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JP6752041B2 - Ball joint and its bearing seat - Google Patents

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JP6752041B2
JP6752041B2 JP2016076248A JP2016076248A JP6752041B2 JP 6752041 B2 JP6752041 B2 JP 6752041B2 JP 2016076248 A JP2016076248 A JP 2016076248A JP 2016076248 A JP2016076248 A JP 2016076248A JP 6752041 B2 JP6752041 B2 JP 6752041B2
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housing
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鈴木 学
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Somic Ishikawa KK
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Description

本発明は、ボールスタッドのボール部を保持するボールジョイントのベアリングシート及びこれを備えたボールジョイントに関する。 The present invention relates to a bearing sheet of a ball joint that holds a ball portion of a ball stud, and a ball joint provided with the bearing sheet.

従来、例えば自動車などの車両の懸架装置、あるいは操舵装置などに用いるボールジョイントは、ボール部及びスタッド部を一体に有するボールスタッドと、このボールスタッドのボール部を回動可能に保持する合成樹脂製などのベアリングシートである円筒状のボールシートと、このボール部を保持したボールシートを受ける有底円筒状のハウジングとを備えている。ボール部の外周面とボールシートの内周面との間には、潤滑剤である流体状のグリースが介在され、ボール部の回動時の良好な摺動性を確保している。 Conventionally, a ball joint used for a vehicle suspension device such as an automobile or a steering device is made of a ball stud having a ball portion and a stud portion integrally and a synthetic resin that rotatably holds the ball portion of the ball stud. It is provided with a cylindrical ball sheet which is a bearing sheet such as the above, and a bottomed cylindrical housing for receiving the ball sheet holding the ball portion. A fluid grease, which is a lubricant, is interposed between the outer peripheral surface of the ball portion and the inner peripheral surface of the ball sheet to ensure good slidability when the ball portion rotates.

このようなボールジョイントにおいて、ハウジング、ボールシート及びボールスタッドのボール部を上側とし、ボールスタッドのスタッド部を下側とする、いわゆる圧縮(コンプレッション)タイプと呼ばれるものにおいては、低トルクの要求が強い。そのため、ボールシートの形状も、この要求に応じた仕様となっている。具体的に、このようなボールシートは、入力荷重を受ける受圧部の外周にリブを設けるとともに内周に先端側が平面状の突起を設けて、ボール部の表面とシート内周面との接触面積を制御して隙間を多くし、介在する潤滑剤による潤滑性を向上している(例えば、特許文献1参照。)。 In such a ball joint, the so-called compression type in which the housing, the ball seat, and the ball portion of the ball stud are on the upper side and the stud portion of the ball stud is on the lower side, there is a strong demand for low torque. .. Therefore, the shape of the ball sheet is also a specification that meets this requirement. Specifically, in such a ball sheet, ribs are provided on the outer periphery of the pressure receiving portion that receives the input load, and a protrusion having a flat tip side is provided on the inner circumference, so that the contact area between the surface of the ball portion and the inner peripheral surface of the sheet is provided. Is controlled to increase the gap, and the lubricity due to the intervening lubricant is improved (see, for example, Patent Document 1).

特許第5355280号公報(第4−9頁、図1−4)Japanese Patent No. 5355280 (pages 4-9, Fig. 1-4)

上述したボールシートの場合、ボール部との接触面積が少なく隙間が多くなる。特に、合成樹脂製のボールシートは射出成形により製造されるため、受圧部の外周にリブを有するなど、肉厚分布を有する形状の場合には厚肉の部分にひけが生じ、隙間がさらに増加する要因となる。 In the case of the ball sheet described above, the contact area with the ball portion is small and the gap is large. In particular, since the ball sheet made of synthetic resin is manufactured by injection molding, in the case of a shape having a wall thickness distribution such as having ribs on the outer periphery of the pressure receiving portion, a sink mark occurs in the thick wall portion and the gap is further increased. It becomes a factor to do.

また、例えばスタッド部側を外部に突出させるための開口部を設けた端部をハウジングに組み込んだ後、ハウジングとともにかしめ変形させることでボール部の外周に追従させる、いわゆる変形シートの場合には、かしめ変形の際に大きな変形を伴う。この場合、樹脂製のボールシートと金属製のハウジングとでは変形率が異なるとともに、ハウジングの鍛造時の寸法誤差などもあるため、ボールシートの外周とハウジングの内周とが隙間なく沿うようにかしめるのは容易でなく、隙間が増加する要因となる。一方で、ボールシートを、内周がボール部の外周に沿うように予め成形する場合には、金型からの抜きや組み付け工程、部品点数などの増加が生じ、生産性の向上が容易でない。 Further, for example, in the case of a so-called deformed sheet in which an end portion provided with an opening for projecting the stud portion side to the outside is incorporated into the housing and then caulked and deformed together with the housing to follow the outer circumference of the ball portion. Large deformation is accompanied by caulking deformation. In this case, the deformation rate differs between the resin ball sheet and the metal housing, and there is also a dimensional error during forging of the housing, so the outer circumference of the ball sheet and the inner circumference of the housing should be aligned without gaps. It is not easy to tighten, and it causes an increase in the gap. On the other hand, when the ball sheet is preformed so that the inner circumference is along the outer circumference of the ball portion, the removal from the mold, the assembling process, the number of parts, and the like increase, and it is not easy to improve the productivity.

そして、上記のようにボール部と受圧部の内周側との間に隙間が多い場合、入力荷重が集中し、受圧部に過度に高面圧な部位が生じる。そのため、その部位にクリープ変形やクラックが発生しないようにさらなる対策が必要となる。このような課題は、圧縮タイプのボールジョイントだけでなく、ハウジング、ボールシート及びボールスタッドのボール部を下側とし、ボールスタッドのスタッド部を上側とする引張タイプ(テンションタイプ)のボールジョイントに対しても同様に生じ、また、車両用のボールジョイントだけでなく、任意の箇所に用いるボールジョイントに対しても同様に生じる。 When there are many gaps between the ball portion and the inner peripheral side of the pressure receiving portion as described above, the input load is concentrated and an excessively high surface pressure portion is generated in the pressure receiving portion. Therefore, further measures are required to prevent creep deformation and cracks from occurring at that site. Such a problem is not only for compression type ball joints, but also for tension type (tension type) ball joints in which the ball part of the housing, ball sheet and ball stud is on the lower side and the stud part of the ball stud is on the upper side. The same occurs not only for ball joints for vehicles, but also for ball joints used at arbitrary locations.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、圧縮荷重の繰り返しの入力に起因する劣化を抑制できるボールジョイントのベアリングシート及びこれを備えたボールジョイントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a bearing sheet of a ball joint capable of suppressing deterioration due to repeated input of a compressive load, and a ball joint provided with the bearing sheet.

請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートは、ハウジングに収容され、潤滑剤を介してボールスタッドのボール部を保持するボールジョイントのベアリングシートであって、前記ボール部から前記ボールスタッドの軸線方向の圧縮荷重を受けつつ前記ボール部に対して摺動可能な状態で接触する受圧部と、前記ボールスタッドの一部が外部に導出される開口部を端部に有し、前記受圧部の一端側に位置する胴体部とを備え、前記受圧部は、外周及び内周がそれぞれ球状に形成された略一定厚みの受圧部本体と、この受圧部本体の内周に経線方向及び緯線方向に隣接して突設されて前記受圧部本体の内周における前記受圧部の他端側の略全面に位置し、前記ボール部と接触する球面状の複数の突起とを備えたものである。 The ball joint bearing sheet according to claim 1 is a ball joint bearing sheet that is housed in a housing and holds the ball portion of the ball stud via a lubricant, and is in the axial direction of the ball stud from the ball portion. The end portion has a pressure receiving portion that comes into contact with the ball portion in a slidable state while receiving a compressive load, and an opening through which a part of the ball stud is led out to the outside, and one end side of the pressure receiving portion. The pressure receiving portion is provided with a body portion located in the above, and the pressure receiving portion is adjacent to a pressure receiving portion main body having a substantially constant thickness in which the outer circumference and the inner circumference are formed spherically, and the inner circumference of the pressure receiving portion main body in the meridian direction and the weft line direction. It is provided so as to be projected and located on substantially the entire surface of the inner circumference of the pressure receiving portion main body on the other end side of the pressure receiving portion, and provided with a plurality of spherical protrusions in contact with the ball portion.

請求項2記載のボールジョイントのベアリングシートは、請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートにおいて、胴体部は、一端部の内周側に突出する内周側突出部と、外周側に突出し、ハウジングとの接触によりこのハウジングに沿って変形することで前記内周側突出部をボール部に圧接させる外周側突出部とを備えたものである。 The ball joint bearing sheet according to claim 2 is the ball joint bearing sheet according to claim 1, wherein the body portion has an inner peripheral side protruding portion protruding toward the inner peripheral side of one end and a housing protruding toward the outer peripheral side. It is provided with an outer peripheral side protruding portion that press-contacts the inner peripheral side protruding portion with the ball portion by deforming along the housing by contact with.

請求項3記載のボールジョイントのベアリングシートは、請求項1または2記載のボールジョイントのベアリングシートにおいて、受圧部の他端側に位置し、潤滑剤を内部に収容する潤滑剤収容部を備えたものである。 The ball joint bearing sheet according to claim 3 is located on the other end side of the pressure receiving portion in the ball joint bearing sheet according to claim 1 or 2, and includes a lubricant accommodating portion for accommodating the lubricant inside. It is a thing.

請求項4記載のボールジョイントは、ハウジングと、このハウジングに収容される請求項1ないし3いずれか一記載のベアリングシートと、このベアリングシートに保持されるボール部を備えたボールスタッドとを具備したものである。 The ball joint according to claim 4 includes a housing, a bearing sheet according to any one of claims 1 to 3 accommodated in the housing, and a ball stud having a ball portion held by the bearing sheet. It is a thing.

請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートによれば、ボールスタッドの軸線方向の圧縮荷重を受ける受圧部の受圧部本体を、外周及び内周がそれぞれ球状の略一定厚みとすることで、成形時の肉ひけを抑制するとともに、この受圧部本体に経線方向及び緯線方向に隣接して突設した複数の突起を受圧部本体の内周における受圧部の他端側の略全面に配し、それぞれ球面状とすることで、ボール部との間で形成される隙間を制御して受圧荷重や潤滑状態を制御でき、圧縮荷重の繰り返しの入力に起因する劣化を抑制できる。 According to the bearing sheet of the ball joint according to claim 1, the pressure receiving portion main body of the pressure receiving portion that receives the compressive load in the axial direction of the ball stud is formed to have a substantially constant thickness with spherical outer and inner circumferences, respectively, during molding. In addition to suppressing the thinning of the bearing, a plurality of protrusions projecting adjacent to the pressure receiving portion main body in the longitudinal direction and the latitude line direction are arranged on substantially the entire surface of the other end side of the pressure receiving portion on the inner circumference of the pressure receiving portion main body. By making it spherical, it is possible to control the pressure receiving load and the lubrication state by controlling the gap formed between the ball portion and the ball portion, and it is possible to suppress deterioration due to repeated input of the compressive load.

請求項2記載のボールジョイントのベアリングシートによれば、請求項1記載のボールジョイントのベアリングシートの効果に加えて、胴体部の一端部の内周側に突出させた内周側突出部を、外周側に突出させた外周側突出部がハウジングとの接触によりこのハウジングに沿って変形することでボール部に圧接させるので、内周側突出部の突出量を、ハウジングに取り付けた際のボール部に圧接するための変形量を抑制し、かつ、成形後に成形型から脱型したり、ボール部をベアリングシートに挿入したりする際に邪魔にならないように設定できる。したがって、ハウジングに取り付けた際の内周側突出部の過大な変形に伴ってボール部との間に意図しない隙間が形成されることを抑制でき、受圧荷重や潤滑状態をより精度よく制御できるとともに、生産性の低下を抑制できる。 According to the ball joint bearing sheet according to the second aspect, in addition to the effect of the ball joint bearing sheet according to the first aspect, the inner peripheral side protruding portion protruding toward the inner peripheral side of one end of the body portion is formed. Since the outer peripheral side protruding portion protruding to the outer peripheral side is deformed along this housing by contact with the housing and is pressed against the ball portion, the amount of protrusion of the inner peripheral side protruding portion is the ball portion when attached to the housing. It is possible to suppress the amount of deformation for pressure contact with the housing and set it so that it does not interfere with the removal of the mold from the molding mold after molding or the insertion of the ball portion into the bearing sheet. Therefore, it is possible to prevent an unintended gap from being formed between the ball portion and the ball portion due to excessive deformation of the inner peripheral side protruding portion when attached to the housing, and it is possible to control the pressure receiving load and the lubrication state more accurately. , The decrease in productivity can be suppressed.

請求項3記載のボールジョイントのベアリングシートによれば、請求項1または2記載のボールジョイントのベアリングシートの効果に加えて、受圧部の他端側に潤滑剤を内部に収容する潤滑剤収容部を設けることで、潤滑状態をより精度よく制御できる。 According to the ball joint bearing sheet according to claim 3, in addition to the effect of the ball joint bearing sheet according to claim 1 or 2, the lubricant accommodating portion that internally accommodates the lubricant on the other end side of the pressure receiving portion. By providing the above, the lubrication state can be controlled more accurately.

請求項4記載のボールジョイントによれば、請求項1ないし3いずれか一記載のベアリングシートを備えることで、圧縮荷重の繰り返しに対する耐久性に優れたボールジョイントを提供できる。 According to the ball joint according to claim 4, by providing the bearing sheet according to any one of claims 1 to 3, it is possible to provide a ball joint having excellent durability against repeated compressive loads.

(a)は本発明の第1の実施の形態のボールジョイントのベアリングシートを示す断面図、(b)は(a)の一部の拡大図である。(a) is a cross-sectional view showing a bearing sheet of a ball joint according to the first embodiment of the present invention, and (b) is an enlarged view of a part of (a). 同上ベアリングシートを備えたボールジョイントを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ball joint provided with the bearing sheet as above. 本発明の第2の実施の形態のボールジョイントのベアリングシートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the bearing sheet of the ball joint of the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の第1の実施の形態の構成を図1及び図2を参照して説明する。 Hereinafter, the configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

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、あるいは操舵装置などに用いられるものである。そして、ボールジョイント11は、ハウジング(受け側部材)であるソケット16と、ボール側部材であるボールスタッド17と、このボールスタッド17の一部を摺動(回動)可能に保持してソケット16に収容されるベアリングシートである略円筒状のボールシート18と、ソケット16の外周面からボールスタッド17の外周面に亘って配置されたダストカバー19とを備え、ソケット16を上側として配置される圧縮タイプのものである。なお、以下、図1及び図2中の下側を一端側である下側、上側を他端側である上側として説明する。 In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a ball joint, which is used for, for example, a suspension device for a vehicle such as an automobile, a steering device, or the like. The ball joint 11 holds the socket 16 which is a housing (reception side member), the ball stud 17 which is a ball side member, and a part of the ball stud 17 so as to be slidable (rotatable). It is provided with a substantially cylindrical ball sheet 18 which is a bearing sheet accommodated in the housing, and a dust cover 19 arranged from the outer peripheral surface of the socket 16 to the outer peripheral surface of the ball stud 17, and the socket 16 is arranged with the socket 16 on the upper side. It is a compression type. Hereinafter, the lower side in FIGS. 1 and 2 will be described as a lower side which is one end side, and the upper side will be described as an upper side which is the other end side.

ソケット16は、例えば(冷間)鍛造、あるいは鋳造などにより有底円筒状(有蓋円筒状)に形成された金属製である。このソケット16は、円筒状の本体部21と、この本体部21の上端部に連続する縮径部22とを一体に備えている。また、このソケット16には、ボールシート18を収容する収容部である内室23が内部に区画されており、この内室23とソケット16の外部とを連通するソケット開口部24が下端部に形成されている。また、このソケット16の外周には、ダストカバー19の上端部を取り付け固定するカバー取付部25が形成されている。 The socket 16 is made of metal formed into a bottomed cylinder (covered cylinder) by, for example, (cold) forging or casting. The socket 16 integrally includes a cylindrical main body 21 and a reduced diameter portion 22 continuous with the upper end of the main body 21. Further, in the socket 16, an inner chamber 23, which is an accommodating portion for accommodating the ball sheet 18, is internally partitioned, and a socket opening 24 for communicating the inner chamber 23 with the outside of the socket 16 is located at the lower end. It is formed. A cover mounting portion 25 for mounting and fixing the upper end portion of the dust cover 19 is formed on the outer periphery of the socket 16.

縮径部22は、本体部21側である下端側から上端側へと徐々に縮径されるように形成されている。 The reduced diameter portion 22 is formed so that the diameter is gradually reduced from the lower end side, which is the main body portion 21, to the upper end side.

内室23は、本体部21ないし縮径部22に亘って、下端側から上端側へと徐々に縮径される球面状に形成されている。 The inner chamber 23 is formed in a spherical shape in which the diameter is gradually reduced from the lower end side to the upper end side over the main body portion 21 to the reduced diameter portion 22.

ソケット開口部24には、内室23に収容されたボールシート18の抜け止め用の保持部材としての円環状のプラグ26が、例えばかしめ固定されて取り付けられている。 An annular plug 26 as a holding member for preventing the ball sheet 18 housed in the inner chamber 23 from coming off is attached to the socket opening 24 by caulking, for example.

一方、ボールスタッド17は、例えば鋼鉄製などであり、球状のボール部28と、このボール部28に連結された軸状のスタッド部29とを一体に備えている。 On the other hand, the ball stud 17 is made of steel, for example, and integrally includes a spherical ball portion 28 and a shaft-shaped stud portion 29 connected to the ball portion 28.

ボール部28は、外周面の一部がボールシート18に潤滑剤(グリース)Gを介して摺動(回動)可能に保持されている。すなわち、ボール部28は、ボールシート18とともにソケット16の内室23に収容されている。 A part of the outer peripheral surface of the ball portion 28 is slidably (rotated) held by the ball sheet 18 via a lubricant (grease) G. That is, the ball portion 28 is housed in the inner chamber 23 of the socket 16 together with the ball sheet 18.

スタッド部29は、図示しない外部の被接続部材に接続されて荷重が加わる部分であり、ソケット16から外方(図2中の下方)へと突出している。 The stud portion 29 is a portion connected to an external connected member (not shown) to which a load is applied, and protrudes outward (downward in FIG. 2) from the socket 16.

そして、ボールシート18は、図1(a)及び図2に示すように、例えば耐摩耗性に優れる合成樹脂製などにより略円筒状に形成され、ソケット16の内室23に嵌着保持されて収容されている。このボールシート18は、円筒状のシート本体部である胴体部31と、この胴体部31の上端に連続する受圧部32とを一体に備えている。なお、このボールシート18の外周には、胴体部31及び受圧部32の少なくともいずれかの位置に、ボールシート18をソケット16の内室23に組み付ける際のエアを逃がすためのエア逃がし溝を設けてもよい。 Then, as shown in FIGS. 1A and 2, the ball sheet 18 is formed in a substantially cylindrical shape, for example, made of synthetic resin having excellent wear resistance, and is fitted and held in the inner chamber 23 of the socket 16. It is contained. The ball sheet 18 integrally includes a body portion 31 which is a cylindrical seat body portion and a pressure receiving portion 32 which is continuous with the upper end of the body portion 31. An air release groove for releasing air when the ball sheet 18 is assembled to the inner chamber 23 of the socket 16 is provided on the outer circumference of the ball sheet 18 at at least one of the body portion 31 and the pressure receiving portion 32. You may.

胴体部31は、受圧部32の下端側に位置しており、ボールシート18が内室23に嵌着された状態でソケット16の本体部21の内方に位置する部分である。この胴体部31の下端部には、開口部34が設けられている。また、この胴体部31の下端部には、図1(a)に示すように、内方へと突出する内周側突出部36と、外方へと突出する外周側突出部37とがそれぞれ形成されている。さらに、この胴体部31の下端部は、図2に示すようにボールシート18をソケット16の内室23に収容した状態で、ソケット16に取り付けられたプラグ26に当接している。なお、この胴体部31の内周には、潤滑剤Gを収容する凹部(ディンプル)が周方向に略等間隔に離間されて複数設けられていてもよい。 The body portion 31 is located on the lower end side of the pressure receiving portion 32, and is a portion located inside the main body portion 21 of the socket 16 with the ball sheet 18 fitted in the inner chamber 23. An opening 34 is provided at the lower end of the body portion 31. Further, at the lower end of the body portion 31, as shown in FIG. 1A, an inner peripheral side protruding portion 36 protruding inward and an outer peripheral side protruding portion 37 protruding outward are respectively. It is formed. Further, the lower end portion of the body portion 31 is in contact with the plug 26 attached to the socket 16 in a state where the ball sheet 18 is housed in the inner chamber 23 of the socket 16 as shown in FIG. In addition, a plurality of recesses (dimples) accommodating the lubricant G may be provided on the inner circumference of the body portion 31 at substantially equal intervals in the circumferential direction.

開口部34は、ボールシート18が内室23に嵌着された状態でソケット16のソケット開口部24に連通し、ボールスタッド17のスタッド部29側をソケット16の外部に導出するものである。 The opening 34 communicates with the socket opening 24 of the socket 16 with the ball sheet 18 fitted in the inner chamber 23, and leads the stud portion 29 side of the ball stud 17 to the outside of the socket 16.

図1(a)に示す内周側突出部36は、開口部34の縁部を構成している。この内周側突出部36は、図2に示す胴体部31の内周のボール部28の赤道位置E(ボールスタッド17の軸線方向にてボール部28の最大径位置)に対応する位置から下端側へと徐々に中心軸側(内方)に突出するように湾曲して形成されている。また、この内周側突出部36は、図1(a)に示すように、ボールシート18単体状態、すなわちソケット16の内室23(図2)にボールシート18を収容していない状態では、ボール部28の外周形状に対して僅かに外方に離間される形状となっている。 The inner peripheral side protruding portion 36 shown in FIG. 1A constitutes an edge portion of the opening 34. The inner peripheral side protrusion 36 is the lower end from the position corresponding to the equator position E (the maximum diameter position of the ball portion 28 in the axial direction of the ball stud 17) of the ball portion 28 on the inner circumference of the body portion 31 shown in FIG. It is curved so as to gradually protrude toward the central axis side (inward). Further, as shown in FIG. 1A, the inner peripheral side protrusion 36 is in a state where the ball sheet 18 is a single unit, that is, in a state where the ball sheet 18 is not housed in the inner chamber 23 (FIG. 2) of the socket 16. The shape is slightly separated from the outer peripheral shape of the ball portion 28.

外周側突出部37は、胴体部31(ボールシート18)の下端部の外周、すなわち内周側突出部36の背面側に位置している。この外周側突出部37は、胴体部31の外周にてボール部28の赤道位置E(図2)よりも下側から下端側へと徐々に径方向(外方)に突出するように湾曲して形成されている。また、この外周側突出部37は、ボールシート18単体状態、すなわちソケット16の内室23(図2)にボールシート18を収容していない状態では、内室23(図2)の形状に対して僅かに外方に突出する形状となっている。 The outer peripheral side protruding portion 37 is located on the outer periphery of the lower end portion of the body portion 31 (ball sheet 18), that is, on the back surface side of the inner peripheral side protruding portion 36. The outer peripheral side protruding portion 37 is curved so as to gradually protrude in the radial direction (outward) from the lower side to the lower end side of the ball portion 28 at the equator position E (FIG. 2) on the outer peripheral side of the body portion 31. Is formed. Further, the outer peripheral side protruding portion 37 has a shape with respect to the shape of the inner chamber 23 (FIG. 2) in the state of the ball sheet 18 alone, that is, in the state where the ball sheet 18 is not accommodated in the inner chamber 23 (FIG. 2) of the socket 16. It has a shape that slightly protrudes outward.

そして、この外周側突出部37が、図2に示すようにボールシート18をソケット16の内室23に収容保持した状態で内室23の内面に沿って中心軸側(内方)へと押されるように変形されることで、内周側突出部36がボール部28の外周形状に沿うように湾曲し、ボール部28の外周面に対して弾性的に圧縮して液密に密着するように構成されている。 Then, as shown in FIG. 2, the outer peripheral side protruding portion 37 is pushed toward the central axis side (inward) along the inner surface of the inner chamber 23 in a state where the ball sheet 18 is housed and held in the inner chamber 23 of the socket 16. By being deformed so as to be deformed, the inner peripheral side protruding portion 36 is curved along the outer peripheral shape of the ball portion 28, and is elastically compressed with respect to the outer peripheral surface of the ball portion 28 so as to be in close contact with the liquid. It is configured in.

したがって、ボールシート18の胴体部31の下端部は、ボールシート18をソケット16の内室23に組み付けることで僅かに変形してボール部28の外周面に密着する、半成形タイプとなっている。ここで、半成形タイプとは、予め胴体部31の下端部の内周側(内周側突出部36)をボール部28の外周面に密着する球面状に湾曲させて突出させるとともに下端部の外周側を略突出させないいわゆる成形タイプと、予め胴体部31の下端部の内周側に突出部を形成せずに外周側を大きく突出させてボールシート18をソケット16の内室23に組み付けてソケット16をかしめ変形させることでソケット16とともに胴体部31の下端部が大きく変形してボール部28の外周面に密着するいわゆる変形タイプとの中間程度を意味する。すなわち、ボールシート18の半成形タイプの胴体部31の下端部は、成形タイプよりも内周側への突出量(内周側突出部36の突出量)が小さく、変形タイプよりも外周側への突出量(外周側突出部37の突出量)が小さい。 Therefore, the lower end of the body portion 31 of the ball sheet 18 is a semi-molded type that is slightly deformed by assembling the ball sheet 18 to the inner chamber 23 of the socket 16 and adheres to the outer peripheral surface of the ball portion 28. .. Here, the semi-molded type means that the inner peripheral side (inner peripheral side protruding portion 36) of the lower end portion of the body portion 31 is curved in a spherical shape in close contact with the outer peripheral surface of the ball portion 28 to be projected, and the lower end portion is projected. A so-called molding type in which the outer peripheral side is not substantially projected, and a ball sheet 18 is assembled to the inner chamber 23 of the socket 16 by projecting the outer peripheral side greatly without forming a protruding portion on the inner peripheral side of the lower end portion of the body portion 31 in advance. By caulking and deforming the socket 16, the lower end of the body portion 31 is greatly deformed together with the socket 16, which means an intermediate degree with the so-called deformation type in which the lower end portion of the body portion 31 is in close contact with the outer peripheral surface of the ball portion 28. That is, the lower end of the body portion 31 of the semi-molded type of the ball sheet 18 has a smaller amount of protrusion to the inner peripheral side (the amount of protrusion of the inner peripheral side protruding portion 36) than the molded type, and is closer to the outer peripheral side than the modified type. The amount of protrusion (the amount of protrusion of the outer peripheral side protrusion 37) is small.

また、受圧部32は、ボールシート18が内室23に嵌着された状態でソケット16の縮径部22の内方に位置し、ボール部28からボールスタッド17の軸線方向(上方向)の圧縮荷重を受けつつボール部28に対して摺動可能な状態で接触する部分である。この受圧部32は、図1(a)に示すように、受圧部本体41と、この受圧部本体41の内周に突設された複数の突起42とを一体に備えている。また、この受圧部32には、上端部、すなわち胴体部31と反対側の端部に端部開口部43が設けられている。 Further, the pressure receiving portion 32 is located inside the reduced diameter portion 22 of the socket 16 with the ball sheet 18 fitted in the inner chamber 23, and is located in the axial direction (upward direction) from the ball portion 28 to the ball stud 17. It is a portion that comes into contact with the ball portion 28 in a slidable state while receiving a compressive load. As shown in FIG. 1A, the pressure receiving portion 32 integrally includes a pressure receiving portion main body 41 and a plurality of protrusions 42 projecting from the inner circumference of the pressure receiving portion main body 41. Further, the pressure receiving portion 32 is provided with an end opening 43 at the upper end, that is, at the end opposite to the body portion 31.

受圧部本体41は、ソケット16の内室23(図2)に対向(密着)する外周41a及びボール部28に対向する内周41bがそれぞれ略一定寸法の球面状に形成されて、全体に亘って薄肉の略一定厚みとなっている。すなわち、この受圧部本体41は、実質的に肉厚の分布(偏り)がない形状となっている。 The pressure receiving portion main body 41 has an outer circumference 41a facing (adhering) to the inner chamber 23 (FIG. 2) of the socket 16 and an inner circumference 41b facing the ball portion 28, each of which is formed in a spherical shape having substantially constant dimensions. The thickness is almost constant. That is, the pressure receiving portion main body 41 has a shape in which there is substantially no distribution (bias) in wall thickness.

突起42は、受圧部本体41の内周41bの経線方向及び緯線方向に隣接して複数ずつ配置され、受圧部本体41の内周41bの上側の略全面に位置している。これら突起42は、それぞれ曲面状、好ましくは球面状に形成されており、先端側がボール部28の外周面と摺接する摺接部を構成している。すなわち、これら突起42は、ボール部28の外周面に対して、いずれも点状に接触している。そして、これら突起42は、図1(b)に拡大して示すように、その曲率半径に対して受圧部本体41の内周41bからの最大突出寸法が小さい(例えば1/10以下など)、浅い突出形状となっている。 A plurality of protrusions 42 are arranged adjacent to each other in the meridian direction and the latitude line direction of the inner circumference 41b of the pressure receiving portion main body 41, and are located on substantially the entire upper surface of the inner circumference 41b of the pressure receiving portion main body 41. Each of these protrusions 42 is formed in a curved surface shape, preferably in a spherical shape, and the tip end side constitutes a sliding contact portion that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the ball portion 28. That is, each of these protrusions 42 is in point-like contact with the outer peripheral surface of the ball portion 28. As shown in an enlarged view in FIG. 1 (b), these protrusions 42 have a smaller maximum protrusion dimension from the inner circumference 41b of the pressure receiving portion main body 41 with respect to the radius of curvature (for example, 1/10 or less). It has a shallow protruding shape.

図1(a)に示す端部開口部43は、受圧部本体41を厚み方向に貫通して設けられている。この端部開口部43は、開口部34よりも小径に形成されている。この端部開口部43は、潤滑剤Gを溜めるための潤滑剤溜め部となっている。 The end opening 43 shown in FIG. 1A is provided so as to penetrate the pressure receiving portion main body 41 in the thickness direction. The end opening 43 is formed to have a smaller diameter than the opening 34. The end opening 43 serves as a lubricant reservoir for accumulating the lubricant G.

さらに、図2に示すダストカバー19は、ダストシール、あるいはブーツなどとも呼ばれ、ボールスタッド17の揺動に拘らずソケット16のソケット開口部24を覆い、ソケット16あるいはボールシート18の内部への水分及び塵埃などの侵入を阻止するものである。このダストカバー19は、例えば合成樹脂により略円筒状に形成され、下端側がボールスタッド17のスタッド部29の外周面に固定され、上端側がソケット16のカバー取付部25に嵌着され、この上端側の外周面に取り付けられたリング状の固定部材45により締め付け固定されている。 Further, the dust cover 19 shown in FIG. 2 is also called a dust seal or a boot, and covers the socket opening 24 of the socket 16 regardless of the swing of the ball stud 17, and the moisture inside the socket 16 or the ball sheet 18. And to prevent the invasion of dust and the like. The dust cover 19 is formed in a substantially cylindrical shape using, for example, synthetic resin, the lower end side is fixed to the outer peripheral surface of the stud portion 29 of the ball stud 17, and the upper end side is fitted to the cover mounting portion 25 of the socket 16. It is tightened and fixed by a ring-shaped fixing member 45 attached to the outer peripheral surface of the.

次に、上記第1の実施の形態の組み立て動作を、図1及び図2を参照して説明する。 Next, the assembly operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

まず、ボールシート18は、図示しない成形型(金型)を用いて予め射出成形により形成する。このとき、ボールシート18は、受圧部32の受圧部本体41の外周41a及び内周41bがそれぞれ球面状で肉厚の分布を有しないことで、受圧部32にひけが生じにくく、容易に略一定厚みに成形される。また、胴体部31の下端部の内周側突出部36の突出量が成形タイプのものよりも小さいので、成形後に無理抜きをすることなく比較的容易に脱型される。 First, the ball sheet 18 is formed in advance by injection molding using a molding die (mold) (not shown). At this time, in the ball sheet 18, the outer circumference 41a and the inner circumference 41b of the pressure receiving portion main body 41 of the pressure receiving portion 32 are spherical and do not have a wall thickness distribution, so that the pressure receiving portion 32 is less likely to be sinked and is easily omitted. It is molded to a constant thickness. Further, since the amount of protrusion of the inner peripheral side protrusion 36 at the lower end of the body portion 31 is smaller than that of the molding type, the mold can be removed relatively easily without forcibly removing the mold after molding.

次いで、別途形成したボール部28を開口部34からボールシート18の内部に圧入する。このとき、ボールシート18の胴体部31の内周側突出部36の突出量が成形タイプのものよりも小さいので、ボール部28を比較的容易に圧入できる。なお、スタッド部29については、ボール部28と一体に成形してもよいし、後からボール部28に溶接などにより連結してもよい。また、潤滑剤Gは、ボールシート18に圧入するボール部28に塗布してもよいし、後工程でボールシート18内に注入してもよい。 Next, the separately formed ball portion 28 is press-fitted into the inside of the ball sheet 18 through the opening 34. At this time, since the amount of protrusion of the inner peripheral side protruding portion 36 of the body portion 31 of the ball sheet 18 is smaller than that of the molded type, the ball portion 28 can be press-fitted relatively easily. The stud portion 29 may be integrally molded with the ball portion 28, or may be later connected to the ball portion 28 by welding or the like. Further, the lubricant G may be applied to the ball portion 28 to be press-fitted into the ball sheet 18, or may be injected into the ball sheet 18 in a later step.

そして、鍛造あるいは鋳造により別途形成したソケット16の内室23に対して、ボール部28を保持したボールシート18を圧入する。このとき、外周側突出部37が内室23に沿って中心軸側に向かって内方に変形することで、内周側突出部36がボール部28の外周面に圧接される。さらに、プラグ26をボールスタッド17のスタッド部29に対して挿通してソケット16に取り付け、ソケット16の下端側を中心側へとかしめ変形させることでプラグ26をソケット16のソケット開口部24の内縁部に保持する。この結果、ボールシート18がボールスタッド17とともに、ソケット16の内室23に回り止めされた状態で固定される。 Then, the ball sheet 18 holding the ball portion 28 is press-fitted into the inner chamber 23 of the socket 16 separately formed by forging or casting. At this time, the outer peripheral side protruding portion 37 is deformed inward along the inner chamber 23 toward the central axis side, so that the inner peripheral side protruding portion 36 is pressed against the outer peripheral surface of the ball portion 28. Further, the plug 26 is inserted into the stud portion 29 of the ball stud 17 and attached to the socket 16, and the lower end side of the socket 16 is crimped and deformed toward the center side to deform the plug 26 to the inner edge of the socket opening 24 of the socket 16. Hold in the part. As a result, the ball sheet 18 is fixed together with the ball stud 17 in the inner chamber 23 of the socket 16 in a detented state.

この後、ダストカバー19をボールスタッド17のスタッド部29に対して挿通し、このダストカバー19の上端側を固定部材45によってカバー取付部25に締め付け固定するとともに、ダストカバー19の下端側をボールスタッド17のスタッド部29の外周に固定することにより、ボールジョイント11を完成する。 After that, the dust cover 19 is inserted into the stud portion 29 of the ball stud 17, and the upper end side of the dust cover 19 is tightened and fixed to the cover mounting portion 25 by the fixing member 45, and the lower end side of the dust cover 19 is balled. The ball joint 11 is completed by fixing it to the outer circumference of the stud portion 29 of the stud 17.

このように形成したボールジョイント11は、車体側からの荷重がボールスタッド17に加わると、ボールスタッド17が左右方向に揺動する。このとき、ボール部28が曲面状(球面状)の複数の突起42により支持され、かつ、ボール部28とボールシート18との間に潤滑剤Gが介在されていることにより、受圧荷重及び潤滑状態が制御され、ボール部28が円滑に回動(摺動)する。 In the ball joint 11 formed in this way, when a load from the vehicle body side is applied to the ball stud 17, the ball stud 17 swings in the left-right direction. At this time, the ball portion 28 is supported by a plurality of curved (spherical) protrusions 42, and the lubricant G is interposed between the ball portion 28 and the ball sheet 18, so that the pressure receiving load and lubrication The state is controlled, and the ball portion 28 smoothly rotates (slides).

すなわち、本実施の形態では、ボールスタッド17の軸線方向の圧縮荷重を受ける受圧部32の受圧部本体41を、外周41a及び内周41bがそれぞれ球状の略一定厚みとすることで、成形時の肉ひけを抑制し、ボールシート18(受圧部本体41の内周41b)とボール部28との間の隙間を精度よく制御できるとともに、この受圧部本体41に突設する複数の突起42を曲面状(球面状)とすることで、ボール部28との接触部に生じるボールシート18のよれ(撓み)の影響を抑制し、突起42の間の細かい凹みを意図的に配置して潤滑剤Gの保持性を向上させたり、ボール部28の外周面に対する接触面積を増やしたりすることができる。換言すれば、これら突起42を曲面状(球面状)としていることで、本来介在されるべき潤滑剤Gがボールシート18とボール部28とのべた当たりにより全て押し出されるなどの潤滑不良を生じないために必要な空間を確保できる。この結果、ボールシート18とボール部28との間で形成される隙間を制御して受圧荷重や潤滑状態を制御できる。したがって、圧縮荷重が集中して過度に高面圧となる部位が生じることを抑制でき、この過度な面圧に起因するクリープ変形やクラックなどの発生を抑制できるので、圧縮荷重の繰り返しの入力に起因するシート破壊、すなわちボールシート18の劣化(へたり)を抑制できる。 That is, in the present embodiment, the pressure receiving portion main body 41 of the pressure receiving portion 32 that receives the compressive load in the axial direction of the ball stud 17 has a substantially constant thickness in which the outer circumference 41a and the inner circumference 41b are spherical, respectively, at the time of molding. It suppresses thinning, can accurately control the gap between the ball sheet 18 (inner circumference 41b of the pressure receiving part main body 41) and the ball part 28, and has a curved surface of a plurality of protrusions 42 protruding from the pressure receiving part main body 41. By forming the shape (spherical shape), the influence of the twist (deflection) of the ball sheet 18 that occurs at the contact portion with the ball portion 28 is suppressed, and fine dents between the protrusions 42 are intentionally arranged to provide the lubricant G. It is possible to improve the holding property of the ball portion 28 and increase the contact area of the ball portion 28 with respect to the outer peripheral surface. In other words, by making these protrusions 42 curved (spherical), poor lubrication such as all of the lubricant G that should originally be interposed is pushed out by the solid contact between the ball sheet 18 and the ball portion 28 does not occur. The space required for this can be secured. As a result, the pressure receiving load and the lubrication state can be controlled by controlling the gap formed between the ball sheet 18 and the ball portion 28. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a portion where the compressive load is concentrated and the surface pressure becomes excessively high, and it is possible to suppress the occurrence of creep deformation and cracks due to the excessive surface pressure, so that the compression load can be repeatedly input. It is possible to suppress the resulting sheet destruction, that is, deterioration (sagging) of the ball sheet 18.

また、胴体部31の下端部の内周側に突出させた内周側突出部36を、外周側に突出させた外周側突出部37がソケット16の内室23との接触によりこのソケット16の内室23に沿って変形することでボール部28に圧接させるので、内周側突出部36の突出量を、ソケット16に取り付けた際のボール部28に圧接するための変形量を最小限に抑制し、かつ、成形後に成形型から脱型したり、ボール部28をボールシート18に挿入したりする際に邪魔にならないように設定できる。したがって、ソケット16に取り付けた際の内周側突出部36の過大な変形に伴ってボールシート18とボール部28との間に意図しない隙間が形成されることを抑制でき、受圧荷重や潤滑状態をより精度よく制御できるとともに、成形型からの無理抜きや組み付け工程及び部品点数の増加などを抑制して、生産性の低下を抑制できる。 Further, the inner peripheral side protruding portion 36 protruding toward the inner peripheral side of the lower end portion of the body portion 31 is projected to the outer peripheral side, and the outer peripheral side protruding portion 37 protrudes to the outer peripheral side, and the socket 16 comes into contact with the inner chamber 23 of the socket 16. Since the ball portion 28 is pressed against the ball portion 28 by deforming along the inner chamber 23, the amount of deformation for pressing the protrusion amount of the inner peripheral side protruding portion 36 to the ball portion 28 when attached to the socket 16 is minimized. It can be set so as not to be an obstacle when the ball portion 28 is removed from the molding die or the ball portion 28 is inserted into the ball sheet 18 after molding. Therefore, it is possible to prevent an unintended gap from being formed between the ball sheet 18 and the ball portion 28 due to excessive deformation of the inner peripheral side protruding portion 36 when attached to the socket 16, and it is possible to prevent an unintended gap from being formed, and a pressure receiving load and a lubricated state. Can be controlled more accurately, and the decrease in productivity can be suppressed by suppressing the forcible removal from the molding die, the assembly process, and the increase in the number of parts.

そして、このようなボールシート18をボールジョイント11に備えることで、ボールシート18の劣化(へたり)に起因するボール部28とのがたつきの発生などの不具合を抑制でき、圧縮荷重の繰り返しに対する耐久性に優れたボールジョイント11を提供できる。 By providing such a ball sheet 18 in the ball joint 11, it is possible to suppress problems such as rattling with the ball portion 28 due to deterioration (sagging) of the ball sheet 18, and to prevent repeated compression loads. A ball joint 11 having excellent durability can be provided.

次に、第2の実施の形態を図3を参照して説明する。なお、上記第1の実施の形態と同様の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。 Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. The same components and operations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態のボールシート18の上端部に、潤滑剤Gを収容する潤滑剤収容部51が設けられているものである。 In this second embodiment, the lubricant accommodating portion 51 for accommodating the lubricant G is provided at the upper end portion of the ball sheet 18 of the first embodiment.

潤滑剤収容部51は、受圧部32に対して胴体部31と反対側である上端部に連続している。この潤滑剤収容部51は、円筒状に形成されており、受圧部32に対して同軸状に位置している。また、この潤滑剤収容部51は、受圧部32に対して上方に突出している。さらに、この潤滑剤収容部51の上端部には、端部開口部43が設けられている。 The lubricant accommodating portion 51 is continuous with the upper end portion opposite to the body portion 31 with respect to the pressure receiving portion 32. The lubricant accommodating portion 51 is formed in a cylindrical shape and is located coaxially with the pressure receiving portion 32. Further, the lubricant accommodating portion 51 projects upward with respect to the pressure receiving portion 32. Further, an end opening 43 is provided at the upper end of the lubricant accommodating portion 51.

そして、このように受圧部32の上端側に潤滑剤Gを内部に収容する潤滑剤収容部51を設けることで、潤滑剤Gの保持性を向上でき、この潤滑剤収容部51に収容した潤滑剤Gによって、ボールシート18とボール部28との間の潤滑状態をより精度よく制御できる。 Then, by providing the lubricant accommodating portion 51 for accommodating the lubricant G inside on the upper end side of the pressure receiving portion 32 in this way, the retention of the lubricant G can be improved, and the lubrication accommodated in the lubricant accommodating portion 51 can be improved. The agent G can more accurately control the lubrication state between the ball sheet 18 and the ball portion 28.

なお、上記各実施の形態において、突起42は、球面状に限らず、例えば回転楕円体形状などの曲面状とすることができる。 In each of the above embodiments, the protrusion 42 is not limited to a spherical shape, but may have a curved surface shape such as a spheroidal shape.

また、ボールジョイント11は、車両の懸架装置に限らず、例えば操舵装置や、その他の装置に用いることができる。 Further, the ball joint 11 is not limited to the suspension device of the vehicle, and can be used for, for example, a steering device and other devices.

さらに、上記ボールジョイント11は、車両用に限らず、その他の任意の用途に用いることができる。 Further, the ball joint 11 can be used not only for vehicles but also for any other purpose.

本発明は、例えば自動車などの車両の懸架装置などに好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used for, for example, a suspension device for a vehicle such as an automobile.

11 ボールジョイント
16 ハウジングであるソケット
17 ボールスタッド
18 ベアリングシートであるボールシート
28 ボール部
31 胴体部
32 受圧部
34 開口部
36 内周側突出部
37 外周側突出部
41 受圧部本体
41a 外周
41b 内周
42 突起
51 潤滑剤収容部
G 潤滑剤
11 ball joint
16 housing socket
17 ball stud
18 Ball seat, which is a bearing seat
28 Ball part
31 Torso
32 Pressure receiving part
34 opening
36 Inner circumference side protrusion
37 Outer peripheral protrusion
41 Pressure receiving part body
41a circumference
41b inner circumference
42 protrusions
51 Lubricant housing G Lubricant

Claims (4)

ハウジングに収容され、潤滑剤を介してボールスタッドのボール部を保持するボールジョイントのベアリングシートであって、
前記ボール部から前記ボールスタッドの軸線方向の圧縮荷重を受けつつ前記ボール部に対して摺動可能な状態で接触する受圧部と、
前記ボールスタッドの一部が外部に導出される開口部を端部に有し、前記受圧部の一端側に位置する胴体部とを備え、
前記受圧部は、
外周及び内周がそれぞれ球状に形成された略一定厚みの受圧部本体と、
この受圧部本体の内周に経線方向及び緯線方向に隣接して突設されて前記受圧部本体の内周における前記受圧部の他端側の略全面に位置し、前記ボール部と接触する球面状の複数の突起とを備えた
ことを特徴とするボールジョイントのベアリングシート。
A ball joint bearing sheet that is housed in a housing and holds the ball portion of a ball stud via a lubricant.
A pressure receiving portion that comes into contact with the ball portion in a slidable state while receiving a compressive load in the axial direction of the ball stud from the ball portion.
It has an opening at the end where a part of the ball stud is led out to the outside, and has a body portion located on one end side of the pressure receiving portion.
The pressure receiving part is
A pressure receiving part body with a substantially constant thickness, each of which has a spherical outer circumference and an inner circumference,
A spherical surface that is projected adjacent to the inner circumference of the pressure receiving portion main body in the meridian direction and the latitude line direction, is located on substantially the entire surface of the inner circumference of the pressure receiving portion main body on the other end side of the pressure receiving portion, and is in contact with the ball portion. A ball joint bearing seat characterized by having multiple protrusions in the shape.
胴体部は、
一端部の内周側に突出する内周側突出部と、
外周側に突出し、ハウジングとの接触によりこのハウジングに沿って変形することで前記内周側突出部をボール部に圧接させる外周側突出部とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載のボールジョイントのベアリングシート。
The body is
The inner peripheral side protruding part protruding to the inner peripheral side of one end,
The ball according to claim 1, further comprising an outer peripheral side protruding portion that protrudes toward the outer peripheral side and deforms along the housing by contact with the housing to bring the inner peripheral side protruding portion into pressure contact with the ball portion. Bearing seat for joints.
受圧部の他端側に位置し、潤滑剤を内部に収容する潤滑剤収容部を備えた
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ベアリングシート。
The bearing sheet for a ball joint according to claim 1 or 2, which is located on the other end side of the pressure receiving portion and includes a lubricant accommodating portion for accommodating a lubricant inside.
ハウジングと、
このハウジングに収容される請求項1ないし3いずれか一記載のベアリングシートと、
このベアリングシートに保持されるボール部を備えたボールスタッドと
を具備したことを特徴とするボールジョイント。
Housing,
The bearing seat according to any one of claims 1 to 3 housed in this housing.
A ball joint characterized by being provided with a ball stud having a ball portion held by the bearing seat.
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