JP3960458B2

JP3960458B2 - ボールジョイント

Info

Publication number: JP3960458B2
Application number: JP2001003175A
Authority: JP
Inventors: 裕典古賀
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP2002206518A

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に使用されるボールジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の懸架装置及び操舵装置の連結部にはボールジョイントが頻繁に使用されてきた。このようなボールジョイントは、図１０に示す如く、球状の球頭部１０４と該球頭部１０４から延出する柄部１０３とを有するボールスタッド１０２と、そのボールスタッド１０２の球頭部１０４を揺動回動自在に包持し、一端にベアリング開口部１０６を有する合成樹脂製のベアリング１０５と、そのベアリング１０５を内包し、一端にハウジング開口部１１３内周側からボールスタッド１０２の柄部１０３を突出させる略カップ状のハウジング１１２と、該ハウジング１１２のハウジング開口部１１３内周に配置される環状の抜け止めリング１２５と、ブーツ小開口部１２０がボールスタッド１０２の柄部１０３外周に、ブーツ大開口部１２１がリンク１２５外周に装着されるゴム状弾性体からなるブーツ１１９とを備えていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなボールジョイント１０１は、ハウジング１１２内にベアリング１０５及びボールスタッド１０２の球頭部１０４を挿入後、抜け止めリング１２５でベアリング１０５のベアリング開口部１０６を内周側に折曲させた状態でハウジング１１２のハウジング開口部１１３をかしめ加工し、その後、ブーツ１１９を装着する工程を経てボールジョイント１０１を組付していた。ここで上記ボールジョイント１０１は、ボールスタッド１０２の揺動及び回動のトルクがベアリング１０５から受ける荷重に影響され、図１１に示す如くボールスタッド１０２の球頭部１０４に内周面全面が当接するので球頭部１０４がベアリング１０５内周全面から荷重を受け、揺動及び回動のトルクが全体に高くなってしまうということがある。
【０００４】
また、ボールジョイント１０１は、ボールスタッド１０２の球頭部１０４の揺動及び回動が滑らかに行われるように、ベアリング１０５内周面とボールスタッド１０２の球頭部１０４との間に潤滑剤が塗布されている。この潤滑剤はボールスタッド１０２の揺動に伴ってベアリング１０５のベアリング開口部１０６から外側へ流出しやすく、潤滑性が低下してしまうということがある。さらに、ボールスタッド１０２の球頭部１０４とベアリング１０５の内球面とがほぼ隙間なく密着しているため、潤滑剤が全周にいきわたるのが難しいということがある。
【０００５】
よって本発明は以上の如き課題を解決し、揺動及び回動のトルクを低く設定でき、潤滑性の高いボールジョイントを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の如き構成である。
【０００７】
１．球状の球頭部と球頭部から突出する柄部とよりなるボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を揺動回動自在に包持し一方にベアリング開口部を有するベアリングと、ベアリングを内包し一方に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を備えるボールジョイントにおいて、ベアリングの外周面は複数の外周突条及び複数の外周凹部が形成されるとともに、ハウジングの内周面に複数の内周突条及び複数の内周凹部が形成され、ベアリングとハウジングとは外周突条と内周突条とが交差した状態で係合し、ベアリングの内周面には、外周突条と内周突条が係合した部分に球頭部と当接する大突部が形成されるとともに、外周突条と内周凹部が係合した部分、及び外周凹部と内周突条が係合した部分に大突部より突出量が少ない小突部が形成される。
【０００８】
２．ベアリングは外周面に軸方向に延びる複数の外周突条が形成され、ハウジングは内周面に周状の複数の内周突条が形成されている。
【０００９】
３．ベアリングは外周面に周状に複数の外周突条が形成され、ハウジングは内周面に軸方向に延びる複数の内周突条が形成されている。
【００１０】
４．ベアリングはベアリング開口部付近外周面に周状のベアリング突部が形成され、ベアリング突部はハウジングの内周面に全周にわたって当接する。
【００１１】
【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。
【００１２】
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から延出する柄部３とから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、一端端部が開口するベアリング開口部６、他端が円弧状に閉じる底部７を有するベアリング５と、ベアリング５を内包し、一端にベアリング開口部６側端部が開口するハウジング開口部１３を有するハウジング１２とを備える。ハウジング１２は、アルミ材よりなる外カップ１２ａと、強度を高めるために外カップ１２ａ内周底部に配置される鉄鋼材よりなる内カップ１２ｂとより構成される。そして、ハウジング１２のハウジング開口部１３内周には、段状の第一段部１４と、第一段部１４に連続し小径となる第二段部１５が形成され、第二段部１５には、ベアリング５の外周に形成したフランジ８が着座し、第二段部１５には、ハウジング開口部１３内周に配置される環状の抜け止めリング２５の外周に形成した鍔部２６が着座する。抜け止めリング２５の内周は、所望するベアリング５のベアリング開口部６外周曲率と同一曲率の曲内面２８を有し、その外周には鍔部２６に連続し軸線方向に延びる立壁部２７が形成される。そしてゴム状弾性体からなるブーツ１９の、第二補強環２３が内部に埋設されるブーツ大開口部２１が抜け止めリング２５の立壁部２７に固定され、第一補強環２２が内部に埋設され断面コの字状のフェルール２４が装着されるブーツ小開口部２０がボールスタッド２の柄部３外周に固定される。
【００１３】
ここでベアリング５は、図３に示す如く、外周面にベアリング開口部６付近に周状のフランジ８とフランジ８より底部7側にフランジ8より小径の外径を有するベアリング突部１１が形成されている。また、軸方向に底部7からベアリング突部１１まで延びる外周突条９が複数形成されており、各外周突条９間に外周凹部１０が形成されている。また、図４に示す如くハウジング１２は、外カップ１２ａと内カップ１２ｂとよりなり、その内周面にハウジング開口部１３付近に突部１８が形成されている。また、周突の内周突条１６が複数形成され、各内周突条１６間に内周凹部１７が形成されている。
【００１４】
次に上記ボールジョイント１の組付方法について説明する。
【００１５】
まず図５に示す如く、予め外カップ１２ａの内周所定位置に内カップ１２ｂを配置したハウジング１２のハウジング開口部１３側からベアリング５を挿入し、ベアリング５の底部7をハウジング１２の内周面に、ベアリング５のフランジ８をハウジング１２の第二段部１５に着座させ、続いてベアリング５のベアリング開口部６側からボールスタッド２の球頭部４を挿入する。このときベアリング５のベアリング突部１１とハウジング１２のハウジング突部１８は略同位置になるように配置される。次に図６に示す如く、ハウジング１２のハウジング開口部１３内周側に抜け止めリング２５を挿入し、ベアリング５のベアリング開口部６を抜け止めリング２５の曲内面２８に倣って内周側に折曲させるとともに、抜け止めリング２５の鍔部２６をハウジング１２の第一段部１４に着座させ、この状態でハウジング１２のハウジング開口部１３をかしめ加工し、図７に示す如き予備組立体４１を組付ける。
【００１６】
そして最後に、ブーツ１９のブーツ大開口部２１が抜け止めリング２５の立壁部２７に、ブーツ小開口部２０がボールスタッド２の柄部３外周に圧入されて、図１に示す如きボールジョイント１の組付けが完了する。
【００１７】
よって上記ボールジョイント１は、ベアリング５の外周面に軸方向に底部７からベアリング突部１１まで延びる外周突条９が複数形成され、各外周突条９間には外周凹部１０が形成されており、またハウジング１２の内周面に周状の内周突条１６が複数形成され、各内周突条１６間には内周凹部１７が形成されているので、ハウジング開口部１３をかしめ加工すると、図２の（ア）に示す如く、ベアリング５の外周突条９とハウジング１２の内周突条１６が係合した部分はベアリング５の内周に大突部３０が形成されて、この大突部３０はボールスタッド２の球頭部４と強く当接し、ベアリング５の外周突条９とハウジング１２の内周凹部１７とが係合した部分はベアリング５の内周面に大突部３０よりも突出量が少なくボールスタッド２の球頭部４と当接しない小突部３１が形成され、また、図２の（イ）に示す如く、ベアリング５の外周凹部１０とハウジング１２の内周突条１６が係合した部分は小突部３１が形成され、ベアリング５の外周凹部１０とハウジング１２の内周凹部１７とが係合した部分はベアリング５の内周面に変化は与えられないので、ベアリング５の内周面とボールスタッド２の球頭部４とは接触せず、空間Ｓが発生する。また、ベアリング５の外周面にベアリング開口部６付近にベアリング突部１１が形成され、ハウジング１２の内周面にハウジング開口部１３付近にハウジング突部１８が形成され、ベアリング５のベアリング突部１１とハウジング１２のハウジング突部１８が係合した部分はベアリング５の内周面に周状に突出する漏出防止部３２が形成される。
【００１８】
次に本発明の他の実施例を図８及び図９を基に説明する。
【００１９】
図８に示されるベアリング５５は外周面にベアリング開口部６付近に周状のベアリング突部１１が形成されている。加えて、ベアリング突部１１よりベアリング底部７側に周状に複数の外周突条５９が形成され、各外周突条５９間に外周凹部６０が形成されている。また、図９に示されるハウジング６２の内カップ６２ｂは内周面にハウジング開口部１３付近に周状のハウジング突部１８が形成されている。加えて内周面にハウジングの底部からハウジング突部１８まで延びる内周突条６６が複数形成されており、各内周突条６６間には内周凹部６７が形成されている。
【００２０】
上記の如きベアリング５５とハウジング６２を有するボールジョイント５１は、ボールジョイント１と同様の工程で組付けられる。
【００２１】
上記の如きボールジョイント５１は、ハウジング開口部１３をかしめ加工するとベアリング５５の外周突条５９とハウジング６２の内周突条６６が係合した部分はベアリング５５の内周に大突部３０が形成されて、この大突部３０はボールスタッド２の球頭部４と強く当接し、ベアリング５５の外周突条５９とハウジング６２の内周凹部６７とが係合した部分はベアリング５５の内周面に大突部３０よりも突出量が少なく、ボールスタッド２の球頭部４と当接しない小突部３１が形成され、また、ベアリング５５の外周凹部６０とハウジング６２の内周突条６６が係合した部分は小突部３１が形成され、ベアリング５５の外周凹部６０とハウジング６２の内周凹部６７とが係合した部分はベアリング５５の内周面に変化は与えられないので、ベアリング５５の内周面とボールスタッド２の球頭部４とは接触せず、空間Ｓが発生する。また、ベアリング５５の外周面にベアリング開口部６付近にベアリング突部１１が形成され、ハウジング６２の内周面にハウジング開口部１３付近にハウジング突部１８が形成され、ベアリング５５のベアリング突部１１とハウジング６２のハウジング突部１８が係合した部分はベアリング５５の内周面に周状に突出する漏出防止部３２が形成される。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明のボールジョイントによれば、球状の球頭部と球頭部から突出する柄部とよりなるボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を揺動回動自在に包持し一方にベアリング開口部を有するベアリングと、ベアリングを内包し一方に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を備えるボールジョイントにおいて、ベアリングの外周面は複数の外周突条及び複数の外周凹部が形成されるとともに、ハウジングの内周面に複数の内周突条及び複数の内周凹部が形成され、ベアリングとハウジングとは外周突条と内周突条とが交差した状態で係合し、ベアリングの内周面には、外周突条と内周突条が係合した部分に球頭部と当接する大突部が形成されるとともに、外周突条と内周凹部が係合した部分、及び外周凹部と内周突条が係合した部分に大突部より突出量が少ない小突部が形成されるので、ハウジングのハウジング開口部をかしめ加工すると、ベアリングの内周面にボールスタッドの球頭部に当接する部分と当接せずにボールスタッドの球頭部とベアリングの内周面との間に空間が発生する部分とが形成されるため、空間が潤滑剤溜りとなり、ボールスタッドの揺動及び回動に伴って潤滑剤が全体にいきわたりボールスタッドの球頭部がベアリングの内側で滑らかに揺動及び回動できる。また、ボールスタッドの球頭部とベアリングの内周面とが当接しない部分が形成されるのでボールスタッドの球頭部がベアリングの内周面から荷重を受ける面積が減少するため、揺動及び回動のトルクが高くなることを抑制できる。さらに、ベアリングの内周面のボールスタッドの球頭部に当接しない部分がバックアップすることができるで、ボールスタッドに大きな荷重がかかったときに負荷に対する耐荷重及び耐久性を向上できる。
【００２３】
また、上記ボールジョイントで、ベアリングはベアリング開口部付近外周面に周状のベアリング突部が形成され、ベアリング突部はハウジングの内周面に全周にわたって当接すると、ベアリングのベアリング開口部付近の内周面に周状に突出する漏出防止部が形成されるので、ベアリング内周面とボールスタッドの球頭部との間が強く当接し、ベアリング内の潤滑剤が外へ流出するのを防ぐことができるため、ボールジョイントが滑らかに揺動及び回動することができる。
【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正面図である。
【図２】（ア）は、図１のＡ部拡大図、（イ）は図１のＢ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に使用されるベアリングを表す正面図である。
【図４】本発明の実施例によるボールジョイントに使用されるハウジングを表す断面正面図である。
【図５】本発明の実施例によるボールジョイントを組付する第一段階を表す部分断面正面図である。
【図６】本発明の実施例によるボールジョイントを組付する第二段階を表す部分断面正面図である。
【図７】本発明の実施例によるボールジョイントの組付途中の予備組付体を表す部分断面正面図である。
【図８】本発明の他の実施例によるボールジョイントに使用されるベアリングを表す正面図である。
【図９】本発明の他の実施例によるボールジョイントに使用されるベアリングを表す正面図である。
【図１０】従来のボールジョイントを表す部分断面正面図である。
【図１１】図１０のＣ部拡大図である。
【符号の説明】
２ボールスタッド
３柄部
４球頭部
５ベアリング
６ベアリング開口部
９外周突条
１２ハウジング
１６内周突条
５９外周突条
６６内周突条

Claims

球状の球頭部（４）と該球頭部（４）から突出する柄部（３）とよりなるボールスタッド（２）と、該ボールスタッド（２）の球頭部（４）を揺動回動自在に包持し一方にベアリング開口部（６）を有するベアリング（５）と、該ベアリング（５）を内包し一方に前記ボールスタッド（２）の柄部（３）を突出させるハウジング開口部（１３）を有するハウジング（１２）とを備えるボールジョイントにおいて、前記ベアリング（５）の外周面は複数の外周突条（９）及び複数の外周凹部（１０）が形成されるとともに、前記ハウジング（１２）の内周面に複数の内周突条（１６）及び複数の内周凹部（１７）が形成され、該ベアリング（５）と前記ハウジング（１２）とは外周突条（９）と内周突条（１６）とが交差した状態で係合し、ベアリング（５）の内周面には、外周突条（９）と内周突条（１６）が係合した部分に前記球頭部（４）と当接する大突部（３０）が形成されるとともに、外周突条（９）と内周凹部（１７）が係合した部分、及び外周凹部（１０）と内周突条（１６）が係合した部分に該大突部（３０）より突出量が少ない小突部（３１）が形成されることを特徴とするボールジョイント。
前記ベアリング（５）は外周面に軸方向に延びる複数の外周突条（９）が形成され、前記ハウジング（１２）は内周面に周状の複数の内周突条（１６）が形成されていることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。
前記ベアリング（５）は外周面に周状に複数の外周突条（５９）が形成され、前記ハウジング（１２）は内周面に軸方向に延びる複数の内周突条（６６）が形成されていることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。
前記ベアリング（５）はベアリング開口部（６）付近外周面に周状のベアリング突部（１１）が形成され、該ベアリング突部（１１）は前記ハウジング（１２）の内周面に全周にわたって当接することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のボールジョイント。