JPH0632500Y2

JPH0632500Y2 - 中空ボールスタッド

Info

Publication number: JPH0632500Y2
Application number: JP1987038445U
Authority: JP
Inventors: 一郎清宮
Original assignee: 埼玉機器株式会社
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1987-03-18
Publication date: 1994-08-24
Anticipated expiration: 2002-03-18
Also published as: JPS63146223U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、自動車のトルクロッドに使用されるボール
ジョイントの軸を構成するボールスタッド、特に小型軽
量に造られる中空ボールスタッドとして利用できる考案
である。

（従来の技術）自動車のボールジョイントは、第５図に例示するように
構成されている。即ち、このボールスタッド１は、中央
部を球形部１ａとし、両端を、丸棒（また四角棒）の両
側面に二つの平行する平面部１ｂを形成した取付部１ｃ
とし、平面部１ｂに取付ボルトを挿通するボルト孔２を
穿設している。３は内筒、４は外筒であって、球形部１
ａと内筒３との間にはメタルの軸受片５、含油綿織物の
軸受片６を介在させ、内筒３の内方に形成したフランジ
３ａと止めリング７とにより側方を支持されている。止
めリング７は内筒３の一部を打起した突起により内筒か
ら抜け出すのを抑えられている。８は、グリース、９は
周縁部を外筒４の端部に形成した凹部に係合して外筒に
取付けられる耐油ゴム等によるダストカバーである。内
筒３と外筒４とはゴム１０を焼付けて緩衝的に結合され
る。

以上のように構成されるボールジョイントにおける従来
のボールスタッドは、鍛造により充実体として形成され
たものであったため、重量が大きくなる欠点があった。

そのため、第６〜７図のように、ボールスタッドを中空
にして軽量にすることが考えられたが、ボルト孔２の側
方の内壁１１が円筒面であると、自動車への取付け時に
ボルト孔２に挿通したボルトを緊締したときに、内壁１
１が坐屈して変形するという欠点があった。

そこで、実開昭５８−１６４２３号公報記載の構造（第
８図、第９図に示す）のように、取付部１ｃの内壁１１
を、取付部の中空孔の中心線およびボルト孔２の中心線
に平行な平面としてボルト緊締時の坐屈に強い形状とす
ることが考えられた。

この先考案は、第８図、第９図のように中空の取付部１
ｃの内壁１１を、ボルト孔２の中心線に平行な平面とす
ると、ボルト緊締時の抗圧強度が向上し、坐屈防止に効
果があったが製造時の精度維持に問題があった。

即ち、中空ボールスタッドを製造するには、鍛造、旋削
等の加工手段が使えないので、鋳造によらなければなら
ず、中空部を形成するためには中子を使用する。この中
子の取付部１ｃ内にある部分は、断面が四角棒状とな
り、この部分をボールスタッドの外形を造る分割された
鋳型（外型、砂型が使用される）の間に挟んで鋳造する
ことになる。

ところが四角棒状の中子を外型に載せるときは、中子側
面の平面部と取付部１ｃの平面部とを厳密に平行させね
ばならず、これが不平行になると、第１０図に示すよう
にボルト孔２を形成したときに取付部の内壁１１がボル
ト孔の中心線に平行にならず、取付部の側壁の肉厚が不
動になり、ボルトを緊締したときに取付部１ｃの変形を
生じ易くなる。

しかも、砂を固めた外型に形成される四角溝状の中子載
置部に四角棒状の中子の端部を一定角度を維持して嵌合
させることは難しく、載置時の手の力が少しでも変る
と、中子の載置角度が変ってしまう危険がある。

そこで次に、実開昭５９−１６０９１６号公報の第７〜
１０図に記載されているように、取付部１ｃの中心孔を
円筒形にすると共に、球形部１ａの肉厚を取付部１ｃに
近づく程大にして、ボールスタッド取付部１ｃの剛性を
補うことを考えた。

しかしこれだけでは、なお、ボルト孔２に挿通したボル
トを緊締したときに、取付部１ｃの側壁が変形して取付
ボルトがゆるむという不具合が発生した。

その原因を探究して見ると、第４図Ｃ、Ｆのように、ボ
ルト孔２の径ｂと取付部１ｃの円筒形内壁１１の径ａと
の間にａ＞ｂの関係があったため、取付部側部のボルト
孔２の上下部分にオーバハング部１２が形成されてい
て、ボルト緊締時に取付部の内壁１１がボルト孔２の側
部中央部分で坐屈を生じ易くなっており、このため、取
付け用のボルトを強く緊締すると、この側壁部分が変形
することが判った。

（考案が解決しようとする問題点）本考案は、ボルト孔の側面が取付部１ｃの中心孔に削ら
れてオーバハング部が形成されることによるボルト緊締
時の取付部１ｃの変形を少なくする構造を得ようとした
ものである。

ボルト孔と交叉する取付部の中心孔の縦方向部分でも避
けられないオーバハング部が形成されるけれども、取付
部中心孔側部の内壁の剛性を高くすれば、ボルト緊締に
よる取付部１ｃの変形防止に効果がある筈である。

（問題点を解決するための手段）この考案は、球形部（１ａ）の両端に取付部（１ｃ）を
形成し、取付部（１ｃ）の両側に平行な二つの平面部
（１ｂ）（１ｂ）を形成し、この平面部（１ｂ）に直角
にボルト孔（２）を穿設し、球形部（１ａ）、取付部
（１ｃ）の中心を通して中空とした中空ボールスタッド
において、取付部（１ｃ）の中心に形成する孔を、直径
ａの円筒形とし、ボルト孔（２）の直径ｂとの間にａ≦
ｂの関係を持たせたことを特徴とする中空ボールスタッ
ドを得て、上記の欠点をなくし、製造時の精度を上げら
れるボールスタッドを得たものである。

（作用）取付部１ｃ内の中空孔を円筒形とするから、鋳造時に中
空部形成のため使用する中子の両端は丸棒状となり、外
型に載置するときに直角を顧慮する必要がなく、従って
中子を外型に載置するときの角度誤差により成品の形状
が不良となることが避けられる。

また、ボルト孔２は、取付部１ｃの円筒状の中空孔の直
径に等しいが、それより大きい直径とするから、取付部
１ｃの中心孔とボルト孔２とが交叉し相貫する部分を除
いて、取付部中心孔の側部においてボルト孔２の円筒面
の一部が上下に連続した状態で残存し、取付部１ｃの抗
圧強度が大きくなって、ボルト緊締時に取付部１ｃが変
形するのが避けられる。

（実施例）第１〜３図は本考案のボールスタッドの形状を示し、第
４図は取付部の中空孔とボルト孔との周囲の円筒孔の形
状が変化する状態を示す略図である。

取付部１ｃの中空孔は直径ａの円筒形となっており、そ
の両側の平面部１ｂに直角に直径ｂのボルト孔２が穿設
される。

取付部１ｃの中空孔は円筒形であるから、これを形成す
るための中子の両端は直径ａの丸棒状であり、外型への
載置時に角度を顧慮する必要はない。取付部１ｃの中空
孔の直径ａとボルト孔の直径ｂとの関係は次の通りであ
る。

(1)ａ＝ｂの場合両孔の相貫部の形状は、第４図Ａ、Ｄのようになり、取
付部中心孔の側方に位置するボルト孔２の側面には、取
付部の中心孔と交叉し相貫する部分を除いて、上下部を
連続させる、中心線に平行な円筒面が僅かながら残存す
るので、ボルト緊締時の圧力に抗する力が強く、ボルト
緊締時に取付部１ｃが変形し難い。

(2)ａ＜ｂの場合両孔の相貫部の形状は、第４図Ｂ、Ｅのようになり、ボ
ルト孔２の上下部を連続させる、その中心線に平行な円
筒面が多くなり、ボルト緊締時の抗圧強度が一層大きく
なる。

(3)ａ＞ｂの場合両孔の相貫部の形状は、第４図Ｃ、Ｆ（即ち、第７図の
従来のもの）のようになり、ボルト孔２の中央部で円筒
面が分断され、上下にオーバハング部１２が形成され
る。そのため、ボルト緊締時に中央部で坐屈を生じ易く
なり、抗圧力が弱くなる。第６、７図の従来構造は、こ
のオーバハング部形成による坐屈現象の発生に気付かな
かったため、ａ＞ｂとしており、そのため緊締したボル
トが緩み易かったのである。

そこでａ≦ｂとすることによって、中空の取付部１ｃの
ボルト緊締に対する強度を高めることができる。

（考案の効果） (1)ボールスタッドを中空にすることにより軽量にする
ことができる。

これにより１個につき５００ｇ軽くなると、通常、１台
の自動車に１２個が使用されるから６kg軽くなることに
なり、自動車の重量軽減に効果がある。

(2)取付部の中空孔を円筒形としたため鋳造時の中子の
取付けが容易になり鋳造不良を生じる危険を著しく減少
させることができる。

(3)ボールスタッドを中空にすることにより生じる弱点
である。ボルト緊締時の取付部１ｃの変形は、中空孔と
ボルト孔との直径ａ、ｂの関係をａ≦ｂとして、ボルト
孔２のボルトに平行な円筒面を多くすることによりボル
ト緊締時の取付部の抗圧強度を向上させることにり防止
できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案によるボールスタッドの実施例を示
し、第１図は端面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、
第３図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第４図Ａ〜Ｆは、中空
にした取付部の円筒孔とボルト孔との大きさの変化によ
る両孔の相貫部の形状の変化を示す第３図のＣ−Ｃ断面
図及び第４図Ａ、Ｂ、ＣのＥ−Ｅ、Ｆ−Ｆ、Ｇ−Ｇ断面
図、第５〜１０図は従来技術を示し、第５図はボールジ
ョイントの一部切断側面図、第６図は中空ボールスタッ
ドの半部切断側面図、第７図は第６図のＤ−Ｄ断面図、
第８図、第９図は取付部の中空孔の内面をボルト孔の中
心に平行な平面としたものの第７図同様の断面図、第１
０図は取付部中空孔を四角筒状とした場合のこの中空孔
の位置不良状態を示す第８図は同様位置での断面略図で
ある。１：ボールスタッド、１ａ：球形部、１ｂ：平面部、１
ｃ：取付部、２：ボルト孔、３：内筒、３ａ：フラン
ジ、４：外筒、５、６：軸受片、７：止めリング、８：
グリース、９：ダストカバー、１０：ゴム、１１：内
壁、１２：オーバハング部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】球形部（１ａ）の両端に取付部（１ｃ）を
形成し、取付部（１ｃ）の両側に平行な二つの平面部
（１ｂ）（１ｂ）を形成し、この平面部（１ｂ）に直角
にボルト孔（２）を穿設し、球形部（１ａ）、取付部
（１ｃ）の中心を通して中空とした中空ボールスタッド
において、取付部（１ｃ）の中心に形成する孔を、直径
ａの円筒形とし、ボルト孔（２）の直径ｂとの間にａ≦
ｂの関係を持たせたことを特徴とする中空ボールスタッ
ド。