JP4516882B2 - ボールジョイントとアームとの結合構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の懸架装置及び操舵装置等に使用されるボールジョイントとアームとの結合構造に関する。

従来より、自動車の懸架装置及び操舵装置等に使用されるボールジョイントとアームとの結合構造は、図６に示される如く球状の球頭部１０４と球頭部１０４から突出する柄部１０３とよりなるボールスタッド１０２と、ボールスタッド１０２の球頭部１０４を揺動回動自在に包持し、一方に開口１０６を有するベアリング１０５と、ベアリング１０５を内包し、一方にボールスタッド１０２の柄部１０３を突出させる小開口１０９と外周面周方向に溝部１５０とを有するハウジング１０８と、を備えるボールジョイント１０１を、アーム１３１の板面１４９に対し垂直方向へ押曲して形成される開口形状のバーリング部１３２に圧入し、抜け止めリング１５１をハウジングの溝部１５０に嵌合させている。

そして、アーム１３１に対してボールスタッド１０２の引っ張り方向（軸線方向）の荷重が発生した場合、ハウジング１０８の外周面の溝部１５０に嵌合された抜け止めリング１５１によってアーム１３１がハウジング１０８から抜けることを防止している。この溝部１５０は、抜け止めリング１５１が嵌合時においてアーム１３１と干渉を防ぐため、板面１４９よりハウジング小開口側に設けられていた。
特開平１１−６３２４５号

上記の結合構造においては、溝部１５０はアーム１３１の板面１４９よりハウジング小開口１０９側に設けられており、抜け止めリング１５１のハウジング小開口１０９側には、更にブーツ大開口１０６の内面が当接する箇所を設けなければならなかったため、結果的にハウジング１０８の軸方向の長さが長くなり、ボールジョイント１０１が重量化してしまう問題があった。

従って、本発明は上記の如き課題を解決し、ボールジョイントの軽量化を計ることの出来るボールジョイントとアームとの結合構造を提供することを目的とする。

本発明は、球状の球頭部と球頭部から突出する柄部とよりなるボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を揺動回動自在に包持し、一方に開口を有するベアリングと、ベアリングを内包し、一方に前記ボールスタッドの柄部を突出させる小開口と外周面周方向に溝部とを有するハウジングと、を備えるボールジョイントと、板金を板面に対し垂直方向へ押曲して付け根部が円弧状に形成されるバーリング部を有するアームと、溝部に嵌合され、ハウジングからアームが引き抜かれることを防止する抜け止めリングと、を備え、バーリング部にボールジョイントのハウジングが挿入され結合されるボールジョイントとアームとの結合構造において、ハウジングの溝部は、抜け止めリングが嵌る嵌合箇所と、嵌合箇所のハウジング小開口側に嵌合箇所に向かって傾斜する傾斜部と、嵌合箇所のハウジング大開口側に嵌合箇所に向かって傾斜する傾斜部とを備え、ハウジングの溝部の嵌合箇所と円弧状に形成されるバーリング部の付け根部とを対置させることで隙間を形成し、ハウジングの溝部の嵌合箇所に嵌った抜け止めリングの外周とバーリング部の付け根部の間に間隙が形成されることを第１の特徴とする。

また、本発明は、一方の小開口がボールスタッドの外周に、他方の大開口がハウジングの外周に各々当接するブーツを備え、ブーツの大開口側端面が板金の板面に当接することを第２の特徴とする。

本発明の請求項１によれば、ハウジングの溝部は、抜け止めリングが嵌る嵌合箇所と、嵌合箇所のハウジング小開口側に嵌合箇所に向かって傾斜する傾斜部と、嵌合箇所のハウジング大開口側に嵌合箇所に向かって傾斜する傾斜部とを備え、ハウジングの溝部の嵌合箇所と円弧状に形成されるバーリング部の付け根部とを対置させることで隙間を形成し、ハウジングの溝部の嵌合箇所に嵌った抜け止めリングの外周とバーリング部の付け根部の間に間隙が形成されるため、溝部からハウジングの小開口まで距離を短く出来、ハウジングの軸線方向の全長を短くしてボールジョイントを軽量化することが出来る。

また、本発明の請求項２によれば、一方の小開口がボールスタッドの外周に、他方の大開口がハウジングの外周に各々当接するブーツを備え、ブーツ大開口側端面がアームに当接するため、ブーツとアームの間からゴミや水が入り込むことを防止でき、ベアリングのゴミによる摩耗、抜け止めリングやボールスタッド球頭部の水による錆びの発生を防止することが出来る。

理想的なボールジョイントとアームとの結合構造を実現した。

以下、本発明の実施例によるボールジョイントとアームとの結合構造を図１乃至図５に基づいて説明する。

図１に示されるのは、本発明のボールジョイント１とアーム３１の結合構造である。ボールジョイント１は、球状の球頭部４と球頭部４より突出する柄部３とよりなるボールスタッド２と、ボールスタッド２の球頭部４を揺動回動自在に包持し、一方にベアリング小開口６、他方にベアリング大開口７を有する合成樹脂製のベアリング５と、ベアリング５を内包し、一方にボールスタッド２の柄部３を突出させる小開口９、他方に略円盤状の閉止板１３がかしめ固定される大開口１０を有する略円筒状のハウジング８と、一方の小開口１５がボールスタッド２の柄部３外周に当接し、金属製の補強環１７を埋設する他方の大開口１６がハウジング８外周に当接するブーツ１４より構成される。ハウジング８は、大開口１０側の外周面に周状の鍔部１１を有し、鍔部１１より小開口９側に溝部５０が形成されている。

ハウジング８の外周に結合されるアーム３１は板金製で、アーム３１の先端部付近が板金の板面４９に対し垂直方向へ押曲され、付け根部３３に円弧を形成する円筒状のバーリング部３２が開口し、このバーリング部３２の内径は、前述した鍔部１１の外径より小さく形成されている。

ハウジング８の溝部５０と円弧状に形成されるバーリング部３２の付け根部３３とが対置して形成される隙間ｓのハウジング８の外周に形成された溝部５０に嵌合される抜け止めリング５１は、金属製の薄板をリング状に形成したものである。この抜け止めリング５１のリング内径はハウジング８の外周に形成された溝部５０の最小の外径より若干小さく形成され、抜け止めリング５１の外径は、バーリング部３２の内径より大きく形成されている。このように抜け止めリング５１のリング内径がハウジング８の外周に形成された溝部５０の最小の外径より若干小さく形成されているので、リング内周がハウジング８の外周の溝部５０に圧接嵌合している。

円筒状のバーリング部３２内にボールジョイント１のハウジング８の外周が嵌合（結合）し、抜け止めリング５１がハウジング８の外周に形成された溝部５０に嵌合した図１の状態では、ハウジング８の大開口側（反ハウジング小開口側）の鍔部１１とアーム３１のバーリング部３２の先端部３２ａとが対置し、アーム３１の付け根部３３と抜け止めリング５１とが対置する。

この鍔部１１と先端部３２ａが対置した状態において、バーリング部３２の内径は、鍔部１１の外径より小さく形成されているので、ハウジング８の軸線方向のハウジング大開口方向（反ハウジング小開口方向）にアーム３１がハウジング８から引き抜かれてしまうことを防止している。また、この付け根部３３と抜け止めリング５１が対置した状態において、抜け止めリング５１のリング外径は、バーリング部３２の内径より大きく形成されているため、ハウジング８の軸線方向のハウジング小開口方向にアーム３１がハウジング８から引き抜かれてしまうことを防止している。

次に上記ボールジョイント１の組立工程を図２及び図３を基に説明する。まず図２に示す如く、ボールスタッド２の球頭部４をベアリング５の小開口６から圧入する。次に図３に示す如く、ボールスタッド２の球頭部４にベアリング５が嵌装された状態でボールスタッド２の柄部３側からハウジング８の大開口１０へと挿入しハウジング８の小開口９からボールスタッド２の柄部３を突出させ、続いてハウジング８の大開口１０内周に閉止板１３を挿入後、かしめ固定する。

続いて、図４を基にアーム３１のバーリング部３２の製造方法及びボールジョイント１とアーム３１との結合構造を説明する。まず、板金製のアーム３１の板面４９の一端に所望の径より小径の下穴を形成する。次に、所望の径と同径のパンチで下穴周辺を押圧すると、内周部が板面４９に対して垂直方向に屈曲して筒状のバーリング部３２が製造される。このとき、バーリング部の付け根部３３が円弧状に形成される。

この筒状のバーリング部３２にボールジョイント１がボールスタッド２の柄部３から挿入される。アーム３１のバーリング部３２の内径は、ハウジング８の鍔部１１の付け根付近の外径より若干小径に形成されているので、ボールジョイント１のハウジング８は鍔部１１に当接する前で挿入（圧入）が止まり、ボールジョイント１とアーム３１との結合が終了する。この結合完了時、図５に示される如く、ハウジング８の溝部５０と円弧状に形成されるバーリング部３２の付け根部３３とを対置して、隙間ｓを生じる。

次に図５に示される如く、抜け止めリング５１をハウジング８の溝部５０と円弧状に形成されるバーリング部３２の付け根部３３間の隙間ｓに挿入して、ハウジングの外周面に形成された溝部５０に嵌合させる。ハウジング８に形成される溝部５０は、抜け止めリング５１が嵌る嵌合箇所５０ａの他に、嵌合箇所５０ａのハウジング小開口側と嵌合箇所５０ａのハウジング大開口側に嵌合箇所５０ａに向かって傾斜する傾斜部５０ｂ、５０ｃを備えている。この傾斜部５０ｂにより、アーム３１の付け根部３３とハウジング８の溝部５０が対置している結合状態にあっても、傾斜部５０ｂに沿って抜け止めリング５１を溝部５０に挿入可能としている。また、傾斜部５０ｃは、バーリング部３２にボールジョイント１のハウジング８が圧入される時、バーリング部３２の先端部３２ａが溝部５０に引っかかり、ハウジング８の外周を削ることを防止している。

最後に図１に示す如く、ブーツ１４の小開口１５の内面をボールスタッド２の柄部３外周に当接させ、大開口１６の端面１６ａを抜け止めリング５１とアーム３１の板面４９に、大開口１６の内面をハウジング８外周に当接させ、ボールジョイント１のアーム３１への結合は完了する。

なお、上述したベアリング５は、小開口６と大開口７とを有するものであったが、これに限られることなく、例えば、ベアリングがカップ状に形成され、小開口のみを有するものについても適用可能である。同様に上述したハウジング８は、小開口９と大開口１０とを有するものであったが、これに限られることなく、例えば、ハウジングがカップ状に形成され、小開口のみを有するものについても適用可能である。

このように、ボールジョイント１にアーム３１を圧入後、抜け止めリング５１が嵌合されると、ハウジング８の鍔部１１と抜け止めリング５１により、ボールジョイント１がアーム３１から引き抜かれることを防止する。

また、バーリング部３２にハウジング８の圧入が完了した時点において、ハウジング８の溝部５０は、抜け止めリング５１が嵌る嵌合箇所５０ａと、嵌合箇所５０ａのハウジング小開口側に嵌合箇所５０ａに向かって傾斜する傾斜部５０ｂと、嵌合箇所５０ａのハウジング大開口側に嵌合箇所５０ａに向かって傾斜する傾斜部５０ｃとを備え、ハウジング８の溝部５０の嵌合箇所５０ａと円弧状に形成されるバーリング部３２の付け根部３３とを対置させることで隙間ｓを形成し、ハウジング８の溝部５０の嵌合箇所５０ａに嵌った抜け止めリング５１の外周とバーリング部３２の付け根部３３の間に間隙が形成されるので、抜け止めリング５１に当接するブーツの大開口１６内面のハウジング当接部を反ハウジング小開口（ハウジング大開口１０）側にすることができ、ハウジング８の軸線方向の全長を短くできる。

また、ブーツ１４の大開口側内面がハウジング８の外周に、ブーツ１４の大開口側端面１６ａがアーム３１の板面に当接しているので、抜け止めリング５１が嵌合される隙間ｓは、密封状態となりゴミが入り込むことを防止できる。

本発明の実施例によるボールジョイントとアームとの結合構造を表す部分断面平面図である。 本発明の実施例によるボールジョイントを製造する第一工程を表す部分断面平面図である。 本発明の実施例によるボールジョイントを製造する第二工程を表す部分断面平面図である。 本発明の実施例によるボールジョイントを製造する第三工程を表す部分断面平面図である。 本発明の実施例によるボールジョイントを製造する第四工程を表す部分断面平面図である。 従来のボールジョイントとアームとの結合構造を表す部分断面平面図である。

符号の説明

１ ボールジョイント
２ ボールスタッド
３ 柄部
４ 球頭部
５ ベアリング
８ ハウジング
９ （ハウジング）小開口
１４ ブーツ
１５ （ブーツ）小開口
１６ （ブーツ）大開口
１６ａ （ブーツ）大開口端面
３１ アーム
３２ バーリング部
３３ 付け根部
４９ アーム板面
５０ 溝部
５１ 抜け止めリング
ｓ 間隙

Claims (2)

1. 球状の球頭部（４）と該球頭部（４）から突出する柄部（３）とよりなるボールスタッド（２）と、該ボールスタッド（２）の球頭部（４）を揺動回動自在に包持し、一方に開口を有するベアリング（５）と、該ベアリング（５）を内包し、一方に前記ボールスタッド（２）の柄部（３）を突出させる小開口（９）と外周面周方向に溝部（５０）とを有するハウジング（８）と、を備えるボールジョイント（１）と、板金を板面（４９）に対し垂直方向へ押曲して付け根部（３３）が円弧状に形成されるバーリング部（３２）を有するアーム（３１）と、前記溝部（５０）に嵌合され、前記ハウジング（９）から前記アーム（３１）が引き抜かれることを防止する抜け止めリング（５１）と、を備え、前記バーリング部（３２）に前記ボールジョイント（１）のハウジングが挿入され結合されるボールジョイント（１）とアーム（３１）との結合構造において、前記ハウジング（８）の溝部（５０）は、前記抜け止めリング（５１）が嵌る嵌合箇所（５０ａ）と、該嵌合箇所（５０ａ）のハウジング小開口側に嵌合箇所（５０ａ）に向かって傾斜する傾斜部（５０ｂ）と、該嵌合箇所（５０ａ）のハウジング大開口側に嵌合箇所（５０ａ）に向かって傾斜する傾斜部（５０ｃ）とを備え、前記ハウジング（８）の溝部（５０）の嵌合箇所（５０ａ）と前記円弧状に形成されるバーリング部（３２）の付け根部（３３）とを対置させることで隙間（ｓ）を形成し、前記ハウジング（８）の溝部（５０）の嵌合箇所（５０ａ）に嵌った前記抜け止めリング（５１）の外周と前記バーリング部（３２）の付け根部（３３）の間に間隙が形成されることを特徴とするボールジョイントとアームとの結合構造。
2. 一方の小開口（１５）が前記ボールスタッド（２）の外周に、他方の大開口（１６）が前記ハウジング（８）の外周に各々当接するブーツ（１４）を備え、前記ブーツ（１４）の大開口側端面（１６ａ）が前記板金の板面（４９）に当接することを特徴とする請求項１記載のボールジョイントとアームとの結合構造。

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