JPS62209215A

JPS62209215A - ボ−ルジヨイント

Info

Publication number: JPS62209215A
Application number: JP62049008A
Authority: JP
Inventors: ゲオルク・ケール; エルンスト−デイーター・シエーフアー
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1987-03-05
Publication date: 1987-09-14
Also published as: EP0236770A2; DE3607150A1; US4764048A; EP0236770A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野ボールジヨイントであって、ロッドと固定的に結合され
ているボールヘッドと、該ボールヘッドの中心とロッド
との間の範囲で前記ボールヘッドに接し、かつ半径方向
に弾性を有する確保リングと、ソケットの形式で前記ボ
ールヘッドを運動自在に受容し、かつ前記ポールへツＶ
の中心に向かってほぼ円錐形に拡開する、環状に閉じた
支持面を備えた外側構成部材とを有してお９、ボールヘ
ッドが確保されるときに確保リングが前記支持面に支持
される形式のものに関する。

従来の技術頚部を介してロッドと結合されているボールヘッドと、
半径方向に弾性を有する確保リングと、前記ボールヘッ
ドをヒンジ的に受容する外側構成部材とを備えており、
しかも該外側構成部材が、前記確保リングのための環状
に閉じた支持面を備えておシ、該支持面が周方向の溝に
よって形成されており、組み立てられた状態でそれ自体
で確保を行なうボールジヨイントは、ドイツ連邦共和国
特許第６５９６００号明細書から公知である。

発明が解決しようとする問題点前記形式のボールジヨイントは、確保リングを小さな製
作誤差で製造すること、及びボールヘッドを組み込む前
に外側構成部材内に確保リングを組み込んだ状態で、ボ
ールジヨイントをたとえば自動組み立て装置又はロボッ
トで支障なく組み立て可能であるように確保リングを位
置決めすることが非常に難しいという問題点を有する。

問題点を解決するだめの手段前述の問題点は、本発明によれば冒頭に述べた形式のボ
ールジヨイントにおいて、確保リングを円錐面の形で取
り囲む支持面の拡開角が、前記支持面と前記確保リング
との間の摩擦角の少なくとも２＠の値に相応しておシ、
前記確保リングが外側構成部材内に組み込まれる前の確
保リングの直径が、確保リングが組み込まれた状態で、
半径方向で外方に作用する力で前記支持面に接するよう
に選択されており、前記ボールヘッドと前記確保リング
との間を延びる湾曲した接触線に沿って前記ボールヘッ
ドに外接する仮想の接触円錐面が、やはり前記ボールヘ
ッドの中心に向かって拡開し、前記支持面の拡開角よシ
最大でも前記摩擦角の２倍の値だけ大きい拡開角を備え
ており、前記ボールヘッドの差し込み方向で見て、前記
支持面の前にホッパ形のガイド孔が配置されており、前
記ロッドにショルダが一体成形されており、前記ボール
ヘッドをソケットに組み込む際に、該ショルダが前記ガ
イド孔内金通過して前記確保リングを押込む押込み工具
を形成していることによって解決された。

発明の効果本発明のボールジヨイントにより得られる利点は、確保
リングの主要寸法に避けられない製作誤差があっても、
支承なくかつロボットによって経済的にボールジヨイン
トを組み立てることができるということである。

実施態様特許請求の範囲第２項に記載の手段によって特許請求の
範囲第１項に記載のボールジヨイントの有利な改良が可
能である。特許請求の範囲第２項に記載の実施態様によ
って、ボールヘッドを外側構成部材内に形状接続で確保
できるようになる。このことによって、構成部材のうち
の少なくとも１つを破壊しなげればポールジョイン１−
ｔ−解体できないという利点が得られる。

従って、ボールジヨイントの適切でない解体や組み立て
直しが所望の形式で速やかに認識できる。

実施例図示のポールジヨイント２は、ボールヘッド３、確保リ
ング４、外側構成部材５を有しており、外側構成部材５
はボールヘッド３と確保リング４とを受容している。

ボールヘッド３には、はぼ円筒形の部分６、この円筒形
の部分６と比較して細くなっている頚部７、ショルダ９
、次いでロッド８が続いている。頚部７とショルダ９と
の間の移行部分は、みぞ９ａの形式で成形されている。

外側構成部材５は、ラッパ形に成形されているガイド孔
１０、支持面１１、ボールソケット１２を備えている。

たとえば、ボールソケット１２はがイド孔１０の延長部
として外側構成部材５に配設された円筒形の受容孔１３
とおう状に成形された端面１５を備えたロッド状の挿入
体１４とから成っている。

ボールヘッド３は直径Ｄ１全備えている。ガイド孔１０
は直径Ｄ２まで狭まっているが、この直径Ｄ２は直径Ｄ
１よりもわずかに大であるのでボールヘッド３は通過可
能である。受容孔１３もやはり直径Ｄ１よりもわずかに
大きい直径Ｄ３を備えているので、ボールヘッド３は受
容孔１３の内部で移動可能である。おう状の端面１５は
、有利には直径Ｄ１の各とほぼ同じ大きさの曲率半径を
有している。確保リング４は直径ｄを有するばね鋼ワイ
ヤ区分から成っている。頚部γはがイド孔１０の直径Ｄ
２よシも少な（とも直径ｄの２倍だけ小さい直径Ｄ５を
有している。頚部７にロッド８に向かう方向で続いてい
るショルダ９は、最大でも直径Ｄ２と同じ大きさの直径
Ｄ６を備えている。確保リング４の内径は取付けられる
前の状態ではショルダ９の直径Ｄ６よシも小さい。従っ
て確保リング４をショルダ９の近くで頚部７０回りに配
置し、ボールヘッド３を外側構成部材５内に押込むとき
に、ショルダ９によって確保リング４をガイド孔１０を
経て遂には支持面１１へと方向づけて移動せしめること
が可能である。

支持面１１は、はぼ円錐形に拡開している孔区分によっ
て形成されている。この孔区分はガイド孔１０に続いて
いてかつボールヘッド３の中心に向かう方向へと拡開し
ている。支持面１１は受容孔１３との隣接箇所で最大直
径Ｄ４を有している。直径Ｄ４が位置している仮想基準
平面は、ボールヘッド３の中心からロッド８に向かう方
向にたとえば間隔Ｅ’に有している。

組み込まれていない状態では、確保リング４はたとえば
直径Ｄ４と同じ大きさの外径を備えている。従って確保
リング４はショルダ９によってがイド孔１０を通って支
持面１１に向かって摺動せしめられた場合には、半径方
向に外側に支持面１１を押圧する。円錐形の支持面１１
は、拡開角Ａ１有している。この拡開角Ａ１は、確保リ
ング４が半径方向のバイアスに基づいて支持面１１の最
大直径Ｄ４の方向に摺動できるように選択されている。

つまり拡開角Ａ１は、確保リング４が移動する際に確保
リング４と支持面１１との間に生じる摩擦角の少なくと
も２倍に相当するように選択する必要がある。確保リン
グ４は自動的に移動する場合にボールヘッド３に接触す
る。

確保リング４が支持面１１及びボールヘッド３に接触す
ると、確保リング４とボールヘッド３との間に湾曲した
接触線が生じる。この接触線に沿ってボールヘッド３に
外接する仮想の接触円錐面は拡開角Ａ２を有している。

ボールヘッド３の直径Ｄ１ｆｒ、基準として、確保リン
グ４の直径ｄと直径Ｄ４とボールヘッド３の中心点から
の基準平面の間隔Ｅは、拡開角Ａ２が最高でも前述の摩
擦角の２倍だけ拡開角Ａ１よりも大きくなるように選択
されている。従って支持面１１の形状は、たとえば実験
によって求めることのできる摩擦角をもとにして、ボー
ルヘッドの所定の直径Ｄ１に対してする確保リング４の
横断面の直径ｄを予め選択しさえすれば容易に設計でき
る。図示の実施例では直径ｄは直径Ｄ１の約１２％であ
る。

組み立てられたボールジヨイント２を稼働させた場合に
は、外側からロッド８へ作用する押圧力は頚部７を経て
ボールヘッド３へと伝達される。ボールヘッド３自体は
、たとえばワイヤリング１６を介して外側構成部材５に
支持されているロッド状の挿入体１４のおう状の端面１
５で支持される。既に述べたように、確保リング４は、
はぼ円錐形に制限された支持面１１の内側を支持面１１
の最大直径Ｄ４の方向へ移動し、この時にポールヘッド
３に遊びなく接触することができる。押圧力の代わりに
引張力がロッド８に作用すると、ポールヘッド３は確保
リング４を支持面１１の方へと押圧する。拡開角Ａ１及
び拡開角Ａ２の値が前述の形式で選択されていることに
よって確保リング４は摩擦によって支持面１１に沿って
挾持される。このためにポールヘッド３はその許容変形
特性に相応してわずかにしかおう状の端面１５から離反
せず、負荷終了後には元の位置に戻る。つまりポールヘ
ッド３は実質的に遊びなくボールソケット１２に対して
確保される。

実験によって求められた前述の摩擦角が、ボールジヨイ
ント２の稼働中に変化し、しかも小さくなることは回避
できない。さらにロッド８に引張力が作用している間に
ロッド８、ひいてはポールヘッド３が外側構成部材５に
対して旋回運動を行なうことも回避できない。摩擦角が
小さくなること及びポールヘッド３が旋回運動を行なう
ことによって、確保リング４が支持面１１に対して相対
運動を行ない、確保リング４がガイド孔１０の方向へ転
動するか又は傾動する。この場合には確保り／グ４又は
確保リング４のただ一部分が円筒形の部分６に接近し、
これに接触する。円筒形の部分６は、直径Ｄ２から直径
ｄの２倍の値を差し引いた値よりも大である直径０７に
有している。このために確保リング４の外径は、確保リ
ング養が直径Ｄ２’に有するガイド孔１０を通って転出
してしまう程には弾性的に縮小されない。すなわち、円
筒形の部分６は確保リング４と支持面１１と共に、ポー
ルヘッド３が外側構成部材５から抜は出ることを防止す
る形状接続的な確保手段を構成している。所望の大きさ
の旋回運動を行なえるように、比較的に太く形成されて
いるロッド８は、ガイド孔１０の範囲に最小直径Ｄ８を
有するくびれ部分１７ｔ−備えている。

既に述べたように、確保リング４はポールヘッド３を外
側構成部材５内に差し込む前に、ショルダ９に隣接して
頚部７の周囲に配置される。

つまり、ロッド８は確保リング４を外側構成部材５内に
押込むための押込み工具として働く。

このことによって、メールヘッド３を外側構成部材５内
に組み込むためには、ただポールヘッド３をガイド孔１
０に整合して、次に押し込みさえすればよいという利点
が得られる。つまり、特別な手段を用いずに、確保リン
グ４１ｒ：組込ベポールヘッド３に対して位置決めする
ことができる。従って自動組立装置やロボットによる簡
単な組み立てを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明のボールジヨイントの縦断面図を示して
いる。２・・・ボールジヨイント、３・・・ポールヘッド、４
・・・確保リング、５・・・外側構成部材、６・・・円
筒形の部分、７・・・頚部、８・・・ロツｒ１９・・・
ショルダ、９ａ・・・みぞ、１０・・・ガイド孔、１１
・・・支持面、１２・・・ざ−ルソケット、１３・・・
受容孔、１４・・・ロッド状の挿入体、１５・・・端面
、１６・・・ワイヤリング、１７・・・くびれ部分、Ａ
Ｉ・・・拡開角、Ａ２・・・拡開角、Ｄｌ・・・ポール
ヘッド３の直径、Ｄ２・・・ガイド孔１０の最小直径、
Ｄ３・・・受容孔１３の直径、Ｄ４・・・支持面１１の
最大直径、Ｄ５・・・頚部７の直径、Ｄ６・・・ショル
ダ９の直径、ＤＩ・・・円筒形の部分６の直径、Ｄ８・
・・くびれ部分１７の直径

Claims

【特許請求の範囲】１、ボールジョイントであって、ロッド（８）と固定的
に結合されているボールヘッド（３）と、該ボールヘッ
ド（３）の中心と前記ロッド（８）との間の範囲で前記
ボールヘッド（３）に接触しかつ半径方向に弾性を有する確保リング
（４）と、ソケットの形式で前記ボールヘッド（３）を
運動自在に受容しかつ前記ボールヘッド（３）の中心に
向かってほぼ円錐形に拡開する、環状に閉じている支持
面（１１）を備えた外側構成部材（５）とを有しており
、前記ボールヘッド（３）が確保される際に前記確保リ
ング（４）が前記支持面（１１）に支持される形式のも
のにおいて、前記確保リング（４）を円錐面の形で取り
囲む前記支持面（１１）の拡開角（Ａ１）が、前記支持
面（１１）と前記確保リング（４）との間の摩擦角の少
なくとも２倍の値に相応しており、前記確保リング（４
）が前記外側構成部材（５）内に組み込まれる前の確保
リング（４）の直径が、確保リング（４）が組み込まれ
た状態で、半径方向で外方に作用する力で前記支持面（
１１）に接するように選択されており、前記ボールヘッ
ド（３）と前記確保リング（４）との間を延びる湾曲し
た接触線に沿って前記ボールヘッド（３）に外接する仮
想の接触円錐面が、やはり前記ボールヘッド（３）の中
心に向かって拡開し、前記支持面（１１）の前記拡開角
（Ａ１）より最高でも前記摩擦角の２倍の値だけ大きい
拡開角（Ａ２）を有しており、前記ボールヘッド（３）
の差し込み方向で見て前記支持面の前にホッパ形のガイ
ド孔（１０）が設けられており、前記ロッド（８）にシ
ョルダ（９）が一体成形されており、前記ボールヘッド（３）をソケット（１２、１３、１４）内に差し込む際
に、該ショルダ（９）が前記ガイド孔（１０）を通過し
て前記確保リング（４）を押込む押込み工具を成してい
ることを特徴とする、ボールジョイント。２、前記ロッド（８）に向かう方向で前記ボールヘッド
（３）に隣接して円筒形の部分（６）が設けられており
、該円筒形の部分（６）の直径（Ｄ７）が、前記支持面
（１１）の最小直径（Ｄ２）から、前記確保リング（４
）のワイヤの直径（ｄ）の２倍を差し引いた値よりも大
きい、特許請求の範囲第１項に記載のボールジョイント
。