(57)【要約】  【課題】荷重に対する耐久性を向上したボールジョイントを提供する。  【解決手段】ソケット11のシート嵌着部21に、ボールスタッド12のボール部31を摺動可能に保持する。ソケット11のシート嵌着部21に連通する第１の開口部22にプラグ14を圧入するとともにプラグ14をソケット11にかしめ固定する。全体として小型化しつつ、圧入によるプラグ14の軸方向への荷重に対する保持力とかしめ固定により、軸方向への荷重に対する耐久性を向上できる。  【選択図】図１
2005054882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内室およびこの内室に連通する開口部を備えたソケットと、
このソケットの前記内室に摺動可能に保持される球部を備えたボールスタッドと、
前記ソケットの開口部に圧入されるとともにかしめ固定され、前記ボールスタッドを前記ソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体と
を具備したことを特徴としたボールジョイント。
【請求項２】
ソケットは、
開口部の内部に設けられた第１の段部と、
前記開口部の周縁部に設けられた第２の段部とを備え、
抜け止め体は、
前記ソケットの開口部に圧入された状態で前記第１の段部に当接する突起部と、
前記第２の段部に当接するとともに前記ソケットにかしめ固定される鍔部とを備えている
ことを特徴とした請求項１記載のボールジョイント。
【請求項３】
請求項１または２記載のボールジョイントと、
このボールジョイントのソケットおよびボールスタッドのいずれか一方に一端側が固定され、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、
前記ボールジョイントのソケットおよび前記ボールスタッドのいずれか他方に一端側が固定され、車体側部材に他端側が連結されるアーム部材と、
前記車輪支持部材と車体との間に設けられ、前記車輪支持部材に対して車体を支持する緩衝部材と
を具備したことを特徴とした車両用懸架装置。
【請求項４】
内室およびこの内室に連通する開口部を備えたソケットの前記内室にボールスタッドの球部を摺動可能に保持し、
前記ソケットの開口部に前記ボールスタッドを前記ソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体を圧入し、
前記ソケットをかしめ加工して前記抜け止め体を前記ソケットに対して固定する
ことを特徴とした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、内室およびこの内室に連通する開口部を備えたソケットを有するボールジョイント、これを備えた車両用懸架装置、および、ボールジョイントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボールジョイントとしては、ボールスタッドの球部としてのボール部をベアリングシートにて摺動可能に保持した状態で略円筒状のソケット内に軸方向の一端側の開口から挿入し、ソケットの他端側の開口からベアリングシートの端部を突出させ、このベアリングシートの端部をかしめ加工してベアリングシートおよびボールスタッドをソケットに対して抜け止めする構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ボールスタッドのボール部をベアリングシートにて摺動可能に包容した状態で略円筒状のソケット内に軸方向の一端側の開口から挿入し、ソケットの軸方向の他端側の開口に略円板状のプラグを嵌着して、ソケットの他端側の周縁部をかしめ加工してベアリングシートおよびボールスタッドをソケットに対して抜け止めするボールジョイントも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１−１７２６１０号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献２】実開平６−６７３３号公報（第５−７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の各特許文献に記載されたボールジョイントでは、かしめ部の容量すなわちボリュームが充分でなく、ボールスタッドに対して軸方向に比較的大きい荷重が加わった際のかしめ部の荷重に対する耐久性を向上することが容易でないという問題点を有している。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、荷重に対する耐久性を向上したボールジョイント、これを備えた車両用懸架装置、および、ボールジョイントの製造方法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】
【０００６】
請求項１記載のボールジョイントは、内室およびこの内室に連通する開口部を備えたソケットと、このソケットの前記内室に摺動可能に保持される球部を備えたボールスタッドと、前記ソケットの開口部に圧入されるとともにかしめ固定され、前記ボールスタッドを前記ソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体とを具備したものである。
【０００７】
そして、ボールスタッドの球部を内室に摺動可能に保持するソケットの開口部に、ボールスタッドをソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体を圧入するとともにかしめ固定することで、全体を小型化しつつ、圧入による抜け止め体の荷重に対する保持力とかしめ固定とにより、荷重に対する耐久性が向上する。
【０００８】
請求項２記載のボールジョイントは、請求項１記載のボールジョイントにおいて、ソケットは、開口部の内部に設けられた第１の段部と、前記開口部の周縁部に設けられた第２の段部とを備え、抜け止め体は、前記ソケットの開口部に圧入された状態で前記第１の段部に当接する突起部と、前記第２の段部に当接するとともに前記ソケットにかしめ固定される鍔部とを備えているものである。
【０００９】
そして、ソケットの開口部の内部に設けられた第１の段部に当接する突起部と、ソケットの開口部の周縁部に設けられた第２の段部に当接するとともにソケットにかしめ固定される鍔部とを、抜け止め体に設けることで、抜け止め体のソケットに対する保持力が向上し、荷重に対する耐久性がより向上する。
【００１０】
請求項３記載の車両用懸架装置は、請求項１または２記載のボールジョイントと、このボールジョイントのソケットおよびボールスタッドのいずれか一方に一端側が固定され、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、前記ボールジョイントのソケットおよび前記ボールスタッドのいずれか他方に一端側が固定され、車体側部材に他端側が連結されるアーム部材と、前記車輪支持部材と車体との間に設けられ、前記車輪支持部材に対して車体を支持する緩衝部材とを具備したものである。
【００１１】
そして、請求項１または２記載のボールジョイントのソケットおよびボールスタッドのいずれか一方に、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材の一端側を固定し、ボールジョイントのソケットおよびボールスタッドのいずれか他方に、車体側部材に他端側が連結されるアーム部材の一端側を固定することで、荷重に対する耐久性を向上したボールジョイントでアーム部材と車輪支持部材とを互いに確実に連結することが容易に可能になる。
【００１２】
請求項４記載のボールジョイントの製造方法は、内室およびこの内室に連通する開口部を備えたソケットの前記内室にボールスタッドの球部を摺動可能に保持し、前記ソケットの開口部に前記ボールスタッドを前記ソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体を圧入し、前記ソケットをかしめ加工して前記抜け止め体を前記ソケットに対して固定するものである。
【００１３】
そして、ボールスタッドの球部を内室に摺動可能に保持するソケットの開口部に、ボールスタッドをソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体を圧入し、ソケットをかしめ加工して抜け止め体を固定することで、全体を小型化しつつ、圧入による抜け止め体の荷重に対する保持力とかしめ固定とにより、荷重に対する耐久性が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のボールジョイントによれば、ボールスタッドの球部を内室に摺動可能に保持するソケットの開口部に、ボールスタッドをソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体を圧入するとともにかしめ固定することで、全体に小型化しつつ、圧入による抜け止め体の荷重に対する保持力とかしめ固定とにより、荷重に対する耐久性を向上できる。
【００１５】
請求項２記載のボールジョイントによれば、請求項１記載のボールジョイントの効果に加えて、ソケットの開口部の内部に設けられた第１の段部に当接する突起部と、ソケットの開口部の周縁部に設けられた第２の段部に当接するとともにソケットにかしめ固定される鍔部とを、抜け止め体に設けることで、抜け止め体のソケットに対する保持力を向上でき、荷重に対する耐久性をより向上できる。
【００１６】
請求項３記載の車両用懸架装置によれば、請求項１または２記載のボールジョイントのソケットおよびボールスタッドのいずれか一方に、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材の一端側を固定し、ボールジョイントのソケットおよびボールスタッドのいずれか他方に、車体側部材に他端側が連結されるアーム部材の一端側を固定することで、荷重に対する耐久性を向上したボールジョイントでアーム部材と車輪支持部材とを互いに確実に連結することが容易にできる。
【００１７】
請求項４記載のボールジョイントの製造方法によれば、ボールスタッドの球部を内室に摺動可能に保持するソケットの開口部に、ボールスタッドをソケットに対して抜け止めする筒状の抜け止め体を圧入し、ソケットをかしめ加工して抜け止め体を固定することで、全体を小型化しつつ、圧入による抜け止め体の荷重に対する保持力とかしめ固定とにより、荷重に対する耐久性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態の構成を図１および図２を参照して説明する。
【００１９】
図２において、１は車両用懸架装置としてのいわゆるダブルウィッシュボーン型などのサスペンション装置である。このサスペンション装置１は、ボールジョイント２，２を備えている。そして、これらボールジョイント２を介して、車輪３を回転可能に支持する車輪支持部材としてのアクスル４と、アーム部材としてのアッパーアーム５およびロアアーム６とがそれぞれ互いに揺動可能に連結されている。また、ロアアーム６には、緩衝部材としてのダンパ７が回動可能に取り付けられている。
【００２０】
ボールジョイント２は、ピロボールとも呼ばれるもので、図１に示すように、金属製などの略円筒状のソケット11、このソケット11に挿通された鋼鉄製などのボールスタッド12、このボールスタッド12を保持する合成樹脂製などの円筒状のボールシート13、これらボールスタッド12およびボールシート13を抜け止めする抜け止め体としてのプラグ14、および、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第１のダストカバー15と第２のダストカバー16とを備えている。
【００２１】
ソケット11は、内室としての断面円形状の空間であるシート嵌着部21が内部に設けられている。また、図１の１点鎖線に示すソケット11の中心軸Ｏに沿った方向、すなわち軸方向の一端部には、シート嵌着部21に連通しプラグ14が圧入される開口部としての第１の開口部22が開口形成され、軸方向の他端部には、シート嵌着部21に連通する第２の開口部23が開口形成されている。
【００２２】
第１の開口部22は、開口方向がソケット11の軸方向に沿って設けられている。さらに、第１の開口部22は、シート嵌着部21に連通した内部のソケット11の軸方向の中心寄りの位置に、シート嵌着部21の内周面と連続した段差状の第１の段部24を備えている。この第１の段部24は、ソケット11の径方向に沿って平面状に、かつソケット11の全周に亘って円形状に設けられている。また、この第１の段部24の外周縁部には、この第１の段部24に連続した曲面部25が設けられている。この曲面部25は、ソケット11の軸方向に沿って第１の段部24から延設され、ソケット11の全周に亘って設けられている。さらに、この曲面部25の軸方向の一端部には、第２の段部としての段差状のかしめ段部26がこの曲面部25に連続して設けられている。このかしめ段部26は、ソケット11の径方向に沿って平面状に、かつソケット11の全周に亘って円形状に設けられている。
【００２３】
また、ソケット11の第１の開口部22の周縁部であるソケット11の軸方向の一端部には、ソケット11と同軸状の円筒状のかしめ部27が形成される。このかしめ部27は、内方に向けてかしめ加工されることによりプラグ14をかしめ段部26との間で挟持して係止固定する。
【００２４】
第２の開口部23は、ソケット11の軸方向のシート嵌着部21と反対側に向けて徐々に拡径されている。また、ソケット11の第２の開口部23側である軸方向の他端部の外周面には、円筒面状の第１のカバーセット部28がソケット11と同軸状に段差状に切り欠き形成されている。そして、第１のカバーセット部28には、第１のダストカバー16の他端部が嵌着される。
【００２５】
また、ボールスタッド12は、球部としてのボール部31を備え、このボール部31からは、軸部としての略円柱状の第１のスタッド部33および第２のスタッド部34が互いに反対方向にそれぞれ棒状に突設されている。ボール部31は、各スタッド部33，34よりも径大に形成され、ボールシート13内に摺動可能に保持された状態でボールシート13とともにソケット11のシート嵌着部21内に保持されている。さらに、各スタッド部33，34は、中心軸がボール部31の中心を通る一直線上に位置するように形成されている。
【００２６】
第１のスタッド部33は、プラグ14に挿通されて外部に突出している。また、この第１のスタッド部33の先端側、すなわちボール部31と反対側の端部には、第２のダストカバー16が嵌着される第１のダストカバー溝部35が外周面に設けられている。さらに、第１のスタッド部33の先端部には、雌ねじ状などの第１の取付部36が第１のスタッド部33の軸方向に沿って凹状に設けられている。
【００２７】
一方、第２のスタッド部34は、第１のスタッド部33と略等しい形状に形成され、ソケット11の第２の開口部23からソケット11の外部に突出している。すなわち、第２のスタッド部34は、第１のスタッド部33と略等しい外径寸法を有し、先端側、すなわちボール部31と反対側の端部の外周面に、第１のダストカバー15が嵌着される第２のダストカバー溝部41が設けられている。また、第２のスタッド部34の先端部には、雌ねじ状などの第２の取付部42が第１のスタッド部33の軸方向に沿って凹状に設けられている。
【００２８】
さらに、ボールシート13は、剛性および弾性を有する合成樹脂にて形成されている。そして、ボールシート13は、略円筒状の胴体部43を備えている。この胴体部43の一端部には、第１の開口部22に連通する第１の開口44が開口形成されている。この第１の開口44には、ボールスタッド12の第１のスタッド部33が挿通される。一方、胴体部43の他端部には、第２の開口部23に連通する第２の開口45が開口形成されている。この第２の開口45には、ボールスタッド12の第２のスタッド部34が挿通される。そして、ボールシート13の内周面とボールスタッド12のボール部31の外周面との間には、潤滑剤としての図示しないグリースが保持されている。
【００２９】
また、プラグ14は、ソケット11の第１の開口部22に圧入された状態でこのソケット11と同軸状となっている。すなわち、プラグ14の軸方向は、ソケット11の軸方向に略一致している。さらに、プラグ14は、第１の段部24に当接する突起部46と、かしめ段部26に当接してかしめ部27にてかしめ固定される鍔部47とを備えている。
【００３０】
突起部46は、プラグ14の軸方向の一端部であるソケット11側の端部からプラグ14の軸方向に沿って突出して設けられている。また、突起部46は、第１の段部24全体に面接触する平面円形状の当接部46aと、この当接部46aに連続し曲面部25全体に面接触する曲面状の外周面部46bとを備えている。
【００３１】
そして、鍔部47は、プラグ14の外周面から径方向に向けてプラグ14の軸方向に略直交する方向に沿って突出している。この鍔部47は、外周面部46bに連続し、かしめ段部26全体に面接触する当接平面部47aと、この当接平面部47aに連続し、かしめ部27の内側面全体に面接触する固定面部47bとを備えている。この固定面部47bは、ソケット11の軸方向の一端部からこのソケット11の外部に若干突出している。
【００３２】
また、プラグ14の鍔部47の軸方向の突起部46と反対側には、固定面部47bに連続した円筒面状の第２のカバーセット部51がプラグ14と同軸状に切り欠き形成されている。この第２のカバーセット部51は、第１のカバーセット部28と略等しい形状に設けられ、プラグ14の外周面に対して段差状に形成されている。そして、この第２のカバーセット部51には、第２のダストカバー16の一端側が嵌着される。
【００３３】
さらに、プラグ14の内周面は、軸方向の中心側から突起部46側に向けて湾曲して拡径され、ソケット11のシート嵌着部21に略段差なく連続しているとともに、径方向に沿って設けられた段部52を介してボールシート13の軸方向の一端部の外周面に密着している。そして、プラグ14の内周面は、第２の開口部23と同様に、段部52から軸方向の突起部46と反対側に向けて湾曲して拡径されている。
【００３４】
また、ダストカバー15，16は、ダストシールあるいはブーツなどとも呼ばれるものである。第１のダストカバー15は、第１の大開口部である環状の第１の嵌合部53を軸方向の一端部に有している。この第１の嵌合部53は、第１のカバーセット部28に、環状の第１のクリップ54にて係止される。さらに、第１のダストカバー15は、軸方向の他端部が一端部よりも径小に形成された第１の小開口部55となっており、この第１の小開口部55は、第１のダストカバー溝部35に当接している。
【００３５】
またさらに、第２のダストカバー16は、第１のダストカバー15と略等しい形状に設けられている。すなわち、第２のダストカバー16は、第２の大開口部である環状の第２の嵌合部56を軸方向の一端部に有している。この第２の嵌合部56は、第１のカバーセット部28に、環状の第２のクリップ57にて係止される。そして、第２のダストカバー16は、軸方向の他端部が一端部よりも径小に形成された第２の小開口部58となっており、この第２の小開口部58は、第２のダストカバー溝部41に当接している。
【００３６】
一方、アクスル４は、図２に示すように、例えば車軸としてのドライブシャフト61に平行に、上側取付部62と下側取付部63とを備えている。これら上側取付部62および下側取付部63は、アクスル４側である基端側から先端側に向けて二股に分岐した平面視略Ｖ字状などに形成されており、これら先端部は、ボールジョイント２，２のソケット11，11の外周にそれぞれ固定されている。この状態で、ボールジョイント２は、スタッド部33，34が略水平となっている。そして、ダンパ７は、下側取付部63の間に回動可能に取り付けられ、上側取付部62の間に挿通されている。
【００３７】
アッパーアーム５は、上側取付部62が固定されたボールジョイント２の第１のスタッド部33の第１の取付部36、あるいは第２のスタッド部34の第２の取付部42に基端側が接続されている。この結果、アッパーアーム５は、アクスル４に対して揺動可能に連結されている。また、アッパーアーム５の先端側は、図示しない車体側部材に連結されている。
【００３８】
ロアアーム６は、下側取付部63が固定されたボールジョイント２の第１のスタッド部33の第１の取付部36、あるいは第２のスタッド部34の第２の取付部42に基端側が接続されている。この結果、ロアアーム６は、アクスル４に対して揺動可能に連結されている。また、ロアアーム６の先端側は、図示しない車体側部材に連結されている。
【００３９】
ダンパ７は、アクスル４に対して図示しない車体を支持するものであり、例えばコイルスプリング65に油圧アクチュエータであるショックアブソーバ66を挿通して構成されている。このショックアブソーバ66は、基端部がロアアーム６に回動可能に連結され、先端部が図示しない車体に連結されている。
【００４０】
次に、上記一実施の形態のボールジョイントの組立方法を説明する。
【００４１】
まず、ボールシート13の第１の開口44からボールシート13内にボールスタッド12のボール部31を挿入し、これらボールスタッド12およびボールシート13をソケット11のシート嵌着部21に挿入する。
【００４２】
次いで、プラグ14にボールスタッド12の第１のスタッド部33を挿通させつつプラグ14をソケット11の第１の開口部22に、ソケット11の軸方向の中心側に向けて圧入して、プラグ14の突起部46を第１の段部24に当接させるとともに、プラグ14の鍔部47をかしめ段部26に当接させる。
【００４３】
この状態で、ソケット11の第１の開口部22の周縁部をかしめ加工してかしめ部27を形成し、このかしめ部27とかしめ段部26とでプラグ14の鍔部47を挟持固定する。
【００４４】
そして、ダストカバー15，16をそれぞれカバーセット部51，28に嵌合してクリップ54，57にてそれぞれ係止固定し、開口部22，23をそれぞれ覆ってダストカバー15，16を取り付けてボールジョイント２を組立形成する。
【００４５】
上述したように、上記一実施の形態では、ボールスタッド12のボール部31をボールシート13とともにシート嵌着部21に摺動可能に保持するソケット11の第１の開口部22に、プラグ14を圧入するとともにかしめ部27にてかしめ固定する構成とした。
【００４６】
この結果、例えばかしめ部27の容量すなわちボリュームなどを大きくすることなどを防止してボールジョイント２を全体として小型化しつつも、圧入によるプラグ14のソケット11の軸方向への荷重に対する保持力とかしめ固定とにより、ボールジョイント２の軸方向への荷重に対する耐久性、すなわちボールスタッド12のソケット11からの抜けに対する耐久性を向上できる。
【００４７】
また、上記一実施の形態では、ソケット11の第１の開口部22の内部に設けた第１の段部24にプラグ14の突起部46の当接部46aの全体を当接させ、第１の開口部22の周縁部に設けたかしめ段部26にプラグ14の鍔部47の当接平面部47aの全体を当接させるとともにかしめ部27にて固定面部47bをかしめ固定する構成とした。
【００４８】
このため、ボールスタッド12に軸方向の外力が加わった際にかしめ部27に加わる荷重を分散し、第１の段部24およびかしめ段部26と突起部46および鍔部47との嵌合により、プラグ14のソケット11に対する軸ずれ方向への移動を規制するなどの結果、プラグ14のソケット11に対する保持力を向上でき、ボールジョイント２の軸方向への荷重に対する耐久性を、より向上できる。
【００４９】
さらに、ボールジョイント２のソケット11に、アクスル４の上側取付部62および下側取付部63の先端部を固定し、このボールジョイント２のボールスタッド12のスタッド部33，34の取付部36，42のいずれか一方に、アッパーアーム５およびロアアーム６の先端部を固定することで、軸方向への荷重に対する耐久性を向上したボールジョイント２でアクスル４とアッパーアーム５およびロアアーム６とを、互いに確実に連結することが容易に可能になる。
【００５０】
そして、上述のようなボールジョイント２を用いてアッパーアーム５およびロアアーム６の先端部とアクスル４の上側取付部62および下側取付部63の先端部とを接続することにより、グリースによる良好な潤滑性を得ることができるとともに、この接続状態で、アッパーアーム５およびロアアーム６がドライブシャフト61側に必要以上に突出することなどがなく、省スペース化できるので、例えばドライブシャフト61を大きくして大トルクに対応することなども容易に可能になる。
【００５１】
なお、上記一実施の形態において、プラグ14の形状は、ボールスタッド12をソケット11に対して確実に抜け止めできれば、上記形状に限定されるものではない。
【００５２】
また、サスペンション装置１は、独立懸架式のいわゆるストラット型、あるいはトレーリングアーム型、さらには車軸懸架式のリーフスプリング型、４リンクコイル型など、他の様々な懸架装置とすることができる。
【００５３】
さらに、ダンパ７は、上記構成以外にも、例えばエアスプリングなどを使用したものなど、他の様々なものが使用可能である。
【００５４】
そして、ボールスタッド12は、スタッド部33，34をいずれか一方のみ有するもの、あるいはスタッド部33，34をいずれも有さないものなどでもよい。
【００５５】
また、取付部36，42の形態は、これら取付部36，42に取り付けられるアーム部材、あるいは車輪支持部材などの形状に応じて任意に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のボールジョイントの一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】同上ボールジョイントを適用した車両用懸架装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    車両用懸架装置としてのサスペンション装置
２    ボールジョイント
３    車輪
４    車輪支持部材としてのアクスル
５    アーム部材としてのアッパーアーム
６    アーム部材としてのロアアーム
７    緩衝部材としてのダンパ
11    ソケット
12    ボールスタッド
14    抜け止め体としてのプラグ
21    内室としてのシート嵌着部
22    開口部としての第１の開口部
24    第１の段部
26    第２の段部としてのかしめ段部
31    球部としてのボール部
46    突起部
47    鍔部
【図１】
2005054882.tif 000003
【図２】
2005054882.tif 000004