WO2011102372A1 - ボールジョイント装置 - Google Patents

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    • F16C11/0628Construction or details of the socket member with linings
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    • Y10T403/32737Universal ball and socket including liner, shim, or discrete seat

Definitions

  • the present invention relates to a ball joint device used for a mechanism element connection portion of various machines, and more particularly to a technique capable of reducing rocking and sliding torque and elastic lift.
  • the vehicle stabilizer has a function of connecting the stabilizer bar to the suspension device of the vehicle and stabilizing the posture of the vehicle using the torsional reaction force of the stabilizer bar.
  • a stabilizer for a vehicle is configured so that both ends of a U-shaped stabilizer bar are connected to the operating part of the suspension device, and the torsion part of the stabilizer bar is fixed to the vehicle body frame with a fixing member to receive a torsional reaction force. Has been.
  • a ball joint device that connects the stabilizer and the struts and arms is used (see, for example, Japanese Patent No. 3168229 and Japanese Patent No. 3369659).
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a ball joint device.
  • the ball joint device 310 includes a rod member 311 and a housing 312 that is integrally provided at the end of the rod member 311. Bending edges 314 are provided on the left and right sides of the rod member 311.
  • the housing 312 has a ball sheet insertion portion 320 drawn into a cylindrical shape, and a bottom surface 321 positioned at the end of the ball sheet insertion portion 320.
  • a flange portion 323 is provided at the opening of the ball seat insertion portion 320.
  • a plurality of holes 324 are punched out on the bottom surface 321.
  • the ball sheet 330 is accommodated in the ball sheet insertion portion 320.
  • the ball sheet 330 is made of a thermoplastic synthetic resin and has a concave spherical surface 331 and an outer peripheral surface 332.
  • the spherical head 341 of the stud ball 340 is rotatably fitted to the concave spherical surface 331 of the ball seat 330.
  • the stud ball 340 includes a screw portion 342 and a large diameter portion 343, and a dust cover 345 is provided between the flange portion 344 and the large diameter portion 343 of the ball sheet 330.
  • the stud ball 340 and the ball seat 330 are rocked and slid as the suspension of the vehicle strokes.
  • the characteristic at the time of rocking / sliding is defined as rocking / sliding torque or rocking torque and rotational torque.
  • the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing 312 is formed smaller than the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball sheet 330 so that the ball sheet 330 is sufficiently fixed in the housing 312 by elastic force.
  • the difference between the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing 312 and the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball seat 330 is referred to as a fastening allowance.
  • the ball joint device using the above-described low torque type ball seat has the following problems.
  • the ball sheet is a resin part manufactured by injection molding
  • the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball sheet is not constant due to the effect of thermal shrinkage during molding, and the taper shape expands toward the opening side. ing.
  • the inner peripheral surface of the recess of the housing has a straight shape (constant inner diameter) as shown in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the inner diameter (R) of the inner peripheral surface of the housing and the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball seat.
  • the conventional ball seat (Qa) has a sufficient tightening margin, a region where the ball seat and the housing are in close contact with each other is widened, and the support is stabilized.
  • the low torque type ball seat (Qb) with a small tightening margin, there is a portion where the gap generated between the ball seat and the housing becomes excessive (elastic lift), and the contact between the stud ball and the ball seat Becomes local (X). This occurs as looseness and may cause unpleasant noise and vibration.
  • the elastic lift is a deflection when a load is applied.
  • 10 and 11 are explanatory views showing the relationship between the load and the deflection before and after the test in comparison with the case of a normal ball seat and a low torque type ball seat when the endurance test of the ball joint device is performed. .
  • the inner peripheral surface of the housing is constant, the amount of elastic lift increases when the tightening margin is lowered using a low torque type ball seat, and after the test, the ball seat is deformed and rattling occurs.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the tightening allowance between the ball seat and the housing incorporated in the ball joint device and the swinging sliding torque. It can be seen that the swinging torque decreases as the tightening margin is reduced.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing the relationship between the tightening allowance between the ball seat and the housing incorporated in the ball joint device and the elastic lift. It can be seen that the elastic lift increases as the tightening margin is reduced.
  • an object of the present invention is to provide a ball joint device capable of reducing the swinging sliding torque without increasing the elastic lift.
  • a ball joint device includes a ball seat made of a resin material having a concave spherical surface and an outer peripheral surface, a stud ball having a spherical head rotatably fitted to the concave spherical surface, and A ball seat is inserted and accommodated from the opening toward the bottom surface, and includes a housing having a concave portion into which the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the ball seat are fitted, and the outer diameter of the outer peripheral surface is the bottom surface Further, the inner diameter of the inner peripheral surface has a region that extends at least from the bottom surface toward the opening.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle stabilizer incorporating a ball joint device according to an embodiment of the present invention and a vehicle front wheel suspension device.
  • FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of the ball joint device.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing the relationship between the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing incorporated in the ball joint device and the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball seat.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing and the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball seat according to the first modification incorporated in the ball joint device.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle stabilizer incorporating a ball joint device according to an embodiment of the present invention and a vehicle front wheel suspension device.
  • FIG. 2 is an exploded cross-sectional view of the ball joint device.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing the relationship between the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing incorporated in the ball joint device and the outer diameter
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing and the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball seat according to the second modification incorporated in the ball joint device.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing and the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball seat according to the third modification incorporated in the ball joint device.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a ball joint device.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a housing incorporated in the ball joint device.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing the relationship between the inner diameter of the inner peripheral surface of the housing incorporated in the ball joint device and the outer diameter of the outer peripheral surface of the ball seat.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the relationship between the load and the deflection before the test in the ball joint device in comparison with a normal ball seat and a low torque ball seat.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing the relationship between the load and the deflection after the test in the ball joint device in comparison with a normal ball seat and a low torque ball seat.
  • FIG. 12 is an explanatory view showing the relationship between the tightening allowance between the ball seat and the housing incorporated in the ball joint device and the swinging sliding torque.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing the relationship between the tightening allowance between the ball seat and the housing incorporated in the ball joint device and the elastic lift.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle stabilizer 100 and a vehicle front wheel suspension device 200 in which a ball joint device 10 according to an embodiment of the present invention is incorporated
  • FIG. 2 is an exploded sectional view showing the ball joint device 10. It is.
  • a vehicle stabilizer 100 includes a stabilizer bar 101 formed of a hollow member, a fixing member 102 that fixes the stabilizer bar 101 to a frame portion (not shown) of a vehicle body, and a tip 101 a of the stabilizer bar 101. And a stabilizer link 110 that connects the operating part of the suspension device 200 to the operating part.
  • the ball joint device 10 constitutes a part of the stabilizer link 110.
  • the ball joint device 10 includes a metal housing 12.
  • the housing 12 is a press-formed product made of a single metal plate such as a steel plate, and is formed by drawing.
  • the housing 12 has a ball sheet insertion portion (concave portion) 20 that has been drawn into a cylindrical shape, a bottom surface 21 located at an end of the ball sheet insertion portion 20, and an inner peripheral surface 22.
  • a flange portion 24 is provided in the opening 23 of the ball seat insertion portion 20.
  • a plurality of holes 25 are punched in the bottom surface 21.
  • the inner diameter N of the inner peripheral surface 22 is constant from the bottom surface 21 to the midway portion 22a, and widens from the midway portion 22a toward the opening 23 side.
  • the ball sheet 30 is accommodated in the ball sheet insertion portion 20.
  • the ball sheet 30 is made of, for example, a thermoplastic synthetic resin such as polyacetal or polybutylene terephthalate, and has a bottomed cylindrical shape.
  • the ball sheet 30 has a concave spherical surface 31 inside, a protrusion 32 at the bottom, and an outer peripheral surface 33. is doing.
  • the outer diameter G of the outer peripheral surface 33 extends from the bottom surface 21 side toward the opening 23 side.
  • a plurality of protrusions 32 are provided on the bottom surface of the ball sheet 30 at positions corresponding to the holes 25. After the protrusion 32 is inserted into the hole 25, the portion 32a where the protrusion 32 protrudes outside the hole 25 is softened by applying heat from the outside or generating heat by high frequency induction, and crushing the portion 32a in the axial direction.
  • the ball seat 30 is fixed to the housing 12.
  • the spherical head 41 of the stud ball 40 is rotatably fitted to the concave spherical surface 31 of the ball seat 30.
  • the stud ball 40 includes a screw portion 42 and a large diameter portion 43 in addition to the spherical head portion 41.
  • the outer diameter G of the outer peripheral surface is formed smaller than the inner diameter N of the inner peripheral surface on the bottom surface side of the recess and larger than the inner diameter N of the inner peripheral surface on the opening side of the recess.
  • the steady swing torque / rotational torque is preferably 1.0 Nm or less.
  • the housing 12 is press-molded and can be molded without machining. For this reason, the existing production line does not need to be significantly modified, and the existing production cost and product cost can be minimized.
  • the outer diameter G of the outer peripheral surface is formed larger than the inner diameter N of the inner peripheral surface, and the difference between the outer diameter G of the outer peripheral surface and the inner diameter N of the inner peripheral surface is the bottom surface. It is set to monotonously increase from the 21 side toward the opening 23 side.
  • the difference between the outer diameter G of the outer peripheral surface and the inner diameter N of the inner peripheral surface is constant from the bottom surface 21 side to the midway portion, and monotonously increases from the midway portion toward the opening side. Is set to
  • the difference between the outer diameter G of the outer peripheral surface and the inner diameter N of the inner peripheral surface is constant from the bottom surface 21 side to the opening.
  • the main stress is uniform as in the case of the solid member. Can be realized by a simple design and manufacturing method.

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Abstract

 凹球面(31)及び外周面(33)とを有する樹脂材製のボールシート(30)と、凹球面(31)に回転自在に嵌合する球状頭部(41)を有するスタッドボール(40)と、ボールシート(30)を開口部(23)から底面(21)側に向けて挿入して収容し、内周面(22)とボールシート(30)の外周面(33)が嵌合するボールシート挿入部(20)を有するハウジング(12)とを備え、外周面(33)の外径は、底面(21)側から開口部(23)側に向けて拡がっており、また、内周面(22)の内径(N)は、底面(21)側から開口部(23)側に向けて拡がっていることで、弾性リフトを増大させずに揺摺動トルクを減少させる。

Description

ボールジョイント装置
 本発明は、各種機械の機構要素接続部分などに用いられるボールジョイント装置に関し、特に揺摺動トルク及び弾性リフトを軽減することができる技術に関する。
 車両用スタビライザは、スタビライザバーを車両の懸架装置に連結し、スタビライザバーのねじり反力を利用して車両の姿勢を安定させる機能を有している。例えば車両用スタビライザは、U字状に形成されたスタビライザバーの両端を懸架装置の作動部分に連結させ、スタビライザバーのトーション部を車体フレームに固定部材で固定させ、ねじり反力を受けるように構成されている。
 車両スタビライザを構成する装置として、スタビライザとストラットやアーム類を連結するボールジョイント装置が用いられている(例えば、日本国特許3168229号公報、日本国特許3369659号公報参照)。
 図7は、ボールジョイント装置の一例を示す断面図である。図7に示すように、ボールジョイント装置310は、ロッド部材311とこのロッド部材311の端部に一体に設けられたハウジング312を備えている。ロッド部材311の左右両側部にそれぞれ折曲げ縁部314が設けられている。
 ハウジング312は、図8に示すように、円筒状に絞り加工されたボールシート挿入部320と、ボールシート挿入部320の端部に位置する底面321とを有している。ボールシート挿入部320の開口部にフランジ部323が設けられている。また、底面321に複数の孔324が打抜かれている。
 ボールシート挿入部320にボールシート330が収容される。このボールシート330は、熱可塑性の合成樹脂からなり、凹球面331及び外周面332を有している。
 ボールシート330の凹球面331にスタッドボール340の球状頭部341が回転自在に嵌合させられている。スタッドボール340は、球状頭部341以外に、ねじ部342と大径部343を備えており、ボールシート330の鍔部344と大径部343との間にダストカバー345が設けられている。
 このように構成されたボールジョイント装置では、車両のサスペンションがストロークするに伴い、スタッドボール340とボールシート330とが揺摺動される。なお、揺摺動される際の特性は、揺摺動トルク、あるいは、揺動トルク及び回転トルクと定義づけられている。
 ハウジング312の内周面の内径は、ボールシート330の外周面の外径より小さく形成されることで、ボールシート330がハウジング312内に弾性力によって十分に固定されるようにしていた。なお、ハウジング312の内周面の内径と、ボールシート330の外周面の外径との差を締め代と称している。
 近年、車両の乗り心地を向上を目的としてサスペンションフリクションを低減する要求が高まり、サスペンション部品の一つであるボールジョイント装置の揺摺動トルクの低減が求められている。締め代が大きいと、ハウジング312によりボールシート330が内側へ押圧されるため、ボールシートとスタッドとの隙間が減り、揺摺動トルクが高まり(例えば、1.6Nm以上)、乗り心地が悪化する。このため、締め代を小さくすることで、乗り心地を改善する低トルク型のボールシート(例えば、1.0Nm以下)が考えられている。
 上述した低トルク型のボールシートを用いたボールジョイント装置にあっては、次のような問題があった。すなわち、ボールシートは射出成形にて製造される樹脂部品であるため、成形時の熱収縮の影響によりボールシートの外周面の外径は一定にならず、開口側に向けて広がるテーパ形状になっている。これに対し、ハウジングの凹部の内周面は図8に示すように、ストレート形状(内径一定)である。
 図9は、ハウジングの内周面の内径(R)とボールシートの外周面の外径との関係を示す説明図である。従来のボールシート(Qa)であれば締め代が十分にあることから、ボールシートとハウジングが密着している領域が広くなり、支持が安定することになる。しかしながら、締め代を小さくした低トルク型のボールシート(Qb)の場合は、ボールシートとハウジングとの間に生じる隙間が過大になる部分が生じ(弾性リフト)、スタッドボールとボールシートとの接触が局部的になる(X)。これはガタとして生じ、不快な騒音や振動が発生する要因となる場合がある。なお、弾性リフトとは、荷重をかけたときの撓みである。
 図10,図11は、ボールジョイント装置の耐久試験を施した場合、試験前後における荷重とたわみとの関係を通常のボールシートと低トルク型のボールシートの場合を比較して示す説明図である。ハウジングの内周面が一定の場合、低トルク型のボールシートを用いて締め代を下げると弾性リフト量が増大し、試験後においては、ボールシートが変形し、ガタが発生する。
 図12は、ボールジョイント装置に組み込まれたボールシートとハウジングとの締め代と揺摺動トルクとの関係を示す説明図である。締め代を小さくすると揺摺動トルクが少なくなることが判る。また、図13は、ボールジョイント装置に組み込まれたボールシートとハウジングとの締め代と弾性リフトとの関係を示す説明図である。締め代を小さくすると、弾性リフト量が増大することが判る。
 そこで本発明は、弾性リフトを増大させずに揺摺動トルクを減少させることができるボールジョイント装置を提供することを目的としている。
 上記目的を満足するため本発明のボールジョイント装置は、凹球面及び外周面とを有する樹脂材製のボールシートと、上記凹球面に回転自在に嵌合する球状頭部を有するスタッドボールと、上記ボールシートを開口部から底面側に向けて挿入して収容し、その内周面と上記ボールシートの外周面が嵌合する凹部を有するハウジングとを備え、上記外周面の外径は、上記底面側から上記開口部側に向けて拡がっており、また、上記内周面の内径は、上記底面から上記開口部側に向けて少なくとも拡がる領域を有している。
図1は、本発明の一実施の形態に係るボールジョイント装置が組み込まれた車両用スタビライザ及び車両前輪の懸架装置を示す斜視図である。 図2は、同ボールジョイント装置を分解して示す断面図である。 図3は、同ボールジョイント装置に組み込まれたハウジングの内周面の内径とボールシートの外周面の外径との関係を示す説明図である。 図4は、同ボールジョイント装置に組み込まれた第1変形例に係るハウジングの内周面の内径とボールシートの外周面の外径との関係を示す説明図である。 図5は、同ボールジョイント装置に組み込まれた第2変形例に係るハウジングの内周面の内径とボールシートの外周面の外径との関係を示す説明図である。 図6は、同ボールジョイント装置に組み込まれた第3変形例に係るハウジングの内周面の内径とボールシートの外周面の外径との関係を示す説明図である。 図7は、ボールジョイント装置の一例を示す断面図である。 図8は、同ボールジョイント装置に組み込まれたハウジングを示す断面図である。 図9は、同ボールジョイント装置に組み込まれたハウジングの内周面の内径とボールシートの外周面の外径との関係を示す説明図である。 図10は、同ボールジョイント装置における試験前における荷重とたわみとの関係を通常のボールシートと低トルク型のボールシートの場合を比較して示す説明図である。 図11は、同ボールジョイント装置における試験後における荷重とたわみとの関係を通常のボールシートと低トルク型のボールシートの場合を比較して示す説明図である。 図12は、同ボールジョイント装置に組み込まれたボールシートとハウジングとの締め代と揺摺動トルクとの関係を示す説明図である。 図13は、同ボールジョイント装置に組み込まれたボールシートとハウジングとの締め代と弾性リフトとの関係を示す説明図である。
 図1は本発明の一実施の形態に係るボールジョイント装置10が組み込まれた車両用スタビライザ100及び車両前輪の懸架装置200を示す斜視図、図2はボールジョイント装置10を分解して示す断面図である。
 図1に示すように、車両用スタビライザ100は、中空部材から構成されたスタビライザバー101と、スタビライザバー101を車体のフレーム部(不図示)に固定する固定部材102と、スタビライザバー101の先端101aを懸架装置200の作動部分に連結させるスタビライザリンク110とを備えている。ボールジョイント装置10は、スタビライザリンク110の一部を構成している。
 図2に示すように、ボールジョイント装置10は、金属製のハウジング12を備えている。ハウジング12は鋼板等の1枚の金属板からなるプレス成形品であり、絞り加工して形成されている。
 ハウジング12は、円筒状に絞り加工されたボールシート挿入部(凹部)20と、ボールシート挿入部20の端部に位置する底面21と、内周面22とを有している。ボールシート挿入部20の開口部23にフランジ部24が設けられている。また、底面21に複数の孔25が打抜かれている。内周面22の内径Nは、底面21から中途部22aまで一定であり、その中途部22aから開口部23側に向けて拡がっている。
 ボールシート挿入部20にボールシート30が収容される。このボールシート30は、例えばポリアセタールやポリブチレンテレフタレートなどの熱可塑性の合成樹脂からなり、有底筒状に形成されており、内部に凹球面31、底部に突起32、及び、外周面33を有している。外周面33の外径Gは、底面21側から開口部23側に向けて拡がっている。
 図2に示すように、ボールシート30の底面には孔25と対応した位置に複数の突起32が設けられている。この突起32を孔25に挿入したのち、突起32が孔25の外側に突出する部分32aを、外部から熱を加えるかあるいは高周波誘導による発熱によって軟化させるとともに、部分32aを軸線方向に潰すことによって、ハウジング12に対してボールシート30を固定する。
 ボールシート30の凹球面31にスタッドボール40の球状頭部41が回転自在に嵌合される。スタッドボール40は、球状頭部41以外に、ねじ部42と大径部43を備えている。
 ここで、図3を用いて、ハウジング12の内周面22の内径Nとボールシート30の外周面の外径Gとの関係について説明する。
 すなわち、外周面の外径Gは、凹部の底面側で上記内周面の内径Nより小、凹部の開口部側で内周面の内径Nより大に形成されている。
 このように構成されていると、局部当たりは回避されるとともに、全体的に締め代を減少させる。弾性リフトの増加が抑えられる。結果的に、車両の乗心地(特に微振幅領域)の向上効果がある。なお、定常揺動トルク/回転トルクは、1.0Nm以下とすることが好ましい。
 このように締め代を制御することで、定常揺動/回転トルク、弾性リフトの他、スタッド抜き荷重等を所望の値にすることができる。この他、テーパ開始点、テーパ角度、テーパの数を変えるようにしてもよい。
 なお、ハウジング12はプレス成形とし、機械加工を行わないで成形できる。このため、既存の製造ラインに対し大幅な改造は必要なく、既存の製造コスト・製品コストを最小限に抑えることができる。
 図4~図6は、外周面の外径Gと内周面の内径Nとの差を様々に変化させることで、乗り心地を細かく設定することができる例を示している。いずれも、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
 図4に示す第1変形例においては、外周面の外径Gは、内周面の内径Nより大に形成され、外周面の外径Gと内周面の内径Nとの差は、底面21側から開口部23側に向けて単調増加するように設定されている。
 図5に示す第2変形例においては、外周面の外径Gと内周面の内径Nとの差は、底面21側から中途部まで一定、中途部から開口部側に向けて単調増加するように設定されている。
 図6に示す第3変形例においては、外周面の外径Gと内周面の内径Nとの差は、底面21側から開口部まで一定である。
 上述したように、本実施の形態に係る車両用スタビライザ10に組み込まれたスタビライザバー20では、軽量化のために中空部材を用いた場合であっても、中実部材と同様に主応力を均一化することが簡易な設計及び製造方法で実現できる。
 なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
 弾性リフトを増大させずに揺摺動トルクを減少させることができるボールジョイント装置を提供できる。

Claims (6)

  1.  凹球面及び外周面とを有する樹脂材製のボールシートと、
     上記凹球面に回転自在に嵌合する球状頭部を有するスタッドボールと、
     上記ボールシートを開口部から底面側に向けて挿入して収容し、その内周面と上記ボールシートの外周面が嵌合する凹部を有するハウジングとを備え、
     上記外周面の外径は、上記底面側から上記開口部側に向けて拡がっており、また、上記内周面の内径は、上記底面から上記開口部側に向けて少なくとも拡がる領域を有していることを特徴とするボールジョイント装置。
  2.  上記外周面の外径は、上記凹部の底面側で上記内周面の内径より小、上記凹部の開口部側で上記内周面の内径より大に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のボールジョイント装置。
  3.  上記外周面の外径は、上記内周面の内径より大に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のボールジョイント装置。
  4.  上記外周面の外径と上記内周面の内径との差は、上記底面側から上記開口部側に向けて単調増加することを特徴とする請求項3に記載のボールジョイント装置。
  5.  上記外周面の外径と上記内周面の内径との差は、上記底面側から中途部まで一定、上記中途部から上記開口部側に向けて単調増加することを特徴とする請求項3に記載のボールジョイント装置。
  6.  上記外周面の外径と上記内周面の内径との差は、上記底面側から上記開口部まで一定であることを特徴とする請求項3に記載のボールジョイント装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5189145B2 (ja) * 2010-08-23 2013-04-24 日本発條株式会社 スタビリンクおよびその製造方法
JP5728103B1 (ja) * 2014-02-18 2015-06-03 日本発條株式会社 リンクアーム部材
JP5923189B1 (ja) * 2015-02-17 2016-05-24 日本発條株式会社 スタビリンク
KR101732063B1 (ko) 2015-04-29 2017-05-08 주식회사 일진 볼 조인트 일체형 자동차용 하이브리드 암 및 그 제조 방법
JP6300772B2 (ja) 2015-10-02 2018-03-28 日本発條株式会社 ボールジョイント
CN109281924B (zh) * 2018-11-19 2020-10-23 广西天正钢结构有限公司 外包自收口的钢结构接头及其制造方法
DE102019204659A1 (de) * 2019-04-02 2020-10-08 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs und Verfahren zum Herstellen eines solchen Kugelgelenks
JP7175856B2 (ja) * 2019-07-17 2022-11-21 日本発條株式会社 ボールシート、ボールジョイント及びボールジョイントの製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08159147A (ja) * 1994-12-08 1996-06-18 Somic Ishikawa:Kk ロッドエンド軸受装置
JP2002295444A (ja) * 2001-04-04 2002-10-09 Nhk Spring Co Ltd ボールジョイントおよびそのハウジングの製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06104751B2 (ja) 1989-11-29 1994-12-21 出光石油化学株式会社 多孔性フィルム,シート及びその製造方法
US5163769A (en) * 1991-01-30 1992-11-17 Trw, Inc. Ball joint having service life indicator
JP3168229B2 (ja) * 1992-10-06 2001-05-21 日本発条株式会社 ボールジョイント装置
JP3369659B2 (ja) * 1993-08-06 2003-01-20 日本発条株式会社 ボールジョイント
US5997208A (en) * 1998-06-02 1999-12-07 Trw Inc. Adjustment for a ball joint assembly
JP4514297B2 (ja) * 2000-09-11 2010-07-28 日本発條株式会社 ボールジョイントおよびその組立方法
US6824300B2 (en) * 2002-06-19 2004-11-30 Guide Corporation Headlamp mounting plug
DE102005027825A1 (de) * 2005-06-15 2007-01-04 Zf Friedrichshafen Ag Kugelgelenk mit Sensoreinrichtung und Verfahren zur Dichtigkeitserkennung
CN201180735Y (zh) * 2007-12-05 2009-01-14 东风汽车有限公司设备制造厂 一种球头销总成

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08159147A (ja) * 1994-12-08 1996-06-18 Somic Ishikawa:Kk ロッドエンド軸受装置
JP2002295444A (ja) * 2001-04-04 2002-10-09 Nhk Spring Co Ltd ボールジョイントおよびそのハウジングの製造方法

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