(57)【要約】  【課題】ボールシートの共回りを防止できるボールジョイントのソケットを提供する。  【解決手段】ボールシート４を収容した内室25にて、開口部27側のかしめ部29のかしめ変形によってボールシート４の外周面部51が食い込むことでボールシート４を周方向に回り止めする溝部37を軸方向に沿って開口部27側に複数設ける。ボールシート４を内室25にて周方向に確実に回り止めでき、ボール部15の回動あるいは揺動に伴うボールシート４の共回りを防止できる。  【選択図】図１
2006177528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールスタッドのボール部を摺動可能に保持するベアリングシートが収容される内室と、この内室に連通し前記ボールスタッドのスタッド部が挿通される開口部とを具備し、この開口部側がかしめ変形されることで前記ベアリングシートを前記内室に保持する略筒状のボールジョイントのソケットであって、
前記内室は、前記開口部側に設けられ、前記かしめ変形時の前記ベアリングシートの外側面との食い込みによりこのベアリングシートを周方向に回り止めする回り止め手段を備えている
ことを特徴としたボールジョイントのソケット。
【請求項２】
回り止め手段は、周方向に離間されて軸方向に沿って複数設けられた溝部である
ことを特徴とした請求項１記載のボールジョイントのソケット。
【請求項３】
回り止め手段は、周方向に離間されて軸方向に沿って複数設けられた突起部である
ことを特徴とした請求項１記載のボールジョイントのソケット。
【請求項４】
回り止め手段は、ローレット加工された溝部である
ことを特徴とした請求項１記載のボールジョイントのソケット。
【請求項５】
ボール部及びこのボール部から突設されたスタッド部を備えたボールスタッドと、
このボールスタッドの前記ボール部を摺動可能に保持する摺動面及び前記スタッド部が挿通される開口を備えたベアリングシートと、
前記ボールスタッドの前記ボール部を保持したベアリングシートを収容する内室及び前記開口に連通する開口部を備えた請求項１ないし４いずれか一記載のソケットと
を具備したことを特徴としたボールジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールスタッドのボール部を摺動可能に保持するベアリングシートが収容される内室を有するボールジョイントのソケット及びこれを備えたボールジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、自動車の懸架装置、あるいは操舵装置などに用いられるボールジョイントが知られている。そして、このようなボールジョイントは、一般に、開口部を備えた内室を有する略有底円筒状のソケットと、このソケットの内室に固定され開口部に連通する開口を有する可撓性のベアリングシートとしてのボールシートと、このボールシート内の摺動面に摺動可能に保持されるボール部及び開口と開口部とに挿通されるスタッド部を有するボールスタッドとを備えている。そして、このようなボールジョイントのボールシートは、ソケットの開口部の周縁部をかしめ変形することで、ソケットの内室に固定されている。
【０００３】
そして、ボールジョイントの耐荷重性を向上させ耐久性の向上を図るために、ボールシートの軸方向の開口と反対側の端部の外周面に、ソケットの内室の底面部に当接する荷重受部を設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】実開平７−１２６２１号公報（第７−９頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ボールジョイントでは、ボールスタッドのボール部と摺動面との摺動などによりボールシートに熱が発生すると、この熱の熱履歴によってボールシートが収縮することがある。
【０００５】
この場合に、上述のボールジョイントでは、ソケットの開口部の周縁部のかしめ変形によりボールシートの開口側を中心軸方向に可塑変形させてソケットの内室の開口部側から底面部側へとボールシートを押さえているだけであるため、比較的滑らかな構造の外周面を有するボールシートの周方向への挙動を防止する部分がない。この結果、ボールシートの収縮により締め代が緩和されると、ボールスタッドのボール部の揺動あるいは回動に伴いボールシートが共回りするおそれがあるという問題点を有している。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ベアリングシートの共回りを防止できるボールジョイントのソケット及びこれを備えたボールジョイント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】
【０００７】
請求項１記載のボールジョイントのソケットは、ボールスタッドのボール部を摺動可能に保持するベアリングシートが収容される内室と、この内室に連通し前記ボールスタッドのスタッド部が挿通される開口部とを具備し、この開口部側がかしめ変形されることで前記ベアリングシートを前記内室に保持する略筒状のボールジョイントのソケットであって、前記内室は、前記開口部側に設けられ、前記かしめ変形時の前記ベアリングシートの外側面との食い込みによりこのベアリングシートを周方向に回り止めする回り止め手段を備えているものである。
【０００８】
そして、ベアリングシートが収容される内室にて、開口部側のかしめ変形によってベアリングシートの外側面との食い込みによりこのベアリングシートを周方向に回り止めする回り止め手段を開口部側に設けることにより、ベアリングシートが内室にて周方向に確実に回り止めされ、ボール部の摺動に伴うベアリングシートの共回りが防止される。
【０００９】
請求項２記載のボールジョイントのソケットは、請求項１記載のボールジョイントのソケットにおいて、回り止め手段は、周方向に離間されて軸方向に沿って複数設けられた溝部であるものである。
【００１０】
そして、回り止め部を周方向に離間して軸方向に沿って複数設けた溝部とすることで、ベアリングシートの共回りがより確実に防止される。
【００１１】
請求項３記載のボールジョイントのソケットは、請求項１記載のボールジョイントのソケットにおいて、回り止め手段は、周方向に離間されて軸方向に沿って複数設けられた突起部であるものである。
【００１２】
そして、回り止め部を周方向に離間して軸方向に沿って複数設けた突起部とすることで、ベアリングシートの共回りがより確実に防止される。
【００１３】
請求項４記載のボールジョイントのソケットは、請求項１記載のボールジョイントのソケットにおいて、回り止め手段は、ローレット加工された溝部であるものである。
【００１４】
そして、回り止め手段をローレット加工した溝部とすることで、ベアリングシートが溝部により軸方向及び周方向に回動規制され、ベアリングシートの共回りがより確実に防止される。
【００１５】
請求項５記載のボールジョイントは、ボール部及びこのボール部から突設されたスタッド部を備えたボールスタッドと、このボールスタッドの前記ボール部を摺動可能に保持する摺動面及び前記スタッド部が挿通される開口を備えたベアリングシートと、前記ボールスタッドの前記ボール部を保持したベアリングシートを収容する内室及び前記開口に連通する開口部を備えた請求項１ないし４いずれか一記載のソケットとを具備したものである。
【００１６】
そして、請求項１ないし４いずれか一記載のソケットを備えることで、ベアリングシートが内室にて周方向に確実に回り止めされ、ボール部の摺動に伴うベアリングシートの共回りが防止される。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載のボールジョイントのソケットによれば、ベアリングシートが収容される内室にて、開口部側のかしめ変形によってベアリングシートの外側面との食い込みによりこのベアリングシートを周方向に回り止めする回り止め手段を開口部側に設けることにより、ベアリングシートが内室にて周方向に確実に回り止めされ、ボール部の摺動に伴うベアリングシートの共回りを防止できる。
【００１８】
請求項２記載のボールジョイントのソケットによれば、請求項１記載のボールジョイントのソケットの効果に加えて、回り止め部を周方向に離間して軸方向に沿って複数設けた溝部とすることで、ベアリングシートの共回りをより確実に防止できる。
【００１９】
請求項３記載のボールジョイントのソケットによれば、請求項１記載のボールジョイントのソケットの効果に加えて、回り止め部を周方向に離間して軸方向に沿って複数設けた突起部とすることで、ベアリングシートの共回りをより確実に防止できる。
【００２０】
請求項４記載のボールジョイントのソケットによれば、請求項１記載のボールジョイントのソケットの効果に加えて、回り止め手段をローレット加工した溝部とすることで、ベアリングシートが溝部により軸方向及び周方向に回動規制され、ベアリングシートの共回りをより確実に防止できる。
【００２１】
請求項５記載のボールジョイントによれば、請求項１ないし４いずれか一記載のソケットを備えることで、ベアリングシートを内室にて周方向に確実に回り止めし、ボール部の摺動に伴うベアリングシートの共回りを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の第１の実施の形態のボールジョイントの構成を図１ないし図４を参照して説明する。
【００２３】
図１において、１はボールジョイントで、このボールジョイント１は、鋼鉄製などのボールスタッド２、金属製などの略有底円筒状のソケット３、ベアリングシートとしての合成樹脂製などのボールシート４、及び、ゴムあるいは軟質合成樹脂などにて略円筒状に形成された図示しないダストカバーなどを備えている。そして、このボールジョイント１は、例えば軸方向を横として自動車の操舵装置のラックエンドなどに用いられるものである。
【００２４】
ボールスタッド２は、ボールシート４に回動可能に保持されたボール部15と、このボール部15から軸状に突設されたスタッド部16とを有している。
【００２５】
ボール部15は、ボールシート４に保持された状態でソケット３内に収容されている。
【００２６】
また、スタッド部16は、ソケット３から突出し、先端部が例えば図示しないタイロッドエンドに接続されている。
【００２７】
さらに、ソケット３は、図２及び図３に示すように、略有底円筒状のソケット本体21と、このソケット本体21の軸方向の一端部からボールスタッド２のスタッド部16と逆方向に突設された接続部22とを有している。
【００２８】
ソケット本体21は、ボールシート４が嵌着される内室25を内部に備え、軸方向の一端部に、接続部22が突設される底部26が形成され、この底部26と反対側である軸方向の他端部に、内室25に連通する開口部27が開口形成されるとともに、外周部に一対の凹部28が互いに対向する位置に設けられている。そして、このソケット本体21は、図４に示すように内室25にボールシート４を嵌着した状態で、図１に示すように開口部27の外周縁部を中心軸方向にかしめ変形してかしめ部29を形成することにより、ボールシート４を内室25に保持するとともに、ソケット３及びボールシート４に対してボールスタッド２を抜け止めする。
【００２９】
内室25は、図３に示すように、開口部27側に位置する内周面部31が設けられるとともに、この内周面部31に連続した底面部36が底部26の開口部27側の面となっている。
【００３０】
内周面部31は、ボールシート４の最大外径寸法と略等しい内径寸法を有する円筒内面状に形成されている。そして、この内周面部31には、回り止め手段としての複数、本実施の形態では例えば１２条の溝部37がそれぞれ形成されている。
【００３１】
これら溝部37は、それぞれ開口部27に一端部が位置し、ソケット３の軸方向に沿って直線状に形成され、ボール部15の赤道Ｅの位置に対応する位置よりも開口部27側に離間された位置に他端部が位置している。
【００３２】
なお、ボール部15の赤道Ｅとは、ボールスタッド２の中心軸に直交する平面上でのボール部15の半径が最大となる位置をいう。
【００３３】
また、これら溝部37は、図２に示すように、断面が径方向に向けて三角形状に切り込み形成された比較的浅いセレーション状となっている。言い換えると、これら溝部37は、ソケット３の中心軸方向に向けて拡開している。さらに、これら溝部37は、ソケット３の周方向に略等間隔に離間されている。そして、これら溝部37は、内室25をソケット本体21に冷間鍛造して形成する際に同時に加工される。
【００３４】
また、底面部36は、内室25の底面となる部分であり、中心軸に向けて傾斜面状に窪んで形成されている。
【００３５】
一方、接続部22は、ソケット本体21の底部26にこのソケット本体21と同軸状に設けられ、例えば図示しないラックギヤバーにねじこまれる雄ねじ部41が外周面に設けられている。
【００３６】
そして、ボールシート４は、例えば可撓性を有するポリアセタールなどの合成樹脂により、図１に示すように、ソケット３の内室25に対応して軸方向の一端側が縮径した略円筒状に形成され、ボール部15を回動可能に保持する球面状の摺動面44が内部に設けられ、軸方向の一端側に摺動面44に連通する底部開口45が開口形成され、かつ、軸方向の他端側に摺動面44に連通する開口46が開口形成されている。また、このボールシート４の外周部には、ソケット３のかしめ変形時にこのソケット３の内周面部31により保持される外周面部51と、底面部36により保持される底部開口側外周面部55とが形成されている。そして、外周面部51は、ソケット３の内室25の内周面部31の内径寸法と略等しい外径寸法を有し、この外径寸法がボールシート４の最大外径寸法となっている。
【００３７】
また、摺動面44は、ボールスタッド２のボール部15の外周形状に沿った球面凹状に形成され、例えばグリースなどの潤滑剤をボール部15の外周面との間に保持する図示しない油溜まり部などが形成されている。なお、この油溜まり部は、必ずしも必要なものではない。
【００３８】
さらに、底部開口45は、ソケット３の底面部36に対向し、この底面部36とボールスタッド２のボール部15の外周面との間に潤滑剤を保持するものである。
【００３９】
そして、開口46は、開口部27に連通し、ボールスタッド２のスタッド部16が挿通される部分である。
【００４０】
次に、上記第１の実施の形態の組み立て手順を説明する。
【００４１】
まず、ソケット３の内室25に、ボールシート４を収容し、このボールシート４の摺動面44にボールスタッド２のボール部15を保持するように、これらソケット３、ボールシート４及びボールスタッド３をかしめ加工機の所定の金型に納める。
【００４２】
そして、ソケット３に外力を加え、ソケット３の開口部27の外周縁部を塑性変形させると、かしめ部29によりボールシート４の外周面部51がボールスタッド２のボール部15の外周面に沿って変形して、ボールスタッド２がソケット３及びボールシート４から抜け止めされる。
【００４３】
同時に、かしめ部29のかしめ変形の際の外力により、ボールシート４の外周面部51の一部が各溝部37にそれぞれ食い込み、ボールシート４が周方向に回り止めされる。
【００４４】
すなわち、上記第１の実施の形態によれば、ボールシート４が収容される内室25にて、開口部27側のかしめ部29のかしめ変形によってボールシート４の外周面部51が食い込むことでボールシート４を周方向に回り止めする溝部37を開口部27側に設けることにより、ボールシート４が内室25にて周方向に確実に回り止めされ、ボール部15の摺動、すなわち回動あるいは揺動に伴うボールシート４の共回りを防止できる。
【００４５】
特に、溝部37は内室25を冷間鍛造で形成する際に同時に容易に形成できるので、製造コストを抑制できるとともに、溝部37が比較的浅いセレーション状なので、ソケット３の強度の低下をも抑制できる。
【００４６】
しかも、ボールシート４に何らの加工を施すことなく、ボールシート４を回り止めできるので、ボールシート４の加工コストなどが掛からず、製造コストをより抑制できるとともに、ボールシート４の外周面部51とソケット３の内室25との間に引っ掛かる部分などが形成されないので、ボールシート４とソケット３との位相を合わせる必要もなく、ボールシート４を内室25に容易に組み付けできる。
【００４７】
また、溝部37をソケット３の周方向に離間して軸方向に沿って複数設けることで、ボールシート４の外周面部51を複数の箇所でバランスよく保持でき、ボールシート４の共回りをより確実に防止できる。
【００４８】
さらに、溝部37をソケット３の中心軸方向に向けて拡開した断面三角形状に形成することで、溝部を拡開しない形状とする場合と比較して、ボールシート４の外周面部51が食い込みやすくなる。
【００４９】
そして、溝部37をボール部15の赤道Ｅに対応する位置よりも開口部27側に設けることで、溝部37がボールジョイント特性に影響を与えることを抑制できる。
【００５０】
また、このようなソケット３を用いることで、ボールシート４の回り止めを防止してボールジョイント１の性能を維持でき、ボールジョイント１の信頼性を向上できる。
【００５１】
なお、上記第１の実施の形態において、溝部37の個数は、ソケット３の内室25によるボールシート４の保持力などに応じて任意に設定できる。
【００５２】
また、図５に示すように、溝部37に代えて、回り止め手段としての突起部59を設ける構成も可能である。すなわち、突起部59を、一端部が開口部27に位置し、これら突起部59をソケット３の軸方向に沿って直線状に形成するとともに、ボール部15の赤道Ｅの位置に対応する位置よりも開口部27側に離間された位置に他端部が位置するように形成する。この場合にも、突起部59がボールシート４の外周面部51に食い込むことで、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することが可能になる。
【００５３】
次に、第２の実施の形態を図６及び図７を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
この図６及び図７に示す実施の形態は、溝部37がローレット加工されているものである。
【００５５】
すなわち、溝部37は、ソケット３の周方向の一方向に沿って傾斜して軸方向に沿って複数設けられているとともに、ソケット３の周方向の他方向に沿って傾斜して軸方向に沿って複数設けられ、略直交する網目状に形成されている。
【００５６】
また、この溝部37は、ソケット３の内室25の軸方向の開口部27側の内周面に、周方向全周に設けられている。
【００５７】
そして、このように溝部37をローレット加工することで、かしめ部29のかしめ変形時にボールシート４の外周面部51が溝部37に食い込むことによりボールシート４が周方向だけでなく軸方向にも回動規制され、ボールシート４の共回りをより確実に防止できるとともに、ボールシート４の開口46側の端部がソケット３の開口部27から内側にはみ出す、いわゆるシートフローをも確実に防止できる。
【００５８】
なお、上記第２の実施の形態において、ローレット加工のピッチなどは、ソケット３の内室25によるボールシート４の保持力などに応じて任意に設定できる。
【００５９】
また、溝部37のローレット加工は、ソケット３の周方向に部分的に設ける構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態のボールジョイントを示す断面図である。
【図２】同上ボールジョイントのソケットを示す平面図である。
【図３】同上ソケットの図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】同上ソケットにベアリングシートを取り付けた状態を示す断面図である。
【図５】同上ベアリングシートの他の実施の形態を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のボールジョイントのソケットを示す断面図である。
【図７】同上ボールジョイントを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    ボールジョイント
２    ボールスタッド
３    ソケット
４    ベアリングシートとしてのボールシート
15    ボール部
16    スタッド部
25    内室
27    開口部
37    回り止め手段としての溝部
44    摺動面
46    開口
59    回り止め手段としての突起部
【図１】
2006177528.tif 000003
【図２】
2006177528.tif 000004
【図３】
2006177528.tif 000005
【図４】
2006177528.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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