JP2003042140A - ボールジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐荷重性の高いボールジョイントを提供す
る。 【構成】 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
するハウジングとからなるボールジョイントにおいて、
球頭部は、柄部の一方端部に形成される先端部と先端部
の外側に配設される略球形円筒状の外筒と先端部と外筒
との間に介在するゴム弾性状の弾性部とからなり、先端
部は球状で軸方向中央部に周状に凹部が形成され、略球
形円筒状の外筒は軸方向中央部に周状に内側に突出する
凸部が形成されている。

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に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、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１０１は、図９に示す如
く、球状の球頭部１０４と球頭部１０４から延出する柄
部１０３とを有するボールスタッド１０２と、ボールス
タッド１０２の球頭部１０４を揺動回動自在に包持し、
一端に開口する開口部１１３を有する合成樹脂製のベア
リング１１２と、そのベアリング１１２を内包し一方に
その内周からボールスタッド１０２の柄部１０３を突出
させる小開口部１１６を、他方に大開口部１１７を有す
るハウジング１１５と、ハウジング１１５の大開口部１
１７にかしめ固定される閉止板１１８と、ダストカバ−
小開口部１２０をボールスタッド１０２の柄部１０３外
周に、周状のサークリップ１２３が嵌装されたダストカ
バー大開口部１２１をハウジング１２１外周に装着した
ダストカバー１１９とを備えていた。

【０００３】上記ボールジョイント１０１の球頭部１０
４は、ボールスタッド１０２の柄部１０３の一方端部に
形成される球状の先端部１０５と、先端部１０５の外側
に配設される球形円筒状の外筒１０８と、先端部１０５
と外筒１０８との間に介在するゴム弾性状の弾性部１０
７とより構成されていた。

【０００４】このようにボールジョイント１０１は、ボ
ールスタッド１０２の先端部１０５と外筒１０８との間
に弾性部１０７を介在させたため、例えば操舵装置のジ
ョイント装置として使用した場合、車輪からの振動を弾
性部１０７が吸収し、運転者がステアリングから受ける
振動を抑制することができる。また懸架装置のジョイン
ト装置として使用した場合、車輪からの振動を弾性部１
０７が吸収し、運転者及び同乗者が車体から受ける振動
を抑制することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記の如きボー
ルジョイント１０１は、球状の先端部１０５の外側に一
定の間隔を置いて円筒状の外筒１０８が配置され、その
先端部１０５と外筒１０８との間に弾性部１０７が介在
されるので、ボールジョイント１０１にボールスタッド
１０２の軸方向の荷重がかかると、耐荷重性の低い弾性
部１０７が軸方向へ引っ張られた状態で荷重を受けるた
め、弾性部１０７の剥がれ等不具合が発生する可能性が
ある。そのためこのようなボールジョイント１０１は、
耐荷重の低いジョイント部でのみ使用され、耐荷重の高
いジョイント部では使用できないという不具合があっ
た。

【０００６】従って本発明は上記の如き課題を解決し、
耐荷重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。

【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．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
部を有するハウジングとからなるボールジョイントにお
いて、球頭部は、柄部の一方端部に形成される先端部と
先端部の外側に配設される略球形円筒状の外筒と先端部
と外筒との間に介在するゴム弾性状の弾性部とからな
り、先端部は球状で軸方向中央部に周状に凹部が形成さ
れ、略球形円筒状の外筒は軸方向中央部に周状に内側に
突出する凸部が形成されている。

【０００９】２．外筒の凸部内径は、先端部の外径より
小径に形成されている。

【００１０】３．外筒の凸部は、パイプを内側に折曲す
ることにより形成されている。

【００１１】以下、本発明の実施例を図１乃至図７に基
づいて説明する。

【００１２】

【実施例】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、一端端部に開口するベアリング小開口部１
３、他端にベアリング小開口部１３より大径のベアリン
グ大開口部１４を有するベアリング１２と、ベアリング
１２を内包し、一端にボールスタッド２を突出させるハ
ウジング小開口部１６、他端にハウジング小開口部１６
より大径のハウジング大開口部１７を有するハウジング
１５とを備え、ハウジング１５のハウジング大開口部１
７内周には、略円盤状の閉止板１８がかしめ固定されて
いる。そしてダストカバー１９の、断面略Ｌ字型の補強
環２２が埋設された一方小開口部２０がボールスタッド
２の柄部３外周に、サークリップ２３が嵌装された他方
大開口部２１がハウジング１５の外周に装着され固定さ
れている。

【００１３】ボールスタッド２の球頭部４は、柄部３の
一方端部に形成される先端部５と、先端部５の外周に配
設される略球形円筒状の外筒８と、先端部５と外筒８と
の間に介在するゴム弾性状の弾性部７とよりなり、先端
部５は球状で軸方向中央部に周状に凹部６が形成された
形状で、ベアリング小開口部１３側に第一先端部５ａ、
ベアリング大開口部１４側に第二先端部５ｂ、第一先端
部５ａと第二先端部５ｂとの間の円柱部５ｃとから構成
され、外筒８は内周側に突出する凸部１１が形成されて
いる。また、ボールスタッド２の先端部５の第一先端部
５ａの最大外径は外筒８の凸部１１内径より大径に形成
されている。

【００１４】続いて上記ボールジョイント１の製造工程
を図２乃至図７を基に説明する。最初に、図２乃至図４
に基づいて、ボールスタッド２の外筒８の製造工程を説
明する。まず図２に示されるのは、円筒状のパイプで一
方に一方開口８ｂ、他方に他方開口８ｃを有する予備成
形材８ａに内周凸部１１を形成する転造装置５１であ
る。この転造装置５１は、一方に予備成形材８ａの内径
と略同径の突出部６１と、突出部６１と連続し予備成形
材８ａの外径と略同径の外径を有する軸部６０とを有す
るカウンターパンチ５９と、カウンターパンチ５９と軸
線方向に対向する位置に配設され、カウンターパンチ５
９に対して進退可能であり、カウンターパンチ５９側に
予備成形材８ａの内径と略同径のパンチ突出部５８と、
パンチ突出部５８と連続し予備成形材８ａの外径と略同
径の外径を有するパンチ軸部５７とを有するパンチ５６
と、パンチ５６の軸芯と軸芯が平行するように配置され
る二個の転造ローラー５２，５２とよりなる。転造ロー
ラー５２，５２はパンチ５６に対して軸線垂直に対向し
て配置され、中心に孔部５２ａ，５２ａが形成された円
盤状で、外周面の中央位置に周状に突部５３，５３が形
成されている。転造ローラー５２，５２は、中心の孔部
５２ａ，５２ａに転造ローラー５２，５２を回転自在に
支持する支持軸５４，５４が嵌装され、支持軸５４，５
４はその両端を保持具５５，５５で保持されている。ま
た、カウンターパンチ５９はパンチ５６に対向して設置
されるダイス６２の中央に設けられた穴部６３に進退可
能に配置されている。このダイス６２の穴部６３内径
は、予備成形材８ａの外径と略同径である。

【００１５】上記の如き転造装置５１で予備成形材８ａ
の軸線方向略中央部に内周側に突出する周状の凸部１１
を形成する方法を図２及び図３に基づいて説明する。ま
ず図２に示す如く、カウンターパンチ５９の突出部６１
に予備成形材８ａをその他方開口８ｃ端面がカウンター
パンチ５９の軸部６０の突出部６１側端面に突きあたる
まで嵌装する。続いてパンチ５６をカウンターパンチ５
９側に所定の距離だけ移動させて、パンチ突出部５８を
予備成形材８ａ内に挿入させる。このとき予備成形材８
ａの軸線方向略中央部にはパンチ５６とカウンターパン
チ５９との間に空間が生じる。その後、その空間と水平
方向同位置に配置された転造ローラー５２，５２はカウ
ンターパンチ５９の軸芯を中心に周方向に回転しながら
予備成形材８ａ方向へと移動して、転造ローラー５２，
５２の突部５３，５３が予備成形材８ａに接触すると同
時に転造ローラー５２，５２は予備成形材８ａの外周に
沿ってかいてんを開始する。そして更に転蔵ローラー５
２，５２は予備成形材８ａの軸芯側へ移動し、図３に示
す如く予備成形材８ａの軸線方向略中央部を全周に亘っ
て内周側へと押し出して、内周側に突出する予備凸部１
１ａを全周に形成する。予備成形材８ａの軸線方向略中
央部を所定量内周側へ突出させて予備凸部１１ａの形成
が終了すると、転造ローラー５２，５２は予備成形材８
ａから退避する。次に図４に示す如くカウンターパンチ
５９及びパンチ５６が下方へと移動し、ダイス６２の穴
部６３内に予備成形材８ａが位置する。カウンターパン
チ５９は所定位置にくると停止するが、パンチ５６はさ
らに下方へと移動して予備成形材８ａの予備凸部１１ａ
を押圧し、予備成形材８ａの予備凸部１１ａは圧接され
てさらに内周側へと突出し、予備成形材８ａに凸部１１
が形成される。

【００１６】続いて図５に示す如く、予備成形材８ａの
凸部１１がボールスタッド２の先端部５の凹部６の軸線
方向略中央に位置するように予備成形材８ａ内にボール
スタッド２の先端部５を配置した後、予備成形材８ａの
他方開口８ｃ側を内側にかしめ成形し、続いて予備成形
材８ａの一方開口８ｂからゴム等の弾性部材を注入し、
予備成形材８ａとボールスタッド２の先端部５との間に
充填し、焼き付け処理を施して弾性部７を製造する。続
いて、予備成形材８ａの一方開口８ｂを内周側にかしめ
成形して外筒８を形成し、ボールスタッド２の球頭部４
が完成する。次に図６に示す如く、ボールスタッド２を
ベアリング１１のベアリング小開口部１３内へ球頭部４
から挿入し、ベアリング１１が球頭部４に嵌装した状態
でボールスタッド2を柄部３側からハウジング１４のハ
ウジング大開口部１７へと挿入する。次に図７に示す如
くハウジング１５のハウジング大開口部１７内周に閉止
板１８を挿入してハウジング大開口部１７端部をかしめ
固定し、最後にダストカバー１９の一方小開口部２０を
ボールスタッド２の柄部３外周に、サークリップ２３が
嵌装された他方大開口部２１をハウジング１５の外周に
各々装着するように圧入して、図１に示す如きボールジ
ョイント１が完成する。

【００１７】よって上記の如きボールジョイント１によ
れば、球頭部４は、柄部３の一方端部に形成される先端
部５と、先端部５の外側に配設される略球形円筒状の外
筒８と、先端部５と外筒８との間に介在するゴム弾性状
の弾性部７とからなり、先端部５は球状で軸方向中央部
に周状に凹部６が形成され、略球形円筒状の外筒８は軸
方向中央部に周状に内側に突出する凸部１１が形成され
ているので、従来のボールジョイントと比較して、ボー
ルスタッド２の先端部５及び外筒８と弾性部７との接触
面積が増加する。

【００１８】また、外筒８の凸部１１内径は、ボールス
タッド２の先端部５の第一先端部５ａ外径より小径に形
成されているため、凸部１１と第一先端部５ａとは軸線
方向に重なる部分を有するので、外筒８に対し先端部５
が圧縮方向に移動するのを抑制できる。

【００１９】続いて本発明の第二の実施例を図８に基づ
いて説明する。図８に示されるボールジョイント１Ａは
殆どの構造がボールジョイント１と同一であるが、異な
る点を説明する。このボールジョイント１Ａのボールス
タッド２の先端部５は、第一先端部５ａに加え第二先端
部５ｂの最大外径も外筒８の凸部１１内径より大径に形
成されている。

【００２０】よって第二の実施例によれば、ボールスタ
ッド２の先端部５の第一先端部５ａに加え第二先端部５
ｂの最大外径外径も外筒８の凸部１１内径より大径に形
成されているため、凸部１１とボールスタッド２の第一
先端部５ａ及び第二先端部５ｂは軸線方向に重なる部分
を有するので、外筒８に対し先端部５が引っ張り方向に
移動するのを抑制できる。

【００２１】尚、上記実施例では外筒をパイプから成形
しているが、外筒は軸方向中央に内側に突出する凸部が
形成されていればよく、パイプに限定されるものではな
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開口部を有するハウジングと
からなるボールジョイントにおいて、球頭部は、柄部の
一方端部に形成される先端部と先端部の外側に配設され
る略球形円筒状の外筒と先端部と外筒との間に介在する
ゴム弾性状の弾性部とからなり、先端部球状で軸方向中
央部に周状に凹部が形成され、略球形円筒状の外筒は軸
方向中央部に周状に内側に突出する凸部が形成されてい
るので、ボールスタッドの先端部及び外筒と弾性部との
接触面積が増加するため、ボールスタッドの先端部及び
外筒と弾性部が剥がれ難くなるので、耐荷重性が高くな
る。また、外筒に凸部が形成されていることにより、外
筒の肉厚が径方向に増加するので、球頭部の剛性が高く
なる。さらに、外筒の凸部により球頭部の剛性が高くな
ると、弾性係数の低い弾性部材を使用することも可能と
なるので、より振動を吸収することができる。

【００２３】また、外筒の凸部内径が、先端部の外径よ
り小径に形成されている場合は、外筒の凸部とボールス
タッドの先端部は軸線方向に重なる部分を有するので、
外筒に対し先端部が軸線方向に移動するのを抑制でき、
ボールスタッドの軸線方向の耐荷重性を高くできる。

【００２４】さらに、外筒の凸部がパイプを内側に折曲
することのみにより形成されている場合は、切削加工な
どで凸部を形成する場合と比べて費用が安価になり、ま
た製造工程も容易となる。

【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】本発明の実施例によるボールジョイントの外筒
の第一の製造工程を表す部分断面平面図である。

【図３】本発明の実施例によるボールジョイントの外筒
の第二の製造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外筒
の第三の製造工程を表す部分断面平面図である。

【図５】本発明の実施例によるボールジョイントの球頭
部の組立工程を表す部分断面平面図である。

【図６】本発明の実施例によるボールジョイントの第一
の組立工程を表す部分断面平面図である。

【図７】本発明の実施例によるボールジョイントの第二
の組立工程を表す部分断面平面図である。

【図８】本発明の第二の実施例によるボールジョイント
を表す部分断面平面図である。

【図９】従来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 ５ 先端部 ６ 凹部 ７ 弾性部 ８ 外筒 １１ 凸部 １２ ベアリング １５ ハウジング １６ （ハウジング）開口部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 球状の球頭部（４）と該球頭部（４）か
   ら延出する柄部（３）とを有するボールスタッド（２）
   と、該ボールスタッド（２）の球頭部（４）を包持する
   ベアリング（１２）と、該ベアリング（１２）を保持
   し、一方端部に内周から前記ボールスタッド（２）の柄
   部（３）を突出させる開口部（１６）を有するハウジン
   グ（１５）とからなるボールジョイントにおいて、前記
   球頭部（４）は、前記柄部（３）の一方端部に形成され
   る先端部（５）と該先端部（５）の外側に配設される略
   球形円筒状の外筒（８）と前記先端部（５）と前記外筒
   （８）との間に介在するゴム弾性状の弾性部（７）とか
   らなり、前記先端部（５）は球状で軸方向中央部に周状
   に凹部（６）が形成され、前記略球形円筒状の外筒
   （８）は軸方向中央部に周状に内側に突出する凸部（１
   １）が形成されていることを特徴とするボールジョイン
   ト。
2. 【請求項２】 前記外筒（８）の凸部（１１）内径は、
   前記先端部（５）の外径より小径に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。
3. 【請求項３】 前記外筒（８）の凸部（１１）は、パイ
   プを内側に折曲することにより形成されていることを特
   徴とする請求項１及び２記載のボールジョイント。