(57)【要約】【課題】低コストで、ボールスタッドの揺動への影響を抑制しつつ、上側の落ち込みを抑制できるダストカバー及びこれを備えたボールジョイントを提供する。【解決手段】リップ部37は、軸直方向Ｄに対してスタッド部26から離れる方向に向かい上側へと所定のプラス値である第１の角度αで傾斜する第１の面41を有する。リップ部37は、第１の面41に対して下側に位置し、軸直方向Ｄに対してスタッド部26から離れる方向に向かい下側へと第１の角度αよりも小さい所定の第２の角度βで傾斜する第２の面42を有する。第１の面41側と第２の面42側とによりスタッド部26の外周面26aに対して生じる摩擦力が異なることでダストカバー18の上側に上方への推進力を生じさせ、別途の部材を用いることなく、低コストで、ボールスタッド17の揺動への影響を抑制しつつ、上側の落ち込みを抑制できる。【選択図】図１
2018025202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール部及びこのボール部に突設され相手部材に固定されるスタッド部を備えたボールスタッドの前記スタッド部と、前記ボール部を回動可能に保持するハウジングとの間に亘って軸方向を上下方向に沿わせて取り付けられる筒状のダストカバーであって、
軸直方向に沿って突出し前記スタッド部の外面に先端側が圧接されるリップ部を備え、
前記リップ部は、
前記軸直方向に対して前記スタッド部から離れる方向に向かい上側へと所定のプラス値である第１の角度で傾斜する第１の面と、
この第１の面に対して下側に位置し、前記軸直方向に対して前記スタッド部から離れる方向に向かい下側へと前記第１の角度よりも小さい所定の第２の角度で傾斜する第２の面とを有している
ことを特徴とするダストカバー。
【請求項２】
第２の面の第２の角度がマイナス値に設定されている
ことを特徴とする請求項１記載のダストカバー。
【請求項３】
ボール部及びこのボール部に突設され相手部材に固定されるスタッド部を備えたボールスタッドと、
前記ボール部を回動可能に保持するハウジングと、
前記ボールスタッドのスタッド部と前記ハウジングとの間に亘って軸方向を上下方向に沿わせて取り付けられる請求項１または２記載のダストカバーと
を具備したことを特徴とするボールジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールスタッドのスタッド部とハウジングとの間に亘って軸方向を上下方向に沿わせて取り付けられる筒状のダストカバー及びこれを備えたボールジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車などの車両の懸架装置などに用いるボールジョイントを飛石や泥水から保護するために、合成樹脂製やゴム製などの筒状のダストカバーが用いられる。このダストカバーは、ボールスタッドのスタッド部が取り付けられる相手部材(例えばナックルアームなど)とハウジングとの間に亘って取り付けられている。そして、このダストカバーにおいては、例えばボールスタッドのスタッド部と摺接する一端側の開口部の内縁に、ボールスタッドの揺動に対する追従性と密着性とを確保するためにリップ部が設定されている(例えば、特許文献１参照。)。
【０００３】
ボールジョイントの使用環境は様々であるため、寒冷地での着氷や経年劣化(材料の劣化)による緊縛力の低下などによりダストカバーの開口部側が下方へと落ち込み、密封性を維持することが困難になる場合がある。その対策として、例えばダストカバーの開口部に補強環を埋め込んだもの(例えば、特許文献２参照。)、ダストカバーの開口部に補強環を埋め込むとともに開口部付近を下側から支持するバックアップリングを設けたもの(例えば、特許文献３参照。)、あるいは落ち込み防止用の凸部を設けたもの(例えば、特許文献４参照。)などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−１３７４０８号公報(第２頁、第１−２図)
【特許文献２】特開２００９−１４０６４号公報(第５−６頁、図１)
【特許文献３】登録実用新案第２５５３３４８号公報(第２−３頁、図１)
【特許文献４】実開平５−１９６３３号公報(第７−８頁、図１)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献２ないし４の各構成の場合、いずれもダストカバーのコストアップの要因となるとともに、ボールスタッドの揺動にも影響を与えるおそれがある。そして、このような課題は、車両用のボールジョイントのダストカバーだけでなく、任意の箇所に用いるボールジョイントのダストカバーに対しても同様に生じる。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、低コストで、ボールスタッドの揺動への影響を抑制しつつ、上側の落ち込みを抑制できるダストカバー及びこれを備えたボールジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載のダストカバーは、ボール部及びこのボール部に突設され相手部材に固定されるスタッド部を備えたボールスタッドの前記スタッド部と、前記ボール部を回動可能に保持するハウジングとの間に亘って軸方向を上下方向に沿わせて取り付けられる筒状のダストカバーであって、軸直方向に沿って突出し前記スタッド部の外面に先端側が圧接されるリップ部を備え、前記リップ部は、前記軸直方向に対して前記スタッド部から離れる方向に向かい上側へと所定のプラス値である第１の角度で傾斜する第１の面と、この第１の面に対して下側に位置し、前記軸直方向に対して前記スタッド部から離れる方向に向かい下側へと前記第１の角度よりも小さい所定の第２の角度で傾斜する第２の面とを有しているものである。
【０００８】
請求項２記載のダストカバーは、請求項１記載のダストカバーにおいて、第２の面の第２の角度がマイナス値に設定されているものである。
【０００９】
請求項３記載のボールジョイントは、ボール部及びこのボール部に突設され相手部材に固定されるスタッド部を備えたボールスタッドと、前記ボール部を回動可能に保持するハウジングと、前記ボールスタッドのスタッド部と前記ハウジングとの間に亘って軸方向を上下方向に沿わせて取り付けられる請求項１または２記載のダストカバーとを具備したものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のダストカバーによれば、スタッド部の揺動によって変形と戻りとを繰り返すリップ部の上側の第１の面の傾斜角度である第１の角度よりもこの第１の面に対して下側に位置する第２の面の傾斜角度である第２の角度が小さいことで、スタッド部の外面に対して第１及び第２の面により生じる下方への摩擦力よりも上方への摩擦力が小さくなり、ダストカバーの上側に、落ち込み方向と反対方向の推進力が生じるので、上側の下方への落ち込みを、別途の部材を用いることなく抑制できる。そこで、低コストで、ボールスタッドの揺動への影響を抑制しつつ、上側の落ち込みを抑制できる。
【００１１】
請求項２記載のダストカバーによれば、請求項１記載のダストカバーの効果に加えて、第２の面が第２のスタッド部から離れる方向に向かい下側へとマイナス値の第２の角度傾斜していることで、第２の面とスタッド部との間に生じる摩擦力が上方よりも下方に大きくなり、ダストカバーの上側に生じる落ち込み方向と反対方向の推進力をより大きくすることができるので、上側の下方への落ち込みを、別途の部材を用いることなくより確実に抑制できる。
【００１２】
請求項３記載のボールジョイントによれば、請求項１または２記載のダストカバーを備えることで、例えば経年劣化などによるダストカバーの上側の落ち込みを抑制して密封性を長期に亘って維持でき、信頼性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】(a)は本発明の第１の実施の形態のダストカバーの上側を拡大して示す断面図、(b)はリップ部の形状を模式的に示す説明図である。
【図２】同上ダストカバーを備えたボールジョイントを一部を切り欠いて示す側面図である。
【図３】(a)は本発明の第２の実施の形態のダストカバーの上側を拡大して示す断面図、(b)はリップ部の形状を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第１の実施の形態の構成を図１及び図２を参照して説明する。
【００１５】
図２において、11はボールジョイントを示し、このボールジョイント11は、例えば自動車などの車両に用いられるものである。このボールジョイント11は、図示しない車輪である操舵輪(前輪)側の相手部材(被取付部)としてのナックルアーム12とロアアームとを可動的に接続する、いわゆるロアボールジョイントである。そして、このボールジョイント11は、ハウジング(受け側部材)であるソケット16と、ボール側部材であるボールスタッド17と、ナックルアーム12とソケット16との間に亘って取り付けられたダストカバー18とを備えている。また、このボールジョイント11は、例えばボールスタッド17の一部を摺動(回動)可能に保持してソケット16に収容されるベアリングシートである略円筒状のボールシート19を備えていてもよい。なお、以下、図中の下側を一端側である下側、上側を他端側である上側として説明する。
【００１６】
ナックルアーム12は、例えば剛性を有する金属により形成されており、図示しないハブを介して操舵輪と連結されているとともに、図示しないタイロッドを介して操舵装置と連結されている。
【００１７】
ソケット16は、例えば(冷間)鍛造、あるいは鋳造などにより有底円筒状(有蓋円筒状)に形成された金属製である。このソケット16の内部には、収容部である内室21が区画されている。また、このソケット16の上端部には、内室21とソケット16の外部とを連通するハウジング開口部であるソケット開口部22が開口されている。さらに、このソケット16の上端側の外周部には、ダストカバー18の上端部を取り付け固定するカバー取付部23が形成されている。なお、このソケット16は、例えば円筒状に形成したハウジング本体(ソケット本体)の下端部を閉塞部材(プラグ)により閉塞することで有底円筒状としてもよいし、予め有底円筒状に形成されていてもよい。
【００１８】
ボールスタッド17は、例えば鋼鉄製などであり、球状のボール部25と、このボール部25に連結された軸状のスタッド部26とを一体に備えている。
【００１９】
ボール部25は、外周面の一部がボールシート19に潤滑剤(グリース)を介して摺動(回動)可能に保持されている。すなわち、ボール部25は、ボールシート19とともにソケット16の内室21に収容されている。
【００２０】
スタッド部26は、外部のナックルアーム12に取り付けられて荷重が加わる部分である。このスタッド部26は、ソケット16から外方(上方)へと突出している。また、このスタッド部26は、ナックルアーム12に挿通された状態でナットなどの固定部材28により固定されている。このため、このスタッド部26の先端側には、例えば固定部材28と締結される締結部としてのねじ部29が設けられている。
【００２１】
そして、ダストカバー18は、ダストシール、あるいはブーツなどとも呼ばれ、ボールスタッド17の揺動に拘らずソケット16のソケット開口部22を覆い、ソケット16あるいはボールシート19の内部への水分及び塵埃などの侵入を阻止するものである。このダストカバー18は、例えば合成樹脂やゴムなどの弾性部材により略円筒状に形成されている。また、このダストカバー18は、軸方向を上下方向に沿わせて配置されている。さらに、このダストカバー18は、本実施の形態では、軸寸法である上下寸法よりも径寸法が大きい、扁平な形状となっている。また、このダストカバー18は、上側、本実施の形態では上端側がボールスタッド17のスタッド部26の外面である外周面26a及びナックルアーム12に密着され、下側、本実施の形態では下端側がソケット16に密着される。また、このダストカバー18のナックルアーム12に対向する上端には、第１の開口部31が開口されている。さらに、このダストカバー18の下端には、第２の開口部32が開口されている。また、このダストカバー18の上下方向の中間部は、径方向に膨出する膨出部33となっている。すなわち、このダストカバー18は、釣鐘状、もしくは紡錘形状に形成されている。そして、このダストカバー18の上側、本実施の形態では上端側には、第１の取付部34が設けられている。また、このダストカバー18の下側、本実施の形態では下端側には、第２の取付部35が設けられている。さらに、このダストカバー18の上端部には、接触部36が設けられている。さらに、このダストカバー18の上側、本実施の形態では上端側には、リップ部37が設けられている。
【００２２】
第１の開口部31は、本実施の形態ではボールスタッド17のスタッド部26が挿通される開口部である。このため、本実施の形態において、この第１の開口部31は、第２の開口部32よりも開口径が小さい小径側開口部となっており、第２の開口部32が大径側開口部となっている。
【００２３】
第１の取付部34は、ナックルアーム12とソケット16とで相対的に上側に位置するものに取り付けられる。本実施の形態において、この第１の取付部34は、ボールスタッド17のスタッド部26の外周面26a及びナックルアーム12に密着される。
【００２４】
第２の取付部35は、ナックルアーム12とソケット16とで相対的に下側に位置するものに取り付けられる。本実施の形態において、この第２の取付部35は、ソケット16のカバー取付部23に嵌着される。この第２の取付部35は、例えばリング状の固定リング39によりカバー取付部23に締め付け固定されている。
【００２５】
接触部36は、ダストカバー18の上端面に位置している。すなわち、この接触部36は、本実施の形態では第１の取付部34に設けられている。この接触部36は、例えば本実施の形態ではダストカバー18の軸直方向(軸直交方向)Ｄに沿って平面状に設けられているが、例えば上方に向けて突出するリップ状に設けられていてもよい。
【００２６】
そして、リップ部37は、本実施の形態では第１の取付部34に設けられている。このリップ部37は、ダストカバー18の軸直方向Ｄに沿って突出している。すなわち、このリップ部37は、ダストカバー18の中心軸に向かって突出している。また、このリップ部37は、第１の面41と、第２の面42と、摺接面43とを備えている。なお、このリップ部37は、１段のみ設けられていてもよいし、上下に複数段設けられていてもよい。本実施の形態において、このリップ部37は、例えば上下に２段設けられている。
【００２７】
第１の面41は、図１(a)に示すように、リップ部37の上辺を構成する面である。この第１の面41は、図１(b)に示すように、ダストカバー18の軸直方向Ｄに対してスタッド部26(ダストカバー18の中心軸)から離れる方向(径方向)に向かい上側へと第１の角度αで傾斜している。
【００２８】
第２の面42は、図１(a)に示すように、リップ部37の下辺を構成する面である。すなわち、この第２の面42は、第１の面41に対して下側、本実施の形態ではソケット16側に位置している。そして、この第２の面42は、図１(b)に示すように、ダストカバー18の軸直方向Ｄに対してスタッド部26(ダストカバー18の中心軸)から離れる方向(径方向)に向かい下側へと所定の第２の角度βで傾斜している。
【００２９】
そして、リップ部37は、第１の面41の第１の角度αが所定のプラス値であり(α＞０)、第２の面42の第２の角度βが第１の角度αよりも小さい所定値に設定されている(α＞β)。本実施の形態において、第２の角度βはプラス値に設定されている(α＞β＞０)。なお、本実施の形態のようにリップ部37が上下に複数段設けられている場合には、これらのリップ部37の全て、またはいずれか１つ以上のリップ部37の第１の角度αと第２の角度βとが上記の関係を満たすものであればよい。
【００３０】
図１(a)に示す摺接面43は、ボールスタッド17のスタッド部26の外周面26aに圧接される面である。この摺接面43は、ボールスタッド17のスタッド部26の外周面26aに圧接されれば、例えば第１の面41と第２の面42との間に連続する円筒面でもよいし、第１の面41及び第２の面42と連続する位置からスタッド部26の外周面26aに向かって断面円弧状に突出する形状などでもよい。
【００３１】
また、図２に示すボールシート19は、例えば耐摩耗性に優れる合成樹脂製などにより略円筒状に形成され、ソケット16の内室21に嵌着保持されて収容されている。このボールシート19の内部には、ボール部25を回動可能に保持する球面状の摺接面部45が形成されている。
【００３２】
次に、上記第１の実施の形態の組み立て動作を、図面を参照して説明する。
【００３３】
まず、図示しない成形型(金型)を用いて予め射出成形により形成したボールシート19の内部に別途成形したボール部25を圧入する。スタッド部26については、ボール部25と一体に成形してもよいし、後からボール部25に溶接などにより連結してもよい。そして、鍛造あるいは鋳造により別途形成したソケット16の内室21に対して、ボール部25を保持したボールシート19を圧入する。
【００３４】
この後、ダストカバー18をボールスタッド17のスタッド部26に対して挿通し、このダストカバー18の下端側の第２の取付部35を固定リング39によってカバー取付部23に締め付け固定するとともに、ダストカバー18の上側の第１の取付部34をボールスタッド17のスタッド部26の外周面26aに固定することにより、ボールジョイント11を完成する。
【００３５】
この状態で、ダストカバー18は軸方向に圧縮されることで軸方向の弾性力によって第１の取付部34の接触部36がナックルアーム12の下面に圧接されるとともに、第１及び第２の取付部34，35がそれぞれ軸直方向Ｄに拡開されることで軸直方向Ｄの弾性力によって第１の取付部34のリップ部37の先端側の摺接面43がボールスタッド17のスタッド部26の外周面26aに圧接され、第２の取付部35がソケット16のカバー取付部23に圧接保持される。
【００３６】
このように形成したボールジョイント11は、車体側からの荷重がボールスタッド17に加わると、ボールシート19の摺接面部45に保持されたボール部25が円滑に回動(摺動)することでボールスタッド17が前後左右方向に揺動する。ダストカバー18は、リップ部37がスタッド部26の外周面26aに圧接されていることにより、スタッド部26の揺動によって変形(撓み)と戻り(伸び)とを繰り返す。例えば、図１(a)において、ボールスタッド17が左方向に揺動した場合、スタッド部26の外周面26aに追従して変形するリップ部37では第１の面41側が外周面26aと摺接して摩擦力を生じさせ、ボールスタッド17が右方向に揺動した場合、スタッド部26の外周面26aに追従して変形するリップ部37では第２の面42側が外周面26aと摺接して摩擦力を生じさせる。このとき、リップ部37の第１の面41と第２の面42との傾斜が異なることにより、リップ部37の変形時と戻り時とでスタッド部26の外周面26aに対して生じる摩擦力が異なる。
【００３７】
具体的に、本実施の形態では、リップ部37の上側に位置する第１の面41の傾斜角度である第１の角度αよりも第１の面41に対して下側に位置する第２の面42の傾斜角度である第２の角度βが小さいことで、スタッド部26の外周面26aに対して第１及び第２の面41，42により生じる、下方に向かう摩擦力よりも上方に向かう摩擦力が小さくなる。このため、ダストカバー18の上側(上端側)には、上方に向かう、換言すれば落ち込み方向と反対方向の推進力が生じるので、上側(上端側)の下方への落ち込みを、別途の補強環などの部材を用いることなく抑制できる。したがって、低コストで、ボールスタッド17の揺動への影響を抑制しつつ、上側(上端側)の落ち込みを抑制できる。
【００３８】
しかも、リップ部37がダストカバー18の上側(上端側)に位置しているため、外部からダストカバー18の内部へと侵入しようとする水分がダストカバー18の上部に溜まりにくく、内部へと水分をより侵入させにくくでき、密閉性を確保できる。
【００３９】
この結果、経年劣化(材料の劣化)などによるダストカバー18の上側である上端側(接触部36)のナックルアーム12からの離れを抑制でき、密封性を長期に亘って維持可能な、信頼性を確保したボールジョイント11を提供できる。
【００４０】
なお、上記第１の実施の形態において、第２の面42の第２の角度βは０以下に設定されていてもよい(α＞０≧β)。より好ましくは、第２の面42の第２の角度βは図３(a)及び図３(b)に示す第２の実施の形態のように、マイナス値に設定されていてもよい(α＞０＞β)。すなわち、第２の面42は、スタッド部26(ダストカバー18の中心軸)から離れる方向に向かい下側へと０またはマイナス値の角度傾斜、換言すれば軸直方向Ｄと略平行または軸直方向Ｄに対して上側へと傾斜するように形成されていてもよい。この場合には、スタッド部26の外周面26aに対して第２の面42により生じる摩擦力が上方よりも下方に大きくなることにより、ダストカバー18の上側(上端側)に生じる落ち込み方向と反対方向の推進力をより大きくすることができるので、上側(上端側)の下方への落ち込みを、別途の補強環などの部材を用いることなくより確実に抑制できる。
【００４１】
なお、上記各実施の形態においては、ソケット16を下側、相手部材(ナックルアーム12)に接続されるスタッド部26を上側としてボールジョイント11を配置する構成としたが、ソケット16を上側、スタッド部26を下側としてボールジョイント11を配置する構成としてもよい。この場合には、例えばダストカバー18の上側(上端側)に位置する第２の取付部35にリップ部37及び接触部36を設け、リップ部37の先端側をボールスタッド17のスタッド部26の外周面26aに圧接するとともに接触部36をソケット16の下端部に対して下方から圧接するように構成することで、上記の各実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００４２】
したがって、上記各実施の形態のボールジョイント11は、車両の懸架装置だけでなく、操舵装置など、ダストカバー18の軸方向を上下方向に沿わせて配置するその他任意の装置に適宜用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、例えば自動車などの車両の懸架装置などに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４４】
11    ボールジョイント
12    相手部材としてのナックルアーム
16    ハウジングであるソケット
17    ボールスタッド
18    ダストカバー
25    ボール部
26    スタッド部
26a   外面である外周面
37    リップ部
41    第１の面
42    第２の面
Ｄ    軸直方向
α    第１の角度
β    第２の角度
【図１】
2018025202.tif 000003
【図２】
2018025202.tif 000004
【図３】
2018025202.tif 000005