ボールジョイントの製造方法
【課題】鍔部の径寸法を自由に設定できるとともに、製造性を低下させることなく品質を確保できるボールジョイントの製造方法を提供する。
【解決手段】ソケット本体21の第２ソケット開口部26からソケット本体21の内部にボール部41を挿入する。ボール部41に対して、鍔部46を形成したスタッド部42を、ソケット本体21の第１ソケット開口部25側から溶接する。鍔部46が各開口部25，26を挿入することがないので、各開口部25，26の径寸法などに拘らず鍔部46の径寸法を自由に設定できる。鍔部46をスタッド部42に対して別途組み付ける工程が不要となるので、製造性を低下させることがない。ソケット本体21の第１ソケット開口部25側をかしめ変形させる必要がないので、径寸法及びトルクを安定化できるなど、品質を確保できる。
【解決手段】ソケット本体21の第２ソケット開口部26からソケット本体21の内部にボール部41を挿入する。ボール部41に対して、鍔部46を形成したスタッド部42を、ソケット本体21の第１ソケット開口部25側から溶接する。鍔部46が各開口部25，26を挿入することがないので、各開口部25，26の径寸法などに拘らず鍔部46の径寸法を自由に設定できる。鍔部46をスタッド部42に対して別途組み付ける工程が不要となるので、製造性を低下させることがない。ソケット本体21の第１ソケット開口部25側をかしめ変形させる必要がないので、径寸法及びトルクを安定化できるなど、品質を確保できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッド部の周囲に突設された鍔部を有するボールスタッドを備えたボールジョイントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボールジョイントは、円筒状のソケットと、このソケットの内部に組み付けられたボールシートと、このボールシートに回動可能に保持されたボール部及びこのボール部から突出するスタッド部を有するボールスタッドと、ソケットとボールスタッドとの間に亘って組み付けられたダストカバーとを備えている。ボールスタッドのスタッド部は、ソケットの外部へと突出しており、このスタッド部には、被取付部材に締結されるねじ部が先端側に形成されているとともに、このねじ部の基端側の位置に、被取付部材との締結座面を構成する鍔部が形成されている。
【０００３】
このようなボールジョイントの製造方法としては、例えばソケットの一端側に形成された径寸法が相対的に大きい一方の開口部から、ボールシートにボール部を保持したボールスタッドを挿入し、このボールスタッドのスタッド部側をソケットの他端側に形成された径寸法が相対的に小さい他方の開口部に挿通させ、一方の開口部をプラグにより閉塞することでボールシートとともにボールスタッドを固定する方法が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
また、上述のようなボールジョイントの他の製造方法としては、例えばボールシートにボール部を保持したボールスタッドを有底円筒状のソケットに開口部から圧入し、ソケットの開口部の周縁部をかしめ変形させてボールシートとともにボールスタッドを固定する方法が知られている(例えば、特許文献２参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３６７００号公報(第４頁、図２)
【特許文献２】特開２００６−３１２９４８号公報(第７頁、図１)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特に例えば自動車などの車両の懸架装置(サスペンション装置)のサスペンションアームとスタビライザとを接続する接続装置であるスタビライザリンクなどとして用いられるボールジョイントの場合には、締結座面(締結力)を確保するために、鍔部の径寸法を大きくすることが求められる。
【０００７】
このような場合、上述の特許文献１記載のボールジョイントの製造方法では、鍔部をソケットの開口部に挿通させるため、鍔部の径寸法をソケットの開口部の径寸法以上に設定できないなど、鍔部の径寸法に制約が生じるという問題がある。
【０００８】
この点、鍔部を後工程でスタッド部に溶接することも考えられるものの、このような場合には鍔部の形成工程が別途必要となり、製造性が低下する。
【０００９】
また、上述の特許文献２記載のボールジョイントの製造方法では、鍔部の径寸法とソケットの開口部の径寸法とが直接関係しないため、鍔部の径寸法を比較的自由に設定できるものの、ソケットの開口部を直接かしめ変形するため、ボールシートの変形などの影響により、かしめた後のソケットの開口部の径寸法、あるいはボールジョイントのトルクが安定しないなど、品質が低下するおそれがあるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、鍔部の径寸法を自由に設定できるとともに、製造性を低下させることなく品質を確保できるボールジョイントの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載のボールジョイントの製造方法は、一端側に一方の開口部を有し他端側にこの一方の開口部よりも大きい他方の開口部を有する円筒状のソケット本体、及び、このソケット本体の前記他方の開口部を閉塞する閉塞部材を有するソケットと、このソケットの前記ソケット本体の内部に回動可能に保持され径寸法が前記他方の開口部よりも小さく前記一方の開口部よりも大きい球状のボール部、及び、鍔部を備え前記ボール部に突設され前記ソケット本体の前記一方の開口部側の外部に突出する軸状のスタッド部を有するボールスタッドとを備えたボールジョイントの製造方法であって、前記ソケット本体の前記他方の開口部からこのソケット本体の内部に前記ボール部を挿入する挿入工程と、前記ソケット本体の内部に挿入した前記ボール部に対して、前記スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から溶接する溶接工程とを具備したものである。
【００１２】
請求項２記載のボールジョイントの製造方法は、請求項１記載のボールジョイントの製造方法において、溶接工程では、ソケット本体の内部に挿入したボール部の一部を前記ソケット本体の一方の開口部から外部へと突出させ、この突出させた位置で、スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から前記ボール部に対して溶接するものである。
【００１３】
請求項３記載のボールジョイントは、請求項１または２記載のボールジョイントの製造方法において、ボール部とスタッド部とを、互いに異なる材質で形成するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のボールジョイントの製造方法によれば、ソケット本体の他方の開口部からこのソケット本体の内部にボール部を挿入し、このボール部に対して、鍔部を形成したスタッド部を、ソケット本体の一方の開口部側から溶接することにより、鍔部が各開口部に挿入されることがないので、各開口部の径寸法などに拘らず鍔部の径寸法を自由に設定でき、鍔部をスタッド部に対して別途組み付ける工程が不要となるので、製造性を低下させることがないとともに、ソケット本体の一方の開口部側をかしめ変形させる必要がないので、一方の開口部の径寸法及びトルクを安定化できるなど、品質を確保できる。
【００１５】
請求項２記載のボールジョイントの製造方法によれば、請求項１記載のボールジョイントの製造方法の効果に加えて、ソケット本体の内部に挿入したボール部の一部をソケット本体の一方の開口部から外部へと突出させて、この突出させた位置でソケット本体の一方の開口部側からスタッド部をボール部に対して溶接することにより、溶接時にスパッタが発生した場合でも、このスパッタがソケット本体の内部に付着することがなく、ソケットの品質を確保できるとともに、ソケット本体に付着したスパッタの除去などの工程も不要となり、製造性をより向上できる。
【００１６】
請求項３記載のボールジョイントの製造方法によれば、請求項１または２記載のボールジョイントの製造方法の効果に加えて、ボール部とスタッド部とを互いに異なる材質で形成することにより、ボール部とスタッド部とをそれぞれに適した材質とすることができ、特性を向上できるとともに、低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態のボールジョイントの製造方法を(a)ないし(c)の順に示す縦断面図である。
【図２】同上ボールジョイントを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態の構成を図１及び図２を参照して説明する。
【００１９】
図２において、11はボールジョイントを示し、このボールジョイント11は、例えば自動車などの車両の懸架装置(サスペンション装置)のサスペンションアーム(被取付部材)とスタビライザ(被取付部材)とを接続する接続装置であるスタビライザリンクなどとして用いられるものである。
【００２０】
そして、ボールジョイント11は、ハウジングであるソケット16と、このソケット16の内部に収容されたベアリングシートであるボールシート17と、このボールシート17に一部が摺動(回動)可能に保持されたボールスタッド18と、ソケット16の外周面からボールスタッド18の外周面に亘って配置された防塵部材であるダストカバー19とを備えている。
【００２１】
ソケット16は、金属製などの円筒状のソケット本体21と、このソケット本体21に一体的に固定される金属製などの円板状の閉塞部材としてのプラグ22とを有している。
【００２２】
ソケット本体21は、ボールシート17を収容する内室24を内部に備えているとともに、一端部(図２中、上端部)に、この内室24をソケット本体21の外部と連通する一方の開口部としての小開口である第１ソケット開口部25を備え、さらに、他端部(図２中、下端部)に、内室24をソケット本体21の外部と連通する他方の開口部としての大開口である第２ソケット開口部26を備えている。また、このソケット本体21は、一端側(図２中、上端側)の外周面に、ダストカバー19の端部を固定するカバー固定溝28が周方向に形成されている。さらに、このソケット本体21は、内室24と第１ソケット開口部25との連続部に、中心軸方向へと突出する突出部31が形成されており、内室24と第２ソケット開口部26との連続部に、プラグ22を保持する保持部32が段差状に形成されている。そして、ソケット本体21は、保持部32よりも他端側(図２中、下端側)の部分が、かしめ変形されることによってプラグ22を固定することによりボールシート17及びボールスタッド18をソケット16に固定するための固定部であるかしめ固定部33となっている。なお、ソケット本体21は、例えば(冷間)鍛造、あるいは鋳造などにより形成されている。
【００２３】
第１ソケット開口部25は、径寸法D1を設定する突出部31側から一端側(図２中、上端側)に向けて、徐々に拡径状に形成されている。
【００２４】
第２ソケット開口部26は、内室24と略等しい径寸法を有しており、第１ソケット開口部25の径寸法D1よりも径寸法D2が大きく設定されている。
【００２５】
カバー固定溝28は、第１ソケット開口部25の外側の位置に形成されている。
【００２６】
また、プラグ22は、保持部32に周縁部が保持された状態でかしめ固定部33によりかしめ固定されることにより、内室24の他端側(図２中、下端側)、すなわち第２ソケット開口部26を閉塞するものである。
【００２７】
ボールシート17は、例えば耐摩耗性に優れ弾性率が高い合成樹脂製などであり、ソケット本体21の内室24の内部に嵌着可能な円筒状に形成されている。すなわち、このボールシート17は、内部に球面状の摺動面35を備えているとともに、一端部(図２中、上端部)に、この摺動面35と連続してソケット本体21の第１ソケット開口部25と同軸状に連通するシート挿通開口部としての一方のシート開口部である第１シート開口部36を備え、さらに、他端部(図２中、下端部)に、摺動面35と連続してソケット本体21の第２ソケット開口部26と同軸状に連通するシート連通開口部としての他方のシート開口部である第２シート開口部37を備えている。そして、このボールシート17は、ソケット本体21の突出部31とプラグ22との間に保持されている。なお、ボールシート17は、１つの部材によって形成してもよいし、例えば互いに特性が異なる合成樹脂などにより形成された複数の部材を組み合わせて構成してもよい。
【００２８】
ボールスタッド18は、球状のボール部41と、このボール部41に連結された軸状のスタッド部42とを一体に備えている。
【００２９】
ボール部41は、例えば高炭素鋼などの金属製であり、その赤道(最大径位置)を含む一部の外周面がボールシート17の摺動面35に摺動(回動)可能に保持されている。すなわち、ボール部41は、ボールシート17とともにソケット16の内室24に収容されている。また、ボール部41は、赤道の外径寸法、すなわち最大外径寸法である径寸法D3が、ボールシート17の摺動面35の最大内径寸法と略等しく、第１ソケット開口部25の径寸法D1より大きく、かつ、第２ソケット開口部26の径寸法D2より小さく形成されている(D2＞D3＞D1)。さらに、このボール部41の外周面とボールシート17の摺動面35との間には、図示しないが、例えば潤滑剤(グリース)が保持されている。
【００３０】
スタッド部42は、例えば低炭素鋼、すなわちボール部41と異なる材質により形成された金属製であり、円柱状のスタッド部本体45と、このスタッド部本体45の外周に突設された円板状の鍔部46とを備えている。そして、このスタッド部42は、ソケット16の外方(図２中、上方)に突出している。
【００３１】
スタッド部本体45は、一端側である先端側(図２中、上端側)を構成する円柱状の本体部47と、この本体部47の他端側である基端側(図２中、下端側)に形成され径寸法が本体部47よりも大きい保持突出部48と、この保持突出部48から他端側(図２中、下端側)へと徐々に縮径される基端部49とを一体に備えている。
【００３２】
本体部47の外周面には、被取付部材に締結(ねじ止め)固定される締結部としての固定部であるねじ部51が形成されている。
【００３３】
保持突出部48は、鍔部46よりも他端側(基端部49側)に離間されて位置している。このため、この保持突出部48と鍔部46との間には、ダストカバー19の端部を取り付け固定する固定溝部53がスタッド部本体45の外周面に環状に形成されている。
【００３４】
基端部49は、ボール部41の中心すなわち球心と略同軸に、例えばプロジェクション溶接により溶接されて連結されている。このため、スタッド部本体45(スタッド部42)の軸方向は、無負荷状態でソケット本体21(ソケット16)の中心軸に沿っており、ボール部41の赤道に対して正面視で直交(交差)している。
【００３５】
また、鍔部46は、例えばスタッド部本体45の基端側寄り(基端部49寄り)に位置しており、ねじ部51を被取付部材に締結(ねじ止め)固定した際に、ねじ部51側に臨む一主面46a(図２中、上面)側がこの被取付部材との締結座面となるものである。そして、この鍔部46は、例えばスタッド部本体45と同軸に形成され、外周面46bの径寸法D4がボール部41の径寸法D3よりも大きく設定されている。
【００３６】
また、ダストカバー19は、ダストシール、あるいはブーツなどとも呼ばれるもので、例えば軟質ゴム、あるいは軟質合成樹脂などにより扁平な(軸方向よりも径方向の寸法が大きい)円筒状に形成されている。このダストカバー19は、一端側(図２中、上端側)が固定溝部53に中心軸方向に圧接されるように取り付け固定され、他端側(図２中、下端側)がソケット16のカバー固定溝28に取り付け固定されている。さらに、このダストカバー19の一端側(図２中、上端側)には、鍔部46の外周面46bに圧接される圧接部55が突出形成されている。したがって、このダストカバー19は、ボールスタッド18の揺動に拘らずソケット16の第１ソケット開口部25(ボールシート17の第１シート開口部36)を覆い、ソケット16あるいはボールシート17の内部への塵埃などの侵入を阻止している。
【００３７】
次に、上記一実施の形態のボールジョイント11の製造方法を説明する。
【００３８】
まず、図１(a)に示すように、予め鍛造、あるいは鋳造などにより形成したソケット本体21の第２ソケット開口部26側から、予め球状に成形したボール部41を、ソケット本体21の内部(内室24)に挿入する(挿入工程)。
【００３９】
次いで、図１(b)に示すように、このソケット本体21の内部に挿入したボール部41の一部(図中、上端部)を第１ソケット開口部25から外部(図中、上方)へとはみ出るように突出させる。このとき、ソケット本体21及びボール部41は、それぞれ図示しない治具などの保持部材によって保持されることにより、互いに非接触状態に維持され、かつ、第１ソケット開口部25からボール部41の一部(図中、上部)が外部へと突出した状態を維持する。そして、図１(c)に示すように、この突出させた位置で、鍔部46を一体に形成したスタッド部42のスタッド部本体45の基端部49を、ボール部41に対して第１ソケット開口部25側から例えばプロジェクション溶接により溶接する(溶接工程)。この溶接位置は、第１ソケット開口部25よりもソケット本体21の外部側となっている。
【００４０】
この後、ソケット本体21の内部(内室24)に、予め成形したボールシート17を、摺動面35でボール部41を摺動可能に保持するように組み付け、予め成形したプラグ22を保持部32に取り付けた後、ソケット本体21のかしめ固定部33を中心軸側へとかしめ変形させることにより、ボール部41を保持したボールシート17を、ボール部41とともにソケット16の内部に収容保持し、予め成形したダストカバー19をソケット16(ソケット本体21)とボールスタッド18(スタッド部42)との間に組み付けて、ボールジョイント11を完成する(組み付け工程)。
【００４１】
上述したように、上記一実施の形態では、ソケット本体21の第２ソケット開口部26からこのソケット本体21の内部にボール部41を挿入し、このボール部41に対して、鍔部46を先端側(一端側)に形成したスタッド部42の基端側(他端側)を、ソケット本体21の第１ソケット開口部25側から溶接する構成とした。
【００４２】
このため、スタッド部42の鍔部46が、ソケット本体21の各開口部25，26に挿通(挿入)されることがないので、各開口部25，26の径寸法などに拘らず鍔部46の径寸法を自由に設定できる。すなわち、鍔部46の径寸法D4を、例えばボール部41の径寸法D3よりも大きく設定できる。
【００４３】
しかも、鍔部46をスタッド部42に対して、後から別途組み付ける工程が不要となるので、製造性を低下させることがないとともに、ソケット本体21の第１ソケット開口部25側をかしめ変形させる必要がないので、第１ソケット開口部25の径寸法及びボールジョイント11のトルクを安定化できるなど、品質を確保できる。
【００４４】
また、溶接工程では、ソケット本体21の内部に挿入したボール部41の一部をソケット本体21の第１ソケット開口部25からソケット本体21の外部へと突出させて、この突出させた位置でソケット本体21の第１ソケット開口部25側からスタッド部42をボール部41に対して溶接することにより、溶接時にスパッタが発生した場合でも、このスパッタがソケット本体21の内部(内室24)に付着することがなく、ソケット16(ソケット本体21)の品質を確保できるとともに、ソケット本体21に付着したスパッタの除去などの工程も不要となり、製造性をより向上できる。
【００４５】
さらに、例えばスタビライザリンクに用いるボールジョイント11の場合、摺動性が良好であることが求められる。ボールジョイント11の摺動性は、ボール部41の表面粗さや真球度に依存し、ボール部41の外周面をより精度よく仕上げようとする場合、ある程度の硬度を有する材質が必要となるため、ボール部41としては、例えば高炭素鋼が適している。一方で、このようなボールジョイント11の場合、スタッド部42に加わる荷重はそれ程大きくないため、相対的に高硬度で高価な高炭素鋼よりも、相対的に低硬度で安価な低炭素鋼で充分に対応できる。このように、ボール部41とスタッド部42とを互いに異なる材質で形成することにより、ボール部41とスタッド部42とをそれぞれに適した材質とすることができ、ボールジョイント11の特性を向上できるとともに、低コスト化できる。
【００４６】
なお、上記一実施の形態において、ボールジョイント11は、例えば車両の操舵装置(ステアリング装置)など、任意の箇所に用いることができる。
【００４７】
また、ボール部41及びスタッド部42は、互いに同一の材質で構成してもよいし、例えば炭素鋼以外の、溶接に適した任意の金属としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
11 ボールジョイント
16 ソケット
18 ボールスタッド
21 ソケット本体
22 閉塞部材としてのプラグ
25 一方の開口部としての第１ソケット開口部
26 他方の開口部としての第２ソケット開口部
41 ボール部
42 スタッド部
46 鍔部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッド部の周囲に突設された鍔部を有するボールスタッドを備えたボールジョイントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のボールジョイントは、円筒状のソケットと、このソケットの内部に組み付けられたボールシートと、このボールシートに回動可能に保持されたボール部及びこのボール部から突出するスタッド部を有するボールスタッドと、ソケットとボールスタッドとの間に亘って組み付けられたダストカバーとを備えている。ボールスタッドのスタッド部は、ソケットの外部へと突出しており、このスタッド部には、被取付部材に締結されるねじ部が先端側に形成されているとともに、このねじ部の基端側の位置に、被取付部材との締結座面を構成する鍔部が形成されている。
【０００３】
このようなボールジョイントの製造方法としては、例えばソケットの一端側に形成された径寸法が相対的に大きい一方の開口部から、ボールシートにボール部を保持したボールスタッドを挿入し、このボールスタッドのスタッド部側をソケットの他端側に形成された径寸法が相対的に小さい他方の開口部に挿通させ、一方の開口部をプラグにより閉塞することでボールシートとともにボールスタッドを固定する方法が知られている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００４】
また、上述のようなボールジョイントの他の製造方法としては、例えばボールシートにボール部を保持したボールスタッドを有底円筒状のソケットに開口部から圧入し、ソケットの開口部の周縁部をかしめ変形させてボールシートとともにボールスタッドを固定する方法が知られている(例えば、特許文献２参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３６７００号公報(第４頁、図２)
【特許文献２】特開２００６−３１２９４８号公報(第７頁、図１)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特に例えば自動車などの車両の懸架装置(サスペンション装置)のサスペンションアームとスタビライザとを接続する接続装置であるスタビライザリンクなどとして用いられるボールジョイントの場合には、締結座面(締結力)を確保するために、鍔部の径寸法を大きくすることが求められる。
【０００７】
このような場合、上述の特許文献１記載のボールジョイントの製造方法では、鍔部をソケットの開口部に挿通させるため、鍔部の径寸法をソケットの開口部の径寸法以上に設定できないなど、鍔部の径寸法に制約が生じるという問題がある。
【０００８】
この点、鍔部を後工程でスタッド部に溶接することも考えられるものの、このような場合には鍔部の形成工程が別途必要となり、製造性が低下する。
【０００９】
また、上述の特許文献２記載のボールジョイントの製造方法では、鍔部の径寸法とソケットの開口部の径寸法とが直接関係しないため、鍔部の径寸法を比較的自由に設定できるものの、ソケットの開口部を直接かしめ変形するため、ボールシートの変形などの影響により、かしめた後のソケットの開口部の径寸法、あるいはボールジョイントのトルクが安定しないなど、品質が低下するおそれがあるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、鍔部の径寸法を自由に設定できるとともに、製造性を低下させることなく品質を確保できるボールジョイントの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載のボールジョイントの製造方法は、一端側に一方の開口部を有し他端側にこの一方の開口部よりも大きい他方の開口部を有する円筒状のソケット本体、及び、このソケット本体の前記他方の開口部を閉塞する閉塞部材を有するソケットと、このソケットの前記ソケット本体の内部に回動可能に保持され径寸法が前記他方の開口部よりも小さく前記一方の開口部よりも大きい球状のボール部、及び、鍔部を備え前記ボール部に突設され前記ソケット本体の前記一方の開口部側の外部に突出する軸状のスタッド部を有するボールスタッドとを備えたボールジョイントの製造方法であって、前記ソケット本体の前記他方の開口部からこのソケット本体の内部に前記ボール部を挿入する挿入工程と、前記ソケット本体の内部に挿入した前記ボール部に対して、前記スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から溶接する溶接工程とを具備したものである。
【００１２】
請求項２記載のボールジョイントの製造方法は、請求項１記載のボールジョイントの製造方法において、溶接工程では、ソケット本体の内部に挿入したボール部の一部を前記ソケット本体の一方の開口部から外部へと突出させ、この突出させた位置で、スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から前記ボール部に対して溶接するものである。
【００１３】
請求項３記載のボールジョイントは、請求項１または２記載のボールジョイントの製造方法において、ボール部とスタッド部とを、互いに異なる材質で形成するものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のボールジョイントの製造方法によれば、ソケット本体の他方の開口部からこのソケット本体の内部にボール部を挿入し、このボール部に対して、鍔部を形成したスタッド部を、ソケット本体の一方の開口部側から溶接することにより、鍔部が各開口部に挿入されることがないので、各開口部の径寸法などに拘らず鍔部の径寸法を自由に設定でき、鍔部をスタッド部に対して別途組み付ける工程が不要となるので、製造性を低下させることがないとともに、ソケット本体の一方の開口部側をかしめ変形させる必要がないので、一方の開口部の径寸法及びトルクを安定化できるなど、品質を確保できる。
【００１５】
請求項２記載のボールジョイントの製造方法によれば、請求項１記載のボールジョイントの製造方法の効果に加えて、ソケット本体の内部に挿入したボール部の一部をソケット本体の一方の開口部から外部へと突出させて、この突出させた位置でソケット本体の一方の開口部側からスタッド部をボール部に対して溶接することにより、溶接時にスパッタが発生した場合でも、このスパッタがソケット本体の内部に付着することがなく、ソケットの品質を確保できるとともに、ソケット本体に付着したスパッタの除去などの工程も不要となり、製造性をより向上できる。
【００１６】
請求項３記載のボールジョイントの製造方法によれば、請求項１または２記載のボールジョイントの製造方法の効果に加えて、ボール部とスタッド部とを互いに異なる材質で形成することにより、ボール部とスタッド部とをそれぞれに適した材質とすることができ、特性を向上できるとともに、低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態のボールジョイントの製造方法を(a)ないし(c)の順に示す縦断面図である。
【図２】同上ボールジョイントを示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態の構成を図１及び図２を参照して説明する。
【００１９】
図２において、11はボールジョイントを示し、このボールジョイント11は、例えば自動車などの車両の懸架装置(サスペンション装置)のサスペンションアーム(被取付部材)とスタビライザ(被取付部材)とを接続する接続装置であるスタビライザリンクなどとして用いられるものである。
【００２０】
そして、ボールジョイント11は、ハウジングであるソケット16と、このソケット16の内部に収容されたベアリングシートであるボールシート17と、このボールシート17に一部が摺動(回動)可能に保持されたボールスタッド18と、ソケット16の外周面からボールスタッド18の外周面に亘って配置された防塵部材であるダストカバー19とを備えている。
【００２１】
ソケット16は、金属製などの円筒状のソケット本体21と、このソケット本体21に一体的に固定される金属製などの円板状の閉塞部材としてのプラグ22とを有している。
【００２２】
ソケット本体21は、ボールシート17を収容する内室24を内部に備えているとともに、一端部(図２中、上端部)に、この内室24をソケット本体21の外部と連通する一方の開口部としての小開口である第１ソケット開口部25を備え、さらに、他端部(図２中、下端部)に、内室24をソケット本体21の外部と連通する他方の開口部としての大開口である第２ソケット開口部26を備えている。また、このソケット本体21は、一端側(図２中、上端側)の外周面に、ダストカバー19の端部を固定するカバー固定溝28が周方向に形成されている。さらに、このソケット本体21は、内室24と第１ソケット開口部25との連続部に、中心軸方向へと突出する突出部31が形成されており、内室24と第２ソケット開口部26との連続部に、プラグ22を保持する保持部32が段差状に形成されている。そして、ソケット本体21は、保持部32よりも他端側(図２中、下端側)の部分が、かしめ変形されることによってプラグ22を固定することによりボールシート17及びボールスタッド18をソケット16に固定するための固定部であるかしめ固定部33となっている。なお、ソケット本体21は、例えば(冷間)鍛造、あるいは鋳造などにより形成されている。
【００２３】
第１ソケット開口部25は、径寸法D1を設定する突出部31側から一端側(図２中、上端側)に向けて、徐々に拡径状に形成されている。
【００２４】
第２ソケット開口部26は、内室24と略等しい径寸法を有しており、第１ソケット開口部25の径寸法D1よりも径寸法D2が大きく設定されている。
【００２５】
カバー固定溝28は、第１ソケット開口部25の外側の位置に形成されている。
【００２６】
また、プラグ22は、保持部32に周縁部が保持された状態でかしめ固定部33によりかしめ固定されることにより、内室24の他端側(図２中、下端側)、すなわち第２ソケット開口部26を閉塞するものである。
【００２７】
ボールシート17は、例えば耐摩耗性に優れ弾性率が高い合成樹脂製などであり、ソケット本体21の内室24の内部に嵌着可能な円筒状に形成されている。すなわち、このボールシート17は、内部に球面状の摺動面35を備えているとともに、一端部(図２中、上端部)に、この摺動面35と連続してソケット本体21の第１ソケット開口部25と同軸状に連通するシート挿通開口部としての一方のシート開口部である第１シート開口部36を備え、さらに、他端部(図２中、下端部)に、摺動面35と連続してソケット本体21の第２ソケット開口部26と同軸状に連通するシート連通開口部としての他方のシート開口部である第２シート開口部37を備えている。そして、このボールシート17は、ソケット本体21の突出部31とプラグ22との間に保持されている。なお、ボールシート17は、１つの部材によって形成してもよいし、例えば互いに特性が異なる合成樹脂などにより形成された複数の部材を組み合わせて構成してもよい。
【００２８】
ボールスタッド18は、球状のボール部41と、このボール部41に連結された軸状のスタッド部42とを一体に備えている。
【００２９】
ボール部41は、例えば高炭素鋼などの金属製であり、その赤道(最大径位置)を含む一部の外周面がボールシート17の摺動面35に摺動(回動)可能に保持されている。すなわち、ボール部41は、ボールシート17とともにソケット16の内室24に収容されている。また、ボール部41は、赤道の外径寸法、すなわち最大外径寸法である径寸法D3が、ボールシート17の摺動面35の最大内径寸法と略等しく、第１ソケット開口部25の径寸法D1より大きく、かつ、第２ソケット開口部26の径寸法D2より小さく形成されている(D2＞D3＞D1)。さらに、このボール部41の外周面とボールシート17の摺動面35との間には、図示しないが、例えば潤滑剤(グリース)が保持されている。
【００３０】
スタッド部42は、例えば低炭素鋼、すなわちボール部41と異なる材質により形成された金属製であり、円柱状のスタッド部本体45と、このスタッド部本体45の外周に突設された円板状の鍔部46とを備えている。そして、このスタッド部42は、ソケット16の外方(図２中、上方)に突出している。
【００３１】
スタッド部本体45は、一端側である先端側(図２中、上端側)を構成する円柱状の本体部47と、この本体部47の他端側である基端側(図２中、下端側)に形成され径寸法が本体部47よりも大きい保持突出部48と、この保持突出部48から他端側(図２中、下端側)へと徐々に縮径される基端部49とを一体に備えている。
【００３２】
本体部47の外周面には、被取付部材に締結(ねじ止め)固定される締結部としての固定部であるねじ部51が形成されている。
【００３３】
保持突出部48は、鍔部46よりも他端側(基端部49側)に離間されて位置している。このため、この保持突出部48と鍔部46との間には、ダストカバー19の端部を取り付け固定する固定溝部53がスタッド部本体45の外周面に環状に形成されている。
【００３４】
基端部49は、ボール部41の中心すなわち球心と略同軸に、例えばプロジェクション溶接により溶接されて連結されている。このため、スタッド部本体45(スタッド部42)の軸方向は、無負荷状態でソケット本体21(ソケット16)の中心軸に沿っており、ボール部41の赤道に対して正面視で直交(交差)している。
【００３５】
また、鍔部46は、例えばスタッド部本体45の基端側寄り(基端部49寄り)に位置しており、ねじ部51を被取付部材に締結(ねじ止め)固定した際に、ねじ部51側に臨む一主面46a(図２中、上面)側がこの被取付部材との締結座面となるものである。そして、この鍔部46は、例えばスタッド部本体45と同軸に形成され、外周面46bの径寸法D4がボール部41の径寸法D3よりも大きく設定されている。
【００３６】
また、ダストカバー19は、ダストシール、あるいはブーツなどとも呼ばれるもので、例えば軟質ゴム、あるいは軟質合成樹脂などにより扁平な(軸方向よりも径方向の寸法が大きい)円筒状に形成されている。このダストカバー19は、一端側(図２中、上端側)が固定溝部53に中心軸方向に圧接されるように取り付け固定され、他端側(図２中、下端側)がソケット16のカバー固定溝28に取り付け固定されている。さらに、このダストカバー19の一端側(図２中、上端側)には、鍔部46の外周面46bに圧接される圧接部55が突出形成されている。したがって、このダストカバー19は、ボールスタッド18の揺動に拘らずソケット16の第１ソケット開口部25(ボールシート17の第１シート開口部36)を覆い、ソケット16あるいはボールシート17の内部への塵埃などの侵入を阻止している。
【００３７】
次に、上記一実施の形態のボールジョイント11の製造方法を説明する。
【００３８】
まず、図１(a)に示すように、予め鍛造、あるいは鋳造などにより形成したソケット本体21の第２ソケット開口部26側から、予め球状に成形したボール部41を、ソケット本体21の内部(内室24)に挿入する(挿入工程)。
【００３９】
次いで、図１(b)に示すように、このソケット本体21の内部に挿入したボール部41の一部(図中、上端部)を第１ソケット開口部25から外部(図中、上方)へとはみ出るように突出させる。このとき、ソケット本体21及びボール部41は、それぞれ図示しない治具などの保持部材によって保持されることにより、互いに非接触状態に維持され、かつ、第１ソケット開口部25からボール部41の一部(図中、上部)が外部へと突出した状態を維持する。そして、図１(c)に示すように、この突出させた位置で、鍔部46を一体に形成したスタッド部42のスタッド部本体45の基端部49を、ボール部41に対して第１ソケット開口部25側から例えばプロジェクション溶接により溶接する(溶接工程)。この溶接位置は、第１ソケット開口部25よりもソケット本体21の外部側となっている。
【００４０】
この後、ソケット本体21の内部(内室24)に、予め成形したボールシート17を、摺動面35でボール部41を摺動可能に保持するように組み付け、予め成形したプラグ22を保持部32に取り付けた後、ソケット本体21のかしめ固定部33を中心軸側へとかしめ変形させることにより、ボール部41を保持したボールシート17を、ボール部41とともにソケット16の内部に収容保持し、予め成形したダストカバー19をソケット16(ソケット本体21)とボールスタッド18(スタッド部42)との間に組み付けて、ボールジョイント11を完成する(組み付け工程)。
【００４１】
上述したように、上記一実施の形態では、ソケット本体21の第２ソケット開口部26からこのソケット本体21の内部にボール部41を挿入し、このボール部41に対して、鍔部46を先端側(一端側)に形成したスタッド部42の基端側(他端側)を、ソケット本体21の第１ソケット開口部25側から溶接する構成とした。
【００４２】
このため、スタッド部42の鍔部46が、ソケット本体21の各開口部25，26に挿通(挿入)されることがないので、各開口部25，26の径寸法などに拘らず鍔部46の径寸法を自由に設定できる。すなわち、鍔部46の径寸法D4を、例えばボール部41の径寸法D3よりも大きく設定できる。
【００４３】
しかも、鍔部46をスタッド部42に対して、後から別途組み付ける工程が不要となるので、製造性を低下させることがないとともに、ソケット本体21の第１ソケット開口部25側をかしめ変形させる必要がないので、第１ソケット開口部25の径寸法及びボールジョイント11のトルクを安定化できるなど、品質を確保できる。
【００４４】
また、溶接工程では、ソケット本体21の内部に挿入したボール部41の一部をソケット本体21の第１ソケット開口部25からソケット本体21の外部へと突出させて、この突出させた位置でソケット本体21の第１ソケット開口部25側からスタッド部42をボール部41に対して溶接することにより、溶接時にスパッタが発生した場合でも、このスパッタがソケット本体21の内部(内室24)に付着することがなく、ソケット16(ソケット本体21)の品質を確保できるとともに、ソケット本体21に付着したスパッタの除去などの工程も不要となり、製造性をより向上できる。
【００４５】
さらに、例えばスタビライザリンクに用いるボールジョイント11の場合、摺動性が良好であることが求められる。ボールジョイント11の摺動性は、ボール部41の表面粗さや真球度に依存し、ボール部41の外周面をより精度よく仕上げようとする場合、ある程度の硬度を有する材質が必要となるため、ボール部41としては、例えば高炭素鋼が適している。一方で、このようなボールジョイント11の場合、スタッド部42に加わる荷重はそれ程大きくないため、相対的に高硬度で高価な高炭素鋼よりも、相対的に低硬度で安価な低炭素鋼で充分に対応できる。このように、ボール部41とスタッド部42とを互いに異なる材質で形成することにより、ボール部41とスタッド部42とをそれぞれに適した材質とすることができ、ボールジョイント11の特性を向上できるとともに、低コスト化できる。
【００４６】
なお、上記一実施の形態において、ボールジョイント11は、例えば車両の操舵装置(ステアリング装置)など、任意の箇所に用いることができる。
【００４７】
また、ボール部41及びスタッド部42は、互いに同一の材質で構成してもよいし、例えば炭素鋼以外の、溶接に適した任意の金属としてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
11 ボールジョイント
16 ソケット
18 ボールスタッド
21 ソケット本体
22 閉塞部材としてのプラグ
25 一方の開口部としての第１ソケット開口部
26 他方の開口部としての第２ソケット開口部
41 ボール部
42 スタッド部
46 鍔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に一方の開口部を有し他端側にこの一方の開口部よりも大きい他方の開口部を有する円筒状のソケット本体、及び、このソケット本体の前記他方の開口部を閉塞する閉塞部材を有するソケットと、このソケットの前記ソケット本体の内部に回動可能に保持され径寸法が前記他方の開口部よりも小さく前記一方の開口部よりも大きい球状のボール部、及び、鍔部を備え前記ボール部に突設され前記ソケット本体の前記一方の開口部側の外部に突出する軸状のスタッド部を有するボールスタッドとを備えたボールジョイントの製造方法であって、
前記ソケット本体の前記他方の開口部からこのソケット本体の内部に前記ボール部を挿入する挿入工程と、
前記ソケット本体の内部に挿入した前記ボール部に対して、前記スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から溶接する溶接工程と
を具備したことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
【請求項２】
溶接工程では、ソケット本体の内部に挿入したボール部の一部を前記ソケット本体の一方の開口部から外部へと突出させ、この突出させた位置で、スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から前記ボール部に対して溶接する
ことを特徴とする請求項１記載のボールジョイントの製造方法。
【請求項３】
ボール部とスタッド部とを、互いに異なる材質で形成する
ことを特徴とする請求項１または２記載のボールジョイントの製造方法。
【請求項１】
一端側に一方の開口部を有し他端側にこの一方の開口部よりも大きい他方の開口部を有する円筒状のソケット本体、及び、このソケット本体の前記他方の開口部を閉塞する閉塞部材を有するソケットと、このソケットの前記ソケット本体の内部に回動可能に保持され径寸法が前記他方の開口部よりも小さく前記一方の開口部よりも大きい球状のボール部、及び、鍔部を備え前記ボール部に突設され前記ソケット本体の前記一方の開口部側の外部に突出する軸状のスタッド部を有するボールスタッドとを備えたボールジョイントの製造方法であって、
前記ソケット本体の前記他方の開口部からこのソケット本体の内部に前記ボール部を挿入する挿入工程と、
前記ソケット本体の内部に挿入した前記ボール部に対して、前記スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から溶接する溶接工程と
を具備したことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
【請求項２】
溶接工程では、ソケット本体の内部に挿入したボール部の一部を前記ソケット本体の一方の開口部から外部へと突出させ、この突出させた位置で、スタッド部を、前記ソケット本体の前記一方の開口部側から前記ボール部に対して溶接する
ことを特徴とする請求項１記載のボールジョイントの製造方法。
【請求項３】
ボール部とスタッド部とを、互いに異なる材質で形成する
ことを特徴とする請求項１または２記載のボールジョイントの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１７９６７２（Ｐ２０１１−１７９６７２Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７３１８（Ｐ２０１０−４７３１８）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００１９８２７１）株式会社ソミック石川 (91)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００１９８２７１）株式会社ソミック石川 (91)
【Ｆターム（参考）】
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