JP2010517852A5 - - Google Patents

Description

締結要素、特に車台における２つの部品を接続するための締結要素

本発明は締結要素、特に車台における２つの部品を接続するための締結要素に関する。この締結要素は中心軸を有し、その中心軸上に、減衰材料からなる少なくとも２つの支持要素が軸方向に互いに離れて配置されている。接続されるべき上記２つの部品は、上記締結要素によって、軸の２つの異なる軸方向位置に保持される。

このタイプの締結要素は、例えば、車両のホイールサスペンションシステムにおいて、動作中に或る動きを実行する２つの部品を、互いに対して取り付けるために必要とされる。また、このタイプの締結要素は連結棒と呼ばれる。それらは、互いに対して取り付けられる部品が、ある意味では、少ない振動に維持されるのを確かにする。

従前より既知の解決策では、金属製の中心軸が設けられ、回転対称に設計された支持要素が上記中心軸に押し付けられている。この場合、２つの支持要素がそれらの間に保持される部品を確保し得るような態様で、支持要素は形成されている。ここで支持要素は、適切な制振作用が得られうるような適切なプラスチック材料からなっている。ここでポリウレタンの使用は成功することが証明されている。
上述した種類の締結要素は、ＵＳ２００３／０２０９８７０Ａ１から知られている。類似の解決策はＷＯ９８／３４０４５、ＧＢ２０３２５７５Ａ、ＵＳ２００６／０２５５５１６Ａ１、ＦＲ２２４０８３８Ａ、ＵＳ２００５／０２７９９１０Ａ１、ＵＳ５，８０７，０１０、ＪＰ０３−２７９０８２Ａ、ＪＰ５５−１０６８１０Ａ、ＵＳ２００６／０２２６６２２に示されている。

この場合、吸収されるべき力によって規定される限界は、支持要素の材料の選定と支持要素の形成との両者において考慮に入れられるべきである。

始めに言及されたタイプの連結棒が、この点でまだいまひとつ物足りないのが明らかになった。特に、締結要素が高い保持力を吸収できるような態様で寸法設計されなければならないとき、曲げモーメントの形で望ましくない効果が起こるのは良くないことがわかった。

したがって、本発明は、始めに言及されたタイプの締結要素を、締結要素が大きい力を吸収でき、にもかかわらず望ましくない力やモーメントの導入は小さいままに保たれるような態様で、開発する目的に基づく。更なる努力は、容易に生産され、取り付けられ得る支持要素のためである。その結果、優れた費用対効果が実現される。したがって、上記締結要素が設置された車台を備えた車両の性能は改善される。

本発明によるこの目的の達成は、上記支持要素の少なくとも１つが、２つの異なる材料の少なくとも２つの異なるコンポーネントからなることを特徴としている。一の上記コンポーネントは、他の上記コンポーネントよりも大きい硬度を有する、弾性のある減衰材料からなり、上記他のコンポーネントも同様に、弾性のある減衰材料からなり、また、より大きい硬度を有する上記コンポーネントは、接続されるべき上記部品と接触し、より小さい硬度を有するコンポーネントは、接続されるべき上記部品から離れている。

望ましくは、上記２つの異なるコンポーネントは、軸の周りに同心状に配置されており、軸方向に互いに隣接している。上記コンポーネントの１つは、望ましくはプラスチック材料からなる。特に望ましくは、上記プラスチックはポリウレタンであってもよい。このコンポーネントの強さを増加させるために、強化繊維、特に念頭にあるのはガラス繊維か炭素繊維を備えているものが提供され得る。望ましくは、上記他のコンポーネントは弾性のある減衰材料のように構成されている。この場合、望ましくは、エラストマー材料、特にゴム系またはシリコーン系の材料が提供されている。

上記２つのコンポーネントは、２つのコンポーネントの射出成形のプロセスによる望ましい実施形態に従って、生産されている。あるいはまた、上記２つのコンポーネントは、もちろん、設置プロセスだけで上記支持要素を形成するために組み立てられていてもよい。

上記コンポーネントの１つ、すなわち、より軟らかい材料で構成されているものは、半径方向の断面が長方形である輪状の形状を有し得る。あるいはまた、半径方向の断面が、くさび形の、円形の、または楕円の輪郭を備える、輪状の形状であってもよい。くさび形の構造の場合、軸からの距離が増加するにつれて、コンポーネントの軸方向の長さは増加し得る。

その上、本発明の継続は、上記コンポーネントの１つが心出し面を有し、上記他のコンポーネントのために、特に円筒形状の心出し面を有することを提供する。この心出し面は、上記コンポーネントの１つの半径方向内側の縁のために座面を形成するような態様で、構成されていてもよい。また、１つの上記コンポーネントを中心に置くために、上記心出し面を有する別のコンポーネントが使用されてもよい。

少なくとも１つの支持要素は、少なくともいくつかの断面においてスリーブ形状であるコンポーネントによって、その半径方向外側の縁において囲まれ得る。この構成によって達成される効果は、特に上記コンポーネントの１つの軟らかい材料の半径外側方向の変位が制限されるということである。この場合、少なくともいくつかの断面において上記スリーブ形状であるコンポーネントは、概ね金属またはプラスチックで構成されている。プラスチックから形成されるスリーブ形状をしている上記コンポーネントの場合、望ましくは、ポリアミドが提供される。強化繊維、特にガラス繊維または炭素繊維で上記コンポーネントは補強され得る。その上、少なくともいくつかの断面においてスリーブ形状をしている上記コンポーネントは、上記コンポーネントの１つのための軸方向の座面を有し得る。

その上、少なくともいくつかの断面において上記スリーブ形状であるコンポーネントは、上記コンポーネントの少なくとも１つを連結して取り付けるためのアンダーカット（成形品を型から取り出すときに支障となる成型品の凹凸のこと）を有し得る。この構成によって達成される効果は、事前に組立てられたユニットが提供され得るということ、そしてそれは失われる不安のない態様で扱われ得るということである。また、固定された複合材を生成するために、はめ込まれた状態にある上記スリーブ形状のコンポーネントと上記コンポーネントのうちの少なくとも１つとの間で圧入があることが提供され得る。

軸方向に互いに隣接する少なくとも２つの支持要素は、互いに対する相対的な軸方向の変位の間、上記２つの支持要素を案内する、対応するガイド面を備え得る。また、これらのガイド面は、車台において、挟み付けられるべき２つの部品の貫通穴の中へ支持要素をよく案内するのに付加的に役立つ。この結果として、そのガイド面の機能に従って、締結要素の設置がより強固になる。この場合、ガイド面は、オスメスの構成の態様で相互作用し得るし、その結果、それらが互いの方向へ軸方向に動かされたとき、そのガイド面は、２つのコンポーネントを良く案内することを確かにできる。そのガイド面は、望ましくは、半径方向の断面において円錐形を有している。最終的に、ガイド面は支持要素の軸方向の突出部に配置され得る。

支持要素の２つは、さらに部分的にスリーブ形状のコンポーネントによって規定される距離で保持され得る。

異なる硬度の材料を使用する少なくとも２つの部分のコンポーネントとしての上記支持要素の構成によって達成され得る効果は、特に言及されている更なる対策との相互作用において、望ましくない力やモーメント、特に曲げモーメントは、減らされており、それにもかかわらず、比較的大きな力は容易に吸収され得るということである。

失われる不安のない、事前に組立てられたユニットを提供でき、したがって、従前から既知の解決策との比較において、扱うのはそれほど難しくはない。したがって、特に、連結棒とその組立部品、特に支持要素の物流に最終的に影響を及ぼす。なぜならば、完成品一式が用意され得るとともに、設置場所に届けられ得るからである。

車両のサスペンションシステムの２つの部品を保持するための締結要素を、切り欠いて、概略的に示す透視図である。 上記締結要素の右上端部の拡大図および半径方向の断面図を示し、図１に示されたものとは若干異なる設計の改良された実施形態を示す。 他の実施形態における、図２による締結要素の上部を示す。

図面は、本発明の典型的な実施形態を示す。

結合要素と呼ばれる締結要素１は図において見られ得る。この締結要素はＰｏｇｏｓｔｉｋという商標名で販売されている。上記締結要素は、車台における２つの部品２および３（図１参照）を互いに対して取り付けるのに役立ち、それは、振動を減衰し、かつ安全な態様で行わなければならない。部品２および３は図１で概略的に示されているだけである。

この目的を達成するために、締結要素１は、多くの支持要素５、６、７、８が配置された、鋼製の中心軸４を有している。それぞれの支持要素５、６、７、８は回転対称のデザインのものである。半径方向の断面では、支持要素５、６、７、８は、片側で先細りしている形状を有している。また、単純な円筒形状も可能である。すべての２つの支持要素、すなわち、支持要素５および６と支持要素７および８とが、先細りしている領域がお互いに向けられるような態様で軸４に配置されている。それに応じて、支持要素５および６と支持要素７および８とは、それらの間に部品２と３をそれぞれ受け入れる領域を形成する。

軸４は、上部領域にヘッド２０を有している。また、ナットのねじ山をそこに備え得る。下側の領域に、それは明確には図示されていないが、ナット２１がねじ込まれるねじ山を備える。したがって、２つの部品２と３が固定して取り付けられ得る固定された複合材は、締結要素１にはめ込まれた状態で製造されている。

典型的な実施形態における支持要素５、６、７、８は、互いに２つの異なるコンポーネント９および１０からなっており、コンポーネント９、１０が異なる材料で構成されていることが重要である。

コンポーネント９はコンポーネント１０の材料より軟らかい材料から作られている。コンポーネント９の材料は望ましくは、ゴム系、またはシリコーン系のエラストマー材料である。

対照的にコンポーネント１０は比較的固い。典型的な実施形態では、コンポーネント１０はポリウレタンからなり、この適用のためにその硬度は具体的に選択されている。確かにまた、他の熱可塑性プラスチックも可能である。支持要素５、６、７、８と、したがって、コンポーネント９および１０は、スリーブ形状のコンポーネント１２および１３にそれぞれ部分的に収容されている。典型的な実施形態では、スリーブ形状のコンポーネント１２は金属からなる。また、繊維強化プラスチックからコンポーネント１２を製造するのも、望ましくは、ガラスか炭素の強化繊維を有するポリアミドからコンポーネント１２を製造するのも可能である。典型的な実施形態では、スリーブ形状のコンポーネント１３は繊維強化プラスチックからなり、望ましくは、ガラスか炭素の強化繊維を有するポリアミドからなる。また、金属からコンポーネント１３を製造するのも可能である。

上側と下側のスリーブ形状のコンポーネント１２はＬ形を有し、したがって、半径方向の断面においてカップのような輪郭をしており、したがって、より柔らかいコンポーネント９のために軸方向の座面１４を形成している。より固いコンポーネント１０は、従ってコンポーネント９に隣接しており、２つのコンポーネント９、１０は、環状の表面を介して、シートのような態様で互いに受けている。

中央のスリーブ形状のコンポーネント１３は、２つのコンポーネントのための軸方向の座面１４を有する。それらの座面は、コンポーネント１３によって互いに軸方向に相隔てられている。

上記構成により、コンポーネント１２および１３のスリーブ形状の断面が、柔らかく、そしてそれに対応して容易に変形可能なコンポーネント９に軸方向に、かつその周りに半径方向に係合するので、それらは、コンポーネント９および１０の縁１１のための縁囲いを、それらの軸方向の範囲程度まで又はその範囲内に構成している。

したがって、軸力が締結要素１に加えられたとき、スリーブ形状のコンポーネント１２および１３は、コンポーネント９の比較的軟質の材料が半径方向に変位し、または絞られるのを防ぐ。このことは、減衰の快適性を高め、望ましくない力およびモーメント、特に曲げモーメントを低くすることを達成する。それにもかかわらず、締結要素１の軸方向の高い剛性が、機能の損失なく維持されている。

図２に従う典型的な実施形態によれば、提案された解決法の多くの詳細が出て来る。ここで、軟らかい材料のコンポーネント９は、図１に示されたような半径方向の断面で長方形のデザインのものではない。これに反して、それらは、楔形を有している。コンポーネント９の軸方向の範囲は、軸からの距離の増加に伴ってより大きくなっている。

ここでスリーブ形状をしているコンポーネント１２、１３は、成形作業によって生成され得るアンダーカット１５（コンポーネント１２だけに図示されている）を有する。このアンダーカット１５は、失われる不安のないユニットを事前に組み立てる可能性を生み、それは実質的にロジスティクスを簡素化している。同様に、アンダーカットの所望の機能、すなわち、失われることから守られる個々のコンポーネントの準備組立は、コンポーネント１０と１２と、および１０と１３との間の単純な締まりばめによって成し遂げられている。

軸方向に互いに接触するとき、２つの支持要素５および６と７および８とが互いに対してきちんと案内されるように、ガイド面１６，１７がそれぞれ設けられた軸方向の突出部１８および１９がコンポーネント１０上に配置されている。ガイド面１６、１７は互いに対応する。すなわち、この場合は、それらは、同じ角度のテーパーを有する円錐状の表面を有している。したがって、支持要素５、６、７、８がお互いに接触するとき、それらは円錐状の表面によって確実に案内される。また、同様に、これらのガイド面は、車台において固定されるべき部品２および３の貫通穴中に支持要素をより良く導入するために付加的に役立つ。その結果として、それの機能に従った締結要素１の設置をより確実にする。

図３に、本発明の代替構造が見られ得る。この場合、コンポーネント９および１０からなる支持要素５が、コンポーネント９が心出しされるのを確実にする円筒状の心出し面２２をコンポーネント１０が有するような態様で構成されている。また、同じことが、もちろん他の支持要素６、７、８に当てはまる。心出し面２２も、コンポーネント１２および１３による縁１１と同じように、ここで、コンポーネント９の半径方向の縁囲いとして内側へ働く。心出し面２２の円錐のデザインは、同じように可能である。コンポーネント９は、望ましくはコンポーネント１０より軟らかい材料からなるので、力が加えられたとき、コンポーネント９は、コンポーネント１０およびスリーブ形状のコンポーネント１２によって適切な位置に容易に保たれる。

様々な個々の部品は、事前に組立てられたユニットが作り出される態様で、提案された構成によって組み合わされる。それは、組立ベルト上の車台に、ユーザーが締結要素を取り付けるのを簡単にする。なぜならば、以前よりも扱われる部品の数が少ないからである。突出部と共にガイド面を有する提案された支持要素は、締結要素の車台への設置についての信頼性を増やす。

１ 締結要素
２ 部品
３ 部品
４ 軸
５ 支持要素
６ 支持要素
７ 支持要素
８ 支持要素
９ コンポーネント
１０ コンポーネント
１１ 縁
１２ スリーブ形状のコンポーネント
１３ スリーブ形状のコンポーネント
１４ 軸方向の座面
１５ アンダーカット
１６ ガイド面
１７ ガイド面
１８ 軸方向の突出部
１９ 軸方向の突出部
２０ ヘッド
２１ ナット
２２ 心出し面

Claims (7)

1. 車台における２つの部品（２，３）を接続するための締結要素（１）であって、
   上記締結要素は中心軸（４）を有し、その中心軸上に、減衰材料からなる少なくとも２つの支持要素（５、６、７、８）が、軸方向に互いに離れて配置されており、
   接続されるべき上記２つの部品（２，３）は、上記締結要素（１）によって、上記軸（４）の２つの異なる軸方向位置に保持され、
   上記支持要素（５、６、７、８）の少なくとも１つが、２つの異なる材料の少なくとも２つの異なるコンポーネント（９、１０）からなり、
   第１の上記コンポーネント（１０）は、第２の上記コンポーネント（９）よりも大きい硬度を有する、弾性のある減衰材料からなり、
   第２の上記コンポーネント（９）も同様に、弾性のある減衰材料からなり、
   第１および第２の上記コンポーネント（９、１０）は、上記軸（４）の周りに同心状に配置されるとともに軸方向に互いに隣接しており、
   第１の上記コンポーネント（１０）の１つは、ポリウレタンからなり、
   第２の上記コンポーネント（９）の１つは、ゴム系またはシリコーン系の材料からなり、
   より大きい硬度を有する第１の上記コンポーネント（１０）は、上記接続されるべき部品（２、３）と接触し、より小さい硬度を有する第２の上記コンポーネント（９）は、上記接続されるべき部品（２、３）から離れており、
   少なくとも１つの上記支持要素（５、６、７、８）は、少なくともいくつかの断面においてスリーブ形状であるコンポーネント（１２、１３）によって、その半径方向外側の縁（１１）において囲まれており、
   軸方向に互いに隣接する少なくとも２つの上記支持要素（５、６、７、８）は、互いに対する相対的な軸方向の変位の間、２つの上記支持要素（５、６、７、８）を案内する、対応するガイド面（１６、１７）を備えていることを特徴とする締結要素。
2. 請求項１に記載の締結要素において、
   上記２つのコンポーネント（９、１０）は、設置プロセスによって上記支持要素（５、６、７、８）を形成するために組み合わされていることを特徴とする締結要素。
3. 請求項１または２に記載の締結要素において、
   上記支持要素（５、６、７、８）の上記２つのコンポーネント（９、１０）は、上記２つのコンポーネントの射出成形のプロセスによって生成されていることを特徴とする締結要素。
4. 請求項１から３までのいずれか１つに記載の締結要素において、
   上記コンポーネント（１０）の１つは、第２の上記コンポーネント（９）のための、円筒形状の心出し面（２２）を有していることを特徴とする締結要素。
5. 請求項４に記載の締結要素において、
   少なくともいくつかの断面においてスリーブ形状である上記コンポーネント（１２、１３）は、上記コンポーネント（９、１０）のうちの少なくとも１つを連結して取り付けるためのアンダーカット（１５）を有していることを特徴とする締結要素。
6. 請求項１から５までのいずれか１つに記載の締結要素において、
   上記ガイド面（１６、１７）は半径方向の断面において円錐形であることを特徴とする締結要素。
7. 請求項１から６までのいずれか１つに記載の締結要素において、
   上記ガイド面（１６、１７）は、上記支持要素（５、６、７、８）の軸方向の突出部（１８、１９）に配置されていることを特徴とする締結要素。