JP2017072184A - Ball joint - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a ball joint used mainly as a connecting device for a vehicle link mechanism, and more particularly to a ball joint in which the sealing performance of a dust cover does not deteriorate.
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。 Conventionally, a dust cover formed of an elastic body such as rubber is attached to a ball joint used for a vehicle suspension mechanism, a steering mechanism, and the like for dustproofing and waterproofing. Those described in Document 1 and Patent Document 2 are known.
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。 The dust cover 1 of Patent Document 1 is made of a rubber-like elastic body, and has a small-diameter opening fitted to the outer peripheral surface 41a of the ball stud 41, a large-diameter opening fitted to the outer peripheral surface of the socket, and a film connecting between them. The reinforcing ring 21 is embedded in the small diameter opening formed by the portion 2.
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。
The reinforcing ring 21 is provided with a flange portion 23 having a dimension that does not have play in the radial direction with respect to the outer peripheral surface 41a of the ball stud 41 on the inner peripheral side of the cylindrical main body 22, and is above the flange portion 23, that is, with a small diameter. On the inner peripheral surface on the opening end side of the opening, a rubber-like elastic inner
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。
The
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。 However, since elastic bodies such as rubber are cured in a low temperature environment, if the ball stud swings in a low temperature environment, the side where the distance between the large diameter opening and the small diameter opening of the dust cover becomes longer, that is, tension acts. On the side where the film part of the dust cover extends, the small-diameter opening of the dust cover is pulled by the hardened film part in the socket side direction with a larger force than in a normal temperature environment.
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。
Therefore, in the structure described in Patent Document 1, when the tension from the film portion 2 acts on a part of the circumference of the small diameter opening, and the small diameter opening is inclined with respect to the outer peripheral surface 41a of the ball stud 41, The inner
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。 Further, when the tension from the film portion 2 further increases, the inner peripheral surface 23a of the flange portion 23 of the reinforcing ring 21 set so as not to have any play with respect to the outer peripheral surface 41a of the ball stud 41 is distorted. When the ball stud 41 rotates (slids) about its central axis, the small-diameter opening also rotates together with the ball stud 41, and the film portion 2 is excessively twisted. fall into disrepair.
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。
In the structure described in Patent Document 2, the lower end side 912 of the reinforcing
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。
When the compressive force of the dust lip 71 increases, the small diameter opening 7 also rotates with the sliding of the ball stud 1, so that the compression allowance of the dust lip 71 must be reduced, and the dust lip 71 is placed outside the dust lip 71. Since the provided projection (corresponding to the “dust strip portion” of the present invention) is located outside the
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。
Further, if the compression rigidity of the dust lip 71 is high, the compression force is greatly reduced with time, such as slight wear of the dust lip 71 and heat settling, but the dust lip 71 slides against the
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。
Due to slight wear, the dust strip 71 has a reduced contact surface pressure with the
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。 Therefore, in the structure of the dust cover for ball joints as described in Patent Document 1 and Patent Document 2, there is a problem that good sealing performance of the dust cover cannot be exhibited in all environments where the ball joint is used.
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。 An object of the present invention is to provide a ball joint that can maintain good sealing performance even when a small-diameter opening of a dust cover is pulled by a film portion at a low cost.
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。 In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. First, according to the present invention, a ball head is provided at the lower end of the stud portion, a ball stud whose upper end side is fastened to the assembly target, a ball head that is rotatably accommodated, and an opening portion from which the stud portion protrudes is provided at the upper end. And a dust cover having elasticity having a small-diameter opening to be attached to the stud, a large-diameter opening to be attached to the socket, and a membrane portion connecting the small-diameter opening and the large-diameter opening. Target joints.
[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)未満とした鍔部を設け、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。
[Dust cover position control structure]
In such a ball joint, the dust cover is composed of a guide portion fitted with a small radial gap on the outer peripheral surface of the stud portion on the inner peripheral portion of the small diameter opening portion, and the inner peripheral portion of the small diameter opening portion. Below the guide portion, a seal portion that is in close contact with the outer peripheral surface of the stud portion by a radial tightening margin, a duster portion that protrudes in a funnel shape obliquely upward and outward, on the entire upper surface of the small diameter opening portion, and a small diameter Inside the opening, there are a cylindrical part with the lower end side extended to at least the lower end surface of the seal part, and a hook-like part protruding inward in the radial direction toward the upper end side of the cylindrical part and the inner peripheral surface facing the guide part The ball stud has an outer diameter (D3) that is greater than the inner diameter (D1) of the flange portion of the reinforcement ring and less than the inner diameter (D2) of the cylindrical portion of the reinforcement ring, below the outer peripheral surface of the stud portion. Provide a flange and attach the bottom end of the dust cover seal By engaging in contact with the flange portion of the de part person, characterized in that adhering the dust lip portion to the target assembly elastically.
[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。
[Small-diameter opening shape of dust cover]
Here, the dust cover is an arbitrary cross section passing through the central axis (C1) connecting the center of the small-diameter opening and the center of the large-diameter opening, and the inside of the bottom end surface (S1) of the seal portion and the cylindrical portion of the reinforcing ring. The intersection with the peripheral surface (S3) is defined as the first reference point (P1), the lower end of the inner peripheral surface (S4) of the flange-shaped portion of the reinforcing ring is defined as the second reference point (P2), and the first reference point (P1). The crossing angle (θ1) between the first reference line (L1) and the central axis (C1) from the first to the second reference point (P2) is 45 degrees or less.
[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。
[Dust cover dust strip]
In the dust cover, the dust lip portion has a range (E1) from the inner peripheral surface (S3) of the cylindrical portion of the reinforcing ring to the outer peripheral surface (S5) of the reinforcing ring on the upper surface (S2) of the small-diameter opening. Protruding.
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。 Further, the dust cover has an arbitrary cross section passing through the central axis (C1) connecting the center of the small diameter opening and the center of the large diameter opening, and the lower end surface (S1) of the seal portion and the outer peripheral surface (S6) of the stud portion. Is the third reference point (P3), the intersection of the upper surface (S2) of the small-diameter opening and the inner peripheral surface (S7) of the dust lip is the fourth reference point (P4), and the inner peripheral surface of the dust lip (S7) is located outside the second reference line (L2) from the third reference point to the fourth reference point.
[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)が臨む小径開ロ部の外周面(S9)に繋がれている。
[Dust cover film shape]
The dust cover has an outer surface (S8) of the membrane portion connected to the outer peripheral surface (S5) of the reinforcing ring or the outer peripheral surface (S9) of the small diameter opening portion facing the outer peripheral surface (S5).
[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る。
[Ball stud diameter expansion part]
The ball stud has an arbitrary cross section passing through the center axis (C2) of the stud portion at the flange portion, and starts from the lower end of the outer peripheral surface (S6) of the stud portion, and from the start point to the outer peripheral surface (S10) of the flange portion. A diameter-enlarged portion that increases the outer diameter is provided.
ここで、ボールスタッドは、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。 Here, the ball stud is an arbitrary cross section passing through the central axis (C2), and the intersection of the surface of the enlarged diameter portion and the extension line of the inner peripheral surface (S4) of the flange-shaped portion of the reinforcing ring is the fifth reference point ( P5), a line that passes through the fifth reference point (P5) and is parallel to the first reference line (L1) is defined as a third reference line (L3), and at least a part of the enlarged diameter portion is the third reference line (L3). ) Located outside.
[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。
[Small protrusion on top of dust cover]
Further, the dust cover protrudes upward from a range (E2) on the upper surface (S2) of the small-diameter opening portion on the inner side surface (S3) of the cylindrical portion of the reinforcing ring, and has a lower height than the dust strip portion. A small protrusion on the upper surface is provided.
[ダストカバーの補助突起部]
また、ダストカバーは、シール部の下方に、スタッド部の鍔部の外周面(S10)と弾性接触する補助突起部を設ける。
[Auxiliary protrusion of dust cover]
In addition, the dust cover is provided with an auxiliary protruding portion that elastically contacts the outer peripheral surface (S10) of the flange portion of the stud portion below the seal portion.
[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。
[Inner protrusion of dust cover]
Further, the dust cover is provided with an inner peripheral protrusion that protrudes inward from the inner peripheral surface (S11) of the guide portion above the guide portion and above the flange-shaped portion of the reinforcing ring at the inner peripheral portion of the small-diameter opening. .
[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。
[Groove part of reinforcement ring]
The dust cover communicates with the inside and outside of the groove portion communicating with the reinforcing ring at the upper and lower sides of the inner peripheral surface (S4), the groove portion communicating with the upper and lower surfaces of the outer peripheral surface (S5), and the lower end surface of the cylindrical portion. At least one of the groove portions is provided.
[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。
[Effects of dust cover position control structure]
According to the ball joint of the present invention, the dust cover is a guide portion facing the flange-shaped portion of the reinforcing ring, which is a high-rigidity body, and restricts the radial position of the small-diameter opening with respect to the stud portion of the ball stud, By regulating the axial position of the small diameter opening with respect to the stud portion at the lower end surface (S1), the inclination of the small diameter opening can be suppressed even if the small diameter opening is pulled by the film portion. By providing the seal portion between the two restriction portions, the amount of displacement of the seal portion in the opening direction with respect to the inclination angle of the small diameter opening portion can be suppressed, so that the seal portion can be kept in close contact.
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。 In addition, by providing a minute gap between the outer peripheral surface of the stud portion and the guide portion, the guide portion can be prevented from being twisted, and the axial direction of the small-diameter opening with respect to the stud portion is regulated by the lower end surface (S1) of the seal portion. By doing (receiving the compressive force of the dust lip portion), the compression rigidity of the dust lip portion can be reduced as compared with the case where the lower end surface of the reinforcing ring is used for regulating the axial position.
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。 Therefore, a ball seal that can maintain a good sealability of the dust cover can be maintained by forming a flange portion integrally from the stud portion without providing a retainer on the stud portion of the ball stud, and thus maintaining a good sealability of the dust cover. Joints can be provided at low cost.
[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。
[Effect of dust cover with small-diameter opening]
The portion of the small-diameter opening surrounded by the first reference line (L1) and the reinforcing ring is strongly restrained by the flange-shaped part and the cylindrical part of the reinforcing ring, so the first reference line (L1) and the center axis of the dust cover ( By setting the angle of intersection (θ1) with C1) to 45 degrees or less, the material elasticity of the seal portion inside the first reference line (L1) can be efficiently increased with respect to the vertical compression force of the small-diameter opening. It is possible to efficiently reduce the compression composition of the dust lip portion.
[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。
[Effects of dust cover dust strip]
The dust lip is projected from the range (E1) of the upper surface (S2) of the small-diameter opening from the inner peripheral surface (S3) of the cylindrical portion of the reinforcing ring to the outer peripheral surface (S5) of the reinforcing ring, By providing the inner peripheral surface (S7) outside the second reference line (L2), the direction of the reaction force acting on the dust lip when the small-diameter opening is engaged with the flange of the ball stud In addition, the point of action of the pressing force acting on the dust lip from the lower surface of the knuckle arm can be located on the outer side, so that unstable behavior such as buckling and creasing is not generated, and the position of the lower surface of the knuckle arm is maintained. Accordingly, the dust lip can be smoothly deformed outward.
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。 Therefore, since the dust lip provides a stable contact force, the dust lip portion can exhibit a good sealing performance, and the pressing force acting on the lower end portion of the sealing portion is also stabilized, so that the sealing performance of the sealing portion is deteriorated. There is no.
[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。
[Effects of dust cover film shape]
The dust lip is projected from the range (E1) of the upper surface (S2) of the small-diameter opening from the inner peripheral surface (S3) of the cylindrical portion of the reinforcing ring to the outer peripheral surface (S5) of the reinforcing ring, The outer surface (S8) is connected to the outer peripheral surface (S5) of the reinforcing ring or the outer peripheral surface (S9) of the small-diameter opening portion facing the outer peripheral surface (S5), and the dust lip portion and the membrane portion of the small-diameter opening portion are connected. By interposing a part of the reinforcing ring having rigidity higher than that of an elastic member such as rubber in between, even if the small-diameter opening is pulled by the membrane, the membrane directly pulls the dust lip. This can prevent the opening of the dust lip.
[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。
[Effects of ball stud with expanded diameter]
The ball stud flange is provided with an enlarged diameter portion whose outer diameter increases from the lower end of the outer peripheral surface (S6) of the stud portion to the outer peripheral surface (S10) of the flange portion. A rapid increase in compressive force due to an increase in the compression allowance of the strip portion can be suppressed, and a radial component of the pressing force can be applied to the lower end surface (S1) of the seal portion. Even if it is pulled, the inclination of the small-diameter opening can be further reduced.
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。 That is, since a force in the centering direction is applied to the lower end surface (S1) of the seal portion, it is effective for suppressing the inclination of the small-diameter opening.
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。 In addition, by pressing at least a part of the enlarged diameter portion outward from the third reference line (L3), it is possible to generate a pressing force necessary to suppress the downward movement of the small diameter opening. In addition, the contact area between the small-diameter opening and the flange portion of the ball stud, that is, the area where the lower end surface (S1) of the seal portion is pressed against the flange portion can be kept small, and the contact portion slides. Since the dynamic resistance can be reduced, the slidability of the small-diameter opening can be ensured.
[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。
[Effects of small protrusion on top of dust cover]
By causing the upper surface small protrusion having elasticity to protrude upward from a range (E2) inside the inner peripheral surface (S3) of the cylindrical portion of the reinforcing ring on the upper surface (S2) of the small diameter opening, While maintaining the slidability of the small-diameter opening with respect to the stud portion, the force against the small-diameter opening is increased, and even if the force with which the small-diameter opening is pulled by the membrane portion is equal, the inclination of the small-diameter opening is further increased. Since it can be held at a small angle, the seal durability of the dust cover can be improved.
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。 In addition, when the small diameter opening is pushed onto the knuckle arm lower surface and assembled at a predetermined position, the upper protrusion on the upper surface comes into contact with the knuckle arm so that the upper end side of the inner peripheral surface of the small diameter opening is fitted between the knuckle arm and the stud. Since it can prevent biting into the joint portion, the small-diameter opening can be easily assembled at an appropriate position.
[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。
[Effects of dust cover auxiliary protrusions]
By providing the auxiliary protrusion below the seal portion, it is possible to apply a radial elastic force, and even when the small diameter opening is pulled by the film portion, the inclination of the small diameter opening can be further suppressed.
[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。
[Effects of the inner cover protrusion of the dust cover]
By providing the inner peripheral projection having elasticity above the flange portion of the reinforcing ring above the guide portion, the small diameter opening portion is inclined while maintaining the slidability of the small diameter opening portion with respect to the stud portion. Even if the force with which the small-diameter opening is pulled by the membrane is the same, the tilt angle of the small-diameter opening can be suppressed to a smaller angle, which improves the dust cover seal durability. it can.
[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。
[Effects of groove part of reinforcing ring]
Further, by providing grooves on the inner peripheral surface, outer peripheral surface and lower end surface of the cylindrical portion of the reinforcing ring, when forming the dust cover by inserting the reinforcing ring, rubber or the like is provided around the reinforcing ring. A flow path for filling the elastic material can be secured.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a ball joint according to the present invention will be described below with reference to the drawings showing the configuration and the like. In addition, names such as “upper end” and “lower end”, “upper surface” and “lower surface”, “upper” and “lower” used in the present application represent directions (upper and lower relations) in the illustrated state, When the ball joint according to the present invention is arranged upside down or on its side, the designations related to these directions correspond to the arrangement direction.
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。
FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of an embodiment of a ball joint according to the present invention. In FIG. 1, the ball joint 10 includes a ball stud 12, a ball seat 32, a socket 34, a plug 38, a
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。
The ball joint 10 incorporates a ball head 16 formed at the lower end of the ball stud 12 into a socket 34 via a ball seat 32, and closes a plug 38 by caulking to make the ball stud 12 swingable and slidable. I support it. A
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。
2A and 2B are explanatory views showing the
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。
2A, the
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。
In FIG. 2B, a ball stud 12 made of a rigid material such as a metal and symmetrical about the central axis C2 is provided with a spherical head 16 at the lower end of the stud 14 and the stud 14 has a spherical head. A neck portion 18, a heel portion 20, a shaft portion 24, and a screw portion 30 are provided in order from the 16 side. The shaft portion 24 has an outer
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。
In the present embodiment, the peripheral edge 76 of the large-diameter opening 74 is fitted into a groove provided on the outer periphery of the socket 34, a metal clamp 80 is fitted into the clamp groove 78, and the
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。
To attach the
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。
Moreover, although the screw part 30 is being fixed to the knuckle arm 82 with the nut 84 as a component of assembly | attachment object, the assembly | attachment object of the ball joint 10 is arbitrary. Furthermore, the shape when the
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。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing in detail the small-diameter opening 44 of the
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。
In FIG. 3, the small-diameter opening 44 is provided with a
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。
In the present embodiment, the
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。
The reinforcing
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。
The
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。
Further, the
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。
When the inner
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。
In the present embodiment, the upper
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。
As described above, the radial position and the axial position of the small-diameter opening 44 with respect to the stud portion 14 are regulated at both portions of the
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。
In addition, since the
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。
Furthermore, when the
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。
Next, the reason why a minute gap is provided in the fitting portion between the stud portion 14 and the
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。
Since the
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。
Therefore, in order to prevent torsional breakage of the
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。
4A and 4B are explanatory views showing in detail the reinforcing
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。
The reinforcing
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。
FIG. 5 is an explanatory view showing details of the upper surface
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。
As shown in FIGS. 5A and 5B, by making the height in the protruding direction of the upper
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。 When the small protrusion on the upper surface has a plurality of protrusions as shown in FIG. 5 (B), it slides on the lower surface of the knuckle arm 82 compared to the case where it has a single ridge shape as shown in FIG. 5 (A). Resistance can be reduced. Moreover, when making the upper surface small protrusion part into a peak shape, a plurality of strips may be provided concentrically, and when a plurality of strips are provided, each size may be different.
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。
FIG. 6 is an explanatory view for defining the shapes of the small-diameter opening 44 of the
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。
As shown in FIG. 6, the
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。
Further, the ball stud 12 has an outer diameter D3 below the outer
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。
As a result, the lower end surface S1 of the
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。
Here, the
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。
Further, the
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。
Further, the intersection of the lower end surface S1 of the
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。
Moreover, the
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。
The ball stud 12 has an enlarged diameter portion 22 whose outer diameter is increased from the lower end of the outer
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。
Here, the intersection of the surface of the enlarged diameter portion 22 and the extension line of the inner peripheral surface S4 of the flange-shaped
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。
In addition, the
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。 FIG. 7 is an explanatory view showing the effect of the present invention with respect to the conventional example. FIG. 7A shows a compression stroke when the dust cover is inserted into the ball stud and the dust lip is compressed downward on the lower surface of the knuckle arm. Is represented as “Dustrip part compression allowance: H”, and the reaction force from the Dustrip part is represented as “Dustrip part compression force: F”. The differences due to the different support methods are compared.
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。 FIG. 7B shows the relationship between the ball stud, the small-diameter opening of the dust cover, and the knuckle arm at that time, the conventional example on the left side, and the present invention on the right side. Here, the conventional example on the left side corresponds to that described in Patent Document 2 referred to above, and has a structure in which the lower end portion of the reinforcing ring comes into contact with the flange portion of the retainer attached to the ball stud. .
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。 In the present invention, as shown in FIG. 6, the outer diameter of the flange portion of the ball stud is equal to or greater than the inner diameter of the flange portion of the reinforcement ring and less than the inner diameter of the cylindrical portion of the reinforcement ring, The part where the position is regulated can be limited to the lower side of the first reference line of the seal portion, and a good compression rigidity characteristic can be exhibited even if material deterioration with time occurs in the dust cover.
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。
FIG. 7A shows an allowable width (ΔH) of the compression allowance H of the dust lip portion when a predetermined compression force of the dust lip portion is obtained while the small diameter opening of the dust cover is securely held in the vertical direction. Is larger than that of the conventional example, that is, “ΔHc (conventional example) <ΔHe (present invention)” at a predetermined ΔF.
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。 When the ball joint is assembled into the knuckle arm, the dust lip of the dust cover is compressed by the lower surface of the knuckle arm, and the ball stud is fixed with a nut by fitting the tapered surface of the shaft portion into the tapered hole of the knuckle arm. Therefore, variation occurs in the vertical position of the lower surface of the knuckle arm with respect to the ball stud due to the processing accuracy of both tapered surfaces, the management width of the fastening torque, and the like.
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。 The required lower limit value of the compressive force in the dust strip part is determined from the sealing performance required for the dust cover part of the dust cover, and the allowable upper limit value of the compressive force is determined from the twist resistance of the film part of the dust cover. The variation in compressive force must be within a range that falls within these upper and lower limits, but as in the conventional example in which the downward movement of the small-diameter opening of the dust cover is restricted to a specific position, When the compression rigidity is high, the allowable compression allowance with respect to the allowable compression force width of the dust lip portion is small.
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。 On the other hand, in the present invention, since the restriction of the holding position of the small-diameter opening portion of the dust cover is relaxed to reduce the compression rigidity of the dust lip portion, the allowable compression margin for the allowable compression force width of the dust lip portion is the conventional example. Can be larger than
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。 FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the small-diameter opening of the dust cover. FIG. 8A is an embodiment in which auxiliary projections are provided, and FIG. This is an embodiment in which no circumferential protrusion is provided.
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。
8A, the small-diameter opening 44C is provided with a
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。
Here, in addition to the embodiment shown in FIG. 3, the small-diameter opening 44 </ b> C is provided with an auxiliary protrusion 58 that is in elastic contact with the outer peripheral surface S <b> 10 of the flange 20 of the ball stud 12, below the
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。
In FIG. 8B, the small-diameter opening 44D is provided with a
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。
In the embodiment shown in FIG. 3, the
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。
FIG. 9 is an explanatory view showing another embodiment of the flange portion of the ball stud. In FIG. 9, the ball stud 12 has a tapered diameter-enlarged portion in which the outer diameter is increased from the lower end of the outer
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。
Similarly to the embodiment shown in FIG. 6, the intersection of the tapered surface of the enlarged diameter portion 22B and the extension line of the inner peripheral surface S4 of the
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。 The present invention is not limited to a ball joint used as a connecting device of a vehicle link mechanism, but can be applied to any ball joint provided with a dust cover, and is not limited to the above-described embodiment, and the object and advantages thereof are impaired. Appropriate modifications that do not occur are included.
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。
In the description of this embodiment, the
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
10: Ball joint 12: Ball stud 14: Stud portion 16: Ball head 18: Neck portion 20: Knee portion 22: Expanded portion 24: Shaft portion 26: Outer peripheral surface 28: Tapered surface 30: Screw portion 32: Ball seat 34 : Socket 36: Opening portion 38: Plug 40: Dust cover 42: Film portion 44: Small diameter opening portion 46: Inner peripheral portion 48: Guide portion 50: Seal portion 52: Dustrip portion 54: Upper surface small protrusion 56: Inner periphery Projection 58: Auxiliary projection 60: Pin hole 62: Reinforcement ring 64: Cylindrical part 66: Gutter-like part 68: Radial groove 70: Axial inner circumferential groove 72: Axial outer circumferential groove 74: Large diameter opening 76 : Peripheral part 78: Clamp groove 80: Clamp 82: Knuckle arm (object to be assembled)
84: Nut A1: Tightening allowance A2: Small gap C1: Dust cover central axis C2: Ball stud central axis CL: Ball joint central axis D1: Reinforcement ring flange inner diameter D2: Reinforcement ring cylindrical inner diameter D3: flange outside diameter L1: first reference line L2: second reference line L3: third reference line P1: first reference point P2: second reference point P3: third reference point P4: fourth reference Point P5: Fifth reference point S1: Lower end surface S2 of the seal portion: Upper surface S3 of the small-diameter opening portion: Cylindrical portion inner peripheral surface S4 of the reinforcing ring Saddle-shaped inner peripheral surface S5 of the reinforcing ring S: Outer peripheral surface S6 of the reinforcing ring Stud portion outer peripheral surface S7: Dustrip portion inner peripheral surface S8: Film portion outer surface S9: Small diameter opening portion outer peripheral surface S10: Ball stud flange outer peripheral surface S11: Guide portion inner peripheral surface
Claims (11)
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た鍔部を設け、
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。 A ball stud provided with a ball head at the lower end of the stud part, the upper end side being fastened to the assembly target,
A socket that accommodates the ball head in a rotatable manner, and has an opening at the upper end where the stud portion protrudes;
An elastic dust cover provided with a small-diameter opening portion to be attached to the stud portion, a large-diameter opening portion to be attached to the socket, and a membrane portion connecting the small-diameter opening portion and the large-diameter opening portion;
In a ball joint comprising:
The dust cover is
A guide portion that fits on the inner peripheral portion of the small-diameter opening portion with a small radial gap on the outer peripheral surface of the stud portion;
A seal portion that is in close contact with an outer peripheral surface of the stud portion by a radial tightening margin at an inner peripheral portion of the small-diameter opening portion, below the guide portion;
A dust lip projecting in a funnel shape obliquely upward and outwardly on the entire upper surface of the small-diameter opening,
Inside the small-diameter opening, a cylindrical portion having a lower end extending at least to the lower end surface of the seal portion, and an inner peripheral surface faces the guide portion, projecting radially inward to the upper end side of the cylindrical portion. A reinforcing ring having a hook-shaped portion;
Provided,
The ball stud is provided below the outer peripheral surface of the stud portion with a flange portion whose outer diameter is equal to or greater than the flange inner diameter of the reinforcement ring and less than the inner diameter of the cylindrical portion of the reinforcement ring,
A ball joint characterized in that the dust lip portion is elastically brought into close contact with the assembly target by bringing the lower end surface of the seal portion of the dust cover into contact with and engaging with the flange portion of the stud portion.
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