JPS5856418Y2 - ボ−ルジヨイント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はボールジヨイントの改良に関し、更に詳細に述
べると、自動車のステアリング系統およびサスペンショ
ン系統等に用いられるベアリング部材として合成樹脂製
の一体型ボールシートを用いた耐高荷重性のボールジヨ
イントにおける接面への潤滑油供給構造の改良に関する
。

合成樹脂のボールシートは、ボールシート内球面とボー
ルスタッド球頭部との接触面においてポールスタッドに
伝達された荷重を受けるが、この接触面においてボール
シート内球面が受ける単位面積当りの荷重（以下単に面
圧という）が高く戒ると、ボールジヨイントは使用短期
間において所定の機能を失う。

すなわち、ボールシートの面圧が高く戒ると、ボールシ
ート内球面にへたりが発生し、しかもボールシート内球
面の摩耗が速く、さらにクリープ現象によるボールシー
トの変形量が大きいためである。

したがって、第１図および第２図に示すようにボールシ
ート内球面を故意にいびつに成形し、ボールジヨイント
組立後においてボールシート内球面とポールスタッド球
頭部が部分的に接触してポールスタッド球頭部を適当な
予荷重のもとに保持せしめ、かつ非接触空間を潤滑剤溜
として利用するようにしたものは、ボールシート面圧が
高く、上述の悪影響を受けやすい。

また、第３園に示すようにあらかじめボールシート内球
面をほぼ真珠に成形し、かつハウジング内にボールシー
トを圧入した際に外形がほとんど変化しない形状に成形
されたボールシートは、上述のボールシートに比較して
ボールシート内球面とポールスタッド球頭部との接触面
が多いだけ荷重が分散されて面圧が低くなり、面圧が高
いことによる悪影響を受は難い。

しかし、第３図に示すようなインジェクションにより一
体成形される合成樹脂のボールシートは、インンエクシ
ョン内球金型の真珠精度を高めても設計ボールシートの
肉厚変化に対応して複雑な材料ひけが発生するため、ボ
ールシート内球面の真球度を高めてボールシート内球面
とボールスタッド球頭部との接触面積を多くすることが
できず、幾度もインジェクション金型を材料ひけを見込
んで試作修正してボールシート内球面の真球度を高める
ことに戊り、多大な時間と労力とを要して製造されてい
た。

さらにまた、ボールシート内球面とポールスタッド球頭
部との接触面積を単に多くしたのみでは、接触面におけ
る潤滑性が悪く戊る問題もあった。

そこで本考案は、上記問題点を解決するために行われた
もので、ボールシート底面に閉鎖した底部を設け、その
底部の外周に環状外周壁を形成するとともに、その環状
外周壁と底部中央とを連結するリブを数条設け、さらに
そのリブとボールシート底面によって形成された複数の
空間の個々とボールシート内球面を直接連通ずる孔を設
けて、複数の空間の個々をボールシート内球面とボール
スタッド球状頭部との接触面の潤滑に共し、もって耐高
荷重性のボールジヨイントの提供を目的とするもので゛
ある。

以下本考案の実施例のその構成を図面によって説明する
。

第４図は本考案によるボールジヨイントの実施例を表わ
すもので、図において、４は金属製のハウジングで゛、
はは゛円筒状のハウジング内周壁７を有する。

１３は合成樹脂たとえば硬度の高いポリアセタール樹脂
から成る一体型のボールシートで、ハウジング４内に収
容されている。

１は金属製のボールスタッドで、ボールシート１３に回
転自在に支持された球頭部３を有する。

２７は金属製のプラグで、ハウジング４の底部開口６を
閉じ、ボールシート１３の底面に当接してボールシート
１３を予圧するようにハウジング４の位置決め段部９に
がしめ固定されている。

１０は弾性ゴム体から成るダストブーツで、ハウジング
上部開口５を覆うように下部の金属製弾性ノング１２を
一体的に埋設した大開口がハウジング４のダストブーツ
嵌合外周８に圧入嵌合され、上部のナイロンリング１１
によって補強された小開口がポールスタッド１の軸部２
に適合されている。

ボールシート１３は、第５図、第６図および第７図に示
されるように、その外周１６はハウジング内周壁７にほ
とんど変形すること無く適合するほぼ円筒の形状と戒っ
ており、ハウジング内周壁７に対する外周１６の円周上
の締代は約プラス０．２ｍｍ〜マイナス０．１ｍｍ程度
と或っている。

またボールシート１３は上部にポールスタッド１の球頭
部３を受は入れるためのボールシート開口１４とその間
口１４から底部に向かって伸びるスタッド２１とを有し
、その間口１４に続く内側にはほぼ真球に成形されたポ
ールスタッド１の球頭部り３の球径とほぼ同一の内球面
１５を有する。

またボールシート１３は下部に略球面状の底部１９を有
し、その底部１９の最底部表面に平坦な底部中央２６を
有する。

その底部中央２６の周りには、環状外周壁１７が底部中
央２６の表面と同一面までの長さ：に成形されている。

そしてその底部中央２６と環状外周１７とを連結する半
径方向のリブ２４が４条９０度の位相角をもって、やは
り同一底面まで設けられている。

そしてまたそのリブ２４によって区切られた個々の空間
２０は、底部外表面１Ｂから内球面１５の溝２２または
スリット２１にボールシート軸線方向に貫通せられた孔
２３によって内球面１５と通じている。

なお内球面１５に形成された溝２２は、非常に浅くまた
幅の狭いものでよい。

このようにボールシート１３の肉厚は全体的にほぼ一定
に設計されており、閉鎖された底部中央２６の底部内表
面はもとより、底部外表面１８もほぼ球面状に成形され
ている。

上記ボールジヨイントの組立は次のようにして行われる
。

まずボールシート１３の内球面１５および底部の空間２
０にグリス等の潤滑剤を塗布し、上部のボールシート開
口１４を押し拡げてポールスタッド１の球頭部３を挿入
する。

これにより内球面１５と球頭部３はほぼ全体的に均一に
広く接触し、またボールシート外周１６も球頭部３を挿
入したことによる変形はほとんど見られない。

すなわち、ボールシート１３の肉厚を全体的にほぼ一定
に設計しインジェクション成形の際に発生する材料ひけ
を均一化したことにより、ボールシート１３の内球面１
５は真球度が高く或っており、しかも内球面１５の内径
がポールスタッド１の球頭部３の球径とほぼ同一に成形
されているためである。

つぎに、ポールスタッド１とボールシート１３との組立
体をハウジング４の内部に圧入する。

この圧入においてもボールシート外周１６がハウジング
内周壁７とほは゛同一の寸法形状であるため、ボールシ
ー１−１３の圧縮変形量は微少であり、ボールシート内
球面１５の面圧が極部的に上昇するような変形は生じな
い。

その後、ボールシート底部にプラグ２７を適合させ、続
いてハウジング４の底部開口６縁をかしめてプラグ２７
がボールシート４を予圧するように、ハウジング４のプ
ラグ位置決め段部９にプラグ２７を位置決め固定する。

これにより、ボールシート１３はボールスタッド１の球
頭部３中心に向う均等な内部応力を発生し、ポールスタ
ッド１の球頭部３を適宜の弾性力で確実に保持する状態
となる。

さらにその後、ダストブーツ１０の内部にグリス等の潤
滑剤を注入し、ダストブーツ１０をハウジング４の上部
の嵌合外周８に圧入嵌合せしめる。

つぎに上記構成のボールジヨイントの作動を説明する。

ポールスタッド１の球頭部３はボールシート１３により
球頭部先端も含めほぼ全面に亘って球頭部中心に向う均
一な応力によって保持されており、ポールスタッド１の
軸線方向の縦荷重およびそれと直角方向の横荷重などを
広い接触面に分散して支え、ポールスタッド１の回転お
よび揺動トルクを適度に保つことができる。

また衝撃的に高荷重が負荷された場合、その負荷の方向
によりボールシート底部の空間２０．２０・・・・・・
のうち少なくとも１つにおいて荷重の大きさに応じた空
間体積の変化を起し、それにともない空間２０とボール
シート内球面１５に設けられた溝２２またはスリット２
１との間で孔２３を介してそこに封入された潤滑剤の強
制移動が発生し、それによって荷重に対応して荷重方向
に対向するボールシート内球面１５とボールスタッド球
頭部との接触面へ直接潤滑剤を供給してその接面の潤滑
を促すことができる。

以上のように本考案によるボールジヨイントは、ボール
シートに閉鎖した底部とその底部に環状の潤滑油溜め空
間を複数に仕切って形威し、その空間の個々をそれぞれ
ボールシート内球面に連通ずるようにしたので、ボール
シートの内球面が広い面積でポールスタッド球頭部と接
触してポールスタッドに与えられる荷重が広い接触面積
に適当に分散して受けられるとともに、その荷重によっ
て引き起こされる強制的な潤滑すなわち、個々の空間か
ら荷重に対応して荷重方向に対向する面圧の高い接面へ
直接潤滑油を供給することにより、ボールジヨイントは
長期にわたって高荷重に耐えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図はそれぞれ従来のボールジ
ヨイントを表わす説明図。 第４図は本考案によるボールジヨイントを表わす一部断
面正面図。 第５図は第４図に示したボールジヨイントのボールシー
ｌ〜のみを表わす正面図。 第６図は第５図の底面図。 第７図は第６図のＡ−Ａ断面を表わす断面正面図である
。 記号の説明、１・・・・・・ポールスタッド、３・・・
・・・球頭部、４・・・・・・ハウジング、６・・・・
・・底部開口、７・・・・・・ハウジング内周壁、１３
・・・・・・ボールシート、１４・・・・・・ボールシ
ート開口、１５・・・・・・内球面、１６・・・・・・
外周、１７・・・・・・環状外周壁、１８・・・・・・
底部外表面、１９・・・・・・底部、２０・・・・・・
空間、２１・・・・・・スリット、２２・・・・・・溝
、２３・・・・・・孔、２４・・・・・・リブ、２５・
・・・・・周壁底面、２６・・・・・・底部中央、２７
・・・・・・プラグ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング４内にボールスタッド１の球状頭部３を回転
   自在に支持した硬質弾性プラスチック製の略円筒状一体
   型ボールシート１３を圧入し、かつ前記ハウジング４の
   一端開口６にプラグ２７を前記ボールシート１３を予圧
   するように固定したボールジヨイントにおいて、前記ボ
   ールシート１３には上部に開口１４と、その開口に続く
   内側にポールスタッド１の球状頭部３の球径とほぼ同一
   内径の内球面１５と、前記開口１４と反対側の下部を閉
   鎖する略球面状の底部１９と、その底部１９の外周に環
   状の外周壁１１とを設けるとともに、前記プラグ２７と
   そのプラグ２７と対向する前記底部１９およびその底部
   １９外周の外周壁１７とによって形成された環状の空間
   ２０を複数に区切る半径方向の仕切り２４を前記ボール
   シート底部１９に設け、その個々の空間２０には潤滑油
   を封入するとともに個々の空間２０とボールシート内球
   面１５とを連通ずる孔２３をそれぞれ前記底部１９に貫
   通形威し、もって個々の空間２８から荷重に対応して荷
   重方向に対向する接面へ直接潤滑油を供給することを特
   徴とするボールジヨイント。