JP2018123858A - Ball joint and bearing sheet thereof - Google Patents
Ball joint and bearing sheet thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018123858A JP2018123858A JP2017014764A JP2017014764A JP2018123858A JP 2018123858 A JP2018123858 A JP 2018123858A JP 2017014764 A JP2017014764 A JP 2017014764A JP 2017014764 A JP2017014764 A JP 2017014764A JP 2018123858 A JP2018123858 A JP 2018123858A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- pressure receiving
- protrusion
- lubricant
- stud
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ボールスタッドのボール部を保持するボールジョイントのベアリングシート及びこれを備えたボールジョイントに関する。 The present invention relates to a ball joint bearing seat for holding a ball portion of a ball stud and a ball joint including the same.
従来、例えば自動車などの車両の懸架装置、あるいは操舵装置などに用いるボールジョイントは、ボール部及びスタッド部を一体に有するボールスタッドと、このボールスタッドのボール部を回動可能に保持する合成樹脂製などのベアリングシートである円筒状のボールシートと、このボール部を保持したボールシートを受ける有底円筒状のハウジングとを備えている。ボール部の外周面とボールシートの内周面との間には、潤滑剤である流体状のグリースが介在され、ボール部の回動時の良好な摺動性を確保している。例えば、ボールシートにおいて、入力荷重を受ける受圧部の外周にリブを設けるとともに内周に先端側が平面状の突起を設け、ボール部の表面とシート内周面との接触面積を制御して隙間を多くし、介在するグリースによる潤滑性を向上した構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, for example, a ball joint used for a suspension device of a vehicle such as an automobile or a steering device is made of a ball stud having a ball portion and a stud portion integrally and a synthetic resin that rotatably holds the ball portion of the ball stud. And a cylindrical ball sheet that is a bearing sheet, and a bottomed cylindrical housing that receives the ball sheet holding the ball portion. Between the outer peripheral surface of the ball portion and the inner peripheral surface of the ball seat, a fluid grease as a lubricant is interposed to ensure good slidability when the ball portion is rotated. For example, in the ball seat, a rib is provided on the outer periphery of the pressure receiving portion that receives the input load, and a protrusion having a flat tip is provided on the inner periphery, and the contact area between the surface of the ball portion and the inner peripheral surface of the seat is controlled to form a gap. A configuration in which the lubricity due to the interposed grease is improved and the lubricity is improved is known (for example, see Patent Document 1).
ボールジョイントの場合、ボール部の外周面とボールシートの内周面とが摺動することにより必要なトルクを生み出すが、その摺動に伴い、ボール部とボールシートとの間に位置するグリースが掻き分けられ、ボール部とボールシートとの間に存在しなくなる。すなわち、摺動に伴ってボール部とボールシートとが直接接触するようになる。その場合、境界潤滑状態となり、ボールシートの摩耗の進行が促進される要因となる。 In the case of a ball joint, the required torque is generated by the sliding of the outer peripheral surface of the ball portion and the inner peripheral surface of the ball seat, but with the sliding, the grease located between the ball portion and the ball seat is generated. It is scraped and no longer exists between the ball part and the ball sheet. That is, the ball portion and the ball sheet come into direct contact with the sliding. In such a case, the boundary lubrication state occurs, which is a factor that promotes the progress of wear of the ball seat.
このような摩耗の促進を防止するために、ボール部とボールシートとの接触領域全体を対象として、グリースの保持量を確保するように、ボールシート底部にグリース保持部を設けたり、グリースポケットや溝を設けたりすることが考えられる。しかしながら、ボールスタッド側からの荷重が最も加わる摺動面にそれらのグリース保持構造を設けると、ボール部とボールシートとの接触面積が減少することで局所的に高負荷となることから、グリース保持構造を上記の摺動面に付与することは好ましくない。すなわち、高荷重への耐性を保ちつつ、潤滑剤を適切に保持できる構成が求められている。 In order to prevent such wear from being promoted, a grease retaining portion is provided at the bottom of the ball seat, or a grease pocket or the like to secure the amount of grease retained for the entire contact area between the ball portion and the ball seat. It is conceivable to provide a groove. However, if these grease retaining structures are provided on the sliding surface to which the load from the ball stud side is applied most, the contact area between the ball portion and the ball seat will decrease, resulting in a high load locally. It is not preferable to give the structure to the sliding surface. That is, there is a demand for a configuration that can appropriately retain the lubricant while maintaining resistance to high loads.
そして、このような課題は、車両用のボールジョイントだけでなく、任意の箇所に用いるボールジョイントに対しても同様である。 And such a subject is the same also about the ball joint used not only for the ball joint for vehicles but in arbitrary places.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、耐荷重性を確保しつつ、潤滑剤を効果的に保持できるボールジョイントのベアリングシート及びこれを備えた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 points, and an object of the present invention is to provide a ball joint bearing seat capable of effectively holding a lubricant while ensuring load resistance and a ball joint including the same. To do.
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、ハウジングに収容され、潤滑剤を介してボールスタッドのボール部を保持するボールジョイントのベアリングシートであって、前記ボール部から前記ボールスタッドの軸線方向の圧縮荷重を受けつつ前記ボール部に対して摺動可能な状態で接触する受圧部と、前記ボールスタッドの一部が外部に導出される開口部を端部に有し、前記受圧部の一端側に位置する胴体部とを備え、前記受圧部は、外周及び内周がそれぞれ球状に形成された略一定厚みの受圧部本体と、この受圧部本体の内周に突設され、前記ボール部と接触し所定の間隔で離間されて配置された球面状の複数の突起とを備え、前記突起の前記受圧部本体と接する位置での半径と前記間隔との和を前記半径で除した数値が1.1より大きいものである。 The ball joint bearing seat according to claim 1, wherein the ball joint bearing seat is housed in a housing and holds a ball portion of the ball stud via a lubricant. The ball seat has an axial direction from the ball portion to the ball stud. A pressure receiving portion that comes into contact with the ball portion in a slidable state while receiving a compressive load, and an opening at which a part of the ball stud is led out to the outside is provided at one end side of the pressure receiving portion. A pressure receiving portion main body having a substantially constant thickness whose outer periphery and inner periphery are each formed in a spherical shape, and protruding from the inner periphery of the pressure receiving portion main body. A plurality of spherical protrusions arranged in contact with each other and spaced apart at a predetermined interval, and a numerical value obtained by dividing the sum of the radius of the protrusion at a position in contact with the pressure receiving body and the interval by the radius is 1. It is greater than 1.
請求項2記載のボールジョイントは、ハウジングと、このハウジングに収容される請求項1記載のベアリングシートと、このベアリングシートの内部に配置される潤滑剤と、前記ベアリングシートに保持されるボール部を備えたボールスタッドとを具備したものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a ball joint comprising: a housing; the bearing seat according to the first aspect; the lubricant disposed in the bearing seat; and a ball portion held by the bearing seat. And a ball stud provided.
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、突起は、ボール部との接触により変形した状態での突出高さが0.02mm以上であるものである。 A ball joint according to a third aspect is the ball joint according to the second aspect, wherein the protrusion has a protrusion height of 0.02 mm or more when deformed by contact with the ball portion.
請求項4記載のボールジョイントは、請求項2または3記載のボールジョイントにおいて、突起当たりの潤滑剤は、0.01mm3以上であるものである。 The ball joint according to claim 4 is the ball joint according to claim 2 or 3, wherein the lubricant per protrusion is 0.01 mm 3 or more.
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、ボールスタッドの軸線方向の圧縮荷重を受ける受圧部の受圧部本体を、外周及び内周がそれぞれ球状の略一定厚みとすることで、成形時の肉ひけを抑制するとともに、この受圧部本体に突設した複数の突起を球面状とすることで、ボール部との間で形成される隙間を制御して受圧荷重や潤滑状態を制御でき、圧縮荷重の繰り返しの入力に起因する劣化を抑制でき、かつ、突起の受圧部本体と接する位置での半径と間隔との和を半径で除した数値を1.1より大きくすることで、突起当たりの潤滑剤の保持量を確保し、潤滑剤を効果的に保持できる。 According to the ball joint bearing sheet according to claim 1, the pressure receiving body of the pressure receiving portion that receives the compressive load in the axial direction of the ball stud has a substantially constant thickness with the outer circumference and the inner circumference each being spherical. By controlling the gap formed between the ball part and controlling the pressure receiving load and the lubrication state by making the plurality of protrusions protruding from the pressure receiving part main body spherical, Deterioration due to repeated input of compressive load can be suppressed, and the value obtained by dividing the sum of the radius and the interval at the position where the protrusion is in contact with the pressure receiving body main body by the radius is larger than 1.1, so that The amount of the lubricant retained can be secured, and the lubricant can be effectively retained.
請求項2記載のボールジョイントによれば、請求項1記載のベアリングシートを備えることで、圧縮荷重の繰り返し及びボール部とベアリングシートとの摺動摩擦に対する耐久性に優れたボールジョイントを提供できる。 According to the ball joint of the second aspect, by providing the bearing seat of the first aspect, it is possible to provide a ball joint having excellent durability against repeated compression load and sliding friction between the ball portion and the bearing sheet.
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て、突起のボール部との接触により変形した状態での突出高さを0.02mm以上となるようにすることで、突起当たりの入力荷重の低減と潤滑剤の保持量の確保とをより確実に両立できる。 According to the ball joint of the third aspect, in addition to the effect of the ball joint according to the second aspect, the protrusion height in a state where the protrusion is deformed by contact with the ball portion is set to 0.02 mm or more. As a result, it is possible to more reliably achieve both a reduction in the input load per protrusion and a securing amount of lubricant.
請求項4記載のボールジョイントによれば、請求項2または3記載のボールジョイントの効果に加えて、突起当たりの潤滑剤が0.01mm3以上となるようにすることで、突起当たりの入力荷重の低減と潤滑剤の保持量の確保とをより確実に両立できる。 According to the ball joint of the fourth aspect, in addition to the effect of the ball joint of the second or third aspect, the lubricant per protrusion is 0.01 mm 3 or more so that the input load per protrusion is increased. It is possible to achieve both a reduction in the amount of lubricant and the amount of lubricant retained more reliably.
以下、本発明の一実施の形態の構成を、図面を参照して説明する。 The configuration of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図2において、11はボールジョイントを示し、このボールジョイント11は、例えば自動車などの車両の懸架装置、あるいは操舵装置などに用いられるものである。そして、ボールジョイント11は、ハウジング(受け側部材)であるソケット16と、ボール側部材であるボールスタッド17と、このボールスタッド17の一部を摺動(回動)可能に保持してソケット16に収容されるベアリングシートである略円筒状のボールシート18と、ソケット16の外周面からボールスタッド17の外周面に亘って配置されたダストカバー19とを備え、ソケット16を上側として配置される圧縮タイプのものである。なお、以下、図1及び図2中の下側を一端側である下側、上側を他端側である上側として説明する。
In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a ball joint. The ball joint 11 is used for a suspension device of a vehicle such as an automobile or a steering device. The ball joint 11 includes a socket 16 that is a housing (receiving side member), a ball stud 17 that is a ball side member, and a part of the ball stud 17 that is slidably (rotatably) held in the socket 16 A substantially
ソケット16は、例えば(冷間)鍛造、あるいは鋳造などにより有底円筒状(有蓋円筒状)に形成された金属製である。このソケット16は、円筒状の本体部21と、この本体部21の上端部に連続する縮径部22とを一体に備えている。また、このソケット16には、ボールシート18を収容する収容部である内室23が内部に区画されており、この内室23とソケット16の外部とを連通するソケット開口部24が下端部に形成されている。また、このソケット16の外周には、ダストカバー19の上端部を取り付け固定するカバー取付部25が形成されている。
The socket 16 is made of metal formed into a bottomed cylindrical shape (covered cylindrical shape) by, for example, (cold) forging or casting. The socket 16 is integrally provided with a cylindrical
縮径部22は、本体部21側である下端側から上端側へと徐々に縮径されるように形成されている。
The reduced
内室23は、本体部21ないし縮径部22に亘って、下端側から上端側へと徐々に縮径される球面状に形成されている。
The
ソケット開口部24には、内室23に収容されたボールシート18の抜け止め用の保持部材としての円環状のプラグ26が、例えばかしめ固定されて取り付けられている。
An
一方、ボールスタッド17は、例えば鋼鉄製などであり、球状のボール部28と、このボール部28に連結された軸状のスタッド部29とを一体に備えている。
On the other hand, the ball stud 17 is made of, for example, steel, and integrally includes a
ボール部28は、外周面28aの一部がボールシート18に潤滑剤(グリース)Gを介して摺動(回動)可能に保持されている。すなわち、ボール部28は、ボールシート18とともにソケット16の内室23に収容されている。
A part of the outer
スタッド部29は、図示しない外部の被接続部材に接続されて荷重が加わる部分であり、ソケット16から外方(図2中の下方)へと突出している。
The
そして、図1及び図2に示すボールシート18は、例えば耐摩耗性に優れる合成樹脂製などにより略円筒状に形成され、ソケット16の内室23に嵌着保持されて収容されている。このボールシート18は、円筒状のシート本体部である胴体部31と、この胴体部31の上端に連続する受圧部32とを一体に備えている。なお、このボールシート18の外周には、胴体部31及び受圧部32の少なくともいずれかの位置に、ボールシート18をソケット16の内室23に組み付ける際のエアを逃がすためのエア逃がし溝を設けてもよい。
The
胴体部31は、受圧部32の下端側に位置しており、ボールシート18が内室23に嵌着された状態でソケット16の本体部21の内方に位置する部分である。この胴体部31の下端部には、開口部34が設けられている。また、この胴体部31の下端部には、内方へと突出する内周側突出部36と、外方へと突出する外周側突出部37とがそれぞれ形成されている。さらに、この胴体部31の下端部は、ボールシート18をソケット16の内室23に収容した状態で、ソケット16に取り付けられたプラグ26に当接している。
The
開口部34は、ボールシート18が内室23に嵌着された状態でソケット16のソケット開口部24に連通し、ボールスタッド17のスタッド部29側をソケット16の外部に導出するものである。
The
内周側突出部36は、開口部34の縁部を構成している。この内周側突出部36は、胴体部31の内周のボール部28の赤道位置E(ボールスタッド17の軸線方向にてボール部28の最大径位置)に対応する位置から下端側へと徐々に中心軸側(内方)に突出するように湾曲して形成されている。また、この内周側突出部36は、ボールシート18単体状態、すなわちソケット16の内室23にボールシート18を収容していない状態では、ボール部28の外周形状に対して僅かに外方に離間される形状となっている。
The inner
外周側突出部37は、胴体部31(ボールシート18)の下端部の外周、すなわち内周側突出部36の背面側に位置している。この外周側突出部37は、胴体部31の外周にてボール部28の赤道位置Eよりも下側から下端側へと徐々に径方向(外方)に突出するように湾曲して形成されている。また、この外周側突出部37は、ボールシート18単体状態、すなわちソケット16の内室23にボールシート18を収容していない状態では、内室23の形状に対して僅かに外方に突出する形状となっている。
The outer peripheral
そして、この外周側突出部37が、ボールシート18をソケット16の内室23に収容保持した状態で内室23の内面に沿って中心軸側(内方)へと押されるように変形されることで、内周側突出部36がボール部28の外周形状に沿うように湾曲し、ボール部28の外周面28aに対して弾性的に圧縮して液密に密着するように構成されている。
Then, the outer peripheral
したがって、ボールシート18の胴体部31の下端部は、ボールシート18をソケット16の内室23に組み付けることで僅かに変形してボール部28の外周面28aに密着する、半成形タイプとなっている。ここで、半成形タイプとは、予め胴体部31の下端部の内周側(内周側突出部36)をボール部28の外周面28aに密着する球面状に湾曲させて突出させるとともに下端部の外周側を略突出させないいわゆる成形タイプと、予め胴体部31の下端部の内周側に突出部を形成せずに外周側を大きく突出させてボールシート18をソケット16の内室23に組み付けてソケット16をかしめ変形させることでソケット16とともに胴体部31の下端部が大きく変形してボール部28の外周面28aに密着するいわゆる変形タイプとの中間程度を意味する。すなわち、ボールシート18の半成形タイプの胴体部31の下端部は、成形タイプよりも内周側への突出量(内周側突出部36の突出量)が小さく、変形タイプよりも外周側への突出量(外周側突出部37の突出量)が小さい。
Therefore, the lower end portion of the
また、受圧部32は、ボールシート18が内室23に嵌着された状態でソケット16の縮径部22の内方に位置し、ボール部28からボールスタッド17の軸線方向(上方向)の圧縮荷重を受けつつボール部28に対して摺動可能な状態で接触する部分である。この受圧部32は、受圧部本体41と、この受圧部本体41の内周に突設された複数の突起42とを一体に備えている。また、この受圧部32には、上端部、すなわち胴体部31と反対側の端部に端部開口部43が設けられている。
Further, the
受圧部本体41は、ソケット16の内室23に対向(密着)する外周41a及びボール部28に対向する内周41bがそれぞれ略一定寸法の球面状に形成されて、全体に亘って薄肉の略一定厚みとなっている。すなわち、この受圧部本体41は、実質的に肉厚の分布(偏り)がない形状となっている。
The pressure receiving portion
突起42は、受圧部本体41の内周41bの経線方向及び緯線方向に所定の間隔d毎に離間されて複数配置され(図3)、受圧部本体41の内周41bの上側の略全面に位置している。これら突起42は、それぞれ球面状に形成されており、先端側がボール部28の外周面28aと摺接する摺接部(真の摺接面)42aを構成している。具体的に、これら突起42は、ボール部28の外周面との接触により、先端側が所定量(変形量δ)変形して潰れて内周41bに対する突出高さHとなり、この先端側の摺接部42aがボール部28の外周面28aと摺接する。このため、各突起42(摺接部42a)とボール部28の外周面28aとの間には潤滑剤Gが介在されておらず、各突起42(摺接部42a)とボール部28の外周面28aとが直接接触した状態となっているとともに、ボール部28によって掻き分けられた潤滑剤Gが突起42間にて受圧部本体41の内周41bとボール部28の外周面28aとの間に保持されている。すなわち、突起42を取り囲んで潤滑剤Gが存在する。また、これら突起42は、その曲率半径Rに対して受圧部本体41の内周41bからの最大突出寸法が小さい、浅い突出形状となっている。したがって、各突起42の受圧部本体41と接する基部の半径である根元半径rは、曲率半径Rよりも小さく設定されている(R>r)。
A plurality of the
端部開口部43は、受圧部本体41を厚み方向に貫通して設けられている。この端部開口部43は、開口部34よりも小径に形成されている。この端部開口部43は、潤滑剤Gを溜めるための潤滑剤溜め部となっている。
The
さらに、ダストカバー19は、ダストシール、あるいはブーツなどとも呼ばれ、ボールスタッド17の揺動に拘らずソケット16のソケット開口部24を覆い、ソケット16あるいはボールシート18の内部への水分及び塵埃などの侵入を阻止するものである。このダストカバー19は、例えば合成樹脂により略円筒状に形成され、下端側がボールスタッド17のスタッド部29の外周面に固定され、上端側がソケット16のカバー取付部25に嵌着され、この上端側の外周面に取り付けられたリング状の固定部材45により締め付け固定されている。
Further, the
次に、ボールシート18の上記突起42の設計について説明する。
Next, the design of the
ボールジョイント11は、車両走行時、例えば縁石などの設置物への乗り上げ時や静止時などで入力される荷重が増減するが、最大荷重入力時でも突起42当たりに換算して20〔N〕以下に抑制することで不具合の発生を抑制できる。そのため、突起42は可能な限り多く配置することが望ましいものの、突起42を多く配置するほど、潤滑剤Gを保持する空間が失われることとなる。すなわち、突起42の数と潤滑剤Gの保持量とはトレードオフの関係にある。
The ball joint 11 increases or decreases the load input when the vehicle travels, for example, when riding on an installation such as a curb or when stationary, but even when the maximum load is input, it is converted to 20 [N] or less per
そこで、突起42当たりの最大入力荷重の低減と潤滑剤Gの保持量の確保とを両立するために、本発明に係る発明者は、ピンオンディスク式の往復すべり摩擦試験に基づき、突起42の突出高さH、大きさ(根元半径r)、突起42,42の間隔dなどをパラメータとして検討した結果、突起42の根元半径rと間隔dとの和を根元半径rで除した数値が1.1より大きい場合、すなわち次の式(1)を満たす場合に、突起42当たりの適切な入力荷重範囲と潤滑剤Gの適切な保持量とが保たれることを見出した。
Therefore, in order to achieve both the reduction of the maximum input load per
<式(1)>
d+r/r>1.1
<Formula (1)>
d + r / r> 1.1
図5に示すように、突起42当たりの潤滑剤Gの保持量Vgは、一辺の長さが突起42,42の中心間距離P(=2・r+d)の正方形を底面とし高さが突出高さHの直方体49の体積Vから変形後の突起42の体積Vpを引いたものである(Vg=V−Vp)。ここで、直方体49の底面及び上面は、厳密には球面となるものの、各突起42の曲率半径Rや根元半径rと比較して、ボール部28の曲率半径や受圧部本体41の内周41bの曲率半径は充分に大きいため、実質的に平面(曲率半径無限大)として扱うことができる。
As shown in FIG. 5, the holding amount Vg of the lubricant G per
まず、突起42の体積Vpを計算する。上記のとおり、ボール部28の曲率半径を無限大とした場合、ボール部28と突起42との弾性接触について、ヘルツの弾性接触理論に基づき、荷重Fは、突起42の曲率半径R、ボール部28の材料のヤング率E1、ポアソン比γ1、ボールシート18の材料のヤング率E2、ポアソン比γ2から、
<式(2)>
の関係を満たす。ここで、1/E*2=(1−γ1 2)/E1+(1−γ2 2)/E2である。この式(2)を変形すると、
<式(3)>
が求められる。
First, the volume Vp of the
<Formula (2)>
Satisfy the relationship. Here, 1 / E * 2 = (1−γ 1 2 ) / E 1 + (1−γ 2 2 ) / E 2 . When this equation (2) is transformed,
<Formula (3)>
Is required.
次に、この求めた変形量δと、突起42の曲率半径R及び根元半径rから、変形後の突起42の体積Vpを求めることができる。すなわち、図4に示すように、xy平面上に表される半径Rの円(x2+y2=R2)の斜線部分を、y軸を中心として回転させた体積が変形後の突起42の体積Vpとなる。すなわち、a=√(R2−r2)、b=R−δとして、
<式(4)>
である。
Next, the volume Vp of the
<Formula (4)>
It is.
一方、図5に示す直方体49の体積Vは、
<式(5)>
である。
On the other hand, the volume V of the
<Formula (5)>
It is.
したがって、突起42当たりの潤滑剤Gの保持量Vgは、
<式(6)>
で求められる。
Therefore, the retention amount Vg of the lubricant G per
<Formula (6)>
Is required.
すなわち、この式(6)から分かるように、潤滑剤Gの保持量Vgは、突起42の変形量δ、換言すれば突起42の変形後の突出高さHと、突起42の大きさ、すなわち曲率半径R及び根元半径r、及び、突起42の間隔d、すなわち突起42,42の中心間距離(ピッチ)Pをパラメータとして設定される。本発明に係る発明者は、潤滑維持のために、突起42の変形後の突出高さHが20〔μm〕以上、及び/または、潤滑剤Gの保持量が0.01〔mm3〕以上となる必要があることを見出した。
That is, as can be seen from this equation (6), the holding amount Vg of the lubricant G is the deformation amount δ of the
例えば、ボール部28の材料として鋼を用い、ボールシート18の材料としてポリアセタール(POM)を用いた場合、ボール部28のヤング率E1として200000〔N/mm3〕、ポアソン比γ1として0.35、ボールシート18のヤング率E2として2856〔N/mm3〕、ポアソン比γ2として0.35から、最大荷重Fとして20〔N〕を式(3)に代入する。この結果、突起42の変形量δ=0.022…≒0.02〔mm〕となり、突起42の変形後の突出高さHは0.077…≒0.08〔mm〕と求められる。したがって、これらの材料条件下において、突起42の突出高さHは20〔μm〕(=0.02〔mm〕)以上となっていることが分かる。
For example, when steel is used as the material of the
また、例えば突起42の最小突出高さとして20〔μm〕(=0.02〔mm〕)を想定し、突起42の曲率半径Rとして1.85〔mm〕、根元半径rとして0.6〔mm〕である場合に、式(1)の関係を満たす中心間距離Pとして1.32〔mm〕を式(6)に代入する。この結果、潤滑剤Gの保持量Vg=0.0144…mm3≒0.014〔mm3〕と求められる。したがって、これらの条件下において、潤滑剤Gの保持量は0.01〔mm3〕以上となっていることが分かる。
Further, for example, assuming that the minimum protrusion height of the
そして、上記のボールジョイント11の組み立ての際には、まず、ボールシート18を、図示しない成形型(金型)を用いて予め射出成形により形成する。このとき、ボールシート18は、受圧部32の受圧部本体41の外周41a及び内周41bがそれぞれ球面状で肉厚の分布を有しないことで、受圧部32にひけが生じにくく、容易に略一定厚みに成形される。また、胴体部31の下端部の内周側突出部36の突出量が成形タイプのものよりも小さいので、成形後に無理抜きをすることなく比較的容易に脱型される。
When assembling the ball joint 11, the
次いで、別途形成したボール部28を開口部34からボールシート18の内部に圧入する。このとき、ボールシート18の胴体部31の内周側突出部36の突出量が成形タイプのものよりも小さいので、ボール部28を比較的容易に圧入できる。なお、スタッド部29については、ボール部28と一体に成形してもよいし、後からボール部28に溶接などにより連結してもよい。また、潤滑剤Gは、ボールシート18に圧入するボール部28に塗布してもよいし、後工程でボールシート18内に注入してもよい。
Next, a separately formed
そして、鍛造あるいは鋳造により別途形成したソケット16の内室23に対して、ボール部28を保持したボールシート18を圧入する。このとき、外周側突出部37が内室23に沿って中心軸側に向かって内方に変形することで、内周側突出部36がボール部28の外周面28aに圧接される。さらに、プラグ26をボールスタッド17のスタッド部29に対して挿通してソケット16に取り付け、ソケット16の下端側を中心側へとかしめ変形させることでプラグ26をソケット16のソケット開口部24の内縁部に保持する。この結果、ボールシート18がボールスタッド17とともに、ソケット16の内室23に回り止めされた状態で固定される。
Then, the
この後、ダストカバー19をボールスタッド17のスタッド部29に対して挿通し、このダストカバー19の上端側を固定部材45によってカバー取付部25に締め付け固定するとともに、ダストカバー19の下端側をボールスタッド17のスタッド部29の外周に固定することにより、ボールジョイント11を完成する。
Thereafter, the
このように形成したボールジョイント11は、車体側からの荷重がボールスタッド17に加わると、ボールスタッド17が左右方向に揺動する。このとき、ボール部28が球面状の複数の突起42の摺接部42aにより支持され、かつ、ボール部28とボールシート18の突起42周辺との間に必要量の潤滑剤Gが介在されていることにより、受圧荷重及び潤滑状態が制御され、ボール部28が円滑に回動(摺動)する。
In the ball joint 11 thus formed, when a load from the vehicle body is applied to the ball stud 17, the ball stud 17 swings in the left-right direction. At this time, the
このように、本実施の形態では、ボールスタッド17の軸線方向の圧縮荷重を受ける受圧部32の受圧部本体41を、外周41a及び内周41bがそれぞれ球状の略一定厚みとすることで、成形時の肉ひけを抑制し、ボールシート18(受圧部本体41の内周41b)とボール部28との間の隙間を精度よく制御できるとともに、この受圧部本体41に突設する複数の突起42を球面状とすることで、ボール部28との接触部に生じるボールシート18のよれ(撓み)の影響を抑制し、突起42の間の細かい凹みを意図的に配置して潤滑剤Gの保持性を向上させたり、ボール部28の外周面28aに対する接触面積を増やしたりすることができる。換言すれば、これら突起42を球面状としていることで、本来介在されるべき潤滑剤Gがボールシート18とボール部28とのべた当たりにより全て押し出されるなどの潤滑不良を生じないために必要な空間を確保できる。この結果、ボールシート18とボール部28との間で形成される隙間を制御して受圧荷重や潤滑状態を制御できる。したがって、圧縮荷重が集中して過度に高面圧となる部位が生じることを抑制でき、この過度な面圧に起因するクリープ変形やクラックなどの発生を抑制できるので、圧縮荷重の繰り返しの入力に起因するシート破壊、すなわちボールシート18の劣化(へたり)を抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the
そして、突起42の受圧部本体41と接する位置での半径である根元半径rと間隔dとの和を根元半径rで除した数値を1.1より大きくなるように設定することで、突起42当たりの潤滑剤Gの保持量を確保し、潤滑剤Gを効果的に保持できる。
Then, by setting the numerical value obtained by dividing the sum of the root radius r, which is the radius at the position where the
この結果、突起42当たりの最大入力荷重の低減と潤滑剤Gの保持量の確保とを両立できる。
As a result, it is possible to achieve both reduction of the maximum input load per
また、突起42のボール部28との接触により変形した状態での突出高さHを0.02mm以上となるようにすることで、突起42当たりの入力荷重の低減と潤滑剤Gの保持量の確保とをより確実に両立できる。
Further, the protrusion height H in a state where the
さらに、突起42当たりの潤滑剤Gを0.01mm3以上となるようにすることで、突起42当たりの入力荷重の低減と潤滑剤Gの保持量の確保とをより確実に両立できる。
Furthermore, by setting the lubricant G per
そして、このようなボールシート18をボールジョイント11に備えることで、ボールシート18の劣化(へたり)に起因するボール部28とのがたつきの発生などの不具合を抑制でき、圧縮荷重の繰り返し及びボール部28とボールシート18との摺動摩擦に対する耐久性に優れたボールジョイント11を提供できる。
By providing such a
なお、上記一実施の形態において、ボールジョイント11は、車両の懸架装置に限らず、例えば操舵装置や、その他の装置に用いることができる。 In the above embodiment, the ball joint 11 is not limited to a vehicle suspension device, and can be used for, for example, a steering device or other devices.
さらに、上記ボールジョイント11は、車両用に限らず、その他の任意の用途に用いることができる。 Furthermore, the ball joint 11 can be used not only for vehicles but also for other arbitrary uses.
本発明は、例えば自動車などの車両の懸架装置などに好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used for a suspension device of a vehicle such as an automobile.
11 ボールジョイント
16 ハウジングであるソケット
17 ボールスタッド
18 ベアリングシートであるボールシート
28 ボール部
31 胴体部
32 受圧部
34 開口部
41 受圧部本体
41a 外周
41b 内周
42 突起
d 間隔
G 潤滑剤
H 突出高さ
r 半径である根元半径
11 Ball joint
16 Socket which is housing
17 Ball stud
18 Ball seat as a bearing seat
28 Ball part
31 Torso
32 Pressure receiver
34 opening
41 Pressure sensor body
41a circumference
41b Inner circumference
42 Protrusion d Interval G Lubricant H Protrusion height r Root radius as radius
Claims (4)
前記ボール部から前記ボールスタッドの軸線方向の圧縮荷重を受けつつ前記ボール部に対して摺動可能な状態で接触する受圧部と、
前記ボールスタッドの一部が外部に導出される開口部を端部に有し、前記受圧部の一端側に位置する胴体部とを備え、
前記受圧部は、
外周及び内周がそれぞれ球状に形成された略一定厚みの受圧部本体と、
この受圧部本体の内周に突設され、前記ボール部と接触し所定の間隔で離間されて配置された球面状の複数の突起とを備え、
前記突起の前記受圧部本体と接する位置での半径と前記間隔との和を前記半径で除した数値が1.1より大きい
ことを特徴とするボールジョイントのベアリングシート。 A ball joint bearing seat that is housed in a housing and holds a ball stud ball portion via a lubricant,
A pressure receiving portion that contacts the ball portion in a slidable state while receiving a compressive load in the axial direction of the ball stud from the ball portion;
The ball stud has a body part positioned at one end side of the pressure receiving part, and has an opening part at the end part from which a part of the ball stud is led out.
The pressure receiving part is
A pressure receiving body having a substantially constant thickness, each of which has a spherical outer periphery and inner periphery;
A plurality of spherical projections provided on the inner periphery of the pressure-receiving unit main body, arranged in contact with the ball unit and spaced apart at a predetermined interval;
The ball joint bearing sheet, wherein a numerical value obtained by dividing a sum of a radius of the protrusion at a position in contact with the pressure receiving body and the interval by the radius is larger than 1.1.
このハウジングに収容される請求項1記載のベアリングシートと、
このベアリングシートの内部に配置される潤滑剤と、
前記ベアリングシートに保持されるボール部を備えたボールスタッドと
を具備したことを特徴とするボールジョイント。 A housing;
The bearing seat according to claim 1 accommodated in the housing;
A lubricant disposed inside the bearing seat;
And a ball stud provided with a ball portion held by the bearing seat.
ことを特徴とする請求項2記載のボールジョイント。 The ball joint according to claim 2, wherein the protrusion has a protrusion height of 0.02 mm or more when deformed by contact with the ball portion.
ことを特徴とする請求項2または3記載のボールジョイント。 The ball joint according to claim 2 or 3, wherein the lubricant per protrusion is 0.01 mm 3 or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017014764A JP2018123858A (en) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Ball joint and bearing sheet thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017014764A JP2018123858A (en) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Ball joint and bearing sheet thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018123858A true JP2018123858A (en) | 2018-08-09 |
Family
ID=63111272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017014764A Pending JP2018123858A (en) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Ball joint and bearing sheet thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018123858A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020000577A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020000579A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020000580A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020108425A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-16 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020137957A (en) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6439923U (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | ||
JPH0575513U (en) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | 埼玉機器株式会社 | Ball joint |
JP2009144749A (en) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Somic Ishikawa Inc | Bearing seat for ball joint and ball joint having bearing seat for ball joint |
-
2017
- 2017-01-30 JP JP2017014764A patent/JP2018123858A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6439923U (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | ||
JPH0575513U (en) * | 1992-03-18 | 1993-10-15 | 埼玉機器株式会社 | Ball joint |
JP2009144749A (en) * | 2007-12-11 | 2009-07-02 | Somic Ishikawa Inc | Bearing seat for ball joint and ball joint having bearing seat for ball joint |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020000577A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020000579A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020000580A (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020108425A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-16 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2020137957A (en) * | 2019-03-01 | 2020-09-03 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018123858A (en) | Ball joint and bearing sheet thereof | |
US9829062B2 (en) | Bump stopper cap | |
US3411815A (en) | Ball joint assembly | |
US7144182B1 (en) | Ball joint construction | |
CN109312775B (en) | Socket assembly and method of manufacturing socket assembly | |
EP2258962A1 (en) | Thrust slide bearing | |
KR20170088876A (en) | Ball joint assembly | |
US10294983B2 (en) | Socket assembly and method of making a socket assembly | |
US7922397B2 (en) | Bump stop with controlled torque and suspension strut for vehicle steering wheel | |
US9322435B2 (en) | Suspension thrust bearing device and suspension strut equipped with such a thrust bearing | |
EP3208490A1 (en) | Strut mount | |
US8734044B2 (en) | Ball joint with an elastic bearing shell | |
US20130287478A1 (en) | Ball joint | |
US9909616B2 (en) | Ball joint | |
US3350121A (en) | Ball and socket joints | |
WO2015170586A1 (en) | Thrust sliding bearing | |
US10518598B1 (en) | Strut bearing integration | |
US3363921A (en) | Universal joints, especially for motor vehicles | |
JP2015031384A (en) | Ball joint and method of manufacturing the same | |
CN111868396B (en) | Improved socket assembly and method of making same | |
JP2006312948A (en) | Ball joint | |
CN111819367B (en) | Improved socket assembly and method of making same | |
US12031575B2 (en) | Strut bearing device, and vehicle strut suspension | |
JPS6246933Y2 (en) | ||
JP4314023B2 (en) | Spring support bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20170210 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201111 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210107 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20210311 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20210311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210623 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211208 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220601 |