(57)【要約】【課題】組み立て工数や部品の管理工数が増加することがなく、組み付け作業のバラツキにより、弾性部材がソケット内の所定の位置に正確に着座しなかったり、ボールシートとの間にスキマや相対位置のズレを生じることがなく、ボールスタッドの作動トルクが不安定になったり、長期間の使用により作動トルクの低下を招くことがないボールジョイントを提供する。【解決手段】球状部を有するボールスタッドと、該球状部を嵌装抱持するボールシートと、該ボールシートの底部に上向きのバネ力を付勢するスプリングシートと、ソケットとを備え、該ソケット内にスプリングシートとボールシートとを組込み、該ボールシートの内腔部にボールスタッドの球状部を嵌装したボールジョイントにおいて、ボールシートとして機能する硬質合成樹脂製の１次側部品にスプリングシートとして機能する軟質合成樹脂製の２次側部品を一体成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端に球状部を有するボールスタッドと、該ボールスタッドの球状部を嵌装抱持する内腔部を有するボールシートと、該ボールシートの底部に上向きのバネ力を付勢するスプリングシートと、略円筒状のソケットとを備え、該ソケット内にスプリングシートとボールシートとを組込み、該ボールシートの内腔部にボールスタッドの球状部を嵌装したボールジョイントにおいて、ボールシートとして機能する硬質合成樹脂製の１次側部品にスプリングシートとして機能する軟質合成樹脂製の２次側部品を一体成形してなることを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
１次側部品に２次側部品を一体成形する際、１次側部品の底部に形成された複数のスリットに２次側部品の軟質合成樹脂材料が入り込むことによって、グリース溝が形成されることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。
【請求項３】
１次側部品の外側面の円周上に複数の凹部を設け、２次側部品の軟質合成樹脂材料が１次側部品の各凹部に流れ込むことによって、１次側部品に２次側部品が強固に融着されることを特徴とする請求項１又は２記載のボールジョイント。
【請求項４】
１次側部品の底部に、２次側部品の厚さ以上の長さを有する直線状の突起を設け、２次側部品に入り込んだ突起が２次側部品の成形用型に突き当たって湾曲した状態で成形されることを特徴とする請求項１、２又は３記載のボールジョイント。
【請求項５】
１次側部品の底部に子午線方向の複数のスリットを設けると共に、該１次側部品の内周と外周に円周方向の溝を設け、２次側部品の弾性変形のバネ反力を受けて１次側部品の底部が２次側部品の球状部の下方部分を押圧することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のボールジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のサスペンション等に使用されるボールジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車のサスペンション等に使用されているボールジョイントは、下端に球状部を有するボールスタッドと該ボールスタッドの球状部を嵌装抱持する合成樹脂製のボールシートと該ボールシートを圧入固定するソケットとから構成されている。
【０００３】
このような形式のボールジョイントを組み立てるには、ボールスタッド及びボールシートをソケット内に圧入してからソケットの開口部付近の外周部を内側に絞り変形することにより、ボールシートの上方部分をボールスタッド球状部に圧接させて固定する。このため、各部品の製作誤差によってボールスタッドの作動トルクに大きな影響が生じ、製品にバラツキが生じるという不都合があった。
【０００４】
そこで、このような不都合を解消するためになされた従来技術として、下記の特許文献１及び２を参照する。
【０００５】
特許文献１に記載されているボールジョイントは、硬質合成樹脂製のボールシートにプレロードを与える弾性部材を備え、ソケット内にボールスタッドの球状部、ボールシート及び弾性部材を組み込んだ状態で、ソケットの開口部を内側に変形してボールスタッドの球状部を包囲する構成とされている。
【０００６】
また、特許文献２に記載されているボールジョイントは、ボールシートをボールスタッドのボール部に押圧するようにソケット内に圧縮して設けられた弾性シートと、弾性シートを圧縮すると共に、ソケットに保持させるエンドカバーとを備えた構成とされている。
【０００７】
上記の特許文献１及び２の構成により、ボールスタッドに所定の摺動トルク（軸周りの回動トルク）及び揺動トルクを与えることができ、使用時における負荷を吸収緩和することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実公平１−７８４８号公報
【特許文献２】実公平５−３７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記の特許文献１及び２の構造では、ボールシートと弾性部材が別体になっているため、ソケット内にボールスタッドの球状部、ボールシート及び弾性部材を組み込む際の組み立て工数が増加すると共に、部品点数が増えるため、部品の管理工数が増加するという不都合が生じていた。
【００１０】
また、組み付け作業のバラツキにより、弾性部材がソケット内の所定の位置に正確に着座しなかったり、ボールシートとの間にスキマや相対位置のズレを生じることがあり、ボールスタッドの作動トルクが不安定になったり、長期間の使用により作動トルクの低下を招くおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の問題点を解消するためになされたもので、ボールジョイントの組み立て工数や部品の管理工数が増加することがなく、さらに組み付け作業のバラツキにより、弾性部材がソケット内の所定の位置に正確に着座しなかったり、ボールシートとの間にスキマや相対位置のズレを生じることがなく、またボールスタッドの作動トルクが不安定になったり、長期間の使用により作動トルクの低下を招くことがないようにし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】
【００１２】
上記の問題を解決するために、本発明の請求項１のボールジョイントは、下端に球状部を有するボールスタッドと、該ボールスタッドの球状部を嵌装抱持する内腔部を有するボールシートと、該ボールシートの底部に上向きのバネ力を付勢するスプリングシートと、略円筒状のソケットとを備え、該ソケット内にスプリングシートとボールシートとを組込み、該ボールシートの内腔部にボールスタッドの球状部を嵌装したボールジョイントにおいて、ボールシートとして機能する硬質合成樹脂製の１次側部品にスプリングシートとして機能する軟質合成樹脂製の２次側部品を一体成形してなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項２のボールジョイントは、請求項１において、１次側部品に２次側部品を一体成形する際、１次側部品の底部に形成された複数のスリットに２次側部品の軟質合成樹脂材料が入り込むことによって、グリース溝が形成されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項３のボールジョイントは、請求項１又は２において、１次側部品の外側面の円周上に複数の凹部を設け、２次側部品の軟質合成樹脂材料が１次側部品の各凹部に流れ込むことによって、１次側部品に２次側部品が強固に融着されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項４のボールジョイントは、請求項１、２又は３において、１次側部品の底部に、２次側部品の厚さ以上の長さを有する直線状の突起を設け、２次側部品に入り込んだ突起が２次側部品の成形用型に突き当たって湾曲した状態で成形されることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の請求項５のボールジョイントは、請求項１、２、３又は４において、１次側部品の底部に子午線方向の複数のスリットを設けると共に、該１次側部品の内周と外周に円周方向の溝を設け、２次側部品の弾性変形のバネ反力を受けて１次側部品の底部が２次側部品の球状部の下方部分を押圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
上記の本発明によれば、ボールシートとして機能する１次側部品にスプリングシートとして機能する２次側部品を一体成形することにより、両者の相対位置が正確に位置決めされると共に強固に融着されるため、ボールジョイントの弾性部材として使用する際の負荷によるズレを生じることがなく、各部品の製作誤差の吸収とボールスタッド作動トルクの的確なる付与という両立困難な２つの要望を双方とも満足することが可能となる。
【００１８】
さらに、１次側部品と２次側部品とが一体成形されているため、ボールスタッドの球状部と共にソケット内に組み込む際の組み立て工数が増加することがなく、また部品点数が減るため、部品の管理工数を削減することが可能となる。
【００１９】
また、２次側部品の下面がソケット面に押し付けられて弾性変形し、その弾性変形によって各部品の製作誤差が吸収されると共に、その弾性変形のバネ反力によって１次側部品の底部がボールスタッドの球状部の下方部分に圧接するため、該ボールスタッドに適度の作動トルクを付与することが可能となる。
【００２０】
また、２次側部品の弾性変形のバネ反力により、長期間の使用によるトルクの低下を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図であり、(ａ)はボールスタッドの組み付け前の状態を示し、（ｂ）はボールスタッドの組み付け後の状態を示す。
【図２】本発明の実施例に係る１次側部品に２次側部品を一体成形してなる一体成形品の断面図であり、(ａ)は一体成形品の上面図であり、（ｂ）は(ｃ)のＡ−Ｂ矢示線に沿う断面図であり、(ｃ)は一体成形品の底面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２３】
本発明における第１の実施例に関するボールジョイント１の全体構成は、図１（ａ）、(ｂ)に示すように、下端に球状部２ａを有するボールスタッド２と、該ボールスタッド２の球状部２ａを嵌装抱持する内腔部３ａを備えた１次側部品３と、該１次側部品３の底部に対して上向きのバネ力を付勢する２次側部品４と、ソケット５とを備えている。
【００２４】
このソケット５は、図１（ａ）に示すように、外周部５ａと底部５ｂと上方開口部５ｃとを有する略円筒形状に形成されている。また、ソケット５の内周には、上方の大径部７の下端近傍にて内側に突出する段部８が形成され、段部８から底面９にかけて下窄まりのテーパ受面１０が形成されている。なお、上記の段部８は、ボールスタッド２の球状部２ａを嵌装した一体成形品６をソケット５内に組み付けたとき、球状部２ａの赤道部と下端部のほぼ中間位置となる全周にわたり突出形成されている。
【００２５】
このような構成において、本実施例では、所謂ボールシートとして機能する１次側部品３を硬質の合成樹脂材料により形成する一方、所謂スプリングシートとして機能する２次側部品４を軟質の合成樹脂材料により形成し、１次側部品３に２次側部品４を一体成形することにより、図１（ａ）、(ｂ)又は図２（ａ）、(ｂ)、（ｃ）に示すように、１次側部品３と２次側部品４との一体成形品６を得る。
【００２６】
また、１次側部品３は、図１（ａ）に示すソケット５の大径部７内に嵌装される胴部１１の内側にボールスタッド２の球状部２ａを嵌装する内腔部３ａを有すると共に、上記胴部１１の下端外周にソケット５の段部８上に当接する肩部１２を有する。また、図２（ａ）、(ｂ)に示すように、この肩部１２の下側に設けられた椀状の底部１４には子午線方向に複数（本実施例においては４箇所）のスリット１３、１３…が設けられ、肩部１２近傍の内側と外側の円周方向に内側周溝１５ａと外側周溝１５ｂとが形成されている。
【００２７】
さらに、１次側部品３の内腔部３ａには複数（本実施例においては４箇所）のグリース溝１６、１６…が子午線方向に向けて形成され、各グリース溝１６、１６…の下端は１次側部品３の底部１４に設けられた上記の複数のスリット１３、１３…に連通すると共に、底部１４の中央に貫通形成されたグリース溜め１７へと連通する構成とされている。
【００２８】
一方、２次側部品４は、図２(ｂ)に示すように、上記１次側部品３の底部１４の下面に適合する上面１８と、ソケット５のテーパ受面１０及び底面９に適合する形状の下面１９とを備えた略皿形状をなし、下面１９にソケット５のテーパ受面１０に対して弾性的に接する複数の突起２０、２０…を放射状に突設した構成とされている。また、２次側部品４の中央部においてもグリース溜め２１が形成されている。
【００２９】
上記の硬質合成樹脂製の１次側部品３に軟質合成樹脂製の２次側部品４を一体成形するには、「異材成形」、即ち「二材成形」或いは「二色成形」等の周知の成形方法を用いることによって実施可能である。この一体成形の方法としては、上記の他に、例えば、インサート成形によって硬質合成樹脂製の１次側部品３に軟質合成樹脂製の２次側部品４を一体成形するようにしてもよい。
【００３０】
上記のように硬質合成樹脂製の１次側部品３に軟質合成樹脂製の２次側部品４を一体成形した一体成形品６においては、１次側部品３の底部１４に子午線方向に設けられた複数のスリット１３、１３…と、肩部１２近傍の内側と外側の円周方向に設けられた内側周溝１５ａと外側周溝１５ｂとが形成されているため、２次側部品４の弾性変形によるバネ反力を受けて１次側部材３の底部がボールスタッド２の球状部２ａの下方部を押圧するように作用する。
【００３１】
また、上記のように１次側部品３に２次側部品４を一体成形する際、１次側部品３の底部１４のスリット１３、１３…に２次側部品４の軟質合成樹脂材料が入り込み、グリース溝２２、２２…を形成することとなる。夫々のグリース溝２２は、１次側部品３のグリース溝１６、１６…につながっているため、ボールスタッド２の球状部２ａを良好に潤滑することができる。また、１次側部品３の内側周溝１５ａは、１次側部品３の各グリース溝１６、１６…につながっているため、ボールスタッド２の球状部２ａをくまなく潤滑することができる。
【００３２】
また、図２(ｃ)に示すように、１次側部品３の外側面の円周上に複数の凹部２３、２３…を設けることにより、２次側部品４を一体成形する際に該２次側部品４の軟質合成樹脂材料が１次側部品３の複数の各凹部２３に流れ込むため（この流れ込んだ部分を流れ込み部２４とする）、１次側部品３と２次側部品４とが強固に融着される。
【００３３】
また、本実施例においては、１次側部品３の底部１４に直線状の突起２７が設けられている。その突起２７は２次側部品４の厚さ以上の長さを有しているため、２次側部品４に入り込んだ直線状の突起２７が２次側部品４の成形型に突き当たることによって湾曲した状態で成形され、１次側部品３と２次側部品４とが強固に結合されることとなる。
【００３４】
さらに、２次側部品４の下面１９に複数（本実施例においては８箇所）の放射状凹部２５、２５…が設けられ、この２次側部品４の下面１９がソケット５面に押し付けられた際に弾性変形しやすくしている。
【００３５】
さらに、２次側部品４を成形する際に、複数のピンにより１次側部品３を固定するため、２次側部品４の底部には、それらのピンを通すために円周上に複数（本実施例においては４箇所）のピン穴２６、２６…が設けられている。
【００３６】
上記のように形成された一体成形品６の１次側部品３の内腔部３ａにボールスタッド２の球状部２ａを嵌装した状態とし、図１(ｂ)に示すように、ソケット５の外周部５ａの上方開口部５ｃ側を内側に絞り変形することにより、絞り変形部５ｄでボールスタッド２の球状部２ａを包囲したボールジョイント１を構成することができる。
【００３７】
このようにソケット５の絞り変形によって１次側部品３の胴部１１が球状部２ａに押しつけられたとき、該胴部１１下端の肩部１２がソケット５の段部８に圧接し、該段部８がストッパとなって胴部１１の肉厚が底部１４方向へ逃げることを防止することが可能となる。また、該胴部１１の内腔部３ａと球状部２ａとはソケット５の絞りによって決まる適度の締め代にて接合される。さらに、２次側部品４は軟質合成樹脂製で構成されているため、球状部２ａによって１次側部品３の底部１４を介して下方へ押圧されると、複数の突起２０がソケット５のテーパ受面１０に押し付けられて圧縮弾性変形し、該弾性変形によって各部品の製作誤差を吸収すると共に、そのバネ反力にて１次側部品３の底部１４をボールスタッド２の球状部２ａの下方部分に圧接させ、ボールスタッド２に適度のプリロードを付与することが可能となる。
【００３８】
このようにして構成したボールジョイント１は、使用状態においてボールスタッド２に引き抜き方向の荷重が入力する。従って、ボールスタッド２の球状部２ａの上方部分が１次側部品３の胴部１１の上方部分を強く押圧した場合、胴部１１下端の肩部１２をソケット５の段部８が受けているため、底部１４方向への肉厚の逃げがなく、ボールスタッド引き抜き方向荷重に対する支持強度の向上をはかることが可能となる。
【００３９】
なお、本実施例のような１次側部品３に２次側部品４を一体成形した部品は、本実施例のようにソケット５の上方開口部５ｃを内側に変形してボールスタッド２の球状部２ａを包囲するタイプのボールジョイント１に使用する他に、２次側部品４の底をエンドカバーで押し、エンドカバーをソケット５にカシメ固定して構成するタイプのボールジョイント１に使用しても同様の効果を発揮することが可能である。
【実施例２】
【００４０】
図３は本発明の第２の実施例を示す。この例ではソケット５は上方と下方が開放したほぼ円筒形状に構成され、この円筒形状の内周の上方部分をやや内側につぼまった球面状に形成し、一体成形品６の１次側部品３の内腔部３ａにボールスタッド２の球状部２ａを嵌装した後、ボールスタッド２と一体成形品６をソケット５の下方開口部から上向きにソケット５内に押し込み、２次側部品４の底部の下側にエンドプレート２８を接合してソケット５の下方開口部の周縁をかしめることにより、かしめ部２９にてエンドプレート２８の外周部を固定して組み付けた形式のボールジョイント１’に本発明を適用したものである。
【００４１】
このような構成において、所謂ボールシートとして機能する１次側部品３を硬質の合成樹脂材料により形成する一方、所謂スプリングシートとして機能する２次側部品４を軟質の合成樹脂材料により形成し、1次側部品３に２次側部品４を一体成形することにより、図１（ａ）、（ｂ）又は図２（ａ）、（ｂ）、(ｃ)に示すように、１次側部品３と２次側部品４との一体成形品６を得る構造は、第１の実施例と同様である。
【００４２】
この第２の実施例ではエンドプレート２８を、中央の底面２８ａとその外周部から上方に向って広がるテーパ受面２８ｂとをもった略皿形状に構成し、２次側部品４の底部にエンドプレート２８の底面２８ａ及びテーパ受面２８ｂが略沿う構造としている点が第１の実施例と異なるものである。
【００４３】
このように構成された一体成形品６の1次側部品３の内腔部３ａにボールスタッド２の球状部２ａを嵌装する。このようにボールスタッド２を組み込んだ一体成形品６をソケット５の下方開口部から上向きに内周面内に嵌入する。そして下からエンドプレート２８を当てて、これをかしめ固定する。
【００４４】
このかしめにより、一体成形品６は上方へ押圧され、鎖線示の形状であった１次側部品３の胴部１１の上方部分はソケット５の内周面の上方部分の球面部に押し付けられて内側に変形して球状部２ａに圧接する。また、２次側部品４の複数の突起２０がエンドプレート２８の底面２８ａ及びテーパ受面２８ｂに押し付けられて圧縮弾性変形し、この弾性変形によって各部品の製作誤差を吸収すると共に、そのバネ反力にて１次側部品３の底部１４をボールスタッド２の球状部２ａの下方部分に圧接させ、ボールスタッド２に適度のプリロードを付与することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、自動車のステアリング機構やサスペンション機構等に使用されているボールジョイントとして利用することが可能であり、ボールジョイントの組み立て工数や部品の管理工数が増加することがなく、さらに組み付け作業のバラツキにより、弾性部材がソケット内の所定の位置に正確に着座しなかったり、ボールシートとの間にスキマや相対位置のズレを生じることがなく、またボールスタッドの作動トルクが不安定になったり、長期間の使用により作動トルクの低下を招くことがないようにしたボールジョイントとして利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１、１’  ボールジョイント
２  ボールスタッド
２ａ  球状部
３  １次側部品
３ａ  内腔部
４  ２次側部品
５  ソケット
５ａ  外周部
５ｂ  底部
５ｃ  上方開口部
５ｄ  絞り変形部
６  一体成形品
７  大径部
８  段部
９  底面
１０  テーパ受面
１１  胴部
１２  肩部
１３  スリット
１４  底部
１５ａ  内側周溝
１５ｂ  外側周溝
１６  グリース溝
１７  グリース溜め
１８  上面
１９  下面
２０  突起
２１  グリース溜め
２２  グリース溝
２３  凹部
２４  流れ込み部
２５  放射状凹部
２６  ピン穴
２７  直線状の突起
２８  エンドプレート
２８ａ  底面
２８ｂ  テーパ受面
２９  かしめ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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