WO2010029847A1

WO2010029847A1 - ボールジョイントおよびその製造方法

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Publication number: WO2010029847A1
Application number: PCT/JP2009/064750
Authority: WO
Inventors: 黒田　茂
Original assignee: 日本発條株式会社
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2010-03-18
Also published as: KR101586520B1; US20110150563A1; CN102149930A; KR20110060919A; EP2336582B1; CN102149930B; US8550741B2; JP2010065725A; JP5284018B2; EP2336582A4; EP2336582A1

Abstract

　ボールシート（２００）は、ボールシート（２００）をハウジング（３００）に固定するための熱かしめ部（２２１）を有し、凹部（２１２）は、引き抜き荷重に抗してボール部が凹部（２１２）から抜けるのを防止するオーバーハング部（２１２ｂ）を有し、ボールシート（２００）は、ポリアセタールにより凹部（２１２）が形成され、ポリアセタールより強度を有するポリアセタールにグラスファイバーを添加した樹脂によりオーバーハング部（２１２ｂ）および熱かしめ部（２２１）が補強される。その結果、重量を維持しつつ、製造コストを抑制して引き抜き荷重を向上させることができる。

Description

ボールジョイントおよびその製造方法

　本発明は、自動車などの車両に搭載されるスタビライザに備えられるボールジョイントおよびその製造方法に関する。

　例えば車両の懸架機構部におけるスタビライザとショックアブソーバとの接続部や、スタビライザとサスペンションアームとの接続部などのように、互いに相対変位する２つの部分を回転可能にかつ揺動可能に接続するためにボールジョイントが用いられている。

　このボールジョイントは、スタッド部およびボール部を有するボールスタッドと、ボールスタッドのボール部が圧入されベアリング機能を有するボールシートと、ボールシートを収容するハウジングと、ハウジングを支持するサポートバーと、ボールシートとボールスタッドのボール部との間で行われる摺動および揺動運動を阻害する異物が侵入するのを防止するダストカバーとを備えている。このボールジョイントでは、ボールスタッドに引き抜く力が働いた場合、凹部のボール部に覆いかぶさっている部分にボールスタッドのボール部が押さえ込まれることにより、凹部がボール部から引き抜かれる方向に作用する引き抜き荷重に抗する（例えば、特許文献１）。

　一方、その他の従来のボールジョイントでは、樹脂製のボールシートを鉄鋼製のハウジングがバックアップする。そのため、ボールスタッドに引き抜く力が働いた場合に、ボールシートが破損した場合でも、ハウジングによりボールスタッドのボール部が押さえ込まれることにより、ハウジングが引き抜き荷重に抗していた（例えば、特許文献２）。

特開２００２－８９５４１号公報特開２００８－５７７６１号公報

　しかしながらボールシートにより引き抜き荷重に抗する技術では、引き抜き荷重をボールシートが受けた場合、ボールシートが引き抜き荷重に耐え切れなくなって、ボールシートが破壊または変形し、ボールジョイントの機能を損なうことになる。また、ボールシートの全体を形成する材料をより強度を有する材料に変更した場合には、ボール部を受ける部分の最表面に強度を有する材料が露出することが避けられず、ボール部の表面を攻撃して、ボール部の表面粗度を低下させ、あるいはボール部を偏磨耗させてボールジョイントとしての機能を損なうことになる。したがって、ボールジョイントの信頼性の確保に不安を残していた。さらに、ボールシートの全体を形成する材料をより強度を有する材料に変更した場合には、製造コストが増大し、製造コストを抑制することが困難となる。

　一方、鉄鋼製のハウジングにより引き抜き荷重に抗する技術では、ボールジョイントを構成する部品の数が、ボールシートにより引き抜き荷重に抗する技術のボールジョイントを構成する部品の数より多くなり、ボールジョイントの製造コストおよび重量が増大してしまう。

　そこで本発明は、重量を維持しつつ、製造コストを抑制して引き抜き荷重を向上させたボールジョイントを提供することを目的とする。

　本発明の第１のボールジョイントは、柱状のスタッド部と、側面が球状でかつ中心を前記スタッド部の軸線上に位置させるボール部とを有するボールスタッドと、前記ボール部と相対回転自在にかつ揺動自在に嵌合する球面状の凹部を有する樹脂製のボールシートと、有底円筒状に形成され、前記ボールシートを収容するハウジングとを備え、前記ボールシートは、前記ボールシートを前記ハウジングに固定するための熱かしめ部を有し、前記凹部は、引き抜き荷重に抗して前記ボール部が前記凹部から抜けるのを防止するオーバーハング部を有し、前記ボールシートは、第１の材料により前記凹部が形成され、前記第１の材料より強度を有する第２の材料により前記オーバーハング部および前記熱かしめ部が補強されることを特徴とする。

　本発明の第２のボールジョイントは、柱状のスタッド部と、側面が球状でかつ中心を前記スタッド部の軸線上に位置させるボール部とを有するボールスタッドと、前記ボール部と相対回転自在にかつ揺動自在に嵌合する球面状の凹部を有する樹脂製のボールシートと、有底円筒状に形成され、前記ボールシートを収容するハウジングとを備え、前記ボールシートは、前記ボールシートを前記ハウジングに固定するための熱かしめ部を有し、前記凹部は、引き抜き荷重に抗して前記ボール部が前記凹部から抜けるのを防止するオーバーハング部を有し、前記ボールシートは、第１の材料により前記凹部が形成され、前記第１の材料より強度を有する第２の材料により前記引き抜き荷重に抗することを特徴とする。

　本発明によれば、凹部が引き抜き荷重を受けると、補強されたオーバーハング部が引き抜き荷重に抗してボール部が凹部から抜けるのを防止する。また、ボールシートが引き抜き荷重を受けると、補強された熱かしめ部が引き抜き荷重に抗してボールシートがハウジングから抜けるのを防止する。その結果、ボールジョイントのオーバーハング部および熱かしめ部が破損するのを防止して、ボールジョイントの信頼性を向上させる。

　本発明の第１の材料として、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）あるいはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などがある。本発明の第２の材料として、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）あるいはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などに、グラスファイバー（ＧＦ）またはカーボンファイバー（ＣＦ）などを添加した樹脂などがある。このように第２の材料を添加した樹脂とすることで、高強度を有する樹脂に比べてボールジョイントの製造コストを抑制することができる。グラスファイバー（ＧＦ）またはカーボンファイバー（ＣＦ）などを添加する量としては、１０～２５％程度が好適である。このような添加量とすることで、ボールシートの強度を維持しつつ、ボールジョイントの製造コストを抑制することができる。ここで、引き抜き荷重とは、ボール部が凹部から引き抜かれる方向に作用する荷重をいう。

　本発明としては、オーバーハング部または熱かしめ部の全部または一部を第２の材料により形成して、引き抜き荷重に抗することができる。例えば、オーバーハング部の一部を第１の材料で形成し、残りのオーバーハング部を第２の材料で形成する。あるいは、熱かしめ部の一部を第１の材料で形成し、残りの熱かしめ部を第２の材料で形成する。

　本発明において、前記ボールシートは、前記凹部の外側に密着して前記凹部の外側を覆い、前記第２の材料により形成された保持部を有することが望ましい。この態様によれば、凹部より強度を有する保持部がボール部に接触して、ボール部の表面粗度を低下させる、あるいはボール部を偏磨耗させるなどのボール部の破損を防止する。その結果、ボールジョイントの機能が低下するのを防止して、ボールジョイントの信頼性を向上させる。

　本発明において、前記凹部の高さ方向において前記ボール部の中心の前記凹部の外径は、前記凹部の開口部分の外径に比べて大きいことが望ましい。この態様によれば、凹部が引き抜き荷重を受けた場合でも、保持部は、凹部を保持する。具体的には、凹部が引き抜き荷重を受けると、保持部が凹部の移動を阻止して、保持部から凹部が抜けるのを防止する。その結果、ボールシートが破損するのを防止して、ボールジョイントの信頼性を向上させる。

　本発明において、前記保持部は前記オーバーハング部を補強するバックアップ部を有し、前記バックアップ部は、前記凹部の円周方向に複数のスリットを設けて複数の凸状部を有することが望ましい。この態様によれば、ボールシートの凹部にボールスタッドのボール部を押し込む際など、バックアップ部が花開くようにボールシートの開口部分が拡張して、ボール部を凹部に押し込むことができる。

　本発明において、前記熱かしめ部は前記第２の材料により形成され、前記熱かしめ部および前記保持部は一体成形されることが望ましい。この態様によれば、引き抜き荷重に対してボールシート全体の強度を向上させることができる。

　本発明において、前記ボールシートは、前記第１の材料により形成され、前記ハウジングとの間にダストカバーを挟んで固定するための鍔部を有し、前記凹部および前記鍔部は一体成形されることが望ましい。この態様によれば、凹部が引き抜き荷重を受けた場合でも、凹部が破損するのを防止して、ダストカバーが外れるのを防止する。また、凹部が引き抜き荷重を受けた場合に、第１の材料と第２の材料の境界で離反することがあっても、保持部から凹部が抜けるのを防止する。

　本発明において、前記保持部は、前記凹部の高さ方向に対して横方向において、前記熱かしめ部の総断面積≦前記保持部の断面積となるように形成されることが望ましい。この態様によれば、保持部の強度を向上させて、引き抜き荷重を受けた場合に保持部が破損するのを防止する。

　本発明において、前記凸状部は、１．０≦前記凸状部の高さ／前記凸状部の幅≦２．０となるように形成されることが望ましい。この態様によれば、バックアップ部の弾力性を維持しつつ、バックアップ部の強度を向上させることがきる。

　本発明において、前記凹部と一体成形される凸部を設け、前記凸部は、前記スリットに嵌合することが望ましい。この態様によれば、凹部と保持部とが噛み合い、凹部が回転してずれるのを防止する。

　本発明のボールジョイントの製造方法は、インジェクションにより鍔部と凹部と凸部とを有するボール受け部を第１の材料の樹脂で一体成形する第１の射出成形工程を行い、次いで前記ボール受け部を内包して、熱かしめ部と保持部とを有する強化部を、第１の材料より強度を有する第２の材料の樹脂で一体成形する第２の射出成形工程を行ってボールシートを成形し、次いでボール部を有するボールスタッドを前記凹部に差し込んで嵌合させる嵌合工程を行い、次いでハウジングの収容部に前記ボールシートを圧入して固定する固定工程を行うことを特徴とする。

　本発明によれば、重量を維持しつつ、製造コストを抑制して引き抜き荷重を向上させたボールジョイントを製造できる。

ボールジョイントを示す断面図である。ボールシートを示す斜視図である。ボールシートを示す縦断面図である。ボールシートを示す横断面図である。強化部を下方から見た場合を示す図である。ボール受け部を示す斜視図である。強化部を示す斜視図である。ボールジョイントの製造方法を示すフローチャートである。

　１０…ボールジョイント、１００…ボールスタッド、１１０…スタッド部、１２０…ボール部、２００…ボールシート、２１１…鍔部、２１２…凹部、２１２ｂ…オーバーハング部、２１３…凸部、２２０…強化部、２２１…熱かしめ部、２２２…保持部、２２２ｂ…バックアップ部、２２２ｄ…スリット、３００…ハウジング、３３０…収容部、５００…ダストカバー。

（ボールジョイントの構成）
　以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、ボールジョイントを示す断面図である。図２は、ボールシートを示す斜視図である。図３は、ボールシートを示す縦断面図である。図４は、ボールシートを示す横断面図である。図５は、強化部を下方から見た場合を示す図である。図６は、ボール受け部を示す斜視図である。図７は、強化部を示す斜視図である。

　ボールジョイント１０は、図１に示すように、ボールスタッド１００と、ボールシート２００と、ハウジング３００と、サポートバー４００と、ダストカバー５００などを備えている。このボールジョイント１０は、ボールスタッド１００と、このボールスタッド１００をユニバーサルに軸支するボールシート２００、ハウジング３００およびサポートバー４００とを主体として構成され、図示省略した板状の取付部材に固定される。ボールジョイント１０は、スタビライザの接続部などに用いられる。

　ボールスタッド１００は、金属製で一体成形されている。ボールスタッド１００は、図１に示すように、スタッド部１１０と、ボール部１２０と、鍔部１３０と、ねじ部１４０と、凸部１５０と、テーパー部１６０とを有している。ボールスタッド１００は、円柱状のスタッド部１１０の一端部に側面が球状のボール部１２０が形成されたものである。ボール部１２０の中心は、スタッド部１１０の軸線Ｏ上に位置している。ボールスタッド１００には、スタッド部１１０の軸線Ｏ方向中間部に鍔状の鍔部１３０およびダストカバー５００がずれるのを防止する凸部１５０が形成されている。また、ボールスタッド１００には、スタッド部１１０の鍔部１３０から先端側、すなわちボール部１２０とは反対側の周面にねじ部１４０が形成され、ボール部１２０側にテーパー部１６０が形成されている。

　ボールスタッド１００は、ねじ部１４０が形成されたボールスタッド１００の先端部が図示省略した取付部材に形成された孔に通され、ねじ部１４０に図示省略したナットをねじ込んで取付部材に締め付けられることにより、ボールスタッド１００の鍔部１３０とナットで取付部材を挟んで締結される。

　ボールシート２００は、樹脂で形成されている。ボールシート２００は、図１，図３に示すように、ボール受け部２１０と、強化部２２０とを有している。ボールシート２００は、ボール受け部２１０と強化部２２０とにより、開口部分と底部分とを有する有底円筒状に形成されている。ボールシート２００は、ハウジング３００に収容されている。ボールシート２００は、ボール部１２０を中心としてユニバーサルに、すなわち首振り回転および軸回り回転自在にボールスタッド１００を軸支する。

　ボール受け部２１０は、図６に示すように、鍔部２１１と、凹部２１２と、凸部２１３とを有している。ボール受け部２１０は、第１の材料の一例としてポリアセタール（ＰＯＭ）で形成されている。つまり、鍔部２１１と凹部２１２と凸部２１３とが、ポリアセタール（ＰＯＭ）で一体成形されている。

　鍔部２１１は、図１に示すように、ボール受け部２１０の開口側に設けられている。鍔部２１１は、ボール受け部２１０の外側に向かって鍔状に形成されている。鍔部２１１は、ダストカバー５００の大径側の端縁を後述するハウジング３００の鍔部３１０との間に挟んで、ダストカバー５００を固定する。

　凹部２１２の内側の形状は、図１，図３に示すように、ボール部１２０の側面の形状と同じような形状となるように球状である。凹部２１２の外側の形状は、凹部２１２の内側の形状と相似形状となるように球状である。つまり、凹部２１２の底部分から開口部分の凹部２１２の高さ方向において、ボール部１２０の中心Ｚの凹部２１２の外径は、凹部２１２の開口部分の外径に比べて大きく形成されている。凹部２１２は、受け部２１２ａと、オーバーハング部２１２ｂと、グリース溝２１２ｃとを有している。凹部２１２には、ボールスタッド１００のボール部１２０が摺動自在に嵌合している。これにより、ボールスタッド１００は、ボールシート２００に対しボール部１２０を中心としてユニバーサルに、すなわち首振り回転および軸回り回転自在に軸支されている。

　受け部２１２ａは、図１，図３に示すように、ボール部１２０の中心Ｚから凹部２１２の底側に設けられている。受け部２１２ａは、ボール部１２０の中心Ｚからボール部１２０の先端までのボール部１２０の側面の形状と同じような形状に形成されている。つまり、受け部２１２ａは、半球状に形成されている。受け部２１２ａは、ボールスタッド１００がボールシート２００の底側に向けて押されることにより圧力を受ける。

　オーバーハング部２１２ｂは、図１，図３に示すように、ボール部１２０の中心Ｚから凹部２１２の開口側に設けられている。オーバーハング部２１２ｂは、ボール部１２０の中心Ｚからスタッド部１１０までのボール部１２０の側面の形状と同じような形状に形成されている。つまり、オーバーハング部２１２ｂは、ボール部１２０に覆いかぶさっている。そのため、オーバーハング部２１２ｂは、ボールスタッド１００に引き抜く力が働いた場合に、引き抜き荷重を受けると、引き抜き荷重に抗してボール部１２０が凹部２１２から抜けるのを防止する。

　グリース溝２１２ｃは、図２，図６に示すように、凹部２１２の円周方向に所定の間隔で複数設けられている。グリース溝２１２ｃは、凹部２１２の底側から開口側に亘って設けられている。つまり、グリース溝２１２ｃは、受け部２１２ａおよびオーバーハング部２１２ｂに亘って設けられている。グリース溝２１２ｃは、本実施形態において８個設けられている。なお、グリース溝２１２ｃの個数は、本実施形態に限らず、適宜設定することができる。グリース溝２１２ｃは、凹部２１２やダストカバー５００の内側に充填されたグリースがボール部１２０の上下に形成された空間間を移動するための通路である。そのため、グリースが奪った熱を放熱し、また、熱を吸収するという熱循環の働きを促す。

　凸部２１３は、図６に示すように、凹部２１２の開口側の外周壁に所定の間隔で複数設けられている。また、凸部２１３は、凹部２１２の隣り合うグリース溝２１２ｃとグリース溝２１２ｃとの中間に設けられている。凸部２１３は、本実施形態において８個設けられている。なお、凸部２１３の個数は、本実施形態に限らず、適宜設定することができる。凸部２１３は、鍔部２１１と凹部２１２とを接続する。つまり、鍔部２１１と凹部２１２とが凸部２１３を介して一体成形されている。

　強化部２２０は、図７に示すように、熱かしめ部２２１と、保持部２２２とを有している。強化部２２０は、第２の材料の一例として、ポリアセタール（ＰＯＭ）より強度を有するポリアセタール（ＰＯＭ）にグラスファイバー（ＧＦ）を添加した樹脂で形成されている。つまり、熱かしめ部２２１と保持部２２２とが、ポリアセタール（ＰＯＭ）にグラスファイバー（ＧＦ）を添加した樹脂で一体成形されている。そのため、引き抜き荷重に対してボールシート２００の全体の強度を向上させることができる。

　熱かしめ部２２１は、図５に示すように、保持部２２２の外側底面に複数設けられている。熱かしめ部２１２は、本実施形態において４個設けられている。熱かしめ部２２１は、後述するハウジング３００の孔部３２０に挿入される。熱かしめ部２２１は、孔部３２０に挿入された状態において熱でかしめられることにより、ボールシート２００をハウジング３００に固定する。つまり、ボールシート２００は、熱かしめ部２１３をハウジング３００の孔部３２０に嵌合させた状態で熱かしめ部２１３が熱でかしめられ、ハウジング３００に固定される。

　熱かしめ部２２１は、ポリアセタール（ＰＯＭ）にグラスファイバー（ＧＦ）を添加した樹脂で形成されている。つまり、引き抜き荷重の影響を受けて引張荷重がかかる部分である熱かしめ部２２１が補強されている。そのため、熱かしめ部２２１は、ボールシート２１０が引き抜き荷重を受けると、引き抜き荷重に抗してボールシート２１０がハウジング３００から抜けるのを防止する。その結果、ボールジョイント１０が破損するのを防止して、ボールジョイント１０の信頼性を向上させる。

　保持部２２２は、図１，図３に示すように、凹部２１２の外側に密着して凹部２１２の外側を覆っている。そのため、凹部２１２より強度を有する保持部２２２がボール部１２０に接触して、ボール部１２０の表面粗度を低下させる、あるいはボール部１２０を偏磨耗させるなどのボール部１２０の破損を防止する。その結果、ボールジョイント１０の機能が低下するのを防止して、ボールジョイント１０の信頼性を向上させる。

　保持部２２２の内側の形状は、保持部２２２が凹部２１２の外側に密着して凹部２１２の外側を覆っているため、凹部２１２の外側の形状と同じ形状の球状である。そのため、凹部２１２が引き抜き荷重を受けた場合でも、保持部２２２は、ボール受け部２１０の凹部２１２を保持する。具体的には、凹部２１２が引き抜き荷重を受けると、保持部２２２が凹部２１２の移動を阻止して、保持部２２２から凹部２１２が抜けるのを防止する。その結果、ボールシート２００が破損するのを防止して、ボールジョイント１０の信頼性を向上させる。

　保持部２２２の外側の形状は、図３，図７に示すように、後述するハウジング３００の収容部３３０の内側に圧入するために有底円筒状である。保持部２２２は、支持部２２２ａと、バックアップ部２２２ｂと、溝部２２２ｃと、スリット２２２ｄとを有している。保持部２２２は、ボール受け部２１０の凹部２１２を保持する。

　支持部２２２ａは、ボール部１２０の中心Ｚから保持部２２２の底側に設けられている。支持部２２２ａの内側の形状は、凹部２１２の底面からボール部１２０の中心Ｚまでの凹部２１２の外側の形状と同じような形状である。支持部２２２ａは、ボール受け部２１０の受け部２１２ａを支持する。支持部２２２ａの外側底面には、熱かしめ部２２１が設けられている。

　バックアップ部２２２ｂは、ボール部１２０の中心Ｚから保持部２２２の開口側に設けられている。バックアップ部２２２ｂは、オーバーハング部２１２ｂに覆いかぶさっている。つまり、バックアップ部２２２ｂ引き抜き荷重を直接に受ける部分であるオーバーハング部２１２ｂを補強している。そのため、バックアップ部２２２ｂは、凹部２２２のオーバーハング部２１２ｂが引き抜き荷重を受けると、引き抜き荷重に抗してボール部１２０が凹部２１２から抜けるのを防止する。その結果、ボールジョイント１０が破損するのを防止して、ボールジョイント１０の信頼性を向上させる。

　また、バックアップ部２２２ｂがオーバーハング部２１２ｂを補強しており、鍔部２１１および凹部２１２は一体成形されているため、凹部２１２が引き抜き荷重を受けた場合でも、凹部２１２が破損するのを防止して、ダストカバー５００が外れるのを防止する。また、凹部２１２が引き抜き荷重を受けた場合に、ボール受け部２１０と強化部２２０の境界で離反することがあっても、保持部２２２から凹部２１２が抜けるのを防止する。

　バックアップ部２２２ｂは、図７に示すように、複数のスリット２２２ｄを設けることにより複数の凸状部が形成されている。そのため、ボールシート２００の凹部２１２にボールスタッド１００のボール部１２０を押し込む際、あるいはボール受け部２１０の凹部２１２に中子を入れてボール受け部２１０および保持部２２２を有するボールシート２００を成型して中子を抜く際など、バックアップ部２２２ｂが花開くようにボールシート２００の開口部分が拡張して、ボール部１２０を凹部２１２に押し込むまたは中子を凹部２１２から抜くことができる。

　バックアップ部２２２ｂは、複数の凸状部が形成されている場合でも、引き抜き荷重に抗してボール部１２０が凹部２１２から抜けるのを防止する。具体的には、ボールシート２００の凹部２１２にボールスタッド１００のボール部１２０を嵌合したボールシート２００を、後述するハウジング３００の収容部３３０に収容すると、ハウジング３００によりバックアップ部２２２ｂの外径が規制されて、バックアップ部２２２ｂが花開くようになることはなくボールシート２００の開口部分が拡張せず、バックアップ部２２２ｂが引き抜き荷重に抗してボール部１２０が凹部２１２から抜けるのを防止する。

　凸状部は、図７に示すように、溝部２２２ｃを中心にして設けられている。凸状部の幅Ｗは、溝部２２２ｃを中心にして両側に均等に広がるように形成されている。凸状部の高さＨは、ボール部１２０の中心Ｚから開口部分までの高さに形成されている。なお、この実施形態に限らず、凸状部の剛性を確保しつつ、凹部２１２にボール部１２０を嵌合することができれば、凸状部の高さＨを適宜変更してもよい。凸状部は、溝部２２２ｃの数と同数設けられている。本実施形態では、８個の凸状部が形成されている。

　凸状部の高さＨおよび凸状部の幅Ｗは、以下の数１の式を満足するように構成されている。　

　［数１］
　　１．０≦凸状部の高さＨ／凸状部の幅Ｗ≦２．０

　本実施形態では、凸状部の高さＨは、７ｍｍ程度に形成されている。また、凸状部の幅Ｗは、４ｍｍ程度に形成されている。凸状部の高さＨおよび凸状部の幅Ｗを数１の式を満足するように構成することにより、バックアップ部２２２ｂの弾力性を維持しつつ、バックアップ部２２２ｂの強度を向上させることがきる。

　凹部２１２の高さ方向に対して横方向において、保持部２２２の最小部分の断面積および熱かしめ部２２１の総断面積は、以下の数２の式を満足するように構成されている。また、凸状部の幅Ｗは、以下の数２の式を満足するように構成されている。

　［数２］
　　熱かしめ部２２１の総断面積≦保持部２２２の断面積

　本実施形態では、保持部２２２の最小部分の断面積は、凸状部のそれぞれの断面積ＳＤが８個ある部分の面積である。一方、熱かしめ部２２１の総断面積は、熱かしめ部２２１のそれぞれの断面積ＳＰが４個ある部分の面積である。保持部２２２の最小部分の断面積および熱かしめ部２２１の総断面積を数２の式を満足するように構成することにより、保持部２２２の強度を向上させて、引き抜き荷重を受けた場合に保持部２２２のバックアップ部２２２ｂが破損するのを防止する。

　ボール受け部２１０の凸部２１３は、強化部２２０のスリット２２２ｄに嵌合している。そのため、凹部２１２と保持部２２２とが噛み合い、凹部２１２が回転してずれるのを防止する。また、ボールシート２００の外周にボール受け部２１０の露出部をもたせることで、ハウジング３００とボールシート２００とのはめしろによって、ボール部１２０の摺動する程度であるボールジョイント１０のトルクを調整することができる。

　溝部２２２ｃは、保持部２２２の内側で凹部２１２のグリース溝２１２ｃに重なり合うように設けられている。溝部２２２ｃは、保持部２２２の底側から開口側に亘って設けられている。つまり、溝部２２２ｃは、支持部２２２ａおよびバックアップ部２２２ｂに亘って設けられている。溝部２２２ｃは、本実施形態において８個設けられている。溝部２２２ｃは、凹部２１２やダストカバー５００の内側に充填されたグリースがボール部１２０の上下に形成された空間間を移動するための通路である。そのため、グリースが奪った熱を放熱し、熱を吸収するという熱循環の働きを促す。つまり、グリース溝２１２ｃと溝部２２２ｃとが、グリースを循環させるためのグリース流通路となる。

　このグリース流通路では、凹部２１２にグリース溝２１２ｃを設けているため、凹部２１２を保持部２２２が覆っていない状態となる。そこで、保持部２２２に溝部２２２ｃを設けて、保持部２２２がボール部１２０に接触しないようにしている。つまり、ボールシート２００のグリース流通路を利用して、保持部２２２がボール部１２０に直接接触しないようにしている。

　ハウジング３００は、図１に示すように、開口部分と底部分を有する有底円筒状に形成されている。そのため、ボール部１２０を凹部２１２に嵌合したボールシート２００をハウジング３００の開口部分からハウジング３００に圧入することができる。また、ハウジング３００は、ボールシート２００が引き抜き荷重を受けた場合でも、ボール部１２０の中心Ｚから開口側の範囲において、ボールシート２００を介して、引き抜き荷重に抗しない。

　ハウジング３００は、金属製で一体成形されている。ハウジング３００は、鍔部３１０と、孔部３２０と、内部にボールシート２００を収容する収容部３３０とを有している。鍔部３１０は、ハウジング３００の開口側に設けられている。鍔部３１０は、ハウジング３００の外側に向かって鍔状に形成されている。孔部３２０は、ハウジング３００の底面に設けられている。孔部３２０は、本実施形態において底面の４箇所に形成されている。ハウジング３００の外周壁には、ハウジング３００の径方向に延びるサポートバー４００の一端が固着されている。ハウジング３００は、ボールシート２００を収容する。

　ダストカバー５００は、図１に示すように、ゴム製で笠状に形成されている。ダストカバー５００は、大径側の端縁がボールシート２００の鍔部２１１とハウジング３００の鍔部３１０との間に挟まれて固定され、小径側の端縁がボールスタッド１００の鍔部１３０に掛止され、凸部１５０にずれるのを防止されて固定されている。そのため、ダストカバー５００によりシール性が確保され、ボールシート２００の凹部２１２にゴミが侵入するのを防止する。

（ボールジョイントの製造方法）
　次に、ボールジョイント１０の製造方法の一例について図面を参照して説明する。図８は、ボールジョイントの製造方法を示すフローチャートである。

　まず、ボールシート２００を成形するための射出成形工程を行う。具体的には、インジェクションにより鍔部２１１と凹部２１２と凸部２１３とを有するボール受け部２１０をポリアセタール（ＰＯＭ）で一体成形する第１の射出成形工程を行う（Ｓ１０１）。次いで、ボール受け部２１０を内包して、熱かしめ部２２１と保持部２２２とを有する強化部２２０を、ポリアセタール（ＰＯＭ）にグラスファイバー（ＧＦ）を添加した樹脂で一体成形する第２の射出成形工程を行う（Ｓ１０２）。この際、ボール受け部２１０の樹脂と強化部２２０の樹脂とが化学的に融合することはない。

　次に、第２の射出成形工程後、ボール受け部２１０の凹部２１２から中子を引き抜く引き抜き工程を行う。次いで、ボール部１２０を有するボールスタッド１００をボールシート２００の凹部２１２に差し込んで嵌合させる嵌合工程を行う（Ｓ１０３）。

　最後に、ハウジング３００の収容部３３０にボールシート２００を圧入して固定する固定工程を行う（Ｓ１０４）。この固定工程では、ボールスタッド１００のボール部１２０がボールシート２００の凹部２１２に嵌合されたボールシート２００を、ハウジング３００の収容部３３０に圧入する。そして、ハウジング３００の底面に成形された孔部３２０に挿入されたボールシート２００の熱かしめ部２１３を熱でかしめるかしめ工程を行う。

　この製造方法のボールジョイントでは、凹部２２２のオーバーハング部２１２ｂが引き抜き荷重を受けると、バックアップ部２２２ｂは引き抜き荷重に抗してボール部１２０が凹部２１２から抜けるのを防止する。また、ボールシート２１０が引き抜き荷重を受けると、熱かしめ部２２１は引き抜き荷重に抗してボールシート２１０がハウジング３００から抜けるのを防止する。その結果、ボールジョイント１０が破損するのを防止して、ボールジョイント１０の信頼性を向上させる。

　本発明は、自動車などの車両に搭載されるスタビライザなどに利用することができる。

Claims

　柱状のスタッド部と、側面が球状でかつ中心を前記スタッド部の軸線上に位置させるボール部とを有するボールスタッドと、
　前記ボール部と相対回転自在にかつ揺動自在に嵌合する球面状の凹部を有する樹脂製のボールシートと、
　有底円筒状に形成され、前記ボールシートを収容するハウジングとを備え、
　前記ボールシートは、前記ボールシートを前記ハウジングに固定するための熱かしめ部を有し、
　前記凹部は、引き抜き荷重に抗して前記ボール部が前記凹部から抜けるのを防止するオーバーハング部を有し、
　前記ボールシートは、第１の材料により前記凹部が形成され、前記第１の材料より強度を有する第２の材料により前記オーバーハング部および前記熱かしめ部が補強されることを特徴とするボールジョイント。
　柱状のスタッド部と、側面が球状でかつ中心を前記スタッド部の軸線上に位置させるボール部とを有するボールスタッドと、
　前記ボール部と相対回転自在にかつ揺動自在に嵌合する球面状の凹部を有する樹脂製のボールシートと、
　有底円筒状に形成され、前記ボールシートを収容するハウジングとを備え、
　前記ボールシートは、前記ボールシートを前記ハウジングに固定するための熱かしめ部を有し、
　前記凹部は、引き抜き荷重に抗して前記ボール部が前記凹部から抜けるのを防止するオーバーハング部を有し、
　前記ボールシートは、第１の材料により前記凹部が形成され、前記第１の材料より強度を有する第２の材料により前記引き抜き荷重に抗することを特徴とするボールジョイント。
　前記ボールシートは、前記凹部の外側に密着して前記凹部の外側を覆い、前記第２の材料により形成された保持部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のボールジョイント。
　前記凹部の高さ方向において前記ボール部の中心の前記凹部の外径は、前記凹部の開口部分の外径に比べて大きいことを特徴とする請求項３に記載のボールジョイント。
　前記保持部は前記オーバーハング部を補強するバックアップ部を有し、
　前記バックアップ部は、前記凹部の円周方向に複数のスリットを設けて複数の凸状部を有することを特徴とする請求項３または４に記載のボールジョイント。
　前記熱かしめ部は前記第２の材料により形成され、
　前記熱かしめ部および前記保持部は一体成形されることを特徴とする請求項３～５のいずれか一項に記載のボールジョイント。
　前記ボールシートは、前記第１の材料により形成され、前記ハウジングとの間にダストカバーを挟んで固定するための鍔部を有し、
　前記凹部および前記鍔部は一体成形されることを特徴とする請求項４に記載のボールジョイント。
　前記保持部は、前記凹部の高さ方向に対して横方向において、前記熱かしめ部の総断面積≦前記保持部の断面積となるように形成されることを特徴とする請求項６に記載のボールジョイント。
　前記凸状部は、１．０≦前記凸状部の高さ／前記凸状部の幅≦２．０となるように形成されることを特徴とする請求項５に記載のボールジョイント。
　前記凹部と一体成形される凸部を設け、
　前記凸部は、前記スリットに嵌合することを特徴とする請求項５または９に記載のボールジョイント。
　インジェクションにより鍔部と凹部と凸部とを有するボール受け部を第１の材料の樹脂で一体成形する第１の射出成形工程を行い、次いで前記ボール受け部を内包して、熱かしめ部と保持部とを有する強化部を、第１の材料より強度を有する第２の材料の樹脂で一体成形する第２の射出成形工程を行ってボールシートを成形し、次いでボール部を有するボールスタッドを前記凹部に差し込んで嵌合させる嵌合工程を行い、次いでハウジングの収容部に前記ボールシートを圧入して固定する固定工程を行うことを特徴とするボールジョイントの製造方法。