JPH11182530A - ボールジョイント - Google Patents

ボールジョイント

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JPH11182530A
JPH11182530A JP36536397A JP36536397A JPH11182530A JP H11182530 A JPH11182530 A JP H11182530A JP 36536397 A JP36536397 A JP 36536397A JP 36536397 A JP36536397 A JP 36536397A JP H11182530 A JPH11182530 A JP H11182530A
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JP
Japan
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ball
ball seat
socket
soft
seat
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Application number
JP36536397A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Kondo
哲夫 近藤
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Otics Corp
Original Assignee
Otics Corp
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Publication date
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Publication of JPH11182530A publication Critical patent/JPH11182530A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟質ボールシートに生じるクリープ等を防止
して,かしめ時の回転トルクや剛性を長期的に持続する
ことができるボールジョイントを提供すること。 【解決手段】 球頭部71を有するボールスタッド7
と,球頭部71を覆うソケット6と,ソケット6の内部
に球頭部71と対面させて配設したボールシートと,ソ
ケット6の開口部60に固定されてボールシートを球頭
部71との間に挟持するキャップ10とを有する。ボー
ルシートは,球頭部71の先端部711とキャップ10
との間に配設される軟質ボールシート2と,球頭部71
の側端部716とソケット6との間に配設される硬質ボ
ールシート3とよりなる。軟質ボールシート2はボール
スタッド7の軸方向に貫通穴20を有し,一方,キャッ
プ10は軟質ボールシート2の貫通穴20に嵌合する嵌
合突起部15を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,自動車のステアリング機構,サ
スペンション機構等に用いるボールジョイントに関す
る。
【0002】
【従来技術】従来,自動車のサスペンションに設けるボ
ールジョイントとしては,例えば,以下に示す構造のも
のが知られている。即ち,図7に示すごとく,ボールジ
ョイント9は,上記球頭部71を有するボールスタッド
7と,上記球頭部71を覆うソケット6と,該ソケット
6の内部に球頭部71と対面させて配設したボールシー
トと,上記ソケット6の開口部60に固定されてボール
シートを球頭部71との間に挟持するキャップ91とを
有する。
【0003】上記ボールシートは,上記球頭部71の先
端部711とキャップ91との間に配設される軟質ボー
ルシート2と,上記球頭部71の側端部716とソケッ
ト6との間に配設される硬質ボールシート93とよりな
る。そして,上記軟質ボールシート2はボールスタッド
7の軸方向に貫通穴20を有する。上記キャップ91は
フラットな板状体である。
【0004】なお,同図は,キャップ91に対し,ソケ
ット6のかしめ部61をかしめ固定した後の状態を示し
ている。つまり,ソケット6内に,硬質ボールシート9
3,ボールスタッド7,軟質ボールシート2,キャップ
91を組付けた後に,かしめ部61において,ローラ
(図示略)等にてかしめを行い,締めしろeだけ上記軟
質ボールシート2が締め込まれている(図3参照)。そ
のため,上記軟質ボールシート2がソケット6の内部ガ
タを吸収し,上記ボールジョイント9は剛性の高い状態
となる。なお,硬質ボールシート93の下端部は,球頭
部71の形状に沿った状態に絞り込まれている。
【0005】また,硬質ボールシート93の内周面には
軸方向に複数本の突条931を設けてあり,軟質ボール
シート2を締め込むことによって,この軟質シート2の
外径がふくらみ,上記突条931にくい込む。さらに軟
質ボールシート2の締めしろeにバラツキが生じても,
硬質ボールシート93との間隙Qにより,そのバラツキ
は吸収される。
【0006】そのため,上記構造のボールジョイント9
においては,加工公差等の寸法のバラツキを吸収し,こ
れを原因とする過大回転トルクの発生を抑えると共に,
軟質ボールシート2がボールスタッド7の回転に伴って
回転することを防止する(特公平2−19329号参
照)。
【0007】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来のボ
ールジョイント9には,以下に示すごとき問題がある。
即ち,上記ボールジョイント9においては,上記過大回
転トルクの抑制,及び剛性確保のために軟質ボールシー
ト2が設けてある。しかし,上記軟質ボールシート2に
外力や熱の影響を受けてクリープやへたりを生じるた
め,上記軟質ボールシート2が長期間の間に半径方向へ
流動変形する。これは,上記軟質ボールシート2の外周
側においては,上記硬質ボールシート93の突条931
によって吸収されるが,軟質ボールシート2の内周側に
位置する貫通穴20には,流動変形を規制,もしくは吸
収するものがない。
【0008】そのため,上記軟質ボールシート2が貫通
穴20の方向へ流動変形する。それ故,かしめ時におけ
るボールジョイント9の回転トルクや剛性等の初期特性
は,時間と共に低下してしまう(図4参照)。
【0009】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,軟質ボールシートに生じるクリープやへ
たりを防止して,かしめ時の回転トルクや剛性を長期的
に持続することができるボールジョイントを提供しよう
とするものである。
【0010】
【課題の解決手段】請求項1の発明は,球頭部を有する
ボールスタッドと,上記球頭部を覆うソケットと,該ソ
ケットの内部に上記球頭部と対面させて配設した合成樹
脂製のボールシートと,上記ソケットの開口部に固定さ
れて上記ボールシートを上記球頭部との間に挟持するキ
ャップとを有するボールジョイントにおいて,上記ボー
ルシートは,上記球頭部の先端部とキャップとの間に配
設される軟質ボールシートと,上記球頭部の側端部とソ
ケットとの間に配設される硬質ボールシートとよりな
り,上記軟質ボールシートはボールスタッドの軸方向に
貫通穴を有し,一方,上記キャップは上記軟質ボールシ
ートの上記貫通穴に嵌合する嵌合突起部を有することを
特徴とするボールジョイントにある。
【0011】本発明において最も注目すべきことは,上
記キャップは上記軟質ボールシートの貫通穴に嵌合する
嵌合突起部を有することである。
【0012】次に,本発明の作用につき説明する。本発
明のボールジョイントにおいては,上記キャップの嵌合
突起部が,上記軟質ボールシートの上記貫通穴に嵌合し
ている。そのため,ボールスタッドの軸方向より入力さ
れた圧縮荷重等の外力,及び回転による摩擦熱等の熱の
影響を受けても,上記キャップの嵌合突起部が,上記軟
質ボールシートの貫通穴の方向(内周側)への流動変形
を防止する。そのため,軟質ボールシートにクリープや
へたりが生じることがない。それ故,長期的に,必要以
上の上記軟質ボールシートの変形を防止することができ
る。
【0013】なお,上記ボールシートは合成樹脂製であ
って,上記軟質ボールシートとしては,ポリアセタール
樹脂,ポリアミド樹脂等により構成することができる。
また,上記硬質ボールシートとしては,ポリエステル系
エラストマー等により構成することができる。なお,上
記嵌合突起部の形状としては,軟質ボールシートの変形
を防止することができればよく,特に環状だけに限定さ
れない。
【0014】次に,請求項2の発明のように,上記貫通
穴はその開口端が斜面形状を呈しており,上記キャップ
の嵌合突起部は上記開口端に接触すると共に上記斜面形
状に沿ったテーパ部を有することが好ましい。この場合
には,上記キャップの嵌合突起部を上記軟質ボールシー
トの貫通穴に容易に嵌合させることができる。
【0015】次に,請求項3の発明は,球頭部を有する
ボールスタッドと,上記球頭部を覆うソケットと,該ソ
ケットの内部に上記球頭部と対面させて配設した合成樹
脂製のボールシートと,上記ソケットの開口部に固定さ
れて上記ボールシートを上記球頭部との間に挟持するキ
ャップとを有するボールジョイントにおいて,上記ボー
ルシートは,上記球頭部の先端部とキャップとの間に配
設される軟質ボールシートと,上記球頭部の側端部とソ
ケットとの間及び上記軟質ボールシートとキャップとの
間に配設される硬質ボールシートとよりなり,上記軟質
ボールシートはボールスタッドの軸方向に貫通穴を有
し,一方,上記硬質ボールシートは上記貫通穴に挿入す
る挿入突起部を有することを特徴とするボールジョイン
トにある。
【0016】本発明において最も注目すべきことは,上
記硬質ボールシートは上記軟質ボールシートの貫通穴に
挿入する挿入突起部を有することである。
【0017】次に,本発明の作用につき説明する。本発
明のボールジョイントにおいては,上記硬質ボールシー
トの挿入突起部が,上記軟質ボールシートの貫通穴に挿
入されている。そのため,上記硬質ボールシートの挿入
突起部が,上記軟質ボールシートの貫通穴の方向(内周
側)への流動変形を防止する。それ故,長期的に,上記
軟質ボールシートが必要以上に変形することを防止する
ことができる。
【0018】次に,請求項4の発明のように,上記挿入
突起部は,上記貫通穴の内形状と同じ外形状を有してい
ることが好ましい。この場合には,上記軟質ボールシー
トの貫通穴の方向への流動変形を,より確実に防止する
ことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】実施形態例1 本発明の実施形態例にかかるボールジョイント1につ
き,図1〜図3を用いて説明する。なお,本発明にかか
るボールジョイント1は自動車のサスペンションに設け
られるもので,例えば,車体側にはソケット6,車輪側
にはボールスタッド7が接続される。
【0020】本例のボールジョイント1は,図1に示す
ごとく,球頭部71を有するボールスタッド7と,上記
球頭部71を覆うソケット6と,該ソケット6の内部に
球頭部71と対面させて配設した合成樹脂製のボールシ
ートと,上記ソケット6の開口部60に固定されてボー
ルシートを球頭部71との間に挟持するキャップ10と
を有する。上記ボールシートは,図1に示すごとく,上
記球頭部71の先端部711とキャップ10との間に配
設される軟質ボールシート2と,上記球頭部71の側端
部716とソケット6との間に配設される硬質ボールシ
ート3とよりなる。なお,同図は,ソケット6のかしめ
部61をかしめ固定した後の状態を示している。
【0021】上記軟質ボールシート2はボールスタッド
7の軸方向に貫通穴20を有する。該貫通穴20はその
開口端203が斜面形状を呈している。一方,図2に示
すごとく,上記キャップ10は上記軟質ボールシート2
の上記貫通穴20に嵌合する嵌合突起部15を有する。
該嵌合突起部15は上記開口端203に接触すると共に
斜面形状に沿った円錐状のテーパ部153を有してい
る。また,上記キャップ10の嵌合突起部15は,プレ
ス成形によりキャップ10と一体的に成形されている。
また,円錐台状の嵌合突起部15における円周面が,テ
ーパ部153である。なお,図3に示すごとく,上記軟
質ボールシート2に設けた貫通穴20の開口端203
は,かしめ前の自由状態においても斜面形状を呈してい
る。その他は,従来例を参照されたい。
【0022】次に,本例における作用効果につき説明す
る。本例のボールジョイント1においては,図1に示す
ごとく,キャップ10の嵌合突起部15に設けたテーパ
部153と,軟質ボールシート2の貫通穴20に設けた
開口端203とが接触した状態で,キャップ10の嵌合
突起部15が,上記貫通穴20に嵌合している。
【0023】そのため,ボールスタッド7の軸方向より
入力された圧縮荷重等の外力,及び回転による摩擦熱等
の熱の影響を受けても,嵌合突起部15のテーパ部15
3が,軟質ボールシート2が上記貫通穴20へ流動変形
することを,防止する。そのため,軟質ボールシート2
にクリープやへたりが生じることがない。それ故,長期
的に,必要以上の軟質ボールシート2の変形を防止する
ことができる。
【0024】図4に,本例のボールジョイント1におけ
る,回転トルクと時間との関係を説明する。なお,上記
回転トルクは,回転角度±30度,回転速度0.05H
zの条件でトルクレンチにて測定されたものである。
【0025】図4より,実線Aで示した本例のボールジ
ョイント1における回転トルクは,組付け直後わずかに
低下するが,その後はほとんど低下しなくなりその値が
安定することが分かる。一方,一点鎖線Bで示した従来
例のボールジョイント9における回転トルクは,組付後
からクリープやへたりのために,極めて初期の段階に比
較的急激に低下し,その後は時間の経過に伴って極めて
緩やかに低下し続けることが分かる。
【0026】このことから,本例のボールジョイント1
は,組付け直後の回転トルクや剛性はほとんど変化しな
い。また,外力や熱膨張によるフロー,クリープも機械
的に防止され,初期のASSY特性を長期的に持続させ
ることができる。
【0027】実施形態例2 本例においては,図5,図6に示すごとく,硬質ボール
シート32は,ボールスタッド7に設けた球頭部71の
側端部716とソケット6との間,及び軟質ボールシー
ト2とキャップ10との間に配設されている。また,上
記硬質ボールシート32は,上記軟質ボールシート2の
貫通穴20に挿入する挿入突起部325を有するように
したものである。該挿入突起部325は,上記貫通穴2
0の内形状と同じ外形状を有している。
【0028】上記硬質ボールシート32は,図6に示す
ごとく,上記球頭部71とソケット6との間に設けた筒
部326と,上記軟質ボールシート2とキャップ10と
の間に設けた蓋部321とが一体的に成形されている。
該蓋部321は,かしめ時における軟質ボールシート2
の押圧部328,329を有している。そして,押圧部
329が上記挿入突起部325を有している。
【0029】また,図5に示すごとく,上記軟質ボール
シート2は,上記硬質ボールシート32の押圧部32
8,329に圧接する押圧面28,29を有している。
一方,上記キャップ10は上記押圧部328,329に
圧接する押圧面108,109を有している。なお,図
示はしないが,上記押圧部329と押圧面109との間
には間隙を設けてもよい。これは,各部品の寸法がばら
ついて,軟質ボールシート2の押圧面29を押さえる力
が過大となり,回転トルクが急上昇するのを防ぐためで
ある。その他は,実施形態例1と同様である。
【0030】本例においては,図5に示すごとく,上記
硬質ボールシート32の挿入突起部325が,上記軟質
ボールシート2の貫通穴20に挿入されている。そのた
め,外力や熱の影響を受けても,上記挿入突起部325
が上記軟質ボールシート2の貫通穴20への流動変形を
防止する。そのため,上記軟質ボールシート2にクリー
プやへたりが生じることがない。それ故,長期的に,必
要以上の上記軟質ボールシート2の変形を防止すること
ができる。その他は実施形態例1と同様の作用効果を有
する。
【0031】
【発明の効果】上述のごとく,本発明によれば,軟質ボ
ールシートに生じるクリープやへたりを防止して,かし
め時の回転トルクや剛性を長期的に持続することができ
るボールジョイントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1にかかる,ボールジョイントの断
面説明図。
【図2】実施形態例1かかる,キャップの斜視図。
【図3】実施形態例1にかかる,かしめ前のボールジョ
イントの断面説明図。
【図4】実施形態例1にかかる,回転トルクと時間との
関係を説明する図。
【図5】実施形態例2にかかる,ボールジョイントの断
面説明図。
【図6】実施形態例2にかかる,硬質ボールシートの一
部断面斜視図。
【図7】従来例にかかる,ボールジョイントの断面説明
図。
【符号の説明】
1...ボールジョイント, 10...キャップ, 15...嵌合突起部, 2...軟質ボールシート, 20...貫通穴, 3,32...硬質ボールシート, 325...挿入突起部, 6...ソケット, 60...開口部, 7...ボールスタッド, 71...球頭部, 711...先端部, 716...側端部,

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 球頭部を有するボールスタッドと,上記
    球頭部を覆うソケットと,該ソケットの内部に上記球頭
    部と対面させて配設した合成樹脂製のボールシートと,
    上記ソケットの開口部に固定されて上記ボールシートを
    上記球頭部との間に挟持するキャップとを有するボール
    ジョイントにおいて,上記ボールシートは,上記球頭部
    の先端部とキャップとの間に配設される軟質ボールシー
    トと,上記球頭部の側端部とソケットとの間に配設され
    る硬質ボールシートとよりなり,上記軟質ボールシート
    はボールスタッドの軸方向に貫通穴を有し,一方,上記
    キャップは上記軟質ボールシートの上記貫通穴に嵌合す
    る嵌合突起部を有することを特徴とするボールジョイン
    ト。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記貫通穴はその開
    口端が斜面形状を呈しており,上記キャップの嵌合突起
    部は上記開口端に接触すると共に上記斜面形状に沿った
    テーパ部を有することを特徴とするボールジョイント。
  3. 【請求項3】 球頭部を有するボールスタッドと,上記
    球頭部を覆うソケットと,該ソケットの内部に上記球頭
    部と対面させて配設した合成樹脂製のボールシートと,
    上記ソケットの開口部に固定されて上記ボールシートを
    上記球頭部との間に挟持するキャップとを有するボール
    ジョイントにおいて,上記ボールシートは,上記球頭部
    の先端部とキャップとの間に配設される軟質ボールシー
    トと,上記球頭部の側端部とソケットとの間及び上記軟
    質ボールシートとキャップとの間に配設される硬質ボー
    ルシートとよりなり,上記軟質ボールシートはボールス
    タッドの軸方向に貫通穴を有し,一方,上記硬質ボール
    シートは上記貫通穴に挿入する挿入突起部を有すること
    を特徴とするボールジョイント。
  4. 【請求項4】 請求項3において,上記挿入突起部は,
    上記貫通穴の内形状と同じ外形状を有していることを特
    徴とするボールジョイント。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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