JPS596260Y2 - ボ−ルジヨイント - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はボールジョイントの改良に関し、さらに詳細に
のべると、自動車のステアリング系統およびサスペンシ
ョン系統等に用いられる隙間自動補償形のボールジョイ
ントに関する。

一般にソケット内部にポールスタツドの頭部をプリーロ
ード状態に保持するボールジョイントは公知である。

またそのプリーロード状態を長期間維持するために、ポ
ールスタツド頭部をソケット内で支持する軸受部材をコ
イルスプリングなどで押圧するようにしたものも公知で
ある。

このコイルスプリングを使用したボールジョイントは、
ポールスタツド頭部および軸受部材の摩耗に追従して軸
受部材をコイルスプリングの反発力で押し上げるため、
接触面の摩耗を補償したり衝撃を緩和することはできる
が、コイルスプリングを圧縮するような力が作用した場
合には、コイルスプリングおよび軸受部材が押し下げら
れて、ソケットに対するポールスタツドの遊びが大きく
出るとともに打音が発生する欠点があった。

また、ポールスタツドの遊びが出た状態、すなわちコイ
ルスプリングが圧縮された状態でポールスタツドが揺動
すると、ポールスタツドの揺動中心が下方に移動してい
るため、ポールスタツドの揺動角が小さくなるとともに
、ソケット開口とポールスタツドとの干渉にもつながる
などの欠点があった。

さらにまた、軸受部材の一方を弾性体の予圧とテーパ部
材などによるくさび作用とを利用してポールスタツド頭
部に常に押圧するようにしたものも公知である。

この種のボールジョイントは、ポールスタツド頭部およ
び軸受部材の摩耗に追従して弾性体の予圧で軸受部材を
押し上げるため、接触面の摩耗を補償し、かつテーパ部
材などによるくさび作用によりポールスタツドの遊びを
小さくすることはできるが、ソケット内に弾性体および
テーパ部材などを収容するのに比較的大きな容積を必要
とするため、ボールジョイントが大型化して重量の増加
につながるとともに、ボールジョイントの構造が復雑に
なる欠点があった。

そこで本考案の目的は、ポールスタツド頭部と軸受部材
との接触面の摩耗を自動的に吸収し、かつ弾性体を圧縮
するような力が作用した場合にもポールスタツドの遊び
を常に少なく保つ、即ち、軸受部材の摩耗が進行しても
衝撃的な荷重によってポールスタツド頭部がソケットに
対して相対移動しない。

小型で構造簡単な隙間自動補償形のボールジョイントを
提供することにある。

本考案の特徴は、ポールスタツドの頭部の先端側を支持
する軸受部材とその軸受部材をソケット開口に向けて常
に押し上げる弾性体との間に、外観略円錐台形で薄板環
状の皿型座金を直径方向に微少圧縮しかつソケット下方
に向かって発散する状態でソケット内周の円筒壁面に嵌
合させるとともに弾性体の反発力を受けてソケット上部
開口に向かって移動可能に介在せしめ、もってポールス
タツド頭部と軸受部材との摩耗に追従して弾性体が皿型
座金および軸受部材を押し上げる摩耗補償作用を行うと
ともに、皿型座金がポールスタツドの押し下げ力に対抗
して軸受部材の下方向移動を阻止するポールスタツドの
遊び防止作用を行うごとく構或したことにある。

以下本考案の実施例のその構戒を図面によって説明する
。

第１図は、本考案による第１番目の実施例を表わすもの
で、ボールジョイントの一部断面正面図である。

第１図のボールジョイントは、ポールスタツド１０、円
筒状のソケット２０、負荷を支持する上部シ一ト３０、
摩耗吸収用の下部シ一ト４０、下部シ一ト４０の下方向
移動を防止する皿型座金３、弾性体２、および閉止板５
０から戊っている。

ポールスタツド１０は、軸部１１と軸部１１の先端に一
体に形或された頭部１２とをそなえている。

ソケット２０は、上方にポールスタツド軸部１１を突出
させる上部開口２１と、上部間口２１に続く内周に上部
シ一ト３０および下部シ一ト４０を収容する略円筒状の
円筒壁面２２と、円筒壁面２２の下方に続けて段部２３
と、段部２３の下方に続くかしめ部２４とを有する。

このかしめ部２４は、その先端が内方に折曲変形されて
閉止板５０をソケット段部２３に固定する作用をなして
いる。

このソケット２０の上部開口２１の大きさは、前記ポー
ルスタツドの頭部１２の上部が充分に開口２１内に入り
こめるような程度であって、またポールスタツド軸部１
１も充分にうごき得る程度であるので、ポールスタツド
１０はソケット２０に対して相当に大きい角度にわたっ
て揺動することが可能である。

上部シ一ト３０は、金属、プラスチック等の耐摩耗性材
料で一体に戒形されている。

その内面は、半球状の凹曲面３１となっていてポールス
タツド頭部１２の上部を受容しており、凹曲面３１内で
頭部１２が自由に回動ならびに揺動できるようになって
いる。

なお、ソケット内周の円筒壁面２２にポールスタツド頭
部１２を受ける凹曲面を直接形戒する場合は、この上部
シ一ト３０を設けなくても良い。

下部シ一ト４０は、弗素樹脂、ナイロン、ポリオレフイ
ン等のごとき多少の耐衝撃性ないし弾性を有するプラス
チックで形戒することが好適である。

もちろんそれ以外の材料、たとえば鋼のような金属でつ
くることも可能である。

この下部シ一ト４０の内周面は、半球状の凹球面４１に
なっていてポールスタツド頭部１２の下部を受容してお
り、凹球面４１内で頭部１２が自由に回動ならびに揺動
できるようになっている。

また下部シ一ト４０にはその下面に平坦な底面４３が形
或されており、この底面４３は組立時において閉止板５
０に軽い接触状態あるいは微少の隙間を有して対向する
状態になっている。

さらにまた下部シート底面４３の外周側には、環状溝４
５を介して環状に肩部４２が形或されている。

皿型座金３は、普通の鋼板あるいは硬質の弾性を有する
鋼材で形威される。

この皿型座金３は、その斜視図である第２図によって明
らがなように、下方外周に向かって低くなるように傾斜
した傾斜上面５および傾斜下面６ （第３図）を有する
外観略円錐台形で薄板環状に戊形されており、その外周
縁４はほぼ直角なエッジ状となっている。

また皿型座金３は、ソケット円筒壁面２２に嵌合された
際に小さな荷重でソケット円筒壁面２２から下方に滑べ
り落ちることを防止する目的で、その自由な状態におけ
る外周縁４の外径が嵌合するソケット円筒壁面２２の内
径よりやや大きく形威されている。

したがって、上述の目的を満足するように皿型座金３の
外径およびソケット円筒壁面２２の内径の寸法公差を適
当に止めなければならない。

弾性体２は、円筒状のゴムからなり、皿型座金３の傾斜
下面６と、そこに対向配置された閉止板５０との間に、
ソケット軸線方向に圧縮状態に設けられている。

つぎに上記ボールジョイントの組立てについて説明する
。

まず最初にソケット２０内に上部シ一ト３０を挿入し、
ついでソケット２０の下方からポールスタツドの軸部１
１を挿入して凹曲面３１に頭部１２を当接せしめる。

つづいて、下部シ一ト４０をポールスタツド頭部１２の
下部に適合せしめる。

その後、皿型座金３の傾斜上面５が下部シ一ト４０の肩
部４２に当接するように、皿型座金３をソケット円筒壁
面２２に嵌拝する。

このようにソケット円筒壁面２２に皿型座金３を嵌挿す
ることによって、その直径が圧縮されて傾斜面５，６の
傾きが大きくなる。

すなわち、第４図に示すように皿型座金３は、一点鎖線
で表わす嵌挿前の状態から実線で表わす嵌挿後の状態に
なる。

したがってその結果、皿型座金３は、自身の反発力によ
りその外周縁４がソケット円筒壁面２２に適当に強く嵌
合する。

またこのとき、該皿型座金３の位置は、ソケット２０内
各部品の軸線方向の寸法バラツキに応じて変化すること
になる。

組立ての最後として、皿型座金３の傾斜下面６に弾性体
２を配するとともに、弾性体２にさらに閉止板５０を重
ね、閉止板５０をソケット２０の段部に強制的に押圧し
て当接せしめ、ついでソケット２０のかしめ部２４を内
方に折曲して閉止板５０の周囲をかこむようにする。

なお図中において１は、上、下シー｝ ３０． ４０間
に設けられた隙間である。

つぎに上記ボールジョイントにおける皿型座金３などの
作用について、上記ボールジョイントを拡大して示した
第３図を用いて説明する。

なお、第３図の左半部は組立完了時、右半部はポールス
タツド頭部１２と上、下シート３０． ４０との摩耗進
行時を表わす部分断面図である。

ボールジョイント使用前は、第３図の左半部に表わすよ
うに皿型座金３が閉止板５０に近い位置にある。

そしてボールジョイントの使用によりポールスタツド頭
部１２と上、下シ一ト３０． ４０との摩耗が進むにつ
れて、皿型座金３は圧縮状態にある弾性体２によりその
摩耗に追従して押し上げられ、第３図の右半部に表わす
ように傾斜上面５で下部シ一ト４０を押圧上昇せしめて
行く。

そのため、ポールスタツド頭部１２と上、下シー｝ ３
０． ４０との間には常に隙間が発生しない。

なお、摩耗進行時に弾性体２が皿型座金３に対して及ぼ
す力は、皿型座金３の外周縁４を基準にして内周側を押
し上げるように作用して、皿型座金３の外径方向へ広が
ろうとする反発力を弱めることになるため、皿型座金３
の押上げを可能にする。

しかし摩耗が中断している状態においては、上、下シー
｝ ３０， ４０の予圧と弾性体２の反発力とが互いに
打消し合うので、皿型座金３の外径方向へ広がろうとす
る反発力を弱めることにはならないため、皿型座金３が
ソケット円筒壁面２２を滑べることがない。

また、このボールジョイント使用中にポールスタツド１
０を押し下げるようにする方向の力が作用した場合、そ
の押し下げ力は下部シ一ト４０を介して下部シート肩部
４２から皿型座金３の傾斜上面５に伝達される。

このとき皿型座金３は、第５図に示すように実線で表わ
す押し下げ力作用前の状態から二点鎖線で表わす押し下
げ力作用時の状態のように皿型座金３の傾斜面の傾斜を
より減少せしめるように運動する。

すなわち、ソケット円筒壁面２２に嵌合している皿型座
金３の外周縁４を基準にして内周側を押し下げるように
運動する。

したがって皿型座金３の外径方向へ広がろうとする力が
強められ、皿型座金３の外周縁４は一層強くソケット円
筒壁面２２に嵌合し下方へ移動しないで、ポールスタツ
ド１０および下部シ一ト４０も押し下げられることがな
い。

なお、ポールスタツド１０を押し下げようとする方向の
力が除かれれば、皿型座金３は元の形状に復帰する。

つぎに本考案の他の実施例を表わす第６図について簡単
に説明する。

なお、図中の記号は上記実施例のものとできる限り同一
にされており、また各部品の形状等も下記の点を除いて
上記実施例のものとほぼ同一で゛ある。

第６図は、左半部が組立完了時、右半部がポールスタツ
ド頭部１２と上、下シー｝ ３０， ４０との摩耗進行
時を表わすボールジョイントの拡大部分断面図である。

このボールジョイントは、弾性体２ａとしてコイルスプ
リングが使用されているとともに、弾性体２を安定して
着座させるために閉止板５０の中央部に外方へ突出した
凹部５１が形威されている。

また、このボールジョイントに使用されている皿型座金
３ａは、その斜視図である第７図によって明らかなよう
に、内周側に平坦な平坦上面７および平坦下面８を有し
、その平坦部から下方外周に向かって低くなるように傾
斜した傾斜上面５ａおよび傾斜下面６ａを有する外観略
円錐台形で薄板環状に或形されている。

なお、この皿型座金３の傾斜部には、外周縁４ａから内
周方向に数条の細溝９が形威されても良い。

さらにまた、このボールジョイントでは、皿型座金３の
平坦上面７が下部シ一ト４０の肩部４２に当接し、平坦
下面８が弾性体２ａの上端に当接している。

以上のように本考案は、ポールスタツドの頭部の先端側
を支持する軸受部材とその軸受部材をソケット開口に向
けて常に押し上げる弾性体との間に、外観略円錐台形で
薄板環状の皿型座金を直径方向に微少圧縮しかつソケッ
ト下方に向かって発散する状態でソケット内周の円筒壁
面に嵌合させるとともに弾性体の反発力を受けてソケッ
ト上部開口に向かって移動可能に介在するようにして、
ポールスタツド頭部と軸受部材との摩耗に追従して弾性
体が皿型座金および軸受部材を押し上げる摩耗補償作用
を行うようにするとともに、皿型座金がポールスタツド
の押し下げ力に対抗して軸受部材の下方向移動を阻止す
るポールスタツドの遊び防止作用を行うようにしたため
、ポールスタツド頭部と軸受部材との接触面の摩耗を自
動的に吸収し、かつ軸受部材の摩耗が進行しても弾性体
を圧縮するような衝撃的な荷重を皿型座金が支持するの
で衝撃的な荷重によってポールスタツド頭部がソケット
に対して相対移動することがないとともに、この種隙間
自動補償形のボールジョイントを小型かつ構造簡単にで
きるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を表わすもので、第１図はボール
ジョイントの断面正面図、第２図は第１図のボールジョ
イントに使用される皿型座金の斜視図、第３図は第１図
に示されたボールジョイントの一部を拡大して表わすも
ので、左半部が組立完了時、右半部が摩耗進行時を示す
説明図的部分断面図、第４図は皿型座金をソケット円筒
壁面に嵌合する前後の状態を表わす説明図、第５図はソ
ケット円筒壁面に嵌合された皿型座金に押し下げ力が作
用した状態を表わす説明図、第６図は第１図とは別の実
施例ボールジョイントを表わすもので、左半部が組立完
了時、右半部が摩耗進行時を示す説明的拡大部分断面図
、第７図は第６図のボールジョイントに使用される皿型
座金の斜視図である。 （記号の説明）、２・・・・・・弾性体、３・・・・・
・皿型座金、１０・・・・・・ポールスタツド、１１・
・・・・・軸部、１２・・・・・・頭部、２０・・・・
・・ソケット、２１・・・・・・ソケット部開口、２２
・・・・・・円筒壁面、３０・・・・・・上部シート、
４０・・・・・・下部シート、５０・・・・・・閉止板
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 略円筒状のソケット２０と、そのソケット上部開口２１
   から軸部１１を突出させかつ軸部１１先端に形或された
   頭部１２をソケット２０内に位置させたポールスタツド
   １０と、すくなくともポールスタツド頭部１２の先端側
   をソケット２０内で支持する軸受部材４０と、ポールス
   タツド頭部先端側のソケット２０内底部に位置して前記
   軸受部材４０をソケット上部開口２１側に向けて常に押
   し上げる弾性体２を含むボールジョイントにおいて、前
   記軸受部材４０と前記弾性体２との間に外観略円錐台形
   で薄板環状の皿型座金３を前記ソケット２０内周の円筒
   壁面２２に直径方向に微少圧縮しかつソケット下方に向
   かって発散する状態に嵌合させるとともに前記弾性体２
   の反発力を受けて前記ソケット上部開口２１に向かって
   移動可能に介在せしめ、もって軸受部材の摩耗が進行し
   ても、衝撃的な荷重によってポールスタツド頭部がソケ
   ットに対して相対移動せぬよう弾性体を圧縮するような
   衝撃的な荷重を皿型座金で支持するようにしたことを特
   徴とするボールジョイント。