JP2006292094A - Ball joint and its bearing seat - Google Patents
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Description
本発明は、ボールスタッドの略球状のボール部を、潤滑剤を介して回動可能に保持する摺動面を備えた筒状のボールジョイント及びそのベアリングシートに関する。 The present invention relates to a cylindrical ball joint having a sliding surface that rotatably holds a substantially spherical ball portion of a ball stud via a lubricant, and a bearing seat thereof.
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、開口部を備えた内室を有する略有底円筒状のソケットと、このソケットの内室に固定され開口部に連通する開口を有するベアリングシートとしてのボールシートと、このボールシート内の摺動面に接触して潤滑剤を介して摺動可能に保持されるボール部及び開口と開口部とに挿通されるスタッド部を有するボールスタッドとを備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a ball joint used for a suspension device or a steering device of an automobile has a substantially bottomed cylindrical socket having an inner chamber with an opening, and is fixed to the inner chamber of the socket and communicates with the opening. A ball seat as a bearing seat having an opening to be opened, a ball portion that comes into contact with a sliding surface in the ball seat and is slidably held via a lubricant, and a stud portion that is inserted into the opening and the opening portion And a ball stud having.
そして、このようなボールジョイントのボールシートとして、ボール部への接触面積を低減して作動トルクを抑制するとともにボール部の球面潤滑性を向上するために、軸方向に沿って溝部を周方向に離間して複数設けたものが知られている。このようなボールシートは、ソケットの内室に収容した状態で抜け止めリングを開口側の外周面に嵌着することでボール部の外周面に沿って弾性変形されてボール部を所定の作動トルクで保持し、ソケットの開口部側の外周面をかしめ変形することによりソケットの内室に固定される(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上述のボールシートでは、軸方向に沿う溝部を摺動面に複数設けているだけであるため、ボールシートをソケットに固定した際に、摺動面とボール部の外周面との間に、溝部が設けられた軸方向には連続的な空間が形成されるものの、軸方向に交差する周方向には溝部の箇所だけでの断続的な空間しか形成されない。このため、摺動面とボール部の外周面との接触状態が軸方向と周方向とで異なり、摺動面とボール部の外周面とが均一に接触できず、耐久性、クッション性及び球面潤滑性が充分であるとは言えないという問題点を有している。 However, in the above-described ball seat, only a plurality of grooves along the axial direction are provided on the sliding surface. Therefore, when the ball sheet is fixed to the socket, the ball seat is interposed between the sliding surface and the outer peripheral surface of the ball portion. Although a continuous space is formed in the axial direction in which the groove is provided, only an intermittent space is formed only at the location of the groove in the circumferential direction intersecting the axial direction. For this reason, the contact state between the sliding surface and the outer peripheral surface of the ball portion is different between the axial direction and the circumferential direction, and the sliding surface and the outer peripheral surface of the ball portion cannot be uniformly contacted. There is a problem that the lubricity cannot be said to be sufficient.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、耐久性、クッション性及び球面潤滑性を向上したボールジョイント及びそのベアリングシートを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the ball joint which improved durability, cushioning property, and spherical lubricity, and its bearing seat.
請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートは、ボールスタッドの略球状のボール部の外周面に少なくとも一部が接触し、潤滑剤を介して前記ボール部を回動可能に保持する球面状の摺動面と、一端に開口形成された開口とを備え、開口部を有するソケット内に前記開口が前記開口部に連通するように収容されるボールジョイントのベアリングシートであって、前記摺動面に設けられた環状の溝部と、この溝部に交差する方向に設けられたスリットとを備えているものである。 The ball seat of the ball joint according to claim 1, wherein at least a part of the bearing seat is in contact with the outer peripheral surface of the substantially spherical ball portion of the ball stud, and the ball portion is rotatably held via a lubricant. A ball joint bearing seat comprising a moving surface and an opening formed at one end, and accommodated in a socket having an opening so that the opening communicates with the opening. An annular groove portion provided and a slit provided in a direction intersecting with the groove portion are provided.
そして、ボールスタッドのボール部の外周面に少なくとも一部が接触してボール部を回動可能に保持する摺動面に、環状の溝部を形成するとともにこの溝部に交差する方向にスリットを形成することで、屈曲性が向上してボール部の外周面に対して摺動面が均一に接触し、耐久性及びクッション性が向上するとともに、溝部及びスリットにより潤滑剤がボール部の外周面に行き渡り、球面潤滑性が向上する。 Then, an annular groove is formed on the sliding surface that at least partially contacts the outer peripheral surface of the ball portion of the ball stud and rotatably holds the ball portion, and a slit is formed in a direction intersecting the groove portion. As a result, the flexibility is improved and the sliding surface contacts the outer peripheral surface of the ball portion uniformly, and the durability and cushioning properties are improved, and the groove and the slit spread the lubricant to the outer peripheral surface of the ball portion. The spherical lubricity is improved.
請求項2記載のボールジョイントのベアリングシートは、請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートにおいて、スリットは、摺動面に放射状に複数設けられているものである。 The ball joint bearing sheet according to claim 2 is the ball joint bearing sheet according to claim 1, wherein a plurality of slits are radially provided on the sliding surface.
そして、スリットを摺動面に放射状に複数設けることで、摺動面とボール部の外周面との軸方向の接触面積がより低減され、作動トルクがより抑制される。 By providing a plurality of slits radially on the sliding surface, the axial contact area between the sliding surface and the outer peripheral surface of the ball portion is further reduced, and the operating torque is further suppressed.
請求項3記載のボールジョイントは、開口部を備えたソケットと、このソケット内に設けられた請求項1または2記載のベアリングシートと、このベアリングシート内に潤滑剤を介して回動可能に保持され前記ソケット内に収容されたボール部、及び、このボール部から突設され前記ベアリングシートの開口及び前記開口部に挿通されるスタッド部を備えたボールスタッドとを具備したものである。 The ball joint according to claim 3 is a socket provided with an opening, the bearing seat according to claim 1 or 2 provided in the socket, and rotatably held in the bearing seat via a lubricant. And a ball portion accommodated in the socket, and a ball stud provided with a stud portion protruding from the ball portion and inserted through the opening of the bearing seat.
そして、クッション性及び球面潤滑性が向上する請求項1または2記載のボールジョイントのベアリングシートを備えることで、摺動面に設けた溝部及びスリットによりベアリングシートの屈曲性が向上して摺動面のボール部への当たりが向上し、耐久性が向上するとともに、ボール部が円滑に回動し、安定した特性が得られる。 Further, by providing the ball joint bearing sheet according to claim 1 or 2 in which the cushioning property and the spherical lubricity are improved, the bendability of the bearing sheet is improved by the groove and slit provided in the sliding surface, and the sliding surface. As a result, the ball portion is smoothly rotated and the stable characteristics can be obtained.
請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートによれば、摺動面に、環状の溝部を形成するとともにこの溝部に交差する方向にスリットを形成することで、屈曲性が向上してボール部の外周面に対して摺動面が均一に接触し、耐久性及びクッション性を向上できるとともに、溝部及びスリットにより潤滑剤がボール部の外周面に行き渡り、球面潤滑性を向上できる。 According to the ball joint bearing sheet according to claim 1, by forming an annular groove on the sliding surface and forming a slit in a direction intersecting with the groove, the flexibility is improved and the outer periphery of the ball is increased. The sliding surface can be in uniform contact with the surface and durability and cushioning can be improved, and the lubricant can spread over the outer peripheral surface of the ball portion by the groove and slit, thereby improving spherical lubricity.
請求項2記載のボールジョイントのベアリングシートによれば、請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートの効果に加えて、スリットを摺動面に放射状に複数設けることで、摺動面とボール部の外周面との軸方向の接触面積をより低減でき、作動トルクをより抑制できる。 According to the ball joint bearing sheet according to claim 2, in addition to the effect of the ball joint bearing sheet according to claim 1, by providing a plurality of slits radially on the sliding surface, the sliding surface and the ball portion The contact area in the axial direction with the outer peripheral surface can be further reduced, and the operating torque can be further suppressed.
請求項3記載のボールジョイントによれば、クッション性及び球面潤滑性を向上できる請求項1または2記載のボールジョイントのベアリングシートを備えることで、摺動面に設けた溝部及びスリットによりベアリングシートの屈曲性が向上して摺動面のボール部への当たりが向上し、耐久性が向上するとともに、ボール部が円滑に回動し、安定した特性を得ることができる。 According to the ball joint according to claim 3, by providing the ball joint bearing sheet according to claim 1 or 2 which can improve the cushioning property and the spherical lubricity, the groove of the bearing surface and the slit are provided on the sliding surface. Flexibility is improved so that the contact of the sliding surface with the ball portion is improved, durability is improved, and the ball portion is smoothly rotated to obtain stable characteristics.
以下、本発明の一実施の形態の構成を図1ないし図3を参照して説明する。 Hereinafter, the configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3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、あるいは操舵装置などに用いられるものである。そして、このボールジョイント1は、鋼鉄製などのボールスタッド2、金属製などの略円筒状のソケット3、ベアリングシートとしての合成樹脂製などの略円筒状のボールシート4、及び、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図示しないダストカバーなどを備えている。
In FIG. 3, 1 is a ball joint, and this ball joint 1 is used for, for example, a suspension device or a steering device of an automobile. The ball joint 1 includes a ball stud 2 made of steel, a substantially cylindrical socket 3 made of metal, a substantially
ボールスタッド2は、ボールシート4に回動可能に保持されたボール部15と、このボール部15に突設されたスタッド部16とを有している。
The ball stud 2 includes a ball portion 15 that is rotatably held by the
ボール部15は、ボールシート4に回動可能に保持された状態でソケット3内に収容されている。また、スタッド部16は、ソケット3から軸状に突出している。
The ball portion 15 is accommodated in the socket 3 while being rotatably held by the
さらに、ソケット3は、ボールシート4が嵌着される内室21を内部に備え、軸方向の一端部に内室21に連通する開口部22が開口形成され、この一端側の外周面にダストカバーが取り付けられるダストカバー取付溝23が凹状に形成され、かつ、軸方向の他端側に、略円板状のプラグ24により閉塞される底部開口部25が開口形成されている。
Further, the socket 3 includes an
内室21は、開口部22側が縮径されており、この内室21内に嵌着されたボールシート4の軸方向の一端側がこの縮径形状に沿って縮径されボールスタッド2のボール部15に沿って湾曲するようになっている。
The
また、開口部22は、ボールスタッド2のスタッド部16が挿通される部分であり、内室21と反対側に向けて拡径するように形成されている。
The opening 22 is a portion through which the stud portion 16 of the ball stud 2 is inserted, and is formed so as to increase in diameter toward the side opposite to the
さらに、ダストカバー取付溝23は、ソケット3の外周面に円環状に設けられ、ダストカバーの一端部が、金属製の図示しないクリップなどにより締め付けされて嵌合される部分である。
Further, the dust
そして、プラグ24は、円板状のプラグ本体27と、このプラグ本体27の中央部に凹状に形成された凹状部28とを有している。
The
プラグ本体27は、ソケット3の内室21の底部開口部25側に設けられた段差部29に周縁部が嵌合され、この嵌合状態でソケット3の軸方向の他端側すなわち底部開口部25側の外周面が中心軸方向にかしめ変形されることでプラグ24がソケット3に固定されて、ボールシート4が内室21に保持されるとともに、ソケット3及びボールシート4に対してボールスタッド2が抜け止めされる。
The
また、凹状部28は、内室21側の面がソケット3の底面となるものであり、プラグ24をソケット3に取り付けた状態で内室21と反対側に突出し、ボールシート4の軸方向の他端部が当接する。
Further, the
そして、ボールシート4は、図1及び図2に示すように、例えば可撓性を有するポリアセタールなどの合成樹脂により形成され、軸方向の一端側に開口31が形成された略円筒状のシート本体32と、このシート本体32の軸方向の他端部、すなわち開口31と反対側の端部に突設されボールシート4の外周面に沿って傾斜状に縮径された縮径部33と、シート本体32の軸方向の他端側から突設された突出部34とを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
開口31は、ボールシート4をソケット3の内室21に保持した状態で開口部22に連通し、ボールスタッド2のスタッド部16が挿通される部分である。
The opening 31 communicates with the opening 22 in a state where the
また、シート本体32は、外周面がソケット3の内室21の内周面に接触する部分であり、開口31側が内室21にボールシート4が嵌着された状態でボールスタッド2のボール部15の外周面に沿って変形する。そして、このシート本体32の内周面には、シート本体32の変形によりボール部15の外周面に摺接する開口側摺接面部36と、この開口側摺接面部36に連続しボール部15の外周面の赤道近傍、すなわちボールスタッド2の中心軸に直交する平面上でのボール部15の半径が最大となる位置の近傍に摺接する赤道摺接面部37と、この赤道摺接面部37に連続しボール部15の外周面から離間された離間面部38と、この離間面部38に連続し中心軸方向に延設された段差面部39とが平面視で同心円状に形成されている。
The
開口側摺接面部36は、円筒内周面状に形成され、開口31からシート本体32の軸方向の中心域まで延設されている。
The opening-side slidable
また、赤道摺接面部37は、ボール部15の外周面に沿って球面状に湾曲され、開口側摺接面部36側に対して離間面部38側が若干縮径されている。
Further, the equator sliding
さらに、離間面部38は、円筒内周面状に形成され、段差面部39は、円環平面状に形成され、図3に示すように、これら離間面部38及び段差面部39とボールスタッド2のボール部15の外周面との間に、グリースなどの図示しない潤滑剤を収容する潤滑剤溜め部40が区画されている。
Further, the
一方、縮径部33は、ボールシート4がソケット3の内室21に嵌着された状態でシート本体32と反対側の端部がプラグ24の凹状部28の内室21側の面に当接支持され、外周面、プラグ24及び突出部34の間に空間部41が形成されている。さらに、この縮径部33の内周面には、図1及び図2に示すように、段差面部39に連続する縮径摺動面部42と、この縮径摺動面部42に連続する傾斜面部43と、この傾斜面部43に連続し中心軸方向に延設された底面部44とが平面視で同心円状に形成され、複数、例えば3つのスリット45がそれぞれ設けられている。
On the other hand, the diameter-reduced
空間部41は、縮径部33の外周面全体に連続した円環状の空間であり、縮径部33の軸方向への可撓変形を吸収可能となっている。
The
また、縮径摺動面部42は、ボールスタッド2のボール部15の外周面に沿って球面状に湾曲している。すなわち、この縮径摺動面部42は、赤道摺接面部37の球面形状を縮径部33側に延長した仮想的な延長線上に位置している。また、この縮径摺動面部42には、軸方向の略中心域に、スリット45のそれぞれと交差する溝部としての円環状の円周溝46が設けられている。
The reduced diameter sliding
この円周溝46は、図示しない潤滑剤を内部に保持する部分であり、ボールシート4の軸方向に交差、例えば直交する方向であるボール部15の緯線方向、すなわち赤道に平行な方向に沿って形成され、全周に亘って連続している。そして、この円周溝46により、縮径摺動面部42は、段差面部39に連続する第1摺動面部48と、傾斜面部43に連続する第2摺動面部49とに分割されている。
The
また、傾斜面部43は、ボールスタッド2のボール部15から離間され、底面部44側へと傾斜状に縮径されている。
Further, the
底面部44は、ボールスタッド2のボール部15から離間され、このボール部15の底面に対向している。そして、この底面部44の略中央部には、略円形状の底部開口51が開口形成されている。この底部開口51は、プラグ24の凹状部28との間に潤滑剤を保持するものである。そして、傾斜面部43、底面部44及び底部開口51により、図3に示すように、ボール部15との間に潤滑剤溜め空間部52が区画されている。
The
また、各スリット45は、図2に示すように、所定方向、例えばボール部15の経線方向である赤道に直交する方向、すなわち図1に示す縮径部33の軸方向に沿って形成され、周方向に互いに略等角度に離間されて放射状となっているとともに、縮径摺動面部42から底部開口51に亘ってそれぞれ直線状に連続している。すなわち、各スリット45は、ボール部15の赤道よりもスタッド部16と反対側の外周面側に位置し、円周溝46と略直交するように形成されている。
2, each slit 45 is formed along a predetermined direction, for example, a direction perpendicular to the equator which is the meridian direction of the ball portion 15, that is, along the axial direction of the reduced
さらに、これらスリット45は、ボールシート4を厚み方向に貫通して設けられている。このため、これらスリット45間に位置する縮径部33は、それぞれフラップ片状となっている。
Further, these
そして、図1及び図2に示すように、上記開口側摺接面部36、赤道摺接面部37及び縮径摺動面部42により、ボール部15の外周面に沿った球面状の摺動面53が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a spherical sliding
また、突出部34は、図3に示すように、ボールシート4をソケット3の内室21に嵌着した状態でプラグ24のプラグ本体27に当接する部分である。
Further, as shown in FIG. 3, the protruding
次に、上記一実施の形態の組み立て動作を説明する。 Next, the assembly operation of the above embodiment will be described.
まず、内部に潤滑剤を注入したボールシート4内にボールスタッド2のボール部15を保持してスタッド部16を開口31から突出させ、ソケット3の底部開口部25からボールスタッド2のスタッド部16側を挿入してボールシート4をソケット3の内室21に嵌着する。あるいは、潤滑剤をボール部15に塗布し、この潤滑剤を塗布したボール部15をボールシート4に挿入し、ソケット3の内室21に装着する。この状態で、スタッド部16は開口部22に挿通されて外部に突出する。
First, the ball portion 15 of the ball stud 2 is held in the
次いで、プラグ24のプラグ本体27の周縁部を段差部29に嵌合させてソケット3の底部開口部25側の外周面を中心軸方向にかしめ変形することで、ボールスタッド2及びボールシート4がソケット3内に保持される。
Next, the peripheral portion of the
このとき、円周溝46と、この円周溝46に交差して形成された各スリット45とにより、ボールシート4の嵌着時にプラグ24により押圧されてボールシート4の軸方向に締め代が加わる際のボールシート4の縮径部33の屈曲性が向上してボール部15の外周面に対して摺動面53が均一に接触し、耐久性及びクッション性を向上できるとともに、円周溝46及びスリット45により潤滑剤がボール部15の外周面に緯方向及び経方向全体に行き渡るので、球面潤滑性を向上できる。
At this time, the
しかも、スリット45同士は、底部開口51で互いに連続しているので、潤滑剤をボール部15の外周面全体に、より確実に行き渡らせることができる。
Moreover, since the
また、各スリット45は、ボールシート4を厚み方向に貫通するので、スリット45間に位置する縮径部33がフラップ片状となるため、これらスリット45に代えて溝部を設ける場合と比較して、縮径部33の屈曲性をより向上できる。
Further, since each slit 45 penetrates the
さらに、潤滑剤がボール部15の外周面全体に行き渡るとともにスリット45及び円周溝46によりボール部15と摺動面53との接触面積が低下するので、ボールスタッド2のトルクを緩和できる。
Further, since the lubricant spreads over the entire outer peripheral surface of the ball portion 15 and the contact area between the ball portion 15 and the sliding
そして、スリット45を周方向に離間して摺動面53に複数設けることで、摺動面53とボール部15の外周面との軸方向の接触面積をより低減でき、トルクをより緩和できる。
Then, by providing a plurality of
また、ボールシート4の離間面部38と段差面部39とで潤滑剤溜め部40を区画するとともに、傾斜面部43、底面部44及び底部開口51により潤滑剤溜め空間部52を区画することで、潤滑剤を確実に保持できるとともに、摺動面53とボール部15の外周面との軸方向の接触面積をさらに低減でき、トルクをさらに緩和できる。
Further, the
そして、このようなボールシート4をボールジョイント1に用いることにより、縮径摺動面部42に設けたスリット45と円周溝46とにより縮径部33の屈曲性の向上によって、縮径摺動面部42のボール部15への当たりが向上し、ボールジョイント1の耐久性を向上できるとともに、ボールスタッド2のボール部15が円滑に回動し、安定した特性を得ることができる。
By using such a
さらに、縮径部33の底部がプラグ24の凹状部28に当接するとともに、突出部34がプラグ24のプラグ本体27に当接して、縮径部33、突出部34及びプラグ24の間に空間部41が形成されることにより、ボールスタッド2の軸方向荷重に対する縮径部33の可撓変形を空間部41で吸収でき、軸方向荷重に対する強度を向上できる。
Further, the bottom portion of the reduced
なお、上記一実施の形態において、スリット45及び円周溝46を設ける個数は、任意に設定できる。
In the above embodiment, the number of the
また、スリット45及び円周溝46は、いずれか一方がボール部15の経線方向の成分を有する方向に沿って形成され、いずれか他方がいずれか一方に交差する方向に沿って形成されていれば、その形成方向は限定されない。
Further, either one of the
さらに、ボールシート4の摺動面53の形状は、スリット45及び円周溝46を除き、任意に設定できる。
Further, the shape of the sliding
そして、スリット45及び円周溝46は、例えば開口側摺動面部36及び赤道摺接面部37側など、摺動面53の任意の位置に設けることができる。
The
また、ボールジョイント1の細部は、上記構成に限定されるものではない。 Further, the details of the ball joint 1 are not limited to the above configuration.
1 ボールジョイント
2 ボールスタッド
3 ソケット
4 ベアリングシートとしてのボールシート
15 ボール部
16 スタッド部
22 開口部
31 開口
45 スリット
46 溝部としての円周溝
53 摺動面
1 Ball joint 2 Ball stud 3
15 Ball part
16 Stud section
22 opening
31 opening
45 slit
46 Circumferential groove as groove
53 Sliding surface
Claims (3)
前記摺動面に設けられた環状の溝部と、
この溝部に交差する方向に設けられたスリットとを備えている
ことを特徴としたボールジョイントのベアリングシート。 A spherical sliding surface that at least partly contacts the outer peripheral surface of the substantially spherical ball portion of the ball stud and rotatably holds the ball portion via a lubricant, and an opening formed at one end. A ball joint bearing seat accommodated in a socket having an opening so that the opening communicates with the opening,
An annular groove provided on the sliding surface;
A ball joint bearing sheet comprising a slit provided in a direction intersecting the groove.
ことを特徴とした請求項1記載のボールジョイントのベアリングシート。 The ball joint bearing sheet according to claim 1, wherein a plurality of slits are provided radially on the sliding surface.
このソケット内に設けられた請求項1または2記載のベアリングシートと、
このベアリングシート内に潤滑剤を介して回動可能に保持され前記ソケット内に収容されたボール部、及び、このボール部から突設され前記ベアリングシートの開口及び前記開口部に挿通されるスタッド部を備えたボールスタッドと
を具備したことを特徴としたボールジョイント。 A socket with an opening,
The bearing seat according to claim 1 or 2 provided in the socket;
A ball portion rotatably held in the bearing seat via a lubricant and accommodated in the socket, and an opening of the bearing seat projecting from the ball portion and a stud portion inserted through the opening portion A ball joint characterized by comprising:
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