JP6115854B2 - ボールジョイントおよびボールジョイントの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、軸状のスタッド部の先端部に形成された球状のボール部を摺動可能に収容するベアリングシートがハウジング内に保持されたボールジョイントおよびボールジョイントの製造方法に関する。

従来から、自動車などの車両におけるサスペンション機構（懸架装置）やステアリング機構(操舵装置)には、軸状の各構成要素を互いに可動的に連結するためにボールジョイントが用いられている。一般に、ボールジョイントは、主として、軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部が金属製のハウジンング内に樹脂製のボールシート（「ベアリングシート」ともいう）を介して摺動自在な状態で保持されて構成されている。

例えば、下記特許文献１には、筒状に形成されたハウジング内にボールスタッドにおけるボール部を内包したボールシートを嵌入した後、このボールシートを嵌入したハウジングの開口部を板状のプラグで封止した構成のボールジョイントが開示されている。この場合、ボールシートは、ハウジングの内径に対して所謂締り嵌めの寸法公差で形成されるとともにボールシートにおける圧入先端部が内側方向に変形されながらハウジング内に圧入される。

特開２０００−３４６０４６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたボールジョイントにおいては、ボールシートをハウジング内に圧入する際の圧入抵抗が大きいため、ボールシートを損傷することなく圧入することが難しくボールジョイントの製造が困難であるという問題があった。すなわち、従来技術においては、ボールシートをハウジング内に圧入する際、ボールシートにはボールシートとハウジングとの摩擦抵抗に加えてボールシートをハウジングの内周面に沿って変形させる変形抵抗が同時に作用するため、ボールシートを損傷することなく圧入することが困難であった。特に、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）などの曲げ強度の高い材料を用いてボールシートを構成した場合においては、圧入時の変形抵抗がより大きくなるためボールシートのハウジングへの圧入工程時にボールシートを損傷し易いという問題があった。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、高強度の材料を用いた場合を含めて損傷を抑えつつ簡単に製造することができるボールジョイントおよびボールジョイントの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、軸状のスタッド部の先端部に球状のボール部が形成されたボールスタッドと、ストレート状の筒状体における一方の端部にボール部より小径に形成されてスタッド部が貫通するスタッド貫通開口部が形成されるとともに他方の端部にボール部を挿通可能なボール挿入開口部が形成されてボール部を摺動可能に収容するベアリングシートと、筒状体における一方の端部にベアリングシートが挿通不能な小形開口部が形成されるとともに、他方の端部側にベアリングシートにおけるスタッド貫通開口部側が圧入される円筒状のシート保持部および同シート保持部よりも大きな内径に形成されてボール挿入開口部側が挿入される円筒状のプラグ保持部をそれぞれ有して少なくともベアリングシートの組付け時に同ベアリングシートが挿通可能に開口する大形孔部が形成されてベアリングシートを保持するハウジングと、ハウジングにおける大形孔部側から嵌め込まれてストレート状のベアリングシートにおけるボール挿入開口部側をボール部に沿わせて変形させた状態でプラグ保持部に嵌合するプラグとを備えることにある。

このように構成した本発明の特徴によれば、ボールジョイントは、ベアリングシートがボール部を挿通させることができる大きさのボール挿入開口部を有して筒状に形成されているとともに、ハウジングに収容されたベアリングシートをプラグによってボール部側に変形させて構成されている。このため、ボールジョイントは、ボールスタッドにおけるボール部をベアリングシートに対してボール挿入開口部を介して容易に挿入することができるとともに、ベアリングシートをハウジング内に嵌入する際に従来技術のようにベアリングシートをボール部側に変形させる変形抵抗が生じないため圧入抵抗を小さく抑えることができる。すなわち、本発明に係るボールジョイントは、ベアリングシートをハウジング内に組み付ける作業において、ベアリングシートをハウジング内に圧入する工程とベアリングシートをハウジングの内周面に沿って変形させる工程とを別工程にできるため、ベアリングシートに対して摩擦抵抗と変形抵抗とが同時に作用することがない。これにより、ボールジョイントは、高強度の材料を用いた場合を含めて損傷を抑えつつ簡単に製造することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ボールジョイントは、プラグは、ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側に接する内側面が曲面状または錐状に形成されていることにある。このように構成した本発明の他の特徴によれば、ボールジョイントは、ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側に接するプラグの内側面が曲面状または錐状に形成されているため、ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側を徐々にかつ円滑に変形させることができるとともに、変形後においてはベアリングシートの外周面をプラグが支持することによってボール部とベアリングシートとの密着性を精度よく確保することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記ボールジョイントは、ベアリングシートは、ボール部の赤道部およびその周辺を覆う長さに形成されており、プラグは、ベアリングシートを覆う部分がボール部に対してベアリングシートを介することなく直接対向する部分よりも厚く形成されていることにある。

また、本発明の他の特徴は、前記ボールジョイントは、プラグは、ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側が挿入される開口部の内側縁部に外側に向かって凹状に凹む逃げ部が形成されていることにある。

また、前記ボールジョイントにおいて、プラグは、前記内側面の反対側となる外側面が曲面状または錐状に形成することができる。これによれば、ボールジョイントは、プラグにおける内側面の反対側となる外側面が曲面状または錐状に形成されているため、従来、平板板状に形成されていたプラグに対してボール部をプラグによって覆うことができハウジングの形状を小型化および軽量化することができる。また、前記ボールジョイントにおいて、ベアリングシートは、スタッド貫通開口部側がボール挿入開口部側に比べて厚さを厚く形成することができる。これによれば、ボールジョイントは、ベアリングシートにおけるスタッド貫通開口部側がボール挿入開口部側に比べて厚さが厚く形成されているため、ボール部に作用する引き抜き力および抉り抜き力に対する剛性を向上させることができる。なお、従来技術におけるボールシートにおいては、ハウジングへの圧入の際の変形抵抗を考慮してベアリングシートにおけるスタッド貫通開口部側の厚さを薄くしなければならないため、ボール部に作用する引き抜き力および抉り抜き力に対する剛性の確保が困難であった。

また、前記ボールジョイントにおいて、ハウジングおよびプラグのうちの少なくとも一方は、ボール部の赤道部に対向する部分に同ボール部の径方向外側に向かって凹状に逃げる逃げ部を形成することができる。これによれば、ボールジョイントは、ボール部の赤道部に対向するハウジングおよびプラグのうちの少なくとも一方に同ボール部の径方向外側に向かって凹状に逃げる逃げ部が形成されている。これにより、ボールジョイントは、ボール部の摺動抵抗を抑えることができ、ボールジョイントの作動トルクの安定化を図ることができる。

また、本発明は、ボールジョイントの製造方法の発明としても実施することができる。

具体的には、軸状のスタッド部の先端部に球状のボール部が形成されたボールスタッドと、ストレート状の筒状体における一方の端部にボール部より小径に形成されてスタッド部が貫通するスタッド貫通開口部が形成されるとともに他方の端部にボール部を挿通可能なボール挿入開口部が形成されてボール部を摺動可能に収容するベアリングシートと、筒状体における一方の端部にベアリングシートが挿通不能な小形開口部が形成されるとともに、他方の端部側にベアリングシートにおけるスタッド貫通開口部側が圧入される円筒状のシート保持部および同シート保持部よりも大きな内径に形成されてボール挿入開口部側が挿入される円筒状のプラグ保持部をそれぞれ有して少なくともベアリングシートの組付け時に同ベアリングシートが挿通可能に開口する大形孔部が形成されてベアリングシートを保持するハウジングと、ハウジングにおける大形孔部側から嵌め込まれてストレート状のベアリングシートにおけるボール挿入開口部側をボール部に沿わせて変形させた状態でプラグ保持部に嵌合するプラグとをそれぞれ用意しておき、ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側からスタッド部およびボール部をそれぞれ挿入するとともにスタッド部をスタッド貫通開口部から貫通させてボール部をベアリングシートの内周面に密着させる工程と、ハウジングにおける大形孔部側からベアリングシートを保持したボールスタッドのスタッド部を挿入して小形開口部からスタッド部を貫通させてベアリングシートをハウジング内に圧入する工程と、ハウジングにおける大形孔部側からプラグを挿入してベアリングシートにおけるボール挿入開口部側の部分をボール部側に変形させながらプラグ保持部内に挿入する工程とを含むようにする。

この場合、前記ボールジョイントの製造方法において、プラグは、ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側に接する内側面が曲面状または錐状に形成されているとよい。また、前記ボールジョイントの製造方法において、プラグは、ベアリングシートを覆う部分がボール部に対してベアリングシートを介することなく直接対向する部分よりも厚く形成されているとよい。また、前記ボールジョイントの製造方法において、ベアリングシートは、ボール部の赤道部およびその周辺を覆う長さに形成されており、プラグは、ベアリングシートを覆う部分がボール部に対してベアリングシートを介することなく直接対向する部分よりも厚く形成されているとよい。また、前記ボールジョイントの製造方法において、プラグは、ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側が挿入される開口部の内側縁部に外側に向かって凹状に凹む逃げ部が形成されているとよい。

本発明の一実施形態に係るボールジョイントの構成を概略的に示す断面図である。 図１に示したボールジョイントの製造過程における一工程を説明するための断面図である。 図１に示したボールジョイントの製造過程における他の一工程を説明するための断面図である。

以下、本発明に係るボールジョイントの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るボールジョイント１００の縦断面を概略的に示す断面図である。また、図２および図３は、図１に示したボールジョイント１００の製造過程のうちの２つの工程の概念をそれぞれ示す断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。

このボールジョイント１００は、自動車などの車両に採用されるサスペンション機構（懸架装置）またはステアリング機構（操舵装置）において、各構成要素間の角度変化を許容しつつ各構成要素を互いに連結するジョイント部材である。なお、図１に示したボールジョイント１００は、サスペンション機構における図示しないスタビライザーリンクの両端部に設けられるもののうちの一方のボールジョイントを示している。

（ボールジョイント１００の構成）
ボールジョイント１００は、主として、ボールスタッド１１０、ハウジング１２０、ボールシート１３０、プラグ１４０およびダストカバー１５０によって構成されている。これらのうち、ボールスタッド１１０は、鉄鋼材により構成されており、軸状に形成されたスタッド部１１１の一方の端部側に括れ部１１２を介して略球状に形成されたボール部１１３を備えて構成されている。スタッド部１１１は、ボールジョイント１００を図示しないステアリング機構における構成要素に連結するための部分であり、ボール部１１３とは反対側の端部に図示しない雄ネジが形成されて構成されている。一方、ボール部１１３は、ボールシート１３０内にて摺動する部分であり、ボールシート１３０に対して摺動する摺動面１１３ａがボールシート１３０の内周面に対して円滑に摺動するように滑らかな球面状に形成されている。

ハウジング１２０は、非鉄金属または鉄鋼材などの金属材料を鍛造加工によって成形しており、主として、略円筒体状に形成されたソケット部１２１と、同ソケット部１２１の外周部から水平方向に延びて形成された図示しない連結部とで構成されている。本実施形態においては、ハウジング１２０は、鋼材を鍛造加工により成形しているが、他の材料、例えば、アルミニウム材、マグネシウム材または亜鉛材などの各種合金材を鋳造加工により成形して構成するようにしてもよい。

ソケット部１２１は、前記ボールスタッド１１０におけるボール部１１３をボールシート１３０を介して収容し保持する部分であり、一方（図示上側）の端部に小形開口部１２２が形成されているとともに他方（図示下側）の端部側に大形孔部１２３が形成されて構成されている。これらのうち、小形開口部１２２は、後述するボールシート１３０が挿入不能な内径、すなわち、ボールシート１３０の外径よりも小さく形成されるとともにボールシート１３０の内径よりも大きな内径に形成されている。一方、大形孔部１２３は、少なくともボールシート１３０の組付け時に同ボールシート１３０が挿通可能に開口する孔であり、主として、シート保持部１２４とプラグ保持部１２６とで構成されている。

シート保持部１２４は、ボールシート１３０を保持する円筒部分であり、ソケット部１２１がボール部１１３を収容した際にこのボール部１１３の赤道部に対向する部分と小形開口部１２２との間の範囲に形成されている。この場合、ボール部１１３の赤道部とは、ボール部１１３の球心Ｏを通りボールスタッド１１０の軸線に直交する平面とボール部１１３の表面とが交わる部分である。このシート保持部１２４は、ボールシート１３０を回転摺動不能に保持するためにボールシート１３０の外径に対して所謂締り嵌めの寸法公差で形成されている。また、このシート保持部１２４におけるプラグ保持部１２６側の端部には、シート保持部１２４の径方向外側に向かって凹状に凹む、換言すれば、シート保持部１２４の内径が拡がって形成されて後述するプラグ１４０とともに構成される逃げ部１２５が形成されている。

プラグ保持部１２６は、プラグ１４０を保持する円筒部分であり、シート保持部１２４よりも大きな内径でかつプラグ１４０が嵌合可能な内径に形成されている。このプラグ保持部１２６は、ソケット部１２１における他方（図示下側）の端部に開口しているとともに、同端部がカシメ加工によって内側に折り返されてプラグ１４０を固定している。そして、このソケット部１２１内には、シート保持部１２４に保持されるボールスタッド１１０のボール部１１３との間にベアリングシートとしてのボールシート１３０が設けられている。

ボールシート１３０は、ボールスタッド１１０におけるボール部１１３を摺動自在に保持する樹脂製の部品であり、円筒状に形成されている。この場合、ボールシート１３０の内周面は、ボール部１１３の上半球に対向する部分がボール部１１３における摺動面１１３ａの球面に沿った球面状に形成されるとともに、ボール部１１３の下半球に対向する部分がストレート状に延びて形成されている（図３参照）。そして、このボールシート１３０には、一方（図示上側）の端部にスタッド貫通開口部１３１が形成されているとともに他方（図示下側）の端部にボール挿入開口部１３２が形成されている。

これらのうち、スタッド貫通開口部１３１は、ボールスタッド１１０におけるスタッド部１１１を貫通させつつボール部１１３の抜けを防止するために、スタッド部１１１の外径よりも大きくかつボール部１１３の外径よりも小さい内径に形成されている。一方、ボール挿入開口部１３２は、ボールスタッド１１０とボールシート１３０とを組付ける際にスタッド部１１１およびボール部１１３をそれぞれ挿入する開口部であり、ボール部１１３の外径に対応する内径に形成されている。

また、このボールシート１３０は、スタッド貫通開口部１３１側がボール挿入開口部１３２側に比べて厚さが厚く形成されている。これにより、ボールシート１３０におけるスタッド貫通開口部１３１側の強度を向上させるとともにボール挿入開口部１３２側を変形させ易くしている。また、このボールシート１３０は、ボール部１１３の赤道部およびその周辺を覆う長さに形成されている。この場合、ボールシート１３０の長さは、ボールジョイント１００の仕様に応じて適宜決定されるものであり、本実施形態に限定されるものでないことは当然である。したがって、ボールシート１３０は、ボール部１１３における摺動面１１３ａの全体を覆う長さに形成することもできる。

なお、ボールシート１３０を構成する樹脂は、合成樹脂材、例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリウレタン樹脂（ＰＵＲ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、ナイロン樹脂（ＰＡ−６Ｔ，９Ｔ）またはポリプロピレン（ＰＰ）などで構成される。

ソケット部１２１内におけるボールシート１３０のボール挿入開口部１３２側の外側にはプラグ１４０が配置されている。プラグ１４０は、ボールシート１３０におけるボール挿入開口部１３２側の部分を変形させつつ同部分およびボール部１１３を覆ってソケット部１２１における大形孔部１２３を塞ぐ部材であり、鋼材を半球のカップ状に形成して構成されている。

より具体的には、プラグ１４０は、ボール部１１３に対向する内側面１４１がボール部１１３に対してボールシート１３０の厚さ分だけ大きな球面に形成されているとともに、この内側面１４１の反対側の外側面１４２がプラグ１４０の厚さ分だけ大きな球面に形成されている。この場合、プラグ１４０の厚さは、ソケット部１２１におけるプラグ保持部１２６に嵌ってボールシート１３０を覆う部分が、ボール部１１３に対してボールシート１３０を介することなく直接対向する部分よりも厚く形成されている。このプラグ１４０の厚さは、ボールジョイント１００の仕様に応じて適宜決定される。

また、このプラグ１４０における開口部の内側縁部には、プラグ１４０の径方向外側に向かって凹状に凹む、換言すれば、プラグ１４０の内径が拡がって形成されて前記逃げ部１２５とともに構成される逃げ部１４３が形成されている。そして、このプラグ１４０は、ソケット部１２１における大形孔部１２３の端部の開口部がカシメ加工されることによりソケット部１２１に対して固定されている。

ハウジング１２０のソケット部１２１の上部には、ソケット部１２１の上部および同ソケット部１２１内に収容されるボールスタッド１１０のボール部１１３を覆う状態でダストカバー１５０が設けられている。ダストカバー１５０は、弾性変形可能なゴム材または軟質の合成樹脂材などによって構成されており、中央部が膨らんだ略円筒状に形成されている。このダストカバー１５０は、一方（図示上側）の端部がボールスタッド１１０のスタッド部１１１の外周部に固定されるとともに、他方（図示下側）の端部がソケット部１２１の外周部に形成された凹部上に金属製のサークリップ１５１を介して固定されており、ボールシート１３０内への異物の浸入を防止する。

（ボールジョイント１００の製造）
このように構成されたボールジョイント１００の製造について説明する。なお、このボールジョイント１００の製造工程の説明においては、本発明に直接関わらない製造工程については適宜省略する。

まず、作業者は、ボールジョイント１００を構成する部品であるボールスタッド１１０およびボールシート１３０をそれぞれ用意する。この場合、ボールシート１３０は、図２に示すように、別途の射出成形加工などによってストレート状に延びる筒状に形成される。次いで、作業者は、ボールスタッド１１０とボールシート１３０とを組付ける。具体的には、作業者は、ボールシート１３０におけるボール挿入開口部１３２側からスタッド部１１１およびボール部１１３をそれぞれ挿入するとともにスタッド部１１１をスタッド貫通開口部１３１から貫通させてボール部１１３をボールシート１３０の内周面に密着させる（図２において矢印参照）。この場合、作業者は、ボールシート１３０におけるボール挿入開口部１３２側がボール部１１３の外径に対応する内径に形成されているため、ボール部１１３を容易にボールシート１３０内に挿入することができる。

次に、作業者は、鋼材を別途の鍛造加工により成形したハウジング１２０を用意してこのハウジング１２０内にボールシート１３０を収容する。具体的には、作業者は、図３に示すように、ハウジング１２０のソケット部１２１における大形孔部１２３のプラグ保持部１２６側からボールシート１３０を保持したボールスタッド１１０のスタッド部１１１を挿入して小形開口部１２２からスタッド部１１１を貫通させてボールシート１３０をソケット部１２１のシート保持部１２４内に圧入する（図３において矢印参照）。この場合、作業者は、ボールシート１３０をソケット部１２１におけるシート保持部１２４内に圧入するが、この際、従来技術のようにボールシート１３０をボール部１１３に沿わせて変形させないため変形抵抗を抑えた状態で容易にボールシート１３０をソケット部１２１内に嵌入させることができる。

なお、このボールシート１３０のソケット部１２１内への圧入作業は、図示しない公知の圧入装置によって行われる。この場合、作業者は、固定されたハウジング１２０に対してボールジョイント１１０を押すまたは引っ張って変位させることによりボールシート１３０を圧入するようにしてもよいし、固定したボールジョイント１１０に対してハウジング１２０を押すまたは引っ張って変位させることによりボールシート１３０を圧入するようにしてもよい。

次に、作業者は、プラグ１４０を用意する。この場合、プラグ１４０は、別途の板金加工によって成形される。次いで、作業者は、プラグ１４０をハウジング１２０のソケット部１２１に嵌め込む。具体的には、作業者は、ハウジング１２０のソケット部１２１における大形孔部１２３のプラグ保持部１２６側からプラグ１４０を挿入する（図示矢印参照）。この場合、プラグ１４０は、内側面１４１がボールシート１３０におけるボール挿入開口部１３２に接触した後、このボール挿入開口部１３２のボールシート１３０を内側（ボール部１１３側）に案内して変形させながらプラグ保持部１２６内に挿入される。

これにより、ボールシート１３０は、ボール挿入開口部１３２側の部分がボール部１１３側に変形する。そして、この場合、作業者は、ボールシート１３０をボール部１１３に沿わせて変形させる変形抵抗に抗しながらプラグ１４０を挿入するが、従来技術のようにボールシート１３０とソケット部１２１との間の摩擦力が生じないとともにプラグ１４０が金属製であるため、ボールシート１３０を損傷させることなく変形させることができるとともにプラグ１４０を損傷させることなく挿入することができる。

次いで、作業者は、ソケット部１２１のカシメ加工を行う。具体的には、作業者は、ソケット部１２１におけるプラグ保持部１２６側の端部である開口部分を内側に向かって塑性変形させることによりプラグ１４０をソケット部１２１に固定する。これにより、プラグ１４０は、ソケット部１２１内においてボールシート１３０におけるボール挿入開口部１３２側の部分を押圧してボール部１１３に密着させるとともに、ソケット部１２１におけるプラグ保持部１２６側の開口部を閉塞した状態でソケット部１２１に固定される。

なお、このプラグ１４０のソケット部１２１内への挿入作業は、図示しない公知のプレス装置によって行われる。この場合、作業者は、固定されたハウジング１２０に対してプラグ１４０を押圧することによりソケット部１２１に対して挿入およびカシメ加工をそれぞれ行うようにしてもよいし、固定したプラグ１４０に対してハウジング１２０を押圧することによりソケット部１２１に対して挿入およびカシメ加工をそれぞれ行うようにしてもよい。

次に、作業者は、ダストカバー１５０およびサークリップ１５１を用意した後、ハウジング１２０におけるソケット部１２１にダストカバー１５０を装着する。具体的には、作業者は、ダストカバー１５０における一方（図示上側）の端部をボールスタッド１１０におけるスタッド部１１１の外周部に嵌め込むとともに、同ダストカバー１５０における他方（図示下側）の端部をソケット部１２１の外周部における図示上部に形成された凹部上に嵌め込む。そして、作業者は、ソケット部１２１の外周部に嵌め込んだダストカバー１５０にサークリップ１５１を嵌め込むことによりダストカバー１５０をソケット部１２１に固定する。これにより、ボールジョイント１００が完成する。

（ボールジョイント１００の作動）
次に、このように構成されたボールジョイント１００の作動について説明する。本実施形態においては、ボールジョイント１００を自動車などの車両のサスペンション機構（懸架装置）に組み込んだ例について説明する。ここで、サスペンション機構（懸架装置）とは、車両において路面からの振動を減衰するとともに車輪を確実に路面に接地させることにより、車両の走行安定性および操縦安定性を維持する装置である。そして、ボールジョイント１００は、サスペンション機構においてボールスタッド１１０を一定の方向に回転または揺動させながら車両からの負荷を支える。

車両（図示せず）に搭載されたボールジョイント１００は、車両走行時における上下動に応じてボールスタッド１１０が一定の方向に揺動する。これにより、ボールシート１３０内に収容されたボール部１１３は、ボールシート１３０内にてボールスタッド１１０の揺動方向に対応する一定の方向に回転摺動する。この場合、ハウジング１２０におけるソケット部１２１内においては、ボール部１１３の赤道部に対向する部分に逃げ部１２５が形成されるとともに同赤道部に対向するプラグ１４０に逃げ部１４３がそれぞれ形成されている。このため、ボールジョイント１００は、ボール部１１３の摺動抵抗を抑えることができ、ボールジョイント１００の作動トルクの安定化を図ることができる。また、ソケット部１２１内においては、ボールシート１３０の全周がソケット部１２１とプラグ１４０によって支持されているため、ボール部１１３を安定的に回転摺動させることができる。

上記作動方法の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ボールジョイント１００は、ベアリングシートとしてのボールシート１３０がボール部１１３を挿通させることができる大きさのボール挿入開口部１３２を有して筒状に形成されているとともに、ハウジング１２０のソケット部１２１に収容されたボールシート１３０をプラグ１４０によってボール部１１３側に変形させて構成されている。このため、ボールジョイント１００は、ボールスタッド１１０におけるボール部１１３をボールシート１３０に対してボール挿入開口部１３２を介して容易に挿入することができるとともに、ボールシート１３０をソケット部１２１内に嵌入する際に従来技術のようにボールシート１３０をボール部１１３側に変形させる変形抵抗が生じないため圧入抵抗を小さく抑えることができる。すなわち、本発明に係るボールジョイント１００は、ボールシート１３０をハウジング内に組み付ける作業において、ボールシート１３０をハウジング１２０内に圧入する工程とボールシート１３０をハウジング１２０の内周面に沿って変形させる工程とを別工程にできるため、ボールシート１３０に対して摩擦抵抗と変形抵抗とが同時に作用することがない。これにより、ボールジョイント１００は、高強度の材料を用いた場合を含めて損傷を抑えつつ簡単に製造することができる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例の説明に使用する図面においては、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。

例えば、上記実施形態においては、ハウジング１２０は、大形孔部１２３が開口する部分をカシメ加工によって塑性変形させることによりプラグ１４０を固定するように構成した。すなわち、ハウジング１２０は、プラグ１４０が固定される前までにおいては大形孔部１２３はボールシート１３０が貫通可能な大きさに形成されている。しかし、ハウジング１２０は、必ずしもハウジング１２０自体がプラグ１４０を固定する必要はない。したがって、例えば、プラグ１４０は、プラグ１４０の縁部をハウジング１２０に対して押さえるリング状の板材などによって固定するようにしてもよいし、プラグ１４０とハウジング１２０とを溶接加工によって固定するように構成することもできる。すなわち、これらの場合においては、ハウジング１２０は、プラグ１４０が固定される前、および固定された後においても大形孔部１２３がボールシート１３０が貫通可能な大きさを維持するように構成することもできる。

また、上記実施形態においては、プラグ１４０は、内側面１４１および外側面１４２をそれぞれ球面からなる曲面に形成した。しかし、プラグ１４０は、ボールシート１３０におけるボール挿入開口部１３２側の部分をボール部１１３側に変形させることができれば、必ずしも、上記実施形態に限定されるものではない。したがって、プラグ１４０は、内側面１４１を、例えば、球面以外の楕円球面などの他の曲面、円錐、三角錐または四角錐などの錐状、さらには、水平面形状を単体でまたはこれらを適宜組合せて形成してもボールシート１３０を変形させることができる。また、プラグ１４０における外側面１４２についても球面以外の楕円球面などの他の曲面、円錐、三角錐または四角錐などの錐状、さらには、水平面形状を単体でまたはこれらを適宜組合せて形成することもできる。

また、上記実施形態においては、ボールシート１３０は、スタッド貫通開口部１３１側がボール挿入開口部１３２側に比べて厚さが厚く形成されている。しかし、ボールシート１３０は、ボール挿入開口部１３２側がボール部１１３に沿って変形可能でボール部１１３を摺動可能に保持できればよく、必ずしも上記実施形態に限定されるものではない。したがって、ボールシート１３０は、スタッド貫通開口部１３１側とボール挿入開口部１３２側とで厚さが均一であってもよいし、スタッド貫通開口部１３１側がボール挿入開口部１３２側に比べて厚さが薄く形成されていてもよい。

また、上記実施形態においては、ソケット部１２１内に収容されるボール部１１３の赤道部に対向するソケット部１２１およびプラグ１４０に逃げ部１２５および逃げ部１４３をそれぞれ形成した。しかし、逃げ部１２５，１４３は、ソケット部１２１内に収容されるボール部１１３の赤道部に対向してボールシート１３０を支持する部分に形成されていれば、必ずしもソケット部１２１およびプラグ１４０の両方に形成する必要はなく、どちらか一方のみでもよい。例えば、ソケット部１２１内に収容されるボール部１１３の赤道部に対向してボールシート１３０を支持する部分がソケット部１２１のみ、またはプラグ１４０のみである場合には、逃げ部１２５，１４３はソケット部１２１のみ、またはプラグ１４０のみに設けることができる。また、ボールジョイント１００は、ボール部１１３の回転摺動抵抗の大きさが問題とならなければ逃げ部１２５，１４３を省略して構成することもできる。

また、上記実施形態においては、ボールジョイント１００をサスペンション機構に採用した実施例について説明した。しかし、本発明に係るボールジョイント１００は、当然、これに限定されるものではない。このボールジョイント１００は、自動車などの車両を構成するスサスペンション機構の他、ステアリング機構などにも広く適用できるものである。

Ｏ…ボール部の球心
１００…ボールジョイント、
１１０…ボールスタッド、１１１…スタッド部、１１２…括れ部、１１３…ボール部、１１３ａ…摺動面、
１２０…ハウジング、１２１…ソケット部、１２２…小形開口部、１２３…大形孔部、１２４…シート保持部、１２５…逃げ部、１２６…プラグ保持部、
１３０…ボールシート、１３１…スタッド貫通開口部、１３２…ボール挿入開口部、
１４０…プラグ、１４１…内側面、１４２…外側面、１４３…逃げ部、
１５０…ダストカバー、１５１…サークリップ。

Claims (8)

1. 軸状のスタッド部の先端部に球状のボール部が形成されたボールスタッドと、
   ストレート状の筒状体における一方の端部に前記ボール部より小径に形成されて前記スタッド部が貫通するスタッド貫通開口部が形成されるとともに他方の端部に前記ボール部を挿通可能なボール挿入開口部が形成されて前記ボール部を摺動可能に収容するベアリングシートと、
   筒状体における一方の端部に前記ベアリングシートが挿通不能な小形開口部が形成されるとともに、他方の端部側に前記ベアリングシートにおける前記スタッド貫通開口部側が圧入される円筒状のシート保持部および同シート保持部よりも大きな内径に形成されて前記ボール挿入開口部側が挿入される円筒状のプラグ保持部をそれぞれ有して少なくとも前記ベアリングシートの組付け時に同ベアリングシートが挿通可能に開口する大形孔部が形成されて前記ベアリングシートを保持するハウジングと、
   前記ハウジングにおける前記大形孔部側から嵌め込まれて前記ストレート状のベアリングシートにおける前記ボール挿入開口部側を前記ボール部に沿わせて変形させた状態で前記プラグ保持部に嵌合するプラグとを備えることを特徴とするボールジョイント。
2. 請求項１に記載されたボールジョイントにおいて、
   前記プラグは、
   前記ベアリングシートにおける前記ボール挿入開口部側に接する内側面が曲面状または錐状に形成されていることを特徴とするボールジョイント。
3. 請求項１または請求項２に記載したボールジョイントにおいて、
   前記ベアリングシートは、
   前記ボール部の赤道部およびその周辺を覆う長さに形成されており、
   前記プラグは、
   前記ベアリングシートを覆う部分が前記ボール部に対して前記ベアリングシートを介することなく直接対向する部分よりも厚く形成されていることを特徴とするボールジョイント。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載したボールジョイントにおいて、
   前記プラグは、
   前記ベアリングシートにおける前記ボール挿入開口部側が挿入される開口部の内側縁部に外側に向かって凹状に凹む逃げ部が形成されていることを特徴とするボールジョイント。
5. 軸状のスタッド部の先端部に球状のボール部が形成されたボールスタッドと、
   ストレート状の筒状体における一方の端部に前記ボール部より小径に形成されて前記スタッド部が貫通するスタッド貫通開口部が形成されるとともに他方の端部に前記ボール部を挿通可能なボール挿入開口部が形成されて前記ボール部を摺動可能に収容するベアリングシートと、
   筒状体における一方の端部に前記ベアリングシートが挿通不能な小形開口部が形成されるとともに、他方の端部側に前記ベアリングシートにおける前記スタッド貫通開口部側が圧入される円筒状のシート保持部および同シート保持部よりも大きな内径に形成されて前記ボール挿入開口部側が挿入される円筒状のプラグ保持部をそれぞれ有して少なくとも前記ベアリングシートの組付け時に同ベアリングシートが挿通可能に開口する大形孔部が形成されて前記ベアリングシートを保持するハウジングと、
   前記ハウジングにおける前記大形孔部側から嵌め込まれて前記ストレート状のベアリングシートにおける前記ボール挿入開口部側を前記ボール部に沿わせて変形させた状態で前記プラグ保持部に嵌合するプラグとをそれぞれ用意しておき、
   前記ベアリングシートにおけるボール挿入開口部側から前記スタッド部および前記ボール部をそれぞれ挿入するとともに前記スタッド部を前記スタッド貫通開口部から貫通させて前記ボール部を前記ベアリングシートの内周面に密着させる工程と、
   前記ハウジングにおける前記大形孔部側から前記ベアリングシートを保持した前記ボールスタッドの前記スタッド部を挿入して前記小形開口部から前記スタッド部を貫通させて前記ベアリングシートを前記ハウジング内に圧入する工程と、
   前記ハウジングにおける前記大形孔部側から前記プラグを挿入して前記ベアリングシートにおける前記ボール挿入開口部側の部分を前記ボール部側に変形させながら前記プラグ保持部内に挿入する工程とを含むことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
6. 請求項５に記載されたボールジョイントの製造方法において、
   前記プラグは、
   前記ベアリングシートにおける前記ボール挿入開口部側に接する内側面が曲面状または錐状に形成されていることを特徴とするボールジョイントの製造方法。
7. 請求項５または請求項６に記載したボールジョイントの製造方法において、
   前記ベアリングシートは、
   前記ボール部の赤道部およびその周辺を覆う長さに形成されており、
   前記プラグは、
   前記ベアリングシートを覆う部分が前記ボール部に対して前記ベアリングシートを介することなく直接対向する部分よりも厚く形成されていることを特徴とするボールジョイントの製造方法。
8. 請求項５ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載したボールジョイントの製造方法において、
   前記プラグは、
   前記ベアリングシートにおける前記ボール挿入開口部側が挿入される開口部の内側縁部に外側に向かって凹状に凹む逃げ部が形成されていることを特徴とするボールジョイントの製造方法。
   

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