JPH01126414A - 球面摺動型継手装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は球面摺動型継手装置に係り、特に製造が容易で
且つ安定した摺動特性が得られる球面摺動型継手装置に
関するものである。

（従来技術） 従来から、自動車の車両サスペンションなどにおいて用
いられる継手装置の一種として、軸心方向の中間部外周
面に球状凸面を有する中空乃至は中実の軸部材を備え、
該軸部材の球状凸面を筒状のレース部材の内周面におい
て、球面摺動可能に保持させることにより、それら軸部
材とレース部材とを球面摺動可能に連結せしめてなる構
造の、所謂球面摺動型継手装置が知られている。例えば
、自動車のサスペンションのコントロールアームリンク
ロッドやスタビライザリンクロッド、ラテラルリンク等
の連結部に用いられるボールジヨイント装置や、トルク
ロッドを始めとする各種のロッド、リンク、アーム等の
連結部に用いられて、それらを所定の支持部材に対して
球面摺動可能に防振連結する球面摺動型ブツシュの球面
摺動機構（ボールジヨイント機構）等がそれである。

ところで、このような球面摺動型継手装置では、一般に
、実開昭５３−１５９４４４号公報等に示されている如
く、レース部材の内面に所定の樹脂材料から成る摺接部
材を配設し、軸部材の球状凸面をレース部材に対して、
かかる摺接部材を介して球面摺動可能に保持させるよう
にした構造が、採用されてきている。

ところが、かかる球面摺動型継手装置にあっては、従来
、その摺接部材が軸方向に２分割された一対の筒型分割
体にて構成されており、かかる筒型分割体を、それぞれ
、軸部材に対して、その軸方向両側から外挿せしめ、更
にその外周面上に外挿されるレース部材にて、軸部材の
球状凸面上において一体的に組み付けて保持せしめてな
る構造とされていたために、その構成が複雑で、組立作
業も面倒なものとなっていたのである。

また、このような構造の球面摺動型継手装置では、摺接
部材と軸部材の球状凸面との摺動面間のクリアランスを
高精度に設定することが極めて難しく、各部材の寸法公
差の重畳によって、摺動面間にガタッキが発生したり、
或いはその摺動特性が阻害され易いといった問題点を有
していたのである。

（解決課題） ここにお゛いて、本発明は、上述の如き事情を背景とし
て為されたものであって、その解決課題とするところは
、製造が容易であると共に、良好な摺動性能が安定して
発揮され得る球面摺動型継手装置を提供することにある
。

（解決手段） そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、軸心方向中間部の外周面に球状凸面を有する軸部材
に対して、該球状凸面の外側に位置するように、筒状の
レース部材を配し、該レース部材の内周面において、か
かる軸部材の球状凸面を、所定の摺接部材を介して球面
摺動可能に保持せしめるようにした球面摺動型継手装置
において、前記レース部材の内周面と前記軸部材の球状
凸面との間に、周方向に連続した環状空間を画成して、
該環状空間内に充填される樹脂材料にて前記摺接部材を
構成すると共に、かかるレース部材の内周面に凹部を設
けて、該凹部内に充填された前記樹脂材料による凹凸嵌
合にて、かかる摺接部材を該レース部材に対して固定的
に保持せしめたことを、その特徴とするものである。

（作用・効果） すなわち、このような本発明に従う構造とされた球面摺
動型継手装置にあっては、摺接部材が、環状空間内への
所定の樹脂材料の射出等による充填にて形成されると共
に、その形成と同時に、レース部材内周面に設けられた
凹部に対する凹凸嵌合にて、該レース部材内周面に対し
て′固定的に保持せしめられ得るところから、その製造
が極めて容易となるのである。

また、かかる球面摺動型継手装置においては、摺接部材
が、その外周面においてレース部材内周面に凹凸嵌合さ
れて保持せしめられる結果、該摺接部材の成形時におけ
る樹脂の収縮によって、その内周面と軸部材の球状凸面
との間に、略一定のクリアランスが、有利に形成され得
るのであり、それによって優れた摺動性能が安定して発
揮され得ることとなるのである。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図には、本発明に従う構造とされた球面摺動
型継手装置の一興体例が示されている。

かかる図中、１４は、略円筒形状を呈する、内孔２４を
備えた軸部材としての内筒金具であり、第２図にも示さ
れているように、その軸方向の中間部において、外周面
が球状凸面１２とされた球状部１３を有している。

また、かかる内筒金具１４の外側には、その内周面が、
該内筒金具１４の球状凸面１２に対応した球状凹面１６
とされた、全体として略円筒形状を呈するレース金具組
付体１８が配されている。

このレース金具組付体１８は、第３図にも示されている
ように、その内孔の軸方向両端部が大径部２７．２７と
されている一方、その内孔の中間部には、前記内筒金具
１４における球状凸面１２の幅よりも所定寸法短い幅を
もって、球状凹面１６が形成されている。

なお、かかる球状凹面１６の内径は、内筒金具１４の球
状凸面１２の外径よりも所定寸法大きく設定されており
、それによって該レース金具組付体１８が内筒金具１４
の外側に配されたときに、それら球状凸面１２と球状凹
面１６との間に、所定間隙をもって周方向に帯状に延び
る環状空間３４が、形成されるようになっているのであ
る。

また、本実施例におけるレース金具組付体１８にあって
は、かかる球状凹面１６の軸方向両端部に位置して、径
方向内方に突出する環状の内方白縁３６が、それぞれ設
けられており、それら内方白縁３６．３６によって、上
記球状凸面１２と球状凹面１６との間に形成される環状
空間３４が、その軸方向両端部を可及的に狭められるよ
うになっている。

さらに、上述の如きレース金具組付体１８の球状凹面１
６には、凹部として、レース金具組付体１８の軸心回り
に延びる２条の環状溝３８．３８が形成されていると共
に、その周壁部には、軸方向中央部に位置して、径方向
に貫通する貫通孔４０が、適数個（本実施例では２個）
形成されている。

ところで、本実施例では、このようなレース金具組付体
１８が、軸方向中央部で分割された構造°とされており
、それぞれ略円筒形状を呈する第一および第二のレース
金具４２．４４によって構成されている。

すなわち、第一のレース金具４２は、第４図に示されて
いるように、軸方向一端側において、レース金具組付体
１８の一方の大径部２７が軸方向中央部にまで延長して
形成されて、その内周面に雌ねじ部４６を有する構造と
されていると共に、軸方向他端側には、前記球状凹面１
６が軸方向に２分された形状の球状曲面４８を有する構
成とされている。また、第二のレース金具４４は、第５
図に示されているように、その内周部に、第一のレース
金具４２と同様、前記球状凹面１６が軸方向に２分され
た形状の球状曲面４８を有すると共に、その外周部に、
第一のレース金具４２の雌ねじ部４６と螺合可能な雄ね
じ部５０を有する構成とされている。

そして、かかる第二のレース金具４４が、第３図に示さ
れているように、その雄ねじ部５０において第一のレー
ス金具４２の雌ねじ部４６に螺合せしめられることによ
り、前述の如きレース金具組付体１８が形成されるよう
になっているのである。また、レース金具組付体１８が
、このように分割された複数のレース金具４２．４４の
組付けによって形成されるようになっていることにより
、その軸方向両側の内方白縁３６．３６における内径が
、内筒金具１４の球状部１３の最大外径よりも小さくさ
れているにも拘わらず、かかるレース金具組付体１８の
内筒金具１４の外側への配置が容易に為され得るのであ
る。

なお、前記環状溝３８は、それら各レース金具４２．４
４の球状曲面４８．４８に、それぞれ１条づつ形成され
ていると共に、前記貫通孔４０は、それら両レース金具
４２．４４の突き合わせ部間に跨って形成されている。

更にまた、上述の如（配された内筒金具１４とレース金
具組付体１８との間には、それらの球状４凸面１２と球
状凹面１６との間に形成された環状空間３４内に位置し
て、所定の樹脂材料から成る環状の摺接部材２０が、介
装せしめられている。

この摺接部材２０は、その外周面において、レース金具
組付体１８の球状凹面１６に対して一体的に固着されて
いる一方、その内周面において、内筒金具１４の球状凸
面１２に対して微少なりリアランスを介して位置せしめ
られており、それによってかかるレース金具組付体１８
に対して、内筒金具１４を球面摺動可能に保持せしめて
いるのである。

ところで、そこにおいて、かかる摺接部材２０にあって
は、レース金具組付体１８を内筒金具１４の外側に配設
位置せしめた状態下において、それら両部材１４．１８
間に形成される前記環状空間３４内に所定の樹脂材料を
充填せしめることにより、かかる環状空間３４内におい
て直接形成されることとなる。

すなわち、かかる摺接部材２０の形成に際しては、先ず
、前記第−及び第二のレース金具４２．４４を、前記内
筒金具１４の外側において一体的に組み付けてレース金
具組付体１８を形成せしめた後、かかる内筒金具１４及
びレース金具組付体１８を、第６図に示されているよう
に、所定の成形金型５４内にセットして、球状凹面１６
と球状凸面１２とが、略均−な間隙を隔てて対向するよ
うに、それらレース金具組付体１Ｂと内筒金具１４とを
保持させることにより、それら両部材１４．１８間に前
記環状空間（３４）を形成せしめる。

なお、このとき、かかる環状空間（３４）の軸方向両側
は、各内方白縁３６によって狭窄され、且つ成形金型５
４にて閉塞されることとなる。また、レース金具組付体
１８の球状凹面１６には、適宜接着処理が施される。

そして、かかる状態下において、摺接部材２０を構成す
る所定の樹脂材料５６を、成形金型５４のスプルー５８
を通じて導き、前記レース金具組付体１８に形成された
貫通孔４０から環状空間（３４）内に射出、充填せしめ
ることにより、該環状空間（３４）内において、前述の
如き摺接部材２０が形成されることとなるのである。

また、このようにして形成された摺接部材２０には、そ
の形成樹脂材料５６がレース金具組付体１８の球状凹面
１６上に形成された環状溝３８．３８内にも充填される
ことにより、第１図に示されているように、それらの環
状溝３８．３８内に入り込んで嵌合せしめられる嵌合凸
部６２が一体的に設けられている。

そして、かかる摺接部材２０にあっては、その外周面が
レース金具組付体１８に対して接着されることに加えて
、その嵌合凸部６２．６２が環状溝３８．３Ｂに対して
凹凸嵌合せしめられることにより、その形成と同時に、
レース金具組付体１Ｂに対して固定的に保持せしめられ
得ることとなるのである。

さらに、かかる摺接部材２０では、その外周面がレース
金具組付体１８に保持されることにより、射出後の樹脂
の収縮作用に基づいて、その内周面と内筒金具１４０球
状凸面１２との間に、僅少のクリアランスが形成される
のであり、以てその内周面が内筒金具１４の球状凸面１
２に対して極めて忠実な球状曲面５２として形成され得
るのである。なお、本実施例では、レース金具組付体１
８の内方白縁３６．３６が、内筒金具１゛４の球状凸面
１２に対し、樹脂材料５６の収縮寸法よりも大きな間隙
を隔てて対向せしめられており、それによってかかるレ
ース金具組付体１８の内方白縁３６の、球状曲面１２に
対する当接が回避され得るようになっている。

また、前記摺接部材２０を構成する樹脂材料としては、
ナイロンやアセタール、フェノール等を始めとする種々
の熱可塑性乃至は熱硬化性樹脂材料を採用することが可
能である。そして、かかる樹脂材料として、良好なる摺
動性能を発揮する樹脂、例えばナイロンにチタン酸カリ
ウムウィスカーを混入したものや含油樹脂等を採用する
ことによって、より良好なる摺動性を有利に得ることが
できる。或いはまた、ガラス繊維やカーボン繊維等の強
化繊維を混入した繊維強化樹脂材料を採用することによ
って、継手装置の荷重特性がより一層向上され得ること
となる。

さらに、本実施例では、かかる摺接部材２０によって球
面摺動可能に組み付けられたレース金具組付体１８と内
筒金具１４との各対応する端部間に、環状のシール部材
２２がそれぞれ装着され、これらシール部材２２．２２
によって、内筒金具１４とレース金具組付体１８との間
に形成された球面摺動部位が、外部空間からシールされ
てなる構造とされている。

従って、上述の如き構造とされた継手装置にあっては、
摺接部材２０が、その配設部位たる環状空間３４内への
樹脂材料の充填操作によって、形成され得ると共に、そ
の外周面に設けられた嵌合凸部６２の、球状凹面１６に
形成された環状溝３８に対する凹凸嵌合によって、その
形成と同時に、第−及び第二のレース金具４２．４４の
球状曲面４８（レース金具組付体１８の球状凹面１６）
に対して固定的に保持（固着）せしめられることとなる
ところから、従来の継手装置に比べて、構造が大幅に簡
略化され得ると共に、その製作性が著しく向上すること
となったのである。

また、かかる継手装置においては、摺接部材２０が、レ
ース金具組付体１８の球状凹面１６と内筒金具１４の球
状凸面１２間に画成される環状空間３４への所定の、樹
脂材料５６．の充填によって形成されることから、それ
らレース金具組付体１８および内筒金具１４の寸法公差
が摺接部材２０で吸収され得て、該摺接部材２０の球状
曲面５２と内筒金具１４の球状凸面１２との間に、樹脂
材料５６の収縮に基づいて均−且つ僅少の、適度なりリ
アランスが有利に形成され得ることとなったのであり、
これによってガタッキのない、精度の高い球面摺動機能
が安定して得られることとなったのである。

更にまた、本実施例における継手装置にあっては、レー
ス金具組付体１８におけ゛る球状凹面１６の軸方向両端
部に位置して、内方白縁３６が形成されており、該内方
白縁３６．３６によって、摺接部材２０の軸方向両端部
が規制（補強）されているところから、かかる摺接部材
２０における内筒金具１４の保持強度、即ち軸心方向の
許容荷重乃至は内筒金具１４の引抜強度が、大幅に向上
することとなったのである。

次に、第７図には、本発明に従う構造とされた球面摺動
型継手装置の別の実施例が示されている。

なお、本実施例においては、前記実施例と同様な構造と
された部材について、それぞれ、同一の符合を付するこ
とにより、その詳細な説明は省略することとする。

すなわち、本実施例における継手装置にあっては、内筒
金具１４の外側に配されるレース金具組付体６６が、該
内筒金具１４の球状凸面１２の外径よりも所定寸法大き
な内径の筒型内周面６８を有する円筒形状をもって形成
されており、内筒金具１４の外側への配置によって、球
状凸面１２との間に略円筒形状の環状空間を形成するよ
うになっている。また、かかるレース金具組付体６６の
軸方向両側端部には、それぞれ、径方向内方に向かって
内フランジ状に屈曲形成された内方白縁３６が形成され
ており、それら内方白縁３６．３６によって、環状空間
３４の軸方向両端部が可及的に狭められるようになって
いる。

ところで、かかるレース金具組付体６６にあっては、そ
の軸方向中央部において二分割されてなる構造とされて
おり、それぞれ略円筒形状を呈する第−及び第二のレー
ス金具７０，７２が、一方の軸方向端面において互いに
突き合わされることにより、構成されている。

ここにおいて、これら第−及び第二のレース金具７０．
７２にあっては、それ自体、前記第一の実施例のような
螺合等による組付構造は有しておらず、前記環状空間３
４内に形成される摺接部材２０の、それぞれの内周面（
６８）に対する固着によって、それら両レース金具７０
．７２が一体化され、レース金具組付体６６が構成され
るようになっているのである。

具体的には、これら第−及び第二のレース金具７０．７
２は、それぞれ、内筒金具１４に対して、軸方向両側か
ら外挿され、球状凸面１２上において互いに突き合わさ
れた状態で、前記第一の実施例と同様、所定の成形金型
（５４）内にセットせしめられ、そして、かかるセット
状態下に、所定の樹脂材料が環状空間（３４）内に射出
充填せしめられることによって、かかる環状空間（３４
）内に摺接部材２０が形成されることとなる。そこにお
いて、かかる第−及び第二のレース金具７０．７２には
、それぞれ、第８図に示されているように、内周面上に
おいて周方向に延びる環状溝３８が形成されていると共
に、その壁部を貫通して、貫通孔４０が設けられており
、環状空間３４内への樹脂材料の射出充填が、かかる貫
通孔４０．４０を通じて為されると共に、かかる樹脂材
料が、それぞれの環状溝３８内にも充填されることによ
り、摺接部材２０の外周面上において、該環状溝３８に
対して嵌合する嵌合凸部６２が形成され得るようになっ
ているのである。

そして、このようにして形成された摺接部材２０にあっ
ては、第−及び第二のレース金具７０．７２の内周面６
８に対する樹脂の接着と、その外周面上に形成された嵌
合凸部６２の環状溝３８に対する凹凸嵌合によって、か
かる第−及び第二のレース金具７０．７２に対してそれ
ぞれ固着せしめられるのであり、その結果、該摺接部材
２０を介して、それら第−及び第二のレース金具７０．
７２が、互いに一体化せしめられてレース金具組付体６
６として構成されることとなるのである。

なお、特に本実施例においては、環状空間３４内への樹
脂材料の注入孔として機能する貫通孔４０．４０が、そ
れぞれのレース金具７０．７２の壁部を貫通して設けら
れていることか゛ら、それら貫通孔４０も、摺接部材２
０が嵌合せしめられる凹部として機能し得るようになっ
ており、それらレース金具７０．７２の一体的な保持力
がより有利に得られるようになっている。

従って、このような本実施例における継手装置にあって
は、前記実施例と同様な効果を何れも有効に奏し得るこ
とは勿論、レース金具組付体６６を構成する第−及び第
二のレース金具７０．７２の一体化に際しても、螺着操
作を要することなく、それらレース金具７０．７２の内
周面６８に形成された環状溝３８に対する、摺接部材２
０に設け°られた嵌合凸部６２の凹凸嵌合作用によって
、該摺接部材２０の成形と同時に一体化されて、レース
金具組付体６６として構成され得るところから、その製
作性のより一層の向上が図られ得ることとなるのである
。

なお、本実施例における継手装置にあっては、その構造
上、内筒金具１４とレース金具組付体６６との間へのシ
ール部材の配設は困難であるが、例えば、図示されてい
る如く、かかる継手装置のレース金具組付体６６が取り
付けられるべき所定の連結部材に設けられた筒状の取付
ブラケット７４と内筒金具１４との間において、摺接部
位をシールするシール部材２．２を配設することが可能
である。

以上、本発明の実施例について詳述してきたが、これは
文字通りの例示であって、本発明は、ががる具体例にの
み限定して解釈されるものではない。

例えば、レース金具組付体１８（６６）における内方白
縁３６と内筒金具１４の球状凸面１２との間の間隙を更
に狭めて、樹脂材料の通過を阻止し得るようにすること
により、摺接部材２０の形成に際しての環状空間３４内
への樹脂材料の射出を、成形金型５４等を用いることな
く行なうことが可能となる。なお、かかる内方白縁３６
と球状凸面１２との間隙を狭めた結果、それらが当接す
る恐れがある場合には、該内方白縁３６を球状凸面１２
よりも柔らかい材料にて形成することが望ましい。

尤も、このような内方白縁３６は、継手装置の軸方向の
荷重特性を向上させる上には有効であるが、本発明にお
いては必須の要件ではない。そして、かかる内方白縁３
６を設けない場合でも、レース金具組付体１８（６６）
の球状凹面１６に設けられた環状溝（凹部）３８に対す
る、摺接部材２０の外周面に設けられた嵌合凸部６２の
嵌合によって、継手装置における軸方向荷重特性が、有
効に確保され得ることとなるのである。

また、前記実施例においては、内方白縁３６を設ける必
要上、レース金具組付体が、何れも分割構造とされてい
たが、例えば円筒形状を呈する単一の部材にて構成する
ことも可能であり、かかる場合でも、構造の簡略化や良
好なる製作性等の本発明の効果は充分に達成され得るも
のである。

更にまた、かかるレース金具組付体を周方向において複
数個に分割された分割体の組合せによって構成するよう
にすることも可能である。

そして、そのようなレース金具組付体の内周面に形成さ
れる凹部の形態は、例示の如き環状溝３８に限定される
ものではなく、複数の環状溝や独立した複数の凹部等の
形態にて形成することが可能であり、レース金具組付体
の分割構造等に応じて、適宜決定されるものである。

さらに、環状空間３４内に樹脂材料を射出充填するゲー
ト孔（貫通孔４０）としても、必ずしも、レース金具組
付体の壁部を貫通して設ける必要はない。

加えて、前記実施例では、軸部材が中空の内筒金具１４
とされ、所定の取付軸がその内孔２４内に挿通固定され
るようになっていたが、かかる軸部材が中実形状とされ
る形式の継手装置に対しても適用され得ることは勿論で
あり、自動車サスペンションのコントロールアームリン
クロンド、スタビライザリンクロッド、ラテラルリンク
等の連結部に用いられるボールジヨイント装置や、トル
クロンドを始めとする各種のロッド、リンク、アーム等
の連結部に用いられてそれらを所定の支持部材に対して
球面摺動可能に防振連結する球面摺動型ブツシュの球面
摺動機構（ボールジヨイント機構）等、二つの部材を球
面摺動可能に連結する連結機構として、広く適用するこ
とが可能である。

その他、−々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様に
おいて実施され得るものであり、またそのような実施態
様が本発明の主旨を逸脱しない限り、何れも本発明の範
囲内に含まれるものであることは、言うまでもないとこ
ろである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う継手装置の一実施例を示す縦断
面図であり、第２図は、かかる継手装置を構成する内筒
金具を示す縦断面図であり、第３図は、かかる継手装置
を構成するレース金具組付体を示す縦断面図であり、更
に第４図及び第５図は、それぞれ第３図に示されている
レース金具組付体を構成する第一のレース金具及び第二
のレース金具を示す縦断面図である。また、第６図は、
第１図に示されている継手装置の製造工程を説明するた
めの断面説明図である。更に、第７図は、本発明に従う
継手装置の別の実施例を示す縦断面図であり、第８図は
、かかる継手装置におけるレース金具組付体を構成する
第一のレース金具を示す縦断面図である。 １２：球状凸面　　　　１４：内筒金具（軸部材）１６
：球状凹面　１８．６６：レース金具組付体２０：摺接
部材　　　　３４：環状空間３８：環状溝（凹部）　４
０：貫通孔 ４２．７０：第一のレース金−具 ４４．１２７第二のレース金具 ４８：球状曲面　　　　５６：樹脂材料６８：内周面 出願人　　東海ゴム工業株式会社 〜・； 第２図 第６図 ミ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軸心方向中間部の外周面に球状凸面を有する軸部材に対
   して、該球状凸面の外側に位置するように、筒状のレー
   ス部材を配し、該レース部材の内周面において、かかる
   軸部材の球状凸面を、所定の摺接部材を介して球面摺動
   可能に保持せしめるようにした球面摺動型継手装置にお
   いて、 前記レース部材の内周面と前記軸部材の球状凸面との間
   に、周方向に連続した環状空間を画成して、該環状空間
   内に充填される樹脂材料にて前記摺接部材を構成すると
   共に、かかるレース部材の内周面に凹部を設けて、該凹
   部内に充填された前記樹脂材料による凹凸嵌合にて、か
   かる摺接部材を該レース部材に対して固定的に保持せし
   めたことを特徴とする球面摺動型継手装置。