JPS63259212A - 玉継手及び駆動装置列 - Google Patents
玉継手及び駆動装置列Info
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- JPS63259212A JPS63259212A JP63030005A JP3000588A JPS63259212A JP S63259212 A JPS63259212 A JP S63259212A JP 63030005 A JP63030005 A JP 63030005A JP 3000588 A JP3000588 A JP 3000588A JP S63259212 A JPS63259212 A JP S63259212A
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- socket
- radius
- joint
- ceramic material
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/14—Tappets; Push rods
- F01L1/146—Push-rods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/445—Selection of particular materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/18—Camshafts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/32—Articulated members
- Y10T403/32606—Pivoted
- Y10T403/32631—Universal ball and socket
- Y10T403/32647—Plural concave surfaces with diverse curvature
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は玉継手に関するもので、更に詳細には燃料噴射
弁列とエンジンのエンジン・シリンダ弁列に含まれる型
式の玉継手に関するものである。
弁列とエンジンのエンジン・シリンダ弁列に含まれる型
式の玉継手に関するものである。
［従来の技術］
燃料噴射駆動装置列の構成要素及びシリンダ弁駆動装置
列の構成要素の押し棒などを使用するための玉継手の製
造においては、２個のソケット部品の間の接触が所望位
置における線に沿ってなされ、一部の望ましくない箇所
にて行なわれないことを確実にすることが長年の間標準
的方法であった。玉継手の玉とソケットの間の接触線の
正確な位置付けを達成するには組合う表面での精密な許
容誤差が要求され、接触線の正確な位置付けは。
列の構成要素の押し棒などを使用するための玉継手の製
造においては、２個のソケット部品の間の接触が所望位
置における線に沿ってなされ、一部の望ましくない箇所
にて行なわれないことを確実にすることが長年の間標準
的方法であった。玉継手の玉とソケットの間の接触線の
正確な位置付けを達成するには組合う表面での精密な許
容誤差が要求され、接触線の正確な位置付けは。
非球形状のソケット（即ち半径中心線から片寄っている
、即ち偏倚している球状半径の機械加工がなされている
いわゆる「ゴシック・アーチ」又は偏倚半径のソケット
）を作成する一方、禦手の下端部部分を球状にすること
により達成されて来ている。こうした偏倚玉継手の例に
ついては７ｇ１図に図解してある。然し乍ら、こうした
ゴシック・アーチ、偏倚半径のソケットの製造では球状
ソケットの作成の場合の２倍困難な機械加工か要求され
る。
、即ち偏倚している球状半径の機械加工がなされている
いわゆる「ゴシック・アーチ」又は偏倚半径のソケット
）を作成する一方、禦手の下端部部分を球状にすること
により達成されて来ている。こうした偏倚玉継手の例に
ついては７ｇ１図に図解してある。然し乍ら、こうした
ゴシック・アーチ、偏倚半径のソケットの製造では球状
ソケットの作成の場合の２倍困難な機械加工か要求され
る。
その上、こうしたエンジンのサブ・システムの駆動装置
列の玉要素とソケット要素の間に課される高い圧縮荷重
は約３２，１８６ないし４８，２７９キロメートル（２
０，０００ないし３０．。
列の玉要素とソケット要素の間に課される高い圧縮荷重
は約３２，１８６ないし４８，２７９キロメートル（２
０，０００ないし３０．。
ＯＯマイル程度の小さい範囲内で）玉及び／又はソケッ
トの金属面が、その組合っている燃料噴射体、弁等の作
動に悪い衝撃を与える望ましくない大量の遊びが発生す
るような程度迄摩耗することになり得る。従って、こう
した摩耗か生じた場合は、エンジンを主として調整する
ことが必要であり、その様なエンジンを搭載した車両は
１日以北使用しない状態にしなければならない。
トの金属面が、その組合っている燃料噴射体、弁等の作
動に悪い衝撃を与える望ましくない大量の遊びが発生す
るような程度迄摩耗することになり得る。従って、こう
した摩耗か生じた場合は、エンジンを主として調整する
ことが必要であり、その様なエンジンを搭載した車両は
１日以北使用しない状態にしなければならない。
［発明か解決しようとする課題］
前掲の内容に鑑み、本発明の目的は従来の偏倚した半径
の玉継手より簡単でそのためコストか廉価な様式により
製造が可能な玉継手を提供することにある。
の玉継手より簡単でそのためコストか廉価な様式により
製造が可能な玉継手を提供することにある。
本発明の他の目的は球状ソケット、玉継手の使用を通し
て正確な接触線を保持すると同時に偏倚した半径のソケ
ットの使用を無くすことにある。
て正確な接触線を保持すると同時に偏倚した半径のソケ
ットの使用を無くすことにある。
本発明の更に他の目的は、金居製玉とソケットの要素で
作成された玉継手に発生する摩耗の問題を回避すること
にある。
作成された玉継手に発生する摩耗の問題を回避すること
にある。
本発明の特別の目的はセラミック材料製の玉及び／又は
ソケットを作成することによって玉継手の摩耗を無くし
寿命を延ばすことにある。
ソケットを作成することによって玉継手の摩耗を無くし
寿命を延ばすことにある。
本発明の更に他の目的は偏倚した半径の玉と共に球状ソ
ケットを利用することによりセラミック製玉継手を製造
することを容易にすることにある。
ケットを利用することによりセラミック製玉継手を製造
することを容易にすることにある。
本発明によるこれらの目的と他の目的は、窒化珪素、炭
化珪素、ジルコニア等の如きセラミック材料で作成され
た玉及び／又はソケット要素を利用した本発明の好適実
施例に従い、ソケット部分が球状で、また玉面の縁部附
近及び玉面の頂点附近における玉及びソケット間の接触
を無くすよう玉部分が偏倚した半径を有する新規な玉及
びソケットの構成を利用することにより達成される。
化珪素、ジルコニア等の如きセラミック材料で作成され
た玉及び／又はソケット要素を利用した本発明の好適実
施例に従い、ソケット部分が球状で、また玉面の縁部附
近及び玉面の頂点附近における玉及びソケット間の接触
を無くすよう玉部分が偏倚した半径を有する新規な玉及
びソケットの構成を利用することにより達成される。
［課題を解決するための手段］
セラミック製要素の使用は金属製ソケットとセラミック
製玉の組合せの場合でも容認できない程の寿命（即ち、
先行技術の金属対金属による玉継手の寿命の２．５倍程
度の増加）を期待出来る程度に画期的な摩耗低下をもた
らすことか判明した。更に、セラミック材料による偏倚
した半径のソケットの製造は金属製要素で偏倚した半径
のソケットを作成する場合の難点をはるかに越えた著し
い製造上の難点を呈する（既に注記した如く、金属製要
素での球状ソケットの作成に比して２倍程度困難である
）ので、好適実施例の偏倚した半径の玉構造はセラミッ
ク製玉継手の経済的な製造を可能にするものである。更
に、従来の製造上の難点が相当無くなるので、純粋のセ
ラミック製継手は、全て金属製の又は単一のセラミック
製要素の玉継手の場合より相当高い圧縮荷重を取扱い得
ることに注目されるが、両方の要素をセラミック製にし
た場合のみでなく例えば玉のみをセラミック製にし他の
全ての要素に金属を使用する等、１つの要素のみをセラ
ミック製にした場合にも、偏倚した半径の玉及び球状ソ
ケットの使用により達成される利点が適用される。
製玉の組合せの場合でも容認できない程の寿命（即ち、
先行技術の金属対金属による玉継手の寿命の２．５倍程
度の増加）を期待出来る程度に画期的な摩耗低下をもた
らすことか判明した。更に、セラミック材料による偏倚
した半径のソケットの製造は金属製要素で偏倚した半径
のソケットを作成する場合の難点をはるかに越えた著し
い製造上の難点を呈する（既に注記した如く、金属製要
素での球状ソケットの作成に比して２倍程度困難である
）ので、好適実施例の偏倚した半径の玉構造はセラミッ
ク製玉継手の経済的な製造を可能にするものである。更
に、従来の製造上の難点が相当無くなるので、純粋のセ
ラミック製継手は、全て金属製の又は単一のセラミック
製要素の玉継手の場合より相当高い圧縮荷重を取扱い得
ることに注目されるが、両方の要素をセラミック製にし
た場合のみでなく例えば玉のみをセラミック製にし他の
全ての要素に金属を使用する等、１つの要素のみをセラ
ミック製にした場合にも、偏倚した半径の玉及び球状ソ
ケットの使用により達成される利点が適用される。
本発明のこれら及びその他の特性、特徴及び利点につい
ては以下の詳細な説明と添附図面から一層明らかとなろ
う。
ては以下の詳細な説明と添附図面から一層明らかとなろ
う。
［実施例］
最初に記載した如く、従来は第１図に図示した型式の偏
倚した半径のソケットと球状玉型式の玉継手の使用を通
じて玉とソケットの間の接触線が所望の箇所で生ずるよ
う制御する玉継手が形成されていた。こうした配列にお
いては、ソケットはその横断面がいわゆる「ゴシック・
アーチＪ形になっている。アーチ形ソケットは１例を挙
げ第１図に表わしてある通り、ある程度化軸線Ｘから偏
倚している半径Ｒ１を有する曲率が作成されるよう棒ｌ
を対称軸線Ｘの周わりで機械加工工具に対して相対的に
回転させることにより当該棒１の端部に形成される。一
方、玉素子は対称中心軸線Ｘに対して相対的に対称にな
っている半径Ｒ２の曲率を有している球状玉端部５を備
えた棒３によって構成されてりる。棒３の球状玉端部５
が棒１の偏倚した半径のソケット２に係合するよう移動
すると、円形接触線はアーチの頂点とその外側縁部の間
の中間位置になる。前記の通り、こうした偏倚した半径
のソケットを作成することは、球状ソケットの場合金属
製要素に於ける製造の２倍程度困難であるが、窒化珪素
、炭化珪素、ジルコニア等の如きセラミック材料の硬度
が原因で、こうしたセラミック材料を用いたソケットの
製造に関して経済的面から製造できない程、製造上の困
難性がある。
倚した半径のソケットと球状玉型式の玉継手の使用を通
じて玉とソケットの間の接触線が所望の箇所で生ずるよ
う制御する玉継手が形成されていた。こうした配列にお
いては、ソケットはその横断面がいわゆる「ゴシック・
アーチＪ形になっている。アーチ形ソケットは１例を挙
げ第１図に表わしてある通り、ある程度化軸線Ｘから偏
倚している半径Ｒ１を有する曲率が作成されるよう棒ｌ
を対称軸線Ｘの周わりで機械加工工具に対して相対的に
回転させることにより当該棒１の端部に形成される。一
方、玉素子は対称中心軸線Ｘに対して相対的に対称にな
っている半径Ｒ２の曲率を有している球状玉端部５を備
えた棒３によって構成されてりる。棒３の球状玉端部５
が棒１の偏倚した半径のソケット２に係合するよう移動
すると、円形接触線はアーチの頂点とその外側縁部の間
の中間位置になる。前記の通り、こうした偏倚した半径
のソケットを作成することは、球状ソケットの場合金属
製要素に於ける製造の２倍程度困難であるが、窒化珪素
、炭化珪素、ジルコニア等の如きセラミック材料の硬度
が原因で、こうしたセラミック材料を用いたソケットの
製造に関して経済的面から製造できない程、製造上の困
難性がある。
一方、第２図に概略図解した通り、ソケット棒１には対
称中心軸線ｘに対して対称的になっている半径Ｒ１の曲
率な有する球状ソケット７が設けられ、ま゛た棒３の下
端部は例えば第２図に表わされた量たけ対称中心軸線に
対して相対的に偏倚している半径Ｒ２の湾曲させた角部
の曲率を作成する様式で機械加工工具に対する棒の相対
的回転により製造し、湾曲した縁部の曲率を有する偏倚
した半径範囲の玉９である０本発明による玉継手用のこ
の新しい構成は、偏倚したソケット型の玉継手としての
製造の困難性が半減し、窒化珪素、炭化珪素、ジルコニ
ア等の如きセラミック材料で作成された玉及び／又はソ
ケット要素を使用することを初めて経済的に可能にする
ものである。勿論、本発明以前においては、セラミック
製玉継手を利用することは考えられていなかった。
称中心軸線ｘに対して対称的になっている半径Ｒ１の曲
率な有する球状ソケット７が設けられ、ま゛た棒３の下
端部は例えば第２図に表わされた量たけ対称中心軸線に
対して相対的に偏倚している半径Ｒ２の湾曲させた角部
の曲率を作成する様式で機械加工工具に対する棒の相対
的回転により製造し、湾曲した縁部の曲率を有する偏倚
した半径範囲の玉９である０本発明による玉継手用のこ
の新しい構成は、偏倚したソケット型の玉継手としての
製造の困難性が半減し、窒化珪素、炭化珪素、ジルコニ
ア等の如きセラミック材料で作成された玉及び／又はソ
ケット要素を使用することを初めて経済的に可能にする
ものである。勿論、本発明以前においては、セラミック
製玉継手を利用することは考えられていなかった。
然し乍ら、−例として第３図又は第４図に概略を図示し
た型式の駆動列においては、セラミック製玉継手はこう
した継手の受は得る圧縮荷重を増加させることが出来、
玉部品とソケット部品の一方のみかセラミック材料製で
ある場合にも容認できない程の摩耗が生ずるまでに達成
回部な継手の寿命を例えば約８０４．６５０キロメート
ル（５ｏｏ、ｏｏｏマイル）程度以上に増加することが
出来る。この点に関して、第３図では弁口ツカ・レバー
１７が弁１９をクロス・ヘッド２３を介して弁座埋め金
２１に対し着座及び離座させるよう使用されており、該
弁口ツカ・レバー１７にカム１５によって発生された運
動を伝える目的で使用される押し棒１３の各反対側端部
に玉継手１１が設けられているエンジン・シリンダ・ヘ
ッド弁駆動列を表わしていることに注意されたい。
た型式の駆動列においては、セラミック製玉継手はこう
した継手の受は得る圧縮荷重を増加させることが出来、
玉部品とソケット部品の一方のみかセラミック材料製で
ある場合にも容認できない程の摩耗が生ずるまでに達成
回部な継手の寿命を例えば約８０４．６５０キロメート
ル（５ｏｏ、ｏｏｏマイル）程度以上に増加することが
出来る。この点に関して、第３図では弁口ツカ・レバー
１７が弁１９をクロス・ヘッド２３を介して弁座埋め金
２１に対し着座及び離座させるよう使用されており、該
弁口ツカ・レバー１７にカム１５によって発生された運
動を伝える目的で使用される押し棒１３の各反対側端部
に玉継手１１が設けられているエンジン・シリンダ・ヘ
ッド弁駆動列を表わしていることに注意されたい。
他方、第４図は４個の玉継手２５、を備えた燃料噴射駆
動装置列を表わしている。第３図の配列と同様、押し棒
２７の反対側端部には第１の一対の継手２５が配設して
あり、一方、運動はその各反対側端部において一対の玉
継手２５を形成する変形した中継の押し棒３３を介して
噴射体ロッカ・レバー２９から噴射体ピストン３１に伝
えられる。
動装置列を表わしている。第３図の配列と同様、押し棒
２７の反対側端部には第１の一対の継手２５が配設して
あり、一方、運動はその各反対側端部において一対の玉
継手２５を形成する変形した中継の押し棒３３を介して
噴射体ロッカ・レバー２９から噴射体ピストン３１に伝
えられる。
本発明は（高い荷重がかけられ、玉継手の使用かコスト
高で時間を消費するものであり、要求される使用頻度が
車両用エンジン、又はそれが組み込まれる機器の部品の
購入における重要な要因となり得る）第３図及び第４図
に示された型式の駆動装置列に特に利用法があるか、本
発明の玉継手は又、継手の玉とソケットの間に正確に位
置付けられる接触線を維持出来る型式の玉継手を要求す
る他の多数の環境でも利用されることに注意されたい。
高で時間を消費するものであり、要求される使用頻度が
車両用エンジン、又はそれが組み込まれる機器の部品の
購入における重要な要因となり得る）第３図及び第４図
に示された型式の駆動装置列に特に利用法があるか、本
発明の玉継手は又、継手の玉とソケットの間に正確に位
置付けられる接触線を維持出来る型式の玉継手を要求す
る他の多数の環境でも利用されることに注意されたい。
第５図ないし第７図を参照すると、（例えば第３図の駆
動装置列の押し棒１３又は第４図の駆動装置列の押し棒
２７に使用することか出来る）好適実施例の押し棒３５
が図示してある。押し棒３５は本発明に従ったセラミッ
ク製の下端郡部品３７及びセラミック製のソケット端部
部品を利用できる玉部品３７及びソケット部品３９と協
同する玉部品Ｂ及びソケット部品Ｓ（第３図、第４図）
もセラミック製又は金属製にすることが出来ることも理
解すべきである。同様に、ソケット端部部分３９の代わ
りに単に第２玉端部部分３７を使用することによって変
形型押し棒３３を押し棒３５と同じ様式により作成出来
る。
動装置列の押し棒１３又は第４図の駆動装置列の押し棒
２７に使用することか出来る）好適実施例の押し棒３５
が図示してある。押し棒３５は本発明に従ったセラミッ
ク製の下端郡部品３７及びセラミック製のソケット端部
部品を利用できる玉部品３７及びソケット部品３９と協
同する玉部品Ｂ及びソケット部品Ｓ（第３図、第４図）
もセラミック製又は金属製にすることが出来ることも理
解すべきである。同様に、ソケット端部部分３９の代わ
りに単に第２玉端部部分３７を使用することによって変
形型押し棒３３を押し棒３５と同じ様式により作成出来
る。
押し棒３５は、端部に円筒状切欠きか設けられた中空チ
ューブ又は中空でない棒のいずれかにすることか出来る
棒部分４１で作成される。従って、１端部部品３７及び
ソケット端部部品３９には第６図及び第７図に示される
如くプラグ端部３７ａ、３９ａが作成してあり、当該プ
ラグ端部を介して、これらの部品は本発明の一部分をな
さない様式で棒４１の端部に固定可能である。
ューブ又は中空でない棒のいずれかにすることか出来る
棒部分４１で作成される。従って、１端部部品３７及び
ソケット端部部品３９には第６図及び第７図に示される
如くプラグ端部３７ａ、３９ａが作成してあり、当該プ
ラグ端部を介して、これらの部品は本発明の一部分をな
さない様式で棒４１の端部に固定可能である。
プラグ端部部分３７ａに加えて、玉端部部分３７は、当
接リブ部分３７ｂ、玉部分３７ｃ、プラグ部分３７ａに
収そくする当接部分３７ｂの破断縁部３７ ｄ 、’半
径方向に曲った面３７ｅと３７ｆを介しての玉部分３７
ｃを有している。本発明によれば、玉部分３７ｃは、そ
れが対称軸線の周わりに回転されて軸線Ｙと基線Ｚの間
を通過する際（対称軸線Ｘから距離０だけ半径方向に偏
倚している）偏倚した半径Ｒｏにて通過した軌跡点によ
り定められる球状の半径方向に偏倚した面４１を有する
半径方向に偏倚した玉である。基線２の下方では周縁部
分４３は単に、基線Ｚにおける湾曲した面４１の形状に
対応する半径を備えた円筒形状にすることか出来る。（
即ち、半径方向の偏倚ｆｆ１ｏを加えた半径Ｒｏに等し
い）、（線Ｙに平行で且つ対称軸線Ｘの周わりを回転す
るとき半径ＲＯにより通過される軌跡点で定められる）
玉部分３７ｃの北部にある円形領域３５内において、そ
の表面４５は平坦且つ基線Ｚに対して平行の状態にして
おくことが出来る。半径Ｒｏの選択と半径方向偏倚０の
選択様式について以下に一層詳細に説明する。
接リブ部分３７ｂ、玉部分３７ｃ、プラグ部分３７ａに
収そくする当接部分３７ｂの破断縁部３７ ｄ 、’半
径方向に曲った面３７ｅと３７ｆを介しての玉部分３７
ｃを有している。本発明によれば、玉部分３７ｃは、そ
れが対称軸線の周わりに回転されて軸線Ｙと基線Ｚの間
を通過する際（対称軸線Ｘから距離０だけ半径方向に偏
倚している）偏倚した半径Ｒｏにて通過した軌跡点によ
り定められる球状の半径方向に偏倚した面４１を有する
半径方向に偏倚した玉である。基線２の下方では周縁部
分４３は単に、基線Ｚにおける湾曲した面４１の形状に
対応する半径を備えた円筒形状にすることか出来る。（
即ち、半径方向の偏倚ｆｆ１ｏを加えた半径Ｒｏに等し
い）、（線Ｙに平行で且つ対称軸線Ｘの周わりを回転す
るとき半径ＲＯにより通過される軌跡点で定められる）
玉部分３７ｃの北部にある円形領域３５内において、そ
の表面４５は平坦且つ基線Ｚに対して平行の状態にして
おくことが出来る。半径Ｒｏの選択と半径方向偏倚０の
選択様式について以下に一層詳細に説明する。
ソケット端部部分３９は半径Ｒｓを有する半球状に湾曲
したソケット面４７が内部に形成されたソケット部分３
９ｂを備えている。然し乍ら、表面４７は多くの場合半
球状範囲以下の球状面にすることが出来る。
したソケット面４７が内部に形成されたソケット部分３
９ｂを備えている。然し乍ら、表面４７は多くの場合半
球状範囲以下の球状面にすることが出来る。
ソケット７．３７を有する部分が偏倚した半球方向玉９
．３７ｃを有する部分と係合し、それらの部分か軸方向
に整合して（共通対称軸線上に配設されて）いる場合、
円形状の接触軌跡点が生ずる。この接触軌跡点か（第８
図の）玉面の縁部で生ずる場合、接触により接触点にお
いて望ましくない高レベルの応力が発生する。同様に接
触点が領域４５の周縁部において又は（潤滑剤を継手に
供給する目的から共通して設けている型式の）ソケット
・ドリル５０の縁部にて生ずる場合、接触線においても
望ましくない程高い応力が生ずる。
．３７ｃを有する部分と係合し、それらの部分か軸方向
に整合して（共通対称軸線上に配設されて）いる場合、
円形状の接触軌跡点が生ずる。この接触軌跡点か（第８
図の）玉面の縁部で生ずる場合、接触により接触点にお
いて望ましくない高レベルの応力が発生する。同様に接
触点が領域４５の周縁部において又は（潤滑剤を継手に
供給する目的から共通して設けている型式の）ソケット
・ドリル５０の縁部にて生ずる場合、接触線においても
望ましくない程高い応力が生ずる。
上端が平坦な偏倚した半径の玉を利用する代わりに、ゴ
シック・アーチ型玉を利用する場合に玉とソケットの間
の接触が玉の頂点にて生じれば同様の事が言える。
シック・アーチ型玉を利用する場合に玉とソケットの間
の接触が玉の頂点にて生じれば同様の事が言える。
従って、駆動リング用の玉継手の設計における通常の検
討内容に加えて、半径と偏倚量は、高い応力レベルを発
生する接触点から実際に役立つ限り、接触線を形成する
よう選択されなければならない。例えば、通常、軸線Ｙ
と基線Ｚの間に定められたｇｏ″の角度の概略中間点に
おける位置にて接触線を作成することが望ましいか、ソ
ケットかアンダーカットを有している継手においては。
討内容に加えて、半径と偏倚量は、高い応力レベルを発
生する接触点から実際に役立つ限り、接触線を形成する
よう選択されなければならない。例えば、通常、軸線Ｙ
と基線Ｚの間に定められたｇｏ″の角度の概略中間点に
おける位置にて接触線を作成することが望ましいか、ソ
ケットかアンダーカットを有している継手においては。
この接触線はこうしたアンダーカットを回避するためシ
フトされねばならないであろう。この点を考慮して、対
称中心線Ｘからの偏倚量０が半径Ｒ０の長さの４〜７％
の範囲内で選択されることが通常最も有利であることが
判明した。更に、玉端部か球状ソケット内に嵌合するこ
とを確実にする目的から半径Ｒ１か半径Ｒ２より大きく
なるという事実とは無関係に、これら２つの半径の間の
特定の関係を、前述した高応力集中が結果的に生じるこ
とのない玉表面とソケット表面の間の接触線を達成する
ために、これらの半径の選択を行なうことについての制
限とは別にこれら２つの半径の間の特定の関係を維持す
る必要はない。
フトされねばならないであろう。この点を考慮して、対
称中心線Ｘからの偏倚量０が半径Ｒ０の長さの４〜７％
の範囲内で選択されることが通常最も有利であることが
判明した。更に、玉端部か球状ソケット内に嵌合するこ
とを確実にする目的から半径Ｒ１か半径Ｒ２より大きく
なるという事実とは無関係に、これら２つの半径の間の
特定の関係を、前述した高応力集中が結果的に生じるこ
とのない玉表面とソケット表面の間の接触線を達成する
ために、これらの半径の選択を行なうことについての制
限とは別にこれら２つの半径の間の特定の関係を維持す
る必要はない。
前述した玉継手の発明性のある特徴とは別に、例えばソ
ケット面の半径と範囲が設定されていれば予測出来る作
動状１Ｂ下においてソケットの破断縁部５５（第２図）
に押し棒１３．２７．３３が当接するようなことは生じ
ないが、仮に発生するとすれば駆動装置列の作動中に発
生する所要の回動Ｍ動の度合を達成することに対する全
ての障害を回避することを通常の考察内容に加えて、ソ
ケット表面の半径及び範囲が指定されることも認識すべ
きである。又、−例として、燃料噴射駆動装置列の押し
棒２５に対しては、約１６１．０３＋１．２７ミリメー
ドル（６，３４＋０．０５インチ）の球状半径を有する
ソケット端部部分３９が約１２．９５＋０．６４ミリメ
ートル（０，５１０＋０．０２５インチ）の半径方向偏
倚量と約１８０、３４＋１．２７ミ’Ｊメートル（７，
ＩＯ＋０．０５インチ）の偏倚した半径を有する半径方
向で偏倚した玉と併用するのに適していることが判明し
た。
ケット面の半径と範囲が設定されていれば予測出来る作
動状１Ｂ下においてソケットの破断縁部５５（第２図）
に押し棒１３．２７．３３が当接するようなことは生じ
ないが、仮に発生するとすれば駆動装置列の作動中に発
生する所要の回動Ｍ動の度合を達成することに対する全
ての障害を回避することを通常の考察内容に加えて、ソ
ケット表面の半径及び範囲が指定されることも認識すべ
きである。又、−例として、燃料噴射駆動装置列の押し
棒２５に対しては、約１６１．０３＋１．２７ミリメー
ドル（６，３４＋０．０５インチ）の球状半径を有する
ソケット端部部分３９が約１２．９５＋０．６４ミリメ
ートル（０，５１０＋０．０２５インチ）の半径方向偏
倚量と約１８０、３４＋１．２７ミ’Ｊメートル（７，
ＩＯ＋０．０５インチ）の偏倚した半径を有する半径方
向で偏倚した玉と併用するのに適していることが判明し
た。
前述の内容に従って作成された玉継手は金属又はセラミ
ックスが利用されるにもかかわらずゴシック・アーチ（
偏倚した半径）のソケット、玉継手の作成に関連ある製
造上の難点を相当低減化して作成することが出来、一方
、更に、玉とソケットの間の接触線の精密な位ｆｆｉ！
整を従来のゴシック・アーチ・ソケット型の玉継手の場
合と同様、達成出来ることが判明した。更に、現在本発
明を通じて実施可能となっている玉及び／又はソケット
部品を作成する目的からセラミックスが利用される場合
は、継手の寿命が劇的に増加することが達成される。
ックスが利用されるにもかかわらずゴシック・アーチ（
偏倚した半径）のソケット、玉継手の作成に関連ある製
造上の難点を相当低減化して作成することが出来、一方
、更に、玉とソケットの間の接触線の精密な位ｆｆｉ！
整を従来のゴシック・アーチ・ソケット型の玉継手の場
合と同様、達成出来ることが判明した。更に、現在本発
明を通じて実施可能となっている玉及び／又はソケット
部品を作成する目的からセラミックスが利用される場合
は、継手の寿命が劇的に増加することが達成される。
［発明の効果］
本発明ては特にその利用分野としてジーゼル・エンジン
の如きエンジン用のシリンダ・ヘット弁と燃料噴射駆動
装置列の要素があるが、又、その利用分野は本発明の玉
継手の使用に貢献出来る諸利点か材料とは無関係である
ところから、玉とソケットの間の接触線が正確に位置付
けられる玉継手の利用が必要とされ、又、望まれるよう
な環境にある。更に、本発明によるセラミック製の玉継
手の使用は全ての分野に特に利用できその継手は高い圧
縮応力を受け、劇的に増加した無摩耗耐用期間を計算に
入れた価値は、従来利用されている金属の場合より相当
高価なセラミック材料を使用した場合に掛る費用に比べ
て値うちがある。
の如きエンジン用のシリンダ・ヘット弁と燃料噴射駆動
装置列の要素があるが、又、その利用分野は本発明の玉
継手の使用に貢献出来る諸利点か材料とは無関係である
ところから、玉とソケットの間の接触線が正確に位置付
けられる玉継手の利用が必要とされ、又、望まれるよう
な環境にある。更に、本発明によるセラミック製の玉継
手の使用は全ての分野に特に利用できその継手は高い圧
縮応力を受け、劇的に増加した無摩耗耐用期間を計算に
入れた価値は、従来利用されている金属の場合より相当
高価なセラミック材料を使用した場合に掛る費用に比べ
て値うちがある。
第１図は従来の偏倚した半径方向の（ゴシック・アーチ
）玉継手構成の概略分解横断面図である。 第２図は第１図に類似の図であるが、本発明による玉継
手の構成を示す分解横断面図である。 第３図は本発明を適用した複数個の玉継手を用いたシリ
ンダ・ヘッド弁駆動装置列の概略説明図である。 第４図は本発明を適用した複数個の玉継手を用いた燃料
噴射駆動装置列の概略説明図である。 第５図は本発明によるセラミック製玉とセラミック製ソ
ケットを用いた駆動装ｆｆ１Ｕ要素の斜視図である。 第６図は第５図の駆動装置列要素の玉端部分の横断面図
である。 第７図は第５図の駆動装置列要素のソケット端部分の横
断面図である。 第８図及び第９図は本発明に従って欠点を回避し、且つ
本発明に従つて、使用回部な偏倚した半径の選択に対す
るガイドとして作用する幾何学的玉継手構成を表わす説
明図である。 ２．７・・・ソケット、 ５・・・球状玉端部、 ９・・・玉、 １１・・・玉継手、 １３・・・押し棒、 １５・・・カム、 １７・・・弁口ツカ・レバー。 ２１・・・弁座埋め金、 ２３・・・クロス・ヘット。 ２５・・・玉継手、 ２７・・・押し棒、 ２９・・・噴射体ロッカ・レバー、 ３１・・・噴射体ピストン、 ３３．３５・・・押し棒、 ３７・・・玉部品。 ３７ａ・・・プラグ端部、 ３９・・・ソケット部品、 ４１・・・棒部分、 ５０・・・ソケット・ドリル、 ５５・・・破断縁部。
）玉継手構成の概略分解横断面図である。 第２図は第１図に類似の図であるが、本発明による玉継
手の構成を示す分解横断面図である。 第３図は本発明を適用した複数個の玉継手を用いたシリ
ンダ・ヘッド弁駆動装置列の概略説明図である。 第４図は本発明を適用した複数個の玉継手を用いた燃料
噴射駆動装置列の概略説明図である。 第５図は本発明によるセラミック製玉とセラミック製ソ
ケットを用いた駆動装ｆｆ１Ｕ要素の斜視図である。 第６図は第５図の駆動装置列要素の玉端部分の横断面図
である。 第７図は第５図の駆動装置列要素のソケット端部分の横
断面図である。 第８図及び第９図は本発明に従って欠点を回避し、且つ
本発明に従つて、使用回部な偏倚した半径の選択に対す
るガイドとして作用する幾何学的玉継手構成を表わす説
明図である。 ２．７・・・ソケット、 ５・・・球状玉端部、 ９・・・玉、 １１・・・玉継手、 １３・・・押し棒、 １５・・・カム、 １７・・・弁口ツカ・レバー。 ２１・・・弁座埋め金、 ２３・・・クロス・ヘット。 ２５・・・玉継手、 ２７・・・押し棒、 ２９・・・噴射体ロッカ・レバー、 ３１・・・噴射体ピストン、 ３３．３５・・・押し棒、 ３７・・・玉部品。 ３７ａ・・・プラグ端部、 ３９・・・ソケット部品、 ４１・・・棒部分、 ５０・・・ソケット・ドリル、 ５５・・・破断縁部。
Claims (20)
- （１）玉継手であって、機械加工されたソケットを有す
るソケット部分とソケットと係合するよう機械加工され
た玉面を有する玉部分から成り、玉面の少なくとも１つ
及びソケットを定めるソケット部分の一部分がセラミッ
ク材料製であるようにした玉継手。 - （２）玉面がセラミック材料製部分上に形成してある特
許請求の範囲第（１）項に記載の玉継手。 - （３）ソケット部分の前記部分がセラミック材料製であ
る特許請求の範囲第（１）項に記載の玉継手。 - （４）玉面、及びソケット部分の前記部分の両者がセラ
ミック材料製である特許請求の範囲第（１）項に記載の
玉継手。 - （５）前記セラミック材料が窒化珪素、炭化珪素及びジ
ルコニアより成るグループから選択される特許請求の範
囲第（１）項に記載の玉継手。 - （６）前記ソケットがソケットの対称中心軸線に始まる
曲率半径を有する球状に湾曲した面により定められ、玉
部分が玉部分の対称中心軸線から偏倚している曲率半径
を備えた偏倚玉面を有するようにした特許請求の範囲第
（１）項に記載の玉継手。 - （７）前記偏倚が大略玉面の曲率半径の長さの４〜７％
の範囲になっている特許請求の範囲第（６）項に記載の
玉継手。 - （８）機械加工されたソケットを有するソケット部分と
機械加工された玉面を有する玉部分から成る玉継手であ
って、前記ソケットがソケットの対称中心軸線に始まる
曲率半径を有する球状に湾曲した面により定められ、玉
部分が玉部分の対称中心軸線から偏倚している曲率半径
を備えた偏倚玉面を有している玉継手。 - （９）前記偏倚が玉面の曲率半径の長さの大略４〜７％
の範囲になっている特許請求の範囲第（８）項に記載の
玉継手。 - （１０）玉面がセラミック材料製部分上に形成してある
特許請求の範囲第（８）項に記載の玉継手。 - （１１）ソケットを定めているソケット部分の一部分が
セラミック材料製であるようにした特許請求の範囲第（
８）項に記載の玉継手。 - （１２）玉面、及びソケットを定めるソケット部分の一
部分がセラミック材料製である特許請求の範囲第（８）
項に記載の玉継手。 - （１３）玉継手によって他の駆動装置列要素に駆動関係
的に接続された少なくとも１個の押し棒を有する型式の
もので、継手の玉面の少なくとも１つ及び継手のソケッ
ト面がセラミック材料製の部分により定められる駆動装
置列。 - （１４）ソケットがセラミック材料製部分により定めら
れる特許請求の範囲第（１３）項に記載の駆動装置列。 - （１５）玉面がセラミック材料製部分上に形成してある
特許請求の範囲第（１３）項に記載の駆動列。 - （１６）ソケットと玉面がセラミック材料製の部分によ
り定められる特許請求の範囲第（１３）項に記載の駆動
装置列。 - （１７）前記ソケットがソケットの対称中心軸線に始ま
る曲率半径を有する球状に湾曲した面により定められ、
玉部分が玉部分の対称中心軸線から偏倚している曲率半
径を備えた偏倚玉面を有する特許請求の範囲第（１３）
項に記載の駆動装置列。 - （１８）玉継手製造方法であって、ソケットの対称中心
軸線から始まる曲率半径を以って球形状にソケットをソ
ケット部分内に機械加工する段階と、玉部分の対称中心
軸線から偏倚している曲率半径を備えた玉部分上に偏倚
玉面を機械加工する段階から成る玉継手製造方法。 - （１９）特許請求の範囲第（１８）項に記載の方法によ
り製造された玉継手。 - （２０）ソケット面と玉面と少なくとも１つがセラミッ
ク材料製部分により定められる特許請求の範囲第（１９
）項に記載の玉継手。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13,902 | 1987-02-12 | ||
| US07/013,902 US4806040A (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Ceramic ball and socket joint |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63259212A true JPS63259212A (ja) | 1988-10-26 |
| JPH0819934B2 JPH0819934B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=21762419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63030005A Expired - Lifetime JPH0819934B2 (ja) | 1987-02-12 | 1988-02-10 | 玉継手及び駆動装置列 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4806040A (ja) |
| EP (1) | EP0279275B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0819934B2 (ja) |
| DE (1) | DE3862040D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0361711A (ja) * | 1989-04-28 | 1991-03-18 | Cummins Engine Co Inc | 焼結セラミックのボール・ソケット型ジョイント組立体 |
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