JP2018132085A - ボールジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合作業だけで、ダストカバーをソケットに対して安定した姿勢で固定させることができ、かつソケットからのダストカバーの抜け落ちを抑制可能なボールジョイントを提供する。【解決手段】被嵌合部２１１は、嵌合部１２０の被嵌合部２１２に対する嵌合方向とは反対側の方が径の大きな段差を有する外周部分２１２を備えており、嵌合部１２０は、胴体部を有するダストカバー本体に備えられる環状の端部により構成されており、かつ該環状の端部の内部には金属製の補強環１５０が埋め込まれると共に、補強環１５０は、前記嵌合方向とは反対側に向かって縮径する縮径部１５２を有しており、縮径部１５２の先端が、被嵌合部２１２における前記段差に引っ掛かっていることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、ダストカバーを備えるボールジョイントに関する。

従来、車両などの各種装置に備えられるボールジョイントにおいては、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバーが備えられている。ボールジョイントは、軸部の一端に球形部を有するボールスタッドと、このボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットとを備えている。

そして、ダストカバーは、その一端側がソケットに取付けられる。ダストカバーのソケットへの取付方法として、嵌合（圧入）によるものが知られている。この方法によれば、取り付け工程が少なくて済むという利点がある。この方法の場合、通常、弾性体製のダストカバー本体の端部の内部に、嵌合力を高めるために金属製の補強環が埋め込まれている。

しかしながら、単に、補強環を埋め込んだだけでは、ダストカバーがソケットから抜け落ちてしまうおそれがあるため、各種対策が取られている。例えば、補強環の先端に鉤状の部分を設ける技術が知られている（特許文献１参照）。ただし、この技術の場合には、ソケットからダストカバーが完全に抜け落ちてしまうことは抑制可能なものの、取り付け部分の位置ずれを抑制するのは困難である。

そこで、補強環の内周側の先端をソケットの外周面に食い込ませるようにすることが考えられる。しかしながら、この場合には、ダストカバーをソケットに取付ける際の位置決めを行うことが容易ではなく、ソケットに対するダストカバーの姿勢を安定させるのが難しくなってしまう。特に、ソケットにおいては、防触性や電蝕性が要求されることがあり、ソケットの表面にメッキ加工が施されることが多く、メッキの種類によっては、表面硬度が高くなる（例えば、Ｈｖ３００以上）。そのため、補強環の内周側の先端をソケットに食い込ませるのが難しくなることもある。この対策として、ソケットの表面に粗し加工を施すことも考えられるが、粗さの管理が生じてしまい、加工工程数も増えてしまう。

その他、ソケットの外周面にネジ部を設けて、ソケットに対してダストカバーを螺合させることで固定させる技術も知られている（特許文献２参照）。しかしながら、この技術の場合には、ダストカバー全体をソケットに対してねじ込むような作業が必要になってしまう。

実開昭６２−１５６５５号公報 特開２００８−２４０８６５号公報

本発明の目的は、嵌合作業だけで、ダストカバーをソケットに対して安定した姿勢で固定させることができ、かつソケットからのダストカバーの抜け落ちを抑制可能なボールジョイントを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のボールジョイントは、
軸部の一端に球形部を有するボールスタッドと、
前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、
変形可能な弾性体製の胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに形成された被嵌合部に嵌まる嵌合部と、を有するダストカバーと、
を備えるボールジョイントであって、
前記被嵌合部は、前記嵌合部の被嵌合部に対する嵌合方向とは反対側の方が径の大きな段差を有する外周部分を備えており、
前記嵌合部は、前記胴体部を有するダストカバー本体に備えられる環状の端部により構成されており、かつ該環状の端部の内部には金属製の補強環が埋め込まれると共に、
該補強環は、前記嵌合方向とは反対側に向かって縮径する縮径部を有しており、該縮径部の先端が、前記被嵌合部における前記段差に引っ掛かっていることを特徴とする。

本発明によれば、ダストカバーの嵌合部を、ソケットに形成された被嵌合部に嵌合させることにより、ダストカバーをソケットに固定させることができる。そして、嵌合部に備えられた金属製の補強環における縮径部の先端が、被嵌合部に設けられた段差に引っ掛かるため、補強環の先端をソケットの表面に食い込ませる構成に比べて、ソケットに対するダストカバーの姿勢を安定させることができる。また、ソケットからダストカバーが抜け落ちてしまうことも抑制することができる。

前記被嵌合部を構成する前記外周部分は、前記嵌合方向とは反対側の方ほど径が大きくなるように複数の段差が設けられており、前記縮径部の先端は、これら複数の段差のうちのいずれか一つに引っ掛かっているとよい。

これにより、段差を一つのみ設ける場合に比べて、寸法管理の負担を減らすことができる。

以上説明したように、本発明によれば、嵌合作業だけで、ダストカバーをソケットに対して安定した姿勢で固定させることができ、かつソケットからのダストカバーの抜け落ちを抑制することができる。

図１は本発明の実施例１に係るボールジョイントの模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係るダストカバーの嵌合部を示す模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係るダストカバーとソケットとの嵌合固定部分の構造を示す模式的断面図である。 図４は本発明の実施例２に係るダストカバーとソケットとの嵌合固定部分の構造を示す模式的断面図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
図１〜図３を参照して、本発明の実施例１に係るボールジョイントについて説明する。図１は本発明の実施例１に係るボールジョイントの模式的断面図である。なお、図１においては、ボールジョイントに備えられるボールスタッドの軸部の中心軸線を含む面で切断した断面図を示している。図２は本発明の実施例１に係るダストカバーの嵌合部を示す模式的断面図である。図３は本発明の実施例１に係るダストカバーとソケットとの嵌合固定部分の構造を示す模式的断面図である。なお、図２及び図３においては、ダストカバーが変形していない状態で、環状のダストカバーの中心軸線を含む面で切断した断面の一部を拡大した断面図を示している。

＜ボールジョイント＞
特に、図１を参照して、本実施例に係るダストカバーを適用可能なボールジョイントの一例を説明する。ボールジョイントは、ボールスタッド３００と、ボールスタッド３００を回転かつ揺動自在に支持するソケット２００と、ボールスタッド３００の軸部３１０と結合する結合部材としてのナックル４００とを備えている。

ボールスタッド３００は、軸部３１０の一端に球形部３２０を有している。ソケット２００は、環状のケース２１０と、ケース２１０の底側に固定される底板２２０と、球形部３２０の軸受２３０とを備えている。軸受２３０は、球形部３２０の曲率半径と同径の球形状の面で構成された軸受面２３１を有している。ナックル４００は、ナット５００によって、軸部３１０と結合されている。

そして、本実施例に係るボールジョイントにおいては、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバー１００が備えられている。ダストカバー１００は、ゴムなどの弾性体製のダストカバー本体を備えている。このダストカバー本体は、変形可能な環状かつ膜状の胴体部１１０と、胴体部１１０の一端側に設けられ、ソケット２００に形成された被嵌合部２１１に嵌る嵌合部１２０を備えている。なお、被嵌合部２１１は、ソケット２００のケース２１０の先端に設けられた環状の切欠きによって構成されている。

また、ダストカバー本体においては、胴体部１１０の他端側にシール部１３０が設けられている。これらの胴体部１１０，嵌合部１２０、及びシール部１３０は一体となっている。そして、ダストカバー本体の一端側に備えられる環状の端部により構成された嵌合部１２０の内部には、金属製の補強環１５０が埋め込まれている。また、シール部１３０の内部にも、金属製または樹脂製の補強環１６０が埋め込まれている。なお、本実施例では、シール部１３０の内部に補強環１６０が設けられているが、本発明に係るダストカバーは、シール部の内部に補強環が設けられない場合も含まれる。また、補強環１５０及び補強環１６０にそれぞれ接着剤を塗布した上で、これらを金型内にセットして、ゴム材料を金型内に射出し、ダストカバー本体を加硫成形することにより、ダストカバー１００を得ることができる。

シール部１３０は、ボールスタッド３００の軸部３１０の外周表面に対して摺動自在な内周シール部と、ナックル４００の端面に対して摺動自在なダストシール部とを備えている。本実施例においては、内周シール部が、ボールスタッド３００の軸部３１０の外周表面に対して直接摺動する場合の構成を示している。ただし、ボールジョイントにおいては、ボールスタッドの軸部にリテーナが固定されて、ダストカバーにおける内周シール部がリテーナに対して摺動する構成も知られている。本発明は、このような場合も含まれる。

以上のように構成されるダストカバー１００においては、ソケット２００に対してボー
ルスタッド３００が揺動すると、胴体部１１０が変形する（図１参照）。また、ソケット２００に対してボールスタッド３００が回転すると、シール部１３０はボールスタッド３００の軸部３１０及びナックル４００に対して摺動する。これにより、ソケット２００に対してボールスタッド３００が揺動しても回転しても、ダストカバー１００によりシール機能が発揮される。

＜嵌合構造＞
特に、図２及び図３を参照して、ダストカバー１００とソケット２００との嵌合構造について、より詳細に説明する。上記の通り、ダストカバー本体における嵌合部１２０の内部には、金属製の補強環１５０が埋め込まれている。この補強環１５０は、円筒部１５１と、円筒部１５１の一方の端部側から他方の端部側に向かって縮径する縮径部１５２とから構成されている。嵌合部１２０は、図３において、ソケット２００におけるケース２１０の被嵌合部２１１に対して、図中下方に真っ直ぐに嵌合される。従って、縮径部１５２は、嵌合部１２０の被嵌合部２１１に対する嵌合方向とは反対側に向かって縮径するということができる。なお、本実施例においては、縮径部１５２の先端は、弾性体製のダストカバー本体の内部に隠れているが、その一部を露出するようにすることもできる。

ソケット２００のケース２１０に設けられた被嵌合部２１１は、嵌合部１２０の被嵌合部２１１に対する嵌合方向とは反対側の方が径の大きな段差を有する外周部分２１２を備えている。つまり、外周部分２１２は、図３中上側の大径部２１２ａと、図３中下側の小径部２１２ｂとから構成される。

以上の構成により、ダストカバー１００の嵌合部１２０は、ソケット２００のケース２１０に対して、図３中、上から下に向かって真っ直ぐに押されることで、嵌合により固定される。嵌合過程においては、補強環１５０の縮径部１５２の先端が拡径するように変形し、縮径部１５２の先端が段差（大径部２１２ａと小径部２１２ｂとの段差）を乗り越えると、補強環１５０は元の形状に戻ろうとするため、縮径部１５２の先端は少し拡径するように変形する。これにより、図３に示すように、縮径部１５２の先端は、被嵌合部２１１における上記の段差に引っ掛かった状態となる。なお、嵌合部１２０の先端が、被嵌合部２１１における端面２１３に突き当たる位置において、縮径部１５２の先端が上記の段差に引っ掛かった状態となるように設計されている。また、嵌合過程において、補強環１５０が変形し過ぎないように、大径部２１２ａと小径部２１２ｂとの段差の寸法ｔは、０．０３ｍｍ以上０．０７ｍｍ以下の範囲で設計するのが望ましい。

＜本実施例に係るボールジョイントの優れた点＞
本発明によれば、ダストカバー１００の嵌合部１２０を、ソケット２００（ケース２１０）に形成された被嵌合部２１１に嵌合させることにより、ダストカバー１００をソケット２００に固定させることができる。そして、嵌合部１２０に備えられた金属製の補強環１５０における縮径部１５２の先端が、被嵌合部２１１に設けられた段差に引っ掛かるため、補強環の先端をソケットの表面に食い込ませる構成に比べて、ソケット２００に対するダストカバー１００の姿勢を安定させることができる。また、ソケット２００からダストカバー１００が抜け落ちてしまうことも抑制することができる。

（実施例２）
図４には、本発明の実施例２が示されている。上記実施例１では、被嵌合部に設けられる段差が１箇所のみの場合の構成を示したが、本実施例では、当該段差が複数設けられる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。

図４は本発明の実施例２に係るダストカバーとソケットとの嵌合固定部分の構造を示す
模式的断面図である。なお、図４においては、ダストカバーが変形していない状態で、環状のダストカバーの中心軸線を含む面で切断した断面の一部を拡大した断面図を示している。ダストカバー１００（嵌合部１２０）の構成については、上記実施例１の場合と同一の構成であるので、その説明は省略する。

本実施例に係るソケット２００のケース２１０においても、上記実施例１の場合と同様に、被嵌合部２１１が設けられている。そして、本実施例に係る被嵌合部２１１においても、上記実施例１の場合と同様に、嵌合部１２０の被嵌合部２１１に対する嵌合方向とは反対側の方が径の大きな段差を有する外周部分２１２を備えている。

ここで、本実施例の場合には、被嵌合部２１１を構成する外周部分２１２は、上記の嵌合方向とは反対側の方ほど径が大きくなるように複数の段差が設けられている。本実施例においては、外径の異なる５つの外周面部２１２ｃ，２１２ｄ，２１２ｅ，２１２ｆ，２１２ｇにより外周部分２１２が構成されている。そして、これら５つの外周面部２１２ｃ，２１２ｄ，２１２ｅ，２１２ｆ，２１２ｇにおいては、上記嵌合方向とは反対側（図中、上側）ほど径が大きくなるように設計されている。これにより、段差が４か所設けられている。ただし、段差の数については、図示の例に限られるものではなく、適宜、設定できることは言うまでもない。

以上の構成により、本実施例においても、ダストカバー１００の嵌合部１２０は、ソケット２００のケース２１０に対して、図４中、上から下に向かって真っ直ぐに押されることで、嵌合により固定される。嵌合過程においては、補強環１５０の縮径部１５２の先端が拡径するように変形し、縮径部１５２の先端が段差を乗り越えると、補強環１５０は元の形状に戻ろうとするため、縮径部１５２の先端は少し拡径するように変形する。本実施例の場合には、縮径部１５２の先端は、複数の段差に対して、順次乗り越えていく。そして、嵌合部１２０の先端が、被嵌合部２１１における端面２１３に突き当たる位置において、縮径部１５２の先端は、複数の段差のうちのいずれか一つに引っ掛かった状態となる。

以上のように構成される本実施例に係るボールジョイントにおいても、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。また、本実施例においては、実施例１の場合に比べて、寸法管理の負担を減らすことができる。すなわち、上記実施例１の場合には、嵌合部１２０の先端が、被嵌合部２１１における端面２１３に突き当たる位置において、縮径部１５２の先端が段差に引っ掛かった状態となるように設計する必要がある。そのため、段差と端面２１３との距離及び段差の寸法ｔの精度を高める必要がある。これに対し、本実施例の場合には、縮径部１５２の先端は、複数設けられた段差のうちの一つに引っ掛かれば良いので、各部の寸法精度をそれほど高める必要がない。

１００ ダストカバー
１１０ 胴体部
１２０ 嵌合部
１３０ シール部
１５０ 補強環
１５１ 円筒部
１５２ 縮径部
１６０ 補強環
２００ ソケット
２１０ ケース
２１１ 被嵌合部
２１２ 外周部分
２１２ａ 大径部
２１２ｂ 小径部
２１２ｃ，２１２ｄ，２１２ｅ，２１２ｆ，２１２ｇ 外周面部
２１３ 端面
２２０ 底板
２３０ 軸受
２３１ 軸受面
３００ ボールスタッド
３１０ 軸部
３２０ 球形部
４００ ナックル
５００ ナット

Claims (2)

1. 軸部の一端に球形部を有するボールスタッドと、
   前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、
   変形可能な弾性体製の胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに形成された被嵌合部に嵌る嵌合部と、を有するダストカバーと、
   を備えるボールジョイントであって、
   前記被嵌合部は、前記嵌合部の被嵌合部に対する嵌合方向とは反対側の方が径の大きな段差を有する外周部分を備えており、
   前記嵌合部は、前記胴体部を有するダストカバー本体に備えられる環状の端部により構成されており、かつ該環状の端部の内部には金属製の補強環が埋め込まれると共に、
   該補強環は、前記嵌合方向とは反対側に向かって縮径する縮径部を有しており、該縮径部の先端が、前記被嵌合部における前記段差に引っ掛かっていることを特徴とするボールジョイント。
2. 前記被嵌合部を構成する前記外周部分は、前記嵌合方向とは反対側の方ほど径が大きくなるように複数の段差が設けられており、前記縮径部の先端は、これら複数の段差のうちのいずれか一つに引っ掛かっていることを特徴とする請求項１に記載のボールジョイント。