(57)【要約】      （修正有）【課題】引き抜き強度が高く、軽量で小型化されたボールジョイントとアームとの結合構造を提供する。【解決手段】球状の球頭部４と球頭部から延出する柄部３とを有するボールスタッド２と、球頭部を包持するベアリング５と、ベアリングを保持するハウジング８とを備えるボールジョイントと、ハウジングが挿入される円筒状のハウジング保持部を有し、ハウジングより比重の軽い軽量金属材よりなるアーム３１との結合構造であって、ハウジング溝部１４及びアーム溝部３６は、互いに対向するように配置され、ハウジング溝部１４及びアーム溝部３６内に、ハウジングのハウジング大径部１１外径より小径の内径とハウジング保持部３７のアーム大径部３４内径より大径の外径を有する抜け止め具１８が配置され、ハウジング大径部１１はアーム大径部３４に、ハウジング小径部１２はアーム小径部３５にそれぞれ圧入されている。【選択図】図１
2006200682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状の球頭部（４）と該球頭部（４）から延出する柄部（３）とを有するボールスタッド（２）と、該ボールスタッド（２）の球頭部（４）を包持するベアリング（５）と、該ベアリング（５）を保持し円筒状の外周面を有する金属製のハウジング（８）とを備えるボールジョイント（１）と、前記ハウジング（８）が挿入される円筒状のハウジング保持部（３７）を有し、前記ハウジング（８）より比重の軽い軽量金属材よりなるアーム（３１）との結合構造で、
前記ハウジング（８）は、外周面に周状のハウジング溝部（１４）が形成されるハウジング大径部（１１）と該ハウジング大径部（１１）の外径より小径の外径を有するハウジング小径部（１２）と、前記ハウジング大径部（１１）と前記ハウジング小径部（１２）とを連結する連結部（１３）とを有し、
前記アーム（３１）のハウジング保持部（３７）は、内周面に周状のアーム溝部（３６）が形成されるアーム大径部（３４）と該アーム大径部（３４）の内径より小径の内径を有するアーム小径部（３５）と、前記アーム大径部（３４）と前記アーム小径部（３５）とを連結する着座部（３８）とを有するとともに、
前記ハウジング溝部（１４）及び前記アーム溝部（３６）は、互いに対向するように配置され、前記ハウジング溝部（１４）及び前記アーム溝部（３６）内に、前記ハウジング（８）のハウジング大径部（１１）外径より小径の内径と前記ハウジング保持部（３７）のアーム大径部（３４）内径より大径の外径を有する抜け止め具（１８）が配置され、
前記ハウジング大径部（１１）は前記アーム大径部（３４）に、前記ハウジング小径部（１２）は前記アーム小径部（３５）にそれぞれ圧入されていることを特徴とするボールジョイントとアームとの結合構造。
【請求項２】
前記アーム（３１）はアルミニウム材より成ることを特徴とする請求項１記載のボールジョイントとアームとの結合構造。
【請求項３】
前記ハウジング（８）の連結部（１３）と前記アーム（３１）のハウジング保持部（３７）との間に空間（Ｓ）が形成されることを特徴とする請求項１及び請求項２記載のボールジョイントとアームとの結合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の懸架装置及び操舵装置等に使用されるボールジョイントとアームとの結合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の懸架装置や操舵装置の連結部には、ボールジョイントとアームとが結合されることが多くあった。このようなボールジョイントとアームとの結合構造を図４を基に説明する。
【０００３】
図４に示すボールジョイント１０１は、球状の球頭部１０４と球頭部１０４から延出する柄部１０３とを有するボールスタッド１０２と、ボールスタッド１０２の球頭部１０４を揺動回動自在に包持し、一端にベアリング開口部１０６を有する合成樹脂製で略カップ状のベアリング１０５と、そのベアリング１０５を内包し、一端にハウジング開口部１０９ａを、他端にハウジング底部１０９ｂを有し、ハウジング開口部１０９ａ内周側からボールスタッド１０２の柄部１０３を突出させるハウジング１０８と、ハウジング１０８のハウジング開口部１０９ａ内周に配置され、外周にリング鍔部１２０が形成される環状の抜け止めリング１１９と、ブーツ小開口部１２３がボールスタッド１０２の柄部１０３外周に、ブーツ大開口部１２４が抜け止めリング１１９外周に装着されるゴム状弾性体からなるブーツ１２２とを備えていた。
【０００４】
上記のボールジョイント１０１のハウジング１０８は鉄等の金属製で、ハウジング開口部１０９ａ付近外周面に周状に突出するハウジング鍔部１１０が、ハウジング底部付近の外周面に周状のハウジング溝部１１４が形成されている。
【０００５】
また、１３１はハウジング１０８の素材より比重が軽い軽量金属製、例えばアルミニウムのアームで、ハウジング１０８外径より若干小径の内径を有し、一方に一方開口部１３２、他方に他方開口部１３２が形成される円筒形のハウジング保持部１３７が形成されている。
【０００６】
続いて上記ボールジョイント１０１とアーム１３１との結合構造を説明する。上記ボールジョイント１０１のハウジング１０８はアーム１３１のハウジング保持部１３７に圧入され、ハウジング鍔部１１０はアーム１３１の一方開口部１３２側端面に当接する。ハウジング溝部１１４はアーム１３１の他方開口部１３２側端面より外側に位置する状態で結合し、ハウジング溝部１１４には、抜け止め具である一部が切り欠かれたＣ形状のＣリング１１８が嵌合している。このＣリング１１８は内径がハウジング１０８外径より小径で、外径がアーム１３１のハウジング保持部１３７の内径より大径に形成されている。
【０００７】
上記ボールジョイント１０１とアーム１３１との結合においては、ハウジング１０８をアーム１３１のハウジング保持部１３７内へ圧入することにより、ボールジョイント１０１がアーム１３１に保持される。このときハウジング１０８の外径とアーム１３１のハウジング保持部１３７内径との径差による圧力のみでボールジョイント１０１がアーム１３１に保持されているため、引っ張り方向に強い荷重がかかると、アーム１３１からハウジング１０８が抜脱する可能性がある。そこでＣリング１１８を使用して、抜け止めの強度を高め、ボールジョイント１０１に引っ張り方向の荷重が付与されたときに、ボールジョイント１０１がアーム１３１のハウジング保持部１３７から抜脱することを防いでいた。
【特許文献１】公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、近年自動車部品においては全体的に軽量化及び小型化が求められる傾向がある。上記の如きボールジョイントとアームとの結合構造においても、必要十分な引き抜き強度を維持しながら、軽量化及び小型化が求められている。
【０００９】
従って、本発明は上記の如き課題を解決し、引き抜き強度が高く、軽量で小型化されたボールジョイントとアームとの結合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持し円筒状の外周面を有する金属製のハウジングとを備えるボールジョイントと、ハウジングが挿入される円筒状のハウジング保持部を有し、ハウジングより比重の軽い軽量金属材よりなるアームとの結合構造であって、
ハウジングは、外周面に周状のハウジング溝部が形成されるハウジング大径部とハウジング大径部の外径より小径の外径を有するハウジング小径部と、ハウジング大径部とハウジング小径部とを連結する連結部とを有し、
アームのハウジング保持部は、内周面に周状のアーム溝部が形成されるアーム大径部とアーム大径部の内径より小径の内径を有するアーム小径部と、アーム大径部とアーム小径部とを連結する着座部とを有するとともに、
ハウジング溝部及びアーム溝部は、互いに対向するように配置され、ハウジング溝部及びアーム溝部内に、ハウジングのハウジング大径部外径より小径の内径とハウジング保持部のアーム大径部内径より大径の外径を有する抜け止め具が配置され、
ハウジング大径部はアーム大径部に、ハウジング小径部はアーム小径部にそれぞれ圧入されていることを第一の特徴とする。
【００１１】
本発明のボールジョイントとアームとの結合構造は、アームはアルミニウム材より成ることを第二の特徴とする。
【００１２】
本発明のボールジョイントとアームとの結合構造は、ハウジングの連結部とアームのハウジング保持部内周面との間に空間が形成されることを第三の特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明におけるボールジョイントとアームとの結合構造によれば、ハウジングに外径が小径のハウジング小径部が形成され、アームに内径が小径のアーム小径部が形成されているので、軽量金属製のアームの体積を増加させるとともに、アームより比重の重い金属製のハウジングの体積を減少させることができるため軽量化が図られる。
またハウジング溝部はハウジング大径部に形成され、アーム溝部はアーム大径部に形成されているので、抜け止め具の外径を大きく形成でき、抜け止め強度が大きくなる。
さらに抜け止め具がアームのアーム大径部内に配置されるので、アームの軸方向外側に配置される場合と比べてハウジングを軸線方向に長く成形する必要がないため小型化が図られるとともに飛石等が抜け止め具に当たることがないので、抜け止め具の耐久性が高くなる。
加えて抜け止め具ハウジングをアーム大径部内に圧入するときに同時に抜け止め具を挿入することができるので、抜け止め具を挿入する工程を別途設ける必要がないため、加工工数の増加が抑制される。
【００１４】
また、第二の特徴によれば、アームの軽量化を実現できる。
【００１５】
また、第三の特徴によれば、ハウジングをアームに圧入するときにエアーが空間に逃げることができるので、圧入時の圧力上昇を防ぐことができる。加えてさらなる軽量化も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１７】
図１乃至図３に示されるのは、本発明の実施例を表すもので、図１はボールジョイントとアームとの結合状態を表す部分断面正面図、図２はボールジョイントをアームへ圧入する工程を表す部分断面正面図、図３は他の実施例におけるボールジョイントとアームとの結合状態を表す部分断面正面図である。
【００１８】
まず、本発明の実施例によるボールジョイント１とアーム３１との結合におけるボールジョイント１について説明する。  
【００１９】
図１に示されるのは、本発明の実施例によるボールジョイント１である。このボールジョイント１は、球状の球頭部４と、球頭部４から延出する柄部３とからなるボールスタッド２と、ボールスタッド２の球頭部４を揺動回動自在に抱持し、一端に開口するベアリング開口部６を有する略カップ状のベアリング５と、ベアリング５を内包し、一端にベアリング開口部６側端部が開口するハウジング開口部９を有するハウジング８とを備える。
【００２０】
ベアリング５は、合成樹脂製でベアリング開口部６付近外周面に周状のフランジ７が形成されている。
【００２１】
ハウジング８は、鉄等の金属製で、ハウジング開口部９を軸心側に折曲して形成されるカシメ部１５を有し、カシメ部１５近くの外周面に周状のハウジング鍔部１０が形成される。このハウジング鍔部１０から反ハウジング開口部側に連続する円筒状のハウジング大径部１１と、ハウジング大径部１１外径より小径の外径を有する円筒状のハウジング小径部１２と、ハウジング大径部１１とハウジング小径部１２とを連結する連結部１３を有する。ハウジング大径部１１は外周面に周状のハウジング溝部１４が形成され、ハウジング小径部１２は内側に円柱状の空間が形成されている。またハウジング開口部９側端部に受端部１６を有し、ハウジング開口部９内周に配置される環状の抜け止めリング１９の外周に形成したリング鍔部２０が着座する。また受端部１６に連続する段状の段部１７には、ベアリング５の外周に形成したフランジ７が着座する。
【００２２】
抜け止めリング１９の内周は、所望するベアリング５のベアリング開口部６外周曲率と同一曲率の曲内面を有し、その外周にはリング鍔部２０に連続し軸線方向に延びる立壁部２１が形成される。そしてゴム状弾性体からなるブーツ２２の、ブーツ大開口部２４が抜け止めリング１９の立壁部２１にサークリップ２６により固定され、Ｌ字環２５が内部に埋設されるブーツ小開口部２３がボールスタッド２の柄部３外周に固定される。
【００２３】
次に本発明の実施例によるアーム３１について説明する。
【００２４】
図１に示されるアーム３１は、軽量金属であるアルミニウム製で、一方にテーパ状のアーム大開口部３２、他方にアーム小開口部３３を有するハウジング保持部３７が形成され、ハウジング保持部３７はアーム大開口部３２から連続するアーム大径部３４と、アーム大径部３４より小径の内径を有するアーム小径部３５と、アーム大径部３４とアーム小径部３５とを繋ぐ着座部３８とよりなる。アーム大径部３４の内周面には周状にアーム溝部３６が形成されている。またアーム大径部３４内径はハウジング大径部１１内径よりやや小径に、アーム小径部３５内径はハウジング小径部１２よりやや小径に形成されている。
【００２５】
上記の如きボールジョイント１とアーム３１との結合工程について図２に基づいて説明する。まず使用する治具について説明する。治具５１は、アーム３１のアーム大開口部３２と同径の一方開口端５２と、一方開口端５２より大径の他方開口端と５３、一方開口端５２から他方開口端５３に向かって拡径するテーパ面５４とで形成される治具穴部５５を有する。そして治具５１は、外径方向に二分割可能である。ボールジョイント１は、予めハウジング溝部１４に、ハウジング大径部１１より大径の外径を有する一部が切り欠かれた抜け止め具であるＣリング１８が、ハウジング８のハウジング溝部１４から若干外周側に突出した状態で嵌装される。
【００２６】
上記の如きボールジョイント１をアーム３１に圧入する工程について説明する。まずアーム３１のアーム大開口部３２側端面に治具５１の一方開口端５２を当接させる。この治具穴部５５にボールジョイント１のハウジング小径部１２から挿入が開始され、やがてハウジング溝部１４に嵌装されたＣリング１８が治具５１のテーパ面５４に沿って縮径される。Ｃリング１８は縮径された状態で更にアーム３１のアーム大開口部３２により縮径され、ハウジング８のハウジング大径部１１がアーム３１のアーム大径部３４内に圧入される。続いて、治具５１はハウジング８のハウジング鍔部１０が治具穴部５５の他方開口端５２に当接する前に、外径方向に二分割されてアーム３１から離れる。ついで、ハウジング小径部１２はアーム小径部３５に、ハウジング大径部１１はアーム大径部３４にそれぞれ圧入され、ハウジング８の連結部１３がアーム３１の着座部３８に当接すると同時に、ハウジング鍔部１０はアーム３１のアーム大開口部３２端面に当接する。このときハウジング８のハウジング溝部１４がアーム３１のアーム溝部３６と対向する位置に到達するため、縮径されていたＣリング１８がもとの状態に拡径する。これにより、図１に示す如くハウジング８のハウジング溝部１４内とアーム３１のアーム溝部３６内との両方に渡ってＣリング１８が存在する状態となり、ボールジョイント１とアーム３１とが堅固に結合する。
【００２７】
よって上記実施例によれば、ハウジング８に外径が小径のハウジング小径部１２が形成され、アーム３１に内径が小径のアーム小径部３５が形成されているので、軽量金属材より成るアーム３１の体積が増加するとともにアームに用いられる軽量金属材より比重の重い金属製のハウジング８の体積を減少することができる。またハウジング溝部１４はハウジング大径部１１に形成され、アーム溝部３６はアーム大径部３４に形成されているので、抜け止め具１８の外径を大きく形成できるので、抜け止め強度が大きくなる。さらに抜け止め具１８がアーム３１の内周面に配置されるので、ハウジング８を軸線方向に長く成形する必要がないため小型化が図られるとともに飛石等が抜け止め具に当接することが防がれる。加えてハウジング８をアーム３１へ圧入すると同時に抜け止め具１９を挿入することができるので、抜け止め具１９を挿入する工程を別途設ける必要はない。
【００２８】
ついで、他の実施例について図３を基に説明する。
【００２９】
図３に示されるボールジョイント１とアーム３１との結合構造は先の実施例とほぼ同一の構造で、ボールジョイント１のハウジング８の形状のみが異なるので、異なる箇所のみを説明する。このボールジョイント１のハウジング８は、ハウジング大径部１１とハウジング小径部１２とがテーパ状の連結部１３ａにより連結され、連結部１３ａとアーム３１のハウジング保持部３７の内周面との間に空間Ｓが形成される。
【００３０】
他の実施例によるボールジョイント１をアーム３１のハウジング保持部３７内に先の実施例の場合と同様の方法で圧入する。このとき、アーム３１のハウジング保持部３７内のエアーがハウジング８によって押され圧縮されるが、圧縮されたエアーは空間Ｓに逃げることができる。加えてハウジング８の体積が更に少なくなる。
【００３１】
なお、ハウジング８の外周面とアーム３１の内周面との間に空間Ｓが形成されない場合も、ハウジング８の外周面にローレット加工等を施してアーム３１の内周面とハウジング８の外周面との間に間隙を形成することにより、ハウジング８をアーム３１のハウジング保持部３７に圧入する際、エアーを逃がすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例によるボールジョイントとアームとの結合構造を表す部分断面正面図である。
【図２】本発明の実施例によるボールジョイントをアームへ圧入する工程を表す部分断面正面図である。
【図３】本発明の他の実施例によるボールジョイントとアームとの結合構造を表す部分断面正面図である。
【図４】従来のボールジョイントとアームとの結合構造を表す部分断面正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ボールジョイント
２    ボールスタッド
３    柄部
４    球頭部
５    ベアリング
８    ハウジング
１１  ハウジング大径部
１２  ハウジング小径部
１３  連結部
３１  アーム
３４  アーム大径部
３５  アーム小径部
３６  アーム溝部
３７  ハウジング保持部
３８  着座部
Ｓ  空間
【図１】
2006200682.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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