JP2007127184A

JP2007127184A - ボールジョイント

Info

Publication number: JP2007127184A
Application number: JP2005319973A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Oda; 秀明小田
Original assignee: Rhythm Corp
Current assignee: Rhythm Corp
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2007-05-24

Abstract

【課題】自動車のサスペンション等に使用されているボールジョイントのボールスタッドを保持するソケットとバーとの連結部に、従来のような溶接構造を採用することなく接合強度を確保し、鉄以外の材料も使用可能とすることによって軽量化を可能としたボールジョイントを提供する。
【解決手段】バー２とボールスタッド３の球状部４を保持するボールジョイントソケット５とを一体的にパイプ部材６から形成し、該パイプ部材６の端部付近に形成された拡径部７の内部にボールシート８が設けられると共に、該ボールシート８の内部にボールスタッド３の球状部４が揺動自在に挿着された状態でパイプ部材２の端部の開口部６ａが縮径されたことによってボールスタッド３の球状部４が脱出しないように保持された構成を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のサスペンション等に使用されるボールジョイントに関する。

自動車のサスペンション等に使用されている従来のボールジョイントとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この文献のボールジョイントは、図３に示すように、ボールジョイントソケット３０に拡管（拡管部３１）あるいは縮管（縮管部３２）を施すと共に、縮管部３２をラック軸３４と接合し、拡管部３１の内部にボールシート３５を形成してボールスタッド３６の球状部３７を嵌入し、そのボールシート３５の受圧面３８をラック軸３４の端面と対向させるように構成したものである。

ところが、このような構成においては、ボールジョイントソケット３０の縮管部３２とラック軸３４とはネジ接合３９によって結合されているため、接合強度の面で不十分であり、また加工に手間を要するものであった。

一方、本出願人が知り得た従来の技術として、図４に示すように、ボールジョイントソケット４１とバー４２とを溶接接合４３によって結合することにより、接合強度を強化するようにした構造がある。即ち、図４に示すように、ボールジョイント４０は、円柱形状のバー４２の両端にボールスタッド４４の球状部４５を嵌装するためのソケット４１が設けられ、このソケット４１の底面部がバー４２の端部に抵抗溶接（溶接部４３）等によって溶接接合された構成を有するものである。また、ソケット４１の開口部４１ａはボールスタッド４４の球状部４５の最大外径よりも小となるように構成され、ソケット４１の内側にはボールスタッド４４の球状部４５を保持するためのボールシート４７が固定された構成とされている。
特開昭６２−１５９２２１号公報

ところで、上記のように、ソケット４１の底面部とバー４２とを接合するために抵抗溶接を用いると、これらのソケット４１やバー４２の材料はほぼ鉄材に限定されるため、アルミニウム等の軽量材料が使用できず、製品の軽量化を図ることが困難となっていた。なお、抵抗溶接のほかに、フリクション溶接やアーク溶接などの溶接方法もあるが、溶接時間が長く、極端に生産性が落ちるため、抵抗溶接以外は採用するのが難しいという実情があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、自動車のサスペンション等に使用されているボールジョイントのボールスタッドを保持するソケットとバーとの連結部に、従来のような溶接構造を採用することなく接合強度を確保し、鉄以外の材料も使用可能とすることによって軽量化を可能としたボールジョイントを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明における請求項１記載のボールジョイントは、バーとボールスタッドの球状部を保持するボールジョイントソケットとを一体的にパイプ部材から形成し、該パイプ部材の端部付近に形成された拡径部の内部にボールシートが設けられると共に、該ボールシートの内部に前記ボールスタッドの球状部が揺動自在に挿着された状態で前記パイプ部材の端部の開口部が縮径されたことによって前記ボールスタッドの球状部が脱出しないように保持されたことを特徴とする。

また、本発明における請求項２記載のボールジョイントは、請求項１において、前記ボールシートは前記パイプ部材の拡径部に至るテーパ部の内部形状に合わせた絞り形状を有し、該ボールシートの絞り形状を前記拡径部のテーパ部の内部に突き当てた状態にして前記パイプ部材の端部の開口部が縮径されたことによって該ボールシートが固定されるようにしたことを特徴とする。

本発明のボールジョイントによれば、バーとボールジョイントソケットとを一体的にパイプ部材から形成することができるため、従来のように溶接接合の必要がなく、従って、使用材料は鉄材に限定されず、アルミニウムやチタン等の軽量材料を使用することができ、製品全体の軽量化を促進することが可能となる。

また、本発明によれば、パイプ部材を拡径または縮径する加工によってバーとボールジョイントソケットとを一体的に構成し得る構造であるため、部品点数が削減でき、製造コストの面でも有利となる。

さらに、本発明において、ボールシートはパイプ部材の拡径部に至るテーパ部の内部形状に合わせた絞り形状を有し、該ボールシートの絞り形状を拡径部のテーパ部の内部に突き当てた状態にしてパイプ部材の端部の開口部が縮径されたことによってボールシートが固定される構成であるため、ボールシートの挿着が容易であり、パイプ部材を拡径または縮径する加工だけでボールシートを固定することが可能となる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

本発明によるボールジョイント１は、図１(ａ)又は(ｂ)に示すように、バー２とボールスタッド３の球状部４を保持するボールジョイントソケット５とを一体的にパイプ部材６から形成し、該パイプ部材６の端部付近に形成された拡径部７の内部にボールシート８が設けられると共に、該ボールシート８の内部にボールスタッド３の球状部４が揺動自在に挿着された状態でパイプ部材６の端部の開口部６ａが縮径（縮径部８ｄ）されたことによってボールスタッド３の球状部４が脱出しないように保持された構成を有する。

以下、このような構成についてより詳細に述べる。従来の構成においては、バー２とボールジョイントソケット５とは別体に構成され、それらをネジ接合あるいは溶接接合等により結合していたのであるが、本発明においては、まずバー２とボールジョイントソケット５とは一体的にパイプ部材６から形成されている。従って、このパイプ部材６は、上記のように溶接接合の必要がないため、鉄材に限定されず、アルミニウムやチタン等の軽量材料を使用することができ、製品全体の軽量化を促進することが可能となる。

また、本実施例においては、上記のパイプ部材６の中央部の一定外径部６ｂをバー２として使用し、その端部付近に拡径加工した拡径部７をボールジョイントソケット５として使用する。また、このようなパイプ部材６の端部付近を拡径部７として形成する際に、バー２をなす一定外径部６ｂから拡径部７に至る部位はテーパ部６ｃとして形成される。ボールシート８は、このテーパ部６ｃの内部形状に合わせた絞り形状８ａを有するように形成されている。

このボールシート８は、合成樹脂から形成され、図２(ａ)に示すように、開口部８ｂの反対側は上記のように外径がパイプ部材６のテーパ部６ｃの内部形状に合わせた絞り形状８ａに形成されている。また、ボールシート８の開口部８ｂの内径（Ｌ１）はボールスタッド３の球状部４の最大外径（Ｌ２）よりもやや縮小され、ボールシート８の内部においてはボールスタッド３の球状部４の外径と略同様の内径に形成されている。なお、図１(ｂ)に示すように、ボールシート８の底部には貫通孔８ｃが形成され、この貫通孔８ｃがバー２のパイプ部材６の内部空洞６ｄに連通するように取り付けられている。

このように構成されたボールシート８と拡径部７とを有するパイプ部材６を用いてボールスタッド３を結合するには、図２(ａ)に示すように、ボールシート８の開口部８ｂへボールスタッド３の球状部４を押し込むと、ボールシート８の合成樹脂による伸縮によってボールシート８の開口部８ｂが広がり、図２(ｂ)に示すように球状部４がボールシート８の内部に挿入された状態に収容される。

次いで、図２(ｃ)に示すように、ボールシート８の外周にパイプ部材６の拡径部７を嵌め込んで、ボールシート８の絞り形状をテーパ部６ｃの内部に突き当てた状態にし、さらに、図２(ｄ)に示すように、パイプ部材６の端部の開口部６ａの外周をカシメ加工等により縮径（縮径部８ｄ）することによって、該ボールシート８を拡径部７の内部に固定した状態にすると、該ボールシート８の内部にボールスタッド３の球状部４が揺動自在に挿着された状態でパイプ部材６の端部の開口部６ａが縮径されたことによってボールスタッド３の球状部４が脱出しないように保持された構成となる。

なお、図２(ｄ)に示すように、パイプ部材６の端部の開口部６ａを縮径した後、ボールスタッド３の球状部４の付け根付近に形成された周状凹部３ａにゴム製のダストカバー９の一端の肉厚部９ａを嵌合する。また、このダストカバー９の他端９ｂはパイプ部材６の拡径部７の外周に包囲するようにして、パイプ部材６の端部の開口部６ａとボールスタッド３の球状部４との間を外部から遮断することにより、外部の異物がダストカバー９によってパイプ部材６の開口部６ａから内部へ進入するのを防ぐようにしている。

本発明のボールジョイントは、自動車のサスペンション等に使用されているボールジョイントのボールスタッドを保持するソケットとバーとの連結部に、従来のような溶接構造を採用することなく接合強度を確保し、鉄以外の材料も使用可能とすることによって軽量化を可能としたボールジョイントとして利用することが可能である。

(ａ)は本発明のボールジョイントの実施例を示す外観図であり、(ｂ)はその内部構造を示す断面図である。 (ａ)〜(ｄ)は、本発明によるボールジョイントの組み立て工程を示す部分断面図である。特許文献１に係るボールジョイントの部分断面図である。 (ａ)は従来のボールジョイントの内部構造を示す断面図であり、(ｂ)は部分拡大図である。

符号の説明

１ボールジョイント
２バー
３ボールスタッド
３ａ周状凹部
４球状部
５ボールジョイントソケット
６パイプ部材
６ａ開口部
６ｂ一定外径部
６ｃテーパ部
６ｄ内部空洞
７拡径部
８ボールシート
８ａ絞り形状
８ｂ開口部
８ｃ貫通孔
８ｄ縮径部
９ダストカバー
９ａ肉厚部
９ｂ他端

Claims

バーとボールスタッドの球状部を保持するボールジョイントソケットとを一体的にパイプ部材から形成し、該パイプ部材の端部付近に形成された拡径部の内部にボールシートが設けられると共に、該ボールシートの内部に前記ボールスタッドの球状部が揺動自在に挿着された状態で前記パイプ部材の端部の開口部が縮径されたことによって前記ボールスタッドの球状部が脱出しないように保持されたことを特徴とするボールジョイント。
前記ボールシートは前記パイプ部材の拡径部に至るテーパ部の内部形状に合わせた絞り形状を有し、該ボールシートの絞り形状を前記拡径部のテーパ部の内部に突き当てた状態にして前記パイプ部材の端部の開口部が縮径されたことによって該ボールシートが固定されるようにしたことを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。