(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状の球頭部（４）と該球頭部（４）から延出する柄部（３）とを有するボールスタッド（２）と、該ボールスタッド（２）の球頭部（４）を包持するベアリング（６）と、該ベアリング（６）を保持するハウジング（１１）とを備えるボールジョイントにおいて、
前記ハウジング（１１）は、アルミニウム材よりなる外カップ（３１）と、該外カップ（３１）の内周側に配置され鉄鋼材よりなる内カップ（４１）とから構成され、
前記ハウジング（１１）は、前記外カップ（３１）の両端端部が前記内カップ（４１）の両端端部に圧入され、その両端端部間に空間を形成する逃げ部（Ｓ２）を設けることを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
前記外カップ（３１）は、閉じた外底部（３２）を有すると共に、前記内カップ（４１）は、閉じた内底部（４２）を有し、
前記ハウジング（１１）は、前記外カップ（３１）の内周側に前記内カップ（４１）が圧入され、該外カップ（３１）の外底部（３２）と該内カップ（４１）の内底部（４２）との間に間隙（Ｓ１）が形成され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】
球状の球頭部（４）と該球頭部（４）から延出する柄部（３）とを有するボールスタッド（２）と、該ボールスタッド（２）の球頭部（４）を包持するベアリング（６）と、該ベアリング（６）を保持するハウジング（１１）とを備えるボールジョイントにおいて、
前記ハウジング（１１）は、アルミニウム材よりなり、閉じた外底部（３２）を有する外カップ（３１）と、該外カップ（３１）の内周側に配置され鉄鋼材よりなり、閉じた内底部（４２）を有する内カップ（４１）とから構成され、
前記ハウジング（１１）は、前記外カップ（３１）の内周側に前記内カップ（４１）が圧入され、該外カップ（３１）の外底部（３２）と該内カップ（４１）の内底部（４２）との間に間隙（Ｓ１）が形成されることを特徴とするボールジョイント。
【請求項４】
前記ハウジング（１１）は、前記外カップ（３１）の両端端部が前記内カップ（４１）の両端端部に圧入され、その両端端部間に空間を形成する逃げ部（Ｓ２）を設けることを特徴とする請求項３に記載のボールジョイント。
【請求項５】
前記ハウジング（１１）は、前記外カップ（３１）内周に軸線に対し垂直に形成される内周突当て面（３３）を有し、前記内カップ（４１）外周に該内周突当て面（３３）に当接する外周突当て面（４３）を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のボールジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車の懸架装置及び操舵装置等に使用されるボールジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の懸架装置及び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きた。このようなボールジョイントは、図５に示す如く、球状の球頭部１０４と球頭部１０４から延出する柄部１０３とを有するボールスタッド１０２と、そのボールスタッド１０２の球頭部１０４を揺動回動自在に包持し、一端にベアリング開口部１０７を有する合成樹脂製のベアリング１０６と、そのベアリング１０６を内包し、一端にハウジング開口部１１４内周側からボールスタッド１０２の柄部１０３を突出させる略カップ状のハウジング１１１と、ハウジング１１１のハウジング開口部１１４内周に配置される環状の抜け止めリング１２２と、ブーツ小開口部１１８がボールスタッド１０２の柄部１０３外周に、ブーツ大開口部１１７がリング外周に装着されるゴム状弾性体からなるブーツ１１６とを備えていた。
【０００３】
ここで、近年自動車の環境への悪影響が問題となり、自動車の燃費向上への取り組みが盛んに行われるようになってきた。そのため、自動車部品の軽量化の要求が高まり、上記ボールジョイント１０１においても、ハウジング１１１に軟質軽量の金属材、例えばアルミニウム材を使用することが増えてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようにアルミニウム材よりなるハウジング１１１を備えたボールジョイント１０１を使用することにより、確かに軽量化につながる。しかし、アルミニウム材は鉄鋼材に比べ強度が低いため、ボールジョイント１０１のハウジング１１１に使用すると、ボールスタッド１０２から受ける荷重によりハウジング１１１が歪み、ボールスタッド１０２にガタツキが発生してしまうということがある。そこでボールスタッド１０２のガタツキを抑制するため、ハウジング１１１の肉厚を厚くすることも考えられる。しかし、ハウジング１１１の肉厚を厚くして強度を高めると、ハウジングの体積が増加し、結局、ボールジョイントの軽量化が充分に達成できないということがある。
【０００５】
従って本発明は上述の如き課題を解決し、軽量かつ強度が高く、更にガタツキの発生を抑えるボールジョイントを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の如き構成である。
【０００７】
本発明は、球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持するハウジングとを備えるボールジョイントにおいて、ハウジングは、アルミニウム材よりなる外カップと、外カップの内周側に配置され鉄鋼材よりなる内カップとから構成され、ハウジングは、外カップの両端端部が内カップの両端端部に圧入され、その両端端部間に空間を形成する逃げ部を設けることを第１の特徴とする。
【０００８】
本発明は、第１の特徴に加え、外カップは、閉じた外底部を有すると共に、内カップは、閉じた内底部を有し、ハウジングは、外カップの内周側に内カップが圧入され、外カップの外底部と内カップの内底部との間に間隙が形成されることを第２の特徴とする。
【０００９】
本発明は、球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持するハウジングとを備えるボールジョイントにおいて、ハウジングは、アルミニウム材よりななり、閉じた外底部を有する外カップと、カップの内周側に配置され鉄鋼材よりなり、閉じた内底部を有する内カップとから構成され、ハウジングは、外カップの内周側に内カップが圧入され、外カップの外底部と内カップの内底部との間に間隙が形成されることを第３の特徴とする。
【００１０】
本発明は、第３の特徴に加え、ハウジングは、外カップの両端端部が内カップの両端端部に圧入され、その両端端部間に空間を形成する逃げ部を設けることを第４の特徴とする。
【００１１】
本発明は、第１乃至第４の特徴に加え、ハウジングは、外カップ内周に軸線に対し垂直に形成される内周突当て面を有し、内カップ外周に内周突当て面に当接する外周突当て面を有することを第５の特徴とする。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例によるボールジョイント１を表す。このボールジョイント１は、球状の球頭部４と、球頭部４から延出し反球頭部側端部に雌ねじ５を有する柄部３からなるボールスタッド２と、ボールスタッド２の球頭部４を揺動回動自在に包持し、一端端部が開口するベアリング開口部７、他端が円弧状に閉じる曲底部９を有するベアリング６と、ベアリング６を内包し、一端にベアリング開口部７側端部が開口するハウジング開口部１４を有するハウジング１１とを備える。
【００１４】
ハウジング１１は、軟質軽量金属材、例えば、アルミニウム材よりなる外カップ３１と、強度を高めるために外カップ３１内周側に配置される硬質金属材、例えば鉄鋼材よりなる内カップ４１より構成される。外カップ３１は、一端開口側端部に軸心側に曲成されるカシメ部１５、他端端部に閉口する外底部３２を有し、外底部３２の内周側には凹状のエア溜り３６が形成される。このエア溜り３６に連続し、軸線に対し略垂直方向に延びる内周突当て面３３がエア溜り３６に隣接して形成される。また内カップ４１は、一端開口側端部に受端部３４、他端端部に閉口する内底部４２を有し、この内底部４２の外周側に、軸線に対し略垂直方向に延び外カップ３１の内周突当て面３３に当接する外周突当て面４３が形成される。そして外カップ３１の内周側に内カップ４１が配置された状態で、外カップ３１の内周突当て面３３が内カップ４１の外周突当て面４３に当接するとともに、外カップ３１のエア溜り３６と内カップ４１の内底部４２との間に間隙Ｓ１、外カップ３１及び内カップ４１の両端端部間に空間を形成する逃げ部Ｓ２が設けられる。更に内カップ４１の受端部３４側内周付近に段状の段部３５が形成され、段部３５には、ベアリング６の外周に形成したフランジ８が着座し、受端部３４には、ハウジング開口部１４内周に配置される環状の抜け止めリング２２の外周に形成した鍔部２３が着座する。
【００１５】
抜け止めリング２２の内周は、所望するベアリング６のベアリング開口部７外周曲率と同一曲率の曲内面２５を有し、その外周には鍔部２３に連続し軸線方向に延びる立壁部２４が形成される。そしてゴム状弾性体からなるブーツ１６の、補強環１９が内部に埋設されるブーツ大開口部１７が抜け止めリング２２の立壁部２４に固定され、補強環２０が内部に埋設され断面コの字状のフェルール２１が装着されるブーツ小開口部１８がボールスタッド２の柄部３外周に固定される。
【００１６】
次に上記ボールジョイント１の組付方法について説明する。
【００１７】
まず図２に示す如く、外カップ３１の内周側に内カップ４１を圧入する。このとき、圧入前の外カップ３１の両端端部内径は内カップ４１の対向する両端端部外径より若干小径に形成されており、圧入時、内カップ４１の両端端部を外カップ３１の両端端部に圧入し、両端端部間に空間を形成する逃げ部Ｓ２を設ける。続いて、ハウジング１１のハウジング開口部１４側から、予めベアリング開口部７付近を軸線に沿って平行に形成したベアリング６を挿入し、ベアリング６の曲底部９をハウジング１１の内周面に、ベアリング６のフランジ８をハウジング１１の段部３５に着座させる。
【００１８】
次に図３に示す如く、ベアリング６のベアリング開口部７側からボールスタッド２の球頭部４を挿入後、ハウジング１１のハウジング開口部１４内周側に抜け止めリング２２を挿入後し、ベアリング６のベアリング開口部７を抜け止めリング２２の曲内面２５に倣って内周側に折曲させるとともに、抜け止めリング２２の鍔部２３をハウジング１１の受端部３４に着座させる。この状態でハウジング１１のカシメ部１５をかしめ加工し、図４に示す如き予備組立体４１を組付ける。
【００１９】
そして最後に、ブーツ１６のブーツ大開口部１７が抜け止めリング２２の立壁部２４に、ブーツ小開口部１８がボールスタッド２の柄部３外周に圧入されて、図１に示す如く、ボールジョイント１の組付が完了する。
【００２０】
よって上述の如きボールジョイントは、ハウジング１１が、アルミニウム材よりなる外カップ３１と、外カップ３１の内周側に配置され鉄鋼材よりなる内カップ４１とから構成されるため、ボールスタッド２からかかる主荷重はアルミニウム製の内カップ４１が受け、鉄製の外カップ３１が受ける荷重を低減できる。
【００２１】
尚、ハウジング１１が、外カップ３１の両端端部が内カップ４１の両端端部に圧入され、その両端端部間に空間を形成する逃げ部Ｓ２を設ける構造とすると、圧入に伴うハウジング１１の軸線垂直方向の寸法変化が、ハウジング開口部１４側端部では抜け止めリング２２によりボールスタッド２の球頭部４への影響が緩和され、内底部４２側端部ではボールスタッド２の球頭部４に対しほとんど影響しない。
【００２２】
また、ハウジング１１が、外カップ３１の内周側に内カップ４１が圧入され、外カップ３１の閉じた外底部３２と内カップ４１の閉じた内底部４２との間に間隙Ｓ１が形成される構造とすると、外カップ３１と内カップ４１との間に発生する密閉空間が広がり、最終的にエアを間隙Ｓ１に封入することがてきるので、内カップ４１圧入に伴うエアの反発力を低減できる。
【００２３】
更に、ハウジング１１が、外カップ３１内周に軸線に対し垂直に形成される内周突当て面３３を有し、内カップ４１外周に内周突当て面３３に当接する外周突当て面４３を有する構造とすると、軸線方向の荷重に対しても内周突当て面３３及び外周突当て面４３で受けることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明のボールジョイントによれば、球状の球頭部と球頭部から延出する柄部とを有するボールスタッドと、ボールスタッドの球頭部を包持するベアリングと、ベアリングを保持するハウジングとを備えるボールジョイントにおいて、ハウジングは、アルミニウム材よりなり、閉じた外底部を有する外カップと、外カップの内周側に配置され鉄鋼材よりなる内カップとから構成されるため、ボールスタッドからかかる主荷重は鉄製の内カップが受け、アルミニウム製の外カップが受ける荷重を低減できるので、軽量かつ強度が高く、ハウジングの歪みにともなうガタツキの発生を抑制できる。
【００２５】
尚、ハウジングが、外カップの両端端部が内カップの両端端部に圧入され、その両端端部間に空間を形成する逃げ部を設ける構造とすると、圧入に伴うハウジングの軸線垂直方向寸法変化が、ハウジング開口部側端部では抜け止めリングによりボールスタッドの球頭部への影響が緩和され、内底部側端部ではボールスタッドの球頭部に対しほとんど影響しないため、所定の揺動・回動のトルクを得ることが出来る。
【００２６】
また、ハウジングが、外カップの内周側に内カップが圧入され、外カップの閉じた外底部と内カップの閉じた内底部との間に間隙が形成される構造とすると、外カップと内カップとの間に発生する密閉空間が広がり、最終的にエアを間隙に封入することができるので、内カップ圧入に伴うエアの反発力を低減でき、内カップをより確実に所定位置に配置できる。
【００２７】
更に、ハウジングが、外カップ内周に軸線に対し垂直に形成される内周突当て面を有し、内カップ外周に内周突当て面に当接する外周突当て面を有する構造とすると、軸線方向の荷重に対しても内周突当て面及び外周突当て面で受けることができるため、軸線方向の耐荷重を高く設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の実施例によるボールジョイントを表す部分断面正面図である。
【図２】  本発明の実施例によるボールジョイントを組付する第一段階を表す断面正面図である。
【図３】  本発明の実施例によるボールジョイントを組付する第二段階を表す断面正面図である。
【図４】  本発明の実施例によるボールジョイントの組付途中の予備組付体を表す部分断面正面図である。
【図５】  従来のボールジョイントを表す部分断面正面図である。
【符号の説明】
２  ボールスタッド
３  柄部
４  球頭部
６  ベアリング
１１  ハウジング
３１  外カップ
３２  外底部
３３  内周突当て面
４１  内カップ
４２  内底部
４３  外周突当て面
Ｓ１  間隙
Ｓ２  逃げ部
【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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