JP2002153940A - 継手装置およびそのハウジングの製造方法 - Google Patents

継手装置およびそのハウジングの製造方法

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JP2002153940A JP2000356315A JP2000356315A JP2002153940A JP 2002153940 A JP2002153940 A JP 2002153940A JP 2000356315 A JP2000356315 A JP 2000356315A JP 2000356315 A JP2000356315 A JP 2000356315A JP 2002153940 A JP2002153940 A JP 2002153940A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造性が向上するボールジョイントを提供す
る。 【解決手段】 アルミニウム合金の素体41を一軸方向で
加圧し、略球状の頭部61に内周面に軸孔19を有した腕部
15が連続して突出する押出成形体43を鍛造成形する。頭
部61を腕部15の軸方向に略直交する方向で加圧し、下方
に向けて開口し上端面が閉塞する略円筒状の胴体相当部
63を有したハウジング相当体64を鍛造成形する。胴体相
当部63を軸方向で加圧して上面に予備孔66を開口した円
筒状の胴体対応部67を形成し、ハウジング対応体68を鍛
造成形する。胴体対応部67を軸方向で加圧して胴体部13
を形成し、軸孔19に雌ねじを設けてハウジング素体69を
形成する。ベアリングシート８を介してボールスタッド
７の球頭部21を胴体部13内に収容し、底面部14にて閉塞
してハウジング６を形成しボールジョイント１を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジングの周面
に筒状の腕部が突設された継手装置およびそのハウジン
グの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばスタビライザなどの対をな
す継手装置であるボールジョイントを有したボールジョ
イント式リンク装置などの連結装置が知られている。
【０００３】この連結装置は、図６（ｅ）に示すよう
に、周面である側面に略円筒状の腕部71を一体に設けた
ハウジング内に、略棒状のボールスタッドの端部に設け
た略球状の球頭部を、合成樹脂製のベアリングシートを
介在して内包した一対のボールジョイントを備えてい
る。このボールジョイントのハウジングは、ボールスタ
ッドの球頭部に連続する軸部を挿通する開口部72とボー
ルスタッドの球頭部を収容するための挿入孔73とを開口
した円筒状の胴体部74と、この胴体部74の挿入孔73を閉
塞して球頭部を収容する内室を区画する閉塞板とを備え
ている。さらに、胴体部74の開口部72の縁には、ダスト
カバーを嵌着固定する円筒状のカバー取付部が設けられ
ている。そして、胴体部74の挿入孔73の縁に設けられた
係止部75をベアリングシートとともに球頭部を収容した
後に内方にかしめ変形して閉塞板を取り付けてボールジ
ョイントが組立形成される。
【０００４】このボールジョイントのハウジングは、図
６（ａ）に示す棒状の素材80を据え込み成形、すなわち
軸方向の他端側の径寸法が変わらないように径方向を規
制した状態で一端部を軸方向に押し潰すように加圧して
軸部81の一端に径大の頭部82を形成し、図６（ｂ）に示
す第１の中間体83を鍛造成形する。そして、この第１の
中間体83の頭部82を軸方向と交差する方向に加圧して下
方に向けて開口し上端面が閉塞する略円筒状の胴体相当
部84を形成し、図６（ｃ）に示す第２の中間体85を鍛造
成形する。さらに、第２の中間体85の胴体相当部84を軸
方向で加圧して上面に予備孔86を開口した円筒状の胴体
対応部87を形成し、図６（ｄ）に示す第３の中間体88を
鍛造成形する。そしてさらに、第３の中間体88の胴体対
応部87を軸方向で加圧して胴体部74を形成するとともに
軸部81を同軸方向に切削して軸孔89を穿設して腕部71を
形成し、図６（ｅ）に示すソケット体91を成形する。
【０００５】そして、この組立形成された一対のボール
ジョイントと、棒状の連結部とが、ハウジングの腕部71
の先端に連結部の両端部に設けた略円柱状の嵌挿部を嵌
挿して各球頭部の中心間の距離が所定の長さとなるよう
に一体的に溶接接合され、連結装置が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の図６に示す製造工程で連結装置のソケット体91を製
造するのでは、ボールジョイントのハウジングの腕部71
は円柱状の軸部81を切削加工して軸孔89を穿設して形成
するため、製造性の向上が図れない問題がある。
【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、製造性が向上する継手装置およびそのハウジ
ングの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の継手装置
のハウジングの製造方法は、軸部を貫通する開口部およ
びこの開口部に連続し前記軸部に設けられた径大部をベ
アリングシートを介して収容する内室を有する筒状の胴
体部を備え、この胴体部の周面に連続し軸方向が前記胴
体部の軸方向と交差する方向に突出し内周面に軸孔を有
した筒状の腕部が設けられた継手装置のハウジングの製
造方法であって、柱状の素材を一軸方向で加圧して略球
状の頭部に軸方向が加圧方向に沿って突出する前記筒状
の腕部が連設した中間成形体を鍛造成形し、この鍛造成
形により形成された中間成形体の頭部を前記腕部の軸方
向と交差する方向で加圧して前記胴体部を鍛造成形する
ものである。
【０００９】そして、柱状の素材を一軸方向で加圧して
略球状の頭部に軸方向が加圧方向に沿って突出する筒状
の腕部が連設した中間成形体を鍛造成形し、この中間成
形体の頭部を中間成形体の加圧方向に対して交差する方
向に加圧して加圧方向に軸方向を有する筒状の胴体部を
鍛造成形することにより、軸部の径大部を収容する比較
的凹凸の多い胴体部から筒状の腕部が突出した形状で軸
部に応力が作用しても損傷しない高強度を要する構成で
も、製造工程が煩雑な切削加工を行うことなく形成が容
易で、製造性が向上する。
【００１０】請求項２記載の継手装置は、請求項１記載
の継手装置のハウジングの製造方法により製造されたハ
ウジングと、このハウジングの開口部を挿通する軸部お
よびこの軸部に径大に設けられた外周面が略球面状の径
大部を有したスタッドと、前記ハウジングの内室内に収
容され前記スタッドの径大部を摺動可能に包容し前記軸
部が挿通される挿通孔を有したベアリングシートとを具
備したものである。
【００１１】そして、スタッドの径大部をベアリングシ
ートを介して収容し径大部に連続する軸部を挿通する開
口部を有したハウジングとして、請求項１記載の継手装
置のハウジングの製造方法により製造されたハウジング
を用いるため、製造性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態とし
て連結装置の構成を図面を参照して説明する。
【００１３】図２において、１は継手装置としてのボー
ルジョイントで、このボールジョイント１は、金属製の
略有底円筒状のハウジング６と、スタッドである金属製
のボールスタッド７と、合成樹脂製のベアリングシート
８と、ゴムや軟質剛性樹脂にて略円筒状に形成された図
示しないダストカバーとを備え、例えば自動車のステア
リング機構やサスペンション機構などに用いられる。
【００１４】また、ハウジング６は、例えばアルミニウ
ム合金にて形成され、一端に開口部11を開口し他端に挿
入孔12を開口する胴体部13およびこの胴体部13に挿入孔
12を閉塞して一体的に取り付けられる円板状の底面部14
にて有底円筒状に形成されるソケット部6aと、胴体部13
の外周面に胴体部13の軸方向に対して軸方向が略直交す
る径方向に一体に突出する腕部15とを有している。そし
て、胴体部13には、開口部11の周縁に同軸上に胴体部13
より径小の円筒状のカバー取付部16が一体に設けられて
いる。さらに、胴体部13の挿入孔12側の内周面には、底
面部14の外径と略同寸法となるように径大に形成されて
当接部17が段差状に形成され、胴体部13の挿入孔12の縁
には肉薄の係止部18が形成されている。また、腕部15
は、内周面に図示しない雌ねじが設けられた軸孔19が設
けられて円筒状に形成されている。
【００１５】そして、胴体部13の挿入孔12から底面部14
が周縁を当接部17に当接するまで挿入され、係止部18が
内側にかしめ変形されて、内側に内室20を区画して略有
底円筒状にハウジング６が一体的に組立形成される。
【００１６】また、ボールスタッド７は、径大部である
球状の球頭部21に連続して小径部22を介して軸部23が一
体に形成されている。なお、軸部23の先端部には、雄ね
じ部24が設けられている。
【００１７】さらに、ベアリングシート８は、ポリアセ
タール樹脂やポリウレタン樹脂などの良好なベアリング
特性を有する耐荷重性の高い剛性および弾性を有した合
成樹脂にて、外周面が円柱状で一端にボールスタッド７
の球頭部21が挿入されて軸部23を挿通する挿通孔26を開
口し内面が略球面状の有底円筒形のブロック状に成形さ
れている。
【００１８】また、ダストカバーは、一端に略環状でハ
ウジング６のカバー取付部16に嵌合する第１の嵌合部を
有し、他端に略環状でボールスタッド７の軸部23に嵌合
する第２の嵌合部を有した略円筒状に形成されている。
そして、ダストカバーの第１の嵌合部がハウジング６の
カバー取付部16に嵌合するとともに、第２の嵌合部がボ
ールスタッド７の軸部23に嵌合してダストカバーが取り
付けられて、ボールジョイント１が組立形成されてい
る。また、ボールジョイント１の腕部15には、雌ねじに
例えば図示しないラックエンドボールジョイントなどの
連結部の先端部に設けられた雄ねじが螺合して連結され
て、ステアリング機構やサスペンション機構などを構成
する連結装置が構成される。
【００１９】次に、上記実施の一形態のボールジョイン
ト１のハウジング６の製造工程について図面を参照して
説明する。
【００２０】まず、例えばアルミニウム合金の図１(ａ)
に示す素材41を、図３および図４に示すように押出成形
機42にて図１(ｂ)および図４に示す中間成形体である押
出成形体43を押出成形する。この押出成形体43を押出成
形する押出成形機42は、上型45および下型46を備えてい
る。そして、上型45には、下方に向けて略円筒状に突出
する鍔部51が設けられている。さらに、鍔部51の内周側
には、略半球凹状に開口する頭部上成形凹部52が設けら
れている。また、下型46には、上方に向けて円筒状に突
出し上型45の鍔部51が嵌挿する段差部55が設けられてい
る。また、段差部55の底部略中央には、上型45の鍔部51
が段差部55の下端に当接する状態で上型45の頭部上成形
凹部52と略球面を構成する上方に向けて略半球凹状の頭
部下成形凹部56が設けられている。さらに、頭部下成形
凹部56の底部略中央には、円筒状で押出ピン57が進退可
能に嵌挿する腕成形部58が設けられている。そして、押
出ピン57は、上端部が所定の長さ寸法すなわち腕部15の
軸孔19の深さ寸法の部分が径小に形成され、外周面が腕
成形部58の内周面に所定の間隙を介する孔成形部59が設
けられている。なお、この孔成形部59の先端部は、半球
面上に形成されて案内面60が設けられている。
【００２１】そして、この押出成形体43の成形は、下型
46の腕形成部58に孔形成部59が所定の位置すなわち上端
部が下型46の頭部下成形凹部56から所定の距離を介して
下方に位置する状態に嵌挿する下型46の頭部下成形凹部
56内に素材41が装着され、上型45を鍔部51が下型46の段
差部55内に嵌挿するように下降して素材41を押し潰すよ
うに加圧する。この加圧により素材41は流動し、上型45
の鍔部51が下型46の段差部55の底部に当接する状態で上
型45の頭部上成形凹部52と下型46の頭部下成形凹部56と
にて略球状の頭部61が成形されるとともに、余肉分が下
型46の腕成形部58および押出ピン57の孔成形部59間に孔
成形部59の先端の案内面60にて案内されて円滑に流動し
て軸孔19を有する腕部15が前方押出成形され、軸孔19を
有する腕部15の一端に頭部61が連続する押出成形体43を
押出成形する。そして、上型45を上昇させて押出ピン57
を上端が下型46の頭部下成形凹部56から進出するように
上昇させて押出成形体43を押出成形機42から脱型する。
【００２２】なお、この押出成形体43の成形において、
上型45の鍔部51と下型46の段差部55の下端との間に一部
肉流動して頭部61の外周面に周方向に壁状のばりが生ず
る場合、例えば切削などにより取り除く。
【００２３】次に、押出成形体43を、図示しないプレス
加工機に装着し、頭部61を腕部15の軸方向に対して略直
交する方向で加圧し、図１(ｃ)に示す下方に向けて開口
し上端面が閉塞する略円筒状の胴体相当部63を有したハ
ウジング相当体64を鍛造成形する。
【００２４】さらに、このハウジング相当体64の胴体相
当部63を軸方向で加圧して上面に予備孔66を開口した円
筒状の胴体対応部67を形成し、図１(ｄ)に示すハウジン
グ対応体68を鍛造成形する。
【００２５】そして、このハウジング対応体68の胴体対
応部67を軸方向で加圧して胴体部13を形成し、図１(ｅ)
に示すハウジング素体69を鍛造成形する。
【００２６】さらに、ハウジング素体69の腕部15の軸孔
19に雌ねじを螺刻形成する。
【００２７】この後、ボールスタッド７の球頭部21をベ
アリングシート８内に収容し、このベアリングシート８
を取り付けたボールスタッド７の軸部23の雄ねじ部24側
からハウジング素体69の挿入孔12に挿入して開口部11か
ら導出させ、球頭部21をベアリングシート８とともに、
胴体部13内に収容する。この後、底面部14をハウジング
素体69の胴体部13の挿入孔12から周縁が当接部17および
ベアリングシート８に当接するまで圧入し、係止部18を
図示しない加工機にて内側にかしめ変形して底面部14の
周縁部分を抜止係止し、ボールスタッド７を保持したハ
ウジング６を組立形成する。そして、図示しないダスト
カバーの第１の嵌合部をハウジング６のカバー取付部16
に嵌着するとともに第２の嵌合部をボールスタッド７の
軸部23に嵌着してダストカバーを取り付け、ボールジョ
イント１を組立形成する。
【００２８】上述したように、上記実施の形態によれ
ば、柱状の素材41を一軸方向で加圧して略球状の頭部61
に軸方向が加圧方向に沿って突出する円筒状の腕部15が
連設した押出成形体43を鍛造成形し、この押出成形体43
の頭部61を押出成形体43の加圧方向に対して交差する方
向に加圧して加圧方向に軸方向を有する円筒状の胴体部
13を鍛造成形してボールジョイント１のハウジング６を
製造するため、腕部15を有し、軸部23の球頭部21を収容
する比較的凹凸の多い胴体部13から円筒状の腕部15が突
出した形状で軸部23に応力が作用しても損傷しない高強
度を要する構成でも、製造工程が煩雑な切削加工を行う
ことなく冷間鍛造のみで容易に形成でき、製造性を向上
できる。
【００２９】そして、アルミニウム合金の素材41を用い
てハウジング６を鍛造成形するため、車両部品などの大
きな荷重が掛かる構成部品でも、特性が変動することな
く長期間安定した特性が得られるハウジング６を容易に
形成でき、製造性を向上できる。
【００３０】また、下型46から押出成形体43を脱型させ
る押出ピン57を利用して軸孔19を有する腕部15を形成す
るため、鍛造成形を利用した簡単な工程でかつ簡単な型
構造で成形できる。
【００３１】そして、押出ピン57の先端部に球面状の案
内面60を設けるため、押出ピン57の先端部の摩耗などの
損傷や腕部15が部分的に肉薄となるなどを防止でき、安
定した特性の腕部15を長期間安定して形成できる。
【００３２】なお、上記実施の形態において、アルミニ
ウム合金を用いてハウジング素体69を形成したが、加圧
により流動して内周面に軸孔19を有した筒状の腕部15を
備えた押出成形体43を成形可能で、ボールジョイント１
のハウジング６としての所定の特性、例えば強度や係止
部18のかしめ変形などの加工性、耐腐食性などが得られ
るいずれの金属にて形成してもよい。なお、特にアルミ
ニウム合金は、軽量で圧延性も高く特に良好である。
【００３３】そして、腕部15は、円筒状に限らず、角筒
状や楕円筒状など、筒状であればよい。同様に、ハウジ
ング６の胴体部13も、筒状であればいずれの形状でもよ
い。
【００３４】また、ハウジング６を胴体部13に底面部14
を取り付けて説明したが、一体構造のもの、例えばボー
ルスタッド７の球頭部21を開口部11から収容した後にハ
ウジング２の開口部11側を内側にかしめて組立形成する
などしてもよい。
【００３５】さらに、軸部23の一端に設けた球頭部21を
軸支する有底円筒状の内室20を有したハウジング６につ
いて説明したが、軸部23の中間部に外面が略球面状で径
大に径大部を有したスタッドを用い、胴体部13から軸部
23の両端側がそれぞれ貫通するように径大部を収容保持
してスタッドを組み付ける構成についても適用できる。
【００３６】また、腕部15の中心軸の延長線上にハウジ
ング６内に収容した球頭部21の中心が位置するように腕
部15を形成してもよい。この構成によれば、ボールジョ
イント１に掛かる荷重に対する座屈強度を向上できる。
【００３７】さらに、腕部15を１本のみ形成したが、複
数、例えば頭部61の一軸方向に略同軸上に２本の腕部15
を設けたものでもできる。
【００３８】そして、ラックエンドボールジョイントな
どの連結部の先端部に設けられた雄ねじが螺合して連結
されて、ステアリング機構やサスペンション機構などを
構成する連結装置を構成して説明したが、他のいずれの
継手装置に利用してもよい。
【００３９】また、ベアリングシート８をブロック状に
形成して説明したが、球頭部21を摺動可能に内包可能な
いずれの構成でもよい。
【００４０】さらに、ダストカバーを設けて説明した
が、ダストカバーを設けない構成でもよい。
【００４１】次に、本発明の他の実施の形態を図５を参
照して説明する。
【００４２】この図５に示す実施の形態は、上記図１な
いし図４に示す実施の形態のボールジョイント１を他の
連結装置31に利用したものである。
【００４３】すなわち、連結装置31は、ボールジョイン
ト１と、このボールジョイント１の腕部15の先端に一体
的に設けられたハウジングとしての軸支部32とを備えて
いる。なお、ボールジョイント１の腕部15の軸孔19に
は、雌ねじが設けられていない。
【００４４】また、軸支部32は、胴体部としての略円筒
状の外筒部33と、この外筒部33内に嵌合保持された図示
しない略円筒状のゴムブッシュとを備え、このゴムブッ
シュには、図示しない軸部材が加硫接着されている。さ
らに、外筒部33の外周面にはボールジョイント１のハウ
ジング６の腕部15と同様に、軸孔19を有した円筒状に突
出する腕部としての連結腕部34が設けられている。この
軸支部32は、ボールジョイント１のハウジング６となる
ハウジング素体69の鍛造成形と同様に、図１ないし図４
に示すように連結腕部34の一端に頭部61が連続する押出
成形体43を形成してから頭部61をプレス加工機にて連結
腕部34の軸方向に対して略直交する方向で加圧し、外筒
部33を形成して鍛造成形される。
【００４５】そして、ボールジョイント１の球頭部21の
中心と軸支部32の軸部材の中心軸との距離が所定の距離
となるように、ボールジョイント１のハウジング６の腕
部15の先端と軸支部32の連結腕部34の先端とが例えば溶
接により一体的に連結されて連結装置31が構成されてい
る。
【００４６】この構成によれば、ボールジョイント１の
ハウジング６となるハウジング素体69と同様にして軸支
部32に鍛造成形でき、製造性を向上できる。
【００４７】なお、上述したように、ボールジョイント
１のハウジング６の腕部15には、軸支部32の他にいずれ
の部材と連結するものでもよい。
【００４８】また、軸支部32として、連結腕部34の先端
部に円柱状に同軸上に突出した連結凸部を設け、この連
結凸部を腕部15の軸孔19に嵌合して溶接するなどにより
連結したり、連結凸部の外周面にボールジョイント１の
腕部15に設けた雌ねじに螺合する雄ねじを設けて螺合に
より連結するなどしてもよい。さらには、ボールジョイ
ント１の腕部15および軸支部32の連結腕部34との間に、
両端部に連結凸部をそれぞれ設けた棒状の連結部を介在
して溶接などにより連結してもよい。また、腕部15の内
周面に雌ねじを設けて連結腕部34と螺合により連結する
などしてもよい。なお、溶接する構成では、軸孔19は腕
部15の軽量化に寄与する。
【００４９】
【発明の効果】請求項１記載の継手装置のハウジングの
製造方法によれば、素材を一軸方向で加圧して略球状の
頭部に軸方向が加圧方向に沿って突出する筒状の腕部が
連設した中間成形体を鍛造成形し、この中間成形体の頭
部を中間成形体の加圧方向に対して交差する方向に加圧
して加圧方向に軸方向を有する筒状の胴体部を鍛造成形
するため、軸部の径大部を収容する比較的凹凸の多い胴
体部から筒状の腕部が突出した形状で軸部に応力が作用
しても損傷しない高強度を要する構成でも、製造工程が
煩雑な切削加工をすることなく容易に形成でき、製造性
を向上できる。
【００５０】請求項２記載の継手装置によれば、請求項
１記載の継手装置のハウジングの製造方法により製造さ
れたハウジングを用いるため、製造性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すボールジョイント
のハウジングを製造する工程の説明図である。
【図２】同上ボールジョイントを示す断面図である。
【図３】同上素材を装着した状態の押出成形機を示す断
面図である。
【図４】同上押出成形体を成形した押出成形機を示す断
面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す連結装置の一部
を切り欠いた側面図である。
【図６】従来例のボールジョイントのハウジングを製造
する工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 継手装置であるボールジョイント ６ ハウジング ７ スタッドであるボールスタッド ８ ベアリングシート 11 開口部 13 胴体部 15 腕部 19 軸孔 20 内室 21 径大部である球頭部 23 軸部 26 挿通孔 32 ハウジングとしての軸支部 33 胴体部としての外筒部 34 腕部としての連結腕部 41 素材 43 中間成形体である押出成形体 61 頭部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 浩一 静岡県浜松市古川町500番地 株式会社ソ ミック石川浜松工場内 (72)発明者 木崎 泰裕 埼玉県和光市大字新倉2901番地７ 株式会 社ニッセイ内 Ｆターム(参考） 3J105 AA24 AB49 AC04 CA17 CB36 CD05 CD07 CF02 4E087 AA10 HA24

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸部を貫通する開口部およびこの開口部
    に連続し前記軸部に設けられた径大部をベアリングシー
    トを介して収容する内室を有する筒状の胴体部を備え、
    この胴体部の周面に連続し軸方向が前記胴体部の軸方向
    と交差する方向に突出し内周面に軸孔を有した筒状の腕
    部が設けられた継手装置のハウジングの製造方法であっ
    て、 柱状の素材を一軸方向で加圧して略球状の頭部に軸方向
    が加圧方向に沿って突出する前記筒状の腕部が連設した
    中間成形体を鍛造成形し、 この鍛造成形により形成された中間成形体の頭部を前記
    腕部の軸方向と交差する方向で加圧して前記胴体部を鍛
    造成形することを特徴とする継手装置のハウジングの製
    造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の継手装置のハウジングの
    製造方法により製造されたハウジングと、 このハウジングの開口部を挿通する軸部およびこの軸部
    に径大に設けられた外周面が略球面状の径大部を有した
    スタッドと、 前記ハウジングの内室内に収容され前記スタッドの径大
    部を摺動可能に包容し前記軸部が挿通される挿通孔を有
    したベアリングシートとを具備したことを特徴とした継
    手装置。
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