JPH0571804B2 - - Google Patents

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JPH0571804B2
JPH0571804B2 JP1201849A JP20184989A JPH0571804B2 JP H0571804 B2 JPH0571804 B2 JP H0571804B2 JP 1201849 A JP1201849 A JP 1201849A JP 20184989 A JP20184989 A JP 20184989A JP H0571804 B2 JPH0571804 B2 JP H0571804B2
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housing
synthetic resin
ball
rod
opening
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Tadayoshi Shirai
Masato Hioki
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Ishikawa Tekko KK
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Ishikawa Tekko KK
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    • F16C11/0657—Construction or details of the socket member the socket member being mainly made of plastics
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ボールジヨイントに関するものであ
る。
（従来の技術） 従来のボールジヨイントを備えたものとして、
第４図に示すリンクロツドがある。
このリンクロツドは、ロツド部１の両端部にボ
ールジヨイント２を設けたもので、合成樹脂によ
り、ロツド部１の両端にハウジング部３を一体に
備えたハウジング体４を成形し、このハウジング
体４の両端部のハウジング部３にそれぞれボール
スタツド５を装着したものである。
このようなリンクロツドの両端部のボールジヨ
イント２は、通常のボールジヨイントと同様に、
ボールスタツド５の球頭部６を、ハウジング部３
の内室７に圧入して、内室７に摺動自在に保持さ
せるとともに、ボールスタツド５の球頭部６と一
体に形成した軸部８を、ハウジング部３の開口部
９から可動自在に突出した構造で、当然のことな
がら、ボールスタツド５の球頭部６がハウジング
部３の内室７から抜け出る際の荷重（以下離脱荷
重と呼ぶ）を大きくするために、ハウジング部３
の開口部９の内径は、ボールスタツド５の球頭部
６の外径よりも小さくしてある。
ところで、ハウジング部３とロツド部１から成
るハウジング体４を合成樹脂で成形する場合、ロ
ツド部１方向の圧縮や引張りに対する剛性や強度
を得るために、ハウジング部３やロツド部１の肉
厚を充分に厚くとつたり、複雑なリブ形状による
補強を行なつたりする必要があり、これによつ
て、大型化や重増加を招いたり、成形が面倒にな
つたりする。
また、ハウジング部３やロツド部１の剛性や強
度を得るための別の方法として、ハウジング部３
やロツド部１を成形する合成樹脂をガラス繊維や
炭素繊維等で強化することが考えられるが、この
場合には、ハウジング部３の合成樹脂の弾性が強
化繊維によつて抑制され、成形の際に、ハウジン
グ部３の内室７と成形用の型の離型が困難となつ
て、ハウジング部３が破壊したり、ボールスタツ
ド５の球頭部６をハウジング部３の内室７に圧入
する際に、ハウジング部３が破壊したりし易く、
この問題を解決するために、ハウジング部３の開
口部９の内径を大きくすると、ボールスタツド５
の球頭部６のハウジング部３からの離脱荷重が低
下してしまう。
なお、別の構造として、第５図に示すように、
金属により、ロツド１１の端部に環状の保持部１
２を一体に設け、この保持部１２に、ボールジヨ
イント１３の合成樹脂製のハウジング１４を保持
するものもあるが、この構造の場合、部品点数が
増加し、組立ても面倒で、高価になるという問題
がある。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように、ハウジング部３の外側部にロ
ツド部１を一体に成形した合成樹脂製のハウジン
グ体４を備えたボールジヨイント２では、合成樹
脂製のハウジング体４の剛性や強度を確保するた
めに、大型化や重量増加を招いたり、成形が面倒
になつたりし、別の方法として、合成樹脂をガラ
ス繊維や炭素繊維等で強化しただけでは、ボール
スタツド５の離脱荷重が低下してしまう。
本発明は、このような点に鑑みなされたもの
で、ハウジング部の外側部にロツド部を一体に成
形した合成樹脂製のハウジング体を備えたボール
ジヨイントにおいて、ボールスタツドの離脱荷重
を低下させずに、しかも、大型化や重量増加を招
いたりすることなく、ハウジング部やロツド部の
強度や剛性を容易に得られるようにすることを目
的とするものである。
〔発明の構成〕
（課題を解決するための手段） 本発明は、球頭部３６に軸部３７を一体に形成
したボールスタツド２５と、このボールスタツド
２５の球頭部３６を摺動自在に保持する内室３１
及びボールスタツド２５の軸部３７が可動自在に
突出する開口部３２を有するハウジング部２３の
外側部にロツド部２１，２１ａを一体に形成した
ハウジング体２４，２４ａとを備えたボールジヨ
イント２２，２２ａにおいて、上記ハウジング体
２４，２４ａは、繊維強化合成樹脂ａにより、少
なくとも、上記ハウジング部２３の上記開口部３
２と反対側の半球状部分の芯核４７を形成すると
ともに、上記ロツド部２１，２１ａを形成し、自
己潤滑性を有する合成樹脂ｂにより、少なくと
も、上記ハウジング部２３の上記開口部３２の周
辺の環状部分４８を形成するとともに、上記繊維
強化合成樹脂ａの芯核４７の内面を覆う表層４９
を形成したものである。
（作用） 本発明のボールジヨイント２２，２２ａは、繊
維強化合成樹脂ａから成る芯核４７によりハウジ
ング部２３の強度や剛性を確保するとともに、繊
維強化合成樹脂ａによりロツド部２１，２１ａの
強度や剛性を確保し、合成樹脂ａにより開口部３
２の周辺の環状部分４８の弾力性を確保するとと
もに、合成樹脂ａから成る表層４９の自己潤滑性
によりボールスタツド２５の球頭部３６の摺動ト
ルクを長期に渡つて安定させるものである。
（実施例） 本発明のボールジヨイントの実施例を図面を参
照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例で、本発明のボ
ールジヨイントを備えたリンクロツドの一部を示
すものである。
このリンクロツドは、ロツド部２１の両端部に
ボールジヨイント２２を設けたもので、ロツド部
２１の両端にハウジング部２３を一体に備えたハ
ウジング体２４を成形し、このハウジング体２４
の両端部のハウジング部２３にそれぞれボールス
タツド２５を装着したものである。
そして、ボールジヨイント２２は、上記ロツド
部２１と一体のハウジング部２３及びボールスタ
ツド２５の他、ダストカバー２６及び締着リング
２７で構成されている。
上記ハウジング部２３は、後述する繊維強化合
成樹脂ａと合成樹脂ｂの２層構造を有し、その内
部には球形状の内室３１が形成され、この内室３
１の上部にはハウジング部２３の外部に通じる円
形の開口部３２が形成され、この開口部３２の周
囲のハウジング部２３の外周には上記ダストカバ
ー２６の取付用の嵌合溝３３が形成されている。
上記ボールスタツド２５は、金属から成り、球
形状の球頭部３６の一側部に丸棒状の軸部３７を
一体に設けた構造で、軸部３７の中間部の外周に
はフランジ状部３８が形成され、軸部３７の先端
部の外周には他部材に連結するための雄ねじ部３
９が形成されている。
そして、このボールスタツド２５は、その球頭
部３６が上記ハウジング部２３の内室３１に圧入
されてあらゆる方向に摺動自在に保持され、その
軸部３７がハウジング部２３の開口部３２から突
出されて球頭部３６を中心に可動自在となつてい
る。
上記ダストカバー２６は、ゴムあるいはエラス
トマー等の可撓性を有する材料により釣鐘状に形
成され、その大径側の端部の内周には上記ハウジ
ング部２３の嵌合溝３３に合わせた凸形状の固定
部４２が形成され、この固定部４２の外周には上
記締着リング２７の装着用の締着溝４３が形成さ
れ、その小径側の端部には円形の開口部４４が形
成されている。
そして、このダストカバー２６は、その固定部
４２が上記ハウジング部２３の嵌合溝３３に嵌合
され、その開口部４４が上記ボールスタツド２５
の軸部３７の外周に嵌合されて軸部３７のフラン
ジ状部３８に係止され、これによつて、このダス
トカバー２６は、ハウジング部２３の内室３１と
開口部３２及びボールスタツド２５の球頭部３６
を覆つて、これらを保護するとともに、その開口
部４４からボールスタツド２５の軸部３７を可動
自在に突出させている。
上記締着リング２７は、線状あるいは板状のば
ね鋼をリング状に２巻以上巻いたもので、その外
径は、ダストカバー２６の締着溝４３の径よりも
小さくなつている。
そして、この締着リング２７は、拡径された状
態で、ハウジング部２３の嵌合溝３３に嵌合した
状態のダストカバー２６の固定部４２外側の締着
溝４３に嵌合され、この締着溝４３に嵌合された
後は、その弾性により縮径してダストカバー２６
の固定部４２をハウジング部２３の嵌合溝３３に
固定している。
そうして、上記ハウジング部２３は、その外側
部に一体に形成されたロツド部２１とともに、ハ
ウジング体２４を構成しているが、このハウジン
グ体２４は、ポリアセタールやポリアミド等をガ
ラス繊維や炭素繊維等により強化した繊維強化合
成樹脂ａと、同じポリアセタールやポリアミド等
をそのまま用いてポリアセタールやポリアミド等
の適度な弾力性と剛性さらには優れた自己潤滑性
をそのまま生かした合成樹脂ｂとから成る２層構
造を有し、一方の繊維強化合成樹脂ａにより、剛
性や強度を必要とするハウジング部２３の開口部
３２と反対側の半球状部分の芯核４７とロツド部
２１とが一体に形成されており、他方の合成樹脂
ｂにより、自己潤滑性や弾力性を必要とするハウ
ジング部３２の開口部３２の周辺の環状部分４８
と、芯核４７の内外の表面及びロツド部２１の表
面を覆う表層４９が形成されている。
上記繊維強化合成樹脂ａから成る芯核４７は、
ハウジング部２３の開口部３２を破壊することな
く、成形時におけるハウジング部２３の内室３１
と成形用の型の離型や、組立時におけるボールス
タツト２５の球頭部３６の圧入が可能で、しか
も、最高の強度を得られる範囲に配置する。
すなわち、この繊維強化合成樹脂ａから成る芯
核４７は、ハウジング部２３の内室３１の底部か
らほぼ赤道部に及ぶ範囲までほぼ均一な肉厚で設
けるか、あるいは、ハウジング部２３の内室３１
の底部からほぼ赤道部に及ぶ範囲までほぼ均一な
肉厚で設けた後、ハウジング体２４の成形時にお
けるハウジング部２３の内室３１と成形用の型の
離型や、組立時におけるボールスタツト２５の球
頭部３６の圧入の際に、必要とする開口部３２の
弾力性が失われないように、赤道部から開口部３
２に向かつて次第に肉厚を薄くして設ける。
これは、開口部３２付近に繊維強化合成樹脂ａ
を配置してしまうと、繊維強化合成樹脂ａの特徴
である高剛性により、成形用の型の離型やボール
スタツト２５の球頭部３６の圧入が困難になるた
めである。
開口部３２付近に繊維強化合成樹脂ａがない
か、あるいは、開口部３２付近の繊維強化合成樹
脂ａを薄くすると、開口部３２の内径をとくに大
きくする必要はなく、開口部３２に従来の合成樹
脂一体式のハウジングの開口部と同等の内径にす
ることが可能である。
つまり、ハウジング部２３の開口部３２の内径
ｄと内室３１の赤道部の内径Ｄの関係は、（Ｄ−
ｄ）／Ｄ＝ａとして、ａ＝0.05〜0.10程度が適す
ることになる。
ａが0.10以上では、成形時におけるハウジング
部２３の内室３１と成形用の型の離型が困難にな
つて、ハウジング部２３の変形や破壊が起きる可
能性があり、ａが0.05以下では、ハウジング部２
３の変形や破壊が起きないものの、ボールスタツ
ド２５の球頭部３６がハウジング部２３の開口部
３２から脱落する際の離脱荷重が低下し、使用上
に問題を生ずる。
なお、このハウジング体２４は、西独の
Battenfeld社製のサンドイツチ成形機等を使用す
ることで容易に成形することができる。
第２図は第１図に示した本発明のリンクロツド
と第４図に示した従来のリンクロツドの圧縮にお
ける静的強度試験に対する強度差を示し、破線で
示す従来のリンクロツドに対し、実線で示す本発
明のリンクロツドのボールジヨイント２２部分の
破壊荷重は、従来に比べ、およそ倍近い値が得ら
れることが確認されている。
また、第３図は本発明のボールジヨイントの第
２の実施例で、本発明のボールジヨイントを備え
たリンクロツドの一部を示すものである。
この第２の実施例は、先に説明した第１の実施
例とほぼ同様の構成であるが、一対のボールジヨ
イント２２ａを金属製のロツド５１で連結したイ
ンサートタイプリンクロツドである点が先の第１
の実施例と相違している。
すなわち、この実施例では、ボールジヨイント
２２ａのハウジング体２４ａが、ハウジング部２
３の外側部に短いロツド部２１ａを一体に形成し
た構造となつており、このロツド部２１ａの先端
部にロツド５１の端部を埋設してある。
そして、このロツド５１のロツド部２１ａに埋
設される部分には、外形を変えた抜け防止部５２
が形成されており、ロツド部２１ａからのロツド
５１の脱落を防止している。
ここで、ハウジング体２４ａが繊維強化合成樹
脂ａと合成樹脂ｂの２層構造でなく、ロツド部２
１ａが合成樹脂ｂだけの場合、ロツド部２１ａか
らのロツド５１の抜け荷重が問題となるが、ロツ
ド部２１ａが、ハウジング部２３とともに繊維強
化合成樹脂ａと合成樹脂ｂの２層構造で、ハウジ
ング部２３の繊維強化合成樹脂ａから成る芯核４
７と一体の繊維強化合成樹脂ａで形成されている
ため、ロツド部２１ａに高剛性及び高強度が得ら
れ、ロツド部２１ａからのロツド５１の抜け荷重
が向上し、この他に、ロツド部２１ａとロツド５
１の連結部分のねじり強度及び破壊荷重が向上す
る。
なお、上述した各実施例は、いずれも、ロツド
部２１やロツド５１の両端部にボールジヨイント
２２，２２ａを設けたリンクロツドに適用したも
のであるが、これに限らず、単一のボールジヨイ
ントに適用することもできる。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明のボールジヨイント
は、繊維強化合成樹脂から成る芯核によりハウジ
ング部の強度や剛性を確保することができるとと
もに、繊維強化合成樹脂によりロツド部の強度や
剛性を確保することができるので、ボールジヨイ
ントが大型化したり、重量増加したりすることが
なく、そして、合成樹脂により開口部の周辺の環
状部分の弾力性を確保することができるので、開
口部の内径を大きくする必要がなく、したがつ
て、ボールスタツドの離脱荷重を低下させる必要
がなく、また、合成樹脂から成る表層の自己潤滑
性によりボールスタツドの球頭部の摺動トルクを
長期に渡つて安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のボールジヨイントの第１の実
施例で、本発明のボールジヨイントを備えたリン
クロツドの部分断面図、第２図は第１図に示した
本発明のボールジヨイントと第４図に示した従来
のボールジヨイントの圧縮における静的強度の比
較図、第３図は本発明のボールジヨイントの第２
の実施例で、本発明のボールジヨイントを備えた
リンクロツドの部分断面図、第４図及び第５図は
それぞれ従来のボールジヨイントを備えたリンク
ロツドの部分断面図である。 ２１，２１ａ…ロツド部、２２，２２ａ…ボー
ルジヨイント、２３…ハウジング部、２４，２４
ａ…ハウジング体、２５…ボールスタツド、３１
…内室、３２…開口部、３６…球頭部、３７…軸
部、４７…芯核、４８…環状部分、４９…表層、
ａ…繊維強化合成樹脂、ｂ…合成樹脂。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 球頭部に軸部を一体に形成したボールスタツ
    ドと、このボールスタツドの球頭部を摺動自在に
    保持する内室及びボールスタツドの軸部が可動自
    在に突出する開口部を有するハウジング部の外側
    部にロツド部を一体に形成したハウジング体とを
    備えたボールジヨイントであつて、 上記ハウジング体は、 繊維強化合成樹脂により、少なくとも、上記ハ
    ウジング部の上記開口部と反対側の半球状部分の
    芯核を形成するとともに、上記ロツド部を形成
    し、 自己潤滑性を有する合成樹脂により、少なくと
    も、上記ハウジング部の上記開口部の周辺の環状
    部分を形成するとともに、上記繊維強化合成樹脂
    の芯核の内面を覆う表層を形成した ことを特徴とするボールジヨイント。
JP1201849A 1989-08-03 1989-08-03 ボールジョイント Granted JPH0366913A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1201849A JPH0366913A (ja) 1989-08-03 1989-08-03 ボールジョイント
DE90307602T DE69004185T2 (de) 1989-08-03 1990-07-11 Kugelgelenk.
EP90307602A EP0411777B1 (en) 1989-08-03 1990-07-11 Ball joint
US07/551,912 US5009538A (en) 1989-08-03 1990-07-12 Ball joint
AU59110/90A AU630985B2 (en) 1989-08-03 1990-07-19 Ball joint
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