JP2001151121A - ステアリングのジョイント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ゴム状弾性体のバネ特性が安定し、振動の吸
収効果が低減することのないステアリングのジョイント
を提供する。 【解決手段】 １． 操舵により車体幅方向に変位する
変位軸４１と、車輪を支持する車輪支持体とを連結し、
変位軸４１又は車輪支持体の一方に接続される第一ボー
ルジョイント１１と、他方車輪支持体又は変位軸に接続
される第二ボールジョイント２１からなるステアリング
のジョイント装置において、第二ボールジョイントの第
一ボールジョイント側端部には、軸状の柄部と、柄部の
外周側に同心状に配置されるカラー２５と、カラーと柄
部との間に介在されるゴム状弾性体からなるブッシュ組
立部３１が設けられ、ブッシュ組立部が、第一ボールジ
ョイントの第二ボールジョイント側端部に形成される円
筒軸部に圧入固定されており、円筒軸部内周面に円筒軸
部開口部に連通する溝が形成される。 ２． 円筒軸部内周面に形成される溝が螺旋状である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車における
ステアリングのジョイント装置に係り、特に車輪からの
振動を吸収するステアリングのジョイント装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のステアリングには様々な構造が
あるが、例えばラック・ピニオン式のステアリングの構
造は次のようである。つまり、図１に示す如く、車輪７
１を支持する車輪支持体６４は第一ボールジョイント１
１１を備えたジョイント装置１０１を介してラック組立
体５２のラックの軸（図示せず）に接続される。そして
ラックの軸のラック歯に、ステアリングホイール５５か
ら延びるステアリングシャフト５４の端部に設けられる
ステアリングギア（図示せず）が噛合されていた。この
ようなステアリングによれば、ステアリングホイール５
５を回す回転運動がステアリングギア及びラック歯によ
り、車幅方向の直進運動に変換され、車輪支持体６４を
引っぱり及び押圧して車輪７１の向きを変える構造にな
っていた。

【０００３】このステアリングに使用される、車輪支持
体６４とラックの軸を連結するジョイント装置１０１
は、図９に示す如く、第一ボールジョイント１１１と第
二ボールジョイント１２１とから構成されており、第二
ボールジョイント１２１の第一ボールジョイント側端部
に設けられたブッシュ組立部１３１が、第一ボールジョ
イント１１１の第二ボールジョイント側端部に設けられ
た円筒軸部１１９に圧入後、円筒軸部１１９の端部かし
め加工により固定されていた。このブッシュ組立部１３
１は、ボールスタッド１２２の柄部１２３と、柄部１２
３の外周側に同心状に配置されるカラー１２５と、カラ
ー１２５と柄部１２３との間に介在されるゴム状弾性体
１２６とから構成されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ブッシュ組立部１
３１を備えたステアリングのジョイント装置１０１は、
次のように第一ボールジョイント１１１と第二ボールジ
ョイント１２１が組付けられていた。つまり、第一ボー
ルジョイント１１１の円筒軸部１１９と第二ボールジョ
イント１２１のブッシュ組立部１３１とが対向するよう
に配置された後、図示せぬ押圧治具によりブッシュ組立
部１３１を円筒軸部１１９内に圧入し、ブッシュ組立部
１３１のフランジ１２５ａを円筒軸部１１９の内周に形
成された段部１２０ｂに突き当てて、ブッシュ組立部１
３１の位置決めをする。その後、円筒軸部１１９の端部
にかしめ加工を施し、ジョイント装置１０１を組付けて
いた。

【０００５】ここで第二ボールジョイント１２１のブッ
シュ組立部１３１は、振動が車輪７１からステアリング
ホイール５５を通じて運転者に伝わることを抑制するた
めに第一ボールジョイント１１１の円筒軸部１１９内へ
圧入されるが、そのとき第一ボールジョイント１１１の
円筒軸部１１９内の空気は第二ボールジョイント１２１
の第一ボールジョイント側端部により押圧され圧縮され
る。この圧縮された空気の反力によりブッシュ組立部１
３１へ荷重がかかり、その結果、ブッシュ組立部１３１
のゴム状弾性体１２６のバネ特性が所望の数値を得られ
なくなり、振動の吸収効果が低減するということがあっ
た。

【０００６】従って、本発明は上述の如き課題を解決
し、ゴム状弾性体のバネ特性が安定し、振動の吸収効果
が低減することのないステアリングのジョイント装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の構成は以下の通
りである。

【０００８】１． 操舵により車体幅方向に変位する変
位軸と、車輪を支持する車輪支持体とを連結し、変位軸
又は車輪支持体の一方に接続される第一ボールジョイン
トと、他方車輪支持体又は変位軸に接続される第二ボー
ルジョイントからなるステアリングのジョイント装置に
おいて、第二ボールジョイントの第一ボールジョイント
側端部には、軸状の柄部と、柄部の外周側に同心状に配
置されるカラーと、カラーと柄部との間に介在されるゴ
ム状弾性体からなるブッシュ組立部が設けられ、ブッシ
ュ組立部が、第一ボールジョイントの第二ボールジョイ
ント側端部に形成される円筒軸部に圧入固定されてお
り、円筒軸部内周面に円筒軸部開口部に連通する溝が形
成される。

【０００９】２． 円筒軸部内周面に形成される溝が螺
旋状である。

【００１０】

【実施例】以下本発明の第一の実施例を図１乃至図６に
基づいて説明する。

【００１１】図１は車両（自動車）のステアリングのジ
ョイント装置１及びその周辺の装置を表し、６１は車輪
７１を支持する車輪支持体６４とその車輪支持体６４と
車両の車体を連結・支持するアッパーアーム６２及びロ
アアーム６３とを備えるサスペンション装置である。ま
た、車輪支持体６４は第一ボールジョイント１１を備え
たジョイント装置１を介してラック組立体５２のラック
の軸（図示せず）に接続される。そしてラックの軸のラ
ック歯に、ステアリングホイール５５から延びるステア
リングシャフト５４の端部に設けられるステアリングギ
ア（図示せず）が噛合される。このようなステアリング
によれば、ステアリングホイール５５を回す回転運動が
ステアリングギア及びラック歯により、車幅方向の直進
運動に変換され、車輪支持体６４を引っぱり及び押圧し
て車輪７１の向きを変える。

【００１２】このようなステアリングに使用されるジョ
イント装置１は、図２に示す如く、第一ボールジョイン
ト１１と第二ボールジョイント２１とが連結され構成さ
れる。

【００１３】まず第一ボールジョイント１１は、球状の
球頭部１４とその球頭部１４から延出し反球頭部側にネ
ジ部１３ａを設けた柄部１３とを有するボールスタッド
１２と、ボールスタッド１２の球頭部１４を包持する合
成樹脂製のベアリング１５と、ベアリング１５を保持し
一端小開口１８ａからボールスタッド１２の柄部１３を
突出させ他端大開口１８ｂ内周に閉止板１６をかしめ固
着させるハウジング１８と、一端端部をボールスタッド
１２の柄部１３外周に装着し他端端部をハウジング１８
の小開口１８ａ外周に装着するゴム弾性体製のブーツ１
７と、前記閉止板１６とからなる。この第一ボールジョ
イント１１のハウジング１８は、ボールスタッド１２の
軸線に対して垂直方向に延びる延出部１８ｃが設けら
れ、延出部１８ｃの端部は円筒状の円筒軸部１９が形成
される。ここで円筒軸部１９は、図３の（ア）に示され
る如く、第二ボールジョイント側端部に大径の開口部２
０ａと、反第二ボールジョイント側に塞がれた底部２０
ｅを有し、開口部２０ａと底部２０ｅとを繋ぐ中空部２
０ｄ内周面には、中空部２０ｄ内周面内径よりより大径
で、軸方向中央部から開口部２０ａに連通する一条の溝
２０ｃが形成されている。また、中空部２０ｄと開口部
２０ａとの間に両部をつなぐ周状の段部２０ｂが形成さ
れる。

【００１４】続いて第二ボールジョイント２１は、図２
に示す如く、球状の球頭部２４と、その球頭部２４から
延出する柄部２３を有するボールスタッド２２を備え
る。このボールスタッド２２の柄部２３の反球頭部側端
部には、第二ボールジョイント２１のボールスタッド２
２の柄部２３より大径の鍔部２３ａが形成され、その鍔
部２３ａに隣接して、柄部２３の外周側に同心状に配置
されるカラー２５と、カラー２５と柄部２３との間に介
在され両部材に焼付け固着されるゴム状弾性体２６とを
備えるブッシュ組立部３１が設けられる。カラー２５の
球頭部２４側端部には、外周側に折曲するフランジ２５
ａが形成される。ボールスタッド２２の球頭部２４外周
側には、球頭部２４を包持する合成樹脂製のベアリング
９９と、ベアリング９９を保持し一端端部にボールスタ
ッド２２の柄部２３を突出させる開口２７ａを有するハ
ウジング２７が備えられる。このハウジング２７の他端
端部に雄ねじ２９が形成され、変位軸４１、例えばラッ
クの軸の雌ねじ４２に回り止め用のワッシャー４３を介
して螺合される。また、２８はゴム弾性体製のブーツ
で、一端端部をボールスタッド２２の柄部２３外周に装
着し、他端端部を図示せぬ変位軸ケース外周に装着す
る。

【００１５】上記第一ボールジョイント１１と第二ボー
ルジョイント２１との連結部分は、第一ボールジョイン
ト１１の円筒軸部１９に第二ボールジョイント２１のボ
ールスタッド２２の柄部２３が圧入、かしめ固定されて
いる。

【００１６】次に第一ボールジョイント１１と第二ボー
ルジョイント２１との連結方法及び連結状態を、図３に
基づいて説明する。

【００１７】まず、図３の（ア）に示す如く、第一ボー
ルジョイント１１の円筒軸部１９と第二ボールジョイン
ト２１のブッシュ組立部３１とが対向するように配置し
た後、図３の（イ）に示す如く、押圧治具５０によりブ
ッシュ組立部３１を円筒軸部１９内に挿入する。このと
き、円筒軸部１９の内周面２０の中空部２０ｄ内径はブ
ッシュ組立部３１のカラー２５の外径より若干小径であ
るため、ブッシュ組立部３１は円筒軸部１９内を隙間の
ない状態で挿入され、また、円筒軸部１９の内周面２０
に形成された溝２０ｃにより、図４に示す如く、その溝
２０ｃの部分において第一ボールジョイント１１の円筒
軸部１９内周面２０と第二ボールジョイント２１のブッ
シュ組立部３１との間に隙間が形成される。そして更に
ブッシュ組立部３１の挿入が進むと、図３の（ウ）に示
す如く、カラー２５のフランジ２５ａが円筒軸部１９の
段部２０ｂに突き当たり、圧入が完了する。尚、このフ
ランジ２５ａと段部２０ｂの突き当たりによりブッシュ
組立部３１の位置決めがなされる。そして、最後に円筒
軸部１９の開口部２０ａをかしめ加工し、図３の（エ）
に示す如く、第一ボールジョイント１１と第二ボールジ
ョイント２１の連結が終了する。

【００１８】次に上記第一ボールジョイント１１のハウ
ジング１８の円筒軸部１９内周面２０の成形方法を図６
を基に説明する。まず、ハウジング１８の延出部１８ｃ
の端部に形成された棒状の軸部の中心部をドリルで穿設
し、円筒軸部１９の下穴を成形する。続いて図６の
（ア）に示す如く、ハウジング１８を図示せぬ旋盤装置
の旋盤台で保持して回転させ、円筒軸部１９の下穴をバ
イト７１にて切削加工し、内周加工面を成形する。その
後図６の（イ）に示す如く、ハウジング１８を図示せぬ
フライス装置のチャックで把持し、円筒軸部１９の内周
加工面開口部２０aからエンドミル７３を用いて底面２
０ｅ付近まで延びる溝２０ｃを形成し、円筒軸部１９の
内周面２０の成形が完了する。

【００１９】よって、図５に示す如く、第一ボールジョ
イント１１の円筒軸部１９内周面２０に開口部２０ａに
連通する溝２０ｃが形成されているため、第一ボールジ
ョイント１１の円筒軸部１９内に第二ボールジョイント
２１のブッシュ組立部３１が圧入されるときに、第一ボ
ールジョイント１１の円筒軸部１９内周面２０と第二ボ
ールジョイント２１のブッシュ組立部３１の外周面との
間に溝２０ｃにおいて隙間が生じるため、第二ボールジ
ョイント２１のブッシュ組立部３１に押圧された空気が
溝２０ｃから開口部２０ａを通じて外部へ排出される。

【００２０】次に本発明の第二の実施例を図７及び図８
に基づいて説明する。

【００２１】第二の実施例において、その構造は殆どが
第一の実施例と同一である。異なるのは、第一ボールジ
ョイント１１の円筒軸部１９でり、この第一ボールジョ
イント１１の円筒軸部１９について説明する。

【００２２】図７に示されるのは第二の実施例における
第一ボールジョイント１１の円筒軸部１９である。この
円筒軸部１９の内周面２０には、底部２０ｅ付近から開
口部２０ａに連通する螺旋状の溝２０ｃが形成されてい
る。

【００２３】次に上記の如き螺旋状の溝２０ｃを円筒軸
部１９内周面２０に形成する方法を図８を基に説明す
る。

【００２４】まず、第一ボールジョイント１１の円筒軸
部１９の内周面２０を形成する方法を説明する。最初、
第一ボールジョイント１１のハウジング１８の軸部を保
持台で挟持し、その中央にドリルで下穴を穿孔する。次
に、図８の（ア）に示す如く、第一ボールジョイント１
１のハウジング１８を旋盤装置の旋盤台（図示せず）で
保持して回転させ、円筒軸部１９の下穴にチップ７１ａ
が装着されたバイト７１を挿入して切削加工を施し、加
工内周面を形成する。続いて、旋盤台で保持した状態を
維持してチップを交換し、図８の（イ）に示す如く、ハ
ウジング１８を回転させて円筒軸部１９の加工内周面に
溝形成専用チップ７２ａが装着された溝形成専用バイト
７２を開口部２０ａ内周から底面２０ｅ付近まで挿入
し、加工内周面に溝形成専用チップ７２ａが接触した状
態で開口部２０ａ側に引き抜き、円筒軸部１９内周面２
０に螺旋状の溝２０ｃを成形する。

【００２５】上記の如き螺旋状の溝２０ｃによれば、円
筒軸部１９内周面２０の切削加工と溝２０ｃの成形を同
一の装置で行うことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、操舵によ
り車体幅方向に変位する変位軸と、車輪を支持する車輪
支持体とを連結し、変位軸又は車輪支持体の一方に接続
される第一ボールジョイントと、他方車輪支持体又は変
位軸に接続される第二ボールジョイントからなるステア
リングのジョイント装置において、第二ボールジョイン
トの第一ボールジョイント側端部には、軸状の柄部と、
柄部の外周側に同心状に配置されるカラーと、カラーと
柄部との間に介在されるゴム状弾性体からなるブッシュ
組立部が設けられ、ブッシュ組立部が、第一ボールジョ
イントの第二ボールジョイント側端部に形成される円筒
軸部に圧入固定されており、円筒軸部内周面に円筒軸部
開口に連通する溝が形成されるため、第一ボールジョイ
ントの円筒軸部内に第二ボールジョイントのブッシュ組
立部が圧入されるときに、第一ボールジョイントの円筒
軸部内周面と第二ボールジョイントのブッシュ組立部の
外周面との間に溝において隙間が生じ、第二ボールジョ
イントのブッシュ組立部に押圧された空気が溝から開口
部を通じて外部へ排出されるので、空気の荷重をブッシ
ュ組立部が受ける量を低減でき、ブッシュ組立部のゴム
状弾性体のバネ特性が所望の数値を維持することができ
るため、振動の吸収効果が低減してしまうことはない。
また、円筒軸部内周面に形成される溝が螺旋状である
と、円筒軸部内周面の切削加工と溝の成形を同一の装置
で行うことができるため、加工工数を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステアリングとその周辺の装置を表す説明図で
ある。

【図２】本発明の実施例によるステアリングのジョイン
ト装置を表す部分断面正面図である。

【図３】本発明の実施例によるステアリングのジョイン
ト装置の連結部分を組付ける方法を表す要部部分断面正
面図である。

【図４】本発明の実施例によるステアリングのジョイン
ト装置の断面側面図である。

【図５】本発明の実施例によるステアリングのジョイン
ト装置の要部拡大図である。

【図６】本発明の実施例によるステアリングのジョイン
ト装置の内周面の成形方法を表す要部部分断面正面図で
ある。

【図７】本発明の他の実施例によるステアリングのジョ
イント装置の円筒軸部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ステアリングのジョ
イント装置の内周面の成形方法を表す要部部分断面正面
図である。

【図９】従来のステアリングのジョイント装置を表す部
分断面正面図である。

【符号の説明】

１１ 第一ボールジョイント １９ 円筒軸部 ２０ 内周面 ２０ａ 開口部 ２０ｃ 溝 ２１ 第二ボールジョイント ２３ 柄部 ２５ カラー ２６ ゴム状弾性体 ３１ ブッシュ組立部 ４１ 変位軸 ６４ 車輪支持体 ７１ 車輪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵により車体幅方向に変位する変位軸
   （４１）と、車輪（７１）を支持する車輪支持体（６
   ４）とを連結し、前記変位軸（４１）又は車輪支持体
   （６４）の一方に接続される第一ボールジョイント（１
   １）と、他方車輪支持体（６４）又は変位軸（４１）に
   接続される第二ボールジョイント（２１）からなるステ
   アリングのジョイント装置において、前記第二ボールジ
   ョイント（２１）の第一ボールジョイント側端部には、
   軸状の柄部（２３）と、該柄部（２３）の外周側に同心
   状に配置されるカラー（２５）と、該カラー（２５）と
   柄部（２３）との間に介在されるゴム状弾性体（２６）
   からなるブッシュ組立部（３１）が設けられ、該ブッシ
   ュ組立部（３１）が、第一ボールジョイント（１１）の
   第二ボールジョイント側端部に形成される円筒軸部（１
   ９）に圧入固定されており、該円筒軸部（１９）内周面
   （２０）に該円筒軸部（１９）開口部（２０ａ）に連通
   する溝（２０ｃ）が形成されることを特徴とするステア
   リングのジョイント装置。
2. 【請求項２】 前記円筒軸部（１９）内周面（２０）に
   形成される溝（２０ｃ）が螺旋状であることを特徴とす
   る請求項１記載のステアリングのジョイント装置。