WO2020021856A1 - ボールジョイント、スタビリンク、及びボールジョイントの製造方法 - Google Patents

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ball
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黒田 茂
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日本発條株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a ball joint, a stabilizer link, and a method for manufacturing a ball joint.
  • Patent Document 1 discloses an invention of a ball joint in which a ball portion of a ball stud is housed in a bottomed cylindrical metal housing.
  • the ball stud is swingably supported by the housing with the ball portion as a fulcrum.
  • a resin ball seat is provided between the housing and the ball portion. When the ball stud swings with respect to the housing, the ball portion slides with respect to the ball seat.
  • the ball joint according to Patent Document 1 (see FIG. 2 of Patent Document 1) includes an outer ball joint and an inner ball joint.
  • the outer ball joint and the inner ball joint are connected via a bar-shaped tie rod (support bar).
  • the axis of the ball stud extends radially with respect to the axis of the linearly extending support bar.
  • the axis of the ball stud extends coaxially with the support bar.
  • the former will be referred to as a radial ball joint, while the latter will be referred to as an axial ball joint.
  • connection portion connection portion; see FIG. 2 of Patent Document 1
  • connection portion connection portion; see FIG. 2 of Patent Document 1
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a ball joint, a stabilizer link, and a method of manufacturing a ball joint capable of reducing the weight and cost while securing the rigidity of the housing. Aim.
  • a ball joint includes a ball stud having a stud portion and a ball portion, a metal housing that rotatably supports the ball portion of the ball stud, the ball portion, A ball seat made of resin provided so as to be interposed between the housings, wherein the housing is formed into a bottomed cylindrical shape by press working, and a bottom wall and a peripheral side wall of the housing are provided. And a plurality of bead portions formed on the inner bottom of the housing by press molding or forging.
  • the ball joint manufacturing method may further include a ball stud having a stud portion and a ball portion, a metal housing rotatably supporting the ball portion of the ball stud, the ball portion and the housing.
  • the step of the housing is formed by pressing or forging, is performed with the drawing process in said housing, characterized in that it comprises a step of forming a bead portion in the bottom wall of the housing.
  • the present invention can provide a ball joint, a stabilizer link, and a method of manufacturing a ball joint that can reduce the weight and cost while securing the rigidity of the housing.
  • FIG. 3A is a sectional view taken along line 3E-3E in FIG. 3D.
  • FIG. 3D is a sectional view taken along line 3E-3E in FIG. 3D.
  • FIG. 3D is an enlarged sectional view of 3F-3F in FIG. 3D. It is the figure which looked at the ball seat which is a constituent member of the ball joint concerning an embodiment of the present invention from the bottom side.
  • FIG. 4B is a sectional view taken along line 4B-4B of the ball seat shown in FIG. 4A.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the ball seat shown in FIG. 4A, taken along line 4C-4C. It is a figure showing the state where the ball part of the ball stud was attached to the ball seat. It is a flowchart showing the manufacturing method of the ball joint concerning an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of the housing, which is a constituent member of the ball joint according to a first modification of the embodiment of the present invention, viewed from the lower oblique bottom side. It is a perspective view which has a section which faces an internal space from an opening of a housing which is a constituent member of a ball joint concerning a first modification of an embodiment of the present invention. It is a perspective view which faces the internal space from the opening part of the housing which is a component of the ball joint which concerns on the 2nd modification of embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a stabilizer link 11 according to an embodiment of the present invention is attached to a vehicle 10.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the entire configuration of the stabilizer link 11 according to the embodiment of the present invention.
  • the suspension device 17 includes a coil spring 17a and a shock absorber 17b in order to absorb and reduce the impact and vibration transmitted from the road surface to the vehicle body 12 via the wheels W.
  • the suspension device 17 is not particularly limited.
  • a MacPherson strut type suspension device can be suitably used.
  • the left and right suspension devices 17 are connected via a stabilizer 18 made of a substantially U-shaped spring steel bar or the like.
  • the stabilizer 18 includes a torsion bar portion 18 a extending between the left and right wheels W, and both ends of the torsion bar portion 18 a. And a pair of arm portions 18b that bend and extend from the arm.
  • the arm 18 b of the stabilizer 18 and the lower arm 19 that elastically supports the axle side of the suspension device 17 are connected via the stabilizer link 11.
  • the connection is the same on the left and right wheels W.
  • the stabilizer link 11 is configured by providing a pair of ball joints 13 and 15 at both ends of a substantially linear support bar 14 made of metal such as steel.
  • One of the pair of ball joints 13 and 15 shown in FIG. 2 is an existing radial type ball joint 13 and the other is an axial type ball joint 15 according to the present invention.
  • the radial type ball joint 13 includes a metal ball stud 21, a metal housing 23, and a resin ball seat 25.
  • the ball stud 21 is configured by providing a spherical ball portion 21b at one end of a cylindrical stud portion 21a.
  • the housing 23 includes a bottom wall 23a and a peripheral side wall 23b.
  • the housing 23 is formed in a cylindrical shape with a bottom by, for example, cold forging or hot forging.
  • a resin ball seat 25 is provided between the ball portion 21b of the ball stud 21 and the housing 23 so as to be interposed.
  • the ball stud 21 is positioned at the neutral position shown in FIG. 2 in a state where no load is applied.
  • the ball stud 21 is supported by the housing 23 so as to be swingable and rotatable around the ball portion 21b when receiving a load.
  • the stud portion 21a of the ball stud 21 has a disk-shaped flange portion 21a1 as shown in FIG.
  • a circular dust cover 29 made of an elastic material such as rubber is attached to a gap between the flange portion 21a1 and the opening peripheral portion 23c of the housing 23 so as to cover the gap.
  • the dust cover 29 serves to prevent foreign matter including rainwater and dust from entering the joint 30.
  • One end 14a of the support bar 14 is welded to the peripheral side wall 23b of the housing 23 in order to mutually transmit the load between the pair of ball joints 13 and 15.
  • the axis 101 of the ball stud 21 at the neutral position extends radially with respect to the axis 103 of the support bar 14 which extends straight along the axial direction, as shown in FIG. This is because the ball joint 13 is called a radial type.
  • the axis 105 of the ball stud 41 at the neutral position is, as shown in FIG. 2, relative to the axis 103 of the support bar 14 extending straight along the axial direction. It is provided coaxially. This is because the ball joint 15 is called an axial type.
  • the axial type ball joint 15 includes a metal ball stud 41, a metal housing 43, and a resin ball seat 45, similarly to the radial type ball joint 13 described above. Be composed.
  • the ball stud 41 is configured by providing a spherical ball portion 41b at one end of a cylindrical stud portion 41a.
  • the metal material of the housing 43 is not particularly limited. For example, a material having good spreadability such as steel, aluminum, and copper is preferably used. In this case, as the metal material of the housing 43, a metal material having an elongation of 30% or more is recommended.
  • the resin material of the ball seat 45 is not particularly limited, for example, a thermoplastic resin such as POM is preferably used.
  • the housing 43 is formed in a cylindrical shape with a bottom by sheet metal pressing or forging including drawing and rib processing.
  • the bottom wall 43a and the peripheral side wall 43b constituting the housing 43 are set to have the same thickness t1 (see FIG. 3E). The manufacturing process of the housing 43 will be described later in detail.
  • a plurality of bead portions 53 for increasing the deformation strength of the bottom wall 43a are formed on the inner bottom 43g of the housing 43. In addition. The configuration of the bead portion 53 will be described later in detail.
  • a resin ball seat 45 is provided between the ball portion 41b of the ball stud 41 and the housing 43 so as to be interposed.
  • the configuration of the ball seat 45 will be described later in detail.
  • the ball stud 41 is positioned at the neutral position shown in FIG. 2 in a state where no load is applied.
  • the ball stud 41 is supported by the housing 43 so as to be swingable and rotatable around the ball portion 41b when receiving a load.
  • the stud portion 41a of the ball stud 41 has a disk-shaped flange portion 41a1 as shown in FIG.
  • a circular dust cover 49 made of an elastic material such as rubber is mounted in a gap between the flange portion 41a1 and the opening peripheral edge 43c of the housing 43 so as to cover the gap.
  • the dust cover 49 serves to prevent foreign matter including rainwater and dust from entering the joint 50.
  • the other end 14b of the support bar 14 is welded to a flat support bar joining surface 43k formed at the center of the outer bottom 43h of the housing 43 in order to transmit a load between the pair of ball joints 13 and 15. (See FIG. 3E).
  • the axis 105 of the ball stud 41 at the neutral position is located coaxially with the axis 103 of the support bar 14, as shown in FIG. For this reason, depending on the direction of the load applied to the support bar 14 or the ball stud 41, an axial load is generated in the direction in which the ball stud 21 is removed from the housing 23.
  • the axial type ball joint 15 needs to increase the axial load resistance in the direction in which the axial type ball joint 13 is removed in comparison with the radial type ball joint 13.
  • the size of the ball stud 41 in the axial type ball joint 15 is determined by the size of the ball stud 21 in the radial type ball joint 13 (the ball diameter of the ball portion 21b). ) Is set larger. Further, the size of the housing 43 (including the thickness t1 of the bottom wall 43a and the peripheral side wall 43b (see FIG. 3E)) and the size of the ball seat 45 in the axial type ball joint 15 are determined by the housing 23 (the bottom wall 23a) in the radial type ball joint 13. And the thickness of the peripheral side wall 23b) and the size of the ball seat 25.
  • FIG. 3A is a perspective view of the ball joint according to the embodiment of the present invention, which faces the internal space from an opening of a housing that is a constituent member of the ball joint.
  • FIG. 3B is a perspective view of the housing shown in FIG.
  • FIG. 3C is a perspective view having a cross section facing the internal space from the opening of the housing shown in FIG. 3A.
  • FIG. 3D is a view of the housing shown in FIG. 3A as viewed from a lower bottom side.
  • FIG. 3E is a sectional view taken along line 3E-3E in FIG. 3D.
  • FIG. 3F is an enlarged sectional view of 3F-3F of FIG. 3D.
  • the housing 43 which is a constituent member of the axial type ball joint 15 according to the embodiment of the present invention, has a substantially disc-shaped bottom wall 43a and a cylindrical peripheral side wall 43b. It is formed in a shape. As shown in FIG. 3E, the thickness t2 of the opening peripheral portion 43c of the peripheral side wall 43b is formed to be thinner (t1> t2) than the thickness t1 of the peripheral side wall 43b via the stepped step 43e. I have. That is, the bottom wall 43a and the peripheral side wall 43b of the housing 43 are set to the same thickness (thickness t1).
  • a housing recess 43f, a central flat surface 43i, a plurality of beads 53, and a tapered portion 43j are formed on the inner bottom 43g of the housing 43.
  • the outer bottom 43h of the housing 43 has a support bar joining surface 43k, a plurality of concave grooves 51, and an inclined surface 43m formed between the support bar joining surface 43k and the outer bottom 43h. , Are formed.
  • the accommodation recess 43f (see FIG. 3C) has a tapered shape whose diameter gradually decreases toward the bottom. The function of the accommodation recess 43f will be described later in detail.
  • the upright angle ⁇ 1 shown in FIG. 3E formed by the bottom wall 43a and the peripheral side wall 43b of the housing 43 is set to an appropriate angle within an angle range of 60 ° to 90 °.
  • the upright angle ⁇ 1 is set to 90 °, which is a preferable angle for increasing the deformation strength (deformation resistance) of the boundary portion 52.
  • the upright angle ⁇ 1 is set to an angle of less than 90 °, for example, 85 °
  • the peripheral side wall 43b gradually increases in diameter toward the opening peripheral portion 43c with respect to the bottom wall 43a of the housing 43. It has a tapered shape.
  • the housing 43 is positioned using a jig (not shown) having a tapered shape, the housing 43 is centered on the jig (not shown) by the so-called self-centering effect. It can be done easily.
  • the upright angle ⁇ 1 is set to an angle of less than 90 °, such as 85 °, an effect of reducing the required amount of the metal material to be the housing 43 (also reducing the weight) can be expected.
  • the upright angle ⁇ 1 may be tapered from the bottom line to 30 °.
  • a plurality of beads 53 are provided on the bottom wall 43a of the housing 43, as shown in FIG. 3A, in order to increase the deformation strength and minimize the wall thickness.
  • the plurality of beads 53 extend from the inner bottom corner 43d to the central flat surface 43i at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner bottom corner 43d.
  • eight beads 53 are provided radially at equal intervals in the circumferential direction from the central flat surface 43i to the inner bottom corner 43d located at the boundary portion 52. More specifically, as shown in FIG. 3F, each of the plurality of bead portions 53 is formed in a state of bulging in an arc shape when viewed in a vertical cross section.
  • the housing 43 is formed in a bottomed cylindrical shape by sheet metal pressing including drawing and ribbing, or forging. Therefore, on the rear side (outer bottom 43h) of the bottom wall 43a of the housing 43 corresponding to the bead portion 53, as shown in FIG. 3F, from the outside of the housing 43 to the inside according to the shape of the bead portion 53. A concave groove 51 is formed.
  • the plurality of concave grooves 51 corresponding to each of the plurality of bead portions 53 are provided at a predetermined interval from each other in a circumferential direction near the outer peripheral edge 43a1 of the bottom wall 43a.
  • eight concave grooves 51 having a radius of 2 mm are provided on the outer bottom 43h of the housing 43 from the support bar joining surface 43k to the outer peripheral edge 43a1 in a vertical cross section.
  • the plurality of bead portions 53 and the concave grooves 51 have a number of three or more and less than thirteen, and are arranged uniformly around the circumference.
  • the number of the bead portions 53 is more preferably four, six or eight.
  • Each of the plurality of beads 53 and the concave groove 51 plays a role in increasing the deformation strength of the bottom wall 23 a of the housing 43 in cooperation with each other.
  • the radius (R) of the bead portion 53 and the concave groove 51 formed in an arc shape in a sectional view may be appropriately changed as necessary.
  • the gap between the bead portion 53 and the concave groove 51 that engage with each other is formed so that a minute clearance is formed when the bead portion 53 and the concave groove 51 are engaged with each other.
  • FIG. 4A is a view of a ball seat 45, which is a constituent member of the ball joint 15 according to the embodiment of the present invention, as viewed from the bottom side.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the ball seat 45 shown in FIG. 4A, taken along line 4B-4B.
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the ball seat 45 shown in FIG. 4A, taken along line 4C-4C.
  • FIG. 4D is a diagram illustrating a state where the ball portion 41b of the ball stud 41 is mounted on the ball seat 45.
  • a resin ball seat 45 which is a constituent member of the axial type ball joint 15 (see FIG. 2) has a substantially disc-shaped bottom wall 45a and a cylindrical peripheral side wall 45b. And is formed in a cylindrical shape with a bottom. A circular opening peripheral edge 45c is formed in the upper part of the peripheral side wall 45b. On the inner peripheral side of the opening peripheral portion 45c, a circular inclined surface 45d whose diameter gradually increases toward the opening side is formed.
  • the ball seat 45 is manufactured by injection molding using a thermoplastic resin as a material.
  • the outer diameter of the peripheral side wall 45b of the ball seat 45 is set slightly smaller than the inner diameter of the peripheral side wall 43b of the housing 43 shown in FIG.
  • a smaller diameter (for example, a diameter difference of 2 mm) than the diameter of the peripheral side wall 45b is provided below the peripheral side wall 45b of the ball seat 45 via a circular step 45f, as shown in FIGS. 45g) is provided.
  • the outer peripheral edge 45a1 (see FIG. 4B) of the bottom wall 45a of the small-diameter peripheral side wall 45g is connected to the inner bottom corner 43d of the housing 43 (see FIG. 3A).
  • a chamfer may be provided below the peripheral side wall 45b of the ball seat 45.
  • a substantially cylindrical projection 45e is provided at the center of the bottom wall 45a of the ball seat 45, as shown in FIGS. 4A to 4C.
  • the protrusion 45e of the ball seat 45 is an engaging projection that engages with the housing recess 43f of the housing 43 (see FIG. 2).
  • the housing recess 43f of the housing 43 and the projection 45e of the ball seat 45 cooperate to assist in mounting the ball seat 45 in the interior space of the housing 43 in a correctly positioned state.
  • the ball seat 45 has a substantially spherical support portion 61 for slidably supporting the ball portion 41b (see FIG. 4D) of the ball stud 41.
  • a plurality of grease grooves 63 are formed in the substantially spherical support portion 61 along the axis 105 (see FIG. 2) of the ball stud 41 in the neutral state.
  • the grease groove 63 stores grease (not shown) for smoothly sliding the ball portion 41b (see FIG. 4D) of the ball stud 41.
  • a grease reservoir 65 for collecting grease flowing down through the grease groove 63 is provided below the support portion 61.
  • the bottom wall 45a of the ball seat 45 is provided with a protrusion 45e, a circular flat surface 45h, a plurality of fan-shaped flat surfaces 45i, and a plurality of accommodation recesses 55.
  • the circular flat surface 45h is an engaging portion that engages with the central flat surface 43i (see FIG. 3C) of the housing 43.
  • the circular flat surface 45h is a circular flat surface formed around the protrusion 45e.
  • the diameter of the circular flat surface 45h is larger than the diameter of the support bar 14 by 2 mm or more.
  • the fan-shaped flat surface 45i is a fan-shaped (substantially triangular) engagement surface that engages with the fan-shaped inner bottom surface 43n formed between the bead portions 53 of the housing 43 (see FIG. 3C).
  • the fan-shaped flat surface 45i is composed of eight flat surfaces formed radially from the vicinity of the outer peripheral portion of the circular flat surface 45h to the outer peripheral edge of the bottom wall 45a.
  • a tapered surface 45j is formed at each end of the fan-shaped flat surface 45i on the circular flat surface 45h side.
  • the plurality of housing recesses 55 are engagement recesses with which the plurality of bead portions 53 of the housing 43 respectively engage (see FIGS. 2 and 3C).
  • a portion of the ball seat 45 corresponding to the bead portion 53 is provided with a housing recess 55 for housing the bead portion 53.
  • the accommodating recess 55 is formed from a circular arc-shaped groove in cross section formed from the outer peripheral portion of the circular flat surface 45h to the outer peripheral edge of the bottom wall 45a.
  • the fan-shaped flat surfaces 45i and the housing recesses 55 are provided alternately in the circumferential direction from the outer peripheral portion of the circular flat surface 45h to the outer peripheral edge of the bottom wall 45a.
  • the plurality of accommodating recesses 55 are set to an arrangement, a shape, a number, and a dimension that can exactly accommodate each of the plurality of bead portions 53 provided in the housing 43 (see FIG. 3C).
  • a plurality of bead portions 53 provided in the housing 43 are replaced with a plurality of accommodation recesses provided in the ball seat 45. 55. Accordingly, it is possible to avoid a positional shift of the ball seat 45 with respect to the housing 43 in the circumferential direction (to prevent the ball seat 45 from rotating). Further, each of the plurality of bead portions 53 and the accommodating recess 55 cooperate to facilitate the centering of the ball seat 45 with respect to the housing 43.
  • the space between the housing 43 and the ball seat 45 is not only the inside of the peripheral side wall 43b and the outside of the peripheral side wall 45b but also the bottom wall 43a.
  • the inside and the outside of the bottom wall 45a are in contact with each other, and the bead portion 53 and the housing recess 55 are in contact with each other.
  • the strength of contact between these parts even if a structure is adopted in which the strength of contact between the bottom wall 43a and the bottom wall 45a is set slightly larger than the strength of contact between the bead part 53 and the housing recess 55. Good.
  • the setting of the contact strength of each part may be realized by adjusting the height dimension of the bead part 53.
  • the frictional force caused by the contact between the bottom wall 43a and the bottom wall 45a and the engagement force caused by the contact between the bead portion 53 and the housing recess 55 combine to form an integrated structure between the housing 43 and the ball seat 45. Can be suitably promoted.
  • the ball stud 41 is neutralized with the ball portion 41b supported by the housing 43 (see FIG. 2) as a fulcrum in a state where there is no load indicated by a solid line in FIG. 4D. It is located in the position.
  • the ball stud 41 swings around the ball portion 41b supported by the housing 43 as a fulcrum, as shown in FIG.
  • the boundary portion 52 between the bottom wall 43a and the peripheral side wall 43b of the housing 43 is formed by a sheet metal press process including a drawing process and a bead process (stringing process) performed in a manufacturing process of the housing 43 in a longitudinal sectional view.
  • a plurality of convex bead portions 53 are extended.
  • a ridgeline is formed at the boundary portion 52 of the peripheral side wall 43b. Therefore, the deformation strength of the entire bottom wall 43a is significantly increased as compared with the case without the bead portion 53.
  • the processing for forming the housing 43 is not limited to press working, and may be cold forging or hot forging.
  • the housing 43 is formed into a bottomed cylindrical shape by sheet metal press processing including drawing and rib processing, and a central flat surface is formed from the inner bottom corner 43 d of the bottom wall 43 a of the housing 43.
  • a plurality of bead portions 53 are provided over 43i. For this reason, the degree of freedom in the manufacturing process of the housing 43 can be expanded, which contributes to weight reduction and simplification of the manufacturing process.
  • FIG. 5 is a process chart illustrating a method of manufacturing a ball joint according to the embodiment of the present invention.
  • the method of manufacturing the ball joint 15 supports a ball stud 41 having a stud portion 41a and a ball portion 41b and a ball portion 41b of the ball stud 41 so as to be rotatable.
  • a method of manufacturing the axial type ball joint 15 including the metal housing 43 and the resin ball seat 45 provided so as to be interposed between the ball portion 41b and the housing 43 is premised.
  • the method of manufacturing the axial type ball joint 15 includes a step of forming the housing 43 by press working (step S1) and a step of attaching the support bar 14 to the bottom wall 43a of the housing 43 (step S2).
  • a step of integrating the ball stud 41 with the ball seat 45 mounted thereon and the housing 43 is provided in a time-series manner (see FIG. 2).
  • step S1a the housing 43 is drawn and the beading is performed from the boundary portion 52 between the bottom wall 43a and the peripheral side wall 43b of the housing 43 to the central flat surface 43i.
  • the step of forming the housing 43 by press working includes drawing the housing 43 and forming a bead 53 on the bottom wall 43 a of the housing 43. It includes a step of performing processing (step S1a). For this reason, the degree of freedom in the manufacturing process of the housing 43 can be expanded, which contributes to weight reduction and simplification of the manufacturing process.
  • the ball joint 15 includes a ball stud 41 having a stud portion 41a and a ball portion 41b and a metal stud that supports the ball portion 41b of the ball stud 41 rotatably.
  • An axial type ball joint 15 including a housing 43 and a resin ball seat 45 provided so as to be interposed between the ball portion 41b and the housing 43 is premised.
  • the housing 43 is formed into a bottomed cylindrical shape by pressing or forging.
  • the bottom wall 43a and the peripheral side wall 43b of the housing 43 are set to the same thickness.
  • a plurality of beads 53 are formed on the inner bottom 43g of the housing 43 by press molding or forging.
  • the ball joint 15 of the present invention (1) in the process of forming the housing 43 into a bottomed cylindrical shape by press working or forging work, as shown in FIG. A portion 53 is provided. For this reason, the rigidity of the bottom wall 45a of the housing 43 is ensured, and the productivity 43 is good, and the housing 43 that is not easily deformed can be ensured. In addition, the degree of freedom in the manufacturing process of the housing 43 can be increased, which contributes to weight reduction and thickness reduction, and can simplify the manufacturing process and reduce costs. As described above, since the plurality of beads 53 are formed on the bottom wall 43a, the thickness of the housing 43, which was conventionally 3.6 mm (t1), can be reduced to 2.6 mm (t1). became.
  • the ball joint 15 according to the present invention (2) is the ball joint 15 according to the present invention (1), and a portion of the ball seat 45 corresponding to the bead portion 53 is shown in FIGS. 2 and 4A. As described above, accommodation recess 55 for accommodating bead portion 53 is provided.
  • the accommodation recess 55 for accommodating the bead portion 53 is provided in the portion of the ball seat 45 corresponding to the bead portion 53, the bead portion 53 is accommodated. It can fit into the recess 55. For this reason, it is possible to avoid a positional deviation of the ball seat 45 with respect to the housing 43 in the circumferential direction. Further, relative rotation between the ball seat 45 and the housing 43 can be suppressed.
  • the ball joint 15 according to the present invention (3) is the ball joint 15 according to the present invention (1), and as shown in FIGS. 3A and 3B, the housing 43 corresponding to each of the plurality of bead portions 53.
  • the portion of the outer bottom 43h has a concave groove 51.
  • the bead portions 53 correspond to the concave grooves 51 on the outer bottom 43 h of the housing 43, the bead portions 53 and the concave grooves 51 define the housing 43.
  • the strength against deformation of the bottom wall 43a can be increased.
  • the ball joint 15 according to the present invention (4) is the ball joint 15 according to the present invention (1).
  • a central portion of the outer bottom 43 h of the housing 43 includes: A support bar joining surface 43k for joining the support bar 14 (see FIG. 3E) is formed so as to be depressed one step from the outer bottom 43h.
  • the support bar joint surface 43k is formed in the outer bottom 43h of the housing 43 so as to be recessed by one step, the support bar is formed using a jig (not shown).
  • the support bar joining surface 43k serves as a guide for facilitating centering of the housing 43 with respect to a jig (not shown). Therefore, the support bar 14 can be easily joined to a predetermined portion of the housing 43.
  • the ball joint 15 according to the present invention (5) is the ball joint 15 according to the present invention (1).
  • the inner bottom 43g of the housing 43 is formed at the center.
  • a tapered portion 43j formed at an end of the bead portion 53 on the side of the central flat surface 43i.
  • the ball seat 45 shown in FIG. 2 when the ball seat 45 shown in FIG. 2 is mounted in the inner bottom 43g, the central flat surface 43i and the tapered portion 43j are formed on the inner bottom 43g of the housing 43. The ball seat 45 is guided. Therefore, the ball seat 45 can be easily mounted in the inner bottom 43g.
  • the ball joint 15 according to the present invention (6) is the ball joint 15 according to the present invention (1), and as shown in FIG. 3A, the number of the bead portions 53 is three or more and less than thirteen. And are arranged uniformly around the circumference.
  • the inner bottom 43g of the housing 43 is formed with three or more and less than thirteen bead portions 53, the deformation strength of the bottom wall 43a of the housing 43 is reduced. Can be enhanced.
  • the ball joint 15 according to the present invention (7) is the ball joint 15 according to the present invention (5).
  • the plurality of bead portions 53 are formed from the central flat surface 43i to the housing 43. It is formed radially on the outer periphery of the inner bottom 43g.
  • the plurality of bead portions 53 are formed radially from the central flat surface 43i to the outer peripheral portion on the inner bottom 43g of the housing 43, so that the bottom of the housing 43 is formed.
  • the deformation strength of the wall 43a can be increased.
  • the ball joint 15 according to the present invention (8) is the ball joint 15 according to the present invention (7), and as shown in FIG. 3E, the plurality of bead portions 53 are formed in an arc shape in a longitudinal sectional view. Is formed.
  • the bead portion 53 is formed in an arc shape when viewed in a vertical cross section, so that the bead portion 53 of the ball seat 45 (see FIG. 2). It is formed in a shape that can be easily engaged with the accommodation recess 55. Further, in the bead portion 53 having an arc shape in a vertical cross section, the ridge line of the bead portion 53 is formed on the inner bottom 43g, so that the rigidity of the bottom wall 43a can be improved and the deformation strength can be increased.
  • the ball joint 15 according to the present invention is a stabilizer link 11 for connecting between a suspension device 17 and a stabilizer 18 provided in the vehicle 10, and includes a pair of connecting portions, And a support bar 14 (see FIG. 2) for connecting between the pair of connecting portions, and at least one of the pair of connecting portions of the stabilizer link 11 includes any one of (1) to (7) of the present invention.
  • the described ball joints 13 and 15 are provided.
  • the degree of freedom in the manufacturing process of the housing 43 shown in FIG. 2 can be increased, which contributes to weight reduction and simplification of the manufacturing process. .
  • the method of manufacturing the ball joint 15 according to the present invention includes turning the ball stud 21 having the stud portion 21a and the ball portion 21b and the ball portion 21b of the ball stud 21.
  • a method for manufacturing the axial type ball joint 15 including a metal housing 43 movably supported and a resin ball seat 45 provided so as to be interposed between the ball portion 21b and the housing 43 is premised.
  • the method of manufacturing the ball joint 15 includes a step of forming the housing 43 by pressing or forging (step S1), a step of attaching the support bar 14 to the bottom wall 43a of the housing 43 (step S2), and an internal space of the housing 43.
  • a step of incorporating the ball stud 21 with the ball seat 45 attached thereto (Step S3) and a caulking process for bending the opening peripheral portion 23c of the housing 43 inward are performed, whereby the ball stud 21 with the ball seat 45 attached and the housing are formed.
  • 43 step S4 and a manufacturing process in a time-series manner.
  • the step of forming the housing 43 by pressing or forging includes drawing the housing 43 and forming a bead portion 53 on the bottom wall 43a of the housing 43.
  • the step of forming the housing 43 by press working or forging involves drawing the housing 43 and forming the bead portion 53 on the bottom wall 43 a of the housing 43. Therefore, the degree of freedom in the manufacturing process of the housing 43 can be increased, which contributes to weight reduction and simplification of the manufacturing process.
  • FIG. 6A is a perspective view of an internal space facing an opening of a housing that is a component of a ball joint according to a first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a perspective view of the housing, which is a constituent member of the ball joint according to the first modified example of the embodiment of the present invention, viewed from the lower oblique bottom side.
  • FIG. 6C is a perspective view having a cross section that faces an internal space from an opening of a housing that is a constituent member of a ball joint according to a first modification of the embodiment of the present invention.
  • a housing 43A which is a component of the axial type ball joint 15 according to a first modification of the embodiment of the present invention has a substantially disc-shaped bottom wall 43Aa and a cylindrical peripheral side wall 43Ab. And is formed in a cylindrical shape with a bottom.
  • a square convex (not shown) provided at the center of the lower surface of the ball seat (not shown) according to the first modified example.
  • An engaging central flat surface 43Ai is provided.
  • an arc-shaped bead portion 53A is formed in a grid shape in a longitudinal sectional view so as to surround the central flat surface 43Ai.
  • the four outer corners of the girder-shaped bead 53A have a substantially fan-shaped second shape in plan view over the inner bottom corner 43Ad located at the boundary 52A between the bottom wall 43Aa and the peripheral side wall 43Ab of the housing 43A.
  • a bead portion 54A is formed to project.
  • outer flat surfaces 43Ao are formed from the outside of the four sides to the inner peripheral edge of the inner bottom 43Ag.
  • the housing 43A is formed into a bottomed cylindrical shape by sheet metal pressing including drawing and beading, or forging, as in the above-described embodiment. Therefore, on the back side of the bead portion 53A of the bottom wall 43Aa of the housing 43A, as shown in FIGS. 6B and 6C, the inner bottom 43Ag from the outer bottom 43Ah side of the housing 43A according to the shape of the girder-shaped bead portion 53A. A concave groove 51A that is concave toward the side is formed.
  • a flat flat surface 43Ap is formed from the outside of the four sides of the girder-shaped bead portion 53A to the inner bottom corner 43Ad according to the shape of the outer flat surface 43Ao.
  • the bottom wall 43Aa of the housing 43A is provided with a cross-shaped bead portion 53A and a second bead portion 54A by a sheet metal press process including a drawing process and a rib process performed in a manufacturing process of the housing 43A, or a forging process. Is provided. Therefore, the deformation strength of the bottom wall 43Aa is significantly higher than that of the case without bead processing.
  • the housing 43A is formed into a bottomed cylindrical shape by sheet metal pressing including drawing and beading, or forging, and the bottom wall of the housing 43A is formed.
  • 43Aa was provided with a bead portion 53A and a second bead portion 54A. For this reason, the degree of freedom in the manufacturing process of the housing 43A can be expanded, which contributes to weight reduction and simplification of the manufacturing process.
  • the quadrangular (cross-girder) bead 53A and the second bead 54A at four places on the outer peripheral portion of the bead 53A are described as an example.
  • the shape is not particularly limited.
  • the bead portion 53A may be a polygon such as a triangle, a pentagon, or a hexagon in plan view.
  • the second bead portion 54A may be formed from the outer corner to the inner bottom corner 43Ad of the polygonal bead 53A.
  • FIG. 7A is a perspective view of an internal space facing an opening of a housing, which is a component of a ball joint according to a second modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is a perspective view of the housing, which is a constituent member of the ball joint according to the second modified example of the embodiment of the present invention, viewed from the lower oblique bottom side.
  • FIG. 7C is a perspective view having a cross section facing an internal space from an opening of a housing which is a constituent member of a ball joint according to a second modified example of the embodiment of the present invention.
  • a housing 43B which is a component of the axial type ball joint 15 according to the second modification of the embodiment of the present invention, has a substantially disc-shaped bottom wall 43Ba and a cylindrical peripheral side wall 43Bb. And is formed in a cylindrical shape with a bottom.
  • an accommodation recess for accommodating a substantially columnar projection (not shown) provided on a ball seat (not shown) according to the second modification, as shown in FIG. 7A. 43Bf is provided.
  • a substantially hexagonal central flat surface 43Bi is formed around the accommodation recess 43Bf.
  • a plurality of beads 53B for increasing the deformation strength of the bottom wall 43Ba are provided on the inner bottom 43Bg of the housing 43B.
  • the plurality of bead portions 53B six bead portions 53B are formed radially from each side of the substantially hexagonal central flat surface 43Bi toward the inner bottom corner portion 43Bd in plan view.
  • a fan-shaped inner bottom surface 43Bn which is substantially fan-shaped (substantially triangular) in plan view, is formed between each bead portion 53B in the circumferential direction.
  • Each of the plurality of bead portions 53B is formed to protrude in an arc shape when viewed in a vertical cross section.
  • a tapered surface 43Bj is formed at the end of each bead portion 53B on the central flat surface 43Bi side.
  • the housing 43B is formed into a bottomed cylindrical shape by sheet metal pressing including forging and ribbing or forging as in the above-described embodiment. For this reason, as shown in FIGS. 7B and 7C, the bottom wall 43Ba of the housing 43B is recessed inward from the outside of the housing 43B to the shape of the bead portion 53B on the outer bottom 43Bh side of the bead portion 53B. A concave groove 51B is formed.
  • each of the six concave grooves 51B corresponding to each of the six bead portions 53B are provided at predetermined intervals from each other in the circumferential direction of the outer peripheral edge 43Ba1 of the outer bottom 43Bh.
  • each of the six concave grooves 51B is formed of an arc-shaped long groove when viewed in cross section.
  • Each of the plurality of bead portions 53B and the concave groove 51B cooperates to increase the deformation strength of the bottom wall 43Ba of the housing 43B.
  • FIG. 8A is a perspective view of an internal space facing an opening of a housing, which is a constituent member of a ball joint according to a third modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B is a perspective view of the housing, which is a component of the ball joint, according to a third modification of the embodiment of the present invention, as viewed from the lower oblique bottom side.
  • a rib portion 56C is provided between a plurality of bead portions 53C at the boundary portion 52C between the bottom wall 43Ca and the peripheral side wall 43Cb of the housing 43C from the outside to the inside of the housing 43C.
  • the protrusion may be formed.
  • the boundary portion 52C between the bottom wall 43Ca and the peripheral side wall 43Cb is formed with the rib portion 56C, so that the rigidity of the housing 43C can be further improved and the housing 43C can be hardly deformed.
  • each of the plurality of rib portions 56C is provided between the bead portions 53C of the inner bottom corner portion 43Cd located at the boundary portion 52C between the bottom wall 43Ca and the peripheral side wall 43Cb of the housing 43C.
  • the concave portions 57C are formed between the concave grooves 51C of the outer peripheral edge 43C1 of the outer bottom 43Ch.
  • each of the plurality of rib portions 56C is formed in a triangular pyramid shape having a pair of substantially triangular inclined portions 56Cb with the ridgeline 56Ca interposed therebetween.
  • the ridge line 56Ca of the rib portion 56C extends linearly inclining so as to cross the boundary portion 52C between the bottom wall 43Ca and the peripheral side wall 43Cb.
  • the inclination angle of the ridge line 56Ca of the rib portion 56C is set to an appropriate angle within an angle range of 15 ° to 75 °.
  • the inclination angle of the ridge 56Ca is most preferably 45 ° in order to increase the deformation strength of the boundary portion 52C.
  • the ridge angle formed by the pair of inclined portions 56Cb, 56Cb positioned across the ridge line 56Ca is set to an appropriate angle in an angle range of 60 ° to 90 °. .
  • the ridge angle is preferably 60 ° to increase the deformation strength of the boundary portion 52C.
  • the housing 43C is formed in a bottomed cylindrical shape by sheet metal pressing including drawing and rib processing. For this reason, as shown in FIG. 8B, a concave groove 51C that is recessed inward from the outside of the housing 43C to the inside of the housing 43C is formed on the back side of the rib portion 56C in the bottom wall 43Ca of the housing 43C, as shown in FIG. 8B. ing.
  • a plurality of concave grooves 51C corresponding to each of the plurality of rib portions 56C are provided at predetermined intervals in the circumferential direction of the outer peripheral edge 43Ca1 of the bottom wall 43Ca, as shown in FIG. 8B.
  • six concave grooves 51C and six concave portions 57C are provided alternately in the circumferential direction on the outer peripheral edge 43Ca1 of the bottom wall 43Ca of the housing 43C.
  • each of the plurality of recesses 57C has a pair of substantially triangular inclined portions 57Cb, 57Cb across the valley line 57Ca.
  • Each of the plurality of rib portions 56C (see FIG. 8A) and the concave portion 57C cooperate to increase the deformation strength of the boundary portion 52C of the housing 43C.
  • the concave portions 57C are formed between the concave grooves 51C of the outer peripheral edge 43C1 of the outer bottom 43Ch.
  • any configuration for example, the peripheral side wall of the ball seat 45 capable of preventing the outer peripheral edge 45a1 of the bottom wall 45a of the ball seat 45 from abutting against and interfering with the inner bottom corner 43d of the housing 43 can be avoided.
  • a lower portion of the ball seat 45b may be provided with a tapered portion that decreases in diameter as it approaches the bottom wall 45a of the ball seat 45).
  • the shapes, the number, and the like of the bead portions 53, 53A, 53B, 53C and the concave grooves 51, 51A, 51B, 51C may be appropriately changed.
  • the bead portions 53, 53A to 53C and the concave grooves 51, 51A to 51C may be trapezoidal or triangular long grooves in a longitudinal section.
  • the bead portions 53, 53A to 53C and the concave grooves 51, 51A to 51C are formed by the central flat surfaces 43i, 43Ai, 43Bi and the support bar joining surface 43k of the bottom walls 43a, 43Aa, 43Ba, 43Ca, and the bottom walls 43a, 43Aa. It may be in the form of a dot (dot pattern) formed between .about.43Ca.
  • the bead portion 53 and the concave groove 51 As an example of the bead portion 53 and the concave groove 51, the case where the bottom wall 43a is formed with a uniform height from the outer periphery of the bottom wall 43a toward the center direction has been described. Not something.
  • the bead portion 53 and the concave groove 51 may be formed so as to have an upward slope of 15 degrees or less from the outer periphery of the bottom wall 43a toward the center.
  • Reference Signs List 10 vehicle 11 stabilizer link 12 support bar 13 radial type ball joint (ball joint) 14 Support bar 15 Axial ball joint (ball joint) 17 Suspension device 18 Stabilizer 21 Ball stud 21a Stud portion 21b Ball portion 23c Opening peripheral portion 41 Ball stud 41a Stud portion 41b Ball portion 43, 43A, 43B, 43C Housing 43a, 43Aa, 43Ba, 43Ca Housing bottom wall 43b, 43Ab, 43Bb , 43Cb Peripheral side wall of housing 43g, 43Ag Inner bottom of housing 43h Outer bottom of housing 43i, 43Ai, 43ABi, 43Ci Central flat surface of housing 43j Taper portion of housing 43k Support bar joining surface 45 Ball seat 51, 51A, 51B, 51C Recessed groove 52, 52A, 52B, 52C Boundary portion 53, 53A, 53B, 53C of bottom wall and peripheral side wall of housing Bead portion 56C Rib portion

Landscapes

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Abstract

アキシャル型ボールジョイント(15)は、スタッド部(41a)及びボール部(41b)を有するボールスタッド(41)と、ボールスタッド(41)のボール部(41b)を回動自在に支持する金属製のハウジング(43)と、ボール部(41b)及びハウジング(43)の間に介在するように設けられる樹脂製のボールシート(45)と、を備える。ハウジング(43)は、プレス加工によって有底筒状に形成される。ハウジング(43)の底壁(43a)及び周側壁(43b)は、同等の肉厚に設定される。ハウジング(43)の内底(43g)には、プレス成形あるいは鍛造加工によって複数のビード部(53)が形成されている。

Description

ボールジョイント、スタビリンク、及びボールジョイントの製造方法
 本発明は、ボールジョイント、スタビリンク、及びボールジョイントの製造方法に関する。
 特許文献1には、有底筒状の金属製ハウジング内に、ボールスタッドのボール部が収容されるボールジョイントの発明が開示されている。ボールスタッドは、ボール部を支点として揺動可能にハウジングに支持されている。ハウジングとボール部との間には、樹脂製のボールシートが介在するように設けられている。ハウジングに対してボールスタッドが揺動する際には、ボールシートに対してボール部が摺動するようになっている。
 特許文献1(同文献1の図2参照)に係るボールジョイントは、アウターボールジョイント、及びインナーボールジョイントを含んで構成されている。アウターボールジョイント、及びインナーボールジョイントの間は、棒状のタイロッド(サポートバー)を介して連結されている。
 アウターボールジョイントの側では、ボールスタッドの軸線は、直線的に延びるサポートバーの軸線に対して放射方向に延出している。これに対し、インナーボールジョイントの側では、ボールスタッドの軸線は、サポートバーに対して同軸に延出している。以降の説明では、前者をラジアル型ボールジョイントと呼ぶ一方、後者をアキシャル型ボールジョイントと呼ぶ。
 特許文献1に係るアキシャル型ボールジョイントでは、前記した通り、金属製のハウジングの内方に、樹脂製のボールシートを介してボールジョイントのボール部が摺動自在に収容されている。金属製ハウジングの底壁には、ラック軸の端部に連結される棒状の連結バー(連結部;同文献1の図2参照)が、サポートバー及びボールスタッドの軸線に沿って同軸に設けられている。
特開2010-101416号公報
 特許文献1に係るボールジョイントのうち、アキシャル型ボールジョイントでは、金属製のハウジングの底壁に連結バーが溶接されている。そのため、連結バーからの軸荷重の入力に耐え得るように、ハウジングの底壁は、その周側壁に比べて厚肉に設定されている。その結果、ハウジングの製造工程では、底壁と周側壁との厚みが異なるような設計を具現化可能なプレス工程等を選ぶことを要する。このようなことから、ハウジングの製造工程における選択の自由度が狭くなると共に、重量もかさむ点、及び、加工荷重の増大により製造コストがアップする点で改良の余地があった。
 本発明は上記実情に鑑みて創案されたものであり、ハウジングの剛性を確保しながら軽量化及びコストダウンを図ることが可能なボールジョイント、スタビリンク、及びボールジョイントの製造方法を提供することを目的とする。
 前記課題を解決するため、本発明に係るボールジョイントは、スタッド部及びボール部を有するボールスタッドと、当該ボールスタッドの前記ボール部を回動自在に支持する金属製のハウジングと、前記ボール部及び前記ハウジングの間に介在するように設けられる樹脂製のボールシートと、を備えるボールジョイントであって、前記ハウジングは、プレス加工によって有底筒状に形成され、当該ハウジングの底壁及び周側壁は、同等の肉厚に設定され、前記ハウジングの内底には、プレス成形あるいは鍛造加工によって複数のビード部が形成されていることを特徴とする。
 また、本発明に係るボールジョイントの製造方法は、スタッド部及びボール部を有するボールスタッドと、当該ボールスタッドの前記ボール部を回動自在に支持する金属製のハウジングと、前記ボール部及び前記ハウジングの間に介在するように設けられる樹脂製のボールシートと、を備えるボールジョイントの製造方法であって、前記ハウジングをプレス加工あるいは鍛造加工により形成する工程と、前記ハウジングの底壁にサポートバーを取り付ける工程と、前記ハウジングの内部空間に、前記ボールシートを装着した前記ボールスタッドを組み込む工程と、前記ハウジングの開口周縁部を内方に折り曲げるカシメ加工を施すことによって、前記ボールシートを装着した前記ボールスタッドと当該ハウジングとを一体化する工程と、を有し、前記ハウジングをプレス加工あるいは鍛造加工により形成する工程は、前記ハウジングに絞り加工を施すと共に、該ハウジングの底壁にビード部を形成する工程を含むことを特徴とする。
 本発明は、ハウジングの剛性を確保しながら軽量化及びコストダウンを図ることが可能なボールジョイント、スタビリンク、及びボールジョイントの製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係るスタビリンクの車両への取り付け状態を表す斜視図である。 本発明の実施形態に係るスタビリンクの全体構成を表す断面図である。 本発明の実施形態に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。 図3Aに示すハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。 図3Aに示すハウジングの開口部より内部空間を臨む断面を有する斜視図である。 図3Aに示すハウジングを下底側から視た図である。 図3Dの3E-3E断面図である。 図3Dの3F-3F拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るボールジョイントの構成部材であるボールシートを底側から視た図である。 図4Aに示すボールシートの4B-4B線に沿う矢視断面図である。 図4Aに示すボールシートの4C-4C線に沿う矢視断面図である。 ボールシートにボールスタッドのボール部を装着した状態を表す図である。 本発明の実施形態に係るボールジョイントの製造方法を表す工程図である。 本発明の実施形態の第1変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。 本発明の実施形態の第1変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。 本発明の実施形態の第1変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む断面を有する斜視図である。 本発明の実施形態の第2変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。 本発明の実施形態の第2変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。 本発明の実施形態の第2変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む断面を有する斜視図である。 本発明の実施形態の第3変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。 本発明の実施形態の第3変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。
 以下、本発明の実施形態に係るボールジョイント、スタビリンク、及びボールジョイントの製造方法について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
 なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材、又は、相互に対応する機能を有する部材には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズ及び形状は、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。
<本発明の実施形態に係るスタビリンク11、及びその周辺の概略構成>
 はじめに、本発明の実施形態に係るスタビリンク11、及びその周辺の概略構成について、スタビリンク11を車両10に取り付けた例を挙げて説明する。図1は、本発明の実施形態に係るスタビリンク11の車両10への取り付け状態を表す斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係るスタビリンク11の全体構成を表す断面図である。
 車両10の車体12には、図1に示すように、懸架装置17の車軸側を介して、車輪Wが取り付けられている。路面から車輪Wを介して車体12に伝わる衝撃や振動を吸収し軽減するために、懸架装置17は、コイルスプリング17aとショックアブソーバ17bとを有する。懸架装置17としては、特に限定されないが、例えばマクファーソンストラット式のものを好適に用いることができる。
 左右の懸架装置17の間は、図1に示すように、略コ字形状のばね鋼棒等からなるスタビライザ18を介して連結されている。車体12のロール剛性(捩り変形に対する抵抗力)を高めて車両10のローリングを抑制するために、スタビライザ18は、左右の車輪W間に延在するトーションバー部18aと、トーションバー部18aの両端から屈曲して延びる一対のアーム部18bと、を有する。
 スタビライザ18のアーム部18bと、懸架装置17の車軸側を弾性支持するロアアーム19との間は、スタビリンク11を介して連結されている。当該連結は、左右の車輪W側において同じである。スタビリンク11は、図2に示すように、例えば鉄鋼等の金属からなる略直線状のサポートバー14の両端に、一対のボールジョイント13,15をそれぞれ設けて構成されている。
 図2に示す一対のボールジョイント13,15のうち、一方は既存のラジアル型ボールジョイント13であり、他方は本発明に係るアキシャル型ボールジョイント15である。
 ラジアル型ボールジョイント13は、図2に示すように、金属製のボールスタッド21と、金属製のハウジング23と、樹脂製のボールシート25と、を含んで構成されている。ボールスタッド21は、円柱状のスタッド部21aの一端に、球状のボール部21bを設けて構成されている。ハウジング23は、底壁23a及び周側壁23bを備える。ハウジング23は、例えば、冷間鍛造加工や熱間鍛造加工の鍛造加工によって、有底筒状に形成されている。
 ボールスタッド21のボール部21bとハウジング23との間には、樹脂製のボールシート25が介在するように設けられている。ボールスタッド21は、負荷荷重がない状態において、図2に示す中立位置に位置付けられている。ボールスタッド21は、負荷荷重を受けた際に、ボール部21bを支点として揺動及び回動可能にハウジング23に支持されている。
 ボールスタッド21のボール部21bが、ハウジング23の内部空間から抜けることのないように、ハウジング23の開口周縁部23cには、ボールスタッド21のボール部21bがハウジング23の内部空間に収容された状態で、ボール部21bの球面を抑えるためのC字形状の止め輪27が設けられている。
 前記のように構成されたラジアル型ボールジョイント13では、ハウジング23に対してボールスタッド21が揺動する際には、ボールシート25に対してボールスタッド21のボール部21bが摺動する。また、ハウジング23に対してボールスタッド21がその軸線101周りに回動する際にも、ボールシート25に対してボールスタッド21のボール部21bが摺動する。
 ボールスタッド21のスタッド部21aは、図2に示すように、円板形状のフランジ部21a1を有する。フランジ部21a1と、ハウジング23の開口周縁部23cとの隙間には、この隙間を覆うように、ゴム等の弾性体からなる周回状のダストカバー29が装着されている。ダストカバー29は、雨水・塵埃を含む異物のジョイント部30への侵入を阻止する役割を果たす。
 一対のボールジョイント13,15間における荷重の相互伝達を行うために、ハウジング23の周側壁23bには、サポートバー14の一端14aが溶接接合されている。
 ラジアル型ボールジョイント13では、中立位置におけるボールスタッド21の軸線101は、図2に示すように、軸方向に沿って真っ直ぐに延びるサポートバー14の軸線103に対して放射方向に延び出している。本ボールジョイント13が、ラジアル型と呼ばれるゆえんである。
 これに対し、本発明に係るアキシャル型ボールジョイント15では、中立位置におけるボールスタッド41の軸線105は、図2に示すように、軸方向に沿って真っ直ぐに延びるサポートバー14の軸線103に対して同軸に設けられている。本ボールジョイント15が、アキシャル型と呼ばれるゆえんである。
 アキシャル型ボールジョイント15は、図2に示すように、前記したラジアル型ボールジョイント13と同様に、金属製のボールスタッド41と、金属製のハウジング43と、樹脂製のボールシート45とを含んで構成される。ボールスタッド41は、円柱状のスタッド部41aの一端に、球状のボール部41bを設けて構成されている。
 ハウジング43の金属材料としては、特に限定されないが、例えば、鉄鋼、アルミニウム、銅等の展延性の良好なものが好適に用いられる。この場合、ハウジング43の金属材料としては、伸びが30%以上の金属材料が推奨される。ボールシート45の樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、POM等の熱可塑性樹脂が好適に用いられる。
 ハウジング43は、絞り加工及びリブ加工を含む板金プレス加工あるいは鍛造加工によって有底筒状に形成されている。ハウジング43を構成する底壁43a及び周側壁43bは、同等の肉厚t1(図3E参照)に設定されている。ハウジング43の製造工程について、詳しくは後記する。
 ハウジング43の内底43gには、底壁43aの変形強度を高めるための複数のビード部53(図3A参照)が形成されている。なお。ビード部53の構成について、詳しくは後記する。
 ボールスタッド41のボール部41bとハウジング43との間には、樹脂製のボールシート45が介在するように設けられている。ボールシート45の構成について、詳しくは後記する。ボールスタッド41は、負荷荷重がない状態において、図2に示す中立位置に位置付けられている。ボールスタッド41は、負荷荷重を受けた際に、ボール部41bを支点として揺動及び回動可能にハウジング43に支持されている。
 ボールスタッド41のボール部41bが、ハウジング43の内部空間から抜けることのないように、ハウジング43の開口周縁部43cには、ボールスタッド41のボール部41bがハウジング43の内部空間に収容された状態で、ボール部41bの球面を抑えるためのC字形状の止め輪47が設けられている。
 前記のように構成されたアキシャル型ボールジョイント15では、ハウジング43に対してボールスタッド41が揺動する際に、ボールシート45に対してボールスタッド41のボール部41bが摺動する。また、ハウジング43に対してボールスタッド41がサポートバー14の軸線101周りに回動する際にも、ボールシート45に対してボールスタッド41のボール部41bが摺動する。
 ボールスタッド41のスタッド部41aは、図2に示すように、円板形状のフランジ部41a1を有する。フランジ部41a1と、ハウジング43の開口周縁部43cとの隙間には、この隙間を覆うように、ゴム等の弾性体からなる周回状のダストカバー49が装着されている。ダストカバー49は、雨水・塵埃を含む異物のジョイント部50への侵入を阻止する役割を果たす。
 一対のボールジョイント13,15間における荷重の相互伝達を行うために、ハウジング43の外底43hの中央に形成された平らなサポートバー接合面43kには、サポートバー14の他端14bが溶接接合されている(図3E参照)。ここで、アキシャル型ボールジョイント15では、中立位置におけるボールスタッド41の軸線105は、図2に示すように、サポートバー14の軸線103に対して同軸に位置している。このため、サポートバー14又はボールスタッド41に働く負荷荷重の方向によっては、ハウジング23に対するボールスタッド21の抜け方向への軸荷重が生じる。
 こうしたハウジング23に対するボールスタッド21の抜け方向への軸荷重に耐え得るように、アキシャル型ボールジョイント15では、ラジアル型ボールジョイント13に比べて、抜け方向への軸荷重耐力を増大することを要する。
 この要請に応えるために、アキシャル型ボールジョイント15におけるボールスタッド41のサイズ(ボール部41bに係る球径を含む)は、ラジアル型ボールジョイント13におけるボールスタッド21のサイズ(ボール部21bに係る球径を含む)に比べて大に設定されている。また、アキシャル型ボールジョイント15におけるハウジング43(底壁43a及び周側壁43bの肉厚t1(図3E参照)を含む)及びボールシート45のサイズも、ラジアル型ボールジョイント13におけるハウジング23(底壁23a及び周側壁23bの肉厚を含む)及びボールシート25のサイズに比べて大に設定されている。
<本発明の実施形態に係るボールジョイント15の構成部材であるハウジング43>
 次に、本発明の実施形態に係るボールジョイント15の構成部材である金属製のハウジング43について、図3A~図3Fを参照して説明する。
 図3Aは、本発明の実施形態に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。図3Bは、図3Aに示すハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。図3Cは、図3Aに示すハウジングの開口部より内部空間を臨む断面を有する斜視図である。図3Dは、図3Aに示すハウジングを下底側から視た図である。図3Eは、図3Dの3E-3E断面図である。図3Fは、図3Dの3F-3F拡大断面図である。
 本発明の実施形態に係るアキシャル型ボールジョイント15の構成部材であるハウジング43は、図3Aに示すように、略円板状の底壁43a及び円筒状の周側壁43bを連ねて、有底筒状に形成されている。周側壁43bの開口周縁部43cの肉厚t2は、図3Eに示すように、周回状の段部43eを介して、周側壁43bの肉厚t1と比べて薄く(t1>t2)形成されている。つまり、ハウジング43の底壁43a及び周側壁43bは、同等の肉厚(肉厚t1)に設定されている。
 ハウジング43の内底43gには、図3Aに示すように、収容凹部43fと、中央平坦面43iと、複数のビード部53と、テーパ部43jと、が形成されている。ハウジング43の外底43hには、図3Bに示すように、サポートバー接合面43kと、複数の凹溝51と、サポートバー接合面43kと外底43hとの間に形成された傾斜面43mと、が形成されている。
 ハウジング43の内底43gの内側中央部分には、例えば、図2に示すボールシート45に設けた略円柱状の突起部45eを収容する収容凹部43fが設けられている。収容凹部43f(図3C参照)は、底側へ向かうに連れて次第に縮径するテーパ形状を呈する。収容凹部43fの働きについて、詳しくは後記する。
 ハウジング43の底壁43a及び周側壁43bがなす図3Eに示す起立角度θ1は、60°~90°の角度範囲のうち、適宜の角度に設定される。図3Eに示す例では、起立角度θ1は、境界部分52に係る変形強度(耐変形性)を高める上で好ましい角度である90°に設定されている。
 なお、起立角度θ1を例えば85°等の90°未満の角度に設定した場合、ハウジング43の底壁43aに対して周側壁43bは、開口周縁部43cの側へ向かうに連れて次第に拡径するテーパ形状を呈する。かかる場合において、このテーパ形状にならった形状の治具(図示省略)を用いてハウジング43の位置決めを行うと、いわゆる自己求心効果の発揮によって、治具(図示省略)に対するハウジング43の芯出しを容易に行うことができる。
 また、起立角度θ1を例えば85°等の90°未満の角度に設定した場合、ハウジング43となる金属材料の必要量を減らす(併せて軽量化する)効果を期待することもできる。なお、起立角度θ1は、底面線から30°までのテーパにしてもよい。
 ハウジング43の底壁43aには、図3Aに示すように、変形強度を高めて肉厚を最小限に抑えるために、複数のビード部53が設けられている。複数のビード部53は、内底隅部43dの周回方向において相互に所定の間隔を置いて、内底隅部43dから中央平坦面43iに亘って延設されている。図3Aの例では、中央平坦面43iから境界部分52に位置する内底隅部43dに亘って放射状に8つのビード部53が周方向に等間隔で設けられている。詳しく述べると、複数のビード部53のそれぞれは、図3Fに示すように、縦断面視して円弧状に膨らんだ状態に形成されている。
 アキシャル型ボールジョイント15では、前記した通り、ハウジング43は絞り加工及びリブ加工を含む板金プレス加工、あるいは、鍛造加工によって有底筒状に形成される。そのため、ハウジング43の底壁43aのうちビード部53に対応する裏側(外底43h)部位には、図3Fに示すように、ビード部53の形状に合わせてハウジング43の外側から内側へ向けて凹んだ凹溝51が形成されている。
 複数のビード部53のそれぞれに対応する複数の凹溝51は、図3Bに示すように、底壁43aの外周縁部43a1寄りの周回方向において、相互に所定の間隔を置いて設けられている。
 図3Bの例では、ハウジング43の外底43hには、縦断面視して半径2mmの8つの凹溝51が、サポートバー接合面43kから外周縁部43a1に亘って設けられている。
 なお、複数のビード部53及び凹溝51は、3本以上13本未満の本数からなり、円周均等に配置されていることが好ましい。ビード部53の本数は、4本、6本あるいは8本がより好ましい。
 複数のビード部53及び凹溝51のそれぞれは、協働してハウジング43の底壁23aに係る変形強度を高める役割を果たす。断面視して円弧形状に形成されたビード部53及び凹溝51の半径(R)は、必要に応じて適宜変更してもよい。また、互いに係合するビード部53と凹溝51との間は、係合させた際に、微小なクリアランスができるように形成することが好ましい。
<本発明の実施形態に係るボールジョイント15の構成部材であるボールシート45>
 次に、アキシャル型ボールジョイント15の構成部材であるボールシート45について、図4A~図4Dを参照して説明する。
 図4Aは、本発明の実施形態に係るボールジョイント15の構成部材であるボールシート45を底側から視た図である。図4Bは、図4Aに示すボールシート45の4B-4B線に沿う矢視断面図である。図4Cは、図4Aに示すボールシート45の4C-4C線に沿う矢視断面図である。図4Dは、ボールシート45にボールスタッド41のボール部41bを装着した状態を表す図である。
 アキシャル型ボールジョイント15(図2参照)の構成部材である樹脂製のボールシート45は、図4A~図4Dに示すように、略円板状の底壁45a及び円筒状の周側壁45bを連ねて、有底筒状に形成されている。周側壁45bの上部には、周回状の開口周縁部45cが形成されている。開口周縁部45cの内周側には、開口側に向かって徐々に拡径する周回状の傾斜面45dが形成されている。ボールシート45は、熱可塑性樹脂を素材として用いた射出成形によって製造される。
 ボールシート45の周側壁45bに係る外径寸法は、図2に示すハウジング43の周側壁43bに係る内径寸法と比べてわずかに小さい径寸法に設定されている。
 ボールシート45の周側壁45bの下部には、図4A~図4Cに示すように、周回状の段部45fを介して、周側壁45bの径寸法と比べて小さい径寸法(例えば、径差2mm以上)を呈する小径周側壁45gが設けられている。小径周側壁45gは、ハウジング43の内部空間にボールシート45を収容した際に、ボールシート45の底壁45aの外周縁部45a1(図4B参照)がハウジング43の内底隅部43d(図3A参照)に突き当たり干渉する事態を未然に回避する役割を果たす。なお、ボールシート45の周側壁45bの下部には、小径周側壁45g以外に、面取りを設けたものであってもよい。
 ボールシート45の底壁45aの中央部分には、図4A~図4Cに示すように、略円柱状の突起部45eが設けられている。ハウジング43(図2参照)の内部空間にボールシート45を正しく装着した状態で、ボールシート45の突起部45eは、ハウジング43の収容凹部43fに係合する係合凸部であり(図2参照)、底壁45aの中心部に形成された小さな円柱形状の突起から成る。要するに、ハウジング43の収容凹部43f、及びボールシート45の突起部45eは協働して、ハウジング43の内部空間にボールシート45を正しく位置決めした状態で装着することを補助する役割を果たす。
 ボールシート45には、図4B及び図4Cに示すように、ボールスタッド41のボール部41b(図4D参照)を摺動可能に支持するための略球状の支持部61が形成されている。略球状の支持部61には、中立状態のボールスタッド41の軸線105(図2参照)方向に沿って複数のグリス溝63が刻設されている。グリス溝63には、ボールスタッド41のボール部41b(図4D参照)を円滑に摺動させるためのグリス(図示省略)が溜められる。支持部61の下方には、グリス溝63を通して流れ落ちてきたグリスを回収するためのグリス溜まり65が設けられている。
 ボールシート45の底壁45aには、図4Aに示すように、突起部45eと、円形平坦面45hと、複数の扇状平坦面45iと、複数の収容凹部55と、が設けられている。
 円形平坦面45hは、ハウジング43の中央平坦面43i(図3C参照)に係合する係合部である。円形平坦面45hは、突起部45eの周囲に平成された円形の平坦な面から成る。円形平坦面45hの直径は、サポートバー14の直径よりも2mm以上大きく形成されている。
 扇状平坦面45iは、ハウジング43のビード部53間に形成された扇状内底面43nに係合する扇形状(略三角形状)の係合面である(図3C参照)。扇状平坦面45iは、円形平坦面45hの外周部近傍から底壁45aの外周縁に亘って放射状に形成された8つの平ら面から成る。扇状平坦面45iの円形平坦面45h側の端部には、テーパ面45jがそれぞれ形成されている。
 複数の収容凹部55は、ハウジング43の複数のビード部53がそれぞれ係合する係合凹部である(図2及び3C参照)。つまり、ボールシート45のうちビード部53に対応する部位には、ビード部53を収容する収容凹部55が設けられている。収容凹部55は、円形平坦面45hの外周部から底壁45aの外周縁に亘って形成された断面視して円弧形状の溝から成る。
 扇状平坦面45iと収容凹部55とは、円形平坦面45hの外周部から底壁45aの外周縁の周回方向において、交互に設けられている。複数の収容凹部55は、ハウジング43に設けた複数のビード部53のそれぞれをちょうど収容可能な配置、形状、数、及び寸法に設定されている(図3C参照)。
 図3A又は図4Aに示すハウジング43の内部空間にボールシート45が正規の位置に正しく装着された状態で、ハウジング43に設けた複数のビード部53が、ボールシート45に設けた複数の収容凹部55に係合している。これにより、ハウジング43に対するボールシート45の周回方向における位置ずれを未然に回避(ボールシート45を廻り止め)することができる。
 また、複数のビード部53及び収容凹部55のそれぞれは、協働して、ハウジング43に対するボールシート45の芯出し位置決めを容易に行わせる役割を果たす。
 ハウジング43の内部空間にボールシート45が正規の位置に正しく装着された状態で、ハウジング43及びボールシート45の間は、周側壁43bの内側及び周側壁45bの外側同士のほか、底壁43aの内側及び底壁45aの外側同士、並びに、ビード部53及び収容凹部55同士で接触する。
 これら各部の接触の強さに関し、底壁43a及び底壁45a間の接触の強さを、ビード部53及び収容凹部55間の接触の強さと比べてわずかに大きく設定する構成を採用してもよい。前記各部の接触の強さの設定は、ビード部53の高さ寸法を調整することで実現すればよい。
 このように構成すれば、底壁43a及び底壁45a間の接触による摩擦力と、ビード部53及び収容凹部55間の接触による係合力とが相まって、ハウジング43及びボールシート45の間の一体化を好適に促進することができる。
 前記のように構成されたアキシャル型ボールジョイント15では、図4Dの実線で示す負荷荷重がない状態において、ボールスタッド41は、ハウジング43(図2参照)に支持されたボール部41bを支点として中立位置に位置付けられている。一方、図4Dの二点鎖線で示す負荷荷重を受けた状態において、ボールスタッド41は、同図に示すように、ハウジング43に支持されたボール部41bを支点として揺動する。
 いま、アキシャル型ボールジョイント15において、図2に示すサポートバー14を介してハウジング43の底壁43aに対して負荷荷重が入力されたとする。ハウジング43の底壁43aに入力された負荷荷重は、ハウジング43の周側壁43bへと伝えられる。
 ここで、ハウジング43の底壁43a及び周側壁43bの境界部分52には、ハウジング43の製造工程で行われる絞り加工及びビード加工(ひも出し加工)を含む板金プレス加工によって、縦断面視して凸形状の複数のビード部53が延設されている。また、周側壁43bの境界部分52には、稜線が形成されている。そのため、底壁43a全体が、ビード部53がないケースと比べて、その変形強度が顕著に高められている。
 なお、ハウジング43を形成する加工は、プレス加工に限定されず、冷間鍛造や熱間鍛造の鍛造加工であってもよい。
 その結果、アキシャル型ボールジョイント15では、サポートバー14を介してハウジング43の底壁43aに対して負荷荷重が入力された場合であって、その負荷荷重が仮に大きい場合であっても、その負荷荷重を、前記境界部分52に係る変形を生じさせることなく、ハウジング43の周側壁23bへと適確に伝えることができる。
 したがって、アキシャル型ボールジョイント15によれば、絞り加工及びリブ加工を含む板金プレス加工によってハウジング43を有底筒状に形成すると共に、ハウジング43の底壁43aの内底隅部43dから中央平坦面43iに亘って複数のビード部53を設けられている。このため、ハウジング43の製造工程における選択の自由度を拡げて、軽量化に寄与すると共に、製造工程の簡素化を実現することができる。
<本発明の実施形態に係るボールジョイント15の製造方法>
 次に、本発明の実施形態に係るボールジョイントの製造方法について、ボールジョイントとしてアキシャル型ボールジョイント15を例示し、図5を主に参照して説明する。
 図5は、本発明の実施形態に係るボールジョイントの製造方法を表す工程図である。
 本発明の実施形態に係るボールジョイント15の製造方法は、図2に示すように、スタッド部41a及びボール部41bを有するボールスタッド41と、ボールスタッド41のボール部41bを回動自在に支持する金属製のハウジング43と、ボール部41b及びハウジング43の間に介在するように設けられる樹脂製のボールシート45と、を備えるアキシャル型ボールジョイント15の製造方法が前提となる。
 アキシャル型ボールジョイント15の製造方法は、図5に示すように、ハウジング43をプレス加工により形成する工程(ステップS1)と、ハウジング43の底壁43aにサポートバー14を取り付ける工程(ステップS2)と、ハウジング43の内部空間に、ボールシート45を装着したボールスタッド41を組み込む工程(ステップS3)と、ハウジング43の開口周縁部43cを、止め輪47を抑えるように内方に折り曲げるカシメ加工を施すことによって、ボールシート45を装着したボールスタッド41とハウジング43とを一体化する工程(ステップS4)と、の製造工程を時系列的に有する(図2参照)。
 しかも、ステップS1のハウジング43をプレス加工により形成する工程は、ハウジング43に絞り加工を施すと共に、ハウジング43の底壁43a及び周側壁43bの境界部分52から中央平坦面43iに亘ってビード加工を施す工程(ステップS1a)を含む。
 アキシャル型ボールジョイント15の製造方法によれば、ハウジング43をプレス加工により形成する工程(ステップS1)は、ハウジング43に絞り加工を施すと共に、ハウジング43の底壁43aにビード部53を形成するビード加工を施す工程(ステップS1a)を含む。このため、ハウジング43の製造工程における選択の自由度を拡げて、軽量化に寄与すると共に、製造工程の簡素化を実現することができる。
<本発明の実施形態に係るボールジョイント15が奏する作用効果>
 次に、本発明の実施形態に係るボールジョイントが奏する作用効果について、ボールジョイントとしてアキシャル型ボールジョイント15を例示して説明する。
 本発明(1)に係るボールジョイント15は、図2に示すように、スタッド部41a及びボール部41bを有するボールスタッド41と、ボールスタッド41のボール部41bを回動自在に支持する金属製のハウジング43と、ボール部41b及びハウジング43の間に介在するように設けられる樹脂製のボールシート45と、を備えるアキシャル型ボールジョイント15が前提となる。
 ハウジング43は、プレス加工あるいは鍛造加工によって有底筒状に形成される。ハウジング43の底壁43a及び周側壁43bは、同等の肉厚に設定されている。ハウジング43の内底43gには、プレス成形あるいは鍛造加工によって複数のビード部53が形成されている。
 本発明(1)に係るボールジョイント15によれば、プレス加工あるいは鍛造加工によってハウジング43を有底筒状に形成する過程で、図3Aに示すように、ハウジング43の内底43gに複数のビード部53を設けている。このため、ハウジング43の底壁45aの剛性を確保して、生産加工性がよく、変形し難いハウジング43を確保することができる。また、ハウジング43の製造工程における選択の自由度を拡げて、軽量化及び肉厚の薄形化に寄与すると共に、製造工程の簡素化してコストダウンを図ることができる。このように、底壁43aに複数のビード部53を形成したことにとって、従来、3.6mmの厚さ(t1)だったハウジング43を厚さ(t1)2.6mmに薄くすることが可能になった。
 また、本発明(2)に係るボールジョイント15は、本発明(1)に係るボールジョイント15であって、ボールシート45のうちビード部53に対応する部位には、図2及び図4Aに示すように、ビード部53を収容する収容凹部55が設けられている。
 本発明(2)に係るボールジョイント15によれば、ボールシート45のうちビード部53に対応する部位には、ビード部53を収容する収容凹部55が設けられているので、ビード部53が収容凹部55に嵌り合わせることができる。このため、ハウジング43に対するボールシート45の周回方向における位置ずれを未然に回避することができる。また、ボールシート45とハウジング43とが相対回転運動するのを抑制することができる。
 また、本発明(3)に係るボールジョイント15は、本発明(1)に係るボールジョイント15であって、図3A及び図3Bに示すように、複数のビード部53にそれぞれ対応するハウジング43の外底43hの部位には、凹溝51を有している。
 本発明(3)に係るボールジョイントによれば、複数のビード部53は、ハウジング43の外底43hの凹溝51に対応しているので、ビード部53と凹溝51とによって、ハウジング43の底壁43aの変形に対する強度を高めることができる。
 また、本発明(4)に係るボールジョイント15は、本発明(1)に係るボールジョイント15であって、図2及び図3Bに示すように、ハウジング43の外底43hの中央部には、サポートバー14(図3E参照)を接合するサポートバー接合面43kが外底43hから一段窪んで形成されている。
 本発明(4)に係るボールジョイント15によれば、ハウジング43の外底43hには、サポートバー接合面43kが一段窪んで形成されているので、治具(図示省略)を使用してサポートバー14をハウジング43に接合する際に、サポートバー接合面43kが治具(図示省略)に対するハウジング43の芯出しを容易にするガイドの役目を果す。このため、サポートバー14をハウジング43の所定箇所に容易に接合させることができる。
 また、本発明(5)に係るボールジョイント15は、本発明(1)に係るボールジョイント15であって、図3A及び図3Cに示すように、ハウジング43の内底43gは、中央部に形成された中央平坦面43iと、ビード部53の中央平坦面43i側の端部に形成されたテーパ部43jと、を有している。
 本発明(5)に係るボールジョイント15によれば、ハウジング43の内底43gは、図2に示すボールシート45を内底43g内に装着する際に、中央平坦面43iとテーパ部43jとがボールシート45をガイドする。このため、ボールシート45を容易に内底43g内に装着させることができる。
 また、本発明(6)に係るボールジョイント15は、本発明(1)に係るボールジョイント15であって、図3Aに示すように、複数のビード部53は、3本以上13本未満の本数から成り、円周均等に配置されている。
 本発明(6)に係るボールジョイント15によれば、ハウジング43の内底43gには、3本以上13本未満のビード部53が形成されているので、ハウジング43の底壁43aの変形強度を高めることができる。
 また、本発明(7)に係るボールジョイント15は、本発明(5)に係るボールジョイント15であって、図3Aに示すように、複数のビード部53は、中央平坦面43iからハウジング43の内底43gの外周部へ放射状に形成されている。
 本発明(7)に係るボールジョイント15によれば、ハウジング43の内底43gには、複数のビード部53が中央平坦面43iから外周部へ放射状に形成されていることで、ハウジング43の底壁43aの変形強度を高めることができる。
 また、本発明(8)に係るボールジョイント15は、本発明(7)に係るボールジョイント15であって、図3Eに示すように、複数のビード部53は、縦断面視して円弧状に形成されている。
 本発明(8)に係るボールジョイント15によれば、ビード部53は、図3Fに示すように、縦断面視して円弧状に形成されていることで、ボールシート45(図2参照)の収容凹部55に係合させ易い形状に形成されている。また、縦断面視して円弧状のビード部53は、このビード部53の稜線が内底43gに形成されるので、底壁43aの剛性を向上させて、変形強度を高めることができる。
 また、本発明(9)に係るボールジョイント15は、図1に示すように、車両10に備わる懸架装置17及びスタビライザ18の間を連結するためのスタビリンク11であって、一対の連結部、及び当該一対の連結部間を接続するサポートバー14(図2参照)を備え、スタビリンク11の一対の連結部のうち少なくとも一方には、本発明の(1)~(7)のいずれかに記載のボールジョイント13,15(図2参照)が設けられている。
 本発明(9)に係るスタビリンク11によれば、図2に示すハウジング43の製造工程における選択の自由度を拡げて、軽量化に寄与すると共に、製造工程の簡素化を実現することができる。
 また、本発明(10)に係るボールジョイント15の製造方法は、図2及び図5に示すように、スタッド部21a及びボール部21bを有するボールスタッド21と、ボールスタッド21のボール部21bを回動自在に支持する金属製のハウジング43と、ボール部21b及びハウジング43の間に介在するように設けられる樹脂製のボールシート45と、を備えるアキシャル型ボールジョイント15の製造方法が前提となる。
 ボールジョイント15の製造方法は、ハウジング43をプレス加工あるいは鍛造加工により形成する工程(ステップS1)と、ハウジング43の底壁43aにサポートバー14を取り付ける工程(ステップS2)と、ハウジング43の内部空間に、ボールシート45を装着したボールスタッド21を組み込む工程(ステップS3)と、ハウジング43の開口周縁部23cを内方に折り曲げるカシメ加工を施すことによって、ボールシート45を装着したボールスタッド21とハウジング43とを一体化する工程(ステップS4)と、の製造工程を時系列的に有する。
 ハウジング43をプレス加工あるいは鍛造加工により形成する工程(ステップS1)は、ハウジング43に絞り加工を施すと共に、ハウジング43の底壁43aにビード部53を形成する工程を含む。
 本発明(10)に係るボールジョイント15の製造方法によれば、ハウジング43をプレス加工あるいは鍛造加工により形成する工程は、ハウジング43に絞り加工を施すと共に、ハウジング43の底壁43aにビード部53を形成する工程を含むため、ハウジング43の製造工程における選択の自由度を拡げて、軽量化に寄与すると共に、製造工程の簡素化を実現することができる。
[第1変形例]
 なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。なお、既に説明した構成は同じ符号を付してその説明を省略する。
 次に、本発明の実施形態の第1変形例に係るボールジョイント15の構成部材である金属製のハウジング43Aについて、図6A~図6Cを参照して説明する。
 図6Aは、本発明の実施形態の第1変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。図6Bは、本発明の実施形態の第1変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。図6Cは、本発明の実施形態の第1変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む断面を有する斜視図である。
 本発明の実施形態の第1変形例に係るアキシャル型ボールジョイント15の構成部材であるハウジング43Aは、図6Aに示すように、略円板状の底壁43Aa及び円筒状の周側壁43Abを連ねて、有底筒状に形成されている。
 ハウジング43Aの内底43Agの中央部分には、図6A及び図6Cに示すように、第1変形例に係るボールシート(図示省略)の下面中央部に設けた四角形の凸部(図示省略)に係合する中央平坦面43Aiが設けられている。平面視して四角形の中央平坦面43Aiの周囲には、中央平坦面43Aiを囲むように、縦断面視して円弧形状のビード部53Aが井桁状に形成されている。
 井桁状のビード部53Aの4つの外側角部には、ハウジング43Aの底壁43Aa及び周側壁43Abの境界部分52Aに位置する内底隅部43Adに亘って平面視して略扇形形状の第2ビード部54Aが突出形成されている。また、井桁状のビード部53Aの四辺の外側には、この四辺の外側から内底43Agの内周縁に亘って外側平坦面43Aoがそれぞれ形成されている。
 第1変形例に係るアキシャル型ボールジョイント15では、前記した実施形態と同様に、ハウジング43Aは絞り加工及びビード加工を含む板金プレス加工、あるいは、鍛造加工によって有底筒状に形成されている。そのため、ハウジング43Aの底壁43Aaのうちビード部53Aの裏側には、図6B及び図6Cに示すように、井桁状のビード部53Aの形状に合わせてハウジング43Aの外底43Ah側から内底43Ag側へ向けて凹んだ凹溝51Aが形成されている。
 また、第2ビード部54Aの裏側には、平面視して扇形状の第2ビード部54Aの形状に合わせて外底43Ah側から内底43Ag側へ向けて凹んだ四つの凹部55Aが形成されている。また、外側平坦面43Aoの裏側には、外側平坦面43Aoの形状に合わせて井桁状のビード部53Aの四辺の外側から内底隅部43Adに向けて平らな平坦面43Apが形成されている。
 例えば、第1変形例に係るアキシャル型ボールジョイント15において、サポートバー14を介してハウジング43Aの底壁43Aaに対して負荷荷重が入力されたとする。ハウジング43Aの底壁43Aaに入力された負荷荷重は、ハウジング43Aの周側壁43Abへと伝えられる。ここで、ハウジング43Aの底壁43Aaには、ハウジング43Aの製造工程で行われる絞り加工及びリブ加工を含む板金プレス加工、あるいは鍛造加工によって、井桁形状のビード部53Aと、第2ビード部54Aとが設けられている。そのため、前記底壁43Aaでは、ビード加工がないケースと比べて、その変形強度が顕著に高められている。
 その結果、第1変形例に係るアキシャル型ボールジョイント15では、サポートバー14を介してハウジング43Aの底壁43Aaに対して負荷荷重が入力され、その負荷荷重が仮に大きいケースであっても、その負荷荷重を、前記底壁43Aaに係る変形を生じさせることなく、ハウジング43Aの周側壁43Abへと適確に伝えることができる。
 したがって、第1変形例に係るアキシャル型ボールジョイント15によれば、絞り加工及びビード加工を含む板金プレス加工、あるいは、鍛造加工によってハウジング43Aを有底筒状に形成すると共に、ハウジング43Aの底壁43Aaにビード部53A及び第2ビード部54Aを設けた。このため、ハウジング43Aの製造工程における選択の自由度を拡げて、軽量化に寄与すると共に、製造工程の簡素化を実現することができる。
 なお、前記第1変形例では、四角形(井桁形状)のビード部53Aと、ビード部53Aの外周部の四箇所に第2ビード部54Aと、を設けた場合を例に挙げて説明したが、形状は特に限定されない。例えば、ビード部53Aは、平面視して三角形、五角形、六角形等の多角形でもよい。また、第2ビード部54Aは、多角形のビード部53Aの外角部から内底隅部43Adに亘って形成されていればよい。
[第2変形例]
 次に、本発明の実施形態の第2変形例に係るボールジョイント15の構成部材である金属製のハウジング43Bについて、図7A~図7Cを参照して説明する。
 図7Aは、本発明の実施形態の第2変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。図7Bは、本発明の実施形態の第2変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。図7Cは、本発明の実施形態の第2変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む断面を有する斜視図である。
 本発明の実施形態の第2変形例に係るアキシャル型ボールジョイント15の構成部材であるハウジング43Bは、図7Aに示すように、略円板状の底壁43Ba及び円筒状の周側壁43Bbを連ねて、有底筒状に形成されている。
 ハウジング43Bの底壁43Baの内側中央部分には、図7Aに示すように、第2変形例に係るボールシート(図示省略)に設けた略円柱状の突起部(図示省略)を収容する収容凹部43Bfが設けられている。収容凹部43Bfの周囲には、略六角形の中央平坦面43Biが形成されている。
 ハウジング43Bの内底43Bgには、図7A及び7Cに示すように、底壁43Baに係る変形強度を高めるための複数のビード部53Bが設けられている。複数のビード部53Bは、略六角形の中央平坦面43Biの各辺から内底隅部43Bdに向かって六本のビード部53Bが平面視して放射状に形成されている。それぞれのビード部53B間には、周回方向において、平面視して略扇形状(略三角形)の扇状内底面43Bnがそれぞれ形成されている。複数のビード部53Bのそれぞれは、縦断面視して円弧状に盛り上がって形成されている。それぞれのビード部53Bの中央平坦面43Bi側の端部には、テーパ面43Bjが形成されている。
 第2変形例に係るアキシャル型ボールジョイント15では、前記実施形態と同様に、ハウジング43Bは絞り加工及びリブ加工を含む板金プレス加工あるいは鍛造加工によって有底筒状に形成される。そのため、ハウジング43Bの底壁43Baのうちビード部53Bの外底43Bh側には、図7B及び図7Cに示すように、ビード部53Bの形状に合わせてハウジング43Bの外側から内側へ向けて凹んだ凹溝51Bが形成されている。
 六本のビード部53Bのそれぞれに対応する六本の凹溝51Bは、図7Bに示すように、外底43Bhの外周縁部43Ba1の周回方向において相互に所定の間隔を置いて設けられている。六本の凹溝51Bのそれぞれは、図7Bに示すように、断面視して円弧形状の長溝から成る。複数のビード部53B及び凹溝51Bのそれぞれは、協働してハウジング43Bの底壁43Baに係る変形強度を高める役割を果たす。
[第3変形例]
 図8Aは、本発明の実施形態の第3変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの開口部より内部空間を臨む斜視図である。図8Bは、本発明の実施形態の第3変形例に係るボールジョイントの構成部材であるハウジングの斜め下底側より外観を臨む斜視図である。
 また、図8A及び図8Bに示すように、ハウジング43Cの底壁43Ca及び周側壁43Cbの境界部分52Cには、複数のビード部53C間にそれぞれリブ部56Cがハウジング43Cの外側から内側へ向けて突出形成されていてもよい。
 これにより、底壁43Ca及び周側壁43Cbの境界部分52Cは、リブ部56Cが形成されていることによって、さらに、ハウジング43Cの剛性を向上させて、変形し難くすることができる。
 この場合、複数のリブ部56Cのそれぞれは、図8Aに示すように、ハウジング43Cの底壁43Ca及び周側壁43Cbの境界部分52Cに位置する内底隅部43Cdのビード部53C間に、ハウジング43Cの外側から内側へ向けて筋交い状にそれぞれ突出形成されている。凹部57Cは、外底43Chの外周縁部43C1の凹溝51C間にそれぞれ形成されている。詳しく述べると、複数のリブ部56Cのそれぞれは、稜線56Caを挟んで略三角形状の傾斜部56Cbを一対有する三角錐形状に形成されている。
 リブ部56Cの稜線56Caは、図8Aに示すように、底壁43Ca及び周側壁43Cbの境界部分52Cを筋交い状に亘るように傾斜して直線状に延びている。ここで、リブ部56Cの稜線56Caの傾斜角度は、15°~75°の角度範囲のうち、適宜の角度に設定される。なお、稜線56Caの傾斜角度は、境界部分52Cに係る変形強度を高める上で45°が最も好ましい。
 リブ部56Cの稜線56Caに交差する横断面において、稜線56Caを挟んで位置する一対の傾斜部56Cb,56Cbがなす稜角は、60°~90°の角度範囲のうち、適宜の角度に設定される。その稜角は、境界部分52Cに係る変形強度を高める上で60°が好ましい。
 アキシャル型ボールジョイント15では、前記した通り、ハウジング43Cは絞り加工及びリブ加工を含む板金プレス加工によって有底筒状に形成される。そのため、ハウジング43Cの底壁43Caのうちリブ部56Cの裏側には、図8Bに示すように、リブ部56Cの形状に合わせてハウジング43Cの外側から内側へ向けて凹んだ凹溝51Cが形成されている。
 複数のリブ部56Cのそれぞれに対応する複数の凹溝51Cは、図8Bに示すように、底壁43Caの外周縁部43Ca1の周回方向において相互に所定の間隔を置いて設けられている。図8Bの例では、ハウジング43Cの底壁43Caの外周縁部43Ca1には、6つの凹溝51Cと、6つの凹部57Cと、が周方向に交互に設けられている。
 複数の凹部57Cのそれぞれは、図8Bに示すように、谷線57Caを挟んで略三角形状の傾斜部57Cb,57Cbを一対有する。複数のリブ部56C(図8A参照)及び凹部57Cのそれぞれは、協働してハウジング43Cの境界部分52Cに係る変形強度を高める役割を果たす。凹部57Cは、外底43Chの外周縁部43C1の凹溝51C間にそれぞれ形成されている。
[その他の変形例]
 例えば、本発明に係る実施形態の説明中(段落番号0048参照)、図4A~図4Cに示すように、ボールシート45の周側壁45bの下部に、周回状の段部45fを介して小径周側壁45gを設ける例を挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。
 ここで、小径周側壁45gは、ハウジング43の内部空間にボールシート45を収容した際に、ボールシート45の底壁45aの外周縁部45a1がハウジング43の内底隅部43dに突き当たり干渉する事態を未然に回避する趣旨で設けられている。
 前記の趣旨に照らせば、ボールシート45の底壁45aの外周縁部45a1がハウジング43の内底隅部43dに突き当たり干渉する事態を未然に回避可能ないかなる構成(例えば、ボールシート45の周側壁45bの下部に、ボールシート45の底壁45aの側へ近づくにつれて縮径するテーパ形状部を設けることを含む)を採用しても構わない。
 また、ビード部53,53A,53B,53C及び凹溝51,51A,51B,51Cの形状及び本数等は、適宜変更しても構わない。ビード部53,53A~53C及び凹溝51,51A~51Cは、縦断面視して台形や、三角形の長溝であってもよい。
 また、ビード部53,53A~53C及び凹溝51,51A~51Cは、底壁43a,43Aa,43Ba,43Caの中央平坦面43i,43Ai,43Bi及びサポートバー接合面43kと、底壁43a,43Aa~43Caとの間に形成したドット形状(ドットパターン形状)のものであってもよい。
 また、前記実施形態では、ビード部53や凹溝51の一例として、底壁43aの外周から中心方向に向かって均一の高さで形成された場合を例に挙げて説明したがこれに限定されるものではない。例えば、ビード部53及び凹溝51は、底壁43aの外周から中心方向に向かって角度15度以内の上り勾配を付けて形成したものであってもよい。
 10  車両
 11  スタビリンク
 12  サポートバー
 13  ラジアル型ボールジョイント(ボールジョイント)
 14  サポートバー
 15  アキシャル型ボールジョイント(ボールジョイント)
 17  懸架装置
 18  スタビライザ
 21  ボールスタッド
 21a スタッド部
 21b ボール部
 23c 開口周縁部
 41  ボールスタッド
 41a スタッド部
 41b ボール部
 43,43A,43B,43C ハウジング
 43a,43Aa,43Ba,43Ca ハウジング底壁
 43b,43Ab,43Bb,43Cb ハウジングの周側壁
 43g,43Ag ハウジングの内底
 43h ハウジングの外底
 43i,43Ai,43ABi,43Ci ハウジングの中央平坦面
 43j ハウジングのテーパ部
 43k サポートバー接合面
 45  ボールシート
 51,51A,51B,51C 凹溝
 52,52A,52B,52C ハウジングの底壁及び周側壁の境界部分
 53,53A,53B,53C ビード部
 56C リブ部

Claims (11)

  1.  スタッド部及びボール部を有するボールスタッドと、当該ボールスタッドの前記ボール部を回動自在に支持する金属製のハウジングと、前記ボール部及び前記ハウジングの間に介在するように設けられる樹脂製のボールシートと、を備えるボールジョイントであって、
     前記ハウジングは、プレス加工あるいは鍛造加工によって有底筒状に形成され、
     当該ハウジングの底壁及び周側壁は、同等の肉厚に設定され、
     前記ハウジングの内底には、プレス成形あるいは鍛造加工によって複数のビード部が形成されている
     ことを特徴とするボールジョイント。
  2.  請求項1に記載のボールジョイントであって、
     前記ボールシートのうち前記ビード部に対応する部位には、前記ビード部を収容する収容凹部が設けられている
     ことを特徴とするボールジョイント。
  3.  請求項1に記載のボールジョイントであって、
     前記複数のビード部にそれぞれ対応する前記ハウジングの外底の部位には、凹溝を有している
     ことを特徴とするボールジョイント。
  4.  請求項1に記載のボールジョイントであって、
     前記ハウジングの外底の中央部には、サポートバーを接合するサポートバー接合面が前記外底から一段窪んで形成されている
     ことを特徴とするボールジョイント。
  5.  請求項1に記載のボールジョイントであって、
     前記ハウジングの内底は、中央部に形成された中央平坦面と、
     前記ビード部の前記中央平坦面側の端部に形成されたテーパ部と、
    を有している
     ことを特徴とするボールジョイント。
  6.  請求項1に記載のボールジョイントであって、
     前記複数のビード部は、3本以上13本未満の本数から成り、円周均等に配置されている
     ことを特徴とするボールジョイント。
  7.  請求項5に記載のボールジョイントであって、
     前記複数のビード部は、前記中央平坦面から前記ハウジングの内底の外周部へ放射状に形成されている
     ことを特徴とするボールジョイント。
  8.  請求項7に記載のボールジョイントであって、
     前記複数のビード部は、縦断面視して円弧状に形成されている
     ことを特徴とするボールジョイント。
  9.  請求項1に記載のボールジョイントであって、
     前記ハウジングの底壁及び周側壁の境界部分には、前記複数のビード部間にそれぞれリブ部が前記ハウジングの外側から内側へ向けて突出形成されている
     ことを特徴とするボールジョイント。
  10.  車両に備わる懸架装置及びスタビライザの間を連結するためのスタビリンクであって、
     一対の連結部、及び当該一対の連結部間を接続するサポートバーを備え、
     前記スタビリンクの一対の連結部のうち少なくとも一方には、請求項1~9のいずれかに記載のボールジョイントが設けられている
     ことを特徴とするスタビリンク。
  11.  スタッド部及びボール部を有するボールスタッドと、当該ボールスタッドの前記ボール部を回動自在に支持する金属製のハウジングと、前記ボール部及び前記ハウジングの間に介在するように設けられる樹脂製のボールシートと、を備えるボールジョイントの製造方法であって、
     前記ハウジングをプレス加工あるいは鍛造加工により形成する工程と、
     前記ハウジングの底壁にサポートバーを取り付ける工程と、
     前記ハウジングの内部空間に、前記ボールシートを装着した前記ボールスタッドを組み込む工程と、
     前記ハウジングの開口周縁部を内方に折り曲げるカシメ加工を施すことによって、前記ボールシートを装着した前記ボールスタッドと当該ハウジングとを一体化する工程と、を有し、
     前記ハウジングをプレス加工あるいは鍛造加工により形成する工程は、前記ハウジングに絞り加工を施すと共に、該ハウジングの底壁にビード部を形成する工程を含む
     ことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
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