JP2004060839A - Ball joint - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車の懸架装置及び操舵装置等に使用されるボールジョイント及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から使用されているボールジョイントには、図10に示される如きものがある。このボールジョイント101は、球状の球頭部104と球頭部104から延出する柄部103とからなるボールスタッド102と、ボールスタッド102の球頭部104を揺動回動自在に包持するベアリング106と、ベアリング106を内包し一方にボールスタッド102の柄部103を突出させるハウジング開口部109を有し外周に周状の凹部110が形成されるハウジング108と、一方小開口部114をボールスタッド102の柄部103外周に、環状のサークリップ116が嵌装される他方大開口部115をハウジング108の凹部110に各々装着するダストカバー113とよりなる。
【0003】
上記ボールジョイント101におけるダストカバー113装着工程は、まずボールスタッド102の柄部103側からダストカバー113を圧入し、一方小開口部114をボールスタッド102の柄部103に装着し、他方大開口部115をハウジング108の凹部110に装着した後、渦巻状のサークリップ116を大開口部115外周に嵌装して、大開口部115をハウジング108の凹部110に固定していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記ボールジョイント101は、ダストカバー113における引抜方向の耐荷重性やシール性を高めるためにダストカバー113の大開口部115に金属製のサークリップ116が嵌装され、ハウジング108の凹部110に固定されていた。このようにサークリップ116が必要となるため部品点数が増加し、価格が高価になるということがあった。また、サークリップ116をダストカバー113の大開口部115に嵌装する工程が必要となるため組立工数が増加するということもあった。さらに、ダストカバー113の大開口部115を装着するためにハウジング108の外周には凹部110が設けられているが、ダストカバー113の大開口部115をハウジング108の凹部110にサークリップ116で締付けて引抜強度を保たせるためには凹部110に径方向の深さが必要となるので、凹部110が形成される部分は他の部分と比較して薄肉になり、ハウジング108の凹部110の強度が弱くなるということがあった。
【0005】
また従来の他のボールジョイントには、図11に示される如きものもある。図11に示されるボールジョイント201は、球状の球頭部204と球頭部204から延出する柄部203とよりなるボールスタッド202と、ボールスタッド202の球頭部204を揺動回動自在に包持するベアリング206と、ベアリング206を内包し一方にボールスタッド202の柄部204を突出させる第一開口部209、他方に内周に閉止板212をかしめ固定する第二開口部211を有するハウジング208と、一方小開口部214を環状のフェルール環205を介してボールスタッド202の柄部203外周に、圧入環216が埋設された大開口部215をハウジング208の第一開口部209外周に各々装着されるダストカバー213とよりなる。
【0006】
上記の如きボールジョイント201は、ダストカバー213の大開口部215内径及び圧入環216の内径がハウジング208の第一開口部209外径より小径に形成されており、ダストスバー213の大開口部215をハウジング208の第一開口部209の外周に圧入して、その内周側への圧力により大開口部215を装着している。しかし、ダストカバー213の大開口部215及び圧入環216の内径とハウジング208の第一開口部209の外径の径差による圧力だけでダストカバー213がハウジング208に装着されているため、ボールスタッド202の揺動によりダストカバー213に引抜方向の荷重がかかった時の引抜方向の耐荷重性を高く設定できないということがあった。
【0007】
従って本発明は上記の如き課題を解決し、廉価で加工工数の増加が抑制でき、引抜方向の耐荷重性が高いダストカバーを有するボールジョイントを提供する事を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールジョイントの構成は以下の通りである。
【0009】
球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持し、一方端部に内周からボールスタッドの柄部を突出させるハウジング開口部を有するハウジングと、一方小開口部がボールスタッドの柄部外周に装着され他方大開口部がハウジングの外周に装着されるダストカバーとからなるボールジョイントにおいて、ハウジングは外周面に周状の凹部が形成され、ダストカバーの大開口部は内径側に突出する凸部を有する補強環が埋設されており、凸部内径はハウジングの凹部外径より大径でハウジングの外径より小径であり、ダストカバーは補強環の凸部がハウジングの凹部に嵌合した状態で装着されている。
【0010】
また、本発明によるボールジョイントの製造方法は以下の通りである。
【0011】
1.球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持し、一方端部に内周からボールスタッドの柄部を突出させるハウジング開口部を有し外周面に周状の凹部が形成されるハウジングと、一方小開口部がボールスタッドの柄部外周に他方大開口部がハウジングの凹部外周に装着されるダストカバーとからなるボールジョイントの製造方法において、ダストカバーの他方大開口部には予め略円筒形でハウジングの外径より大径の内径を有する予備補強環が埋設されており、ハウジングの凹部と予備補強環とを軸線方向同位置に配置後、予備補強環を内径側に押圧して形成した凸部をハウジングの凹部に嵌合させてダストカバーをハウジングに装着させる。
【0012】
2.予備補強環は、軸線方向両端から中央に向けて漸次縮径する形状である。
【0013】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図1乃至図9に基づいて説明する。
【0014】
図1は本発明の実施例によるボールジョイント1を表す。このボールジョイント1は、球状の球頭部4と球頭部4から突出し周状の装着溝5を有する柄部3とよりなるボールスタッド2と、ボールスタッド2の球頭部4を揺動回動自在に包持し一端にベアリング開口部7が形成されるベアリング6と、ベアリング6を内包し一端に内周側からボールスタッド2の柄部3を突出させるハウジング開口部9、他端に他端を塞ぐ閉塞底部11、底部11から反ハウジング開口側に延出する軸部12とを有し、外周面に周状の凹部10が形成されるハウジング8と、一方小開口部14をボールスタッド2の装着溝5外周に、補強環16が埋設された他方大開口部15をハウジング8の凹部10に各々装着するダストカバー13とよりなる。
【0015】
上記ダストカバー13について詳細に説明する。ダストカバー13の大開口部15に埋設された補強環16は金属製の略円筒形で、図2に示される如く補強環16の軸線方向全長はハウジング8の凹部10の軸線方向長さより長く、凹部10の軸線方向両端位置からはみ出し装着される。また、この補強環16は軸線方向両端から中央に向けて漸次縮径して内径側に突出する凸部17が形成されている。この凸部17は内径がハウジング8の凹部10外径より大径且つハウジング8の外径より小径であり、ハウジング8の凹部10内に嵌合した状態で配置されている。
【0016】
続いて上記ボールジョイント1の組立工程を図に基づいて説明する。
【0017】
まず、ボールスタッド2の球頭部4にベアリング6を嵌装し、続いてベアリング6が球頭部4に嵌装されたボールスタッド2をハウジング8内に挿入する。その後リング14をボールスタッド2の柄部3からハウジング開口部9内周に挿入し、ハウジング8のハウジング開口部9付近を軸芯側に曲成する。続いて図3に示す如くダストカバー13をボールスタッド2の柄部か4ら挿入する。このときダストカバー13の他方大開口部15には、一端部から他端部までほぼ均一の内径を有する円筒形の予備補強環16aが埋設されている。次に図4に示す如く、ダストカバー13の一方小開口部14をボールスタッド2の装着溝5外周に装着し、図5に示す如く他方大開口部15を予備補強環16aがハウジング8の凹部10と軸線方向同位置になるように配置する。次に図6及び図7に示す如く、押圧治具51でダストカバー13の大開口部15を内径側に押圧する。この治具51はダストカバー13の他方大開口部15と軸線方向同位置にダストカバー13の外側に放射状に配置されており、治具51のダストカバー13側端面である押圧部52は完成状態のボールジョイント1における補強環16の外周形状と略同一である。この治具51に押圧されることにより、ダストカバー13の他方大開口部15及び予備補強環16aは押圧治具51の押圧部52の形状に倣って内径側に変形し、予備補強環16aには軸線方向両端部から軸線方向中央部に向けて縮径されて内径側に突出する凸部17が形成され、形成された補強環16の凸部17がハウジング8の凹部10内に嵌合することにより、図1に示される如きボールジョイント1が完成する。このとき補強環16の両端部は凹部10よりはみ出している。
【0018】
よって上記の如きボールジョイント1によれば、ハウジング8の凹部10にダストカバー13の他方大開口部15に埋設された補強環16の凸部17が嵌合するので、補強環16によりダストカバー13がハウジング8に固定できる。また、ボールスタッド2の揺動時にダストカバー13に引抜方向の荷重がかかっても補強環16の軸線方向の移動がハウジング8の凹部10のハウジング開口部9側端部により規制される。さらに、ハウジング8の凹部10の軸線方向長さ及び補強環16の軸線方向長さを長くすることによりダストカバー13の他方大開口部15をハウジング8の凹部10に固定する力が大きくなるので、ダストカバー13の軸線方向の耐荷重性を高くできる。
【0019】
また、上記の如き組立方法によれば、ダストカバー13の他端大開口部15に埋設された補強環16に凸部17を形成してハウジング8の凹部10に嵌合させることができる。
【0020】
続いて本発明の組立方法における第二の実施例を図8及び図9に基づいて説明する。第二の実施例においては、ダストカバー13の他方大開口部15がハウジング8の凹部10に装着される前の状態で、予備補強環16bが軸線方向略中央部に向けて両端部から漸次縮径して小凸部17bを形成し、小凸部17bは内径がハウジング8の外径より大径である略円筒形状となっている。このような形状の予備補強環16bが埋設されたダストカバー13を第一の実施例と同様に押圧治具51を使用して内径側に押圧して凸部を形成し、ハウジング8の凹部10と嵌合させる。
【0021】
よって第二の実施例によれば、予備補強環16bが予め軸線方向中央に向かって縮径する形状となっているので、押圧治具51で押圧するとき必要な押圧力が低い。
【0022】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持し、一方端部に内周からボールスタッドの柄部を突出させるハウジング開口部を有するハウジングと、一方小開口部がボールスタッドの柄部外周に装着され他方大開口部がハウジングの外周に装着されるダストカバーとからなるボールジョイントにおいて、ハウジングは外周面に周状の凹部が形成され、ダストカバーの大開口部は内径側に突出する凸部を有する補強環が埋設されており、凸部内径はハウジングの凹部外径より大径でハウジングの外径より小径であり、ダストカバーは補強環の凸部がハウジングの凹部に嵌合した状態で装着されているので、ダストカバー大開口部に埋設された補強環でダストカバーをハウジングに固定できるため、部品点数の増加が抑制でき、また、ダストカバー大開口部をハウジングに押圧することによりダストカバー大開口部がハウジングに固定されるので組立工数の増加も抑制できるとともに、価格の上昇を抑制できる。加えて、ボールスタッドの揺動時にダストカバーに引抜方向の荷重がかかっても補強環の軸線方向の移動がハウジングの凹部のハウジング開口部側端部により規制されるので、ダストカバーに引抜方向の耐荷重性を高く維持できる。さらに、ハウジングの凹部の軸線方向長さを長くすることにより、凹部の深さを深くすることなくダストカバーの引抜方向の耐荷重性を高くすることができるので、ハウジングの凹部における軸線垂直方向の厚みを厚くでき、ハウジングの凹部の強度を維持できる。
【0023】
また、本発明の製造方法によれば、球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持し、一方端部に内周からボールスタッドの柄部を突出させる開口部を有し外周面に周状の凹部が形成されるハウジングと、一方小開口部がボールスタッドの柄部外周に他方大開口部がハウジングの外周に装着されるダストカバーとからなるボールジョイントの製造方法において、ダストカバーの他方大開口部には予め円筒形でハウジングの外径より大径の内径を有する予備補強環が埋設されており、ハウジングの凹部と予備補強環とを軸線方向同位置に配置後、予備補強環を内径側に押圧して形成した凸部をハウジングの凹部に嵌合させてダストカバーをハウジングに装着させるので、本発明のボールジョイントを実現できる。
【0024】
さらに本発明の製造方法において、予備補強環が軸線方向両端から中央に向けて漸次縮径する形状であると、予備補強環を内径側に押圧してハウジングの凹部に嵌合させるときの必要な押圧力が低いので、容易にボールジョイントを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるボールジョイントを表す部分断面平面図である。
【図2】図1のA部拡大図である。
【図3】本発明の実施例によるボールジョイントの第一の組立工程を表す部分断面平面図である。
【図4】本発明の実施例によるボールジョイントの第二の組立工程を表す部分断面平面図である。
【図5】図4のB部拡大図である。
【図6】本発明の実施例によるボールジョイントの第三の組立工程を表す部分断面平面図である。
【図7】図6のC部拡大図である。
【図8】本発明の第二の実施例によるボールジョイントの組立工程を表す部分断面平面図である。
【図9】図8のD部拡大図である。
【図10】従来のボールジョイントを表す部分断面平面図である。
【図11】従来の他のボールジョイントを表す部分断面平面図である。
【符号の説明】
2 ボールスタッド
3 柄部
4 球頭部
6 ベアリング
8 ハウジング
10 凹部
13 ダストカバー
15 (ダストカバー)大開口部
16 補強環
17 凸部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a ball joint used for, for example, a suspension system and a steering system of an automobile, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 shows a conventional ball joint. The
[0003]
In the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0005]
FIG. 11 shows another conventional ball joint. A
[0006]
In the
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a ball joint having a dust cover which solves the above-mentioned problems, is inexpensive, can suppress an increase in the number of processing steps, and has a high load resistance in the drawing direction.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the ball joint of the present invention is as follows.
[0009]
A ball stud having a spherical ball head and a handle extending from the ball head, a bearing for enclosing the ball head of the ball stud, and holding the bearing; In a ball joint comprising a housing having a housing opening for projecting a handle, and a dust cover having one small opening mounted on the outer periphery of the handle of the ball stud and the other large opening mounted on the outer circumference of the housing, A peripheral concave portion is formed on the outer peripheral surface, a large opening of the dust cover is buried with a reinforcing ring having a convex portion protruding toward the inner diameter side, and the convex inner diameter is larger than the outer diameter of the concave portion of the housing. The diameter of the dust cover is smaller than the outer diameter, and the dust cover is mounted with the protrusion of the reinforcing ring fitted into the recess of the housing.
[0010]
The method for manufacturing the ball joint according to the present invention is as follows.
[0011]
1. A ball stud having a spherical ball head and a handle extending from the ball head, a bearing for enclosing the ball head of the ball stud, and holding the bearing; A housing having a housing opening for projecting the handle and having a circumferential recess formed on the outer peripheral surface, one small opening is mounted on the outer periphery of the handle of the ball stud, and the other large opening is mounted on the outer circumference of the recess of the housing. In the method of manufacturing a ball joint comprising a dust cover, a spare reinforcing ring having a substantially cylindrical shape and an inner diameter larger than the outer diameter of the housing is embedded in the other large opening of the dust cover in advance, and After arranging the auxiliary reinforcing ring at the same position in the axial direction, the convex portion formed by pressing the auxiliary reinforcing ring toward the inner diameter side is fitted into the concave portion of the housing, and the dust cover is attached to the housing.
[0012]
2. The auxiliary reinforcing ring has a shape whose diameter is gradually reduced from both ends in the axial direction toward the center.
[0013]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0014]
FIG. 1 shows a ball joint 1 according to an embodiment of the present invention. This ball joint 1 swings a
[0015]
The
[0016]
Next, an assembly process of the ball joint 1 will be described with reference to the drawings.
[0017]
First, the
[0018]
Therefore, according to the ball joint 1 as described above, the
[0019]
Further, according to the assembling method as described above, the
[0020]
Next, a second embodiment of the assembling method according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, before the other
[0021]
Therefore, according to the second embodiment, since the auxiliary reinforcing
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a ball stud having a spherical ball head and a handle extending from the ball head, a bearing enclosing the ball head of the ball stud, and holding the bearing, A housing having a housing opening at one end for projecting the handle of the ball stud from the inner circumference, and dust having one small opening mounted on the outer circumference of the handle of the ball stud and the other large opening mounted on the outer circumference of the housing. In a ball joint composed of a cover and a housing, a peripheral concave portion is formed on the outer peripheral surface, and a large opening portion of the dust cover is buried with a reinforcing ring having a convex portion projecting toward the inner diameter side. The diameter of the dust cover is larger than the outer diameter of the recess and smaller than the outer diameter of the housing, and the dust cover is mounted with the protrusion of the reinforcing ring fitted into the recess of the housing. Since the dust cover can be fixed to the housing with the reinforcing ring embedded in the opening, increase in the number of parts can be suppressed, and the large dust cover opening is fixed to the housing by pressing the large dust cover opening against the housing. Therefore, an increase in the number of assembly steps can be suppressed, and an increase in the price can be suppressed. In addition, even if a load in the pull-out direction is applied to the dust cover when the ball stud swings, the axial movement of the reinforcing ring is restricted by the housing opening side end of the concave portion of the housing. High load resistance can be maintained. Further, by increasing the axial length of the concave portion of the housing, the load resistance in the pull-out direction of the dust cover can be increased without increasing the depth of the concave portion. The thickness can be increased, and the strength of the concave portion of the housing can be maintained.
[0023]
Further, according to the production method of the present invention, a ball stud having a spherical ball head and a handle extending from the ball head, a bearing for enclosing the ball head of the ball stud, and a bearing are held. A housing having an opening at one end for projecting the handle of the ball stud from the inner periphery and having a circumferential recess formed on the outer peripheral surface; and one small opening having the other large opening at the outer periphery of the handle of the ball stud. In a method of manufacturing a ball joint comprising a dust cover whose part is mounted on the outer periphery of the housing, a spare reinforcing ring having a cylindrical shape and an inner diameter larger than the outer diameter of the housing is embedded in the other large opening of the dust cover in advance. After the concave portion of the housing and the auxiliary reinforcing ring are arranged at the same position in the axial direction, the convex portion formed by pressing the auxiliary reinforcing ring toward the inner diameter side is fitted into the concave portion of the housing, and the dust cover is attached to the housing. Since the mounted, it can be realized a ball joint of the present invention.
[0024]
Furthermore, in the manufacturing method of the present invention, when the preliminary reinforcing ring has a shape whose diameter is gradually reduced from both ends in the axial direction toward the center, it is necessary to press the preliminary reinforcing ring toward the inner diameter side and fit it into the recess of the housing. Since the pressing force is low, a ball joint can be easily manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional plan view illustrating a ball joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view illustrating a first assembly process of the ball joint according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional plan view illustrating a second assembly process of the ball joint according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. 4;
FIG. 6 is a partial sectional plan view illustrating a third assembling step of the ball joint according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of a portion C in FIG. 6;
FIG. 8 is a partial sectional plan view showing an assembling process of a ball joint according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view of a part D in FIG. 8;
FIG. 10 is a partial sectional plan view showing a conventional ball joint.
FIG. 11 is a partial sectional plan view showing another conventional ball joint.
[Explanation of symbols]
2
Claims (3)
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