(57)【要約】【課題】樹脂シートがボールスタッドによって引き伸ばされないようにし、ハウジングの開口部にあるエッジによって樹脂シートが切断されないようにする。【解決手段】一端に球形状の球頭部４１を有するボールスタッド４０と、球頭部４１を覆うカップ形状の樹脂シート３０と、樹脂シート３０および球頭部４１を収容するカップ形状の収容室２１を有し、この収容室２１の開口側をかしめて小径としたハウジング２０とを備え、樹脂シート３０の内周面３０ａに対し球頭部４１の外周面４１ａが摺接することにより、ボールスタッド４０を前記ハウジング２０に対し、傾動回転可能に連結したボールジョイントにおいて、樹脂シート３０の収容室２１の開口側の一端面から樹脂シート３０の内周面３０ａに沿って板状で金属製の補強部材６０を埋設し、この補強部材６０にハウジング２０の軸方向に樹脂シート３０と係合する係合部６３を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に球形状の球頭部を有するボールスタッドと、前記球頭部を覆うカップ形状の樹脂シートと、前記樹脂シートおよび前記球頭部を収容するカップ形状の収容室を有し、この収容室の開口側をかしめて小径としたハウジングとを備え、前記樹脂シートの内周面に対し前記球頭部の外周面が摺接することにより、前記ボールスタッドを前記ハウジングに対し、傾動回転可能に連結したボールジョイントにおいて、
前記樹脂シートの前記収容室の開口側の一端面から樹脂シートの内周面に沿って板状で金属製の補強部材を埋設し、この補強部材に前記ハウジングの軸方向に前記樹脂シートと係合する係合部を設けたことを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
前記係合部は、前記樹脂シートの内周面に対し直角に設けられた係合突起であることを特徴とする請求項１に記載のボールジョイント。
【請求項３】
前記係合部は、前記樹脂シートの内周面に対し直角方向に穿孔された係合穴であることを特徴とする請求項１に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、自動車のボールジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のボールジョイントは、図７（特許文献１）に示すように、一端に球頭部１０１を有するボールスタッド１００と、前記球頭部１０１を覆う樹脂シート１１０と、前記樹脂シート１１０を介して前記ボールスタッド１００を傾動可能に連結したハウジング１２０とからなっている。前記ボールスタッド１００は、自動車のタイヤ側に連結され、前記ハウジング１２０は、タイヤの向きを変える動力舵取装置に連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２７３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記動力舵取装置によりタイヤの向きを変える際、前記ハウジング１２０に対して、前記ボールスタッド１００を傾動させる力以外に、前記ハウジング１２０の軸線方向に前記ボールスタッド１００を引っ張る力が作用する。前記ボールスタッド１００を引っ張る力が余りにも大きいと、前記樹脂シート１１０が点線Ｎで示す状態まで引き伸ばされ、前記ハウジング１２０の開口部にあるエッジ１２１によって前記樹脂シート１１０が切断される恐れがあった。本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、前記樹脂シート１１０が前記ボールスタッドによって引き伸ばされないようにし、前記ハウジング１２０の開口部にあるエッジ１２１によって樹脂シート１１０が切断されないようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、一端に球形状の球頭部を有するボールスタッドと、前記球頭部を覆うカップ形状の樹脂シートと、前記樹脂シートおよび前記球頭部を収容するカップ形状の収容室を有し、この収容室の開口側をかしめて小径としたハウジングとを備え、前記樹脂シートの内周面に対し前記球頭部の外周面が摺接することにより、前記ボールスタッドを前記ハウジングに対し、傾動可能に連結したボールジョイントにおいて、前記樹脂シートの前記収容室の開口側の一端面から樹脂シートの内周面に沿って板状で金属製の補強部材を埋設し、この補強部材に前記ハウジングの軸方向に前記樹脂シートと係合する係合部を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
この構成によれば、樹脂シートを引き伸ばそうとする力は、係合部を介して金属製の補強部材にも作用するので、樹脂シートが引き伸ばされることが無くなり、樹脂シートが切断される恐れがない。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記係合部が、前記樹脂シートの内周面に対し直角に設けられた係合突起であることを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、補強部材の強度を高めながら、補強部材と樹脂シートを一体化できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記係合部が、前記樹脂シートの内周面に対し直角方向に穿孔された係合穴であることを特徴とするものである。
【００１０】
この構成によれば、薄肉の樹脂シート内に補強部材を完全に埋設することが可能となり、ハウジングから樹脂シートにかかる力が分散され、樹脂シートと補強部材の境目から樹脂シートが破断する恐れがない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、樹脂シートを引き伸ばそうとする力は、係合部を介して金属製の補強部材にも作用するので、樹脂シートが引き伸ばされることが無くなり、樹脂シートが切断される恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における樹脂シートを適用したボールジョイントの断面図
【図２】本発明の実施形態における樹脂シートを成形する射出成形金型の断面図
【図３】本発明の実施形態における溝部分で断面した樹脂シートの断面図
【図４】本発明の実施形態における補強部材の展開図
【図５】本発明の他の実施形態における溝部分で断面した樹脂シートの断面図
【図６】本発明の他の実施形態における補強部材の展開図
【図７】従来のボールジョイントの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態を、図１乃至図４にもとづいて説明する。図１は、樹脂シートを適用したボールジョイントの断面図、図２は、樹脂シートを成形する射出成形金型の断面図、図３は、溝部分で断面した樹脂シートの断面図、図６は、補強部材の展開図である。
【００１４】
図１に示すボールジョイント１０は、動力舵取装置とタイヤのハブ間に取付けられる。前記ボールジョイント１０は、前記動力舵取装置のラック軸９０に螺合固定されるハウジング２０、前記ハウジング２０のカップ形状の収容室２１に収容される樹脂シート３０、カップ形状の樹脂シート３０に収容されるボールスタッド４０とからなり、前記ハウジング２０とボールスタッド４０は、前記樹脂シート３０を介して傾動かつ回転可能に連結されている。
【００１５】
前記ボールスタッド４０は、一端に球形状の球頭部４１を有し、この球頭部４１の外周面４１ａが前記樹脂シート３０の内周面３０ａに摺動可能に接触するようになっている。前記ボールスタッド４０の他端は、前記タイヤのハブ側に連結されている。前記ハウジング２０は、２点鎖線に示す状態から実線で示す状態までかしめられる。即ち、前記ハウジング２０の一端が２点鎖線に示す大径から実線に示す小径となるようにかしめられる。このかしめによって、前記樹脂シート３０もかしめられ前記ハウジング２０に対する前記ボールスタッド４０の抜けが防止される。
【００１６】
前記樹脂シート３０にはこれ自体の伸びを防止する補強部材６０が埋設され、この補強部材６０は板状で金属製からなっている。補強部材６０は、樹脂シート３０のボールスタッド４０側の端面から球頭部４１の傾動中心Ｐを越えた位置まで、樹脂シート３０の内周面３０ａに沿って埋設されている。
【００１７】
図３に示すように前記樹脂シート３０は、穴３１を有する底部３２、前記底部３２に連続して形成されたテーパ状のテーパ部３３、前記テーパ部３３に連続して形成された円筒状の円筒部３４からなる。前記樹脂シート３０の内周面３０ａには、前記球頭部４１が摺動可能に摺接する摺動面３５、円周上４箇所で軸方向に形成された軸方向溝３６、テーパ部３３と円筒部３４の境目で円周方向に形成された環状溝３７が形成されている。前記軸方向溝３６と前記環状溝３７にグリースが保持され、前記ボールスタッド４０の傾動動作および回転動作に伴って前記摺動面３５へグリースが供給されるようになっている。
【００１８】
図４は、前記樹脂シート３０に埋設される補強部材６０の展開図であり、補強部材６０は、環状部６１と、環状部６１の複数箇所でこれに対し直交する方向に延びる補強部６２と、補強部６２の両端でこれに対し直交する方向に延びる係合突起６３とからなっている。
【００１９】
板状の金属部材をプレス等で切り抜き、溶接等で係合突起６３を形成することで補強部材６０が作られるようになっている。この補強部材６０を輪状になるようにプレス等により折り曲げ加工され、続いて環状部６１の両端６１ａ、６１ｂを溶接等で連結することにより、輪状の補強部材６０が製作されるようになっている。こうして作られた輪状の補強部材６０が樹脂シート３０に埋設される。樹脂シート３０に補強部材６０が埋設されると、前記係合突起６３は、補強部６２に対し径方向内周側と外周側へ突出した形となり、補強部材６０の両端にある係合突起６３のうち、一方の係合突起６３が樹脂シート３０の端面に露出した形となり、他方の係合突起６３の外周側が樹脂シート３０の外周に露出した形となる。
【００２０】
前記樹脂シート３０は、図２に示す射出成形金型５０によって成形される。射出成形金型５０は、固定金型５１、この固定金型５１に対し接近離間する可動金型５２からなっている。前記固定金型５１と前記可動金型５２間には、前記樹脂シート３０と同形状の空間、すなわちキャパシティ５３が形成されている。
【００２１】
前記固定金型５１には、前記樹脂シート３０の底部３２、テーパ部３３、円筒部３４を形成するカップ形状の内周面５１ａが形成されている。
【００２２】
前記可動金型５２には、前記樹脂シート３０の穴３１を形成する小径円柱部５２ａ、前記樹脂シート３０の前記テーパ部３３の半球状の内周面を形成する半球部５２ｂ、前記樹脂シート３０の前記円筒部３４の筒状の内周面を形成する大径円柱部５２ｃが連続して形成されている。
【００２３】
前記半球部５２ｂと前記大径円柱部５２ｃの外周面には、前記軸方向溝３６を形成する軸方向突起５２ｄが、円周上４箇所で前記可動金型５２の離脱方向Ｎに形成されている。また前記半球部５２ｂと前記大径円柱部５２ｃの境目の外周面には、前記樹脂シートの前記環状溝３７を形成する環状突起５２ｅが形成されている。前記軸方向突起５２ｄは、前記半球部５２ｂの前記小径円柱部５２ａ側の一端から前記大径円柱部５２ｃの前記半球部５２ｂと反対側の一端まで形成され、途中で前記環状突起５２ｅにより分断されている。
【００２４】
前記射出成形金型５０には、２つのキャパシティ５３が形成されている。後述する一つのノズル５８から２つのキャパシティ５３に溶融樹脂を供給するために、固定金型５１の２つのキャパシティ５３間に可動金型５２の離脱方向Ｎにメインランナー５３が形成され、メインランナー５３に対し直交する方向に分岐ランナー５４、５５が固定金型５１と可動金型５２間に形成されている。各分岐ランナー５４、５５の先端に先細り形状のゲート５６、５７を形成され、ゲート５６、５７は２つのキャパシティ５３に開口している。前記ゲート５６、５７は、樹脂シート３０の円筒部３４のテーパ部３３側に相当する箇所に開口している。即ち、ゲート５６、５７は、溶融樹脂の流れが阻害されないように、補強部材６０を避けた位置に開口している。
【００２５】
前記分岐ランナー５４、５５とゲート５６、５７を形成する関係上、可動金型５２には、２つのキャパシティ５３間で固定金型５１側へ盛り上がった成形部５２ｆが形成され、この成形部５２ｆに樹脂シート３０の一部の円筒部３４を形成する内周面５２ｇが形成されている。
【００２６】
射出成形機は、ノズル５８を有し、このノズル５８は前記メインランナー５３に対応する位置に設けられている。
【００２７】
次に、上述した実施形態の構成にもとづいて、本実施形態の動作について説明する。
【００２８】
まず、輪状の補強部材６０を製作する動作を説明する。板状の金属部材をプレス等で切り抜き、溶接等で係合突起６３を形成することで図４に示す補強部材６０が作られる。この板状の補強部材６０を輪状になるようにプレス等により折り曲げ加工され、続いて環状部６１の両端６１ａ、６１ｂを溶接等で連結することにより、輪状の補強部材６０が製作される。
【００２９】
続いて、樹脂シート３０を製作する動作を説明する。輪状の補強部材６０を可動金型５２の大径円柱部５２ｃに嵌め込む。このとき、軸方向突起５２ｄと補強部６２が対応しないよう位相をずらして嵌め込むのが望ましい。こうすれば、係合突起６３の内周が、樹脂シート３０の内周面３０ａに露出することが避けられる。
【００３０】
前記固定金型５１に対し前記可動金型５２を押付け、前記固定金型５１と前記可動金型５２間に前記キャパシティ５３を形成する。前記ノズル５８を前記メインランナー５３へ接近させ、前記射出成形機の図略の押し出し装置から前記ノズル５８へ溶融した樹脂を供給する。これによって、前記ノズル５８から前記メインランナー５３、分岐ランナー５４、５５、ゲート５６、５７を介して前記キャパシティ５３へ溶融した樹脂が注入される。
【００３１】
樹脂が冷えて固まると、前記固定金型５１に対し前記可動金型５２が離間し、前記射出成形金型５０から、前記樹脂シート３０と、前記メインランナー５３、分岐ランナー５４、５５、ゲート５６、５７部分が冷えて固まった樹脂が取り出される。樹脂シート３０からメインランナー５３、分岐ランナー５４、５５、ゲート５６、５７部分の樹脂を切除する。前記樹脂シート３０には、前記軸方向突起５２ｄによって前記軸方向溝３６が、前記環状突起５２ｅによって前記環状溝３７が、前記凹み５２ｆによって前記凸部３８が形成される。樹脂シート３０内に補強部材６０が埋設される。補強部材６０の係合突起６３が樹脂シート３０の端面に剥き出した状態となる。
【００３２】
こうして作られた樹脂シートは、ハウジング２０に組み込まれ、ハウジング２０は、図１の２点鎖線に示す状態から実線に示す状態までかしめられる。このとき、樹脂シート３０も同時にかしめられる。
【００３３】
ハウジング２０に対してボールスタッド４０を傾動および回転させると、球頭部４１の外周面４１ａが樹脂シート３０の内周面３０ａ上を摺動する。前記ハウジング２０の軸線方向に前記ボールスタッド４０を引っ張る力が作用した場合、球頭部４１で樹脂シート３０を引き伸ばそうとする。引き伸ばし方向に係合突起６３と樹脂シート３０が係合しているので、引き伸ばそうとする力は、補強部材６０にも作用し、補強部材６０が引き伸ばされない限り樹脂シート３０の引き伸ばしを防止できる。よって、引き伸ばし部分が無いので、ハウジング２０のエッジで樹脂シート３０が切断される恐れがない。また、補強部６２に対し係合突起６３が直角に設けられているので、補強部材６０の強度が高められ、しいては樹脂シート３０の強度が高められる。
【００３４】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００３５】
上述した実施形態は、図４に示すように補強部６２の両端に係合突起６３を設けた例について述べたが、他の実施形態として、図６に示すように環状部７１と補強部７２に複数の係合穴７３を穿孔しても良い。板状の金属部材をプレス等で切り抜くことにより、図６に示す板状の補強部材７０が作られる。この板状の補強部材７０を輪状となるようにプレス等により折り曲げ加工し、環状部７１の両端７１ａ、７１ｂを溶接等で連結する。輪状の補強部材７０を補強部材６０と同様に可動金型５２の大径円柱部５２ｃに嵌め込む。キャパシティ５３へ溶融した樹脂を流し込むことにより、図５に示すような樹脂シート３０が作られる。この場合、係合穴７３に樹脂シート３０の樹脂が入り込み、前記ハウジング２０の軸線方向に前記ボールスタッド４０を引っ張る力が作用した場合、球頭部４１で樹脂シート３０を引き伸ばそうとする。引き伸ばし方向に係合穴７３と樹脂シート３０が係合しているので、引き伸ばそうとする力が金属製の補強部材７０に作用し、補強部材７０が引き伸ばされない限り、樹脂シート３０の引き伸ばしを防止できる。よって、引き伸ばし部分が無いので、ハウジング２０のエッジで樹脂シート３０が切断される恐れがない。
【００３６】
また、径方向に突出した係合突起６３が無い分だけ、補強部材７０を端面を除いて樹脂シート３０内に完全に埋設させることができる。ハウジング２０から樹脂シート３０にかかる力は、樹脂シートの樹脂部分で分散されるので、樹脂シート３０と補強部材７０の境目から破断する恐れがない。
【符号の説明】
【００３７】
２０：ハウジング、２１：収容室、３０：樹脂シート、３０ａ：内周面、４０：ボールスタッド、４１：球頭部、４１ａ：外周面、６０：補強部材、６３：係合突起（係合部）、７０：補強部材、７３：係合穴（係合部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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