JP2013151969A - Ball joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,主として自動車の懸架装置や操向装置に使用されるボールジョイントに関し,特に,筒状のハウジングと,ボール部及びこのボール部から突出するスタッド部よりなるボールスタッドと,前記スタッド部の首振りを可能に前記ボール部を包持して前記ハウジング内に締代をもって装着される合成樹脂製のベアリングシートと,前記ハウジング及びベアリングシート間に設けられて,これらハウジング及びベアリングシートの相対回転を阻止する回り止め手段とを備えるボールジョイントの改良に関する。 The present invention relates to a ball joint mainly used for a suspension device and a steering device of an automobile, and in particular, a cylindrical housing, a ball stud including a ball portion and a stud portion protruding from the ball portion, and the stud portion. Synthetic resin bearing seats that hold the ball portion and can be swung within the housing so as to be able to swing, and provided between the housing and the bearing seat, and the relative rotation of the housing and the bearing seat. The present invention relates to an improvement in a ball joint provided with a detent means for preventing the rotation.
かゝるボールジョイントにおいて,ハウジング及びベアリングシート間の回り止め手段は,ボールスタッドの首振り運動時,ベアリングシートのボール部との共回りを阻止して,ベアリングシートのボール部に対するベアリング機能を安定させる上に有効である。 In such a ball joint, the rotation prevention means between the housing and the bearing seat prevents the ball stud from rotating together with the ball seat when the ball stud swings, thereby stabilizing the bearing function for the ball portion of the bearing seat. It is effective in making it happen.
ところで,従来のボールジョイントでは,前記回り止め手段として,下記特許文献1に開示されるように,ハウジング及びベアリングシートの各対向周面に,互いに係合する同数複数の係合部を設けている。 By the way, in the conventional ball joint, as disclosed in the following Patent Document 1, the same number of engaging portions that engage with each other are provided on the opposing peripheral surfaces of the housing and the bearing seat as the detent means. .
従来の上記ボールジョイントでは,ベアリングシートのハウジングへの装着時には,ハウジング側の複数の係合部と,ベアリングシート側の複数の係合部との位置合わせを行う必要があり,この位置合わせ作業がボールジョイントの組立能率を低下させるため,製品コスト低減の一つ障害となっている。 In the conventional ball joint, when the bearing seat is mounted on the housing, it is necessary to align the plurality of engaging portions on the housing side and the plurality of engaging portions on the bearing seat side. Since it reduces the assembly efficiency of ball joints, it is an obstacle to reducing product costs.
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,ベアリングシートのハウジングへの装着時には,ハウジング及びベアリングシート相互の位置合わせを行わずとも,位置決め手段が確実に機能し得るようにした前記ボールジョイントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and when the bearing seat is mounted on the housing, the positioning means can function reliably without performing alignment between the housing and the bearing seat. The object is to provide a ball joint.
上記目的を達成するために,本発明は,筒状のハウジングと,ボール部及びこのボール部から突出するスタッド部よりなるボールスタッドと,前記スタッド部の首振りを可能に前記ボール部を包持して前記ハウジング内に締代をもって装着される合成樹脂製のベアリングシートと,前記ハウジング及びベアリングシート間に設けられて,これらハウジング及びベアリングシートの相対回転を阻止する回り止め手段とを備えるボールジョイントにおいて,前記回り止め手段を,前記ベアリングシートの,前記ハウジングから締め付け力を受ける外面に形成されて前記ハウジングの軸線を中心とする一円周上に等ピッチで配列する複数の突起と,前記ハウジングの,前記ベアリングシートに締め付け力を与える内面に形成されて前記一円周上に等ピッチで配列する複数の凹部とで構成し,前記凹部の個数を,前記突起の個数の2倍以上で且つ前記突起の個数では割り切れない数に設定して,前記ハウジングへの前記ベアリングシートの装着時,少なくとも1個の前記突起が前記凹部の何れかに係合し,前記凹部と非係合の他の前記突起は圧潰されるようにしたことを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a cylindrical housing, a ball stud including a ball portion and a stud portion protruding from the ball portion, and the ball portion being capable of swinging the stud portion. A ball joint comprising: a synthetic resin bearing seat mounted in the housing with a tightening margin; and a detent means provided between the housing and the bearing seat to prevent relative rotation of the housing and the bearing seat. A plurality of protrusions formed on an outer surface of the bearing seat that receives a tightening force from the housing and arranged at an equal pitch on a circumference around the axis of the housing; and the housing Formed on the inner surface that gives a clamping force to the bearing seat, etc. And the number of the recesses is set to a number that is not less than twice the number of the projections and is not divisible by the number of projections. The first feature is that at the time of mounting, at least one of the protrusions engages with any one of the recesses, and the other protrusions not engaged with the recesses are crushed.
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記突起のピッチ角を前記凹部のピッチ角で割ったときの余りの角度の1/2の角度が,前記凹部の縁と前記一円周との2つの交点に対する中心角の2分の1より小さくなるように該凹部の大きさを設定したことを第2の特徴とする。 In addition to the first feature, the present invention provides that the half angle of the remainder when the pitch angle of the protrusion is divided by the pitch angle of the recess is the edge of the recess and the circumference. The second feature is that the size of the recess is set to be smaller than one half of the central angle with respect to the two intersections.
さらに本発明は,第1又は第2の特徴に加えて,一端部にはスタッド部が配置されるスタッド口が,また他端には段付きの装着口がそれぞれ設けられ,それらの中間の内周面が,装着口から挿入された前記ベアリングシートに対する支持面となる筒状のハウジングボディと,前記ベアリングシートの端面を所定の締代をもって押圧しながら装着口に嵌合,固定されるプラグとで前記ハウジングを構成し,前記ベアリングシートの端面に前記突起を,また前記プラグに前記凹部をそれぞれ形成すると共に,該突起の外面及び該凹部の内面を球面状に形成したことを第3の特徴とする。 Furthermore, in addition to the first or second feature, the present invention is provided with a stud port in which a stud portion is disposed at one end and a stepped mounting port at the other end. A cylindrical housing body whose peripheral surface serves as a support surface for the bearing seat inserted from the mounting opening, and a plug fitted and fixed to the mounting opening while pressing the end face of the bearing seat with a predetermined tightening margin; The housing is constructed, and the projection is formed on the end surface of the bearing seat, the recess is formed in the plug, and the outer surface of the projection and the inner surface of the recess are formed in a spherical shape. And
さらにまた本発明は,第1又は第2の特徴に加えて,前記ハウジングを,スタッド部が配置されるスタッド口として一端面を開放した有底円筒状に形成し,このハウジングの内周面に前記凹部を形成する一方,このハウジングの内周面に前記スタッド口から前記ボール部と共に圧入されるベアリングシートの外周面に前記突起を形成し,この突起の,前記圧入方向前方の先端部を先細り状に形成したことを第4の特徴とする。 Furthermore, in the present invention, in addition to the first or second feature, the housing is formed in a bottomed cylindrical shape with one end surface opened as a stud port in which the stud portion is disposed, and is formed on the inner peripheral surface of the housing. While forming the recess, the protrusion is formed on the outer peripheral surface of the bearing seat that is press-fitted together with the ball portion from the stud opening on the inner peripheral surface of the housing, and the front end of the protrusion in the press-fitting direction is tapered. The fourth feature is that it is formed in a shape.
本発明の第1の特徴によれば,ベアリングシートのハウジングに対する位置合わせを考慮することなく,ベアリングシートをハウジングに装着すれば,ベアリングシートの少なくとも1個の突起をハウジングの複数の凹部の何れかに係合させることができ,したがって,ボールスタッドの首振り運動時,ベアリングシートは,ボール部との共回りを生じることなく,ボール部に対するベアリング機能を適正に発揮することができる。しかもベアリングシートのハウジングに対する位置合わせを必要としないことから,その分,ボールジョイントの組立工数が減り,コスト低減に大きく寄与することができる。 According to the first aspect of the present invention, if the bearing seat is mounted on the housing without considering the alignment of the bearing seat with respect to the housing, at least one protrusion of the bearing seat is connected to any one of the plurality of recesses of the housing. Therefore, when the ball stud swings, the bearing seat can properly exert a bearing function with respect to the ball portion without causing any co-rotation with the ball portion. In addition, since the alignment of the bearing seat with respect to the housing is not required, the number of assembling steps of the ball joint is reduced correspondingly, which can greatly contribute to cost reduction.
本発明の第2の特徴によれば,突起及び凹部間の最大のずれ状態でも,突起の1ピッチ角内において,その1ピッチ角内に配置される複数の凹部のうちの最外側の凹部の内面に1個の突起の頂点が対向することになり,したがって最外側の凹部の内面に頂点を対向させた1個の突起を,ベアリングシートのハウジングへの装着力により最外側の凹部に強制的に係合させることができる。 According to the second feature of the present invention, even in the maximum deviation state between the protrusion and the recess, the outermost recess of the plurality of recesses disposed within the one pitch angle is within one pitch angle of the protrusion. The apex of one protrusion faces the inner surface, and therefore one protrusion with the apex facing the inner surface of the outermost recess is forced to the outermost recess by the mounting force of the bearing seat on the housing. Can be engaged.
本発明の第3の特徴によれば,ハウジングボディの装着口へのプラグの嵌合,固定時,係合すべき突起と凹部間に多少のずれがあっても,これら突起及び凹部は,相対向する球面相互の誘導作用により互いにスムーズに係合することができる。 According to the third feature of the present invention, even when there is a slight deviation between the projection to be engaged and the recess when the plug is fitted and fixed to the mounting opening of the housing body, They can be smoothly engaged with each other by the inductive action of the spherical surfaces facing each other.
本発明の第4の特徴によれば,スタッド口からのハウジングへのベアリングシートの圧入時,係合すべき突起と凹部間に多少のずれがあっても,これら突起及び凹部は,該突起の先細り状先端部の誘導作用により互いにスムーズに係合することができる。 According to the fourth feature of the present invention, when the bearing seat is press-fitted into the housing from the stud opening, even if there is a slight deviation between the protrusion to be engaged and the recess, the protrusion and the recess are The tapered tips can be smoothly engaged with each other by the guiding action.
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
先ず,図1〜図2Bに示す本発明の第1実施形態の説明より始める。図1において,ボールジョイントJは,ボール部2及び,このボール部2に一体に形成されてその一外側方へ突出するスタッド部3よりなる金属製のボールスタッド1と,スタッド部3の首振りを可能にボール部2を包持する合成樹脂製のベアリングシート4と,このベアリングシート4と共に前記ボール部2を収容して,該ベアリングシート4に締め付け力を付与する円筒状のハウジング5とを主たる構成要素としている。上記ハウジング5は円筒状のハウジングボディ6と平板状のプラグ7とで構成され,ハウジングボディ6には,その一側方へ延びる支持アーム8が一体に形成されている。
First, the description starts with the description of the first embodiment of the present invention shown in FIGS. In FIG. 1, the ball joint J includes a
ハウジングボディ6は,一端に前記スタッド部3が配置されるスタッド口10が,また他端には段付きの装着口11がそれぞれ設けられ,それらの中間の内周面が,装着口11から挿入されたベアリングシート4に対する支持面12となっている。
The
上記支持面12は,装着口11側の半部が円筒状をなし,スタッド口10側の半部がスタッド部3に向かって小径となる球状をなしており,ボール部2を包持したベアリングシート4は,装着口11から上記支持面12に所定の締代をもって圧入される。
The
前記プラグ7は,ベアリングシート4の支持面12への圧入後,そのベアリングシート4の平坦な端面4aを所定の締代をもって押圧しながら装着口11を閉鎖すべく,その装着口11に嵌合され,そして段部11aとハウジングボディ6のかしめ部6aとで挟持,固定される。
The
ベアリングシート4及びプラグ7間には,それらの相対回転を阻止する回り止め手段13が設けられる。この回り止め手段13は,図1及び図2A,図2Bに示すように,ベアリングシート4の装着口11に臨む平坦な端面4aに形成されて,円筒状のハウジング5の軸線Yを中心とする一円周C上に等ピッチで配列する複数の突起15と,プラグ7の内面に形成されて前記一円周C上に等ピッチで配列する複数の凹部16とで構成され,これら突起15の外面及び凹部16の内面は球面状に形成される。
Between the
上記凹部16の個数は,突起15の個数の2倍以上で,且つ突起15の個数では割り切れない数に設定され,プラグ7の装着口11への嵌合時,複数の突起15の少なくとも1個が複数の凹部16の何れかに係合し,凹部16と非係合の他の突起15はプラグ7により圧潰されるようになっている。
The number of the
詳しくは,凹部16の個数を,突起15の個数の2倍以上で,且つ突起15の個数では割り切れない数に設定した上で,突起15のピッチ角αを凹部16のピッチ角βで割ったときの余りの角度の1/2の角度が,凹部16の周縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θの2分の1より小さくなるように,凹部16の直径は設定される。
Specifically, the number of the
具体例を図2A及び図2Bに示す。 Specific examples are shown in FIGS. 2A and 2B.
即ち,一円周C上の突起15の個数は5個に設定される。したがって突起15のピッチ角αは72°となる。一方,同一円周C上の凹部16の個数は,突起15の個数の3.2倍の16個に設定される。したがって凹部16のピッチ角βは,22.5°となる。また凹部16の周縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θは5°に設定される。
That is, the number of
こゝで,突起15の1ピッチ角α内,即ち相隣る2個の突起15間に配置される凹部16の個数を求めるために,突起15のピッチ角α:72°を凹部16のピッチ角β:22.5°で割ると,3個,余り4.5°となる。この余りの4.5°は,突起15の1ピッチ角α内に配置される3個の凹部16の最外側の1個の凹部16が1個の突起15に合致したとき,他の最外側の1個の凹部16と他の1個の突起15との間に生じたずれ角度である。そこで,最大のずれ状態を想定すると,相隣る2個の突起15間の中心に3個の凹部16が集中する状態であり,このときの両最外側の凹部16と,それに隣接する突起15との間のずれ角度は,前記4.5°の2分の1の2.25°となり,それは,1個の凹部16の周縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θ:5°の2分の1より小さい。このことは,最外側の凹部16の内面に1個の突起15の頂点が対向することを意味する。しかも実際には,複数の凹部16の両外側での前記ずれ角度には多少とも差が生じるのが常であるから,プラグ7がベアリングシート4の端面4aを押圧するとき,前記ずれ角度の小さい側の凹部16と突起15とが,それらの対向する球面相互の誘導作用により互いにスムーズに係合し,その他の凹部16に係合し得ない突起15は,プラグ7によって圧潰されることになる。
Here, in order to obtain the number of
かくして,プラグ7のベアリングシート4に対する位置合わせを考慮することなく,プラグ7をハウジングボディ6の装着口11に嵌合,固着すれば,ベアリングシート4の少なくとも1個の突起15をプラグ7の複数の凹部16の何れかに係合させることができ,したがって,ボールスタッド1の首振り運動時,ベアリングシート4は,ボール部2との共回りを生じることなく,ボール部2に対するベアリング機能を適正に発揮することができる。しかもベアリングシート4のハウジング5に対する位置合わせを必要としないことから,その分,ボールジョイントJの組立工数が減り,コスト低減に大きく寄与することができる。
Thus, if the
次に,図3〜図4Bに示す本発明の第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 to 4B will be described.
図3において,ボールジョイントJは,ボール部2及び,このボール部2に一体に形成されてその外側方へ突出するスタッド部3よりなる金属製のボールスタッド1と,スタッド部3の首振りを可能にボール部2を包持する合成樹脂製のベアリングシート4と,このベアリングシート4と共に前記ボール部2を収容すると共に,該ベアリングシート4に締め付け力を付与する筒状のハウジング5とを主たる構成要素としている。上記ハウジング5は,一端面をスタッド口10として開放した有底円筒状をなしており,その底部の外端面には連結用ボルト20が一体に形成されている。
In FIG. 3, the ball joint J includes a
ハウジング5内には,ボール部2を包持したベアリングシート4がスタッド口10から圧入され,その後,ハウジング5のスタッド口10側がボール部2の形状に沿ってかしめられる。上記圧入及びかしめによりベアリングシート4には所定の締代をもって締め付け力が付与される。
In the
図3中の拡大部に二点鎖線で示すように,前記かしめ加工前のハウジング5の内周面のうち,連結用ボルト20側の一半部は,円錐面5aと,その円錐面5aの大径部に一端を連ねる円筒面5bとよりなっており,その他半部は,テーパ状の段部5cを介して上記円筒面5bに連なる大径円筒面5dよりなっており,上記円筒面5b及びベアリングシート4間には,それらの相対回転を阻止する回り止め手段13が設けられる。
As shown by a two-dot chain line in the enlarged portion in FIG. 3, of the inner peripheral surface of the
この回り止め手段13は,図3及び図4A,図4Bに示すように,ベアリングシート4の,ハウジング5の円筒面5bから押圧力を受ける外周面に形成されて,ハウジング5の軸線Yを中心とする一円周C上に等ピッチで配列する複数の突起115と,ハウジング5の円筒面5bに形成されて前記一円周C上に等ピッチで配列する複数の凹部116とで構成される。各突起115は,ハウジング5へのベアリングシート4の圧入方向に沿って延びると共に,横断面が部分円筒状をなし,且つ前記圧入方向前方の先端部115aが先細り状を呈している。また凹部116も,上記突起115に対応した形状をなしている。
As shown in FIGS. 3, 4 A, and 4 B, the anti-rotation means 13 is formed on the outer peripheral surface of the
そして凹部116の個数は,突起115の個数の2倍以上で,且つ突起115の個数では割り切れない数に設定され,ベアリングシート4のハウジング5への圧入時,複数の突起115の少なくとも1個が複数の溝状の凹部116の何れかに係合し,凹部116と非係合の他の突起115は圧潰されるようになっている。
The number of the
詳しくは,凹部116の個数を,突起115の個数の2倍以上で,且つ突起115の個数では割り切れない数に設定した上で,突起115のピッチ角αを凹部116のピッチ角βで割ったときの余りの角度の1/2の角度が,溝状の凹部116の両側縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θの2分の1より小さくなるように,凹部116の幅は設定される。
Specifically, the number of the
具体例を図4A及び図4Bに示す。 Specific examples are shown in FIGS. 4A and 4B.
即ち,一円周C上の突起115の個数は3個に設定される。したがって突起115のピッチ角αは120°となる。一方,同一円周C上の凹部116の個数は,突起115の個数の8.33・・・倍の25個に設定される。したがって凹部116のピッチ角βは,14.4°となる。また凹部116の両側縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θは5°に設定される。
That is, the number of
こゝで,突起115の1ピッチ角α内,即ち相隣る2個の突起115間に配置される凹部116の個数を求めるために,突起115のピッチ角α:120°を凹部116のピッチ角β:14.4°で割ると,8個,余り4.8°となる。この余りの4.8°は,突起115の1ピッチ角α内に配置される8個の凹部116の最外側の1個の凹部116が1個の突起115に合致したとき,他の最外側の1個の凹部116と他の1個の突起115との間に生じたずれ角度である。そこで,最大のずれ状態を想定すると,相隣る2個の突起115間の中心に3個の凹部116が集中する状態であり,このときの両最外側の凹部116と,それに隣接する突起115との間のずれ角度は,前記4.8°の2分の1の2.4°となり,それは,1個の凹部116の両側縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θ:5°の2分の1より小さい。このことは,最外側の凹部116の内面に1個の突起115の頂点が対向することを意味する。しかも実際には,複数の凹部116の両外側での前記ずれ角度には多少とも差が生じるのが常であるから,ハウジング5にベアリングシート4を圧入するとき,前記ずれ角度の小さい側の凹部116と突起115との係合が強制され,特に,突起115の先細り状の先端部115aの誘導作用により,上記凹部116及び突起115の係合がスムーズに行われ,その他の凹部116に係合し得ない突起115は,ハウジング5の円筒面5bによって圧潰されることになる。
Here, in order to obtain the number of
その後,ハウジング5のスタッド口10周りがかしめ加工により絞られる。
Thereafter, the periphery of the stud opening 10 of the
かくして,前記第1実施形態と同様に,ベアリングシート4のハウジング5に対する位置合わせを考慮することなく,ベアリングシート4をハウジング5に圧入すれば,ベアリングシート4の少なくとも1個の突起115をハウジング5の円筒面5bの複数の凹部116の何れかに係合させることができる。
Thus, as in the first embodiment, if the
以上,本発明の好適実施例について説明したが,本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
C・・・・円周
J・・・・ボールジョイント
P・・・・交点
Y・・・・ハウジングの軸線
α・・・・突起のピッチ角
β・・・・凹部のピッチ角
θ・・・・中心角
1・・・・ボールスタッド
2・・・・ボール部
3・・・・スタッド部
4・・・・ベアリングシート
4a・・・ベアリングシートの端面
5・・・・ハウジング
6・・・・ハウジングボディ
7・・・・プラグ
10・・・スタッド口
11・・・装着口
12・・・支持面
13・・・回り止め手段
15,115・・・突起
16,116・・・凹部
115a・・突起の先端部
C ... Circumference J ... Ball joint P ... Intersection Y ... Housing axis α ... Projection pitch angle β ... Recess pitch angle θ ... · Center angle 1 ···
本発明は,主として自動車の懸架装置や操向装置に使用されるボールジョイントに関し,特に,筒状のハウジングと,ボール部及びこのボール部から突出するスタッド部よりなるボールスタッドと,前記スタッド部の首振りを可能に前記ボール部を包持して前記ハウジング内に締代をもって装着される合成樹脂製のベアリングシートと,前記ハウジング及びベアリングシート間に設けられて,これらハウジング及びベアリングシートの相対回転を阻止する回り止め手段とを備えるボールジョイントの改良に関する。 The present invention relates to a ball joint mainly used for a suspension device and a steering device of an automobile, and in particular, a cylindrical housing, a ball stud including a ball portion and a stud portion protruding from the ball portion, and the stud portion. Synthetic resin bearing seats that hold the ball portion and can be swung within the housing so as to be able to swing, and provided between the housing and the bearing seat, and the relative rotation of the housing and the bearing seat. The present invention relates to an improvement in a ball joint provided with a detent means for preventing the rotation.
かゝるボールジョイントにおいて,ハウジング及びベアリングシート間の回り止め手段は,ボールスタッドの首振り運動時,ベアリングシートのボール部との共回りを阻止して,ベアリングシートのボール部に対するベアリング機能を安定させる上に有効である。 In such a ball joint, the rotation prevention means between the housing and the bearing seat prevents the ball stud from rotating together with the ball seat when the ball stud swings, thereby stabilizing the bearing function for the ball portion of the bearing seat. It is effective in making it happen.
ところで,従来のボールジョイントでは,前記回り止め手段として,下記特許文献1に開示されるように,ハウジング及びベアリングシートの各対向周面に,互いに係合する同数複数の係合部を設けている。 By the way, in the conventional ball joint, as disclosed in the following Patent Document 1, the same number of engaging portions that engage with each other are provided on the opposing peripheral surfaces of the housing and the bearing seat as the detent means. .
従来の上記ボールジョイントでは,ベアリングシートのハウジングへの装着時には,ハウジング側の複数の係合部と,ベアリングシート側の複数の係合部との位置合わせを行う必要があり,この位置合わせ作業がボールジョイントの組立能率を低下させるため,製品コスト低減の一つ障害となっている。 In the conventional ball joint, when the bearing seat is mounted on the housing, it is necessary to align the plurality of engaging portions on the housing side and the plurality of engaging portions on the bearing seat side. Since it reduces the assembly efficiency of ball joints, it is an obstacle to reducing product costs.
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,ベアリングシートのハウジングへの装着時には,ハウジング及びベアリングシート相互の位置合わせを行わずとも,位置決め手段が確実に機能し得るようにした前記ボールジョイントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and when the bearing seat is mounted on the housing, the positioning means can function reliably without performing alignment between the housing and the bearing seat. The object is to provide a ball joint.
上記目的を達成するために,本発明は,筒状のハウジングと,ボール部及びこのボール部から突出するスタッド部よりなるボールスタッドと,前記スタッド部の首振りを可能に前記ボール部を包持して前記ハウジング内に締代をもって装着される合成樹脂製のベアリングシートと,前記ハウジング及びベアリングシート間に設けられて,これらハウジング及びベアリングシートの相対回転を阻止する回り止め手段とを備えるボールジョイントにおいて,前記回り止め手段を,前記ベアリングシートの,前記ハウジングから締め付け力を受ける外面に形成されて前記ハウジングの軸線を中心とする一円周上に等ピッチで配列する複数の突起と,前記ハウジングの,前記ベアリングシートに締め付け力を与える内面に形成されて前記一円周上に等ピッチで配列する複数の凹部とで構成し,前記凹部の個数を,前記突起の個数の2倍以上で且つ前記突起の個数では割り切れない数に設定して,前記ハウジングへの前記ベアリングシートの装着時,少なくとも1個の前記突起が前記凹部の何れかに係合し,前記凹部と非係合の他の前記突起は圧潰されるようにしたことを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a cylindrical housing, a ball stud including a ball portion and a stud portion protruding from the ball portion, and the ball portion being capable of swinging the stud portion. A ball joint comprising: a synthetic resin bearing seat mounted in the housing with a tightening margin; and a detent means provided between the housing and the bearing seat to prevent relative rotation of the housing and the bearing seat. A plurality of protrusions formed on an outer surface of the bearing seat that receives a tightening force from the housing and arranged at an equal pitch on a circumference around the axis of the housing; and the housing Formed on the inner surface that gives a clamping force to the bearing seat, etc. And the number of the recesses is set to a number that is not less than twice the number of the projections and is not divisible by the number of projections. The first feature is that at the time of mounting, at least one of the protrusions engages with any one of the recesses, and the other protrusions not engaged with the recesses are crushed.
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記突起のピッチ角を前記凹部のピッチ角で割ったときの余りの角度の1/2の角度が,前記凹部の縁と前記一円周との2つの交点に対する中心角の2分の1より小さくなるように該凹部の大きさを設定したことを第2の特徴とする。 In addition to the first feature, the present invention provides that the half angle of the remainder when the pitch angle of the protrusion is divided by the pitch angle of the recess is the edge of the recess and the circumference. The second feature is that the size of the recess is set to be smaller than one half of the central angle with respect to the two intersections.
さらに本発明は,第1又は第2の特徴に加えて,一端部にはスタッド部が配置されるスタッド口が,また他端には段付きの装着口がそれぞれ設けられ,それらの中間の内周面が,装着口から挿入された前記ベアリングシートに対する支持面となる筒状のハウジングボディと,前記ベアリングシートの端面を所定の締代をもって押圧しながら装着口に嵌合,固定されるプラグとで前記ハウジングを構成し,前記ベアリングシートの端面に前記突起を,また前記プラグに前記凹部をそれぞれ形成すると共に,該突起の外面及び該凹部の内面を球面状に形成したことを第3の特徴とする。 Furthermore, in addition to the first or second feature, the present invention is provided with a stud port in which a stud portion is disposed at one end and a stepped mounting port at the other end. A cylindrical housing body whose peripheral surface serves as a support surface for the bearing seat inserted from the mounting opening, and a plug fitted and fixed to the mounting opening while pressing the end face of the bearing seat with a predetermined tightening margin; The housing is constructed, and the projection is formed on the end surface of the bearing seat, the recess is formed in the plug, and the outer surface of the projection and the inner surface of the recess are formed in a spherical shape. And
さらにまた本発明は,第1又は第2の特徴に加えて,前記ハウジングを,スタッド部が配置されるスタッド口として一端面を開放した有底円筒状に形成し,このハウジングの内周面に前記凹部を形成する一方,このハウジングの内周面に前記スタッド口から前記ボール部と共に圧入されるベアリングシートの外周面に前記突起を形成し,この突起の,前記圧入方向前方の先端部を先細り状に形成したことを第4の特徴とする。 Furthermore, in the present invention, in addition to the first or second feature, the housing is formed in a bottomed cylindrical shape with one end surface opened as a stud port in which the stud portion is disposed, and is formed on the inner peripheral surface of the housing. While forming the recess, the protrusion is formed on the outer peripheral surface of the bearing seat that is press-fitted together with the ball portion from the stud opening on the inner peripheral surface of the housing, and the front end of the protrusion in the press-fitting direction is tapered. The fourth feature is that it is formed in a shape.
本発明の第1の特徴によれば,ベアリングシートのハウジングに対する位置合わせを考慮することなく,ベアリングシートをハウジングに装着すれば,ベアリングシートの少なくとも1個の突起をハウジングの複数の凹部の何れかに係合させることができ,したがって,ボールスタッドの首振り運動時,ベアリングシートは,ボール部との共回りを生じることなく,ボール部に対するベアリング機能を適正に発揮することができる。しかもベアリングシートのハウジングに対する位置合わせを必要としないことから,その分,ボールジョイントの組立工数が減り,コスト低減に大きく寄与することができる。 According to the first aspect of the present invention, if the bearing seat is mounted on the housing without considering the alignment of the bearing seat with respect to the housing, at least one protrusion of the bearing seat is connected to any one of the plurality of recesses of the housing. Therefore, when the ball stud swings, the bearing seat can properly exert a bearing function with respect to the ball portion without causing any co-rotation with the ball portion. In addition, since the alignment of the bearing seat with respect to the housing is not required, the number of assembling steps of the ball joint is reduced correspondingly, which can greatly contribute to cost reduction.
本発明の第2の特徴によれば,突起及び凹部間の最大のずれ状態でも,突起の1ピッチ角内において,その1ピッチ角内に配置される複数の凹部のうちの最外側の凹部の内面に1個の突起の頂点が対向することになり,したがって最外側の凹部の内面に頂点を対向させた1個の突起を,ベアリングシートのハウジングへの装着力により最外側の凹部に強制的に係合させることができる。 According to the second feature of the present invention, even in the maximum deviation state between the protrusion and the recess, the outermost recess of the plurality of recesses disposed within the one pitch angle is within one pitch angle of the protrusion. The apex of one protrusion faces the inner surface, and therefore one protrusion with the apex facing the inner surface of the outermost recess is forced to the outermost recess by the mounting force of the bearing seat on the housing. Can be engaged.
本発明の第3の特徴によれば,ハウジングボディの装着口へのプラグの嵌合,固定時,係合すべき突起と凹部間に多少のずれがあっても,これら突起及び凹部は,相対向する球面相互の誘導作用により互いにスムーズに係合することができる。 According to the third feature of the present invention, even when there is a slight deviation between the projection to be engaged and the recess when the plug is fitted and fixed to the mounting opening of the housing body, They can be smoothly engaged with each other by the inductive action of the spherical surfaces facing each other.
本発明の第4の特徴によれば,スタッド口からのハウジングへのベアリングシートの圧入時,係合すべき突起と凹部間に多少のずれがあっても,これら突起及び凹部は,該突起の先細り状先端部の誘導作用により互いにスムーズに係合することができる。 According to the fourth feature of the present invention, when the bearing seat is press-fitted into the housing from the stud opening, even if there is a slight deviation between the protrusion to be engaged and the recess, the protrusion and the recess are The tapered tips can be smoothly engaged with each other by the guiding action.
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
先ず,図1〜図2Bに示す本発明の第1実施形態の説明より始める。図1において,ボールジョイントJは,ボール部2及び,このボール部2に一体に形成されてその一外側方へ突出するスタッド部3よりなる金属製のボールスタッド1と,スタッド部3の首振りを可能にボール部2を包持する合成樹脂製のベアリングシート4と,このベアリングシート4と共に前記ボール部2を収容して,該ベアリングシート4に締め付け力を付与する円筒状のハウジング5とを主たる構成要素としている。上記ハウジング5は円筒状のハウジングボディ6と平板状のプラグ7とで構成され,ハウジングボディ6には,その一側方へ延びる支持アーム8が一体に形成されている。
First, the description starts with the description of the first embodiment of the present invention shown in FIGS. In FIG. 1, the ball joint J includes a
ハウジングボディ6は,一端に前記スタッド部3が配置されるスタッド口10が,また他端には段付きの装着口11がそれぞれ設けられ,それらの中間の内周面が,装着口11から挿入されたベアリングシート4に対する支持面12となっている。
The
上記支持面12は,装着口11側の半部が円筒状をなし,スタッド口10側の半部がスタッド部3に向かって小径となる球状をなしており,ボール部2を包持したベアリングシート4は,装着口11から上記支持面12に所定の締代をもって圧入される。
The
前記プラグ7は,ベアリングシート4の支持面12への圧入後,そのベアリングシート4の平坦な端面4aを所定の締代をもって押圧しながら装着口11を閉鎖すべく,その装着口11に嵌合され,そして段部11aとハウジングボディ6のかしめ部6aとで挟持,固定される。
The
ベアリングシート4及びプラグ7間には,それらの相対回転を阻止する回り止め手段13が設けられる。この回り止め手段13は,図1及び図2A,図2Bに示すように,ベアリングシート4の装着口11に臨む平坦な端面4aに形成されて,円筒状のハウジング5の軸線Yを中心とする一円周C上に等ピッチで配列する複数の突起15と,プラグ7の内面に形成されて前記一円周C上に等ピッチで配列する複数の凹部16とで構成され,これら突起15の外面及び凹部16の内面は球面状に形成される。
Between the
上記凹部16の個数は,突起15の個数の2倍以上で,且つ突起15の個数では割り切れない数に設定され,プラグ7の装着口11への嵌合時,複数の突起15の少なくとも1個が複数の凹部16の何れかに係合し,凹部16と非係合の他の突起15はプラグ7により圧潰されるようになっている。
The number of the
詳しくは,凹部16の個数を,突起15の個数の2倍以上で,且つ突起15の個数では割り切れない数に設定した上で,突起15のピッチ角αを凹部16のピッチ角βで割ったときの余りの角度の1/2の角度が,凹部16の周縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θの2分の1より小さくなるように,凹部16の直径は設定される。
Specifically, the number of the
具体例を図2A及び図2Bに示す。 Specific examples are shown in FIGS. 2A and 2B.
即ち,一円周C上の突起15の個数は5個に設定される。したがって突起15のピッチ角αは72°となる。一方,同一円周C上の凹部16の個数は,突起15の個数の3.2倍の16個に設定される。したがって凹部16のピッチ角βは,22.5°となる。また凹部16の周縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θは5°に設定される。
That is, the number of
こゝで,突起15の1ピッチ角α内,即ち相隣る2個の突起15間に配置される凹部16の個数を求めるために,突起15のピッチ角α:72°を凹部16のピッチ角β:22.5°で割ると,3個,余り4.5°となる。この余りの4.5°は,突起15の1ピッチ角α内に配置される3個の凹部16の最外側の1個の凹部16が1個の突起15に合致したとき,他の最外側の1個の凹部16と他の1個の突起15との間に生じたずれ角度である。そこで,最大のずれ状態を想定すると,相隣る2個の突起15間の中心に3個の凹部16が集中する状態であり,このときの両最外側の凹部16と,それに隣接する突起15との間のずれ角度は,前記4.5°の2分の1の2.25°となり,それは,1個の凹部16の周縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θ:5°の2分の1より小さい。このことは,最外側の凹部16の内面に1個の突起15の頂点が対向することを意味する。しかも実際には,複数の凹部16の両外側での前記ずれ角度には多少とも差が生じるのが常であるから,プラグ7がベアリングシート4の端面4aを押圧するとき,前記ずれ角度の小さい側の凹部16と突起15とが,それらの対向する球面相互の誘導作用により互いにスムーズに係合し,その他の凹部16に係合し得ない突起15は,プラグ7によって圧潰されることになる。
Here, in order to obtain the number of
かくして,プラグ7のベアリングシート4に対する位置合わせを考慮することなく,プラグ7をハウジングボディ6の装着口11に嵌合,固着すれば,ベアリングシート4の少なくとも1個の突起15をプラグ7の複数の凹部16の何れかに係合させることができ,したがって,ボールスタッド1の首振り運動時,ベアリングシート4は,ボール部2との共回りを生じることなく,ボール部2に対するベアリング機能を適正に発揮することができる。しかもベアリングシート4のハウジング5に対する位置合わせを必要としないことから,その分,ボールジョイントJの組立工数が減り,コスト低減に大きく寄与することができる。
Thus, if the
次に,図3〜図4Bに示す本発明の第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 to 4B will be described.
図3において,ボールジョイントJは,ボール部2及び,このボール部2に一体に形成されてその外側方へ突出するスタッド部3よりなる金属製のボールスタッド1と,スタッド部3の首振りを可能にボール部2を包持する合成樹脂製のベアリングシート4と,このベアリングシート4と共に前記ボール部2を収容すると共に,該ベアリングシート4に締め付け力を付与する筒状のハウジング5とを主たる構成要素としている。上記ハウジング5は,一端面をスタッド口10として開放した有底円筒状をなしており,その底部の外端面には連結用ボルト20が一体に形成されている。
In FIG. 3, the ball joint J includes a
ハウジング5内には,ボール部2を包持したベアリングシート4がスタッド口10から圧入され,その後,ハウジング5のスタッド口10側がボール部2の形状に沿ってかしめられる。上記圧入及びかしめによりベアリングシート4には所定の締代をもって締め付け力が付与される。
In the
図3中の拡大部に二点鎖線で示すように,前記かしめ加工前のハウジング5の内周面のうち,連結用ボルト20側の一半部は,円錐面5aと,その円錐面5aの大径部に一端を連ねる円筒面5bとよりなっており,その他半部は,テーパ状の段部5cを介して上記円筒面5bに連なる大径円筒面5dよりなっており,上記円筒面5b及びベアリングシート4間には,それらの相対回転を阻止する回り止め手段13が設けられる。
As shown by a two-dot chain line in the enlarged portion in FIG. 3, of the inner peripheral surface of the
この回り止め手段13は,図3及び図4A,図4Bに示すように,ベアリングシート4の,ハウジング5の円筒面5bから押圧力を受ける外周面に形成されて,ハウジング5の軸線Yを中心とする一円周C上に等ピッチで配列する複数の突起115と,ハウジング5の円筒面5bに形成されて前記一円周C上に等ピッチで配列する複数の凹部116とで構成される。各突起115は,ハウジング5へのベアリングシート4の圧入方向に沿って延びると共に,横断面が部分円筒状をなし,且つ前記圧入方向前方の先端部115aが先細り状を呈している。また凹部116も,上記突起115に対応した形状をなしている。
As shown in FIGS. 3, 4 A, and 4 B, the anti-rotation means 13 is formed on the outer peripheral surface of the
そして凹部116の個数は,突起115の個数の2倍以上で,且つ突起115の個数では割り切れない数に設定され,ベアリングシート4のハウジング5への圧入時,複数の突起115の少なくとも1個が複数の溝状の凹部116の何れかに係合し,凹部116と非係合の他の突起115は圧潰されるようになっている。
The number of the
詳しくは,凹部116の個数を,突起115の個数の2倍以上で,且つ突起115の個数では割り切れない数に設定した上で,突起115のピッチ角αを凹部116のピッチ角βで割ったときの余りの角度の1/2の角度が,溝状の凹部116の両側縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θの2分の1より小さくなるように,凹部116の幅は設定される。
Specifically, the number of the
具体例を図4A及び図4Bに示す。 Specific examples are shown in FIGS. 4A and 4B.
即ち,一円周C上の突起115の個数は3個に設定される。したがって突起115のピッチ角αは120°となる。一方,同一円周C上の凹部116の個数は,突起115の個数の8.33・・・倍の25個に設定される。したがって凹部116のピッチ角βは,14.4°となる。また凹部116の両側縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θは5°に設定される。
That is, the number of
こゝで,突起115の1ピッチ角α内,即ち相隣る2個の突起115間に配置される凹部116の個数を求めるために,突起115のピッチ角α:120°を凹部116のピッチ角β:14.4°で割ると,8個,余り4.8°となる。この余りの4.8°は,突起115の1ピッチ角α内に配置される8個の凹部116の最外側の1個の凹部116が1個の突起115に合致したとき,他の最外側の1個の凹部116と他の1個の突起115との間に生じたずれ角度である。そこで,最大のずれ状態を想定すると,相隣る2個の突起115間の中心に8個の凹部116が集中する状態であり,このときの両最外側の凹部116と,それに隣接する突起115との間のずれ角度は,前記4.8°の2分の1の2.4°となり,それは,1個の凹部116の両側縁と前記一円周Cとの2つの交点P,Pに対する中心角θ:5°の2分の1より小さい。このことは,最外側の凹部116の内面に1個の突起115の頂点が対向することを意味する。しかも実際には,複数の凹部116の両外側での前記ずれ角度には多少とも差が生じるのが常であるから,ハウジング5にベアリングシート4を圧入するとき,前記ずれ角度の小さい側の凹部116と突起115との係合が強制され,特に,突起115の先細り状の先端部115aの誘導作用により,上記凹部116及び突起115の係合がスムーズに行われ,その他の凹部116に係合し得ない突起115は,ハウジング5の円筒面5bによって圧潰されることになる。
Here, in order to obtain the number of
その後,ハウジング5のスタッド口10周りがかしめ加工により絞られる。
Thereafter, the periphery of the stud opening 10 of the
かくして,前記第1実施形態と同様に,ベアリングシート4のハウジング5に対する位置合わせを考慮することなく,ベアリングシート4をハウジング5に圧入すれば,ベアリングシート4の少なくとも1個の突起115をハウジング5の円筒面5bの複数の凹部116の何れかに係合させることができる。
Thus, as in the first embodiment, if the
以上,本発明の好適実施例について説明したが,本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
C・・・・円周
J・・・・ボールジョイント
P・・・・交点
Y・・・・ハウジングの軸線
α・・・・突起のピッチ角
β・・・・凹部のピッチ角
θ・・・・中心角
1・・・・ボールスタッド
2・・・・ボール部
3・・・・スタッド部
4・・・・ベアリングシート
4a・・・ベアリングシートの端面
5・・・・ハウジング
6・・・・ハウジングボディ
7・・・・プラグ
10・・・スタッド口
11・・・装着口
12・・・支持面
13・・・回り止め手段
15,115・・・突起
16,116・・・凹部
115a・・突起の先端部
C ... Circumference J ... Ball joint P ... Intersection Y ... Housing axis α ... Projection pitch angle β ... Recess pitch angle θ ... · Center angle 1 ···
Claims (4)
前記回り止め手段(13)を,前記ベアリングシート(4)の,前記ハウジング(5)から締め付け力を受ける外面に形成されて前記ハウジング(5)の軸線(Y)を中心とする一円周(C)上に等ピッチで配列する複数の突起(15,115)と,前記ハウジング(5)の,前記ベアリングシート(4)に締め付け力を与える内面に形成されて前記一円周(C)上に等ピッチで配列する複数の凹部(16,116)とで構成し,前記凹部(16,116)の個数を,前記突起(15,115)の個数の2倍以上で且つ前記突起(15,115)の個数では割り切れない数に設定して,前記ハウジング(5)への前記ベアリングシート(4)の装着時,少なくとも1個の前記突起(15,115)が前記凹部(16,116)の何れかに係合し,前記凹部(16,116)と非係合の他の前記突起(15,115)は圧潰されるようにしたことを特徴とするボールジョイント。 A cylindrical housing (5), a ball stud (1) consisting of a ball part (2) and a stud part (3) protruding from the ball part (2), and the swinging of the stud part (3) are possible. A synthetic resin bearing seat (4) is provided between the housing (5) and the bearing seat (4). In the ball joint comprising the rotation preventing means for preventing the relative rotation of the housing (5) and the bearing seat (4),
The rotation preventing means (13) is formed on an outer surface of the bearing seat (4) that receives a tightening force from the housing (5) and has a circumference around the axis (Y) of the housing (5) ( C) a plurality of protrusions (15, 115) arranged at an equal pitch on the inner surface of the housing (5) that gives a tightening force to the bearing seat (4) and on the circumference (C). A plurality of recesses (16, 116) arranged at equal pitches, and the number of the recesses (16, 116) is more than twice the number of the projections (15, 115) and the protrusions (15, 116). 115), when the bearing seat (4) is mounted on the housing (5), at least one of the protrusions (15, 115) is formed in the recess (16, 116). Engage with any , Ball joints, characterized in that the other of said protrusions of said recess (16, 116) and disengaged (15, 115) is that to be crushed.
前記突起(15,115)のピッチ角(α)を前記凹部(16,116)のピッチ角(β)で割ったときの余りの角度の1/2の角度が,前記凹部(16,116)の縁と前記一円周(C)との2つの交点(P,P)に対する中心角(θ)の2分の1より小さくなるように該凹部(16,116)の大きさを設定したことを特徴とするボールジョイント。 The ball joint according to claim 1,
The half angle of the remainder when the pitch angle (α) of the protrusions (15, 115) is divided by the pitch angle (β) of the recesses (16, 116) is the recess (16, 116). The size of the recess (16, 116) was set to be smaller than half of the central angle (θ) with respect to two intersections (P, P) of the edge of the circle and the circumference (C). A ball joint characterized by
一端部にはスタッド部(3)が配置されるスタッド口(10)が,また他端には段付きの装着口(11)がそれぞれ設けられ,それらの中間の内周面が,装着口(11)から挿入された前記ベアリングシート(4)に対する支持面(12)となる筒状のハウジングボディ(6)と,前記ベアリングシート(4)の端面(4a)を所定の締代をもって押圧しながら装着口(11)に嵌合,固定されるプラグ(7)とで前記ハウジング(5)を構成し,前記ベアリングシート(4)の端面(4a)に前記突起(15)を,また前記プラグ(7)に前記凹部(16)をそれぞれ形成すると共に,該突起(15)の外面及び該凹部(16)の内面を球面状に形成したことを特徴とするボールジョイント。 The ball joint according to claim 1 or 2,
A stud port (10) in which the stud portion (3) is disposed is provided at one end portion, and a stepped mounting port (11) is provided at the other end, and an inner peripheral surface between them is a mounting port ( 11) While pressing the cylindrical housing body (6) serving as a support surface (12) for the bearing seat (4) inserted from 11) and the end surface (4a) of the bearing seat (4) with a predetermined allowance. The housing (5) is constituted by the plug (7) fitted and fixed to the mounting opening (11), the protrusion (15) is formed on the end surface (4a) of the bearing seat (4), and the plug ( The ball joint is characterized in that the concave portion (16) is formed in 7), and the outer surface of the projection (15) and the inner surface of the concave portion (16) are formed in a spherical shape.
前記ハウジング(5)を,スタッド部(3)が配置されるスタッド口(10)として一端面を開放した有底円筒状に形成し,このハウジング(5)の内周面に前記凹部(116)を形成する一方,このハウジング(5)の内周面に前記スタッド口(10)から前記ボール部(2)と共に圧入されるベアリングシート(4)の外周面に前記突起(115)を形成し,この突起(115)の,前記圧入方向前方の先端部(115a)を先細り状に形成したことを特徴とするボールジョイント。 The ball joint according to claim 1 or 2,
The housing (5) is formed in a bottomed cylindrical shape with one end face open as a stud port (10) in which the stud portion (3) is disposed, and the recess (116) is formed on the inner peripheral surface of the housing (5). The protrusion (115) is formed on the outer peripheral surface of the bearing seat (4) press-fitted together with the ball portion (2) from the stud port (10) on the inner peripheral surface of the housing (5), A ball joint characterized in that the tip (115a) of the protrusion (115) forward in the press-fitting direction is tapered.
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