JP4989551B2 - ボールジョイント用ダストカバー及びその組立て方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサスペンション等に使用されているボールジョイント用ダストカバー及びその組立て方法に関する。

従来、自動車のサスペンション等に使用されているボールジョイントは、例えば特許文献１、特許文献２に記載されているように、ボールスタッドの軸部とソケットの外周にダストカバーを装着することにより、水分や埃等のダストがジョイント内部に浸入しない構造としている。

このようなボールジョイントを、例えばスタビライザコンロッドに適用した場合、図９に示すように、左右のボールジョイント３０、３０の各ソケット３１を棒状のロッド３２で連結しているため、各ソケット３１の外周部からロッド３２が突出した構造となる。

このような構造において、ロッド３２の中心軸Ｃ１方向に作用する入力に対して最も効率的な構造とするには、ロッド３２に偏荷重が作用しないように、ロッド３２の中心軸Ｃ１の延長線がボールスタッド３３の球部３３ａの中心Ｃ２（ボールスタッド３３の球部３３ａの回動中心）に一致する設計とするのが望ましい。

しかしながら、従来のダストカバー３５は、図１０(ａ)、(ｂ)に示すように、略円筒釣鐘形をなす中空形状の上側にボールスタッド３３の外周に装着される小径の上端側開口部３５ａが形成され、下側にソケット３１の外周に装着される大径の下端側開口部３５ｂが形成され、この下端側開口部３５ｂは肉厚の圧接部３６を円周形状に形成した構成とされている。

このようなダストカバー３５をボールジョイント３０に装着する場合、図９に示すように、ボールスタッド３３の球部３３ａの中心Ｃ２よりも上側（ボールスタッド３３の軸部の突出側）に、ダストカバー３５の下端側開口部３５ｂ（圧接部３６）を装着するスペース、及びボールスタッド３３の球部３３ａを揺動自在に嵌装するベアリング３７を係止するためのカシメ部３１ａのスペースが必要であるため、ロッド３２の中心軸Ｃ１の位置はボールスタッド３３の球部３３ａの中心Ｃ２よりも下側にオフセットさせざるを得ない。なお、ロッド３２の中心軸Ｃ１とボールスタッド３３の球部３３ａの中心Ｃ２との相違距離をｄで示す。その結果、ロッド３２の強度を確保するため、ロッド３２の断面積が増大して重量が増し、或いはロッド３２に高強度の材料を使用する必要が生じ、コストが増大するという不都合が生じる。

また、ダストカバー３５の下端側開口部３５ｂを装着するスペース、及びカシメ部３１ａのスペースを上側方向へ移動させることにより、ロッド３２の中心軸Ｃ１をボールスタッド３３の球部３３ａの中心Ｃ２に一致させる構成とした場合、カシメ部３１ａの位置がボールスタッド３３の球部３３ａの中心Ｃ２から上方へ延長するため、球部３３ａの中心回りにボールスタッド３３が揺動できる角度が減少し、ボールジョイントの継手としての機能が損なわれるという不都合が生じる。
実公平３−５６６９３号公報 実用新案登録第２５７４２６３号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、自動車のサスペンション等におけるボールジョイントに設けられたボールスタッドの揺動角度を減少させることなく、ソケットから突出するロッド等の中心軸とボールスタッドの球部の中心とのオフセットを無くすことができるボールジョイント用ダストカバー及びその組立て方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明における請求項１記載のボールジョイント用ダストカバーは、弾性を有する中空形状のダストカバーの下端側開口部がボールジョイントのソケットの外周に装着されると共に、ダストカバーの上端側開口部がボールジョイントのボールスタッド軸部の外周に装着されるボールジョイント用ダストカバーにおいて、ダストカバーの下端部の少なくとも１箇所に、ソケットの外周に対して密閉シール性を保持し得る限度で締め代部を分断しない大きさのへこみを設けると共に、ダストカバーの下端側開口部に補強環を設け、該補強環の下端部にダストカバーのへこみに対応した切欠きが設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２のボールジョイント用ダストカバーは、請求項１において、補強環の下端部の切欠きを除く周囲に、ソケットの外周に対する締め付けを補強する爪部を設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項３のボールジョイント用ダストカバーは、請求項１において、補強環の下端部の切欠きを除く周囲に所定間隔をあけて、ソケットの外周に対する締め付けを補強する複数の爪部を設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項４のボールジョイント用ダストカバーは、請求項１、２又は３において、ダストカバーの外周面に、ダストカバーの下端部に設けられたへこみの周方向位置を示すための突起を設けたことを特徴とする。

さらに、本発明の請求項５のボールジョイント用ダストカバーの組立て方法は、請求項４記載のボールジョイント用ダストカバーにおいて、ダストカバーの外周面に設けられた突起を基準として、ソケットに対するダストカバーの相対的な回転方向位置を決めることにより、ダストカバーの下端側開口部をソケットの外周に装着することを特徴とする。

上記の本発明によるダストカバーによれば、ダストカバーの上端側開口部をボールスタッドの外周に装着すると共に、下端側開口部をソケットの外周に装着すると、ダストカバーの下端部に設けられたへこみがソケットの外周部から突出するロッド等を避けて装着することが可能となる。従って、少なくとも、ロッド等の上側のダストカバー装着部のスペースを減少させることができるため、ボールスタッドの揺動可能な角度を減少させることなく、ロッド等の中心軸とボールスタッドの球部の中心とのオフセットを無くすことが可能となる。

従って、本発明のダストカバーによれば、ソケットに改良を加えることなく、ダストカバーのみの簡易な改善によって、上記の効果を実現することができるため、製造コストが安価であり、小サイズ且つ軽量なボールジョイントの組立て体を得ることが可能となる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

本発明は、図７（ｂ）に示すように、弾性を有する中空形状のダストカバー１の下端側開口部２がボールジョイント１０のソケット１１の外周に装着されると共に、ダストカバー１の上端側開口部３がボールジョイント１０のボールスタッド１２の軸部１３の外周に装着されるボールジョイント用ダストカバー（以下、単に「ダストカバー」という）を構成するものである。このような構成において、本実施例は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ダストカバー１の下端部４の少なくとも１箇所に、ソケット１１の外周に対して密閉シール性を保持し得る限度で締め代部５を分断しない大きさのへこみ６を設けると共に、ダストカバー１の下端側開口部２に補強環７を設け、該補強環７の下端部７ａにダストカバー１のへこみ６に対応した切欠き８が設けられた構成を有するものである。

図１（ａ）〜(ｃ)に示すダストカバー１は、ボールジョイント１０（図７（ａ）、（ｂ）参照）に装着する前の自然状態の形状を示すものである。このダストカバー１はゴム等の弾性部材により略円筒釣鐘形をなす中空形状に形成され、ダストカバー１の下側にはソケット１１（図７（ｂ）参照）の外周に装着される大径の下端側開口部２が形成され、上側にはボールスタッド１２（図７（ｂ）参照）の外周に装着される小径の上端側開口部３が形成されている。

図１（ｂ）に示すように、ダストカバー１の下端側開口部２は膜部１４の下部の肉厚よりも厚く形成された円周状の圧接部１５を有すると共に、この圧接部１５の内周は下方に開口径を傾斜状に広げた拡径部１６と、この拡径部１６の上端内周をなす絞り径部１７を有する。そして、図２（ｂ）に示すように、この絞り径部１７を中心に上下に幅を有してソケット１１の外周を圧接状態で締め付ける締め代部５（図２（ｂ）の斜線で示す部分）が形成され、この締め代部５によって密閉シール性を発揮することとなる。

このような構成において、本実施例では、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダストカバー１の下端部４の１箇所に円弧形のへこみ６が形成されている。このへこみ６の形状は、本実施例においては円弧形に形成されているが、これは、ソケット１１（図７（ａ）参照）の外周部に突設された円形断面のロッド１９（図７（ａ）参照）の円形をなす外周形状に応じて形成したものであり、他に四角形状又は三角形状その他の形状としてもよい。また、へこみ６は、上記のようにダストカバー１の下端部４に１個だけ形成する他、ソケット１１の外周部に設けられるロッド１９等の部材の個数や、ダストカバー１の成形又は組立て上の都合等によって２個以上設けるようにしてもよい。

ただし、上記のようにダストカバー１の下端部４に設けられるへこみ６は、図２（ｂ）に示すように、ソケット１１（図７（ｂ）参照）の外周に対して密閉シール性を保持し得る限度で締め代部５を分断しない大きさとする必要がある。これは、へこみ６の大きさを、図２（ｂ）の斜線で示す締め代部５の範囲の上限を越えないものとし、締め代部５として有効な部位を残存させ（残存幅１８）、これによって締め代部５が周方向の繋がりを分断されないものとして、締め代部５によるソケット１１に対する密閉シール性を保持することを可能としたものである。

なお、図２（ｂ）においては、上記のへこみ６の形成によって、締め代部５の下側に分断された部位が存在するが、この分断された部位はダストカバー１の下端側開口部２の拡径部１６に相当する者であって密閉シール性がさほど要求される部位ではなく、へこみ６がソケット１１の外周部から突出するロッド１９（図７（ａ）参照）に係合することにより、ソケット１１に対するダストカバー１の相対的な移動を防止する固定機能として作用する。

さらに、本実施例においては、ダストカバー１の下端側開口部２の圧接部１５に、図３（ａ）、（ｂ）に示す補強環７が設けられ、該補強環７の下端部７ａにダストカバー１に設けられたへこみ６に対応する切欠き８が形成されている。なお、補強環７がダストカバー１の下端側開口部２に埋め込まれた箇所を図２（ａ）の点線で示す。この補強環７は金属製のほか、合成樹脂等によって形成してもよく、切欠き８の形状及び形成箇所は上記のダストカバー１の下端部４に設けられたへこみ６に対応するものとする。

従って、この補強環７に形成された切欠き８もまた、補強環７の周方向の繋がりが分断されず、補強環７の全周において剛性を保持することが可能となる。このような補強環７によって、弾性を有するダストカバー１の下端側開口２の形状を円形に保持すると共に、締め代部５を有する圧接部１５の締め付け力を補助し、ケース１８の外周に対する密閉シール性を発揮することが可能となる。

上記のように構成された本実施例のダストカバー１を例えばスタビライザコンロッドに適用する場合、図７(ａ)、(ｂ)に示すように、ダストカバー１の上端側開口部３をボールスタッド１２の軸部１３の外周に装着すると共に、下端側開口部２をソケット１１の外周に装着すると、ダストカバー１に設けられたへこみ６がソケット１１の外周部から突出するロッド１９を避けた状態で装着することができる。従って、少なくとも、ロッド１９等の上側のダストカバー装着部のスペースを減少させることができ、ボールスタッド１２の揺動可能な角度を減少させることなく、ロッド１９の中心軸Ｃ１とボールスタッド１２の球部１２ａの中心Ｃ２とのオフセットを無くすことが可能となる。

以下、上記の補強環７の実施態様について説明する。図３（ａ）、（ｂ）に示す補強環７は、上下方向に短尺の板状円筒形から形成したものであるが、本発明の補強環７はこれに限定されるものではなく、図４〜図６にその他の補強環７Ａ〜７Ｈを示すが、これ以外に、他の形態の補強環を適用することも可能である。

図４（ａ）〜（ｅ）に示す補強環７Ａは、補強環７Ａの下端部７ａに切欠き８が設けられ、この切欠き８の左右に浅い深さの線状切欠き８ａ、８ａが形成され、これらの切欠き８及び線状切欠き８ａ、８ａを除く周囲に爪部９Ａを設けたものである。この爪部９Ａは、補強環７Ａの下端部７ａを内周側上方に折り返すことによって形成することができ、このような折返し形状によって、爪部９Ａが弾性を発揮し、ソケット１１（図７（ｂ）参照）の外周に対する締め付けを補強することによって、密閉シール性を補助的に発揮することが可能となる。

また、図５（ａ）〜（ｅ）に示す補強環７Ｂは、補強環７Ｂの下端部７ａの切欠き８を除く周囲に所定間隔をあけて複数の爪部９Ｂ、９Ｂ…を設けたものであり、本実施例においては、図５（ｃ）に示すように、切欠き８を避けて補強環７の中心角１２０°毎に周囲を３等分した部位に所定幅の爪部９Ｂを内周側上方に折返した構成としている。このような構成の各爪部９Ｂの折返し形状によって弾性を発揮することができ、ソケット１１（図７（ｂ）参照）の外周に対する締め付けを補強することによって、密閉シール性を補助的に発揮することが可能となる。

また、図６（ａ）〜（ｆ）に示す補強環７Ｃ〜７Ｈは、各補強環７Ｃ〜７Ｈの下端部７ａ側には爪部を設けず、その上端部７ｂ又は切欠き８の近傍に補強用の折曲片２２Ａ〜２２Ｄ又はビード２３Ａ、２３Ｂを例示したものである。ただし、これらの補強環７Ｃ〜７Ｈの下端部７ａ側に、図４の爪部９Ａ、又は図５の爪部９Ｂを設けてもよい。

また、図６（ａ）〜（ｆ）の各図において、上方の図は各補強環７の側面図（図６（ａ）、（ｂ）は一部に切欠き断面を示す）を示し、下方の図は各補強環７を下方から見た平面図を示す。

これらの図に示す補強環７Ｃ〜７Ｈには、各補強環７Ｃ〜７Ｈの下端部７ａにダストカバー１のへこみ６に対応した切欠き８が形成されている。このような形状を共通の構成として、図６（ａ）に示す補強環７Ｃは、上端部７ｂの外周側に略水平をなす折曲片２２Ａを形成したものである。また、図６（ｂ）に示す補強環７Ｄは、上端部７ｂの外周側に下方に向けて折返した折曲片２２Ｂを形成したものである。また、図６（ｃ）に示す補強環７Ｅは、切欠き８の上端部７ｂの外周側に短幅で折曲片２２Ｃを形成したものである。また、図６（ｄ）に示す補強環７Ｆは、切欠き８の周囲に沿って外周側に折曲片２２Ｄを形成したものである。また、図６（ｅ）に示す補強環７Ｇは、上端縁７ｂに沿って内側に凸部を有するビード２３Ａを形成したものである。さらに、図６（ｆ）に示す補強環７Ｈは、切欠き８の上部近傍に沿って所定幅で円弧形のビード２３Ｂを形成したものである。

上記の折曲片２２Ａ〜２２Ｄ又はビード２３Ａ、２３Ｂは、各補強環７Ｃ〜７Ｈに切欠き８を形成したことによって剛性が弱くなった部位を補強することができる。

本実施例は、ダストカバー１の組立て方法に関するものである。本実施例においては、図８（ａ）〜（ｆ）に示すように、ダストカバー１の外周面にダストカバー１の下端部４に設けられたへこみ６の周方向位置を示すための突起２１Ａ、２１Ｂを設けている。

具体的には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ダストカバー１の下端側開口部２の圧接部１５の外周面であってへこみ６の上部に１個の突起２１Ａを設けることにより、この１個の突起２１Ａの下方がへこみ６の周方向位置であることを示すようにしている。また、図８（ｄ）〜（ｆ）に示すように、ダストカバー１の下端側開口部２の圧接部１５の外周面であってへこみ６を挟む上部に離間して２個の突起２１Ｂ、２１Ｂを設けることにより、この２個の突起２１Ｂ、２１Ｂ間の下方がへこみ６の周方向位置であることを示すようにしている。なお、本実施例においては、上記の突起２１Ａ、２１Ｂをダストカバー１の下端側開口部２の圧接部１５の外周面に設けてあるが、これに限定されることなく、圧接部１５の上方である膜部１４の外周面の所定位置に設けるようにしてもよい。

いずれの突起２１Ａ、２１Ｂであっても、夫々の突起２１Ａ、２１Ｂを基準として、ソケット１１に対するダストカバー１の相対的な回転方向位置を決めて、ダストカバー１の下端側開口部２をソケット１１の外周に装着することが可能となる。

本発明のボールジョイント用ダストカバー及びその組立て方法は、自動車のサスペンション等におけるボールジョイントに設けられたボールスタッドの揺動角度を減少させることなく、ソケットから突出するロッド等の中心軸とボールスタッドの球中心とのオフセットを無くすことができるボールジョイント用ダストカバー及びその組立て方法として利用することが可能である。

本発明によるボールジョイント用ダストカバーを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は底面図である。 （ａ）は本発明によるボールジョイント用ダストカバーの下端付近を示す部分側面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図に相当する図であって内部に締め代部を示す。 （ａ）は本発明によるボールジョイント用ダストカバーに設ける補強環の側面図であり、（ａ）は底面図である。 本発明によるボールジョイント用ダストカバーに設ける補強環の他の実施例を示す図であり、（ａ）は補強環を設けたボールジョイント用ダストカバーの断面図であり、(ｂ)は補強環の側面図であり、（ｃ）は補強環の底面図であり、（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｃ線断面図であり、（ｅ）は（ｃ）のＤ−Ｄ線断面図である。 本発明によるボールジョイント用ダストカバーに設ける補強環の他の実施例を示す図であり、（ａ）は補強環を設けたボールジョイント用ダストカバーの断面図であり、(ｂ)は補強環の側面図であり、（ｃ）は補強環の底面図であり、（ｄ）は（ｃ）を矢印Ｅ−Ｅ方向に見た側面図であり、（ｅ）は（ｃ）のＦ−Ｆ線断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明によるボールジョイント用ダストカバーに設ける補強環の種々の態様を示す図であり、（ａ）〜（ｆ）の各図において、上方の図は各補強環の側面図であり、下方の図は各補強環の底面図である。 本発明によるボールジョイント用ダストカバーをスタビライザコンロッドに適用した図であり、（ａ）は（ｂ）のＧ−Ｇ線断面から矢印の方向に見た図であり、（ｂ）は全体側面図である（紙面の左側のボールジョイントは断面で示す）。 （ａ）〜（ｆ）は本発明によるボールジョイント用ダストカバーの組立て方法に関する図であり、（ａ）〜（ｃ）は１個の突起を設けた場合を示し、（ｄ）〜（ｆ）は２個の突起を設けた場合を示す。 従来のボールジョイント用ダストカバーをスタビライザコンロッドに適用した全体側面図である（紙面の左側のボールジョイントは断面で示す）。 （ａ）は従来のボールジョイント用ダストカバーの側面図であり、（ｂ）は底面図である。

符号の説明

１ ダストカバー
２ 下端側開口部
３ 上端側開口部
４ 下端部
５ 締め代部
６ へこみ
７ 補強環
７Ａ〜７Ｈ 補強環
７ａ 下端部
７ｂ 上端部
８ 切欠き
８ａ 線状切欠き
９Ａ、９Ｂ 爪部
１０ ボールジョイント
１１ ソケット
１２ ボールスタッド
１３ 軸部
１４ 膜部
１５ 圧接部
１６ 拡径部
１７ 絞り径部
１８ 残存幅
１９ ロッド
２１Ａ、２１Ｂ 突起
２２Ａ〜２２Ｄ 折曲片
２３Ａ、２３Ｂ ビード
Ｃ１ 中心軸
Ｃ２ 球部の中心

Claims (5)

1. 弾性を有する中空形状のダストカバーの下端側開口部がボールジョイントのソケットの外周に装着されると共に、ダストカバーの上端側開口部がボールジョイントのボールスタッド軸部の外周に装着されるボールジョイント用ダストカバーにおいて、
   ダストカバーの下端部の少なくとも１箇所に、ソケットの外周に対して密閉シール性を保持し得る限度で締め代部を分断しない大きさのへこみを設けると共に、
   ダストカバーの下端側開口部に補強環を設け、該補強環の下端部にダストカバーのへこみに対応した切欠きが設けられていることを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。
2. 補強環の下端部の切欠きを除く周囲に、ソケットの外周に対する締め付けを補強する爪部を設けたことを特徴とする請求項１記載のボールジョイント用ダストカバー。
3. 補強環の下端部の切欠きを除く周囲に所定間隔をあけて、ソケットの外周に対する締め付けを補強する複数の爪部を設けたことを特徴とする請求項１記載のボールジョイント用ダストカバー。
4. ダストカバーの外周面に、ダストカバーの下端部に設けられたへこみの周方向位置を示すための突起を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のボールジョイント用ダストカバー。
5. 請求項４記載のボールジョイント用ダストカバーにおいて、ダストカバーの外周面に設けられた突起を基準として、ソケットに対するダストカバーの相対的な回転方向位置を決めることにより、ダストカバーの下端側開口部をソケットの外周に装着することを特徴とするボールジョイント用ダストカバーの組立て方法。
   

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