JPH01224514A - エラストマボールジョイント - Google Patents

エラストマボールジョイント

Info

Publication number
JPH01224514A
JPH01224514A JP1003633A JP363389A JPH01224514A JP H01224514 A JPH01224514 A JP H01224514A JP 1003633 A JP1003633 A JP 1003633A JP 363389 A JP363389 A JP 363389A JP H01224514 A JPH01224514 A JP H01224514A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ball
socket
ball joint
socket member
window
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1003633A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven P Kotz
スティーヴン・ピー・コッツ
John H Lane
ジョン・エイチ・レイン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pullman Co LLC
Original Assignee
Pullman Co LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pullman Co LLC filed Critical Pullman Co LLC
Publication of JPH01224514A publication Critical patent/JPH01224514A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/18Steering knuckles; King pins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/08Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings
    • F16C11/083Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints with resilient bearings by means of parts of rubber or like materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • F16F1/393Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type with spherical or conical sleeves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00Articles relating to transporting
    • F16C2326/20Land vehicles
    • F16C2326/24Steering systems, e.g. steering rods or columns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、弾性ボールジヨイント(elastomer
icball jointl 、特にステアリングリン
ケージアーム(steering linkage a
rm)、パワーステアリンクシステム、フロントエンド
サスベンションシシステム(front end 5u
spenshion system)などに−おいて広
(使用されているボールソケットタイプのジヨイントに
関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題) 車輌の種々の可動素子を相互に連結するのに、数多くの
種々のボールソケットジヨイント(balland 5
ocket jointlが使用されている。ボールジ
ヨイント構造に関する永続的な問題として、弾性材料が
結合している金属ボール部材が、開口の窓領域の方向へ
ソケットから抜けやすいという問題がある。このスタッ
ド脱出の問題を極力少なくするように、本譲受人の以前
の法人に譲渡された米国特許第4.235.558号に
記載されているような、fffi々の構造上の変更がな
されてきた。これらの新しいこれまでの構造は、一応の
成功をみたが、上記問題を全体として矯正するには至っ
ていない。
従って、ボールの脱出(pull outlを一層良好
に防規かつ改良されたボールジヨイント11体を提供す
るとともに、構成が簡素で、耐久性があり、経済的に製
造することができ、信頼性があり、ボールスタッドの脱
出を防止することができ、かつ、広い用途に容易に適合
することができるボールジヨイントの製造方法を提供す
るものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、一端にボール部を他端にシャンク部を有する
ボールスタッド部材と、前記ボール部を離隔した関係で
包囲するとともに前記シャンク部が突出する窓を形成す
るように端部が開口されたソケット部材と、ボールスタ
ッド部材とソケット部材とを弾性的に相互連結するエラ
ストマコーティング層とを備えてなり、前記窓とボール
スタッド部材は前記ボールスタッド部材とソケット部材
との間に前記ボール部が前記窓を通り抜けることができ
ないクリアランスを形成しているエラストマボールジヨ
イントにおいて、前記ソケット部材は該ソケット部材の
前記開口端部から離れて外向きにテーパが付せられてい
る内壁面を有することを特徴とする構成のエラストマボ
ールジヨイント(elastomer ball jo
int)に係る。
従って、本発明によれば、自動車のフロントサスペンシ
ョン、ステアリングリンケージなどに使用するエラスト
マボールジヨイント装置が提供されている。この装置は
、ボール部およびシャンク部を備えるボールスタッド部
材と、組立後にボールスタッド部材の一端をほぼ完全に
閉止する端部キャップ部材を有するとともに、ボールス
タッド部材を収容するソケット部材とを備えている。ボ
ールスタッド部材のシャンク部は端部キャップ部材とは
反対側の窓開口を介して延びている。連続する弾性カバ
ーがボールスタッド部材に結合され、弾性材料を有する
部材は変形され、窓開口とは反対側のソケット部材の底
部開口を介してソケット部材に挿入される6次いで、端
部キャップがクリンプさ、れ(crimped) 、底
部開口を閉止することにより、ソケット部材とボールス
タッド部材とを弾性的に相互連結する。ソケットハウジ
ング部材の底部には閉止端部に向けてテーパが付されて
おり、ハウジングの窓から離れた圧縮を少なくするとと
もに、ボールスタッド部材が開口窓領域から脱出しよう
とするのを極力押えている。
本発明の他の観点によれば、ソケット部材には少なくと
も1度のテーパ角を有するテーパが付されている。
本発明の他の観点によれば、ソケット部材にはテーパが
付されており、該テーパは、とポットジヨイントの略中
心軸線上で開始し、組立後に閉止されるソケットの底端
部へ向けて延びるように形成されている。
本発明の更に別の観点によれば、ボールジヨイントは、
ボールスタッドを底部開口端部から挿入してシャンク部
を開口窓を介して延ばし、次に底部開口端部を閉止する
方法により組み立てられる。この組立て方法によれば、
ゴムを結合したボ−ル部材の応力/歪を一層良好に制御
することができ、従って、結合の寿命を延ばすことがで
きる。 従って、本発明の目的は、改良された弾性ボー
ルジヨイントを提供することにある。
本発明の他の目的は、ボールスタッドの脱出(pull
 out/walk outl を抑制して、作動にお
ける信頼性を高めることができる改良された弾性ボール
ジヨイントを提供することにある。
本発明の他の目的と利点は、添付図面に関する以下の説
明から明らかになるものである。
(実施例) 本明細書において使用されている「エラストマJ (”
elastomer”l なる語はゴム状高分子材料(
rubber−1ike polymeric mat
eriallを指すものであり、また「ゴム」あるいは
「ゴム状」なる詔は、以下の説明においては同義語とし
て使用される。「エラストマ」なる語は、ゴム状高分子
材料を一般的に説明する語であるとともに、エラストポ
リマ(elastopolymerlおよび弾性ポリマ
(elastic polymer)の略語としてもし
ばしば考慮される0本明細書において使用されているよ
うに、この語は、高分子弾性コロイド、天然ゴム。
合成ゴムとともに、ネオブレン、ブチルゴムおよびスチ
レンブタジエンコーボリマのようなゴム状材料も包含す
るものである。
第1乃至3図には、ポールスフラドソケット構造体(b
all 5tud and 5ocket arran
gementlが示されている0図中、参照番号10は
ボールジヨイントを示し、ボールジヨイントIOは、ソ
ケット部12とボールスタッド部14とを備えており、
ソケット部12は、ソケット部の一端を閉止する端部キ
ャップ13を有している。、典型的には鋼のような金属
か6つ(られるボールスタッド部14は、略球形のボー
ル部材16を備え、ボール部材16からはシャンク部1
8が延びている。
シャンク部18は、第1および2図に示すように、ねじ
付光端部20とボール部材16の下側部24で終端する
テーパ部22とを有している。下側部24における径は
、テーパ付シャンク部22の最大径よりも太き(なって
いる。ボールは、通常は円形をなしているが、特定の用
途に使用する場合には、他の形状とすることができる。
ボールの頂部は、参照番号26で示される、より平坦な
部分を有している。
ボールスタッド14の種々の部分に固着されているのは
、エラストマコーティング層28であり、本技術分野に
おいて公知のような接着その他の適宜の被着法により表
面に取り付けられている。より詳細に説明すると、エラ
ストマコーティングN28は、ボール16とボール16
に隣接したテーパ付シャンク部22の頂部に永久的に化
学的に接着される。
エラストマコーティングは、ボールの頂部を覆うととも
にテーパ付シャンク部を小さい肉厚で覆うように1つの
連続した接着片であるのが好ましい、更に、エラストマ
のリブまたはリップ30を、シャンク部22に隣接した
下側部24を覆うように、エラストマの表面から上方へ
延びるようにして設けることができる。
このリブは、ねじり運動および角運動の高応力領域に余
分のエラストマ材料を提供するとともに、表面張力パラ
メータを改善して、ボールジヨイントの寿命を長くする
ことができる。
本発明によれば、ソケット部12は、ボールジヨイント
の上部窓領域を形成する略湾曲した上部側壁部50を有
している。この窓領域は、ボール部材16が、ソケット
の窓を通り抜けることができないように、ボール部材1
6の径よりも小さい径を有するように形成されている。
湾曲した上部側壁部50は、真直ぐに延びる円筒状側壁
部52に一体的に連接されており、側壁部52は、以下
においてより詳細に説明するように、フレアの付いたま
たはテーパの付いた円筒状側壁部54の部分に一体的に
連接されている。上部側壁部を、テーパの付いた円筒状
側壁部54と直接一体的に連接させることもまた、本発
明の範囲に含まれる。テーパ付側壁部54の先端は、薄
肉の変形自在の壁部55となっている。端部キャップ1
3は、壁部54のこの先端底端部55を変形させること
によりクリンプされ、ソケット14の底部を閉止してい
る。
組立てについて説明すると、ボールスタッドの前記した
シャンク部をソケットの底部開口を介して挿通し、シャ
ンク部をボールジヨイントの上部窓領域を介して突出さ
せることにより、第1および2図に示すように異なる壁
厚を有するエラストマコーティングを有するボールスタ
ッドが組み立てられる。軽量のナファニックオイル(n
aphanicoillのような適宜の潤滑剤をエラス
トマに塗布し、エラストマをソケット内で変形させると
ともに、正しく位置決めして、高応力窓領域における応
力を最少にすることができる。適宜のオイルは、例えば
、サン・オイル・カンパニー(Sun OilComp
anylのサーコーライト(CIRCO−LITE) 
(商標)ゴム加ニオイルがある。ボールスタッドを正し
く制御された位置に挿入してから、キャップ13を位置
決めしてソケットの底部を閉止するとともに、側壁54
の底部56をクリンプして、キャップを通常の手段によ
り所定の位置に保持する。キャップ13を固定する他の
手段も、同様に首尾よく使用することができる。
本発明によれば、第3図に特定して示されているソケッ
ト部材12に、組み立てたときにボールスタッドをソケ
ット内に保持するための湾曲した上部50と外側にテー
パの付された底壁部54を有する内壁構造を付与するこ
とにより、組立の際の限界窓領域(critical 
window area)における応力の集中を少なく
するようにしている6組立の際のボールスタッドの正確
な位置決めを容易にするために、中央の真直ぐな円筒状
壁部52を使用することもできる。テーパの形成は、(
第2および3図においてBで示されている)とポットジ
ヨイントの中心線に位置しまたは該中心線の上方に位置
するソケットの側壁の部分において開始するのが好まし
いことがわかった。このようにして応力集中を少なくす
ると、作動寿命を有意に延ばすことができること、がわ
かった6本明細書において使用されている「テーパ」(
”taper”)なる語は、平角(straight 
angle)、フレア(flare) 、丸み(rad
ius)なとのような真直ぐではない(non−str
aight)形状を含むものである。
動作においては、ボールジヨイントは、振動を受けなが
ら、第2図において矢印Aで示すような一方向の負荷を
受ける。振動を伴う負荷により、ゴムを被覆したボール
スタッドは、矢印Aの方向に(ソケットの窓から外方へ
)移動[ウオーク(°゛walk”)] Lようとし、
ゴムの応力集中、従って。
限界窓領域における密着応力が著しく大きくなる。真直
ぐな側部を有するハウジングにより、ゴムボールスタッ
ドは、−層容易に開放した窓に向けて移動する。ソケッ
トの側壁の底部に向けて外方にテーパが付されている側
壁とすることにより、窓の方向へのボールスタッドの移
動/「ウオーキングjを著しく制御することができるよ
うになった。このような構成とすることにより、ボール
スタッドはソケット内の指定された位置に留まることが
できる。実験により、テーパ角を約1度以上とすると、
代表的なエラストマを使用した場合に、ボールジヨイン
ト装置の寿命を、真直ぐな壁のソケットを有する装置よ
りも2倍以上延ばすことができることがわかった。
本発明を好ましい実施例に関して説明したが、上記説明
に基づき修正と変更を行なうことができるのは明らかで
ある。従って、本発明は、特許請求の範囲の記載に含ま
れるすべての変更と修正とを包含するものである。
(効果)以上のように、本発明のエラストマボールジヨ
イントは、ボールスタッドの脱出を実質上防止すること
ができ、従って、作動における信頼性を高めることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はソケット番ミ挿入する前の自由な状態にあるエ
ラストマ層を結合した本発明のボールスタッドの断面図
、第2図はソケット、ボールスタッド、エラストマ層、
所定の位置にクリンプされた端部キャップおよびソケッ
トの窓を示す本発明に係るボールジヨイントの断面図、
第3図は本発明のボールジヨイントにおけるソケットの
断面図である。 10・・・ボールジヨイント、12・・・ソケット部、
1・・・ボールスタッド部、1・・・端部キャップ、1
・・・ボール部材、1・・・シャンク部、2・・・テー
パ部、2・・・コーティング層、5・・・上部側壁部、
5・・・円筒状側壁部、5・・・テーパ付円筒状側壁部
、5・・・、薄肉壁部。 FIG、2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)一端にボール部を他端にシャンク部を有するボー
    ルスタッド部材と、前記ボール部を離隔した関係で包囲
    するとともに前記シャンク部が突出する窓を形成するよ
    うに端部が開口されたソケット部材と、ボールスタッド
    部材とソケット部材とを弾性的に相互連結するエラスト
    マコーティング層とを備えてなり、前記窓とボールスタ
    ッド部材は前記ボールスタッド部材とソケット部材との
    間に前記ボール部が前記窓を通り抜けることができない
    クリアランスを形成するエラストマボールジョイントに
    おいて、 前記ソケット部材は該ソケット部材の前記開口端部から
    離れて外向きにテーパが付せられている内壁面を有する
    ことを特徴とするエラストマボールジョイント。 (2)前記ソケット部材の前記内壁面はボールスタッド
    部材をエラストマコーティング層とともに所定位置に保
    持することができるように、前記窓を形成する開口端部
    に隣接して内側湾曲上部を有することを特徴とする請求
    項1に記載のエラストマボールジョイント。(3)前記
    ソケット部材の前記内壁面は前記内側湾曲上部と前記外
    向きテーパ部との間に略真直な中間円筒状部を有するこ
    とを特徴とする請求項2に記載のエラストマボールジョ
    イント。 (4)前記内壁面の外向きテーパ部は少なくとも1度の
    平角を有することを特徴とする請求項2に記載のエラス
    トマボールジョイント。 (5)前記内壁面の外向きテーパ部はピボットジョイン
    トの中心軸線上でまたは該中心軸線よりも上方で開始す
    ることを特徴とする請求項2に記載のエラストマボール
    ジョイント。
JP1003633A 1988-02-03 1989-01-10 エラストマボールジョイント Pending JPH01224514A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15172988A 1988-02-03 1988-02-03
US151,729 1988-02-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01224514A true JPH01224514A (ja) 1989-09-07

Family

ID=22540013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1003633A Pending JPH01224514A (ja) 1988-02-03 1989-01-10 エラストマボールジョイント

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPH01224514A (ja)
CA (1) CA1312211C (ja)
DE (1) DE3901862A1 (ja)
GB (1) GB2216179B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286385A (ja) * 2007-04-19 2008-11-27 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ボールジョイント

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2361025A (en) * 1943-12-02 1944-10-24 Thompson Prod Inc Ball joint
US3240518A (en) * 1963-01-10 1966-03-15 Thompson Ramo Wooldridge Inc Joint assembly
GB1111280A (en) * 1967-02-10 1968-04-24 Trw Inc Improvements in or relating to preloaded pivot joints
US3574370A (en) * 1969-04-07 1971-04-13 Columbus Auto Parts Co The Ball joint
US3849010A (en) * 1972-07-25 1974-11-19 Trw Inc Dual seat socket joint
JPS529781B2 (ja) * 1973-11-29 1977-03-18
US4235558A (en) * 1978-06-23 1980-11-25 Gould Inc. Ball joint design

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008286385A (ja) * 2007-04-19 2008-11-27 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ボールジョイント

Also Published As

Publication number Publication date
DE3901862A1 (de) 1989-08-17
GB2216179B (en) 1992-02-26
CA1312211C (en) 1993-01-05
GB2216179A (en) 1989-10-04
GB8901812D0 (en) 1989-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5318373A (en) Ball joint for motor vehicles
EP0619785B1 (en) Stabilizer bar slip bushing with axial restraint
US3901518A (en) Dust seal cover for ball joint
US3279834A (en) Ball joint seal construction
US5676355A (en) Suspension system
JP4871872B2 (ja) 接着構造によって組み立てられた自動車のアクスル
JPS6242169B2 (ja)
KR101299817B1 (ko) 횡축 슬리브 단부용 밀봉 링을 갖는 횡축 볼 및 소켓조인트
US20100008714A1 (en) Ball and socket joint
US5630672A (en) Ball and socket joint
KR19990037068A (ko) 안정 장치를 자동차 차체에 조인트 연결시키는고무/금속베어링
KR20070119640A (ko) 볼 조인트
US20190017541A1 (en) Vertical control arm bushing with dust boot having strengthening portions
CN107614900A (zh) 球窝接头
US4083545A (en) Spring shackle assembly
US4415291A (en) Ball and socket joints
US7481595B2 (en) Ball joint
US5069431A (en) Bush assembly
US4927285A (en) Ball joint design
JPH01224514A (ja) エラストマボールジョイント
US4419027A (en) Bellows seal for ball and socket joints
US4643608A (en) Steering linkage arm assemblies
JP2000110826A (ja) ボールジョイント
JP2000110827A (ja) ボールジョイント
EP3686447B1 (en) Ball joint and dust cover