JP5720934B2 - ボールジョイントおよびボールジョイントの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ボールジョイントおよびその製造方法に関するものである。

たとえば、ボールジョイントは、一端に球頭部を有する金属製のボールスタッドと、球頭部の外表面を被覆する合成樹脂製の樹脂シートと、球頭部および樹脂シートを収容保持する有底円筒状のハウジングとを備えるものがある（たとえば特許文献１参照）。ボールスタッドは、ハウジングに対し、球頭部の中心まわりに揺動可能にされており、このボールスタッドの揺動に伴って、球頭部が樹脂シートの内面に摺動するようになっている。ハウジングの内部、とくに樹脂シートと球頭部との間には、グリースが充填されている。

このボールジョイントでは、その製造時においてハウジングの開口端（開口が形成された側の端部）を内側に向けてかしめて他の部分よりも小径にすることにより、球頭部のハウジングからの抜止めを図るとともに、樹脂シートに与圧を付与している。このハウジングの開口端に対するかしめ加工は、通常、球頭部および樹脂シートがハウジングの内部に収容された状態で行われる。

特開２００３−２６２２１３号公報

このようなボールジョイントでは、球頭部の外表面と樹脂シートの接触面（内面）との間の潤滑状態が悪くなると、両者が擦れ合って樹脂シートが磨耗し、ボールジョイントの寿命が低下するおそれがある。そのため、球頭部と樹脂シートとの間の潤滑状態を良好に保つ必要がある。
本願発明者らは、球頭部と樹脂シートとの間に十分な量のグリースを介在させるために、樹脂シートの接触面の全域において、球頭部の外表面との間に微細なグリース溜まりを設ける（分布させる）ことを検討している。そのため、グリースを溜めるための微細な溝を多数、樹脂シートの接触面の全域に予め形成しておくことを、本願発明者らは考えた。

しかしながら、ボールジョイントの製造時においてハウジングの開口端がかしめられることにより、樹脂シートは球頭部に押し付けられて変形する。そのため、樹脂シートの接触面の微細な溝はつぶれてしまう。したがって、前記の手法では、球頭部の外表面と樹脂シートの接触面との間にグリース溜まりを設けることはできない。
そこで、この発明の目的は、樹脂シートの接触面の全域において、球頭部の外表面との間にグリース溜まりを設けることができ、これにより、球頭部と樹脂シートとの間の潤滑状態を良好に保つことができるボールスタッドおよびその製造方法を提供することである。

請求項１記載の発明は、一端に球頭部（２２，３６）を有するボールスタッド（１７，３０）と、前記球頭部の外表面（２２ａ）に接触する接触面（１６ａ）を有し、当該外表面を被覆して、前記球頭部を摺動可能に支持する樹脂シート（１６；２９）と、当該外表面を被覆する樹脂シートと、開口（５１；５２）を有し、前記球頭部および前記樹脂シートを収容するハウジング（１５；２８）とを含み、前記球頭部の外表面と前記接触面との間に、グリース（Ｇ）（液体または半固体状の潤滑材）が充填されているとともに粉末状の固体潤滑材（Ｃ）が介在されており、前記球頭部の外表面と前記接触面との間に介在する前記固体潤滑材が前記接触面に押し付けられることにより、前記接触面におけるその固体潤滑材が当接する部分の周囲に凹み（４４）が形成され、前記接触面と前記球頭部の外表面との間における前記固体潤滑材の周囲に（微細な）隙間（Ｓ）が確保されている、ボールジョイント（１２；１３）である。

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、球頭部の外表面と接触面との間に、粉末状の固体潤滑材が介在している。各固体潤滑材が接触面に押し付けられることにより、接触面における各固体潤滑材が当接する部分の周囲が凹み、接触面と球頭部の外表面との間における各固体潤滑材の周囲に隙間が確保される。樹脂シートの接触面の全域において、球頭部の外表面との間に固体潤滑材が介在されているので、接触面の全域に隙間が設けられる。接触面と球頭部の外表面との間にはグリースが充填されているので、このグリースが固体潤滑材の周囲に形成された隙間に入り込み、この隙間がグリース溜まりとして機能する。そのため、樹脂シートの接触面の全域において、球頭部の外表面との間にグリース溜まりを設けることができ、これにより、球頭部と樹脂シートとの間の潤滑状態を良好に保つことができる。

また、請求項２に記載のように、前記凹部の内部には、当該固体潤滑材が収容されていてもよい。この場合、固体潤滑材が凹部内に収容されるから、かしめ後に球頭部が樹脂シートに対して移動（回転）するときは、固体潤滑材は樹脂シートに同伴移動する。したがって、樹脂シートの接触面に凹部を固定的に設けることができるから、グリース溜まりとして機能する隙間を安定的に設けることができる。

請求項３記載の発明は、前記接触面（１６ａ）に前記固体潤滑材（Ｃ）が撒布されるとともに、その接触面によって前記球頭部の外表面が被覆された状態で前記球頭部および前記樹脂シートが前記ハウジングに収容された後、前記ハウジングにおける前記開口を形成する部分（１８ａ）がかしめられて前記開口が小径にされることにより、前記球頭部の外表面と前記接触面との間に介在する前記固体潤滑材が前記接触面に押し付けられている、請求項１または２記載のボールジョイント（１２）である。

この構成によれば、樹脂シートの接触面に粉末状の固体潤滑材が撒布され、その樹脂シートと球頭部とがハウジング内に収容された後に、ハウジングにおける開口を形成する部分がかしめられることにより、球頭部の外表面と接触面との間に固体潤滑材を介在させることができ、しかもその固体潤滑材を接触面に押し付けた状態に保つことができる。
請求項４記載の発明は、ボールスタッド（１７）の一端に設けられた球頭部（２２）が樹脂シート（１６）を介して摺動可能に保持されたボールジョイント（１２）を製造するための製造方法であって、前記球頭部の外表面（２２ａ）に接触するための前記樹脂シートの接触面（１６ａ）に、粉末状の固体潤滑材を撒布する固体潤滑材撒布工程と、前記球頭部の外表面と前記接触面との間にグリース（Ｇ）を充填するグリース充填工程と、前記固体潤滑材撒布工程の後、開口（５１）を有するハウジング（１５）の内部に、前記球頭部の外表面を前記樹脂シートの接触面で被覆した状態で、前記球頭部および樹脂シートを挿入する挿入工程と、前記ハウジングにおける前記開口を形成する部分（１８ａ）をかしめて小径にするかしめ工程とを含む、ボールジョイントの製造方法である。

この発明の方法によれば、樹脂シートの接触面に粉末状の固体潤滑材を撒布し、その樹脂シートと球頭部とをハウジング内に挿入した後に、ハウジングにおける開口を形成する部分をかしめて小径にすることにより、球頭部の外表面と接触面との間に固体潤滑材を介在させるとともに、その固体潤滑材を接触面に押し付けた状態に保つことができる。これにより、接触面における各固体潤滑材が当接する部分の周囲が凹み、球頭部の外表面と接触面との間における各固体潤滑材の周囲に隙間が確保される。樹脂シートの接触面の全域において、球頭部の外表面との間に固体潤滑材が介在されているので、接触面の全域に隙間が設けられる。球頭部の外表面と接触面との間にはグリースが充填されているので、このグリースが固体潤滑材の周囲に形成された隙間に入り込み、この隙間がグリース溜まりとして機能する。そのため、球頭部の外表面と接触面との間にグリース溜まりを良好に設けることができ、これにより、球頭部と樹脂シートとの間の潤滑状態を良好に保つことができる。

また、従来におけるボールジョイントの製造方法と比較して、固体潤滑材を撒布する工程（固体潤滑材撒布工程）が増えているだけである。これにより、工数が大幅に増加することなく、球頭部の外表面と接触面との間にグリース溜まりを良好に設けることができる。
なお、粉末状の固体潤滑材は、樹脂シートよりも硬いものであってもよいし、樹脂シートよりも柔らかいものであってもよいし、樹脂シートと同程度の硬さを有するものであってもよいのは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係るボールジョイントを備える車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。 図１に示すインナーボールジョイントおよびアウターボールジョイントを含む車両用操舵装置の部分断面図である。 図１に示すインナーボールジョイントの部分断面図である。 インナーボールジョイントの組み立て前における樹脂シートの断面図である。 図３に示す球頭部の外表面と樹脂シートの内面との間の境界部分を拡大した部分断面図である。 黒鉛粉末撒布工程を示す断面図である。 嵌入れ工程を示す断面図である。 かしめ工程を示す断面図である。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るボールジョイントを備える車両用操舵装置１の概略構成を示す模式図である。車両用操舵装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、転舵輪(図示せず)を転舵する転舵機構としてのラックアンドピニオン機構３とを備えている。

ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介して、ラックアンドピニオン機構３に連結されている。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介してラックアンドピニオン機構３に伝達される。
ラックアンドピニオン機構３は、ピニオン軸６およびラック軸７を備えるものであり、ピニオン軸６は、中間軸５に連結された軸部８と、この軸部８の先端に連結されたピニオン９とを含む。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介してピニオン軸６に伝達される。

また、ラック軸７は、車両の左右方向に沿って配置されている。ラック軸７には、ラック１０が形成されている。ピニオン９およびラック１０は、互いに噛み合わされている。ピニオン軸６の回転は、ラック１０およびピニオン９により、ラック軸７の軸方向移動に変換される。
また、ラック軸７は筒状のハウジング１１を挿通している。ラック軸７の両端部は、それぞれハウジング１１から突出している。ラック軸７の各端部には、インナーボールジョイント１２を介して、タイロッド１４の一端が連結されている。また、タイロッド１４の他端（いわゆるタイロッドエンド）には、アウターボールジョイント１３が設けられている。図示はしないが、アウターボールジョイント１３には、たとえばコイルばねなどを含む懸架装置を介して転舵輪が連結されている。

操舵操作（回転操作）では、前述したように、ステアリングホイール２の回転がステアリングシャフト４および中間軸５によってピニオン軸６に伝達され、ピニオン９の回転がラック１０を通じてラック軸７の軸方向移動に変換される。そのときのラック軸７の軸方向移動は、インナーボールジョイント１２を介してタイロッド１４に伝えられ、さらに、タイロッド１４の動きがアウターボールジョイント１３を介して懸架装置へと伝えられる。

図２は、インナーボールジョイント１２およびアウターボールジョイント１３を含む車両用操舵装置１の部分断面図である。
インナーボールジョイント１２は、ラック軸７の端部に連結されるハウジング１５と、このハウジング１５にそれぞれ保持された樹脂シート１６およびボールスタッド１７とを備えている。ハウジング１５は、樹脂シート１６およびボールスタッド１７を保持するハウジング本体１８と、ラック軸７の端部に連結するための連結部１９とを含む。ハウジング本体１８は開口５１を有する有底円筒状をなしており、その中心軸の軸方向における中間部分の内径および外径が一定にされている。開口５１にはボールスタッド１７のロッド２３が挿通している。ハウジング本体１８の開口端１８ａ（ハウジング１５における開口５１を形成する部分。図２では右端部。）は、その内側に向かって湾曲しており、ハウジング本体１８の中間部分と比較して、その内径および外径が小さくされている。ハウジング本体１８の内部に収容されたボールスタッド１７の一部（後述する球頭部２２）および樹脂シート１６は、ハウジング本体１８の開口端１８ａによって抜け止めされている。また、樹脂シート１６はカップ状をなしており、筒状の周壁部２０と、周壁部２０の端部（図２では左端）に設けられた底部２１とを含む。樹脂シート１６は合成樹脂、より具体的にはポリアセタール (ＰＯＭ）を用いて形成されている。樹脂シート１６は、底部２１がハウジング本体１８の底に位置するように配置されている。

ボールスタッド１７は、球面状の外周面を有する球頭部２２と、この球頭部２２から突出するように延びるロッド２３とが一体的に形成された金属製の部材である。球頭部２２は、その中心がロッド２３の中心軸線Ｌ１上に位置するように配置されている。球頭部２２は、ハウジング本体１８内において樹脂シート１６に被覆されており、ロッド２３は、ハウジング本体１８の開口端１８ａから突出している。球頭部２２は、ロッド２３寄りの部分を除くその大部分が樹脂シート１６によって被覆されている。

また、樹脂シート１６の内面（接触面）１６ａは球頭部２２の外表面２２ａに沿う形状になっている。球頭部２２は、樹脂シート１６を介してハウジング本体１８に包み込まれるように保持されている。樹脂シート１６と球頭部２２との間にはグリース（液体または半固体状の潤滑材）Ｇ（図５参照）が充填されている。球頭部２２は、樹脂シート１６に対して摺動可能となっており、ボールスタッド１７は、ハウジング１５に対し、球頭部２２の中心まわりに揺動可能となっている。さらに、ボールスタッド１７は、ロッド２３の中心軸線Ｌ１まわりに回転可能となっている。ボールスタッド１７は、前述の懸架装置のしなりに伴って所定の面内で揺動するようになっている。ボールスタッド１７の揺動角は、懸架装置のしなり量の増減に伴って増減する。

また、ロッド２３の先端部（図２では右端部。）には、雄ねじ部２５が形成されている。雄ねじ部２５は、連結軸２４に形成された雌ねじ孔２６に螺合されている。雄ねじ部２５が雌ねじ孔２６に螺合されることにより、連結軸２４がボールスタッド１７に同軸的に連結されている。また、雄ねじ部２５にはロックナット２７が螺合されている。ボールスタッド１７および連結軸２４は、ロックナット２７によって互いに固定されている。ボールスタッド１７を回転させて雌ねじ孔２６に対する雄ねじ部２５のねじ込み量を変化させることにより転舵輪のトー角を調整することができる。したがって、ボールスタッド１７の回転位置（ロッド２３の中心軸線Ｌ１まわりの回転位置）は、転舵輪のトー角により変化する。

一方、アウターボールジョイント１３は、ハウジング２８と、このハウジング２８に保持された樹脂シート２９およびボールスタッド３０とを備えている。ハウジング２８は、樹脂シート２９がその内側に配置された筒状部材３１と、この筒状部材３１の一端（図２では下端部。）を塞ぐように当該一端に固定されたプラグ板３２とを含む。筒状部材３１は、その他端（図２では上端。）が開口端になっている。筒状部材３１は、例えば連結軸２４に一体的に形成されている。筒状部材３１の他端側には開口５２が形成されている。開口５２にはボールスタッド３０のロッド３７が挿通している。樹脂シート２９はカップ状をなしており、筒状の周壁部３３と、この周壁部３３の端部（図２では下端。）に設けられた底部３４とを含む。樹脂シート２９は、合成樹脂、より具体的にはポリアセタール (ＰＯＭ）を用いて形成されている。樹脂シート２９は、周壁部３３が筒状部材３１の内周面に沿い、底部３４がプラグ板３２に対向するように配置されている。樹脂シート２９は、筒状部材３１の他端（図２では上端。）からその内側に突出する環状の鍔部３５と、プラグ板３２との間で保持されている。鍔部３５の内径は、球頭部３６の外径よりも小さくされており、これによって、ボールスタッド３０の一部（次に述べる球頭部３６）および樹脂シート２９が筒状部材３１から抜け止めされている。

ボールスタッド３０は、球面状の外周面を有する球頭部３６と、この球頭部３６から上方へ突出するロッド３７とが一体的に形成された金属製の部材である。球頭部３６は、その中心がロッド３７の中心軸線Ｌ２上に位置するように配置されている。球頭部３６は、筒状部材３１内において樹脂シート２９に覆われており、ロッド３７は、筒状部材３１から突出している。球頭部３６は、ロッド３７よりの部分を除くその大部分が樹脂シート２９によって覆われている。球頭部３６は、樹脂シート２９を介してハウジング２８に保持されている。

また、樹脂シート２９の内面は球頭部３６の外周面に沿う形状になっている。樹脂シート２９と球頭部３６との間にはグリースが充填されている。球頭部３６は、樹脂シート２９に対して摺動可能となっており、ボールスタッド３０は、ハウジング２８に対し、球頭部３６の中心まわりに揺動可能となっている。さらに、ボールスタッド３０は、ロッド３７の中心軸線Ｌ２まわりに回転可能となっている。

また、ハウジング２８およびボールスタッド３０には、筒状のブーツ３８が取り付けられている。ブーツ３８の一端（図２では下端。）は、筒状部材３１の開口端に外嵌しており、筒状部材３１に固定されている。また、ブーツ３８の他端（図２では上端。）は、ロッド３７の途中部に外嵌しており、ロッド３７に固定されている。筒状部材３１の開口端はブーツ３８によって覆われており、これによって、水や埃などの異物が、アウターボールジョイント１３内に進入することが防止されている。

図３は、インナーボールジョイント１２の部分断面図である。以下では、インナーボールジョイント１２を単に「ボールジョイント１２」という場合がある。
ハウジング本体１８はたとえば鋼などの金属製の単一部材を用いた一体成形品であり、有底円筒状をなしている。ハウジング本体１８の開口端１８ａ（図３では上端部。）は、後述するように、球頭部２２および樹脂シート１６をハウジング１５内に収容した状態で、金型４５（図８参照）が押し付けられてハウジング本体１８がかしめられることにより（かしめ加工）、ハウジング本体１８の開口端１８ａがその内側に湾曲し、ハウジング本体１８の中間部分と比較してその内径および外径が小さくされる。

図４は、ボールジョイント１２の組み立て前における樹脂シート１６の断面図である。
樹脂シート１６の周壁部２０は、ボールジョイント１２の組み立て前において、内径および外径が一定の円筒状にされている。すなわち、樹脂シート１６の周壁部２０は、ハウジング１５に対するかしめにより、図３に示すように、ハウジング１５と球頭部２２との間に挟まれ、その一部が弾性変形している。これにより、周壁部２０の内面および外周面がそれぞれ球頭部２２の外表面２２ａおよびハウジング本体１８の内周面に沿う形状にされている。また、ハウジング１５に対するかしめにより、樹脂シート１６に予圧が与えられ、その結果、樹脂シート１６の内面１６ａが球頭部２２の外表面２２ａを所定の接触圧で押圧している。したがって、ボールスタッド１７を揺動または回転させるときは、樹脂シート１６に対して球頭部２２を摺動して球頭部２２に摩擦抵抗が与えられることにより、所定のトルクがボールスタッド１７に生じる。

図３および図４に示すように、樹脂シート１６の底部には、グリース溜まりとして機能する貫通穴４０が形成されている。また、図４に示すように、樹脂シート１６の内面１６ａには、樹脂シート１６の中心軸線の軸方向に沿って延びる複数の軸方向溝４１と、樹脂シート１６の周方向に沿って延びる環状の周方向溝４２とが形成されている。複数の軸方向溝４１は等間隔に設けられている。各軸方向溝４１は樹脂シート１６の一端から他端に及んでおり、貫通穴４０に連通している。また、周方向溝４２は複数の軸方向溝４１を横断するように形成されており、各軸方向溝４１に連通している。軸方向溝４１および周方向溝４２は、貫通穴４０から球頭部２２の外表面２２ａにグリースＧ（図５参照）を供給するためのグリース溝として機能する。樹脂シート１６の内面１６ａの全域における球頭部２２との間には、所定量の黒鉛粉末（粉末状の固体潤滑材）Ｃが介在している。この黒鉛粉末Ｃとして、鱗状黒鉛や土状黒鉛などの天然黒鉛の粉末や、人造黒鉛の粉末を用いることができる。

図５は、樹脂シート１６の内面１６ａと球頭部２２の外表面２２ａとの間の境界部分を拡大した部分断面図である。各黒鉛粉末Ｃは略球体状または略多面体状をなしている。各黒鉛粉末Ｃの粒径は数十ミクロンである。
ハウジング１５のかしめにより樹脂シート１６に予圧が与えられているので、樹脂シート１６は、樹脂シート１６の内面１６ａにおける貫通穴４０、軸方向溝４１または周方向溝４２を除く部分と球頭部２２の外表面２２ａとの間に介在する黒鉛粉末Ｃを、球頭部２２の外表面２２ａに押し付けている。そして、樹脂シート１６の黒鉛粉末Ｃに対する押付け力の反力により、黒鉛粉末Ｃが樹脂シート１６の内面１６ａに押し付けられ、その結果、樹脂シート１６のうち黒鉛粉末Ｃが当接する部分が弾性変形し、樹脂シート１６の内面１６ａにおける各黒鉛粉末Ｃが当接する部分の周囲に凹み４４が形成されている。各凹部４４の内部には、対応する黒鉛粉末Ｃが収容されている。樹脂シート１６の内面１６ａと球頭部２２の外表面２２ａとの間における各黒鉛粉末Ｃの周囲に微細な隙間Ｓが確保されている。樹脂シート１６の内面１６ａと球頭部２２の外表面２２ａとの間にはグリースＧが充填されているので、このグリースＧが黒鉛粉末Ｃの周囲に形成された隙間Ｓに入り込んでおり、これにより、この微細な隙間Ｓがグリース溜まりとして機能している。このように、樹脂シート１６の内面１６ａの全域において、球頭部２２の外表面２２ａとの間にグリース溜まりを良好に設けることができ、これにより、球頭部２２および樹脂シート１６の間の潤滑状態を良好に保つことができる。ゆえに、樹脂シート１６の異常な磨耗を防止することができ、これにより、ボールジョイントの長寿命化を図ることができる。

また、各凹部４４の内部に対応する黒鉛粉末Ｃが収容されているので、黒鉛粉末Ｃの外周では一般的に、球頭部２２の外表面２２ａに接触する部分よりも、樹脂シート１６の内面１６ａに接触する部分の方が大面積である。また、後述するようにかしめ後に変形して一または複数の尖角部（エッジ）を有するようになった黒鉛粉末Ｃの尖角部が、樹脂シート１６の内面１６ａに突き刺さっていることもある（図５参照）。これらにより、かしめ後に球頭部２２が樹脂シート１６に対して移動（回転）するときは、黒鉛粉末Ｃは樹脂シート１６に同伴移動する。したがって、樹脂シート１６の内面１６ａに凹部４４を固定的に設けることができるから、グリース溜まりとして機能する隙間Ｓを安定的に設けることができる。

図６、図７および図８は、ボールジョイント１２の製造方法を示す断面図である。
ボールジョイント１２の製造方法は、黒鉛粉末撒布工程（固体潤滑材撒布工程）と、グリース充填工程と、嵌入れ工程（挿入工程）と、かしめ工程とを含んでいる。
作業者は、まず、樹脂シート１６の内面１６ａに黒鉛粉末Ｃを撒布する（黒鉛粉末撒布工程）。具体的には、図６に示すように、樹脂シート１６の内面１６ａの全域に黒鉛粉末Ｃが行き渡るように、作業者は樹脂シート１６の上方から適量の黒鉛粉末Ｃを撒布する。この黒鉛粉末Ｃの撒布により、図６に示すように、樹脂シート１６の内面１６ａの全域、すなわち周壁部２０の内面全域と、底部２１の内面全域とに黒鉛粉末Ｃがほぼ均一に分布するようになる。

次いで、図７に示すように、樹脂シート１６およびボールスタッド１７の球頭部２２が筒状のハウジング１５内にこの順で嵌め入れられる（嵌入れ工程）。
また、嵌入れ工程に並行して、樹脂シート１６と球頭部２２との間にグリースＧが充填される（グリース充填工程）。具体的には、樹脂シート１６をハウジング１５内に嵌め入れた後、球頭部２２の樹脂シート１６内への嵌入れに先立って、樹脂シート１６と球頭部２２との間にグリースＧを充填する。

その後、図８に示すように、金型４５が押し付けられてハウジング本体１８の開口端１８ａがかしめられる（かしめ工程）。ハウジング本体１８の開口端１８ａがかしめられると、樹脂シート１６が球頭部２２に押し付けられ、樹脂シート１６の黒鉛粉末Ｃに対する押付け力の反力により、黒鉛粉末Ｃが樹脂シート１６の内面１６ａに押し付けられる。そして、樹脂シート１６のうち黒鉛粉末Ｃが当接する部分が弾性変形し、樹脂シート１６の内面１６ａにおけるその黒鉛粉末Ｃが当接する部分の周囲に凹み４４が形成される。この凹み４４により、グリース溜まりとして機能する前述の隙間Ｓが確保される。

また、かしめ工程により、球頭部２２の外表面２２ａと樹脂シート１６の内面１６ａとの間に挟まれた黒鉛粉末Ｃは、強い押付け力を受けてそれまでの略球体状や略多面体状から、図５に示すような、三角形状や四角形状、扁平状に変形する。黒鉛粉末Ｃの中には、変形後に一または複数の尖角部（エッジ）を有するようになる黒鉛粉末Ｃもあり、その尖角部が樹脂シート１６の内面１６ａに突き刺さるようになる。これらの黒鉛粉末Ｃの変形は、弾性変形であってもよいし、塑性変形であってもよいのは言うまでもない。

本実施形態におけるボールジョイント１２の製造方法は、従来におけるボールジョイントの製造方法と比較して、黒鉛粉末Ｃを撒布する工程が増えているだけである。これにより、工数が大幅に増加することなく、球頭部２２の外表面２２ａと樹脂シート１６の内面１６ａとの間にグリース溜まりを良好に設けることができる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態でも実施することができる。

たとえば、前述の実施形態は、インナーボールジョイント１２のボールスタッド１７の球頭部２２と樹脂シート１６との間に黒鉛粉末Ｃが介在している場合を例に挙げて説明したが、アウターボールジョイント１３のボールスタッド３０の球頭部３６と樹脂シート２９との間に黒鉛粉末Ｃが介在していてもよい。
この場合におけるアウターボールジョイント１３の製造方法は次の通りである。すなわち、インナーボールジョイント１２の前述の製造方法と同様、図６に示すような黒鉛粉末撒布工程が実行される。次いで、樹脂シート２９およびボールスタッド３０の球頭部３６が筒状のハウジング２８内にこの順で嵌め入れられる（嵌入れ工程）。また、嵌入れ工程に並行して、樹脂シート２９と球頭部３６との間にグリースが充填される（グリース充填工程）。具体的には、樹脂シート２９をハウジング２８内に嵌め入れた後、球頭部３６の樹脂シート２９内への嵌入れに先立って、樹脂シート２９と球頭部３６との間にグリースを充填する。その後、プラグ板３２によって、樹脂シート３０と球頭部３６とを、ハウジング２８の他端（図２では上端。）側の方向に押圧しながら、ハウジング２８の一端にプラグ板３２を挿入した後、そのハウジング２８の一端（図２では下端。）をかしめてプラグ板３２を固定する。樹脂シート２９および球頭部３６の挿入により、樹脂シート２９が球頭部３６に押し付けられる。そして、樹脂シート２９の黒鉛粉末Ｃに対する押付け力の反力により、黒鉛粉末Ｃが樹脂シート２９の内面に押し付けられる。そして、樹脂シート２９のうち黒鉛粉末Ｃが当接する部分が弾性変形し、樹脂シート２９の内面におけるその黒鉛粉末Ｃが当接する部分の周囲に凹みが形成され、これにより、樹脂シート２９の内面と球頭部３６の外表面との間における各黒鉛粉末Ｃの周囲に隙間が確保される。この隙間にグリースが入り込み、この隙間がグリース溜まりとして機能する。

また、グリースの充填方法は、前述のものに限られない。具体的には、樹脂シート１６，２９のハウジング１５，２８内への挿入に先立って、または黒鉛粉末撒布工程に先立って、樹脂シート１６，２９の内面にグリースを塗布するものであってもよい。また、黒鉛粉末が分散されたグリースを充填するものであってもよい。
また、前述の実施形態では、粉末状の固体潤滑材として黒鉛粉末Ｃを例に挙げて説明したが、同じ炭素系の粉末として、粒状の炭素繊維（カーボンファイバ）を採用することもできる。その他、二酸化モリブデンや四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を固体潤滑材として用いることができる。また、前述の実施形態では、粉末状の固体潤滑材の粒径を数十ミクロン程度としたが、樹脂シートに凹みを形成させても強度上影響の少ない粒径として、樹脂シートの肉厚の１／４程度以下、たとえば０．３ｍｍ程度であってもよい。

また、樹脂シート１６，２９としてポリアセタール製のものを例に挙げたが、樹脂シート１６，２９の材質として、ＰＥＥＫなどの材料を用いてもよいし、ポリウレタンやポリエステルなどのゴム状の材料（エラストマー）を用いてもよい。
なお、前述の実施形態では、樹脂シート１６，２９の内面が、黒鉛粉末Ｃなどの固体潤滑材の押付けにより弾性変形する場合を例に挙げて説明したが、固体潤滑材の押付けにより樹脂シート１６，２９が塑性変形するものであってもよいのは言うまでもない。

また、前述の実施形態では、本発明に係るボールジョイントが用いられる装置が、車両用操舵装置１である場合について説明したが、本発明に係るボールジョイントは、車両用操舵装置１以外の装置に用いられてもよい。さらに、前述の実施形態では、車両用操舵装置１がマニュアル式の車両用操舵装置である場合について説明したが、これに限らず、車両用操舵装置１は、油圧式や電動式などのその他の形式の車両用操舵装置であってもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１２…インナーボールジョイント，１３…インナーボールジョイント，１５…ハウジング，１６…樹脂シート，１６ａ…内面（接触面），１７…ボールスタッド，１８ａ…開口端（ハウジングにおける前記開口を形成する部分），２２…球頭部，２２ａ…外表面，２８…ハウジング，２８…樹脂シート，３０…ボールスタッド，３６…球頭部，４４…凹み，５１…開口，５２…開口，Ｃ…黒鉛粉末（固体潤滑材），Ｇ…グリース（液体または半固体状の潤滑材），Ｓ…隙間

Claims (4)

1. 一端に球頭部を有するボールスタッドと、
   前記球頭部の外表面に接触する接触面を有し、当該外表面を被覆して、前記球頭部を摺動可能に支持する樹脂シートと、
   開口を有し、前記球頭部および前記樹脂シートを収容するハウジングとを含み、
   前記球頭部の外表面と前記接触面との間には、グリースが充填されているとともに粉末状の固体潤滑材が介在されており、
   前記球頭部の外表面と前記接触面との間に介在する前記固体潤滑材が前記接触面に押し付けられることにより、前記接触面におけるその固体潤滑材が当接する部分の周囲に凹みが形成され、前記接触面と前記球頭部の外表面との間における前記固体潤滑材の周囲に隙間が確保されている、ボールジョイント。
2. 前記凹部の内部には、当該固体潤滑材が収容されている、請求項１記載のボールジョイント。
3. 前記接触面に前記固体潤滑材が撒布されるとともに、その接触面によって前記球頭部の外表面が被覆された状態で前記球頭部および前記樹脂シートが前記ハウジングに収容された後、前記ハウジングにおける前記開口を形成する部分がかしめられて前記開口が小径にされることにより、前記球頭部の外表面と前記接触面との間に介在する前記固体潤滑材が前記接触面に押し付けられている、請求項１または２記載のボールジョイント。
4. ボールスタッドの一端に設けられた球頭部が樹脂シートを介して摺動可能に保持されたボールジョイントを製造するための製造方法であって、
   前記球頭部の外表面に接触するための前記樹脂シートの接触面に、粉末状の固体潤滑材を撒布する固体潤滑材撒布工程と、
   前記球頭部の外表面と前記接触面との間にグリースを充填するグリース充填工程と、
   前記固体潤滑材撒布工程の後、開口を有するハウジングの内部に、前記球頭部の外表面を前記樹脂シートの接触面で被覆した状態で、前記球頭部および樹脂シートを挿入する挿入工程と、
   前記ハウジングにおける前記開口を形成する部分をかしめて小径にするかしめ工程とを含む、ボールジョイントの製造方法。

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