(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッド部の一端側にボール部が形成され、スタッド部の他端側にねじ部が形成され、さらにこれら各部の間にねじ部側に臨む座面部が形成されたボールスタッドと、前記ボール部が摺動自在に嵌合されて前記ボールスタッドをユニバーサルに軸支する軸支部材とを具備し、前記スタッド部が取付部材に挿通され、該取付部材から突出する前記ねじ部にナットが螺合され、該ナットを取付部材に締め付けることにより前記座面部が取付部材に当接して締結されるボールジョイントにおいて、
前記取付部材に当接する前記座面部に、前記ナットの締め付け時にナットとともにボールスタッドが共回りすることを防ぎ、且つナットの緩みを防ぐ共回り防止加工が施され、前記共回り防止加工は、前記取付部材に食い込む突起の形成であって、
前記突起は、前記座面部の周縁部に円周方向に沿って複数配置され、かつ、その平面視および側面視において尖った先端が前記座面部の軸心に向かって延びる三角錐状であり、
前記ナットの締め付けトルクの規定値が４０〜６０Ｎ・ｍであり、
前記突起の高さは０．０３〜０．１２ｍｍであることを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
スタッド部の一端側にボール部が形成され、スタッド部の他端側にねじ部が形成され、さらにこれら各部の間にねじ部側に臨む座面部が形成されたボールスタッドと、前記ボール部が摺動自在に嵌合されて前記ボールスタッドをユニバーサルに軸支する軸支部材とを具備し、前記スタッド部が取付部材に挿通され、該取付部材から突出する前記ねじ部にナットが螺合され、該ナットを取付部材に締め付けることにより前記座面部が取付部材に当接して締結されるボールジョイントにおいて、
前記取付部材に当接する前記座面部に、前記ナットの締め付け時にナットとともにボールスタッドが共回りすることを防ぎ、且つナットの緩みを防ぐ共回り防止加工が施され、前記共回り防止加工は、前記取付部材に対する摩擦抵抗力を増大させる粗面加工であり、
前記ナットの締め付けトルクの規定値が８０〜１００Ｎ・ｍであり、
前記粗面加工により得られた粗面の面粗度はＲａ２．０〜５．０であることを特徴とするボールジョイント。
【請求項３】
スタッド部の一端側にボール部を形成し、スタッド部の他端側にねじ部を形成し、さらにこれら各部の間にねじ部側に臨む座面部を形成したボールスタッドと、前記ボール部が摺動自在に嵌合されて前記ボールスタッドをユニバーサルに軸支する軸支部材とを具備し、前記スタッド部が取付部材に挿通され、該取付部材から突出する前記ねじ部にナットが螺合され、該ナットを取付部材に締め付けることにより前記座面部が取付部材に当接して締結されるボールジョイントの製造方法において、
前記取付部材に当接する前記座面部に、前記ナットの締め付け時にナットとともにボールスタッドが共回りすることを防ぎ、且つナットの緩みを防ぐ共回り防止加工をショットピーニングにより施し、前記共回り防止加工は、前記取付部材に対する摩擦抵抗力を増大させる粗面加工であり、前記ナットの締め付けトルクの規定値が８０〜１００Ｎ・ｍであり、
粗面加工により粗面の表面面粗度をＲａ２．０〜５．０とすることを特徴とするボールジョイントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用スタビライザの接続部に用いられるボールジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のボールジョイントとしては、特開平８−２８４９４８号公報に開示されるように、ボールスタッドの一端部のボール部をボールシートに摺動自在に嵌合してボールスタッドをユニバーサルに軸支した構成となっている。そして取付部材に固定するには、ねじ部が形成されたボールスタッドの先端側を取付部材に貫通させ、ねじ部にナットをねじ込んで締め付けることにより、ボールスタッドに形成された座面部とナットで取付部材を挟んで締結するようになっている。
【０００３】
ところで、ナットを締め付けてボールスタッドを取付部材に固定する際、ボールスタッドはボールシートに対して回転自在であることから、ナットの回転トルクが取付部材に対する座面部の摩擦抵抗力を上回ると、ナットとともにボールスタッドが回転する共回りが生じ、締め付けができなくなる。従来では、ボールスタッドの先端面に形成した六角穴に六角レンチを嵌めてボールスタッドを規制することによりナットの締め付けを可能としていたが、これでは締め付け作業が煩雑になるという不満が生じていた。そこで、上記公報では、座面部と取付部材との間に、座面部よりも面積の大きな共回り防止プレートを挟み、この共回り防止プレートにより取付部材に対する摩擦抵抗力を増大させて共回りを防止する提案がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、共回り防止プレートを用いると、部品点数の増加や、これに伴う組み立て作業の煩雑さを招くことになる。また、取付部材と共回り防止プレートの互いの当接面の面粗度の状態によっては摩擦抵抗力の増大が僅かで、確実に共回りを防止することができない場合があることが想定される。
【０００５】
よって本発明は、部品点数の増加ならびに組み立て作業の煩雑さを招くことなくボールスタッドの共回りを確実に防止することができるボールジョイントを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のボールジョイントは、スタッド部の一端側にボール部が形成され、スタッド部の他端側にねじ部が形成され、さらにこれら各部の間にねじ部側に臨む座面部が形成されたボールスタッドと、ボール部が摺動自在に嵌合されてボールスタッドをユニバーサルに軸支する軸支部材とを具備し、スタッド部が取付部材に挿通され、該取付部材から突出するねじ部にナットが螺合され、該ナットを取付部材に締め付けることにより座面部が取付部材に当接して締結されるボールジョイントにおいて、取付部材に当接する座面部に、ナットの締め付け時にナットとともにボールスタッドが共回りすることを防ぎ、且つナットの緩みを防ぐ共回り防止加工が施され、共回り防止加工は、取付部材に食い込む突起の形成であって、突起は、座面部の周縁部に円周方向に沿って複数配置され、その平面視および側面視において尖った先端が座面部の軸心に向かって延びる三角錐状をなし、ナットの締め付けトルクの規定値が４０〜６０Ｎ・ｍである場合に、突起の高さを０．０３〜０．１２ｍｍとすることを特徴としている。
【０００７】
本発明のボールジョイントによれば、ボールスタッドの座面部に共回り防止加工が施されているので、ナットの締め付け時に共回り防止加工が取付部材に作用し、ナットとともにボールスタッドが共回りすることが防止される。したがって、部品点数の増加ならびに組み立て作業の煩雑さを招くことなくボールスタッドの共回りを確実に防止することができる。
【０００８】
本発明に係る共回り防止加工は、締結状態で取付部材に食い込む突起の形成である。この場合、ナットを締め付けて座面部が取付部材に締結されると、突起が取付部材に食い込みボールスタッドの共回りが防止される。突起は取付部材に食い込みやすい鋭利な三角錐状であり、取付部材に塗装が施されている場合には塗膜に食い込む状態で十分に共回りが防止される。突起の高さに関しては、低すぎると共回り防止効果が薄れ、高すぎると共回りは防止されるものの緩みが発生するので、適度な高さが求められる。例えば締め付けトルクの規定値が４０〜６０Ｎ・ｍとされるナットを用いる場合、この締め付けトルクに対応する突起の高さとしては、０．０３〜０．１２ｍｍが適当である。
【０００９】
また、他の共回り防止加工の態様としては、取付部材に対する摩擦抵抗力を増大させる粗面加工が挙げられる。粗面加工は面粗度を上げることであり、その面粗度は、Ｒａ２．０〜５．０である。粗面加工の方法としては、ショットピーニング等が好適に採用される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、車両用スタビライザの接続部に用いられるボールジョイントを示している。一実施形態に係るこのボールジョイント１は、ボールスタッド１０と、このボールスタッド１０をユニバーサルに軸支する軸支部材２０とを主体として構成され、板状の取付部材４０に固定されている。
【００１１】
図２に示すように、ボールスタッド１０は、円柱状のスタッド部１１の一端部にボール部１２が形成されたもので、スタッド部１１の軸方向中間部には鍔部１３が形成され、さらにスタッド部１１の鍔部１３から先端側、すなわちボール部１２とは反対側の周面には、ねじ部１４が形成されている。軸支部材２０は、ボールシート２１と、ボールシート２１が圧入されてこのボールシート２１を収容するハウジング２２とから構成されている。図１に示すように、ボールシート２１は、上端縁に鍔部２１ａを有する有底円筒状であり、その内部には球面座２１ｂが形成されている。ボールシート２１は、ポリアセタールやポリブチレンテレフタレート等の硬質樹脂で成形されている。ハウジング２２も上端縁に鍔部２２ａを有する有底円筒状で、その外周壁にはハウジング２２の径方向に延びるサポートバー２３の一端が固着されている。
【００１２】
図１に示すように、ボールスタッド１０のボール部１２は、ボールシート２１の球面座２１ｂに摺動自在に嵌合されており、これによってボールスタッド１０は、ボールシート２１に対しボール部１２を中心としてユニバーサルに、すなわち首振り回転および軸回り回転自在に軸支されている。図１の符号３０は笠状のダストカバーであり、このダストカバー３０は、大径側の端縁がボールシート２１の鍔部２１ａとハウジング２２の鍔部２２ａとの間に挟まれて固定され、小径側の端縁がボールスタッド１０の鍔部１３に掛止されており、これによってボールシート２１の内部を覆っている。
【００１３】
図１に示すように、ボールジョイント１１は、ねじ部１４が形成されたボールスタッド１０の先端部を取付部材４０に形成された透孔４０ａに通し、ねじ部１４にナット５０をねじ込んで取付部材４０に締め付けることにより、ボールスタッド１０の鍔部１３とナット５０で取付部材４０を挟んで締結される。この固定状態では、鍔部１３のねじ部１４側に臨むリング状の座面部１３ａが取付部材４０に当接するが、この座面部１３ａには、図２に示すように、ナット５０の締め付け時にボールスタッド１０が共回りすることを防止する複数の突起１５が形成されている。
【００１４】
図３に示すように、複数の突起（この場合突起は６個）１５は座面部１３ａの外周縁に沿って等間隔おきに形成され、全体として放射状に配列されている。突起１５は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、平面視が縦に長い二等辺三角形状、側面視が直角三角形状を呈する三角錐状であり、最も高くて平面視した場合の短い底辺部が座面部１３ａの周縁に沿い、先端が座面部１３ａの軸心に向かって延びている。突起１５の寸法は、例えばボールスタッド１０のねじ部１４がＭ１０、ボール部１２が１６ｍｍφ、座面部１３ａの外径が１６．５ｍｍである場合、突起１５の高さは０．０３〜０．１２ｍｍ程度、長さは２ｍｍ程度とされる。
【００１５】
上記ボールジョイント１によれば、図１に示すように取付部材４０に固定するためにナット５０を締め付けると、ボールスタッド１０の鍔部１３の座面部１３ａに形成された複数の突起１５が取付部材４０に食い込み、これによってボールスタッド１０の共回りが防止される。取付部材４０に塗装が施されている場合には、突起１５が塗膜に食い込む状態で十分に共回りが防止される。本実施形態では、共回り防止用の新たな部材を用いることなく、鍔部１３の座面部１３ａに突起１５を形成することで共回りの防止を達成することができる。したがって、部品点数の増加ならびに組み立て作業の煩雑さを招くことなくボールスタッド１０の共回りを確実に防止することができる。
【００１６】
次に、図５を参照して本発明の他の実施形態を説明する。
本実施形態では、鍔部１３の座面部１３ａに上記突起１５を形成する代わりに、図５に示すように、座面部１３ａに対しショットピーニング等の方法で粗面加工１６を施し、面粗度を上げている。このように座面部１３ａを粗面加工すると、取付部材４０に対する座面部１３ａの摩擦抵抗力が増大し、ナット５０の締め付け時のボールスタッド１０の共回りが防止される。なお、座面部１３ａの面粗度は、例えば面粗度Ｒａが０．５〜１．５程度で共回りが生じていたならば、Ｒａを２．０以上に粗面加工することにより共回りを確実に防止することができる。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
（１）突起の形成
図２に示したボールスタッド１０と同様で材質がＳ３０Ｃ〜Ｓ４５Ｃ相当の鋼製のボールスタッドの鍔部の座面部に、図３および図４で示した形状および配列の突起を、高さを０．０１〜０．１６ｍｍの範囲で種々変えて形成した。突起は、ボールスタッドの成形時と同時に鍛造で形成した。これらボールスタッドを図１に示すように取付部材にナットで締結し、ボールスタッドに共回りが発生した時点での締め付けトルクを調べた。なお、ナットがねじ込まれるねじ部はＭ１０であり、突起が食い込む取付部材の表面はカチオン樹脂の電着塗装が厚さ２０±１０μｍで施されていた。
【００１８】
図６は、突起の高さと共回り発生トルクの関係を示している。Ｍ１０のねじ部の締め付けトルクの規定値は４０〜６０Ｎ・ｍであり、上限の６０Ｎ・ｍでも共回りが発生しない突起の高さとしては、約０．０３ｍｍが確保されていればよいことが判る。また、安全を見越して締め付けトルクを上限の６０Ｎ・ｍの２倍、つまり１２０Ｎ・ｍとしても共回りが発生しない突起の高さは約０．１２ｍｍである。しかしながら、突起の高さをこれ以上とするとナットが緩むことが懸念されるので、この場合の突起の高さは０．０３〜０．１２ｍｍが好適とされる。
【００１９】
（２）粗面加工
図２に示したボールスタッド１０と同様の鋼製のボールスタッド（ねじ部はＭ１２）の鍔部の座面部に、突起を形成する代わりにショットピーニングによって面粗度Ｒａを０付近から５．０の範囲で種々変えて粗面加工した。これらボールスタッドを上記と同様にして取付部材にナットで締結し、ボールスタッドに共回りが発生した時点での締め付けトルクを調べた。
【００２０】
図７は、面粗度と共回り発生トルクの関係を示している。Ｍ１２のねじ部の締め付けトルクの規定値は８０〜１００Ｎ・ｍであり、これに応じて共回りが発生しない面粗度としては、Ｒａが２．０以上確保されていればよいことが判る。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、取付部材に当接するボールスタッドの座面部に共回り防止加工を施したので、部品点数の増加ならびに組み立て作業の煩雑さを招くことなくボールスタッドの共回りを確実に防止することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るボールジョイントを示す縦断面図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係るボールジョイントを構成するボールスタッドの側面図である。
【図３】  図２のIII−III線矢視断面図である。
【図４】  本発明の一実施形態に係る突起が形成されたボールスタッドの座面部の（ａ）一部平面図、（ｂ）一部側面図である。
【図５】  本発明の他の実施形態を示すボールスタッドの横断面図である。
【図６】  本発明の実施例に係る突起の高さと共回り発生トルクの関係を示す線図である。
【図７】  本発明の実施例に係る面粗度と共回り発生トルクの関係を示す線図である。
【符号の説明】
１…ボールジョイント、１０…ボールスタッド、１１…スタッド部、
１２…ボール部、１３ａ…座面部、１４…ねじ部、１５…突起、
１６…粗面加工、２０…軸支部材、４０…取付部材、５０…ナット。
【図１】
0004020607.tif 000002
【図２】
0004020607.tif 000003
【図３】
0004020607.tif 000004
【図４】
0004020607.tif 000005
【図５】
0004020607.tif 000006
【図６】
0004020607.tif 000007
【図７】
0004020607.tif 000008