JP2005520099A - 継手 - Google Patents

Abstract

２つの物体、特に車軸ハウジングと車両のシャーシを弾性的に相互接続するための継手。継手は、長手方向に延びて２つの端取付部（５２，５４）及び中央部（５６）を有する細長支持ピース（５０）で構成される。継手は、又、中央部（５６）の周りに配されてほぼ円筒形の外面（６４）と２つの端面（６８，７０）を有する弾性素子（６０）で構成される。継手は更に第１及び第２当接部材（８２，８４）で構成され、第１当接部材（８２）は底部（９０）と管状部（８６）とを有し、管状部は底部（９０）に固定され、開端部と円筒形内面（９８）とを有する。底部の有するトラフ通し孔（１０６）を介し１端取付部（５２）が延びることができる。第２当接部材（８４）の有する孔（１０８）を介し第２端取付部（５４）が延びることができる。当接部材（８２，８４）は素子を囲むために相互接続されるよう配される。本発明によれば、第２当接部材（８４）は第１当接部材（８２）と同様に設計されていて、開端部の端面（９４，９６）が相互に当接するよう配される。

Description

本発明は、２つの物体、特に車軸ハウジングと車両のシャーシの弾性的な相互接続のための継手に関し、その継手は、
軸方向に延び、軸方向支持ピース部を有する支持ピースで構成された内継手装置と、
支持ピース部の周りに配され、軸方向に延びる外面とほぼ半径方向に延びる２つの端面とを有するゴム弾性素子と、
当接部材内部を画成する管状壁部及び底部を有する、ほぼカップ状の２つの当接部材で構成され、各壁部内面が素子外面の各端部に沿い且つその半径方向外側に延びるよう配され、壁部の、反底部側の端が端面を有し、各底部の、当接部材内部側の内側が各々素子端面に当接配置されてそれを軸方向に圧縮すると共に当接部材が相互押圧される、外継手装置とで構成されている。

アメリカ特許第３，０３０，１３２号で開示の継手では、継手の実際の組立時にゴム弾性材料の本体が継手装置又は継手部材間で鋳造される。材料の充分な圧縮を確保するために、鋳造工程時に本体に凹所が形成されると共にカップ部材が正しい距離間隔で保持される。これは面倒な方法で、現代の、車両の急速な逐次製造にはふさわしくない。鋳造時にどのようにして２つのカップ部材相互の正しいセンタリングを達成するかは示されていない。カップ部材と内部球面の正しい相対的位置決めも、ゴム弾性材料がカップ部材間で挟まれない又はこの材料がカップ部材と内部球面１との間の空間を完全に埋めるのを確実にするために重要であると思われる。これは、継手が正しいばね特性を得るのを確実とするのにも重要である。

アメリカ特許第６，２３１，２６４号が示すトルクロッド用軸受装置では、中間スリーブを、アーム端部を形成するアイレット内側に設けることができる。中間スリーブの中には軸受スリーブが設けられる。アイレットは軸受スリーブの軸方向圧縮を提供するためのものではない。中間スリーブは、軸受スリーブとアイレットとの間の軸方向に固定した接続を創り出すだけのために設けられている。というのも、中間スリーブは一側では軸受スリーブに、他側ではスナップリングを介しアイレットに、軸方向固定できるからである。中間スリーブの機能は、アイレットをセンタリングするため又は軸受装置の材料がアイレット間に侵入するのに抗するためのものではなく、それを弱めるために一列の円形溝を有する。

アメリカ特許第５，６４９，７１９号で示されているアセンブリは、車軸ハウジングと車両のシャーシ、及び車軸ハウジングとシャーシとを相互接続する上記タイプの継手で構成されている。図１は、構成部品を互いに分離した、アセンブリ斜視図であり、図２は継手の長手方向断面を示している。

図１に示すように、２つのアーム２，４の第１端部６，８は夫々、車両の長手方向フレーム梁１０に接続される。各アーム２，４の第２端部は車軸ハウジング１４の前上方に位置した継手１２に合流し、アーム２，４をブラケット１６を介し車軸ハウジングに接続する。

図２に示すように、継手１２は、細長の支持ピース２０を備えた内継手装置で構成され、支持ピースは、支持ピースを車軸ハウジングに取付けることができる端取付部２２，２４と、ゴム弾性素子２８を担持する中央部２６とを有する。

素子２８を半径方向に囲み、アーム２，４に固定された外継手装置は、底部又は肩部３２を有する第１当接部材３０と、リング状の第２当接部材３４とで構成される。このリング３４は第１当接部材３０に挿入でき、それが抜け出でないようにするスナップリング３６が第１当接部材３０の溝に挿入配置される。肩部３２とリング３４は素子２８の各々対向する端部３８，４０に当接するよう配されている。公知の継手はリング３４に加えて追加のリング４２で構成され、追加のリングは素子２８を軸方向に、即ち、支持ピースの長手方向に特別支持するために肩部３２に当接するよう配される。

作動時、継手はその長手方向並びに横方向に相当な力で影響を受ける。従って、特別に強く、従って高価なリングが必要となり、例えば鋼を鍛造して造らねばならない。継手を組立てる場合、肩部３０又は追加のリング４２方向の別個の道具により軸方向に押圧されるリング３４によって素子２８は軸方向に圧縮され、そのときスナップリング３６が半径方向に延びることにより溝に挿入される。圧縮応力はそれにより好都合に素子内で創り出される。この工程では、車両作動時の継手１２に働く大変動する応力の影響でスナップリング３６が溝から飛び出ないよう、スナップリング３６が溝内に正しく係合することが非常に重要である。

本発明の目的は、上記した欠点を被ることが少ない、上記したタイプの継手を提供することである。

本発明による継手の特徴は、請求項に示した特性的特徴から明らかであろう。

本発明を、以下、本発明による継手の実施例を概略的に示す図３〜図９に関し、より詳細に記述する。

本発明による継手の相異なる実施例用に、同じ参照番号が相応する構成要素及び部分に用いられる。

図３及び図４に示すように、本発明による継手の第１実施例を構成する内継手装置は、車軸ハウジング（図示せず）と取外し可能に固定接続するよう配される２つの端部又は端取付部５２，５４を有した、細長の支持ピース５０の形で提供される。支持ピース５０は長手方向に延び、中央部又は支持ピース部５６を有する。支持ピース部は端部５２，５４間に位置し、半径方向延長部５８を有することができる。

支持ピースの中央部５６はほぼスリーブの形に設けられたゴム弾性素子６０を担持し、その中央部６２は長手方向に延びて円筒軸線６６を備えた円筒形外面６４を有する。素子の端面６８，７０は相互に軸方向に離間して対向し、円筒形外面の端から半径方向に又は円錐状に円筒軸線６６の方へと延びる。素子は２つの端フランジ７２，７４も有することができ、それらは同様に半径方向又は円錐状に円筒軸線６６の方へと延び、端面６８，７０で構成されることができる。支持ピースの延長部５８は支持ピース５０と素子６０との軸方向相対動を防ぐことができる。替わりに又は加えて、素子６０は別の仕方、例えば接着又は加硫により支持ピース５０に取付けることができる。

ゴム弾性素子６０の半径方向外側に、２つの当接部材８２，８４で構成される外継手装置８０が設けられる。これらは別個の構成要素とすることができ、継手をフレーム梁１０に取付ける各アーム２，４（図１）へ取付配置することができ、又は、当接部材８２，８４とアーム２，４は例えば鍛造により一体で製造することができる。

当接部材８２，８４はほぼカップ形であり、管状壁部又は側部又は管状部８６，８８を有し、その一端部が各端底部又は底部９０，９２に接続される。管状部８６，８８の他端部は開いていて端面９４，９６を有する。管状部８６，８８は円筒形内面９８，１００も有し、その径はゴム弾性素子６０の円筒形外面６４の径に合わせてある。底部は内側１０２，１０４を有し、その形は素子６０の端面６８，７０に合うようになっている。各底部９０，９２は中央孔１０６，１０８を有し、その径は支持ピースの端部５２，５４の横方向寸法よりも大きいことが好ましい。

図３に示すように、底部の内側１０２，１０４と管状部８６，８８の各端面９４，９６との間の距離がＬＲで示される。

この図からも明らかなように素子６０の端面６８，７０間の距離ＬＥは２ｘＬＲより大きい。即ち、当接部底部の内側１０２，１０４が素子６０の端面６８，７０に当接する場合、管状部の端面９４，９６間にＬＥ−２ｘＬＲ＝ＬＳに相当する幅の隙間がある。

当接部材の軸方向にネジ１１６用の孔が設けられ、それを図３ではその中央線のみで示している。

継手を組み立てる場合、図３に示すように素子の端面６８，７０が底部の内側１０２，１０４に当接するまで、支持ピース５０の端取付部５２，５４が各当接部材８２，８４の孔１０６，１０８へと通される。次いで、当接部材の端面９４，９６が互いに当接するまでネジ１１６が締められる。素子６０はそれにより変形され、その材料が孔１０６，１０８を介して押出され得る。

図５及び図６は、本発明による継手の第２実施例を示す。

この継手の場合、当接部材８２，８４の底部９０，９２間で当接部材の円筒形内面９８，１００と素子の円筒形外面６４との間に、長さＬＨの管状スリーブ１２０が提供される。これの長さは当接部材の管状部８６，８８の全長よりわずかに短く、即ち、ＬＨ＜２ｘＬＲである。従って、当接部材の端面９４，９６が互いに当接する場合に、このスリーブ１２０が底部９０，９２間に挟まれる恐れはない。素子６０が圧縮されていない場合、環１２２，１２４がスリーブ端に形成される。このスリーブにより素子の材料が当接部材の端面９４，９６間に挟まれてしまうのが防がれる。スリーブを適宜長さに設計することにより、環１２２，１２４の寸法を、端面９４，９６の相互当接を防ぐことなく素子材料が環１２２，１２４へと邪魔なしに延びることができるように合わせられる。

図７〜図９は、本発明による継手の第３実施例を示している。

この実施例は図５及び図６の実施例に似ているが、この第３実施例では追加の本体が設けられ、それは底部の内側１０２，１０４と素子６０の各対向端面６８，７０との間のプレート状の円板又はリング１３０，１３２の形状にできる。スリーブ１２０近くの円板の厚を参照文字Ｔで示す。スリーブの長さは素子の長さとこの円板厚との合計よりも大きくでき、即ち、ＬＨ＞ＬＥ＋Ｔである。加えてＬＨ＜２ｘＬＲが前記のように適用できる。それにより、当接部材８２，８４が素子６０を圧縮していない場合、スリーブの一端は一方の底部９２の内側１０４と一方の円板１３２に当接できると共に図８の地点１３４に他方の円板１３０の対向する端面の一部を重ねることができる。同時に、ＬＳ＜Ｔを適用できる。

継手の組立て時に当接部材が圧縮されると、素子６０の材料は、スリーブ１２０、円板１３０及び当接部材８２で画成される小環１３６内に侵入し、挟まれるようになることが防がれる。

スリーブ１２０はその全長にわたり、又は長さの一部にわたり素子６０に接続できる。従って、スリーブと素子の相対位置が保証でき、継手の別々の部品数を減少できる。

円板１３０，１３２は当接部材８２，８４に支持されるので、板の鍛造ではなく、打抜きにより、円板を先行技術よりもはるかに安価に製造できる。本発明では当接部材を軽金属から造ることができるが、それはスナップリング用に高負荷の溝を造る必要がないからである。円板の典型的な厚みは２ｍｍであってよい。スリーブも、組立て時に当接部材の相対的センタリングを確保するという重要な機能を有する。上記では当接部材をネジで留め合わせることができると述べ、その結果、それらを接合するプレス等の特別なツールを必要しないが、当接部材は溶接により相互接続できると認識される。この解決法の欠点は、素子６０を交換しなければならない場合に困難が生じることである。

当接部材は同一であるのが好ましいが、相互接続できて上記のように作用できるならばそれらの寸法が相異なっていてもよいと理解される。

本発明による継手を上記では車軸ハウジングと車両のシャーシの相互接続に関して記述したが、６自由度を備えたある量の相対運動自由量を持つ２つの物体を相互接続しなければならない、いかなる種類の装置にも継手を適用できると理解される。

従来例の、構成部品を相互に分離した、アセンブリ斜視図である。 従来例の継手の長手方向断面を示す。 本発明による継手の第１実施例の長手方向断面を示しており、継手の２つの当接部材が弾性素子の端部に寄りかかっているが、それを軸方向に圧縮してはいない。 図３に示したのと同様の長手方向断面を示しているが、素子が圧縮され、当接部材の端面が互いに当接している。 本発明による継手の第２実施例の長手方向断面を示しており、スリーブが素子と継手の２つの当接部材との間に取付けられ、当接部材が弾性素子の端部に寄りかかっているが、それを軸方向に圧縮してはいない。 図５に示したのと同様の長手方向断面を示しているが、素子が圧縮され、当接部材の端面が互いに当接している。 本発明による継手の第３実施例の長手方向断面を示しており、スリーブと２枚の円板が素子と継手の２つの当接部材との間に取付けられ、継手の当接部材が円板を介し弾性素子の端部に寄りかかってはいるが、それを軸方向に圧縮してはいない。 図７のＶＩＩＩで示した領域を拡大して示す。 図７に示したのと同様の長手方向断面を示しているが、素子が圧縮され、当接部材の端面が互いに当接している。

Claims (5)

1. 軸方向に延び、軸方向支持ピース部（５６）を有する支持ピース（５０）で構成された内継手装置と、
   支持ピース部（５６）の周りに配され、軸方向に延びる外面（６４）とほぼ半径方向に延びる２つの端面（６８，７０）とを有するゴム弾性素子（６０）と、
   当接部材（８２，８４）内部を画成する管状壁部（８６，８８）及び底部（９０，９２）を有する、ほぼカップ状の２つの当接部材（８２，８４）で構成され、各壁部（８６，８８）内面（９８，１００）が素子（６０）外面（６４）の各端部に沿い且つその半径方向外側に延びるよう配され、壁部（８６，８８）の、反底部（９０，９２）側の端が端面（９４，９６）を有し、各底部（９０，９２）の、当接部材（８２，８４）内部側の内側（１０２，１０４）が各々素子（６０）端面（６８，７０）に当接配置されてそれを軸方向に圧縮すると共に当接部材（８２，８４）が相互押圧される、外継手装置（８０）とで構成された、
   ２つの物体、特に車軸ハウジング（１４）と車両のシャーシ（１０）の弾性的な相互接続のための継手において
   当接部材（８２，８４）の相対的センタリングのため、且つ、素子（６０）の軸方向圧縮時に素子（６０）部分が壁部（８６，８８）の端面（９４，９６）間に侵入するのを妨げるため、壁部（８６，８８）と素子（６０）との間に軸方向に延びるスリーブ（１２０）が取付けられることを特徴とする、２つの物体、特に車軸ハウジング（１４）と車両のシャーシ（１０）の弾性的な相互接続のための継手。
2. 各底部（９０，９２）と素子（６０）の隣接端面（６８，７０）との間に、環状円板（１３０，１３２）が取付けられることを特徴とする、請求項１による継手。
3. 素子（６０）が円板（１３０，１３２）に固定接続されることを特徴とする、請求項２による継手。
4. 素子（６０）が支持ピース（５０）に固定接続されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかによる継手。
5. スリーブ（１２０）が素子（６０）に、その全長、又は長さの一部にわたって固定接続されることを特徴とする、請求項１による継手。

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