JP2002195244A - ボールスタッド、その製造方法および自在継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性が向上するボールスタッドの製造方法
を提供する。 【解決手段】 略円柱上の粗体41を軸方向で加圧し、内
周面の略中央が閉塞する略円筒状の第１の中間成形体45
を鍛造成形する。第１の中間成形体45の外径および内径
がボールスタッド３の軸部21の外径となる状態に規制し
つつ軸方向で加圧し、円筒状の第２の中間成形体46を鍛
造成形する。第２の中間成形体46の外径および内径を規
制しつつ軸方向で加圧し、軸方向の略中央に略球面状の
球頭部22を据え込み成形し、両端部に軸部21，21を有し
た第３の中間成形体47を鍛造成形する。第３の中間成形
体47の軸部21，21の先端内周縁を径大に拡径し外周面が
径大に突出する状態にプレスして鍔部24，24をそれぞれ
形成し、第４の中間成形体48をプレス成形する。軸部2
1，21の先端外周面にカバー溝部25，25を切削形成し、
ボールスタッド３を製造する。切削工程を削減でき、生
産性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、略筒状のハウジン
グの開口部をそれぞれ貫通する先端部にダストカバーの
端部が嵌着される軸部を有したボールスタッド、その製
造方法および自在継手装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば自動車の懸架装置や操舵装
置などに使用される自在継手装置として、例えば図３
(ｅ)に示す略円筒状のボールスタッド51を備えた構成が
知られている。

【０００３】このボールスタッド51は、軸方向の両端部
に図示しない開口部を開口する略筒状のハウジング内に
略同軸上に軸支されるものである。そして、このボール
スタッド51は、軸方向の両端部にハウジングの開口部を
それぞれ貫通する軸部52，52、および、軸方向の中間部
に軸部52，52より径大で図示しないベアリングシートを
介して摺動可能にハウジング内に内包される略球面状の
球頭部53を有している。また、ボールスタッド51の軸部
52，52の開口部から突出する先端部の外周面には、ハウ
ジングの端部外周面に一端が嵌着する図示しない略円筒
状のダストカバーの他端が嵌着係合する周方向に凹溝状
のカバー溝部54が設けられている。

【０００４】そして、このボールスタッド51は、図３
(ａ)に示す略円柱状の粗体56を軸方向で鍛造して、図３
(ｂ)に示すように、両端部が略円筒状で中間部に壁部57
が設けられた第１の中間成形体58を形成する。この後、
第１の中間成形体58をさらに軸方向で鍛造して、図３
(ｃ)に示す略円筒状の第２の中間成形体59を形成する。
そして、この第２の中間成形体59を軸方向で加圧し、内
径寸法がボールスタッド51の内径と略同寸法で軸方向の
略中央の外周面に球面状の球部60を据え込み成形し、図
３(ｄ)に示す第３の中間成形体61を成形する。なお、こ
の第３の中間成形体61は、両端部の外径が、軸部52，52
より径大に形成されている。そして、この第３の中間成
形体61の球部60の軸方向における両側外周面を所定範囲
で切削して先端に径大の鍔部63，63をそれぞれ有した軸
部52，52を切り出し形成するとともに球部60から球頭部
53を切り出し形成し、軸部52，52の先端の鍔部63，63の
基端側をさらに軸部52，52より径小となるように周方向
に沿って凹溝状にカバー溝部54を切削し、球頭部53の外
周面および軸部52，52の先端外周面は切削により仕上げ
加工し、ボールスタッド51を形成する。

【０００５】

【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３に示す製造工程でボールスタッド51を製造した
のでは、加工が煩雑な切削工程が多く、生産性の向上が
図れない。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たもので、生産性が向上するボールスタッド、その製造
方法および自在継手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】請求項１記載のボールス
タッドは、軸方向の両端部に開口部を開口する略筒状の
ハウジング内に略同軸上に軸支され、軸方向の両端部に
前記開口部をそれぞれ貫通する軸部および軸方向の中間
部に前記軸部より径大に形成されベアリングシートを介
して摺動可能に前記ハウジング内に内包される略球面状
の球頭部を備え、一端が前記ハウジングの端部外周近傍
に嵌着する略筒状のダストカバーの他端が前記軸部の端
部に嵌着される略筒状のボールスタッドであって、前記
軸部は、先端部に内径が径大に拡径されて外周面に径大
に突出形成され前記ダストカバーの他端が抜け止め係止
される鍔部が設けられたものである。

【０００８】そして、軸部の先端部の内径を径大に拡径
して外周面に径大に突出しダストカバーの端部が抜け止
め係止される鍔部を形成することにより、軸部の外周面
を切削する必要がなく、切削工程を削減して生産性を向
上する。

【０００９】請求項２記載の継手装置のボールスタッド
の製造方法は、軸方向の両端部に開口部を開口する略筒
状のハウジング内に略同軸上に軸支され、軸方向の両端
部に前記開口部をそれぞれ貫通する軸部および軸方向の
中間部に前記軸部より径大に形成されベアリングシート
を介して摺動可能に前記ハウジング内に内包される略球
面状の球頭部を備え、一端が前記ハウジングの端部外周
近傍に嵌着する略筒状のダストカバーの他端が前記軸部
の端部に嵌着される略筒状のボールスタッドの製造方法
であって、略円筒状の素材を軸方向で加圧して中間部に
両端部より径大の略球面状の球頭部を据え込み成形して
両端部に前記軸部を有した前記中間成形体を形成し、こ
の中間成形体の軸部の先端内周縁をそれぞれ径大に加圧
して外径がこれら軸部の外径より径大に突出する鍔部を
プレス成形するものである。

【００１０】そして、略円筒状の素材を軸方向で加圧し
て中間部に両端部の軸部より径大の略球面状の球頭部を
据え込み成形して中間成形体を形成し、この中間成形体
の軸部の先端内周縁をそれぞれ径大に加圧して外径が軸
部より径大に突出した鍔部をプレス成形することによ
り、軸部の外周面を切削する必要がなくダストカバーの
端部を抜け止め係止するための鍔部が形成され、切削工
程が削減して生産性が向上する。

【００１１】請求項３記載のボールスタッドの製造方法
は、請求項２記載のボールスタッドの製造方法におい
て、素材は、外径が軸部の外径と略同寸法のものを用い
るものである。

【００１２】そして、素材として、外径が軸部の外径と
略同寸法のものを用いることにより、例えば球頭部を据
え込み成形する際に後工程で軸部の外周面を切削しない
ように素材を径方向で拡径や縮径する状態に加圧変形す
る必要がなく、成形性が向上し、生産性が向上する。

【００１３】請求項４記載の自在継手装置は、請求項１
記載のボールスタッドと、このボールスタッドの球頭部
を内包し前記軸部をそれぞれ挿通する挿通孔を軸方向の
両端部に有した略筒状のベアリングシートと、前記ボー
ルスタッドの軸部を挿通する開口部を軸方向の両端部に
有しこれら開口部に連続し前記球頭部を内包するベアリ
ングシートを収容する内室を有した略筒状のハウジング
とを具備したものである。

【００１４】そして、切削工程が削減して生産性が向上
する請求項１記載のボールスタッドを用いるため、製造
性が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態とし
て自在継手装置の構成を図面を参照して説明する。

【００１６】図２において、１は自在継手装置であるボ
ールジョイントで、このボールジョイント１は、金属製
の略円筒状のハウジング２と、金属製のボールスタッド
３と、合成樹脂製のベアリングシート４と、ゴムや軟質
合成樹脂にて略円筒状に形成された一対のダストカバー
５，５とを備え、例えば自動車の懸架装置や操舵装置な
どに用いられる。

【００１７】そして、ハウジング２は、軸方向の一端に
開口部7aを開口し他端に開口部7aより径大の挿入口８を
開口し内周面が開口部7a側に従って縮径するドーム状に
形成されたソケット９と、このソケット９の挿入口８を
一部閉塞して開口部7bを開口し一体的に取り付けられる
略環状のプラグ10とを備え、略円筒状に形成されてい
る。また、ソケット９には、開口部7aの開口縁に略同軸
上に円筒状に一体に突出するカバー取付部12aが一連に
設けられている。さらに、ソケット９には、挿入口８側
の内周面にプラグ10の外径と略同寸法となるように径大
に形成された当接部13が段差状に形成されている。そし
て、ソケット９の挿入口８の縁には、プラグ10の周縁に
かしめ変形されて係合し抜止保持するかしめ部14が形成
されている。

【００１８】また、プラグ10は、円板環状で略中央に開
口部7bを開口する円板部16と、この円板部16の開口部7b
の開口縁に円筒状に一体的に設けられたカバー取付部12
bとを有している。

【００１９】そして、ハウジング２は、ソケット９の挿
入口８からプラグ10を周縁が当接部13に当接するまで挿
入し、かしめ部14が内側にかしめ変形されてプラグ10が
抜け止め係止され、軸方向の両端に開口部7a，7bをそれ
ぞれ開口しこれら開口部7a，7bに連続する内室18が内部
に区画されて略円筒状に一体的に組立形成される。

【００２０】また、ボールスタッド３は、図１および図
２に示すように、略円筒状に形成され、軸方向の両端部
にハウジング２の開口部7a，7bより径小の軸部21，21
と、これら軸部21，21より径大に軸方向の略中央に略球
面状に設けられた球頭部22とを有している。また、軸部
21の先端には、内周縁が径大に拡径形成されて段差部23
が設けられ、この段差部23の径大に形成された分が外周
面に径大に突出して形成された鍔部24が設けられてい
る。さらに、軸部21の先端部の外周面には、鍔部24の基
端である球頭部22側に位置して周方向に溝状のカバー溝
部25が設けられている。

【００２１】一方、ベアリングシート４は、略円筒状の
シート部27と、このシート部27の一端に取り付けられる
クッション部28とを備えている。そして、クッション部
28は、例えばゴムやポリウレタン樹脂などの軟質性樹脂
にて略リング状に形成されている。また、シート部27
は、例えばポリアセタール樹脂やポリアミド樹脂などの
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
び弾性を有した硬質性合成樹脂にて、軸方向の両端にボ
ールスタッド３の軸部21，21がそれぞれ挿通する挿通孔
29，29を開口する略円筒状に形成されている。さらに、
シート部27の一端外周縁には、段差状に形成されてクッ
ション部28が嵌着係合する装着段差部30が設けられてい
る。

【００２２】また、ダストカバー５は、一端に略環状で
ハウジング２のカバー取付部12a，12bに嵌合しリング状
のクリップ32にて固定される第１の嵌合部33を有し、他
端に略環状でボールスタッド３の軸部21のカバー溝部25
に嵌合する第２の嵌合部34を有した略円筒状に形成され
ている。

【００２３】そして、ボールジョイント１は、ボールス
タッド３の球頭部22を収容したベアリングシート４がソ
ケット９の挿入口８から挿入され、プラグ10の開口部7b
に挿入口８から突出する軸部21を嵌挿させつつプラグ10
の円板部16の周縁がソケット９の当接部13に当接する状
態でかしめ部14がかしめられてプラグ10が係止固定さ
れ、軸方向で潰されるように収容されたベアリングシー
ト４にて所定のプレロードが付与されている。また、ボ
ールジョイント１は、プラグ10がソケット９に固定され
て組立形成されたハウジング２のカバー取付部12a，12b
にダストカバー５の第１の嵌合部33が嵌合されてクリッ
プ32にてそれぞれ固定され、第２の嵌合部34がハウジン
グ２内でベアリングシート４を介して球頭部22が摺動可
能に内包されたボールスタッド３の軸部21，21のカバー
溝部25，25にそれぞれ嵌合され、ダストカバー５，５が
取り付けられて組立形成される。

【００２４】次に、上記実施の一形態のボールスタッド
の製造工程について図面を参照して説明する。

【００２５】まず、図１(ａ)に示す略円柱上の粗体41を
軸方向で加圧する。すなわち、粗体41の軸方向の両端面
の略中央をそれぞれ軸方向に挟持するように加圧する。
この加圧により、粗体41の周縁を余肉流動させて同軸上
で円筒状の軸相当部42を後方押出するとともに両端面に
略中央に略円形凹状の窪み部43を設け、円筒状の軸相当
部42の内周面の略中央に窪み部43，43間に位置して閉塞
する閉塞部44を設けた図１(ｂ)に示す第１の中間成形体
45を鍛造成形する。

【００２６】次に、この図１(ｂ)に示す第１の中間成形
体45を、外径がボールスタッド３の軸部21の外径となる
ように規制しつつ、閉塞部44が潰されて軸相当部42に余
肉流動する状態で軸部21の内径となるように内周側を軸
方向で加圧し、図１(ｃ)に示す外径および内径が軸部21
と略同寸法の円筒状に素材としての第２の中間成形体46
を鍛造成形する。

【００２７】そして、この図１(ｃ)に示す第２の中間成
形体46を、外径および内径を規制しつつ軸方向で加圧
し、軸方向の略中央の外周面に球面状の球頭部22を据え
込み成形し、図１(ｄ)に示す両端部に軸部21，21を有し
略中央に球頭部22を有した中間成形体である第３の中間
成形体47を鍛造成形する。

【００２８】この後、この図１(ｄ)に示す第３の中間成
形体47を、軸部21，21の先端内周縁を径大に拡径させて
外周面が径大に鍔状に突出する状態でプレスし軸部21，
21の先端に鍔部24，24をそれぞれ形成し、図１(ｅ)に示
す第４の中間成形体48をプレス成形する。

【００２９】そして、この第４の中間成形体48を、軸部
21，21の先端部の外周面で鍔部24，24の基端側である球
頭部22側を周方向で凹溝状にそれぞれ切削し、カバー溝
部25，25をそれぞれ切削形成し、球頭部22の外面を切削
仕上げし、図１(ｆ)に示すボールスタッド３を製造す
る。

【００３０】上述したように、略円柱状の粗体41から鍛
造成形された略円筒状の第２の中間成形体46を軸方向で
加圧し、中間部に両端部の軸部21，21より径大の略球面
状の球頭部22を据え込み成形して第３の中間成形体47を
形成し、この第３の中間成形体47の軸部21，21の先端内
周縁をそれぞれ径大に加圧して外径が軸部21，21より径
大となる鍔状に突出した鍔部24，24をそれぞれプレス成
形するため、従来のように先端部を残すように外周面を
切削して軸部21，21を切り出す必要がなくダストカバー
５，５の端部を抜け止め係止するための鍔部24，24を容
易に形成でき、切削工程を削減でき、生産性を向上でき
る。

【００３１】さらに、切削量を減少できることから、材
料歩留まりを向上でき、コストを低減できる。

【００３２】なお、上記実施の形態において、ボールス
タッド３を円柱状の粗体41から形成したが、例えばパイ
プ状の粗体を所定長さに切断した筒状の素材から形成し
てもできる。この構成によれば、上述の粗体41から第１
の中間成形体45を鍛造成形する工程および第１の中間成
形体45から第２の中間成形体46に鍛造成形する工程を省
略でき、生産性をさらに向上できる。

【００３３】また、パイプ状の粗体から切り出した素材
として、製造するボールスタッド３の軸部21，21の内径
および外径のものを用いることにより、球頭部22を据え
込み成形する際に後工程で軸部21，21の外周面を切削し
ないように外周面および内周面を規制するのみで拡径や
縮径させる径方向での加圧成形をする必要がなく、容易
に上述した第３の中間成形体47を鍛造成形できる。

【００３４】そして、ハウジング２は、円筒状に限ら
ず、角筒状など、軸方向の両端部に開口部7a，7bを開口
する筒状であれば、いずれの形状でもできる。

【００３５】さらに、ハウジング２をソケット９および
プラグ10にて構成したが、例えばプラグ10を用いずソケ
ット９の挿入口８側を縮径してボールスタッド３を抜け
止めするなど、いずれの構成でもできる。

【００３６】また、ベアリングシート４をシート部27お
よびクッション部28にて構成したが、例えばシート部27
およびクッション部28が一体のものなど、いずれの構成
でもできる。

【００３７】さらに、ダストカバー５は、円筒状に限ら
ず、一端がハウジング２に嵌着し他端がボールスタッド
３の軸部21に嵌着可能ないずれの筒形状でもできる。

【００３８】そして第１の中間成形体45の閉塞部44を余
肉流動して第２の中間成形体46を成形したが、例えば閉
塞部44を打ち抜き成形してもできる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載のボールスタッドによれ
ば、軸部の先端部の内径を径大に拡径して外周面に径大
に突出する鍔部を形成するため、ダストカバーの端部が
抜け止め係止される鍔部を軸部の外周面を切削する必要
がなく容易に形成でき、切削工程が削減して生産性を向
上できる。

【００４０】請求項２記載のボールスタッドの製造方法
によれば、略円筒状の素材を軸方向で加圧して中間部に
両端部の軸部より径大の略球面状の球頭部を据え込み成
形して中間成形体を形成し、この中間成形体の軸部の先
端内周縁をそれぞれ径大に加圧して外径が軸部より径大
に突出した鍔部をプレス成形するため、軸部の外周面を
切削する必要がなくダストカバーの端部を抜け止め係止
するための鍔部を容易に形成でき、切削工程が削減して
生産性を向上できる。

【００４１】請求項３記載のボールスタッドの製造方法
によれば、請求項２記載のボールスタッドの製造方法の
効果に加え、素材として、外径が軸部の外径と略同寸法
のものを用いるため、例えば球頭部を据え込み成形する
際に後工程で軸部の外周面を切削しないように素材を径
方向で拡径や縮径する状態に加圧成形する必要がなく、
成形性を向上でき、生産性を向上できる。

【００４２】請求項４記載の自在継手装置によれば、切
削工程が削減して生産性が向上する請求項１記載のボー
ルスタッドを用いるため、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スタッドを
製造する工程の説明図である。

【図２】同上ボールスタッドを備えたボールジョイント
を示す断面図である。

【図３】従来例のボールスタッドを製造する工程を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ 自在継手装置であるボールジョイント ２ ハウジング ３ ボールスタッド ４ ベアリングシート ５ ダストカバー 7a，7b 開口部 18 内室 21 軸部 22 球頭部 24 鍔部 29 挿通孔 46 素材としての第２の中間成形体 47 中間成形体である第３の中間成形体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の両端部に開口部を開口する略筒
   状のハウジング内に略同軸上に軸支され、軸方向の両端
   部に前記開口部をそれぞれ貫通する軸部および軸方向の
   中間部に前記軸部より径大に形成されベアリングシート
   を介して摺動可能に前記ハウジング内に内包される略球
   面状の球頭部を備え、一端が前記ハウジングの端部外周
   近傍に嵌着する略筒状のダストカバーの他端が前記軸部
   の端部に嵌着される略筒状のボールスタッドであって、 前記軸部は、先端部に内径が径大に拡径されて外周面に
   径大に突出形成され前記ダストカバーの他端が抜け止め
   係止される鍔部が設けられたことを特徴としたボールス
   タッド。
2. 【請求項２】 軸方向の両端部に開口部を開口する略筒
   状のハウジング内に略同軸上に軸支され、軸方向の両端
   部に前記開口部をそれぞれ貫通する軸部および軸方向の
   中間部に前記軸部より径大に形成されベアリングシート
   を介して摺動可能に前記ハウジング内に内包される略球
   面状の球頭部を備え、一端が前記ハウジングの端部外周
   近傍に嵌着する略筒状のダストカバーの他端が前記軸部
   の端部に嵌着される略筒状のボールスタッドの製造方法
   であって、 略円筒状の素材を軸方向で加圧して中間部に両端部より
   径大の略球面状の球頭部を据え込み成形して両端部に前
   記軸部を有した前記中間成形体を形成し、 この中間成形体の軸部の先端内周縁をそれぞれ径大に加
   圧して外径がこれら軸部の外径より径大に突出する鍔部
   をプレス成形することを特徴とするボールスタッドの製
   造方法。
3. 【請求項３】 素材は、外径が軸部の外径と略同寸法の
   ものを用いることを特徴とする請求項２記載のボールス
   タッドの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のボールスタッドと、 このボールスタッドの球頭部を内包し前記軸部をそれぞ
   れ挿通する挿通孔を軸方向の両端部に有した略筒状のベ
   アリングシートと、 前記ボールスタッドの軸部を挿通する開口部を軸方向の
   両端部に有しこれら開口部に連続し前記球頭部を内包す
   るベアリングシートを収容する内室を有した略筒状のハ
   ウジングとを具備したことを特徴とした自在継手装置。