(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタッド部の下端に球頭部を設け、上端側が組み付け対象に締結されるボールスタッドと、
前記球頭部を回動可能に収容し、上端に前記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、前記ソケットに装着する大径開口部及び当該小径開口部と当該大径開口部とを繋ぐ膜部を設けた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面に径方向の微小隙間を有して嵌合するガイド部と、
前記小径開口部の内周部で前記ガイド部の下方に、前記スタッド部の外周面に径方向の締め代により密接するシール部と、
前記小径開口部の上面全周に、斜め上方外側へ向かって漏斗状に突出したダストリップ部と、
前記小径開口部の内部に、下端側を少なくとも前記シール部の下端面まで延伸させた筒状部及び当該筒状部の上端側に径方向内向きに突出して内周面が前記ガイド部に臨む鍔状部を有する補強環と、
を設け、
前記ボールスタッドは、前記スタッド部の外周面下方に、外径を前記補強環の鍔状部内径以上且つ前記補強環の筒状部内径未満とし、且つ、外周面を前記スタッド部の中心軸と略平行とした鍔部を設け、
前記ダストカバーは、前記シール部の下方に、当該シール部の内径より大径の内径部が前記ボールスタッドの鍔部の外周面と弾性接触する補助突起部を設け、
前記ダストカバーのシール部の下端面を、前記スタッド部の鍔部に当接して係合させることで、前記組み付け対象に前記ダストリップ部を弾性的に密着させることを特徴とするボールジョイント。
【請求項２】
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、前記小径開口部の中心と前記大径開口部の中心を結ぶ中心軸を通る任意の断面で、前記シール部の下端面と前記補強環の筒状部の内周面との交点を第１基準点、前記補強環の鍔状部の内周面の下端を第２基準点とし、当該第１基準点から第２基準点に向かう第１基準線と前記中心軸との交差角度が４５度以下であることを特徴とするボールジョイント。
【請求項３】
請求項１又は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、前記ダストリップ部が、前記小径開口部の上面の、前記補強環の筒状部の内周面から前記補強環の外周面までの範囲から突出したことを特徴とするボールジョイント。
【請求項４】
請求項３記載のボールジョイントにおいて、前記ダストカバーは、前記小径開口部の中心と前記大径開口部の中心を結ぶ中心軸を通る任意の断面で、前記シール部の下端面と前記スタッド部の外周面との交点を第３基準点、前記小径開口部の上面と前記ダストリップ部の内周面との交点を第４基準点とし、前記ダストリップ部の内周面が、当該第３基準点から第４基準点に向かう第２基準線より外側に位置することを特徴とするボールジョイント。
【請求項５】
請求項３記載のボールジョイントにおいて、前記ダストカバーは、前記膜部の外表面が、前記補強環の外周面又は当該外周面が臨む前記小径開口部の外周面に繋がれたことを特徴とするボールジョイント。
【請求項６】
請求項２記載のボールジョイントにおいて、
前記ボールスタッドは、前記鍔部に、前記スタッド部の中心軸を通る任意の断面で、前記スタッド部の外周面の下端を起点とし、当該起点から当該鍔部の外周面まで、外径が拡大する拡径部を設け、
前記ダストカバーは、前記補助突起部が前記拡径部に接触することなく前記ボールスタッドの鍔部の外周面と弾性接触することを特徴とするボールジョイント。
【請求項７】
請求項６記載のボールジョイントにおいて、前記ボールスタッドは、前記スタッド部の中心軸を通る任意の断面で、前記拡径部の外周面と前記補強環の鍔状部の内周面の延長線との交点を第５基準点、当該第５基準点を通り前記第１基準線に平行な線を第３基準線とし、前記拡径部の少なくとも一部が、当該第３基準線より外側に位置することを特徴とするボールジョイント。
【請求項８】
請求項１又は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、前記小径開口部の上面の、前記補強環の筒状部の内周面よりも内側の範囲から上方に突出し、前記ダストリップ部より低い高さの上面小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９】
請求項１又は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、前記補強環の下端部を、前記補助突起部の背後まで延伸させたことを特徴とするボールジョイント。
【請求項１０】
請求項１又は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、前記小径開口部の内周部で前記ガイド部の上方且つ前記補強環の鍔状部の上方に、当該ガイド部の内周面より内側に突出した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１１】
請求項１又は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、前記補強環に、前記鍔状部の内周面の上下を連通する溝部、前記外周面の上下を連通する溝部及び前記筒状部の下端面の内外を連通する溝部の少なくとも何れか１つを設け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、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。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のサスペンション機構やステアリング機構等に使用されるボールジョイントには、防塵及び防水用にゴム等の弾性体で形成されたダストカバーを装着するが、このようなダストカバーとしては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１のダストカバー１は、ゴム状弾性体からなり、ボールスタッド４１の外周面４１ａ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２で形成され、小径開口部には補強環２１が埋設されている。
【０００４】
補強環２１には、筒状本体２２の内周側にボールスタッド４１の外周面４１ａに対して径方向の遊びを持たない寸法の鍔部２３が設けられ、鍔部２３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４１の外周面４１ａに密接するゴム状弾性体の内周シール突起６が設けられている。
【０００５】
また、特許文献２のダストカバー６は、内部に硬質材製の補強環９を一体に形成した小径開口部７を、ボールスタッド１の軸４に装着されたリテーナ４１のフランジ部４１２とナックル５の下面との間に挟まれるように保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４０６４号公報
【特許文献２】特開２０１５−７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
そのため、特許文献1に記載された構造では、小径開口部の円周上の一部分に膜部２からの張力が作用して、小径開口部がボールスタッド４１の外周面４１ａ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２１の鍔部２３よりも上方に位置する内周シール突起６は、張力が作用した側がボールスタッド４１の外周面４１ａから離れる方向に大きく変位するため、内周シール突起６の密接を維持できなくなる。
【０００９】
また、膜部２からの張力がさらに増大すると、ボールスタッド４１の外周面４１ａに対して遊びを持たないように設定された補強環２１の鍔部２３の内周面２３ａがこじられてボールスタッド４１に固着するため、ボールスタッド４１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４１と共に小径開口部も回転してしまい、膜部２が過大に捩じられ、最悪の場合は破損する。
【００１０】
また、特許文献２に記載された構造では、補強環９の下端側９１２がリテーナ４１のフランジ部４１２に当接し、上端側９２に対応した位置にダストリップ７１（本発明の「上面小突起部」に対応する）が有るため、ダストリップ７１の圧縮剛性が高くなり、僅かな圧縮代でも大きな圧縮力が発生する。
【００１１】
ダストリップ７１の圧縮力が大きくなると、ボールスタッド１の摺動と共に小径開口部７も回転してしまうため、ダストリップ７１の圧縮代は小さくせざるを得ず、また、ダストリップ７１の外側に設けられている突起（本発明の「ダストリップ部」に対応する）は補強環９よりも外側に位置しているため、膜部によって小径開口部７が引っ張られた場合は、この突起が口開きして内側のダストリップ７１との間に泥水等の異物が侵入してしまう。
【００１２】
また、ダストリップ７１の圧縮剛性が高いと、ダストリップ７１の僅かな摩耗や熱ヘタリ等の経時変化に対し圧縮力は大幅に減少するが、ダストリップ７１はナックル５に対し摺動するため、泥水等の異物の介在により摩耗は促進される。
【００１３】
僅かな摩耗でダストリップ７１はナックル５との接触面圧が低下してシール性は低下し、それにより、ダストリップ７１よりも内側への泥水や砂塵等の異物侵入を許し、シールリップ７２（本発明の「シール部」に対応する）のシール環境が悪化するため、最終的にダストカバー６のシール性が低下する。
【００１４】
従って、特許文献1及び特許文献２に記載されたような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。
【００１５】
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安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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、上端側が組み付け対象に締結されるボールスタッドと、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、ソケットに装着する大径開口部及び当該小径開口部と当該大径開口部とを繋ぐ膜部を設けた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。
【００１７】
［ダストカバーの位置規制構造］
このようなボールジョイントにおいて、ダストカバーは、小径開口部の内周部に、スタッド部の外周面に径方向の微小隙間を有して嵌合するガイド部と、小径開口部の内周部でガイド部の下方に、スタッド部の外周面に径方向の締め代により密接するシール部と、小径開口部の上面全周に、斜め上方外側へ向かって漏斗状に突出したダストリップ部と、小径開口部の内部に、下端側を少なくともシール部の下端面まで延伸させた筒状部及び当該筒状部の上端側に径方向内向きに突出して内周面がガイド部に臨む鍔状部を有する補強環とを設け、ボールスタッドは、スタッド部の外周面下方に、外径（Ｄ３）を補強環の鍔状部内径（Ｄ１）以上且つ補強環の筒状部内径（Ｄ２）未満とし、且つ、外周面をスタッド部の中心軸と略平行とした鍔部を設け、ダストカバーは、シール部の下方に、当該シール部の内径より大径の内径部がボールスタッドの鍔部の外周面と弾性接触する補助突起部を設け、ダストカバーのシール部の下端面を、スタッド部の鍔部に当接して係合させることで、組み付け対象にダストリップ部を弾性的に密着させることを特徴とする。
【００１８】
［ダストカバーの小径開口部形状］
ここで、ダストカバーは、小径開口部の中心と大径開口部の中心を結ぶ中心軸（Ｃ１）を通る任意の断面で、シール部の下端面（Ｓ１）と補強環の筒状部の内周面（Ｓ３）との交点を第１基準点（Ｐ１）、補強環の鍔状部の内周面（Ｓ４）の下端を第２基準点（Ｐ２）とし、当該第１基準点（Ｐ１）から第２基準点（Ｐ２）に向かう第１基準線（Ｌ１）と中心軸（Ｃ１）との交差角度（θ１）が４５度以下である。
【００１９】
［ダストカバーのダストリップ部］
また、ダストカバーは、ダストリップ部が、小径開口部の上面（Ｓ２）の、補強環の筒状部の内周面（Ｓ３）から補強環の外周面（Ｓ５）までの範囲（Ｅ１）から突出する。
【００２０】
更に、ダストカバーは、小径開口部の中心と大径開口部の中心を結ぶ中心軸（Ｃ１）を通る任意の断面で、シール部の下端面（Ｓ１）とスタッド部の外周面（Ｓ６）との交点を第３基準点（Ｐ３）、小径開口部の上面（Ｓ２）とダストリップ部の内周面（Ｓ７）との交点を第４基準点（Ｐ４）とし、ダストリップ部の内周面（Ｓ７）が、当該第３基準点から第４基準点に向かう第２基準線（Ｌ２）より外側に位置する。
【００２１】
［ダストカバーの膜部形状］
また、ダストカバーは、膜部の外表面（Ｓ８）が、補強環の外周面（Ｓ５）又は当該外周面（Ｓ５）が臨む小径開口部の外周面（Ｓ９）に繋がれている。
【００２２】
［ボールスタッドの拡径部］
ボールスタッドは、鍔部に、スタッド部の中心軸（Ｃ２）を通る任意の断面で、スタッド部の外周面（Ｓ６）の下端を起点とし、当該起点から当該鍔部の外周面（Ｓ１０）まで、外径が拡大する拡径部を設け、
ダストカバーは、補助突起部が拡径部に接触することなくボールスタッドの鍔部の外周面と弾性接触する。
【００２３】
ここで、ボールスタッドは、スタッド部の中心軸（Ｃ２）を通る任意の断面で、拡径部の表面と補強環の鍔状部の内周面（Ｓ４）の延長線との交点を第５基準点（Ｐ５）、当該第５基準点（Ｐ５）を通り第１基準線（Ｌ１）に平行な線を第３基準線（Ｌ３）とし、拡径部の少なくとも一部が、当該第３基準線（Ｌ３）より外側に位置する。
【００２４】
［ダストカバーの上面小突起部］
また、ダストカバーは、小径開口部の上面（Ｓ２）の、補強環の筒状部の内周面（Ｓ３）よりも内側の範囲（Ｅ２）から上方に突出し、ダストリップ部より低い高さの上面小突起部を設ける。
【００２５】
［ダストカバーの補強環］
また、ダストカバーは、補強環の下端部を、補助突起部の背後まで延伸させる。
【００２６】
［ダストカバーの内周突起部］
また、ダストカバーは、小径開口部の内周部でガイド部の上方且つ補強環の鍔状部の上方に、当該ガイド部の内周面（Ｓ１１）より内側に突出した内周突起部を設ける。
【００２７】
［補強環の溝部］
また、ダストカバーは、補強環に、鍔状部の内周面（Ｓ４）の上下を連通する溝部、外周面（Ｓ５）の上下を連通する溝部及び筒状部の下端面の内外を連通する溝部の少なくとも何れか１つを設ける。
【発明の効果】
【００２８】
［ダストカバーの位置規制構造による効果］
本発明のボールジョイントによれば、ダストカバーが、高剛性体である補強環の鍔状部が臨むガイド部で、ボールスタッドのスタッド部に対する小径開口部の径方向位置を規制し、シール部の下端面（Ｓ１）でスタッド部に対する小径開口部の軸方向位置を規制することで、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、更に、径方向及び軸方向の両規制部位の間にシール部を設けることで、小径開口部の傾き角度に対するシール部の口開き方向の変位量を抑制できるため、シール部の密接を維持することができる。
【００２９】
また、スタッド部の外周面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、シール部の下端面（Ｓ１）でスタッド部に対する小径開口部の軸方向を規制する（ダストリップ部の圧縮力を受ける）ことで、補強環の下端面を軸方向位置の規制に用いた場合に比べ、ダストリップ部の圧縮剛性を低下させることができる。
【００３０】
従って、ボールスタッドのスタッド部にリテーナを設けることなく、スタッド部から一体的に鍔部を形成することでダストカバーの良好なシール性を維持できるため、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安価に提供することができる。
【００３１】
［ダストカバーの小径開口部形状による効果］
第１基準線（Ｌ１）と補強環に囲まれる小径開口部の部位は、補強環の鍔状部と筒状部による拘束が強いため、第１基準線（Ｌ１）とダストカバーの中心軸（Ｃ１）との交差角度（θ１）を４５度以下にすることで、小径開口部の上下方向圧縮力に対し、第１基準線（Ｌ１）よりも内側となるシール部の材料弾性を効率的に利用して、ダストリップ部の圧縮合成を効率よく低下させることができる。
【００３２】
［ダストカバーのダストリップ部による効果］
ダストリップ部を、小径開口部の上面（Ｓ２）の、補強環の筒状部の内周面（Ｓ３）から補強環の外周面（Ｓ５）までの範囲（Ｅ１）から突出させ、ダストリップ部の内周面（Ｓ７）を、第２基準線（Ｌ２）より外側に設けたことで、小径開口部がボールスタッドの鍔部に係合した際に、ダストリップ部に作用する反力の方向よりもナックルアーム下面からダストリップ部に作用する押力の作用点を外側に位置させることができ、座屈や捲くれ込み等の不安定な挙動を発生させずに、ナックルアーム下面の位置に応じてダストリップ部を滑らかに外側に変形させることができる。
【００３３】
従って、ダストリップが安定した密接力を出すことで、ダストリップ部は良好なシール性能を発揮できると共に、シール部の下端部に作用する押力も安定するため、シール部のシール性能を悪化させることがない。
【００３４】
［ダストカバーの膜部形状による効果］
ダストリップ部を、小径開口部の上面（Ｓ２）の、補強環の筒状部の内周面（Ｓ３）から補強環の外周面（Ｓ５）までの範囲（Ｅ１）から突出させ、膜部の外表面の（Ｓ８）を、補強環の外周面（Ｓ５）又は当該外周面（Ｓ５）が臨む小径開ロ部の外周面（Ｓ９）に繋ぎ、小径開口部のダストリップ部と膜部との間にゴム等の弾性部材よりも高剛性である補強環の一部を介在させていることで、小径開口部が膜部に引っ張られても膜部が直接的にダストリップ部を引っ張ることを防止し、ダストリップ部の口開きを防止できる。
【００３５】
［ボールスタッドの拡径部による効果］
ボールスタッドの鍔部に、スタッド部の外周面（Ｓ６）の下端を起点とし、当該起点から当該鍔部の外周面（Ｓ１０）まで、外径が拡大する拡径部を設けたことで、ダストリップ部の圧縮代増加による圧縮力の急激な増加を抑えることができると共に、シール部の下端面（Ｓ１）に押力の径方向成分を作用させることができるため、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より小さく抑制することができる。
【００３６】
すなわち、シール部の下端面（Ｓ１）に芯出し方向の力を作用させるため、小径開口部の傾き抑制に対して効果がある。
【００３７】
また、拡径部の少なくとも一部を、第３基準線（Ｌ３）より外側に張り出させたことで、小径開口部の下方への移動を抑制するために必要な押力を発生させることができると共に、小径開口部とボールスタッドの鍔部との接触面積、すなわち、シール部の下端面（Ｓ１）が鍔部に押し付けられて接触している面積を小さく抑えることができ、接触部の摺動抵抗を小さくできるため、小径開口部の摺動自在性を確保できる。
【００３８】
［ダストカバーの上面小突起部による効果］
弾性を有した上面小突起部を、小径開口部の上面（Ｓ２）の、補強環の筒状部の内周面（Ｓ３）よりも内側の範囲（Ｅ２）から上方に突出させたことで、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、小径開口部の傾きをより小さい角度に押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。
【００３９】
また、小径開口部をナックルアーム下面で押して所定の位置に組み付ける際に、上面小突起部がナックルアームと当接することで、小径開口部の内周面の上端側がナックルアームとスタッド部との嵌合部に噛み込んでしまうことを防止できるため、小径開口部を適正な位置に容易に組み付けることができる。
【００４０】
［ダストカバーの補助突起部による効果］
シール部よりも下方に補助突起部を設けたことで、径方向の弾性力を作用させることができ、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より小さく抑制できる。
【００４１】
［ダストカバーの内周突起部による効果］
弾性を有した内周突起部を、ガイド部の上方で補強環の鍔状部の上方に設けたことで、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。
【００４２】
［補強環の溝部による効果］
更に、補強環の鍔状部の内周面、外周面及び筒状部の下端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できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るボールジョイントの実施形態の構成を示す説明図
【図２】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
【図３】図２のダストカバーの小径開口部を詳細に示す断面図
【図４】図３の補強環を詳細に示す説明図
【図５】図３の上面小突起部の詳細を示す説明図
【図６】ダストカバーの小径開口部及びボールスタッドの鍔部の形状を定義する説明図
【図７】従来例に対する本発明の効果を示す説明図
【図８】ダストカバーの小径開口部の他の実施形態を示す断面図
【図９】ボールスタッドの鍔部の他の実施形態を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に、本発明に係るボールジョイントの実施形態について、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、本発明に係るボールジョイントを天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。
【００４５】
図１は、本発明に係るボールジョイントの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３２、ソケット３４、プラグ３８、ダストカバー４０、クランプ８０で構成され、組み付け対象のナックルアーム８２にナット８４で固定されている。
【００４６】
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３２を介してソケット３４に組み込み、プラグ３８をカシメ成形で閉塞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３４の間には、開口部３６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４０を装着している。
【００４７】
図２は、図１のダストカバー４０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４０の断面、図２（Ｂ）はボールスタッド１２を示している。
【００４８】
図２（Ａ）において、ゴム等の弾性材で中心軸Ｃ１に軸対称に形成されたダストカバー４０は、膜部４２の上端に小径開口部４４、下端には大径開口部７４を有し、小径開口部４４には合成樹脂や金属等の高剛性体で形成された補強環６２を埋め込み、大径開口部７４にはクランプ８０を装着するクランプ溝７８を備えた周縁部７６が設けられている。
【００４９】
図２（Ｂ）において、金属等の剛性材で中心軸Ｃ２に軸対称に形成されたボールスタッド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２４、ネジ部３０を設けている。また、軸部２４には、鍔部２０側に外周面２６、ネジ部３０側にテーパ面２８が形成されている。
【００５０】
本実施形態においては、大径開口部７４の周縁部７６をソケット３４の外周上部に設けられた溝に嵌め、クランプ溝７８に金属製のクランプ８０を嵌めて、ダストカバー４０をソケット３４に固定しているが、ダストカバー４０のソケット３４側への取り付けは他の形態でも構わない。
【００５１】
ダストカバー４０のボールスタッド１２側への取り付けは、ソケット３４に固定されたダストカバー４０をボールスタッド１２と共にナックルアーム８２に組み付け、ナット８４でネジ部３０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４４の内周部を軸部２４の外周面２６に嵌め合わせ、小径開口部４４の軸方向を鍔部２０とナックルアーム８２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。
【００５２】
また、ネジ部３０を、組み付け対象の部品としてナックルアーム８２にナット８４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４０の未装着時の形状は、図２（Ａ）に示す形状に限定されるものではなく他の形状、例えば、蛇腹状等でも構わない。
【００５３】
図３は、図２のダストカバー４０の小径開口部４４を詳細に示す断面図であり、図２（Ａ）に示す小径開口部４４の右側部分を拡大している。
【００５４】
図３において、小径開口部４４は、内周部４６側にガイド部４８、シール部５０及び内周突起部５６、上端側にダストリップ部５２及び上面小突起部５４を設け、内部には補強環６２を埋設している。
【００５５】
本実施形態では、シール部５０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、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。
【００５６】
補強環６２には、筒状部６４と鍔状部６６が形成され、本実施形態では、鍔状部６６の内周面は、ダストカバー４０を形成するゴム等の弾性材から露出させずにガイド部４８の内周面に臨む位置に配置し、筒状部６４の下端面は、ダストカバー４０を形成するゴム等の弾性材から露出させている。
【００５７】
ガイド部４８は、ボールスタッド１２の軸部２４の外周面２６に径方向の微小隙間（図６のＡ２）を有して嵌合し、シール部５０は、径方向の締め代（図６のＡ１）により軸部２４の外周面２６に密接して小径開口部４４のシール性を確保し、下端面をボールスタッド１２の鍔部２０に当接して係合している。
【００５８】
また、ダストリップ部５２は、弾性によりナックルアーム８２の下面に密接して小径開口部４４のシール性を補強し、上面小突起部５４は、弾性によりナックルアーム８２の下面に密接して小径開口部４４の傾きをより小さい角度に押え、内周突起部５６は、スタッド部１４に対する小径開口部４４の摺動自在性を保ちつつ、小径開口部４４が傾くことに抗する力を増大させている。
【００５９】
内周突起部５６を設けた場合、小径開口部４４が膜部４２に引っ張られる力が、内周突起部５６がない場合と同等であっても、小径開口部４４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４０のシール耐久性を向上させることができる。
【００６０】
なお、本実施形態においては、上面小突起部５４及び内周突起部５６を設けているが、これらを設定しない場合もある（後述）。また、ダストカバー４０の上端側には、ダストカバー４０の成形時に金型内で補強環６２を保持するための位置決めピンの痕跡が、補強環６２の上方向に複数のピン穴６０となって残っているが、このピン穴６０は、機能上特に必要なものではない。
【００６１】
このように、高剛性体の補強環６２を内部に有するガイド部４８とシール部５０の下端面との両部位で、スタッド部１４に対する小径開口部４４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４４が膜部４２に引っ張られても小径開口部４４の傾きを抑制できるため、シール部５０の密接を維持することができ、また、軸部２４の外周面２６とガイド部４８とに微小隙間を設けたことで、ガイド部４８がこじられることを防止できる。
【００６２】
また、シール部５０をガイド部４８よりも下方に設けたことで、ガイド部４８とシール部５０の下端面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４８の微小隙間に対する小径開口部４４の傾きをより小さく抑えることができる。
【００６３】
更に、シール部５０がガイド部４８よりも上方にある場合、例えば、特許文献１に記載されているものと比べ、小径開口部４４の傾きに対するシール部５０の径方向変位をより小さく抑えることができる。
【００６４】
次に、スタッド部１４とガイド部４８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３４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が中心軸Ｃ２回りに回転する動作を意味する。
【００６５】
ダストカバー４０は、小径開口部４４をボールスタッド１２に、大径開口部７４をソケット３４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４０の膜部４２の捩れ破損を防ぐには、小径開口部４４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。
【００６６】
従って、膜部４２の捩れ破損の防止には、高剛性の補強環６２が近接するガイド部４８と、軸部２４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４８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５０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４４の摺動自在性は確保できる。
【００６７】
図４は、図３の補強環６２を詳細に示す説明図であり、図４（Ａ）は補強環６２の上側平面、図４（Ｂ）は半断面、図４（Ｃ）は下側平面を示している。
【００６８】
補強環６２は、合成樹脂や金属、例えばプラスチックモールドやアルミダイカスト等で、筒状部６４と鍔状部６６が形成され、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、筒状部６４の下端部と鍔状部６６の内周面及び外周面には、ダストカバー４０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６８、軸方向内周溝７０及び軸方向外周溝７２が各々複数設けられている。
【００６９】
図５は、図３の上面小突起部５４の詳細を示す説明図であり、図５（Ａ）は、上面小突起部を円周方向に連続する一条の峰状に形成した例、図５（Ｂ）は、円周上に点在する複数の突起状に形成した例を示している。
【００７０】
図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、上面小突起部５４Ａ及び５４Ｂの突出方向の高さをダストリップ部５２よりも低くすることで、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ることができる。
【００７１】
上面小突起部を、図５（Ｂ）のように複数の突起状とした場合は、図５（Ａ）のように一条の峰状とした場合に比べてナックルアーム８２の下面との摺動抵抗を低減できる。また、上面小突起部を峰状とする場合は、同心円状に複数条設けてもよく、更に、複数条設ける場合は、各々のサイズを異ならせても構わない。
【００７２】
図６は、ダストカバー４０の小径開口部４４及びボールスタッド１２の鍔部２０の形状を定義する説明図であり、ダストカバー４０の未装着状態を、小径開口部４４の中心と大径開口部７４の中心を結ぶダストカバー４０の中心軸Ｃ１とボールスタッド１２の中心軸Ｃ２とを一致させてボールジョイント１０の中心軸ＣＬとして図示している。
【００７３】
図６に示すように、ダストカバー４０は、小径開口部４４の内周部４６に、ボールスタッド１２の軸部２４の外周面２６に径方向の微小隙間Ａ２を有して嵌合するガイド部４８と、小径開口部４４の内周部４６でガイド部４８の下方に、軸部２４の外周面２６に径方向の締め代Ａ１により密接するシール部５０と、小径開口部４４の上面Ｓ２全周に、斜め上方外側へ向かって漏斗状に突出したダストリップ部５２と、小径開口部４４の内部に、下端側を少なくともシール部５０の下端面Ｓ１まで延伸させた筒状部６４及び筒状部６４の上端側に径方向内向きに突出して内周面がガイド部４８に臨む鍔状部６６を有する補強環６２と、を設ける。
【００７４】
また、ボールスタッド１２は、軸部２４の外周面２６下方に、外径Ｄ３を補強環６２の鍔状部６６内径Ｄ１以上、且つ補強環６２の筒状部６４内径Ｄ２未満とした鍔部２０を設けている。
【００７５】
これにより、ダストカバー４０のシール部５０の下端面Ｓ１を、ボールスタッド１２の鍔部２０に当接して係合させることにより、ナックルアーム８２に組み付けた際にダストリップ部５２をナックルアーム８２の下面に弾性的に密着させることができる。
【００７６】
ここで、ダストカバー４０は、中心軸ＣＬを通る任意の断面（図示している断面）で、シール部５０の下端面Ｓ１と補強環６２の筒状部６４の内周面Ｓ３との交点を第１基準点Ｐ１、補強環６２の鍔状部６６の内周面Ｓ４の下端を第２基準点Ｐ２とし、第１基準点Ｐ１から第２基準点Ｐ２に向かう第１基準線Ｌ１と中心軸ＣＬとの交差角度θ１を４５度以下とする。
【００７７】
また、ダストカバー４０は、ダストリップ部５２を、小径開口部４４の上面Ｓ２の補強環６２の筒状部６４の内周面Ｓ３から補強環６２の外周面Ｓ５までの範囲Ｅ１から突出させる。
【００７８】
更に、シール部５０の下端面Ｓ１とボールスタッド１２の軸部２４の外周面２６の延長線Ｓ６との交点を第３基準点Ｐ３、小径開口部４４の上面Ｓ２とダストリップ部５２の内周面Ｓ７との交点を第４基準点Ｐ４とし、ダストリップ部５２の内周面Ｓ７を、第３基準点から第４基準点に向かう第２基準線Ｌ２より外側に位置させる。
【００７９】
また、ダストカバー４０は、膜部４２の外表面Ｓ８を、補強環６２の外周面Ｓ５が臨む小径開ロ部４４の外周面Ｓ９に繋ぐ。
【００８０】
ボールスタッド１２は、鍔部２０に、軸部２４の外周面２６の下端を起点とし、当該起点から鍔部２０の外径Ｄ３（外周面Ｓ１０）まで、外径が拡大する拡径部２２を設ける。
【００８１】
ここで、拡径部２２の表面と補強環６２の鍔状部６６の内周面Ｓ４の延長線との交点を第５基準点Ｐ５、第５基準点Ｐ５を通り第１基準線Ｌ１に平行な線を第３基準線Ｌ３とし、拡径部２２の少なくとも一部を、第３基準線Ｌ３より外側に位置させる。
【００８２】
また、ダストカバー４０は、上面小突起部５４を小径開口部４４の上面Ｓ２の、補強環６２の筒状部６４の内周面Ｓ３よりも内側の範囲Ｅ２から上方に突出させ、内周突起部５６を小径開口部４４の内周部４６でガイド部４８の上方且つ補強環６２の鍔状部６６の上方に、ガイド部４８の内周面より内側に突出させる。
【００８３】
図７は、従来例に対する本発明の効果を示す説明図であり、図７（Ａ）は、ダストカバーをボールスタッドに挿入し、ダストリップ部をナックルアーム下面で下方に圧縮したときの圧縮ストロークを「ダストリップ部圧縮代：Ｈ」、ダストリップ部からの反力を「ダストリップ部圧縮力：Ｆ」としてこの両者の関係をグラフ化し、従来例と本発明との、小径開口部の下方の支持方法の違いによる差異を比較している。
【００８４】
また、図７（Ｂ）は、その際のボールスタッド、ダストカバーの小径開口部及びナックルアームの関係を、左側に従来例、右側に本発明を図示している。ここで、左側の従来例は、先に参照した特許文献２に記載されているものに相当し、補強環の下端部がボールスタッドに装着されたリテーナのフランジ部に当接する構造となっている。
【００８５】
本発明においては、図６に示したように、ボールスタッドの鍔部の外径を補強環の鍔状部内径以上且つ補強環の筒状部内径未満としたことで、小径開口部の上下方向位置を規制する部位を、シール部の第１基準線の下側に限定することができ、ダストカバーに材質的な経時劣化が発生しても良好な圧縮剛性特性を発揮できる。
【００８６】
図７（Ａ）は、ダストカバーの小径開口部を上下方向に確実に保持した上で、ダストリップ部の所定の圧縮力を得る場合に、ダストリップ部の圧縮代Ｈの許容幅（ΔＨ）を従来
例に比べて大きくとることができること、すなわち、所定のΔＦにおいて、「ΔＨｃ（従
来例）＜ΔＨｅ（本発明）」であること示している。
【００８７】
ボールジョイントをナックルアームに組み込む際に、ダストカバーのダストリップ部はナックルアーム下面で圧縮され、ボールスタッドは、軸部のテーパ面をナックルアームのテーパ穴に嵌合させてナットで固定する。従って、両テーパ面の加工精度や締結トルクの管理幅等の影響により、ボールスタッドに対するナックルアーム下面の上下方向位置にバラツキが発生する。
【００８８】
ダストカバーのダストリップ部に要求されるシール性から、ダストリップ部における圧縮力の必要下限値が決まり、ダストカバーの膜部の捩れ耐性から圧縮力の許容上限値が決まるため、ダストリップ部の圧縮力のバラツキは、これらの上下限値内に収まる幅としなければならないが、ダストカバーの小径開口部の下方への移動を特定の位置に規制している従来例のように、ダストリップ部の圧縮剛性が高い場合は、ダストリップ部の許容圧縮力幅に対する許容圧縮代が小さくなる。
【００８９】
それに対し、本発明においては、ダストカバーの小径開口部の保持位置の規制を緩やかにしてダストリップ部の圧縮剛性を低下させたため、ダストリップ部の許容圧縮力幅に対する許容圧縮代を、従来例に比べて大きくすることができる。
【００９０】
図８は、ダストカバーの小径開口部の他の実施形態を示す断面図であり、図８（Ａ）は補助突起部を設けた実施形態、図８（Ｂ）は、上面小突起部及び内周突起部を設けていない実施形態である。
【００９１】
図８（Ａ）において、小径開口部４４Ｃは、図３に示す実施形態と同様に、ガイド部４８、シール部５０、ダストリップ部５２、上面小突起部５４及び内周突起部５６を設け、内部には補強環６２Ｃを埋設し、膜部４２Ｃの外表面を、補強環６２Ｃの外周面が臨む小径開ロ部４４Ｃの外周面に繋いでいる。
【００９２】
ここで、小径開口部４４Ｃは、図３に示す実施形態に加え、シール部５０の下方に、ボールスタッド１２の鍔部２０の外周面Ｓ１０と弾性接触する補助突起部５８を設け、補強環６２Ｃの下端部を、補助突起部５８の背後まで延伸させている。
【００９３】
図８（Ｂ）において、小径開口部４４Ｄは、ガイド部４８、シール部５０及びダストリップ部５２を設け、内部には補強環６２Ｄを埋設しているが、図３や図８（Ａ）に示す実施形態に設けられている上面小突起部５４及び内周突起部５６は設けていない。
【００９４】
また、図３示す実施形態において、ダストカバー４０は、膜部４２の外表面を補強環６２の外周面が臨む小径開ロ部４４の外周面に繋いでいるが、本実施形態では、膜部４２Ｄの外表面を、露出している補強環６２Ｄの外周面に繋いでいる。
【００９５】
図９は、ボールスタッドの鍔部の他の実施形態を示す説明図である。図９において、ボールスタッド１２は、鍔部２０Ｂに、軸部２４の外周面２６の下端を起点とし、当該起点から鍔部２０Ｂの外径Ｄ３まで、外径が拡大するテーパ状の拡径部２２Ｂを設けている。
【００９６】
また、図６に示す実施形態と同様に、拡径部２２Ｂのテーパ状の表面と補強環６２の鍔状部６６の内周面Ｓ４の延長線との交点を第５基準点Ｐ５、第５基準点Ｐ５を通り第１基準線Ｌ１に平行な線を第３基準線Ｌ３とし、拡径部２２Ｂの少なくとも一部を、第３基準線Ｌ３より外側に位置させている。
【００９７】
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。
【００９８】
また、本実施形態の説明の中で、ダストカバー４０単体では「中心軸Ｃ１」、ボールスタッド１２単体では「中心軸Ｃ２」と記載しているが、ボールジョイント１０として機能する状態（ダストカバー４０をボールスタッド１２に装着した状態）では、実質的にＣ１＝Ｃ２となるため、「中心軸Ｃ１」及び「中心軸Ｃ２」を各々「中心軸ＣＬ」と読み替えても構わない。
【符号の説明】
【００９９】
１０：ボールジョイント
１２：ボールスタッド
１４：スタッド部
１６：球頭部
１８：頚部
２０：鍔部
２２：拡径部
２４：軸部
２６：外周面
２８：テーパ面
３０：ネジ部
３２：ボールシート
３４：ソケット
３６：開口部
３８：プラグ
４０：ダストカバー
４２：膜部
４４：小径開口部
４６：内周部
４８：ガイド部
５０：シール部
５２：ダストリップ部
５４：上面小突起部
５６：内周突起部
５８：補助突起部
６０：ピン穴
６２：補強環
６４：筒状部
６６：鍔状部
６８：径方向溝
７０：軸方向内周溝
７２：軸方向外周溝
７４：大径開口部
７６：周縁部
７８：クランプ溝
８０：クランプ
８２：ナックルアーム（組み付け対象）
８４：ナット
Ａ１：締め代
Ａ２：微小隙間
Ｃ１：ダストカバーの中心軸
Ｃ２：ボールスタッドの中心軸
ＣＬ：ボールジョイントの中心軸
Ｄ１：補強環の鍔状部内径
Ｄ２：補強環の筒状部内径
Ｄ３：ボールスタッドの鍔部外径
Ｌ１：第１基準線
Ｌ２：第２基準線
Ｌ３：第３基準線
Ｐ１：第１基準点
Ｐ２：第２基準点
Ｐ３：第３基準点
Ｐ４：第４基準点
Ｐ５：第５基準点
Ｓ１：シール部の下端面
Ｓ２：小径開口部の上面
Ｓ３：補強環の筒状部内周面
Ｓ４：補強環の鍔状部内周面
Ｓ５：補強環の外周面
Ｓ６：スタッド部の外周面
Ｓ７：ダストリップ部の内周面
Ｓ８：膜部の外表面
Ｓ９：小径開ロ部の外周面
Ｓ１０：ボールスタッドの鍔部外周面
Ｓ１１：ガイド部の内周面
【図１】
0006711581.tif 000002
【図２】
0006711581.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006711581.tif 000007
【図７】
0006711581.tif 000008
【図８】
0006711581.tif 000009
【図９】
0006711581.tif 000010