(57)【要約】【課題】ハウジングに対するボール部の摺動に係るトルクを適切に管理する。【解決手段】本発明のボールジョイント１３は、一端が懸架装置１５・スタビライザ１７に締結され他端にボール部２１ｂを有するボールスタッド２１と、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを回動自在に支持する樹脂製のハウジング２３と、を備えるボールジョイント１３である。ハウジング２３には、ボール部２１ｂにおける赤道部２１ｃを囲んで位置するように、ハウジング２３の成形収縮を規制するための規制部材５１が、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対し所定の間隔をおいて埋め込まれている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が構造体に締結され他端にボール部を有する金属製のボールスタッドと、該ボールスタッドに係る前記ボール部を回動自在に支持する樹脂製のハウジングと、を備えるボールジョイントであって、
前記ハウジングには、前記ボール部における少なくとも赤道部を実質的に囲んで位置するように、当該ハウジングの成形収縮を規制するための規制部材が、前記ボール部の赤道部に対し所定の間隔をおいて埋め込まれている
ことを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
請求項１に記載のボールジョイントであって、
前記ハウジングと前記ボール部との間に介在するように設けられ、当該ボール部の収容部を有する樹脂製のボールシートをさらに備え、
前記規制部材は、前記ボールシートを囲むように設けられている
ことを特徴とするボールジョイント。
【請求項３】
請求項２に記載のボールジョイントであって、
前記ボールシートは、前記ボール部に係る底頂部から前記赤道部にわたる領域を少なくとも含む過半領域を覆っており、
前記ボールシートには、その開口周縁部を含む領域にフランジ部が形成されており、
前記規制部材は、前記ボールシートのフランジ部に係る外周縁部を抱えるように設けられている
ことを特徴とするボールジョイント。
【請求項４】
請求項３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フランジ部には、その外周縁部に切欠き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。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のボールジョイントであって、
前記規制部材は、略円筒形状に形成されており、
前記規制部材の周側壁には、複数の通孔が開設されている
ことを特徴とするボールジョイント。
【請求項６】
懸架装置及びスタビライザを備える車両に設けられ、前記懸架装置及び前記スタビライザを連結するスタビリンクであって、
棒状のサポートバーの長手方向の少なくともいずれかの端部に、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のボールジョイントを備えて構成される
ことを特徴とするスタビリンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機構要素間の連結部等に用いられるボールジョイント、及びこれを用いたスタビリンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、路面から車輪を介して車体に伝わる衝撃や振動を吸収し軽減する懸架装置と、車体のロール剛性を高めるためのスタビライザとが備わっている。懸架装置とスタビライザとの間を円滑に連結するために、車両には、スタビリンクと呼ばれる棒状の連結部材が用いられる。スタビリンクは、例えば特許文献１に示すように、サポートバーと、サポートバーの両端部に設けたボールジョイントとを備えて構成されている。
【０００３】
特許文献１に係るボールジョイントは、ボール部を有する金属製のボールスタッドと、サポートバーの両端に設けられ、ボールスタッドに係るボール部を回動自在に収容する樹脂製のハウジングとから構成される。ハウジングの内方側には、ハウジングの内壁とボールスタッドに係るボール部との間に介在するように、樹脂製のボールシートが設けられている。ハウジングに収容されたボール部の外周面がボールシートの内周面に接触しつつ摺動することによって、ボールスタッドが自在に傾倒可能である。このように、スタビリンクに備わるボールジョイントによって、懸架装置とスタビライザとの間が円滑に連結される。
【０００４】
特許文献１に係るボールジョイントによれば、ハウジングに対するボール部の摺動に係るトルクを適切に管理することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５２１５３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に記載のスタビリンクにおけるボールジョイントでは、ボールスタッドに係るボール部にボールシートを装着した後、ボールシートが装着されたボール部をハウジングに組み込む。具体的には、ボール部にボールシートが装着されたボールスタッドを中子として金型内に挿入することで周囲にキャビティを形成し、このキャビティに樹脂を注入するインサート射出成形を行う。この際、ボール部とボールシートとの間のクリアランスを所定値に設定し、樹脂の射出条件を適宜制御してインサート射出成形を行うことにより、ボール部の締め代を適切な値に設定している。
【０００７】
ところが、前記特許文献１に係るボール部に作用するハウジングの締め付けトルク管理技術では、以下に述べる課題が生じる。すなわち、インサート射出成形後において、ハウジングが成形収縮（金型に注入した樹脂の体積が冷却後に縮む現象）を起こす。すると、ハウジングがボールスタッドに係るボール部を締め付ける。その結果、ハウジングに対するボール部の摺動に係るトルクを精密に管理することが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、ボールスタッドに係るボール部を金型内にインサートした状態で金型内に樹脂を注入するインサート射出成形によってハウジングを形成する場合であっても、ハウジングに対するボール部の摺動に係るトルクを精密に管理可能なボールジョイント、及びこれを用いたスタビリンク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】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明（１）に係るボールジョイントは、一端が構造体に締結され他端にボール部を有する金属製のボールスタッドと、該ボールスタッドに係る前記ボール部を回動自在に支持する樹脂製のハウジングと、を備えるボールジョイントであって、前記ハウジングには、前記ボール部における少なくとも赤道部を実質的に囲んで位置するように、当該ハウジングの成形収縮を規制するための規制部材が、前記ボール部の赤道部に対し所定の間隔をおいて埋め込まれていることを最も主要な特徴とする。
【００１０】
本発明（１）に係るボールジョイントでは、ハウジングには、ボール部における少なくとも赤道部を実質的に囲んで位置するように、ボール部に対向する部分に係るハウジングの成形収縮を規制するための規制部材が、ボール部の赤道部に対し所定の間隔をおいて埋め込まれている。
【００１１】
本発明（１）に係るボールジョイントによれば、ボールスタッドに係るボール部を金型内にインサートした状態で金型内に樹脂を注入するインサート射出成形によってハウジングを形成する場合であっても、ハウジングに対するボール部の摺動に係るトルクを精密に管理することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ボールスタッドに係るボール部を金型内にインサートした状態で金型内に樹脂を注入するインサート射出成形によってハウジングを形成する場合であっても、ハウジングに対するボール部の摺動に係るトルクを適切に管理することができる。
前記した以外の課題・解決手段・効果については、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係るボールジョイントを表す縦断面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態の変形例に係るボールジョイントを表す縦断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係るスタビリンクにおいて主要な構成要素である規制部材の第１〜第３実施例において共通の平面図である。
【図３Ｂ】第１実施例に係る規制部材の正面図である。
【図３Ｃ】第２実施例に係る規制部材の正面図である。
【図３Ｄ】第３実施例に係る規制部材の正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るボールジョイントを表す縦断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るボールジョイントを表す縦断面図である。
【図６Ａ】第３実施形態に係るボールジョイントに用いられるボールシートにおいて、フランジ部に切欠き部が設けられている状態を表す正面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示すボールシートを底部の側から観た底面図である。
【図７Ａ】第４実施例に係る規制部材の平面図である。
【図７Ｂ】第４実施例に係る規制部材の正面図である。
【図８Ａ】第５実施例に係る規制部材の平面図である。
【図８Ｂ】第５実施例に係る規制部材の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態に係るボールジョイント、及びこれを用いたスタビリンクについて、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材又は対応する部材間には同一の参照符号を付するものとする。また、部材のサイズ及び形状は、説明の便宜のため、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。
【００１５】
〔本発明の実施形態に係るスタビリンク１１〕
はじめに、本発明の実施形態に係るボールジョイント１３を用いたスタビリンク１１について、車両に取り付けた例をあげて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るスタビリンク１１の車両への取り付け状態を表す斜視図である。
なお、以下の説明において、本発明の第１実施形態に係るボールジョイントに符号「１３−１」を、第１実施形態の変形例に係るボールジョイントに符号「１３−１１」を、第２実施形態に係るボールジョイントに符号「１３−２」を、第３実施形態に係るボールジョイントに符号「１３−３」を、それぞれ付すものとする。また、本発明に係る明細書において、第１〜第３実施形態に係るボールジョイントを総称する際には、ボールジョイントに符号「１３」を付すものとする。
【００１６】
車両の車体（いずれも不図示）には、図１に示すように、懸架装置１５を介して、車輪Ｗが取り付けられている。路面から車輪Ｗを介して車体に伝わる衝撃や振動を吸収し軽減するために、懸架装置１５は、コイルスプリング１５ａとショックアブソーバ１５ｂとを有する。
【００１７】
左右の懸架装置１５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１７を介して連結されている。車体のロール剛性（捩り変形に対する抵抗力）を高めて車両のローリングを抑制するために、スタビライザ１７は、左右の車輪Ｗ間に延在するトーションバー１７ａと、トーションバー１７ａの両端部から屈曲して延びる一対のアーム部１７ｂとを有する。懸架装置１５及びスタビライザ１７は、本発明の「構造体」に相当する。
【００１８】
スタビライザ１７と車輪Ｗを支持するショックアブソーバ１５ｂとは、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１に示すように、例えば鋼管からなる棒状のサポートバー１１ａの両端部に、ボールジョイント１３をそれぞれ設けて構成されている。サポートバー１１ａの先端部１ａ１は、プレス加工により平板状に塑性変形されている。
【００１９】
ここで、本発明に係るスタビリンク１１は、少なくともサポートバー１１ａ及びボールスタッド２１を金型内の所定位置にインサートした状態で、ハウジング２３となる樹脂を前記金型内に注入するインサート射出成形工程によって製造される。以下の説明において「インサート射出成形工程」という用語を用いる場合には、前記の工程を意味するものとする。
【００２０】
一対のボールジョイント１３のうち、一方のボールジョイント１３はスタビライザ１７のアーム部１７ｂの先端部に締結固定され、他方のボールジョイント１３はショックアブソーバ１５ｂのブラケット１５ｃに締結固定されている。なお、一対のボールジョイント１３の構成は同じである。
【００２１】
〔本発明の第１実施形態に係るボールジョイント１３−１〕
次に、本発明の第１実施形態に係るボールジョイント１３−１について、図２Ａを参照して説明する。図２Ａは、本発明の第１実施形態に係るボールジョイント１３−１を表す縦断面図である。
以下の説明において、特に断らない限り、「軸方向」とはボールスタッド２１の軸線Ｃ（図２Ａ参照）に沿う方向、「周方向」とはボール部２１ｂの赤道部２１ｃ（図２Ａ参照）を周回する方向、「径方向」とはボール部２１ｂの半径方向を、それぞれ意味するものとする。なお、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃとは、ボールスタッド２１の軸線Ｃ周りでボール部２１ｂが最大径をなす周回状の部分をいう。
【００２２】
第１実施形態に係るボールジョイント１３−１は、図２Ａに示すように、鋼等の金属製のボールスタッド２１と、樹脂製のハウジング２３とから構成される。ボールスタッド２１は、一方の端部にスタッド部２１ａを有すると共に、他方の端部に球体状のボール部２１ｂを有して構成されている。スタッド部２１ａとボール部２１ｂとは溶接接合されている。スタッド部２１ａとボール部２１ｂとを一体に形成してもよい。ハウジング２３は、サポートバー１１ａの両端に設けられている。ハウジング２３は、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを回動自在に支持する役割を果たす。
【００２３】
ボールスタッド２１のスタッド部２１ａには、大鍔部２１ａ１と小鍔部２１ａ２とが、軸方向に相互に離間して形成されている。大鍔部２１ａ１と小鍔部２１ａ２との間には、周回凹部２１ａ３が形成されている。大鍔部２１ａ１よりも先端側、つまり、ボールスタッド２１のうちボール部２１ｂの側とは異なる側のスタッド部２１ａには、雄ねじ部２１ａ４が螺設されている。
【００２４】
ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを回動自在に支持するために、ハウジング２３のうちボール部２１ｂを収容する部分には、図２Ａに示すように、半球凹部２３ａが形成されている。ハウジング２３の上部には、円環状の凸形フランジ２３ｂが形成されている。凸形フランジ２３ｂは、半球凹部２３ａの開口周縁部２３ａ１に接して径方向に傾斜して延びる円錐面形状のテーパ部２３ｂ１を有する。テーパ部２３ｂ１の軸線Ｃに対する傾斜角は、ボールスタッド２１の揺動角、軸径等に応じて適宜の値に設定される。
【００２５】
ハウジング２３の凸形フランジ２３ｂと、スタッド部２１ａの周回凹部２１ａ３との間には、これら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２７が装着される。ダストカバー２７は、雨水、塵埃等のボールジョイント１３−１への侵入を阻止する役割を果たす。
【００２６】
ハウジング２３の樹脂素材としては、熱可塑性を有すること（インサート射出成形により形成されるため）、所定の強度要件を満たすこと等を考慮して、例えばＰＡ６６−ＧＦ３０（ＰＡ６６に重量比３０〜５０％のガラス繊維を入れたもの／融点：摂氏２７０度程度）が好適に用いられる。ただし、ハウジング２３の樹脂素材としては、ＰＡ６６−ＧＦ３０の他、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone）、ＰＡ６６（Polyamide 66）、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide Resin）、ＰＯＭ（polyoxymethylene）等のエンジニアリングプラスティック、スーパーエンジニアリングプラスティック、ＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics：繊維強化プラスティックス）、ＧＲＰ（glass reinforced plastic：ガラス繊維強化プラスティック）、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics：炭素繊維強化プラスティックス）等の素材を適宜用いてもよい。なお、ハウジング２３の成形に用いられる樹脂を、説明の便宜上、第２の樹脂と呼ぶ。
【００２７】
第１実施形態に係るボールジョイント１３−１では、ハウジング２３の半球凹部２３ａに収容されたボール部２１ｂの外周面が、半球凹部２３ａの内周面に接触しつつ摺動することによって、ハウジング２３に対してボールスタッド２１が揺動（図２Ａの矢印α１参照）及び回転（図２Ａの矢印α２参照）自在に支持されている。このように、スタビリンク１１に備わるボールジョイント１３−１によって、懸架装置１５及びスタビライザ１７が円滑に連結されている。
【００２８】
第１実施形態では、スタビリンク１１を製造する際に用いられる前記インサート射出成形工程は、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを有するボールジョイント１３−１を、金型内の所定位置にインサートした状態で行われる。インサート射出成形後には、ハウジング２３が成形収縮を起こす。
【００２９】
そこで、第１実施形態に係るボールジョイント１３−１では、ハウジング２３には、例えば図２Ａに示すように、ボール部２１ｂにおける少なくとも赤道部２１ｃを実質的に囲んで位置するように、ボール部２１ｂに対向する部分に係るハウジング２３の成形収縮を規制するための第１実施形態に係る規制部材５１−１が、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対し所定の間隔をおいて埋め込まれている。
【００３０】
第１実施形態に係るボールジョイント１３−１によれば、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを金型内にインサートした状態で金型内に樹脂を注入するインサート射出成形によってハウジング２３を形成する場合であっても、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを適切に管理することができる。
【００３１】
〔規制部材５１の構成〕
本発明の実施形態に係るスタビリンク１１において主要な構成要素である規制部材５１の構成について、図３Ａ〜図３Ｄを適宜参照して説明する。図３Ａは、第１〜第３実施例に係る規制部材５１ａ〜５１ｃにおいて共通の平面図である。図３Ｂ〜図３Ｄは、第１〜第３実施例に係る規制部材５１ａ〜５１ｃの正面図である。
なお、本発明に係る明細書において、第１〜第５実施例に係る規制部材５１ａ〜５１ｅを総称する際には、規制部材に符号「５１」を付すものとする。
【００３２】
第１実施例に係る規制部材５１ａは、図３Ａに示すように、平面視で略円形状に形成されている。このことは、後記する第２〜第５実施例に係る規制部材５１ｂ〜５１ｅも同じである。
【００３３】
また、第１実施例に係る規制部材５１ａは、図３Ｂに示すように、正面視で略矩形状に形成されている。要するに、第１実施例に係る規制部材５１ａは、図３Ａ、図３Ｂに示すように、略円筒形状に形成されている。
【００３４】
略円筒形状に形成された第１実施例に係る規制部材５１ａを得るに際しては、円筒形状の素材を適宜の長さに輪切りして用いればよい。また、矩形平板状の素材を円筒形状に巻回すことで第１実施例に係る規制部材５１ａを得るようにしてもよい。
【００３５】
第１実施例に係る規制部材５１ａの材質は、例えば、鉄、銅、アルミ等の金属類が好適に用いられる。ただし、第１実施例に係る規制部材５１ａの材質として、耐熱性、高温特性が良好で高い機械的強度を有する前記ＰＥＥＫ等の樹脂を用いてもよい。このことは、後記する第２〜第５実施例に係る規制部材５１ｂ〜５１ｅも同じである。
【００３６】
第１実施例に係る規制部材５１ａの厚さは、インサート射出成形工程において、樹脂の注入圧が加えられた際に塑性変形しないこと、できるだけ薄いことを考慮して、適宜変更可能に設定すればよい。このことは、後記する第２〜第５実施例に係る規制部材５１ｂ〜５１ｅも同じである。
【００３７】
第１実施形態に係る規制部材５１−１としては、第１〜第３実施例に係る規制部材５１ａ〜５１ｃのうちいずれかを適宜用いることができる。ここで、第１実施形態に係る規制部材５１−１とは、第１実施形態に係るボールジョイント１３−１に用いられる規制部材を意味する。これに準じて、後記する第２及び第３実施形態に係る規制部材５１−２、５１−３とは、後記する第２及び第３実施形態に係るボールジョイント１３−２、１３−３に用いられる規制部材を意味する。また、第１〜第３実施例に係る規制部材５１ａ〜５１ｃとは、第１実施形態に係る規制部材５１−１、及び、第２及び第３実施形態に係る規制部材５１−２、５１−３として適用可能な規制部材の態様を表す。
【００３８】
第１実施形態に係る規制部材５１−１は、図２Ａに示すように、ハウジング２３を軸方向にわたって貫通するように設けられている。インサート射出成形工程において、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを囲むように設けられる規制部材５１−１は、軸方向の両端部が金型の所定位置に固定され位置決めされた状態で、樹脂の注入が行われる。
【００３９】
ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを囲むように規制部材５１−１を設けると、インサート射出成形工程において、規制部材５１−１の周側壁５２（図３Ａ〜図３Ｄ参照）がその内外を隔てるため、規制部材５１−１の内外間における樹脂の流れが阻害される。
【００４０】
そこで、第１実施形態に係る規制部材５１−１として適用される第１実施例に係る規制部材５１ａには、図３Ｂに示すように、その周側壁５２の全面にわたり複数の通孔５３が開設されている。通孔５３の形状・サイズ・数量は、規制部材５１−１（図２Ａ参照）の内側と外側との間における樹脂の流れが良好になることを考慮して、適宜変更可能に設定すればよい。通孔５３の形状・サイズ・数量が、適宜変更可能に設定されることは、後記する第２〜第５実施例に係る規制部材５１ｂ〜５１ｅも同じである。
【００４１】
第１実施例に係る規制部材５１ａによれば、その周側壁５２の全面にわたり複数の通孔５３を設けたため、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを適切に調整することができる。
【００４２】
第２実施例に係る規制部材５１ｂでは、図３Ｃに示すように、第１実施例に係る規制部材５１ａと比べて、その周側壁５２の全面にわたり設けられる複数の通孔５３のサイズが、軸方向における位置の変化に応じて異なっている。図３Ｃの例では、規制部材５１ｂの周側壁５２のうちボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対応する部分に存する通孔５３のサイズが、軸方向で最小のサイズに設定されている。
また、第２実施例に係る規制部材５１ｂでは、その周側壁５２の全面にわたり設けられる通孔５３のサイズが、図３Ｃに示すように、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対応する部分から離れるほど大きいサイズとなるように設定されている。
【００４３】
第３実施例に係る規制部材５１ｃでは、図３Ｄに示すように、第２実施例に係る規制部材５１ｂと同様に、その周側壁５２の全面にわたり設けられる複数の通孔５３のサイズが、軸方向における位置の変化に応じて異なっている。図３Ｄの例では、規制部材５１ｃの周側壁５２のうちボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対応する部分に存する通孔５３のサイズが、第２実施例に係る規制部材５１ｂとは逆に、軸方向で最大のサイズに設定されている。
また、第３実施例に係る規制部材５１ｃでは、その周側壁５２の全面にわたり設けられる通孔５３のサイズが、図３Ｄに示すように、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対応する部分から離れるほど小さいサイズとなるように設定されている。
【００４４】
第２及び第３実施例に係る規制部材５１ｂ、５１ｃによれば、その周側壁５２の全面にわたり設けられる複数の通孔５３のサイズを、軸方向における位置の変化に応じて異なるように設定したため、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを、軸方向における位置に対応づけて微調整することができる。
【００４５】
第１実施形態の変形例に係るボールジョイント１３−１１では、図２Ａ、図２Ｂを対比して示すように、第１実施形態の変形例に係る規制部材５１−１１は、第１実施形態に係る規制部材５１−１と比べて、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃとの間の間隔が拡がっている。このように、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対する規制部材５１の相対位置関係を適宜調整することにより、ハウジング２３に係る成形収縮の規制度合いを任意に微調整することができる。
【００４６】
〔本発明の第２実施形態に係るボールジョイント１３−２〕
次に、本発明の第２実施形態に係るボールジョイント１３−２について、図４を参照して説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るボールジョイント１３−２を表す縦断面図である。
【００４７】
本発明の第１実施形態に係るボールジョイント１３−１と、本発明の第２実施形態に係るボールジョイント１３−２とでは、相互に共通する構成の方が、相互に異なる構成よりも多い。そこで、前記両者間の構成上の相違点に注目して説明することで、本発明の第２実施形態に係るボールジョイント１３−２の説明に代えることとする。
【００４８】
本発明の第１実施形態に係るボールジョイント１３−１では、図２Ａに示すように、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂの外周面が、ハウジング２３の半球凹部２３ａの内周面に対して直に接触することで、連結機構を構成している。
【００４９】
これに対し、本発明の第２実施形態に係るボールジョイント１３−２では、図４に示すように、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂの外周面と、ハウジング２３の半球凹部２３ａの内周面との間に、樹脂製のボールシート２４が介在することで、連結機構を構成している。ボールシート２４は、ボール部２１ｂの過半領域を覆うように樹脂により一体形成されている。ボールシート２４は、単独の射出成形工程により製造される。
【００５０】
ハウジング２３の半球凹部２３ａに収容されたボール部２１ｂの外周面が、ボールシート２４の内周面に接触しつつ摺動することによって、ハウジング２３に対してボールスタッド２１が揺動（図４の矢印α１参照）及び回転（図４の矢印α２参照）自在に支持されている。このように、スタビリンク１１に備わるボールジョイント１３によって、懸架装置１５及びスタビライザ１７が円滑に連結されている。
【００５１】
前記のように構成された第２実施形態に係るボールジョイント１３−２では、第２実施形態に係るボールジョイント１３と同様に、ハウジング２３には、図４に示すように、ボール部２１ｂにおける少なくとも赤道部２１ｃを実質的に囲んで位置するように、第２実施形態に係る規制部材５１−２が、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対し所定の間隔をおいて埋め込まれている。
【００５２】
第２実施形態に係る規制部材５１−２としては、前記第１〜第３実施例に係る規制部材５１ａ〜５１ｃのうち、任意のいずれかを適用すればよい。
【００５３】
第２実施形態に係るボールジョイント１３−２によれば、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂが収容されたボールシート２４を金型内にインサートした状態で金型内に樹脂を注入するインサート射出成形によってハウジング２３を形成する場合であっても、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを適切に管理することができる。
【００５４】
〔本発明の第３実施形態に係るボールジョイント１３−３〕
次に、本発明の第３実施形態に係るボールジョイント１３−３について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係るボールジョイント１３−３を表す縦断面図である。なお、図５は、図６Ｂに示すＶ−Ｖ線に沿う縦断面を表す。
【００５５】
本発明の第１実施形態に係るボールジョイント１３−１と、本発明の第３実施形態に係るボールジョイント１３−３とでは、相互に共通する構成の方が、相互に異なる構成よりも多い。そこで、前記両者間の構成上の相違点に注目して説明することで、本発明の第３実施形態に係るボールジョイント１３−３の説明に代えることとする。
【００５６】
本発明の第１実施形態に係るボールジョイント１３−１では、図２Ａに示すように、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂの外周面が、ハウジング２３の半球凹部２３ａの内周面に対して直に接触することで、連結機構を構成している。
【００５７】
これに対し、本発明の第３実施形態に係るボールジョイント１３−３では、図５に示すように、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂの外周面と、ハウジング２３の半球凹部２３ａの内周面との間に、樹脂製のボールシート２５が介在することで、連結機構を構成している。ボールシート２５は、ボール部２１ｂの過半領域を覆うように第１の樹脂により一体形成されている。ボールシート２５は、第１の樹脂を用いた単独の射出成形工程により製造される。
【００５８】
〔ボールシート２５〕
次に、ボールシート２５の詳細構造について、図６Ａ、図６Ｂを参照して説明する。図６Ａは、第３実施形態に係るボールジョイント１３−３に用いられるボールシート２５において、フランジ部２５ｅに切欠き部が設けられている状態を表す正面図である。図６Ｂは、図６Ａに示すボールシート２５を底部２５ｂの側から観た底面図である。
【００５９】
ボールシート２５は、図６Ａに示すように、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂの球状外周面のうち過半領域を覆う球状内周面により形成される収容部２５ｃを有して構成されている。収容部２５ｃは、ボール部２１ｂの収容部を構成する。
【００６０】
ここで、スタビリンク１１を製造する際に用いられる前記インサート射出成形工程は、ボール部２１ｂにボールシート２５を装着した状態のボールスタッド２１を有するボールジョイント１３を、金型内にインサートした状態で第２の樹脂を注入することで行われる。つまり、インサート射出成形工程に用いるハウジング２３となる第２の樹脂の射出温度・射出圧力に、第１の樹脂により形成されたボールシート２５も曝されることになる。この場合において、第２の樹脂の射出温度・射出圧力に曝されることでボールシート２５の軟化が生じ、この軟化に伴うボールシート２５の変形・潰れによって、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを適切に管理することができない事態が懸念される。
【００６１】
そこで、本発明の第３実施形態に係るボールジョイント１３−３では、ボールシート２５の収容部２５ｃに係る内径寸法は、射出成形後のボールシート２５となる第１の樹脂の成形収縮代、及びインサート射出成形時においてハウジング２３となる第２の樹脂の射出温度・射出圧力によるインサート射出成形後の第２の樹脂の成形収縮代を見越した分だけ大きい寸法に設定される構成を採用することとした。
これにより、仮に、射出成形後の第１の樹脂の成形収縮、及び第２の樹脂の射出温度・射出圧力によるインサート射出成形後の第２の樹脂の成形収縮によってボールシート２５の収容部２５ｃに係る内球径が収縮したとしても、収容部２５ｃの内周面とボール部２１ｂの外周面との間に生じるトルクを適正に維持することができる。
【００６２】
ボールシート２５の収容部２５ｃには、図６Ａ、図６Ｂに示すように、経度線に沿って延びる複数の溝部２５ｃ１が刻設されている。複数の溝部２５ｃ１には、ボール部２１ｂの外周面と、ボールシート２５の収容部２５ｃとの間に生じる摩擦力を低減するために、グリース等の潤滑剤が充填される。
【００６３】
複数の溝部２５ｃ１は、ボール部２１ｂに係る赤道部２１ｃにおいてそれぞれが相互に等しい間隔をおいて設けられている。図６Ａに示す例では、都合８本の溝部２５ｃ１が設けられている。溝部２５ｃ１の寸法は、特に限定されないが、圧壊の程度を軽減することを考慮して、例えば、幅０．３ｍｍ以下、深さ０．３ｍｍ以下とするのが好ましい。
【００６４】
ボールシート２５における底部２５ｂ側の収容部２５ｃのうち、ボール部２１ｂに係る頂部２１ｂ１に対向する内底部には、図６Ａ、図６Ｂに示すように、潤滑剤を収容可能な凹部からなる潤滑剤室２５ｃ２が設けられている。
【００６５】
ボールシート２５には、図５に示すように、開口周縁部２５ａを含む領域にわたり周回状のフランジ部２５ｅが形成されている。フランジ部２５ｅの最大外径寸法は、ボール部２１ｂの最大外径寸法と比べて大きい寸法に設定される。具体的には、例えば、フランジ部２５ｅの最大外径寸法は、ボール部２１ｂの最大外径寸法（球径）に所定の寸法（例えば２〜４ｍｍ程度）を加えた寸法に設定される。これにより、フランジ部２５ｅは、射出成形工程による製造後のボールシート２５におけるボール部２１ｂの収容空間（オーバーハングした部分を有する）から雄型の球体部（不図示）を無理抜きする際に加えられる抜き力を受ける受け部としての役割を果たす。
【００６６】
フランジ部２５ｅのうちボール部２１ｂに係る頂部２１ｂ１の側の周端縁２５ｅ１は、図６Ａに示すように、開口周縁部２５ａから少なくともボール部２１ｂに係る赤道部２１ｃを覆う位置まで垂下するように延出している。これにより、射出成形工程による製造後のボールシート２５の収容部２５ｃから雄型の球体部を無理抜きする際に生じるおそれのあるボールシート２５の座屈変形を抑止することができる。
【００６７】
ボールシート２５の開口周縁部２５ａの内径寸法は、ボール部２１ｂの最大外径寸法と比べて小さい寸法に設定される。具体的には、例えば、開口周縁部２５ａの内径寸法は、ボール部２１ｂの最大外径寸法（球径）に所定の係数（０．９０〜０．９８）を乗じた値に設定される。要するに、ボールシート２５の開口周縁部２５ａは、ボール部２１ｂに対してオーバーハングするように構成されている。これにより、ボールシート２５がボールスタッド２１に係るボール部２１ｂの周囲をしっかりと包み込んで保持することができる。
【００６８】
ボールシート２５の成形に用いられる第１の樹脂の素材としては、熱可塑性を有する（射出成形により形成されるため）こと、及び所定の摩耗耐久性要件を満たすこと、ハウジング２３となる第２の樹脂の素材の融点（例えば摂氏２７０度程度）と同等又はそれ以上の融点を呈することを考慮して、例えばＰＢＴ（Poly Butylene Terephtalate／融点：摂氏２３０度程度）、ＰＡ４６（Polyamide 46／融点：摂氏２７０度程度）、ＰＥＥＫ（polyetheretherketone／融点：摂氏３４０度程度）等が好適に用いられる。
ボールシート２５となる第１の樹脂の素材として、ハウジング２３となる第２の樹脂の素材の融点と同等又はそれ以上の融点を呈する樹脂素材を選定する理由は、ボールシート２５の軟化に伴う変形・潰れを抑止することができるためである。
【００６９】
第３実施形態に係るボールジョイント１３−３では、ハウジング２３の半球凹部２３ａに収容されたボール部２１ｂの外周面が、ボールシート２５の内周面に接触しつつ摺動することによって、ハウジング２３に対してボールスタッド２１が揺動（図５の矢印α１参照）及び回転（図５の矢印α２参照）自在に支持されている。このように、スタビリンク１１に備わるボールジョイント１３−３によって、懸架装置１５及びスタビライザ１７が円滑に連結されている。
【００７０】
前記のように構成された第３実施形態に係るボールジョイント１３−３では、第２実施形態に係るボールジョイント１３と同様に、ハウジング２３には、図５に示すように、ボール部２１ｂにおける少なくとも赤道部２１ｃを実質的に囲んで位置するように、第３実施形態に係る規制部材５１−３が、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対し所定の間隔をおいて埋め込まれている。
【００７１】
第３実施形態に係る規制部材５１−３としては、前記第１〜第３実施例に係る規制部材５１ａ〜５１ｃのうち、任意のいずれかを適用すればよい。
【００７２】
第３実施形態に係るボールジョイント１３−３では、第１及び第２実施形態に係るボールジョイント１３−１、１３−２と比べて、規制部材５１−３の取り付け方法が異なっている。
【００７３】
すなわち、第１及び第２実施形態に係るボールジョイント１３−１、１３−２では、第１及び第２実施形態に係る規制部材５１−１、５１−２は、図２Ａ、図４に示すように、ハウジング２３を軸方向にわたって貫通するように設けられている。
【００７４】
これに対し、第３実施形態に係るボールジョイント１３−３では、第３実施形態に係る規制部材５１−３は、図５に示すように、ハウジング２３に内包されるように設けられている。具体的には、第３実施形態に係る規制部材５１−３は、ボールシート２５のフランジ部２５ｅの周りを抱き抱えるように設けられている。
【００７５】
ボールシート２５のフランジ部２５ｅの周りを抱き抱えるように規制部材５１−３を設けると、インサート射出成形工程において、規制部材５１−３の周側壁５２（図３Ａ〜図３Ｄ参照）がその内外を隔てるため、規制部材５１−３の内外間における樹脂の流れが阻害される。
【００７６】
そこで、ボールシート２５のフランジ部２５ｅにおける外周縁部には、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、軸方向に沿う溝状の切欠き部２６が、相互に等しい間隔をおいて複数設けられている。切欠き部２６の形状・数量は、規制部材５１−３（図５参照）の内側と外側との間における樹脂の流れが良好になることを考慮して、適宜変更可能に設定すればよい。
【００７７】
第３実施形態に係るボールジョイント１３−３によれば、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂが収容されたボールシート２５を金型内にインサートした状態で金型内に樹脂を注入するインサート射出成形によってハウジング２３を形成する場合であっても、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを適切に管理することができる。
【００７８】
〔第４、第５実施例に係る規制部材５１ｄ、５１ｅの構成〕
次に、第４、第５実施例に係る規制部材５１ｄ、５１ｅの構成について、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂを適宜参照して説明する。
図７Ａは、第４実施例に係る規制部材５１ｄの平面図である。図７Ｂは、第４実施例に係る規制部材５１ｄの正面図である。図８Ａは、第５実施例に係る規制部材５１ｅの平面図である。図８Ｂは、第５実施例に係る規制部材５１ｅの正面図である。
【００７９】
第１実施例に係る規制部材５１ａ（図３Ｂ参照）と、第４、第５実施例に係る規制部材５１ｄ、５１ｅ（図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ参照）とは、相互に共通する構成の方が、相互に異なる構成よりも多い。そこで、前記両者間の構成上の相違点に注目して説明することで、第４、第５実施例に係る規制部材５１ｄ、５１ｅの説明に代えることとする。
【００８０】
第１実施例に係る規制部材５１ａ（図３Ｂ参照）では、その周側壁５２は円筒形状に形成されている。
【００８１】
これに対し、第４実施例に係る規制部材５１ｄでは、図７Ａ、図７Ｂに示すように、その周側壁５２は樽形状に形成されている。図７Ｂに示す例では、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対応する軸方向の部分が、外方に向けて最も膨出している。
【００８２】
また、第５実施例に係る規制部材５１ｅでは、図８Ａ、図８Ｂに示すように、その周側壁５２は軸方向における中央部分がくびれた逆樽形状に形成されている。図８Ｂに示す例では、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対応する軸方向の部分が、内方に向けて最もくびれている。
【００８３】
なお、第４又は第５実施例に係る規制部材５１ｄ、５１ｅのいずれかに対し、第２又は第３実施例に係る規制部材５１ｂ、５１ｃの構成を組み合わせて適用してもよい。
【００８４】
〔本発明の実施形態に係るボールジョイント１３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１３が奏する作用効果について説明する。
本発明（１）に係るボールジョイント１３は、一端が懸架装置１５・スタビライザ１７（構造体）に締結され他端にボール部２１ｂを有するボールスタッド２１と、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを回動自在に支持する樹脂製のハウジング２３と、を備えるボールジョイント１３であって、ハウジング２３には、ボール部２１ｂにおける少なくとも赤道部２１ｃを実質的に囲んで位置するように、ハウジング２３の成形収縮を規制するための規制部材５１が、ボール部２１ｂの赤道部２１ｃに対し所定の間隔をおいて埋め込まれている。
【００８５】
本発明（１）に係るボールジョイント１３では、インサート射出成形工程において、ハウジング２３に埋め込まれた規制部材５１が、規制部材５１の外方に存する部分に係るハウジング２３となる第２の樹脂の成形収縮を規制するように作用する。
【００８６】
本発明（１）に係るボールジョイント１３によれば、ボールスタッド２１に係るボール部２１ｂを金型内にインサートした状態で金型内に樹脂を注入するインサート射出成形によってハウジング２３を形成する場合であっても、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを精密に管理することができる。
【００８７】
また、本発明（２）に係るボールジョイント１３は、（１）に記載のボールジョイント１３であって、ハウジング２３とボール部２１ｂとの間に介在するように設けられ、ボール部２１ｂの収容部を有する樹脂製のボールシート２４、２５をさらに備え、規制部材５１は、ボールシート２４、２５を囲むように設けられている構成を採用してもよい。
【００８８】
本発明（２）に係るボールジョイント１３では、規制部材５１がボールシート２４、２５を囲むように設けられているため、ボールシート２４、２５を備える態様のボールジョイント１３において、本発明（１）に係るボールジョイント１３と同様の作用効果を奏することができる。
【００８９】
また、本発明（３）に係るボールジョイント１３は、（２）に記載のボールジョイント１３であって、ボールシート２５は、ボール部２１ｂに係る底頂部から赤道部２１ｃにわたる領域を少なくとも含む過半領域を覆っており、ボールシート２５には、その開口周縁部２５ａを含む領域にフランジ部２５ｅが形成されており、規制部材５１−３は、ボールシート２５のフランジ部２５ｅに係る外周縁部を抱えるように設けられている構成を採用してもよい。
【００９０】
本発明（３）に係るボールジョイント１３によれば、規制部材５１−３が、ボールシート２５のフランジ部２５ｅに係る外周縁部を抱えるように設けられているため、本発明（２）に係るボールジョイント１３と同様の作用効果に加えて、インサート射出成形工程において、規制部材５１−３を金型の所定位置に組み込む作業を簡易に行うことができる。
【００９１】
また、本発明（４）に係るボールジョイント１３は、（３）に記載のボールジョイント１３であって、ボールシート２５のフランジ部２５ｅには、その外周縁部に切欠き部２６が設けられている構成を採用してもよい。
【００９２】
本発明（４）に係るボールジョイント１３では、ボールシート２５のフランジ部２５ｅには、その外周縁部に切欠き部２６が設けられているため、切欠き部２６が規制部材５１−３の内外間における樹脂の流れを促すように作用する。
【００９３】
本発明（４）に係るボールジョイント１３によれば、本発明（３）に係るボールジョイント１３と同様の作用効果に加えて、ボールシート２５周辺のハウジング２３の成形品質を高めることができる。
【００９４】
また、本発明（５）に係るボールジョイント１３は、（１）〜（４）のいずれかに記載のボールジョイント１３であって、規制部材５１は、略円筒形状に形成されており、規制部材５１の周側壁５２には、複数の通孔５３が開設されている構成を採用してもよい。
【００９５】
本発明（５）に係るボールジョイント１３では、略円筒形状に形成された規制部材５１の周側壁５２には、複数の通孔５３が開設されているため、複数の通孔５３が規制部材５１の内外間における樹脂の流れを促すように作用する。
【００９６】
本発明（５）に係るボールジョイント１３によれば、本発明（１）〜（４）のいずれかにに係るボールジョイント１３と同様の作用効果に加えて、規制部材５１周辺のハウジング２３の成形品質を高めることができる。
【００９７】
また、本発明（６）に係るスタビリンク１１は、懸架装置１５及びスタビライザ１７を備える車両に設けられ、懸架装置１５及びスタビライザ１７を連結するスタビリンク１１であって、棒状のサポートバー１１の長手方向の少なくともいずれかの端部に、（１）〜（５）のいずれかに記載のボールジョイント１３を設ける構成を採用してもよい。
【００９８】
本発明（６）に係るスタビリンク１１によれば、（１）〜（５）のいずれかに記載のボールジョイント１３による作用効果を奏するスタビリンク１１を実現することができる。
【００９９】
〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【０１００】
例えば、本発明に係るボールジョイント１３を、車両のスタビリンク１１に適用する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。本発明に係るボールジョイント１３は、産業用ロボットが有するアームの関節部分、ショベルカー、クレーン車等の産業用車両が有するアームの関節部分の構造等に幅広く適用可能である。
【０１０１】
また、本発明に係る規制部材５１を用いたトルク管理技術を、その他のトルク管理技術として、例えば、インサート射出成形後のハウジング２３に対する高周波誘導加熱処理を組み合わせて適用しても構わない。
【０１０２】
また、本発明の実施形態に係る説明において、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを、軸方向における位置に対応づけて微調整する態様（第２及び第３実施例に係る規制部材５１ｂ、５１ｃ）を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを、周方向における位置に対応づけて微調整する態様を採用してもよい。さらに、ハウジング２３に対するボール部２１ｂの摺動に係るトルクを、軸方向における位置に対応づけて微調整する態様と、周方向における位置に対応づけて微調整する態様とを組み合わせて適用しても構わない。
【符号の説明】
【０１０３】
１１    スタビリンク
１３    ボールジョイント
１５    懸架装置（構造体）
１７    スタビライザ（構造体）
２１    ボールスタッド
２１ｂ  ボール部
２１ｃ  赤道部
２３    ハウジング
２４    ボールシート
２５    ボールシート
２５ａ  ボールシートの開口周縁部
２５ｃ  収容部
２５ｅ  フランジ部
２６    切欠き部
５１    規制部材
５２    周側壁
５３    通孔
【図１】
2018168879.tif 000003
【図２Ａ】
2018168879.tif 000004
【図２Ｂ】
2018168879.tif 000005
【図３Ａ】
2018168879.tif 000006
【図３Ｂ】
2018168879.tif 000007
【図３Ｃ】
2018168879.tif 000008
【図３Ｄ】
2018168879.tif 000009
【図４】
2018168879.tif 000010
【図５】
2018168879.tif 000011
【図６Ａ】
2018168879.tif 000012
【図６Ｂ】
2018168879.tif 000013
【図７Ａ】
2018168879.tif 000014
【図７Ｂ】
2018168879.tif 000015
【図８Ａ】
2018168879.tif 000016
【図８Ｂ】
2018168879.tif 000017