(57)【要約】【課題】ボールシートをハウジングに確実に固定することができ、しかもボールスタッドの引抜き荷重に対して強度の高いボールジョイントと、その製造方法を提供すること。【解決手段】ボールジョイント１０は、ハウジング１１と、ボールスタッド１２と、ボールシート１３と、ボールシート１３の端面１３ａに重ねるストッパリング１４を備えている。ボールシート１３は、ボールスタッド１２のボール部３１が挿入される凹球面５０と、ボール部３１が凹球面５０から抜けることを阻止するオーバーハング部５１を有している。ストッパリング１４は、リング状の基部７０と、基部７０の内周側に形成されたストッパ部７１とを有している。ストッパリング１４は、かしめ部８０によってハウジング１１に固定される。かしめ部８０は、ハウジング１１の開口部２０に形成された突縁２５をストッパリング１４側に折曲げることによって形成されている。【選択図】図１
2010156466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する金属製のハウジングと、
軸部とボール部を有するボールスタッドと、
前記ハウジングに収容される合成樹脂製のボールシートであって、前記ボール部が挿入される凹球面と、前記ボール部が該凹球面から抜けることを阻止すべく前記ボール部の外径よりも小さな内径を有するオーバーハング部と、前記軸部が挿通する孔部に形成され前記オーバーハング部から前記開口部に向かって内径が拡がる形状の斜面部と、を有するボールシートと、
前記開口部の内側で前記ボールシートの端面に重ねて配置されるストッパリングであって、リング状の基部と該基部の内周側に形成され前記オーバーハング部に向かって延びて前記斜面部に対向するストッパ部を有するストッパリングと、
前記ハウジングの前記開口部の端壁に形成された突縁を前記ストッパリング側に折曲げることによって該ストッパリングを前記ハウジングに固定するかしめ部と、
を具備したことを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
前記ストッパリングのストッパ部が前記ボールシートの前記斜面部に沿って傾斜する形状であり、該ストッパ部が前記基部と一体に成形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。
【請求項３】
前記ストッパリングの前記ストッパ部に、該ストッパリングの周方向に間隔を存して複数のスリットが形成され、前記ボールシートには、これらスリットに挿入され前記軸部側に突き出る凸部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のボールジョイント。
【請求項４】
前記かしめ部を構成する前記突縁の肉厚が前記開口部の端壁の肉厚の半分以下であ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。
【請求項５】
前記突縁の肉厚が前記開口部の端壁の肉厚の１０％〜４０％であることを特徴とする請求項４に記載のボールジョイント。
【請求項６】
前記開口部の反対側に位置するハウジングの底部が、前記ボール部の外周面に対応した球の一部をなす形状であ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。
【請求項７】
前記ハウジングの前記底部にロッド部材が固定されていることを特徴とする請求項６に記載のボールジョイント。
【請求項８】
前記かしめ部の幅が前記ボールシートの端面の幅の５０％以上であ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。
【請求項９】
前記かしめ部は、前記ボールシートの外周面から前記凹球面までの距離が最小となる箇所を該ボールシートの軸線方向に延長した部位と、前記ボールシートの外周面との間の領域に形成され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。
【請求項１０】
リング状の基部と該基部の内周側に形成されたストッパ部を有するストッパリングを成形する工程と、
ボールシートの凹球面にボールスタッドのボール部を挿入する工程と、
前記ボールが挿入された前記ボールシートをハウジングに挿入する工程と、
前記ボールシートの端面に前記ストッパリングを重ねる工程と、
前記ハウジングの開口部の端壁に形成された突縁に、前記軸部に向かう径方向の荷重を負荷することにより、該突縁を斜め内側に傾けるように塑性変形させる第１のかしめ工程と、
前記突縁に、前記ボールシートの軸線方向に沿う荷重を負荷することにより、前記突縁とボールシートの端面との間に前記ストッパリングの基部を挟むように該突縁を塑性変形させる第２のかしめ工程と、
を具備したことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機械等の可動部分に用いられるボールジョイントと、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールジョイントは、ハウジングと、ボール部を有するボールスタッドと、ハウジングに収容されるボールシートと、ダストカバー等によって構成されている。ボールシートの内部に、前記ボール部が回転自在に嵌合する凹球面が形成されている。ボールシートには、ボール部が凹球面から抜けることを阻止するためにオーバーハング部が形成されている。オーバーハング部の内径は、ボール部の外径よりも小さい。このためボール部を凹球面に挿入する際に、ボールスタッドに軸線方向の荷重をかけ、ボール部によってオーバーハング部を無理に広げながら、ボール部を凹球面に挿入している。
【０００３】
ボールシートをハウジングに固定する手段として、熱可塑性樹脂からなるボールシートの底部に突起を形成するとともに、ハウジングの底部に孔を形成し、この孔に前記突起を挿入し、突起の先端部に熱を加えて変形させること（熱かしめ）によって、ボールシートをハウジングに固定することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
またボールシートをハウジングに固定する別の手段として、ハウジングの開口部にかしめ部を設け、このかしめ部を内方に折曲げることによって、ボールシートの端面を押さえるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１６８２２９号公報
【特許文献２】実開昭６１−１１６２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、ボールシートの一部に設けた突起をハウジングの底部の孔から突出させ、熱かしめによって固定するものでは、例えばハウジングの底部に飛石等の障害物が当たったときや、強酸等の腐食性の液がかかったときに合成樹脂製の突起が損傷し、ボールシートの固定が弛むことが懸念される。また、ハウジングの底部に突起が突出するため、ハウジングの軸線方向の寸法が大きいとか、ハウジングの底部にロッド部材（タイロッド等）を固定することが難しいという問題もある。
【０００７】
特許文献２のようにハウジングの開口部を塑性加工する（かしめる）ものでは、ボールスタッドに軸線方向の引抜き荷重を加える試験を行うと、ボール部がオーバーハング部を変形（破壊）させながら抜けてしまうことがあった。また、ハウジングの一部をかしめた時のかしめ荷重がボールシートの端面に直接作用することによってボールシートに応力が発生し、ボールシートとボール部との間の摩擦力が不安定となり、作動トルクが安定しない等の問題が生じる。
【０００８】
従って本発明の目的は、ボールシートをハウジングに確実に固定することができ、しかもボールスタッドの引抜き荷重に対して強度の高いボールジョイントと、その製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のボールジョイントは、開口部を有する金属製のハウジングと、軸部とボール部を有するボールスタッドと、前記ハウジングに収容される合成樹脂製のボールシートと、前記開口部の内側で前記ボールシートの端面に重ねて配置されるストッパリングと、かしめ部等を具備している。
【００１０】
前記ボールシートは、ボール部が挿入される凹球面と、ボール部が該凹球面から抜けることを阻止すべく前記ボール部の外径よりも小さな内径を有するオーバーハング部と、前記軸部が挿通する孔部に形成され前記オーバーハング部から前記開口部に向かって内径が拡がる形状の斜面部とを有している。
【００１１】
ストッパリングは、リング状の基部と該基部の内周側に形成され前記オーバーハング部に向かって延びて前記斜面部に対向するストッパ部を有している。かしめ部は、前記ハウジングの前記開口部の端壁に形成された突縁を前記ストッパリング側に折曲げることによって、該ストッパリングを前記ハウジングに固定するものである。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記ストッパリングのストッパ部が前記ボールシートの前記斜面部に沿って傾斜する形状であり、該ストッパ部が前記基部と一体に成形されている。
【００１３】
例えば前記ストッパリングのストッパ部に、該ストッパリングの周方向に間隔を存して複数のスリットが形成され、前記ボールシートには、これらスリットに挿入され前記軸部側に突き出る凸部が形成されていてもよい。
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記かしめ部を構成する前記突縁の肉厚が前記開口部の端壁の肉厚の半分以下である。望ましくは前記突縁の肉厚が前記開口部の端壁の肉厚の１０％〜４０％である。
【００１５】
前記開口部の反対側に位置するハウジングの底部が、前記ボール部の外周面に対応した球の一部をなす形状であってもよい。また、前記ハウジングの前記底部にロッド部材が固定されていてもよい。
【００１６】
本発明の好ましい形態では、前記かしめ部の幅が前記ボールシートの端面の幅の５０％以上である。また前記かしめ部は、前記ボールシートの外周面から前記凹球面までの距離が最小となる箇所を該ボールシートの軸線方向に延長した部位と、前記ボールシートの外周面との間の領域に形成されるとよい。
【００１７】
本発明のボールジョイントの製造方法は、リング状の基部と該基部の内周側に形成されたストッパ部を有するストッパリングを成形する工程と、ボールシートの凹球面にボールスタッドのボール部を挿入する工程と、前記ボールが挿入された前記ボールシートをハウジングに挿入する工程と、前記ボールシートの端面に前記ストッパリングを重ねる工程と、前記ハウジングの開口部の端壁に形成された突縁に、前記軸部に向かう径方向の荷重を負荷することにより、該突縁を斜め内側に傾けるように塑性変形させる第１のかしめ工程と、前記突縁に、前記ボールシートの軸線方向に沿う荷重を負荷することにより、前記突縁とボールシートの端面との間に前記ストッパリングの基部を挟むように該突縁を塑性変形させる第２のかしめ工程とを具備している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ボールシートをハウジングに確実に固定することができ、しかもボールスタッドの引抜き荷重に対して強度の高いボールジョイントと、その製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態のボールジョイントの断面図。
【図２】図１に示されたボールジョイントに使われるストッパリングの平面図。
【図３】図１に示されたボールジョイントのかしめ部を拡大して示す断面図。
【図４】かしめ部の肉厚比とかしめ荷重および破壊荷重との関係を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態のストッパリングを示す斜視図。
【図６】本発明の第２の実施形態のボールシートの一部を示す斜視図。
【図７】図５に示されたストッパリングを図６に示されたボールシートに重ねた状態の斜視図。
【図８】本発明の第３の実施形態のストッパリングを示す平面図。
【図９】本発明の第４の実施形態のストッパリングを示す平面図。
【図１０】本発明の第５の実施形態のボールシートを示す底面図。
【図１１】本発明の第６の実施形態のかしめ部を示す断面図。
【図１２】本発明の第７の実施形態のかしめ部を示す断面図。
【図１３】本発明の第８の実施形態のボールジョイントを示す断面図。
【図１４】本発明の第９の実施形態のかしめ部を示す断面図。
【図１５】本発明の第１０の実施形態のボールジョイントを示す断面図。
【図１６】本発明の第１１の実施形態のボールジョイントを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２１】
図１は本実施形態のボールジョイント１０を示している。ボールジョイント１０の用途は限定されないが、一例として、自動車の懸架機構部を構成するスタビライザと車体とを連結するスタビライザリンクに使用される。
【００２２】
このボールジョイント１０は、ハウジング１１と、ボールスタッド１２と、ボールシート１３と、ストッパリング１４と、ダストカバー１５等を備えている。ハウジング１１にロッド部材１６が溶接されている。
【００２３】
ハウジング１１は例えば炭素鋼等の金属からなり、図１において上側に位置する開口部２０と、円筒形の周壁部２１と、開口部２０の反対側に位置する底部２２等を有している。開口部２０の端壁２０ａには、後述するかしめ部８０を構成する突縁２５が形成されている。周壁部２１の外面には、開口部２０付近にダストカバー取付溝２６が形成されている。ダストカバー取付溝２６は、周壁部２１の周方向に連続している。
【００２４】
ボールスタッド１２は金属製であり、軸部３０とボール部３１とを有している。軸部３０とボール部３１は互いに一体に成形されている。軸部３０に、雄ねじ部３５と、第１の鍔部３６と、第２の鍔部３７と、小径部３８等が形成されている。第１の鍔部３６の径は第２の鍔部３７の径よりも大きい。鍔部３６，３７間にダストカバー取付部３９が形成されている。ダストカバー取付部３９はボールスタッド１２の周方向に連続している。ボール部３１の先端面３１ａは平坦な形状に成形されている。
【００２５】
ボールシート１３は合成樹脂製であり、ハウジング１１の内部に収容されている。このボールシート１３は、前記ボール部３１が挿入される凹球面５０と、ボール部３１の抜け止めをなすオーバーハング部５１と、ボール部３１を凹球面５０に挿入する際にボール部３１の挿入を案内する斜面部５２と、凹球面５０の周りに形成された側壁部５３と、底壁部５４等を有している。オーバーハング部５１と側壁部５３と底壁部５４は互いに一体成形されている。
【００２６】
ボール部３１と凹球面５０とは、互いにボールシート１３の軸線Ｘまわりに回転可能に嵌合している。しかもこのボール部３１は、ボールシート１３の軸線Ｘに対して、ボールスタッド１２が傾くことができるように、かつ、全ての方向に首を振ることができるように、凹球面５０に嵌合している。
【００２７】
オーバーハング部５１の内径Ｄ１（図１に示す）は、ボール部３１の外径Ｄ２よりも小さい。このオーバーハング部５１によって、凹球面５０に挿入されたボール部３１が凹球面５０から抜け出ることが阻止される。
【００２８】
斜面部５２は、ボールスタッド１２の軸部３０が挿通するボールシート１３の孔部６０（図１に示す）の内周面に形成されている。この斜面部５２は、オーバーハング部５１からハウジング１１の開口部２０に向かって内径が拡がるテーパ形状をなしている。この斜面部５２は、ボールシート１３の端面１３ａに連なっている。
【００２９】
ハウジング１１の底部２２とボールシート１３の底壁部５４は、ボール部３１の外周面に沿う球の一部をなす形状となっている。ボールシート１３の底壁部５４は、ハウジング１１の底部２２に重なっている。ボールシート１３の底壁部５４とボール部３１の先端面３１ａとの間には、グリース等の潤滑剤を溜めることのできる空間部６１が形成されている。
【００３０】
ストッパリング１４は、ハウジング１１の開口部２０の内側において、ボールシート１３の端面１３ａに重ねて配置される。図２に示すようにストッパリング１４は、リング状の基部７０と、この基部７０の内周側に基部７０と一体に形成されるストッパ部７１とを備えている。
【００３１】
ストッパ部７１は、ボールシート１３の前記斜面部５２と対向するように、斜面部５２に沿ってオーバーハング部５１に向かって延びている。ストッパリング１４の内径Ｄ３（図１と図２に示す）は、ボールスタッド１２が揺動する際にボール部３１が描く軌跡と干渉することがないような寸法に設定されている。図３中の符号Ｚはボール部３１が回動する際の軌跡を示している。
【００３２】
ストッパリング１４の材質の一例は金属である。しかし金属以外にも、ボールシート１３の材料よりも強度の高い樹脂が使われてもよく、あるいは繊維強化合成樹脂が使用されてもよい。
【００３３】
ハウジング１１の開口部２０に、かしめ部８０が設けられている。かしめ部８０は、ハウジング１１の開口部２０の端壁２０ａと一体に形成された突縁２５を塑性変形させることによって構成されている。突縁２５の肉厚ｔ（図３に示す）は、開口部２０の端壁２０ａの肉厚Ｔの半分以下である。かしめ部８０は、ハウジング１１の全周にわたって設けることが望まれるが、強度的に問題がなければハウジング１１の周方向の一部に設けてもよい。
【００３４】
かしめ部８０を形成するには、図３に示すように、まず第１のかしめ工程において、ボールシート１３の径方向に沿う荷重Ｐ１を突縁２５に加える。この径方向の荷重Ｐ１によって、突縁２５が、２点鎖線Ｌ１で示すように、斜め内側に４５°程度傾くように塑性変形する。
【００３５】
次に、第２のかしめ工程において、この突縁２５に、ボールシート１３の軸線Ｘ方向に沿う荷重Ｐ２を負荷する。この荷重Ｐ２によって、突縁２５とボールシート１３の端面１３ａとの間に、ストッパリング１４の基部７０が挟まれるように突縁２５が塑性変形する。かしめ部８０の根元は曲率半径Ｒで湾曲するため、かしめ部８０がボールシート１３を圧迫し過ぎることを軽減できる。
【００３６】
このように、まず第１の工程において径方向の荷重Ｐ１によって突縁２５を４５°程度に傾斜変形させてから、第２の工程において軸線方向の荷重Ｐ２を加えることによってかしめ部８０を形成するため、かしめ荷重がボールシート１３に加わり過ぎることを回避できる。
【００３７】
図３に示すようにかしめ部８０の幅Ｗ１は、ボールシート１３の端面１３ａの幅Ｗ２の５０％以上である。こうすることにより、安定したかしめ部８０を得ることができ、ボールスタッド１２の抜き荷重（軸線Ｘ方向に加わる引抜き荷重）に対して、かしめ部８０が安定した抜き強度を発揮することができる。
【００３８】
しかもこのかしめ部８０は、図１に示すように、ボールシート１３の外周面１３ｂから凹球面５０までの距離が最小となる箇所をボールシート１３の軸線Ｘ方向に延長した部位と、ボールシート１３の外周面１３ｂとの間の領域Ｓに形成される。この領域Ｓでは、軸線Ｘ方向にボールシート１３の肉厚が確保されているため、ボールシート１３に軸線Ｘ方向のかしめ荷重が負荷されても、ボールシート１３はこのかしめ荷重に十分耐えることができる。
【００３９】
図４に示す実線ｍ１は、前記かしめ加工によって突縁２５を塑性変形させる際に必要な荷重（かしめ荷重と呼ぶ）と肉厚比（ｔ／Ｔ）との関係を示している。図４に示す破線ｍ２は、かしめ部８０に軸線Ｘ方向の引抜き荷重を加えたときにかしめ部８０が破壊する荷重（破壊荷重と呼ぶ）と肉厚比（ｔ／Ｔ）との関係を示している。破壊荷重の目標値を満足する肉厚比の下限値Ａは０．１であった。
【００４０】
肉厚比（ｔ／Ｔ）が大きくなると破壊荷重も大きくなるが、肉厚比（ｔ／Ｔ）がある値Ｂを越えるあたりから、かしめ荷重が急増し、加工しにくくなる。かしめ荷重が急増する値Ｂは０．４であった。以上の理由から、突縁２５の肉厚ｔは開口部２０の端壁２０ａの肉厚Ｔの１０％〜４０％であることが望ましい。肉厚比をこの範囲に設定することにより、ボールスタッド１２の抜き強度と、かしめ加工に必要な荷重とのバランスをとることができる。また、突縁２５のかしめ荷重によって開口部２０付近が変形の影響を受けることを回避できる。
【００４１】
図１に示すようにゴム製のダストカバー１５の一端１５ａが、ハウジング１１のダストカバー取付溝２６に嵌合され、サークリップ等の止め輪９０によってハウジング１１に固定される。ダストカバー１５の他端１５ｂは、ボールスタッド１２のダストカバー取付部３９に嵌め込まれている。
【００４２】
図１に２点鎖線Ｌ２で示すように、ボールスタッド１２がボールシート１３の軸線Ｘに対して所定量傾くと、ボールスタッド１２の軸部３０がストッパリング１４のストッパ部７１に当接することにより、ボールスタッド１２がそれ以上傾くことが阻止される。
【００４３】
このボールジョイント１０は、以下に述べる工程等を経て製造される。  
（１）リング状の基部７０とストッパ部７１とを有するストッパリング１４をプレス加工等によって成形する。
【００４４】
（２）ボールシート１３の凹球面５０にボールスタッド１２のボール部３１を挿入する。この工程の際にストッパリング１４をボールシート１３の端面１３ａに重ねてもよい。
【００４５】
（３）ボール部３１が挿入されたボールシート１３をハウジング１１に挿入する。
【００４６】
（４）ストッパリング１４を、ボールシート１３の端面１３ａの所定位置に重ねる。
【００４７】
（５）ハウジング１１の突縁２５に、軸部３０に向かう径方向の荷重Ｐ１（図３に示す）を負荷することによって、突縁２５を斜め内側に傾けるように塑性変形させる。この工程が第１のかしめ工程である。
【００４８】
（６）前記突縁２５に、ボールシート１３の軸線Ｘ方向に沿う荷重Ｐ２を負荷することによって、突縁２５とボールシート１３の端面１３ａとの間にストッパリング１４の基部７０を挟むように突縁２５を塑性変形させる。この工程が第２のかしめ工程である。
【００４９】
本実施形態のボールジョイント１０によれば、ボールスタッド１２に軸線Ｘ方向の引抜き荷重が負荷されたとき、オーバーハング部５１によってボール部３１の抜け止めがなされる。オーバーハング部５１を変形させるような過大な荷重が軸線Ｘ方向に作用するときには、オーバーハング部５１の変形をストッパ部７１によって抑制することができる。ストッパリング１４は、かしめ部８０によってハウジング１１に確実に固定されているため、このボールジョイント１０は高い抜き強度を発揮することができる。
【００５０】
本実施形態のボールシート１３は、金属製のハウジング１１に形成された突縁２５をかしめることにより、ストッパリング１４を介してハウジング１１に固定される。このため、従来のように熱かしめによってボールシートをハウジングに固定するものに比べて、抜き強度を高めることができる。
【００５１】
また、ハウジング１１の底部２２に合成樹脂製のボールシート１３の一部が突出しないため、飛石や腐食性の液の影響を受けにくい。しかもハウジング１１の底部２２にロッド部材１６を任意の角度で溶接することができる。また、ハウジング１１の底部２２とボールシート１３の底壁部５４を平坦な形状にする必要がなくなる。このためハウジング１１の底部２２とボールシート１３の底壁部５４を、ボール部３１の外周形状に応じて、球の一部をなす形状にすることが可能となり、ハウジング１１を小形化することができる。
【００５２】
この実施形態のボールジョイント１０は、ボールシート１３とかしめ部８０との間にストッパリング１４が介在するため、ボールシート１３にかしめ荷重が直接加わることを回避でき、かしめ荷重の影響がボールシート１３に及ばないようにすることができる。
【００５３】
図５〜図７は本発明の第２の実施形態のストッパリング１４Ａと、ボールシート１３Ａの一部を示している。図５に示すように、ストッパリング１４Ａのストッパ部７１に、ストッパリング１４Ａの周方向に間隔を存して複数のスリット１００が形成されている。図６に示すようにボールシート１３Ａには前記スリット１００に挿入される凸部１０１が形成されている。
【００５４】
図７に示すように、ストッパリング１４Ａをボールシート１３Ａに重ねた状態において、凸部１０１が、スリット１００からボールスタッド１２（図１に示す）の軸部３０に向かって突出するようになっている。このためボールスタッド１２がボールシート１３Ａに対して所定量傾いた時に、ボールスタッド１２の軸部３０が凸部１０１に当接する。
【００５５】
この実施形態によれば、ボールスタッド１２が傾いたときにボールスタッド１２の軸部３０が合成樹脂製の凸部１０１に当接することができる。このため金属製のボールスタッド１２とストッパリング１４Ａが直接すること（金属同士の接触）を回避することができる。
【００５６】
図８は本発明の第３の実施形態のストッパリング１４Ｂを示している。このストッパリング１４Ｂは、径方向に二分割された第１のリング片１１０と第２のリング片１１１とからなり、これらリング片１１０，１１１を合わせることにより、ストッパリング１４Ｂを構成するようにしている。
【００５７】
このような分割タイプのストッパリング１４Ｂによれば、ストッパリング１４Ｂの内径Ｄ３がボールスタッド１２（図１に示す）のボール部３１や鍔部３６の外径より小さくても、ストッパリング１４Ｂを軸部３０の所定位置に配置することができる。
【００５８】
図９は本発明の第４の実施形態のストッパリング１４Ｃを示している。このストッパリング１４Ｃには、周方向の一部に切れ目１２０が形成されている。このストッパリング１４Ｃは平面方向から見てＣ形をなしている。
【００５９】
このような切れ目１２０を有するＣ形のストッパリング１４Ｃであれば、ストッパリング１４Ｃの内径Ｄ４がボールスタッド１２（図１に示す）のボール部３１や鍔部３６の外径より小さくても、ストッパリング１４Ｃの切れ目１２０にボールスタッド１２の小径部３８を矢印Ｅ方向から通すことにより、ストッパリング１４Ｃを軸部３０の所定位置に配置することができる。
【００６０】
図１０は、本発明の第５の実施形態のボールシート１３Ｂの底面を示している。このボールシート１３Ｂは、凹球面５０に複数条の溝部１３０が形成されている。グリース等の潤滑材が溝部１３０に入ることによって、ボールシート１３Ｂとボール部３１（図１に示す）との摩擦面が効果的に潤滑される。
【００６１】
またこのボールシート１３Ｂでは、ボール部３１を凹球面５０に挿入する際にボール部３１の先端側の空気を抜くことができるように、底壁部５４に貫通孔１３１が形成されている。この貫通孔１３１は溝部１３０に連通している。このような貫通孔１３１を形成すれば、ボール部３１を凹球面５０に挿入する際に、空気がボール部３１と底壁部５４との間に閉じこめられることを防止でき、圧縮された空気の圧力によって底壁部５４が破損することを防止できる。
【００６２】
図１１は、本発明の第６の実施形態のボールシート１３の一部とハウジング１１のかしめ部８０等を示している。このハウジング１１のかしめ部８０は、軸線方向に沿う断面が弧状となるように、突縁２５が成形されている。このように突縁２５を弧状に形成することにより、突縁２５をかしめた際に生じるスプリングバック（突縁２５が図３に２点鎖線Ｆで示す方向に戻ること）を軽減することができる。
【００６３】
図１２は、本発明の第７の実施形態のボールシート１３とストッパリング１４０の一部を示している。このストッパリング１４０は、実質的にフラットな形状であるが、ストッパ部１４１がオーバーハング部５１側に延び、その一部がストッパリング１４０の斜面部５２と対向している。フラットな形状のストッパリング１４０はボール部３１の抜け強度が比較的小さくてよいボールジョイントの場合に採用することができる。
【００６４】
図１３は本発明の第８の実施形態のボールジョイント１０を示している。この実施形態では、ハウジング１１の底部２２にロッド部材１６が溶接等によって固定されている。ロッド部材１６の取付角度は任意である。例えば図１３に２点鎖線Ｌ３で示すように、ロッド部材１６がボールシート１３の軸線Ｘ上に真っ直ぐに位置するようにロッド部材１６をハウジング１１の底部２２に固定してもよい。なお、ボールシート１３の底壁部５４に、グリース溜まりとして利用できる孔１４５が形成されている。
【００６５】
図１４は、本発明の第９の実施形態のボールシート１３の一部とストッパリング１４の一部を示している。この実施形態では、ハウジング１１の端部の内周面に段差部１５０が形成され、この段差部１５０によってストッパリング１４の基部７０の外端７０ａが支持されている。この実施形態によれば、かしめ部８０を構成する突縁２５をかしめたときに、突縁２５に加えたかしめ荷重がストッパリング１４の基部７０を介して段差部１５０によって支持されるため、かしめ荷重がボールシート１３に入力することを抑制できる。
【００６６】
図１５は本発明の第１０の実施形態のボールジョイント１０を示している。この実施形態のダストカバー１５の一端１５ａの内部にリング状の補強材１６０が設けられている。このダストカバー１５の一端１５ａをハウジング１１の周壁部２１を圧入することにより、ダストカバー１５の一端１５ａがハウジング１１が取付けられている。それ以外の構成は第１の実施形態（図１）のボールジョイント１０と同様であるため、第１の実施形態と共通の箇所に共通の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
図１６は本発明の第１１の実施形態のボールジョイント１０を示している。この実施形態のストッパ部７１では、先端側へ向かってその板厚が薄くなるようにプレス成形等で形成した。それ以外の構成は第１の実施形態（図１）のボールジョイント１０と同様であるため、第１の実施形態と共通の箇所に共通の符号を付して説明を省略する。このように構成されていると、ストッパ部７１の先端側のエッジとボールスタッド１２とが干渉することが防止でき、ボールスタッド１２の揺動角をより大きくとれる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、ハウジングの開口部に形成された突縁をかしめることによって得られるかしめ部と、開口部の内側に設けるストッパリングとによって、ボールシートをハウジングに確実に固定することができ、しかもボールスタッドの軸線方向に加わる引抜き荷重に対して大きな抜け強度を発揮することができる。また、ボールシートの一部がハウジングの底部に突出することがない。
【図１】
2010156466.tif 000003
【図２】
2010156466.tif 000004
【図３】
2010156466.tif 000005
【図４】
2010156466.tif 000006
【図５】
2010156466.tif 000007
【図６】
2010156466.tif 000008
【図７】
2010156466.tif 000009
【図８】
2010156466.tif 000010
【図９】
2010156466.tif 000011
【図１０】
2010156466.tif 000012
【図１１】
2010156466.tif 000013
【図１２】
2010156466.tif 000014
【図１３】
2010156466.tif 000015
【図１４】
2010156466.tif 000016
【図１５】
2010156466.tif 000017
【図１６】
2010156466.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月12日(2010.5.12)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、各種機械等の可動部分に用いられるボールジョイントに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
従って本発明の目的は、ボールシートをハウジングに確実に固定することができ、しかもボールスタッドの引抜き荷重に対して強度の高いボールジョイントを提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明のボールジョイントは、開口部を有する金属製のハウジングと、軸部とボール部を有するボールスタッドと、前記ハウジングに収容される合成樹脂製のボールシートであって、前記ボール部が挿入される凹球面と、前記ボール部が該凹球面から抜けることを阻止すべく前記ボール部の外径よりも小さな内径を有するオーバーハング部と、前記軸部が挿通する孔部に形成され前記オーバーハング部から前記開口部に向かって内径が拡がる形状の斜面部と、を有するボールシートと、前記開口部の内側で前記ボールシートの端面に重ねて配置されるストッパリングであって、リング状の基部と該基部の内周側に形成され前記オーバーハング部に向かって延びて前記斜面部に対向するストッパ部を有するとともに、周方向の一部に幅が前記軸部の小径部の外径より大きく形成された切れ目を有するストッパリングと、前記ハウジングの前記開口部の端壁に形成された突縁を前記ストッパリング側に折曲げることによって該ストッパリングを前記ハウジングに固定するかしめ部とを具備している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記かしめ部を構成する前記突縁の肉厚が前記開口部の端壁の肉厚の１０％〜４０％である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明によれば、ボールシートをハウジングに確実に固定することができ、しかもボールスタッドの引抜き荷重に対して強度の高いボールジョイントを提供する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】参考例に係るボールジョイントの断面図。
【図２】図１に示されたボールジョイントに使われるストッパリングの平面図。
【図３】図１に示されたボールジョイントのかしめ部を拡大して示す断面図。
【図４】かしめ部の肉厚比とかしめ荷重および破壊荷重との関係を示す図。
【図５】参考例に係るストッパリングを示す斜視図。
【図６】参考例に係るのボールシートの一部を示す斜視図。
【図７】図５に示されたストッパリングを図６に示されたボールシートに重ねた状態の斜視図。
【図８】参考例に係るストッパリングを示す平面図。
【図９】本発明の一実施形態のストッパリングを示す平面図。
【図１０】参考例に係るボールシートを示す底面図。
【図１１】参考例に係るかしめ部を示す断面図。
【図１２】参考例に係るかしめ部を示す断面図。
【図１３】参考例に係るボールジョイントを示す断面図。
【図１４】参考例に係るかしめ部を示す断面図。
【図１５】参考例に係るボールジョイントを示す断面図。
【図１６】参考例に係るボールジョイントを示す断面図。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
以下に参考例について、図１〜図４を参照して説明する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図１は参考例に係るボールジョイント１０を示している。ボールジョイント１０の用途は限定されないが、一例として、自動車の懸架機構部を構成するスタビライザと車体とを連結するスタビライザリンクに使用される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
本参考例に係るボールジョイント１０によれば、ボールスタッド１２に軸線Ｘ方向の引抜き荷重が負荷されたとき、オーバーハング部５１によってボール部３１の抜け止めがなされる。オーバーハング部５１を変形させるような過大な荷重が軸線Ｘ方向に作用するときには、オーバーハング部５１の変形をストッパ部７１によって抑制することができる。ストッパリング１４は、かしめ部８０によってハウジング１１に確実に固定されているため、このボールジョイント１０は高い抜き強度を発揮することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
本参考例に係るボールシート１３は、金属製のハウジング１１に形成された突縁２５をかしめることにより、ストッパリング１４を介してハウジング１１に固定される。このため、従来のように熱かしめによってボールシートをハウジングに固定するものに比べて、抜き強度を高めることができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
この参考例に係るボールジョイント１０は、ボールシート１３とかしめ部８０との間にストッパリング１４が介在するため、ボールシート１３にかしめ荷重が直接加わることを回避でき、かしめ荷重の影響がボールシート１３に及ばないようにすることができる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図５〜図７は参考例に係るストッパリング１４Ａと、ボールシート１３Ａの一部を示している。図５に示すように、ストッパリング１４Ａのストッパ部７１に、ストッパリング１４Ａの周方向に間隔を存して複数のスリット１００が形成されている。図６に示すようにボールシート１３Ａには前記スリット１００に挿入される凸部１０１が形成されている。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
この参考例によれば、ボールスタッド１２が傾いたときにボールスタッド１２の軸部３０が合成樹脂製の凸部１０１に当接することができる。このため金属製のボールスタッド１２とストッパリング１４Ａが直接すること（金属同士の接触）を回避することができる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
図８は参考例に係るストッパリング１４Ｂを示している。このストッパリング１４Ｂは、径方向に二分割された第１のリング片１１０と第２のリング片１１１とからなり、これらリング片１１０，１１１を合わせることにより、ストッパリング１４Ｂを構成するようにしている。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図９は本発明の一実施形態のストッパリング１４Ｃを示している。このストッパリング１４Ｃには、周方向の一部に切れ目１２０が形成されている。このストッパリング１４Ｃは平面方向から見てＣ形をなしている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図１０は、参考例に係るボールシート１３Ｂの底面を示している。このボールシート１３Ｂは、凹球面５０に複数条の溝部１３０が形成されている。グリース等の潤滑材が溝部１３０に入ることによって、ボールシート１３Ｂとボール部３１（図１に示す）との摩擦面が効果的に潤滑される。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図１１は、参考例に係るボールシート１３の一部とハウジング１１のかしめ部８０等を示している。このハウジング１１のかしめ部８０は、軸線方向に沿う断面が弧状となるように、突縁２５が成形されている。このように突縁２５を弧状に形成することにより、突縁２５をかしめた際に生じるスプリングバック（突縁２５が図３に２点鎖線Ｆで示す方向に戻ること）を軽減することができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図１２は、参考例に係るボールシート１３とストッパリング１４０の一部を示している。このストッパリング１４０は、実質的にフラットな形状であるが、ストッパ部１４１がオーバーハング部５１側に延び、その一部がストッパリング１４０の斜面部５２と対向している。フラットな形状のストッパリング１４０はボール部３１の抜け強度が比較的小さくてよいボールジョイントの場合に採用することができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図１３は参考例に係るボールジョイント１０を示している。この参考例では、ハウジング１１の底部２２にロッド部材１６が溶接等によって固定されている。ロッド部材１６の取付角度は任意である。例えば図１３に２点鎖線Ｌ３で示すように、ロッド部材１６がボールシート１３の軸線Ｘ上に真っ直ぐに位置するようにロッド部材１６をハウジング１１の底部２２に固定してもよい。なお、ボールシート１３の底壁部５４に、グリース溜まりとして利用できる孔１４５が形成されている。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図１４は、参考例に係るボールシート１３の一部とストッパリング１４の一部を示している。この参考例では、ハウジング１１の端部の内周面に段差部１５０が形成され、この段差部１５０によってストッパリング１４の基部７０の外端７０ａが支持されている。この参考例によれば、かしめ部８０を構成する突縁２５をかしめたときに、突縁２５に加えたかしめ荷重がストッパリング１４の基部７０を介して段差部１５０によって支持されるため、かしめ荷重がボールシート１３に入力することを抑制できる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
図１５は参考例に係るボールジョイント１０を示している。この参考例のダストカバー１５の一端１５ａの内部にリング状の補強材１６０が設けられている。このダストカバー１５の一端１５ａをハウジング１１の周壁部２１を圧入することにより、ダストカバー１５の一端１５ａがハウジング１１が取付けられている。それ以外の構成は図１のボールジョイント１０と同様であるため、共通の箇所に共通の符号を付して説明を省略する。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図１６は参考例に係るボールジョイント１０を示している。この参考例のストッパ部７１では、先端側へ向かってその板厚が薄くなるようにプレス成形等で形成した。それ以外の構成は図１のボールジョイント１０と同様であるため、共通の箇所に共通の符号を付して説明を省略する。このように構成されていると、ストッパ部７１の先端側のエッジとボールスタッド１２とが干渉することが防止でき、ボールスタッド１２の揺動角をより大きくとれる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する金属製のハウジングと、
軸部とボール部を有するボールスタッドと、
前記ハウジングに収容される合成樹脂製のボールシートであって、前記ボール部が挿入される凹球面と、前記ボール部が該凹球面から抜けることを阻止すべく前記ボール部の外径よりも小さな内径を有するオーバーハング部と、前記軸部が挿通する孔部に形成され前記オーバーハング部から前記開口部に向かって内径が拡がる形状の斜面部と、を有するボールシートと、
前記開口部の内側で前記ボールシートの端面に重ねて配置されるストッパリングであって、リング状の基部と該基部の内周側に形成され前記オーバーハング部に向かって延びて前記斜面部に対向するストッパ部を有するとともに、周方向の一部に幅が前記軸部の小径部の外径より大きく形成された切れ目を有するストッパリングと、
前記ハウジングの前記開口部の端壁に形成された突縁を前記ストッパリング側に折曲げることによって該ストッパリングを前記ハウジングに固定するかしめ部と、
を具備したことを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
前記かしめ部を構成する前記突縁の肉厚が前記開口部の端壁の肉厚の１０％〜４０％であ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。