JPH0577886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ボールジヨイントの製造法に係り、
特にホルダーの球体受部の底部に油溜り部を有し
て円滑な回転運動や揺動運動を得ることができる
ボールジヨイントの製造法に関する。

［従来の技術］ 従来、この種のボールジヨイントの製造法とし
ては、例えば、ホルダーの金型内に球体を中子の
如くセツトし、この金型内にダイキヤスト溶融合
金を鋳込んで球体受部内に球体が保持されたホル
ダーを鋳造し、このホルダーに保持された球体と
ロツド本体とを摩擦溶接で溶接してその球体部が
ホルダーに保持された球付きロツドを形成し、上
記ホルダーの球体受部と球付きロツドの球体部と
の間に外力を付与してこれらの間に隙間を形成す
ることによりボールジヨイントの製造する方法
（特公昭47−11002号公報）等が知られており、こ
の方法においては、球付きロツドの球体部を構成
する球体として表面が円滑で真球度の高いものを
使用することができ、また、この球体を中子とし
てホルダーの球体受部を鋳造することができるの
でその球体受部の内面に硬いチル層を形成するこ
ともできるという特長を有することが知られてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の製造方法において
は、ホルダー鋳造金型内で中子として使用される
球体をそれが動かないように固定する手段がな
く、このホルダー鋳造金型内にダイキヤスト溶融
合金を鋳込んだ際にこの球体がダイキヤスト溶融
合金の流れで動いてしまう場合があり、球体がそ
の位置づれを起して不良品が生じる場合があつた
ほか、このダイキヤスト溶融合金の鋳込みに熟練
を要し、また、このようなことから生産性の点で
も問題があつた。さらに、従来の製造方法におい
ては、球体とロツド本体とを溶接して球付きロツ
ドを形成する際に、両者の間を接触させて加圧し
ながら相対的に回転させてその時の摩擦熱を利用
して接合させる、いわゆる摩擦溶接で接合してお
り、この摩擦溶接の際に球体とロツド本体との間
に加えられる圧力が高く、たとえ真空度の高い球
体を使用してもこの摩擦溶接の際に球体に作用す
る高い圧力と高い摩擦熱のためにその真空度が狂
つてしまい、球付きロツドとなつた際にはすでに
その球体部の真空度が低下し、真空度の高い球体
を使用する意味が失われてしまうほか、この球体
部を回転及び揺動可能に収容するホルダーの球体
受部との間に球体部の最大直径と最少直径との差
の分だけ大きな隙間を設ける必要が生じ、この大
きな隙間を形成するために球体部と球体受部との
間に必要以上の大きな外力を加える必要が生じて
誤つて球体受部を破損させたり、複数組合わせて
リンク機構等を構成した際に上記球体部と球体受
部との間の大きな隙間が集積して力の伝達等にお
ける精度が著しく低下するという問題があり、さ
らに、このような球体部真空度の狂いによりこの
球体部と球体受部との間の隙間が必要以上に大き
くなると、使用時に両者の間に大きな衝撃荷重が
作用する原因になり、鋳造で形成したホルダーの
球体受部が破損する原因にもなつていた。加え
て、摩擦溶接によつて球付きロツドを形成する場
合、溶接後の焼戻し処理を別工程で行わなければ
ならず、しかも、溶接後焼戻し処理まで長い時間
放置すると溶接部分にいわゆる置き割れが生じる
ので、溶接後できるだけ早く焼戻し処理をしなけ
ればならず、さらに、溶接部のバリ取り工程も必
要になつて製造工程が制約されるという問題があ
つた。

従つて、本発明の目的は、かかる観点に鑑みて
創案されたもので、球付きロツドの球体部の真球
度が極めて高く、それ故に球体部とこの球体部を
収容するホルダーの球体受部との間の隙間を小さ
くすることができ、これらの間のがたつきをなく
してその回転及び揺動運動を円滑にすることがで
きるほか、使用途中にこれらの間に大きな衝撃荷
重が作用することがないボールジヨイントを製造
するこができる方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明は、球付きロツドを構成する
真球度の高い球体を球体受部の中子としてホルダ
ー鋳造金型内にセツトすると共にこの球体を一方
の金型部材と他方の金型部材の球体支持部との間
に固定し、このホルダー鋳造金型内にダイキヤス
ト溶融合金を鋳込んで球体受部内に球体が保持さ
れたホルダーを鋳造し、次に、このホルダーに保
持された球体の球面とロツド本体の端部に形成さ
れた平坦面とを突合せると共に、これら両部材に
は溶接電流を通電するための電極を接続し、突合
せプロジエクシヨン溶接で上記両部材を接合して
球体部がホルダーに保持された球付きロツドを形
成し、そのままの電極接続状態で再度電流を流し
て溶接部分に焼戻し処理を施した後、上記ホルダ
ーの球体受部と球付きロツドの球体部との間に外
力を付与してこれらの間に隙間を形成すると共
に、上記金型部材の球体支持部によつて形成され
た開口に蓋部材を取付けて油溜り部を形成するこ
とを特徴とするボールジヨイントの製造法であ
る。

本発明方法において、高い球体部真空度を有す
る球付きロツドを備えたボールジヨイントを製造
する方法としては、基本的には真空度の高い球体
を使用し、その球体とロツド本体との間を突合せ
プロジエクシヨン溶接により溶接すればよく、当
該溶接によれば、溶接ばりの生成が少なく、この
溶接ばりを除去する切削加工等の必要がない。加
えてロツド本体の端部に形成された平坦面と球体
の球面とを突合せて溶接を行なうことにより、上
記球面がプロジエクシヨン部として機能するの
で、両部材に何等特別な加工を施すことなく、こ
れら部材間に通電するのみで容易にプロジエクシ
ヨン溶接を実施することができる。

また、この突合せプロジエクシヨン溶接によつ
て球体とロツド本体とを溶接した後、そのままの
電極接続状態で再度電流を流すことにより容易に
溶接部分の焼戻し処理を行うことができる。これ
により、例えば高炭素含有鋼では溶接後長時間放
置するとその溶接部分に割れが生じる、いわゆる
置き割れが起るが、このように溶接に引続いて焼
戻し処理を行うことによりこの置き割れの発生を
完全に防止することができる。

更に、本発明においては、ホルダー鋳造時に球
体を確実に固定すべく一方の金型部材に球体支持
部を設けているので、鋳造されたホルダーは上記
球体支持部に対応した開口を具備したものとなる
が、この開口は、ロツド本体と球体との突合せプ
ロジエクシヨン溶接時にはロツド本体と球体とを
加圧する溶接治具兼電極の装入口として機能する
他、蓋部材を固定することによつてボールジヨイ
ント使用時には油溜り部として機能する。

［作用］ 本発明方法によれば、中子として使用する球体
が一方の金型部材と他方の金型部材に設けられた
球体支持部とによつて固定されるので、ダイキヤ
スト溶融合金を鋳込む際に球体がその位置づれを
起すことがない。

また、球体の球面をプロジエクシヨン部として
利用した突合せプロジエクシヨン溶接でロツド本
体と真空度の高い球体とを接合することにより、
球体真空度の高い球付きロツドを容易に製造する
ことができ、また、この真空度の高い球体を中子
としてホルダーの球体受部を鋳造するのでこの球
体受部と球体との間の隙間を必要最小限の大きさ
にすることができ、使用途中に大きな衝撃荷重の
発生しない構造とすることができる。

［実施例］ 以下、添付図面に示す実施例に基いて、本発明
のボールジヨイントの製造法を具体的に説明す
る。

第１図ないし第３図において、本発明方法によ
つて製造されるボールジヨイントの第１実施例が
示されている。このボールジヨイントは、一端側
に球体受部２を備え、その他端側に連結部３を備
えたホルダー１と、一端側に上記ホルダー１の球
体受部２内に必要最小限の隙間を維持して回転及
び揺動可能に保持される真空度の高い球体部５を
備え、他端側に連結部６を備えた球付きロツド４
と、上記球体受部２と球付きロツド４の連結部６
の基部との間に取付けられ、上記球体部５と球体
受部２の間に供給されるグリース等の潤滑剤を収
容すると共にこの球体部５と球体受部２の間に埃
やごみ等が侵入するのを防止するシール部材７と
で構成されており、上記ホルダー１の形状はその
球体受部２がその連結部３に対して略直角の方向
に開口し、また、その球体受部２の底部には蓋部
材８によつて密閉された油溜り部９が形成されて
いる。

この実施例において、上記油溜り部９を形成す
る蓋部材８は、薄い円盤状の板材で構成され、ホ
ルダー１の鋳造の際にその球体受部２の底部に形
成されて油溜り部９となる開口の周縁に設けられ
た凸条１０をかしめて固定されている。そして、
上記ホルダー１の連結部３はめねじ３ａに形成さ
れており、また、球付きロツド４の連結部６はお
ねじ６ａに形成されており、さらに、球付きロツ
ド４の基部にはそのおねじ６ａを他の部材に結合
させる際にこの球付きロツド４を回転させるため
の工具が係合する六角状の工具係合部１１が形成
され、同様にホルダー１の連結部３の一端にも工
具が係合する略四角状の工具係合部１２が形成さ
れている。さらに、上記シール部材７はその一端
部７ａが上記工具係合部１１に係止し、他端部７
ｂが球体受部２の開口縁部に係止してその間に潤
滑剤ポケツト１３を形成しており、また、上記ホ
ルダー１の球体受部２の開口縁部には、この球体
受部２に保持されて揺動する球付きロツド４の揺
動角を規制する縁取り面１４が形成されている。

次に、この実施例に係るボールジヨイントの製
造法については、先ず球体４ａを中子としてホル
ダー１を鋳造し、次に鋳造されたホルダー１に保
持された球体４ａとロツド本体４ｂとを突合せプ
ロジエクシヨン溶接して球付きロツド４を製造す
る方法で行う。

すなわち、第４図に示すように、真空度の高い
球体４ａをホルダー１を鋳造する際のその球体受
部２の中子として上下に分割されたホルダー鋳造
金型２０内にセツトし、この際中子として使用す
る球体４ａを上部金型部材２１と下部金型部材２
２に設けられた球体支持部２３との間に挟み込ん
で固定し、さらに、ホルダー１の連結部３を構成
する部分にはめねじ３ａを形成するための中子２
４をセツトした後、このホルダー鋳造金型２０内
にダイキヤスト溶融合金を鋳込んでホルダー１を
鋳造する。このようにして鋳造されたホルダー１
は、第５図ないし第７図に示すように、その球体
受部２に球付きロツド４の球体部５となる球体４
ａが鋳込まれて保持され、また、上記球体受部２
の底部側には油溜り部９となる開口９ａが形成さ
れ、その開口縁部の周縁には蓋部材８を固定する
際にかしめられる凸条１０が形成されている。な
お、この実施例では、この状態でホルダー１の連
結部３についてそのめねじ３ａや工具係合部１２
の加工を施している。

このようにして球体４ａが鋳込まれたホルダー
１を鋳造した後、第８図に示すように、球体４ａ
の球面とロツド本体４ｂの端部に形成された平坦
面とを互いに当接させると共に、これら両部材４
ａ，４ｂには夫々溶接電流を通電するための電極
を接続し、所定の圧力Ｆを作用させながら所定の
溶接電流を所定の溶接時間流して上記ロツド本体
４ｂと球体４ａとを突合せプロジエクシヨン溶接
で接合し、さらにそのまま電極接続状態で再度電
流を流し、溶接部分に焼戻し処理を施して球付き
ロツド４の球体部５が球体受部２内に鋳込まれた
ホルダー１を形成する。この際、ホルダー１の開
口９ａには圧力Ｆを受けるための治具（図示せ
ず）を装入して球体４ａを支持することが好まし
く、このように開口９ａを介して治具を球体４ａ
に当接させれば、この治具を球体４ａ側の電極と
して利用することができる。

次に、このようにして形成されたホルダー１の
球体受部２と球付きロツド４の球体部５との間
に、例えば、上記球体受部２の外周を軽く叩いて
軽い衝撃を作用させたり、球付きロツド４に引張
り力を作用させる等の手段で外力を付与してこれ
らの間に微小な隙間を形成し、ホルダー１の球体
受部２に対して球付きロツド４の球体部５が回転
及び／又は揺動し得るようにすると共に、ホルダ
ー１の球体受部２の底部に形成された開口９ａ内
にグリース等の潤滑剤を充填した後、この開口９
ａの開口縁部に蓋部材８を嵌込んで開口９ａの周
縁に形成された凸条１０をかしめることにより、
この蓋部材８を開口９ａの開口縁部に固定して油
溜り部９を形成する。

さらに、第１図に示すように、ホルダー１の球
体受部２の開口縁部と球付きロツド４の連結部６
基部に設けられた工具係合部１１との間にシール
部材７を取付け、このシール部材７が形成する潤
滑剤ポケツト１３内にグリース等の潤滑剤を充填
する。

［発明の効果］ 本発明方法によれば、鋳造時において球体が金
型内に確実に固定され、ダイキヤスト溶融合金を
鋳込む際に球体がその位置づれを起すことがない
ので、不良品の発生を防止することができる他、
球体受部と球体部との間の隙間を必要最小限の大
きさにすることができ、使用途中にこれらの間に
大きな衝撃荷重が作用することが少なくて耐久性
のあるボールジヨイントを製造することができ
る。

また、球体の球面をプロジエクシヨン部として
利用した突合せエクシヨン溶接でロツド本体とホ
ルダーに保持された真空度の高い球体を接合する
ので、球体真空度の高い球付きロツドを短時間で
容易に製造することができ、溶接ばりについても
これを除去する切削工程を必要とせず、さらに、
焼戻し処理についても単に再電流を流すだけで溶
接工程に引続き簡単に行うことができ、生産性が
著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により製造し得るボールジ
ヨイントの第一実施例を示す断面図、第２図は第
１図の左側面図、第３図は第１図の右側面図、第
４図は球体を中子としてホルダーを鋳造する方法
を示す説明図、第５図は球体が鋳込まれたホルダ
ーの部分断面図、第６図は第５図の右側面図、第
７図は第５図の平面図、第８図はホルダーに鋳込
まれた球体とロツド本体とをプロジエクシヨン溶
接で接合する方法を示す説明図、第９図は第８図
に示すプロジエクシヨン溶接で形成された球付き
ロツド及びホルダーを示す断面説明図である。 符号説明、１……ホルダー、２……球体受部、
３……連結部、４……球付きロツド、５……球体
部、６……連結部、７……シール部材、８……蓋
部材、９……油溜り部、４ａ……球体、４ｂ……
ロツド本体、２０……ホルダー鋳造金型、２１，
２２……金型部材、２３……球体支持部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 球付きロツドを構成する真球度の高い球体を
   球体受部の中子としてホルダー鋳造金型内にセツ
   トすると共にこの球体を一方の金型部材と他方の
   金型部材の球体支持部との間に固定し、このホル
   ダー鋳造金型内にダイキヤスト溶融合金を鋳込ん
   で球体受部内に球体が保持されたホルダーを鋳造
   し、次に、このホルダーに保持された球体の球面
   とロツド本体の端部に形成された平坦面とを突合
   せると共に、これら両部材には溶接電流を通電す
   るための電極を接続し、突合せプロジエクシヨン
   溶接で上記両部材を接合して球体部がホルダーに
   保持された球付きロツドを形成し、そのままの電
   極接続状態で再度電流を流して溶接部分に焼戻し
   処理を施した後、上記ホルダーの球体受部と球付
   きロツドの球体部との間に外力を付与してこれら
   の間に隙間を形成すると共に、上記金型部材の球
   体支持部によつて形成された開口に蓋部材を取付
   けて油溜り部を形成することを特徴とするボール
   ジヨイントの製造法。