JPH0697045B2 - 継手装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、継手装置に関し、特に、樹脂から成る球面軸
受部材に球面軸が嵌入されているものに係り、例えば、
自動車のワイパ装置におけるリンク装置に使用されるコ
ネクティングロッドに利用して有効なものに関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車の窓ガラスを払拭するためのワイパ装置
においては、ワイパモータの回転運動をワイパアームの
揺動運動に変換させるのにリンク装置が使用されてお
り、このようなリンク装置として、ロッドの両端部に樹
脂から成る継手部材としての球面軸受部材が一体的に成
形（以下、アウトサート成形という。）されており、こ
の球面軸受部材に相手方の継手部材としての球面軸が嵌
入されているコネクティングロッドが使用されることが
ある。

このようなコネクティングロッドとして、球面軸受部材
における球面軸受部の一部を切り欠くように開設されて
成る開口部から球面軸を球面軸受部に押し込むように嵌
入させて支承させたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような継手装置においては、球面軸は球面軸受部材
に容易に押し込むことができることが好ましい。しか
し、球面軸受部材をその押し込み力が弱くなるように設
計すると、組立後において、球面軸が球面軸受部から抜
け出し易くなる傾向になる。

本発明の目的は、球面軸が球面軸受部材から抜け出し易
くなるのを抑制しつつ、球面軸を球面軸受部材に容易に
嵌入させることができる継手装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る継手装置は、一部に球面軸部（21）を有す
る球面軸（20）が、一部に開口部（15）を有する球面軸
受部（13）が形成され、樹脂が用いられて一体成形され
ている球面軸受部材（10）に、球面軸部（21）が球面軸
受部（13）に開口部（15）から押し込まれて嵌入される
ことにより、球面対隅結合されている継手装置であっ
て、 球面軸受部材（10）の開口部（15）には略円筒形状のス
カート部（16）が同心円に配されて、球面軸受部（13）
の球心から遠のく方向に一体的に突設されており、ま
た、球面軸受部（13）からスカート部（16）にかけてス
リット（18）が複数条、周方向に略等間隔に配されて軸
方向にそれぞれ切り込まれている継手装置において、 前記スカート部（16）はその内周面が前記開口部（15）
から遠のく方向に行くにしたがって次第に小径になるテ
ーパ形状に形成されているとともに、前記開口部（15）
の内径（Ｙ）よりも小さく、かつ、最小内径（Ｘ）を形
成する部分がこのスカート部（16）の端末付近に配設さ
れており、 前記各スリット（18）のスカート部（16）と反対側の一
端は、球面軸受部（13）の球面軸部（21）と接する領域
（Ａ）の範囲内であって、球面軸受部（13）の球心を含
む開口部（15）との平行面内、または、その平行面より
もスカート部（16）と反対寄りにそれぞれ位置されてお
り、 さらに、前記球面軸部（21）の球面軸受部（13）への嵌
入時にスカート部（16）および開口部（15）における拡
開のための屈曲の起点となる屈曲起点部（17）が、前記
球面軸受部（13）の球心を含む開口部（15）との平行面
とスカート部（16）の始端を含む平面との間に、球面軸
受部（13）の肉厚が薄くされて形成されていることを特
徴とする。

〔作用〕

球面軸受部材に球面軸が組み付けられる際、球面軸はそ
の球面軸部をスカート部の下端開口に挿入された後、押
し込まれて行く。球面軸部がスカート部に押し込まれて
行くことにより、スカート部は末広りに拡開されるが、
球面軸受部材には屈曲起点部がスカート部の基端部付近
に配設されているため、この拡開の変形は屈曲起点部を
中心にして起こる。そして、スカート部の内周面が末す
ぼまりのテーパ面に形成されていることにより、球面軸
部はスカート部の先端部内周面に押接することになるた
め、球面軸部の押し込みにより発生するスカート部を押
し拡げようとする力は先端部において作用することにな
る。つまり、この作用点から屈曲起点部までの距離が略
最長になるため、スカート部を押し拡げるのに必要な力
は小さくて済む。したがって、この押し拡げ力を生むの
に必要な球面軸に加える押し込み力は小さくて済むこと
になる。

球面軸部の最大外径部が開口部に達した時、スカート部
の内周面が末すぼまりテーパ面に形成されているため、
球面軸部との接触点における接線に対するスカート部の
内周面の傾斜角は小さくなる。この傾斜角は球面軸部の
開口部への嵌入時における摩擦角に相当し、これが小さ
いため、球面軸部は小さい押し込み力によって開口部に
圧入されることになる。

球面軸部の最大外径部が開口部を乗り越えると、球面軸
受部材本体の復元力による縮小径に伴って、球面軸受部
により球面軸部に対してこれを引き込むような力が作用
するため、球面軸部は球面軸受部に円滑に嵌入して、３
次元方向に回転自在に支承された状態になる。

このようにして、前記した手段によれば、球面軸の球面
軸受部材への嵌入作業時において、球面軸に加える押し
込み力を小さく抑制させることができるため、その作業
性を高めることができる。また、従来と等しい押し込み
力を加えるように設定した場合、押し込み力を小さく抑
制させることができる分だけ、球面軸受部材における膨
径時の抗力を大きく設定することが可能になるため、相
対的に、球面軸受部材と球面軸との結合後における球面
軸の球面軸受部材からの抜け出し抗力を大きく設定する
のが可能になることになる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるコネクティングロッド
を示す拡大部分縦断面図、第２図はその球面軸受部材を
示す拡大部分縦断面図、第３図、第４図および第５図は
その作用を説明するための組付作業途中をそれぞれ示す
各拡大部分縦断面図である。

本実施例において、継手装置としてのコネクティングロ
ッドはロッドと、ロッドの両端部に開設された取付孔に
軸芯合わせされてアウトサート成形されている樹脂から
成る継手部材としての球面軸受部材と、球面軸受部材に
押し込まれて嵌入されている球面軸とを備えている。球
面軸受部材を両端部にアウトサート成形されるロッド１
は、丸パイプを用いてプレス加工により第１図に示され
ているような形状（一部のみが図示されている。）に予
め一体成形されている。ロッド１は全体的にパイプ形状
に形成されており、ロッド１の両端部（一端部のみが図
示されている。）には球面軸受部材をアウトサート成形
される取付部３が、パイプ形状部２の幅よりも広い幅を
有する小判形状に平板に押し潰されてそれぞれ形成され
ている。ロッド１におけるパイプ形状部２と平板形状の
取付部３との間には接続部４が、形状の相違を調和ない
し吸引させつつ接続するように、パイプ形状部２から取
付部３側へ向けて高さを次第に低くするとともに、幅を
次第に広くするように連続的に変化されて成る形状に形
成されている。ロッド１の取付部３には球面軸受部材を
アウトサート成形される取付孔５が同心的に穿設されて
おり、この取付孔５はアウトサート成形時に被位置決め
部としての役割を果たし得るように構成されている。取
付部３の表裏面に断面Ｖ字形状の溝６が一対、取付孔５
の近傍において同心円状に配されて円弧形状にそれぞれ
刻設されている。

球面軸受部材10は適当な樹脂を用いて、前記ロッド１の
取付部３に取付孔５に芯合わせされてアウトサート成形
されており、略逆おかま形状に形成されている本体11を
備えている。球面軸受部材10の本体11はその外周上に突
設されたフランジ部12において、ロッド取付部３の取付
孔５内周縁辺部と一体的に結合されており、この状態に
おいて、フランジ部12における樹脂部がロッドの溝６に
充填することにより、結合を高めるとともに、回り止め
を行うようになっている。本体11の中空部には球面軸受
部13が半球中空体よりも若干大きめに形成されており、
球面軸受部13は後記する球面軸を嵌入されて３次元方向
に回転自在に支承するように構成されている。本体11の
中空部における天井面に突出部14が取付孔５の中心線上
に配されて下向きに突設されており、突出部14は球面軸
の過度の変位を防止し得るように構成されている。

本体11には開口部15が球面軸受部13の球体中空部におけ
る下部を取付孔５と平行に切り欠いたように形成されて
開設されており、この開口部15には略円筒形状のスカー
ト部16が一体的に連設されている。このスカート部16は
その内周面が開口部15から遠のく方向に行くにしたがっ
て次第に小径になるテーパ形状になるように形成されて
おり、下端部付近に配された最小内径Ｘが開口部15の内
径Ｙよりも小さくなるように設定されている。

また、球面軸受部材本体11には屈曲起点部17が球面軸受
部13における開口部15付近に配されて、その肉厚を若干
薄く設定されることにより形成されており、この屈曲起
点部17は後記する球面軸の球面軸受部13への嵌入時に、
スカート部16および開口部15における拡開についての起
点として屈曲するように構成されている。さらに、球面
軸受部13の略中央部からスカート部16にかけては、複数
条のスリット18が周方向に略等間隔に配されて、それぞ
れ切り込まれており、これらスリット18は球面軸の球面
軸受部への嵌入時に周方向に拡開するように構成されて
いる。

球面軸20は全体的に略円柱形状に形成されており、その
一端部に球面軸部21が一体的に形成されている。球面軸
部21は球体の上下部分をそれぞれ切り欠いて成る形状に
形成されており、前記球面軸受部材10の球面軸受部13に
嵌入されて支承されるように設定されている。

次に、前記構成にかかる球面軸受部材10と球面軸20との
組付作業中における各構成部分の作用を説明する。

ロッド１の取付部３に取付孔５と芯合わせされてアウト
サート成形された球面軸受部材10に球面軸20が組み付け
られる際、第３図に示されているように、球面軸20はそ
の球面軸部21をスカート部16の下端開口に挿入された
後、押し込まれて行く。

第４図に示されているように、球面軸部21がスカート部
16に押し込まれて行くことにより、スカート部16は末広
りに拡開されるが、球面軸受部材10には屈曲起点部17が
スカート部16の基端部付近に配設されているため、この
拡開の変形は屈曲起点部17を中心にして起こる。そし
て、スカート部16の内周面が末すぼまりのテーパ面に形
成されていることにより、球面軸部21はスカート部16の
先端部内周面に押接することになるため、球面軸部21の
押し込みにより発生するスカート部16を押し拡げようと
する力は、スカート部16の先端部において作用すること
になる。つまり、この作用点から屈曲起点部17までの距
離が略最長になるため、スカート部16を押し拡げるのに
必要な力は小さくて済む。したがって、この押し拡げ力
を生むのに必要な球面軸20に加える押し込み力は小さく
て済むことになる。

第５図に示されているように、球面軸20における球面軸
部21の最大外径部が開口部15に達した時、スカート部16
の内周面が末すぼまりのテーパ面に形成されているた
め、球面軸部21との接触点における接線に対するスカー
ト部16の内周面の傾斜角θは小さくなる。この傾斜角θ
は球面軸部21の開口部15への嵌入時における摩擦角に相
当し、これが小さいため、球面軸部21は小さい押し込み
力によって開口部15に圧入されることになる。

ここで、球面軸部21のスカート部16および開口部15への
押し込みに伴って、スリット18群は幅を広げるように開
くことにより、スカート部16および開口部15の拡開を助
けるため、その分、球面軸20に加える押し込み力を軽減
させることができる。

球面軸20における球面軸部21の最大外径部が開口部15を
乗り越えると、球面軸受部材本体11の復元力による縮径
に伴って、球面軸受部13により球面軸部21に対してこれ
を引き込むような力が作用するため、球面軸部21は球面
軸受部13に円滑に嵌入して、３次元方向に回転自在に支
承された状態になる。

このようにして、本実施例によれば、球面軸20の球面軸
受部材10への嵌入作業時において、球面軸20に加える押
し込み力を小さく抑制させることができるため、その作
業性を高めることができる。また、従来と等しい押し込
み力を加えるように設定した場合、押し込み力を小さく
抑制させることができる分だけ、球面軸受部材10におけ
る膨径時の抗力を大きく設定することが可能になるた
め、相対的に、球面軸受部材と球面軸との結合後におけ
る球面軸の球面軸受部材からの抜け出し抗力を大きく設
定するのが可能になることになる。そして、作業性の向
上効果と抜け止め防止効果との配分は、スカート部およ
び屈曲起点部の形状、寸法等を適宜選定することによ
り、所望に応じて設定することができる。

第６図は本発明の他の実施例であるコネクティングロッ
ドを示す拡大部分縦断面図、第７図はその球面軸受部材
を示す拡大部分縦断面図、第８図はその拡大部分断面図
である。

本実施例２が前記実施例１と異なる点は、球面軸受部材
10Aにおけるスカート部16Aの内周面に膨出部22が一体的
に膨出成形されている点にある。この膨出部22は、なだ
らかの丘陵形状になるように、その曲率Ｒが設定されて
おり、かつ、この膨出部22の頂部22a間の内径寸法が最
小内径Ｘになるように形成されている。

本実施例２によれば、スカート部16Aの内周面に膨出部2
2が突設されているため、この球面軸受部材10Aに対する
球面軸20の嵌入作業時において、球面軸20に加える押し
込み力を前記実施例１に比べてより一層抑制させること
ができる。

すなわち、球面軸部21がスタート部16Aに押し込まれて
行く際、スカート部16Aは末広がりに拡開されるが、こ
のとき、スカート部16Aの内周面に膨出部22が形成され
ていることにより、この膨出部22が形成されていない前
記実施例１の場合に比べて、スカート部16Aが屈曲起点
部17からより大きく拡げられることによって、より容易
に押し込むことができる。

第７図中、Ａは球面軸部と接する領域、Ｂは球面軸部を
抜け止めする領域、Ｃスカート部内周面と膨出部との境
界線、Ｄは屈曲点から作用点までの距離、をそれぞれ示
している。

なお、本発明は前記実施例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、種々変更可能であ
ることはいうまでもない。

例えば、スカート部のテーパ内周面は直線面に形成する
に限らず、凸状または凹状弯曲面に形成してもよい。

前記実施例では、リンク装置に使用されるコネクティン
グロッドの製造につき説明したが、本発明にかかる継手
装置は、リトラクタ装置におけるコネクティングロッ
ド、リンク装置におけるリンクバー等のような継手装置
全般に適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、球面軸が球面軸
受部材からの抜け出し易くなるのを抑制しつつ、球面軸
を球面軸受部材に容易に嵌入させることができるととも
に、相対的に、球面軸受部材の球面軸に対する保持力を
強化するように構成することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるコネクティングロッド
を示す拡大部分縦断面図、第２図はその球面軸受部材を
示す拡大部分縦断面図、第３図、第４図および第５図は
その作用を説明するための組付作業途中をそれぞれ示す
各拡大部分縦断面図である。 第６図は本発明の他の実施例であるコネクティングロッ
ドを示す拡大部分縦断面図、第７図はその球面軸受部材
を示す拡大部分縦断面図、第８図はその拡大部分断面図
である。 １……ロッド、２……パイプ形状部、３……取付部、４
……接続部、５……取付孔、６……溝、10、10A……球
面軸受部材、11……本体、12……フランジ部、13……球
面軸受部、14……突出部、15……開口部、16、16A……
スカート部、17……屈曲起点部、18……スリット、20…
…球面軸、21……球面軸部、22……膨出部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一部に球面軸部（21）を有する球面軸（2
   0）が、一部に開口部（15）を有する球面軸受部（13）
   が形成され、樹脂が用いられて一体成形されている球面
   軸受部材（10）に、球面軸部（21）が球面軸受部（13）
   に開口部（15）から押し込まれて嵌入されることによ
   り、球面対隅結合されている継手装置であって、 球面軸受部材（10）の開口部（15）には略円筒形状のス
   カート部（16）が同心円に配されて、球面軸受部（13）
   の球心から遠のく方向に一体的に突設されており、ま
   た、球面軸受部（13）からスカート部（16）にかけては
   スリット（18）が複数条、周方向に略等間隔に配されて
   軸方向にそれぞれ切り込まれている継手装置において、 前記スカート部（16）はその内周面が前記開口部（15）
   から遠のく方向に行くにしたがって次第に小径になるテ
   ーパ形状に形成されているとともに、前記開口部（15）
   の内径（Ｙ）よりも小さく、かつ、最小内径（Ｘ）を形
   成する部分がこのスカート部（16）の端末付近に配設さ
   れており、 前記各スリット（18）のスカート部（16）と反対側の一
   端は、球面軸受部（13）の球面軸部（21）と接する領域
   （Ａ）の範囲内であって、球面軸受部（13）の球心を含
   む開口部（15）との平行面内、または、その平行面より
   もスカート部（16）と反対寄りにそれぞれ位置されてお
   り、 さらに、前記球面軸部（21）の球面軸受部（13）への嵌
   入時にスカート部（16）および開口部（15）における拡
   開のための屈曲の起点となる屈曲起点部（17）が、前記
   球面軸受部（13）の球心を含む開口部（15）との平行面
   とスカート部（16）の始端を含む平面との間に、球面軸
   受部（13）の肉厚が薄くされて形成されていることを特
   徴とする継手装置。
2. 【請求項２】前記スカート部（16A）の内周における端
   末付近が径方向内向きで、かつ、環帯状に膨出されてお
   り、この膨出部（22）はその縦断面形状がなだらかな丘
   陵形状に形成されているとともに、その頂部（22a）間
   の内径寸法が最小内径（Ｘ）に形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載の継手装置。