JP4274563B2 - ボールジョイント - Google Patents

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Description

本発明は、ダストカバーを備えたハウジングを有するボールジョイントに関する。
例えば自動車の懸架装置（サスペンション機構）、あるいは操舵装置（ステアリング機構）に用いられるボールジョイントが知られている。
そして、この種のボールジョイントとしては、例えば特許文献１に記載されたボールジョイントが知られている。このボールジョイントは、球頭部としてのボール部およびこのボール部から突設された被固定部としてのスタッド部を有するボールスタッドを備えている。このボールスタッドのボール部は、略円筒状のハウジングに回動可能に収容されている。また、ボールスタッドのスタッド部は、ハウジングの軸方向一端側の開口部から外部に突出している。さらに、このスタッド部の外周面には、略円環状の鍔部が一体に設けられている。そして、ハウジングの開口部とスタッド部の外周面との間には、弾性を有する部材などで成形された筒状のダストカバーが取り付けられている。このダストカバーのスタッド部側の端部の開口には、ボールスタッドの鍔部の外周面の一部に当接するリップ部が突出して設けられている。このリップ部は、鍔部の外周面に沿って設けられ、この鍔部の外周面を面状に保持し、外部からの水分、あるいは塵埃などがダストカバー内に入り込むことを防止する。
実開平１−１３９１１９号公報（第５−８頁、第１図−第３図）
しかしながら、上述のボールジョイントでは、ボールスタッドをハウジングに対して比較的大きく揺動させた際に、ダストカバーのリップ部がボールスタッドの鍔部の外周面に密着しなくなり、リップ部と鍔部の外周面との間に隙間ができるため、シール性が良好でないという問題点を有している。
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、シール性が良好なボールジョイントを提供することを目的とする。
請求項１記載のボールジョイントは、開口部を備えたハウジングと、このハウジング内に回動可能に収容された球頭部、この球頭部から突設され前記開口部から突出するスタッド部およびこのスタッド部の外側面に突設された鍔部を備えたボールスタッドと、前記スタッド部に挿通され、前記ハウジングの外側面および前記スタッド部の外側面に亘って、前記開口部を閉塞するように設けられ、軸方向の一端と他端との間が径方向に膨出し、かつ、弾性を有する円筒状のダストカバーとを具備し、前記ダストカバーは、前記鍔部の前記球頭部側の端面に向けて付勢された状態で密着する第１のリップ部と、前記鍔部の外側面に向けて付勢された状態で密着する第２のリップ部と、前記第１のリップ部および前記第２のリップ部と前記ボールスタッドの鍔部との間に設けられ、潤滑材を内部に保持するポケット部とを備えたものである。
請求項２記載のボールジョイントは、開口部を備えたハウジングと、このハウジング内に回動可能に収容された球頭部、この球頭部から突設され前記開口部から突出するスタッド部およびこのスタッド部の外側面に突設された鍔部を備えたボールスタッドと、前記スタッド部に挿通され、前記ハウジングの外側面および前記スタッド部の外側面の前記鍔部よりも前記球頭部側の位置に亘って、前記開口部を閉塞するように設けられ、軸方向寸法よりも径方向寸法が大きい形状で、かつ、弾性を有する略筒状のダストカバーとを具備し、前記ダストカバーは、前記鍔部の前記球頭部側の端面に対向する外周面から突出して先端側がこの端面に向けて付勢された状態で密着する第１のリップ部と、前記鍔部の前記球頭部側の端面に対向する外周面でかつ前記第１のリップ部の外方から前記鍔部の外側面へと徐々に傾斜して突出し先端側が前記鍔部の外側面に向けて付勢された状態で密着する第２のリップ部とを備えたものである。
請求項３記載のボールジョイントは、請求項２記載のボールジョイントにおいて、ダストカバーは、第１のリップ部および第２のリップ部とボールスタッドの鍔部との間に設けられ、潤滑材を内部に保持するポケット部を備えたものである。
請求項４記載のボールジョイントは、請求項１ないし３いずれか記載のボールジョイントにおいて、第１のリップ部が、鍔部の球頭部側の端面に向けて付勢された状態でこの端面の一部に面状に密着するものである。
請求項５記載のボールジョイントは、請求項１ないし４いずれか記載のボールジョイントにおいて、第２のリップ部が、鍔部の外側面に向けて付勢された状態でこの外側面の一部に面状に密着するものである。
請求項１記載のボールジョイントによれば、ハウジングの外側面と、このハウジングに回動可能に収容されたボールスタッドの球頭部から突設されハウジングの開口部から突出するスタッド部の外側面との間に、弾性を有し軸方向の一端と他端との間が径方向に膨出したダストカバーを、ハウジングの開口部を閉塞するように設け、このダストカバーに、ボールスタッドに突設された鍔部の球頭部側の端面に向けて付勢された状態で密着する第１のリップ部と、鍔部の外側面に向けて付勢された状態で密着する第２のリップ部とを設けることにより、例えばボールスタッドをハウジングに対して比較的大きく揺動させた場合などに、第１のリップ部および第２のリップ部がボールスタッドの鍔部に確実に追従して密着するため、シール性を良好にできるとともに、ダストカバーの第１のリップ部および第２のリップ部とボールスタッドの鍔部との間に、潤滑材を内部に保持するポケット部を設けることにより、第２のリップ部の耐摩耗性を向上でき、かつボールスタッドとダストカバーとの共回りを防止してシール性を確保できる。
請求項２記載のボールジョイントによれば、ハウジングの外側面と、このハウジングに回動可能に収容されたボールスタッドの球頭部から突設されハウジングの開口部から突出するスタッド部の外側面の鍔部よりも球頭部側の位置に亘って、弾性を有し軸方向寸法よりも径方向寸法が大きい扁平なダストカバーを、ハウジングの開口部を閉塞するように設け、このダストカバーの球頭部側の端面に対向する外周面に、この端面に向けて付勢された状態で密着する第１のリップ部と、鍔部の球頭部側の端面に対向する外周面でかつ第１のリップ部の外方から鍔部の外側面へと徐々に傾斜して突出し先端側が鍔部の外側面に向けて付勢された状態で密着する第２のリップ部とを設けることにより、例えばボールスタッドをハウジングに対して比較的大きく揺動させた場合などに、第１のリップ部および第２のリップ部がボールスタッドの鍔部に確実に追従して密着するため、シール性を良好にできる。
請求項３記載のボールジョイントによれば、ダストカバーの第１のリップ部および第２のリップ部とボールスタッドの鍔部との間に、潤滑材を内部に保持するポケット部を設けることにより、第２のリップ部の耐摩耗性を向上でき、かつボールスタッドとダストカバーとの共回りを防止してシール性を確保できる。
請求項４記載のボールジョイントによれば、第１のリップ部が、鍔部の球頭部側の端面に向けて付勢された状態で端面の一部に面状に密着することにより、第１のリップ部から鍔部の球頭部側の端面にかかる付勢力が鍔部の球頭部側の端面により確実に伝わるので、シール性を向上できる。
請求項５記載のボールジョイントによれば、第２のリップ部が、鍔部の外側面に向けて付勢された状態で外側面の一部に面状に密着することにより、第２のリップ部から鍔部の外側面にかかる付勢力が鍔部の外側面により確実に伝わるので、シール性を向上できる。
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１において、１はボールジョイントである。このボールジョイント１は、例えば自動車などの懸架装置（サスペンション機構）、あるいは操舵装置（ステアリング機構）などに用いられるものである。
このボールジョイント１は、金属製などの略円筒状のハウジング２の内室2aに、鋼鉄製などのボールスタッド３の球頭部としてのボール部４が、合成樹脂、または合成樹脂とクッション材とで一体に形成されたベアリングシートとしてのボールシート５を介して回動可能に嵌着されている。そして、ハウジング２の外側面である外周面とボールスタッド３の軸部としてのスタッド部６の外側面である外周面との間には、ダストカバー７が取り付けられている。このダストカバー７は、弾性変形可能なゴムあるいは軟質合成樹脂などにて筒状に形成されている。また、ボールシート５は、ハウジング２の下部にかしめ固定された鋼鉄製などのプラグ11によりハウジング２内に保持されている。さらに、ダストカバー７は、クリップ12によりハウジング２の軸方向の一端部に固定されている。
ハウジング２は、シート嵌着部15が貫通して設けられ略円筒状に形成されたハウジング本体としてのソケット16を備えている。このソケット16の軸方向の他端部、すなわちダストカバー７と反対側には、シート嵌着部15の開口縁に沿って、かしめ段部としての段差状の当接部17が設けられている。
そして、この当接部17には、ソケット16の軸方向の他端側の開口から嵌入された略円板状のプラグ11が取り付けられ、このプラグ11は、シート嵌着部15の軸方向の他端側の開口を閉塞している。
さらに、ソケット16の軸方向の他端部には、かしめ変形されて縮径されたかしめ部18が設けられており、このかしめ部18によりプラグ11がソケット16と一体的に固定されている。
ソケット16の軸方向の一端部、すなわちダストカバー７側には、このソケット16の軸方向の一端側へ向けて内径寸法が次第に小さくなる曲面部21が形成され、さらに、この曲面部21の軸方向の一端側に開口部22が設けられている。ソケット16の軸方向の一端部の外周面側には、環状の嵌着溝部23が設けられている。
ボールスタッド３には、ボール部４からスタッド部６が突設されている。ボール部４は、スタッド部６より径大に形成されている。また、スタッド部６の外側面である外周面には、円板状の鍔部31が一体に設けられている。この鍔部31は、スタッド部６の径方向に向けて突出し、かつスタッド部６の周方向全体に亘って設けられている。さらに、スタッド部６の外周面には、鍔部31からボール部４と反対側である先端部に亘って雄ねじ部32が設けられている。この雄ねじ部32は、図示しない被取付部などにボールジョイント１を固定させるものである。したがって、鍔部31のボール部４と反対側の端面は、被取付部にボールジョイント１を取り付けた際の座面となっている。
ボールシート５は、例えば硬質合成樹脂などにて略有底円筒形状に形成されたシートであり、ボール部４と同様形状の摺動面41を有する胴体部42を備え、摺動面41内に嵌合して収容されたボール部４の外周面を回動可能に保持する。
このボールシート５は、胴体部42の軸方向の一端側に、ハウジング２の開口部22に連通する開口部43が形成され、この開口部43からボールスタッド３のボール部４が挿入されている。
ダストカバー７は、ダストシールあるいはブーツなどとも呼ばれるもので、ハウジング２の開口部22を閉塞してこの開口部22内への水、あるいは塵埃などの侵入を防止する。また、このダストカバー７は、略円筒形状のカバー本体51の軸方向の一端部に、大開口部としての環状のソケット側嵌着部52が断面視で略Ｌ字状に形成されている。そして、このソケット側嵌着部52は、嵌着溝部23内に嵌着され、金属などにて環状に形成されたクリップ12にてソケット16の中心方向に締め付けられて取り付けられている。
このダストカバー７の軸方向の他端部、すなわちソケット16と反対側には、小開口部としてのスタッド側嵌着部53が設けられている。このスタッド側嵌着部53は、ボールスタッド３のスタッド部６の鍔部31よりもボール部４側寄りの外周面に密着状態で嵌着されている。この結果、このダストカバー７にて、ソケット16の開口部22の軸方向の一端側が覆われている。
また、図２に示すように、ダストカバー７の軸方向の一端部の外側面には、円環状の第１のリップ部54が、スタッド側嵌着部53の周縁部に位置してカバー本体51と一体に設けられている。この第１のリップ部54は、断面視で鍔部31側に突出した突弧状に設けられている。また、この第１のリップ部54は、スタッド部６からダストカバー７の径方向に若干離間された位置に設けられている。
ここで、ダストカバー７は、カバー本体51の軸方向の寸法がソケット側嵌着部52と鍔部31のボール部４側の端面55との間の距離寸法よりも若干大きく形成されている。このため、カバー本体51は、ハウジング２の外周面とスタッド部６の外周面との間に軸方向に湾曲して取り付けられている。したがって、第１のリップ部54は、ダストカバー７をハウジング２の外周面とスタッド部６の外周面とに亘って取り付けた状態でのカバー本体51の復元変形する弾性力により、先端部が鍔部31のボール部４側の端面55に向けて、すなわちダストカバー７の軸方向の他端側に向けて付勢された状態で円環面状に鍔部31のボール部４側の端面55の一部に密着している。
そして、ダストカバー７の軸方向の一端部の外側面における第１のリップ部54の外方には、円環状の第２のリップ部56がスタッド側嵌着部53の周縁部に位置してカバー本体51と一体に設けられている。この第２のリップ部56は、第１のリップ部54よりもダストカバー７の外方に突出して設けられ、鍔部31の外側面である外周面57に密着している。ここで、この第２のリップ部56は、カバー本体51側である基端部、すなわち付け根から先端部に向けてダストカバー７の中心軸方向、すなわち内側に傾斜して成形されており、先端部の開口径が、鍔部31の外径よりも小さく形成されている。さらに、第２のリップ部56は、ダストカバー７をハウジング２の外周面とスタッド部６の外周面とに亘って取り付けた状態での復元変形する弾性力により、先端部が鍔部31の外周面57に向けて、すなわちダストカバー７の中心軸方向に向けて付勢された状態で円環面状に鍔部31の外周面57の一部に沿って密着している。言い換えると、第２のリップ部56には、ダストカバー７をハウジング２の外周面とスタッド部６の外周面とに亘って取り付けた状態で、鍔部31の外周面57に向かう反発力が持たされている。
また、第２のリップ部56は、第１のリップ部54からダストカバー７の径方向に若干離間されている。このため、ダストカバー７には、第１のリップ部54および第２のリップ部56と、鍔部31との間に凹状のポケット部58が形成されている。このポケット部58の内部には、例えばグリースなどの潤滑材59が充填されて保持されている。
プラグ11は、ソケット16の形状に応じた金属円板などにより形成され、周縁部がハウジング２のかしめ部18によりかしめ固定されている。
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
被取付部に固定されたボールスタッド３がハウジング２に対して揺動すると、ダストカバー７のカバー本体51がボールスタッド３の揺動に応じて弾性変形する。
このとき、第２のリップ部56がボールスタッド３の鍔部31の外周面57に向かう反発力、すなわち弾性力と、第２のリップ部56の緊迫力とにより、第２のリップ部56が鍔部31に追従してこの鍔部31の外周面57に密着し、第２のリップ部56と鍔部31との間に隙間が形成されることを防止する。
また、第１のリップ部54は、カバー本体51の弾性力によりボールスタッド３の鍔部31のボール部４側の端面55に密着し、第１のリップ部54と鍔部31との間に隙間が形成されることを防止する。
上述したように、上記一実施の形態では、ハウジング２の外側面とボールスタッド３のスタッド部６の外周面との間に、弾性を有するダストカバー７を、ハウジング２の開口部22を閉塞するように設け、このダストカバー７に、鍔部31のボール部４側の端面55に向けて付勢された状態で密着する第１のリップ部54と、鍔部31の外周面57に向けて付勢された状態で密着する第２のリップ部56とを設ける構成とした。
この結果、ボールスタッド３をハウジング２に対して比較的大きく揺動させた場合などにも、第１のリップ部54および第２のリップ部56がボールスタッド３の鍔部31に確実に追従して密着するため、ダストカバー７によるボールジョイント１のシール性を良好にできる。
また、第１のリップ部54が、鍔部31のボール部４側の端面55に向けて付勢された状態で端面55の一部に円環面状に密着することにより、第１のリップ部54から鍔部31のボール部４側の端面55にかかる付勢力が鍔部31のボール部４側の端面55に、より確実に伝わるので、シール性をより向上できる。
さらに、第２のリップ部56が、鍔部31の外周面57に向けて付勢された状態でこの鍔部31の外周面57の一部に円環面状に密着することにより、第２のリップ部54から鍔部31の外周面にかかる付勢力が鍔部31の外周面57に、より確実に伝わる。このため、例えば第２のリップ部を面状に形成して鍔部の外周面全体に当接させる場合と比較して、シール性をより向上できる。
そして、ダストカバー７の第１のリップ部54および第２のリップ部56とボールスタッド３の鍔部31との間に、潤滑材59を内部に保持するポケット部58を設けることにより、第２のリップ部56の耐摩耗性を向上でき、かつボールスタッド３とダストカバー７との共回りを防止してシール性を確保できる。
なお、上記一実施の形態において、ボールジョイント１のダストカバー７以外の細部は、上記構成に限定されるものではない。
また、ポケット部58に潤滑材59を保持しない構成なども可能である。
以上のように、本発明のボールジョイントは、例えば自動車の懸架装置（サスペンション機構）、あるいは操舵装置（ステアリング機構）などに利用される。
本発明のボールジョイントの一実施の形態を示す縦断面図である。 同上ボールジョイントの一部を拡大して示す縦断面図である。
符号の説明
１ ボールジョイント
２ ハウジング
３ ボールスタッド
４ 球頭部としてのボール部
６ スタッド部
７ ダストカバー
22 開口部
31 鍔部
54 第１のリップ部
56 第２のリップ部
58 ポケット部
59 潤滑材

Claims (5)

  1. 開口部を備えたハウジングと、このハウジング内に回動可能に収容された球頭部、この球頭部から突設され前記開口部から突出するスタッド部およびこのスタッド部の外側面に突設された鍔部を備えたボールスタッドと、前記スタッド部に挿通され、前記ハウジングの外側面および前記スタッド部の外側面に亘って、前記開口部を閉塞するように設けられ、軸方向の一端と他端との間が径方向に膨出し、かつ、弾性を有する円筒状のダストカバーとを具備し、
    前記ダストカバーは、
    前記鍔部の前記球頭部側の端面に向けて付勢された状態で密着する第１のリップ部と、
    前記鍔部の外側面に向けて付勢された状態で密着する第２のリップ部と、
    前記第１のリップ部および前記第２のリップ部と前記ボールスタッドの鍔部との間に設けられ、潤滑材を内部に保持するポケット部とを備えた
    ことを特徴とするボールジョイント。
  2. 開口部を備えたハウジングと、このハウジング内に回動可能に収容された球頭部、この球頭部から突設され前記開口部から突出するスタッド部およびこのスタッド部の外側面に突設された鍔部を備えたボールスタッドと、前記スタッド部に挿通され、前記ハウジングの外側面および前記スタッド部の外側面の前記鍔部よりも前記球頭部側の位置に亘って、前記開口部を閉塞するように設けられ、軸方向寸法よりも径方向寸法が大きい形状で、かつ、弾性を有する円筒状のダストカバーとを具備し、
    前記ダストカバーは、
    前記鍔部の前記球頭部側の端面に対向する外周面から突出して先端側がこの端面に向けて付勢された状態で密着する第１のリップ部と、
    前記鍔部の前記球頭部側の端面に対向する外周面でかつ前記第１のリップ部の外方から前記鍔部の外側面へと徐々に傾斜して突出し先端側が前記鍔部の外側面に向けて付勢された状態で密着する第２のリップ部とを備えた
    ことを特徴とするボールジョイント。
  3. ダストカバーは、第１のリップ部および第２のリップ部とボールスタッドの鍔部との間に設けられ、潤滑材を内部に保持するポケット部を備えた
    ことを特徴とする請求項２記載のボールジョイント。
  4. 第１のリップ部は、鍔部の球頭部側の端面に向けて付勢された状態でこの端面の一部に面状に密着する
    ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のボールジョイント。
  5. 第２のリップ部は、鍔部の外側面に向けて付勢された状態でこの外側面の一部に面状に密着する
    ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のボールジョイント。
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