JP2013541678A - ブラケットレスの締付け接手 - Google Patents

Abstract

ストラット要素の本質的にチューブ状のストラット（１）の終端部を、特にストラット要素に力を導入するためのネジ付ボルト（２）と結合する、例えばステアリングロッド又はタイロッドによってシャシ部品を連結するためのストラット要素の締付け接手（１，２，６）において、締付け接手（１，２，６）に、チューブ状のストラット（１）の終端領域（５）の、ネジ付ボルト（２）とストラット（１）の内部横断面間の半径方向の環状間隙内でストラット（１）の円錐形の内ネジ（１１）内に配設されたネジ付スリーブ（６）が設けられており、このネジ付スリーブ（６）が、円錐形の外ネジ（８）とネジ付ボルト（２）を収容する内ネジ（１２）とを備え、ネジ付スリーブ（６）が、少なくともそのストラット側の終端部（１４）の領域を、半径方向に弾性的に形成されている。

Description

本発明は、アッセンブリ又は部品、例えばシャシ部品を連結するためのストラット要素の締付け接手に関する。この締付け接手は、請求項１の上位概念によれば、ストラット要素のチューブ状のストラットの終端領域とネジ付ボルトを有する。

種々の部品又はアッセンブリを互いに結合するストラット要素は、従来技術から公知である。これは、本質的に不動に部品間に配設され、これにより部品の相対運動を防止する、例えばフレームストラット又はフロアサポートのような高剛性のストラットである。

同様に、例えば連結サポート、揺動サポート、シャシストラット及びステアリングロッド又はタイロッドのような可動のストラット要素が、従来技術から公知であるが、これらは、例えば、接続部品を運動の自由度に関して互いに連結するため、又は、例えば自動車のホイールサポートのようなアッセンブリの位置もしくは角度位置を制御するために、大抵は、両端が、可動もしくはジョイントにより、相応の接続部品又は接続アッセンブリと結合されている。

車両構造では特に、このようなストラット要素に対して高い要求が提起され、これには、特に、高い負荷能力及び耐久性、高い耐食性と同様に機能不全に対する高い安全性がある。同時に、このようなストラット要素は、生じ得る隣接するアッセンブリとの衝突を回避するため、もしくは、特にシャシの領域内の他の部品及びアッセンブリの運動の自由を制限しないために、できるだけ少ない取付けスペースを要求すべきである。このようなストラット要素に対する一般的な要求は、大抵は、長さ調整能力であり、これは、通常は、ストラットを二分割し、両方の部分をネジ結合することによって実現されている。

従来技術から、大抵はチューブ状のストラットが、一端又は両端に、ネジ付ボルトを収容するために使用される内ネジを有する、ステアリングロッド及びタイロッドもしくは一般的にストラット要素が公知である。ネジ付ボルトは、更にまた、接続部品と、例えばボールジョイントのボールヘッドと、結合することができる。例えば自動車のホイールジオメトリ又はステアリング角度を調整できるように、ストラット要素を所望の長さに調整するために、ネジ付ボルトは、所望のストラット長さに達するまで、チューブ状のストラットのネジにねじ込まれる。次いで、ストラット要素の遊び又は自動的な調整を阻止するため、ストラットの内ネジ内のネジ付ボルトの遊びのない不動の固定が必要である。

従来技術では、この要求は、通常は、内ネジを備えるストラットの終端領域が、軸方向のスリットを備え、同時にストラットの外側で、ストラットの内ネジもしくは軸方向のスリットの領域に、クランプが配設されることによって、満たされる。従って、（ネジ付ボルトが所望のねじ込み深さにある状態で）クランプを締めることにより、ストラットは、その内ネジの領域内で、ネジ付ボルトを締め付けるように、半径方向に圧縮される。

しかしながら、従来技術から公知のストラット要素のネジ付ボルトの所望の軸方向位置でのこの固定は、欠点を備える。従って、先ず、ストラットのネジ領域の必要な軸方向のスリット形成部には、捩り、曲げ及び折れ強度に関するストラットエンドの些細でない弱体化が結びついていることである。更に、ネジ領域の軸方向のスリットにより、水又は他の腐食媒体がストラットもしくはネジ付ボルトのネジや、更にはストラットの内部にまでも達し得ることによって、腐食のための作用面が生じることである。これにより、ストラットの更なる弱体化が行なわれること、又は、ストラットの内ネジとネジ付ボルトが、腐食により固着することがあり、これが、ストラット要素の後からの調整又は取外しを困難にすることがある。

更に、ストラットエンドを圧縮するためにネジ領域に必要なクランプは、通常は、著しい取付けスペースを必要とし、これにより、ストラット要素によってこの領域に要求されるスペースは、しばしば倍増する。これにより、隣接する部品又はアッセンブリとの衝突を生じさせ、特に、ストラットのネジ領域内のクランプの角度位置は、ほぼ限定もしくは固定されている。従って、クランプは、原理的に任意の方向にストラットから突出することができ、これは、更にまた、周囲のアッセンブリのパッケージの構成及び衝突検査の際に考慮しなければならない。

最後に、このようなストラットの確実で規則的な組立てのために、通常は、環状のリング溝が、クランプの組立て時にクランプの限定された軸方向位置を保証するために、ストラットエンドのネジ領域に必要である。この場合、軸方向スリットの形成も、リング溝の形成も、ストラットエンドの弱体化だけでなく、相応の加工コストと結びついた生産時の付加的な作業ステップも必要とする。

特開２０００−１９９５０７号公報 欧州特許出願公開第１ ５５３ ３１０号明細書 米国特許第６ ３０２ ６１４号明細書 独国実用新案第９０ １７ ０３８号明細書 独国実用新案第８７ １１ ９２８号明細書 ベルギー国特許第３９３ ７９５号明細書

この背景から、本発明の課題は、従来技術に存在する前記制限及び欠点を克服するストラット要素用の締付け接手を提供することにある。この場合、本発明による締付け接手は、ストラット構造の弱体化させること又は腐食のための作用面を生じさせることなく、ストラット要素のストラットとネジ付ボルトを確実に不動に結合すべきである。加えて、本発明による締付け接手は、最小の取付けスペースで足りるべきであり、更に、これは、容易に組立て可能で、少ない製造コストで生産可能であるべきである。

この課題は、請求項１の特徴を有する締付け接手によって解決される。好ましい実施形態は、従属請求項の対象である。

公知のように、締付け接手は、アッセンブリ又は部品を連結するためのストラット要素の一部であり、本質的にチューブ状のストラットの終端領域と、このチューブ状のストラットと結合するためのネジ付ボルトとを有する。

しかしながら本発明によれば、締付け接手は、チューブ状のストラットの終端領域の、ネジ付ボルトとストラットの内部横断面間の半径方向の環状間隙内に配設されたネジ付スリーブによって際立っている。このネジ付スリーブは、円錐形の外ネジとネジ付ボルトのネジに適合する内ネジを備え、少なくともそのストラット側の終端部の領域を、半径方向に弾性的に形成されている。この場合、ストラットエンドは、ネジ付スリーブの外ネジに適合する円錐形の内ネジを備える。

従って、本発明による締付け接手は、ストラットエンドに配設された円錐形の内ネジと、その中に配設された円錐形の外部輪郭を有するネジ付スリーブとによる、ストラットとネジ付ボルトの組立てを可能にする。このため、ネジ付スリーブは、その内ネジによって、ストラット要素のネジ付ボルトを収容する。加えて、ネジ付ボルトは、先ず、通常のように、所望の深さまで、ストラットエンド−もしくはそこに配設されたネジ付スリーブ−内にねじ込まれ、このようにして、ストラット要素を所望の長さに調整することができる。

加えて、所望のねじ込み深さもしくはストラット要素の所望の有効長さに達した後、ストラットの終端部の円錐形の内ネジ内に配設されたネジ付スリーブが締め付けられる。この場合、大抵は部分的にもしくはそのストラット側の終端部を半径方向に弾性的に形成されたネジ付スリーブに基づいて−並びにストラットとネジ付スリーブの円錐ネジに基づいて−、ネジ付スリーブの半径方向の圧縮と、これによる、チューブ状のストラットに対して相対的なネジ付ボルトの摩擦係合による固定とが、行なわれる。

換言すれば、これは、本発明により、ストラットとネジ付ボルト間の固定結合が、このためにストラットエンドのスリット形成又はクランプの使用を必要とすることなく、行ない得ることを意味する。従って、スリット形成と結びついたストラットの弱体化と、これにより生じる腐食のための作用面は、クランプを固定するためのストラットエンドの、これまで普通の環状の溝と同様に廃止される。加えて、クランプの廃止により、相応に、ストラットエンドの領域で必要な取付けスペースが低減され、これまで普通のクランプと結びついた隣接する部品又はアッセンブリとの衝突の危険がなくなる。

この場合、特に、ストラットの内ネジとネジ付スリーブの外ネジは、部分円錐状に形成されており、同じ円錐角度を備える。このようにして、ネジは、安価に製造することができ、ネジ付スリーブは、先ず、スムーズに、ストラットエンドの内ネジにねじ込むことができ、その後、ネジ付ボルトが、所望のねじ込み深さまでネジ付スリーブにねじ込まれる。次いで、ストラットに対するネジ付スリーブのロック固定による半径方向の変形が行なわれる。

しかしながらまた、ネジ付スリーブ及び／又はストラットの形成及び肉厚もしくは半径方向の強度に依存して、ストラットの内ネジとスリーブの外ネジの円錐角度は、構造上極僅か異なるように設計することもできる。これにより、例えば、ネジ付スリーブが場合によってはそこではもはや半径方向に弾性的でないことに基づいた、最も外側のストラットエンドで可能な、ストラット直径の半径方向の拡大と、場合によってはこれと結びついた、ストラットに対するネジ付スリーブのロック固定時の固さを、低減又は回避することができる。同じ理由から、ネジ付スリーブの外ネジ及び／又はストラットの内ネジのネジ形状のために、円錐形状から若干逸脱した形状を選択することができる。例えば、特にストラットに対するネジ付スリーブのロック固定時の応力ピークを回避するために、ストラットの内ネジを円錐状に形成し、スリーブの外ネジを球状の重なり部を有するように形成することができる。

本発明は、更に、どのようなやり方で、ネジ付スリーブの半径方向の弾性が、少なくともそのストラット側の終端部の領域において実現されているかに依存せずに実現される。しかしながら特に、ネジ付スリーブは、このために、そのストラット側の終端部の領域に、少なくとも１つの半径方向のスリットを備える。特に好ましいのは、ネジ付スリーブが、そのストラット側の終端部の領域に、ネジ付スリーブの周囲に沿って均等に配設された複数の半径方向のスリットを備える場合である。このようにして、ネジ付スリーブの外ネジと内ネジの両方の機能が侵害されず、同時に、ストラットエンド内にネジ付ボルトを噛合いにより固定するために必要なネジ付スリーブの半径方向の可撓性が可能になる。

この場合、ネジ付スリーブの少なくとも１つの半径方向のスリットの軸方向の長さもしくはスリーブの周囲に沿って分配された複数の半径方向のスリットの長さは、特に、ネジ付スリーブの軸方向の長さの半分より大きく、３分の２より大きい場合が、特に好ましい。ネジ付スリーブの半径方向のスリットが、ネジ付スリーブの長さのできるだけ大きい部分を占めることによって、ストラットエンド内のネジ付ボルトを効果的に締め付けるために必要なネジ付スリーブの半径方向の弾性が、最適に保証される。

本発明の別の好ましい実施形態によれば、ネジ付スリーブが、少なくとも１つのスパナ面を有するフランジ領域を備える、もしくは、ストラットが、少なくとも１つのスパナ面を有するスパナ領域を備える。このようにして、締付け接手の組立てもしくはストラットに対するネジ付スリーブのロック固定が容易化されるが、これは、このために必要なトルクが、ネジ付スリーブ及び／又はストラットの相応のスパナ面を介して導入できることによる。

本発明の別の特に好ましい実施形態では、ストラットの外周のネジ付スリーブとの結合領域に、補強リングが配設されている。従ってストラットエンドの円錐形の内ネジの領域又はストラットエンドの近傍に配設された補強リングは、特に薄肉のストラットの場合は、半径方向にストラットエンドを補強するために使用される。ストラットに対するネジ付スリーブのロック固定時に、ストラットとネジ付スリーブのネジが円錐形であることに基づいて、半径方向の圧力が、ネジ付ボルトには内側に向かって、ストラットには外側に向かって加えられるので、これは、薄肉のストラットの場合、さもなければ、ストラットエンドの不所望の拡大と、場合によってはこれと結びついた締付け接手の緩みを生じさせることになるが、これは、従って、補強リングによって阻止される。

この背景により、本発明の別の好ましい実施形態では、少なくとも１つのストラット側のスパナ面が、補強リングに配設されている。このようにして、特にまたストラットが薄肉の場合に、スパナ面を形成することによるストラットの生じ得る弱体化が、スパナ面を直接ストラットに形成するのではなく、そのために十分な肉厚を提供された、ストラットに配設される補強リングに形成することによって、回避される。補強リングからストラットへのトルクの確実な伝達のために、補強リングは、場合によっては更に融着により、例えばスポット溶接等により、ストラットと結合することができる。

本発明の別の好ましい実施形態では、ネジ付スリーブの外ネジと内ネジのネジピッチが、同じ大きさである。このようにして、締付け接手の組立て時に、次の、ネジ付スリーブとストラットのロック固定を行なうことができ、これにより、ネジ付ボルトとストラットの軸方向の相対位置が変更されることはない。この実施形態のための前提（しかしながら本発明を実現するための前提ではない）は、ネジ付スリーブの外ネジと内ネジが、同じネジピッチ方向を備えること、従って、ネジ付スリーブの外ネジと内ネジの両方が右ネジとして形成されていること、又は、両ネジが、左ネジとして形成されていることである。

本発明の別の実施形態では、ネジ付スリーブの外ネジ及び／又は内ネジが、融着によるネジ固定部を備えている。特にネジロック剤とすることもできるこのような融着によるネジ固定部は、ストラットとネジ付スリーブのネジ山間隔間もしくはネジ付ボルトとネジ付スリーブのネジ山間隔間に導入され、硬化もしくは重合後に、付加的に、ストラットとネジ付スリーブ間もしくはネジ付ボルトとネジ付スリーブ間の意図しない切離を防止する。

本発明は、原理的に、ストラット要素の構成及び使用目的に依存しない。しかしながら特に好ましいのは、ネジ付ボルトが、ストラット要素の部品である軸受部品の一部である場合である。この場合、ストラット要素への力の導入もしくは接続部品へのストラット要素の結合のために使用される軸受部品は、エラストマ軸受又はボールジョイントとすることができる。従って、ネジ付ボルトは、この実施形態の場合、特に、一体的に形成された、ボールジョイント又はエラストマジョイント用のジョイントソケット又はジョイントハウジングの一部とすることができる。

本発明の別の特に好ましい実施形態では、締付け接手が、特にシャシ部品を連結するためのシャシストラット、例えばステアリングロッド又はタイロッドの一部である。この実施形態は、本発明による締付け接手が、特に有利に自動車のシャシ又はホイール懸架装置の領域に使用できるとの背景を有するが、それは、この場合、決定的な発明の利点が、特に、著しい取付けスペースの削減、高い耐食性及び著しく低減された隣接する部品との衝突の危険が、特に良好に適用できるからである。

以下で、実施例に関して図示した図面により、本発明を詳細に説明する。

一実施形態の本発明による締付け接手を有するストラット要素の終端領域の、部分的に断面にした概略図 図１によるストラット要素のストラットエンドと締付け接手の縦断面図 図１及び２によるストラット要素の締付け接手の分解図 図１〜３による締付け接手のネジ付スリーブのアイソメ図 図４によるネジ付スリーブの、図４の後から見た図

図１は、本発明による構成の締付け接手を配設したストラット要素の終端領域を示す。ストラット要素の部品として、先ず、チューブ状のストラット１と、終端領域５に配設されたネジ付ボルト２が認められる。ネジ付ボルト２は、図示した実施形態では、一体的に形成された、ボールジョイント４のジョイントハウジング３の一部である。

ストラット１の終端領域５とネジ付ボルト２間の半径方向の環状間隙内に、本発明によれば、内ネジ１２と外ネジ８を有するネジ付スリーブ６が配設されている。この場合、図１，３，４及び５の図では、良好な視認性のために、ネジ付ボルト２、ストラット１及びネジ付スリーブ６のネジが、特に図示されていない。

図１には、更に、ストラット１の終端領域５に配設された補強リング７が認められる。締付け接手の図示した実施形態の場合、補強リング７は、一方で、チューブ状のストラット１のその終端領域５の壁の半径方向の補強をするために使用されるが、それは、領域５内のストラットの壁が、ネジ付スリーブ６に配設された外ネジ８が円錐形であることによって、締付け接手２，５，６のロック固定時に半径方向外側に向かって拡大されるもしくは応力を受け、加えて、この領域で、ストラットエンドに向かって減少する肉厚を備えるからである。補強リング７の別の課題は、図示した実施形態の場合、ストラット１をネジ付スリーブ６のロック固定時にスパナ面１０により支持可能にするストラット側のスパナ面９を提供することにある。

図２は、図１による締付け接手を改めて縦断面図で示す。補強リング７をその上に配設したストラット１と、ボールジョイント４のネジ付ボルト２と、ネジ付ボルト２とチューブ状のストラット１間の環状間隙内に配設されたネジ付スリーブ６が認められる。ネジ付スリーブ６は、その外周に円錐形に延在する外ネジ８を備え、この外ネジは、結合領域５内のストラット１の適合する同様に円錐形の内ネジ１１にねじ込まれている。

内周に、ネジ付スリーブ６は、ネジ付ボルト２のシリンダ状のネジに適合するように形成された内ネジ１２を備える。この場合、ストラット要素の組立てのために、先ず、ネジ付スリーブ６が、ストラット１の円錐形の内ネジ１１に固定せずにねじ込まれる。次いで、ボールジョイント４が、ネジ付ボルト２によってネジ付スリーブ６に、もしくはこれによりストラット１に、所望のねじ込み深さもしくは必要なストラット長さにまでねじ込み可能である。このようにして、例えば、ストラット要素がステアリングロッド又はタイロッドである場合には、自動車のアクスルのトー角が調整できる。この場合、ネジ付スリーブ６の外ネジ８は、ネジ付スリーブ６の（円錐形の）結合領域５全体にわたって延在するが、ネジ付スリーブ６の内ネジ１２は、ネジ付スリーブ６の全長にわたって延在する。

ストラット要素の長さの決定をこのように行なった後、ストラット１とネジ付スリーブ６は、互いにロック固定される。このため、ストラット１は、補強リング７に配設されたスパナ面９を備え、ネジ付スリーブ６は、別のスパナ面１０を有するフランジを備える。ストラット１とネジ付スリーブ６のロック固定により、ネジ付スリーブ６の外ネジ８とストラット１の内ネジ１１が円錐形に形成されていることに基づいて、ネジ付スリーブが、ストラット１内で、特にそのストラット側の終端部１４の領域を、半径方向に圧縮され、これにより、ストラット１の内ネジ１１と、ネジ付スリーブ６の外ネジ８及び内ネジ１２と、ネジ付ボルト２のネジとが、半径方向に互いに圧縮される。これにより、軸方向には噛み合いによる、周方向には荷重による、ネジ付ボルト２もしくはボールジョイント４とストラット１間の不動の結合部が得られる。

図３は、図１及び２において組立て状態で図示した締付け接手を改めて分解図で示す。ここでは、特に、ネジ付スリーブ６のスリット形成部が明らかになるが、このスリット形成部によって、ネジ付スリーブ６は、ストラット１との結合領域５において、ネジ付ボルト２を締め付けるために必要なその半径方向の弾性を得て、ネジ付スリーブ６のこの半径方向の弾性は、そのストラット側の終端部の領域において、１４でもっとも強く表されている。

ネジ付スリーブ６は、改めて拡大して図４及び５に図示されている。この場合、良好な視認性のために、図４及び５でも再びネジ付スリーブ６の外ネジ８と内ネジ１２の作図による表現が、省略されている。ネジ付スリーブ６の長さの最大の部分にわたって延在する半径方向のスリット１３が認められる。ネジ付スリーブ６の円錐形の形状を良好に明らかにするために、図５では、ネジ付スリーブ６の後側の端面１４が、若干陰影をつけて図示されている。

従って、結局、本発明により、締付け接手によってストラット構造の弱体化が行なわれることなく、ストラット要素のストラットとネジ付ボルトが、確実で持続的に互いに不動に結合可能である、締付け接手が得られることが明らかになる。本発明による締付け接手は、“ストラット”と“ネジ付ボルト”の基本部品と比べて、ほとんど付加的な取付けスペースを必要とせず、ストラットを弱体化する、腐食のための作用面を提供するスリット及び／又はす置おラットエンドの溝の形成の必要性がなくなり、従来技術では生じた、隣接する部品又はアッセンブリとのストラットエンドの領域内のクランプの衝突の危険が排除される。

１ ストラット
２ ネジ付ボルト
３ ジョイントハウジング
４ ボールジョイント
５ 結合領域
６ ネジ付スリーブ
７ 補強リング
８ スリーブの外ネジ
９，１０ スパナ面
１１ ストラットの内ネジ
１２ スリーブの内ネジ
１３ 半径方向のスリット
１４ スリーブの端面、スリーブの終端領域

Claims (14)

1. 本質的にチューブ状のストラット（１）の終端領域とネジ付ボルト（２）を有する、アッセンブリ又は部品を連結するためのストラット要素の締付け接手において、
   チューブ状のストラット（１）の終端領域の、ネジ付ボルト（２）とストラット（１）の内部横断面間の半径方向の環状間隙内に配設された、円錐形の外ネジ（８）とネジ付ボルト（２）に対応する内ネジ（１２）とを有するネジ付スリーブ（６）が設けられており、ストラットエンド（５）が、ネジ付スリーブ（６）の外ネジ（８）に対応する円錐形の内ネジ（１１）を備え、ネジ付スリーブ（６）が、少なくともそのストラット側の終端部（１４）の領域を、半径方向に弾性的に形成されていること、を特徴とする締付け接手。
2. ネジ付スリーブ（６）の外ネジ（８）及び／又はストラット（１）の内ネジ（１１）が、部分円錐状に形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の締付け接手。
3. ストラットの内ネジ（１１）とネジ付スリーブの外ネジ（８）の円錐角度が、同じ大きさであること、を特徴とする請求項２に記載の締付け接手。
4. ネジ付スリーブ（６）が、そのストラット側の終端部（１４）の領域に、少なくとも１つの半径方向のスリット（１３）を備えること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の締付け接手。
5. ネジ付スリーブ（６）が、そのストラット側の終端部（１４）の領域に、その周囲に沿って均等に分配された複数の半径方向のスリット（１３）を備えること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の締付け接手。
6. ネジ付スリーブ（６）の少なくとも１つの半径方向のスリット（１３）の軸方向の長さが、ネジ付スリーブ（６）の長さの半分より大きく、特に３分の２より大きいこと、を特徴とする請求項４又は５に記載の締付け接手。
7. ネジ付スリーブ（６）が、少なくとも１つのスパナ面（１０）を有するフランジ領域を備えること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の締付け接手。
8. ストラット（１）が、少なくとも１つのスパナ面（９）を有するスパナ領域を備えること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の締付け接手。
9. ストラット（１）の外周のネジ付スリーブ（６）との結合領域（５）に、補強リング（７）が配設されていること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の締付け接手。
10. 少なくとも１つのストラット側のスパナ面（９）が、補強リング（７）に配設されていること、を特徴とする請求項８又は９に記載の締付け接手。
11. ネジ付スリーブ（６）の外ネジ（８）と内ネジ（１２）のネジピッチが、同じ大きさであること、を特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の締付け接手。
12. 外ネジ（８）及び／又は内ネジ（１２）が、融着によるネジ固定部によって固定されていること、を特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の締付け接手。
13. ネジ付ボルト（２）が、ストラット要素の軸受部品（４）の一部であること、を特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の締付け接手。
14. 締付け接手が、シャシ部品を連結するためのストラット、例えばステアリングロッド又はタイロッドの一部であること、を特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の締付け接手。

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