JP2008121821A - ボールリンク - Google Patents

Abstract

【課題】ボールジョイントを備え連結ロッドを介して入力手段側からの動作を目的箇所に伝えるためのボールンクについて、連結ロッドのジョイントボールを中心とした旋回面に略直交する円弧方向のぶれを最小限に抑えられるようにする。
【解決手段】連結ロッド２端部における連結部２ｂの球面軸受け２１でジョイントボール２２を保持してボールジョイント２０を形成し、ジョイントボール２２の中心を通り連結ロッド２の軸線方向に略直交する連結軸を中心に連結ロッド２を所定範囲で旋回自在にして従動部材３Ａと連結させてなるボールリンク１Ａにおいて、連結ロッド２の連結部２ｂと従動部材３Ａの連結部との間に、連結軸に中心軸線を一致させた状態で環状のぶれ防止部材５Ａを挟装することにより、連結ロッド２がジョイントボール２２を中心としてその旋回面に対し略直角方向に揺動することを規制するものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車用のアクセルペダルとスロットルバルブを連結するためのリンケージなどの連結ロッドに用いられるボールリンク（自在継手）に関する。

自動車用のスロットルバルブ等のように、入力方向を一定にしにくい入力部においては、リンケージの主要構成部品として連結ロッドにボールリンクが用いられている。

そして、着脱が容易であって、使用時に離脱しにくいでボールリンクとして例えば実登第３０１５８５３号公報に記載されたものが知られている。

この公報に提示されたボールリンクは、図５に示すように、連結ロッド２の一端側の連結部分に示されるように球面体からなるジョイントボール２２とこれを受ける球面軸受け２１からなるボールジョイント２０を備えたものである。

このボールリンク１Ｃの場合、押し引き動作する連結ロッド２の先端側ボールジョイント２０部分に生じるぶれは、連結ロッド２の軸棒３５ａの中心軸線を中心とした旋回面と動作面が一致する押し引き動作において、球面軸受け２１とジョイントボール２２との間の隙間のみであるが、その旋回面に直交する円弧方向（図中上下方向）には動作を規制するものがない。

従って、連結ロッド２の連結部２ｂは、ジョイントボール２２を中心に図中の曲線矢印Ｓで示す円弧方向に揺動し、固定ピン３５等に当接するまで動いて、結果的に振動を発生させることがある。そのため、球面軸受け２１等の摺動部の摩耗を招いて耐久性を低下させるとともに、力の方向が分散して動作の正確性・円滑さが損なわれるという問題が生じていた。

また、例えば特開平１１−２７０５４９号公報には、図５に示す連結ロッド２のもう一端側の連結部分において示すように、連結ロッド２の全長をねじ部２５等で調整する機構を備えたものが提示されている。この場合には、中央ロッド部２ａを回してねじ部２５をねじ孔２６内への螺入深さを調整して所定の長さにした後、固定ナット２３を締め付ける方式を採用しているのが一般的であり、連結ロッド２のボールジョイント２０の作動性を妨げないように同一角度で各々固定する必要があるが、この連結部２ｂが、前述したように縦向き円弧方向に自由に揺動してしまうため、この固定作業の実施を困難なものとしていた。
実登第３０１５８５３号公報 特開平１１−２７０５４９号公報

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、ボールジョイントを備え連結ロッドを介して入力手段側からの動作を目的箇所に伝えるためのボールリンクについて、連結ロッドのボールジョイントを中心とした旋回面に略直交する円弧方向のぶれを、最小限に抑えられるようにすることを課題とする。

そこで、本発明は、連結ロッドの端部に形成した連結部の球面軸受けでジョイントボールを保持し、該ジョイントボールの中心を通り前記連結ロッドの軸線方向に略直交する連結軸を中心として前記連結ロッドを所定範囲で旋回自在な状態で従動部材と連結させるボールリンクにおいて、前記連結ロッドの連結部と前記従動部材の連結部または前記従動部材に固定した連結用部材との間に、前記連結軸に中心軸線を一致させた状態で環状のぶれ防止部材を挟装したことにより、前記連結ロッドが前記ジョイントボールを中心として前記連結ロッドの旋回面に対し略直角方向に揺動することを規制するものとした。

このように、環状のぶれ防止部材を連結ロッドの連結部と従動部材側の連結部との間に挟み込むことで、両者の間の隙間が埋められて連結ロッドが旋回方向の面からぶれて直角方向に揺動することが規制され、旋回方向以外の余分な動作を最小限に抑えることが可能となる。

また、このぶれ防止部材を円形が並列するドーナツ状のその縦断面形状とすれば、サイズの一致する汎用のＯ―リングを利用できるとともに緩衝作用に優れて動作の円滑さを確保しやすいものなり、或いは、その縦断面形状を矩形が並列するワッシャ状のものとすれば、両連結部表面に面で当接してぶれに対する規制力の優れたものとなる。

更に、ぶれ防止部材を弾性樹脂素材を成型して作成したものとすれば、ぶれによる振動の吸収性に優れたものとなり、この場合、連結ロッドの連結部を覆うダストカバーの従動部材連結用開口部周縁に上述したぶれ防止部材を一体に設けられたものとすれば、ぶれ防止機能に加えて防塵機能も発揮できるものとなる。

更にまた、前記弾性樹脂素材からなるぶれ防止部材の外周面側に、円周方向に沿う溝を所定深さで設けたものとすれば、連結ロッドの動作に応じて溝幅が弾性変形しながらダンパー作用を発揮して振動吸収性に優れたものとなる。

連結ロッドの連結部とこれに連結する従動部材側の連結部との間に、環状のぶれ防止部材を挟装した本発明によると、連結ロッドの旋回面に略直交するジョイントボールを中心とした円弧方向のぶれを最小限に抑えることを可能としたものである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明における第１の実施の形態であるボールリンク１Ａのボールジョイント２０部分を中心とした縦断面部分図を示している。このボールリンク１Ａは、自動車用スロットルバルブ等の入力方向を一定にしにくい入力部においてに用いられるものであり、図示しない入力手段による動作を連結ロッド２及び従動部材３Ａを介して入力対象となる機器等に動作を伝達するためのものである。

連結ロッド２は、棒状部材の両端側がねじ部２５とされた中央ロッド部２ａと、その両端側でねじ部２５をそのねじ孔２６に螺入され固定ナット２３で連結ロッド２の全長を固定させる連結部２ｂ，２ｂ（一方のみ示す）とからなり、連結部２ｂの先端側の球面軸受け２１内にジョイントボール２２を回動自在に保持しており、このジョイントボール２２の中心を貫通するように軸孔２２ａが穿設されている。

この軸孔２２ａに、従動部材３Ａの端部側である連結部に突設され傘を逆さにした形状の軸部品３１の軸棒３１ａが従動部材３Ａ上面に対し垂直にした状態で挿通され、固定ナット３２でジョイントボール２２を従動部材３Ａ側に固定している。このジョイントボール２２を貫通した軸棒３１ａの軸線を中心として連結ロッド２が旋回するようになっており、連結ロッド２と従動部材３Ａとがボールジョイント２０で連結された状態となっている。尚、図示は省略するが、連結ロッド２の他方の端部も同様の構造でボールリンクにより入力手段側に連結されている。

以上の構成については上述した従来例のリンク装置１Ｃと同様であり、連結ロッド２の押し引きによる動作方向は、軸棒３１ａの軸線方向に直交する面、即ち、軸棒３１ａを中心とした連結ロッド２の旋回面に基本的に一致するようになっている。しかし、従来例において、連結ロッド２がジョイントボール２２を中心とした旋回面に略直交する円弧方向（図中縦方向）に揺動可能に連結されているため、この方向に振動が生じやすくなりボールジョイント２０の耐久性を損なっていた。

これに対し、本実施の形態においては連結ロッド２の連結部２ｂと従動部材３Ａの連結部側の間に、環状のぶれ防止部材５Ａを挟装して両者の隙間を埋めた点を特徴としている。即ち、従動部材３Ａ上に固定した軸部品３１の円盤上の基台上面側と、連結ロッド２の連結部２ｂ下面側との間に軸棒３１ａの軸線に中心軸線を一致させてゴム製のＯ−リングからなるぶれ防止部材５Ａを挟装したものであり、これによりぶれ防止部材５Ａが両者に当接して連結ロッド２がジョイントボール２２を支点としてその旋回面に直交する方向に揺動するのを規制するようにしたものである。また、連結部２ｂの上面側で、固定ナット３２によりジョイントボール２２を上から固定しているが、これも旋回方向に直交する上向きの動きを規制している。

このような構成のボールリンク１Ａは、図示しない入力手段側の押し引き動作により、連結ロッド２がジョイントボール２２を貫通した従動部材３Ａ側の軸棒３１ａの軸線を中心に旋回しながら、従動部材３Ａも連結ロッド２に対しその旋回面に平行な面で軸棒３１ａを中心として旋回するものであり、その旋回面に直交するジョイントボール２２を中心とした円弧方向の余分な動きに対して、ぶれ防止部材５Ａが当接することによりこれを最小限に抑えて、振動の発生を回避するものである。また、このことにより、この連結部分における摺動部の摩耗を最小限に抑えて、ボールリンク１Ａの耐久性を向上させることが可能となる。

図２は、本発明の第２の実施の形態である、ボールリンク１Ｂのボールジョイント２０部分を中心とした縦断面部分図を示している。本実施の形態のボールリンク１Ｂも上述のボールリンク１Ａと構成はほぼ同様であるが、連結ロッド２と従動部材３Ｂとの接続部分におけるジョイントボール２２を貫通する軸棒３４ａが、傘状のカシメ部品３４からなり、従動部材３Ｂ上面側と連結部２ｂ下面側との間にスぺーサ３３を挟み込んだものとなっている。

そして、カシメ部品３４の円盤状の傘部が連結ロッド２の連結部２ｂ上面側に位置して、軸棒３４ａが従動部材３Ｂの下面側まで貫通してカシメ止めされており、連結ロッド２の連結部２ｂ上面側とカシメ部品３４の傘部下面側との間にぶれ防止部材５Ａが挟装されている点を特徴としている。

この場合も、第１の実施の形態と同様の作用・効果が期待できるものであるが、ぶれ防止部材５Ａがゴム素材からなる場合に、その弾性変形能により連結ロッド２と従動部材３Ｂとをカシメ部品３４で連結した後でも、これを装着することが可能となるため、ボールリンク１Ｂの制作の際及びぶれ防止部材５Ａの交換時の手間を軽減できるものとなる。

図３（Ａ）は、ぶれ防止部材５Ａの縦断面図を示すものであり、ぶれ防止部材５Ａは縦断面形状が円形の並列するドーナツ状の部材であり、サイズが一致すればシール部材として用いられる汎用のＯ−リングをそのまま使用することが可能となっている。

また、図３（Ｂ），（Ｃ）は、ぶれ防止部材５Ａの形状的な応用例を示すものであり、図３（Ｂ）のぶれ防止部材５Ｂは、断面形状が矩形の並列するワッシャ状のものであり、面を以て当接するためドーナツ状のものよりもぶれ防止における規制力の強化されたものとなっている。さらに、図３（Ｃ）に示すぶれ防止部材５Ｃは、図３（Ｂ）のぶれ防止部材５Ｂの外周面側に円周方向に沿って溝５１を設けたものであり、この溝５２がダンパー作用を発揮して振動吸収性に優れたものとなっている。

図４（Ａ）は、上述したぶれ防止部材５Ａ，５Ｂ，５Ｃに共通した他の応用例を示す平面図であり、連結ロッド１Ａのボールジョイント２０部分を覆うゴム等の弾性樹脂製のダストカバーの連結部分用開口部５２に、ぶれ防止部５０を一体に設けたものである。このようにすることで、ぶれ防止機能に加えて防塵機能も発揮できるものとなる。

尚、上述の説明において、ぶれ防止部材５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、ゴム等の弾性樹脂素材からなる場合を説明したが、これを硬質樹脂などの比較的硬度の高いもので作成してもほぼ同様の効果を得ることができるが、このようにぶれ防止部材を構成する素材の硬度・弾性を変更することにより、ぶれ幅及び入力動作の円滑さの程度を調整することが可能となる。さらに、上述した各ぶれ防止部材の厚さを調整して挟装時の圧入状態を加減することで、入力動作における摩擦抵抗等も調整することもでき、その押し引き動作自体を調整することも可能である。

更にまた、上述した実施の形態の連結ロッド２は、中央ロッド部２ａの両端側の連結部２ｂ，２ｂのねじ孔２６内へのネジ部２５の螺入深さにより、連結ロッド２全体の長さを決定して固定ナット２３で固定するものであるが、その長さ固定作業の際、ボールジョイント２０，２０部分が連結ロッド２の旋回方向に対し直交した円弧方向に自由に動かないようになるため、作業を容易に進めることが可能となることも利点となっている。

加えて、上述した実施の形態においては、軸棒３１ａまたは軸棒３４ａがジョイントボール２２の軸孔２２ａを貫通してこれを軸支する構成としたが、ジョイントボール２２と軸棒３１ａ，３４ａとの間で回動自在である必要は必ずしもないため、球面軸受け２１とリンクボール２２外周面との間で周方向の摺動が確保されている限り、これらが互いに固定されていてもよく例えばジョイントボールから軸棒端部側が突出して一体となった構成であってもよい。

以上、述べたように、ボールジョイントを備えた連結ロッドを介して入力手段側の動作を目的箇所に伝えるためのリンク装置について、本発明により、連結ロッドの旋回面に直交する円弧方向のぶれを最小限に抑えられるようになった。

本発明の第１の実施の形態を示す部分縦断面図。 本発明の第２の実施の形態を示す部分縦断面図。 （Ａ）は、図１，図２のリンク装置におけるぶれ防止部材の拡大した縦断面図、（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）の応用例を示す縦断面図。 （Ａ）は図３のぶれ防止部材の更なる応用例を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図。 従来例を示す部分縦断面図。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ ボールリンク、２ 連結ロッド、２ａ 中央ロッド部、２ｂ 連結部、３Ａ，３Ｂ 従動部材、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ ぶれ防止部材、２０ ボールジョイント、２１ 球面軸受け、２２ ジョイントボール、２２ａ 軸孔、２３，３２ 固定ナット、２５ ねじ部、２６ ねじ孔、３１ 軸部品、３１ａ 軸棒、３４ カシメ部品、５０ ぶれ防止部、５１ 溝、５２ 開口部

Claims (6)

1. 連結ロッドの端部に形成した連結部の球面軸受けでジョイントボールを保持するボールジョイントを有し、前記ジョイントボールの中心を通り前記連結ロッドの軸線方向に略直交する連結軸を中心として前記連結ロッドを所定範囲で旋回自在な状態で従動部材と連結させるボールリンクにおいて、前記連結ロッドの連結部と前記従動部材の連結部または前記従動部材に固定した連結用部材との間に、前記連結軸に中心軸線を一致させた状態で環状のぶれ防止部材を挟装したことにより、前記連結ロッドが前記ジョイントボールを中心として前記連結ロッドの旋回面に対し略直角方向に揺動することを規制するものとしたことを特徴とするボールリンク。
2. 前記ぶれ防止部材は、縦断面形状を円形が並列するドーナツ状とされている、ことを特徴とする請求項１に記載したリンク装置。
3. 前記ぶれ防止部材は、縦断面形状を矩形が並列するワッシャ状とされている、ことを特徴とする請求項１に記載したリンク装置。
4. 前記ぶれ防止部材は、弾性樹脂素材を成型して作成されたものである、ことを特徴とする請求項１，２または３に記載したリンク装置。
5. 請求項４に記載したリンク装置は、前記連結ロッドの連結部を覆うダストカバーの従動部材連結用開口部周縁に前記ぶれ防止部材が一体に設けられたものとされている、ことを特徴とするリンク装置。
6. 前記弾性樹脂素材からなるぶれ防止部材の外周面側に、円周方向に沿う溝が所定深さで設けられている、ことを特徴とする請求項４または５に記載したリンク装置。
   

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