CN107076311B - 防尘罩 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现了密封性提高的防尘罩。用于球头连接的防尘罩(100)的特征在于，包括：弹性体制的密封主体，其一体地具有主体部(110)；设置在主体部(110)的一端侧的被固定部(130)；以及设置在主体部(110)的另一端侧的密封部(120)；以及设置在密封部(120)的树脂制环状的辅助密封(150)，密封部(120)具有：内周密封部和防尘唇(122)，辅助密封(150)具有：辅助内周密封部(151)；辅助防尘密封部；以及在与所述辅助防尘密封部的轴向的相反侧，由固定在轴部的挡圈支承的被支承部(153)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆等各种装置所具有的球头连接的防尘罩。
背景技术
以往，对于车辆等各种装置所具有的球头连接，为了防止水或灰尘等侵入接头部并防止润滑脂从接头部流出，而使用防尘罩。参照图14，针对现有技术的球头连接所使用的防尘罩进行说明。图14是现有技术的球头连接和安装于球头连接的防尘罩的示意剖视图。
球头连接具备：在轴部一端具有球形部的球头销300；旋转且摆动自如地支承球头销300的球头座200；以及固定在轴部上所述球形部的相反侧的摆臂400。并且，防尘罩700包括：弹性体制的密封主体，其一体地具有可变形的膜状主体部710；设置在主体部710的一端侧，并且固定在球头座200的被固定部730；以及设置在主体部710的另一端侧的密封部720。在此，密封部720具有：在球头销300的轴部滑动自如而设置的内周密封部721；以及相对于摆臂400滑动自如而设置的防尘密封部722。
另外，在密封部720内部埋设有金属或树脂制的加强环750。这样，通过在密封部720内部埋设加强环750，能够提高由内周密封部721和防尘密封部722实现的密封性。
在此，例如，如图14所示，在球头销300向图中左方倾斜的状态下，使主体部710中图中左侧的部分呈压缩，图中右侧的部分呈拉伸的状态。由此，在图中右侧的部分处，作用于内周密封部721使其离开球头销300的轴部，而作用于防尘密封部722使其离开摆臂400。如上所述，通过在密封部720埋设加强环750，能够抑制内周密封部721离开轴部，并且能够抑制防尘密封部722离开摆臂400。
然而，在低温环境下，橡胶制的内周密封部721和防尘密封部722的弹性明显下降。另外，由于在低温时的压缩变形所导致的永久形变，会有使内周密封部721与球头销300的轴部之间，以及防尘密封部722与摆臂400之间产生间隙的问题。由此，存在密封性能下降的问题。
需要说明的是，若减小加强环750的内径，则可以更切实地抑制内周密封部721离开球头销300的轴部的问题。然而，若使加强环750的内径变得越小，则使内周密封部721对轴部的挤压力增高，导致内周密封部721对轴部的滑动变困难。由此，产生膜状主体部710发生扭曲等新的问题。因此，对于减小加强环750内径的对策而言，存在极限。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9‐158941号公报
专利文献2：日本实开平7‐19621号公报
专利文献3：日本特开平8‐200517号公报
专利文献4：日本特表2007‐532831号公报
专利文献5：日本实开平3‐32211号公报
专利文献6：日本特开平11‐63245号公报
专利文献7：国际公开第2014/020980号
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种实现密封性提高的防尘罩。
用于解决问题的手段
本发明为了解决上述问题而采用了以下手段。
即，本发明为一种防尘罩，其用于球头连接，所述球头连接具有在轴部一端具有球形部的球头销；具有所述球形部的轴承，并旋转且摆动自如地支承所述球头销的球头座；以及固定在所述轴部上所述球形部的相反侧的环状部件(或者在所述轴部的与所述球形部的相反侧处与所述轴部结合的结合部件)，
所述防尘罩的特征在于，包括：
弹性体制的密封主体，其一体地具有可变形的主体部；设置在该主体部的一端侧，并且固定在所述球头座的被固定部；以及设置在该主体部的另一端侧，并可相对于所述轴部(在本发明中，除了球头销的轴部本身以外，也包括设置在该轴部外周面侧的其他部件的情况，以下相同)和环状部件(或者结合部件)滑动自如的密封部；以及
树脂制环状的辅助密封，其设置在所述密封部，
所述密封部具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的内周密封部；以及
相对于所述环状部件(或者结合部件)的端面滑动自如的防尘密封部，
所述辅助密封具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的辅助内周密封部；
相对于所述环状部件(或者结合部件)的端面滑动自如的辅助防尘密封部；以及
在与所述辅助防尘密封部的轴向的相反侧，由固定在所述轴部的固定部件(也包括固定部件与轴部设为一体的情况)支承的被支承部。
根据本发明，由于设置有树脂制的辅助密封，因此即使在低温环境下等，弹性体制密封主体的密封部的密封性能无法充分发挥的状态下，通过辅助密封可以保持密封性。
另外，辅助密封成为内周面侧与轴向的两端侧分别被支承的状态。即，在辅助密封的内周面侧，辅助内周密封部与球头销的轴部滑动自如地接触，因此辅助密封的内周面侧由该轴部支承。并且，在辅助密封的轴向的一端侧，辅助防尘密封部相对于固定在轴部的环状部件(或者，在轴部的与所述球形部的相反侧处，与所述轴部结合的结合部件)的端面滑动自如地接触。因此，辅助密封的一端侧由该环状部件(或者结合部件)支承。另外，在辅助密封的轴向的另一端侧，被支承部由固定在轴部的固定部件支承。因此，无论球头销相对于球头座的姿态如何，可以稳定地保持辅助密封相对于球头销和环状部件(或者结合部件)的姿态。由此，无论球头销相对于球头座的姿态如何，可以稳定地发挥由辅助密封实现的密封性。
另外，由于稳定地保持辅助密封相对于球头销和环状部件(或者结合部件)的姿态，从而也稳定地保持密封主体的密封部相对于球头销和环状部件(或者结合部件)的姿态。由此，无论球头销相对于球头座的姿态如何，可以稳定地发挥由密封部实现的密封性。
优选在所述辅助密封的与所述辅助防尘密封部在轴线方向上相反侧，形成有多个狭缝，所述密封部的设置有所述内周密封部的部分与设置有所述防尘密封部的部分通过所述狭缝连结。
通过采用该结构，可以在具有内周密封部和防尘密封部的弹性体制的密封部设置具有辅助内周密封部和辅助防尘密封部的树脂制的辅助密封。
优选所述辅助密封所使用的树脂材料的耐低温性高于密封主体所使用的橡胶材料。
由此，即使在低温环境下，密封主体的密封部的密封性下降，也能维持辅助密封的密封性。
另外，本发明的另一种防尘罩，其用于球头连接，所述球头连接具有在轴部一端具有球形部的球头销；具有所述球形部的轴承，并旋转且摆动自如地支承所述球头销的球头座；以及固定在所述轴部上所述球形部的相反侧的环状部件(或者在所述轴部的与所述球形部的相反侧处与所述轴部结合的结合部件)，
所述防尘罩的特征在于，包括：
弹性体制的密封主体，其一体地具有可变形的主体部；设置在该主体部的一端侧，并且固定在所述球头座的被固定部；以及设置在该主体部的另一端侧，并可相对于所述轴部(在本发明中，除了球头销的轴部本身以外，也包括设置在该轴部外周面侧的其他部件的情况，以下相同)和环状部件(或者结合部件)滑动自如的密封部；以及
树脂制或金属制的加强环，其设置在所述密封部，
所述密封部具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的内周密封部；以及
相对于所述环状部件(或者结合部件)的端面滑动自如的防尘密封部，
所述内周密封部具有：相对于所述轴部的外周表面滑动自如的第一内周凸部；和与该第一内周凸部相邻，且设置在比第一内周凸部靠所述一端侧，相对于所述轴部的外周表面滑动自如的第二内周凸部，
所述加强环具有：
在所述一端侧，由固定在所述轴部的固定部件(也包括固定部件与轴部设为一体的情况)支承的被支承部；以及
设置在所述另一端侧，且埋设在所述密封部的内部的内向凸缘部，
在轴线方向上，所述内向凸缘部的前端位于第一内周凸部的径向内侧的最前端部与第二内周凸部的径向内侧的最前端部之间。
根据本发明，设置在密封部的加强环具有由固定在轴部的固定部件支承的被支承部。因此，不限于球头销相对于球头座的姿态，可以稳定地维持密封部相对于球头销和环状部件(或者结合部件)的姿态。由此，不限于球头销相对于球头座的姿态，稳定地发挥由密封部实现的密封性。另外，在轴向上，内向凸缘部的前端位于第一内周凸部的径向内侧的最前端部与第二内周凸部的径向内侧的最前端部之间。由此，可以抑制第一内周凸部和第二内周凸部对轴部的挤压力过大。因此，可以发挥由所述第一内周凸部和第二内周凸部实现的密封性，并且抑制第一内周凸部和第二内周凸部与轴部的滑动阻力过大。
优选在所述轴部，所述第二内周凸部发生滑动的部位的外径与所述内向凸缘部的前端的内径之差，大于所述外径与第二内周凸部的径向内侧的最前端部的内径之差。
由此，可以防止由第二内周凸部产生的滑动阻力过大，并且可以使密封主体中，覆盖内向凸缘部前端部分的壁厚达到一定程度的厚度。由此，可以抑制在对密封主体进行成形时的成形性下降。
优选所述防尘密封部具有朝径向外侧且所述环状部件(或者结合部件)的表面侧延伸的防尘唇，令设置所述防尘唇的基础宽度为T、长度为L，则满足
0.45≦T÷L≦0.6。
由此，可以长期稳定地保持由防尘唇实现的密封性。
需要说明的是，可以采用在可能的范围内组合上述各结构。
发明效果
如上所述，根据本发明，可以提高密封性。
附图说明
图1是本发明实施例1的球头连接和安装于球头连接的防尘罩的示意剖视图。
图2是本发明实施例1的防尘罩的示意剖视图。
图3是放大本发明实施例1的防尘罩的密封部附近的示意剖视图。
图4是在本发明实施例1的防尘罩安装于球头连接的状态下，放大防尘罩的密封部附近的示意剖视图。
图5是本发明实施例1的辅助密封的示意剖视图。
图6是本发明实施例2的球头连接和安装于球头连接的防尘罩的示意剖视图。
图7是本发明实施例2的防尘罩的示意剖视图。
图8是放大本发明实施例2的防尘罩的密封部附近的示意剖视图。
图9是在本发明实施例2的防尘罩安装于球头连接的状态下，放大防尘罩的密封部附近的示意剖视图。
图10是本发明实施例2的加强环的示意剖视图。
图11是放大本发明实施例3的防尘罩的密封部附近的示意剖视图。
图12是在本发明实施例3的防尘罩安装于球头连接的状态下，放大防尘罩的密封部附近的示意剖视图。
图13是本发明实施例3的加强环的示意剖视图。
图14是现有技术的球头连接和安装于球头连接的防尘罩的示意剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，基于实施例，例示地详细说明用于实施本发明的实施方式。但是，对于在该实施例中记载的结构元件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，除非有特别地特定性的记载，否则本发明的范围不仅限定于此。
(实施例1)
参照图1～图5，对本发明实施例1的防尘罩进行说明。图1是本发明实施例1的球头连接和安装于球头连接的防尘罩的示意剖视图。需要说明的是，在图1中，示出由包含球头连接的球头销的轴部的中心轴线的面剖开得到的剖视图。图2是本发明实施例1的防尘罩的示意剖视图。需要说明的是，在图2中，示出在防尘罩未变形的状态下，由包括环状防尘罩的中心轴线的面剖开得到的剖视图。图3是图2的局部放大图，是放大本发明实施例1的防尘罩的密封部附近的示意剖视图。图4是图1的局部放大图，是在本发明实施例1的防尘罩安装于球头连接的状态下，放大防尘罩的密封部附近的示意剖视图。图5是本发明实施例1的辅助密封的示意剖视图。需要说明的是，在图5中，示出由包括环状辅助密封的中心轴线的面剖开得到的剖视图。
<球头连接>
尤其，参照图1，对应用了本实施例的防尘罩的球头连接的一例进行说明。球头连接具有：在轴部310的一端具有球形部320的球头销300；旋转且摆动自如地支承球头销300的球头座200；以及固定在轴部310的与球形部320的相反侧的作为环状部件的摆臂400。需要说明的是，摆臂400相当于在轴部310的与球形部320的相反侧，与轴部310结合的结合部件。球头座200具有：环状的壳体210；固定在壳体210的底侧的底板220；以及球形部320的轴承230。轴承230具有由与球形部320的曲率半径同径的球形面构成的轴承面231。摆臂400设置于车身等，球头销300的轴部310通过螺母500与摆臂400固定。需要说明的是，轴部310的前端形成有外螺纹。
为了防止水或灰尘等侵入接头部，并且防止润滑脂从接头部流出，而使用防尘罩100。
<防尘罩>
尤其参照图2，针对防尘罩100的整体结构进行说明。防尘罩100包括：橡胶(例如，氯丁橡胶)等弹性体制的密封主体和树脂制且环状的辅助密封150。例如，在树脂制的辅助密封150成形后，对该辅助密封150涂布粘接剂，配置于模具内，将橡胶材料向模具内注射，对密封主体进行硫化成形，由此能得到防尘罩100。另外，本实施例的辅助密封150为了降低滑动阻力，由固体润滑材料构成。另外，本实施例的辅助密封150由耐低温性优异的材料构成，由至少比密封主体的橡胶材料的耐低温性优异的材料构成。作为辅助密封150的材料的具体例，可列举出，利用填充剂等可提高耐低温性的PTFE、尼龙、聚酰胺等。
密封主体一体地具有：可变形的环状且膜状的主体部110；设置在主体部110的一端侧，并且固定在球头座200的被固定部130；以及设置在主体部110的另一端侧的密封部120。在被固定部130设有环状凹部131。通过使夹持部600嵌入该环状凹部131，将被固定部130固定在球头座200的壳体210。另外，辅助密封150设置在密封部120。对于如上所述构成的防尘罩100，在球头销300相对于球头座200摇动时，使主体部110发生变形(参照图1)。另外，在球头销300相对于球头座200旋转时，密封部120相对于球头销300的轴部310和摆臂400进行滑动。由此，无论球头销300相对于球头座200摇动或旋转，均能通过防尘罩100发挥密封性能。
<密封部和辅助密封>
尤其参照图3～图5，进一步详细地说明本实施例的密封部120和辅助密封150。密封部120具有：相对于球头销300的轴部310外周表面滑动自如的内周密封部(第一内周密封部121a和第二内周密封部121b)和相对于摆臂400的端面滑动自如的防尘密封部(防尘唇122)。第一内周密封部121a和第二内周密封部121b均包括向径向内侧突出的环状凸部。需要说明的是，在本实施例中，设有两个内周密封部，但内周密封部可以仅设置一个，也可以设置三个以上。防尘唇122包括朝向径向外侧且摆臂400的端面倾斜的倾斜部分。
辅助密封150具有相对于球头销300的轴部310外周表面滑动自如的辅助内周密封部151。该辅助内周密封部151包括向径向内侧突出的环状凸部。该辅助内周密封部151向径向内侧的突出量小于第一内周密封部121a和第二内周密封部121b向径向内侧的突出量(参照图3)。由此，不会影响由第一内周密封部121a和第二内周密封部121b实现的密封性能。另外，辅助密封150具有相对于摆臂400的端面滑动自如的辅助防尘密封部(第一辅助防尘密封部152a和第二辅助防尘密封部152b)。第一辅助防尘密封部152a包括向径向外侧且摆臂400的端面倾斜的唇。第二辅助防尘密封部152b包括向摆臂400的端面突出的环状凸部。另外，辅助防尘密封部向摆臂400侧的突出量小于防尘唇122向摆臂400侧的突出量(参照图3)。由此，不会影响由防尘唇122实现的密封性能。
另外，在辅助密封150的与辅助防尘密封部轴向相反侧具有被支承部153，该被支承部153由固定在球头销300的轴部310的作为固定部件的挡圈330支承。并且，在辅助密封150的与辅助防尘密封部轴向相反侧形成有多个狭缝153a。未设置上述狭缝153a的部分的前端面为被支承部153。另外，使密封部120的内周密封部所在的部分与防尘密封部所在的部分通过这些狭缝153a连结。
在此，如上所述，挡圈330固定在球头销300的轴部310。在防尘罩100的密封部120安装于球头销300的状态下，辅助密封150的被支承部153与该挡圈330密合，辅助密封150成为被支承在挡圈330的状态(参照图4)。需要说明的是，挡圈330由金属或树脂等刚性高的材料构成。另外，在本实施例中，示出了相对于轴部310固定有作为与轴部310独立部件的挡圈330的结构，但也可以采用与轴部310一体地设置相当于挡圈330部位的结构。
另外，在密封部120中，辅助密封150的内周面侧的部分成为被辅助密封150的内周面与球头销300的轴部310的外周面压缩的状态。由此，第一内周密封部121a和第二内周密封部121b被辅助密封150的内周面向径向内侧挤压。
<本实施例的防尘罩优点>
根据本实施例的防尘罩100，由于设置有树脂制的辅助密封150，因此即使在低温环境下等，弹性体制密封主体的密封部120无法充分发挥密封性能的状态下，可以通过辅助密封150保持密封性。
另外，辅助密封150成为对内周面侧和轴向两端侧分别支承的状态。即，在辅助密封150的内周面侧，辅助内周密封部151与球头销300的轴部310滑动自如地接触，因此由轴部310支承着辅助密封150的内周面侧。在辅助密封150的轴向一端侧，辅助防尘密封部(第一辅助防尘密封部152a和第二辅助防尘密封部152b)相对于固定在轴部310的摆臂400的端面滑动自如地接触，因此由摆臂400支承着辅助密封150的一端侧。另外，在辅助密封150的轴向另一端侧，由固定在轴部310的挡圈330支承着被支承部153。因此，无论球头销300相对于球头座200的姿态如何，可以稳定地保持辅助密封150相对于球头销300和摆臂400的姿态。由此，无论球头销300相对于球头座200的姿态如何，可以稳定地发挥由辅助密封150实现的密封性。
由于可以稳定地保持辅助密封150相对于球头销300和摆臂400的姿态，因此也可以稳定地保持密封主体的密封部120相对于球头销300和摆臂400的姿态。由此，无论球头销300相对于球头座200的姿态如何，也可以稳定地发挥由密封部120实现的密封性。
在本实施例中，由于设置辅助密封150，而可以稳定地保持密封部120的姿态，因此不需要提高密封部120的内周密封部对轴部310的挤压力。由此，也可以避免使内周密封部与轴部310滑动阻力增加。并且，在本实施例中，辅助密封150由固体润滑材料构成，因此可以进一步降低滑动阻力。
使密封部120的内周密封部与防尘密封部经由辅助密封150所形成的多个狭缝153a相连，由此，可以使具有辅助内周密封部和辅助防尘密封部的树脂制辅助密封150设置于具有内周密封部和防尘密封部的弹性体制密封部120。
在本实施例中，辅助密封150所使用的树脂材料的耐低温性比密封主体所使用的橡胶材料高。由此，即使在低温环境下密封主体的密封部120的密封性下降，也可以维持辅助密封150的密封性。
(其他)
在上述实施例中，示出了防尘唇122和辅助防尘密封部(第一辅助防尘密封部152a和第二辅助防尘密封部152b)相对摆臂400本身滑动的情况。然而，在本发明中，也包括使防尘唇和辅助防尘密封部相对设于摆臂端面侧的其他部件滑动的情况。例如，如特开平11‐63245号公报所公开的技术所示，对于具有抵接于摆臂的套筒的结构，使防尘唇和辅助防尘密封部相对套筒滑动的情况也可以适用本发明。
另外，在上述实施例中，示出了内周密封部(第一内周密封部121a和第二内周密封部121b)和辅助内周密封部151相对于球头销300的轴部310本身的外周表面滑动的情况。然而，在本发明中，也可以适应使内周密封部和辅助内周密封部相对于在球头销300的轴部310的外周面侧所设置的其他部件的外周表面滑动自如的结构的情况。例如，如上述特开平11‐63245号公报所公开的技术所示，对于具有套筒的结构，使内周密封部和辅助内周密封部相对套筒滑动的情况，也可以适用本发明。另外，如实开平3‐32211号公报所公开的技术所示，对于具备形成有凸缘的保持部件(保持件)的结构，使内周密封部和辅助内周密封部相对保持件滑动的情况，也可以适用本发明。
另外，在本实施例中，示出了辅助密封150的被支承部153由固定在球头销300的轴部310的挡圈330支承的情况的结构。然而，在本发明中，支承被支承部153的部件不限于挡圈330。例如，如上述实开平3‐32211号公报所公开的技术所示，对于设置有保持件的结构，由保持件的凸缘支承被支承部的情况，也可以适用本发明。另外，如上述特开平11‐63245号公报所公开的技术所示，对于具有套筒的结构，在该套筒上设有凸缘，由该凸缘支承被支承部的情况，也可以适用本发明。
(实施例2)
参照图6～图10，针对本发明实施例2的防尘罩进行说明。图6是本发明实施例2的球头连接和安装于球头连接的防尘罩的示意剖视图。需要说明的是，在图6中，示出由包括球头连接所具有的球头销的轴部的中心轴线的面剖开得到的剖视图。图7是本发明实施例2的防尘罩的示意剖视图。需要说明的是，在图7中，示出在防尘罩未变形的状态下，由包括环状防尘罩的中心轴线的面剖开得到的剖视图。图8是图7的局部放大图，是放大本发明实施例2的防尘罩的密封部附近的示意剖视图。图9是图6的局部放大图，是在本发明实施例2的防尘罩安装于球头连接的状态下，放大防尘罩的密封部附近的示意剖视图。图10是本发明实施例2的加强环的示意剖视图。需要说明的是，在图10中，示出由包括加强环的中心轴线的面剖开得到的剖视图。
<球头连接>
尤其，参照图6，对可适用本实施例的防尘罩的球头连接的一例进行说明。球头连接具有：在轴部310的一端具有球形部320的球头销300；旋转且摆动自如地支承球头销300的球头座200；以及固定在轴部310的与球形部320的相反侧的作为环状部件的摆臂400。需要说明的是，摆臂400相当于在轴部310的与球形部320的相反侧，与轴部310结合的结合部件。球头座200具有：环状的壳体210；固定在壳体210的底侧的底板220；以及球形部320的轴承230。轴承230具有由与球形部320的曲率半径同径的球形状面构成的轴承面231。摆臂400设置于车身等，球头销300的轴部310通过螺母500与摆臂400固定。需要说明的是，轴部310的前端形成有外螺纹。
并且，为了防止水或灰尘等侵入接头部，并且防止润滑脂从接头部流出，而使用防尘罩100X。另外，在本实施例中，在轴部310的安装防尘罩100X的密封部120X的部分处，固定有由金属或树脂等刚性高的材料构成的保持件160。该保持件160具有：与轴部310嵌合的圆筒部161和设置在圆筒部161一端侧的外向凸缘部162(参照图9)。
<防尘罩>
尤其参照图7，针对防尘罩100X的整体结构进行说明。防尘罩100X包括：橡胶(例如，氯丁橡胶)等弹性体制的密封主体和PTFE、尼龙、聚酰胺等树脂制的加强环150X。在本实施例中，在树脂制的加强环150X成形后，对该加强环150X涂布粘接剂，配置于模具内，将橡胶材料向模具内注射，对密封主体进行硫化成形，由此能得到防尘罩100X。
密封主体一体地具有：可变形的环状且膜状的主体部110；设置在主体部110的一端侧，并且固定在球头座200的被固定部130；以及设置在主体部110的另一端侧的密封部120X。在被固定部130设有环状凹部131。通过使夹持部600嵌入该环状凹部131，将被固定部130固定在球头座200的壳体210。另外，加强环150X设置在密封部120X。对于如上所述构成的防尘罩100X，在球头销300相对于球头座200摇动时，使主体部110发生变形(参照图6)。另外，在球头销300相对于球头座200旋转时，密封部120X相对于球头销300的轴部310和摆臂400进行滑动。由此，无论球头销300相对于球头座200摇动或旋转，均能通过防尘罩100发挥密封性能。需要说明的是，在本实施例中，由于在轴部310固定有保持件160，因此密封部120X不是在轴部310上直接滑动，而是相对保持件160的圆筒部161滑动。
<密封部和加强环>
尤其参照图8～图10，进一步详细地说明本实施例的密封部120X和加强环150X。密封部120X具有：相对于固定在球头销300的轴部310的保持件160的圆筒部161外周表面滑动自如的内周密封部和相对于摆臂400的端面滑动自如的防尘密封部。
本实施例的内周密封部从一端侧至另一端侧依次具有第一内周凸部121Xa、第二内周凸部121Xb、第3内周凸部121Xc。上述这些第一内周凸部121Xa、第二内周凸部121Xb和第3内周凸部121Xc均包括向径向内侧突出的环状凸部。在此，对于第一内周凸部121Xa，由于球头销300的倾斜，因此起到在对密封部120X施加来自主体部110的拉伸力时，抑制密封部120X倾斜的作用。需要说明的是，本实施例设有三个内周凸部，但内周密封部可以仅设置两个，也可以设置四个以上。并且，第一内周凸部121Xa的径向内侧的最前端部的内径大于第二内周凸部121Xb的径向内侧的最前端部的内径。需要说明的是，第二内周凸部121Xb的径向内侧的最前端部的内径与第3内周凸部121Xc的径向内侧的最前端部的内径相等。
本实施例的防尘密封部具有：设置在径向外侧的防尘唇122Xa和设置在径向内侧的环状凸部122Xb。防尘唇122Xa向径向外侧且摆臂400的表面侧延伸。在此，当设定防尘唇122Xa的基础宽度为T，长度为L时，使其满足0.45≦T÷L≦0.6。需要说明的是，基础宽度T是防尘唇122Xa的基础部分的径向宽度。另外，长度L是防尘唇122Xa的基础中，从径向内侧的位置至防尘唇122Xa的最前端位置的距离。
加强环150X具有：筒状部151X和设置在筒状部151X的另一端侧的内向凸缘部152X。筒状部151X的内周面由圆柱面构成。另外，筒状部151X的一端侧为被支承部153X，其由固定在球头销300的轴部310的作为固定部件的保持件160的外向凸缘部162支承。并且，在加强环150的筒状部151X的一端侧形成有多个狭缝153Xa。未设置所述狭缝153Xa的部分的前端面为被支承部153X。另外，通过这些狭缝153Xa，使密封部120X的内周密封部与主体部110连结。另外，加强环150X埋设于密封部120X的内部，仅露出被支承部153X(筒状部151X的一端侧的端面)，而其他部位埋入密封部120X内。需要说明的是，筒状部151X与内向凸缘部152X连结部分的外周端缘形成微小的倒角部(R面)154X，易于使防尘唇122Xa变形。
在此，如上所述，保持件160固定在球头销300的轴部310。在将防尘罩100X的密封部120X安装于球头销300的状态下，加强环150X的被支承部153X与该保持件160的外向凸缘部162密合，使加强环150X成为由外向凸缘部162支承的状态(参照图9)。
另外，在本实施例中，示出了保持件160固定在轴部310时的结构，但也可以采用挡圈(在圆板状部件中央开孔的部件)固定在轴部310的结构。在该情况下，加强环150X的被支承部153X与该挡圈密合，使加强环150X成为由挡圈支承的状态。内周密封部(第一内周凸部121Xa、第二内周凸部121Xb和第3内周凸部121Xc)直接相对球头销300的轴部310滑动。另外，也可以不是对轴部310固定作为另外部件的保持件160或挡圈，而对轴部310一体设置相当于外向凸缘部162或挡圈这样的部位。在该情况下，加强环150X的被支承部153X与相当于外向凸缘部162、挡圈的部位密合，加强环150X成为由该部位支承的状态。并且，内周密封部直接相对球头销300的轴部310滑动。
另外，在密封部120X中，加强环150X的内周面侧的部分成为被加强环150X的内周面与保持件160的圆筒部161的外周面压缩的状态。由此，第一内周凸部121Xa、第二内周凸部121Xb和第三内周凸部121Xc被加强环150X的内周面向径向内侧挤压。
在本实施例中，加强环150X的内向凸缘部152X的前端在轴向上位于密封部120X的第一内周凸部121Xa的径向内侧的最前端部与第二内周凸部121Xb的径向内侧的最前端部之间。另外，对于密封部120X和加强环150X的径向尺寸设定如下。即，如图8所示，设定第二内周凸部121Xb相对轴部310滑动的部位的外径为Do。需要说明的是，在本实施例中，第二内周凸部121Xb不是直接相对轴部310滑动，而是相对保持件160的圆筒部161滑动，因此外径Do相当于圆筒部161的外径。设定加强环150X的内向凸缘部152X的前端内径为Dg。设定第二内周凸部121Xb的径向内侧的最前端部内径为Ds。此时，在本实施例中，设定满足Ci(＝(Do‐Ds)÷2)＜Cm(＝(Dg‐Do)÷2)。需要说明的是，Ci相当于第二内周凸部121Xb的过盈量，Cm相当于加强环150X与保持件160的圆筒部161之间的间隙。
<本实施例的防尘罩优点>
根据本实施例的防尘罩100X，设置于密封部120X的加强环150X具有被支承部153X，其由固定在轴部310的保持件160的外向凸缘部162支承。因此，无论球头销300相对于球头座200的姿态如何，均可以稳定地维持密封部120X相对于球头销300和摆臂400的姿态。由此，无论球头销300相对于球头座200的姿态如何，均可以稳定地发挥由密封部120X实现的密封性。
另外，加强环150X的内向凸缘部152X的前端在轴向上位于密封部120的第一内周凸部121Xa的径向内侧的最前端部与第二内周凸部121Xb的径向内侧的最前端部之间。由此，可以抑制第一内周凸部121Xa和第二内周凸部121Xb对轴部310(保持件160的圆筒部161)的挤压力过大。因此，可以发挥由所述第一内周凸部121Xa和第二内周凸部121Xb实现的密封性，并且抑制第一内周凸部121Xa和第二内周凸部121Xb与轴部310(保持件160的圆筒部161)的滑动阻力过大。
另外，如上所述，在本实施例的防尘罩100X中，设置满足Ci＜Cm。即，加强环150X与保持件160的圆筒部161之间的间隙大于第二内周凸部121Xb的过盈量。
由此，可以防止由第二内周凸部121Xb产生的滑动阻力过大，并且使密封主体中，覆盖内向凸缘部152X前端部分的壁厚达到一定程度的厚度。从而，可以抑制在对密封主体进行成形时的成形性下降。即，通常，在使用橡胶材料进行注射成型时，若存在壁厚薄的部分，则流入模具内的橡胶材料通过该部分时的流动性差，而容易发生成形不良。另外，在可抑制成形不良发生的程度上，设定Cm的大小，若设定Ci＞Cm，则使第二内周凸部121Xb的过盈量过大，导致滑动阻力增大。若滑动阻力过大，则使主体部110产生异常变形，发生屈曲等，从而存在破损的问题。对此，在本实施例中，通过设定满足Ci＜Cm，而可以抑制成形不良，并且可以抑制由第二内周凸部121Xb产生的滑动阻力过大。
另外，在本实施例中，当设定防尘唇122Xa的基础宽度为T，长度为L时，则使其满足0.45≦T÷L≦0.6。由此，可以长期稳定保持由防尘唇122Xa实现的密封性。即，通常已知橡胶在变形的状态下，若继续加热，则使橡胶失去恢复性，导致永久变形。对于该永久变形的量，随着橡胶的初始变形量(在本实施例的情况下，相当于防尘唇122Xa的初始压缩量)增大，永久变形量也增加。假设，设定T÷L小于0.45，则防尘唇122Xa的初始压缩量小，使初始密封性不充分。若设定T÷L大于0.6，则继续加热时的永久变形量增大，使密封性的下降量增大。对此，设定本实施例的防尘唇122Xa满足0.45≦T÷L≦0.6。由此，可以充分满足初始密封性，即使产生永久变形也可以维持稳定的密封性。
(实施例3)
图11～图13示出本发明的实施例3。在上述实施例2中，示出加强环为树脂制时的结构，在本实施例中，示出加强环为金属制时的结构。对于加强环以外的结构和作用，由于与实施例2相同，因此对于同一结构部分标注同一附图标记，并且省略其说明。
对于球头连接的结构和防尘罩整体的结构，与上述实施例2中所述相同，因此省略其说明。以下，参照图11～图13，针对本实施例的密封部120X和加强环155X进行说明。图11是放大本发明实施例3的防尘罩的密封部附近的示意剖视图。图12是在本发明实施例3的防尘罩安装于球头连接的状态下，放大防尘罩的密封部附近的示意剖视图。图13是本发明实施例3的加强环的示意剖视图。需要说明的是，在图13中，示出由包括加强环的中心轴线的面剖开得到的剖视图。
对于密封部120X的结构，由于与实施例2相同，因此适当省略其说明，对加强环155X进行详细说明。本实施例的加强环155X与实施例2同样地，具有筒状部156X和设置在筒状部156X另一端侧的内向凸缘部157X。在上述实施例2中，通过增加筒状部151X另一端侧的厚度来提高强度，在本实施例中，加强环155X为金属制，强度高，因此筒状部156X由厚度较薄的圆筒部构成。与上述实施例2同样地，在该筒状部156X的一端侧形成被支承部158X，其由保持件160的外向凸缘部162支承。并且，与上述实施例2同样地，在加强环155X的筒状部156X的一端侧形成有多个狭缝158Xa。另外，与上述实施例2同样地，在未设置所述狭缝158Xa的部分的前端面为被支承部158X。另外，与上述实施例2同样地，加强环155X埋设于密封部120X的内部，仅露出被支承部158X，而其他部位埋入密封部120X内。
另外，如上述实施例2所述，可以采用挡圈，也可以采用与轴部310一体地设置相当于外向凸缘部162或挡圈部位的结构，来代替保持件160。另外，与上述实施例2同样地，加强环155X的内向凸缘部157X的前端在轴向上位于密封部120X的第一内周凸部121Xa的径向内侧的最前端部与第二内周凸部121Xb的径向内侧的最前端部之间。另外，如上述实施例2所述，对于密封部120X和加强环155X的径向尺寸，设定为使其满足Ci(＝(Do‐Ds)÷2)＜Cm(＝(Dg‐Do)÷2)。
如上述这样构成的本实施例的防尘罩也可以得到与上述实施例2同样的效果。
(其他)
在上述实施例2、3中，示出了防尘密封部(防尘唇122Xa和环状凸部122Xb)相对摆臂400本身滑动的情况。然而，在本发明中，也包括防尘密封部相对设置在摆臂的端面侧的另外的部件滑动的情况。例如，如特开平11‐63245号公报所公开的技术所示，对于具有抵接于摆臂的套筒的结构，使防尘密封部相对套筒滑动的情况也可以适用本发明。
附图标记说明
100、100X 防尘罩
110 主体部
120、120X 密封部
121a 第一内周密封部
121b 第二内周密封部
121Xa 第一内周凸部
121Xb 第二内周凸部
121Xc 第三内周凸部
122 防尘唇
122Xa 防尘唇
122Xb 环状凸部
130 被固定部
131 环状凹部
150 辅助密封
150X、155X 加强环
151 辅助内周密封部
151X、156X 筒状部
152a 第一辅助防尘密封部
152b 第二辅助防尘密封部
152X、157X 内向凸缘部
153、153X、158X 被支承部
153a、153Xa、158Xa 狭缝
160 保持件
161 圆筒部
162 外向凸缘部
200 球头座
210 壳体
220 底板
230 轴承
231 轴承面
300 球头销
310 轴部
320 球形部
330 挡圈
400 摆臂
500 螺母
600 夹持部
Claims (12)
1.一种防尘罩，其用于球头连接，所述球头连接具有在轴部一端具有球形部的球头销；具有所述球形部的轴承，并旋转且摆动自如地支承所述球头销的球头座；以及固定在所述轴部上所述球形部的相反侧的环状部件，
所述防尘罩的特征在于，包括：
弹性体制的密封主体，其一体地具有可变形的主体部；设置在该主体部的一端侧，并且固定在所述球头座的被固定部；以及设置在该主体部的另一端侧，并可相对于所述轴部和环状部件滑动自如的密封部；以及
树脂制环状的辅助密封，其设置在所述密封部，
所述密封部具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的内周密封部；以及
相对于所述环状部件的端面滑动自如的防尘密封部，
所述辅助密封具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的辅助内周密封部；
相对于所述环状部件的端面滑动自如的辅助防尘密封部；以及
在与所述辅助防尘密封部的轴线方向的相反侧，由固定在所述轴部的固定部件支承的被支承部。
2.根据权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，
在所述辅助密封的与所述辅助防尘密封部在轴线方向上相反侧，形成有多个狭缝，所述密封部的设置有所述内周密封部的部分与设置有所述防尘密封部的部分通过所述狭缝相连。
3.根据权利要求1或2所述的防尘罩，其特征在于，
所述辅助密封所使用的树脂材料的耐低温性高于密封主体所使用的橡胶材料。
4.一种防尘罩，其用于球头连接，所述球头连接具有在轴部一端具有球形部的球头销；具有所述球形部的轴承，并旋转且摆动自如地支承所述球头销的球头座；以及在所述轴部的与所述球形部的相反侧处与所述轴部结合的结合部件，
所述防尘罩的特征在于，包括：
弹性体制的密封主体，其一体地具有可变形的主体部；设置在该主体部的一端侧，并且固定在所述球头座的被固定部；以及设置在该主体部的另一端侧，并可相对于所述轴部和结合部件滑动自如的密封部；以及
树脂制环状的辅助密封，其设置在所述密封部，
所述密封部具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的内周密封部；以及
相对于所述结合部件的端面滑动自如的防尘密封部，
所述辅助密封具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的辅助内周密封部；
相对于所述结合部件的端面滑动自如的辅助防尘密封部；以及
在与所述辅助防尘密封部的轴线方向的相反侧，由固定在所述轴部的固定部件支承的被支承部。
5.根据权利要求4所述的防尘罩，其特征在于，
在所述辅助密封的与所述辅助防尘密封部在轴线方向上相反侧，形成有多个狭缝，所述密封部的设置有所述内周密封部的部分与设置有所述防尘密封部的部分通过所述狭缝相连。
6.根据权利要求4或5所述的防尘罩，其特征在于，
所述辅助密封所使用的树脂材料的耐低温性高于密封主体所使用的橡胶材料。
7.一种防尘罩，其用于球头连接，所述球头连接具有在轴部一端具有球形部的球头销；具有所述球形部的轴承，并旋转且摆动自如地支承所述球头销的球头座；以及固定在所述轴部上所述球形部的相反侧的环状部件，
所述防尘罩的特征在于，包括：
弹性体制的密封主体，其一体地具有可变形的主体部；设置在该主体部的一端侧，并且固定在所述球头座的被固定部；以及设置在该主体部的另一端侧，并可相对于所述轴部和环状部件滑动自如的密封部；以及
树脂制或金属制的加强环，其设置在所述密封部，
所述密封部具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的内周密封部；以及
相对于所述环状部件的端面滑动自如的防尘密封部，
所述内周密封部具有：相对于所述轴部的外周表面滑动自如的第一内周凸部；和与该第一内周凸部相邻，且设置在比第一内周凸部靠所述一端侧，相对于所述轴部的外周表面滑动自如的第二内周凸部，
所述加强环具有：
在所述一端侧，由固定在所述轴部的固定部件支承的被支承部；以及
设置在所述另一端侧，且埋设在所述密封部的内部的内向凸缘部，
在轴线方向上，所述内向凸缘部的前端位于第一内周凸部的径向内侧的最前端部与第二内周凸部的径向内侧的最前端部之间。
8.根据权利要求7所述的防尘罩，其特征在于，
在所述轴部，所述第二内周凸部发生滑动的部位的外径与所述内向凸缘部的前端的内径之差，大于所述外径与第二内周凸部的径向内侧的最前端部的内径之差。
9.根据权利要求7或8所述的防尘罩，其特征在于，
所述防尘密封部具有朝径向外侧且所述环状部件的表面侧延伸的防尘唇，令设置所述防尘唇的基础宽度为T、长度为L，则满足
0.45≤T÷L≤0.6。
10.一种防尘罩，其用于球头连接，所述球头连接具有在轴部一端具有球形部的球头销；具有所述球形部的轴承，并旋转且摆动自如地支承所述球头销的球头座；以及固定在所述轴部上所述球形部的相反侧处与所述轴部结合的结合部件，
所述防尘罩的特征在于，包括：
弹性体制的密封主体，其一体地具有可变形的主体部；设置在该主体部的一端侧，并且固定在所述球头座的被固定部；以及设置在该主体部的另一端侧，并可相对于所述轴部和结合部件滑动自如的密封部；以及
树脂制或金属制的加强环，其设置在所述密封部，
所述密封部具有：
相对于所述轴部的外周表面滑动自如的内周密封部；以及
相对于所述结合部件的端面滑动自如的防尘密封部，
所述内周密封部具有：相对于所述轴部的外周表面滑动自如的第一内周凸部；和与该第一内周凸部相邻，且设置在比第一内周凸部靠所述一端侧，相对于所述轴部的外周表面滑动自如的第二内周凸部，
所述加强环具有：
在所述一端侧，由固定在所述轴部的固定部件支承的被支承部；以及
设置在所述另一端侧，且埋设在所述密封部的内部的内向凸缘部，
在轴线方向上，所述内向凸缘部的前端位于第一内周凸部的径向内侧的最前端部与第二内周凸部的径向内侧的最前端部之间。
11.根据权利要求10所述的防尘罩，其特征在于，
在所述轴部，所述第二内周凸部发生滑动的部位的外径与所述内向凸缘部的前端的内径之差，大于所述外径与第二内周凸部的径向内侧的最前端部的内径之差。
12.根据权利要求10或11所述的防尘罩，其特征在于，
所述防尘密封部具有朝径向外侧且所述结合部件的表面侧延伸的防尘唇，令设置所述防尘唇的基础宽度为T、长度为L，则满足
0.45≤T÷L≤0.6。
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