JP4322334B2 - 心間調整が可能なボールジョイント付きコンロッド - Google Patents
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Description
【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
Claims (2)
- 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。
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