(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール付きシャンク及びこのボール付きシャンクと揺動自在に連結したホルダーからなる第１及び第２のボールジョイントと、これら第１及び第２のボールジョイントのホルダー同士を連結すると共に、一対のボール付きシャンクの軸心間の距離を調整可能な連結部とから構成されるコンロッドにおいて
上記連結部は、互いに噛み合うヘリングボーン状の位置決め歯部が長手方向に沿って複数配列されると共に、第１及び第２のボールジョイントのホルダーと前記位置決め歯部も含めてダイカスト鋳造によって夫々一体に成形された第１及び第２の連結腕と、これら第１及び第２の連結腕の位置決め歯部を互いに噛み合わせた状態で第１及び第２の連結腕を係合させる固定手段とから構成されることを特徴とする心間調整が可能なボールジョイント付きコンロッド。
【請求項２】
請求項１記載のコンロッドにおいて、上記固定手段は第１及び第２の連結腕に形成された貫通孔に挿通されるボルト及びナットであり、上記貫通孔が位置決め歯部の配列方向に沿って長孔状に形成されていることを特徴とする心間調整が可能なボールジョイント付きコンロッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒状の連結部の両端に一対のボールジョイントを備えたコンロッドに係り、特に、これらボールジョイントの揺動中心の間の距離を上記連結部によって自在に調整することが可能なコンロッドの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のミッションコントロール部やハイトコントロールセンサのリンク機構部、各種自動機械のリンク機構部等には、棒状連結部の両端に一対のボールジョイントを備えたコンロッドが使用されてリンクモーション機構を構成している例が多数見受けられるが、これらリンクモーション機構の動作を円滑且つ正確なものとするため、上記コンロッドの長さ調整、すなわち一対のボールジョイントの揺動中心の間の距離の調整（以下、「心間調整」という）が必要となる場合がある。
【０００３】
従来、この心間調整が可能なコンロッドとしては、特開平１０−１５９８１８号公報等に開示されるものが知られている。これらのコンロッドでは、一対のボールジョイントの各々に連結用の雌ねじ部を互いに逆ねじ状に設けると共に、これらボールジョイントを結合する棒状連結部の両端に上記雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を形成し、かかる連結部を回転させることによって雄ねじ部と雌ねじ部の螺合量を調整し、これによって一対のボールジョイントの心間距離を調整している。また、上記連結部の各雄ねじ部にはロックナットが夫々螺合しており、連結部が勝手に回転して調整された心間距離を損なうことがないよう、調整終了後にはこれらロックナットを締結して連結部と各ボールジョイントとの相対的な回転を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来のコンロッドでは、心間調整を行う際に一対のロックナットを緩めてから連結部を回転させて雌ねじ部と雄ねじ部の螺合量を調整する必要があり、また、調整終了後には再度一対のロックナットを締結する必要があり、心間調整作業に手間がかかるという問題点があった。
【０００５】
加えて、各ボールジョイントや連結部には雌ねじ部や雄ねじ部のタップ加工を行う必要があり、その分だけ加工工賃が嵩む他、また、一対のロックナットも必要となることから部品点数も増加し、生産コストが嵩むという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、連結部の両端に備えられた一対のボールジョイントの揺動中心の間の距離を容易に調整することが可能であると共に、低コストで生産することが可能なボールジョイント付きコンロッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のボールジョイント付きコンロッドは、ボール付きシャンク及びこのボール付きシャンクと揺動自在に連結したホルダーからなる第１及び第２のボールジョイントと、これら第１及び第２のボールジョイントのホルダー同士を連結すると共に、一対のボール付きシャンクの軸心間の距離を調整可能な連結部とから構成されるコンロッドを前提とし、上記連結部が、第１及び第２のボールジョイントのホルダーと夫々一体に成形されると共に、互いに噛み合う位置決め用の凹部又は凸部が長手方向に沿って複数配列された第１及び第２の連結腕と、これら第１及び第２の連結腕の凹部又は凸部を互いに噛み合わせた状態で第１及び第２の連結腕を係合させる固定手段とから構成されることを特徴とするものである。
【０００８】
このような技術的手段によれば、第１及び第２のボールジョイントのホルダーと夫々一体に成形された第１及び第２の連結腕を固定手段で係合させることにより、第１及び第２のボールジョイントのホルダー同士を連結する連結部が形成される。このとき、かかる第１及び第２の連結腕には位置決め用の凹部又は凸部が長手方向に沿って複数配列されており、これら凹部と凸部とが互いに噛み合った状態で上記連結腕同士が係合していることから、固定手段による係合状態を緩めて、第１の連結腕の凹部又は凸部とと第２の連結腕のそれとの噛み合い位置をずらしさえすれば、連結部の長さ、すなわち第１のボールジョイントと第２のボールジョイントとの心間距離を簡易に調整することができる。
【０００９】
また、位置決め用の凹部又は凸部を各連結腕に対して所定のピッチで配列させておけば、第１のボールジョイントと第２のボールジョイントの心間距離を変更する際には、これら凹部又は凸部の数を数えることによって、目的とする距離だけ心間距離を縮めたり伸ばしたりすることが容易にできる。
【００１０】
更に、上記第１及び第２の連結腕はダイカスト鋳造等によってホルダーを形成する際に該ホルダーと一体に成形することができ、その際、上記位置決め用の凹部又は凸部も各連結腕に対して同時に成形することができるので、極めて容易に生産することができ、生産コストの低減化を図ることができる。
【００１１】
一方、上記固定手段としては、位置決め用凹部及び凸部が互いに噛み合った状態で第１及び第２の連結腕を係合し得るものであれば、その具体的な構成は適宜変更して差し支えなく、最も簡易には第１及び第２の連結腕を貫通してこれらを緊締するボルト及びナットであれば良い。このように固定手段としてボルト及びナットを用いれば、その締結を緩めてから凹部及び凸部の噛み合い状態を変更し、この後に再締結するだけで心間調整を手軽に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明のボールジョイント付きコンロッドを詳細に説明する。
図１は本発明を適用したコンロッドの第１実施例を示す正面図、平面図及び側面図である。このコンロッドＣ１は棒状の連結部１の両端に第１及び第２のボールジョイント２，３を備え、上記連結部１の長さを調整することにより、第１及び第２のボールジョイント２，３の心間距離ｄを自在に調整することが可能となっている。
【００１３】
また、上記連結部１は、ラック状の位置決め歯４が表面に夫々配列された第１及び第２の連結腕５，６と、これら連結腕５，６の位置決め歯４を互いに噛み合わせた状態で第１及び第２の連結腕５，６を互いに係合させる固定手段としてのボルト７及びナット８とから構成されており、各連結腕５，６は夫々第１及び第２のボールジョイント２，３のホルダー２０，３０と夫々一体に形成されている。すなわち、この実施例では各連結腕５，６に配列された位置決め歯４が本発明における位置決め用の凹部又は凸部として機能している。
【００１４】
第１のボールジョイント２は、図２及び図３に示すように、ボール受部２１及び上記第１の連結腕５が一体に成形されたホルダー２０と、このホルダー２０のボール受け部２０に対して係合したボール付きシャンク２２とから構成されている。このボール付きシャンク２２はシャンク部２３の先端に真球度の高いボール部２４を備えると共に上記シャンク部２３には連結用雄ねじ２５を備え、上記ボール部２４がホルダー２０のボール受け部２１内に必要最小限の隙間を維持して回転及び揺動可能に包持されている。尚、ボール付きシャンク２２には六角状の工具係合部２６が形成されており、シャンク部２３に形成した連結用雄ねじ２５を他の可動部（図示せず）に結合させる際に、ボール付きシャンク２２を回転させるためのスパナを係合できるようになっている。
【００１５】
また、ホルダー２０のボール受け部２１には連結用開口部２７が開設されており、この連結用開口部２７からボール付きシャンク２２のシャンク部２３が突出している。更に、上記ボール受け部２１の連結用開口部２７と反対側にはボール付きシャンク２２のボール部２４が露呈する潤滑用開口部２８が開設されると共に、この潤滑用開口部２８には合成樹脂製のキャップ部材２９が被せられ、グリース等の潤滑剤を収容する潤滑剤ポケットが形成されている。このキャップ部材２９はボール付きシャンク２２のボール部２４を僅かに押圧するようにしてボール受け部２１に装着されており、例えばボール付きシャンク２２に対して軸方向の外力が突然作用した場合等に、ボール部２４とボール受け部２１とが衝突して金属音が発生するのを緩和している。
【００１６】
また更に、上記ボール受け部２１の外周縁とボール付きシャンク２２との間にはシール部材９が取り付けられており、上記ボール部２４とボール受け部２１との隙間に供給されるグリース等の潤滑剤を収容する潤滑剤ポケットを形成している他、上記連結用開口部２７から当該隙間に埃やごみ等が侵入するのを防止している。
【００１７】
一方、上記ボール受け部２１と一体に成形された第１の連結腕５は、ボール付きシャンク２２の軸心と直交する方向に延びる平板状に形成されている。この第１の連結腕５のシャンク部２３と同一の側における表面には前述したラック状の位置決め歯４が該連結腕５の長手方向に沿って所定のピッチで多数配列されると共に、配列された位置決め歯４の一側には第２の連結腕６の横ずれを係止するための側壁１０が形成されている。また、この第１の連結腕５には上記ボルト７の挿通される長孔１１が長手方向に沿って形成されており、この長孔１１に沿って第１及び第２の連結腕５，６の係合位置をずらすことで、心間距離ｄの調整が可能となっている。
【００１８】
第２のボールジョイント３も第１のボールジョイント２と同様にホルダー３０及びボール付きシャンク３２により構成されており、これらホルダー３０及びボール付シャンク３２の構造は前述した第１のボールジョイントのそれと殆ど同じである。但し、図１に示すように、この実施例のコンロッドＣ１では第１のボールジョイント２と第２のボールジョイント３とを組み合わせた状態において、各ボール付シャンク２２，３２の軸端が互いに１８０°異なる方向へ延びていることから、第１の連結腕と第２の連結腕６との横ずれを防止する側壁１０は、第１の連結腕５と第２の連結腕６とで互いに逆側に形成されている。
【００１９】
第１のボールジョイント２は、例えば特公平５−７７８６号公報に開示される製造方法を用いて製造することができる。
先ずは、上記ボール部２４となる軸受用鋼球を中子として鋳造金型内に固定し、かかる鋳造金型内に亜鉛又はアルミニウムベースの合金（例えばＪＩＳ亜鉛合金ダイカスト１種又は２種、アルミニウム合金ダイカスト３種、１０種又は１２種等）の溶湯を鋳込んでホルダー２０をダイカスト鋳造する。これにより、上記軸受溶鋼球を包持したボール受け部２１が成形されると共に、位置決め歯４が形成された連結腕５をボール受け部２１と一体に成形することができる。
【００２０】
次に、ホルダー２０に形成された連結溶開口部２７を介して該ホルダー２０に包持された軸受用鋼球にシャンク部２３を溶接し、上記ボール付きシャンク２２を形成する。かかる溶接にはプロジェクション溶接を用い、シャンク部２３と軸受用鋼球とを突き合わせた状態で両者の間に電流を通電して該溶接を行う。このようにしてボール付きシャンク２２が形成されたならば、ボール付シャンク２２又はホルダ２０に外力を与え、ダイカスト鋳造の際に互いに密着したボール付きシャンク２２のボール部２４とホルダ２０のボール受け部２１との間に微小な隙間を形成する。これによって、ボール付きシャンク２２がホルダー２０に対して回転運動あるいは揺動運動を自由に行うことが可能となる。
【００２１】
尚、第２のボールジョイント３も第１のボールジョイント２と全く同様にして製作することができる。
【００２２】
以上のように構成された本実施例においては、第１の連結腕５及び第２の連結腕６に夫々形成された位置決め歯４，４を互いに噛み合わせ、その状態で長孔１１に挿通したボルト７をナット８と締結することにより、連結腕１の両端に一対のボールジョイント２，３を備えたコンロッドＣ１が完成する。
【００２３】
そして、各ボールジョイント２，３のボール付きシャンク２２，３２の軸心の間の距離、すなわち心間距離ｄの調整が必要とされる場合には、ボルト７及びナット８の締結を緩め、第１及び第２の連結腕５，６の位置決め歯４の噛み合い位置をずらせた後に再度ボルト７及びナット８を締結することにより、かかる心間距離ｄを容易に調整することができる。この際、位置決め歯４は所定のピッチで形成されていることから、位置決め歯４の歯数を数えることにより、心間距離ｄの調整量を容易に把握することができる。
【００２４】
また、第１及び第２のボールジョイント２，３のホルダー２０，３０はダイカスト鋳造によりこれを形成することができ、かかる鋳造の際にボール受け部と連結腕５，６を一体に成形し、なおかつ上記位置決め歯４も一緒に鋳造することができるので、第１及び第２のボールジョイント２，３それ自体は極めて容易に且つ低コストで生産することができるものである。
【００２５】
次に、図５は本発明を適用したコンロッドの第２実施例を、図６は第２実施例に係るコンロッドを構成する第１のボールジョイント２を示すものである。
このコンロッドＣ２は前述の第１実施例のコンロッドＣ１と略同じ構造を有するものであるが、第１及び第２の連結腕４０，４１に形成された位置決め歯４２の形状においてのみ第１実施例のコンロッドＣ１と異なる。
【００２６】
すなわち、この第２実施例のコンロッドＣ２では、第１及び第２の連結腕４０，４１に形成された位置決め歯４２がヘリングボーン状（やまば状）に形成されており、第１の連結腕４０の位置決め歯４２と第２の連結腕４１のそれとを噛み合わせてボルト７及びナット８を締結した際に、これら連結腕４０，４１がその長手方向と直交する方向へ横ずれするのを防止し得るように構成されている。それ故、この第２実施例のコンロッドＣ２では第１及び第２の連結腕４０，４１に第１実施例のコンロッドＣ１の如き横ずれ防止用の側壁１０は形成されていない。尚、その他の点は前述した第１実施例のコンロッドＣ１とその構成を同一にするので、ここでは図５中に同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
次に、図７は本発明を適用したコンロッドの第３実施例を、図８は第３実施例に係るコンロッドＣ３を構成する第１のボールジョイント２を示すものである。このコンロッドＣ３も前述の第１実施例のコンロッドＣ１と略同じ構造を有するものであるが、第１の連結腕５と第２の連結腕６を締結するボルト７を後からこれら連結腕の長孔１１に挿通させるのではなく、第１のボールジョイント２のホルダー２０をダイカスト鋳造する際に第１の連結腕５０に具備させた点においてのみ第１実施例のコンロッドＣ１と異なる。従って、第２のボールジョイント３の構成は第１実施例のコンロッドＣ１と全く同一である。
【００２８】
すなわち、この第３実施例のコンロッドＣ３では、ボルト７を鋳造金型内にインサートした状態でホルダー２０の鋳造を行い、かかるボルト７のねじ部が位置決め歯４の形成された第１の連結腕５０の表面から固定的に立設されるようにした。このため、第１の連結腕５０と第２の連結腕６とをボルト７及びナット８によって締結する際に、ボルト７を片手が抑えながら該ボルト７に対するナット８の螺合を行う必要がなく、第１の連結腕５０と第２連結腕６の位置決め歯４の噛み合い位置を調整した後に、一方の手でれら連結腕５０，６を挟みながら他方の手でナット８の螺合作業を行うことができ、第１実施例のコンロッドＣ１よりも一層簡便に心間距離ｄを調整することができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の心間調整が可能なボールジョイント付きコンロッドによれば、固定手段による第１の連結腕と第２の連結腕との係合状態を緩めて、第１の連結腕の位置決め用凹部又は凸部とと第２の連結腕のそれとの噛み合い位置をずらしさえすれば、これら第１及び第２の連結腕で構成される連結部の長さ、すなわち第１のボールジョイントと第２のボールジョイントとの心間距離を簡易に調整することができ、しかも各連結腕に配列された位置決め用凹部又は凸部を所定のピッチで配列されておけば、凹部又は凸部の数を数えることによって、所望の距離だけ心間距離を調整することが容易に可能となる。
【００３０】
また、連結部を構成する第１及び第２の連結腕は第１及び第２のボールジヨイントのホルダーをダイカスト鋳造等によって形成する際にこれらと一体に成形することができ、しかも位置決め用凹部又は凸部も各連結腕に対して同時に成形することができるので、第１及び第２のボールジョイントの製作以外に何ら新たな部材の製作を必要とせず、極めて容易に生産することができ、生産コストの低減化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用したコンロッドの第１実施例を示す平面図、正面図及び右側面図である。
【図２】  第１実施例に係る第１のボールジョイントを示す平面図及び正面図である。
【図３】  第１実施例に係る第１のボールジョイントを示す要部拡大図である。
【図４】  第１実施例に係る第１のボールジョイントを示す右側面図である。
【図５】  本発明を適用したコンロッドの第２実施例を示す平面図及び正面図である。
【図６】  第２実施例に係る第１のボールジョイントを示す平面図及び正面図である。
【図７】  本発明を適用したコンロッドの第３実施例を示す平面図及び正面図である。
【図８】  第３実施例に係る第１のボールジョイントを示す平面図及び正面図である。
【符号の説明】
１…連結部、２…第１のボールジョイント、３…第２のボールジョイント、４…位置決め歯（位置決め用凹部，凸部）、５…第１の連結腕、６…第２の連結腕、７…ボルト（固定手段）、８…ナット（固定手段）、２０…ホルダー、２２…ボール付きシャンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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