(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）を包持する合成樹脂製のベアリング（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、
ボールジョイント組立前、前記ハウジング（１１）は、内径が前記ベアリング（６）の外径より小径に形成されると共に、内周面に凹部（１３）が形成され、
前記ベアリング（６）の肉厚は、組み立てられた状態における前記ハウジング（１１）の内径と前記球頭部（４）の外径との径差より大きく形成され、
ボールジョイント組立により、前記ベアリング（６）の開口部（７）を内周側に折曲させ、その後、加熱処理を施し、ベアリング（６）を軟化させ、ベアリング（６）の外周面を前記ハウジング（１１）の凹部（１３）内に変形させることにより、変形させたベアリング（６）の外周面と反対側の内周面に緩やかに凹む曲凹部（６ａ）が形成され、
前記球頭部（４）と該ベアリング（６）の緩やかに凹む曲凹部（６ａ）との間に空間（Ｓ）が形成されて、該空間（Ｓ）は、グリスを充填するグリス溜まりとなることを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
前記ハウジング（１１）の凹部（１３）は、周状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。
【請求項３】
前記ハウジング（１１）の凹部（１３）は、非連続の状態に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のボールジョイント。
【請求項４】
前記ハウジング（１１）の凹部（１３）は、前記球頭部（４）の赤道線よりハウジング開口部（１４）側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３記載のボールジョイント。
【請求項５】
前記ハウジング（１１）の凹部（１３）は、前記球頭部（１３）の赤道線より反ハウジング開口部側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４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１０１は、図１０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が抜け止めリング１２２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】
このようなボールジョイント１０１は、ボールスタッド１０２の球頭部１０４がベアリング１０６内で滑らかに揺動・回動するようにベアリング１０６の内周面にグリスが塗布されている。しかし、ベアリング１０６の内径と球頭部１０４の外径とは略同一であるため、球頭部１０４をベアリング１０６内に圧入したときにベアリング１０５内に塗布されたグリスが球頭部１０４に押圧されてベアリング開口１０７から外部へと漏出する。そのためベアリング１０６内のグリスが減少して必要十分な量が得られず、球頭部１０４が滑らかに揺動・回動できなくなるということがあった。また、ボールジョイント１０１は、ボールスタッド１０２の揺動及び回動のトルクがベアリング１０６から受ける荷重に影響されるが、ボールスタッド１０２の球頭部１０４にベアリング１０６の内周面全面が当接するので、球頭部１０４がベアリング１０６内周面全面から荷重を受けるため、揺動及び回動のトルクが全体に高くなってしまうということがある。
【０００４】
そこで、図１１に示すボールジョイント２０１の如くベアリング２０６の内周面に周状の溝であるベアリング凹部２０９を形成し、グリス溜まりとすることが考えられる。しかし、予めベアリング２０６の内周面にベアリング凹部２０９を形成すると図１２に示す如くベアリング２０６内周面と球頭部２０４との接触部によりグリスの流出が妨げられるため、ベアリング凹部２０９の中にだけグリスが溜まり、グリスを広い範囲に亘って潤滑させることができないということがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明は上述の如き課題を解決し、潤滑性に優れ、揺動及び回動のトルクを低く設定でき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】
１  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合成樹脂製のベアリングと、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、ボールジョイント組立前、ハウジングは、内径がベアリングの外径より小径に形成されると共に、内周面に凹部が形成され、ベアリングの肉厚は、組み立てられた状態におけるハウジングの内径と球頭部の外径との径差より大きく形成され、ボールジョイント組立により、ベアリングの開口部を内周側に折曲させ、その後、加熱処理を施し、ベアリングを軟化させ、ベアリングの外周面をハウジングの凹部内に変形させることにより、変形させたベアリングの外周面と反対側の内周面に緩やかに凹む曲凹部が形成され、球頭部とベアリングの緩やかに凹む曲凹部との間に空間が形成されて、空間は、グリスを充填するグリス溜まりとなる。
【０００８】
２  ハウジングの凹部は、周状に形成されている。
【０００９】
３  ハウジングの凹部は、非連続の状態に形成されている。
【００１０】
４  ハウジングの凹部は、球頭部の赤道線よりハウジング開口部側に形成されている。
【００１１】
５  ハウジングの凹部は、球頭部の赤道線より反ハウジング開口部側に形成されている。
【００１２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１乃至図９に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の第一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３８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４８に受端部４４、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。更に内カップ４１の受端部４４側内周付近に段状の段部４５が形成され、段部４５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４４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】
また、ハウジング１１の内カップ４１内径はベアリング６の外径よりやや小径に形成され、内カップ４１の内周面には、ボールスタッド２の球頭部４の中心を通る赤道線より内底部４２側に周状の溝である凹部１３が２本形成されており、ベアリング６の外周面はハウジング１１の凹部１３内に変形している。また、ハウジング１１の凹部１３と軸線垂直方向同位置にはボールスタッド２の球頭部４とベアリング６との間に図２に示す如く空間Ｓが形成されている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
まず図３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。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。このとき、ハウジング１１の内径はベアリング６の外径よりやや小径に形成されているので、ハウジング１１内に挿入されたベアリング６はやや縮径される。
【００１９】
次に図４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４４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５に示す如き予備組立体５１を組付ける。この予備組立体５１は、ハウジング１１の内カップ４１の内径がベアリング６の外径よりやや小径に形成されており、また、ベアリング６の肉厚は組み立てられた状態におけるハウジング１１の内カップ４１の内径と球頭部４の外径との径差より大きく形成されている。さらにベアリング６のベアリング開口部７は抜け止めリング２２により内周側に折曲形成されているので、ベアリング６は、図６に示す如く、球頭部４とハウジング１１の内カップ４１及び抜け止めリング２２から圧縮された状態となり、周方向及び内外周面から予圧を受ける。
【００２０】
次に予備組立体５１を高温状態が維持されている高温槽の中に入れ、一定時間加熱する。ここで、ボールスタッド２の球頭部４とハウジング１１から予圧を受けるベアリング６は合成樹脂製であるため、高温槽の中で加熱されて材質が軟化し、図２に示される如くベアリング６はハウジング１１の内周面に形成された凹部１３内へ変形する。このときベアリング６の外周面がハウジング１１の凹部１３内へ変形するとともにベアリング６の内周面もハウジング１１側に変形し緩やかに凹む曲凹部６ａが形成されるとともに、球頭部４の外周面とベアリング６の内周面との間に空間Ｓが形成される。
【００２１】
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。
【００２２】
よって上述の如きボールジョイント１は、ハウジング１１は、内周面に凹部１３が形成され、ベアリング６はハウジング１１の凹部１３内に変形し、ボールスタッド２の球頭部４とベアリング６の内周面との間に空間Ｓが形成されるため、ボールスタッド２の球頭部４とベアリング６の内周面との接触面積が減少する。
【００２３】
また、上記の如きボールジョイント１は、ボールジョイント１組立後に加熱処理を施すので、合成樹脂製のベアリング６が軟化し、ボールスタッド２の球頭部４とハウジング１１から予圧を受けて、ベアリング６がハウジング１１の凹部１３内へと容易に変形できる。
【００２４】
また、上記の如きボールジョイント１は、緩やかに凹む曲凹部６ａにより形成される空間Ｓをグリスが充填されるグリス溜まりとできるので、グリスの潤滑が妨げられることはなく、ボールスタッド２の揺動・回動に伴ってグリスが広い範囲に供給される。
【００２５】
また、ハウジング１１の凹部１３が周状に形成されているので、ハウジング１１の製造が容易である。
【００２６】
加えてハウジング１１の凹部１３がボールスタッド２の球頭部４の中心を通る赤道線より反ハウジング開口側に形成されているので、ベアリング６は赤道線より反ベアリング開口側がベアリング開口部７側よりグリスが多く供給される。
【００２７】
次に、本発明の第二の実施例を図７に基づいて説明する。ここで、この第二の実施例は、上記第一の実施例に対し内カップ４１のみ変更したハウジング１１であり、内カップ４１以外の説明は省略する。内カップ４１の内周面には略円形状の凹部２６が複数形成されている。
【００２８】
そして上記の如く形成された内カップ４１は、その開口側端部４８が外カップ３１の開口側端部３８に圧入され、外カップ３１の内周側に内カップ４１が配置され、ボールジョイント１が組み立てられた後、加熱処理が行われる。すると第一の実施例と同様に、ベアリング６はハウジング１１の内カップ４１の凹部２６内へと変形し、ベアリング６の内周面とボールスタッド２の球頭部４との間には空間Ｓが形成される。
【００２９】
尚、上記第二の実施例では、ハウジング１１の内周面の凹部２６を略円形状に形成しているが、本発明はこの形状に限定されるものではなく、凹部が離間して形成されていれば良い。
【００３０】
上記の如きボールジョイント１は、ハウジング１１の内周面の凹部２６が非連続の状態に形成されているので、凹部２６の数や位置を容易に調整することができる。
【００３１】
さらに、第三の実施例について図８及び図９に基づいて説明する。図８に示されるボールジョイント６１は、球状の球頭部４と、球頭部４から延出する柄部６３と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、一端端部に開口するベアリング大開口部６７、他端にベアリング大開口部６７より小径のベアリング小開口部６８を有するベアリング６と、ベアリング６を内包し、一端にボールスタッド２の柄部６３を突出させるハウジング小開口部７２、他端にハウジング小開口部７２より大径のハウジング大開口部７３を有するハウジング１１とを備え、ハウジング１１のハウジング大開口部７３内周には、略円盤状の閉止板７４がかしめ固定されている。そしてダストカバー７５の、断面略Ｌ字型の補強環７８が埋設された一方小開口部７６がボールスタッド２の柄部６３外周に、サークリップ７９が嵌装された他方大開口部７７がハウジング１１の外周に装着され固定されている。
【００３２】
上記ボールジョイント６１は、ハウジング１１の内周面に、ボールスタッド２の球頭部４の中心を通る赤道線よりハウジング小開口部７２側に周状の溝である凹部１３が２本形成されている。また、ベアリング６の外周面がハウジング１１の凹部１３内に変形しており、ベアリング６の内周面とボールスタッド２の球頭部４との間には図９に示す如く空間Ｓが形成されている。
【００３３】
よって、上記の如きボールジョイント６１は、ハウジング１１の凹部１３がボールスタッド２の球頭部４の中心を通る赤道線よりハウジング小開口部７２側に形成されているので、ベアリング６内周面はボールスタッド２の球頭部４の中心を通る赤道線よりベアリング大開口部６７側がベアリング小開口部６８側よりグリスが多く供給される。
【００３４】
【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合成樹脂製のベアリングと、ベアリングを保持するハウジングとを備え、ボールジョイント組立前、ハウジングは、内径がベアリングの外径より小径に形成されると共に、内周面に凹部が形成され、ベアリングの肉厚は、組み立てられた状態におけるハウジングの内径と球頭部の外径との径差より大きく形成され、ボールジョイント組立により、ベアリングの開口部を内周側に折曲させ、その後、加熱処理を施し、ベアリングを軟化させ、ベアリングの外周面をハウジングの凹部内に変形させることにより、変形させたベアリングの外周面と反対側の内周面に緩やかに凹む曲凹部が形成され、球頭部とベアリングの緩やかに凹む曲凹部との間に空間が形成されて、空間は、グリスを充填するグリス溜まりとなるので、合成樹脂製のベアリングが軟化し、ボールスタッドの球頭部とハウジングから予圧を受けて、ベアリングはハウジングの凹部内へと容易に変形し、球頭部とベアリングの内周面と接触する面積が減少し、受ける荷重が下がって、揺動及び回動トルクを低く設定することができる。また、上記ボールジョイントの空間をグリス溜まりとするので、緩やかに凹む曲凹部から案内された球頭部とベアリングとの間にグリスを供給でき、ベアリングの緩やかに凹む曲凹部の端部と球頭部との接触面によりグリスの潤滑が遮られることがないため、球頭部全体にグリスを供給することができる。
【００３５】
さらに上記ボールジョイントでハウジングの凹部が周状であると、ハウジングの成形が容易にできるので、作業工数を削減できる。
【００３６】
また、上記ボールジョイントのハウジングの凹部が非連続の状態に形成されていると、凹部の数や位置を容易に調整できるので、所望のトルク値を容易に得ることができる。
【００３７】
また、上記ボールジョイントで、ハウジングの凹部が球頭部の赤道線よりハウジング開口部側に形成されていると、ベアリングの内周面はベアリング開口側が反ベアリング開口側よりもグリスが多く供給されて潤滑性が良くなるので、引っ張り方向に荷重がかかる用途で使用されるボールジョイントにおいてより有効である。
【００３８】
また、上記ボールジョイントで、ハウジングの凹部が球頭部の赤道線より反ハウジング開口部側に形成されていると、ベアリングは内周面が反ベアリング開口側がベアリング開口側よりもグリスが多く供給されて潤滑性が良くなるので、押圧方向に荷重がかかる用途で使用されるボールジョイントにおいてより有効である。
【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の要部拡大図である。
【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一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を組付する第二段階を表す部分断面正面図である。
【図５】  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６】  図５の要部拡大図である。
【図７】  本発明の第二の実施例によるボールジョイントのハウジングを表す部分断面正面図である。
【図８】  本発明の第三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９】  図８の要部拡大図である。
【図１０】  従来のボールジョイントを表す部分断面正面図である。
【図１１】  従来の他のボールジョイントを表す部分断面正面図である。
【図１２】  図１１の要部拡大図である。
【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
１３  凹部
Ｓ  空間
【図１】
0004097118.tif 000002
【図２】
0004097118.tif 000003
【図３】
0004097118.tif 000004
【図４】
0004097118.tif 000005
【図５】
0004097118.tif 000006
【図６】
0004097118.tif 000007
【図７】
0004097118.tif 000008
【図８】
0004097118.tif 000009
【図９】
0004097118.tif 000010
【図１０】
0004097118.tif 000011
【図１１】
0004097118.tif 000012
【図１２】
0004097118.tif 000013