JP2004169820A

JP2004169820A - ボールジョイント

Info

Publication number: JP2004169820A
Application number: JP2002336727A
Authority: JP
Inventors: Toyoaki Yokohara; 豊昭横原
Original assignee: Somic Ishikawa KK
Current assignee: Somic Ishikawa KK
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】耐久性を向上したボールジョイントを提供する。
【解決手段】ボール部３１の外周面に向けて断面円弧状に突出した凸部５１をボールシート４に設ける。凸部５１の間に位置してグリースを収容する凹部５２をボールシート４に設ける。凸部５１にてボールシート４のボール部３１への接触面積を低減する。ボール部３１に接触しない各凹部５２に収容したグリースにてボール部３１の周囲に潤滑層を形成することが可能になる。ボール部３１をボールシート４に対して摺動させた際に、凹部５２に収容したグリースをボール部３１と凸部５１との隙間に容易に引き込み、ボール部３１と凸部５１との間の潤滑性が向上する。ボールシート４の耐摩耗性が向上するため、耐久性を向上できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球頭部を摺動可能に包容するベアリングシートをハウジング内に収容するボールジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、自動車の懸架装置、あるいは操舵装置などに用いられるボールジョイントは、ボールスタッドをハウジングに摺動可能に取り付けて構成されている。すなわち、ボールスタッドは、略球状の球頭部としてのボール部と、このボール部から一体に延設された棒状の軸部としてのスタッド部を備えている。また、ボール部は、このボール部の外周面に沿った形状のベアリングシートとしての合成樹脂製のボールシートに嵌合され、全体を摺動可能に保持されている。さらに、ボールシート内とボール部の外周面との間には、このボール部をボールシートに組み付ける際にグリースなどの潤滑材が封入される。一方、ハウジングは、一端に開口部を備えた略有底筒状に形成されており、このハウジング内には、ボールスタッドのボール部を摺動可能に保持したボールシートが収容され、ハウジングの開口部にはスタッド部が挿通されてこの開口部から突出している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３０５４０号公報（第４−６頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のボールジョイントでは、ボール部の外周面とボールシートの内周面とが略等しくボール部の外周面全面に亘って略均等に接触する形状であるため、ボール部の外周面とボールシートの内周面との接触面積が大きく、グリースがボール部の外周面とボールシートの内周面との間に行き渡りにくいので、グリースによる潤滑性が低下し、ボールシートの耐摩耗性の向上が容易でなく、ボールジョイントの耐久性の向上が容易でないという問題点を有している。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、耐久性を向上できる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】
請求項１記載のボールジョイントは、一端に開口部を有する有底筒状のハウジングと、前記開口部と連通する開口を有し、前記ハウジング内に収容されるベアリングシートと、このベアリングシートに摺動可能に包容されて前記ハウジング内に配設される球頭部およびこの球頭部に連設され前記開口に挿通されて前記開口部から突出する軸部を有するボールスタッドと、このボールスタッドと前記ベアリングシートとの間に充填された潤滑剤とを具備し、前記ベアリングシートは、前記ボールスタッドの球頭部の外周面に向けて断面弧状に突出する複数の凸部およびこれら凸部の間に位置して前記潤滑剤を収容する収容部を備えたものである。
【０００７】
そして、ボールスタッドの球頭部の外周面に向けて断面弧状に突出した凸部およびこれら凸部の間の窪んだ部分に位置して潤滑剤を収容する収容部をベアリングシートに設けることにより、凸部にてベアリングシートの球頭部への接触面積を低減するとともに、球頭部に接触しない各収容部に収容された潤滑剤にて球頭部の周囲に潤滑層を形成することが可能になる。この結果、球頭部をベアリングシートに対して摺動させた際に、収容部に収容された潤滑剤が球頭部と凸部との隙間へと容易に引き込まれて球頭部と凸部との間の潤滑性が向上し、ベアリングシートの耐摩耗性などが向上するため、耐久性を向上できる。
【０００８】
請求項２記載のボールジョイントは、請求項１記載のボールジョイントにおいて、ベアリングシートの凸部が、ボールスタッドの球頭部の外周面に沿って円環状に設けられたものである。
【０００９】
そして、ベアリングシートの凸部を、ボールスタッドの球頭部の外周面に沿って円環状に設けることにより、ベアリングシートの凸部と球頭部の外周面とがこの球頭部の外周面に線接触するため、ベアリングシートの凸部と球頭部との接触面積を低減できるとともに、潤滑剤を収容した収容部が球頭部の全周に亘って形成されるので、潤滑剤を球頭部全体に容易に行き渡らせることができる。
【００１０】
請求項３記載のボールジョイントは、請求項２記載のボールジョイントにおいて、ベアリングシートの凸部が、ハウジングの軸方向に交差する方向に設けられたものである。
【００１１】
そして、ベアリングシートの凸部を、ハウジングの軸方向に交差する方向に設けることにより、良好な潤滑性を得ることが可能になる。
【００１２】
請求項４記載のボールジョイントは、請求項１ないし３いずれか一記載のボールジョイントにおいて、各収容部は、球頭部の中心について略等角度に互いに離間されたものである。
【００１３】
そして、各収容部を球頭部の中心について略等角度に互いに離間することにより、各収容部に形成された潤滑剤による潤滑層が球頭部の外周面に対して略均等に位置するので、球頭部と凸部との間の潤滑性を、より向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のボールジョイントの一実施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１５】
図１において、１はボールジョイントで、このボールジョイント１は、例えば自動車の懸架装置や操舵装置などに用いられるもので、金属製などの略有底円筒状のハウジング２、鋼鉄製などのボールスタッド３、ベアリングシートとしての合成樹脂製などのボールシート４、およびゴムあるいは軟質合成樹脂などにて略円筒状に形成されたダストカバー５を備えている。
【００１６】
また、ハウジング２は、ソケット１１およびプラグ１２を備えている。ソケット１１は、一端に挿入孔１３を開口し他端に底部１４が閉塞して一体に設けられた有底円筒状に形成されている。一方、プラグ１２は、ソケット１１の挿入孔１３に取り付けられ開口部１５を開口する円筒状に形成されている。
【００１７】
さらに、ソケット１１の挿入孔１３側の内周面には、プラグ１２の外径と略等しい寸法となるように径大に形成された当接部２１が段差状に形成されている。また、ソケット１１の挿入孔１３の縁部には、ソケット１１より肉薄で同軸上に円筒状に設けられたかしめ部２２が設けられている。このかしめ部２２は、内方に向けてかしめ変形されることによりプラグ１２を係止固定する。
【００１８】
またさらに、ソケット１１の底部１４には、プラグ１２の開口部１５に略平行な平面状の内底面部２３が設けられており、この内底面部２３には、開口部１５に向けて拡径状に拡開して傾斜した傾斜面部２４が一体に設けられている。
【００１９】
そして、ハウジング２は、開口部１５に連続する内室２５が内部に形成されており、これら開口部１５および内室２５により、ハウジング２は略有底円筒状となっている。なお、ハウジング２のソケット１１の側面、あるいは底部１４の下面などには、図示しない雄ねじ、雌ねじやアームなどを有した連結部が設けられている。
【００２０】
また、ボールスタッド３は、球頭部としての略球状のボール部３１、ハウジング２の開口部１５に挿通される小径部３２、および、軸部としての略円柱状のスタッド部３３が棒状に一体に形成されている。ボール部３１は、スタッド部３３より径大に形成されている。そして、スタッド部３３の先端部には、雄ねじ部３４が設けられている。
【００２１】
さらに、ボールシート４は、ポリアセタール樹脂やポリウレタン樹脂、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合成樹脂にて形成されている。そして、ボールシート４は、円筒状の胴体部４１を備えている。この胴体部４１の一端には、開口部１５に連通する開口４２が開口形成されている。この開口４２には、ボールスタッド３のボール部３１が挿入されてスタッド部３３が挿通される。一方、胴体部４１の他端には、外面がハウジング２の傾斜面部２４に対向して当接する傾斜板部４３が一体に設けられている。また、この傾斜板部４３の下端部には、外面がハウジング２の内底面部２３に対向して当接する底板部４４が一体に設けられている。この底板部４４の略中心域には、上下方向に貫通して設けられ内底面部２３により下端部を閉塞される貫通孔４５が設けられている。
【００２２】
この結果、ボールシート４は、胴体部４１、傾斜板部４３および底板部４４の内面が、ボール部３１に対応した略球面状の摺動面４６となっており、この摺動面４６によりボール部３１を摺動可能に包容する有底円筒状に成形されている。
【００２３】
また、図１および図２に示すように、摺動面４６における胴体部４１の下端近傍から傾斜板部４３全体に亘って、円環状の凸部５１が複数、例えば５つ設けられている。これら凸部５１は、ボール部３１の外周面に向けて断面円弧状に突出しており、ハウジング２の軸方向、すなわちボール部３１の中心Ｏを通る上下方向に互いに収容部としての凹部５２を介して隣接されて設けられている。
【００２４】
ここで、各凸部５１は、ボール部３１の中心Ｏについて、このボール部３１の周方向に略等間隔に互いに離間されている。すなわち、互いに最も近い凹部５２同士とボール部３１の中心Ｏとで形成される角度は一定となっている。さらに、これら凹部５２は、ボールシート４の摺動面４６内に沿って凸部５１の間に円環状に形成されている。またさらに、各凹部５２は、図２に示すように、ボール部３１の外周面と接触しておらず、凸部５１を形成する２辺とボール部３１の外周面との間で外周を３つの円弧で囲まれた略三角形状の空間を形成している。
【００２５】
また、ボール部３１の外周面と凹部５２との間の空間内には、潤滑剤としてのグリース５３が収容されている。このグリース５３は、ボールシート４内にボール部３１を挿入する前に、ボールシート４内に予め封入される。
【００２６】
また、ダストカバー５は、ダストシールあるいはブーツなどとも呼ばれるもので、環状の嵌合部５４を一端に有した略円筒状に形成されている。この嵌合部５４は、ハウジング２のソケット１１の外周面に設けられた環状のダストカバー溝部５５内に、環状のクリップ５６にて係止される。
【００２７】
次に、このボールジョイント１の組立工程を説明する。
【００２８】
まず、ボールシート４の開口４２からボールシート４内にグリース５３を封入した後、ボールスタッド３のボール部３１をボールシート４内に挿入する。
【００２９】
この結果、スタッド部３３が開口４２に挿通された状態でボールシート４から突出し、ボール部３１がボールシート４内に摺動可能に包容される。
【００３０】
このとき、グリース５３は、ボール部３１によりボールシート４内の凹部５２に溜まって収容される。
【００３１】
そして、ボールスタッド３を包容したボールシート４を、ソケット１１の挿入孔１３からハウジング２の内室２５内へと挿入し、ボールシート４の傾斜板部４３および底板部４４を、ハウジング２の内底面部２３および傾斜面部２４にそれぞれ当接させる。
【００３２】
この後、プラグ１２をソケット１１の当接部２１に当接するまでボールシート４を圧入するように挿入孔１３に挿入し、かしめ部２２を内方にかしめ変形してプラグ１２を係止固定して一体的に取り付ける。
【００３３】
そして、ダストカバー５の嵌合部５４をハウジング２のダストカバー溝部５５に嵌合してクリップ５６にて係止固定し、開口部１５を覆ってダストカバー５を取り付けてボールジョイント１を組立形成する。
【００３４】
次に、上記一実施の形態の作用効果を説明する。
【００３５】
ボールスタッド３のボール部３１の外周面に向けて断面円弧状に突出した凸部５１およびこれら凸部５１の間に位置してグリース５３を収容する凹部５２をボールシート４の底部に設けることにより、凸部５１にてボールシート４のボール部３１への接触面積を低減するとともに、凸部５１を形成する２辺およびボール部３１の外周面の３つの円弧面で囲まれボール部３１に接触しない断面略三角形状の各凹部５２に収容されたグリース５３により潤滑層がボール部３１の周囲に確実に形成される。このため、ボールスタッド３をハウジング２に対して揺動させた際には、ボール部３１がボールシート４に対して摺動し、凹部５２に収容されたグリース５３がいわゆるくさび膜効果によりボール部３１と凸部５１との隙間へと容易に引き込まれる。この結果、ボール部３１と凸部５１との間のグリース保持力および潤滑性が向上するとともに、グリース５３が充分に行き渡った状態でボール部３１が摺動することでボールシート４の耐摩耗性が向上するため、ボールジョイント１の耐久性を向上できる。
【００３６】
また、凸部５１を断面視円弧状に形成したことにより、ボール部３１との接触により凸部５１が若干弾性変形しても、凸部５１とボール部３１の外周面との接触面積はほとんど増加することがなく、例えば凸部５１を平面とした場合と比較して接触面積の増加を抑制でき、より良好な潤滑性および摺動性を得ることができる。
【００３７】
さらに、ボールシート４の凸部５１を、ボールスタッド３のボール部３１の外周面に沿って円環状に設けることにより、ボールシート４の凸部５１とボール部３１の外周面とがこのボール部３１の外周面に線接触するため、ボールシート４の凸部５１とボール部３１との接触面積を低減できるとともに、グリース５３を収容した凹部５２がボール部３１の全周に亘って形成されるので、グリース５３をボール部３１全体に容易に行き渡らせることができるとともに、ボール部３１を凸部５１にて安定して支持でき、かつボールシート４を容易に製造できる。
【００３８】
またさらに、ボールシート４の凸部５１を、上下方向に軸方向を有する円環状に設けることにより、良好な潤滑性を得ることが可能になる。
【００３９】
そして、各凹部５２をボール部の中心Ｏについて略等角度に互いに離間することにより、各凹部５２に形成されたグリース５３による潤滑層がボール部３１の外周面に対して略均等に位置するので、ボール部３１と凸部５１との間の潤滑性を、より向上できる。
【００４０】
なお、上記一実施の形態において、凸部５１を設ける数、これら凸部５１の突出量および凹部５２の深さは、ボールジョイント１の所望の耐久性に応じてそれぞれ自由に設定できる。
【００４１】
また、凸部５１の弧状の一部である円環状の頂点部を、ボールスタッド３のボール部３１と略同一形状に沿った凹弧状にしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載のボールジョイントによれば、凸部にてベアリングシートの球頭部への接触面積を低減するとともに、球頭部に接触しない各収容部に収容された潤滑剤にて潤滑層を球頭部の周囲に形成することが可能になる。この結果、球頭部をベアリングシートに対して摺動させた際に、収容部に収容された潤滑剤が球頭部と凸部との隙間へと容易に引き込まれて球頭部と凸部との間の潤滑性が向上し、ベアリングシートの耐摩耗性などが向上するため、耐久性を向上できる。
【００４３】
請求項２記載のボールジョイントによれば、請求項１記載のボールジョイントの効果に加え、ベアリングシートの凸部を、ボールスタッドの球頭部の外周面に沿って円環状に設けることにより、ベアリングシートの凸部と球頭部の外周面とがこの球頭部の外周面に線接触するため、ベアリングシートの凸部と球頭部との接触面積を低減できるとともに、潤滑剤を収容した収容部が球頭部の全周に亘って形成されるので、潤滑剤を球頭部全体に容易に行き渡らせることができる。
【００４４】
請求項３記載のボールジョイントによれば、請求項２記載のボールジョイントの効果に加え、ベアリングシートの凸部を、ハウジングの軸方向に交差する方向に設けることにより、良好な潤滑性を得ることが可能になる。
【００４５】
請求項４記載のボールジョイントによれば、請求項１ないし３いずれか一記載のボールジョイントの効果に加え、各収容部を球頭部の中心について略等角度に互いに離間することにより、各収容部に形成された潤滑剤による潤滑層が球頭部の外周面に対して略均等に位置するので、球頭部と凸部との間の潤滑性を、より向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のボールジョイントの一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】同上ボールジョイントのベアリングシートを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ボールジョイント
２ハウジング
３ボールスタッド
４ベアリングシートとしてのボールシート
１５開口部
３１球頭部としてのボール部
３３軸部としてのスタッド部
４２開口
５１凸部
５２収容部としての凹部
５３潤滑剤としてのグリース

Claims

一端に開口部を有する有底筒状のハウジングと、
前記開口部と連通する開口を有し、前記ハウジング内に収容されるベアリングシートと、
このベアリングシートに摺動可能に包容されて前記ハウジング内に配設される球頭部およびこの球頭部に連設され前記開口に挿通されて前記開口部から突出する軸部を有するボールスタッドと、
このボールスタッドと前記ベアリングシートとの間に充填された潤滑剤とを具備し、
前記ベアリングシートは、前記ボールスタッドの球頭部の外周面に向けて断面弧状に突出する複数の凸部およびこれら凸部の間に位置して前記潤滑剤を収容する収容部を備えた
ことを特徴とするボールジョイント。
ベアリングシートの凸部は、ボールスタッドの球頭部の外周面に沿って円環状に設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。
ベアリングシートの凸部は、ハウジングの軸方向に交差する方向に設けられた
ことを特徴とする請求項２記載のボールジョイント。
各収容部は、球頭部の中心について略等角度に互いに離間された
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載のボールジョイント。