(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部およびこの開口部と対向する底面を有するとともに内室が設けられたハウジング内に収容され、前記ハウジングの開口部を挿通するボールスタッドの軸部が挿通される挿通孔を有し、前記ボールスタッドの軸部にこの軸部より径大に形成された略球面状の球頭部を摺動可能に内包するボールジョイントのベアリングシートであって、
前記ボールスタッドの前記球頭部の中心位置に対応する位置からみた厚さ寸法が、前記ボールスタッドの前記球頭部の赤道位置に対応する位置から前記挿通孔の開口縁側および前記ハウジングの底面に対向する側のそれぞれの位置に向けて次第に厚くなるように形成されている
ことを特徴としたボールジョイントのベアリングシート。
【請求項２】
開口部およびこの開口部と対向する底面を有するとともに内室が設けられたハウジングと、
このハウジングの開口部を挿通する軸部およびこの軸部にこの軸部より径大に形成された略球面状の球頭部を有したボールスタッドと、
請求項１記載のボールジョイントのベアリングシートと
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボールスタッドの球頭部を摺動可能に内包してハウジング内に収容されるボールジョイントのベアリングシートおよびこのベアリングシートを備えたボールジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のボールジョイントとしては、例えば図３に示す構成が知られている。
【０００３】
この図３に示すボールジョイント31は、略有底円筒状のハウジング32を有している。このハウジング32は、軸方向の一端に開口部33を開口し軸方向の他端に底面34を有し、これら開口部33および底面34間に内面が略球面状の内室35が設けられている。なお、このハウジング32は、開口部33側が内方に向けて縮径するドーム状にかしめ変形されている。また、ボールジョイント31は、ハウジング32の開口部33を挿通可能な略細長棒状の軸部37を有したボールスタッド38を備えている。そして、このボールスタッド38の軸部37の一端には、ハウジング32の開口部33を挿通可能な略球状でハウジング32の内室35内に配設される球頭部39が設けられている。また、ハウジング32内には、剛性および弾性を有した合成樹脂製のベアリングシート41が収容されている。このベアリングシート41は、ボールスタッド38の軸部37を挿通する挿通孔42を一端側に有した略筒状に形成されている。
【０００４】
そして、ベアリングシート41の挿通孔42からボールスタッド38の球頭部39を挿入し、球頭部39にベアリングシート41を取り付ける。このベアリングシート41が取り付けられた球頭部39を、かしめ変形する前のハウジング32の開口部33からベアリングシート41とともにハウジング32内に挿入する。この後、ハウジング32の開口部33側を内方に向けてかしめ変形し、ベアリングシート41を介して摺動可能にハウジング32内に球頭部39を保持して配設し、ボールジョイント31を組立形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図３に示す従来のボールジョイント31では、ベアリングシート41の厚さ寸法が全体に亘って略均一に形成されている。このため、ボールスタッド38の軸方向に沿った大きな負荷がボールスタッド38の軸部37から球頭部39に向けて加わった際、ベアリングシート41の挿通孔42近傍およびハウジング32の底面34に略対向する部分に大きな力が作用し、ベアリングシート41の挿通孔42近傍およびハウジング32の底面の近傍が著しく摩耗して球頭部39に所定のプレロードを付与できなくなり、ボールジョイント31の自在継手としての機能が損なわれるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、簡単な構成でボールスタッドに所定のプレロードを付与するボールジョイントのベアリングシートおよびこのベアリングシート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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のボールジョイントのベアリングシートは、開口部およびこの開口部と対向する底面を有するとともに内室が設けられたハウジング内に収容され、前記ハウジングの開口部を挿通するボールスタッドの軸部が挿通される挿通孔を有し、前記ボールスタッドの軸部にこの軸部より径大に形成された略球面状の球頭部を摺動可能に内包するボールジョイントのベアリングシートであって、前記ボールスタッドの前記球頭部の中心位置に対応する位置からみた厚さ寸法が、前記ボールスタッドの前記球頭部の赤道位置に対応する位置から前記挿通孔の開口縁側および前記ハウジングの底面に対向する側のそれぞれの位置に向けて次第に厚くなるように形成されているものである。
【０００８】
そして、ボールスタッドの球頭部の中心位置に対応する位置からみた厚さ寸法を、ボールスタッドの球頭部の赤道位置に対応する位置から挿通孔の開口縁側およびハウジングの底面に対向する側のそれぞれの位置に向けて次第に厚くする。このことにより、ボールスタッドの軸部から軸方向に加わる最も大きな負荷を、挿通孔の開口縁側およびハウジングの底面に対向する側とのそれぞれの厚さ寸法の厚い部分で吸収することにより、全体的に略均一に効率よく吸収し、部分的な摩耗を防止して、長期に亘って安定したプレロードを付与する。
【０００９】
請求項２記載のボールジョイントは、開口部およびこの開口部と対向する底面を有するとともに内室が設けられたハウジングと、このハウジングの開口部を挿通する軸部およびこの軸部にこの軸部より径大に形成された略球面状の球頭部を有したボールスタッドと、請求項１記載のボールジョイントのベアリングシートとを具備したものである。
【００１０】
そして、請求項１記載のボールジョイントのベアリングシートにより、請求項１と同様に、安定した特性が長期間得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のボールジョイントの一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
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、例えば自動車の懸架装置や操舵装置などに用いられる。そして、このボールジョイント１は、金属にて略有底円筒状に形成されたハウジング２と、このハウジング２に収容される金属製のボールスタッド３と、ハウジング２およびボールスタッド３の間に位置する合成樹脂製のベアリングシート４とを備えている。
【００１３】
また、ハウジング２は、開口部６を開口しこの開口部６に対向して底面７を有した底面部８が設けられた略有底円筒状に形成されている。なお、このハウジング２は、開口部６側が次第に内方に向けて縮径してドーム状に湾曲するようにかしめ変形されている。また、ハウジング２の内面は底面部８の底面７から略球面状に形成され、開口部６に連続する内室９を有している。そして、このハウジング２の底面部８の下面には、雄ねじ部10がハウジング２に対して略同軸上に一体に突出形成されている。
【００１４】
そして、ボールスタッド３は、略球状の球頭部15と、球頭部15に連続する軸部16とを有している。そして、軸部16の球頭部15側の基端には、軸部16より径小の首部17が設けられている。また、軸部16の先端には、図示しない雄ねじ部が設けられている。そして、ボールスタッド３は、球頭部15がハウジング２の内室９内に収容され、軸部16がハウジング２の開口部６を挿通して突出した状態で配設される。
【００１５】
一方、ベアリングシート４は、ポリアセタール樹脂やポリアミド樹脂などの良好なベアリング特性を有する耐荷重性の高い剛性および弾性を有した硬質性合成樹脂にて、軸方向の一端に挿通孔21を開口する略有底円筒状に形成されている。また、ベアリングシート４には、軸方向の他端に挿通孔21に対向し周縁がハウジング２の底面７に略当接する通孔22が設けられている。この通孔22は、ハウジング２の底面７とにて油溜まり23を区画形成する。また、ベアリングシート４は、挿通孔21の開口縁側の部分およびハウジング２の底面７に対向する側である通孔22の開口縁側の部分が、それぞれ内包するボールスタッド３の球頭部15の軸部16を中心軸とした場合の赤道位置に対応する位置から次第に厚くなるように肉厚に形成されている。そして、ベアリングシート４は、ボールスタッド３の球頭部15を摺動可能に内包してハウジング２内に収容される。
【００１６】
次に、上記実施の形態のボールスタッドを組立形成する工程を図面を参照して説明する。
【００１７】
ベアリングシート４の挿通孔21からボールスタッド３の球頭部15を内部に挿入し、球頭部15にベアリングシート４を取り付ける。そして、このベアリングシート４を取り付けたボールスタッド３の球頭部15を、ハウジング２の開口部６からベアリングシート４とともに挿入する。この後、ハウジング２の開口部６側を開口部６の径寸法がボールスタッド３の球頭部15より小さくなるように内方に向けてかしめ変形し、ボールスタッド３を抜け止め保持して配設しボールジョイント１を組立形成する。
【００１８】
また、この組み立てられたボールジョイント１は、ボールスタッド３の軸部16の図示しない雄ねじ部が他の部材に連結され、ハウジング２の雄ねじ部10がさらに他の部材に連結されて、例えば自動車の懸架装置や操舵装置を構成する。
【００１９】
そして、ボールスタッド３の軸部16と連結された他の部材と、ハウジング２の雄ねじ部10に連結されたさらに他の部材とが相対的に移動することにより、ボールスタッド３が揺動する。このボールスタッド３の軸部16の揺動の際など、ボールスタッド３の軸部16の軸方向に沿った軸部16からの負荷すなわち大きな荷重が加わる場合がある。そして、この荷重は、ベアリングシート４の挿通孔21や通孔22から球頭部15の赤道位置に対応する位置になるに従って、荷重の加わる方向に対して次第に大きな角度となるので、分力によりベアリングシート４に作用する力の大きさが次第に小さくなる。また、荷重が加わる方向側に位置するベアリングシート４の部分は、比較的に肉厚に形成されている。このことから、荷重が作用する大きさに対応して肉厚となるベアリングシート４により、荷重に対応した厚さで効率よく加わる荷重を吸収する。このため、ベアリングシート４の著しい摩耗を防止でき、長期間に亘って所定のプレロードが安定して付与できる。
【００２０】
上述したように、上記実施の形態では、挿通孔21の開口縁側およびハウジング２の底面７に略対向する側である通孔22の開口縁側の位置での厚さ寸法を、ボールスタッド３の球頭部15の赤道位置に対応する位置での厚さ寸法より厚く設定する。このため、ボールスタッド３の軸方向に軸部16から負荷が加わっても、負荷が最も加わる位置のベアリングシート４の厚さ寸法が厚いので、負荷を効率よく吸収でき、著しい摩耗を防止して、長期に亘って所定のプレロードを安定して付与でき、ボールジョイント１の安定した特性が長期に亘って得ることができる。
【００２１】
さらに、ベアリングシート４は、荷重が作用する大きさに対応して肉厚となるように挿通孔21側および通孔22側を球頭部15の赤道部分に対応する部分から次第に肉厚に形成したため、球頭部15の略全面に略均等に所定のプレロードを付与でき、安定した特性を長期間得ることができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態において、自動車の懸架装置や操舵装置などに用いるボールジョイント１について説明したが、玩具や各種工作機械など、いずれの自在継手となるボールジョイントでも対応できる。
【００２３】
また、ボールスタッド３の球頭部15の赤道位置に対応する位置から次第に挿通孔21の開口縁側および通孔22の開口縁側が肉厚となるように形成したが、図２に示す一参考技術のように、挿通孔21や通孔22の開口縁側の部分が段差状に肉厚となるように形成しても同様の作用、効果を得ることができる。
【００２４】
さらに、ベアリングシート４を例えば複数部材にて構成したものでも対応できる。すなわち、例えばベアリングシート４を第１のシート部材と第２のシート部材とにて構成する。そして、第１のシート部材は、軸方向の一端である上端に挿通孔21を開口した略円筒状に形成する。さらに、第１のシート部材の軸方向の他端である下端内周縁に、内方に向けて突出し、先端に向けて次第に肉薄となるように上面が上方に向けて拡径する漏斗状の傾斜部を設ける。また、第２のシート部材は、第１のシート部材の傾斜部に周縁が載置して第１のシート部材の下端を閉塞して組み付けられる凹面皿状に形成する。このように、２つの第１のシート部材および第２のシート部材にて構成されるベアリングシート４を、挿通孔21の開口縁側となる第１のシート部材の挿通孔21の開口縁側が肉厚となるように形成する。このような複数部材にて構成したベアリングシート４でも対応できる。
【００２５】
そして、ベアリングシート４は、通孔22を有しない有底円筒状のものでも対応できる。
【００２６】
また、ハウジング２は、一端に開口部６を開口し他端に底面部８が一体に設けられた構成に限らず、例えば底面部８を一体的に取り付けて開口部６に対向して底面７を形成させる構成でも同様の効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載のボールジョイントのベアリングシートによれば、挿通孔の開口縁側およびハウジングの底面に略対向する側のそれぞれの位置での、ボールスタッドの球頭部の中心位置に対応する位置からみた厚さ寸法を、ボールスタッドの球頭部の赤道位置に対応する位置から次第に厚くする。このため、ボールスタッドの軸部から軸方向に負荷が加わっても、負荷が加わる位置の厚さ寸法が厚いので、負荷を全体的に略均一に効率よく吸収でき、部分的な摩耗を防止して、長期に亘って安定したプレロードを付与できる。
【００２８】
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ベアリングシートを備えるため、請求項１記載の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の一形態におけるボールジョイントを示す断面図である。
【図２】  本発明の一参考技術におけるボールジョイントを示す断面図である。
【図３】  従来例のボールジョイントを示す断面図である。
【符号の説明】
１    ボールジョイント
２    ハウジング
３    ボールスタッド
４    ベアリングシート
６    開口部
７    底面
９    内室
15    球頭部
16    軸部
21    挿通孔
【図１】
0004418117.tif 000002
【図２】
0004418117.tif 000003
【図３】
0004418117.tif 000004