JPH0586484B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ボールジヨイントの製造法に係り、
特にホルダーの球体受部の底部に油溜め部が形成
されて円滑な回転運動や揺動運動を得ることがで
きるボールジヨイントの製造法に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のボールジヨイントの製造法とし
ては、例えば、球体とロツド本体とを摩擦溶接で
溶接して球付きロツドを製造し、この球付きロツ
ドの球体部をホルダーの金型内に中子の如くセツ
トし、この金型内にダイキヤスト溶融合金を鋳込
んで球体受部内に球体が保持されたホルダーを鋳
造し、このホルダーの球体受部と球付きロツドの
球体部との間に外力を付与してこれらの間に隙間
を形成することによりボールジヨイントを製造す
る方法（実公昭54−12414号公報）等が知られて
おり、この方法においては、球付きロツドの球体
部を構成する球体として表面が円滑で真球度の高
いものを使用することができ、また、この球体を
中子としてホルダーの球体受部を鋳造することが
できるのでその球体受部の内面に硬いチル層を形
成することもできるという特長を有することが知
られている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の製造方法において
は、ホルダー鋳造金型内で中子として使用される
球体をそれが動かないように固定する手段がな
く、このホルダー鋳造金型内にダイキヤスト溶融
合金を鋳込んだ際にこの球体がダイキヤスト溶融
合金の流れで動いてしまう場合があり、球体がそ
の位置づれを起して不良品が生じる場合があつた
ほか、このダイキヤスト溶融合金の鋳込みに熟練
を要し、また、このようなことから生産性の点で
も問題があつた。

また、上記従来の製造方法においては、球体と
ロツド本体とを溶接して球付きロツドを形成する
際に、両者の間を接触させて加圧しながら相対的
に回転させてその時の摩擦熱を利用して接合させ
る、いわゆる摩擦溶接で接合しており、この摩擦
溶接の際に球体とロツド本体との間に加えられる
圧力が高く、たとえ真球度の高い球体を使用して
もこの摩擦溶接の際に球体に作用する高い圧力と
高い摩擦熱のためにその真球度が狂つてしまい、
球付きロツドとなつた際にはすでにその球体部の
真球度が低下し、真球度の高い球体を使用する意
味が失われてしまうほか、この球体部を回転及び
揺動可能に収容するホルダーの球体受部との間に
必要以上の大きな隙間を設ける必要が生じ、この
大きな隙間を形成するために球体部と球体受部と
の間に必要以上の大きな外力を加える必要が生じ
て誤つて球体受部を破損させたり、複数組合わせ
てリンク機構等を構成した際に上記球体部と球体
受部との間の大きな隙間が集積して力の伝達等に
おける精度が著しく低下するという問題があり、
さらに、このような球体部真球度の狂いによりこ
の球体部と球体受部との間の隙間が必要以上に大
きくなると、使用時に両者の間に大きな衝撃荷重
が作用する原因になり、鋳造で形成したホルダー
の球体受部が破損する原因にもなつていた。加え
て、摩擦溶接によつて球付きロツドを形成する場
合、溶接後の焼き戻し処理を別工程で行わなけれ
ばならず、しかも、溶接後焼き戻し処理まで長い
時間放置すると溶接部分にいわゆる置き割れが生
じるので、溶接後できるだけ早く焼き戻し処理を
しなければならず、さらに、溶接部のバリ取り工
程も必要になつて製造工程が制約されるという問
題があつた。

従つて、本発明の目的は、球付きロツドの球体
部の真球度が極めて高く、それ故に球体部とこの
球体部を収容するホルダーの球体受部との間の隙
間を小さくすることができ、これらの間のがたつ
きをなくしてその回転及び揺動運動を円滑にする
ことができるほか、使用途中にこれらの間に大き
な衝撃荷重が作用することがないボールジヨイン
トを製造することができる方法を提供することに
ある。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、球付きロツドを構成する
真球度の高い球体を球体受部の中子としてホルダ
ー鋳造金型内にセツトすると共にこの球体を一方
の金型部材とホルダーの雌ねじ部を形成するため
のスライド中子との間に固定し、このホルダー鋳
造金型内にダイキヤスト溶融合金を鋳込んで球体
受部内に球体が保持されたホルダーを鋳造し、次
に、このホルダーに保持された球体の球面とロツ
ド本体の端部に形成された平坦面とを突合せると
共に、これら両部材には溶接電流を通電するため
の電極を接続し、突合せプロジエクシヨン溶接で
上記両部材を接合して球体部がホルダーに保持さ
れた球付きロツドを形成し、そのままの電極接続
状態で再度電流を通電して接溶部分に焼戻し処理
を施した後、上記ホルダーの球体受部と球付きロ
ツドの球体部との間に外力を付与してこれらの間
に隙間を形成すると共に、上記スライド中子によ
つて形成された開口部内壁に雌ねじを刻設してホ
ルダーの雌ねじ部と油充填用空間部とを形成する
ことを特徴とするボールジヨイントの製造法であ
る。

本発明方法において、高い球体部真球度を有す
る球付きロツドを備えたボールジヨイントを製造
する方法としては、基本的には真球度の高い球体
を使用し、その球体とロツド本体との間を突合せ
プロジエクシヨン溶接により溶接すればよく、当
該溶接によれば、溶接ばりの生成が少なく、この
溶接ばりを除去する切削加工等の必要がない。加
えてロツド本体の端部に形成された平坦面と球体
の球面とを突合せて溶接を行なうことにより、上
記球面がプロジエクシヨン部として機能するの
で、両部材に何等特別な加工を施すことなく、こ
れら部材間に通電するのみで容易にプロジエクシ
ヨン溶接を実施することができる。

また、このプロジエクシヨン溶接によつて球体
とロツド本体とを溶接した後、そのままの電極接
続状態で再度電流を流すことにより容易に溶接部
分の焼戻し処理を行うことができる。これによ
り、例えば高炭素含有鋼では溶接後長時間放置す
るとその溶接部分に割れが生じる、いわゆる置き
割れが起るが、このように溶接に引続いて焼戻し
処理を行うことによりこの置き割れの発生を完全
に防止することができる。

更に、本発明においては、ホルダー鋳造時に球
体を確実に固定すべく、金型部材とスライド中子
とによつて球体を挾持し鋳造を行なつているの
で、鋳造されたホルダーは上記スライド中子に対
応した開口を具備したものとなるが、この開口
は、ロツド本体と球体との突合せプロジエクシヨ
ン溶接時にはロツド本体と球体とを加圧する溶接
治具兼電極の装入口として機能する他、被連結部
材を当該開口に固定することによつてボールジヨ
イント使用時には油溜め部として機能する。

［作用］ 本発明方法によれば、中子として使用する球体
が一方の金型部材とホルダーの雌ねじ部を形成す
るためのスライド中子との間に固定されるので、
ダイキヤスト溶融合金を鋳込む際に球体がその位
置づれを起すことがない。

また、球体の球面をプロジエクシヨン部として
利用した突合せプロジエクシヨン溶接でロツド本
体と真球度の高い球体とを接合することにより、
球体真球度の高い球付きロツドを容易に製造する
ことができ、また、この真球度の高い球体を中子
としてホルダーの球体受部を鋳造するのでこの球
体受部と球体との間の隙間を必要最小限の大きさ
にすることができ、使用途中に大きな衝撃荷重の
発生しない構造とすることができる。

［実施例］ 以下、添付図面に示す実施例に基いて、本発明
のボールジヨイントの製造法を具体的に説明す
る。

第１図において、本発明方法によつて製造され
るボールジヨイントの第一実施例が示されてい
る。このボールジヨイントは、一端側に球体受部
２を備えると共にその他端部に雌ねじ部３を備
え、球体受部２の開口方向と雌ねじ部３の開口方
向とが互いに反対方向を向いているホルダー１
と、一端側に上記ホルダー１の球体受部２内に必
要最小限の隙間を維持して回転及び揺動可能に保
持される真球度の高い球体部５を備え、他端部に
連結部６を備えた球付きロツド４と、上記球体受
部２と球付きロツド４の連結部６の基部との間に
取付けられ、上記球体部５と球体受部２の間に供
給されるグリース等の潤滑剤を収容すると共にこ
の球体部５と球体受部２の間に埃やごみ等が侵入
するのを防止するシール部材７とで構成されてお
り、上記雌ねじ部３に被連結部材８の雄ねじ部８
ａが螺合した際にこの雄ねじ部８ａと球付きロツ
ド４の球体部５との間に油溜め部９が形成される
油充填用空間部９ａが形成されている。

この実施例において、上記球付きロツド４の連
結部６はおねじ６ａに形成されており、さらに、
球付きロツド４の基部にはそのおねじ６ａを他の
被連結部材に結合させる際にこの球付きロツド４
を回転させるための工具が係合する六角状の工具
係合部１０が形成され、同様にホルダー１の連結
部３の一端にも工具が係合する略六角状の工具係
合部１１が形成されている。さらに、上記シール
部材７はその一端部７ａが上記工具係合部１０に
係止し、他端部７ｂが球体受部２の開口縁部に係
止してその間に潤滑剤ポケツト１２を形成してお
り、また、上記ホルダー１の球体受部２の開口縁
部には、この球体受部２に保持されて揺動する球
付きロツド４の揺動角を規制する縁取り面１３が
形成されている。

次に、この実施例に係るボールジヨイントの製
造法については、先ず球体４ａを中子としてホル
ダー１を鋳造し、次に鋳造されたホルダー１に保
持された球体４ａとロツド本体４ｂとを突合せプ
ロジエクシヨン溶接して球付きロツド４を製造す
る方法で行う。

すなわち、第２図に示すように、真球度の高い
球体４ａをホルダー１を鋳造する際のその球体受
部２の中子として上下に分割されたホルダー鋳造
金型２０内にセツトし、この際中子として使用さ
れる球体４ａを上部金型部材２１と下部金型部材
２２を貫通してホルダー１の雌ねじ部３を形成す
るためのスライド中子２３との間に挟み込んで固
定し、このホルダー鋳造金型２０内にダイキヤス
ト溶融合金を鋳込んだホルダー１を鋳造する。こ
のようにして鋳造されたホルダー１は、第３図に
示すように、その球体受部２に球付きロツド４の
球体部５となる球体４ａが鋳込まれて保持され、
また、上記球体受部２の底部側には油溜め部９と
なる油充填用空間部９ａが形成されている。な
お、この実施例では、この状態でホルダー１の連
結部３についてその雌ねじ３ａや工具係合部１１
の加工を施しているが、これらの加工はホルダー
１に保持された球体４ａとロツド本体４ｂとの突
合せプロジエクシヨン溶接が終了した後に行つて
も良い。

このようにして球体４ａが鋳込まれたホルダー
を鋳造した後、第３図に示すように、球体４ａの
球面とロツド本体４ｂの端部に形成された平坦面
とを互いに当接させると共に、これら両部材４
ａ，４ｂには夫々溶接電流を通電するための電極
を接続し、所定の圧力Ｆを作用させながら所定の
溶接電流を所定の溶接時間流して上記ロツド本体
４ｂと球体４ａとを突合せプロジエクシヨン溶接
で接合し、さらにそそのまま電極接続状態で再度
電流を流して溶接部分に焼戻し処理を施し、第４
図に示すような球付きロツド４の球体部５が球体
受部２内に鋳込まれたホルダー１を形成する。こ
の際、ホルダー１の球体受部２に開口する油充填
用空間部９ａには圧力Ｆを受けるための治具（図
示せず）を装入して球体４ａを支持することが好
ましく、このように油充填用空間部９ａを介して
治具を球体４ａに当接させれば、この治具を球体
４ａ側の電極として利用することができる。

次に、このようにして形成されたホルダー１の
球体受部２と球付きロツド４の球体部５との間
に、例えば、上記球体受部２の外周を軽く叩にて
軽い衝撃を作用させたり、球付きロツド４に引張
り力を作用させる等の手段で外力を付与してこれ
らの間に微小な隙間を形成し、ホルダー１の球体
受部２に対して球付きロツド４の球体部５が回転
及び／又は揺動し得るようにする。

さらに、第１図に示すように、ホルダー１の球
体受部２の開口縁部と球付きロツド４の連結部６
基部に設けられた工具係合部１０との間にシール
部材７を取付け、このシール部材７が形成する潤
滑剤ポケツト１２内にグリース等の潤滑剤を充填
する。

なお、本発明のボールジヨイントは、これを使
用する際に上記ホルダー１の球体受部２の底部に
形成された油充填用空間部９ａ内にグリース等の
潤滑剤を充填し、ホルダー１の雌ねじ部３ａに被
連結部材８の雄ねじ部８ａを螺合し、この雄ねじ
部８ａと球付きロツド４の球体部５との間に油溜
め部９を形成する。

［発明の効果］ 本発明方法によれば、鋳造時において球体が金
型内に確実に固定され、ダイキヤスト溶融合金を
鋳込む際に球体がその位置づれを起すことがない
ので、不良品の発生を防止することができる他、
球体受部と球体部との間の隙間を必要最小限の大
きさにすることができ、使用途中にこれらの間に
大きな衝撃荷重が作用することが少なくて耐久性
のあるボールジヨイントを製造することができ
る。

また、球体の球面をプロジエクシヨン部として
利用した突合せプロジエクシヨン溶接でロツド本
体とホルダーに保持された真球度の高い球体を接
合するので、球体真球度の高い球付きロツドを短
時間で容易に製造することができ、溶接ばりにつ
いてもこれを除去する切削工程を必要とせず、さ
らに、焼戻し処理についても単に再電流を流すだ
けで溶接工程に引続き簡単に行うことができ、生
産性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により製造し得るボールジ
ヨイントを示す断面図、第２図は球体を中子とし
てホルダーを鋳造する方法を示す説明図、第３図
はホルダーに鋳込まれた球体とロツド本体とを突
合せプロジエクシヨン溶接で接合する方法を示す
説明図、第４図は第３図に示す突合せプロジエク
シヨン溶接で形成された球付きロツド及びホルダ
ーを示す断面説明図である。 符号説明、１…ホルダー、２…球体受部、３…
雌ねじ部、４…球付きロツド、５…球体部、６…
連結部、７…シール部材、８…被連結部材、８ａ
…雄ねじ部、９…油溜め部、４ａ…球体、４ｂ…
ロツド本体、２０…ホルダー鋳造金型、２１，２
２…金型部材、２３…スライド中子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 球付きロツドを構成する真球度の高い球体を
   球体受部の中子としてホルダー鋳造金型内にセツ
   トすると共にこの球体を一方の金型部材とホルダ
   ーの雌ねじ部を形成するためのスライド中子との
   間に固定し、このホルダー鋳造金型内にダイキヤ
   スト溶融合金を鋳込んで球体受部内に球体が保持
   されたホルダーを鋳造し、次に、このホルダーに
   保持された球体の球面とロツド本体の端部に形成
   された平坦面とを突合せると共に、これら両部材
   には溶接電流を通電するための電極を接続し、突
   合せプロジエクシヨン溶接で上記両部材を接合し
   て球体部がホルダーに保持された球付きロツドを
   形成し、そのままの電極接続状態で再度電流を通
   電して溶接部分に焼戻し処理を施した後、上記ホ
   ルダーの球体受部と球付きロツドの球体部との間
   に外力を付与してこれらの間に隙間を形成すると
   共に、上記スライド中子によつて形成された開口
   部内壁に雌ねじを刻設してホルダーの雌ねじ部と
   油充填用空間部とを形成することを特徴とするボ
   ールジヨイントの製造法。