JP2005054969A - 取付体の脱落防止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業性を向上させて、軸体に取り付けられた取付体の脱落を防止する脱落防止機構を提供すること。
【解決手段】 軸体としてのタイロッドスタッド１３は、２本の貫通孔１３ｂが略直交するように十字状に穿設されている。ピン２０は、貫通孔１３ｂに挿通される挿通脚部２４と、同部２４と折曲部２２，２３を介して連結されて、挿通脚部２４に対して所定角度を有する保持部２６を有している。また、ピン２０は、保持部２６に連結されて、挿通脚部２４が挿通される貫通孔１３ｂに隣接する貫通孔１３ｂに係合する係合部２８を有している。そして、タイロッドスタッド１３に取付体としてのナット１６が締結された後、ピン２０の挿通脚部２４が一方の貫通孔１３ｂに挿通されるとともに、ピン２０の係合部２８は他方の貫通孔１３ｂと係合し、ピン２０が装着される。これにより、ナット１６の脱落を防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軸体に取り付けられた取付体の脱落を防止する取付体の脱落防止機構に関する。

従来から、例えば、下記特許文献１に示すように、軸部に締結した取付体（ナット）の脱落を防止するための割りピンは知られている。この割りピンは、ナットに形成された切り溝と軸部に形成された通孔に挿通される。この挿通に際し、割りピンの係止部は、切り溝および通孔内にて一旦弾性変形によって縮められ、係止部が切り溝および通孔を通過すると、弾性力によって復帰する。そして、割りピンは、復帰した係止部がナットの外側面に当接することにより、軸部およびナットに組み付けられて、ナットの緩みを防止すなわちナットの脱落を防止するようになっている。

また、従来から、例えば、下記特許文献２に示すように、軸部に締結した取付体（ナット）の脱落を防止するための割りピンも知られている。この割りピンは、軸部に形成された通孔に対して挿通される挿通脚部に、略コの字状の弾性保持部が形成されている。そして、割りピンの挿通脚部は、通孔に挿通される際に、弾性保持部を偏平に弾性変形させることにより挿通される。また、割りピンは、軸部の先端部分を跨いで組み付け後の割りピンのがたつきを防止する押え脚部を有している。そして、押え脚部の先端部分に形成された係止部を挿通脚部が挿通された通孔の端部に係止する。このように構成された割ピンは、軸部に対して、がたつきなく装着されて、ナットの緩みを防止すなわちナットの脱落を防止するようになっている。

上記した特許文献１に記載した割りピンを利用して取付体の脱落を防止する際には、挿通した割りピンを軸部に挿通して保持するために、軸部に設けた通孔とナットの切り溝とが回転方向にて一致している必要がある。しかしながら、この貫通孔と溝部とを一致させるにあたり、作業者は、ナットの軸部に対する締付位置を調節する必要があり、煩雑であるとともに、組み付けに要する時間がかかる場合がある。一方、特許文献２に記載した割りピンを利用して取付体の脱落を防止する際には、割りピンを軸部に設けた通孔に挿通するストローク量が大きくなるとともに、弾性保持部を偏平に弾性変形するための挿通荷重が大きくなる場合がある。このため、組み付け作業を行う作業者に対して、負担をかける可能性がある。

実開平７−１６０１６号公報 特開平９−２０３４０５号公報

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、作業性を向上させて、軸体に取り付けられた取付体の脱落を防止する脱落防止機構を提供することにある。

本発明の特徴は、軸体に取り付けられた取付体の脱落を防止する取付体の脱落防止機構において、互いに交差する複数の通孔が径方向にて形成された軸体と、前記軸体に着脱可能なピンであって、前記軸体に形成された通孔に挿通される挿通脚部と、前記挿通脚部と弾性変形可能な弾性変形部を介して連結されて、前記挿通脚部に対して所定角度を有するとともに、前記軸体の外面に少なくとも一部が当接する保持部と、前記保持部に連結されて、前記挿通脚部が挿通される前記軸体の通孔に隣接する通孔に係合する係合部とを有するピンとから構成したことにある。この場合、前記挿通脚部と前記係合部との間の距離は、前記軸体の通孔と外面との間の距離よりも小さいとよい。また、前記係合部は、前記保持部に対して、略平行で、かつ、所定距離離間した位置に配設されるとよい。また、前記軸体に形成された複数の通孔は、径方向にて互いに略直交する通孔であるとよい。さらに、前記軸体に形成された複数の通孔は、径方向にて略同一平面上に形成されており、前記ピンの挿通脚部、保持部および係合部は、略同一平面内に配置されるとよい。

これらによれば、軸体に取付体（例えば、ナットなど）を取り付けた後、ピンの挿通脚部を軸体の通孔へ挿通することにより、ピンの係合部が隣接する通孔に係合されて、ピンを軸体に装着することができる。このように、取付体を軸体に取り付けた後に、ピンを軸体に装着することにより、取付体の軸体に対する軸線方向への変位が規制され、取付体の脱落を効果的に防止することができる。また、取付体として特にナットの場合において、締付位置に関わらずピンを軸体に装着することができるため、作業者は、取付体（ナット）の締付位置を適宜調整することがなくて、組み付け作業に要する時間を大幅に低減することができる。

また、挿通脚部を通孔に挿通する際に、係合部は、隣接する通孔と係合されるため、ピンの挿通ストロークを小さくすることができる。これは、特に、通孔が径方向にて互いに略直交して設けられている場合には、顕著に挿通ストロークを小さくすることができる。これによっても、組み付け作業に要する時間を低減することができる。また、挿通脚部を通孔に挿通する際に、挿通脚部を弾性変形させることがないため、ピンの挿通荷重を低減することができ、作業者の負担を軽減することができる。

また、ピンを軸体に装着する際には、挿通脚部と係合部（通孔と係合する先端部分）との距離が軸体の通孔と外面との距離よりも小さいため、挿通脚部と係合部との間の距離が挿通脚部の挿通量に応じて大きくなりながら、すなわち、弾性変形部の弾性変形量が挿通脚部の挿通量に応じて大きくなりながら、挿通脚部が挿通される。そして、係合部と通孔とが一致すると、弾性変形部の弾性力によって、係合部が初期位置に復帰して通孔と係合し、ピンは軸体に装着される。このとき、作業者は、係合部の復帰に伴って保持部と軸体の外側面との当接による節度感を得ることができるため、ピンを軸体に確実に装着できたか否かを容易にチェックすることができる。したがって、確実な組み付け作業を行うことができる。

また、保持部と係合部とを略平行でかつ所定距離離間して配置することにより、装着したピンを脱する方向へ外力が作用した場合であっても、容易にピンが脱落することを防止することができる。一方、修理などにおいて、ピンを脱する際には、例えば、汎用工具（ペンチなど）を利用して、係合部と通孔との係合を解除することによって、極めて容易にピンを取り外すことができる。また、係合部と通孔との係合を解除する際には、弾性変形部の弾性変形によって、係合が解除されるため、取り外したピンを再度利用することも可能である。これにより、修理に係る費用を低減することができて、ユーザにとって好適である。

さらに、軸体に形成された複数の通孔が径方向にて略同一平面上に形成されており、ピンの挿通脚部、保持部および係合部が略同一平面内に配置されることにより、作業者がピンを軸体に装着する際に、軸体の通孔の向きに依らずピンを装着することができる。すなわち、作業者は、複数の通孔のうちいずれかの通孔に対して、ピンの挿通脚部を挿通することにより、通孔が形成された平面とピンの挿通脚部、保持部および係合部が配置された平面とが略一致する。これにより、作業者によってピンが挿通されると、係合部は通孔と係合することができる。このため、作業者は、組み付け作業において、作業しやすい通孔を選択して、ピンの挿通脚部を挿通することにより、ピンを装着することができて、作業効率を大幅に向上することができる。

以下に、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る取付体の脱落防止機構が適用された自動車のステアリング装置のボールジョイントを概略的に示している。このボールジョイントは、タイロッド１１の端部に形成されたタイロッドエンド１２内に、軸体としてのタイロッドスタッド１３の一端部が遊動可能とされて、その他端部が軸支されている。そして、タイロッドエンド１２とタイロッドスタッド１３との接合部分には、防塵用の可撓性のカバー１４が取り付けられている。

また、タイロッドスタッド１３の一端部側には、雄ねじ部１３ａが形成され、この雄ねじ部１３ａには、径方向に通孔としての２本の貫通孔１３ｂが略直交するように十文字状に穿設されている。この２本の貫通孔１３ｂは、タイロッドスタッド１３の径方向にて略同一平面内に穿設される。さらに、このタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａの基端部側には、ナックルアーム１５が回動可能に組み付けられている。

また、タイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａには、取付体としてのナット１６が螺着されている。ナット１６は、外面形状が略円錐状とされてナックルアーム１５に当接する円錐形状部１６ａと、外周面が六面に形成された六角筒形状部１６ｂとから構成されている。そして、ナット１６は、その中心にタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａに螺着する雌ねじ部１６ｃが形成されており、雄ねじ部１３ａに螺着されることにより、円錐形状部１６ａの下端部にてナックルアーム１５と当接し、ナックルアーム１５がタイロッドスタッド１３の軸線方向へ変位することを防止する。

また、タイロッドスタッド１３の貫通孔１３ｂには、ピン２０が挿入されて組み付けられている。ピン２０は、図２に示すように、例えば、金属または合成樹脂から作成され、その径寸法がタイロッドスタッド１３の貫通孔１３ｂの径寸法より径小の細長棒を略同一平面内にて所定形状に曲げて形成される。この所定形状について、以下に説明する。

ピン２０は、細長棒の略中央部分にて所定長さの直線部２１を確保し、同直線部２１の両端位置をそれぞれ中心として、略半円状に弾性変形可能に折り曲げられて形成された弾性変形部としての折曲部２２，２３を有している。また、ピン２０は、直線部２１と直交するように延出してタイロッドスタッド１３の貫通孔１３ｂに挿通される直線状の挿通脚部２４を有しており、挿通脚部２４は、その一端部にて略円弧状に屈曲された第１屈曲部２５を介して折曲部２２と連結されている。

また、ピン２０は、タイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａの外側面と当接してピン２０のがたつきを防止する保持部２６を有しており、保持部２６は、その一端部にて略円弧状に屈曲された第２屈曲部２７を介して折曲部２３と連結されている。一方、保持部２６の他端部には、保持部２６と略平行に配置された係合部２８が、略半円状に屈曲された第３屈曲部２９を介して連結されている。係合部２８は、その先端部位置と挿通脚部２４との間の距離がタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａの半径距離に比して所定量小さくなるように配置されている。また、係合部２８と保持部２６間の距離は、係合部２８の先端部がタイロッドスタッド１３の貫通孔１３ｂ（詳しくは、ピン２０の挿通脚部２４が挿入された貫通孔１３ｂと略直交する貫通孔１３ｂ）の内壁と係合したときに、保持部２６がタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａ（タイロッドスタッドの外側面）に当接する距離に設定されている。

次に、本実施形態の動作を図１と図３を用いて説明する。まず、ナックルアーム１５の図示しない挿入孔にタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａを挿入して嵌合する。次に、挿入孔より突出する雄ねじ部１３ａにナット１６を雄ねじ部１３ａが突出する側に六角筒形状部１６ｂが位置するように螺着する。そして、所定の締付トルクとなるまで、六角筒形状部１６ｂを利用してナット１６を締め込み、タイロッド１１およびタイロッドスタッド１３から構成されるボールジョイントをナックルアーム１５に組み付ける。

このように、ボールジョイントをナックルアーム１５に組み付けた後、ピン２０の挿通脚部２４の先端部をタイロッドスタッド１３の貫通孔１３ｂに挿入する。そして、所定量ピン２０を挿入すると、ピンの係合部２８とタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａの外側面とが当接する。このように、係合部２８と雄ねじ部１３ａの外側面とが当接した状態で、さらにピン２０が挿入されると、ピン２０の折曲部２２，２３が弾性変形して、挿通脚部２４と係合部２８との間の距離が大きくなり（広がり）ながら挿入される。これにより、係合部２８の先端部が雄ねじ部１３ａの外側面上に接触した状態で、ピン２０は、係合部２８の先端部位置とタイロッドスタッド１３の貫通孔１３ｂ（詳しくは、挿通脚部２４が挿入された貫通孔１３ｂに対して略直交する貫通孔１３ｂ）の開口位置とが一致する位置まで挿入される。

ところで、ピン２０が、係合部２８の先端部位置と貫通孔１３ｂの開口位置とが一致する位置まで挿入されると、係合部２８の先端部は、雄ねじ部１３ａの外側面との接触が解除され、折曲部２２，２３の弾性変形が初期状態に復帰することにより、係合部２８の先端部と貫通孔１３ｂの内壁面とが係合する。これにより、ピン２０は、タイロッドスタッド１３に固定される。また、折曲部２２，２３の弾性変形が初期状態に復帰することにより、保持部２６とタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａとが当接する。これにより、作業者は、ピン２０の挿入に係る節度感を得ることができる。

また、タイロッドスタッド１３に固定されたピン２０を取り外すときには、係合部２８の先端部と貫通孔１３ｂの係合を、汎用工具（例えば、ペンチなど）によって解除し、その後、ピン２０の挿通脚部２４を貫通孔１３ｂから引き抜くことにより完了する。このように、係合部２８の係合を解除するときには、ピン２０は、折曲部２２，２３が弾性変形するのみで塑性変形することはない。

以上の説明からも理解できるように、本実施形態によれば、タイロッドスタッド１３にナット１６を所定の締付トルクにて締め付けた後、タイロッドスタッド１３に形成した貫通孔１３ｂに挿通脚部２４を挿入して、ピン２０を装着する。このように、ナット１６をタイロッドスタッド１３に締め付けた後に、ピン２０をタイロッドスタッド１３に装着することにより、ナット１６のタイロッドスタッド１３に対する軸線方向への変位が規制され、ナット１６の脱落や緩みを効果的に防止することができる。また、ナット１６の締付位置に関わらずピン２０をタイロッドスタッド１３に装着することができるため、作業者は、ナット１６の締付位置を適宜調整することがなくて、組み付け作業に要する時間を大幅に低減することができる。

また、挿通脚部２４を貫通孔１３ｂに挿通する際に、係合部２８は、略直交する貫通孔１３ｂと係合されるため、ピン２０の挿通ストロークを小さくすることができる。これによっても、組み付け作業に要する時間を低減することができる。また、挿通脚部２４を貫通孔１３ｂに挿通する際に、挿通脚部２４を弾性変形させることがないため、ピン２０の挿通荷重を低減することができ、作業者の負担を軽減することができる。

また、ピン２０をタイロッドスタッド１３に装着する際には、挿通脚部２４と係合部２８の先端部分（貫通孔１３ｂと係合する部分）との距離がタイロッドスタッド１３の半径距離よりも小さいため、挿通脚部２４と係合部２８との間の距離が挿通脚部２４の挿通量に応じて大きくなりながら、すなわち、折曲部２２，２３の弾性変形量が挿通脚部２４の挿通量に応じて大きくなりながら、挿通脚部２４が挿通される。そして、係合部２８の先端部分と貫通孔１３ｂとが一致すると、折曲部２２，２３の弾性力によって、係合部２８の先端位置が初期位置に復帰して貫通孔１３ｂと係合し、ピン２０はタイロッドスタッド１３に装着される。このとき、作業者は、係合部２８の復帰に伴って保持部２６とタイロッドスタッド１３の雄ねじ部１３ａとの当接による節度感を得ることができるため、ピン２０をタイロッドスタッド１３に確実に装着できたか否かを容易にチェックすることができる。したがって、確実な組み付け作業を行うことができる。

また、保持部２６と係合部２８とを略平行でかつ所定距離離間して配置することにより、装着したピン２０を脱する方向へ外力が作用した場合であっても、容易にピン２０が脱落することを防止することができる。一方、修理などにおいて、ピン２０を脱する際には、例えば、汎用工具（ペンチなど）を利用して、係合部２８と貫通孔１３ｂとの係合を解除することによって、極めて容易にピン２０を取り外すことができる。また、係合部２８と貫通孔１３ｂとの係合を解除する際には、折曲部２２，２３の弾性変形によって、係合が解除されるため、取り外したピン２０を再度利用することも可能である。これにより、修理に係る費用を低減することができて、ユーザにとって好適である。

さらに、タイロッドスタッド１３に形成された貫通孔１３ｂが径方向にて略同一平面上に形成され、ピン２０が略同一平面内にて所定形状に曲げられて形成されることにより、作業者がピン２０をタイロッドスタッド１３に装着する際に、貫通孔１３ｂの向きに依らずピン２０を装着することができる。すなわち、作業者は、貫通孔１３ｂのうちいずれかの貫通孔１３ｂに対して、ピン２０の挿通脚部２４を挿通することにより、貫通孔１３ｂが形成された平面とピン２０が形成された平面とが略一致する。これにより、作業者によってピン２０が挿通されると、係合部２８は貫通孔１３ｂと係合することができる。このため、作業者は、組み付け作業において、作業しやすい貫通孔１３ｂを選択して、ピン２０の挿通脚部２４を挿通することにより、ピン２０を装着することができて、作業効率を大幅に向上することができる。

上記実施形態においては、軸体としてのタイロッドスタッド１３に取り付けた取付体としてのナット１６の脱落をピン２０によって防止するように実施した。しかしながら、本発明の目的を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。例えば、ねじ部が形成されていない棒状の軸体に取り付けた環状や筒状の取付体を脱落しないようにピン２０を設けて実施することも可能である。この場合においても、ピン２０が、取付体の軸体に対する軸線方向変位を規制するため、取付体の脱落を効果的に防止することができる。

本発明に係る脱落防止機構を適用したボールジョイントを示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。 図１のピンの形状を説明するための図である。 図１のピンがタイロッドスタッドに装着された状態を説明するための図である。

符号の説明

１１…タイロッド、１２…タイロッドエンド、１３…タイロッドスタッド、１３ａ…雄ねじ部、１３ｂ…貫通孔、１４…カバー、１５…ナックルアーム、１６…ナット、１６ａ…円錐形状部、１６ｂ…六角筒形状部、２０…ピン、２１…直線部、２２，２３…折曲部、２４…挿通脚部、２５…第１屈曲部、２６…保持部、２７…第２屈曲部、２８…係合部、２９…第３屈曲部

Claims (5)

1. 軸体に取り付けられた取付体の脱落を防止する取付体の脱落防止機構において、
   互いに交差する複数の通孔が径方向にて形成された軸体と、
   前記軸体に着脱可能なピンであって、
   前記軸体に形成された通孔に挿通される挿通脚部と、
   前記挿通脚部と弾性変形可能な弾性変形部を介して連結されて、前記挿通脚部に対して所定角度を有するとともに、前記軸体の外面に少なくとも一部が当接する保持部と、
   前記保持部に連結されて、前記挿通脚部が挿通される前記軸体の通孔に隣接する通孔に係合する係合部とを有するピンとから構成したことを特徴とする取付体の脱落防止機構。
2. 前記挿通脚部と前記係合部との間の距離は、前記軸体の通孔と外面との間の距離よりも小さい請求項１に記載した取付体の脱落防止機構。
3. 前記係合部は、前記保持部に対して、略平行で、かつ、所定距離離間した位置に配設される請求項１または請求項２に記載した取付体の脱落防止機構。
4. 前記軸体に形成された複数の通孔は、径方向にて互いに略直交する通孔である請求項１ないし請求項３のうちのいずれか一つに記載した取付体の脱落防止機構。
5. 前記軸体に形成された複数の通孔は、径方向にて略同一平面上に形成されており、前記ピンの挿通脚部、保持部および係合部は、略同一平面内に配置される請求項１ないし請求項４のうちのいずれか一つに記載した取付体の脱落防止機構。
   

Images