(57)【要約】【課題】取付け前のリップ部および軸部の外周の少なくとも一方にグリースを塗布する場合であっても、被取付孔の内部へのグリースの供給を防ぐことができるボールジョイントの取付構造を提供すること。【解決手段】ボールジョイント取付構造は、ナックル孔５３の開口５６の周壁５４には、環状のシール部材７０を収容するための環状段部８０が形成されている。シール部材７０は、胴部１２Ａの外周に接触して、その外周と周壁５４との間をシールする。シール部材７０としてたとえばＯリングが採用されている。【選択図】図２
2013024385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部および前記軸部の一端に設けられた球頭部を有するボールスタッドと、開口を有し前記開口から前記軸部を突出させた状態で前記球頭部を内部に収納したハウジングと、一端および他端が前記軸部の途中部および前記ハウジングにそれぞれ外嵌された筒状のブーツとを含むボールジョイントと、
被取付面および前記被取付面に開口した被取付孔を有する被取付部材と、
を具備し、
前記軸部が前記被取付孔に挿入された状態で前記被取付部材に締結されることにより前記ボールジョイントが前記被取付部材に取り付けられた取付構造であって、
内周面が前記軸部の外周に接触し一端面が前記被取付面に接触する環状のリップ部が前記ブーツの一端に設けられていて、前記リップ部の内周面と前記軸部の外周との間にグリースが供給されていて、かつ、前記被取付孔の開口の内壁には、前記軸部の外周に接触して前記グリースの進入を抑制する環状のシール部材が配設されていることを特徴とするボールジョイント取付構造。
【請求項２】
前記被取付孔の前記開口の内壁には、前記シール部材を収容するための段部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のボールジョイントの取付構造。
【請求項３】
前記被取付孔の前記開口の内壁には、前記シール部材を収容するための環状溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のボールジョイントの取付構造。
【請求項４】
前記リップ部の前記一端面と前記被取付面との間に前記グリースが供給されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のボールジョイントの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボールジョイントを被取付部材に取り付ける構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、懸架装置のナックルアームと操舵装置との接続部分には、ナックルアームを、転舵や上下動可能に支持するボールジョイント（いわゆるアウターボールジョイント）が備えられている。このようなボールジョイントには、軸部の基端に球頭部が設けられた金属製のボールスタッドと、軸部を開口から突出させた状態で球頭部をその内部で保持する有底円筒状のハウジングと、ハウジングと球頭部との間に介在する合成樹脂製の樹脂シートと、ハウジングに取り付けられた筒状のゴム製ブーツとを備えるものがある（たとえば特許文献１参照）。ボールスタッドは、球頭部を中心としてハウジングに対して揺動可能であり、また、その軸部の中心軸線まわりに回転可能である。
【０００３】
ブーツはハウジングの開口を覆っており、その一端および他端が、それぞれ、軸部の途中部およびハウジングの開口端（開口が形成された側の端部）に外嵌されている。ブーツの一端には、ボールスタッドの軸部外周に弾性接触するリップ部が設けられている。
このボールジョイントは、ナックルアームにおける、板状の被取付部分に取り付けられる。ナックルアームにおける、ボールジョイントを取り付けるための部分には、ナックルアームの被取付部分を貫通するナックル孔が形成されている。ボールスタッドの軸部をナックル孔に挿入させ、その後、ナックルアームの裏側に突出する軸部の先端部の雄ねじ部にナットを螺合させそのナットを締め込む。これにより、ボールスタッドがナックルアームに固定され、ボールジョイントのナックルアームへの取付けが達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２８３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、ブーツのシール性をより一層高めたいという要求がある。
本願発明者らは、ブーツの緊縛性を従前よりも高く設定することにより、ブーツのシール性を高めることを検討している。しかしながら、ブーツの緊縛性が高いと、軸部の外周とリップ部との接触圧が大きくなり、リップ部に異磨耗が生じるおそれがある。
そのため、本願発明者らは、軸部の外周とリップ部との間の潤滑状態を高めるために、リップ部の摺接面と軸部外周との間にグリースなどを介在させることを検討している。より具体的には、取付け前のボールジョイントのリップ部の摺接面や軸部の外周に、グリースなどを直接塗布することを検討している。
【０００６】
しかしながら、この場合、ボールジョイントの取付け時に、軸部の被取付孔への挿入に伴って、軸部の外周に付着しているグリースが被取付孔に引き込まれる。すなわち、軸部の外周とリップ部の摺接面との間にグリースが供給されるだけでなく、被取付孔の内部にグリースが供給されるおそれがある。被取付孔の内部にグリースが供給されると、軸部とナットとの間の締結力が変化するなど、ボールジョイントに種々の悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、取付け前のリップ部および軸部の外周の少なくとも一方にグリースを塗布する場合であっても、被取付孔の内部へのグリースの供給を防ぐことができるボールジョイントの取付構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、軸部（１２）および前記軸部の一端に設けられた球頭部（１１）を有するボールスタッド（４）と、開口を有し前記開口から前記軸部を突出させた状態で前記球頭部を内部に収納したハウジング（２）と、一端（５ａ）および他端（５ｂ）が前記軸部の途中部および前記ハウジングにそれぞれ外嵌された筒状のブーツ（５）とを含むボールジョイント（１）と、被取付面（５２ｂ）および前記被取付面に開口した被取付孔（５３）を有する被取付部材（５１）と、を具備し、前記軸部が前記被取付孔に挿入された状態で前記被取付部材に締結されることにより前記ボールジョイントが前記被取付部材に取り付けられた取付構造であって、内周面（３２）が前記軸部の外周に接触し一端面（３３）が前記被取付面に接触する環状のリップ部（５ａ）が前記ブーツの一端に設けられていて、前記リップ部の内周面と前記軸部の外周との間にグリース（Ｇ）が供給されていて、かつ、前記被取付孔の開口（５６）の内壁（５４）には、前記軸部の外周に接触して前記グリースの進入を抑制する環状のシール部材（７０）が配設されていることを特徴とするボールジョイント取付構造である。
【０００９】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、被取付孔の開口の内壁には環状のシール部材が配設されている。軸部を被取付孔に挿入するときには、環状のシール部材が軸部の外周に接触して、軸部の外周に付着しているグリースを軸部の外周から掻き取る。したがって、軸部の外周に付着していたグリースは被取付孔に引き込まれない。また、環状のシール部材が軸部の外周に接触して、軸部の被取付孔に対する挿入後に、グリースが被取付孔の内部に進入することを防止することができる。これらにより、取付け前のリップ部および軸部の外周の少なくとも一方にグリースを配置した場合であっても、被取付孔の内部へのグリースの供給を防ぐことができる。
【００１０】
請求項２に記載のように、前記被取付孔の前記開口の内壁には、前記シール部材を収容するための段部（８０）が形成されていてもよい。
請求項３に記載のように、前記被取付孔の前記開口の内壁には、前記シール部材を収容するための環状溝（８０Ａ）が形成されていてもよい。
請求項４に記載のように、前記リップ部の前記一端面と前記被取付面との間に前記グリースが供給されていていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るボールジョイントの取付構造が採用されたボールジョイントおよびナックルアームの要部構成を示す部分断面図である。
【図２】ナックルアームへのボールジョイントの取付けを説明するための断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るボールジョイントの取付構造が採用されたナックルアームの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る取付構造が採用されたボールジョイント１およびナックルアーム５１の要部構成を示す図である。図１は、ボールジョイント１の取付け後の状態を示している。この実施形態に係る取付構造は、懸架装置用のナックルアーム５１と操舵装置との接続部分に設けられたボールジョイント１を、そのナックルアーム５１（被取付部材）に取り付ける構造である。ボールジョイント１は、ナックルアーム５１を、転舵や上下動可能に支持している。
【００１３】
ナックルアーム５１は、たとえばアルミニウム製のナックル本体（図示しない。）と、その下部に締結されたアルミニウム製のブラケット５２とを備えている。ブラケット５２の板状部分（被取付部分。この実施形態では一端部（図１に示す右側端部。））の被取付位置には、その上面５２ａおよび下面５２ｂを貫通するナックル孔（被取付孔）５３が形成されている。換言すると、ナックル孔５３は下面（被取付面）５２ｂに開口している。ナックル孔５３は、ボールスタッド４の軸部１２を挿通させるための挿通孔であり、略円筒状の周壁（内壁）５４を有している。ナックル孔５３の周壁５４は、下方に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている。
【００１４】
ボールジョイント１は、筒状のハウジング２と、このハウジング２の内部に保持された樹脂シート３およびボールスタッド４と、ハウジング２に取り付けられた筒状のブーツ５とを備えている。ハウジング２は、樹脂シート３がその内側に配置された筒状部材６と、この筒状部材６の下端を塞ぐように当該下端に固定されたプラグ板７とを含む。筒状部材６は、その上端が開口端６ａになっている。
【００１５】
樹脂シート３は、カップ状をなしており、筒状の周壁部８と、この周壁部８の下端に設けられた底部９とを含む。樹脂シート３は、周壁部８が筒状部材６の内周面に沿い、底部９がプラグ板７に対向するように配置されている。樹脂シート３は、開口端６ａに設けられた環状の鍔部１０と、プラグ板７との間で保持されている。鍔部１０の内径は、ボールスタッド４の一部（後述する球頭部１１。）の外径よりも小径にされており、ボールスタッド４の一部および樹脂シート３は、開口端６ａによって筒状部材６から抜け止めされている。
【００１６】
ボールスタッド４は、球面状の外周面を有する球頭部１１と、この球頭部１１から上方へ突出する軸部１２とが一体的に形成された金属製の部材である。球頭部１１は、その中心が軸部１２の中心軸線上に位置するように配置されている。軸部１２の先端には、雄ねじ部３１が形成されている。また、軸部１２の雄ねじ部３１よりも球頭部１１側には、略円筒状の胴部１２Ａが設けられている。胴部１２Ａは、ボールジョイント１の取付け状態において、ナックル孔５３内に収容される部分である。そのため、胴部１２Ａの外周の形状および大きさは、ナックル孔５３の周壁５４に整合している。換言すると、胴部１２Ａの外周は、下方に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている。
【００１７】
また、樹脂シート３の内周面は、球頭部１１の外周面に沿う形状になっている。樹脂シート３と球頭部１１との間には、グリースが充填されている。球頭部１１は、樹脂シート３に対して摺動可能となっており、ボールスタッド４は、球頭部１１を中心としてハウジング２に対して揺動可能となっている。さらに、ボールスタッド４は、軸部１２の中心軸線まわりに回転可能となっている。
【００１８】
ブーツ５は、上端部（一端、リップ部）５ａが下端部５ｂ（他端）よりも小径にされ、中間部が下端部５ｂよりも外方に膨らんだ筒状に形成されている。ブーツ５は、弾性を有する部材（たとえば、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム等。）を用いて形成されている。ブーツ５の上端部５ａは、軸部１２の途中部に外嵌して、胴部１２Ａの外周（軸部１２の外周）を弾性接触している。また、ブーツ５の上端部５ａは、図１に示す状態では、下面５２ｂにも接触している。なお、ブーツ５の下端部５ｂは、筒状部材６の開口端６ａに外嵌している。
【００１９】
ブーツ５の下端部５ｂは、当該下端部５ｂに取り付けられた固定リング１３によって筒状部材６に固定されている。具体的には、ハウジング２の開口端６ａの外周には、その周方向に延びるブーツ装着用の環状溝１４が形成されている。開口端６ａの内側に形成された開口は、ブーツ５によって覆われており、これによって、水や埃などの異物がボールジョイント１内に進入することが防止されている。
【００２０】
また、ブーツ５の下端部５ｂは、環状溝１４に差し込まれている。下端部５ｂは、円筒部２１と、この円筒部２１の先端から外方に広がるように折り返された環状の折り返し部２２とを含む。円筒部２１は、軸長が環状溝１４の幅とほぼ同じ大きさにされており、その内周面が環状溝１４の底部に密着した状態で環状溝１４内に配置されている。固定リング１３は、たとえば平面視Ｃ形をなす弾性を有する部材であり、環状溝１４内において円筒部２１に外嵌され、円筒部２１を外側から締め付けて筒状部材６に固定している。
【００２１】
ブーツ５の上端部５ａは、略円筒状をなしている。上端部５ａは、胴部１２Ａの外周に摺接する略円筒状の第１摺接面３２と、図１に示す状態において、下面５２ｂに摺接する円環状の第２摺接面３３とを有している。第１摺接面３２は、その軸長全域で胴部１２Ａの外周と摺接している。
第２摺接面３３は上端部５ａの上端面をなしている。第２摺接面３３は、第１摺接面３２と連続し、第１摺接面３２にほぼ直交している。第２摺接面３３は、図１に示す、ナックルアーム５１に取り付けられた後の状態では、下面５２ｂに押し付けられて変形している。具体的には、後述する図２に示すように第２摺接面３３はハウジング２側と離反する方向に突出する環状突起３４をその外周部に備えているが、図１に示す状態では、下面５２ｂと接触した環状突起３４は、下面５２ｂに押し付けられて外側へ張り出している（図１では、環状突起３４は不図示。図２参照。）。
【００２２】
球頭部１１を中心とするボールスタッド４の揺動に伴って、ブーツ５の上端部５ａの第１摺接面３２は、胴部１２Ａの外周に摺動する。また、軸部１２の中心軸線周りのボールスタッド４の回転に伴って、ブーツ５の上端部５ａの第１摺接面３２は、胴部１２Ａの外周に摺動する。
ナックル孔５３の開口端５６Ａ（開口５６）の周壁５４には、下面５２ｂに連続する環状段部（段部）８０が形成されている。環状段部８０には、胴部１２Ａの外周に接触して、胴部１２Ａ外周と周壁５４との間をシールするための円環状のシール部材７０が収容配置されている。シール部材７０は、環状段部８０の外周壁８１および円環壁８２に密着した状態で、環状段部８０内に収容されている。
【００２３】
シール部材７０として、たとえばＯリングが採用されている。このシール部材７０の周方向に直交する断面形状は、図１および図２示すようにたとえば円形であってもよいし、また、たとえば楕円形であってもよい。また、シール部材７０の材料には、たとえばニトリルゴム、シリコンゴムなどが採用されている。環状段部８０は、たとえば研削加工などの切削加工によって、ナックル孔５３の開口５６の周壁５４（周壁５４のうち最も下方部分。）を削り取ることにより形成されている。
【００２４】
図２は、ナックルアーム５１へのボールジョイント１の取付けを説明するための断面図である。
ナックルアーム５１へのボールジョイント１の取付けは、軸部挿入工程、および軸部固定工程の順序で実行される。そして、ボールスタッド４の軸部１２のナックル孔５３への挿入に先立って、作業者により、第１摺接面３２および胴部１２Ａの外周（より詳しくは、胴部１２Ａの外周における第１摺接面３２に対向する部分。）のうちの少なくとも一つに、グリースＧが塗布される。そのため、第１摺接面３２と、胴部１２Ａの外周（前記の第１摺接面３２に対向する部分。）との間にグリースＧが介在するので、胴部１２Ａの外周と上端部５ａとの間の潤滑状態を高めることができる。また、図２に示すように、このグリースＧの塗布に併せて、第２摺接面３３にグリースＧを塗布することもできる。図２では、軸部１２の胴部１２Ａの外周にグリースＧが付着している部分の一例を、「×」を付して表す。摺接面３２，３３や軸部１２の外周に塗布されるグリースＧは、球頭部１１と樹脂シート３との間に充填されるグリースと同種類（ちょう度が同一。）のグリースであってもよい。
【００２５】
軸部挿入工程について説明する。軸部挿入工程では、ボールスタッド４の軸部１２がナックル孔５３に挿入される。
図２に示すように、軸部挿入工程前（すなわち、ボールスタッド４の取付け前。）の状態では、環状突起３４が、第２摺接面３３の外周部に、ハウジング２側と離反する方向に突出している。環状突起３４は、その周方向に直交する断面形状が三角形状をなしており、上方に向かうに従って外方に張り出すように形成されている。また、第２摺接面３３の外周部を除く領域は略平坦面をなしている。
【００２６】
また、軸部挿入工程前の状態では、シール部材７０の内周端が、周壁５４より径方向内方にやや突出している。
ボールスタッド４の軸部１２をナックル孔５３に挿入して、奥側に押し入れる。このとき、シール部材７０は、軸部１２の胴部１２Ａの外周に接触して、胴部１２Ａの外周に付着しているグリースＧを掻き取る。したがって、胴部１２Ａの外周に付着していたグリースＧはナックル孔５３に引き込まれない。
【００２７】
ボールスタッド４を十分に押し込んだ後、次いで、軸部固定工程が実行される。具体的に説明すると、ボールスタッド４の軸部１２を十分に押し込んだ後は、ブラケット５２の裏側（図２に示す上方。）から雄ねじ部３１が突出する。その雄ねじ部３１にナット３０を螺合させそのナット３０（図１参照。）を締め込むことにより、ボールスタッド４がナックルアーム５１に固定される。これにより、ボールジョイント１がナックルアーム５１に固定され、ボールジョイント１の取付けが達成される。
【００２８】
ボールジョイント１の取付け後において、シール部材７０は、胴部１２Ａの外周に接触して、胴部１２Ａの外周とナックル孔５３の開口５６の周壁５４との間をシールする。そのため、グリースＧがナックル孔５３の内部に進入することを防止することができる。これらにより、ボールジョイント１の取付け前における、第１摺接面３２および胴部１２Ａの外周の少なくとも一方にグリースＧを塗布した場合であっても、ナックル孔５３の内部へのグリースＧの供給を防ぐことができる。
【００２９】
図３は、本発明の他の実施形態に係るボールジョイント１の取付構造が採用されたナックルアームの要部断面図である。図３において、図１および図２に示した各構成と同等の部分には同じ符号を付して説明を省略する。
図３に示す取付構造が、図１および図２に示す取付構造と相違する点は、ナックル孔５３の開口５６の周壁５４に環状溝８０Ａを形成し、この環状溝８０Ａ内にシール部材７０を収容配置した点である。詳しくは、環状溝８０Ａは、周方向に直交する断面形状が矩形の環状溝である。環状溝８０Ａは、ナックル孔５３の周壁５４において、ナックル孔５３の開口端５６Ａから内側に所定間隔Ｓを隔てて形成されている。シール部材７０は、環状溝８０Ａの底壁８６および両側壁８７，８８に密着した状態で、環状溝８０Ａ内に収容されている。図３に示す状態において、シール部材７０の内周端は、側壁８７の内周端および側壁８８の内周端を結ぶ線分よりも、径方向内方に向けてやや突出している。
【００３０】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
また、前述の実施形態では、ボールジョイント１が、懸架装置用のナックルアーム５１に取り付けられる場合を例に挙げて説明したが、ボールジョイント１の、ステアリング用のナックルアームに対する取付構造に対しても、この発明の取付構造を採用することができる。
【００３１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１…ボールジョイント、２…ハウジング、４…ボールスタッド、５…ブーツ、５ａ…一端部（一端、リップ部）、５ｂ…他端部（他端）、１１…球頭部、１２…軸部、３２…第１摺接面（内周面）、３３…第２摺接面（一端面）、５１…ナックルアーム（被取付部材）、５２ｂ…下面（被取付面）、５３…ナックル孔（被取付孔）、５４…周壁（内壁）、７０…シール部材、８０…環状段部（段部）、８０Ａ…環状溝、Ｇ…グリース
【図１】
2013024385.tif 000003
【図２】
2013024385.tif 000004
【図３】
2013024385.tif 000005