JPS62288715A - ボ−ルジヨイント及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ボールジヨイントとその製造法に係り、特に
球体部の真球度が高く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とその製造法に関する
。

［従来の技術］ 従来、この種のボールジヨイント及びその製造法として
は、例えば、ロッド本体と球体とを摩擦溶接で接合して
球付きロッドを形成し、この球付きロッドの球体部を球
体受部の中子としてホルダー金型内にセットし、この金
型内にダイキャスト溶融合金を鋳込んでホルダーを鋳造
し、このホルダーの球体受部と球付きロッドの球体部と
の間に外力を作用させ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（特公昭４８
−２６．１０９号公報）等が知られている。そして、こ
の方法においては、球付きロッドの球体部を溝成する球
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、この球付きロッドの球体部を中子として
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デル層を形成することもできるとい
う特長がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしなから、上記の方法においては、球体とロット本
体とを溶接して球付きロッドを形成する際に、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１察溶接で接
合しており、この摩擦溶接の際に球体とロッド本体との
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変形してその真球度が狂ってしま
い、球付きロッドとなっ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
る必要が生じて誤って球体受部を破損させたり、複数組
合わけ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おり、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ってい
た。加えて、摩擦溶接によって球付きロッドを形成する
場合、溶接後の焼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
るだけ早く焼戻し処理をしなければならず、ざらに、溶
接部のパリ取り工程も必要になって製造工程が制約され
るという問題がめった。

従って、本発明の目的は、かかる観点に鑑みて創案され
たもので、球付きロッドの球体部真球度が極めて高く、
これを回転及び揺動可能に収容する球体受部との間の隙
間を必要最小限にして円滑な回転及び揺動運動を確保で
きると共に衝撃に強いボールジヨイント及びその製造法
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、本願の第一番目の発明は、一端側に球体受部
を備え、その他端側に連結部を備えたホルダーと、　ｇ
側に上記ホルダーの球体受部内に回転及び揺動可能に保
持される球体部を備え、他端側に連結部を備えた球付き
ロッドとを有するボールジヨイントにおいて、上記球付
きロッドとしてそのロット本体と球体とをプロジェクシ
ョン溶接で接合して製造された球体部真球度の高い球付
きロッドを使用したホールジヨイントであり、また、本
願の第二番目の発明は、ロッド本体と真球度の高い球体
とをプロジェクション溶接で接合して球付きロッドを形
成し、この球付きロッドの球体部を球体受部の中子とし
てホルダー金型内にゼットし、この金型内にダイキャス
ト溶融合金を鋳込んでホルダーを鋳造し、このホルダー
の球体受部と球付きロッドの球体部との間に外力を作用
させてこれらの間に隙間を形成するボールジヨイントの
製造法である。

本願の第一番目の発明に係るボールジヨイントにおいて
、上記ホルダーの形状としては、その球体受部がその連
結部に対して略直角の方向に開口するもので必っても、
また、この連結部に対して反対の方向に開口するもので
おってもよい。また、上記ホルダー側及び球付きロッド
側にそれぞれ設けられる連結部についても、例えばあね
じやめねじ等のようにそれが他の部材と連結しく７る手
段でおればよく、また、互いに同じ手段であっても異な
る手段であってもよい。さらに、このボールジヨイント
においては、上記球体受部と球イ・］きロッドの連結部
の基部との間にグリース等の潤滑剤を収容するシール部
材を設け、このシール部材内に収容された潤滑剤によっ
て上記球体部と球体受部のと間の円滑な回転及び／又は
揺動運動を確保すると共に、上記シール部材によって球
体部と球体受部との間に俟やごみ等が侵入して円滑な回
転及び／又は揺動運動を損ねたり、潤滑剤に埃やごみ等
が付着して汚れるのを防止するのが望ましい。

また、本願の第二番目の発明において、高い球体部真球
度を有する球付きロッ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、その球体とロッド本体との間をプロジェクション
溶接により溶接すればよく、このプロジェクション溶接
の方法としては重ねプロジェクション溶接等地の方法も
あるが、好ましくは突合せプロジェクション溶接でおる
。

このプロジェクション溶接によれば、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。

また、このプロジェクション溶接によって球体とロッド
本体とを溶接した後、そのままの状態で再度電流を流す
ことにより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
ことにより置き割れの発生を完全に防止することがて：
きる。

［作用］ 本発明のボールジヨイントは、その球付きロッドの球体
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、これによってその回転及び揺動運動の精
度を向上させることができるほか、使用途中にこれらの
間に大ぎな衝撃荷重が作用するようなこともない。

また、本発明方法によれば、真球度の高い球体を使用し
てその真球度を損うことなく球付きロッドを製造するこ
とができ、また、この真球度の高い球付きロッドの球体
部を中子としてホルダーの球体受部を鋳造するのでこの
球体受部と球体部との間の隙間を必要最小限の大きざに
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、本発明の実施例
に係るボールジヨイント及びその製造法を具体的に説明
する。

第１図において、この発明の第一実施例に係るボールジ
ヨイントが示されている。このボールジヨイントは、一
端側に球体受部２を糀え、その他端側に連結部３を備え
たホルダー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、他端側に連結部
６を備えた球付きロッド４と、上記球体受部２と球付き
ロッド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、上記球付きロッド４の球体部５はそのロッ
ド本体４ｂに真球度の高い球体４ａをプロジェクション
溶接で溶接することにより球体４ａの高い真球度が維持
されてあり、また、上記ホルダー１の形状としてはその
球体受部２がその連結部３に対して略直角の方向に開口
するものである。

この第一実施例において、上記ホルダー１の連結部３は
めねじ３ａに形成されており、また、球イ・１きロッド
４の連結部６はおねじ６ａ（形成されており、さらに、
球付きロッド４の基部にはそのおねじ６ａを他の部材に
結合させる際にこの球付きロッド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８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六角
状の工具係合部９が形成されている。そして、上記シー
ル部材７はその一端部７ａが上記工具係合部８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
に潤滑剤ポケット１０を形成している。さらに、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ット４の揺動角を規制す
る縁取り而１１が形成されている。

次に、この第一実施例に係るポールジョインｊ〜の製造
法については、球体４ａとロッド本体４ｂとをプロジェ
クション溶接して球付きロッド４を製造し、次にこの球
付きロッド４を中子としてホルダー１を鋳造する方法で
行う。

すなわち、第２図に示すように、ロッド本体４ｂと真球
度の高い球体４ａとをその先端部で互いに当接させ、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
接時間流してこれらの間をプロジェクション溶接で接合
し、さらにそのままの状態で再度電流を流して焼戻し処
理を施して球付ぎロッド４を形成する。次に、第３図に
示すように、この球付きロット４の球体部５をホルダー
１を鋳造する際のその球体受部２の中子としてホルダー
鋳造金型２０内にセットし、このホルダー鋳造金型２０
内にダイヤヤス１〜溶融合金を鋳込んでホルダー１を鋳
造づる。そして、このホルダー鋳造金型２０内から球付
きロッド４の球体部５が球体受部２内に鋳込まれたホル
ダー１を取出し、このホルダー１の球体受部２と球付き
ロッド４の球体部５との間に、例えば、上記球体受部２
の外周を軽く叩いて軽い衝撃を作用さ［たり、球付きロ
ッド４に引張り力を作用させる等の手段で外力を作用さ
せ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に対して球付きロッド４の球体部５が回転及
び／又は揺動じ得るようにする。さらに、この実施例に
おいては、第１図に示すように、ホルダー１の球体受部
２の開口縁部に縁取り面１１を形成すると共にこの開口
縁部と球付ぎロット４の連結部６基部に設けられた工具
係合部８との間にシール部材７を取付け、このシール部
＋ｌが形成する潤滑剤ポケット１０内にグリース等の潤
滑剤を充填する。

なお、この実施例で使用されているホルダー鋳造金型２
０は、第３図においてその紙面に対し上下に分割された
上部金型と下部金型とで構成されており、ホルダー１の
連結部３を構成する部分にはめねじ３ａを形成するため
の中子２１がセットされており、また、このホルダー鋳
造金型２０内にダイキャスト溶融合金を鋳込んでホルダ
ー１を鋳造する際には球付きロッド４をその連結部６で
保持して位置づれ等が起らないように固定する。

ざらに、第４図は本発明の第二実施例に係るボールジヨ
イントを示すもので、上記第一実施例の場合と異なり、
ホルダー１の形状としてその球体受部２がその連結部３
に対して反対の方向に開口し、また、ホルダー１の連結
部３を構成するめねじ３ａと球体受部２との間にこのめ
ねじ３ａ側から球体受部２側にグリース等の潤滑剤を供
給するための袖穴１２が形成されている。

また、第５図は前記第一の方法に従って上記第二実施例
のボールジヨイントを製造する際のホルダー鋳造金型２
０を示すもので、第３図に示す場合と同様であるが、め
ねじ３ａを形成するための中子２１の上端部には上記袖
穴１２を形成するための袖穴形成部２２が設けられてい
る。

［発明の効果］ 本発明のボールジヨイントは、その球付きロッドの球体
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
隙間が極めて少なく、ホルダーに対する球付きロッドの
回転及び揺動運動の精度が向上するほか、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もなく、破損
し易い球体受部の耐久性が向上し、寿命の向上を図るこ
とができる。

また、本発明方法によれば、真球度の高い球体を使用し
てその真球度を損うことなく球付きロッドをＭｍするこ
とができ、また、ホルダーの球体受部と球付きロッドの
球体部との間の隙間を必要最小限にしてその間のがたつ
きを極めて少なくすることができ、極めて円滑な回転及
び揺動運動をするボールジヨイントを製造することかで
きるほか、従来の摩擦溶接によって球付きロッドを製造
する場合に比べて、短時間で溶接することができ、溶接
ぼりについてもこれを除去する切削工程を必要とけず、
さらに、焼戻し処理についても単に１１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図は本発明の第一実施例に係るボールジヨイントを
示す断面図、第２図は第１図の球付き口ラドを製造する
方法を示す説明図、第３図は球付きロッドを中子として
ホルダーを鋳造する方法を示す説明図、第４図は第二実
施例に係るボールジヨイントを示す断面図、第５図は第
二実施例のボールジヨイントを製造する方法を示す説明
図である。 符号説明

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端側に球体受部を備え、その他端側に連結部を
   備えたホルダーと、一端側に上記ホルダーの球体受部内
   に回転及び揺動可能に保持される球体部を備え、他端側
   に連結部を備えた球付きロッドとを有するボールジョイ
   ントにおいて、上記球付きロッドとしてそのロッド本体
   と球体とをプロジェクション溶接で接合して製造された
   球体部真球度の高い球付きロッドを使用したことを特徴
   とするボールジョイント。
2. （２）ロッド本体と真球度の高い球体とをプロジェクシ
   ョン溶接で接合して球付きロッドを形成し、この球付き
   ロッドの球体部を球体受部の中子としてホルダー鋳造金
   型内にセットし、このホルダー鋳造金型内にダイキャス
   ト溶融合金を鋳込んでホルダーを鋳造し、このホルダー
   の球体受部と球付きロッドの球体部との間に外力を作用
   させてこれらの間に隙間を形成することを特徴とするボ
   ールジョイントの製造法。