ボールジョイント用ベアリングシート、および同ボールジョイント用ベアリングシートを備えたボールジョイント
【課題】ボールスタッドの揺動方向に関わらずボール部の潤滑性を長期間に亘って安定的、かつベアリングシートの耐久性を低下させることなく良好に確保することができるボールジョイント用ベアリングシートおよびボールジョイントを提供する。
【解決手段】ベアリングシートとしてのボールシート１３０は、縦断面形状が略Ｕ字状に形成されており、その内周部にボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面形状に沿った球面状の摺動部１３１が形成されている。ボールスタッド１１０の軸線方向の荷重を受ける摺動部１３１の下半球部１１３ｂには、摺動部１３１の周方向に平行な向きで同摺動部１３１の全周に亘って断続的に平行溝部１３４が形成されている。また、摺動部１３１には、各平行溝部１３４にグリース１４０ａ，１４０ｂを導くための第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６がそれぞれ形成されている。
【解決手段】ベアリングシートとしてのボールシート１３０は、縦断面形状が略Ｕ字状に形成されており、その内周部にボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面形状に沿った球面状の摺動部１３１が形成されている。ボールスタッド１１０の軸線方向の荷重を受ける摺動部１３１の下半球部１１３ｂには、摺動部１３１の周方向に平行な向きで同摺動部１３１の全周に亘って断続的に平行溝部１３４が形成されている。また、摺動部１３１には、各平行溝部１３４にグリース１４０ａ，１４０ｂを導くための第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６がそれぞれ形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部を潤滑剤を介して摺動可能な状態で収容する筒状のボールジョイント用ベアリングシート、および同ボールジョイント用ベアリングシートを備えたボールジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車などの車両におけるサスペンション機構（懸架装置）やステアリング機構(操舵装置)には、軸状の各構成要素を互いに可動的に連結するためにボールジョイントが用いられている。ボールジョイントは、主として、軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部が、有底円筒状のソケット内に保持された筒状のベアリングシート内に摺動可能な状態で収容されて構成されている。このようなボールジョイントにおいては、ベアリングシートの内周面におけるボールスタッドの軸線方向からの荷重を受ける部分に、ボールスタッドのボール部を円滑に摺動させるための潤滑剤を保持する溝部が形成されている。例えば、下記特許文献１に示されるボールジョイントにおいては、円筒状のベアリングシートの内周面に４つの螺旋状の溝部がそれぞれ形成されている。
【特許文献１】特開２００７−２４１６０号公報
【０００３】
しかしながら、上記したボールジョイントにおいては、ベアリングシート内に収容されるボール部の摺動方向が一方向のみの場合には、ボール部表面に潤滑剤が行き渡らないことがある。例えば、図４に示す従来例に係るベアリングシート１０は、図示しないボールスタッドのボール部が摺動する複数のディンプル１１を備えた摺動面１２と、同摺動面１２上に潤滑剤を供給するための４つの螺旋状の溝部１３とを備えており、破線で示す矢印方向にのみボールスタッドが揺動した場合には回転摺動するボール部の摺動面中央部に潤滑剤が行き渡り難い。これは、摺動面１２上に形成された溝部１３と溝部１３との間をボールスタッドが揺動した場合、回転摺動するボール部の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）には溝部１３が存在しないためである。このため、潤滑剤が不足するボール部や摺動面の摩耗が激しくなり、ボールジョイントの作動抵抗（ボール部の摺動抵抗）が増大するとともに、ボールスタッドおよびベアリングシートの耐久性が低下するという問題がある。
【０００４】
このような問題に対処するため、例えば、ベアリングシートの摺動面に形成する溝部の長さを延長、または溝部の数を増やすことが考えられる。しかし、溝部の長さを延長、または溝部の数を増やすとベアリングシートの耐久性の低下が懸念される。特に、溝部が形成されるベアリングシートの摺動面には、ボールスタッドの軸線方向から極めて大きな荷重、例えば、自動車のサスペンション機構に用いられるボールジョイントにおいては、最低でも車両の重量を車輪数で除した重量が絶えず加えられるため、ベアリングシートの耐久性の低下は回避しなければならない。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、ボールジョイントにおけるボールスタッドの揺動方向に関わらずボールスタッドのボール部の潤滑性を長期間に亘って安定的、かつベアリングシートの耐久性を低下させることなく良好に確保することができるボールジョイント用ベアリングシート、および同ボールベアリングシートを備えたボールジョイントを提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部を収容する筒体の内周面に、ボール部に潤滑剤を介して摺動可能に接触する球面状の摺動部と、ボール部と摺動部との間に潤滑剤を供給するための溝部とが形成されたボールジョイント用ベアリングシートにおいて、前記溝部は、摺動部の周方向に略平行に延びるとともに同周方向の全周に亘って断続的に形成された平行溝部と、前記筒体における少なくとも一方の開口部と各平行溝部との間に形成され、前記一方の開口部に配置される潤滑剤を各平行溝部に導くための案内溝とを備えたことにある。
【０００７】
この場合、前記ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、前記溝部における平行溝部は、摺動部におけるボールスタッドの軸方向の荷重を受ける部分に形成するとよい。
【０００８】
このように構成した本発明の特徴によれば、ボールスタッドのボール部を潤滑する潤滑剤を保持する溝部が、ベアリングシートの摺動部に同摺動部の周方向に略平行な向きで、かつ摺動部の周方向の全周に亘って断続的に形成されている。このため、ボールスタッドの揺動方向に関わらず、ボール部には同ボール部の摺動回転する方向に対して直交または直交に近い状態で平行溝部が位置することになる。これにより、ボールスタッドのボール部の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）を中心として幅広い範囲に潤滑剤を付着させることができるとともに、同摺動面中央部を中心に潤滑剤を塗り広げることができる。すなわち、ボール部の外周面を良好に潤滑することができる。また、平行溝部が摺動部の周方向に略平行に延びて形成されているため、ボールスタッドの軸線方向（螺旋も含む）に延びて形成されている従来の溝部に比べて、形成する溝部の数を減らすことができる。さらに、平行溝部は、摺動部の周方向の全周に沿って断続的に形成されているため、適当な間隔を介してベアリングシートの厚さを確保でき、溝部を形成することよる強度の低下を防止することができる。
【０００９】
また、平行溝部には、同平行溝部が形成された筒体の開口部に配置される潤滑剤を同平行溝部に導くための案内溝が連通している。このため、ボールスタッドのボール部を潤滑することによって平行溝部内から減少した潤滑剤を補給することができる。これらの結果、ボールジョイントにおけるボールスタッドの揺動方向に関わらずボールスタッドのボール部の潤滑性を長期間に亘って安定的、かつベアリングシートの耐久性を低下させることなく良好に確保することができる。
【００１０】
また、前記ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、前記案内溝は、前記筒体における他方の開口部と各平行溝部との間に形成され、前記他方の開口部に配置される潤滑剤を各平行溝部に導くようにするとよい。この場合、前記溝部は、略Ｓ字に形成するとよい。これによれば、筒体の一方および他方の開口部に配置された各潤滑剤をそれぞれ平行溝部に導くことができる。この結果、ボールスタッドのボール部の潤滑性をより確実に確保することができる。
【００１１】
また、前記ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、前記摺動部上に、凸状に突出した、または凹状に窪んだ形状に形成された複数のディンプルを設けるとよい。これによれば、ボールスタッドのボール部とベアリングシートの摺動部との間に潤滑剤を介在させるための隙間を形成することができ、より確実にボールスタッドのボール部を潤滑することができる。
【００１２】
さらに、本発明は前記ボールジョイント用ベアリングシートを備えたボールジョイントの発明としても適用できるものである、具体的には、前記した筒状のボールジョイント用ベアリングシートと、ボールジョイント用ベアリングシート内に収容される略球状のボール部が形成された軸状のボールスタッドと、ボールジョイント用ベアリングシートにおける少なくとも一方の開口部に配置され、同ボールジョイント用ベアリングシート内に導入される潤滑剤と、ボールジョイント用ベアリングシートを収容して保持するソケットとを備えればよい。これによれば、前記ボールジョイント用ベアリングシートと同様の作用効果を期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るボールジョイント用ベアリングシート、および同ボールジョイント用ベアリングシートを備えたボールジョイントの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るボールジョイント用ベアリングシートとしてのボールシート１３０を備えたボールジョイント１００の縦断面を概略的に示す概略断面図である。ボールジョイント１００は、自動車などの車両に採用されるサスペンション機構（懸架装置）またはステアリング機構（操舵装置）において、各構成要素を互いに可動的に連結する部材である。
【００１４】
ボールジョイント１００は、主として、ボールスタッド１１０、ソケット１２０、ボールシート１３０、グリース１４０ａ，１４０ｂおよびダストカバー１５０から構成されている。これらのうち、ボールスタッド１１０は、鉄鋼材により構成されており、軸状に形成されたスタッド部１１１の一方の端部に括れ部１１２を介して略球状に形成されたボール部１１３を備えて構成されている。
【００１５】
ソケット１２０は、鉄鋼材またはアルミニウム材などの非鉄金属を鋳造、または鍛造して成形されており、筒体の一方の端部（図示上端部）が開口するとともに他方の端部（図示下端部）が閉塞した有底円筒状に形成されている。ソケット１２０の内周部には、縦断面形状が略Ｕ字状に形成された収容部１２１と、同収容部１２１の底部１２１ａの中央部に図示下方に向かって有底状に形成された穴部１２２がそれぞれ設けられている。これらのうち、収容部１２１は、ボールシート１３０を介して前記ボールスタッド１１０のボール部１１３を収容して保持する部分である。また、穴部１２２は、後述するグリース１４０ａを貯留する部分である。本実施形態においては、穴部１２２の容積の約７０％程度を占める量でグリース１４０ａが充填される。なお、この穴部１２２に充填されるグリース１４０ａの量は、特に限定されるものではなく、ボールシート１３０の使用環境に応じて適宜設定されるものである。
【００１６】
ボールシート１３０は、詳しくは図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂などの耐摩耗性および耐荷重性の高い剛性および弾性を有した合成樹脂材にて構成されており、縦断面形状が略Ｕ字状に形成されている。ボールシート１３０の内周部には、前記ボールスタッド１１０のボール部１１３の球面に対応する球面状に形成された摺動部１３１と、同摺動部１３１の底部１３１ａの中央部に図示下方に向かって貫通した状態で形成された孔部１３２とがそれぞれ設けられている。
【００１７】
これらのうち、摺動部１３１は、ボール部１１３が後述するディンプル１３８を介して摺動可能な状態で接触する部分であり、同ボール部１１３の略下側半分が接触する下半球部１３１ｂ、および同ボール部１１３の略上側半分が接触する上半球部１３１ｃを備えている。これらのうち、下半球部１３１ｂは、ボールジョイント１１０の軸線方向の荷重を直接受ける部分である。これらの底部１３１ａ、下半球部１３１ｂおよび上半球部１３１ｃによって構成される摺動部１３１の表面には、ボール部１１３の図示下側端部および図示上側端部外周部にそれぞれ設けられるグリース１４０ａ、１４０ｂを摺動部１３１内（ボール部１１３の表面）に導くための凹状に形成された溝部１３３が設けられている。
【００１８】
溝部１３３は、下半球部１３１ｂに形成された平行溝部１３４と、同平行溝部１３４に連通した状態で下半球部１３１ｂおよび上半球部１３１ｃに形成された第１の案内溝部１３５と、同平行溝部１３４に連通した状態で下半球部１３１ｂおよび底部１３１ａに形成された第２の案内溝部１３６とから構成されている。これらのうち、平行溝部１３４は、下半球部１３１ｂの球状の表面に沿って摺動部１３１の周方向に略平行に延びるとともに同周方向の全周に亘って断続的に形成されている。換言すれば、平行溝部１３４は、摺動部１３１の周方向に沿って所定の隙間を介して複数（本実施形態においては６つ）形成されている。この場合、所定の隙間は、摺動部１３１上を摺動するボール部１１３の摺動方向に関わらず、ボール部１１３の外周面に平行溝部１３４を含む溝部１３３内のグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができる間隔であり、ボール部１１３の大きさなどに応じて適宜設定されるものである。
【００１９】
第１の案内溝部１３５は、摺動部１３１における下半球部１３１ｂと上半球部１３１ｃとの境目にリング状に形成された全周溝部１３５ａと、ボールシート１３０の開口部１３７から全周溝部１３５ａに向って略垂直に延びて同全周溝部１３５ａと連通する第１連通溝１３５ｂと、全周溝部１３５ａから延びて前記各平行溝部１３４の一方の端部に連通する第２連通溝１３５ｃとから構成されている。これらのうち、第１連通溝１３５ｂは、摺動部１３１の上半球部１３１ｃの周方向に沿って略均等に４つ形成されている。
【００２０】
一方、第２の案内溝部１３６は、前記各平行溝部１３４の他方の端部から摺動部１３１の底部１３１ａに向って延びるとともに同底部１３１ａ上に形成されている。すなわち、摺動部１３１の下半球部１３１ｂには、第１の案内溝部１３５の第２連通溝１３５ｃ、平行溝部１３４および第２の案内溝部１３６によって略Ｓ字状の溝部１３３が同下半球部１３１ｂの周方向に沿って均等に６つ形成されている。そして、下半球部１３１ｂに形成されたこれら６つの各溝部１３３は、前記したように、摺動部１３１上を摺動するボール部１１３の摺動方向に関わらず、ボール部１１３の外周面に同下半球部１３１ｂに形成された各溝部１３３内のグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができる隙間を介して配置されている。
【００２１】
また、摺動部１３１の下半球部１３１ｂには、凸状に突出した球面で形成されたディンプル１３８が下半球部１３１ｂの周方向に沿って上下二段に複数個ずつ形成されている。ディンプル１３８は、ボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面と摺動部１３１の表面との間にグリース１４０ａ，１４０ｂを介在させる隙間を形成するための突起であり、上段に１８個、下段に１２個だけそれぞれ設けられている。これらのディンプル１３８は、互いに同じ大きさ（径）および同じ突出量で形成されており、それぞれが等間隔、かつ溝部１３３に干渉しない状態で配置されている。すなわち、ボールスタッド１１０のボール部１１３は、ボールシート１３０の摺動部１３１内においてディンプル１３８を介して摺動可能な状態で摺動部１３１に接している。
【００２２】
このボールシート１３０は、ソケット１２０の収容部１２１内に嵌め込まれており、同ボールシート１３０の開口部１３７上に配置されたリング状のプラグ１３９を介して、カシメ加工されたソケット１２０の上端部によって固定されている。また、ボールシート１３０の摺動部１３１に設けられた孔部１３２およびソケット１２０の穴部１２２には、摺動部１３１の底部１３１ａに設けられた第２の案内溝部１３６に接する状態でボール部１１３の外周面を潤滑するための潤滑剤としてのグリース１４０ｂが設けられている。また、ボールシート１３０の開口部１３７上におけるボールスタッド１１０のボール部１１３と前記プラグ１３９との間の隙間には、ボールシート１３０の上半球部１３１ｃに設けられた第１の案内溝１３５に接する状態で前記グリース１４０ａと同様のグリース１４０ｂが設けられている。
【００２３】
ソケット１２０の上部には、同ソケット１２０の上部および収容部１２１内に収容されるボールスタッド１１０のボール部１１３を覆う状態でダストカバー１５０が設けられている。ダストカバー１５０は、弾性変形可能なゴム材または軟質の合成樹脂材などによって構成されており、中央部が膨らんだ略円筒状に形成されている。このダストカバー１５０は、一方（図示上側）の端部がボールスタッド１１０のスタッド部１１１の外周部に金属製のクリップ１５１を介して固定されるとともに、他方（図示下側）の端部がソケット１２０の上部外周部に金属製のクリップ１５２を介して固定されており、ボールシート１３０の摺動部１３１内への異物の浸入を防止する。
【００２４】
このように構成されたボールジョイント１００の作動について説明する。本実施形態においては、ボールジョイント１００を自動車などの車両のサスペンション機構（懸架装置）に組み込んだ例について説明する。ここで、サスペンション機構（懸架装置）とは、車両において路面からの振動を減衰するとともに車輪を確実に路面に接地させることにより、車両の走行安定性および操縦安定性を維持する装置である。そして、ボールジョイント１００は、サスペンション機構においてボールスタッド１１０を一定の方向に回転または揺動させながら車両からの負荷を支える。なお、車両のサスペンション機構に採用されるボールジョイントは、一般に、車両の前輪に用いられるボールジョイントは前輪の操舵に応じてボールスタッドが一定の方向に回転するとともに路面の凹凸による車体の上下動に応じて一定の方向に揺動する。また、車両の後輪に用いられるボールジョイントは後輪の操舵が行われないため路面の凹凸による車体の上下動に応じて一定の方向に揺動するのみである。
【００２５】
車両（図示せず）に搭載された各ボールジョイント１００には、少なくとも車両の重量を車輪の数で除した重量の荷重が絶えず加えられている。このため、ボールジョイント１００のボールシート１３０の下半球部１３１ｂは、前記重量に相当する力でボールスタッド１１０のボール部１１３が押し付けられることにより圧縮変形する。この場合、下半球部１３１ｂの表面には、ディンプル１３８が設けられているため、ボール部１１３と摺動部１４１との間には僅かな隙間が形成されるとともに、同隙間内に下半球部１３１ｂに形成された溝部１３３内のグリース１４０ａ、１４０ｂが導かれる。
【００２６】
そして、車両が走行する際においては、ボールジョイント１００のボールスタッド１１０は車体（車輪）の上下動に応じて一定の方向（例えば、図１に示す矢印の方向）に揺動する。これにより、ボールシート１３０内に収容されたボール部１１３は、ボールスタッド１１０の揺動方向に対応する一定の方向に回転摺動する。この場合、ボールシート１３０の摺動部１３１内にて回転摺動するボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面は、溝部１３３内から供給され前記ボール部１１３と摺動部１３１との間に形成された隙間に介在するグリース１４０ａ，１４０ｂによって潤滑される。
【００２７】
例えば、ボール部１１３が、図３（Ａ）にて破線で示す矢印の方向に回転、すなわち、ボール部１１３（図示せず）が摺動部１３１に形成された溝部１３３Ａ，１３３Ｂの平行溝部１３４Ａ，１３４Ｂに対して略直交する方向に回転摺動する場合においては、回転摺動するボール部１１３には主として平行溝部１３４Ａ，１３４Ｂからグリース１４０ａ，１４０ｂが供給される。この場合、平行溝部１３４Ａ，１３４Ｂは、摺動部１３１の周方向に平行、換言すれば、ボール部１１３の回転方向に対して直交する方向に形成されているためボール部１１３の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）を中心として幅広い範囲にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができ同ボール部１１３の外周面を潤滑することができる。
【００２８】
また、例えば、ボール部１１３が、図３（Ｂ）にて破線で示す矢印の方向に回転、すなわち、ボール部１１３（図示せず）が摺動部１３１に形成された溝部１３３Ａ（１３３Ｂ）の平行溝部１３４Ａ（１３３Ｂ）と溝部１３３Ｃ（１３３Ｄ）の平行溝部１３４Ｃ（１３４Ｄ）との間、換言すれば、溝部１３３Ｃの第２連通溝１３５ｃＣおよび溝部１３３Ｄの第２連通溝１３５ｃＤ上を同第２連通溝１３５ｃＣ，１３５ｃＤに平行な方向に回転摺動する場合においては、回転摺動するボール部１１３には主として平行溝部１３４Ａ，１３４Ｃ（１３４Ｂ，１３４Ｄ）の互いに対向する各端部、第２連通溝１３５ｃＣ，１３５ｃＤ、および第２の案内溝１３６Ａ，１３６Ｂからグリース１４０ａ，１４０ｂがそれぞれ供給される。
【００２９】
この場合、平行溝部１３４Ａ，１３４Ｃ（１３４Ｂ，１３４Ｄ）は、摺動部１３１の周方向に平行に形成されているため、同平行溝部１３４Ａ，１３４Ｃ（１３４Ｂ，１３４Ｄ）はボール部１１３の回転方向に対して直交に近い方向で対向する。このためボール部１１３の摺動面の両端に対して幅広い範囲でグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができるとともに、ボール部１１３の摺動面両端部に付着させたグリース１４０ａ，１４０ｂを摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）に塗り拡げることができる。また、ボール部１１３の摺動面中央部には、第２連通溝１３５ｃＣ，１３５ｃＤおよび第２の案内溝１３６Ａ，１３６Ｂの各溝幅に対応する範囲でグリース１４０ａ，１４０ｂが供給される。これらにより、ボール部１１３の外周面を潤滑することができる。
【００３０】
ボール部１１３が、その他の方向に回転した場合においても前記と同様にしてグリース１４０ａ，１４０ｂによって潤滑される。すなわち、ボールスタッド１１０の揺動方向に関わらず、ボール部１１３の外周面にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができ同外周面を潤滑することができる。
【００３１】
一方、車両の前輪側に用いられたボールジョイント１００においては、同前輪の操舵によってボールスタッド１００が同ボールスタッド１００の軸線回りに回転する。この場合、ボールシート１３０の摺動部１３１における下半球部１３１ｂには、下半球部１３１の上端部から下端部に亘って第２連通溝１３５ｃ、平行溝部１３４および第２の案内溝部１３６からなる略Ｓ字状の溝部１３３が形成されている。このため、ボールシート１３０の摺動部１３１内にて回転摺動するボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面には、下半球部１３１に形成された略Ｓ字状の各溝部１３３から供給されるグリース１４０ａ，１４０ｂが付着するとともに同外周面上に塗り広げられる。これによりボール部１１３の全体が潤滑される。
【００３２】
そして、ボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることにより平行溝部１３４内のグリース１４０ａ，１４０ｂの量が減少した場合には、ボール部１１３の図示下側端部および上側端部外周部にそれぞれ配置されたグリース１４０ａ、１４０ｂが第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６を介してそれぞれ導かれる。この場合、第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６内を流動するグリース１４０ａ，１４０ｂの一部は、同第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６に対向して接触するボールスタッド１１０のボール部１１３に付着して、同ボール部１１３の外周面を潤滑する。これにより、ボールシート１３０の摺動部１３１における底部１３１ａおよび上半球部１３１ｃに接するボール部１１３の外周面がそれぞれ潤滑される。
【００３３】
上記接続方法の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ボールスタッド１１０のボール部１１３を潤滑するグリース１４０ａ，１４０ｂを保持する溝部１３３が、ボールシート１３０の摺動部１３１に同摺動部１３１の周方向に略平行な方向で、かつ摺動部１３１の周方向の全周に亘って断続的に形成されている。このため、ボールスタッド１１０の揺動方向に関わらず、ボール部１１３には同ボール部１１３の摺動回転する方向に対して直交または直交に近い状態で平行溝部１３４が位置することになる。これにより、ボールスタッド１１０のボール部１１３の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）を中心として幅広い範囲にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができるとともに、同摺動面中央部を中心にグリース１４０ａ，１４０ｂを塗り広げることができる。すなわち、ボール部１１３の外周面を良好に潤滑することができる。したがって、ボール部１１３が一方向にのみ回転摺動する環境で用いられる場合、例えば、車両の後輪に搭載されるサスペンション機構に用いられる場合には、特に好適である。
【００３４】
また、平行溝部１３４が摺動部１３１の周方向に略平行に延びて形成されているため、ボールスタッド１１０の軸線方向（螺旋も含む）に延びて形成されている従来の溝部に比べて、形成する溝部の数を減らすことができる。さらに、平行溝部１３４は、摺動部１３１の周方向の全周に沿って断続的に形成されているため、適当な間隔を介してベアリングシートの厚さを確保でき溝部１３３を形成することよる強度の低下を防止することができる。
【００３５】
また、平行溝部１３４には、ボールシート１３０の開口部１３７に配置されるグリース１４０ａ，１４０ｂを同平行溝部１３４に導くための第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６が連通している。このため、ボールスタッド１１０のボール部１１３を潤滑することによって平行溝部１３４内から減少したグリース１４０ａ，１４０ｂを補給することができる。これらの結果、ボールジョイント１００におけるボールスタッド１１０の揺動方向に関わらずボールスタッド１１０のボール部１１３の潤滑性を長期間に亘って安定的、かつボールシート１３０の耐久性を低下させることなく良好に確保することができる。
【００３６】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３７】
例えば、上記実施形態においては、平行溝部１３４をボールシート１３０の摺動部１３１における下半球部１３１ｂに形成した。これは、下半球部１３１ｂがボールスタッド１１０の軸線方向の荷重を受ける部分であり、最も摺動摩擦が激しい部分であるためである。したがって、平行溝１３４は、摺動部１３４とボール部１１３との摩擦による摩耗、または摺動抵抗の増大が懸念される部分に形成されていればよく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、下半球部１３１ｂに代えて、または加えて上半球部１３１ｃに平行溝部１３４を形成してもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００３８】
また、上記実施形態においては、平行溝部１３４に対してグリース１４０ａ，１４０ｂを導くために第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６の２つの案内溝を連通させて配置した。しかし、平行溝部１３４に潤滑剤としてのグリースを導くことができれば必ずしも２つの案内溝を設ける必要はない。すなわち、第１の案内溝１３５または第２の案内溝１３６の一方を平行溝部１３４に連通させた状態で設けるように構成してもよい。この場合、グリース１４０ａ，１４０ｂも配置した案内溝に応じて配置すればよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００３９】
また、上記実施形態においては、ボールシート１３０の摺動部１３１内において同一円周上に６つの平行溝部１３４を配置して設けた。しかし、平行溝部１３４は、摺動部１３１上を摺動するボール部１１３の摺動方向に関わらず、同摺動方向の軸線上におけるボール部１１３の外周面にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができれば、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、平行溝部１３４は、結果として摺動部１３１の全周に亘って形成されていればよく、例えば、各平行溝１３４を異なる円周上に配置（千鳥状に配置）してもよい。また、各平行溝部１３４ごとに平行溝部１３４の長さを設定してもよい。この場合、平行溝部１３４の長さを長くすることにより、摺動部１３１内に設ける溝部１３３の数または延長を少なくすることができ、ボールシート１３０の強度を向上させることができる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４０】
また、上記実施形態においては、摺動部１３１の下半球部１３１ｂにディンプル１３８を設けた。しかし、ディンプル１３８は、ボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面と摺動部１３１の表面との間にグリース１４０ａ，１４０ｂを介在させるための隙間を形成することにより、ボール部１１３の潤滑性をより向上させるものであり、本発明を実施するに当って必ずしも必要な構成ではない。したがって、ディンプル１３８を設けない構成であっても、上記実施形態と同様な効果が期待できる。また、ディンプル１３８を設ける場合においては、ディンプル１３８の数、配置および形状は、上記実施形態に限定されるものではない。ディンプル１３８の数、配置および形状は、ボール部１１３の大きさや摺動抵抗などの使用環境に応じて適宜決定すればよく、例えば、凹状に窪んだ形状にディンプル１３８を形成してもよい。
【００４１】
なお、上記実施形態のように下半球部１３１ｂに形成する溝部１３３の形状を略Ｓ字にすることにより、同下半球部１３１ｂに形成するディンプル１３８を均等に配置し易くなる。ディンプル１３８を均等に配置できることにより、ボールスタッド１１０のボール部１１３からの荷重をすべてのディンプル１３８で均等に受けることができる。これにより、加重の偏りによるディンプル１３８の局所的な潰れが防止され、ボール部１１３の摺動抵抗の増大を防止できるとともにボール部１１３の潤滑性を良好に維持することができる。
【００４２】
また、上記実施形態においては、ボールジョイント１００を車両のサスペンション機構に搭載した例について説明したが、当然、これに限定されるものではない。本発明に係るボールジョイント１００およびボールシート１３０は、自動車などの車両のサスペンション機構の他、ステアリング機構などにも広く適用できるものである。また、本発明に係るボールジョイント１００およびボールシート１３０は、所謂テンション型のボールジョイントにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールジョイント用ベアリングシートとしてのボールシートを備えたボールジョイントの縦断面の概略を示す概略断面図である。
【図２】（Ａ）は図１のボールシートを示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すボールシートをＡ−Ａから見た破断図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、ボールシート内に収納されるボールスタッドの揺動方向を説明するための説明図である。
【図４】従来例に係るベアリングシートを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００…ボールジョイント、１１０…ボールスタッド、１１３…ボール部、１２０…ソケット、１２１…収容部、１２１ａ…底部、１２２…穴部、１３０…ベアリングシートとしてのボールシート、１３１…摺動部、１３１ａ…底部、１３１ｂ…下半球部、１３１ｃ…上半球部、１３２…孔部、１３３…溝部、１３４…平行溝部、１３５…第１の案内溝部、１３５ａ…全周溝部、１３５ｂ…第１連通溝、１３５ｃ…第２連通溝、１３６…第２の案内溝部、１３７…開口部、１３８…ディンプル、１３９…プラグ、１４０ａ，１４０ｂ…グリース、１５０…ダストカバー。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部を潤滑剤を介して摺動可能な状態で収容する筒状のボールジョイント用ベアリングシート、および同ボールジョイント用ベアリングシートを備えたボールジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車などの車両におけるサスペンション機構（懸架装置）やステアリング機構(操舵装置)には、軸状の各構成要素を互いに可動的に連結するためにボールジョイントが用いられている。ボールジョイントは、主として、軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部が、有底円筒状のソケット内に保持された筒状のベアリングシート内に摺動可能な状態で収容されて構成されている。このようなボールジョイントにおいては、ベアリングシートの内周面におけるボールスタッドの軸線方向からの荷重を受ける部分に、ボールスタッドのボール部を円滑に摺動させるための潤滑剤を保持する溝部が形成されている。例えば、下記特許文献１に示されるボールジョイントにおいては、円筒状のベアリングシートの内周面に４つの螺旋状の溝部がそれぞれ形成されている。
【特許文献１】特開２００７−２４１６０号公報
【０００３】
しかしながら、上記したボールジョイントにおいては、ベアリングシート内に収容されるボール部の摺動方向が一方向のみの場合には、ボール部表面に潤滑剤が行き渡らないことがある。例えば、図４に示す従来例に係るベアリングシート１０は、図示しないボールスタッドのボール部が摺動する複数のディンプル１１を備えた摺動面１２と、同摺動面１２上に潤滑剤を供給するための４つの螺旋状の溝部１３とを備えており、破線で示す矢印方向にのみボールスタッドが揺動した場合には回転摺動するボール部の摺動面中央部に潤滑剤が行き渡り難い。これは、摺動面１２上に形成された溝部１３と溝部１３との間をボールスタッドが揺動した場合、回転摺動するボール部の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）には溝部１３が存在しないためである。このため、潤滑剤が不足するボール部や摺動面の摩耗が激しくなり、ボールジョイントの作動抵抗（ボール部の摺動抵抗）が増大するとともに、ボールスタッドおよびベアリングシートの耐久性が低下するという問題がある。
【０００４】
このような問題に対処するため、例えば、ベアリングシートの摺動面に形成する溝部の長さを延長、または溝部の数を増やすことが考えられる。しかし、溝部の長さを延長、または溝部の数を増やすとベアリングシートの耐久性の低下が懸念される。特に、溝部が形成されるベアリングシートの摺動面には、ボールスタッドの軸線方向から極めて大きな荷重、例えば、自動車のサスペンション機構に用いられるボールジョイントにおいては、最低でも車両の重量を車輪数で除した重量が絶えず加えられるため、ベアリングシートの耐久性の低下は回避しなければならない。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、ボールジョイントにおけるボールスタッドの揺動方向に関わらずボールスタッドのボール部の潤滑性を長期間に亘って安定的、かつベアリングシートの耐久性を低下させることなく良好に確保することができるボールジョイント用ベアリングシート、および同ボールベアリングシートを備えたボールジョイントを提供することにある。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部を収容する筒体の内周面に、ボール部に潤滑剤を介して摺動可能に接触する球面状の摺動部と、ボール部と摺動部との間に潤滑剤を供給するための溝部とが形成されたボールジョイント用ベアリングシートにおいて、前記溝部は、摺動部の周方向に略平行に延びるとともに同周方向の全周に亘って断続的に形成された平行溝部と、前記筒体における少なくとも一方の開口部と各平行溝部との間に形成され、前記一方の開口部に配置される潤滑剤を各平行溝部に導くための案内溝とを備えたことにある。
【０００７】
この場合、前記ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、前記溝部における平行溝部は、摺動部におけるボールスタッドの軸方向の荷重を受ける部分に形成するとよい。
【０００８】
このように構成した本発明の特徴によれば、ボールスタッドのボール部を潤滑する潤滑剤を保持する溝部が、ベアリングシートの摺動部に同摺動部の周方向に略平行な向きで、かつ摺動部の周方向の全周に亘って断続的に形成されている。このため、ボールスタッドの揺動方向に関わらず、ボール部には同ボール部の摺動回転する方向に対して直交または直交に近い状態で平行溝部が位置することになる。これにより、ボールスタッドのボール部の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）を中心として幅広い範囲に潤滑剤を付着させることができるとともに、同摺動面中央部を中心に潤滑剤を塗り広げることができる。すなわち、ボール部の外周面を良好に潤滑することができる。また、平行溝部が摺動部の周方向に略平行に延びて形成されているため、ボールスタッドの軸線方向（螺旋も含む）に延びて形成されている従来の溝部に比べて、形成する溝部の数を減らすことができる。さらに、平行溝部は、摺動部の周方向の全周に沿って断続的に形成されているため、適当な間隔を介してベアリングシートの厚さを確保でき、溝部を形成することよる強度の低下を防止することができる。
【０００９】
また、平行溝部には、同平行溝部が形成された筒体の開口部に配置される潤滑剤を同平行溝部に導くための案内溝が連通している。このため、ボールスタッドのボール部を潤滑することによって平行溝部内から減少した潤滑剤を補給することができる。これらの結果、ボールジョイントにおけるボールスタッドの揺動方向に関わらずボールスタッドのボール部の潤滑性を長期間に亘って安定的、かつベアリングシートの耐久性を低下させることなく良好に確保することができる。
【００１０】
また、前記ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、前記案内溝は、前記筒体における他方の開口部と各平行溝部との間に形成され、前記他方の開口部に配置される潤滑剤を各平行溝部に導くようにするとよい。この場合、前記溝部は、略Ｓ字に形成するとよい。これによれば、筒体の一方および他方の開口部に配置された各潤滑剤をそれぞれ平行溝部に導くことができる。この結果、ボールスタッドのボール部の潤滑性をより確実に確保することができる。
【００１１】
また、前記ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、ボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、前記摺動部上に、凸状に突出した、または凹状に窪んだ形状に形成された複数のディンプルを設けるとよい。これによれば、ボールスタッドのボール部とベアリングシートの摺動部との間に潤滑剤を介在させるための隙間を形成することができ、より確実にボールスタッドのボール部を潤滑することができる。
【００１２】
さらに、本発明は前記ボールジョイント用ベアリングシートを備えたボールジョイントの発明としても適用できるものである、具体的には、前記した筒状のボールジョイント用ベアリングシートと、ボールジョイント用ベアリングシート内に収容される略球状のボール部が形成された軸状のボールスタッドと、ボールジョイント用ベアリングシートにおける少なくとも一方の開口部に配置され、同ボールジョイント用ベアリングシート内に導入される潤滑剤と、ボールジョイント用ベアリングシートを収容して保持するソケットとを備えればよい。これによれば、前記ボールジョイント用ベアリングシートと同様の作用効果を期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るボールジョイント用ベアリングシート、および同ボールジョイント用ベアリングシートを備えたボールジョイントの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るボールジョイント用ベアリングシートとしてのボールシート１３０を備えたボールジョイント１００の縦断面を概略的に示す概略断面図である。ボールジョイント１００は、自動車などの車両に採用されるサスペンション機構（懸架装置）またはステアリング機構（操舵装置）において、各構成要素を互いに可動的に連結する部材である。
【００１４】
ボールジョイント１００は、主として、ボールスタッド１１０、ソケット１２０、ボールシート１３０、グリース１４０ａ，１４０ｂおよびダストカバー１５０から構成されている。これらのうち、ボールスタッド１１０は、鉄鋼材により構成されており、軸状に形成されたスタッド部１１１の一方の端部に括れ部１１２を介して略球状に形成されたボール部１１３を備えて構成されている。
【００１５】
ソケット１２０は、鉄鋼材またはアルミニウム材などの非鉄金属を鋳造、または鍛造して成形されており、筒体の一方の端部（図示上端部）が開口するとともに他方の端部（図示下端部）が閉塞した有底円筒状に形成されている。ソケット１２０の内周部には、縦断面形状が略Ｕ字状に形成された収容部１２１と、同収容部１２１の底部１２１ａの中央部に図示下方に向かって有底状に形成された穴部１２２がそれぞれ設けられている。これらのうち、収容部１２１は、ボールシート１３０を介して前記ボールスタッド１１０のボール部１１３を収容して保持する部分である。また、穴部１２２は、後述するグリース１４０ａを貯留する部分である。本実施形態においては、穴部１２２の容積の約７０％程度を占める量でグリース１４０ａが充填される。なお、この穴部１２２に充填されるグリース１４０ａの量は、特に限定されるものではなく、ボールシート１３０の使用環境に応じて適宜設定されるものである。
【００１６】
ボールシート１３０は、詳しくは図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂などの耐摩耗性および耐荷重性の高い剛性および弾性を有した合成樹脂材にて構成されており、縦断面形状が略Ｕ字状に形成されている。ボールシート１３０の内周部には、前記ボールスタッド１１０のボール部１１３の球面に対応する球面状に形成された摺動部１３１と、同摺動部１３１の底部１３１ａの中央部に図示下方に向かって貫通した状態で形成された孔部１３２とがそれぞれ設けられている。
【００１７】
これらのうち、摺動部１３１は、ボール部１１３が後述するディンプル１３８を介して摺動可能な状態で接触する部分であり、同ボール部１１３の略下側半分が接触する下半球部１３１ｂ、および同ボール部１１３の略上側半分が接触する上半球部１３１ｃを備えている。これらのうち、下半球部１３１ｂは、ボールジョイント１１０の軸線方向の荷重を直接受ける部分である。これらの底部１３１ａ、下半球部１３１ｂおよび上半球部１３１ｃによって構成される摺動部１３１の表面には、ボール部１１３の図示下側端部および図示上側端部外周部にそれぞれ設けられるグリース１４０ａ、１４０ｂを摺動部１３１内（ボール部１１３の表面）に導くための凹状に形成された溝部１３３が設けられている。
【００１８】
溝部１３３は、下半球部１３１ｂに形成された平行溝部１３４と、同平行溝部１３４に連通した状態で下半球部１３１ｂおよび上半球部１３１ｃに形成された第１の案内溝部１３５と、同平行溝部１３４に連通した状態で下半球部１３１ｂおよび底部１３１ａに形成された第２の案内溝部１３６とから構成されている。これらのうち、平行溝部１３４は、下半球部１３１ｂの球状の表面に沿って摺動部１３１の周方向に略平行に延びるとともに同周方向の全周に亘って断続的に形成されている。換言すれば、平行溝部１３４は、摺動部１３１の周方向に沿って所定の隙間を介して複数（本実施形態においては６つ）形成されている。この場合、所定の隙間は、摺動部１３１上を摺動するボール部１１３の摺動方向に関わらず、ボール部１１３の外周面に平行溝部１３４を含む溝部１３３内のグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができる間隔であり、ボール部１１３の大きさなどに応じて適宜設定されるものである。
【００１９】
第１の案内溝部１３５は、摺動部１３１における下半球部１３１ｂと上半球部１３１ｃとの境目にリング状に形成された全周溝部１３５ａと、ボールシート１３０の開口部１３７から全周溝部１３５ａに向って略垂直に延びて同全周溝部１３５ａと連通する第１連通溝１３５ｂと、全周溝部１３５ａから延びて前記各平行溝部１３４の一方の端部に連通する第２連通溝１３５ｃとから構成されている。これらのうち、第１連通溝１３５ｂは、摺動部１３１の上半球部１３１ｃの周方向に沿って略均等に４つ形成されている。
【００２０】
一方、第２の案内溝部１３６は、前記各平行溝部１３４の他方の端部から摺動部１３１の底部１３１ａに向って延びるとともに同底部１３１ａ上に形成されている。すなわち、摺動部１３１の下半球部１３１ｂには、第１の案内溝部１３５の第２連通溝１３５ｃ、平行溝部１３４および第２の案内溝部１３６によって略Ｓ字状の溝部１３３が同下半球部１３１ｂの周方向に沿って均等に６つ形成されている。そして、下半球部１３１ｂに形成されたこれら６つの各溝部１３３は、前記したように、摺動部１３１上を摺動するボール部１１３の摺動方向に関わらず、ボール部１１３の外周面に同下半球部１３１ｂに形成された各溝部１３３内のグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができる隙間を介して配置されている。
【００２１】
また、摺動部１３１の下半球部１３１ｂには、凸状に突出した球面で形成されたディンプル１３８が下半球部１３１ｂの周方向に沿って上下二段に複数個ずつ形成されている。ディンプル１３８は、ボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面と摺動部１３１の表面との間にグリース１４０ａ，１４０ｂを介在させる隙間を形成するための突起であり、上段に１８個、下段に１２個だけそれぞれ設けられている。これらのディンプル１３８は、互いに同じ大きさ（径）および同じ突出量で形成されており、それぞれが等間隔、かつ溝部１３３に干渉しない状態で配置されている。すなわち、ボールスタッド１１０のボール部１１３は、ボールシート１３０の摺動部１３１内においてディンプル１３８を介して摺動可能な状態で摺動部１３１に接している。
【００２２】
このボールシート１３０は、ソケット１２０の収容部１２１内に嵌め込まれており、同ボールシート１３０の開口部１３７上に配置されたリング状のプラグ１３９を介して、カシメ加工されたソケット１２０の上端部によって固定されている。また、ボールシート１３０の摺動部１３１に設けられた孔部１３２およびソケット１２０の穴部１２２には、摺動部１３１の底部１３１ａに設けられた第２の案内溝部１３６に接する状態でボール部１１３の外周面を潤滑するための潤滑剤としてのグリース１４０ｂが設けられている。また、ボールシート１３０の開口部１３７上におけるボールスタッド１１０のボール部１１３と前記プラグ１３９との間の隙間には、ボールシート１３０の上半球部１３１ｃに設けられた第１の案内溝１３５に接する状態で前記グリース１４０ａと同様のグリース１４０ｂが設けられている。
【００２３】
ソケット１２０の上部には、同ソケット１２０の上部および収容部１２１内に収容されるボールスタッド１１０のボール部１１３を覆う状態でダストカバー１５０が設けられている。ダストカバー１５０は、弾性変形可能なゴム材または軟質の合成樹脂材などによって構成されており、中央部が膨らんだ略円筒状に形成されている。このダストカバー１５０は、一方（図示上側）の端部がボールスタッド１１０のスタッド部１１１の外周部に金属製のクリップ１５１を介して固定されるとともに、他方（図示下側）の端部がソケット１２０の上部外周部に金属製のクリップ１５２を介して固定されており、ボールシート１３０の摺動部１３１内への異物の浸入を防止する。
【００２４】
このように構成されたボールジョイント１００の作動について説明する。本実施形態においては、ボールジョイント１００を自動車などの車両のサスペンション機構（懸架装置）に組み込んだ例について説明する。ここで、サスペンション機構（懸架装置）とは、車両において路面からの振動を減衰するとともに車輪を確実に路面に接地させることにより、車両の走行安定性および操縦安定性を維持する装置である。そして、ボールジョイント１００は、サスペンション機構においてボールスタッド１１０を一定の方向に回転または揺動させながら車両からの負荷を支える。なお、車両のサスペンション機構に採用されるボールジョイントは、一般に、車両の前輪に用いられるボールジョイントは前輪の操舵に応じてボールスタッドが一定の方向に回転するとともに路面の凹凸による車体の上下動に応じて一定の方向に揺動する。また、車両の後輪に用いられるボールジョイントは後輪の操舵が行われないため路面の凹凸による車体の上下動に応じて一定の方向に揺動するのみである。
【００２５】
車両（図示せず）に搭載された各ボールジョイント１００には、少なくとも車両の重量を車輪の数で除した重量の荷重が絶えず加えられている。このため、ボールジョイント１００のボールシート１３０の下半球部１３１ｂは、前記重量に相当する力でボールスタッド１１０のボール部１１３が押し付けられることにより圧縮変形する。この場合、下半球部１３１ｂの表面には、ディンプル１３８が設けられているため、ボール部１１３と摺動部１４１との間には僅かな隙間が形成されるとともに、同隙間内に下半球部１３１ｂに形成された溝部１３３内のグリース１４０ａ、１４０ｂが導かれる。
【００２６】
そして、車両が走行する際においては、ボールジョイント１００のボールスタッド１１０は車体（車輪）の上下動に応じて一定の方向（例えば、図１に示す矢印の方向）に揺動する。これにより、ボールシート１３０内に収容されたボール部１１３は、ボールスタッド１１０の揺動方向に対応する一定の方向に回転摺動する。この場合、ボールシート１３０の摺動部１３１内にて回転摺動するボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面は、溝部１３３内から供給され前記ボール部１１３と摺動部１３１との間に形成された隙間に介在するグリース１４０ａ，１４０ｂによって潤滑される。
【００２７】
例えば、ボール部１１３が、図３（Ａ）にて破線で示す矢印の方向に回転、すなわち、ボール部１１３（図示せず）が摺動部１３１に形成された溝部１３３Ａ，１３３Ｂの平行溝部１３４Ａ，１３４Ｂに対して略直交する方向に回転摺動する場合においては、回転摺動するボール部１１３には主として平行溝部１３４Ａ，１３４Ｂからグリース１４０ａ，１４０ｂが供給される。この場合、平行溝部１３４Ａ，１３４Ｂは、摺動部１３１の周方向に平行、換言すれば、ボール部１１３の回転方向に対して直交する方向に形成されているためボール部１１３の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）を中心として幅広い範囲にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができ同ボール部１１３の外周面を潤滑することができる。
【００２８】
また、例えば、ボール部１１３が、図３（Ｂ）にて破線で示す矢印の方向に回転、すなわち、ボール部１１３（図示せず）が摺動部１３１に形成された溝部１３３Ａ（１３３Ｂ）の平行溝部１３４Ａ（１３３Ｂ）と溝部１３３Ｃ（１３３Ｄ）の平行溝部１３４Ｃ（１３４Ｄ）との間、換言すれば、溝部１３３Ｃの第２連通溝１３５ｃＣおよび溝部１３３Ｄの第２連通溝１３５ｃＤ上を同第２連通溝１３５ｃＣ，１３５ｃＤに平行な方向に回転摺動する場合においては、回転摺動するボール部１１３には主として平行溝部１３４Ａ，１３４Ｃ（１３４Ｂ，１３４Ｄ）の互いに対向する各端部、第２連通溝１３５ｃＣ，１３５ｃＤ、および第２の案内溝１３６Ａ，１３６Ｂからグリース１４０ａ，１４０ｂがそれぞれ供給される。
【００２９】
この場合、平行溝部１３４Ａ，１３４Ｃ（１３４Ｂ，１３４Ｄ）は、摺動部１３１の周方向に平行に形成されているため、同平行溝部１３４Ａ，１３４Ｃ（１３４Ｂ，１３４Ｄ）はボール部１１３の回転方向に対して直交に近い方向で対向する。このためボール部１１３の摺動面の両端に対して幅広い範囲でグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができるとともに、ボール部１１３の摺動面両端部に付着させたグリース１４０ａ，１４０ｂを摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）に塗り拡げることができる。また、ボール部１１３の摺動面中央部には、第２連通溝１３５ｃＣ，１３５ｃＤおよび第２の案内溝１３６Ａ，１３６Ｂの各溝幅に対応する範囲でグリース１４０ａ，１４０ｂが供給される。これらにより、ボール部１１３の外周面を潤滑することができる。
【００３０】
ボール部１１３が、その他の方向に回転した場合においても前記と同様にしてグリース１４０ａ，１４０ｂによって潤滑される。すなわち、ボールスタッド１１０の揺動方向に関わらず、ボール部１１３の外周面にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができ同外周面を潤滑することができる。
【００３１】
一方、車両の前輪側に用いられたボールジョイント１００においては、同前輪の操舵によってボールスタッド１００が同ボールスタッド１００の軸線回りに回転する。この場合、ボールシート１３０の摺動部１３１における下半球部１３１ｂには、下半球部１３１の上端部から下端部に亘って第２連通溝１３５ｃ、平行溝部１３４および第２の案内溝部１３６からなる略Ｓ字状の溝部１３３が形成されている。このため、ボールシート１３０の摺動部１３１内にて回転摺動するボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面には、下半球部１３１に形成された略Ｓ字状の各溝部１３３から供給されるグリース１４０ａ，１４０ｂが付着するとともに同外周面上に塗り広げられる。これによりボール部１１３の全体が潤滑される。
【００３２】
そして、ボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることにより平行溝部１３４内のグリース１４０ａ，１４０ｂの量が減少した場合には、ボール部１１３の図示下側端部および上側端部外周部にそれぞれ配置されたグリース１４０ａ、１４０ｂが第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６を介してそれぞれ導かれる。この場合、第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６内を流動するグリース１４０ａ，１４０ｂの一部は、同第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６に対向して接触するボールスタッド１１０のボール部１１３に付着して、同ボール部１１３の外周面を潤滑する。これにより、ボールシート１３０の摺動部１３１における底部１３１ａおよび上半球部１３１ｃに接するボール部１１３の外周面がそれぞれ潤滑される。
【００３３】
上記接続方法の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ボールスタッド１１０のボール部１１３を潤滑するグリース１４０ａ，１４０ｂを保持する溝部１３３が、ボールシート１３０の摺動部１３１に同摺動部１３１の周方向に略平行な方向で、かつ摺動部１３１の周方向の全周に亘って断続的に形成されている。このため、ボールスタッド１１０の揺動方向に関わらず、ボール部１１３には同ボール部１１３の摺動回転する方向に対して直交または直交に近い状態で平行溝部１３４が位置することになる。これにより、ボールスタッド１１０のボール部１１３の摺動面中央部（最も摺動摩擦が激しい外周面）を中心として幅広い範囲にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができるとともに、同摺動面中央部を中心にグリース１４０ａ，１４０ｂを塗り広げることができる。すなわち、ボール部１１３の外周面を良好に潤滑することができる。したがって、ボール部１１３が一方向にのみ回転摺動する環境で用いられる場合、例えば、車両の後輪に搭載されるサスペンション機構に用いられる場合には、特に好適である。
【００３４】
また、平行溝部１３４が摺動部１３１の周方向に略平行に延びて形成されているため、ボールスタッド１１０の軸線方向（螺旋も含む）に延びて形成されている従来の溝部に比べて、形成する溝部の数を減らすことができる。さらに、平行溝部１３４は、摺動部１３１の周方向の全周に沿って断続的に形成されているため、適当な間隔を介してベアリングシートの厚さを確保でき溝部１３３を形成することよる強度の低下を防止することができる。
【００３５】
また、平行溝部１３４には、ボールシート１３０の開口部１３７に配置されるグリース１４０ａ，１４０ｂを同平行溝部１３４に導くための第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６が連通している。このため、ボールスタッド１１０のボール部１１３を潤滑することによって平行溝部１３４内から減少したグリース１４０ａ，１４０ｂを補給することができる。これらの結果、ボールジョイント１００におけるボールスタッド１１０の揺動方向に関わらずボールスタッド１１０のボール部１１３の潤滑性を長期間に亘って安定的、かつボールシート１３０の耐久性を低下させることなく良好に確保することができる。
【００３６】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３７】
例えば、上記実施形態においては、平行溝部１３４をボールシート１３０の摺動部１３１における下半球部１３１ｂに形成した。これは、下半球部１３１ｂがボールスタッド１１０の軸線方向の荷重を受ける部分であり、最も摺動摩擦が激しい部分であるためである。したがって、平行溝１３４は、摺動部１３４とボール部１１３との摩擦による摩耗、または摺動抵抗の増大が懸念される部分に形成されていればよく、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、下半球部１３１ｂに代えて、または加えて上半球部１３１ｃに平行溝部１３４を形成してもよい。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００３８】
また、上記実施形態においては、平行溝部１３４に対してグリース１４０ａ，１４０ｂを導くために第１の案内溝１３５および第２の案内溝１３６の２つの案内溝を連通させて配置した。しかし、平行溝部１３４に潤滑剤としてのグリースを導くことができれば必ずしも２つの案内溝を設ける必要はない。すなわち、第１の案内溝１３５または第２の案内溝１３６の一方を平行溝部１３４に連通させた状態で設けるように構成してもよい。この場合、グリース１４０ａ，１４０ｂも配置した案内溝に応じて配置すればよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００３９】
また、上記実施形態においては、ボールシート１３０の摺動部１３１内において同一円周上に６つの平行溝部１３４を配置して設けた。しかし、平行溝部１３４は、摺動部１３１上を摺動するボール部１１３の摺動方向に関わらず、同摺動方向の軸線上におけるボール部１１３の外周面にグリース１４０ａ，１４０ｂを付着させることができれば、上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、平行溝部１３４は、結果として摺動部１３１の全周に亘って形成されていればよく、例えば、各平行溝１３４を異なる円周上に配置（千鳥状に配置）してもよい。また、各平行溝部１３４ごとに平行溝部１３４の長さを設定してもよい。この場合、平行溝部１３４の長さを長くすることにより、摺動部１３１内に設ける溝部１３３の数または延長を少なくすることができ、ボールシート１３０の強度を向上させることができる。これらによっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
【００４０】
また、上記実施形態においては、摺動部１３１の下半球部１３１ｂにディンプル１３８を設けた。しかし、ディンプル１３８は、ボールスタッド１１０のボール部１１３の外周面と摺動部１３１の表面との間にグリース１４０ａ，１４０ｂを介在させるための隙間を形成することにより、ボール部１１３の潤滑性をより向上させるものであり、本発明を実施するに当って必ずしも必要な構成ではない。したがって、ディンプル１３８を設けない構成であっても、上記実施形態と同様な効果が期待できる。また、ディンプル１３８を設ける場合においては、ディンプル１３８の数、配置および形状は、上記実施形態に限定されるものではない。ディンプル１３８の数、配置および形状は、ボール部１１３の大きさや摺動抵抗などの使用環境に応じて適宜決定すればよく、例えば、凹状に窪んだ形状にディンプル１３８を形成してもよい。
【００４１】
なお、上記実施形態のように下半球部１３１ｂに形成する溝部１３３の形状を略Ｓ字にすることにより、同下半球部１３１ｂに形成するディンプル１３８を均等に配置し易くなる。ディンプル１３８を均等に配置できることにより、ボールスタッド１１０のボール部１１３からの荷重をすべてのディンプル１３８で均等に受けることができる。これにより、加重の偏りによるディンプル１３８の局所的な潰れが防止され、ボール部１１３の摺動抵抗の増大を防止できるとともにボール部１１３の潤滑性を良好に維持することができる。
【００４２】
また、上記実施形態においては、ボールジョイント１００を車両のサスペンション機構に搭載した例について説明したが、当然、これに限定されるものではない。本発明に係るボールジョイント１００およびボールシート１３０は、自動車などの車両のサスペンション機構の他、ステアリング機構などにも広く適用できるものである。また、本発明に係るボールジョイント１００およびボールシート１３０は、所謂テンション型のボールジョイントにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールジョイント用ベアリングシートとしてのボールシートを備えたボールジョイントの縦断面の概略を示す概略断面図である。
【図２】（Ａ）は図１のボールシートを示す平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すボールシートをＡ−Ａから見た破断図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）は、ボールシート内に収納されるボールスタッドの揺動方向を説明するための説明図である。
【図４】従来例に係るベアリングシートを示す平面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００…ボールジョイント、１１０…ボールスタッド、１１３…ボール部、１２０…ソケット、１２１…収容部、１２１ａ…底部、１２２…穴部、１３０…ベアリングシートとしてのボールシート、１３１…摺動部、１３１ａ…底部、１３１ｂ…下半球部、１３１ｃ…上半球部、１３２…孔部、１３３…溝部、１３４…平行溝部、１３５…第１の案内溝部、１３５ａ…全周溝部、１３５ｂ…第１連通溝、１３５ｃ…第２連通溝、１３６…第２の案内溝部、１３７…開口部、１３８…ディンプル、１３９…プラグ、１４０ａ，１４０ｂ…グリース、１５０…ダストカバー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部を収容する筒体の内周面に、前記ボール部に潤滑剤を介して摺動可能に接触する球面状の摺動部と、前記ボール部と前記摺動部との間に前記潤滑剤を供給するための溝部とが形成されたボールジョイント用ベアリングシートにおいて、
前記溝部は、
前記摺動部の周方向に略平行に延びるとともに同周方向の全周に亘って断続的に形成された平行溝部と、
前記筒体における少なくとも一方の開口部と前記各平行溝部との間に形成され、前記一方の開口部に配置される前記潤滑剤を前記各平行溝部に導くための案内溝とを備えたことを特徴とするボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項２】
請求項１に記載されたボールジョイント用ベアリングシートにおいて、
前記溝部における前記平行溝部は、前記摺動部における前記ボールスタッドの軸方向の荷重を受ける部分に形成されるボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載したボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、
前記案内溝は、前記筒体における他方の開口部と前記各平行溝部との間に形成され、前記他方の開口部に配置される前記潤滑剤を前記各平行溝部に導くボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項４】
請求項３に記載したボールジョイント用ベアリングシートにおいて、
前記溝部は、略Ｓ字に形成されるボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載したボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、
前記摺動部上に、凸状に突出した、または凹状に窪んだ形状に形成された複数のディンプルを設けたボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した筒状のボールジョイント用ベアリングシートと、
前記ボールジョイント用ベアリングシート内に収容される略球状のボール部が形成された軸状のボールスタッドと、
前記ボールジョイント用ベアリングシートにおける少なくとも一方の開口部に配置され、同ボールジョイント用ベアリングシート内に導入される潤滑剤と、
前記ボールジョイント用ベアリングシートを収容して保持するソケットとを備えたことを特徴とするボールジョイント。
【請求項１】
軸状のボールスタッドの先端部に形成された略球状のボール部を収容する筒体の内周面に、前記ボール部に潤滑剤を介して摺動可能に接触する球面状の摺動部と、前記ボール部と前記摺動部との間に前記潤滑剤を供給するための溝部とが形成されたボールジョイント用ベアリングシートにおいて、
前記溝部は、
前記摺動部の周方向に略平行に延びるとともに同周方向の全周に亘って断続的に形成された平行溝部と、
前記筒体における少なくとも一方の開口部と前記各平行溝部との間に形成され、前記一方の開口部に配置される前記潤滑剤を前記各平行溝部に導くための案内溝とを備えたことを特徴とするボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項２】
請求項１に記載されたボールジョイント用ベアリングシートにおいて、
前記溝部における前記平行溝部は、前記摺動部における前記ボールスタッドの軸方向の荷重を受ける部分に形成されるボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載したボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、
前記案内溝は、前記筒体における他方の開口部と前記各平行溝部との間に形成され、前記他方の開口部に配置される前記潤滑剤を前記各平行溝部に導くボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項４】
請求項３に記載したボールジョイント用ベアリングシートにおいて、
前記溝部は、略Ｓ字に形成されるボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載したボールジョイント用ベアリングシートにおいて、さらに、
前記摺動部上に、凸状に突出した、または凹状に窪んだ形状に形成された複数のディンプルを設けたボールジョイント用ベアリングシート。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した筒状のボールジョイント用ベアリングシートと、
前記ボールジョイント用ベアリングシート内に収容される略球状のボール部が形成された軸状のボールスタッドと、
前記ボールジョイント用ベアリングシートにおける少なくとも一方の開口部に配置され、同ボールジョイント用ベアリングシート内に導入される潤滑剤と、
前記ボールジョイント用ベアリングシートを収容して保持するソケットとを備えたことを特徴とするボールジョイント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１４４７４９（Ｐ２００９−１４４７４９Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１９７４２（Ｐ２００７−３１９７４２）
【出願日】平成１９年１２月１１日（２００７．１２．１１）
【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２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１１日（２００７．１２．１１）
【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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