JP3202464U - ボールジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングを合成樹脂製としつつ、ボール部とハウジングとを強固に固定しそれらの間の適切な隙間を精度よく形成できるボールジョイントを提供する。【解決手段】合成樹脂製のハウジング本体31は、一端側に位置して内室33と連通する一端側開口36と、他端側に位置して内室33と連通し、プラグ32により閉塞される他端側開口37と、他端側開口37の内縁部に内室33の内側に向かって傾斜して形成されたハウジング傾斜部38とを有する。合成樹脂製のプラグ32は、ハウジング本体31の他端側開口37を覆うプラグ本体41と、ハウジング傾斜部38と突き当てられた状態でハウジング傾斜部38に固定されるプラグ傾斜部43と、他端側開口37に挿入されボール部21と内室33の内周面33aとの間に挿入されてボール部21と内室33の内周面33aとの間に隙間を形成する突起部42とを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、ボール側部材のボール部を回動可能に保持する内室を備えたハウジングを有するボールジョイントに関する。

従来、例えば自動車の車高の変化や路面の凹凸状態を計測する、いわゆるハイトコントロールセンサリンクとして用いられるボールジョイントが知られている。このようなボールジョイントは、アーム部の両端部にそれぞれ接続されており、アーム部と一体の円筒状のハウジング本体と、このハウジング本体の一端側を閉塞する閉塞部材であるプラグと、ハウジング本体の内部に回動可能に保持されるボール部を備えたボールスタッドとを備えている。

一般に、ハウジングは、金属製のパイプ材を用いたり、鋳造をしたりして形成される。この場合、材料を加圧したり折り曲げたりする必要があるのに加えて、金属なので重い。

そこで、軽量化を目的として樹脂を母材として用いることが考えられる(例えば、特許文献１参照。)。しかしながら、樹脂を母材とする場合には、上記のような材料の加圧や折り曲げが困難であり、ボール部との間に適切な隙間を形成することが容易でない。

実開平６−６７９１９号公報(第５−８頁、図４−７)

上述したように、ハウジングを樹脂により構成しつつ、ボール部とハウジングとの間に適切な隙間を形成する構成が望まれている。

本考案は、このような点に鑑みなされたもので、受け側部材を合成樹脂製としつつ、ボール部と受け側部材とを強固に固定しそれらの間の適切な隙間を精度よく形成できるボールジョイントを提供することを目的とする。

請求項１記載のボールジョイントは、球状のボール部及びこのボール部から突出するスタッド部を備えたボール側部材と、このボール側部材の前記ボール部を回動可能に保持する内室を備えた受け側部材とを具備し、前記受け側部材は、合成樹脂により形成された筒状の受け側部材本体と、合成樹脂により形成され、前記受け側部材本体に溶着された状態で固定される閉塞部材とを備え、前記受け側部材本体は、一端側に位置して前記内室と連通し、前記ボール側部材の前記スタッド部側が突出する一端側開口と、他端側に位置して前記内室と連通し、前記閉塞部材により閉塞される他端側開口と、この他端側開口の内縁部に前記内室の内側に向かって傾斜して形成された受け側部材傾斜部とを有し、前記閉塞部材は、前記受け側部材本体の他端側開口を覆う閉塞部材本体と、前記受け側部材傾斜部と突き当てられた状態でこの受け側部材傾斜部に固定された閉塞部材傾斜部と、前記他端側開口に挿入され前記ボール部と前記内室の内面との間に挿入されて前記ボール部と前記内室の内面との間に隙間を形成する挿入部とを有しているものである。

請求項１記載のボールジョイントによれば、合成樹脂製の受け側部材本体の他端側開口の内縁部に形成した受け側部材傾斜部と、合成樹脂製の閉塞部材に形成した閉塞部材傾斜部とを互いに突き当てた状態で溶着固定することで、溶着面積を確保して受け側部材本体と閉塞部材とを互いに強固に固定できるとともに、閉塞部材の挿入部をボール部と内室の内面との間に隙間ができるように挿入して、ボール部と受け側部材との間の適切な隙間を精度よく形成できる。

本考案の一実施の形態のボールジョイントを示す一部の断面図である。 同上ボールジョイントの製造手順を(a)(b)の順に示す一部の拡大断面図である。 同上ボールジョイントの正面図である。 同上ボールジョイントの右側面図である。 同上ボールジョイントの左側面図である。 同上ボールジョイントの上面図である。 同上ボールジョイントの下面図である。 同上ボールジョイントの背面図である。

以下、本考案の一実施の形態の構成を、図面を参照して説明する。

図３ないし図８において、10はボールジョイントであり、このボールジョイント10は、リンク11によって互いの軸線が略１８０°ずれた状態で一対連結されて継手装置12を構成している。この継手装置12は、例えば自動車などの車両の車高の変化や路面の凹凸状態を計測する、ハイトコントロールセンサリンクなどとして用いられる。すなわち、この継手装置12は、一方のボールジョイント10が図示しないロアアームに結合され、他方のボールジョイント10が例えばホイールハウス内に位置する図示しないサスペンションメンバに固定されるハイトコントロールセンサと直接的または間接的に取り付けられて上下方向に沿っている。そして、この継手装置12は、車高の変化に応じてサスペンションメンバとロアアームとの距離が変化することで回動してハイトコントロールセンサに伝達することにより、車高の変化や路面の凹凸状態を検出するようになっている。

そして、図１に示すように、ボールジョイント10は、ボール側部材であるボールスタッド15と、受け側部材であるハウジング16と、防塵部材であるダストカバー17とを備えている。なお、図３などに示す各ボールジョイント10は、それぞれ略等しい構成を有しているので、一方のボールジョイント10についてのみ説明し、他方のボールジョイント10については、符号のみ付して説明を省略する。また、以下、説明をより明確にするために、上下方向は、図１の上下方向をいうものとする。したがって、他方のボールジョイント10については、上下方向が反対となる。

図１に戻って、ボールスタッド15は、例えば金属などにより形成されている。このボールスタッド15は、略球状の球頭部であるボール部21と、このボール部21から同軸状に突出する上下方向長手状の丸軸状の軸部であるスタッド部22とを有している。このスタッド部22のボール部21寄りすなわち下端寄りの外周側に一体的に外方に向って突出して、例えば六角ボルト状の鍔部23が形成されている。また、スタッド部22の上端側の外周面には接続部であるねじ溝24が形成され、このねじ溝24に対して図示しないナットが螺合されることによりロアアームまたはハイトコントロールセンサなどの被固定体が鍔部23とナットとの間で挟持固定され、ボールジョイント10が被固定体と接続されるように構成されている。

ハウジング16は、ソケットとも呼ばれるもので、例えば合成樹脂により形成されている。このハウジング16は、リンク11と一体の受け側部材本体であるハウジング本体31と、このハウジング本体31の端部を閉塞する閉塞部材であるプラグ32とを別体に備えており、これらハウジング本体31とプラグ32とが一体的に固定されることで内部にボール部21を回動可能に保持する内室33を区画するように構成されている。

ハウジング本体31は、筒状(円筒状)に形成されている。このハウジング本体31には、一端側である上端側に、内室33と連通する一端側開口36が開口されているとともに、他端側である下端側に、内室33と連通する他端側開口37が開口されている。また、このハウジング本体31には、他端側開口37の内縁部に受け側部材傾斜部であるハウジング傾斜部38が形成されている。そして、このハウジング本体31には、ダストカバー17を支持するカバー支持部39が形成されていてもよい。

一端側開口36は、ボールスタッド15のスタッド部22側が挿通されて内室33から突出する部分である。この一端側開口36は、円形状に形成されており、ボール部21の最大径寸法より小さく、かつ、スタッド部22の径寸法より大きい径寸法を有している。したがって、本実施の形態において、一端側開口36は、ボール部21(ボールスタッド15)のハウジング16の内室33に対する抜け止めとして作用している。

他端側開口37は、プラグ32によって閉塞される部分である。この他端側開口37は、円形状に形成されており、ボール部21の最大径寸法より大きい径寸法を有している。したがって、この他端側開口37は、一端側開口36よりも開口面積(径寸法)が大きく設定されている。

ハウジング傾斜部38は、ハウジング本体31の下端部31aに位置し、内室33の奥側である上側に向かって、ボール部21側すなわちハウジング本体31の中心軸側、すなわち内室33の内側に向けて傾斜している。すなわち、このハウジング傾斜部38は、内室33の内方(上側)から外方(下側)に向かって、徐々に拡径するように傾斜されている。

カバー支持部39は、ハウジング本体31の軸方向、すなわち上下方向の略中央位置においてハウジング本体31の外周面から径方向に向けて突設されており、ダストカバー17の下端部を支持するように構成されている。なお、このカバー支持部39は、必須の構成ではなく、ダストカバー17を備えない場合には、形成する必要はない。

プラグ32は、円盤状に形成されている。このプラグ32は、ハウジング本体31の他端側開口37を覆う閉塞部材本体であるプラグ本体41と、このプラグ本体41の一端側に突出する挿入部である突起部42と、この突起部42の周囲に設けられた閉塞部材傾斜部であるプラグ傾斜部43とを一体に備えている。

プラグ本体41は、外縁部が円形状となるように形成され、ハウジング本体31の下端部31aよりも下方に位置し、このハウジング本体31に対して下方に離間されている。また、このプラグ本体41には、略中央部に、ボール部21の外周面21a(図２(a))に沿って湾曲する湾曲部45が設けられている。

突起部42は、ハウジング本体31に対向するプラグ本体41の上側面41aから軸方向に沿って突出する略円筒状に形成されている。この突起部42は、ハウジング本体31の他端側開口37に下方から挿入(圧入)されて、このハウジング本体31の他端側開口37の内部にて内室33の内面である内周面33aに対して僅かに隙間を介して沿っている。すなわち、この突起部42は、ハウジング本体31のハウジング傾斜部38に対して内室33の奥側である上方の位置まで延びている。また、この突起部42の内方、すなわち突起部42により囲まれる部分は、湾曲部45の背面側の位置が、ボール部21の外周面21aに沿って湾曲しボール部21の外周面21aに対して隙間を形成する球面状の湾曲面部47となっている。したがって、突起部42は、ボール部21の外周面21aと内室33の内周面33aとの間に介在され、これらボール部21の外周面21aと内室33の内周面33aとの間に隙間を形成する。この結果、ボール部21は、ボールスタッド15のスタッド部22が取り付けられている被固定体によって支持されており、外周面21aの略全体がハウジング16の内室33に対して略摺動することなく浮いた状態となっている。

プラグ傾斜部43は、突起部42の外周面、すなわち湾曲面部47と反対側の全周に設けられている。このプラグ傾斜部43は、ハウジング本体31のハウジング傾斜部38と突き当てられて溶着固定される部分であり、ハウジング傾斜部38と略平行に形成されている。すなわち、このプラグ傾斜部43は、突起部42側からハウジング本体31に向けて徐々に拡開状に傾斜している。

ダストカバー17は、ダストシールやブーツなどとも呼ばれるもので、例えば全体が軟質ゴム或いは軟質合成樹脂などにて形成されている。このダストカバー17は、上端部が鍔部23の下端及びスタッド部22の外周に亘ってボールスタッド15に嵌着される(一方の)当接部としての上側リップ部51となっており、下端部がハウジング16のハウジング本体31に形成されるカバー支持部39に嵌着される(他方の)当接部としての下側リップ部52となっている。そして、このダストカバー17は、上側リップ部51がボールスタッド15のスタッド部22の外周を締め付けて固定されているとともに、下側リップ部52がカバー支持部39に保持固定されて、ハウジング16のハウジング本体31の一端側開口36を覆い、この一端側開口36からのダストの進入を防止している。なお、このダストカバー17は、必須の構成ではない。

次に、上記一実施の形態のボールジョイント10の製造方法を説明する。

このボールジョイント10の製造方法としては、まず、リンク11と一体に樹脂成形したハウジング16のハウジング本体31に対して、他端側開口37からボールスタッド15をスタッド部22側から挿入し、スタッド部22及び鍔部23を一端側開口36から突出させる。なお、スタッド部22及び鍔部23は、ハウジング本体31内に挿入したボール部21に対して後工程で一体化してもよい。

次いで、ハウジング本体31の他端側開口37に対して、別途樹脂成形したプラグ32を、プラグ傾斜部43を加熱した状態、あるいはプラグ傾斜部43及びハウジング傾斜部38を加熱した状態で、突起部42側をハウジング本体31側として他端側開口37に圧入して、プラグ傾斜部43をハウジング傾斜部38に対して突き当てる(図２(a)及び図２(b))。この結果、ハウジング本体31とプラグ32とが、互いにプラグ傾斜部43とハウジング傾斜部38とが面状に接触していることにより溶着面積を広く取ることができるとともに熱が伝わり易く、プラグ傾斜部43がハウジング傾斜部38に沿って広がるように溶融し、ハウジング本体31とプラグ32とが容易に一体化され、他端側開口37が確実に閉塞されて、ボール部21が内室33の内部に回動可能に収容される。

そして、必要に応じて、ダストカバー17をハウジング16に取り付けることで、継手装置12が構成される。

この構成された継手装置12は、ボールスタッド15のスタッド部22を被固定体に対して接続することで、車体に取り付けられる。

上述したように、上記一実施の形態によれば、合成樹脂製のハウジング本体31の他端側開口37の内縁部に形成したハウジング傾斜部38と、合成樹脂製のプラグ32に形成したプラグ傾斜部43とを互いに突き当てた状態で溶着固定することで、例えば一方のみを傾斜部とする場合と比較して溶着面積を確保でき、ハウジング本体31とプラグ32とを互いに強固に固定できるとともに、プラグ32の突起部42をボール部21と内室33の内周面33aとの間に隙間ができるように挿入して、ボール部21とハウジング16の内室33との間の適切な隙間を精度よく形成できる。

また、ハウジング16を合成樹脂製としたので、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

なお、上記一実施の形態において、ハウジング本体31とプラグ32とを溶着する際には、例えば振動溶着や熱溶着などを用いることもできる。

本考案は、例えば自動車などの車両の車高を検出するハイトコントロールセンサリンクなどに好適に用いることができる。

10 ボールジョイント
15 ボール側部材であるボールスタッド
16 受け側部材であるハウジング
21 ボール部
22 スタッド部
31 受け側部材本体であるハウジング本体
32 閉塞部材であるプラグ
33 内室
33a 内面である内周面
36 一端側開口
37 他端側開口
38 受け側部材傾斜部であるハウジング傾斜部
41 閉塞部材本体であるプラグ本体
42 挿入部である突起部
43 閉塞部材傾斜部であるプラグ傾斜部

Claims (1)

1. 球状のボール部及びこのボール部から突出するスタッド部を備えたボール側部材と、
   このボール側部材の前記ボール部を回動可能に保持する内室を備えた受け側部材とを具備し、
   前記受け側部材は、
   合成樹脂により形成された筒状の受け側部材本体と、
   合成樹脂により形成され、前記受け側部材本体に溶着された状態で固定される閉塞部材とを備え、
   前記受け側部材本体は、
   一端側に位置して前記内室と連通し、前記ボール側部材の前記スタッド部側が突出する一端側開口と、
   他端側に位置して前記内室と連通し、前記閉塞部材により閉塞される他端側開口と、
   この他端側開口の内縁部に前記内室の内側に向かって傾斜して形成された受け側部材傾斜部とを有し、
   前記閉塞部材は、
   前記受け側部材本体の他端側開口を覆う閉塞部材本体と、
   前記受け側部材傾斜部と突き当てられた状態でこの受け側部材傾斜部に固定された閉塞部材傾斜部と、
   前記他端側開口に挿入され前記ボール部と前記内室の内面との間に挿入されて前記ボール部と前記内室の内面との間に隙間を形成する挿入部とを有している
   ことを特徴とするボールジョイント。

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