WO2014020980A1

WO2014020980A1 - ボールジョイント

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Publication number: WO2014020980A1
Application number: PCT/JP2013/065003
Authority: WO
Inventors: 利宏島沢
Original assignee: Ｔｈｋリズム株式会社
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2014-02-06
Also published as: JP5941547B2; US20150030376A1; EP2881602A1; EP2881602A4; JPWO2014020980A1

Abstract

本発明は、ダストカバーの膜部が強く引っ張られてもボールスタッドに対するダストカバーの適正な組み付け状態を維持して良好なシール性を発揮できるボールジョイントに関する。スタッド部１４の下端に球頭部１６を設けたボールスタッド１２と、球頭部１６を回動可能に収容し上端にスタッド部１４が突出する開口部３４を有するソケット３２と、スタッド部１４に装着する小径開口部４０を設け弾性を有したダストカバー３６とを備えるボールジョイント１０に於いて、ボールスタッド１２はスタッド部１４に鍔部２０を設け、ダストカバー３６は、小径開口部４０の内周部４２に、スタッド部１４の外周部２６に径方向の微少隙間を有して嵌合するガイド部４４と、小径開口部４０の下端部５２に、鍔部２０の上面に軸方向に当接して係合する係合部５４と、ガイド部４４と係合部５４とを高い剛性で連結する補強環５６とを設ける。　

Description

ボールジョイント

　本発明は、主として車両用リンク機構の連結装置として使用されるボールジョイントに係り、特に、ダストカバーのシール性が低下しないボールジョイントに関する。

　従来、車両のサスペンション機構やステアリング機構に使用されるボールジョイント用ダストカバーとしては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。このダストカバーは、ゴム状弾性体からなり、ボールスタッドの外周面に嵌合される小径開口部、ソケットの外周面に嵌合される大径開口部及びその間を繋ぐ膜部で形成され、小径開口部には、補強環が埋設されている。

　補強環には、補強環本体の内周側にボールスタッドの外周面に対して径方向の遊びを持たない寸法の鍔部が設けられ、補強環の鍔部よりも上方、すなわち小径開口部の開口端側の内周面には、ボールスタッドの外周面に密接するゴム状弾性体のシール部が設けられている。

特開２００９－１４０６４号公報

　しかしながら、低温環境下ではゴム等の弾性体は硬化するため、低温環境下でボールスタッドが揺動すると、ダストカバーの大径開口部と小径開口部の距離が長くなる側、すなわち張力が作用しダストカバーの膜部が伸びる側は、硬化した膜部によってダストカバーの小径開口部がソケット側方向に、常温環境下に比べ大きな力で引っ張られる。

　そのため、このような従来のボールジョイント用ダストカバーにあっては、小径開口部の円周上の一部分に膜部からの張力が作用して、小径開口部がボールスタッドの外周面に対して傾くと、傾きを規制する唯一の部位である補強環の鍔部よりも上方に位置するシール部は、張力が作用した側がボールスタッドの外周面から離れる方向に大きく変位するため、シール部の密接を維持できなくなる。

　また、膜部からの張力がさらに増大すると、ボールスタッドの外周面に対して遊びを持たないように設定された補強環の鍔部の内周面がこじられてボールスタッドに固着するため、ボールスタッドがその中心軸回りに回転作動（摺動）すると、ボールスタッドと共に小径開口部も回転してしまい、膜部が過大に捩じられ、最悪の場合は破損する。

　したがって、特許文献1に記載されたボールジョイント用ダストカバーの構造では、ボールジョイントが使用される全環境において、ダストカバーの良好なシール性を発揮できないという問題がある。

　本発明は、ダストカバーの小径開口部が膜部によって引っ張られても良好なシール性を維持できるボールジョイントを提供することを目的とする。

　この目的を達成するため本発明は次のように構成する。まず本発明は、スタッド部の下端に球頭部を設けたボールスタッドと、球頭部を回動可能に収容し、上端にスタッド部が突出する開口部を設けたソケットと、スタッド部に装着する小径開口部及びソケットに装着する大径開口部を設け弾性を有したダストカバーとを備えるボールジョイントを対象とする。

　このようなボールジョイントにおいて、ボールスタッドは、スタッド部に鍔部を設け、ダストカバーは、小径開口部の内周部に、スタッド部の外周部に径方向の微小隙間を有して嵌合するガイド部と、小径開口部の下端部に、鍔部の上面に軸方向に当接して係合する係合部と、ガイド部と係合部とを高い剛性で連結する補強環とを設けたことを特徴とする。

　ここで、ダストカバーは、小径開口部の内周部でガイド部の下方に、スタッド部の外周部に径方向の締め代により密接するシール部を設ける。

　また、ダストカバーは、スタッド部の外半径とシール部の未装着時の内半径との差を締め代とし、スタッド部の外半径とガイド部の内半径との差を微小隙間とし、締め代を微小隙間より大きくする。

　更に、ダストカバーは、小径開口部の内周部でガイド部の上方に、ガイド部の内周面よりも内方に突出する内周突起部を設けてもよい。

　また、補強環は、軸方向の下端が係合部に臨む筒状部と、筒状部の上端の内方に形成され、内周面がガイド部に臨む鍔部と、鍔部の内周面に上下に連通する溝部を設ける。

　本発明によれば、高剛性体の補強環で連結したガイド部と係合部の両部位で、スタッド部に対する小径開口部の径方向位置及び軸方向位置を規制したことで、小径開口部が膜部に引っ張られても小径開口部の傾きを抑制できるため、シール部の密接を維持することができると共に、スタッド部の外周部とガイド部とに微小隙間を設けたことで、ガイド部がこじられることを防止でき、ダストカバーの良好なシール性を維持できるボールジョイントを提供することができる。

　また、ガイド部をシール部よりも上方に設けたことで、ガイド部と係合部の両方の位置規制部間の距離を長く設定することができるため、スタッド部とガイド部の微小隙間に対する小径開口部の傾きをより小さく抑えることができ、ダストカバーの良好なシール性を維持できる。

　また、ガイド部の径方向隙間（微小隙間）の量よりも、シール部の締め代を大きく設定することで、ガイド部の内周面の一部がスタッド部の外周部に当接するまで小径開口部が傾いた場合でも、シール部は締め代を有した状態を維持でき、小径開口部が最大限傾いた状態でも、ダストカバーの良好なシール性を確保できる。

　また、弾性を有した内周突起部を設けることで、スタッド部に対する小径開口部の摺動自在性を保ちつつ、小径開口部が傾くことに抗する力を増大させ、小径開口部が膜部に引っ張られる力が同等でも、小径開口部の傾き角度をより小さい角度に抑えることができるため、ダストカバーのシール耐久性を向上させることができる。

　更に、補強環のガイド部に臨む内周面に溝を設けることで、補強環をインサートしてダストカバーを成形する際に、補強環周りにゴム等の弾性材料を充填するための流路を確保し、補強環の内周面をガイド部の内周面により近接させることができ、従って、ダストカバーの成形性の都合等により、ガイド部の内周面と補強環の内周面との間にゴム等の弾性体の薄膜が必要となる場合においても、ガイド部の剛性を高めることができ、ダストカバーの良好なシール性を確保できる。

本発明に係るボールジョイントの第１実施形態の構成を示す説明図図１のダストカバーとボールスタッドを分離して示す説明図第１実施形態のダストカバーの小径開口部を拡大して示す断面図図３の補強環を詳細に示す説明図第１実施形態の小径開口部の微小隙間と締め代との関係を示す説明図本発明に係るボールジョイントの第２実施形態の構成を示す説明図図６のダストカバー、リテーナ及びボールスタッドを分離して示す説明図第２実施形態のダストカバーの小径開口部を拡大して示す断面図図８の補強環を詳細に示す説明図第２実施形態の小径開口部の微小隙間と締め代との関係を示す説明図ダストカバーの第３実施形態の小径開口部を拡大して示す断面図図１１の補強環を詳細に示す説明図ダストカバーの第４実施形態の小径開口部を拡大して示す断面図図１３の補強環を詳細に示す説明図ダストカバーの第５実施形態の小径開口部を拡大して示す断面図

　以下に、本願発明に係るボールジョイントの第１乃至第５実施形態について、その構成等を示す図面を参照して説明する。なお、本願において使用している「上端」及び「下端」、「上面」及び「下面」、「上方」及び「下方」等の呼称は、図示状態での方向（上下関係）を表しており、本願発明に係るボールジョイントを転地逆や横倒しで配置した場合には、これらの方向に関する呼称は、配置方向に対応させることになる。

　［第１実施形態］
　図１は、本願発明に係るボールジョイントの第１実施形態の構成を示す説明図である。図１において、ボールジョイント１０は、ボールスタッド１２、ボールシート３０、ソケット３２、ダストカバー３６で構成され、組み付け対象のナックルアーム８０にナット８２で固定されている。

　ボールジョイント１０は、ボールスタッド１２の下端に形成した球頭部１６を、ボールシート３０を介してソケット３２に組み込み、ソケット３２の開口部３４をカシメ成形してボールスタッド１２を揺動及び摺動自在に支持している。また、ボールスタッド１２とソケット３２の間には、開口部３４から内部に水や埃が侵入するのを防止するダストカバー３６を装着している。

　図２は、図１のダストカバー３６とボールスタッド１２の各々を分離して示す説明図であり、図２（Ａ）はダストカバー３６の断面、図２（Ｂ）はボールスタッド１２を示している。

　図２（Ａ）において、ゴム等の弾性材で形成されたダストカバー３６は、膜部３８の上端に小径開口部４０、下端には大径開口部７０を有し、小径開口部４０には樹脂や金属等で形成された補強環５６を埋め込み、大径開口部７０には金属製の圧入環７４を埋め込んだ周縁部７２が設けられている。

　図２（Ｂ）において、ボールスタッド１２は、スタッド部１４の下端に球頭部１６を設け、スタッド部１４には、球頭部１６側から順に頚部１８、鍔部２０、軸部２２、ネジ部２４を設けている。また、軸部２２には、鍔部２０側に外周面２６、ネジ部２４側にテーパ面２８が形成されている。

　本実施形態においては、大径開口部７０に圧入環７４を埋め込み、図１に示すように、ダストカバー３６を圧入環７４によって剛性を確保してソケット３２に固定しているが、ダストカバー３６のソケット３２側への取り付けは他の形態でも構わない。

　また、ダストカバー３６の幕部３８の形状は、未装着状態で釣鐘状となっているが、他の形状、例えば、蛇腹状等でも構わない。

　また、ダストカバー３６のボールスタッド１２側への取り付けは、ソケット３２に固定されたダストカバー３６をボールスタッド１２と共にナックルアーム８０に組み付け、ナット８２でネジ部２４を締め上げてテーパ面２８を圧入状態とし、ボールスタッド１２を固定することで、小径開口部４０の内周部を軸部２２の外周面２６に嵌め合わせ、小径開口部４０の軸方向を鍔部２０とナックルアーム８０で押さえ込むことで行っているが、同様の構成になれば他の固定方法でも構わない。

　また、ネジ部２４を、組み付け対象の部品としてナックルアーム８０にナット８２で固定しているが、ボールジョイント１０の組み付け対象は任意である。更に、膜部３８の形状は、図２（Ａ）に示す形状に限定されるものではなく他の形状でも構わない。

　図３は、第１実施形態のダストカバー３６の小径開口部４０を拡大して示す断面図であり、図２（Ａ）に示す小径開口部４０の右側部分を抜き出している。図３において、小径開口部４０は、内周部４２側にガイド部４４及びシール部４６、上端側にリップ部４８、下端部５２側に係合部５４を設け、内部には補強環５６を埋め込んでいる。

　補強環５６には、筒状部５８と鍔状部６０が形成され、本実施形態では、鍔状部６０の内周面６０ａ及び筒状部５８の下端面５８ａが、ダストカバー３６を形成するゴム等の弾性材から露出し、内周面６０ａがガイド部４４を、下端面５８ａが係合部５４を構成している。

　ガイド部４４は、軸部２２の外周面２６に径方向の微小隙間を有して嵌合し、係合部５４は、スタッド部１４の鍔部２０上面に軸方向に当接して係合する。シール部４６は、径方向の締め代により軸部２２の外周面２６に密接し、小径開口部４０のシール性を確保している。また、リップ部４８は、弾性によりナックルアーム８０の下面に密接し、小径開口部４０のシール性を補強している。

　なお、本実施形態においては、リップ部４８を設けているが、組み付け対象の部品形状の都合等により、六腑部４８を設定しない場合もある。

　このように、高剛性体の補強環５６で連結したガイド部４４と係合部５４の両部位で、スタッド部１４に対する小径開口部４０の径方向位置及び軸方向位置を規制したことで、小径開口部４０が膜部３８に引っ張られても小径開口部４０の傾きを抑制できるため、シール部４６の密接を維持することができ、また、軸部２２の外周面２６とガイド部４４とに微小隙間を設けたことで、ガイド部４４がこじられることを防止できる。

　また、シール部４６をガイド部４４よりも下方（ガイド部４４と係合部５４との間）に設けたことで、ガイド部４４と係合部５４の両方の位置規制部間の距離を長く設定することができるため、スタッド部１４とガイド部４４の微小隙間に対する小径開口部４０の傾きをより小さく抑えることができる。

　更に、シール部４６がガイド部４４よりも上方にある場合、例えば、特許文献１のものと比べ、小径開口部４０の傾きに対するシール部４６の径方向変位をより小さく抑えことができる。

　次に、スタッド部１４とガイド部４４の嵌合部に微小隙間を設ける理由を説明する。ボールジョイント１０が作動する際に、ボールスタッド１２は、ソケット３２に対して揺動及び摺動することになる。ここで、揺動は、ボールスタッド１２が球頭部１６の中心点回りに傾斜する動作を、摺動は、ボールスタッド１２がスタッド部１４の中心軸回りに回転する動作を意味する。

　ダストカバー３６は、小径開口部４０をボールスタッド１２に、大径開口部７０をソケット３２に装着するため、ボールスタッド１２の摺動によるダストカバー３６の膜部３８の捩れ破損を防ぐには、小径開口部４０は、ボールスタッド１２に対して摺動自在に密接させる必要がある。

　従って、膜部３８の捩れ破損の防止には、高剛性の補強環５６が露出または近接するガイド部４４と、軸部２２の外周面２６との間には隙間を設けておくこと、すなわち、ガイド部４４とスタッド部１４の嵌合に遊びを設けることが有効である。

　なお、シール部４６は、ゴム弾性により変形するため、締め代があっても小径開口部４０の摺動自在性は確保できる。また、補強環５６が露出せずにガイド部４４に近接する構成については、後述の第２実施形態で説明する。

　図４は、図３の補強環５６を詳細に示す説明図であり、図４（Ａ）は補強環５６の断面、図４（Ｂ）は補強環５６の下側平面を示している。図４（Ａ）（Ｂ）において、補強環５６は、例えばアルミダイカスト等で、筒状部５８と鍔状部６０が形成され、筒状部５８の下端部５８ａには、ダストカバー３６の成形時にゴム等の弾性材料を流動させるための径方向溝６２が複数設けられている。

　補強環５６は、ダストカバー３６としてインサート成形された際に、鍔状部６０の内周面６０ａがガイド部４４、筒状部５８の軸方向の下端面５８ａが係合部５４を構成することになり、補強環５６は、ダストカバーの弾性部分に用いられるゴム等の材料よりも充分に高い剛性を有した樹脂や金属等の材料を用いで形成されているため、ガイド部４４と係合部５４とは、高い剛性で連結される。

　図５は、第１実施形態における、ダストカバー３６の小径開口部４０の微小隙間と締め代との関係を示す説明図であり、図５（Ａ）はダストカバー３６の未装着状態、図５（Ｂ）は、図１に示すように、ダストカバー３６の小径開口部４０が、ボールスタッド１２の鍔部上面２０ａとナックルアーム下面８０ａの間に装着された状態である。

　図５（Ｂ）において、小径開口部４０は、ガイド部４４となる補強環５６の内周部６０ａが、軸部２２の外周面２６に径方向の微小隙間Ｃｍを有して嵌合し、係合部５４となる補強環５６の下端部５８ａが、鍔部上面２０ａに当接して係合している。

　この状態で、シール部４６は、軸部２２の外周面２６に密接し、ダストカバー３６のシール性を確保している。また、リップ部４８は、ナックルアーム下面８０ａに弾性によって密接し、ダストカバー３６のシール性を補強している。

　ここで、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、未装着状態のシール部４６の内径をＤｓ、軸部２２（外周面２６）の外径をＤｏ、ガイド部４４（補強環５６の内周面６０ａ）の内径をＤｇとすると、ガイド部４４の外周面２６に対する微小隙間Ｃｍと、シール部４６の外周面２６に対する締め代Ｃｉとの関係が、
Ｃｍ＝（Ｄｇ－Ｄｏ）／２
Ｃｉ＝（Ｄｏ－Ｄｓ）／２
Ｃｉ＞Ｃｍ
となるように構成する。

　すなわち、締め代Ｃｉは、軸部２２の外半径（Ｄｏ／２）とシール部４６の未装着時の内半径（Ｄｓ／２）との差であり、微小隙間Ｃｍは、軸部２２の外半径（Ｄｏ／２）とガイド部４４の内半径（Ｄｇ／２）との差となり、また、締め代Ｃｉは微小隙間Ｃｍより大きくなる。

　ここで、締め代を微小隙間より大きくする理由を説明する。小径開口部４０の傾きにより生じる内周部４２の径方向変位は、ガイド部４４よりも、ガイド部４４の下方に位置するシール部４６の方が小さい。

　ガイド部４４の径方向隙間（微小隙間Ｃｍ）の量よりも、シール部４６の締め代Ｃｉを大きく設定することで、ガイド部４４の内周面６０ａの一部が軸部２２の外周面２６に当接するまで小径開口部４０が傾いた場合でも、シール部４６は締め代を有した状態を維持できる。なお、この小径開口部４０が傾いた状態の締め代は、初期状態の締め代Ｃｉより、実質的に、小さくなる。

　［第２実施形態］
　図６は、本願発明に係るボールジョイントの第２実施形態の構成を示す説明図である。図６において、ボールジョイント１１０は、ボールスタッド１１２、リテーナ１２０、ボールシート１３０、ソケット１３２、ダストカバー１３６、クランプ１７４、プラグ１８０で構成され、組み付け対象のナックルアーム８０にナット８２で固定されている。

　第１実施形のボールスタッド１２が鍔部２０を一体に形成しているのに対し、図６のボールスタッド１１２は、鍔部１２０ｃを備えたリテーナ１２０を軸部１２２の外周面１２６に圧入している。

　リテーナ１２０は、ボールスタッド１１２とは別部材として設けているが、ボールスタッド１１２に固定されているため、リテーナ１２０の鍔部１２０ｃは、第１実施形の鍔部２０と実質的に同じ構造物となり、また、同等の機能を備えている。

　なお、リテーナ１２０をボールスタッド１１２と別部材とすることで、ボールスタッド１１２をソケット１３２組に込んだ後に、リテーナ１２０をボールスタッド１１２に圧入できるため、ソケット１３２の開口部１３４の内径よりも大きな外形の鍔部１２０ｃを設定することができる。

　ボールジョイント１１０は、ボールスタッド１１２の下端に形成した球頭部１１６を、ボールシート１３０を介してソケット１３２に組み込み、プラグ１８０をカシメ成形で閉塞してボールスタッド１１２を揺動及び摺動自在に支持している。また、ボールスタッド１１２とソケット１３２の間には、開口部１３４から内部に水や埃が侵入するのを防止するダストカバー１３６を装着している。

　図７は、図６のダストカバー１３６、リテーナ１２０及びボールスタッド１１２の各々を分離して示す説明図であり、図７（Ａ）はダストカバー１３６の断面、図７（Ｂ）はリテーナ１２０の断面、図７（Ｃ）はボールスタッド１１２を示している。

　図７（Ａ）において、ゴム等の弾性材で形成されたダストカバー１３６は、膜部１３８の上端に小径開口部１４０、下端には大径開口部１７０を有し、小径開口部１４０には樹脂等で形成された補強環１５６を埋め込み、大径開口部１７０にはクランプ１７４を装着するクランプ溝１８２を備えた周縁部１７２が設けられている。

　図７（Ｂ）において、リテーナ１２０は、円筒部１２０ａ及び鍔部１２０ｃを形成し、円筒部１２０ａを軸部１２２の外周面１２６に圧入し固定した状態で、鍔部１２０ｃが、第１実施形態のボールスタッド１２の鍔部２０に対応する。

　また、この場合、円筒部１２０ａの外周面１２０ｂが、第１実施形態の軸部２２の外周面２６に置き換わり、鍔部１２０ｃの上面１２０ｄが、第１実施形態の鍔部上面２０ａに置き換わることになる。

　図７（Ｃ）において、ボールスタッド１１２は、スタッド部１１４の下端に球頭部１１６を設け、スタッド部１１４は、球頭部１１６側から順に頚部１１８、軸部１２２、ネジ部１２４を設けている。軸部１２２には、頚部１１８側に外周面１２６、ネジ部１２４側にテーパ面１２８が形成されている。

　本実施形態においては、大径開口部１７０の周縁部１７２をソケット１３２の外周上部に設けられた溝に嵌め、クランプ溝１９２に金属製のクランプ１７４を嵌めて、ダストカバー１３６をソケット１３２に固定しているが、ダストカバー１３６のソケット１３２側への取り付けは他の形態でも構わない。

　また、第１実施形態と同様に、ダストカバー１３６のボールスタッド１１２側への取り付けは、同様の構成になれば他の固定方法でも良く、また、ボールジョイント１１０の組み付け対象も任意である。

　図８は、第２実施形態のダストカバー１３６の小径開口部１４０を拡大して示す断面図であり、図７（Ａ）に示す小径開口部１４０の右側部分を抜き出している。図８において、小径開口部１４０は、内周部１４２側にガイド部１４４、シール部１４６及び内周突起部１５０、上端側にリップ部４８、下端部１５２側に係合部１５４を設け、内部には補強環１５６を埋め込んでいる。

　本実施形態では、シール部１４６として、溝を１本設けた形状（峰を２列設けた形状）を挙げているが、第１実施形態で示した溝無しの形状や、他の周知のものでも良く、シール部の形状はシール性を損なわない限り任意である。

　補強環１５６には、筒状部１５８と鍔状部１６０が形成され、本実施形態では、鍔状部１６０の内周面１６０ａ及び筒状部１５８の下端面１５８ａは、ダストカバー１３６を形成するゴム等の弾性材から露出せずに、内周面１６０ａをガイド部１４４の内周面に臨む位置に、下端面１５８ａを係合部１５４に臨む位置に配置している。

　樹脂や金属の部品をゴム等の製品にインサート成形する際には、成形性等の理由によりインサート部品の表面を露出させるのが困難な場合があり、本実施形態は、このように補強環１５６の内周面１６０ａ及び下端面１５８ａが、ゴム等の弾性体（ダストカバーを形成する材料）の薄い膜で被覆され、この被覆の表面がガイド部１４４及び係合部１５４を構成する場合を示している。

　なお、この被覆の厚さは、成形条件や設計条件によって任意であるが、ガイド部１４４と係合部１５４の連結剛性を高めるためには、薄い方が望ましい。なお、連結剛性のためには、補強環は露出している方がより望ましい。

　ガイド部１４４は、軸部１２２の外周面１２６に径方向の微小隙間を有して嵌合し、係合部１５４は、リテーナ１２０の鍔部上面１２０ｄに軸方向に当接して係合する。シール部１４６は、径方向の締め代により軸部１２２の外周面１２６に密接し、小径開口部１４０のシール性を確保している。

　リップ部１４８は、弾性によりナックルアーム８０の下面に密接し、小径開口部１４０のシール性を補強しているが、リップ部１４８の設定の有無は、第１実施形態と同様に任意である。また、弾性を有した内周突起部１５０を設けることで、スタッド部１４０に対する小径開口部１４０の摺動自在性を保ちつつ、小径開口部１１４が傾くことに抗する力を増大させている。

　内周突起部１５０を設けた場合、小径開口部１４０が膜部１３８に引っ張られる力が、内周突起部１５０がない場合と同等であっても、小径開口部１４０の傾き角度をより小さい角度に抑えることができるため、ダストカバー１３６のシール耐久性を向上させることができる。

　図９は、図８の補強環１５６を詳細に示す説明図であり、図９（Ａ）は補強環１５６の断面、図９（Ｂ）は補強環１５６の下側平面を示している。図９（Ａ）（Ｂ）において、補強環１５６は、例えばプラスチックモールド等で、筒状部１５８と鍔状部１６０が形成され、筒状部１５８の下端面１５８ａには、ダストカバー１３６の成形時にゴム等の弾性材料を流動させるための径方向溝１６２が複数設けられている。

　補強環１５６は、ダストカバー１３６としてインサート成形された際に、鍔状部１６０の内周面１６０ａがガイド部１４４の内周面に臨む位置、筒状部１５８の軸方向の下端面１５８ａが係合部１５４に臨む位置に配置されることになり、補強環１５６は、ダストカバーの弾性部分に用いられるゴム等の材料よりも充分に高い剛性を有した樹脂や金属等の材料を用いで形成されているため、ガイド部１４４と係合部１５４とは、高い剛性で連結される。

　図１０は、第２実施形態における、ダストカバー１３６の小径開口部１４０の微小隙間と締め代との関係を示す説明図であり、図１０（Ａ）は、ダストカバー１３６の未装着状態、図１０（Ｂ）は、図６に示すように、ダストカバー１３６の小径開口部１４０が、リテーナ１２０の鍔部上面１２０ｄとナックルアーム下面８０ａの間に装着された状態である。

　図１０（Ｂ）において、小径開口部１４０は、内側に補強環１５６の内周面１６０ａが臨んでいるガイド部１４４が、リテーナ１２０の外周面１２０ｂに径方向の微小隙間Ｃｍを有して嵌合し、補強環１５６の下端面１５８ａが臨んでいる係合部１５４が、リテーナ鍔部上面１２０ｄに当接して係合している。

　この状態で、シール部１４６は、リテーナ１２０の外周面１２０ｂに密接し、ダストカバー１３６のシール性を確保している。また、リップ部１４８は、ナックルアーム下面８０ａに弾性によって密接し、ダストカバー１３６のシール性を補強している。

　ここで、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、未装着状態のシール部１４６の内径をＤｓ、リテーナ外周面１２０ｂの外径（軸部の外径）をＤｏ、ガイド部１４４の内径をＤｇとすると、ガイド部１４４の外周面１２０ｂに対する微小隙間Ｃｍと、シール部１４６の外周面１２０ｂに対する締め代Ｃｉとの関係が、
Ｃｍ＝（Ｄｇ－Ｄｏ）／２
Ｃｉ＝（Ｄｏ－Ｄｓ）／２
Ｃｉ＞Ｃｍ
となるように構成する。

　すなわち、締め代Ｃｉは、リテーナ外周面１２０ｂの外半径（Ｄｏ／２）とシール部１４６の未装着時の内半径（Ｄｓ／２）との差であり、微小隙間Ｃｍは、リテーナ外周面１２０ｂの外半径（Ｄｏ／２）とガイド部１４４の内半径（Ｄｇ／２）との差となり、また、締め代Ｃｉは微小隙間Ｃｍより大きくなる。

　［第３実施形態］
　図１１は、ダストカバーの第３実施形態の小径開口部を拡大して示す断面図であり、補強環及びダストカバー本体部分の一部の形状が異なっている以外は、図８に示す第２実施形態のダストカバー１３６と同じ構成である。

　図１１において、ダストカバー２３６の小径開口部２４０は、内周部２４２側にガイド部２４４、シール部２４６及び内周突起部２５０、上端側にリップ部２４８、下端部２５２側に係合部２５４を設け、内部には樹脂等で形成された補強環２５６を埋め込んでいる。

　補強環２５６には、筒状部２５８と鍔状部２６０が形成され、本実施形態では、鍔状部２６０の内周面２６０ａ及び筒状部２５８の下端面２５８ａは、ダストカバー２３６を形成するゴム等の弾性材から露出せずに、内周面２６０ａをガイド部２４４の内周面に臨む位置に、下端面２５８ａを係合部２５４に臨む位置に配置している。

　また、ダストカバー２３６の本体部分には、ダストカバー２３６の成形時に金型内で補強環２５６を保持するための位置決めピンの痕跡が、補強環２５６の上下方向に複数のピン穴２６６、２６７となって残っているため、筒状部２５８の下端面２５８ａは、このピン穴２６７の部分だけがゴム等の弾性材から露出することになるが、このピン穴２６７は、機能上特に必要なものではない。

　図１２は、図１１の補強環２５６を詳細に示す説明図であり、図１２（Ａ）は補強環２５６の断面、図１２（Ｂ）は補強環２５６の下側平面を示している。図１２（Ａ）（Ｂ）において、補強環２５６は、例えばプラスチックモールド等で筒状部２５８と鍔状部２６０が形成され、筒状部２５８の下端部２５８ａと鍔状部２６０の内周面２６０ａには、ダストカバー２３６の成形時にゴム等の弾性材料を流動させるための径方向溝２６２と軸方向溝２６４が複数設けられている。

　筒状部２５８の下端部２５８ａだけではなく、鍔状部２６０の内周面２６０ａにも溝を設けることで、補強環２５６をインサートしてダストカバー２３６を成形する際に、補強環２５６周りにゴム等の弾性材料を充填するための流路を確保し、ガイド部２４４に臨む補強環２５６の内周面２６０ａ（溝ではない部分）をガイド部２４４の内周面により近接させることができる。

　従って、ダストカバー２３６の成形性の都合等により、ガイド部２４４の内周面と補強環２５６の内周面２６０ａとの間に、ゴム等の弾性体の薄膜が必要となる場合においても、ガイド部の剛性を高めることができ、ダストカバーの良好なシール性を確保できる。

　補強環２５６の溝（径方向溝２６２、軸方向溝２６４）の形状、大きさ、個数は、ダストカバー２３６成形時のゴム等の弾性材料の流れを阻害しない範囲で設定すれば良く、図１２に示す形態に限定するものではない。また、このことは、他の実施形態にも同様に適用される。

　［第４実施形態］
　図１３は、ダストカバーの第４実施形態の小径開口部を拡大して示す断面図であり、補強環及びダストカバー本体部分の一部の形状が異なっている以外は、図８に示す第２実施形態のダストカバー１３６と同じ構成である。

　図１３において、ダストカバー３３６の小径開口部３４０は、内周部３４２側にガイド部３４４、シール部３４６及び内周突起部３５０、上端側にリップ部３４８、下端部３５２側に係合部３５４を設け、内部には金属で板金プレス形成された補強環３５６を埋め込んでいる。

　補強環３５６には、筒状部３５８と鍔状部３６０が形成され、本実施形態では、筒状部３５８の下端面３５８ａは、ダストカバー３３６を形成するゴム等の弾性材から露出して係合部３５４を構成し、鍔状部３６０の内周面３６０ａは、露出せずにガイド部３４４の内周面に臨む位置に配置している。

　また、ダストカバー３３６の本体部分には、ダストカバー３３６の成形時に金型内で補強環３５６を保持するための位置決めピンの痕跡が、補強環３５６の上方向に複数のピン穴３６６となって残っているが、このピン穴３６６は、機能上特に必要なものではない。

　図１４は、図１３の補強環３５６を詳細に示す説明図であり、図１４（Ａ）は補強環３５６の断面、図１４（Ｂ）は補強環３５６の下側平面を示している。図１４（Ａ）（Ｂ）において、補強環３５６は、金属の板金プレスで筒状部３５８と鍔状部３６０が形成され、筒状部３５８には、ダストカバー３３６の成形時にゴム等の弾性材料を流動させるための径方向孔３６２が複数設けられている。

　［第５実施形態］
　図１５は、ダストカバーの第５実施形態の小径開口部を拡大して示す断面図であり、補強環及びダストカバーの本体部分の一部の形状が異なっている以外は、図８に示す第２実施形態のダストカバー１３６と同じ構成である。

　図１５において、ダストカバー４３６の小径開口部４４０は、内周部４４２側にガイド部４４４、シール部４４６及び内周突起部４５０、下端部４５２側に係合部４５４を設け、内部には金属や樹脂等で形成された補強環４５６を埋め込んでいる。

　補強環４５６には、筒状部４５８と鍔状部４６０が形成され、本実施形態では、筒状部４５８の下端面４５８ａは、ダストカバー４３６を形成するゴム等の弾性材から露出して係合部４５４を構成し、鍔状部４６０の内周面４６０ａは、露出せずにガイド部４４４の内周面に臨む位置に配置している。

　また、補強環４５６は、筒状部４５８の上端面４５８ｂ及び上部外周面４５８ｃも露出しており、上部外周面４５８ｃは、ダストカバー４３６の成形時に金型内で補強環４５６を保持する位置決め部を構成している。

　補強環をインサートしてダストカバー本体を成形する際の、補強環の位置決め方法は、成形上の都合により任意であり、本実施形態のように筒状部４５８の上部外周面４５８ｃを露出させ位置決めに利用する以外に、例えば、図１１に示すように、金型に設置した位置決めピンを用いる等の周知の方法を用いることができる。

　本発明は、車両用リンク機構の連結装置として用いられるボールジョイントに限らず、ダストカバーを備えたあらゆるボールジョイントに適用可能であり、また上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。

１０、１１０：ボールジョイント
１２、１１２：ボールスタッド
１４、１１４：スタッド部
１６、１１６：球頭部
１８、１１８：頚部
２０：鍔部
２２、１２２：軸部
２４、１２４：ネジ部
２６、１２６：外周面
２８、１２８：テーパ面
３０、１３０：ボールシート
３２、１３２：ソケット
３４、１３４：開口部
３６、１３６、２３６、３３６、４３６：ダストカバー
３８、１３８、２３８、３３８、４３８：膜部
４０、１４０、２４０、３４０、４４０：小径開口部
４２、１４２、２４２、３４２、４４２：内周部
４４、１４４、２４４、３４４、４４４：ガイド部
４６、１４６、２４６、３４６、４４６：シール部
４８、１４８、２４８、３４８：リップ部
５２、１５２、２５２、３５２、４５２：下端部
５４、１５４、２５４、３５４、４５４：係合部
５６、１５６、２５６、３５６、４５６：補強環
５８、１５８、２５８、３５８、４５８：筒状部
６０、１６０、２６０、３６０、４６０：鍔状部
６２、１６２、２６２：径方向溝
７０、１７０：大径開口部
７２、１７２：周縁部
７４：圧入環
８０：ナックルアーム
８２：ナット
１２０：リテーナ
１５０、２５０、３５０、４５０：内周突起部
１７４：クランプ
１８０：プラグ
１８２：クランプ溝
２６４：軸方向溝
２６６、２６７、３６６：ピン穴
３６２：径方向孔

Claims

　スタッド部の下端に球頭部を設けたボールスタッドと、
　前記球頭部を回動可能に収容し、上端にスタッド部が突出する開口部を設けたソケットと、
　前記スタッド部に装着する小径開口部及び前記ソケットに装着する大径開口部を設け弾性を有したダストカバーと、
を備えるボールジョイントにおいて、
　前記ボールスタッドは、前記スタッド部に鍔部を設け、
　前記ダストカバーは、
　前記小径開口部の内周部に、前記スタッド部の外周部に径方向の微小隙間を有して嵌合するガイド部と、
　前記小径開口部の下端部に、前記鍔部の上面に軸方向に当接して係合する係合部と、
　前記ガイド部と前記係合部とを高い剛性で連結する補強環と、
を設けたことを特徴とするボールジョイント。
　請求項１記載のボールジョイントにおいて、前記ダストカバーは、前記小径開口部の内周部で前記ガイド部の下方に、前記スタッド部の外周部に径方向の締め代により密接するシール部を設けたことを特徴とするボールジョイント。
　請求項２記載のボールジョイントにおいて、前記ダストカバーは、
　前記スタッド部の外半径と前記シール部の未装着時の内半径との差を前記締め代とし、
　前記スタッド部の外半径と前記ガイド部の内半径との差を前記微小隙間とし、
　前記締め代が前記微小隙間より大きいことを特徴とするボールジョイント。
　請求項１乃至３の何れかに記載のボールジョイントにおいて、前記ダストカバーは、前記小径開口部の内周部でガイド部の上方に、前記ガイド部の内周面よりも内方に突出する内周突起部を設けたことを特徴とするボールジョイント。
　請求項１乃至４の何れかに記載のボールジョイントにおいて、前記補強環は、
　軸方向の下端が前記係合部に臨む筒状部と、
　前記筒状部の上端の内方に形成され、内周面が前記ガイド部に臨む鍔部と、
　前記鍔部の内周面に上下に連通する溝部と、
を設けたことを特徴とするボールジョイント。