ボールジョイント

【課題】低コストで小型なボールジョイントを提供する。
【解決手段】ボールスタッド１３、ベアリングシート１４及びソケット１５が、一体に組み立てられている。ソケット１５は、ベアリングシート１４を収納する周壁部４１、円錐部４２及び底部４３を有し、この底部４３はソケットの軸線２４に直交する面４４に対して傾斜している傾斜受け面４５を備えている。傾斜面２６は、傾斜受け面４５に対応するようにベアリングシート１４に設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のステアリング装置及び懸架装置に使用されるボールジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリング装置において、ステアリングハンドルの回転運動を車輪に伝える部品の一つとしてボールジョイントが実用に供されている。
図７に示すように、車両１００は、前方にステアリング装置１０１を備えている。
運転席１０２のステアリングハンドル１０３を、矢印（１）のように回転させると、ステアリングシャフト１０４を介してステアリングギヤ部１０５に回転運動が伝わる。この回転運動がステアリングギヤ部１０５で、ラック１０６の往復運動に変換される。すると、ボールジョイント１０７を介してタイロッド１０８が、矢印（２）のように移動され、ナックルアーム１０９を介して車輪１１１が操舵される。
【０００３】
以上のように使われるボールジョイントは、各種の構造のものが提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００４】
特許文献１に示されるボールジョイントの構造を次図に基づいて説明する。
図８に示すように、ボールジョイント１０７において、ボールスタッド１１２の球頭部１１３は、ベアリングシート１１４に回転自在に包んで保持されている。ベアリングシート１１４は、ソケット１１５に収納されている。ボールスタッドの軸１１６が揺動したり、軸を中心に回転しても、ソケット１１５の上部は絞られており、球頭部１１３は押さえられているので、ボールスタッド１１２が抜けることはない。
【０００５】
通常、球頭部１１３とベアリングシート１１４の間には、グリースが塗られているので、球頭部がベアリングシート１１４の内周面を摺動する。
しかし、低温時には、グリースが固着したり、樹脂製のベアリングシート１１４が収縮する等の理由から、ベアリングシート１１４がボールスタッド１１２に一緒に回ることがある。この現象を以下、共回りと呼ぶ。
【０００６】
結果、ベアリングシート１１４がソケット１１５から離れて回転することとなり、ベアリングシート１１４の外周面が摩耗し、ガタ発生及び保持力低下の原因となる。この対策が施されたボールジョイントが提案されている（例えば、特許文献２（図１、図４）参照。）。
【０００７】
特許文献２を次図に基づいて説明する。
図９に示されるように、（ａ）に示すように、ソケット１１５の底には、六角穴１１７が空けられている。ベアリングシート１１４の底には凸部１１８が設けられており、この凸部１１８は六角穴１１７まで延びている。
【０００８】
（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、凸部１１８は、ソケット１１５の六角穴１１７に対応する形状になっている。この結果、ベアリングシート１１４はソケット１１５に固定され、ベアリングシート１１４がボールスタッド１１２に共回りすることを防止することができる。
【０００９】
しかし、六角穴１１７を設けたため、ソケット１１５の底の幅ｈが大きくなる。このため、ソケット１１５が大型となり、製造コストも掛かる。すなわち、低コストで小型なボールジョイントが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開平５−６６３２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６３４６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、低コストで小型なボールジョイントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明は、軸の一端に球頭部を有するボールスタッドと、前記球頭部を回転自在に包んで保持するベアリングシートと、このベアリングシートを内包するソケットとからなるボールジョイントにおいて、前記ソケットは、前記ベアリングシートを収納する周壁部、円錐部及び底部を有し、この底部はソケットの軸線に直交する面に対して傾斜している傾斜受け面を備えており、この傾斜受け面に対応する傾斜面を前記ベアリングシートに設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明は、円錐部から円筒部を延ばし、この円筒部の先に傾斜受け面を備え、円筒部に対応する円筒部をベアリングシートに形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明は、軸の一端に球頭部を有するボールスタッドと、球頭部を回転自在に包んで保持するベアリングシートと、このベアリングシートを内包するソケットとからなるボールジョイントにおいて、ソケットは、ベアリングシートを収納する周壁部、円錐部及び底部を有し、この底部はソケットの軸線に直交する面に対して傾斜している傾斜受け面を備えており、ベアリングシートは、ソケットの軸線に直交する面に平行な底面と、この底面から傾斜受け面に当接するまで延ばした突出部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、ソケットの底部は、ソケットの軸線に直交する面に対して傾斜している傾斜受け面を備えており、この傾斜受け面に対応する傾斜面をベアリングシートに設けている。傾斜受け面に傾斜面を当接させた状態で、ベアリングシートが押さえられているので、ベアリングシートが固定され、ベアリングシートがボールスタッドに共回りすることを防止することができる。
加えて、ソケットの底部に若干傾斜させた面を設けただけであるので、ソケットを小型化することができる。
さらに、傾斜受け面は、鍛造で容易に成形できるので、製造コストの低減を図ることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、円筒部の先に傾斜受け面を備え、ソケットの円筒部に対応する円筒部をベアリングシートに形成している。ベアリングシートの円筒部に傾斜面が設けられ、ベアリングシートの底部の形状は均等であるので、球頭部の保持を均一にすることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、ソケットの底部は、ソケットの軸線に直交する面に対して傾斜している傾斜受け面を備えており、ベアリングシートはソケットの軸線に直交する面に平行な底面と、この底面から傾斜受け面に当接するまで延ばした突出部とを有する。ベアリングシートの底面に突出部を設けただけの簡易な構造であるため、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るボールジョイントの分解斜視図である。
【図２】本発明に係るベアリングシートの正面図である。
【図３】本発明に係るボールジョイントの基本原理を説明する図である。
【図４】本発明に係るボールジョイントの断面図である。
【図５】図２に示したベアリングシートの別実施例の正面図である。
【図６】図２に示したベアリングシートの更なる別実施例の正面図である。
【図７】ボールジョイントの使用例を説明する図である。
【図８】従来のボールジョイントの構造を説明する図である。
【図９】改良された従来のボールジョイントの構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００２０】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、ボールジョイント１０は、タイロッドとしての軸１１の一端に球頭部１２を有するボールスタッド１３と、球頭部１２を回転自在に包んで保持するベアリングシート１４と、このベアリングシート１４を内包するソケット１５とからなる。符号１６は、ラックである。ボールスタッド１３及びソケット１５は、金属製の材料である。ベアリングシート１４は、樹脂製の材料である。
【００２１】
上記のボールジョイント１０の組立工程を説明する。まず、ベアリングシート１４をソケット１５に圧入する。次に、グリースをベアリングシート１４の内周面１７に塗布する。最後に、ボールスタッド１３の球頭部１２をグリースが塗布されたベアリングシート１４に嵌め込んで所定の位置に配置する。
【００２２】
次に、ベアリングシート１４の構造を詳しく説明する。
図２に示されるように、ベアリングシート１４は、ベアリング周壁部２１、ベアリング円錐部２２及びベアリング底部２３を有している。この底部２３には、ソケットの軸線２４に直交する仮想面２５に対して傾斜している傾斜面２６が設けられている。この傾斜面２６と仮想面２５とのなす角度（傾斜角）をθとする。傾斜角θは、３°〜８°が好適である。
なお、傾斜角θは、３°〜８°に限定するものではなく、ボールジョイント１０（図１を参照。）の用途に合わせて、３°未満又は８°超に調整してもよい。
【００２３】
次に傾斜角θの傾斜面２６を設けた理由を説明する。
図３において、（ａ）に示すように、剛体上部３１と剛体下部３２の間に、円筒部材３３を置く。円筒部材３３の上面３４は剛体上部３１に接し、下面３５は剛体下部３２に接している。ここで、円筒部材３３に外力Ｆを加えると、矢印（３）のように、想像線で示す円筒部材３３の位置に移動する。
【００２４】
（ｂ）は、剛体上部３１を取り払い、円筒部材３３の軸線に直交する面３６に対して傾斜角θで傾斜している傾斜受け面３７を剛体下部３２に設けている。また、傾斜受け面３７に対応する傾斜面３８を円筒部材３３に設けている。ここで、円筒部材３３に外力Ｆを加えると、矢印（４）のように、想像線で示す円筒部材３３の位置に移動する。
【００２５】
（ｃ）は、（ｂ）に示した円筒部材３３の上面３４に剛体上部３１が接している。ここで、円筒部材３３に外力Ｆを加えても、上面３４が剛体上部３１に押さえられるので、円筒部材３３は移動しない。
【００２６】
図４において、（ａ）に示すように、ボールスタッド１３、ベアリングシート１４及びソケット１５が、一体に組み立てられている。
ソケット１５は、ベアリングシート１４を収納する周壁部４１、円錐部４２及び底部４３を有し、この底部４３はソケットの軸線２４に直交する面４４に対して傾斜している傾斜受け面４５を備えている。傾斜面２６は、傾斜受け面４５に対応するようにベアリングシート１４に設けられている。
【００２７】
この状態から、ソケット１５の先端部４６をかしめると、（ｂ）に示すように、ソケット１５の先端部４６、４６が内側に曲がり、球頭部１２はベアリングシート１４に回転自在に包んで保持される。この結果、図３で説明した基本原理により、ボールスタッド１３が揺動運動又は回転運動しても、ベアリングシート１４の共回りを防止することができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。
図５に示されるように、ベアリングシート１４は、ベアリング周壁部２１、ベアリング円錐部２２を有している。このベアリング円錐部２２から円筒部４７を延ばし、この円筒部４７の先に傾斜面２６が設けられている。この傾斜面２６及び円筒部４７に対応する円筒部を図４に示したソケット１５に備えている。
【実施例３】
【００２９】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。
図６に示されるように、ベアリングシート１４は、ベアリング周壁部２１と、ベアリング円錐部２２と、ソケット２４の軸線に直交する面（図４、符号４４）に平行な底面５１と、この底面５１から傾斜受け面（図４、符号４５）に当接するまで延ばした突出部５２とを有する。
【００３０】
尚、本発明に係るボールジョイントは、実施の形態では車両のステアリング装置に適用したが、車両の懸架装置等にも適用可能であり、可動域を必要とする連結部品であれば一般の機械装置に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のボールジョイントは、車両のステアリング装置に好適である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…ボールジョイント、１１…軸（タイロッド）、１２…球頭部、１３…ボールスタッド、１４…ベアリングシート、１５…ソケット、２１…ベアリング周壁部、２２…ベアリング円錐部、２３…ベアリング底部、２４…ソケットの軸線、２５…仮想面、２６…傾斜面、４１…周壁部、４２…円錐部、４３…底部、４４…直交する面、４５…傾斜受け面、４７…円筒部、５１…底面、５２…突出部、θ…傾斜角。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の一端に球頭部を有するボールスタッドと、前記球頭部を回転自在に包んで保持するベアリングシートと、このベアリングシートを内包するソケットとからなるボールジョイントにおいて、
前記ソケットは、前記ベアリングシートを収納する周壁部、円錐部及び底部を有し、この底部はソケットの軸線に直交する面に対して傾斜している傾斜受け面を備えており、
この傾斜受け面に対応する傾斜面を前記ベアリングシートに設けたことを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
前記円錐部から円筒部を延ばし、この円筒部の先に前記傾斜受け面を備え、前記円筒部に対応する円筒部を前記ベアリングシートに形成したことを特徴とする請求項１記載のボールジョイント。
【請求項３】
軸の一端に球頭部を有するボールスタッドと、前記球頭部を回転自在に包んで保持するベアリングシートと、このベアリングシートを内包するソケットとからなるボールジョイントにおいて、
前記ソケットは、前記ベアリングシートを収納する周壁部、円錐部及び底部を有し、この底部はソケットの軸線に直交する面に対して傾斜している傾斜受け面を備えており、
前記ベアリングシートは、前記ソケットの軸線に直交する面に平行な底面と、この底面から前記傾斜受け面に当接するまで延ばした突出部とを有することを特徴とするボールジョイント。

【図１】