JP2011137489A

JP2011137489A - ボールジョイント

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Publication number: JP2011137489A
Application number: JP2009296441A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Takehara; 伸幸竹原
Original assignee: THK Rhythm Co Ltd
Current assignee: THK Rhythm Co Ltd
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2011-07-14
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP5357742B2

Abstract

【課題】ボールスタッドの球状部を組み込んだベアリングをソケット内に嵌装すると共にソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形させてなるボールジョイントにおける、ソケットとベアリングとに相対回転が発生するのを防止し、これによってベアリングの摩耗を抑え、ボールジョイントにガタが発生しないようにしたボールジョイントを提供する。
【解決手段】ソケットの開口部側の内周面の周方向に等間隔で複数の凹部を設けると共に、各凹部の幅寸法と深さ寸法の比率において幅寸法を広く形成し、ソケットの外周部を内側にかしめ変形させて、ソケットの開口部側の内周面に設けられた夫々の凹部にベアリングの外周を圧接係合させることにより、ソケットとベアリングの相対回転を防止するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種リンク類等の連結構造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、各種リンク類等の連結構造に使用されているボールジョイントの従来例に関し、特許文献１に記載されたものについて説明する。この文献に記載されているボールジョイントは、下端に球状部を有するボールスタッドと、該球状部を嵌装抱持する内腔部を有する合成樹脂製のベアリングと、外周部と底部とを有し上方に開口部を有するほぼ円筒状のソケットとからなり、ボールスタッドの球状部を組み込んだベアリングをソケットの開口部より嵌め込み、該ソケットの開口部付近の外周部を内側に絞り変形させることにより、ベアリングをボールスタッドの球状部に圧接させてなる構成としたものである。

実開平５−７７６１３号公報

上記のように構成されたボールジョイントを極低温の環境で使用する場合、低温によってベアリングが収縮する。その結果、ソケットとベアリングの圧縮代が減少するか又は無くなり、また極低温により潤滑剤が固くなることによって、ボールスタッドの球状部がベアリングに張り付き、ボールスタッドの回転に伴ってソケットとベアリングとが相対回転するおそれがある。また、このようにソケットとベアリングの相対回転が生じると、ベアリングが摩耗し、ボールジョイントにガタが発生するおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ボールスタッドの球状部を組み込んだベアリングをソケット内に嵌装すると共にソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形させてなるボールジョイントにおける、ソケットとベアリングとに相対回転が発生するのを防止し、これによってベアリングの摩耗を抑え、ボールジョイントにガタが発生しないようにしたボールジョイントを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明における請求項１のボールジョイントは、下端に球状部を有するボールスタッドと、該球状部を嵌装抱持する内腔部を有する合成樹脂製のベアリングと、外周部と底部とを有し上方に開口部を備えた略円筒状のソケットからなり、ボールスタッドの球状部を組み込んだベアリングをソケット内に嵌装して、該ソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形することにより構成したボールベアリングにおいて、ソケットの開口部側の内周面の周方向に等間隔で複数の凹部を設け、各凹部の周方向の断面形状が幅寸法と深さ寸法の比率において幅寸法を広く形成してあり、ソケットの外周部を内側にかしめ変形させ、ソケットの開口部側の内周面に設けられた夫々の凹部にベアリングの外周を圧接係合させることにより、ソケットとベアリングの相対回転を防止するようにしたことを特徴とする。

また、本発明における請求項２のボールジョイントは、請求項１において、ソケットの開口部側の内周面に設けられた夫々の凹部は、ソケットの内周を冷間鍛造して成形する際に同時に成形され、該凹部の周方向の断面形状が三日月形であって、該三日月形の凹部の幅寸法と深さ寸法の比率が５：１〜１０：１であることを特徴とする。

本発明によれば、ソケットの開口部側の内周面に設けられた各凹部の周方向の断面形状が、幅寸法と深さ寸法の比率において幅寸法を広く形成してある。従って、ボールスタッドの球状部を組み込んだベアリングをソケット内に嵌装して、該ソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形させることにより、ベアリングの外周をソケットの凹部に圧接すると、ベアリングの外周がソケットの開口部側の各凹部に張り出すことにより複数の凸部が形成され、各凸部がソケットの各凹部と係合することによって、ソケットとベアリングとの相対回転を確実に防止することが可能となる。

また、ソケットの開口部側の内周面に設けられた各凹部は、周方向の断面形状が幅寸法と深さ寸法の比率において幅寸法より深さ寸法が浅いため、ソケットの内周を冷間鍛造して形成する際に同時に凹部を形成することが容易であり、さらに冷間鍛造用の型の寿命が延びるため、ボールジョイントを経済的に製作することが可能となる。

さらに、ソケットの開口部側の内周面に設けられた各凹部は、ソケットの内周面の円周方向に等間隔で複数個設けられているため、ベアリングをソケット内にバランス良く保持することが可能となる。

本発明の実施例におけるボールジョイントの縦断面図であり、(ａ)はソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形させる前の状況を示す図であり、（ｂ）はソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形させた後の状況を示す図である。 (ａ)は本発明の実施例におけるソケットの上面図であり、（ｂ）は(ａ)に示すＡ−Ａ矢示線によるソケットの縦断面図である。図２（ａ）において一点鎖線Ｂで示す部位の部分拡大図である。 (ａ)は本発明の他の実施例におけるソケットの上面図であり、（ｂ）は(ａ)に示すＣ−Ｃ矢示線によるソケットの縦断面図である。

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。

本実施例のボールジョイント１の全体構成は、図１（ａ）又は（ｂ）に示すように、下端に球状部３を有するボールスタッド２と、該球状部３を嵌装抱持する内腔部４を有する合成樹脂製のベアリング５と、略円筒状のソケット９とから構成されている。

即ち、上記のソケット９は、図２(ａ)、（ｂ）に示すように、外周部６と底部７とを有し、上方に開口部８を備えた略円筒状に構成されている。また、ソケット９の内周は、上方の大径部１０の途中に形成された段部１１を経て、下窄まりに形成された第１テーパ受面１２を備え、さらにこの第１テーパ受面１２の下端部から底部７にかけて傾斜角を急勾配にした第２テーパ面１３を備えた形状とされている。

また、図１(ａ)に示すように、ベアリング５は、その内部にボールスタッド２の球状部３を嵌装する内腔部４を有し、ソケット９の大径部１０の内部に嵌装される胴部８の下端外周にソケット９の段部１１に当接する肩部１４を有する。また、ベアリング５の肩部１４の下側は、ソケット９の第１テーパ受面１２に対応する第１テーパ面１５と、ソケット９の第２テーパ受面１３に対応する第２テーパ面１６と有し、さらにソケット９の底部７に対応する下面１７を有している。

さらに、本実施例においては、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ソケット９の開口部８側の内周面９ａの周方向に等間隔で複数（例えば、３〜４個）の凹部１８、１８…が形成され、図３に示すように、各凹部１８の幅寸法Ｈと深さ寸法Ｆの比率において幅寸法Ｈを広く形成したものとしている。

このような構成において、図３に示すように、ソケット９の開口部８側の内周面９ａに設けられた各凹部１８は、周方向の断面形状が三日月形であって、該三日月形の凹部１８の幅寸法Ｈと深さ寸法Ｆの比率を、５：１〜１０：１とするのが好ましい。

このように、ソケット９の開口部８側の内周面９ａに設けられた各凹部１８、１８…は、周方向の断面形状が幅寸法Ｈと深さ寸法Ｆの比率において幅寸法Ｈより深さ寸法Ｆが浅いため、ソケット９の内周を冷間鍛造して形成する際に、同時に各凹部１８、１８…を形成することが容易となる。

上記の構成において、図２(ｂ)に示すように、ソケット９の開口部８側の内周面９ａに設けられた各凹部１８、１８…をソケット９の軸方向に沿って長く形成するのが好ましい。また、図４(ｂ)に示すように、各凹部１８をソケット９の軸方向に沿って短く形成してもよい。

さらに、図１（ａ）又は（ｂ）に示すように、ソケット９の開口側９ａの内周に設けられた各凹部１８、１８…は、ソケット９の軸方向においてボールスタッド２の球状部３の赤道ＳＬの位置より開口部８側に設けるようにする。なお、ボールスタッド２の球状部３の赤道ＳＬとは、ボールスタッド２の中心軸に直交する平面上で球状部２の半径が最大になる位置をいう。

上記において、ボールジョイント１を組み付ける際は、図１（ａ）に示すように、先ずソケット９内にベアリング５を嵌装する。このように、ベアリング５をソケット９内に嵌装した状態では、図１(ａ)に示すように、ベアリング５の胴部１０の下端に設けられた肩部１４がソケット９の段部１１に当接し、ベアリング５の第１テーパ面１５がソケット９の第１テーパ受面１２に当接し、ベアリング５の第２テーパ面１６がソケット９の第２テーパ受面１３に当接し、ベアリング５の下面１７がソケット９の底部７に当接する。

次いで、図１（ｂ）に示すように、ボールスタッド２の球状部３をベアリング５の内腔部４内に嵌め込み、該球状部３でベアリング５の底部７を下方に押圧しつつ、ソケット９の外周部６の上方部分を内側にかしめ加工する。

上記の実施例のボールジョイント１によれば、ソケット９の開口部８側の内周面９ａに設けられた各凹部１８、１８…は、周方向の断面形状が、幅寸法Ｈと深さ寸法Ｆの比率において幅寸法Ｈを広く形成してあるため、上記のように、ソケット９の外周部６を開口部８の内側にかしめ変形させることにより、ベアリング５の外周がソケット９の凹部１８に圧接し、ベアリング５の外周がソケット９の各凹部１８、１８…に張り出して変形することにより形成された複数の凸部１９がソケット９の各凹部１８、１８…と係合する。これによって、ソケット９とベアリング５との相対回転を確実に防止することが可能となる。

また、上記のようにソケット９の外周部６を開口部８の内側にかしめ変形させた際、ソケット９の開口部８側の内周面９ａに設けられた各凹部１８、１８…は、図１（ｂ）に示すように、ソケット９の開口部８側の凹部１８の幅Ｈ１が下方側の幅Ｈ２よりも狭まるため、ソケット９の各凹部１８に入り込んだベアリング５の凸部１９が幅方向に押圧された状態で挟み込まれ、ソケット９とベアリング５との相対回転の防止効果が増すこととなる。

また、ソケット９の開口部８側の内周面９ａに設けられた各凹部１８、１８…は、周方向の断面形状が幅寸法Ｈと深さ寸法Ｆの比率において幅寸法Ｈより深さ寸法Ｆが浅いため、ソケット９の内周を冷間鍛造して形成する際に同時に凹部１８、１８…を形成することが容易であり、さらに冷間鍛造用の型の寿命が延びるためボールジョイント１を経済的に製作することが可能となる。

さらに、ソケット９の開口部８側の内周面９ａに設けられた各凹部１８、１８…は、ソケット９の内周面９ａの円周方向に等間隔で複数個設けられているため、ベアリング５をソケット９内にバランス良く保持することが可能となる。

本発明のボールジョイントは、ボールスタッドの球状部を組み込んだベアリングをソケット内に嵌装すると共にソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形させてなるボールジョイントにおける、ソケットとベアリングとに相対回転が発生するのを防止し、これによってベアリングの摩耗を抑え、ボールジョイントにガタが発生しないようにしたボールジョイントとして利用可能である。

１ボールジョイント
２ボールスタッド
３球状部
４内腔部
５ベアリング
６外周部
７底部
８開口部
９ソケット
９ａ内周面
１０大径部
１１段部
１２第１テーパ受面
１３第２テーパ受面
１４肩部
１５第１テーパ面
１６第２テーパ面
１７下面
１８凹部
１９凸部
Ｈ幅寸法
Ｆ深さ寸法

Claims

下端に球状部を有するボールスタッドと、該球状部を嵌装抱持する内腔部を有する合成樹脂製のベアリングと、外周部と底部とを有し上方に開口部を備えた略円筒状のソケットからなり、ボールスタッドの球状部を組み込んだベアリングをソケット内に嵌装して、該ソケットの外周部を開口部の内側にかしめ変形することにより構成したボールベアリングにおいて、ソケットの開口部側の内周面の周方向に等間隔で複数の凹部を設け、各凹部の周方向の断面形状が幅寸法と深さ寸法の比率において幅寸法を広く形成してあり、ソケットの外周部を内側にかしめ変形させ、ソケットの開口部側の内周面に設けられた夫々の凹部にベアリングの外周を圧接係合させることにより、ソケットとベアリングの相対回転を防止するようにしたことを特徴とするボールジョイント。
ソケットの開口部側の内周面に設けられた夫々の凹部は、ソケットの内周を冷間鍛造して成形する際に同時に成形され、該凹部の周方向の断面形状が三日月形であって、該三日月形の凹部の幅寸法と深さ寸法の比率が５：１〜１０：１であることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。