JPH0712621U - ボールジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ボールスタッド３の球頭部12を摺動自在に挿
入したベアリングシート17を、ハウジング２の内室７内
に挿入する。底部21の第１および第２の荷重受部23，24
を載置面部９に当接する。凹部27が載置面部９に間隙ｔ
を介して対向し、リブ部28が、凹部27の間隙ｔより幅狭
の間隙ｔ₂ を介して載置面部９に対向する。ボールスタ
ッド３と第２の摺動部31とは、ハウジング２の載置面部
９と当接する第１および第２の荷重受部23，24の間に、
線にて当接する。ボールスタッド３に大きな荷重が掛か
った場合、底部21が弾性的に曲げ変形し、弾性復元力に
て荷重を吸収する。凹部27内に設けたリブ部28の先端が
ハウジング２の底面部６に当接し、各荷重受部23，24と
リブ部28とによる荷重を支持して吸収する。 【効果】 底部21が弾性的に曲げ変形し、構成部品の寸
法公差が吸収できる。ベアリングシート17のへたりおよ
び損傷が防止でき、耐久性を向上できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車のステアリング機構やサスペンション機構に用いられ るボールジョイントに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のボールジョイントとしては、例えば特公昭５３−４４６２０号 公報に記載の構造が知られている。

【０００３】 この特公昭５３−４４６２０号公報に記載のボールジョイントは、弾力性およ び剛性を有するベアリングシートに、ボールスタッドの球頭部の赤道の上下に相 応して、球頭部の半径より径大の曲率半径の摺動面を形成し、ボールスタッドの 球頭部を上下一対の摺動面における環状ベアリング帯にて摺動自在に支持して包 容している。さらに、ベアリングシートを両端を開口するハウジングの内室に嵌 合し、ベアリングシートの一端側に突設した環状壁部およびドーム状部に、ハウ ジングの一端開口から閉塞部材を押接し、ベアリングシートの上方の摺動面にお ける環状ベアリング帯とベアリングシートに設けた環状壁部およびドーム状部間 の環状の凹部との協働にて、ドーム状部を弾性的に曲げ変形させている。

【０００４】 そして、このドーム状部の曲げ変形により、弾性復元力による球頭部への押圧 エネルギーを保持し、摩擦補償機能を与えるとともに、ボールスタッドに掛かる 荷重を逃し耐荷重性を付与し、かつ、構成部品の寸法公差を吸収して、安定した 作動トルクと円滑な動作が得られる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記特公昭５３−４４６２０号公報に記載のボールジョイント では、ボールスタッドに大きな荷重が掛かった場合には、環状壁部およびドーム 状部に荷重による負荷が掛かり、ベアリングシートのへたりや損傷を生じるおそ れがある。

【０００６】 本考案は、上記問題点に鑑みなされたもので、高剛性かつ低コストで、各構成 部品の寸法公差を吸収し、負荷に対する耐荷重性を高め、耐久性に優れたボール ジョイントを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案のボールジョイントは、開口部およびこの開口部に対向する位置に底面 部を有する内室が形成されたハウジングと、このハウジングの内室内に配置され る球頭部およびこの球頭部に連続され前記開口部から突出される軸部を有するボ ールスタッドと、前記ハウジングの内室に収容され前記ボールスタッドの球頭部 を摺動可能に包容し挿入孔に軸部が挿通される弾性および剛性を有した合成樹脂 からなるベアリングシートとを備え、前記ベアリングシートは、前記ボールスタ ッドの球頭部に対向する内面側に形成され曲率半径が前記球頭部の半径より径大 で前記ボールスタッドの球頭部を摺動可能に当接する摺動部と、前記挿入孔に対 向する中央の前記ハウジングの内室の底面部に対向する外面側の周囲に異なる径 の位置に複数設けられ前記ハウジングの内室に当接する荷重受部と、これら荷重 受部間に位置して前記底面部に対向する外面側に形成されこの底面部との間に間 隙を生じさせる凹部と、前記凹部に形成され前記間隙より短かく前記底面部に対 向するリブ部とを具備したものである。

【０００８】

【作用】

本考案のボールジョイントは、ベアリングシートの摺動部の曲率半径が球頭部 の半径より径大であるため、球頭部が摺動部に線接触し、ベアリングシートに設 けたハウジングの内室の底面部に当接する荷重受部および底面部に所定の間隙を 介して対向する凹部により、ベアリングシートを弾性的に曲げ変形させ、ベアリ ングシートの弾性復元力による球頭部への押圧エネルギーを保持し、摩擦補償機 能を与えるとともに、構成部品の寸法公差を吸収する。また、ボールスタッドに 大きな荷重が掛かった場合、凹部内に設けたリブ部の先端がハウジングの底面部 に当接し、ベアリングシートの曲げ変形による荷重の吸収、および、荷重受部と リブ部とによる荷重を受ける負荷面積の増大により、ベアリングシートのへたり および損傷を防止し、耐荷重性および耐久性を向上する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案のボールジョイントの一実施例を図面を参照して説明する。

【００１０】 図１および図２において、１はボールジョイントで、このボールジョイント１ は、金属製の円筒状のハウジング２と、金属製のボールスタッド３と、合成樹脂 製のベアリングシート17から構成され、例えば自動車のステアリング機構やサス ペンション機構、特にラックアンドピニオン式舵取り装置のタイロッドのラック 軸端部側に用いられている。

【００１１】 そして、ハウジング２は、図１ないし図３に示すように、開口部５を開口し、 この開口部５と対向する位置に底面部６を有する内室７が形成され、この内室７ は、組み立て前は略有底円筒状に形成されている。また、このハウジング２の内 室７の底面部６の中央部には、略円錐凹状の錐面部８が形成され、この錐面部８ の周囲には、この錐面部８に連続して略弧状に載置面部９が形成されている。さ らに、底面部６の下面中央には、下方に突出する雄ねじ部10が突出形成されてい る。

【００１２】 また、ボールスタッド３は、球状の球頭部12に連続して小径部13を介して軸部 14が一体に形成され、この軸部14の先端部の外周には、雄ねじ部15が形成されて いる。

【００１３】 さらに、図１および図４ないし図６において、17はベアリングシートで、この ベアリングシート17は、ポリアセタールなどの良好なベアリング特性を有する耐 荷重性の高い剛性および弾性を有した硬質合成樹脂にて成形され、ハウジング２ の内室７内に収容されている。

【００１４】 そして、このベアリングシート17には、一端にボールスタッド３の球頭部12が 挿入される挿入孔18を開口する円筒状の円筒胴体部19が形成され、この円筒胴体 部19の他端縁には、球頭部12の直径Ｄより径小の摺動孔20を開口する底部21が形 成され、組立て前は略有底円筒状に形成されている。

【００１５】 また、ベアリングシート17の底部21の外面側には、ハウジング２の底面部６の 載置面部９に当接する環状の第１および第２の荷重受部23，24が形成されている 。さらに、底部21の摺動孔20の周縁には、ハウジング２の底面部６の錐面部８に 所定の間隙を介して対向する緩衝面部25が形成されている。

【００１６】 そして、図６に示すように、ベアリングシート17の底部21の外面側には、環状 の第１および第２の荷重受部23，24の間に、深さｔの環状の凹部27が形成されて いる。また、この凹部27には、円筒胴体部19の底部21の中心から放射状にリブ部 28が、ｔ₁ の高さ寸法で壁状に突設され、このリブ部28は、ハウジング２の底面 部６の載置面部９に、凹部27の間隙ｔより突出寸法ｔ₁ 分幅狭の間隙ｔ₂ を介し て対向して形成されている。

【００１７】 さらに、円筒胴体部19の底部21側の内面には、底部21の中心から放射状に内方 に壁状に突出する第１の摺動部30が形成され、この第１の摺動部30の先端には、 ボールスタッド３の球頭部12の半径Ｄと略同曲率半径Ｒ₁ の第１の摺動面30が円 弧状に形成され、この第１の摺動面30が球頭部12を摺動可能に球頭部12の外周面 に当接する。また、底部21の内面には、底部21の中心から放射状に内方に壁状に 突出する第２の摺動部31が形成され、この第２の摺動部31の先端には、ボールス タッド３の球頭部12の半径Ｄより径大の曲率半径Ｒ₂ の第２の摺動面31が円弧状 に形成され、この第２の摺動面31が球頭部12を摺動可能に球頭部12の外周面に当 接する。

【００１８】 そして、図１および図２に示すように、ハウジング２の内室７内に開口部５を 介してベアリングシート17が底部21側から挿入され、このベアリングシート17内 にボールスタッド３の球頭部12が挿入され、ベアリングシート17の円筒胴体部19 の挿入孔18側とともに、ハウジング２の開口部５側が内側にかしめられて変形さ れて、ボールスタッド３の球頭部12が摺動可能に包容されている。

【００１９】 次に、上記一実施例の組み立て動作を説明する。

【００２０】 まず、ベアリングシート17の挿入孔18から円筒胴体部19の内側に、ボールスタ ッド３の球頭部12を挿入する。そして、ボールスタッド３の球頭部12を包容した ベアリングシート17を、ハウジング２の開口部５から内室７内に挿入し、底部21 の緩衝面部25をハウジング２の底面部６の錐面部８に所定の間隙を介して対向さ せて、底部21の第１および第２の荷重受部23，24をハウジング２の底面部６の載 置面部９に当接する。この挿入により、ベアリングシート17の底部21の凹部27が 、ハウジング２の底面部６の載置面部９に所定の間隙ｔを介して対向し、環状の 空間を形成するとともに、リブ部28が載置面部９に、凹部27の間隙ｔより幅狭の 間隙ｔ₂ を介して対向する。

【００２１】 そして、ハウジング２の開口部５の縁部を内側にかしめて、ボールスタッド３ の球頭部12を摺動自在に包容して、ボールジョイント１を組み立てる。

【００２２】 次に、上記一実施例の作用を説明する。

【００２３】 ハウジング２の開口部５の縁部のかしめ加工の際、ボールスタッド３と第２の 摺動部31とは、図６に示すように、ハウジング２の底面部６の載置面部９と当接 する第１および第２の荷重受部23，24間に位置して線接触、すなわち、ベアリン グシート17の軸方向において、第１および第２の荷重受部23，24の２点間に位置 して点にて当接している。

【００２４】 したがって、これら３点にて、ベアリングシート17の底部21が、載置面部９と 対向する凹部27の間隙ｔの寸法が短くなるとともに、ハウジング２の底面部６の 錐面部８に対向する底部21の緩衝面部25の間隙寸法が短くなって弾性的に曲げ変 形されるので、ハウジング２、ボールスタッド３およびベアリングシート17の構 成部品の寸法公差が吸収でき、がたつきなくボールスタッド３の球頭部12を包容 できる。また、底部21の曲げ変形による弾性復元力にて、球頭部12への押圧エネ ルギーによる作動時の摺動抵抗が得られ、摩擦補償機能が付与できる。このため 、安定した作動トルクと円滑な動作とが得られる。

【００２５】 さらに、ボールスタッド３に大きな荷重、特に、大きな圧縮荷重が掛かった場 合、底部21がさらに弾性的に曲げ変形し、この弾性復元力により荷重を吸収する とともに、凹部27内に設けたリブ部28の先端がハウジング２の底面部６に当接し 、第１および第２の荷重受部23，24とリブ部28とによる荷重を支持し、荷重を支 持する負荷面積が増大してベアリングシート17のへたりおよび損傷が防止でき、 耐久性を向上できる。

【００２６】 また、ベアリングシート17は、一体成形品であるため、部材数が減少し、ボー ルジョイント１の組み立て作業性が簡略化できるとともに、製造コストが低減で きる。

【００２７】 さらに、第１および第２の摺動部30，31は壁状に突出形成したため、各摺動部 30，31間と球頭部12の外周面との間、および、ベアリングシート17の円筒胴体部 19および底部21の境界近傍と球頭部12の外周面との間に、空間が形成されるので 、潤滑剤が球頭部12の外周面の全面に供給され、安定かつ円滑な作動が得られる 。

【００２８】

【考案の効果】

本考案のボールジョイントによれば、ボールスタッドの球頭部がベアリングシ ートの摺動部に線接触し、ベアリングシートを弾性的に曲げ変形させ、このベア リングシートの弾性復元力による球頭部への押圧エネルギーを保持し、摩擦補償 機能を与えることができるので、高剛性かつ低コストで、構成部品の寸法公差を 吸収でき、ボールスタッドに大きな荷重が掛かった場合、ベアリングシートの曲 げ変形による荷重の吸収、および、荷重受部とリブ部とによる荷重を受ける負荷 面積の増大により、ベアリングシートのへたりおよび損傷を防止できるので、負 荷に対する耐荷重性および耐久性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すボールジョイントの一
部の拡大縦断面図である。

【図２】同上ボールジョイントの一部を切り欠いた側面
図である。

【図３】同上組み立て前のハウジングの縦断面図であ
る。

【図４】同上組み立て前のベアリングシートの縦断面図
である。

【図５】同上底面平面図である。

【図６】同上球頭部、ベアリングシートおよびハウジン
グの当接関係を説明する縦断面図である。

【符号の説明】

１ ボールジョイント ２ ボールスタッド ３ ハウジング ５ 開口部 ６ 底面部 ７ 内室 12 球頭部 14 軸部 17 ベアリングシート 18 挿入孔 23 第１の荷重受部 24 第２の荷重受部 27 凹部 28 リブ部 30 第１の摺動部 31 第２の摺動部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口部およびこの開口部に対向する位置
   に底面部を有する内室が形成されたハウジングと、この
   ハウジングの内室内に配置される球頭部およびこの球頭
   部に連続され前記開口部から突出される軸部を有するボ
   ールスタッドと、前記ハウジングの内室に収容され前記
   ボールスタッドの球頭部を摺動可能に包容し挿入孔に軸
   部が挿通される弾性および剛性を有した合成樹脂からな
   るベアリングシートとを備え、 前記ベアリングシートは、 前記ボールスタッドの球頭部に対向する内面側に形成さ
   れ曲率半径が前記球頭部の半径より径大で前記ボールス
   タッドの球頭部を摺動可能に当接する摺動部と、 前記挿入孔に対向する中央の前記ハウジングの内室の底
   面部に対向する外面側の周囲に異なる径の位置に複数設
   けられ前記ハウジングの内室に当接する荷重受部と、 これら荷重受部間に位置して前記底面部に対向する外面
   側に形成されこの底面部との間に間隙を生じさせる凹部
   と、 前記凹部に形成され前記間隙より短かく前記底面部に対
   向するリブ部とを具備したことを特徴とするボールジョ
   イント。