JP4298831B2 - 玉継手 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有利には自動車のステアリング装置又は走行機構懸架装置用の玉継手であって、継手ケーシングと、継手ケーシングを片側で閉鎖するケーシングカバーと、球形の支承面を介して少なくとも１つの支承シェル内に回動可能にかつ変位可能に支承された継手ピンとが設けられていて、前記支承シェル自体が、定置に継手ケーシング内に固定されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記形式の玉継手は、原則的に従来技術から公知でありかつ例えば自動車ステアリング装置においてタイロッド継手として使用され、また、走行機構技術の多くの分野で使用される。玉継手はその構造に応じて、特に半径方向の負荷方向で力を吸収できるように使用される。このような組込み形式では、冒頭に述べた形式の玉継手が軸方向の負荷、特に軸方向の衝撃的な打撃負荷の影響を受け易くなる。このような軸方向の打撃負荷によって、球形の支承面が損傷され、この結果、玉継手内部で高い摩擦モーメントが発生するようになる。このような欠陥の生じた玉継手によって、当該自動車の走行安全性及び走行特性が損なわれるようになる。
【０００３】
高い衝撃的な軸方向負荷の発生原因は異なっている。軸方向負荷は、特に玉継手をハンマ打撃により所望位置にもたらすような保守作業範囲での不適切な組立てに原因して生ずる。更に、軸方向の衝撃負荷は、スペース的に狭い組立て条件の場合に、完全にばね弾性的に偏位した際に、例えば隣接するシャーシ部分に継手ケーシングが当接することによって生ずる。軸方向負荷を受けた結果欠陥の生じた玉継手は、交換する必要がありひいてはこれにより当該自動車用の保守費用が増大するようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の玉継手を改良して、半径方向の主負荷方向で生ずる負荷以外に衝撃的な著しい軸方向負荷によっても、玉継手が損傷されることがなくしかもこれに原因するあらゆる不都合な結果が生じないようにすることにあり、更に、間接損害を発生させることのない高い軸方向負荷を斟酌した自動車におけるこのような玉継手の取付けによって、特に自動車保守作業において操作が容易になるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明によれば、特許請求の範囲第１項乃至第３項の特徴部分に記載の構成によって解決された。
【０００６】
前記課題を解決するための本発明による技術的な解決手段では、玉継手は、継手ピンとは反対側のケーシング外面に、弾性的な緩衝エレメントが配置されているように、構成されている。別の技術的な解決手段では、玉継手は、ケーシング内に固定された支承シェルに、継手ピンの支承面の端部領域で、弾性的な変形区域が配置されているように、構成されている。
【０００７】
【発明の効果】
請求項１及び請求項２で記載の解決手段の組合せによって、特に極めて高い軸方向負荷が発生した場合に本発明の玉継手はこのような負荷を原因として生ずる損傷から防護される。
【０００８】
本発明によれば、弾性的な緩衝エレメント並びに玉継手内部に配置された変形区域は、適当なサイズ選択により発生するあらゆる軸方向の負荷を吸収でき、この場合影響を受けやすい支承シェルに損害を与えることはない。これによって、打撃衝撃により玉継手を接合する自動車内最終取付けを損傷を生ぜしめることなしに行うことができ、これにより保守作業が著しく容易になる。
【０００９】
更に、本発明による玉継手は、機能統合範囲でのその特殊な構成に基づきストッパ機能を実現でき、これによって、構成部材が減少されるため重量が軽減されかつコストが節減がされる。重量節減は特に、本発明の使用が自動車の走行機構における弾性支持されない質量の重量を減少できるという観点で、利点をもたらす。
【００１０】
構造的な解決手段に関する本発明による玉継手の特別な構成は、その他の請求項に記載されている。
【００１１】
特に有利には、弾性的な緩衝エレメントが、ケーシングとは反対側の自由端部で、ほぼ半球形の外部成形形状を有している。この場合、ゴム又はセルロース材料からの緩衝エレメントの製作は、特に製作技術的な観点で有利である。
【００１２】
更に有利には、弾性的な変形区域が、半径方向で球形の支承面の周方向に延びる少なくとも１つのばね舌片を有していて、該ばね舌片が、支承面の、継手ピンのピン領域とは反対側の上側端部で支承面に接触している。
【００１３】
別の有利な構成では、弾性的な変形区域が、支承面の、継手ピンのピン領域とは反対側の上側端部で全面で支承面に接触していてかつ変形区域がゴムから製作されている。このような構成は、特に成形部材として安価に製作可能である。
【００１４】
本発明の別の有利な構成によれば、弾性的な変形区域が、周方向に亘って有利には均一に分配された多数の個々の舌片を有している。
【００１５】
【発明の実施の形態】
玉継手は、通常の形式で継手ピン１及びこれに接続された球形の継手ヘッド２を備え、この継手ヘッド２は、継手ケーシング３の切欠き内で回動可能にかつ変位可能に支承されている。継手ピン２と継手ケーシング３との間には、支承シェル４が嵌め込まれている。支承シェル４は内面で、継手ヘッド２を部分的に取り囲んでいる、つまり、支承シェルの内面は、継手ヘッド２の球形形状に適合している。
【００１６】
継手ケーシング３の、継手ピン１とは反対側の上面側には、継手ピン１及び支承シェル４を嵌め込んだ後でケーシングカバー５によって閉鎖される取付け開口が設けられている。ケーシングカバー５の外面には、弾性的な緩衝エレメント６が配置されている。緩衝エレメントは、半球形の成形形状を有しかつ有利にはゴム又はセルロース材料から製作されている。
【００１７】
ケーシングカバー５は、継手ケーシングの外側に向けて多少外向きに湾曲していて、これにより、継手ケーシングの内部に潤滑材用のストックスペースが得られる。同時にケーシングカバーの湾曲部は、上方から緩衝エレメントに作用する付加的な軸方向の、特に衝撃的な負荷を吸収できる。
【００１８】
第１図から明らかなように、本発明による玉継手は、付加的な弾性的な変形区域７を有している。この弾性的な変形区域７は、継手ピン１のピン側端部とは反対側の支承シェル端部領域で、ケーシングカバー５の直下に設けられている。
【００１９】
弾性的な変形区域７の構造は第２図から明らかであり、この場合第２図では、支承シェル４は単個部材として拡大図で図示されている。
【００２０】
支承シェル４は、有利にはプラスチック、例えばＰＯＭ（ポリオキシメチレン）から製作されかつ内面に半球形の支承面１１を有している。発生する半径方向力を吸収するために重要な、支承シェル４と継手ヘッド２との間の接触面の領域では、支承シェル４は、周方向に亘って対称的に分配された多数の潤滑材溝８を有している。
【００２１】
半径方向力を吸収する領域の上側には、弾性的な変形区域７が設けられていて、この変形区域は、図示の実施例では、支承シェルの周方向に亘って対称的に分配された多数のばね舌片９を有している。個々のばね舌片９の間にはそれぞれ狭幅なスペーサ溝１０が設けられていて、このスペーサ溝は、緩衝エレメント６によるだけでは吸収できない高い軸方向の衝撃負荷が生じた場合にばね舌片９が弾性変形できるように、設計されている。
【００２２】
この軸方向の力は、緩衝エレメント６及びケーシングカバー５を介して直接支承シェル４の上側領域に流れる。この領域では、大きな軸方向負荷が生じた場合に個々のばね舌片が矢印Ｐの方向にずらされ、これにより、スペーサ溝１０が縮小される。緩衝エレメント６と変形区域７との組合せによって、支承シェル４を損傷することなく高い軸方向の衝撃負荷をも吸収できるようになる。
【００２３】
当然、実施例において図示の個々のばね舌片９を、支承シェル４用の材料を適当に選択して、周方向に延びるばね舌片としても形成することができる。
【００２４】
第３図は、第２図の支承シェルを９０度だけ回動して部分的に詳細に図示している。つまり、第３図は支承シェルを玉継手のカバー側から見た図である。
【００２５】
第４図は、継手ケーシング３が片側で閉じられたコップ形ケーシングとして構成されている、本発明による玉継手の別の実施例を図示している。第１図実施例とは異なって、玉継手は、継手ピン１に面した継手ケーシング側から組み立てられる。
【００２６】
継手ヘッド２と継手ケーシング３との間には、第１図に類似して支承シェル４が設けられている。継手ケーシング３に設けられた開口内に継手ピン１及び支承シェル４を挿入した後で、継手ヘッド２は閉鎖リング１２を用いて継手ケーシング３内に固定される。この実施例では、支承シェル４は固有の弾性的な変形区域を有していない。
【００２７】
継手ピンの縦軸線方向で生ずる軸方向の衝撃的な力は、継手ピンとは反対の上面側に設けられた緩衝エレメント６によるだけで吸収される。緩衝エレメント６は、第１図に類似して、半球形の外部成形形状を有しかつゴム又はセルロース材料から製作されている。
【００２８】
緩衝エレメント６と継手ケーシング３とは、中間エレメント１３を介して結合されていて、この中間エレメントは、加硫プロセスにより緩衝エレメント６に結合されかつ縁曲げプロセスにより継手ケーシング３に固定されている。吸収すべき軸方向力の力は、直接緩衝エレメント６と中間エレメント１３とを介して継手ケーシング３内に流れる。
【００２９】
第４図で図示の構成の利点は、継手ケーシング３の機械的な加工を片側からのみ行えばよいということにある。同時に閉鎖リング１２による継手ケーシング３の内室のシールは、発生する衝撃力の吸収から減結合される。
【００３０】
第５図で図示の実施例による本発明による玉継手の主要部分は、第１図の実施例の主要部分に相応している。ケーシングカバー５の外面には、第１実施例に相応して緩衝エレメント６が設けられている。継手ケーシング３内の弾性的な変形区域は、第１図の実施例とは異なって、ゴム成形部材１５から形成されている。
【００３１】
ゴム成形部材１５の内面は、継手ヘッド２の外部成形形状に適合されている。ゴム成形部材１５の、継手ピン１に面した下側には、本来の支承シェル４が接続されていて、この支承シェル４は、ゴム成形部材１５に比して硬質の材料から製作されかつ発生する半径方向力を吸収するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による玉継手の断面図。
【図２】第１図の玉継手の支承シェルの拡大図。
【図３】９０度回動して、第２図の支承シェルを示した図。
【図４】本発明による玉継手の別の実施例の断面図。
【図５】本発明による玉継手の別の実施例の断面図。
【符号の説明】
１ 継手ピン
２ 継手ヘッド
３ 継手ケーシング
４ 支承シェル
５ ケーシングカバー
６ 緩衝エレメント
７ 変形区域
８ 潤滑材溝
９ ばね舌片
１０ スペーサ溝
１１ 支承面
１２ 閉鎖リング
１３ 中間エレメント
１５ ゴム成形部材

Claims (8)

1. 自動車のステアリング装置又は走行機構懸架装置用の玉継手であって、継手ケーシングと、継手ケーシングを片側で閉鎖するケーシングカバーと、球形の支承面を介して少なくとも１つの支承シェル内に回動可能にかつ変位可能に支承された継手ピンとが設けられていて、前記支承シェル自体が、定置に継手ケーシング内に固定されている形式のものにおいて、継手ケーシング（３）の、継手ピン（１）とは反対側の外面に、弾性的な緩衝エレメント（６）が配置されており、しかも該緩衝エレメント（６）が、ケーシングカバー（５）の外面に配置されていることを特徴とする、玉継手。
2. 継手ピン（１）の支承面（１１）の端部領域で支承シェル（４）に、弾性的な変形区域（７）が配置されている、請求項１記載の玉継手。
3. 緩衝エレメント（６）が、継手ケーシング（３）とは反対側の自由端部で、半球形の外部成形形状を有していることを特徴とする、請求項１記載の玉継手。
4. 緩衝エレメント（６）が、ゴムから製作されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の玉継手。
5. 緩衝エレメント（６）が、セルロース材料から製作されていることを特徴とする、請求項４記載の玉継手。
6. 弾性的な変形区域（７）が、支承面（１１）の、継手ピン（１）のピン領域とは反対側の上側端部で、全面で支承面に接触していてかつ変形区域（７）が、ゴムから製作されていることを特徴とする、請求項２記載の玉継手。
7. 弾性的な変形区域（７）が、少なくとも１つのばね舌片（９）を有していて、該ばね舌片が、支承面（１１）の、継手ピン（１）のピン領域とは反対側の上側端部で支承面に接触していることを特徴とする、請求項２記載の玉継手。
8. 弾性的な変形区域が、周方向に亘って均一に分配された多数の個々の舌片（９）を有していることを特徴とする、請求項２記載の玉継手。

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