KR950010359B1 - 조인트 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

조인트 장치

제1도는 본 발명의 일실시예인 커넥팅 로드를 도시하는 확대부분 종단면도.

제2도는 구면 베어링 부재를 도시하는 확대부분 종단면도.

제3도, 제4도 및 제5도는 작용을 설명하기 위한 조립 작업 진행을 각각 도시하는 각각의 확대 부분 종단면도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 확대부분 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 로드 2 : 파이프 형상부

3 : 부착부 4 : 접속부

5 : 부착구멍 6 : 홈

10 : 구면 베어링 부재 11 : 본체

12 : 플랜지부 13 : 구면 베어링부

14 : 돌출부 15 : 개구부

16 : 스커트부 17 : 굴곡 기점부

18 : 슬릿 20 : 구면축

21 : 구면축부

[발명의 배경]

[발명의 분야]

본 발명은 조인트 장치에 관한 것으로서, 특히 수지로 이루어진 구면 베어링 부재에 구면축이 끼워져 있는 것에 관한 것이며, 예를들어 자동차의 와이퍼 장치에 있어서의 링크장치에 사용되는 커넥팅 로드에 이용하기 유효한 것에 관한 것이다.

[종래 기술]

일반적으로, 자동차의 창유리를 세척하기 위한 와이퍼 장치에 있어서는 와이퍼 모터의 회전운동을 와이퍼 아암의 요동운동으로 변환시키는데 링크장치가 사용되고 있으며, 이와 같은 링크장치로서 로드의 양단부에 수지로 이루어진 조인트 부재로서의 구면 베어링 부재가 일체적으로 성형(이하, 아웃서트 성형이라 함)되어 있고, 이 구면 베어링 부재에 상대쪽 부재로서의 구면축이 끼워져 있는 커넥딩 로드가 사용되는 것이 있다.

이러한 커넥팅 로드로서 구면 베어링 부재에 있어서의 구면 베어링 부재의 일부를 절결하는 바와 같이 개방 설치되어 이루어지는 개구부로부터 구면축을 구면 베어링 부재에 압입하도록 끼워넣어서 지지시킨 것이 있다.

이와 같은 조인트 장치에 있어서는, 구면축을 구면 베어링 부재에 용이하게 압입할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 구면 베어링 부재를 그 압입력이 약해지도록 설계하면, 조립후에 있어서 구면축이 구면 베어링부로부터 빠져나가기 쉬워지기 경향이 있게 된다.

[발명의 개요]

본 발명의 목적은 구면축이 구면 베어링 부재로부터 빠져나가기 쉬어지는 것을 억제하면서, 구면축을 구면 베어링 부재에 용이하게 끼워넣을 수 있는 조인트 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 관한 조인트 장치는, 수지로 이루어진 구면 베어링 부재에 구면축이 그 구면 베어링부의 일부에 개방 설치된 개구부로부터 압입되도록 끼워져 있는 조인트 장치에 있어서, 상기 구면 베어링 부재의 개구부에 대략 원통형상의 스커트부가 그 최소 내경부가 상기 내구부의 내경보다 소경으로 되도록 형성되어 있음과 동시에, 구면 베어링부의 스커트부 근처의 위치에 굴곡 기점부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

구면 베어링 부재에 구면축이 조립될때, 구면축은 그 구면축부를 스커트부의 하단 개구에 삽입시킨 후, 압입해 간다.

구면축부가 스커트부에 압입되어 감으로서 스커트부는 끝이 넓게 확개되지만, 구면 베어링 부재에는 굴곡기점부가 스커트부의 기단부 근처에 배치되어 있기 때문에, 이 확개 변형은 굴곡기점부를 중심으로 하여 이뤄진다. 그리고, 스커트부의 내주면이 끝이 오므라드는 테이퍼면으로 형성되어 있으므로, 구면축부는 스커트부의 선단부 내주면에 압접하게 되기 때문에, 구면축부의 압입에 의해 발생되는 스커트부를 밀어 넓히고자 하는 힘은 선단부에 있어서 작용하게 된다. 즉, 이 작용점으로부터 굴곡 기점부까지의 거리가 대략 최장거리로 되기 때문에, 스커트부를 밀어 넓히는데 필요한 힘은 작아도 된다. 따라서, 이 밀어 넓히는 힘을 제공하는데 필요한 구면축에 가해주는 압입력은 작아도 상관없게 된다.

구면축부의 최대 외경부가 개구부에 도달할때, 스커트부의 내주면이 끝이 오므라드는 테이퍼면으로 형성되어 있기 때문에, 구면축부와의 접촉점에 있어서의 접선에 대한 스커트부의 내주면의 경사각은 작아진다. 이 경사각은 구면축부를 개구부에 끼울시에 있어서의 마찰각에 상당하며, 이것이 작기 때문에, 구면축부는 작은 압입력에 의해 개구부에 압입되게 된다.

구면축부의 최대 외경부가 개구부를 타고 넘으면, 구면 베어링 부재 본체의 복원력에 의한 직경 축소에 따라, 구면 베어링부에 의해 구면축부에 대해 이것을 인입하는 바와 같은 힘이 작용하기 때문에, 구면축부는 구면 베어링부에 원활하게 끼워져서 3차원 방향으로 회전 자유롭게 지지된 상태로 된다.

이렇게 해서, 상술한 수단에 의하면, 구면축의 구면 베어링 부재로의 끼움작업시에 있어서 구면축에 가해지는 압입력을 작게 억제시킬 수가 있기 때문에, 그 작업성을 높일 수가 있다. 또, 종래와 같은 압입력을 가하도록 설정한 경우, 압입력을 작게 억제시킬 수 있는 분만큼 구면 베어링 부재에 있어서의 직경 팽창시의 항력을 크게 설정하는 것이 가능해지기 때문에, 상대적으로 구면 베어링 부재와 구면축과의 결합후에 있어서의 구면축의 구면 베어링 부재로부터의 빠져나감 항력을 크게 설정하는 것이 가능해지게 된다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적과 특징들은 첨부도면과 관련하여 주어진 다음의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 부품에는 동일부호들이 사용되었다.

[양호한 실시예의 상세한 설명]

이하 도면을 참조하면, 본 실시예에 있어서 조인트 장치로서의 커넥팅 로드는 로드와, 이 로드의 양단부에 아웃서트(outsert) 성형되어 있는 수지로 된 조인트 부재로서의 구면 베어링 부재와, 구면 베어링 부재에 압입되어 끼워져 있는 구면축을 구비하고 있다. 구면 베어링 부재를 양단부에 아웃 서트 성형하는 로드(1)는 둥근 파이프를 이용하여 프레스 가공에 의해 제1도에 도시되어 있는 바와 같은 형상(일부만이 도시되어 있음)으로 미리 일체 성형되어 있다. 로드(1)는 전체적으로 파이프 형상으로 형성되어 있으며, 로드(1)의 양단부(일단부만이 도시되어 있음)에는 구면 베어링 부재를 아웃서트 성형한 부착부(3)가 파이프 형상부(2)의 폭보다 넓은 폭을 갖는 타원형 동전 형상으로 평판으로 짓눌려서 각각 형성되어 있다.

로드(1)에 있어서의 파이프 형상부(2)와 평판형상의 부착부(3) 사이에는 접속부(4)가 형상의 상위를 조화 내지 흡인시키면서 접속하도록 파이프 형상부(2)로부터 부착부(3)측을 향해 높이를 서서히 낮게 함과 동시에 폭이 서서히 넓어지도록 연속적으로 변화시켜 이루어지는 형상으로 형성되어 있다. 로드(1)의 부착부(3)에는 구면 베어링 부재를 아웃서트 성형하는 부착구멍(5)이 동심적으로 뚫려 있으며, 이 부착구멍(5)은 아웃서트 성형시에 피위치 결정부로서의 역할을 수행할 수 있도록 구성되어 있다. 부착부(3)의 표리면에 단면이 V자 형상인 홈(6) 한쌍이 부착구멍(5)의 근방에 있어서 동심원 형상으로 배열되어 원호형상으로 각각 패여져 있다.

구면 베어링 부재(10)는 적당한 수지를 이용하여 상기 로드(1)의 부착부(3)에 부착구멍(5)과 중심이 맞추어져서 아웃서트 성형되어 있으며, 대략 역 가마솥 형상으로 형성되어 있는 본체(11)를 구비하고 있다. 구면 베어링 부재(10)의 본체(11)는 그 외주상에 돌출된 플랜지부(12)에 있어서 로드 부착부(3)의 부착구멍(5) 내주 모서리변부와 일체적으로 결합되어 있으며, 이 상태에서 플랜지부(12)에 있어서의 수지부가 로드의 홈(6)에 충전하므로서 결합을 향상시킬 수 있음과 동시에, 회전멈춤을 행하도록 되어 있다. 본체(11)의 중공부에는 구면 베어링부(13)가 반구 중공체 보다 약간 크게 형성되어 있으며, 구면 베어링부(13)는 후술하는 구면축을 끼워서 3차원 방향으로 회전이 자유롭게 지지하도록 구성되어 있다. 본체(11)의 중공부에 있어서의 천정면에는 돌출부(14)가 부착구멍(5)의 중심선상에 배치되어 하향으로 돌출설치되어 있고, 돌출부(14)는 구면축의 과도한 변위를 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

본체(11)에는 개구부(15)가 구면 베어링부(13)의 구체중공부에 있어서의 하부를 부착구멍(5)과 평행으로 절결한 바와 같이 형성되어 개방설치되어 있으며, 이 개구부(15)에는 대략 원통형상의 스커트부(16)가 일체적으로 연결 설치되어 있다. 이 스커트부(16)는 그 내주면이 개구부(15)로부터 멀어지는 방향으로 감에 따라 서서히 소경으로 되는 테이퍼 형상으로 되도록 형성되어 있으며, 하단부 근처에 배치된 최소 내경(X)이 개구부(15)의 내경(Y) 보다 작게 되도록 설정되어 있다.

또한, 구면 베어링 부재 본체(11)에는 굴곡기점부(17)가 구면 베어링부(13)에 있어서의 개구부(15) 부근에 배치되어, 그 두께를 약간 넓게 설정해주므로서 형성되어 있으며, 이 굴곡 기점부(17)는 후술하는 구면축의 구면 베어링부(13)로의 끼움시에 스커트부(16) 및 개구(15)에 있어서의 확개에 대한 기점으로서 굴곡하도록 구성되어 있다.

게다가, 구면 베어링부(13)의 대략 중앙부로부터 스커트부(16)에 걸쳐서는, 복수개의 슬릿(18)이 둘레방향으로 대략 등간격으로 배치되어 각각 절입되어 있으며, 이들 슬릿(18)은 구면축의 구면 베어링부로의 끼움시에 둘레방향으로 확개하도록 구성되어 있다.

구면축(20)은 전체적으로 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 그 일단부에 구면축부(21)가 일체적으로 형성되어 있다. 구면축부(21)는 구체의 상하부분을 각각 절결하여 이루어진 형상으로 형성되어 있고, 상기 구면 베어링 부재(10)의 구면 베어링부(13)에 끼워져서 지지되도록 설정되어 있다.

다음에, 상기 구성에 관련된 구면 베어링 부재(10)와 구면축(20)의 조립작업중에 있어서의 각 구성부분의 작용을 설명한다.

로드(1)의 부착부(3)에 부착구멍(5)과 중심 잡혀져 아웃서트 성형된 구면 베어링 부재(10)에 구면축(20)이 조립될때에, 제3도에 도시되어 있는 바와 같이 구면축(20)은 그 구면축부(21)를 스커트부(16)의 하단 개구에 삽입한 후, 압입해 간다.

제4도에 도시되어 있는 바와 같이, 구면축부(21)가 스커트부(16)에 압입되어 감으로써, 스커트부(16)는 끝이 넓어지게 확개되지만, 구면 베어링 부재(10)에는 굴곡 기점부(17)가 스터트부(16)의 기단부 근처에 배치되어 있기 때문에, 이 확개변형은 굴곡 기점부(17)를 중심으로 하여 일어난다. 그리고, 스커트부(16)의 내주면이 끝이 오므라드는 테이퍼면으로 형성되어 있으므로, 구면축부(21)는 스커트부(16)의 선단부 내주면에 압접하게 되기 때문에, 구면축부(21)의 압입에 의해 발생하는 스커트부(16)를 밀어 넓히려고 하는 힘은 스커트부(16)의 선단부에 있어서 작용하게 된다. 즉, 이 작용점으로부터 굴곡 기점부(17)까지의 거리가 대략 최장 거리로 되기 때문에 스커트부(16)를 밀어 넓히는데 필요한 힘은 작아도 된다. 따라서, 이 밀어 넓히는 힘을 제공하는데 필요한 구면축(20)에 가해지는 압입력은 작아도 되게 된다.

제5도에 도시되어 있는 바와 같이, 구면축(20)에 있어서의 구면축(21)의 최대 외경부가 개구부(150)에 도달할 때, 스커트부(16)의 내주면이 끝이 오므리는 테이퍼면으로 형성되어 있기 때문에, 구면축부(21)와의 접촉점에 있어서의 접선에 대한 스커트부(16)의 내주면의 경사각(θ)은 작아진다. 이 경사각(θ)은 구면축부(21)의 개구부(15)로의 끼움시에 있어서의 마찰각에 상당하며, 이것이 작기 때문에, 구면축부(21)는 작은 압입력에 의해 개구부(15)에 압입되게 된다.

여기서, 구면축부(21)의 스커트부(16) 및 개구부(15)로의 압입에 따라, 슬릿(18)그룹은 폭을 넓히도록 열려지므로, 스커트부(16) 및 개구부(15)의 확개를 도와주기 때문에, 그 만큼 구면축(20)에 가해지는 압입력을 감소시킬 수가 있다.

구면축(20)에 있어서의 구면축부(21)의 최대 외경부가 개구부(15)를 타고 넘으면, 구면 베어링 부재 본체(11)의 복원력에 의한 축소에 따라, 구면 베어링부(13)에 의해 구면축부(21)에 대해 이것을 인입하는 바와 같이 힘이 작용하기 때문에, 구면축부(21)는 구면 베어링부(13)에 원활하게 끼워져서 3차원 방향으로 회전 자유롭게 지지된 상태로 된다.

이렇게 해서, 본 실시예에 의하면 구면축(20)의 구면 베어링 부재(10)로의 끼움작업시에 있어서 구면축(20)에 가해지는 압입력을 작게 억제시킬 수 있기 때문에, 그 작업성을 높일 수가 있다. 또한, 종래와 같은 압입력을 가해주도록 설정한 경우, 압입력을 작게 억제시킬 수 있는 분만큼, 구면 베어링 부재(10)에 있어서의 직경 팽창시의 항력을 크게 설정하는 것이 가능해지기 때문에, 상대적으로 구면 베어링 부재와 구면축과의 결합후에 있어서의 구면축의 구면 베어링 부재로부터의 빠져나옴 항력을 크게 설정하는 것이 가능해지게 된다. 그리고, 작업성의 향상효과와 빠짐 방지효과와의 배분은 스커트부 및 굴곡 기점부의 형상, 칫수 등을 적절히 선정하므로서, 소망에 따라 설정할 수가 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지는 않으며, 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

예를들면, 스커트부(16)의 테이퍼 내주면은 직선면으로 형성하는데 한정되지 않고, 오목하거나 볼록한 형상의 만곡면으로 형성해도 좋다.

또한, 스커트부(16)의 내주면의 적어도 일부에는 제6도에서 도시한 바와 같이 내측 방향으로 돌출하는 돌기부(16A)를 설치할 수가 있다. 이 돌기부(16A)를 설치하므로서, 구면축부(21)의 압입시에 스커트부(16)가 보다 크게 넓혀지므로, 구면축(20)의 압입이 보다 용이해지는 반면, 구면축(20)과 구면 베어링 부재(10)와의 결합후에는 구면 베어링 부재(10)로부터의 구면축(20)의 빠져나옴 항력을 크게 하는 것이 가능해진다.

스커트부의 최소 내경부는 삽입구 부근에 배치되는데 한정되지 않고, 스커트부의 삽입구로부터 구면 베어링부의 개구부까지의 도중에 배치해도 좋다.

상기 실시예에서는 링크장치에 사용되는 커넥팅 로드의 제조에 대해 설명하였지만, 본 발명에 관련한 조인트 장치는 리트랙터(retractor)장치에 있어서의 커넥팅 로드, 링크장치에 있어서의 링크 바아 등과 같은 조인트 장치 전반에 적용할 수가 있다.

[발명의 효과]

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 구면축이 구면 베어링 부재로부터 빠져나오기 쉬어지는 것을 억제하면서, 구면축을 구면 베어링 부재에 용이하게 끼워넣을 수 있음과 동시에, 상대적으로 구면 베어링 부재에 대한 보유지지력을 강화하도록 구성할 수도 있다.

Claims (3)

1. 수지로 이루어진 구면 베어링 부재(10)에 구면축이 그 구면 베어링부(13)의 일부에 개방설치된 개구부(15)로부터 압입되도록 끼워져 있는 조인트 장치에 있어서, 상기 구면 베어링 부재(10)의 개구부(15)에 원통형상의 스커트부(16)가 그 최소 내경부가 상기 개구부(15)의 내경보다 소경으로 되도록 형성되어 있음과 동시에, 구면 베어링부(13)의 스커트부(16) 근처의 위치에서 상기 개구부(15) 부근에 두께가 얇은 굴곡 기점부(17)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조인트 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스커트부(16)는 그 내주면이 상기 구면 베어링부(13)로부터 멀어지는 방향으로 감에 따라 서서히 소경으로 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조인트 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 스커트부(16)의 내주면의 일부에는 내측방향으로 돌출하는 돌기부(14)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조인트 장치.

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