JPH0118886Y2 - - Google Patents
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- JPH0118886Y2 JPH0118886Y2 JP1982103176U JP10317682U JPH0118886Y2 JP H0118886 Y2 JPH0118886 Y2 JP H0118886Y2 JP 1982103176 U JP1982103176 U JP 1982103176U JP 10317682 U JP10317682 U JP 10317682U JP H0118886 Y2 JPH0118886 Y2 JP H0118886Y2
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- bearing
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Description
産業上の利用分野
本考案は、自動車のステアリング系統やサスペ
ンシヨン系統などに使用するボールジヨイントの
低トルク用ベアリングに関するものである。 従来の技術 第１図は従来のベアリングを使用したボールジ
ヨイントの一例を示す部分断面図である。 従来からボールジヨイントは、自動車などのス
テアリング系統やサスペンシヨン系統に使用され
ている。一般に、球体部７ａの直径は従来のベア
リング２０の内壁面２１の内径よりもわずかに大
きく作られている。このため球体部７ａはプレロ
ードされた状態で保持される。つまり球体部７ａ
はベアリング２０に締め付けられた状態で保持さ
れる。 考案が解決しようとする問題点 このため、従来のボールジヨイントではボール
スタツド７とベアリング２０の間の摺動抵抗が大
きかつた。 そこで、摺動抵抗を小さくするために、第２図
に示すベアリング２２がつくられた。この従来の
ベアリング２２は、赤道線Ｘ上及び赤道線Ｘの上
下にわたつて細い溝２３が形成されている。溝２
３によつてボールスタツド７とベアリング２２の
接触面積が減少して摺動抵抗が小さくなる。 しかし、従来のベアリング２２は、溝２３が赤
道線Ｘの上下にわたつて形成されているため、球
体部７ａにかかる荷重のバランスが悪く耐久性の
点で問題があつた。また、従来のベアリング２２
は溝２３の幅が狭く摺動抵抗の低減が十分ではな
かつた。 考案の目的 本考案は、上記の実情に鑑みてなされたもの
で、耐久性に優れ、しかも摺動抵抗が小さく、従
つてボールスタツドの起動トルク及び回転トルク
が低い低トルク用ベアリングを提供することを目
的としている。 考案の要旨 前述の目的を達成するために、この考案は実用
新案登録請求の範囲第１項に記載の低トルク用ベ
アリングを要旨としている。 問題点を解決するための手段 本考案の低トルク用ベアリングは、ベアリング
の内壁に前記球体部の半径に等しいかまたは僅か
に小さい半径を有し前記球体部を全体的に包む球
状の内壁面を形成し、前記内壁面の赤道線よりも
上方に前記内壁面を一周するように溝を形成し、
しかも前記溝を前記赤道線に沿つてかつ前記ベア
リングの内壁面と前記球体部の接触面積が前記赤
道線の上方と下方でほぼ等しくなる溝幅で形成
し、前記内壁面の接触面で前記ボールスタツドの
球体部を摺動可能に保持したものである。 実施例 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例に
ついて説明する。 第３図は本考案の低トルク用ベアリングを使用
したボールジヨイントの一例を示す部分断面図で
ある。 本考案の低トルク用ベアリング１の球状の内壁
面８にはボールスタツド７の球体部７ａが嵌合し
ている。そして、本考案の低トルク用ベアリング
１はハウジング１１に嵌め込まれ、かしめ部１１
ａで固定されている。１２はキヤツプでベアリン
グ１を押さえる。球体部７ａの半径r′はベアリン
グ１の内壁面８の基本半径ｒに等しいかわずかに
大きい。従つて、球体部７ａを内壁面８を嵌合し
たとき、球体部７ａは低トルク用ベアリング１か
ら予圧Ａを受ける。 第４図は本考案の低トルク用ベアリングの一例
を示す断面図である。 本考案の低トルク用ベアリング１は耐摩耗性に
優れしかも低摩擦性の合成ゴムあるいは合成樹脂
で作られる。本考案の低トルク用ベアリング１は
底壁２、頂壁３及び側壁４により構成されてい
る。底壁２には内壁面８が形成されている。内壁
面８は基本半径ｒの球面となつている。内壁面８
の中心Ｏは低トルク用ベアリング１内に存する。 頂壁３には貫通孔５が形成されている。貫通孔
５によつて頂壁３と内壁面８はつながつている。
貫通孔５は内壁面８側の半分が広くなつている。
貫通孔５は中心線Ｙ上に形成されている。貫通孔
５は内壁面８にボールスタツド７の球体部７ａを
嵌め込む際の空気抜きの役目と余剰潤滑剤を溜め
る役目をする。貫通孔５は省略してもかまわな
い。内壁面８の周縁８ｃにはＲ面が形成されてい
る。接触面８ａ，８ｂはボールスタツド７の球体
部７ａを摺動可能に保持する。８ａは赤道線Ｘよ
りも下方の接触面である。 側壁４にはテーパーがつけられている。側壁４
は底壁２に向うにしたがつてわずかに狭くなる。 本考案の低トルク用ベアリング１は中心線Ｙに
関して左右対称で、赤道線Ｘは内壁面８の中心Ｏ
を通り底壁２に平行な線である。 さて、内壁面８には溝９が形成されている。溝
９は赤道線Ｘよりも上方に形成されている。溝９
は赤道線Ｘに沿つて形成されている。溝９は内壁
面８を一周している。 接触面８ａ，８ｂには複数の凹部１０が形成さ
れている。凹部１０はボールスタツド７の球体部
７ａが摺動する際に潤滑剤を供給する油溜めの役
目をする。凹部１０は極く浅いくぼみである。凹
部１０はなくても構わない。接触面８ａ，８ｂは
凹凸のない滑らかな曲面であつても構わない。 ボールスタツド７の起動トルク及び回転トルク
は、球体部７ａとベアリング１内壁面の接触面８
ａ及び８ｂとの摺動抵抗により決まるが、溝９に
よつて球体部７ａの摺動抵抗を低減することがで
きる。つまり、溝９によつて低トルク用ベアリン
グ１の内壁面８とボールスタツド７の球体部７ａ
の接触面積が減少するのである。摺動抵抗は球体
部とベアリングが相対的に移動する場合に接触面
に働く低抗力を意味する。 前述のように、球体部７ａの摺動抵抗を低減さ
せるためには、内壁面８と球体部７ａとの接触面
積を減少させればよい。しかし、起動トルク及び
回転トルクに強く影響を及ぼす摺動抵抗は、赤道
線Ｘ付近の摺動抵抗である。以下にこのことにつ
いて説明する。 第１０図で明らかなように、球体部７ａ上の微
小面積ΔSにかかる摺動抵抗Δfは Δf＝μ・AΔS となる。ここで、μは摩擦係数、Ａは低トルク用
ベアリング１が球体部７ａに及ぼす予圧である。
従つて、微小面積ΔSをＹ軸を回転軸として回転
させるのに必要なトルクΔTは ΔT＝Δf・rcosθ となる。ここでθは微小面積ΔSと中心Ｏを結ぶ
線が赤道線Ｘとなす角である。 ボールスタツド７をＹ軸を回転軸として回転さ
せるために必要なトルクＴはΔTのトータルであ
るから、赤道線Ｘ（θ＝０）に近いΔTがトルク
Ｔに大きく影響する。 このように、溝９の溝幅ａはあまり大きくとつ
ても意味がない。溝幅ａは接触面８ａの面積と接
触面８ｂの面積が等しくなる程度がよい。 また、ボールジヨイントの耐久性を考えた場
合、予圧Ａが球体部７ａにバランスよく働くこと
が必要である。つまり、低トルク用ベアリング１
の中心線Ｙを境にして球体部７ａにかかる荷重が
左右で釣り合うことと、赤道線Ｘを境にして球体
部７ａにかかる荷重が上下で釣り合うことが必要
である。 球体部７ａにかかる荷重のバランスを考えるた
めに接触面の投影面積を利用する。中心線Ｙの左
右方向のバランスは、本考案の低トルク用ベアリ
ング１が中心線Ｙに関して左右対称であることか
ら常にバランスがとれている。従つて、荷重のバ
ランスは赤道線Ｘに関して上下方向だけで考えれ
ばよい。 第９図は接触面８ａ，８ｂの上下方向（中心線
Ｙ方向）の投影面を示す。すなわち、第９図で矢
印Ｂの方向の投影面を示す。接触面８ａの投影面
は３２となる。また、接触面８ｂの投影面は３３
となる。低トルク用ベアリング１の耐久性を優れ
たものにするには、投影面３２の投影面積を投影
面３３の投影面積にできるだけ近づけ上下方向の
荷重のバランスをとることが大切である。溝９を
赤道線Ｘよりも上方に形成するのはこのためであ
る。 投影面３２の投影面積と投影面３３の投影面を
等しくした場合は、ボールスタツド７の長手方向
のみの荷重だけなら耐久性に問題はない。しか
し、投影面３３のＹ方向と垂直な方向への投影面
積は狭いので、ボールスタツド７の長手方向に直
角に荷重がかかつた場合はこの投影面積は極端に
狭くなつてしまい耐久性の点で問題が出る。 この問題を解決するためには接触面８ａと接触
面８ｂの接触面積を大体等しくする。接触面積及
び投影面積を考える場合には凹部１０を考慮に入
れなければならない。 第１１図は、第４図の低トルク用ベアリングの
一部拡大図で、内壁面８の基本半径ｒはスタツド
の球体部の半径r′に等しいか少し小さい程度に
し、スタツド球体部７ａを挿入したとき、スタツ
ド球体部全周にわずかにプレロードがかかり、底
部及び上部の周縁部３０，３１（第４図参照）が
スタツド球体部に密着し凹部１０内の潤滑剤が外
部に漏洩しないようにされている。またＲは凹部
の半径でｒより数ミクロンから数十ミクロン大き
い。内壁面８の凹部１０以外の接触面８ａ，８ｂ
は球体部と弾発的に接触する。凹部１０と接触面
８ａ，８ｂとの境界は適当な丸みR1を有する。 第１２図は、第３図のボールジヨイント組立体
の一部拡大図であり、低トルク用ベアリング１に
はプレロードが加えられ、ベアリング内壁面の半
径Ｒは球体部半径r′まで拡張される。従つて、凹
部１０の底面の半径Ｒは低トルク用ベアリング１
がハウジング１１と球体部７ａとにより圧縮され
ることによりR′に縮小され、このため凹部１０
の容積は減少しこの凹部１０内に蓄積された潤滑
剤は内圧を増大して表面積が拡大された接触面８
ａ，８ｂ全面に漏出され、凹部１０の底面及び接
触面８ａ，８ｂと球体部７ａとの間に強固な潤滑
フイルム面が形成され、球体部７ａを高圧下の潤
滑剤中にフロート（浮かせる）状態に保持させ
る。なお、潤滑剤は底部及び上部の周縁部３０，
３１により密封されて外部に漏洩することはな
い。この状態にあるボールジヨイントはスタツド
の回動を常に容易ならしめ長時間の静止状態から
急にスタツドを回動させた場合にも起動トルクが
低く円滑に動く。 また外力が球体部７ａに加わると、ベアリング
作用面の歪はさらに増大し凹部１０の容積は一層
減少し潤滑剤内圧が増大して潤滑剤が接触面８
ａ，８ｂの方に押出され潤滑フイルムを一層強固
にするとともに接触面８ａ，８ｂの圧縮による面
積増大と凹部１０の底面の中央部１８も球体部７
ａに接触し接触面を増大する役目をはたすように
なり、外力による応力増加を減少せしめる利点を
も有する。 第５図〜第８図によつて、接触面積の計算例を
示す。尚、以下の計算例は凹部１０が形成されて
いない低トルク用ベアリングについて行なつたも
のである。 接触面８ａ，８ｂの接触面積を計算する。第５
図に示す実施例では溝９の溝幅ａは5.538（mm）で
ある。溝９の下縁９ｂと赤道線Ｘとの間隔ｊは
0.173（mm）である。従つて、溝９の上縁９ａと赤
道線Ｘとの間隔ｋは5.711（mm）である。 第３図にみるようにボールスタツド７の球体部
７ａには、ボールスタツド７の中心線Ｚを中心に
してフラツト部１６が形成されている。従つて、
低トルク用ベアリング１の内壁面８に球体部７ａ
を嵌合させたときに、球体部７ａは水平線Ｗまで
しか達しない（中心線Ｙと中心線Ｚが一致してい
る場合）。 従つて、接触面８ａは水平線Ｗと溝９の上縁９
ａとの間である。接触面８ｂは赤道線Ｘと底壁２
の間である。 ボールスタツド７の球体部７ａの半径r′は10
（mm）である。球体部７ａを低トルク用ベアリン
グ１の内壁面８に嵌合させたとき、内壁面８の基
本半径ｒはr′となる。また、フラツト部１６の直
径ｅは８（mm）である。貫通孔５の直径ｆは３
（mm）である。 内壁面８の頂点１５（但し、貫通孔５のために
頂点１５は実際には存在しない。）と上縁９ａの
間隔ｈは ｈ＝ｒ−ｋ ＝10−5.711＝4.289（mm） である。 従つて、頂点１５と水平線Ｗの間隔ｉは ｉ＝10−（１／２）√４×102−82 ＝0.8349（mm） である。 よつて、接触面８ａの接触面積Saは Sa＝2πrh−2πri ＝2πr（ｈ−ｉ） ＝217.028（mm） となる。 また、ボールスタツド７を揺動させたときに、
ボールスタツド７の球体部７ａが貫通孔５に接す
る場合がある。このとき、接触面積Saは減少す
る。この接触面積Saの減少値を計算する。 第６図は貫通孔５の部分を示した説明図であ
る。貫通孔５の周縁５ａと頂点１５の間隔ｍは ｍ＝10−（１／２）√４×102−32 ＝0.11314（mm） である。 従つて、接触面積Saの減少値は最大で 2πrm＝7.109（mm） となる。 以上により、接触面８ａの接触面積Saは最大
で217.028（mm）、最小で209.919（mm）となる。 接触部８ｂの接触面積Sbは次のようになる。 赤道線Ｘと底壁２との間隔ｎは3.5（mm）であ
る。従つて、内壁面８の下方の頂点１７と底壁２
との間隔ｂは ｂ＝ｒ−ｎ＝10−3.5＝6.5（mm） である。 内壁面８の周縁８ｃは半径0.4（mm）のＲ面とな
つている。従つて、接触面８ｂの面積Sbは Sb＝｛4πr2／２−2πr（ｂ＋0.4）｝＋｛4πr2／２
−2πr（ｒ−ｊ）｝＝205.643（mm） 以上の結果を表にまとめると、第１表のように
なる。
ンシヨン系統などに使用するボールジヨイントの
低トルク用ベアリングに関するものである。 従来の技術 第１図は従来のベアリングを使用したボールジ
ヨイントの一例を示す部分断面図である。 従来からボールジヨイントは、自動車などのス
テアリング系統やサスペンシヨン系統に使用され
ている。一般に、球体部７ａの直径は従来のベア
リング２０の内壁面２１の内径よりもわずかに大
きく作られている。このため球体部７ａはプレロ
ードされた状態で保持される。つまり球体部７ａ
はベアリング２０に締め付けられた状態で保持さ
れる。 考案が解決しようとする問題点 このため、従来のボールジヨイントではボール
スタツド７とベアリング２０の間の摺動抵抗が大
きかつた。 そこで、摺動抵抗を小さくするために、第２図
に示すベアリング２２がつくられた。この従来の
ベアリング２２は、赤道線Ｘ上及び赤道線Ｘの上
下にわたつて細い溝２３が形成されている。溝２
３によつてボールスタツド７とベアリング２２の
接触面積が減少して摺動抵抗が小さくなる。 しかし、従来のベアリング２２は、溝２３が赤
道線Ｘの上下にわたつて形成されているため、球
体部７ａにかかる荷重のバランスが悪く耐久性の
点で問題があつた。また、従来のベアリング２２
は溝２３の幅が狭く摺動抵抗の低減が十分ではな
かつた。 考案の目的 本考案は、上記の実情に鑑みてなされたもの
で、耐久性に優れ、しかも摺動抵抗が小さく、従
つてボールスタツドの起動トルク及び回転トルク
が低い低トルク用ベアリングを提供することを目
的としている。 考案の要旨 前述の目的を達成するために、この考案は実用
新案登録請求の範囲第１項に記載の低トルク用ベ
アリングを要旨としている。 問題点を解決するための手段 本考案の低トルク用ベアリングは、ベアリング
の内壁に前記球体部の半径に等しいかまたは僅か
に小さい半径を有し前記球体部を全体的に包む球
状の内壁面を形成し、前記内壁面の赤道線よりも
上方に前記内壁面を一周するように溝を形成し、
しかも前記溝を前記赤道線に沿つてかつ前記ベア
リングの内壁面と前記球体部の接触面積が前記赤
道線の上方と下方でほぼ等しくなる溝幅で形成
し、前記内壁面の接触面で前記ボールスタツドの
球体部を摺動可能に保持したものである。 実施例 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例に
ついて説明する。 第３図は本考案の低トルク用ベアリングを使用
したボールジヨイントの一例を示す部分断面図で
ある。 本考案の低トルク用ベアリング１の球状の内壁
面８にはボールスタツド７の球体部７ａが嵌合し
ている。そして、本考案の低トルク用ベアリング
１はハウジング１１に嵌め込まれ、かしめ部１１
ａで固定されている。１２はキヤツプでベアリン
グ１を押さえる。球体部７ａの半径r′はベアリン
グ１の内壁面８の基本半径ｒに等しいかわずかに
大きい。従つて、球体部７ａを内壁面８を嵌合し
たとき、球体部７ａは低トルク用ベアリング１か
ら予圧Ａを受ける。 第４図は本考案の低トルク用ベアリングの一例
を示す断面図である。 本考案の低トルク用ベアリング１は耐摩耗性に
優れしかも低摩擦性の合成ゴムあるいは合成樹脂
で作られる。本考案の低トルク用ベアリング１は
底壁２、頂壁３及び側壁４により構成されてい
る。底壁２には内壁面８が形成されている。内壁
面８は基本半径ｒの球面となつている。内壁面８
の中心Ｏは低トルク用ベアリング１内に存する。 頂壁３には貫通孔５が形成されている。貫通孔
５によつて頂壁３と内壁面８はつながつている。
貫通孔５は内壁面８側の半分が広くなつている。
貫通孔５は中心線Ｙ上に形成されている。貫通孔
５は内壁面８にボールスタツド７の球体部７ａを
嵌め込む際の空気抜きの役目と余剰潤滑剤を溜め
る役目をする。貫通孔５は省略してもかまわな
い。内壁面８の周縁８ｃにはＲ面が形成されてい
る。接触面８ａ，８ｂはボールスタツド７の球体
部７ａを摺動可能に保持する。８ａは赤道線Ｘよ
りも下方の接触面である。 側壁４にはテーパーがつけられている。側壁４
は底壁２に向うにしたがつてわずかに狭くなる。 本考案の低トルク用ベアリング１は中心線Ｙに
関して左右対称で、赤道線Ｘは内壁面８の中心Ｏ
を通り底壁２に平行な線である。 さて、内壁面８には溝９が形成されている。溝
９は赤道線Ｘよりも上方に形成されている。溝９
は赤道線Ｘに沿つて形成されている。溝９は内壁
面８を一周している。 接触面８ａ，８ｂには複数の凹部１０が形成さ
れている。凹部１０はボールスタツド７の球体部
７ａが摺動する際に潤滑剤を供給する油溜めの役
目をする。凹部１０は極く浅いくぼみである。凹
部１０はなくても構わない。接触面８ａ，８ｂは
凹凸のない滑らかな曲面であつても構わない。 ボールスタツド７の起動トルク及び回転トルク
は、球体部７ａとベアリング１内壁面の接触面８
ａ及び８ｂとの摺動抵抗により決まるが、溝９に
よつて球体部７ａの摺動抵抗を低減することがで
きる。つまり、溝９によつて低トルク用ベアリン
グ１の内壁面８とボールスタツド７の球体部７ａ
の接触面積が減少するのである。摺動抵抗は球体
部とベアリングが相対的に移動する場合に接触面
に働く低抗力を意味する。 前述のように、球体部７ａの摺動抵抗を低減さ
せるためには、内壁面８と球体部７ａとの接触面
積を減少させればよい。しかし、起動トルク及び
回転トルクに強く影響を及ぼす摺動抵抗は、赤道
線Ｘ付近の摺動抵抗である。以下にこのことにつ
いて説明する。 第１０図で明らかなように、球体部７ａ上の微
小面積ΔSにかかる摺動抵抗Δfは Δf＝μ・AΔS となる。ここで、μは摩擦係数、Ａは低トルク用
ベアリング１が球体部７ａに及ぼす予圧である。
従つて、微小面積ΔSをＹ軸を回転軸として回転
させるのに必要なトルクΔTは ΔT＝Δf・rcosθ となる。ここでθは微小面積ΔSと中心Ｏを結ぶ
線が赤道線Ｘとなす角である。 ボールスタツド７をＹ軸を回転軸として回転さ
せるために必要なトルクＴはΔTのトータルであ
るから、赤道線Ｘ（θ＝０）に近いΔTがトルク
Ｔに大きく影響する。 このように、溝９の溝幅ａはあまり大きくとつ
ても意味がない。溝幅ａは接触面８ａの面積と接
触面８ｂの面積が等しくなる程度がよい。 また、ボールジヨイントの耐久性を考えた場
合、予圧Ａが球体部７ａにバランスよく働くこと
が必要である。つまり、低トルク用ベアリング１
の中心線Ｙを境にして球体部７ａにかかる荷重が
左右で釣り合うことと、赤道線Ｘを境にして球体
部７ａにかかる荷重が上下で釣り合うことが必要
である。 球体部７ａにかかる荷重のバランスを考えるた
めに接触面の投影面積を利用する。中心線Ｙの左
右方向のバランスは、本考案の低トルク用ベアリ
ング１が中心線Ｙに関して左右対称であることか
ら常にバランスがとれている。従つて、荷重のバ
ランスは赤道線Ｘに関して上下方向だけで考えれ
ばよい。 第９図は接触面８ａ，８ｂの上下方向（中心線
Ｙ方向）の投影面を示す。すなわち、第９図で矢
印Ｂの方向の投影面を示す。接触面８ａの投影面
は３２となる。また、接触面８ｂの投影面は３３
となる。低トルク用ベアリング１の耐久性を優れ
たものにするには、投影面３２の投影面積を投影
面３３の投影面積にできるだけ近づけ上下方向の
荷重のバランスをとることが大切である。溝９を
赤道線Ｘよりも上方に形成するのはこのためであ
る。 投影面３２の投影面積と投影面３３の投影面を
等しくした場合は、ボールスタツド７の長手方向
のみの荷重だけなら耐久性に問題はない。しか
し、投影面３３のＹ方向と垂直な方向への投影面
積は狭いので、ボールスタツド７の長手方向に直
角に荷重がかかつた場合はこの投影面積は極端に
狭くなつてしまい耐久性の点で問題が出る。 この問題を解決するためには接触面８ａと接触
面８ｂの接触面積を大体等しくする。接触面積及
び投影面積を考える場合には凹部１０を考慮に入
れなければならない。 第１１図は、第４図の低トルク用ベアリングの
一部拡大図で、内壁面８の基本半径ｒはスタツド
の球体部の半径r′に等しいか少し小さい程度に
し、スタツド球体部７ａを挿入したとき、スタツ
ド球体部全周にわずかにプレロードがかかり、底
部及び上部の周縁部３０，３１（第４図参照）が
スタツド球体部に密着し凹部１０内の潤滑剤が外
部に漏洩しないようにされている。またＲは凹部
の半径でｒより数ミクロンから数十ミクロン大き
い。内壁面８の凹部１０以外の接触面８ａ，８ｂ
は球体部と弾発的に接触する。凹部１０と接触面
８ａ，８ｂとの境界は適当な丸みR1を有する。 第１２図は、第３図のボールジヨイント組立体
の一部拡大図であり、低トルク用ベアリング１に
はプレロードが加えられ、ベアリング内壁面の半
径Ｒは球体部半径r′まで拡張される。従つて、凹
部１０の底面の半径Ｒは低トルク用ベアリング１
がハウジング１１と球体部７ａとにより圧縮され
ることによりR′に縮小され、このため凹部１０
の容積は減少しこの凹部１０内に蓄積された潤滑
剤は内圧を増大して表面積が拡大された接触面８
ａ，８ｂ全面に漏出され、凹部１０の底面及び接
触面８ａ，８ｂと球体部７ａとの間に強固な潤滑
フイルム面が形成され、球体部７ａを高圧下の潤
滑剤中にフロート（浮かせる）状態に保持させ
る。なお、潤滑剤は底部及び上部の周縁部３０，
３１により密封されて外部に漏洩することはな
い。この状態にあるボールジヨイントはスタツド
の回動を常に容易ならしめ長時間の静止状態から
急にスタツドを回動させた場合にも起動トルクが
低く円滑に動く。 また外力が球体部７ａに加わると、ベアリング
作用面の歪はさらに増大し凹部１０の容積は一層
減少し潤滑剤内圧が増大して潤滑剤が接触面８
ａ，８ｂの方に押出され潤滑フイルムを一層強固
にするとともに接触面８ａ，８ｂの圧縮による面
積増大と凹部１０の底面の中央部１８も球体部７
ａに接触し接触面を増大する役目をはたすように
なり、外力による応力増加を減少せしめる利点を
も有する。 第５図〜第８図によつて、接触面積の計算例を
示す。尚、以下の計算例は凹部１０が形成されて
いない低トルク用ベアリングについて行なつたも
のである。 接触面８ａ，８ｂの接触面積を計算する。第５
図に示す実施例では溝９の溝幅ａは5.538（mm）で
ある。溝９の下縁９ｂと赤道線Ｘとの間隔ｊは
0.173（mm）である。従つて、溝９の上縁９ａと赤
道線Ｘとの間隔ｋは5.711（mm）である。 第３図にみるようにボールスタツド７の球体部
７ａには、ボールスタツド７の中心線Ｚを中心に
してフラツト部１６が形成されている。従つて、
低トルク用ベアリング１の内壁面８に球体部７ａ
を嵌合させたときに、球体部７ａは水平線Ｗまで
しか達しない（中心線Ｙと中心線Ｚが一致してい
る場合）。 従つて、接触面８ａは水平線Ｗと溝９の上縁９
ａとの間である。接触面８ｂは赤道線Ｘと底壁２
の間である。 ボールスタツド７の球体部７ａの半径r′は10
（mm）である。球体部７ａを低トルク用ベアリン
グ１の内壁面８に嵌合させたとき、内壁面８の基
本半径ｒはr′となる。また、フラツト部１６の直
径ｅは８（mm）である。貫通孔５の直径ｆは３
（mm）である。 内壁面８の頂点１５（但し、貫通孔５のために
頂点１５は実際には存在しない。）と上縁９ａの
間隔ｈは ｈ＝ｒ−ｋ ＝10−5.711＝4.289（mm） である。 従つて、頂点１５と水平線Ｗの間隔ｉは ｉ＝10−（１／２）√４×102−82 ＝0.8349（mm） である。 よつて、接触面８ａの接触面積Saは Sa＝2πrh−2πri ＝2πr（ｈ−ｉ） ＝217.028（mm） となる。 また、ボールスタツド７を揺動させたときに、
ボールスタツド７の球体部７ａが貫通孔５に接す
る場合がある。このとき、接触面積Saは減少す
る。この接触面積Saの減少値を計算する。 第６図は貫通孔５の部分を示した説明図であ
る。貫通孔５の周縁５ａと頂点１５の間隔ｍは ｍ＝10−（１／２）√４×102−32 ＝0.11314（mm） である。 従つて、接触面積Saの減少値は最大で 2πrm＝7.109（mm） となる。 以上により、接触面８ａの接触面積Saは最大
で217.028（mm）、最小で209.919（mm）となる。 接触部８ｂの接触面積Sbは次のようになる。 赤道線Ｘと底壁２との間隔ｎは3.5（mm）であ
る。従つて、内壁面８の下方の頂点１７と底壁２
との間隔ｂは ｂ＝ｒ−ｎ＝10−3.5＝6.5（mm） である。 内壁面８の周縁８ｃは半径0.4（mm）のＲ面とな
つている。従つて、接触面８ｂの面積Sbは Sb＝｛4πr2／２−2πr（ｂ＋0.4）｝＋｛4πr2／２
−2πr（ｒ−ｊ）｝＝205.643（mm） 以上の結果を表にまとめると、第１表のように
なる。
【表】
溝９を第５図を示す位置に形成した場合、ボー
ルスタツド７の揺動角度を28度以下にすることが
望ましい。その理由は、揺動角度が28度よりも大
きくなると、ボールスタツド７のフラツト部１６
によつて、溝９のかき取り、揺動回転のひつかか
り等が発生するためである。 考案の効果 本考案によるボールジヨイントの低トルク用ベ
アリングは、以上のように溝が赤道線よりも上方
に形成されている。このため、球体部にかかる荷
重のバランスが良くなる。このため、本考案の低
トルク用ベアリングを使用したボールジヨイント
は優れた耐久性を示す。 また、本考案の低トルク用ベアリングは球体部
にかかる荷重のバランスが良いため、溝の幅を広
くとることができる。このため、本考案の低トル
ク用ベアリングを使用したボールジヨイントは、
起動トルク及び回転トルクを非常に低くすること
ができる。
ルスタツド７の揺動角度を28度以下にすることが
望ましい。その理由は、揺動角度が28度よりも大
きくなると、ボールスタツド７のフラツト部１６
によつて、溝９のかき取り、揺動回転のひつかか
り等が発生するためである。 考案の効果 本考案によるボールジヨイントの低トルク用ベ
アリングは、以上のように溝が赤道線よりも上方
に形成されている。このため、球体部にかかる荷
重のバランスが良くなる。このため、本考案の低
トルク用ベアリングを使用したボールジヨイント
は優れた耐久性を示す。 また、本考案の低トルク用ベアリングは球体部
にかかる荷重のバランスが良いため、溝の幅を広
くとることができる。このため、本考案の低トル
ク用ベアリングを使用したボールジヨイントは、
起動トルク及び回転トルクを非常に低くすること
ができる。
第１図は従来のベアリングを用いたボールジヨ
イントを示した部分断面図、第２図は従来のベア
リングを示した断面図、第３図は本考案による低
トルク用ベアリングを使用したボールジヨイント
の一例を示す部分断面図、第４図は本考案による
低トルク用ベアリングの一例を示す断面図、第５
図は本考案による低トルク用ベアリングの接触面
積を計算するために示した説明図、第６図は接触
面積を計算するために貫通孔５の部分を示した説
明図、第７図は接触面積を計算するために本考案
による低トルク用ベアリングの赤道線より上方を
示した説明図、第８図は接触面積を計算するため
に本考案による低トルク用ベアリングの赤道線よ
り下方を示した説明図、第９図は本考案による低
トルク用ベアリングの投影面を示す断面図、第１
０図は起動トルク及び回転トルクの計算例を示す
説明図、第１１図は第４図の低トルク用ベアリン
グの一部拡大図、第１２図は第３図のボールジヨ
イント組立体の一部拡大図である。 １……低トルク用ベアリング、２……底壁、３
……頂壁、４……側壁、５……貫通孔、７……ボ
ールスタツド、８……内壁面、９……溝、１０…
…凹部、１１……ハウジング、１２……キヤツ
プ、１６……フラツト部。
イントを示した部分断面図、第２図は従来のベア
リングを示した断面図、第３図は本考案による低
トルク用ベアリングを使用したボールジヨイント
の一例を示す部分断面図、第４図は本考案による
低トルク用ベアリングの一例を示す断面図、第５
図は本考案による低トルク用ベアリングの接触面
積を計算するために示した説明図、第６図は接触
面積を計算するために貫通孔５の部分を示した説
明図、第７図は接触面積を計算するために本考案
による低トルク用ベアリングの赤道線より上方を
示した説明図、第８図は接触面積を計算するため
に本考案による低トルク用ベアリングの赤道線よ
り下方を示した説明図、第９図は本考案による低
トルク用ベアリングの投影面を示す断面図、第１
０図は起動トルク及び回転トルクの計算例を示す
説明図、第１１図は第４図の低トルク用ベアリン
グの一部拡大図、第１２図は第３図のボールジヨ
イント組立体の一部拡大図である。 １……低トルク用ベアリング、２……底壁、３
……頂壁、４……側壁、５……貫通孔、７……ボ
ールスタツド、８……内壁面、９……溝、１０…
…凹部、１１……ハウジング、１２……キヤツ
プ、１６……フラツト部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ ハウジングとボールスタツドの球体部の間に
プレロード状態で組込まれる弾性変形可能な合
成樹脂または合成ゴムから成るボールジヨイン
ト用ベアリングにおいて、前記ベアリングの内
壁に前記球体部の半径に等しいかまたは僅かに
小さい半径を有し前記球体部を全体的に包む球
状の内壁面を形成し、前記内壁面の赤道線より
も上方に前記内壁面を一周するように溝を形成
し、しかも前記溝を前記赤道線に沿つてかつ前
記ベアリングの内壁面と前記球体部の接触面積
が前記赤道線の上方と下方でほぼ等しくなる溝
幅で形成し、前記内壁面の接触面で前記ボール
スタツドの球体部を摺動可能に保持したことを
特徴とする低トルク用ベアリング。 ２ 前記接触面が、凹凸のない滑らかな曲面であ
ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
１項に記載の低トルク用ベアリング。 ３ 前記接触面が、油溜めの凹部を複数有する曲
面であることを特徴とする実用新案登録請求の
範囲第１項または第２項に記載の低トルク用ベ
アリング。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10317682U JPS597914U (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | 低トルク用ベアリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10317682U JPS597914U (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | 低トルク用ベアリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597914U JPS597914U (ja) | 1984-01-19 |
| JPH0118886Y2 true JPH0118886Y2 (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=30242854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10317682U Granted JPS597914U (ja) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | 低トルク用ベアリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597914U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016132885A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 日本発條株式会社 | スタビリンク |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19930445C2 (de) * | 1999-07-02 | 2002-03-07 | Zf Lemfoerder Metallwaren Ag | Radialkugelgelenk |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127745U (ja) * | 1974-08-21 | 1976-02-28 | ||
| JPS529781A (en) * | 1975-07-12 | 1977-01-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic system for control function |
| JPS5610U (ja) * | 1979-06-14 | 1981-01-06 |
-
1982
- 1982-07-09 JP JP10317682U patent/JPS597914U/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016132885A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 日本発條株式会社 | スタビリンク |
| CN107429732A (zh) * | 2015-02-17 | 2017-12-01 | 日本发条株式会社 | 平衡杆 |
| US10415633B2 (en) | 2015-02-17 | 2019-09-17 | Nhk Spring Co., Ltd. | Stabilizer link |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS597914U (ja) | 1984-01-19 |
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