JP5230629B2 - ゴーカート用車軸支持ユニット - Google Patents

Description

本発明は、ゴーカート用車軸支持ユニットに関する。

特に、本発明は、”Ｙ型ユニット”として表される支持ユニットに関し、前記支持ユニットは通常、
−調整軸を有する凹形座面、及び調整軸と交差する平面に形成される半径方向スリットを備える環状体によって形成される調整式支持具と、
−調整軸と交差する回転軸を有し、凸形外表面を備えるとともに調整軸の周りで調整可能な凹形座面内に取り付けられた外輪を備える玉軸受けと、
−半径方向スリットを貫通して配置される接線ネジを有するとともに、作動位置に軸受けを固定する手段として、軸受け上に支持具を締結するように設計された締結部品と、を備えている。

支持具に挿入された軸受けが、調整軸の周りで適度な初期ミスアライメントを許容することができ、Ｙ型ユニットそれ自体によって達成され得るシステムの単純さ及び経済性も考慮しながら、ゴーカートの車軸を支持する為に有利に使用される場合に、上述されるタイプのＹ型ユニットは、アライメントの見込まれる初期エラーを補償することができる。

この用途において、軸受けが、軸受けの回転軸が車軸の回転軸に位置合わせされる、自身の作動位置に一度配置されると、その正しい作動位置内に軸受けを自動的に復帰させる可能性を有していなければ、締結力の大きさに関係なく、車軸が受ける激しく、突然の応力が、支持具内の軸受けに見込まれるミスアライメントの原因となり得る。

前記ミスアライメントは、車軸全体、及び路面にトルクを伝達する各車輪の性能に影響する、すなわち、前記ミスアライメントは、ゴーカートの性能低下の原因となり、この性能低下は、その作動位置に軸受けを再配置することによって是正されることが可能である。前記軸受けの再配置の作業は、ゴーカートが静止した状態で、どのような場合であっても、軸受け上の支持具に過剰な力を掛けてしまう危険性を有するとともに、Ｙ型ユニット全体の最適な作業に有害な結果を有する状態でのみ実施することができる。

一般的に軸受けの分野において、締結部品が既に既知であり、この締結部品は、軸受けと対応する支持具との間における把持性能を向上させるために、軸受け外輪の外表面上、又は軟性部分の金属材料の傾向を利用する為の凹形座面の内表面上のどちらかで形成される、１つ又はそれ以上の様々な形状をした凹部を有し、概して、支持具の凹部は、後に続く軸受け上での支持具の締結で変形を受ける。

前記凹部の重要な実施形態は、例えば特許文献１から既知とされており、この文献は、２部品間の締結力を増加することのできる軸受け用の改良型座面を開示し、表面凹凸を有する２部品のうちの１つを提供すると共に、軟性材料を有するその他部品を形成している。

特に、特許文献１において、軸受け外輪の外表面が、どの位多数の軸方向凹凸を有しているかが開示されており、締結している間、それは支持具の軟性内表面に入り込み、それによって、軸受け及び支持具の間における把持力が向上するので、非常に制限された公差、及び補助的な付属品の両方の必要性が無くなる。

特許文献１から、軸方向凹凸、すなわち軸受けの回転軸に平行に形成された凹凸は、座面に軸受けを取り付ける際の締め代を増加するとともに、外輪及び軸受け自身の回転軸周りの座面の、相対的な回転を防止するという、主要な機能を有していることが明白である。

しかしながら、ゴーカートの車軸用のＹ型ユニットの外輪が、同様な軸方向凹凸を備えていた場合に、どのような場合でも上述の応力に効果的に対抗することは出来ず、したがって、それ自身の作動位置からの軸受けのミスアライメントを阻止することができない。

欧州特許第１３４７１８９号明細書

本発明の目的は、Ｙ型ユニット、又はゴーカート用車軸を支持する為のユニットを提供することであり、このユニットは、架設の容易性という特性、及びＹ型ユニットに適した低コストを維持してはいるにもかかわらず、上述された不利点を、簡単かつ経済的に有利な方法で解決することができる。

ゴーカート用車軸を支持するユニットであって、
-可変の周長を有する環状体によって形成され、前記環状体内部に凹形座面を備えると共に、調整軸を有する調整式支持具と、
-調整軸と交差する回転軸を有し、凸形外表面によって境界を定められると共に、調整軸の周りで調整可能性な凹形座面内に取り付けられる外輪を備える転がり軸受けと、
-前記周長を短くすることによって軸受け上の支持具を締結し、作動位置に軸受けを固定する締結手段と、を備える前記支持ユニットにおいて、
前記締結手段が、少なくとも２つの鋭角部を備え、これら鋭角部は、前記回転軸の周り及び前記外表面上に延在し、前記凹型座面の柔軟な物質に切り込むような硬度を有する材料から形成され、したがって前記作動位置において前記調整軸の周りの前記軸受けの任意の回転を抑制し、前記鋭角端部それぞれは、前記凹形座面の物質の低温塑性変形を可能にするために切欠き溝をそれぞれ備えることを特徴とする支持ユニットが本発明により提供される。

本発明は、添付された図面を参照して説明され、前記図面はその実施形態に限定して図示するものではない。

本発明により形成された、ゴーカート用車軸支持ユニットの好適な実施形態を側面図で示す。 図１に図示されたユニットの、線Ｉ−Ｉに沿った断面を示す。 図１に図示されたユニットの、線ＩＩ−ＩＩに沿った断面を示す。 図１に図示されたユニットの、線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面を示す。 図１の詳細を明瞭化するための、取り外された部品の拡大図を示す。

図１を参照すると、符号１は、ゴーカート用車軸支持ユニットを、全体として示している。

ユニット１は、例えばマグネシウム合金、チタニウム合金、又は陽極酸化アルミニウムから形成される調整式支持具１１を備え、可変の周長を有する環状体１２によって形成され、内部凹座面１３及び調整軸Ａを有する。

特に、環状体１２は、ゴーカートのフレームに固定されるように設計され、半径方向スリット１４を有するとともに、環状体１２を貫通し、スリット１４の空隙を減らす為にスリット１４の両側に位置付けられたネジ１５を有する。座面１３は、軸Ａに平行な母線を有する円筒型の座面であり、軸Ａと交差する回転軸Ｂの周りにも展開する。

さらに、図２により明確に図示されるように、環状体１２は、互いに直径方向反対位置に形成されると共に、座面１３の底部に対して接線方向にある、それぞれ外側放射状輪郭１７を有している、２つの切欠き１６を有する。

ユニット１は、転がり軸受け２０、すなわち当該事例において、座面１３内側の軸Ａ、及び軸Ｂに相当する回転軸の周りに、調整可能な方法で位置付けられる玉軸受けをさらに備える。前記軸受け２０は、軸受け用鋼、又はどのような場合であろうと、支持具１１の材料硬さよりも硬い材料から形成されており、それ自身の初期取り付け位置が、軸Ａの周りで調整され得るように、すなわち、ユニット１がそれぞれの車軸に搭載されるとき、軸受け２０の軸Ｂと車軸の回転軸との間の、任意の見込まれるミスアライメントが、全く問題無く吸収され得るように、凸形外表面２２によって境界を定められるとともに、凹形座面１３内側に取り付けられる外輪２１を備える。

最後に、ユニット１は、支持具１１自身の周長を短くし、軸受け２０自体を作動位置に固定することによって、軸受け２０上に支持具１１を締結する締結システム３０を備え、軸受け２０の軸Ｂは、ゴーカート用車軸の回転軸に対して位置合わせされている。

前記システム３０は、その回転によってスリット１４の空隙を減らすネジ１５と、図５でより明確に示されるように、軸Ｂを貫通すると共に、軸Ａと交差する軸受け２０の対称面に関して、対称的な位置に表面２２を介して形成される溝３１との両方を備える。

各々の溝３１は、外表面２２全体に沿う軸Ｂの周りで連続して延在し、表面２２自体の上に２つの鋭角部３２及び３３を形成し、前記鋭角部３２は鋭角部３３に対して軸方向内側に存在するとともに、鋭角部３３よりも大きな角度範囲を内在する。各々の溝３１の鋭角部３２及び３３は、他の溝３１の鋭角部３２及び３３に対して対称に位置付けられるととともに、表面２２から外側へ向かって放射状に境界を定められており、その上それらは、軸Ａと交差する表面３２’及び３３’それぞれによって軸方向に境界を定められると共に、対応する溝３１の下表面３１’それぞれに丸みを付けられている。

前記表面３２’及び３３’は、鋭角部３２及び３３の為に多くの切欠き溝として、対応する表面３１’を形成し、表面３２’は、軸受け２０の外側と軸方向に面して位置付けられ、対応する鋭角部３２に対して実質的に９０°と同等に開口する表面２２を決定し、一方で表面３３’は、軸受け２０の内側と軸方向に面して位置付けられ、対応する鋭角部３３に対して９０°より小さい開口する表面２２を決定する。

上述されるように、支持具１１は、軸受け２０の外輪２１の材料硬度よりも低い硬度を有する材料から形成されており、結果として、支持具１１が、ネジ１５の作用によって軸受け２０上で締結されるとき、鋭角部３２及び３３は座面１３内部へ徐々に進入させられ、これによって座面１３の部材が、鋭角部３２及び３３自身で局所的に発生する面圧によって塑性変形を受け、溝３１すなわち対応する切欠き溝内部での部材自身の低温フロー（ｃｏｌｄ ｆｌｏｗ）をもたらす。

鋭角部３２及び３３が、座面１３及び部分的に埋まっている溝３１内部に侵入する効果により、凹部座面１３に対して軸受け２０の外表面２２が完全に固定され、したがって、変形の規模及び様相の点で、支持具１１に対する軸受け２０の相対的な回転を抑制する。

支持具１１及び軸受け２０間における把持力をさらに増加させるため、システム３０は、軸受け２０のそれぞれ向かい合った外表面２０’から始まって形成される２つのさらなる切欠き３５を更に備え、各々の切欠きが、対応する鋭角部３２として同じ側に位置付けられた更なる鋭角部３６をそれぞれ形成する。

特に各々の切欠き３５は、溝３１の幅と実質的に同等な軸方向深さに代わって、表面２２内部の軸方向に延在すると共に、溝３１の半径方向深さとも実質的に同等な半径方向深さを有している。さらに、それぞれの鋭角部３６は、表面２２によって外方向へ向かって放射状に範囲を定められていると共に、軸Ａと交差する表面３６’それぞれによっても軸方向に範囲を定められており、に対応する表面２０’に丸みを付けられる、対応する切欠き３５の下表面３５’それぞれに丸みを付けられている。表面３６’は、各鋭角部３６に対する多くの切欠き溝として対応する表面３５’を形成すると共に、対応する鋭角部３６に対して９０°より僅かに大きく開口する表面２２を決定する。

使用に際し、軸受け２０が、一旦２つの切欠き１６を使用して凹座面１３内部に挿入されると、軸受け２０の軸Ａを車軸の回転軸と位置合わせするという目前の課題がなければ、ゴーカート用の対応する車軸上に、ユニット１及び軸受け２０を嵌合することは可能である。

このため、一旦ゴーカートに対する従来型のセッティング作業が完遂すると、ネジ１５に対してトルクレンチを使用して、軸受け２０上の支持具１１を締結することが可能である。締結力が増加するにつれて、支持具１１、すなわち凹座面１３の柔軟な物質は、鋭角部３２、３３、及び３６で局所的に発生する面圧の結果、鋭角部３２、３３、及び３６によって徐々に刻まれ、これによって、溝及び切欠き３５内部、すなわち、上述された鋭角部３２、３３、及び３６の切欠き溝内部へ、部材が同時に流れ込んでしまう。

軸Ｂ、すなわち調整軸の周りでの軸受け２０の見込まれる回転が完全に妨害されるまでずっと、前記部材の流れが、支持具１１に対する軸受け２０の考え得る回転抵抗の増加を決定する。

すなわち、完璧に締結するまで、上述されたユニット１は、これまで車軸の軸受けに対して使用されたＹ型ユニットのように振舞い、そのうえ一旦支持具１１の締結が実施されると、ユニット１は、まるで外面的に円筒型な軸受け、すなわち軸Ｂの周りで任意回転を実施可能である円筒型軸受けを、その内部に取り付けるように振舞うだろう。結果として、その経済性と、架設及び使用の実用性とで構成する従来型のＹ型ユニットの利点に対して、上述された締結システム３０は、信頼性及び明らかに高コストである一体取り付け型の従来型軸受けを提供するという利点を加える。

技術的な要求に従って、まさに正しい鋭角部３６がそれらの間に備わる表面部２２を無傷のまま残しながら形成される限りにおいて、鋭角部３２、３３、及び３６の同時的な存在は、調整軸Ａの周りでの軸受けの相対的な回転を妨害する手段として厳密には必要ではないことが強調される。鋭角部３６の軸方向外側の位置、及び切欠き３５の存在、すなわち鋭角部３６が軸受け２０の外側へ自由に出現する可能性は、座面１３上での鋭角部３６の作用を、鋭角部３２、及び３３の作用よりも効果的にし、幾つかの適用例において、鋭角部３２、及び３３よりむしろ正しい鋭角部３６の準備をすることが好ましい。しかしながら、任意の事例において、正しい鋭角部３２、及び３３の存在が、座面１３で軸受け２０を効果的に固定することも可能であることが言及される。

したがって本発明は、ここで説明及び図示された実施形態に限定されず、それは、ゴーカート用車軸支持ユニットの１実施形態として純粋に考えられるべきであり、他方では、部品の形状及び配置と、構成及び架設の詳細とに関して、さらなる修正がなされても良い。

１ ゴーカート用車軸支持ユニット
１１ 調整式支持具
１２ 環状体
１３ 凹座面
１４ 放射状スリット
１５ ネジ
１６ 切欠き
１７ 放射状外形
２ 軸受け
２０ 転がり軸受け
２１ 外輪
２２ 凸形外表面
３０ 締結システム
３１ 溝
３２、３３、３６ 鋭角部
３５ 切欠き
Ａ 調整軸
Ｂ 回転軸

Claims (7)

1. −可変な周長を有する環状体（１２）によって形成され、前記環状体（１２）内部に凹形座面（１３）を備え、調整軸（Ａ）を有する調整式支持具（１１）と、
   −前記調整軸（Ａ）と交差する回転軸（Ｂ）を有し、凸形外表面（２２）によって境界を定められると共に、前記調整軸（Ａ）の周りで調整可能な前記凹形座面（１３）内に取り付けられる外輪（２１）を備える転がり軸受け（２０）と、
   −前記周長を短くすることによって前記軸受け（２０）上の前記支持具（１１）を締結し、作動位置に前記軸受け（２０）を固定する締結手段（３０）と、
   を備えるゴーカート用車軸支持ユニット（１）であって、
   前記締結手段（３０）が少なくとも２つの鋭角端部（３２）、（３３）、（３６）を備え、これら鋭角端部は、前記回転軸（Ｂ）の周り及び前記外表面（２２）上に延在し、前記凹型座面（１３）の柔軟な物質に切り込むような硬度を有する材料から形成され、したがって前記作動位置において前記調整軸（Ａ）の周りの前記軸受け（２０）の任意の回転を抑制し、前記鋭角端部（３２）、（３３）、（３６）それぞれは、前記凹形座面（１３）の物質の低温塑性変形を可能にするために切欠き溝（３１）、（３５）をそれぞれ備えることを特徴とする支持ユニット（１）。
2. 前記２つの鋭角部（３２）、（３３）、（３６）が、前記調整軸（Ａ）を貫通する前記軸受け（２０）の対称面に対して、対称的に位置付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の支持ユニット。
3. 前記締結手段（３０）が、さらなる鋭角部（３３）、（３２）それぞれを備え、該鋭角部（３３）、（３２）は前記鋭角部（３３）、（３２）各々に面して位置付けられ、対応する前記鋭角部（３２）、（３３）と逆方向に、前記凹形座面（１３）上で作動することを特徴とする、請求項２に記載の支持ユニット。
4. さらなる鋭角部（３３）、（３２）それぞれが、それぞれのさらなる切欠き溝（３１）を備え、前記凹形座面（１３）の材料の低温塑性変形を可能にしていることを特徴とする、請求項３に記載の支持ユニット。
5. 前記切欠き溝、及び前記対応する更なる切欠き溝が、前記軸受け（２０）の前記外表面（２２）から開始して形成される所定の深さの環状溝（３１）によって形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の支持ユニット。
6. 前記締結手段（３０）が、軸方向外側の位置に、及び前記調整軸（Ａ）の周りに、前記外表面（２２）上に形成された２つの切欠き（３５）と２つの鋭角部（３６）とを備え、２つの鋭角部（３６）各々は、対応する切欠き（３５）によって形成され、鋭角部（３６）各々は、前記凹形座面（１３）の前記柔軟な物質を変形させるように設計されていることを特徴とする、請求項１、２、又は５のいずれか一項に記載の支持ユニット。
7. 前記環状体（１２）が半径方向スリット（１４）を有し、前記締結手段（３０）がネジ（１５）を備え、該ネジ（１５）は前記半径方向スリット（１４）と交差する方向に位置付けられ、前記半径方向スリット（１４）自体の空隙を減らすことによって前記軸受け（２０）上に前記支持具（１１）を締結することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の支持ユニット。

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