(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の継手部材に開設された軸受凹部と、この軸受凹部に嵌入された軸受部材と、第二の継手部材に形成され軸受部材に摺動自在に嵌入された軸部と、第一の継手部材に形成された軸部を臨む開口部を閉塞したエンドキャップとを備えており、
前記エンドキャップと前記軸受部材との間には弾性体によって形成されたクッション部材が、前記エンドキャップに反力をとって前記軸部を前記軸受凹部に前記軸受部材を介して押し付けるように装填されている軸継手装置において、
前記軸受部材の前記クッション部材との接触部分には円錐台形状部が形成され、前記エンドキャップには前記軸部側に突出した褶曲部が同心円に形成されており、
前記クッション部材は、前記軸受凹部内周面と前記褶曲部端面と前記円錐台形状部の錐面とによって円形リング形状に形成された空間部内に圧縮変形されて装填されている、
ことを特徴とする軸継手装置。
【請求項２】
前記褶曲部は、前記円錐台形状部に対する前記クッション部材の弾性力応力分布が前記褶曲部中心で最大となるように形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の軸継手装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸継手装置に関し、特に、第一の継手部材と第二の継手部材との間に介設された軸受部材の支持構造の改良に係り、例えば、自動車に搭載されるステアリングシステムのタイロッドやドラッグリンクおよびサスペンションのリンクに利用して有効なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載されるステアリングシステムのタイロッドやドラッグリンクおよびサスペンションのリンクにおいては、その両端部に球面軸継手装置がそれぞれ設けられている。
【０００３】
従来のこの種の球面軸継手装置として、次のように製造されるものがある。ナックルアームまたはピットマンアームに固定される球面軸はその軸部にアッパベアリング（上側軸受部材）が嵌合された状態で、ロッドまたはリンク本体の端部（エンド）に開設された軸受凹部に挿入される。他方、エンドキャップの上にスプリングが載せられ、スプリングの上にロアベアリング（下側軸受部材）がスプリングシートを介して載せられた組立体が別のサブアッセンブリ工程において準備される。そして、組立体は球面軸が挿入された軸受凹部に挿入されてロアベアリングが軸部の下端面に当接され、軸受凹部の開口部に形成された段部がかしめ加工されることにより固定される。
【０００４】
この球面軸継手装置において、球面軸は軸部が軸受凹部にアッパベアリングおよびロアベアリングを介して三次元方向に回動自在に支持されているとともに、アッパベアリングおよびロアベアリングは軸受凹部にスプリングによってガタツキなく押し付けられた状態になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した球面軸継手装置においては、軸受凹部によって球面軸を支承するのにアッパベアリング、ロアベアリング、スプリングシート、スプリングおよびエンドキャップが使用されているため、部品点数が多く、かつまた、エンドキャップ、スプリング、スプリングシートおよびロアベアリングの組立体はサブアッセンブリ工程において組み立てておく必要があるため、製造コストが高くなるという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、部品点数および製造コストを低減することができる軸継手装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る軸継手装置は、第一の継手部材に開設された軸受凹部と、この軸受凹部に嵌入された軸受部材と、第二の継手部材に形成され軸受部材に摺動自在に嵌入された軸部と、第一の継手部材に形成された軸部を臨む開口部を閉塞したエンドキャップとを備えており、
前記エンドキャップと前記軸受部材との間には弾性体によって形成されたクッション部材が、前記エンドキャップに反力をとって前記軸部を前記軸受凹部に前記軸受部材を介して押し付けるように装填されている軸継手装置において、
前記軸受部材の前記クッション部材との接触部分には円錐台形状部が形成され、前記エンドキャップには前記軸部側に突出した褶曲部が同心円に形成されており、
前記クッション部材は、前記軸受凹部内周面と前記褶曲部端面と前記円錐台形状部の錐面とによって円形リング形状に形成された空間部内に圧縮変形されて装填されている、
ことを特徴とする。
【０００８】
前記した手段によれば、軸部が軸受凹部にクッション部材の弾性力によって軸受部材を介して押し付けられるため、軸部、軸受凹部および軸受部材のガタは発生しない。軸部は軸受凹部に軸受部材、クッション部材およびエンドキャップによって回動自在に支承されているため、第一の継手部材は第二の継手部材に最小限度の部品点数をもって組み付けられていることになる。しかも、軸受部材とクッション部材とは軸部が挿入された軸受凹部に順に組み付けて行くだけで、別のサブアッセンブリ工程を必要としないため、組立工数を低減して製造コストを低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１０】
図１に示されているように、本実施の形態に係る軸継手装置１は自動車用のタイロッドに使用されるものとして構成されており、三次元方向の回動を確保するように構成されている。すなわち、軸継手装置１は第一の継手部材としてのタイロッドを備えており、そのタイロッドエンド２には略円柱形の中空形状に形成された軸受凹部３がその端部に配されて長手方向と直交する方向に貫通するように開設されている。軸受凹部３の一端部（以下、上端部とする。）には半円の凹球面部が形成されており、軸受凹部３にはアッパベアリングとロアベアリングとを一体化した軸受部材４が嵌入されている。すなわち、軸受部材４はグリース給脂式軸受構造および球面軸受構造に構成されており、ポリアセタール樹脂が使用されて内形が球面穴形で、外形が略半球と略円錐台とを合わせた形の大略円筒形状に一体成形されている。軸受部材４の下端部の中心線上には円柱形状のグリース溜孔４ａが開設されている。
【００１１】
軸受凹部３には第二の継手部材としての球面軸５が下端開口から挿入されて、その下端部が収容されている。球面軸５の収容端部には軸部６が球体（ボール）形状に形成されており、軸部６は軸受部材４の球面穴形状部４ｂにその摺動面が覆われるように滑動自在に嵌入されている。
【００１２】
軸受凹部３の下端開口部７には段部８が環状溝形状に形成されており、段部８の内周には下端開口部７を閉塞するためのエンドキャップ９が嵌入されて、段部８のかしめ加工によって軸受凹部３の下端開口部７に固定されている。エンドキャップ９は中間部に褶曲部１０を有する略円板形状に形成されており、その外周縁辺部が段部８のかしめ加工によって締結されている。エンドキャップ９の中央部は下端開口部７から下方に突出しており、中間部に形成された褶曲部１０はその山側が軸部６側に突出されて環状に形成されている。エンドキャップ９の中央部には軸受部材４の下端部の円錐台形状部４ｃの下端面が当接されている。
【００１３】
軸受凹部３の下端部の円周面とエンドキャップ９の褶曲部１０の上端面と軸受部材４の円錐台形状部４ｃの錐面との間には、断面が略直角三角形形状の空間部が円形リング形状に形成されており、この空間部の内部にはゴムまたは樹脂の弾性体によって円筒形状に形成されたクッション部材１１が圧縮変形されて収納されている。圧縮変形されたクッション部材１１はエンドキャップ９に反力をとって軸部６を軸受部材４を介して軸受凹部３に押し付けることにより、軸受凹部３と軸受部材４と軸部６との相互間にガタが発生するのを防止している。
【００１４】
図２に示されているように、クッション部材１１に反力を与えるエンドキャップ９に突設された褶曲部１０は、軸受部材４の円錐台形状部４ｃに対するクッション部材１１の弾性力の応力を褶曲部１０の中心を最大とすべく分布させている。この応力分布により、クッション部材１１の弾性力は軸受部材４を球面軸５の軸部６の球心に向かって作用して押しつける状態になるため、クッション部材１１は軸受凹部３と軸受部材４と軸部６との相互間にガタが発生するのをより一層確実に防止している。
【００１５】
球面軸５の上端部側には雄テーパ部５ａが形成されており、雄テーパ部５ａは組付部材としてのナックルアームまたはピットマンアーム（以下、アーム部材という。）１２に開設されたテーパ孔１２ａ内に挿通されている。球面軸５の雄テーパ部５ａの上には雄ねじ部５ｂが形成されており、この雄ねじ部５ｂに締結されたナット１３によって球面軸５がアーム部材１２に固定されている。
【００１６】
アーム部材１２とタイロッドエンド２との間にはダストカバー１４が介設されている。ダストカバー１４は防塵用のカバーとして、ゴムまたは樹脂等の可撓性を有する材料が用いられて大略袋形状に形成されており、球面軸５とタイロッドエンド２との間に軸受凹部３の上面開口を被覆するように装着されている。ダストカバー１４の中間部には蛇腹部１４ａが断面「つ」字形状に一体成形されており、この蛇腹部１４ａは軸心方向（上下方向）に開閉変形することにより、アーム部材１２とタイロッドエンド２との間の相対変位を吸収するようになっている。
【００１７】
次に、タイロッドエンド２と球面軸５との組付作業について説明する。
【００１８】
まず、軸受部材４が装着された球面軸５がタイロッドエンド２の軸受凹部３の下端開口から挿入される。これにより、軸受部材４はタイロッドエンド２の軸受凹部３と軸部６との間に嵌入された状態になる。
【００１９】
次いで、クッション部材１１が軸受凹部３の下端開口部７に挿入されて軸受部材４の下端部の外周に添付される。続いて、軸受凹部３の下端開口部７の段部８にエンドキャップ９が嵌入されるとともに、段部８がかしめ加工される。このエンドキャップ９の嵌入とかしめ付けによってクッション部材１１は、軸受凹部３の下端部の円周面とエンドキャップ９の褶曲部１０の上端面と軸受部材４の円錐台形状部４ｃの錐面との間において圧縮変形される。圧縮変形されたクッション部材１１はエンドキャップ９に反力をとって、軸受部材４を軸部６に押接させることにより、軸部６を軸受部材４を介して軸受凹部３に押し付け、球面軸５を押さえ付けた状態になる。
【００２０】
その後、ダストカバー１４が球面軸５とタイロッドエンド２との間に軸受凹部３の上面開口を被覆するように装着される。そして、球面軸５の雄テーパ部５ａがアーム部材１２のテーパ孔１２ａ内に挿通され、雄ねじ部５ｂにナット１３が螺合されて球面軸５がアーム部材１２に固定される。
【００２１】
前記実施形態によれば、次の効果が得られる。
【００２２】
1)  アッパベアリングとロアベアリングとが一体化された軸受部材４と、軸受凹部３にかしめ付けられたエンドキャップ９と、エンドキャップ９に反力をとって軸部６を軸受凹部３に軸受部材４を介して押し付けるクッション部材１１とにより、球面軸５を軸受凹部３に三次元方向に回動自在に支承することができるため、部品点数および組付工数を低減することができ、その結果、軸継手装置の製造コストを低減することができる。
【００２３】
2)  軸受部材４を球面軸５の軸部６に嵌合させた状態で球面軸５を軸受凹部３に挿入し、次いで、クッション部材１１を軸受凹部３に装填すれば組付作業を完了することができるため、軸受部材４とクッション部材１１とをオフラインにおいて別組みする工程を廃止することができる。その結果、軸継手装置の製造コストをより一層低減することができる。
【００２４】
3)  軸受凹部３の下端部の円周面とエンドキャップ９の褶曲部１０の上端面と軸受部材４の円錐台形状部４ｃの錐面との間に圧縮変形状態で装填されたクッション部材１１がエンドキャップ９に反力をとって球面軸５の軸部６を軸受部材４を介して軸受凹部３に押し付けることにより、軸受凹部３と軸受部材４と軸部６との相互間にガタが発生するのを防止することができるため、軸継手装置の性能や品質、信頼性および耐久性を高めることができる。
【００２５】
4)  クッション部材１１の応力を図２に示されているように分布させる褶曲部１０をエンドキャップ９に形成することにより、クッション部材１１の弾性力は軸受部材４を球面軸５の軸部６の球心に向かって作用して押しつける状態になるため、クッション部材１１は軸受凹部３と軸受部材４と軸部６との相互間にガタが発生するのをより一層確実に防止することができる。
【００２６】
5)  エンドキャップ９に褶曲部１０を形成することにより、エンドキャップ９の剛性および弾力性を高めることができるため、エンドキャップ９の変形を防止することができるとともに、エンドキャップ９の強度や耐久性を高めることができる。
【００２７】
なお、本発明は前記実施の形態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、種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００２８】
例えば、エンドキャップの褶曲部は一条だけ形成するに限らず、二条以上形成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、部品点数および組付工数を低減することができるため、軸継手装置の製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である軸継手装置を示す正面断面図である。
【図２】図１のII部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１…軸継手装置、２…タイロッドエンド（第一の継手部材）、３…軸受凹部、４…軸受部材、４ａ…グリース溜孔、４ｂ…球面穴形状部、４ｃ…円錐台形状部、５…球面軸（第二の継手部材）、５ａ…雄テーパ部、５ｂ…雄ねじ部、６…軸部、７…下端開口部、８…段部、９…エンドキャップ、１０…褶曲部、１１…クッション部材、１２…アーム部材（組付部材）、１２ａ…テーパ孔、１３…ナット、１４…ダストカバー、１４ａ…蛇腹部。
【図１】
0004375852.tif 000002
【図２】
0004375852.tif 000003