JP2000145755A - Ball joint - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は，自動車のステアリング機構，サ
スペンション機構等に用いるボールジョイントに関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a ball joint used for a steering mechanism, a suspension mechanism, and the like of an automobile.
【０００２】[0002]
【従来技術】図５に示すごとく，従来のボールジョイン
ト９は，球頭部７１とスタッド７２とからなるボールス
タッド７と，該ボールスタッド７の球頭部７１を回動可
能に支承するソケット９６と，該ソケット９６の内部に
上記球頭部７１と対面させて配設した樹脂製のロアボー
ルシート９２１，アッパボールシート９２２と，上記ソ
ケット９６のスタッド側の開口部９６０にかしめ固定さ
れるリング状のキャップ９５とを有する。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, a conventional ball joint 9 comprises a ball stud 7 comprising a ball head 71 and a stud 72, and a socket 96 for rotatably supporting the ball head 71 of the ball stud 7. A resin lower ball seat 921 and an upper ball seat 922 disposed inside the socket 96 so as to face the ball head 71, and a ring fixed by caulking to the stud-side opening 960 of the socket 96. And a cap 95 in the shape of a letter.
【０００３】[0003]
【解決しようとする課題】しかしながら，上記ボールジ
ョイント９においては，２点のボールシート（上記ロア
ボールシート９２１，アッパボールシート９２２）の内
面と上記球頭部７１との間には，各構成部品寸法のばら
つきにより発生する回転摩擦トルクの上昇を抑えるため
にクリアランス９３を設けてある。そのため，ボールジ
ョイント９の剛性を確保することは困難である。また，
クリアランス９３の幅Ｑが大きくなると異音が発生しや
すくなる。これらを解決するため，上記クリアランス９
３の幅Ｑを小さくすることが考えられるが，この場合に
は，グリース潤滑が悪くなり，耐久性が低下するばかり
でなく回転摩擦トルクが上昇するという問題がある。However, in the above-described ball joint 9, each component is provided between the inner surfaces of the two ball seats (the lower ball seat 921 and the upper ball seat 922) and the ball head 71. A clearance 93 is provided to suppress an increase in rotational friction torque caused by dimensional variations. Therefore, it is difficult to secure the rigidity of the ball joint 9. Also,
When the width Q of the clearance 93 increases, abnormal noise is likely to occur. To solve these, the clearance 9
Although it is conceivable to reduce the width Q of No. 3, in this case, there is a problem that grease lubrication is deteriorated and not only durability is reduced but also rotational friction torque is increased.
【０００４】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，回転摩擦トルクの上昇を抑え，ボールジ
ョイントの剛性及び耐久性を向上させることができるボ
ールジョイントを提供しようとするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a ball joint capable of suppressing an increase in rotational friction torque and improving the rigidity and durability of the ball joint. is there.
【０００５】[0005]
【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，球頭部と
スタッドとからなるボールスタッドと，該ボールスタッ
ドの球頭部を回動可能に支承するソケットと，該ソケッ
トの内部に上記球頭部と対面させて配設した樹脂製のボ
ールシートと，上記ソケットのスタッド側の開口部にか
しめ固定されるリング状のキャップとを有するボールジ
ョイントにおいて，上記ソケットの開口部は，上記キャ
ップを係止する基端部と，該基端部の外周側に設けたか
しめ部とを有し，上記基端部の内周部には球頭部側から
スタッド側に向かって拡開するソケットテーパ部を設け
てあり，また，上記ボールシートの開口部の内周部に
は，球頭部側からスタッド側に向かって拡開するシート
テーパ部を設けてあり，上記ボールシートの開口部の外
周部は，上記かしめ部を上記キャップにかしめた状態に
おいては，上記ソケットテーパ部に当接しており，か
つ，上記ボールシートの内面は，複数の帯状平面により
構成されており，隣り合う帯状平面と上記球頭部との間
には，グリース溜りが形成されていることを特徴とする
ボールジョイントにある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a ball stud including a ball head and a stud, a socket for rotatably supporting the ball head of the ball stud, and the socket inside the socket. In a ball joint having a resin ball seat disposed so as to face a ball head and a ring-shaped cap fixed by caulking to a stud-side opening of the socket, the opening of the socket is provided with the cap And a caulking portion provided on an outer peripheral side of the base end, and a socket which expands from a ball head side toward a stud side on an inner peripheral portion of the base end portion. A taper portion is provided, and a seat taper portion that expands from the ball head side toward the stud side is provided on an inner peripheral portion of the opening of the ball seat. The outer periphery is as above caulked Is swaged to the cap, the abutment is in contact with the socket taper portion, and the inner surface of the ball seat is constituted by a plurality of band-shaped planes. Between them is a ball joint characterized by the formation of a grease reservoir.
【０００６】本発明において最も注目すべきことは，か
しめ後において上記ボールシートは上記ソケットテーパ
部に当接していることと，隣り合う上記帯状平面と上記
球頭部との間にはグリース溜りが形成されていることで
ある。なお，上記ボールシートの開口部の外周部は，上
記かしめ部を上記キャップにかしめる前の自由状態にお
いては，上記ソケットテーパ部に当接していない。The most remarkable point in the present invention is that the ball seat is in contact with the socket taper portion after caulking, and a grease pool is formed between the adjacent band-shaped plane and the ball head. It is formed. The outer peripheral portion of the opening of the ball seat is not in contact with the socket taper portion in a free state before the caulking portion is caulked to the cap.
【０００７】次に，本発明の作用につき説明する。本発
明においては，上記ボールシートの開口部は，上記ソケ
ットの開口部に設けたかしめ部を内周側にかしめること
により，上記キャップを介して上記スタッドの軸芯方向
に押しつぶされている。そして，押しつぶされたボール
シートの開口部は，その外周部が上記ソケットテーパ部
に当接するまで外周側に倒れこんでいる。Next, the operation of the present invention will be described. In the present invention, the opening of the ball seat is crushed in the axial direction of the stud via the cap by caulking a caulking portion provided in the opening of the socket toward the inner peripheral side. The crushed opening of the ball seat falls down to the outer peripheral side until its outer peripheral portion comes into contact with the socket taper portion.
【０００８】そのため，上記球頭部に付与される面圧を
抑え，上記ボールシートの開口部及び上記帯状平面を上
記球頭部に対して対面接触させることができる。それ
故，回転摩擦トルクの上昇を抑え，上記ボールジョイン
トの剛性を向上させることができる。Therefore, the surface pressure applied to the ball head can be suppressed, and the opening of the ball seat and the band-shaped plane can be brought into face-to-face contact with the ball head. Therefore, an increase in rotational friction torque can be suppressed, and the rigidity of the ball joint can be improved.
【０００９】また，上記ボールシートの内面は，複数の
帯状平面により構成されており，隣り合う帯状平面と上
記球頭部との断面は，２本の接線と円とによって形成さ
れた略三角形状のグリース溜りが環状に形成されている
（図４）。Further, the inner surface of the ball seat is constituted by a plurality of band-shaped planes, and the cross section of the adjacent band-shaped plane and the ball head is substantially triangular formed by two tangents and a circle. Is formed in an annular shape (FIG. 4).
【００１０】そのため，上記ボールシートの帯状平面と
上記球頭部の球面との間に，クサビ作用が生じる。クサ
ビ作用とは，摩擦面において運動方向に狭まっているク
サビ状隙間内に例えばグリース等の流体が引き込まれや
すくなる作用をいう。このクサビ作用により，上記ボー
ルシートと上記球頭部との間の潤滑性が良くなり，耐久
性を向上させることができる。[0010] Therefore, a wedge action occurs between the band-shaped plane of the ball seat and the spherical surface of the ball head. The wedge action refers to an action in which a fluid such as grease is easily drawn into a wedge-shaped gap narrowed in the movement direction on the friction surface. By this wedge action, lubricity between the ball seat and the ball head is improved, and durability can be improved.
【００１１】次に，請求項２の発明のように，上記複数
の帯状平面は，上記スタッドの軸芯方向と直交する方向
に設けてあることが好ましい。この場合には，上記グリ
ース溜りが略水平に形成されるので，個々のグリース溜
りにおいて，確実にグリースを保持させることができ
る。Next, as in the second aspect of the present invention, it is preferable that the plurality of band-shaped planes are provided in a direction orthogonal to the axial direction of the stud. In this case, since the grease reservoir is formed substantially horizontally, grease can be reliably held in each grease reservoir.
【００１２】次に，請求項３の発明のように，上記複数
の帯状平面には，該帯状平面と直交する方向にグリース
溝が設けてあることが好ましい。この場合には，上記複
数のグリース溜りが上記グリース溝により連通されるの
で，各グリース溜りに対して均等にグリースを保持させ
ることができる。Next, as in the invention of claim 3, it is preferable that a grease groove is provided in the plurality of band-shaped planes in a direction orthogonal to the band-shaped planes. In this case, since the plurality of grease reservoirs are communicated with each other through the grease groove, grease can be held uniformly in each grease reservoir.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】実施形態例 本発明の実施形態例にかかるボールジョイントにつき，
図１〜図４を用いて説明する。なお，本発明にかかるボ
ールジョイント１は自動車のサスペンションに設けられ
るもので，例えば，車体側にはソケット６，車輪側には
ボールスタッド７が接続される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment A ball joint according to an embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. The ball joint 1 according to the present invention is provided on a suspension of an automobile. For example, a socket is connected to a vehicle body and a ball stud 7 is connected to a wheel.
【００１４】本例のボールジョイント１は，図１〜図４
に示すごとく，球頭部７１とスタッド７２とからなるボ
ールスタッド７と，該ボールスタッド７の球頭部７１を
回動可能に支承するソケット６と，該ソケット６の内部
に上記球頭部７１と対面させて配設した樹脂製のボール
シート２と，上記ソケット６のスタッド側の開口部６０
にかしめ固定されるリング状のキャップ５とを有する。
また，上記スタッド７２の外周と上記ソケット６の開口
部６０との間にはブーツ８が設けてある。The ball joint 1 of this embodiment is shown in FIGS.
As shown in the figure, a ball stud 7 consisting of a ball head 71 and a stud 72, a socket 6 for rotatably supporting the ball head 71 of the ball stud 7, and the ball head 71 inside the socket 6 A ball seat 2 made of resin disposed so as to face the stud side opening 60 of the socket 6.
And a ring-shaped cap 5 which is fixed by caulking.
A boot 8 is provided between the outer periphery of the stud 72 and the opening 60 of the socket 6.
【００１５】上記ソケット６の開口部６０は，図２に示
すごとく，上記キャップ５を係止する基端部６１と，該
基端部６１の外周側に設けたかしめ部６２とを有し，上
記基端部６１の内周部には球頭部側からスタッド側に向
かって拡開するソケットテーパ部６１２を設けてある。
また，上記ボールシート２の開口部２０の内周部には，
球頭部側からスタッド側に向かって拡開するシートテー
パ部２０５を設けてある。As shown in FIG. 2, the opening 60 of the socket 6 has a base 61 for locking the cap 5 and a caulking portion 62 provided on the outer peripheral side of the base 61. A socket taper portion 612 that expands from the ball head side toward the stud side is provided on the inner peripheral portion of the base end portion 61.
In addition, on the inner peripheral portion of the opening 20 of the ball seat 2,
A seat taper portion 205 that expands from the ball head side toward the stud side is provided.
【００１６】上記ボールシート２の開口部２０の外周部
２０６は，図２（ｂ）に示すごとく，上記かしめ部６２
を上記キャップ５にかしめた状態においては，上記ソケ
ットテーパ部６１２に当接している。なお，図２（ａ）
に示すごとく，かしめ前の自由状態においては，上記ソ
ケットテーパ部６１２に当接していない。The outer peripheral portion 206 of the opening 20 of the ball seat 2 is, as shown in FIG.
Is in contact with the socket taper portion 612 in a state in which is crimped on the cap 5. FIG. 2 (a)
As shown in (1), in the free state before swaging, the socket taper portion 612 is not in contact.
【００１７】図３に示すごとく，上記ボールシート２の
内面は，複数の帯状平面２７により構成されている。上
記複数の帯状平面２７は，上記スタッド７２の軸芯方向
と直交する方向に設けてある。上記複数の帯状平面２７
には，該帯状平面２７と直交する方向にグリース溝２７
３が設けてある。なお，図中の符号２８は球頭部７１の
逃がし部である。図４に示すごとく，隣り合う帯状平面
２７，２７と上記球頭部７１との間には，グリース溜り
３が形成されている。As shown in FIG. 3, the inner surface of the ball seat 2 is constituted by a plurality of band-shaped flat surfaces 27. The plurality of band-shaped planes 27 are provided in a direction orthogonal to the axial direction of the stud 72. The plurality of band-shaped planes 27
The grease groove 27 in a direction perpendicular to the
3 are provided. Reference numeral 28 in the drawing denotes a relief portion of the ball head 71. As shown in FIG. 4, a grease reservoir 3 is formed between the adjacent strip-shaped planes 27, 27 and the spherical head 71.
【００１８】次に，本例の作用につき説明する。本例に
おいては，上記ボールシート２の開口部２０は，上記ソ
ケット６の開口部６０に設けたかしめ部６２を内周側に
かしめることにより，上記キャップ５を介して上記スタ
ッド７２の軸芯方向に押しつぶされている。そして，押
しつぶされたボールシート２の開口部２０は，その外周
部２０６が上記ソケットテーパ部６１２に当接するまで
外周側に倒れこんでいる。Next, the operation of the present embodiment will be described. In this embodiment, the opening 20 of the ball seat 2 is formed by caulking a caulking portion 62 provided in the opening 60 of the socket 6 toward the inner peripheral side, so that the axial center of the stud 72 is interposed via the cap 5. Crushed in the direction. The crushed opening 20 of the ball seat 2 falls down toward the outer peripheral side until the outer peripheral portion 206 comes into contact with the socket taper portion 612.
【００１９】そのため，上記球頭部７１に付与される面
圧を抑え，上記ボールシート２の開口部２０及び上記帯
状平面２７を上記球頭部７１に対して対面接触させるこ
とができる。それ故，回転摩擦トルクの上昇を抑え，上
記ボールジョイント１の剛性を向上させることができ
る。Therefore, the surface pressure applied to the ball head 71 can be suppressed, and the opening 20 of the ball seat 2 and the band-shaped plane 27 can be brought into face-to-face contact with the ball head 71. Therefore, an increase in rotational friction torque can be suppressed, and the rigidity of the ball joint 1 can be improved.
【００２０】また，上記ボールシート２の内面は，複数
の帯状平面２７により構成されており，隣り合う帯状平
面２７，２７と上記球頭部７１との断面は，図４（ｂ）
に示すごとく，２本の接線と円とによって形成された略
三角形状のグリース溜り３が環状に形成されている。The inner surface of the ball seat 2 is constituted by a plurality of band-shaped planes 27. The cross section of the adjacent band-shaped planes 27, 27 and the ball head 71 is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a substantially triangular grease reservoir 3 formed by two tangents and a circle is formed in an annular shape.
【００２１】そのため，上記ボールシート２の帯状平面
２７，２７と上記球頭部７１の球面との間に，クサビ作
用が生じる。クサビ作用とは，図４（ｂ）に示すごと
く，摩擦面において運動方向に狭まっているクサビ状隙
間３１内に例えばグリース等の流体が引き込まれやすく
なる作用をいう。このクサビ作用により，上記ボールシ
ート２と球頭部７１との間の潤滑性が良くなり，耐久性
を向上させることができる。Therefore, a wedge effect occurs between the band-shaped flat surfaces 27, 27 of the ball seat 2 and the spherical surface of the spherical head 71. The wedge action refers to an action in which a fluid such as grease is easily drawn into the wedge-shaped gap 31 narrowing in the movement direction on the friction surface, as shown in FIG. Due to this wedge action, lubricity between the ball seat 2 and the ball head 71 is improved, and durability can be improved.
【００２２】また，上記複数の帯状平面２７は，上記ス
タッド７２の軸芯方向と直交する方向に設けてある。そ
のため，図４（ａ）に示すごとく，上記グリース溜り３
が略水平に形成されるので，個々のグリース溜り３にお
いて，確実にグリースを保持させることができる。The plurality of band-shaped flat surfaces 27 are provided in a direction orthogonal to the axial direction of the stud 72. Therefore, as shown in FIG.
Is formed substantially horizontally, so that the grease can be reliably held in each grease reservoir 3.
【００２３】また，上記複数の帯状平面２７には，該帯
状平面２７と直交する方向にグリース溝２７３が設けて
ある。そのため，上記複数のグリース溜り３が上記グリ
ース溝２７３により連通されるので，各グリース溜り３
に対して均等にグリースを保持させることができる。A grease groove 273 is provided in the plurality of band-shaped planes 27 in a direction perpendicular to the band-shaped planes 27. Therefore, since the plurality of grease reservoirs 3 communicate with each other through the grease groove 273, each grease reservoir 3
Grease can be held evenly with respect to.
【００２４】[0024]
【発明の効果】上述のごとく，本発明によれば，回転摩
擦トルクの上昇を抑え，ボールジョイントの剛性及び耐
久性を向上させることができるボールジョイントを提供
することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a ball joint capable of suppressing an increase in rotational friction torque and improving rigidity and durability of the ball joint.
【図１】実施形態例における，ボールジョイントの断面
説明図。FIG. 1 is an explanatory sectional view of a ball joint in an embodiment.
【図２】実施形態例における，（ａ）かしめ前のボール
シートの開口部を示す一部断面斜視図，（ｂ）かしめ後
のボールシートの開口部を示す一部断面斜視図。FIGS. 2A and 2B are perspective views showing an opening of a ball seat before swaging, and FIGS. 2B and 2B are perspective views showing a part of an opening of a ball seat after swaging.
【図３】実施形態例における，ボールシートの内面を構
成する帯状平面の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a band-shaped plane constituting an inner surface of a ball seat in the embodiment.
【図４】実施形態例における，（ａ）グリース溜りの配
置を示す説明図，（ｂ）グリース溜りの断面形状を示す
拡大説明図。4A and 4B are explanatory diagrams showing an arrangement of a grease reservoir and an enlarged explanatory diagram showing a cross-sectional shape of the grease reservoir in the embodiment.
【図５】従来例における，ボールジョイントの断面説明
図。FIG. 5 is an explanatory sectional view of a ball joint in a conventional example.
１．．．ボールジョイント， ２．．．ボールシート， ２０．．．開口部， ２０５．．．シートテーパ部， ２０６．．．外周部， ２７．．．帯状平面， ２７３．．．グリース溝， ３．．．グリース溜り， ５．．．キャップ， ６．．．ソケット， ６０．．．開口部， ６１．．．基端部， ６１２．．．ソケットテーパ部， ６２．．．かしめ部， ７．．．ボールスタッド， ７１．．．球頭部， ７２．．．スタッド， 1. . . Ball joint, 2. . . Ball seat, 20. . . Opening, 205. . . Sheet taper portion, 206. . . Outer periphery, 27. . . Zonal plane, 273. . . 2. grease groove, . . Grease pool, 5. . . Cap, 6. . . Socket, 60. . . Opening, 61. . . Proximal end, 612. . . Socket taper portion, 62. . . 6. caulking part, . . Ball studs, 71. . . Ball head, 72. . . stud,
Claims (3)
ッドと，該ボールスタッドの球頭部を回動可能に支承す
るソケットと，該ソケットの内部に上記球頭部と対面さ
せて配設した樹脂製のボールシートと，上記ソケットの
スタッド側の開口部にかしめ固定されるリング状のキャ
ップとを有するボールジョイントにおいて，上記ソケッ
トの開口部は，上記キャップを係止する基端部と，該基
端部の外周側に設けたかしめ部とを有し，上記基端部の
内周部には球頭部側からスタッド側に向かって拡開する
ソケットテーパ部を設けてあり，また，上記ボールシー
トの開口部の内周部には，球頭部側からスタッド側に向
かって拡開するシートテーパ部を設けてあり，上記ボー
ルシートの開口部の外周部は，上記かしめ部を上記キャ
ップにかしめた状態においては，上記ソケットテーパ部
に当接しており，かつ，上記ボールシートの内面は，複
数の帯状平面により構成されており，隣り合う帯状平面
と上記球頭部との間には，グリース溜りが形成されてい
ることを特徴とするボールジョイント。1. A ball stud comprising a ball head and a stud, a socket for rotatably supporting the ball head of the ball stud, and a ball head disposed inside the socket so as to face the ball head. In a ball joint having a resin ball seat and a ring-shaped cap which is caulked and fixed to an opening on the stud side of the socket, the opening of the socket has a base end for locking the cap, A caulking portion provided on the outer peripheral side of the base end portion, and a socket taper portion expanding from the ball head side toward the stud side is provided on the inner peripheral portion of the base end portion. An inner peripheral portion of the opening of the ball seat is provided with a seat taper portion that expands from the ball head side toward the stud side. Squashed state In the above, the inner surface of the ball seat is in contact with the socket taper portion, and the inner surface of the ball seat is constituted by a plurality of band-shaped planes. A ball joint characterized by being formed.
は，上記スタッドの軸芯方向と直交する方向に設けてあ
ることを特徴とするボールジョイント。2. The ball joint according to claim 1, wherein the plurality of band-shaped planes are provided in a direction orthogonal to an axial direction of the stud.
状平面には，該帯状平面と直交する方向にグリース溝が
設けてあることを特徴とするボールジョイント。3. The ball joint according to claim 1, wherein the plurality of band-shaped planes are provided with a grease groove in a direction orthogonal to the band-shaped planes.
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