(57)【要約】【課題】  ハウジングの開口端部をかしめて成形されるかしめ部と相手部材との密着性を向上させ、シール性を高めるボールジョイントの成形装置を提供する。【解決手段】  少なくとも一方に開口が形成されるハウジングの開口端面を変形させ、相手部材を固定させるかしめローラを有するボールジョイントの成形装置において、かしめローラのかしめ面は、周状に凹む凹形状で、ハウジング内周側に曲面により形成される第一かしめ面と、第一かしめ面からハウジング外周側に連続し、第一かしめ面より大きい曲率の曲面により形成される第二かしめ面とを有する。【選択図】図１
2005342731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方に開口（５８）が形成されるハウジング（５６）の開口端面を変形させ、相手部材（６１）を固定させるかしめローラ（３）を有するボールジョイントの成形装置（１）において、前記かしめローラ（３）のかしめ面（２０）は、周状に凹む凹形状で、ハウジング内周側に曲面により形成される第一かしめ面（４）と、該第一かしめ面（４）からハウジング外周側に連続し、該第一かしめ面（４）より大きい曲率の曲面により形成される第二かしめ面（５）とを有することを特徴とするボールジョイントの成形装置。
【請求項２】
前記かしめローラ（３）のかしめ面（２０）は、ハウジング内周側に形成される凹形状のかしめ面の前記第二かしめ面（５）からハウジング外周側に連続し、周状に突出する凸形状の曲面により形成される第三かしめ面（６）を有することを特徴とする請求項１記載のボールジョイントの成形装置。
【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の連結部に使用されるボールジョイントの成形装置に関する。
【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、ボールジョイントが頻繁に使用されていた。このようなボールジョイント１５１は、図５右半部に示される如く、球状の球頭部１５３と球頭部１５３から延出する柄部１５４とを有するボールスタッド１５２と、ボールスタッド１５２の球頭部１５３を揺動回動自在に抱持する合成樹脂製のベアリング１５５と、ベアリング１５５を内包し、一方にボールスタッド１５２の柄部１５４を突出させる小開口１５７、他方に相手部材である円盤状の閉止板１６１をかしめ固定する大開口１５８を有するハウジング１５６とを備え、ハウジング１５６の大開口１５８端部が内側にかしめ加工されてかしめ部１６０が形成されたものがあった。
【０００３】
上記ボールジョイント１５１のハウジング１５６の大開口１５８端部をかしめ成形する成形装置１０１を図５を基に説明する。
【０００４】
図に示される成形装置１０１は、かしめ受け１０９と、かしめ受け１０９と軸線方向に対向して配置されるかしめユニット１０２とよりなる。かしめ受１０９は略円柱形で、ハウジング１５６を挿嵌する形彫空間１１０が画成される。またかしめユニット１０２は、ボールジョイント１５１のかしめ部１６０を形成する円盤状のかしめローラ１０３と、かしめローラ１０３を支承するローラヘッド１０７を備える。ローラヘッド１０７は機械的手段（図示せず）によりボールスタッド１５２の軸心を中心に回転可能である。かしめローラ１０３は周状に凹形状に形成されるかしめ面１０４を有している。このかしめ面１０４は図６に示される如く、幅方向中央に中央部１１５、ハウジング外周側に外周部１１６を有し、単一曲率の曲面により形成されている。
【０００５】
続いて、上記成形装置１０１を用いてボールジョイント１５１のハウジング１５６の大開口１５８内に閉止板１６１をかしめ固定するための成形工程について図５を基に説明する。
【０００６】
予め球頭部１５３と球頭部１５３から延出する柄部１５４とを有するボールスタッド１５２と、ボールスタッド１５２の球頭部１５３を抱持するベアリング１５５と、ベアリング１５５を内包し、一方にボールスタッド１５２の柄部１５４を突出させる小開口１５７、他方に内側に円盤状の閉止板１６１が配置される大開口１５８を有するハウジング１５６とよりなる予備組立体１５１Ａを組み立てる。ついで、まず図５の左半部に示す如く、かしめ受け１０９の形彫空間１１０に予備組立体１５１Ａのハウジング１５６を配置する。続いてボールスタッド１５２の軸心を中心にローラヘッド１０７を回転させながらかしめユニット１０２を下降させ、かしめローラ１０３がハウジング１５６の大開口１５８端部に当接すると、かしめローラ１０３がローラピン１０８の軸心を中心に回転を開始してハウジング１５６の大開口１５８端部を内周側に接曲してかしめ成形を行い、かしめ部１６０を形成して閉止板１６１を大開口１５８内側にかしめ固定し、ボールジョイント１５１を成形する。
【０００７】
上記の如きかしめ成形装置１０１を使用してボールジョイント１５１のハウジング１５６の大開口１５８端部をかしめ成形すると、図６に示す如く、かしめローラ１０３は軸方向にハウジング１５６の大開口１５８端部に当接するが、ハウジング１５６の大開口１５８端部には、かしめ部１０４の中央部１１５から軸方向に大きい荷重Ｐ４がかかる。これに対し、かしめ面１０４の外周部１１６からかかる荷重は、傾斜する曲面により軸方向から分散され、外周部１１６側斜め方向から閉止板１６１に向かう外周荷重Ｐ５は中央荷重Ｐ４に比べ小さくなる。そのため、ハウジング１５６のかしめ部１６０と閉止板１６１の外周面との密着力が弱くなり、ハウジング１５６のかしめ部１６０と閉止板１６１とのシール性が低下するということが考えられる。
【０００８】
また、ハウジング１５６の大開口１５８端部に軸方向及び外周部１１６側斜め方向からの中央荷重Ｐ４及び外周荷重Ｐ５がかかるため、ハウジング１５６の大開口１５８端部が径方向外側に変形して膨出部が成形されることが考えられる。このような膨出部はかしめローラ１０３のかしめ面１０４におけるエッジ状の外周端部に当接して更に外周側に膨出されるため亀裂が発生する場合があり、耐久性が低下することが考えられる。
【特許文献１】特開２００２−１６００２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、ボールジョイントのハウジングの大開口端部かしめ成形時に、かしめローラのかしめ面の外周部からかかる荷重は、傾斜する曲面により軸方向から分散され、外周部側斜め方向から閉止板に向かう外周荷重は中央荷重に比べ小さくなる。そのため、ハウジングのかしめ部と閉止板の外周面との密着力が弱くなり、ハウジングのかしめ部と閉止板とのシール性が低下する点である。また、ハウジング外周面に膨出部が成形され、耐久性が低下する点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
少なくとも一方に開口が形成されるハウジングの開口端面を変形させ、相手部材を固定させるかしめローラを有するボールジョイントの成形装置において、かしめローラのかしめ面は、周状に凹む凹形状で、ハウジング内周側に曲面により形成される第一かしめ面と、第一かしめ面からハウジング外周側に連続し、第一かしめ面より大きい曲率の曲面により形成される第二かしめ面とを有する。
【００１１】
前記かしめローラのかしめ端面は、ハウジング内周側に形成される凹形状のかしめ面から反ハウジング側に連続し、周状に突出する凸形状の曲面により形成される第三かしめ面を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のボールジョイントの成形装置は、少なくとも一方に開口が形成されるハウジングの開口端面を変形させ、相手部材を固定させるかしめローラを有し、このかしめローラのかしめ面は、周状に凹む凹形状で、ハウジング側に曲面により形成される第一かしめ面と、第一かしめ面から反ハウジング側に連続し、第一かしめ面より大きい曲率の曲面により形成される第二かしめ面とを有するので、ハウジングの開口端部にかしめローラから軸方向及び外周部斜め方向からも強い荷重で押圧されるため、ハウジングの大開口部端面と相手部材との密着性が向上し、シール性が高くなる。
【００１３】
また、かしめローラのかしめ端面が、ハウジング側に形成される凹形状のかしめ面から反ハウジング側に連続し、周状に突出する凸形状の曲面により形成される第三かしめ面を有すると、第三かしめ面がハウジングのかしめ部が外周側に変形するのを抑え、膨出部を成形するのを防ぐことができ、耐久性の低下を抑制する。加えて、第三かしめ面が曲面により形成されているため、ハウジングに曲面で接するので、外周側に変形することを防ぐことによりハウジング外周面に傷が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ハウジングの開口端部をかしめて成形されるかしめ部と相手部材との密着性を向上させ、シール性を高めるという目的を、ボールジョイントの成形装置のかしめローラの形状を変更することにより容易に実現した。
【実施例】
【００１５】
本発明の実施例によるボールジョイントの成形装置１について、図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１６】
図１右半部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の成形装置１を用いて成形されたボールジョイント５１で、球状の球頭部５３と球頭部５３から延出する柄部５４とを有するボールスタッド５２と、ボールスタッド５２の球頭部５３を揺動回動自在に抱持する合成樹脂製のベアリング５５と、ベアリング５５を内包し一方にボールスタッド５２の柄部５４を突出させる小開口５７、他方に大開口５８を有する略円筒状のハウジング５６と、ハウジング５６の大開口５８内周にかしめ固定される閉止板６１とを備え、ハウジング５６の大開口５８端部が内側にかしめ加工されてかしめ部６０が形成されている。
【００１７】
このボールジョイント５１を成形するとき、予め、図１左半部に示される如く、球状の球頭部５３と球頭部５３より延出する柄部５４とよりなるボールスタッド５２と、ボールスタッド５２の球頭部５３を揺動回動自在に抱持する合成樹脂製のベアリング５５と、ベアリング５５を内包し一方にボールスタッド５２の柄部５４を突出させる小開口５７、他方に大開口５８を有する略円筒状のハウジング５６と、ハウジング５６の大開口５８内周に配置される相手部材である環状の閉止板６１とよりなる予備組立体５１Ａを成形する。ハウジング５６の大開口５８内周には閉止板６１を着座させる段部５９が形成され、段部５９に連続し大開口５８は、軸線に沿って円筒状に延びている。
【００１８】
次に本発明の実施例によるボールジョイントの成形装置１について説明する。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の成形装置１である。
【００１９】
成形装置１１は、かしめ受け９と、かしめ受け９と軸線方向に対向して配置されるかしめユニット２とよりなる。かしめ受け９は略円柱形で、その内周上端からハウジング５６の外周径と略同径の内周壁１１と、内周壁１１から連続して軸心方向に延びる周座部１２と、周座部１２から連続して軸線方向に延び予備組立体５１Ａのボールスタッド５２の柄部５４より大径の内周孔１３を有し、内周壁１１、周座部１２、及び内周孔１３からハウジング５６を挿嵌する形彫空間１０が画成される。このかしめ受け９には、予備組立体５１Ａが配置される。
【００２０】
またかしめユニット２は、ボールジョイント５１のかしめ部６０を形成する円盤状のかしめローラ３と、かしめローラ３を支承するローラヘッド７を備える。かしめローラ３は中央に孔が形成され、その孔にはローラピン８が貫通しており、ローラピン８を中心に回転可能である。また、かしめローラ３，３はローラピン８を介してローラヘッド７に保持され、水平方向に対向する状態で二個配設されている。ローラヘッド７は機械的手段（図示せず）によりボールスタッド５２の軸心を中心に回転可能である。
【００２１】
上記かしめローラ３について図２及び図４を基に詳細に説明する。かしめローラ３は図２に示す如く、幅方向中央に中央部１５、ハウジング外周側に外周部１６を有する、周状のかしめ面２０を有している。かしめ面２０は、周状に凹形状に形成されるハウジング内周側に形成される第一かしめ面４と、第一かしめ面４からハウジング外周側に連続する第二かしめ面５を有している。第一かしめ面４及び第二かしめ面５は曲面により形成されており、図４に示す如く、第一かしめ面４の半径ｒ１は第二かしめ面５の半径ｒ２より大径であるので、第一かしめ面４の曲率は第二かしめ面５の曲率より小さい。またかしめ面２０は、第二かしめ面５からハウジング外周側に連続し、周状に突出する凸形状の曲面により形成される第三かしめ面６を有している。
【００２２】
続いて、上記成形装置１を用いて予備組立体５１Ａからボールジョイント５１を成形する工程を図１を基に説明する。
【００２３】
まず図１の左半部に示す如く、予備組立体５１Ａのハウジング５６の小開口５７部側端部をかしめ受け９の周座部１２に着座させ、予備組立体５１Ａをかしめ受け９の形彫空間１０に配置する。続いてボールスタッド５２の軸心を中心にローラヘッド７を回転させながらかしめユニット２を下降させ、かしめローラ３がハウジング５６の大開口５８端部に当接すると、かしめローラ３がローラピン８の軸心を中心に回転を開始する。ボールスタッド５２の軸心を中心に回転するローラヘッド７によりかしめローラ３はハウジング５６の全周にわたってハウジング５６の大開口５８端部を内側にかしめてかしめ部６０を形成する。このとき、図３に示す如くかしめローラ３は軸方向にハウジング５６の大開口５８端部に当接するが、ハウジング５６の大開口５８端部には、かしめ面２０の中央部１５から、軸方向に中央荷重Ｐ１がかかる。ここで、かしめ面２０の外周部１６からかかる荷重は、傾斜する曲面により軸方向から分散され、外周部１６側斜め方向から閉止板６１に向かう荷重は小さくなるが、第二かしめ面５は第一かしめ面４より曲率が大きく形成されているため、ハウジング５６の大開口５８端部は、第二かしめ面５により外周部１６側斜め方向から更に強い荷重Ｐ２を受けてかしめ成形される。このとき、第二かしめ面５からハウジング外周側に連続し、周状に突出する凸形状の曲面により形成される第三かしめ面６は、荷重を受けて内側へかしめられるハウジング５６の大開口５８端部が外周側に変形するのを抑える。このようにハウジング５６の大開口５８端部は、かしめローラ３の第一かしめ面４から軸方向の荷重Ｐ１、第二かしめ面５から外周部１６側斜め方向からの荷重Ｐ２を受け、かしめ部６０が成形される。最後にかしめユニット２が上方に移動し、ボールジョイント５１の成形が終了する。
【００２４】
よって上記の如き本発明のボールジョイントの成形装置１によれば、かしめローラ３のかしめ面２０は、周状に凹む凹形状で、ハウジング内周側に曲面により形成される第一かしめ面４と、第一かしめ面４からハウジング外周側に連続し、第一かしめ面４より大きい曲率の曲面により形成される第二かしめ面５とを有するので、第二かしめ面５がハウジング５６の大開口５８端面を外周部斜め方向からも強い荷重Ｐ２で押圧し、ハウジング５６のかしめ部６０と閉止板６１の外周面との密着性が向上する。
【００２５】
また、かしめ面２０は第二かしめ面５からハウジング外周側に連続し、周状に突出する凸形状の曲面により形成される第三かしめ面６を有するので、ハウジング５６の大開口５８端面が径方向に変形するのを押さえる。
【００２６】
なお、上記実施例では略円筒形状のハウジング５６の大開口５８端部をかしめ成形し、ハウジング５６に閉止板６１を固定させたが、ボールジョイントの形状はこれに限定されず、略カップ状のハウジングの開口をかしめ成形する場合等にも使用できる。
【００２７】
また、上記実施例ではかしめローラの数は二個であったが、個数は限定されず、適宜最適の個数を用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例によるボールジョイントの成形装置と、この成形装置を用いてボールジョイントをかしめ成形する工程を表し、左半部はかしめ成形前、右半部はかしめ成形後の状態を表す部分断面平面図である。
【図２】本発明の実施例によるボールジョイントの成形装置のかしめローラを表す平面図である。
【図３】図１右半部の要部拡大図である。
【図４】図２に示されるかしめローラのかしめ面の拡大図である。
【図５】従来のボールジョイントの成形装置と、この成形装置を用いてボールジョイントをかしめ成形する工程を表し、左半部はかしめ成形前、右半部はかしめ成形後の状態を表す部分断面平面図である。
【図６】図５右半部の要部拡大図である。
【図７】従来のボールジョイントの成形装置のかしめローラのかしめ面の拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ボールジョイントの成形装置
３    かしめローラ
４    第一かしめ面
５    第二かしめ面
６    第三かしめ面
２０    かしめ面
５６    ハウジング
５８    （ハウジング）開口
６１    相手部材
【図１】
2005342731.tif 000003
【図２】
2005342731.tif 000004
【図３】
2005342731.tif 000005
【図４】
2005342731.tif 000006
【図５】
2005342731.tif 000007
【図６】
2005342731.tif 000008
【図７】
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