JPH0537045Y2 - - Google Patents
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- JPH0537045Y2 JPH0537045Y2 JP16147288U JP16147288U JPH0537045Y2 JP H0537045 Y2 JPH0537045 Y2 JP H0537045Y2 JP 16147288 U JP16147288 U JP 16147288U JP 16147288 U JP16147288 U JP 16147288U JP H0537045 Y2 JPH0537045 Y2 JP H0537045Y2
- Authority
- JP
- Japan
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- ball
- socket
- ball seat
- conical surface
- extension
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- Expired - Lifetime
Links
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 241000370991 Troides Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案はボールジヨイント、特に自動車の操舵
車輪のサスペンシヨンやステアリングリンケージ
に用いられるボールジヨイントに関するものであ
る。
車輪のサスペンシヨンやステアリングリンケージ
に用いられるボールジヨイントに関するものであ
る。
従来の技術
第１図に示すように、下端に球形部１１をもつ
たボールスタツド１と該ボールスタツド１の球形
部１１を嵌装抱持する合成樹脂製のボールシート
２と該ボールシート２を圧入嵌装するソケツト３
とからなるボールジヨイントは、例えば自動車の
操舵車輪（前輪）用サスペンシヨンのサスペンシ
ヨンリンクと車輪軸を回転可能に支持するハウジ
ングとの連結用、或はステアリングリンケージに
おけるタイロツドとナツクルアームとの連結用等
として従来よりひろく用いられている。
たボールスタツド１と該ボールスタツド１の球形
部１１を嵌装抱持する合成樹脂製のボールシート
２と該ボールシート２を圧入嵌装するソケツト３
とからなるボールジヨイントは、例えば自動車の
操舵車輪（前輪）用サスペンシヨンのサスペンシ
ヨンリンクと車輪軸を回転可能に支持するハウジ
ングとの連結用、或はステアリングリンケージに
おけるタイロツドとナツクルアームとの連結用等
として従来よりひろく用いられている。
又上記のようなボールジヨイントにおいて、球
形部１１の中心を通りボールスタツド１の軸線に
直交する面Ｘ−Ｘの上方および下方で１２，１３
で示すようにボールシート２が球形部１１にトロ
イド接触する形式のものも従来より公知である。
形部１１の中心を通りボールスタツド１の軸線に
直交する面Ｘ−Ｘの上方および下方で１２，１３
で示すようにボールシート２が球形部１１にトロ
イド接触する形式のものも従来より公知である。
考案が解決しようとする課題
上記のように自動車の操舵車輪用サスペンシヨ
ンに使用されるボールジヨイントおよびステアリ
ングリンケージのタイロツドとナツクルアームの
連結用として使用されるボールジヨイントは、ハ
ンドル操作にしぶさを生じさせないためおよびハ
ンドルの戻りを阻害しないようにするために、ボ
ールスタツド１の軸中心線まわりの回動トルク
（以下摺動トルクと称す）を小さくすることが要
望され、又走行中車輪側からの入力荷重でボール
スタツドがあまり揺動することがないようボール
スタツド１の揺動トルクをできるだけ大きくする
ことが要望される。
ンに使用されるボールジヨイントおよびステアリ
ングリンケージのタイロツドとナツクルアームの
連結用として使用されるボールジヨイントは、ハ
ンドル操作にしぶさを生じさせないためおよびハ
ンドルの戻りを阻害しないようにするために、ボ
ールスタツド１の軸中心線まわりの回動トルク
（以下摺動トルクと称す）を小さくすることが要
望され、又走行中車輪側からの入力荷重でボール
スタツドがあまり揺動することがないようボール
スタツド１の揺動トルクをできるだけ大きくする
ことが要望される。
ところが従来のボールジヨイントは、ボールス
タツド球形部がボールシートに全面接触している
ものは勿論のこと、上下でトロイド接触した形式
のものでも一般に摺動トルクの方が揺動トルクよ
り大であり、摺動トルクを小とすると揺動トルク
も更に小となり又揺動トルクを大とすると摺動ト
ルクも大となつてしまい、上記要望にはなかなか
対応し難いと言う課題を有していた。
タツド球形部がボールシートに全面接触している
ものは勿論のこと、上下でトロイド接触した形式
のものでも一般に摺動トルクの方が揺動トルクよ
り大であり、摺動トルクを小とすると揺動トルク
も更に小となり又揺動トルクを大とすると摺動ト
ルクも大となつてしまい、上記要望にはなかなか
対応し難いと言う課題を有していた。
本考案は上記のような従来の課題に対処するこ
とを主目的とするものである。
とを主目的とするものである。
課題を解決するための手段
本考案は、ボールスタツド下端の球形部を合成
樹脂製ボールシートで包み込み該ボールシートを
ソケツト内に圧入嵌装したボールジヨイントであ
つて、上記球形部の中心を通りボールスタツドの
軸線と直交する面Ｘ−Ｘの上方および下方でボー
ルシートが球形部にトロイド接触するタイプのも
のにおいて、球形部の中心と上方および下方の各
トロイド接触部をそれぞれ結ぶ上側および下側の
各円錐面の上記面Ｘ−Ｘとのなす上下のトロイド
角θ1およびθ2を、θ1＝30±50° 、θ2＝70＋15° −0°に設
定したことを特徴とするものである。
樹脂製ボールシートで包み込み該ボールシートを
ソケツト内に圧入嵌装したボールジヨイントであ
つて、上記球形部の中心を通りボールスタツドの
軸線と直交する面Ｘ−Ｘの上方および下方でボー
ルシートが球形部にトロイド接触するタイプのも
のにおいて、球形部の中心と上方および下方の各
トロイド接触部をそれぞれ結ぶ上側および下側の
各円錐面の上記面Ｘ−Ｘとのなす上下のトロイド
角θ1およびθ2を、θ1＝30±50° 、θ2＝70＋15° −0°に設
定したことを特徴とするものである。
作 用
上記のように構成したことにより、摺動トルク
は従来のものより小となり、揺動トルクは従来の
ものより大となつて、摺動トルクを揺動トルクと
等しいか又はやや小とすることができ、自動車の
操舵車輪用サスペンシヨンに用いられるボールジ
ヨイントおよびステアリングリンケージに用いら
れるボールジヨイントの前記要望を満足させるこ
とができる。
は従来のものより小となり、揺動トルクは従来の
ものより大となつて、摺動トルクを揺動トルクと
等しいか又はやや小とすることができ、自動車の
操舵車輪用サスペンシヨンに用いられるボールジ
ヨイントおよびステアリングリンケージに用いら
れるボールジヨイントの前記要望を満足させるこ
とができる。
実施例
以下本考案の実施例を附図を参照して説明す
る。
る。
第１図に示すように、ボールスタツド１の球形
部１１を合成樹脂により成形したボールシート２
で包み込み、該ボールシート２をソケツト３に圧
入嵌着したタイプのボールジヨイントであつて、
球形部１１の中心を通りボールスタツド１の軸線
と直交する面Ｘ−Ｘ（以下中心面と称す）の上方
部と下方部でボールシート２が球形部１１にトロ
イド接触するものにおいて、球形部１１の中心と
上方および下方の各トロイド接触部１２，１３を
それぞれ結ぶ上側および下側の各円錐面の上記中
心面Ｘ−Ｘとのなす上側および下側のトロイド角
θ1およびθ2が、ボールスタツド１の摺動トルク
（前述したようにボールスタツドの軸中心線まわ
りの回動トルクのことである）と揺動トルクとの
大小関係に影響を与えているとの想定のもとに、
本考案者は種々実験を重ねた結果、摺動トルクと
揺動トルクが等しくなるθ1とθ2の組合せが多数存
在し、それらは第２図のような曲線で表わされ、
該第２図において該曲線より下側は摺動トルクが
揺動トルクより大きいゾーンであり曲線より上側
は摺動トルクが揺動トルクより小となるゾーンで
あることを確認した。
部１１を合成樹脂により成形したボールシート２
で包み込み、該ボールシート２をソケツト３に圧
入嵌着したタイプのボールジヨイントであつて、
球形部１１の中心を通りボールスタツド１の軸線
と直交する面Ｘ−Ｘ（以下中心面と称す）の上方
部と下方部でボールシート２が球形部１１にトロ
イド接触するものにおいて、球形部１１の中心と
上方および下方の各トロイド接触部１２，１３を
それぞれ結ぶ上側および下側の各円錐面の上記中
心面Ｘ−Ｘとのなす上側および下側のトロイド角
θ1およびθ2が、ボールスタツド１の摺動トルク
（前述したようにボールスタツドの軸中心線まわ
りの回動トルクのことである）と揺動トルクとの
大小関係に影響を与えているとの想定のもとに、
本考案者は種々実験を重ねた結果、摺動トルクと
揺動トルクが等しくなるθ1とθ2の組合せが多数存
在し、それらは第２図のような曲線で表わされ、
該第２図において該曲線より下側は摺動トルクが
揺動トルクより大きいゾーンであり曲線より上側
は摺動トルクが揺動トルクより小となるゾーンで
あることを確認した。
従来のトロイド接触タイプのボールジヨイント
は、通常θ1を20°前後程度、θ2をおよそ45°程度と
していたので、第２図において点線で囲んだとこ
ろとなり、摺動トルクの方が揺動トルクよりかな
り大となり、前述したように自動車の操舵車輪用
サスペンシヨンに用いられるボールジヨイント、
ステアリングリンケージに用いられるボールジヨ
イントの要望をなかなか満足させることができな
かつたのである。
は、通常θ1を20°前後程度、θ2をおよそ45°程度と
していたので、第２図において点線で囲んだとこ
ろとなり、摺動トルクの方が揺動トルクよりかな
り大となり、前述したように自動車の操舵車輪用
サスペンシヨンに用いられるボールジヨイント、
ステアリングリンケージに用いられるボールジヨ
イントの要望をなかなか満足させることができな
かつたのである。
本考案では、ボールジヨイントの全体的構造を
考慮して、上側トロイド角θ1を30°±50° とし下側
トロイド角θ2を70°＋15° −0°に設定することにより、
摺動トルクを揺動トルクと等しいか或はやゝ小と
することができ、自動車の操舵車輪用サスペンシ
ヨンおよびステアリングリンケージ等に用いられ
るボールジヨイントの前記要望を簡単に満足させ
ることができたものである。
考慮して、上側トロイド角θ1を30°±50° とし下側
トロイド角θ2を70°＋15° −0°に設定することにより、
摺動トルクを揺動トルクと等しいか或はやゝ小と
することができ、自動車の操舵車輪用サスペンシ
ヨンおよびステアリングリンケージ等に用いられ
るボールジヨイントの前記要望を簡単に満足させ
ることができたものである。
第３図および第４図に示すものは前記のように
θ1をほぼ30°、θ2をほぼ70°とし摺動トルクを揺動
トルクと等しいかやや小としたものにおいて、ボ
ールシート２の下面中央部に筒状突出部２１を下
方に向けて突出形成し、ボールシート２の上方開
口部周縁を円環状の押板４を介してソケツト３の
上方開口端縁のカシメ３１により押圧固定した状
態で上記筒状突出部２１の下面がソケツト３の底
面に圧接するよう構成し、この状態で球形部中心
と上側のトロイド接触部１２とを結ぶ上側円錐面
の延長上にボールシート２の上方開口部周縁の外
側角部Ａが位置し、球形部中心と下側のトロイド
接触部１３とを結ぶ下側円錐面の延長上に上記ボ
ールシート２の筒状突出部２１の外周上端角部Ｂ
が位置すると共に、該外周上端角部Ｂとその近傍
のボールシート下面傾斜部２２と、それに対向す
るソケツト３の底面傾斜部３２との間に所定の隙
間δを形成したものである。
θ1をほぼ30°、θ2をほぼ70°とし摺動トルクを揺動
トルクと等しいかやや小としたものにおいて、ボ
ールシート２の下面中央部に筒状突出部２１を下
方に向けて突出形成し、ボールシート２の上方開
口部周縁を円環状の押板４を介してソケツト３の
上方開口端縁のカシメ３１により押圧固定した状
態で上記筒状突出部２１の下面がソケツト３の底
面に圧接するよう構成し、この状態で球形部中心
と上側のトロイド接触部１２とを結ぶ上側円錐面
の延長上にボールシート２の上方開口部周縁の外
側角部Ａが位置し、球形部中心と下側のトロイド
接触部１３とを結ぶ下側円錐面の延長上に上記ボ
ールシート２の筒状突出部２１の外周上端角部Ｂ
が位置すると共に、該外周上端角部Ｂとその近傍
のボールシート下面傾斜部２２と、それに対向す
るソケツト３の底面傾斜部３２との間に所定の隙
間δを形成したものである。
上記のように構成することにより、前述したよ
うに摺動トルクを揺動トルクと等しいか或はやや
小とし得ることに加え、上側トロイド接触部１２
の接触圧を大としボールスタツド１の引抜き方向
荷重を大きくすることができると共に下側トロイ
ド接触部１３がばね的な圧接となつてボールスタ
ツド１の押込み方向荷重に的確に対応できかみつ
きが生じることがないようにすることができる。
うに摺動トルクを揺動トルクと等しいか或はやや
小とし得ることに加え、上側トロイド接触部１２
の接触圧を大としボールスタツド１の引抜き方向
荷重を大きくすることができると共に下側トロイ
ド接触部１３がばね的な圧接となつてボールスタ
ツド１の押込み方向荷重に的確に対応できかみつ
きが生じることがないようにすることができる。
尚上記第３，４図のものにおいて、ボールシー
ト２下面の筒状突出部２１の下面に第５図に示す
ように部分的な逃げ溝２１ａを形成しても良く、
このようにすればボールスタツド球形部１１とボ
ールシート２との圧接部のばね的機能は更に向上
する。
ト２下面の筒状突出部２１の下面に第５図に示す
ように部分的な逃げ溝２１ａを形成しても良く、
このようにすればボールスタツド球形部１１とボ
ールシート２との圧接部のばね的機能は更に向上
する。
第６図は本考案の更に他の実施例を示すもので
あり、この例では上側トロイド角θ1をほぼ30°と
し下側トロイド角θ2をほぼ70°とする点は前記の
各実施例と同じであるが、ボールスタツド球形部
１１の中心と上下のトロイド接触部１２，１３と
をそれぞれ結ぶ上側および下側の各円錐面の延長
面が、ソケツト３の内面にほぼ直交するようソケ
ツト３の内面およびボールシート２の外周面に上
側傾斜面３３，２３および下側傾斜面３４，２４
を形成したもので、これにより圧接荷重に対する
支持強度を増大させ、耐久力の向上をはかること
できる。
あり、この例では上側トロイド角θ1をほぼ30°と
し下側トロイド角θ2をほぼ70°とする点は前記の
各実施例と同じであるが、ボールスタツド球形部
１１の中心と上下のトロイド接触部１２，１３と
をそれぞれ結ぶ上側および下側の各円錐面の延長
面が、ソケツト３の内面にほぼ直交するようソケ
ツト３の内面およびボールシート２の外周面に上
側傾斜面３３，２３および下側傾斜面３４，２４
を形成したもので、これにより圧接荷重に対する
支持強度を増大させ、耐久力の向上をはかること
できる。
尚上記第６図のものにおいて、ボールシート２
の上側傾斜面２３と下側傾斜面２４の双方又はい
ずれか一方に、第７図イ，ロに示すように複数条
の突起２３ａ，２４ａを突出形成し、該突起２３
ａ，２４ａがソケツト３の上下の傾斜面３３，３
４に当接するよう構成しても良く、このようにす
ればトロイド接触部１２，１３の圧接にばね的機
能をもたせることができる。
の上側傾斜面２３と下側傾斜面２４の双方又はい
ずれか一方に、第７図イ，ロに示すように複数条
の突起２３ａ，２４ａを突出形成し、該突起２３
ａ，２４ａがソケツト３の上下の傾斜面３３，３
４に当接するよう構成しても良く、このようにす
ればトロイド接触部１２，１３の圧接にばね的機
能をもたせることができる。
考案の効果
以上のように本考案によれば、一端部に球形部
を有するボールスタツドの該球形部を合成樹脂製
のボールシートで包み込むタイプのボールジヨイ
ントであつて、且つ上記球形部の中心面Ｘ−Ｘの
上側および下側でボールシートにトロイド接触す
るタイプのものにおいて、上側のトロイド角θ1を
30±50° とし下側トロイド角θ2を70°＋15° −0°としたこ
とにより、ボールスタツドの摺動トルクを揺動ト
ルクと等しいか又は小とすることができ、摺動ト
ルクを従来のものより小としてハンドル操作にし
ぶさを感じさせないようにし且つハンドルの戻り
を良くすると共に揺動トルクを従来のものより大
として走行中の車輪の振れを少くしたいと言う、
操舵車輪のサスペンシヨン用ボールジヨイントお
よびステアリングリンケージ用のボールジヨイン
トの要望を、的確に満足させることができるもの
で、実用上多大の効果をもたらし得るものであ
る。
を有するボールスタツドの該球形部を合成樹脂製
のボールシートで包み込むタイプのボールジヨイ
ントであつて、且つ上記球形部の中心面Ｘ−Ｘの
上側および下側でボールシートにトロイド接触す
るタイプのものにおいて、上側のトロイド角θ1を
30±50° とし下側トロイド角θ2を70°＋15° −0°としたこ
とにより、ボールスタツドの摺動トルクを揺動ト
ルクと等しいか又は小とすることができ、摺動ト
ルクを従来のものより小としてハンドル操作にし
ぶさを感じさせないようにし且つハンドルの戻り
を良くすると共に揺動トルクを従来のものより大
として走行中の車輪の振れを少くしたいと言う、
操舵車輪のサスペンシヨン用ボールジヨイントお
よびステアリングリンケージ用のボールジヨイン
トの要望を、的確に満足させることができるもの
で、実用上多大の効果をもたらし得るものであ
る。
第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図
は上側と下側の各トロイド角の組合せと摺動トル
クおよび揺動トルクの大小関係との特性を示す
図、第３図および第４図は本考案の他の実施例を
それぞれ示す断面図、第５図は第３図、第４図の
ものの筒状突出部の他の例を示す下面図、第６図
は本考案の更に他の実施例を示す断面図、第７図
イ，ロは第６図のボールシートの上側傾斜面およ
び下側傾斜面の他の例を示す部分傾斜図である。 １……ボールスタツド、１１……球形部、１
２，１３……トロイド接触部、２……ボールシー
ト、２１……筒状突出部、３……ソケツト、２
３，２４，３３，３４……傾斜面、４……押板、
θ1，θ2……トロイド角。
は上側と下側の各トロイド角の組合せと摺動トル
クおよび揺動トルクの大小関係との特性を示す
図、第３図および第４図は本考案の他の実施例を
それぞれ示す断面図、第５図は第３図、第４図の
ものの筒状突出部の他の例を示す下面図、第６図
は本考案の更に他の実施例を示す断面図、第７図
イ，ロは第６図のボールシートの上側傾斜面およ
び下側傾斜面の他の例を示す部分傾斜図である。 １……ボールスタツド、１１……球形部、１
２，１３……トロイド接触部、２……ボールシー
ト、２１……筒状突出部、３……ソケツト、２
３，２４，３３，３４……傾斜面、４……押板、
θ1，θ2……トロイド角。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ボールスタツドの下端球形部を合成樹脂にて
成形したボールシートで包み込み該ボールシー
トをソケツト内に圧入嵌装したボールジヨイン
トであつて、上記球形部の中心を通りボールス
タツドの軸線と直交する面Ｘ−Ｘの上方および
下方でボールシートが球形部にトロイド接触す
るタイプのものにおいて、球形部の中心と上方
および下方のトロイド接触部をそれぞれ結ぶ上
側および下側の各円錐面の上記面Ｘ−Ｘとのな
す上下のトロイド角θ1およびθ2を、θ1＝30±50° 、θ2＝70＋15° −0°に設定したことを特徴とする
ボールジヨイント。 (2) 請求項(1)において、ボールシートの下面中央
部にはソケツト底面に当接する筒状突出部が下
方に突出形成されボールシートの上方開口部周
縁が円環状の押板を介してソケツトの上方開口
部端縁にカシメにより押圧固定され、前記上側
円錐面の延長上にボールシートの上方開口部周
縁の外側角部が位置し、前記下側円錐面の延長
上に上記ボールシートの筒状突出部の外周上端
角部が位置すると共に、該筒状突出部の外周上
端角部近傍とそれに対向するソケツトの内面と
の間に所定の隙間を形成したことを特徴とする
ボールジヨイント。 (3) 請求項(2)において、ボールシートの筒状突出
部の下面には部分的に逃げ溝が凹設されている
ことを特徴とするボールジヨイント。 (4) 請求項(1)において、上側円錐面の延長面およ
び下側円錐面の延長面はそれぞれソケツト内面
にほぼ直交していることを特徴とするボールジ
ヨイント。 (5) 請求項(4)において、上側円錐面および下側円
錐面の各延長面とそれにほぼ直交するソケツト
内面に当接するボールシートの上側傾斜面と下
側傾斜面のいずれか一方又は双方には、複数条
の凸起が全周にわたりまんべんなく突設されて
いることを特徴とするボールジヨイント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16147288U JPH0537045Y2 (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16147288U JPH0537045Y2 (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281920U JPH0281920U (ja) | 1990-06-25 |
| JPH0537045Y2 true JPH0537045Y2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=31444440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16147288U Expired - Lifetime JPH0537045Y2 (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537045Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-12-13 JP JP16147288U patent/JPH0537045Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0281920U (ja) | 1990-06-25 |
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