JPS6330605A

JPS6330605A - ジヨイント

Info

Publication number: JPS6330605A
Application number: JP62178154A
Authority: JP
Inventors: ルーエイ・イー・ウッド・ジュニア
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1988-02-09
Anticipated expiration: 2011-08-14
Also published as: DE3723548A1; US4725159A; DE3723548C2; JP2525008B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はジヨイントに関わり、より詳細には相対移動可
能部及び該移動可能部間に配設されるエラストマー軸受
とを有するジヨイントに関する０従来の技術及びその問
題点相対移動可能部及びその間に配設された軸受に有するジ
ヨイントは周知のものである。軸受は該移動可能部間で
伝達された荷重？支えろ。このジヨイントは、前記移動
可能部間第１の相対方向に移動させる荷重が比較的太き
（、それに対し該移動可能部を第２の相対方向に移動さ
せる荷重が比較的小さい場合に使用される。軸受は上述
の荷重変化？統御する為に開発されたものである。

詳しくは、二つの分離部によって形成された周知の軸受
は上記移動可能部間に配設される。ナイロンの様な比較
的硬質材料で形成した軸受の一方の部分は上記移動可能
部間に配設され、移動可能部の相対移動についての第１
の方向に作用する荷重を支える。ゴムの様な弾性材料で
形成した軸受の他方の部分は上記移動可能部間に配設さ
れ、移動可能部の相対移動についての第２の方向に荷重
？伝達する。この様な軸受は、１９８６年１月２日付提
出の同時係属出願番号８１５，６７５に開示されている
。尚、この同時係属出願は１９８５年４月２３日付提出
の出願番号７２６，１３５の継続出願であり、本出願の
譲受人に譲渡されるものである。上記軸受は米国特許Ａ
３，４８６，７７８に於いても開示されている０相対移動可能部及びその間に配設されるエラストマー軸
受を有するジヨイントもまた周知のものである。その例
証として米国特許ム３．８４３．２７２号が挙げられる
。出願人の知るところによれば、上述の荷重変化ン統御
するように構成され且つ全体がエラストマー材にて形成
された軸受を備えるジヨイントは末だ公知のものとはな
っていない０問題点を解決するだめの手段本発明は相対移動可能部及びその間に配設される新規な
一体エラストマー軸受ン備えるジヨイントに関する０こ
のエラストマー軸受はジュロメータ−硬度の異なる二つ
の部分を有する。一方の部分は比較的硬く、他方の部分
は比較的柔らかい〇比較的硬い部分は上記移動可能部間
に比較的大きな荷重を伝達するように配置される０比較
的柔らかな部分は上記移動可能部間に比較的小さな荷重
乞伝達する〇一実施例に於いては、上記軸受の二つの部分は、前記硬
軟両部分間に転移帯を有する一体物として成形される。

この転移帯は硬軟部分間の結合部に於ける応力の蓄積を
防ぐものである。不発明のもう一つの実施例に於いては
、上記硬軟部分は、前記相対移動可能部が所定量相対移
動した後に移動可能部の一方により係合される力伝達リ
ティナーによって分離されている。その結果、相対移動
可能部は所定量の相対移動ン比較的容易に行うことが出
来、その後その相対移動はより大きな力により抵抗作用
ン受けることになる。

実施例本発明は相対移動可能部品、すなわちスタッドとソケッ
トとｔ有するジヨイントＹ提供する。エラストマー軸受
はこのスタッドとソケットの間に配設される。相対移動
可能部品乞備えるジヨイントは各種のステアリング及び
サスペンション等の用途に使用されるＱ第１図及び第２
図に於いて、本発明を具現化する車両用ステアリング結
合ジヨイント２０が図示される。

ジヨイント２０はソケット３２、スタッド３４及び一体
物としてのエラストマー軸受３６（第２図）とを備える
。ソケット３２は車両ステアリングリンク装置の一部（
図示せず）と連結可能である。スタッド３４は車両ステ
アリングリンク装置（図示せず）もう一方の部分と連結
可能である０スタツド３４はソケット３２について旋回
し、且つソケット３２に関連する縦軸３８乞中心に回動
可能である０ソケット３２は上方半部材４２及び下方半部材４４を有
するＱ上方半部材４２と下方半部材４４はスチールより
打ち抜かれろ。上方半部材４２はフランジ５２乞有する
０下方半部材４４は、該半部材双方７結合させるために
フランジ５２ン覆うようにその端部７押し曲げた縁部５
４χ有する０ソケツト３２はチャンバー５６乞限定する
概略球状の内面２有するっソケット３２は長円開口部５８（第１図）を有する。該
長円開口部５８は、寸法Ａで表示される長さと寸法Ｂで
表示される幅馨有する。寸法Ａは寸法Ｂよりも大きい０
ソケツト３２はまた一対の開口部６２乞形成している。

ボルト若しくはリベット（図示せず）の如き締め金具は
、ソケット３２乞車両ステアリングリンク装置の一部に
結合させろ為に開口部６２馨それぞれ貫通して延在￥る
０また、ソケット３２は上方半部材４２より突設せる突
出部６４ア形成する。第１図かられかる様に、上方半部
材４２からは４箇の突出部６４が延在している。上記突
出部は境部６６（第２図）７限定する内面乞それぞれ有
する。尚、この目的は後述することにする０スタッド３４はヘッド部７２及び該ヘッド部より延在せ
るシャンク部７４暑備える。スタッド３４は、鍛造技術
もしくは粉末冶金技術の如き周知の処理工程により金属
で形成される０ヘッド部７２は概略球状７成しておりチ
ャンバー５６内に配設される。ヘッド部７２は球状形と
して図示されているが、白該技術で知られている通り各
種の形状を帯びても良い事は明らかである０シャンク部
７４は長円開口部５８乞貫通して延在する。開口部５８
０寸法Ｂ（第１図）はシャンク部７４の直径よりもわず
かに太きい。開口部５８の寸法人はシャンク部７４の直
径より概ね太きい。従って、スタッド３４は、長円開口
部５８０寸法Ａに沿う通路に於いてソケット３２につい
て強制的に振動″″ｆることになる。スタッド３４１ｔ
またソケット３２に関連するその縦軸３８（第２図）乞
中心に回動可能である。

スタッド３４及びソケット３２間には一体物としてのエ
ラストマー軸受３６が配設されているＱ軸受３６は弾性
的にスタッド３４及びソケット３２ケ相互連結させ、且
つその間に荷重乞伝達する０エラストマー軸受３６は、
周知の如く、スタッド３４のヘッド部７２乞カプセル状
に包み込むと共にそこに固着される。エラストマー軸受
３６はソケット３２のチャンバー５６内に充満配置され
ている。

エラストマー軸受３６は、該エラストマー軸受の二つの
分割部８２．８４’＆形５ｙ、する二つのエラストマー
材から一体的に形成されている。エラストマー軸受３６
の第１の分割部８２は、金型キャビティ内に於いてスタ
ッド３４の周りに第１及び第２の分割部８２．８４’＆
同時に成形することにより第２分割部８４と一体的に形
成される。第１分割部８２の材料は６０から９０ポイン
トの範囲の比較的高いジュロメータ−硬度ビ持つものか
ら選定される。従って、第１分割部８２は比較的硬（非
弾性である、それ故に比較的高い荷重を伝達するのに適
している。第１分割部８２は、スタッド３４に対して概
略軸方向に加えられる荷重力をスタッド３４及びソケッ
ト３２間に伝達する。

第１分割部８２はスタッド３４及びソケット３２間の最
高荷重域に配設される。詳しく云えば、ジヨイント２０
はスタッド３４に対して概略軸方向に加えられる比較的
高い荷重を受け、また第１分割部８２は直径方向に於い
てスタッド３４のシャンク部７４に対向して配設される
０エラストマー軸受３６の第２分割部８４は第１分割部８
２よりもやわろく弾性があるＱ荷重がソケット３２に関
連する初期位置より旋回するスタッド３４に加えられる
と、第２分割部８４は相対旋回動作に抗する内部カフ発
生させる。この内部力によりスタッド３４とソケット３
２は、スタッド３４の旋回動作Ｚ引き起こす荷重が除去
される時、その初期相対位置に戻る。また、スタッド３
４が縦軸３８Ｙ中心に回動すると、その回動に抗する内
部力が第２分割部８４に発生するっかくしてスタッド３
４は第２分割部８４に於ける内部弾性力によりソケット
３２に関連する初期位置に回帰せしめられる。第２分割
部８４は、４０から７０ポイントの範囲の比較的低いジ
ュロメータ−硬度’Ｙ有−ｆる弾性エラストマー材で形
成される。第２分割部のジュロメータ−硬度は第１分割
部のそれよりも１５から２５ポイント分だけ低くなるう
エラストマー軸受はソケット３２により限定される碗部
６６内に延在貫通する突出部８８を有する０これら突出
部８８は、エラストマー軸受３６のソケット３２に対す
るスリップ乞防ぐ為にエラストマー軸受３６とソケット
３２乞機械的に連結させているの該突出部は第１分割部
８２の材質と類似した高硬質エラストマー材で形成され
ることが好ましい。

エラストマー軸受３６はまた転移帯９２乞備える。この
転移帯９２は、底形工程の際に混合した第１分割部８２
及び第２分割部８４の材料？有している。この転移帯９
２は、二種の軸受材料の不連続分離線に生ずる応力の蓄
積を防ぐ。

ジヨイントｌｌｏとして表示される本発明の第２の実施
例は第３図及び第４図にて図示される。

ジヨイント１１０はその典型使用例としてオートモーテ
ィブラック及びビニオンステアリングリンク装置に於け
る内部タイロッド端として使われる。

ジヨイント１１０（第４図）は、ソケット１２２、スタ
ッド１２４及び第１抵抗力と第２抵抗力とによりスタッ
ドの相対旋回動作に抗する手段と全備える。

ソケット１２２は２つの部品、すなわちランクバーコネ
クター１３２及びソケットハウジング１３４を有する。

ソケットハウジング１３４はチャンバー１４２全限定す
る内面を有する０ンケノトハウジング１３４はまた円状
開口部１４４を形成している。ラックコネクター１３２
はフランジ１４６を備える。ラックバ−コネクター１３
２のソケットハウジング１３４に対する結合組立て時に
於いて、ソケットハウジング１３４の端部１４８はフラ
ンジ１４６に沿って変形される。ソケットハウジング１
３４は、ランクバーコネクターねじ１５４全ラックバ−
（図示せず）に締め付ける適切用具にて係合可能な六角
部材１５２（第３図）全備える０スタッド１２４（第４図）はヘッド部１５６及び該ヘッ
ド部より延在するシャンク部１５８ｉ備える。ヘッド部
１５６は概略球状形？呈する。ヘッド部１５６は周知の
如くその他の形状でも良いことは明らかであろう。ヘッ
ド部１５６はチャンバー１４２内に配設される。シャン
ク部１５８は開口部１４４？貫通してソケットノ・ウジ
フグ１３２内に延在するつエラストマー軸受は、スタッ
ド１２４とソケット１３２との相対旋回動作に対し第１
抵抗力及び第２抵抗力により抵抗する手段１２６に備え
られている。エラストマー軸受１２６はソケット１２２
とスタッド１２４の間に配設される。エラストマー軸受
１２６はソケット１２２内に於いて適切に成形しても良
い。軸受１２６はまた別途操作により成形し、次にソケ
ット１２２及びスタッド１２４間に於いて組立ても良い
。軸受１２６はエラストマー材で形成した第１部分ある
いは第１層１７２、同じくエラストマー材で形成した第
２部分あるいは第２層１７４、及びリテイナ−１７６全
備える。第１層１７２及び第２層１７４は一体物として
リティナ−１７６と一体的に成形される。

第１層１７２はスタッド１２４とソケット１２２の第１
相対動作範囲に対してソケット１２２及びスタッド１２
４の相対旋回動作に抗する。第１層１７２は、スタッド
１２４及びソケット１２２？そこからの動作があり次第
初期相対位置に動かしめる第１抵抗力を作用させる０第
１層１７２は、スタッド１２４のヘッド部１５６をカプ
セル状に包み込み、更にそこ固着される。また、第１層
１７２はチャンバー１４２の一部？限定する表面部と係
合する０第１層１７２は４０から７０ポイントの範囲の
ジュロメータ−硬度を有する比較的弾性のあるエラスト
マー材から形成されている０スタツド１２４がソケット
１２２に関連する初期位置よりある力によって旋回され
ると、内部応力が第１層１７２に生じる。この内部応力
は、旋回動作を引き起こす力が加えられている限り、第
１抵抗力により初期位置からのスタッド１２４の動作に
抵抗する。

第２層１７４は、第２抵抗力により所定Ｅｃｔ超えるソ
ケット１２２についてのスタッド１２４の旋回動作に抗
する。この第２抵抗力は、第１＠１７２から得られた抵
抗力と第２層１７４により加えられた抵抗力とを合わせ
たものである。第２抵抗力は第１抵抗力よりも大きい。

第２層１７４は６０から９０ポイントの範囲のジュロメ
ータ−硬度を有する比較的硬質のエラストマー材にて形
成される。第２層１７４のジュロメータ−硬度は、第１
層１７２のジュロメータ−硬度より１５から２５ポイン
ト分だけ高く維持されることが好ましい。第２層１７４
は、第１層及びソケットハウジング１３４間にあって、
第１層１７２の径方向外方に配設される。第２層１７４
は、開口部１４４に隣接するチャンバー１４２の内面に
沿って連続的に延在する。

リテイナ−１７６はスタッド１２４の相対旋回動作金策
２層１７．１へ伝達する０リティナ−１７６は第１層１
７２と第２層１７４間に配設される。

リテイナ−１７６は金属の如き比較的硬質の材料にて形
、ｙされ、第１層１７２及び第２層１７４に回着される
。リティナ−１７６はエラストマー軸受１２６から開口
部１４４内へ延在する部分１８２全有する。エラストマ
ー軸受１２６は、スタッドがソケット１２２について所
定量だけ旋回する時、リティナ−１７６の部分１８２が
スタクド１２４のシャンク部１５８によって係合する様
に構成される。所定量分だけ旋回動作されると、シャン
ク部１５８はリテイナ−１７６の部分１８２と接触し、
次いで旋回動作全第２層に伝える。該旋回動作は次にそ
れよりも大きい第２抵抗力の抵抗作用？受ける。

スタッド１２４が所定量よりも少なく旋回する場合は、
リテイナ−１７６の部分１８２とは係合しない。従って
、相対旋回動は比較的小さな第１抵抗力の抵抗作用のみ
金受けることになる。所定量以上の相対旋回動作が行な
われろと、スタッド１２４はリテイナ−１７６の部分１
８２に係合し、その動作？リテイナーに伝達する。リテ
イナ−１７６及びスタッド１２４のシャンク部１５８の
動作はそれよりも大きい第２抵抗力の抵抗作用を受けろ
。スタッド１２４がより大きい抵抗力全受けるのは、第
２層１７４が第１層よりも高いジュロメータ−硬度の材
料で形成されているからである０発明の効果本発明によれば、上記の構成によって前記した目的全達
成し得ろジヨイントｌ提供できる実益がある。

尚、本発明は上記の実施例に限定されるものでない。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明に係るジヨイント金示す平面図、第２図
は第１図の２−２線断面図、第３図は不発明に係る他の
実施例のジヨイントｌ提供側面図、第４図は第３図の４
−４線横断面図である。（外４名ン一３（

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ヘッド部と該ヘッド部より延在せるシャンク部と
を有するスタッドと、前記ヘッド部が配設されるチャン
バーを形成する表面部と前記シャンク部がその内部に延
在する開口部とを有するソケットと、前記ヘッド部とソ
ケットとの間に配置され、弾性部と該弾性部よりも高い
ジュロメーター硬度を有し且つ一体物として前記弾性部
と一体形成される他方の部分とを有するエラストマー軸
受とを備えて成るジョイント。
（２）該他方の部分は該スタッドのシャンク部に対向配
置され、該スタッド及び該ソケット間に力を伝達するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のジョイント
。
（３）該他方の部分は該弾性部と前記開口部に隣接する
該ソケット間に配設され、且つ該スタッドの該ソケット
に対する旋回動作が所定量行われるとその旋回動作に抵
抗し、更に該他方の部分は該弾性部と該他方の部分との
間に配設されたリテイナーを備え、該リテイナーは該ス
タッドの該ソケットに対する所定量の旋回動作があり次
第該スタッドのシャンク部により係合可能となる部分を
有し且つ該動作を該エラストマー軸受の該他方の部分に
伝達することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ジョイント。
（４）ヘッド部及び該ヘッド部より延在せるシャンク部
を有するスタッドと、該ヘッド部が配設されるチャンバ
ーを形成するチャンバー及び該シャンク部がその内部に
延在する開口部を有するソケットと、該ヘッド部と該ソ
ケット間に配設され、ボール部と該ソケット間に荷重力
を伝達する第１分割部及び、該第１分割部よりもそのジ
ュロメーター硬度が低く該ボールスタッドを該ソケット
に弾性的に相互連結せしめ且つ一体物として該第１分割
部と一体形成される第２分割部を有するエラストマー軸
受とを備えて成るジョイント。
（５）該第１分割部及び該第２分割部は、該第２分割部
と混然一体となつた該第１分割部を有する転移帯に於い
て結合されることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
載のジョイント。
（６）該エラストマー軸受は該ヘッド部をカプセル状に
包み込み、且つ該ヘッド部間のスリップを阻止するよう
に該ヘッド部に固着されることを特徴とする特許請求の
範囲第４項記載のジョイント。
（７）該エラストマー軸受は該ソケット間のスリップを
阻止するように該ソケットに固着されていることを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載のジョイント。
（８）該第２分割部はそこに突設された少くとも一つの
突出部を有し、該突出部は該第２分割部及び該ソケット
間のスリップを阻止する為に該第２分割部と該ソケット
を機械的に連結するよう該チャンバーの表面にて限定さ
れる塊部内に貫入されていることを特徴とする特許請求
の範囲第６項記載のジョイント。
（９）第１分割部は一つの弾性材料から作られ、第２分
割部は他の弾性材料から作られている特許請求の範囲第
４項記載のジョイント。
（１０）ヘッド部及び該ヘッド部より延在せるシャンク
部を有するスタッドと、該ヘッド部が配設されるチャン
バーを限定する表面部及び該シャンク部がその内部に延
在する開口部を有するソケットと、第１抵抗力及び第１
抵抗力よりも大きい第２抵抗力とにより該ボールスタッ
ドと該ソケットとの相対旋回動作に抗する手段とを備え
て成り、該スタッドと該ソケット間に配設される軸受け
を有する該手段は更に該スタッドと該ソケットとの相対
旋回動作があり次第前記第１抵抗力を作用させるエラス
トマー材にて形成した第１層と、該スタッドと該ソケッ
トとの相対旋回動作が所定量分だけ行われると前記第２
抵抗力を作用させるもう一方のエラストマー材にて形成
した第２層と、該第１層と該第２層との間に配設され、
該ボールスタッドと該ソケットとの相対旋回動作が所定
量分だけ行われると該動作を該第２層に伝える該シャン
ク部によつて係合可能となる部分を有するリテイナーと
を備えることを特徴とするジョイント。
（１１）該第１層は該スタッドの該ヘッド部をカプセル
状に包み込み且つ該ソケットと係合することを特徴とす
る特許請求の範囲第１０項記載のジョイント。
（１２）該第２層は該第１層と該ソケット間に配設され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載のジョ
イント。
（１３）該第２層は該開口部と隣接して配設されること
を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載のジョイント
。
（１４）該第１層は４０から７０ポイントの範囲のジュ
ロメーター硬度を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１０項記載のジョイント。
（１５）該第２層は６０から９０ポイントの範囲のジュ
ロメーター硬度を持ち、且つその硬度は該第１層のジュ
ロメーター硬度よりも１５から２５ポイント分だけ大き
いことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のジョ
イント。