JP2010203459A - Spherical shaft coupling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、球面軸継手装置に関する。
例えば、自動車に搭載されるステアリングシステムのドラッグリンクやタイロッドおよびサスペンションのリンクに利用して有効なものに関する。
The present invention relates to a spherical shaft coupling device.
For example, the present invention relates to an effective one for use in a drag link of a steering system mounted on an automobile, a link of a tie rod and a suspension.
自動車に搭載されるステアリングシステムのドラッグリンクやタイロッドおよびサスペンションのリンクにおいては、両端部に球面軸継手装置がそれぞれ設けられている。 In the drag link of the steering system and the link of the tie rod and the suspension mounted on the automobile, spherical shaft coupling devices are provided at both ends.
従来のこの種の球面軸継手装置として、特許文献1に示されているように構成されているものがある。すなわち、この球面軸継手装置は、凹球面部を有するドラッグリンクと、凸球面部および連結部を有し、凸球面部が凹球面部に嵌入され、連結部がアーム部材の取付孔に嵌入された球面軸と、下側取付部および上側取付部を有し、下側取付部がドラッグリンクの上端部に固定され、上側取付部が球面軸の連結部に固定された筒形状のブーツと、を備えている。 As a conventional spherical shaft coupling device of this type, there is one configured as shown in Patent Document 1. That is, this spherical shaft coupling device has a drag link having a concave spherical portion, a convex spherical portion and a connecting portion, the convex spherical portion is fitted into the concave spherical portion, and the connecting portion is fitted into the mounting hole of the arm member. A cylindrical boot having a spherical shaft, a lower mounting portion and an upper mounting portion, the lower mounting portion being fixed to the upper end portion of the drag link, and the upper mounting portion being fixed to the connecting portion of the spherical shaft; It has.
しかしながら、この球面軸継手装置においては、ブーツがゴムまたは樹脂によって形成されているために、低温時において、球面軸とアーム部材とをシールするブーツの上側取付部が所謂口開きし、上側取付部からダストおよび水が侵入したりグリースが漏洩したりするという問題点があった。 However, in this spherical shaft coupling device, since the boot is formed of rubber or resin, the upper mounting portion of the boot that seals the spherical shaft and the arm member opens at a low temperature at a low temperature, and the upper mounting portion There is a problem that dust and water intrude or grease leaks.
本発明の目的は、低温時におけるブーツの口開きを防止することができる球面軸継手装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a spherical shaft coupling device that can prevent the opening of a boot at a low temperature.
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)凹球面部を有する第一継手部材と、
凸球面部および連結部を有し、該凸球面部が前記凹球面部に嵌入され、該連結部が組付部材の取付孔に連結された第二継手部材と、
第一取付部および第二取付部を有し、該第一取付部が前記第一継手部材に固定され、第二取付部が前記連結部に固定された筒形状のブーツと、
を備えている球面軸継手装置において、
前記連結部外周には前記第二取付部を前記組付部材の方向に弾性力を付勢するリテーナが嵌合されている、ことを特徴とする球面軸継手装置。
(2)前記リテーナは、前記連結部に嵌合されて一端が前記組付部の前記開口縁辺部に突き当たる嵌合部と、該嵌合部の他端に一端を支持され、他端部が前記第二取付部に押接する押接部を有する付勢力部と、を備えていることを特徴とする(1)に記載の球面軸継手装置。
(3)前記付勢力部は多数条のスリットを有する、ことを特徴とする(1)(2)に記載の球面軸継手装置。
Typical means for solving the above-described problems are as follows.
(1) a first joint member having a concave spherical surface portion;
A second joint member having a convex spherical portion and a connecting portion, the convex spherical portion being fitted into the concave spherical portion, and the connecting portion being connected to the mounting hole of the assembly member;
A cylindrical boot having a first attachment portion and a second attachment portion, the first attachment portion being fixed to the first joint member, and the second attachment portion being fixed to the connection portion;
In a spherical shaft coupling device comprising:
A spherical shaft coupling device, wherein a retainer for urging the second mounting portion in the direction of the assembly member is fitted to the outer periphery of the connecting portion.
(2) The retainer is fitted to the connecting portion and has one end supported by the other end of the fitting portion with one end abutting the opening edge of the assembly portion, and the other end is The spherical shaft coupling device according to (1), further comprising: an urging force portion having a pressing portion that presses against the second mounting portion.
(3) The spherical shaft coupling device according to (1) or (2), wherein the urging force portion has a plurality of slits.
この球面軸継手装置によれば、低温時におけるブーツの口開きを防止することができる。 According to this spherical shaft coupling device, it is possible to prevent the opening of the boot at a low temperature.
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態において、本発明に係る球面軸継手装置は、自動車用のドラッグリンクやタイロッドおよびサスペンションのリンクに使用されるものとして構成されており、三次元方向の回動を確保するように構成されている。 In this embodiment, the spherical shaft coupling device according to the present invention is configured to be used for an automobile drag link, a tie rod, and a suspension link, and is configured to ensure rotation in a three-dimensional direction. ing.
図1に示されているように、本実施形態に係る球面軸継手装置1は第一継手部材としてのドラッグリンク10と、第二継手部材としての球面軸20と、軸受部材30と、クッション構造体40と、エンドキャップ50と、ブーツ60とを備えている。
As shown in FIG. 1, a spherical shaft coupling device 1 according to the present embodiment includes a
ドラッグリンク10はエンド11を備えており、エンド11には略円柱形の中空形状に形成された軸受凹部12が、エンド11の端部に配されて長手方向と直交する方向に貫通するように開設されている。軸受凹部12の一端部(以下、上端部とする)には半球形の凹球面部13が形成されており、軸受凹部12の下端部には円柱内周面形の円柱内周面部14が形成されている。
エンド11の円柱内周面部14の下側には、位置決め部15が円柱内周面部14の内径よりも大径の円柱内周面形に形成されており、位置決め部15と円柱内周面部14との境目には段差16が同心に配されて垂直方向下向きに形成されている。
エンド11の位置決め部15の下側にはエンドキャップ取付部17が、位置決め部15の内径よりも大径の円柱内周面形に形成されている。エンドキャップ50はエンドキャップ取付部17に下側から当接された後に、エンドキャップ取付部17の下側に突設された円筒形状部を巻きかしめ加工されて形成されるかしめ部18によって固定される。
The
A
On the lower side of the
球面軸20は略球体(ボール)形状に形成された凸球面部21を備えており、凸球面部21には連結部22が凸球面部21の球心の延長線上に沿うように突設されている。連結部22の下端部には凹曲面形状のネック部23が形成されており、ネック部23の上側には円柱形状のブーツ取付部24が形成されている。ブーツ取付部24の上側には雄テーパ部25が形成されており、雄テーパ部25の上側には雄ねじ部26が形成されている。
The
ブーツ取付部24の外周には図2に示されたリテーナ27が嵌合されている。リテーナ27はスプリング効果を持った金属が使用されて、断面形状が略レ字形状の円形リング形状に形成されている。すなわち、リテーナ27は円筒形状の嵌合部27aと、外側上がり鍔形状の付勢力部27bとを備えている。
嵌合部27aは内径がブーツ取付部24の外径と等しく設定されており、高さがブーツ取付部24の高さよりも若干大きめに設定されている。嵌合部27aがブーツ取付部24に嵌合されると、リテーナ27はブーツ取付部24に略固定された状態になる。また、嵌合部27aの上端はアーム部材28の下面に突き当たることにより、ブーツ取付部24に対する距離を一定に維持する。
図2に示されているように、付勢力部27bには多数条のスリット27cが、周方向に等間隔に配置されて放射状に開設されており、多数条のスリット27cは付勢力部27bが付勢力を効果的に発揮するように設定されている。付勢力部27bの先端部には円弧形状の押接部27dが彎曲形成されており、押接部27dはブーツ60の取付部下面に適正に押接するように構成されている。
A
The inner diameter of the
As shown in FIG. 2, the
図1に示されているように、球面軸20は組付部材としてのナックルアームまたはピットマンアーム(以下、アーム部材という)28に、アーム部材28に開設された取付孔としてのテーパ孔28a内に雄テーパ部25が挿通された後に、ナット29が雄ねじ部26に螺合されることにより、締結される。
As shown in FIG. 1, the
軸受部材30はポリアセタール樹脂が使用されて、アッパシート部31とロアシート部32とが一体成形されており、軸受凹部12に嵌入されるグリース給脂式軸受構造および球面軸受構造に構成されている。すなわち、軸受部材30はポリアセタール樹脂が使用されて、全体的に上下端部が平行に切り欠かれた球形の中空体に一体成形されており、アッパシート部31の内側球面とロアシート部32の内側球面とが軸受部材30の球形中空体の内形である凹球面部33を構成している。凹球面部33は球面軸20の凸球面部21に対応されており、凸球面部21を略全体的に包囲している。
凹球面部33の下端部には位置決め筒35が同軸に配されて垂直方向下向きに突設されており、位置決め筒35の外周面の上下端部には、上側鍔部36および下側鍔部37が径方向外向きにそれぞれ突設されている。軸受部材30が軸受凹部12に嵌入され、エンドキャップ50がエンドキャップ取付部17にかしめ部18によって締結されると、上側鍔部36および下側鍔部37がエンド11の段差16およびエンドキャップ50に位置規制されるので、軸受部材30は軸受凹部12に位置決めされた状態になる。
The bearing member 30 is made of polyacetal resin, and the
A positioning
クッション構造体40は渦巻きコイルスプリング(以下、スプリングという)41と、スプリングシート42とを備えている。スプリングシート42は鋼等の金属が使用されて略漏斗形状に形成されており、球面軸20の凸球面部21の下面に当接されている。スプリング41はスプリングシート42とエンドキャップ50との間に圧縮変形された状態で挟まれており、球面軸20を上方に常時付勢する。
The
エンドキャップ50は鋼等の金属が使用されて、多面形中空体の一部を平行に切り欠いた円形皿形状に形成されている。エンドキャップ50の皿形状の上端開口部51の外周には、円形リング形状の鍔部52が径方向外向きに突設されており、鍔部52はエンド11のエンドキャップ取付部17に嵌入されて、かしめ部18によって締結されている。
エンドキャップ50の皿形状の底の中心には、スプリングシート部53が円錐台形状に形成されており、スプリングシート部53はスプリング41の下端部を受けている。
The
A
ブーツ60はゴムまたは樹脂等の可撓性を有する材料が用いられて、大略円筒形状に形成されており、球面軸20とドラッグリンク10のエンド11との間に、軸受凹部12の上面開口を被覆するように装着されている。ブーツ60内にはグリース70が充填されている。
ブーツ60の中間部には蛇腹部61が断面「つ」字形状に一体成形されており、蛇腹部61は軸心方向(上下方向)に開閉変形することにより、アーム部材28とエンド11との間の相対変位を吸収する。
ブーツ60の下端部には第一取付部(以下、下側取付部という)62が円形リング形状に形成されており、下側取付部62はエンド11の上端部外周に嵌合されて固定されている。ブーツ60の上端部には第二取付部(以下、上側取付部という)63が円形リング形状に形成されており、上側取付部63は球面軸20のブーツ取付部24にリテーナ27を挟んで固定されている。
上側取付部63の上面には内側リップ64および外側リップ65がそれぞれ同心円に形成されて上向きに突設されている。内側リップ64は断面が三角形形状の円形リング形状に形成されて垂直に突設されており、アーム部材28の下面に押接している。外側リップ65は断面が略長方形の円形リング形状に形成されて斜め外向きに突設されており、内側リップ64の外側においてアーム部材28の下面に押接している。アーム部材28の下面とリテーナ27と内側リップ64の隙間70a、アーム部材28の下部と内側リップ64と外側リップ65の隙間70bにもグリース70が充填されている。
The
A bellows
A first attachment portion (hereinafter referred to as a lower attachment portion) 62 is formed in a circular ring shape at the lower end portion of the
An
以上の構成に係る球面軸継手装置の作用および効果を説明する。 The operation and effect of the spherical shaft coupling device according to the above configuration will be described.
球面軸20の凸球面部21がエンド11の凹球面部13に摺動自在に嵌合されて、スプリング41によって凹球面部13に弾性的に押接されているので、球面軸20に固定されたアーム部材28はドラッグリンク10に対して三次元方向に揺動することができる。
アーム部材28がドラッグリンク10に対して揺動すると、ブーツ60の蛇腹部61が軸心方向(上下方向)に開閉変形することにより、アーム部材28とエンド11との間の相対変位を吸収するので、アーム部材28はドラッグリンク10に対してブーツ60に妨害されることなく、スムーズに揺動することができる。
また、アーム部材28のドラッグリンク10に対する揺動時には、ブーツ60の内側リップ64および外側リップ65がアーム部材28の下面にブーツ60自体の弾性力によって押接しているので、ブーツ60はシールを維持することができる。
Since the convex
When the
Further, when the
ところで、低温時においては、上側取付部63の内側リップ64および外側リップ65がアーム部材28下面から離れる所謂口開き現象が発生し、ブーツ60の上側取付部63からダストおよび水が侵入したりグリースが漏洩したりする危惧がある。
すなわち、ゴムまたは樹脂によって一体成形されたブーツ60が低温時に弾性力が低下することにより、蛇腹部61がアーム部材28とエンド11との間の相対変位を吸収することができなくなるために、ブーツの口開き現象が発生する。
By the way, when the temperature is low, a so-called opening phenomenon occurs in which the
That is, since the elastic force of the
しかし、本実施形態に係る球面軸継手装置1においては、ブーツ取付部24の外周に嵌合されたリテーナ27の付勢力部27bが押接部27dをブーツ60の上側取付部63下面に押接することにより、上側取付部63をアーム部材28下面に押接させる方向に常時付勢しているので、低温時におけるブーツ60の口開き現象の発生を防止することができる。
したがって、低温時における口開き現象によるブーツ60の上側取付部63からのダストおよび水の侵入やグリース漏洩を未然に回避することができる。
However, in the spherical shaft coupling device 1 according to the present embodiment, the urging
Therefore, intrusion of dust and water from the upper mounting
ちなみに、雄テーパ部25がテーパ孔28aに嵌入されて、球面軸20はアーム部材28にテーパ結合されるので、雄テーパ部25とテーパ孔28aとの合わせ面間のグリース付着状態等によっては、球面軸20のアーム部材28に対する出入り量が球面軸継手装置1毎に変動する可能性がある。球面軸20がアーム部材28から多く突き出た場合にはリテーナ27の上側取付部63に対する付勢力は低下し、逆に、球面軸20がアーム部材28に押し入った場合には、リテーナ27の上側取付部63に対する付勢力は増加する。
しかし、本実施形態においては、雄テーパ部25がテーパ孔28aに挿通された後に、ナット29が雄ねじ部26にねじ込まれて締結されると、嵌合部27aの上端がアーム部材28の下面に突き当たることにより、リテーナ27のアーム部材28の下面との距離を一定に維持するので、球面軸20のアーム部材28に対する出入り量の球面軸継手装置1毎の変動に関わらず、リテーナ27の上側取付部63に対する付勢力を常に一定に維持することができる。
したがって、本実施形態によれば、リテーナ27は低温時のブーツの口開き現象の発生をいずれの球面軸継手装置1においても適正かつ確実に防止することができる。
ちなみに、リテーナ27の嵌合部27a内径D1とブーツ取付部24外径D2とすると、嵌合部27aの締め代は、D2−D1、によって求められる。この締め代を適正に設定することにより、リテーナ27の破損を防止しつつ、リテーナ27がブーツ取付部24からずり落ちないように設計することができる。
Incidentally, since the
However, in the present embodiment, when the
Therefore, according to the present embodiment, the
Incidentally, when the
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々に変更が可能であることはいうまでもない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It cannot be overemphasized that it can change variously in the range which does not deviate from the summary.
例えば、リテーナはスプリング効果を持った金属を使用して形成するに限らず、スプリング効果を持った樹脂等の弾性材料によって形成してもよい。 For example, the retainer is not limited to being formed using a metal having a spring effect, but may be formed of an elastic material such as a resin having a spring effect.
本発明に係る球面軸継手装置は、ステアリングのドラッグリンクやタイロッドに適用するに限らず、サスペンションのリンク等にも適用することができる。 The spherical shaft coupling device according to the present invention can be applied not only to a drag link or tie rod of a steering wheel but also to a link of a suspension.
1…球面軸継手装置、
10…ドラッグリンク(第一継手部材)、11…エンド、12…軸受凹部、13…凹球面部、14…円柱内周面部、15…位置決め部、16…段差、17…エンドキャップ取付部、18…かしめ部、
20…球面軸(第二継手部材)、21…凸球面部、22…連結部、23…ネック部、24…ブーツ取付部、25…雄テーパ部、26…雄ねじ部、
27…リテーナ、27a…嵌合部、27b…付勢力部、27c…スリット、27d…押接部、
28…アーム部材(組付部材)、28a…テーパ孔(取付孔)、29…ナット、
30…軸受部材、31…アッパシート部、32…ロアシート部、33…凹球面部、35…位置決め筒、36…上側鍔部、37…下側鍔部、
40…クッション構造体、41…スプリング、42…スプリングシート、
50…エンドキャップ、51…上端開口部、52…鍔部、53…スプリングシート部、 60…ブーツ、61…蛇腹部、62…下側取付部(第一取付部)、63…上側取付部(第二取付部)、64…内側リップ、65…外側リップ、70…グリース、70a…隙間、70b…隙間。
1 ... Spherical shaft coupling device,
DESCRIPTION OF
20 ... spherical axis (second joint member), 21 ... convex spherical part, 22 ... connecting part, 23 ... neck part, 24 ... boot attaching part, 25 ... male taper part, 26 ... male screw part,
27 ... Retainer, 27a ... Fitting portion, 27b ... Biasing force portion, 27c ... Slit, 27d ... Pressing portion,
28 ... arm member (assembly member), 28a ... taper hole (mounting hole), 29 ... nut,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Bearing member, 31 ... Upper sheet part, 32 ... Lower sheet part, 33 ... Concave spherical surface part, 35 ... Positioning cylinder, 36 ... Upper collar part, 37 ... Lower collar part,
40 ... Cushion structure, 41 ... Spring, 42 ... Spring seat,
50 ... End cap, 51 ... Upper end opening, 52 ... Gutter, 53 ... Spring seat part, 60 ... Boot, 61 ... Bellows part, 62 ... Lower attachment part (first attachment part), 63 ... Upper attachment part ( Second mounting portion), 64 ... inner lip, 65 ... outer lip, 70 ... grease, 70a ... gap, 70b ... gap.
Claims (3)
凸球面部および連結部を有し、該凸球面部が前記凹球面部に嵌入され、該連結部が組付部材の取付孔に連結された第二継手部材と、
第一取付部および第二取付部を有し、該第一取付部が前記第一継手部材に固定され、第二取付部が前記連結部に固定された筒形状のブーツと、
を備えている球面軸継手装置において、
前記連結部外周には前記第二取付部を前記組付部材の方向に弾性力を付勢するリテーナが嵌合されている、ことを特徴とする球面軸継手装置。 A first joint member having a concave spherical surface portion;
A second joint member having a convex spherical portion and a connecting portion, the convex spherical portion being fitted into the concave spherical portion, and the connecting portion being connected to the mounting hole of the assembly member;
A cylindrical boot having a first attachment portion and a second attachment portion, the first attachment portion being fixed to the first joint member, and the second attachment portion being fixed to the connection portion;
In a spherical shaft coupling device comprising:
A spherical shaft coupling device, wherein a retainer for urging the second mounting portion in the direction of the assembly member is fitted to the outer periphery of the connecting portion.
The spherical shaft coupling device according to claim 1, wherein the biasing force portion has a plurality of slits.
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