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1. (WO2019058830) BALL JOINT
Document

明 細 書

発明の名称 ボールジョイント

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011  

先行技術文献

特許文献

0012  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0013  

課題を解決するための手段

0014   0015   0016  

発明の効果

0017  

図面の簡単な説明

0018  

発明を実施するための形態

0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033  

符号の説明

0034  

請求の範囲

1  

図面

1   2   3   4   5   6  

明 細 書

発明の名称 : ボールジョイント

技術分野

[0001]
 本発明は、ダストカバーを備えるボールジョイントに関する。

背景技術

[0002]
 従来、車両などの各種装置に備えられるボールジョイントにおいては、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバーが備えられている。図4を参照して、従来例1に係るボールジョイントについて説明する。図4は従来例1に係るボールジョイントの模式的断面図である。
[0003]
 従来例1に係るボールジョイント600は、軸部の一端に球形部を有するボールスタッド610と、ボールスタッド610を回転かつ揺動自在に支持するソケット620と、ボールスタッド610の軸部に結合されるナックル630とを備えている。そして、ダストカバー640は、変形可能な膜状の胴体部641と、胴体部641の一端側に設けられ、ソケット620に固定される被固定部643と、胴体部641の他端側に設けられるシール部642と、を一体に有する弾性体製のシール本体を備えている。そして、シール部642は、ボールスタッド610における軸部に摺動自在に設けられる内周シール部642aと、ナックル630に対して摺動自在に設けられるダストシール部642bとを備えている。
[0004]
 以上のように構成されるボールジョイント600によれば、ソケット620に対してボールスタッド610が図中矢印R方向に回転した場合には、シール部642がボールスタッド610の軸部とナックル630に対して摺動することで、シール性が維持される。また、ソケット620に対してボールスタッド610が図中P方向に揺動した場合には、ダストカバー640の胴体部641が変形することで、シール性が維持される。
[0005]
 ここで、この従来例1に係るボールジョイント600の場合、ボールスタッド610の軸部の外周面が略テーパ状の湾曲面で構成され、かつナックル630における軸孔631の内周面も略テーパ状の湾曲面で構成されている。これにより、ボールスタッド610の軸部をナックル630の軸孔631に挿入させると、軸部に対してナックル630が精度良く位置決めされ、かつ軸部の外周面と軸孔631の内周面は全周に亘って密着した状態となる。従って、軸部と軸孔631との間の環状隙間は封止され、外部からの異物が当該環状隙間から侵入してしまうことを抑制することができる。そのため、上述したシール部642に設けられたダストシール部642bは有効に機能し、内周シール部642a側に異物が侵入してしまうことを抑制することができる。
[0006]
 これに対して、ボールスタットの軸部とナックル(結合部材)との結合方法として、ピンチボルトを用いたタイプのボールジョイントも知られている。このようなタイプのボールジョイントについて、図5及び図6を参照して説明する。図5は従来例2に係るボールジョイントの模式的断面図である。図6は従来例2に係るボールジョイントの一部拡大断面図である。
[0007]
 従来例2に係るボールジョイント700においても、軸部の一端に球形部を有するボールスタッド710と、ボールスタッド710を回転かつ揺動自在に支持するソケット720と、ボールスタッド710の軸部に結合されるナックル730とを備えている。そして、ダストカバー740は、変形可能な膜状の胴体部741と、胴体部741の一端側に設けられ、ソケット720に固定される被固定部743と、胴体部741の他端側に設けられるシール部742と、を一体に有する弾性体からなっている。
[0008]
 この従来例2に係るナックル730においては、ナックル730に設けられた軸孔(ボールスタッド710の軸部が挿通される軸孔)からナックル730の外壁面に至る隙間731が設けられている。そして、軸孔に軸部が挿通された状態で、ナックル730の外壁面のうち、隙間731が設けられた部位を挟んだ2か所の面を締め付けるように固定するピンチボルト732によって、軸部とナックル730とが結合されるように構成されている。
[0009]
 従って、この従来例2に係るボールジョイント700の場合には、ナックル730に隙間731が設けられており、隙間から異物が侵入する。そのため、従来例1のように、シール部742に対して、ナックル730に摺動するダストリップを設けても意味がない。そこで、この従来例2においては、ボールスタッド710の軸部に、シール部742の内周面742aが摺動自在に密着する環状凹部711を設けると共に、環状凹部711よりも上部に、隙間731からの異物の侵入を抑制する環状凸部712を設けている。この環状凸部712を設けることによって、隙間731から異物が侵入してきても、軸部に設けられた環状凹部711とシール部742との摺動部分に異物が侵入してしまうことを抑制することができる。
[0010]
 しかしながら、環状凸部712を設けたとしても、シール部742の先端面742bとナックル730との間の隙間には、経時的に、泥や錆粉等の異物Yが堆積してしまう(図6参照)。これにより、シール部742の摩耗が促進され、環状凹部711とシール部742との摺動部分にも異物Yが侵入して、シール性が低下してしまう。そのため、より一層、長期的にシール性を維持させる技術が望まれている。
[0011]
 なお、ピンチボルトを用いたタイプのボールジョイントにおいて、ナックル(結合部材)に設けられた隙間から侵入する異物への対策として、その他にも、各種の技術が知られている。しかしながら、公知の技術では、部品点数が増加してしまったり、構造が複雑になってしまったりしてしまうため、未だ改善の余地がある。

先行技術文献

特許文献

[0012]
特許文献1 : 実開昭58-130118号公報
特許文献2 : 特開平11-108044号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0013]
 本発明の目的は、結合部材に隙間が設けられていても、長期に亘り安定的にシール性を維持させることのできるボールジョイントを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0014]
 本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
[0015]
 すなわち、本発明のボールジョイントは、
 軸部における鉛直方向下方側の一端に球形部を有するボールスタッドと、
 前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、
 前記軸部における他端側で、該軸部と結合する結合部材と、
 変形可能な胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部に対して摺動自在に備えられるシール部と、を一体に有する弾性体からなるダストカバーと、
 を備え、
 前記結合部材には、前記軸部が挿通される軸孔が設けられ、かつ、該軸孔から前記結合部材の外壁面に至る隙間が形成されると共に、
 前記軸孔に前記軸部が挿通された状態で、前記結合部材の外壁面のうち、前記隙間が設けられた部位を挟んだ2か所の面を締め付けるように固定する固定具によって、前記軸部と前記結合部材とが結合されるボールジョイントにおいて、
 前記ボールスタッドにおける前記軸部には、
 環状凹部と、
 該環状凹部よりも上方側、かつ前記軸部と結合部材との結合部位よりも下方側の位置に設けられる環状凸部と、が形成されると共に、
 前記ダストカバーにおける前記シール部の内周面側は、前記環状凹部の外周面と前記環状凸部の外周面のそれぞれに対して摺動自在に密着するように構成され、かつ前記シール部の外周面側には、該シール部を前記軸部に締め付ける締め付け部材が設けられるボールジョイントであって、
 前記シール部において、前記結合部材に対向する先端面は、該結合部材に向けて縮径する傾斜面によって構成されていることを特徴とする。
[0016]
 本発明によれば、シール部の先端面は結合部材に向けて縮径する傾斜面によって構成されている。従って、異物が、結合部材に設けられた隙間から侵入して、シール部の先端面に落ちてきても、異物は傾斜面を滑り落ちて行き易いため、シール部の先端面に異物が堆積してしまうことを抑制することができる。これにより、シール部の内周面側に異物が侵入してしまうことを効果的に抑制することができる。

発明の効果

[0017]
 以上説明したように、本発明によれば、結合部材に隙間が設けられていても、長期に亘り安定的にシール性を維持させることができる。

図面の簡単な説明

[0018]
[図1] 図1は本発明の実施例に係るボールジョイントの平面図である。
[図2] 図2は本発明の実施例に係るボールジョイントの模式的断面図である。
[図3] 図3は本発明の実施例に係るボールジョイントの一部拡大断面図である。
[図4] 図4は従来例1に係るボールジョイントの模式的断面図である。
[図5] 図5は従来例2に係るボールジョイントの模式的断面図である。
[図6] 図6は従来例2に係るボールジョイントの一部拡大断面図である。

発明を実施するための形態

[0019]
 以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
[0020]
 (実施例)
 図1~図3を参照して、本発明の実施例に係るボールジョイントについて説明する。図1は本発明の実施例に係るボールジョイントの平面図である。図2は本発明の実施例に係るボールジョイントの模式的断面図であり、図1中のAA断面図に相当する。なお、図2においては、ボールスタッドと結合部材(ナックル)については外観図を示し、その他の部材については断面図を示している。図3は本発明の実施例に係るボールジョイントの一部拡大断面図である。なお、図3においては、ダストカバーにおけるシール部の付近の拡大断面図を示している。ただし、ボールスタッドについては外観図を示し、結合部材については、点線にて配置位置のみを示している。
[0021]
 <ボールジョイント>
 特に、図1及び図2を参照して、本実施例に係るボールジョイントについて説明する。ボールジョイント10は、ボールスタッド100と、ボールスタッド100を回転かつ揺動自在に支持するソケット200と、ボールスタッド100の軸部120と結合する結合部材としてのナックル300とを備えている。本実施例に係るボールジョイント10は、ソケット200に対してナックル300が鉛直方向上方に配置された状態で用いられる。なお、図2においては、図中下方が鉛直方向下方であり、図中上方が鉛直方向上方である。また、以下の説明において、「一端側」とは鉛直方向下方側であり、「他端側」とは鉛直方向上方側である。
[0022]
 ボールスタッド100は、軸部120における鉛直方向下方側の一端に球形部110を有している。また、軸部120には環状凹部121が形成されている。更に、軸部120には、環状凹部121よりも上方側、かつ軸部120とナックル300との結合部位よりも下方側の位置に設けられる環状凸部122が形成されている。なお、環状凸部122は、環状凹部121に隣接し、かつ環状凹部121の上方側に形成されている(図3参照)。
[0023]
 ソケット200は、環状のケース210と、ケース210の底側に固定される底板230と、ボールスタッド100における球形部110の軸受220とを備えている。軸受220は、球形部110の曲率半径と同径の球形状の面で構成された軸受面221を有している。
[0024]
 ナックル300は、軸部120における他端側で、軸部120と結合している。本実施例に係るナックル300には、軸部120が挿通される軸孔310が設けられ、かつ、軸孔310からナックル300の外壁面に至る隙間320が形成されている。そして、このナックル300の軸孔310に軸部120が挿通された状態で、ナックル300の外壁面のうち、隙間320が設けられた部位を挟んだ2か所の面を締め付けるように固定するピンチボルト330(固定具)によって、軸部120とナックル300とが結合される。
[0025]
 そして、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバー400が用いられている。
[0026]
 <ダストカバー>
 ダストカバー400について、図2及び図3を参照して説明する。ダストカバー400は、ゴム(例えば、クロロプレンゴム)などの弾性体により構成される。このダストカバー400は、変形可能な環状かつ膜状の胴体部410と、胴体部410の一端側に設けられ、ソケット200に固定される被固定部420と、胴体部410の他端側に設けられるシール部430とを一体に有している。本実施例に係る胴体部410は蛇腹形状の部位により構成されている。
[0027]
 被固定部420には環状溝421が設けられている。この環状溝421に締め付け部材510が締め付けられることにより、被固定部420がソケット200のケース210に固定される。締め付け部材510については、バネ,バンド,サークリップなど、各種の公知技術を適用可能である。
[0028]
 また、シール部430の内周面側は、ボールスタッド100の軸部120に形成された環状凹部121の外周面と環状凸部122の外周面のそれぞれに対して摺動自在に密着するように構成されている。すなわち、シール部430の内周面側には、径方向内側に向かって突出する環状凸部431が設けられている。この環状凸部431が軸部120における環状凹部121の外周面に摺動自在に密着するように構成されている。また、シール部430の内周面のうち、環状凸部431の上部の円柱状の面432が環状凸部122の外周面に摺動自在に密着するように構成されている。更に、シール部430の内周面のうち、環状凸部431の下部の円柱状の面433も、軸部120の外周面に摺動自在に密着するように構成されている。このように、本実施例に係るシール部430においては、シール部430の内周面全体が軸部120の外周面に対して摺動自在に密着するように構成されている。
[0029]
 また、シール部430の外周面側には、シール部430を軸部120に締め付ける締め付け部材520が設けられている。より具体的には、シール部430の外周面側に、環状溝445が設けられている。この環状溝445に締め付け部材520が締め付けられることにより、シール部430の内周面が軸部120の外周面に密着した状態が維持される。締め付け部材520については、バネ,バンド,サークリップなど、各種の公知技術を適用可能である。このように、本実施例に係るボールジョイント10においては、ダストカバー100は、被固定部420とシール部430の2箇所とも、締め付け部材510,520により締め付けることでソケット200及びボールスタッド100のそれぞれに組み付けられる。従って、組み付け性に優れている。また、弾性体からなるダストカバー100における被固定部420及びシール部430の内部に補強環等を設ける場合に比べて、被固定部420とシール部430を、ソケット200及びボールスタッド100のそれぞれに対して、より確実に密着させることができる。
[0030]
 そして、本実施例に係るシール部430において、ナックル300に対向する先端面444は、ナックル300に向けて縮径する傾斜面によって構成されている。なお、本実施例においては、先端面444はテーパ面によって構成されている。ただし、この先端面444については、テーパ面に限らず、断面で見た場合に湾曲線となるような傾斜面によって構成することもできる。ここで、本実施例に係るボールジョイント10においては、ダストカバー100における被固定部420とシール部430は、ソケット200及びボールスタッド100のそれぞれに対して、大きな力で密着するように構成されている。そのため、被固定部420とシール部430は、ソケット200及びボールスタッド100のそれぞれに対して、軸部120の軸線方向には殆ど移動しない。また、本実施例においては、ナックル300に隙間320が設けられているため、この隙間320にシール部430の一部が挟み込まれて破損してしまわないようにする必要がある。そのため、各部材の寸法公差の関係上、シール部430の先端面444とナックル300との間には、隙間を設けざるを得ない。
[0031]
 以上のように構成されるダストカバー400においては、ソケット200に対してボールスタッド100が揺動する(図2中、矢印P方向に揺動する)と、胴体部410が変形する。また、ソケット200に対してボールスタッド100が回転する(図2中、矢印R方向に回転する)と、シール部430はボールスタッド100の軸部120に対して摺動する。以上のような構成により、ソケット200に対してボールスタッド100が揺動しても回転しても、ダストカバー400によってシール機能が発揮される。
[0032]
 <本実施例に係るボールジョイントの優れた点>
 本実施例に係るボールジョイント10においては、ダストカバー400におけるシール部430の先端面444はナックル300に向けて縮径する傾斜面によって構成されている。従って、異物(泥や錆粉など)が、ナックル300に設けられた隙間320から侵入して、シール部430の先端面444に落ちてきても、異物は傾斜面を滑り落ちて行き易い(図3中、矢印X参照)。そのため、シール部430の先端面444に異物が堆積してしまうことを抑制することができる。これにより、シール部430の内周面側に異物が侵入してしまうことを効果的に抑制することができる。
[0033]
 以上説明したように、本実施例に係るボールジョイント10によれば、ナックル300に隙間320が設けられていても、長期に亘り安定的にシール性を維持させることができる。

符号の説明

[0034]
 10 ボールジョイント
 100 ボールスタッド
 110 球形部
 120 軸部
 121 環状凹部
 122 環状凸部
 200 ソケット
 210 ケース
 220 軸受
 221 軸受面
 230 底板
 300 ナックル
 310 軸孔
 320 隙間
 330 ピンチボルト
 400 ダストカバー
 410 胴体部
 420 被固定部
 421 環状溝
 430 シール部
 431 環状凸部
 432 円柱状の面
 433 円柱状の面
 444 先端面
 445 環状溝
 510 締め付け部材
 520 締め付け部材

請求の範囲

[請求項1]
 軸部における鉛直方向下方側の一端に球形部を有するボールスタッドと、
 前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、
 前記軸部における他端側で、該軸部と結合する結合部材と、
 変形可能な胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部に対して摺動自在に備えられるシール部と、を一体に有する弾性体からなるダストカバーと、
 を備え、
 前記結合部材には、前記軸部が挿通される軸孔が設けられ、かつ、該軸孔から前記結合部材の外壁面に至る隙間が形成されると共に、
 前記軸孔に前記軸部が挿通された状態で、前記結合部材の外壁面のうち、前記隙間が設けられた部位を挟んだ2か所の面を締め付けるように固定する固定具によって、前記軸部と前記結合部材とが結合されるボールジョイントにおいて、
 前記ボールスタッドにおける前記軸部には、
 環状凹部と、
 該環状凹部よりも上方側、かつ前記軸部と結合部材との結合部位よりも下方側の位置に設けられる環状凸部と、が形成されると共に、
 前記ダストカバーにおける前記シール部の内周面側は、前記環状凹部の外周面と前記環状凸部の外周面のそれぞれに対して摺動自在に密着するように構成され、かつ前記シール部の外周面側には、該シール部を前記軸部に締め付ける締め付け部材が設けられるボールジョイントであって、
 前記シール部において、前記結合部材に対向する先端面は、該結合部材に向けて縮径する傾斜面によって構成されていることを特徴とするボールジョイント。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]