JP3981546B2 - ボールジョイント - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、腕部を有するソケットにボールスタッドを回動可能に取り付けたボールジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば図２に示すボールジョイント１が知られている。このボールジョイント１は、車輌のステアリング装置などに用いられるもので、ボールスタッド２、ソケット３、シート４、及びダストカバー５などを備えている。そして、ボールスタッド２は、略球状の球頭部11と、この球頭部11から一体に延設された棒状のスタッド部12とを備えている。また、ソケット３は、ハウジング部14と、このハウジング部14から一体に延設された棒状の腕部15とを備えている。さらに、ハウジング部14には、一端を開口部16として開口し、他端を底部17で閉塞し、外周が略円筒状の筒部18で囲まれた収容部19が設けられている。一方、腕部15は、開口部16の開口方向と略直交する方向に突設され、この腕部15の先端部には、ねじ孔である取付部21が形成されている。また、シート４は、合成樹脂製でカップ状をなし、球頭部11の外周部に摺動自在に嵌合するとともに、収容部19内に嵌合して収容されている。さらに、ダストカバー５は、弾性変形可能なゴム製で略円筒状をなすカバー本体23を備え、このカバー本体23の一端部24がスタッド部12の外周部に嵌合し、他端部25が筒部18の外周部に嵌合して、開口部16を覆うようになっている。さらに、このカバー本体23の他端部25には、環状の芯金である金属環26が埋設されている。
【０００３】
そして、このボールジョイント１の組み立ては、ボールスタッド２の球頭部11にシート４を嵌合し、このシート４とともに球頭部11をソケット３のハウジング部14の収容部19に開口部16から挿入する。そして、ソケット３の筒部18の開口部16側の部分を内側にかしめることにより、筒部18の開口部16側の部分にアール(Ｒ)部27を形成し、このアール部27でシート４とともに球頭部11を抜け止め保持する。なお、このアール部27が形成されていない部分、すなわち筒部18の底部17側の部分は、円筒状のストレート部28となる。そして、ダストカバー５の一端部24をボールスタッド２のスタッド部12の外周部に嵌合し、他端部25を筒部18のストレート部28の外周部に圧入し嵌合して、ハウジング部14の開口部16を覆い、ソケット３にボールスタッド２を回動可能に取り付けたボールジョイント１が構成されている。
【０００４】
そして、このような従来の構成では、ソケット３のストレート部28は、腕部15の軸芯Ａの延長線上よりも開口部16側にずれて位置している。そして、このストレート部28は、ボールスタッド２の球頭部11の回転中心である球心Ｏと、腕部15の軸芯Ａとの間に配置されるため、球心Ｏよりも軸芯Ａはソケット３の底部17側にずれて位置(オフセット)する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、軸芯Ａは球心Ｏよりもソケット３の底部17側にオフセットしており、すなわち、軸芯Ａの延長線上に球心Ｏが位置しないため、例えば、腕部15の取付部21に取り付けた図示しないタイロッドから座屈荷重が入力された時、すなわち、腕部15の軸芯Ａに沿ってハウジング部14を押しつぶす方向の荷重が加った時に、球頭部11を開口部16から押し出すような力が発生する。そこで、このような力に抗する座屈強度を向上するためには、ソケット３の肉厚を大きくするなどの必要があり、小型化、軽量化などが困難になるなどの問題を有している。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、容易に強度を向上できるボールジョイントを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のボールジョイントは、球頭部及びこの球頭部から突設されたスタッド部を備えたボールスタッドと、前記球頭部を回転可能に収容する収容部及び前記スタッド部が挿通する開口部を設けたハウジング部、及びこのハウジング部から突設され他の部材に取り付けられる取付部を設けた屈曲した腕部を備えたソケットと、前記開口部を覆うカバーとを具備し、前記球頭部の回転中心となる球心は、前記取付部の軸芯の延長線上に位置し、前記ハウジング部の開口部は、前記軸芯に沿った方向に対して交差する方向に開口し、前記ハウジング部は、前記開口部の少なくとも一部を囲み、かしめにより前記球頭部を抜け止め保持するかしめ部と、前記取付部の前記軸芯に対して前記開口部の反対側に位置し、前記カバーが取り付けられるカバー取付部とを備えたものである。
【０００８】
そして、この構成では、ボールスタッドの球頭部の球心を、腕部の取付部の軸芯の延長線上に一致させたため、ソケットの座屈強度が容易に向上する。また、ハウジング部の開口部が軸芯に沿った方向に対して交差する方向に開口するため、軸芯に沿った方向に加わる力に抗して球頭部を収容部に保持する必要があるが、球心と軸芯とを一致させたため、軸芯に沿った方向に加わる力に抗して球頭部が収容部に容易に保持される。さらに、ソケットの開口部をかしめてボールスタッドを保持する構成において、開口部を覆うカバーが取り付けられるカバー取付部を軸芯に対して開口部の反対側に位置するように設定したため、容易に軸芯と球心とを一致させることが可能になり、座屈強度が容易に向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のボールジョイントの一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１において、30はボールジョイントで、このボールジョイント30は、例えば、車輌である自動車のステアリング機構、サスペンション機構などに用いられるもので、ボールスタッド32、ソケット33、シート34、及びカバーとしてのダストカバー35などを備えている。
【００１１】
そして、ボールスタッド32は、例えば鋼鉄などの金属製で、略球状の球頭部41と、この球頭部41から一体に延設された棒状のスタッド部42とを備えている。また、スタッド部42は、略円柱状の中間部42aの先端部の外周部にねじ部42bが形成され、中間部42aの基端側には球頭部41に滑らかに連続して径寸法が小さくなる縮径部42cが形成されている。なお、以下、球頭部41側を下側、スタッド部42側を上側として説明する。
【００１２】
また、ソケット33は、例えば鍛造などによる金属製で、ハウジング部44と、このハウジング部44から一体に延設された棒状の腕部45とを一体に備えている。そして、ハウジング部44は、一端である上側を開口部46として開口し、他端である下側を底部47で閉塞し、外周が略円筒状の筒部48で囲まれた収容部49が設けられている。さらに、この筒部48は、先端側すなわち開口部46側がかしめて縮径され、カバー取付部としてのカバー圧入部である円筒状のストレート部50と、このストレート部50の上側に連続してこのストレート部50よりも縮径されたかしめ部としての曲面状のアール(Ｒ)部51とが形成されている。さらに、ストレート部50の下側の端部には、ストレート部50より径寸法が大きくなる段部52が形成されている。
【００１３】
一方、腕部45は、ハウジング部44の底部47側の端部から開口部46の開口方向と略直交する方向である側方に突設された腕部基部53と、この腕部基部53から上側に傾斜し、かつ次第に径寸法が大きくなるように延設された腕部中間部54と、この腕部中間部54から側方に延設された腕部本体部55とを備えている。そして、この腕部本体部55には、先端部に開口してねじ孔である取付部56が形成されている。そして、この腕部45の取付部56には、他の部材として、例えば、図示しないタイロッドの連結アームが取り付けられる。そして、この取付部56の軸芯Ａは、腕部本体部55の軸芯Ａと一致している。さらに、この軸芯Ａの延長線は、収容部49の内側を通過するようになっている。
【００１４】
また、シート34は、ベアリングシートとも呼ばれるもので、合成樹脂製でカップ状をなし、球頭部41の外周部に摺動自在に嵌合するとともに、収容部49内に嵌合して収容されている。
【００１５】
さらに、ダストカバー35は、ブーツとも呼ばれるもので、ハウジング部44の収容部49内への塵埃の侵入などを防ぐものであり、弾性変形可能な例えばゴム製や軟質合成樹脂製で、略円筒状をなすカバー本体61を備え、このカバー本体61の上端部である一端部62がスタッド部42の中間部42aの外周部に嵌合し、断面略Ｌ字状の他端部63が筒部48のストレート部50の外周部に嵌合して圧入固定され、開口部46を覆うようになっている。さらに、このカバー本体61の他端部63には、環状の芯金である金属環65が埋設されている。
【００１６】
そして、このボールジョイント30の組み立ては、ボールスタッド32の球頭部41にシート34を嵌合し、このシート34とともに球頭部41をソケット33のハウジング部44の収容部49に開口部46から挿入する。そして、ソケット33の筒部48の開口部46側の部分を内側にかしめてアール部51を形成し、このアール部51でシート34とともに球頭部41を抜け止め保持する。さらに、ダストカバー35の一端部62をボールスタッド32のスタッド部42の中間部42aの外周部に嵌合し、他端部63を筒部48のストレート部50に嵌合し段部52に突き当たるまで圧入固定して、ハウジング部44の開口部46を覆い、ソケット33にボールスタッド32を回動可能に取り付けたボールジョイント30が構成されている。
【００１７】
さらに、このボールジョイント30は、ボールスタッド32の回転中心すなわち球頭部41の回転中心である球心Ｏが、腕部45の腕部本体部55の軸芯である取付部56の軸芯Ａの延長線上に位置するように設定されている。なお、ここで、取付部56の軸芯Ａとは、取付部56から腕部45に加わる力の中心であり、本実施の形態では、ねじの中心軸である。
【００１８】
このように、本実施の形態のボールジョイント30によれば、ボールスタッド32の球頭部41の球心Ｏを他の部材からの力が加わる腕部45の取付部56の軸芯Ａの延長線上に一致させたため、従来の球心と軸芯とがオフセットした構成に比べ、ソケット33の座屈強度を容易に向上でき、座屈強度に優れたボールジョイント30を提供できる。
【００１９】
すなわち、ソケット33をプレスかしめするボールジョイント30においては、ダストカバーが圧入固定されるストレート部は、従来、軸部の上側に位置し、球心はこのストレート部よりさらに上側に位置するため、軸部の軸芯とボールジョイントの球心との位置がずれ、すなわち球心がソケットの開口部側にオフセットされ、ソケットとボールスタッドとの接続部分であるハウジング部などの座屈強度の向上が容易ではない。
【００２０】
そこで、本実施の形態では、いわば腕部45の一部を屈曲させて、ダストカバー35が圧入固定されるソケット圧入部であるストレート部50を、腕部45の取付部56の軸芯Ａに対して底部47側に配置し、軸芯Ａと球心Ｏとを一致させたため、容易に座屈強度を向上でき、軽量化、小型化なども可能になる。
【００２１】
なお、上記の実施の形態では、腕部45の取付部56は、ねじ孔として構成したが、この構成に限られず、外周部に刻設したねじ溝とすることもできる。また、溶接などのための凹部とすることもでき、あるいは、腕部の全体を単に棒状の取付部とすることもできる。
【００２２】
また、ソケット33の構成は、一体に形成するものに限られず、例えば、ハウジング部44と腕部45とを別体することもでき、また、ハウジング部44の筒部48と底部47とを別体とすることもできる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載のボールジョイントによれば、ボールスタッドの球頭部の球心を、腕部の取付部の軸芯の延長線上に一致させたため、ソケットの座屈強度を容易に向上できる。そして、ハウジング部の開口部が軸芯に沿った方向に対して交差する方向に開口するため、軸芯に沿った方向に加わる力に抗して球頭部を収容部に保持する必要があるが、球心と軸芯とを一致させたため、軸芯に沿った方向に加わる力に抗して球頭部を収容部に容易に保持できる。さらに、ソケットの開口部をかしめてボールスタッドを保持する構成において、開口部を覆うカバーが取り付けられるカバー取付部を軸芯に対して開口部の反対側に位置するように設定したため、軸芯と球心とを容易に一致させることができ、座屈強度を容易に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のボールジョイントの一実施の形態を示す断面図である。
【図２】 従来のボールジョイントを示す断面図である。
【符号の説明】
30 ボールジョイント
32 ボールスタッド
33 ソケット
35 カバーとしてのダストカバー
41 球頭部
42 スタッド部
44 ハウジング部
45 腕部
46 開口部
49 収容部
50 カバー取付部としてのストレート部
51 かしめ部としてのアール部
56 取付部
Ａ 軸芯
Ｏ 球心

Claims (1)

1. 球頭部及びこの球頭部から突設されたスタッド部を備えたボールスタッドと、
   前記球頭部を回転可能に収容する収容部及び前記スタッド部が挿通する開口部を設けたハウジング部、及びこのハウジング部から突設され他の部材に取り付けられる取付部を設けた屈曲した腕部を備えたソケットと、
   前記開口部を覆うカバーとを具備し、
   前記球頭部の回転中心となる球心は、前記取付部の軸芯の延長線上に位置し、
   前記ハウジング部の開口部は、前記軸芯に沿った方向に対して交差する方向に開口し、
   前記ハウジング部は、前記開口部の少なくとも一部を囲み、かしめにより前記球頭部を抜け止め保持するかしめ部と、前記取付部の前記軸芯に対して前記開口部の反対側に位置し、前記カバーが取り付けられるカバー取付部とを備えた
   ことを特徴とするボールジョイント。

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