JP6092524B2 - ボールジョイント - Google Patents

Description

本発明は、ボールジョイントに関し、特に、ボールジョイントが最大の角度に傾斜した状態でも接触した部品との間の干渉による損傷を防止でき、動作の信頼性を保障することができる構造を有するボールジョイントに関する。

ボールジョイントは、球関節機能を有する繋ぎ手段として広く用いられている装置である。

ボールジョイントは、高級車において、車体の姿勢変化によりヘッドライトの照射角度を調節するヘッドライトレベリング装置やステアリングの操舵軸の連結部に広く用いられ、その他にも多様な装置の部材間の連結手段として用いられている。

図１は、従来技術によるボールジョイントの側断面図である。

ボールジョイントは、略球状のボールスタッド１と、ボールスタッド１を内部空間に装着して回動を支持するホルダー２と、により構成される。

一般に、ボールスタッド１は、一方の側において長い棒状のシャフト３と結合し、ホルダー２は、別途の装置やリンクと結合して、互いにボールスタッド１の中心を基準に所望の角度に傾斜させることが可能である。

ホルダー２の上側には、シャフト３の遊動を許容するために傾斜面が形成され、シャフト３のボールスタッド１と隣接した部位にはナット状のストッパー４が備えられるのが一般的である。

傾斜面及びストッパー４は、シャフト３のホルダー２に対する回動角度を制限する役割を果たす。

ところが、ボールジョイントのシャフト３が最大の角度に回動した状態において、シャフトの外面は、ホルダー２の傾斜面に接触した状態で負荷を受けるようになり、上記のようにストッパー４が備えられた場合には、ストッパー４の一部分がホルダーの上面に接触した状態を維持するようになる。

上記のようにシャフト３が接触部位を中心として所定のトルクを受ける場合には、部品間で損傷が生じる恐れがあり、場合によってはボールスタッド１がホルダー２から離脱する恐れがあった。

このような現象は、シャフト３が最大の角度に傾斜して、負荷を受ける状態で回転動作をする場合、さらに深刻な状態を引き起こす。

このような動作上でのボールジョイントの損傷は、装置全体の動作不良や、場合によっては動作不能となる恐れがあった。

そこで、本発明は、上記問題を解消するために案出されたものであって、本発明の目的は、ボールジョイントが最大の角度に回動した状態においても、ボールジョイントの部品の損傷を防止することができ、動作の信頼性を向上させることができる構造を有するボールジョイントを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係るボールジョイントは、球状のボールスタッドと、ボールスタッドの一方の側と結合するシャフトと、ボールスタッドの外周面を覆う装着部を含むホルダーと、ホルダーの上側に突出し、内周側にシャフトのボールスタッドと隣接する部位の傾斜角度を制限する傾斜面部が形成され、シャフトが最大の角度に傾斜したときに弾性変形する弾性部と、を含む。従って、弾性部が、ボールジョイントが最大の角度に回動した際に緩衝する役割を果すため、部品間の損傷や離脱を防止することができる。

また、本発明に係るボールジョイントは、弾性部がホルダーの上側にリング状に突出したボールジョイントを提供する。従って、弾性部は、シャフトがどの角度に回動しても支持することが可能である。

また、本発明に係るボールジョイントは、シャフトのボールスタッドと隣接した外周面にリング状に突出して形成されるストッパーをさらに含むボールジョイントを提供する。従って、ボールジョイントの回動角度の制限がさらに確実となる。

また、本発明に係るボールジョイントは、弾性部の外周側に形成され、シャフトが最大の角度に傾斜したときにストッパーの一部分が内部に収容される収容空間をさらに含む。従って、ストッパーによる部品の損傷や離脱を防止することができる。

また、本発明に係るボールジョイントは、収容空間が弾性部の外周側にリング状に形成された空間であることが好ましい。従って、収容空間は、シャフトが全角度に回動しても対応可能である。

本発明に係るボールジョイントは、ボールジョイントのホルダーにシャフトの外周側を支持しながら弾性変形して、緩衝する役割を果たす弾性部と、弾性部の外周側に弾性変形を許容してストッパーを収容する収容空間と、を形成することによって、部品間の干渉を防止し、ボールスタッドの離脱可能性が顕著に減るため、ボールジョイントの耐久性及び動作の信頼性を向上させることができるという効果がある。

従来技術によるボールジョイントの側断面図である。 本発明に係るボールジョイントの側断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態によるボールジョイントについて詳細に説明する。

図２は本発明に係るボールジョイントの側断面図である。

ボールジョイントには、球状のボールスタッド１１の一方の側にシャフト１３が延在する。シャフト１３は長い円柱状に形成され、ボールスタッド１１の回転により傾斜及び回転が可能である。

ホルダー２０は内部空間にボールスタッド１１の外周面を覆う形状の装着部２１を形成し、ボールスタッド１１の球の中心の位置を固定した状態で回転できるように案内する役割を果たすと共に、ボールスタッド１１の離脱を防止する。

従って、装着部２１はボールスタッド１１の全外周面を覆わず、上側に回動が可能な所定の空間の開口部を有する。

シャフト１３及びホルダー２０は、相対的に傾斜や回動が求められる部材を各々連結しながら繋ぎ部材としての役割をする。

ホルダー２０は、内部に装着部２１が備えられる多様な形状に形成でき、装着部を備えるシートとシートを外周で固定するソケット及びボールスタッド１１の結合以後に下側で結合を完了するギャップのような多数の部材からなってもよいことは言うまでもない。

上記のように、開口部でボールスタッド１１と連結した部位のシャフト１３が傾斜動作をする際、最大の角度に傾斜したときには開口部のホルダーの部分と接触することによって干渉が生じる。

従って、ホルダー２０の開口部側は、傾斜角度を制限する役割をするが、接触部位を中心にシャフトにトルクが加えられるとテコの原理によってボールスタッド１１は離脱する方向に強いトルクを受けるようになる。

このような望ましくない負荷は、ホルダー２０、シャフト１３及びボールスタッド１１の損傷を招き、場合によってはボールスタッド１１が装着部２１から分離する可能性があることは、上記の通りである。

従って、本発明では、シャフト１３のボールスタッド１１と結合した部位の外周側にホルダー２０の上側に突出した弾性部２２を形成する。

弾性部２２は、内周側に下降傾斜した傾斜面部２４を形成するが、傾斜面部２４は、シャフト１３が最大の角度に傾斜した状態でシャフト１３の外周側を支持する一種のシートとしての役割をする。

弾性部２２は、望ましくは、シャフト１３、ボールスタッド１１、またはシャフト１３とボールスタッド１１の連結部位の外周側に所定間離隔されて上側に突出したリング状を成す。

従って、シャフト１３がどの方向に傾斜しても傾斜面部２４を介して安定的に支持できる。

弾性部２２は、シャフト１３が最大傾斜角度で負荷を受ける場合、弾性変形及び復元が可能な材質で形成されることが好ましい。

このとき、弾性部２２は、ホルダー２０と一体形成されて、射出材料で共に射出されて形成されることが好ましい。

上記のようにシャフト１３の一方の側を支持するように弾性部２２が形成される場合、シャフト１３が最大角度で傾斜する場合、弾性部２２は外周側に変形しながら緩衝する役割をする。

従って、ボールスタッド１１がホルダー２０内部から離脱する方向に加えられる力を軽減することができ、これは部品損傷の防止及びボールスタッド１１の離脱防止の効果に繋がるメリットがあることに留意しなければならない。

一方、シャフト１３のボールスタッド１１との結合部位に隣接した外周面にはストッパー１４が備えられる。

ストッパー１４はシャフト１３の外周側に突出するリング状またはナット状に形成される。

上記のように、ストッパー１４は傾斜面部２４と共にシャフト１３の最大傾斜角度を制限する役割をするが、ボールジョイントの損傷の原因となる可能性があることは上記の通りである。

従って、ホルダー２０の上側にはストッパー１４の回動による干渉を防止できる空間が形成されていることが好ましい。

この空間は、弾性部２２の外周側に形成されたリング状の収容空間２３であり、シャフト１３が最大の傾斜角度に傾斜した際にストッパー１４の一部を収容する役割をする。

より正確には、シャフト１３の傾斜時に傾斜する方向にストッパー１４の端部側は下向に配置されるため、収容空間２３はストッパー１４のシャフト１３が最大の傾斜角度に傾斜した際に下向に配置される高さを考慮して形成される。

また、収容空間２３は、弾性部２２の外周方向に弾性変形時に変形空間を提供する役割をする。

上記のように本発明により、ボールジョイントのホルダーにシャフト１３の外周側を支持しながら弾性変形して緩衝する役割を果たす弾性部２２と、弾性部２２の外周側で弾性変形を許容してストッパー１４を収容する収容空間と、を形成することによって、部品間の干渉を防止し、ボールスタッド１１の離脱の可能性を顕著に減少させるメリットがある。

以上、本発明について実施形態及び添付図面に基づいて、詳細に説明した。しかし、上記の実施形態及び図面によって本発明の範囲が制限されることはなく、本発明の範囲は後述した特許請求の範囲に記載された内容のみによって制限される。

１、１１ ボールスタッド
２、２０ ホルダー
３、１３ シャフト
４、１４ ストッパー
２１ 装着部
２２ 弾性部
２３ 収容空間
２４ 傾斜面部

Claims (3)

1. 球状のボールスタッドと、
   前記ボールスタッドの一方の側に結合するシャフトと、
   前記ボールスタッドの外周面を覆う装着部を含むホルダーと、
   前記シャフトの前記ボールスタッドと隣接した外周面にリング状に突出形成されるストッパーと、
   前記ホルダーの上側に突出し、内周側に前記シャフトの前記ボールスタッドと隣接する部位の傾斜角度を制限する傾斜面部が形成され、前記シャフトの傾斜時に弾性変形される弾性部と、
   前記弾性部の外周側に位置するホルダーの上面に形成されて、前記シャフトの最大傾斜時に前記ストッパーの一部分が内部に収容される収容空間と、
   を含む、ボールジョイント。
2. 前記弾性部は、前記ホルダーの上側にリング状に突出する、請求項１に記載のボールジョイント。
3. 前記収容空間は、前記弾性部の外周側にリング状に形成された空間である、請求項１に記載のボールジョイント。

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