JP2003247527A - ボールジョイント - Google Patents

ボールジョイント

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールジョイントにおいて，ブーツが，それ
に付着した雪の凍結等により硬化した状態で，ボールス
タッド及びボールソケットが相対的に揺動した場合で
も，ブーツの取り付けビードに過度の応力が発生するこ
とを回避する。 【解決手段】 ボールスタッド１の柄部３に嵌着される
保持環１９と，この保持環１９及びボールソケット２に
第１及び第２取り付けビード１７，１８をそれぞれ装着
するブーツ１４とを備え，第１取り付けビード１７に
は，保持環１９の円筒部１９ａ及び大フランジ１９ｂに
それぞれ密接する端面シールリップ２６及び内周シール
リップ２７を形成したボールジョイントにおいて，第１
取り付けビード１７と小フランジ１９ｃとの間には，第
１取り付けビード１７の小フランジ１９ｃ側への移動を
許容する間隙２８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，自動車の懸架装置
の首振り部に使用されるボールジョイントに関し，特
に，ボールスタッドと，このボールスタッドのボール状
頭部をベアリングを介して揺動可能に保持するボールソ
ケットと，ボールスタッドの柄部に嵌着される円筒部，
並びにこの円筒部の軸方向外端及び内端からそれぞれ張
り出す大小一対のフランジを有する保持環と，この保持
環及びボールソケットに環状の第１及び第２取り付けビ
ードをそれぞれ装着するブーツとからなり，第１取り付
けビードには，保持環の円筒部及び大フランジにそれぞ
れ密接する端面シール部及び内周シール部を形成したボ
ールジョイントの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】かゝるボールジョイントは，例えば特開
平１１−６３４２５号公報に開示されているように，既
に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のかゝるボールジ
ョイントでは，ブーツの第１取り付けビードを保持環の
大小一対のフランジにより挟持して軸方向の移動を拘束
して，第１取り付けビードが保持環から離脱しないよう
にしている。
【０００４】しかしながら，このような従来のもので
は，ブーツが，それに付着した泥や雪の凍結等により硬
化した状態で，ボールスタッドがボールソケットに対し
て揺動すると，ブーツに引張力が作用する側では，第１
取り付けビードが保持環の小フランジに強く押しつけら
れることになるため，第１取り付けビードに過度の応力
が発生して，その耐久性を損なう虞がある。
【０００５】本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたも
ので，ブーツが，それに付着した泥や雪の凍結等により
硬化した状態で，ボールスタッド及びボールソケットが
相対的に揺動した場合でも，第１取り付けビードに過度
の応力が発生することを回避して，その耐久性を確保し
得る前記ボールジョイントを提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明は，ボールスタッドと，このボールスタッド
のボール状頭部をベアリングを介して揺動可能に保持す
るボールソケットと，ボールスタッドの柄部に嵌着され
る円筒部，並びにこの円筒部の軸方向外端及び内端から
それぞれ張り出す大小一対のフランジを有する保持環
と，この保持環及びボールソケットに環状の第１及び第
２取り付けビードをそれぞれ装着するブーツとからな
り，第１取り付けビードには，保持環の円筒部及び大フ
ランジにそれぞれ密接する内周シール部及び端面シール
部を形成したボールジョイントにおいて，第１取り付け
ビードと小フランジとの間には，第１取り付けビードの
小フランジ側への移動を許容する間隙を設けたことを第
１の特徴とする。
【０００７】尚，前記端面シール部及び内周シール部
は，後述する本発明の実施例中の端面シールリップ２６
及び内周シールリップ２７にそれぞれ対応する。
【０００８】この第１の特徴によれば，ブーツが，その
外周面に付着した泥土や雪の凍結により硬化した状態に
あるとき，ボールスタッド及びボールソケットが相対的
に揺動しても，ブーツの引張力が作用する側では，第１
取り付けビードがボール頭部側へ引かれ，保持環の円筒
部を滑りながら小フランジ側に移動することになり，こ
れによりブーツに過度の応力が発生するのを回避して，
ブーツの耐久性を確保することができる。
【０００９】また万一，第１取り付けビードの小フラン
ジ側への移動が過度になった場合には，第１取り付けビ
ードの内端面が保持環の小フランジに当接することで，
第１取り付けビードの保持環からの離脱を阻止すること
ができる。
【００１０】また本発明は，第１の特徴に加えて，保持
環の小フランジと，これに対向する第１取り付けビード
の内端面とを，共に半径方向外方に向かってボール状頭
部側に傾くテーパ状に形成したことを第２の特徴とす
る。
【００１１】この第２の特徴によれば，第１取り付けビ
ードの小フランジ側への移動が過度になって，第１取り
付けビードの内端面が小フランジに当接したときは，上
記内端面及び小フランジの互いに当接すテーパ面により
当接衝撃を半径方向外方に分散させて，当接衝撃による
第１取り付けビードの損傷を防ぐことができる。また上
記内端面及び小フランジを，上記にようにテーパ状に形
成することは，保持環の円筒部の軸方向寸法を特別長く
設定せずに，上記内端面及び小フランジ間に所定の間隙
を設けることを可能にして，ボールジョイントの大型化
を回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の形態を，添付図
面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【００１３】図１は自動車の懸架装置における，本発明
のボールジョイントを備えた部分の側面図，図２は図１
のボールジョイント部の縦断面図，図３は図２の３部拡
大図，図４は図３に対応する作用説明図である。
【００１４】先ず，図１において，自動車の懸架装置の
リンクＬとナックルアームＮとは本発明のボールジョイ
ントＪを介して連結され，同図（Ａ）及び（Ｂ）に示す
ように車輪の上下動や転向に応じて相対的に揺動するこ
とができる。
【００１５】図１〜図３に示すように，上記ボールジョ
イントＪは，柄部３の一端にボール状頭部４を一体に形
成してなるボールスタッド１と，そのボール状頭部４を
ベアリング５を介して保持するボールソケット２とを備
える。ボールスタッド１は，ナックルアームＮのすり割
り７付きの連結孔６に嵌装されると共に，ボルト８をも
って，すり割り７を絞ることによりナックルアームＮと
連結される。その際，ボルト８の一側部は柄部３の一側
面に形成された切欠き９に係合して柄部３の回り止めと
もなる。
【００１６】ボールソケット２は，ボールスタッド１の
ボール状頭部４をベアリング５と共に収容するハウジン
グ１１を形成したソケット本体１０と，このソケット本
体１０の一側面より突出する連結アーム１２と，ハウジ
ング１１の，ボールソケット２の柄部３を突出させる開
口部１１ａと反対側の開口部１１ｂを閉塞するキャップ
１３とからなっており，その連結アーム１２が前記リン
クＬと連結される。
【００１７】そして，ハウジング１１の開口部１１ａを
シールすべく，柄部３及びソケット本体１０間にブーツ
１４が張設され，その内部には，ボール状頭部４周りを
潤滑するグリース１５が適量充填される。
【００１８】ブーツ１４はゴム等の弾性材からなるもの
で，袋状のブーツ本体１６と，このブーツ本体１６の両
端に一体成形された環状の第１及び第２取り付けビード
１７，１８からなっている。第２取り付けビード１８
は，第１取り付けビード１７より大径になっており，第
１取り付けビード１７は，ボールスタッド１の柄部３に
圧入結合される保持環１９に装着され，第２取り付けビ
ード１８は，従来普通のように，ソケット本体１０の開
口部１１ａ側端部外周に形成された環状溝２０に装着さ
れると共に，セットリング２１により締めつけられる。
【００１９】前記保持環１９は鋼板製であって，図３に
示すように，円筒部１９ａと，この円筒部１９ａの軸方
向両端からそれぞれ半径方向に張り出した大小一対のフ
ランジ１９ｂ，１９ｃとからなっており，その円筒部１
９ａは，大フランジ１９ｂをナックルアームＮの側面に
対向させつゝ，ボールスタッド１の柄部３の，ナックル
アームＮからボール状頭部４側に露出した，他の部分よ
り若干大径の圧入嵌合部３ａに圧入して結合される。そ
の際，大フランジ１９ｂ及び柄部３間には小環状凹部２
３が画成される。具体的には，この小環状凹部２３は，
保持環１９のプレス成形時，円筒部１９ａ及び大フラン
ジ１９ｂの折曲部外側に形成された小湾曲面２２と柄部
３外周面との間で画成される。またこの小環状凹部２３
は，柄部３の圧入嵌合部３ａと，その上方の小径部との
間の環状段部３ｂを，大フランジ１９ｂより円筒部１９
ａ側に進入させることでも，大フランジ１９ｂの内周面
と柄部３の外周面との間に画成される。この小環状凹部
２３にはシーリング剤２４が塗布される。このシーリン
グ剤２４は，柄部３及び円筒部１９ａの圧入嵌合面間に
生ずる微小間隙に浸透すると共に小環状凹部２３を埋め
ることで，柄部３及び円筒部１９ａの圧入嵌合部のシー
ルを確実にする。
【００２０】一方，第１取り付けビード１７の内部に
は，環状の補強環２５が埋設される。また第１取り付け
ビード１７の軸方向外端面には同心状に並ぶ大小一対の
端面シールリップ２６，２６が，また内周面に軸方向に
並ぶ一対の内周シールリップ２７，２７がそれぞれ形成
されており，その端面シールリップ２６，２６が大フラ
ンジ１９ｂの内側面に，内周シールリップ２７，２７が
円筒部１９ａの外周面にそれぞれ密接するようにして，
第１取り付けビード１７は保持環１９に装着される。端
面シールリップ２６，２６の大フランジ１９ｂに対する
密接力は，ブーツ本体１６の軸方向の突っ張り力に依存
し，内周シールリップ２７，２７の円筒部１９ａに対す
る密接力は，第１取り付けビード１７に付与された半径
方向の締め代に依存する。
【００２１】小フランジ１９ｃと，これに対向する第１
取り付けビード１７の内端面１７ａとの間には，端面シ
ールリップ２６，２６が大フランジ１９ｂに密接してい
るとき，第１取り付けビード１７の小フランジ１９ｃ側
への移動を許容する所定の間隙２８が設けられる。その
際，小フランジ１９ｃは，半径方向外方に向うにつれて
ボール状頭部４側に傾くテーパ状に形成され，それと同
様に第１取り付けビード１７の内端面１７ａもテーパ状
に形成される。
【００２２】尚，保持環１９の小フランジ１９ｃの成形
に当たっては，実施例の場合，先ず第１取り付けビード
１７を円筒部１９ａに装着し，次いで円筒部１９ａの先
端に予め設定される特定の円筒部分の開口端を第２取り
付けビード１８側から拡径治具により押圧，拡径して小
フランジ１９ｃを形成する。
【００２３】次に，この実施例の作用について説明す
る。
【００２４】ボールジョイントＪのブーツ１４は，通
常，ブーツ本体１６自体の軸方向の突っ張り力により第
１取り付けビード１７の端面シールリップ２６，２６を
保持環１９の大フランジ１９ｂとの密接状態に保持して
おり，図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにボールスタ
ッド１及びボールソケット２が相対的に揺動するときで
も，ブーツ本体１６が弾性変形するだけで，第１取り付
けビード１７の端面シールリップ２６，２６の大フラン
ジ１９ｂとの密接状態は保持される。したがって，端面
シールリップ２６，２６の大フランジ１９ｂに対するシ
ール機能と，内周シールリップ２７，２７の円筒部１９
ａに対するシール機能とにより，ブーツ１４内部への水
や土砂の侵入を防ぐことができる。
【００２５】ところで，寒冷地での自動車の駐車中，ブ
ーツ１４の外周面に付着した泥土や雪が凍結すると，ブ
ーツ１４は硬化する。このような状態で自動車が発進
し，それに伴ないボールスタッド１及びボールソケット
２が相対的に揺動すると，ブーツ１４の引張力が作用す
る側では，第１取り付けビード１７がボール状頭部４側
へ引かれるが，第１取り付けビード１７の内端面１７ａ
と保持環１９の小フランジ１９ｃとの間には間隙２８が
設けられているから，第１取り付けビード１７は，内周
シールリップ２７，２７を保持環１９の円筒部１９ａに
滑らせながら小フランジ１９ｃ側に移動することにな
り，第１取り付けビード１７及びブーツ本体１６に過度
の応力が発生するのを回避して，ブーツ１４の耐久性を
確保することができる。
【００２６】第１取り付けビード１７のこのような移動
中，ブーツ本体１６の僅かな撓みにより凍結状態の泥土
や雪がブーツ１４から剥離すると，ブーツ１４は本来の
突っ張り力を発揮して，第１取り付けビード１７を大フ
ランジ１９ｂ側へ押し返し，端面シールリップ２６，２
６を大フランジ１９ｂとの密接状態に保持することがで
きる。
【００２７】また万一，第１取り付けビード１７の小フ
ランジ１９ｃ側への移動が過度になると，図４に示すよ
うに，第１取り付けビード１７の内端面１７ａが小フラ
ンジ１９ｃに当接することにより，第１取り付けビード
１７の保持環１９からの離脱が阻止される。この場合，
互いに当接する上記内端面１７ａ及び小フランジ１９ｃ
は，前述のように，半径方向外方に向かうにつれてボー
ル状頭部４に傾くテーパ状をなしているから，当接時の
衝撃が半径方向外方に分散させて，当接衝撃による第１
取り付けビード１７の損傷を防ぐことができる。また上
記内端面１７ａ及び小フランジ１９ｃを，半径方向外方
に向かうにつれてボール状頭部４に傾くテーパ状に形成
することは，保持環１９の円筒部１９ａの軸方向寸法を
特別長く設定せずに，上記内端面１７ａ及び小フランジ
１９ｃ間に所定の間隙２８を設けることを可能にするも
のであり，ボールジョイントＪの大型化を回避すること
になる。
【００２８】以上，本発明の実施例を詳述したが，本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。例えば，ボールスタッド１の柄部３
と保持環１９の円筒部１９ａとの圧入部のシールのため
には，シーリング剤２４の塗布に代えて，円筒部１９ａ
を全周に亙り柄部３にレーザビーム溶接することもでき
る。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば，ボールスタッドと，このボールスタッドのボール状
頭部をベアリングを介して揺動可能に保持するボールソ
ケットと，ボールスタッドの柄部に嵌着される円筒部，
並びにこの円筒部の軸方向外端及び内端からそれぞれ張
り出す大小一対のフランジを有する保持環と，この保持
環及びボールソケットに環状の第１及び第２取り付けビ
ードをそれぞれ装着するブーツとからなり，第１取り付
けビードには，保持環の円筒部及び大フランジにそれぞ
れ密接する内周シール部及び端面シール部を形成したボ
ールジョイントにおいて，第１取り付けビードと小フラ
ンジとの間には，第１取り付けビードの小フランジ側へ
の移動を許容する間隙を設けたので，ブーツが，その外
周面に付着した泥土や雪の凍結により硬化した状態にあ
るとき，ボールスタッド及びボールソケットが相対的に
揺動しても，ブーツの引張力が作用する側では，第１取
り付けビードがボール頭部側へ引かれ，保持環の円筒部
を滑りながら小フランジ側に移動することになり，これ
によりブーツに過度の応力が発生するのを回避して，ブ
ーツの耐久性の向上を図ることができる。また万一，第
１取り付けビードの小フランジ側への移動が過度になっ
た場合には，第１取り付けビードの内端面が保持環の小
フランジに当接することで，第１取り付けビードの保持
環からの離脱を阻止することができる。
【００３０】また本発明の第２の特徴によれば，保持環
の小フランジと，これに対向する第１取り付けビードの
内端面とを，共に半径方向外方に向かってボール状頭部
側に傾くテーパ状に形成したので，第１取り付けビード
の小フランジ側への移動が過度になって，第１取り付け
ビードの内端面が小フランジに当接したときは，上記内
端面及び小フランジの互いに当接すテーパ面により当接
衝撃を半径方向外方に分散させて，当接衝撃による第１
取り付けビードの損傷を防ぐことができる。また上記内
端面及び小フランジを，上記にようにテーパ状に形成す
ることは，保持環の円筒部の軸方向寸法を特別長く設定
せずに，上記内端面及び小フランジ間に所定の間隙を設
けることを可能にして，ボールジョイントの大型化を回
避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動車の懸架装置における，本発明のボールジ
ョイントを備えた部分の側面図。
【図２】図１のボールジョイント部の縦断面図。
【図３】図２の３部拡大図。
【図４】図３に対応する作用説明図。
【符号の説明】
Ｊ・・・・・ボールジョイント １・・・・・ボールスタッド ２・・・・・ボールソケット ３・・・・・柄部 ４・・・・・ボール状頭部 ５・・・・・ベアリング １４・・・・ブーツ １７・・・・第１取り付けビード １８・・・・第２取り付けビード １９・・・・保持環 １９ａ・・・円筒部 １９ｂ・・・大フランジ １９ｃ・・・小フランジ ２６・・・・端面シール部（端面シールリップ） ２７・・・・内周シール部（内周シールリップ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 康弘 愛知県豊橋市植田町字大膳39番地の５ 武 蔵精密工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3J105 AA24 AA32 AB33 AB42 AC04 CC33 CC48

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ボールスタッド（１）と，このボールス
    タッド（１）のボール状頭部（４）をベアリング（５）
    を介して揺動可能に保持するボールソケット（２）と，
    ボールスタッド（１）の柄部（３）に嵌着される円筒部
    （１９ａ），並びにこの円筒部（１９ａ）の軸方向外端
    及び内端からそれぞれ張り出す大小一対のフランジ（１
    ９ｂ，１９ｃ）を有する保持環（１９）と，この保持環
    （１９）及びボールソケット（２）に環状の第１及び第
    ２取り付けビード（１７，１８）をそれぞれ装着するブ
    ーツ（１４）とからなり，第１取り付けビード（１７）
    には，保持環（１９）の円筒部（１９ａ）及び大フラン
    ジ（１９ｂ）にそれぞれ密接する内周シール部（２７）
    及び端面シール部（２６）を形成したボールジョイント
    において，第１取り付けビード（１７）と小フランジ
    （１９ｃ）との間には，第１取り付けビード（１７）の
    小フランジ（１９ｃ）側への移動を許容する間隙（２
    ８）を設けたことを特徴とする，ボールジョイント。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のボールジョイントにおい
    て，保持環（１９）の小フランジ（１９ｃ）と，これに
    対向する第１取り付けビード（１７）の内端面（１７
    ａ）とを，共に半径方向外方に向かってボール状頭部
    （４）側に傾くテーパ状に形成したことを特徴とする，
    ボールジョイント。
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