JP4761580B2 - 一方向に作用する移動阻止機構を備える長さ調整可能な中間部材 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文による一方向に作用する移動阻止機構を備えた長さ調整可能な中間部材に関する。

この種の長さ調整可能な中間部材は、実に多くの技術領域で使用され、２点間の距離を調整し又は後調整しなければならない機械構造にはどこでも使用することができる。例えば、このような中間部材は、要素相互の間隔が摩耗、伸び、収縮、温度変化等により変化する要素間の間隔保持部材として使用され、その際、間隔保持部材は、間隔の変化に適合することが望ましい。

２つの要素を相互に一方向のみ移動可能であり、他方向の移動を阻止する一方向に作用する移動阻止機構が知られている。しかしながら、このような機構では、無段階の長さ調整又は後調整が可能ではない。

本発明は、極力簡素かつ安価に製造できしかも無段式に長さを調整できる一方向に作用する移動阻止機構を備える長さ調整可能な中間部材を提供する課題に基づく。

本発明では、請求項１及び２の特徴部分によりこの課題を解決する。他の請求項には、有利な実施の形態を記載する。

請求項１による本発明の長さ調整可能な中間部材は、ねじを有する第１の長手要素と、第１の長手要素と共に長手方向に移動可能に協働する第２の長手要素とを備える。第１の長手要素のねじに協働するスピンドルナットは、回転可能にかつ軸方向に移動不能に第２の長手要素内に保持される。軸方向の圧力が長手要素に作用するとき、スピンドルナットの後方部分側の端面が、第２の長手要素の摩擦面に当接し又は当接可能である。これに対して、スピンドルナットの前方部分側の端面と第２の長手要素との間に、摩擦を低減するスラスト軸受が設けられるので、軸方向の引張力が長手要素に印加されるとき、スピンドルナットは、ねじ上を回転して相対的に移動可能であり、長手要素を互いに離間させることができる。これに対して、軸方向圧力が長手要素に印加されるとき、スピンドルナットと摩擦面との間の摩擦抵抗によりスピンドルナットの回転が阻止され、長手要素の入れ子式の押し込みが阻止される。

請求項２による本発明の長さ調整可能な中間部材は、逆方向に作用し、ねじを有する第１の長手要素と、第１の長手要素と共に長手方向に移動可能に協働する第２の長手要素とを備える。第１の長手要素のねじに協働するスピンドルナットが、回転可能にかつ軸方向に移動不能に第２の長手要素内に保持される。軸方向引張力が長手要素に作用するとき、スピンドルナットの前方部分側の端面が、第２の長手要素の摩擦面に当接し又は当接可能である。これに対して、スピンドルナットの後方部分側の端面と第２の長手要素との間に、摩擦を低減するスラスト軸受が設けられるので、軸方向圧力が長手要素に印加されるとき、スピンドルナットは、ねじ上を回転して相対的に移動可能であり、長手要素が互いに押し込まれる。これに対して、軸方向引張力が長手要素に作用するとき、スピンドルナットと摩擦面との間の摩擦抵抗によりスピンドルナットの回転が阻止され、長手要素の離間が阻止される。

本発明による中間部材は、実に多くの技術領域で使用可能であり、簡単かつ安価に製造でき、無段階の長さ調整又は後調整が可能となる。本発明による中間部材は、簡単にカプセル化でき、非常に汚染された環境でも使用できる更なる利点がある。

有利な実施の形態では、第２の長手要素の摩擦面及びこの摩擦面に隣接するスピンドルナットの端面の一方又は両方が、摩擦を高める表面を備える。これにより、長手要素の相互移動が非許容方向に中間部材が押し込まれるとき、僅かに大きい傾斜をねじに設けることにより、非常に簡単でかつ有効な方法でスピンドルナットの回転を阻止することができる。

軸方向に整列して互いに固定可能な前方部分と後方部分との２部分で第２の長手要素を構成し、後方部分に摩擦面を形成し、スピンドルナットと前方部分との間にスラスト軸受を配置することが有利である。これに対し、前方部分に摩擦面を形成し、スピンドルナットと後方部分との間にスラスト軸受を配置する他の構成でもよい。２部分構成により、中間部材の特に簡単な製造及び組立又は分解が可能となる。

一方の部分に雄ねじを設け、他方の部分に雌ねじを設けて双方の部分を軸方向に整列して互いに螺着して後方部分を前方部分に固定する構造が有利である。

これに対して、例えば、前方部分と後方部分とを対向する側から螺合するねじスリーブによりそのまま双方の部分を相互に結合する他の構成も可能である。

前方部分又は後方部分の端部から軸方向に延びる前方又は後方部分の中空部内に、スピンドルナット及びスラスト軸受を機能的に配置する。

機能的には、円柱杆状に第１の長手要素を形成し、円柱杆を内部で長手方向に移動可能に案内する円筒状に第２の長手要素が形成される。

本発明の例示的な実施の形態を図面について以下詳細に説明する。
図１は、軸方向に整列して配置される第１の長手要素２と第２の長さ要素３を含む長さ調整可能な中間部材１を示す。この場合、第１の長手要素２は、円柱杆のように、長さの一部が第２の長さ要素３の軸方向に整列する円柱状の孔４内に挿入され、孔４内で長手方向に移動可能に案内されるロッドとして構成される。

図示のように、例えば、横孔６，２２又はピン、ねじ等の形態の固定補助手段を第１及び第２の長手要素２，３の各外端に設けることができる。長手要素２，３の外端と図示しない部品とが協働する構造又は形態に依存して種々の方式でこの固定補助手段を実施できる。

対向する第２の長手要素３内に配置される第１の長手要素２の端部には、ねじ７を有するねじ部が設けられる。ねじ７は、回転可能であるが軸方向に移動不能に第２の長手要素３の中空部９内に配置されるスピンドルナット８に螺合される。

第２の長手要素３内にスピンドルナット８を配置するために、第２の長手要素３は、ほぼ円筒状の前方部分１０とほぼ円筒状の後方部分１１との２部分で構成される。スピンドルナット８を受容する中空部９は、前方部分１０の後端での対応する大きさの軸方向孔により形成される。円筒状の孔４は、前方部分１０内に形成され、円筒状の孔４と少なくとも実質的に同一の直径を有する円筒状の孔５が後方部分１１内に形成される。

後方部分１１は、軸方向に整列して前方部分１０に螺着される。このため、後方部分１１は、雌ねじ１２を有する対応する大きさの軸方向の孔を前端領域に備え、雌ねじ１２に対応する雄ねじ１３が前方部分１０の後端領域に設けられ、前方部分１０の後端面１４が軸方向の孔の底部に当接するまで、前方部分１０の雄ねじ１３が雌ねじ１２内に螺合される。前方部分１０の雌ねじを後方部分１１の雄ねじに螺着する他の構成を採用してもよい。

図示のように、スピンドルナット８の前方部分１０側の端面（前端面）１５と中空部９の底面１６との間に配置されるスラスト軸受１７により、スピンドルナット８が軸方向に支持される。本実施の形態では、スラストボールベアリングとしてスラスト軸受１７を構成するが、低転がり抵抗又は低滑り抵抗を有する他の種類の軸受により構成してもよい。これに対して、スピンドルナット８の後方部分１１側の端面（後端面）１８は、第２の長手要素３の後方部分１１の対向する摩擦面１９に直接に接触し、その際、軸方向孔の底部により構成される摩擦面１９は、スピンドルナット８の後端面１８に対して平行に延伸する。従って、スピンドルナット８は、摩擦面１９に大きい面積で接触できるので、ねじ７の軸方向移動により摩擦面１９に向かって、図１及び図２にて右方にスピンドルナット８が押圧されると、大きな摩擦抵抗が生ずる。

これに対して、スピンドルナット８がねじ７により摩擦面１９から離間して逆方向の左方に押圧され又は引張されるとき、スピンドルナット８と前方部分１０との間のスラスト軸受１７による実質的に低い摩擦抵抗が生ずる。従って、第１及び第２の長手要素２，３双方は、僅かな力で互いに離間する方向に引張され、その際、スピンドルナット８は、ねじ７上を回転して相対的に移動する。ねじ７とスピンドルナット８との間に自己制動が生じないように、ねじ７の形状及び傾斜が構成される。

図２は、第１の長手要素２を第２の長手要素３から図１より更に離間する状態の長さ調整可能な中間部材１を示す。例えば、図２に示す延出された占有状態になると、占有状態からの双方の第１及び第２の長手要素２，３の入れ子式の押し込みは、可能ではない。即ち、対向する側から軸方向の圧力が双方の長手要素２，３に印加されると、摩擦面１９の領域でスピンドルナット８と第２の長手要素３との間の摩擦抵抗が増大して、スピンドルナット８の回転が阻止される。

従って、図１及び図２に示す中間部材１は、僅かな力で無段階に引張されて離間して、第１の長手要素２が延出される一方、他方で各位置にて逆方向、即ち、収縮方向への即時移動を確実に阻止することができる。

図３及び図４は、完全に第１の実施の形態と同様に構成されるが、逆方向に作用する本発明による中間部材１の第２の実施の形態を示す。第２の実施の形態は、図３に示す最大長を有する位置から、僅かな力で無段階に入れ子式に第１の長手要素２を第２の長手要素３内に押し込めるが、各位置での双方の長手要素２，３の離間方向の引張りが阻止される。図３及び図４では、第１の実施の形態と同じ又は同様の部分には同じ符号を付する。

図３及び図４から明らかなように、第２の実施の形態では、スピンドルナット８に対して逆側となるスピンドルナット８と第２の長手要素３の底面２０との間にスラスト軸受１７を配置し、スピンドルナット８の前端面１５が、平行な第１の長手要素２の摩擦面２１に直接大面積で当接する点に第２の実施の形態と第１の実施の形態との唯一の差異がある。その際、第２の実施の形態の底面２０は、第１の実施の形態の摩擦面１９に対応し、第２の実施の形態の摩擦面２１は、第１の実施の形態の底面１６に対応する。

第２の実施の形態では、離間方向に引張される状態の第１及び第２の長手要素２，３に軸方向の圧力が印加されて、双方の長手要素２，３が入れ子式に押し込まれる方向に、ねじ７がスピンドルナット８の回転を生ずるが、スラスト軸受１７により低減されたスピンドルナット８と第２の長手要素３との間の摩擦抵抗に基づいて、僅かな圧力でもスピンドルナット８を回転させることができる。従って、無段階で第２の長手要素３内に第１の長手要素２を挿入することができる。逆に、離間する方向に引張力を第１及び第２の長手要素２，３に加えると、スピンドルナット８と第２の長手要素３との間の高い摩擦抵抗が摩擦面２１領域で発生してスピンドルナット８が回転しないため、離間方向の移動が阻止される。

本発明は、自己固定式長さ調整及び後調整装置とも呼ばれ、多くの技術領域に使用できる長さ調整可能な中間部材を提供できる。例えば、単一ドラムブレーキの後調整装置若しくはサーボブレーキ及び圧縮又は引張りピストン、ハンドブレーキレバー、ロッド、ボーデンワイヤ等の調整装置又は後調整装置等の領域に本発明を適用することができる。

延出可能であるが、収縮不能な本発明による中間部材の第１の実施の形態を示す縦断面図 延出状態にある図１の中間部材を示す縦断面図 入れ子式の押し込みにより収縮可能であるが、引張による延出不能な本発明による中間部材の第２の実施の形態を示す縦断面図 収縮状態にある図３の中間部材を示す縦断面図

符号の説明

１・・中間部材、 ２，３・・長手要素、 ４，５・・円柱状孔、 ６，２２・・横孔、 ７・・ねじ、 ８・・スピンドルナット、 ９・・中空部、 １０・・前方部分、 １１・・後方部分、 １２・・雌ねじ、 １３・・雄ねじ、 １５・・前方部分側の端面（前端面）、 １６・・底面、 １７・・スラスト軸受、 １８・・後方部分側の端面（後端面）、 １９・・摩擦面、 ２０・・底面、 ２１・・摩擦面、

Claims (7)

1. ねじ（７）を有する第１の長手要素（２）と、第１の長手要素（２）と共に長手方向に移動可能に協働する第２の長手要素（３）とを備え、
   第１の長手要素（２）のねじ（７）に協働するスピンドルナット（８）が、回転可能にかつ軸方向に移動不能に第２の長手要素（３）内に保持され、
   軸方向圧力が長手要素（２，３）に作用するとき、スピンドルナット（８）の後方部分（１１）側の端面（１８）が、大面積で第２の長手要素（３）の摩擦面（１９）に当接し又は当接可能であり、スピンドルナット（８）と摩擦面（１９）との間の摩擦抵抗により、スピンドルナット（８）の回転が阻止され、
   スピンドルナット（８）の前方部分（１０）側の端面（１５）と第２の長手要素（３）との間に摩擦を低減するスラスト軸受（１７）が配置され、長手要素（２，３）が互いに離間する方向に軸方向の引張力が長手要素（２，３）に印加されるとき、スピンドルナット（８）は、ねじ（７）上を回転して相対的に移動可能であり、
   それにより長手要素（２，３）の入れ子式の押し込みを阻止することを特徴とする一方向に作用する移動阻止機構を備えた長さ調整可能な中間部材。
2. ねじ（７）を有する第１の長手要素（２）と、第１の長手要素（２）と共に長手方向に移動可能に協働する第２の長手要素（３）とを備え、
   第１の長手要素（２）のねじ（７）に協働するスピンドルナット（８）が、回転可能にかつ軸方向に移動不能に第２の長手要素（３）内に保持され、
   長手要素（２，３）が互いに離間する方向に、軸方向引張力が長手要素（２，３）に印加されるとき、スピンドルナット（８）の前方部分（１０）側の端面（１５）が、大面積で第２の長手要素（３）の摩擦面（２１）に当接し又は当接可能であり、スピンドルナット（８）と摩擦面（２１）との間の摩擦抵抗によってスピンドルナット（８）の回転が阻止され、
   スピンドルナット（８）の後方部分（１１）側の端面（１８）と第２の長手要素（３）との間に摩擦を低減するスラスト軸受（１７）が配置され、軸方向圧力が長手要素（２，３）に印加されるとき、スピンドルナット（８）は、ねじ（７）上を回転して相対的に移動可能であり、
   それにより長手要素（２，３）の入れ子式の延出を阻止することを特徴とする一方向に作用する移動阻止機構を備えた長さ調整可能な中間部材。
3. 第２の長手要素（３）の摩擦面（１９，２１）及び摩擦面（１９，２１）に隣接するスピンドルナット（８）の端面（１５，１８）の一方又は両方は、摩擦力を高める表面を備える請求項１又は２に記載の中間部材。
4. 軸方向に整列して互いに固定可能である前方部分（１０）と後方部分（１１）との二部分で第２の長手要素（３）を構成し、後方部分（１１）に摩擦面（１９）を形成し、スピンドルナット（８）と前方部分（１０）との間にスラスト軸受（１７）を配置した請求項１に記載の中間部材。
5. 軸方向に整列して互いに固定可能である前方部分（１０）と後方部分（１１）の二部分で第２の長手要素（３）を構成し、前方部分（１０）に摩擦面（２１）を形成し、スピンドルナット（８）と後方部分（１１）との間にスラスト軸受（１７）を配置した請求項２に記載の中間部材。
6. 前方部分又は後方部分（１０，１１）の端部から軸方向に延伸する前方部分又は後方部分（１０，１１）の中空部（９）内に、スピンドルナット（８）及びスラスト軸受（１７）を配置した請求項４又は５に記載の中間部材。
7. 円柱杆状に第１の長手要素（２）を形成すると共に、第１の長手要素（２）を内部で長手方向に移動可能に案内する円柱状に第２の長手要素（３）を形成した請求項１〜６の何れか１項に記載の中間部材。

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