JPS592328Y2 - ボ−ルジヨイントのボ−ルシ−ト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自動車等に用いられるボールジヨイントのボ
ールシート、とくに板金加工により形成されたソケット
と板金加工あるいは鋳鍛鋼品により形成されたキャップ
との間に挾持固定されるボールシートに関するものであ
る。

一般にボールジヨイント、とくに自動車等に使用される
ボールジヨイントにおいて、トルクが所定の値を示して
安定していること、荷重下におけるボールスタッドの変
位（リフト）が一定限度内であることがきびしく要求さ
れ、さらには耐摩耗性にすぐれていることも必要とされ
る。

球状のボールヘッドが嵌合されるボールシートの凹球面
の作成については、その特殊な形状のため、またとくに
合成樹脂を使用する場合にはその材質的な面から精度を
出しにくいのが実情である。

合成樹脂は、その弾性によってボールヘッド球面になじ
みやすい利点もあるが、それでも荷重負担分布が不均一
であったり、ボールヘッドとの当りが出ていないと所定
の設計トルクが得られず、かつばらつきも大きくなり、
さらには耐摩耗性が低減する原因となる。

上述したことは、ボールジヨイントの組立ての際、ボー
ルシートをソケット内に固定する方法あるいはボールシ
ート自体の形状にもかなり影響される。

すなわち、合成樹脂ボールシートをソケットに固定する
方法として従来より、たとえばソケット内に圧入する方
法あるいは２分割されたソケット（ソケットとキャップ
）間に挟持固定する方法などが採用されている。

とくに後者の方法においてはボールジヨイント組立て時
の締付力がシート凹球面に影響を及ぼし、上述した形状
の特殊性ならびに材質的な面と相俟って組立て後、所定
の設計トルクを得ることははなはだ難しいという問題点
に遭遇する。

すなわち、ソケットを板金加工、とくに深絞り加工にて
製作する場合、絞り深さが大きくなるとパンチの進入側
の周縁部内側には製作上彎曲凸面部が形成される。

このような形状のソケットとキャップとの間にボールシ
ートを挟持固定した場合、組立て時の締付力はボールシ
ー川・凹球面に作用し、組立て後、所定の設計トルクを
得ることは難しいという、二とで゛ある。

この考案は上述した欠点を解決すべくなされたもので、
板金加工により形成されたソケツＩ・と板金加圧あるい
は鋳鋼品により形成されたキＡ′ツブとの間に配され、
フランジ部を該ソケットとキャップとで挟持固定される
ボールジョイン１−のボールシートにおいて、内周面に
は球状ボールヘッドを嵌合着座せしめる四球面部がその
一端に開門部をもって形成されており、朴周面には前記
凹球面部の赤道部より下方に環状鍔部が一体に形成され
ており、該環状鍔部にはその上面に湾曲凹面部か形成さ
れているとともに該環状鍔部はその下面側において、そ
の下面基部に形成された環状溝によってシー ｌ・基体
とは離隔せし７められてなるボールジョイン１〜のボー
ルシー １〜を提供するもので゛ある。

以下この考案の実施例を図面により詳述する。

Ａは球状ボールヘッドＢを有するボールスタッドであり
、Ｃは合成樹脂製ボールシート、Ｄは板金加−玉により
形成されたソケット、Ｅは板金加−Ｅあるいは鋳鋼品に
より形成されたキャップである。

ボールシー１− Ｃは内部に球状ボールヘッドＢを嵌合
着座せしめるべく凹球面部１が形成：されており、該四
球面部１の一端にはボール−＼ラドＢを挿入する開口部
２が、そして該開Ｅ１部２と反対側の凹球面部１の底部
中央部には円筒凹部３が形成されている。

４は前記開口部２から底部円筒四部３に向って相対向し
２て穿たれたスリットであり、該スリット４は該凹球面
部１の赤道部Ｒのわずかに−Ｆ方まで穿たれており、該
スリット４の延長部は凹溝５となって底部円筒四部３ま
て゛連続して延びている３、６は前記スリット４ならび
に該スリット４と連続して形成された凹溝５とは別途に
穿たれた凹溝であり、該凹溝６は前記間「１部２かｉ、
底部円筒凹部３にかけて設けられている。

これらのスリット４はボールヘッドＢをシート凹球面部
１内に嵌合挿入するさいのその開Ｌ］部２が外方に拡が
るのを容易ならしめ、かつスリット４に連続する凹溝５
ならびに別途に形成された凹溝６と共にグリースなどの
潤滑剤を保持供給する働きをする。

なお上記スリット４はボールシートの材質に弾性に富ん
だ合成樹脂を使用した場合は必ずしも設ける必要はなく
これを省略して凹溝６だけを形成しても同様の効果が発
揮される。

一方ボールシートＣの件周面には前記内周凹球面部１の
赤道部Ｒより下方に環状鍔部７が一体に形成されており
、該環状鍔部７の上面には彎曲凹面部８が形成されてい
る。

該彎曲凹面部８はソケツｌ−Ｄが板金加圧、すなわち深
絞り加圧によって製作される場合に生ずるパンチ進入側
の内側に形成される彎曲凸面部に適合する。

そして該環状鍔部７の下面にはその基部に該鍔部７をシ
ート基体から離隔するように環状溝９が形成されている
。

二のように環状鍔部７をシー ト基体から離隔するよう
に形成せしめることにより、該鍔部７には環状溝９の隙
間骨だけ径ｊ５向に変形１１稲ｆ’：な自由度か法えら
れている。

すなわち、かく形成されたボールシー トＣを後述する
ソケットとキャップ間に挾持固定する場合、ソケツＩ−
とキャップによる締付力は環状鍔部７に作用することに
なるか、該鍔部７は環状溝９によ−ってシー ｌ−基体
から離隔するように形成されているため該締付力により
変形してこれを該環状溝９の隙間に逃か土、組立て時０
締付力の影響をシー１〜内周門球面部１に与えることが
ない。

したか゛つてシート内周凹球面部には締付力の影響によ
り部分的に他より大きな応力を生しることかないため、
ボ・−ルジョイント組立て後のトルクに影響をＩｊ−え
ず常に所定０設計Ｉ・ルクを得ることができる。

また該環状鍔部７は組立て時の締付力によりソケットと
キャップ間にクサビ作用により密着し、該ソケットとキ
ャップとの合わせ部のシール効果を発揮する。

そして、環状鍔部７が一体に形成されたボールシー ｔ
−Ｘ周面は第２図あるいは第４図に示すように種々の形
状をとることができる。

すなわち第２図は前記シー１へ開１１部２から環状鍔部
７にかけて円筒部１０が形成され、該円筒部１Ｇは該環
状鍔部７の上面に形成された彎曲凹面部８に連続して形
成され、一方該環状鍔部７よりヤ゛方においては截頭円
錐面部１１が形成された形状を示す。

第４図は前記シート開口部２から環状鍔部７にかけてシ
ート内周凹球面部１の球心と同心の球面部１２が形成さ
れ、該球面部１２は該鍔部７の上面に形成された彎曲凹
面部８に連続しており、−古註環状鍔部７より下方にお
いては該シーＩ・内周凹球面部１の球心と同心の球面部
１３が形成された形状を示す。

とくに第４図に示す形状はボールシー）Ｃの肉厚をほぼ
一様にすることができ、肉厚不同による成形収縮のバラ
ツキの弊害を極力防止することができる。

すなわち、ボールシートＣに合成樹脂を使用する場合、
成形収縮が問題となり肉厚不同の場合、その厚肉部にと
くに影響が大きく、変形、ひけなどを生じるという弊害
を極力防止したものである。

ソケツ）Ｄは板金加工により製作され、前記ボールシー
）−Ｃの環状鍔部７より上方の外周面を囲繞するもので
、その形状は上端部に前記ボールスタッドＡが通って延
在する小開口部１４、該小開口部１４と相対する端部に
大開口部１５が形成されており、該小開口部１４の端部
周縁には内方に延びるシート抜は止部１６が、また該大
開口部１５の端部周縁にはフランジ部１７がそれぞれ形
成されている。

そして、その内周面は前記ボールシー１− Ｃ外周面の
形状と合致する円筒部１８と該円筒部１Ｂと連続する彎
曲凸面部１９が形成されており、該彎曲凸面部１９はフ
ランジ部１７に連続している。

該彎曲凸面部１９は組立て時、前記ボールシート環状鍔
部７の上面に形成された彎曲凹面部８に適合する。

またボールシー）Ｃの環状鍔部７より下方の外周面を囲
繞するキャップＥは板金加工あるいは鋳鋼品により製作
されその内部に截頭円錐部２０か形成されており、その
一端は閉塞され、他端周縁部にフランジ部２１が形成さ
れている。

そして、前記ソケットＤのフランジ部１１と該キャップ
Ｅのフランジ部２１とが組立て時に衝合され、その間に
前記ボールシートＣの環状鍔部７が挟持される。

なお、ボールシートＣに第４図に示す形状のものを使用
する場合は、ソケツ）Ｄの内周円筒部１Ｂならびにキャ
ップＥの内周截頭円錐部２０をそれぞれ内周球面部なら
びに内周凹球面に形成したものか゛イ吏用される。

つぎに上述した第２図に示す形状のボールシートＣを使
用したボールジヨイントの組立てについて説明する。

まず、ボールスタッドＡのボールヘッドＢをボールシー
１− Ｃの開口部２から挿入し、該ボールヘッドＢをボ
ールシート凹球面部１に嵌合着座せしめる。

ついでボールヘッドＢを着座せしめたボールシー）Ｃを
キャップＥの内周截頭円錐部２０に嵌合する。

そして、ソケツｌ−Ｄをボールシー）Ｃの現状鍔部７よ
り上方の外周面を囲繞して嵌合する。

このときソケツ）Ｄに形成された彎曲凸面部１９とボー
ルシートＣの環状鍔部７上面に形成された彎曲凹面部８
とを適合せしめ、この状態で締付けを行ない該鍔部７を
ソケツｌ−Ｄのフランジ部１７とキャップＥのフランジ
部２１間に挟持し、該フランジ部を合致せしめてフラン
ジ接合面をリベット、スウエージング溶接など適宜方法
で測定し組立てを完了する。

ここで、ボールシー１− Ｃの環状鍔部７をソケットＤ
ならびにキャップＥのフランジ部ｉ７．２１間に挟持固
定するさいの締付力は該環状鍔部７に作用することにな
るが、該環状鍔部７は環状溝９によってシート基体から
離隔するように形成されて径方向に自由度が与えられて
いるため、該鍔部７の変形により該締付力の影響をボー
ルシーＩ・凹球面部１に与えることはない。

したがってボルルシート凹球面１には締付力の影響によ
り部分的に他より大きな応力を生じることがないため組
立て後のトルクには影響せず所定の設計トルクを得るこ
とができる。

また環状鍔部７はソケツＩ−ＤとキャップＥ０フランジ
部１７．２１間に挾持固定されるさい、クサビ作用によ
りソケツ）Ｄならび゛にキャップＥの内周面形状になら
って密着し、それによって該フランジ部１７．２１の合
わせ部のシール効果をも発揮するものである。

以上述べたように、この考案のボールシートはと、くに
板金加工により形成されたソケットと板金加工あるいは
鋳鋼品により形成されたキャップとの間に挟持固定され
て使用されるもので、ボールシート外周面に環状鍔部を
一体に形成するとともに該環状鍔部をシー川・基体から
離隔するように形成しているため、組立て時の締付力の
影響をボールシート四球面部に法えることはない。

したがってボールシーＩ・凹球面部には締付力の影響に
より部分的に他より大きな応力を生じる二どかないため
、ポールジーヨイン用−組立て後のトルクには影響を与
えず常に所定の設計トルクを有するボールジョイン１〜
を得ることができる。

またシート基体から離隔するよ−うに形成された環状鍔
部はソケツＩ・とキャップのフランジ部間に挾持固定さ
れるさい、クサビ作用によりソゲツ１〜ならびにキャッ
プの内周面形状になＩっって密着し、それによって該フ
ランジ合わせ部のシール効果をも発揮するもので゛、フ
ランジ合わせ部に別途にシールなどを設ける必要がない
などの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のボールシ・−１へを示す平面図、第
２図は第１図Ｘ−Ｘ線断面図、第３図は第２図要部拡大
図、第４図はボールシートの他の実施例を示す縦断面図
、第５図はソケットを示す平面図、第６図は第１図Ｘ−
Ｘ線断面図、第７図はキャップを示す平面図、第８図は
第１図Ｘ−Ｘ線断面図、第９図はボールシー何〜をソケ
ットとキャップとの間に挾持固定した状態を示す要部拡
大断面図、第１０図は第２図に示すボールシートを使用
して組立てたボールジヨイントを示す断面図である。 Ａ・・・・・・ポー ルスタツド、Ｂ・・・・・・球状
ボールヘッド、Ｃ・・・・・・ボールシー１〜、Ｄ・・
・・・・ソケット、Ｅ・・・・・・キャップ、１・・・
・・・凹球面部、２・・・・・・開１部、７・・・・・
・環状鍔部、８・・・・・・彎曲凹面部、９・・・・・
・環状溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 板金加工により形成されたソケツ）Ｄと板金加工あるい
   は鋳鋼品により形成されたキャップＥとの間に配され、
   フランジ部を該ソケットＤとキャップＥとで挟持固定さ
   れるボールジヨイントのボールシートＣにおいて、内周
   面には球状ボールヘッドＢを嵌合着座せしめる凹球面部
   １がその一端に開口部２をもって形成されており、外周
   面には前記凹球面部１の赤道部Ｒより下方に環状鍔部７
   が一体に形成されており、該環状鍔部７にはその上面に
   湾曲凹面部８が形成されているとともに該環状鍔部７は
   その下面側において、その下面基部に形成された環状溝
   ９によってシート基体とは離隔せしめられていることを
   特徴とするボールジヨイントのボールシート。