CN108700109A - 防尘罩以及密封构造 - Google Patents

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CN108700109A CN201780014333.1A CN201780014333A CN108700109A CN 108700109 A CN108700109 A CN 108700109A CN 201780014333 A CN201780014333 A CN 201780014333A CN 108700109 A CN108700109 A CN 108700109A
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Abstract

本发明提供一种防尘罩以及密封构造，其不增加部件个数就实现了密封性的提高。密封部(120)的特征在于，具备：内周密封部，其具有相对于轴部(310)的外周表面自由地滑动的多个环状凸部；防尘密封部，其相对于转向节(400)的端面自由地滑动，其中，多个环状凸部中最靠一端侧的第三凸部(121c)被形成为，通过从密封部(120)中的一端侧的端面起向另一端侧凹陷的环状凹部(123)和密封部(120)的内周面，朝向一端侧突出，并且第三凸部(121c)的内周面被构成为，以在凸缘部(311)的外周面自由地滑动的方式与所述第三凸部(121c)的内周面密合。

Description

防尘罩以及密封构造
技术领域
本发明涉及一种用于车辆等各种装置所配备的球接头上的防尘罩以及密封构造。
背景技术
一直以来，车辆等各种装置所配备的球接头上使用防尘罩，以防止水、粉尘等侵入接头部，并且防止润滑脂从接头部流出。参照图5，对用于现有例所涉及的球接头上的防尘罩进行说明。图5为被安装在现有例所涉及的球接头以及球接头上的防尘罩的示意性剖视图。
球接头具备：在轴部的一端具有球形部的球头销300；以使球头销300自由地旋转和摇动的方式对球头销300进行支承的插座200；以及与球头销300的轴部结合的转向节400。并且，防尘罩700具备弹性体制的密封主体，该密封主体一体地具有：可变形的膜状的躯体部710；被固定部730，设置在躯体部710的一端侧，并且固定在插座200上；以及密封部720，设置在躯体部710的另一端侧。并且，密封部720具备：设置成在球头销300的轴部上自由地滑动的内周密封部721、以及设置成在转向节400上自由地滑动的防尘密封部722。
此外，密封部720中埋设有加强环750。如此，在密封部720中埋设加强环750，从而能够提高由内周密封部721以及防尘密封部722实现的密封性。
在此，例如图5所示，在球头销300倾向图中左方向的状态下，躯体部710中的、图中左侧的部分呈压缩状态，图中右侧的部分呈伸展状态。由此，图中右侧的部分相对于内周密封部721起到远离球头销300的轴部的作用，相对于防尘密封部722起到远离转向节400的作用。如上述那样在密封部720中埋设加强环750，从而可抑制内周密封部721远离轴部，并且抑制防尘密封部722远离转向节400。
然而，在低温环境下，橡胶制的内周密封部721以及防尘密封部722会明显失去弹性。此外，因低温时的压缩变形而导致的永久歪斜，有可能会造成内周密封部721与球头销300的轴部之间、以及防尘密封部722与转向节400之间产生间隙。由此，有可能会造成密封功能下降。
作为对策，已知通过在球头销的轴部上安装护圈来对防尘罩进行支承的技术(参照专利文献1、2)。然而，由于在该情况下需要护圈，因此部件个数会增加，进而造成成本增加。此外，由护圈对防尘罩进行支承，有可能会造成防尘罩的密封部上被施加了比所需更大的压力，进而造成滑动性下降。另外，当滑动性下降时，在球头销进行旋转之际，防尘罩的膜状的躯体部会产生扭曲，因此会造成躯体部的耐久性下降。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-7444号公报
专利文献2：日本实开平3-123161号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于，提供一种能够不增加部件个数就实现密封性的提高的防尘罩以及密封构造。
用于解决课题的方法
本发明为了解决上述课题而采用以下方案。
即，本发明的防尘罩的特征在于，所述防尘罩被用于具备球头销，插座和结合部件的球接头上，其中，所述球头销在具有凸缘部的轴部的一端具有球形部；所述插座具有所述球形部的轴承，并以使所述球头销自由地旋转和摇动的方式对所述球头销进行支承；所述结合部件经由所述凸缘部在所述球形部的相反侧与所述轴部结合，
所述防尘罩具备：
由弹性体制成的密封主体，其一体地具有可变形的躯体部、被设置在该躯体部的一端侧并被固定在所述插座上的被固定部、以及被设置在该躯体部的另一端侧并以相对于所述轴部和结合部件分别自由地滑动的方式而配备的密封部；以及
加强环，其被设置在所述密封部的内部，
所述密封部具备：
内周密封部，其具有相对于所述轴部的外周表面自由地滑动的多个环状凸部；
防尘密封部，其相对于所述结合部件的端面自由地滑动，
所述多个环状凸部中最靠所述一端侧的一端侧凸部被形成为，通过从所述密封部中的所述一端侧的端面起向所述另一端侧凹陷的环状凹部和所述密封部的内周面，该一端侧凸部朝向所述一端侧突出，并且
所述一端侧凸部的内周面被构成为，以在所述凸缘部的外周面自由地滑动的方式与所述凸缘部的外周面密合。
此外，根据本发明的密封构造，其特征在于，
所述密封构造具备球接头和被用于该球接头上的防尘罩，其中，所述球接头具有：球头销，其在具有凸缘部的轴部的一端具有球形部；插座，其具有所述球形部的轴承，并以使所述球头销自由地旋转和摇动的方式对所述球头销进行支承；结合部件，其经由所述凸缘部在所述球形部的相反侧与所述轴部结合，
所述防尘罩具备：
由弹性体制成的密封主体，其一体地具有可变形的躯体部、被设置在该躯体部的一端侧并被固定在所述插座上的被固定部、以及被设置在该躯体部的另一端侧并以相对于所述轴部和结合部件分别自由地滑动的方式而配备的密封部；以及
加强环，其被设置在所述密封部的内部，
所述密封部具备：
内周密封部，其具有相对于所述轴部的外周表面自由地滑动的多个环状凸部；以及
防尘密封部，其相对于所述结合部件的端面自由地滑动，
所述多个环状凸部中最靠所述一端侧的一端侧凸部被形成为，通过从所述密封部中的所述一端侧的端面起向所述另一端侧凹陷的环状凹部和所述密封部的内周面，所述一端侧凸部朝向所述一端侧突出，并且
所述一端侧凸部的内周面被构成为，以在所述凸缘部的外周面自由地滑动的方式与所述凸缘部的外周面密合。
根据以上方案，以向一端侧突出的方式而形成的一端侧凸部的内周面被构成为，以在被设置于球头销的轴部的凸缘部的外周面上自由地滑动的方式密合。由此，无论球头销相对于插座的姿势如何，均能够稳定地维持密封部相对于球头销以及结合部材的姿势。由此，无论球头销相对于插座的姿势如何，均可稳定地发挥出由密封部实现的密封性。此外，一端侧凸部由从密封部的一端侧的端面向另一端侧而凹陷的环状凹部和密封部的内周面形成。因此，即使一端侧凸部被凸缘部压入，一端侧凸部也能够向环状凹部侧挠曲。由此，能够抑制向一端侧凸部施加比所需更大的压缩力。
优选为，所述加强环中的所述一端侧的端面，与所述一端侧凸部相比更靠所述另一端侧。
由此，能够更进一步地抑制在压缩力作用于一端侧凸部上时一端侧凸部异常变形的情况。
优选为，所述一端侧凸部的内周面由向所述一端侧扩径的倾斜面构成，并且所述一端侧凸部的外周面由向所述一端侧缩径的倾斜面构成。
由此，能够让适当的力以从凸缘部朝向径向外侧且另一端侧的方式作用于一端侧凸部上。因此，能够适当地维持由防尘密封部实现的相对于结合部材的密合力。
另外，上述各构成尽可能地组合使用。
发明的效果
以上所说明那样，根据本发明，能够不增加部件个数就提高密封性。
附图说明
图1为被安装在本发明的实施例所涉及的球接头以及球接头上的防尘罩的示意性剖视图。
图2为本发明的实施例所涉及的防尘罩的示意性剖视图。
图3为将本发明的实施例所涉及的防尘罩的密封部附近扩大后的示意性剖视图。
图4为在本发明的实施例所涉及的防尘罩被安装在球接头上的状态下将防尘罩的密封部附近扩大后的示意性剖视图。
图5为被安装在现有例所涉及的球接头以及球接头上的防尘罩的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图并基于实施例对具体实施方式进行例示性地详细说明。另，该实施例中所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、及其相对配置等，只要没有特别特定的记载，则没有将本发明的范围局限于此的主旨。
(实施例)
参照图1～图4，对本发明的实施例所涉及的防尘罩以及密封构造进行说明。图1为被安装在本发明的实施例所涉及的球接头以及球接头上的防尘罩的示意性剖视图。另外，图1中图示出由包括球接头所配备球头销的轴部的中心轴线在内的表面所切断后的剖视图。图2为本发明的实施例所涉及的防尘罩的示意性剖视图。另外，图2中图示出在防尘罩未变形的状态下由包括环状的防尘罩的中心轴线在内的表面所切断后的剖视图。图3为图2的部分扩大图，并且为将本发明的实施例所涉及的防尘罩的密封部附近扩大后的示意性剖视图。图4为图1的部分扩大图，并且为在本发明的实施例所涉及的防尘罩被安装在球接头上的状态下将防尘罩的密封部附近扩大后的示意性剖视图。
＜球接头＞
尤其参照图1对可应用本实施例所涉及的防尘罩的球接头的一个示例进行说明。球接头具备：球头销300；以使球头销300自由地旋转和摇动的方式对球头销300进行支承插座200；和作为与球头销300的轴部310结合的结合部件的转向节400。
球头销300在具有凸缘部311的轴部310的一端具有球形部320。插座200具备：环状的壳体210；被固定在壳体210的底侧的底板220；球形部320的轴承230。轴承230具有由与球形部320的曲率半径相同的球形形状的表面构成的轴承面231。转向节400经由凸缘部311在球形部320的相反侧与轴部310结合。转向节400通过螺母500与轴部310结合。
并且，使用防尘罩100，以防止水、粉尘等侵入接头部，并且防止润滑脂从接头部流出。
＜防尘罩＞
尤其参照图2对防尘罩100的整体构成进行说明。防尘罩100由橡胶(例如，氯丁橡胶)等弹性体制的密封主体与PTFE、尼龙、聚酰胺等树脂制的加强环150构成。本实施例中，在树脂制的加强环150成形后，在该加强环150上涂覆粘结剂，之后，装入模具内，向模具内注塑橡胶材料并对密封主体进行硫化成形，从而可获得防尘罩100。另外，作为加强环150的材料，也可以使用金属。
密封主体一体地具有可变形的环状且膜状的躯体部110、被设置在躯体部110的一端侧并被固定在插座200上的被固定部130、以及被设置在躯体部110的另一端侧的密封部120。以下，将相对于躯体部110而设置被固定部130的一侧(图2、3及4中为下侧)称作“一端侧”，将相对于躯体部110而设置密封部120的一侧(图2、3以及4中为上侧)称作“另一端侧”。
在被固定部130上设置有环状凹部131。通过在该环状凹部131上嵌入夹具600，从而使被固定部130固定在插座200的壳体210上。此外，加强环150被设置在密封部120的内部。在上述方式构成的防尘罩100中，当球头销300相对于插座200摇动时，躯体部110会发生变形(参照图1)。此外，当球头销300相对于插座200旋转时，密封部120分别相对于球头销300的轴部310和转向节400滑动。利用上述方式构成的密封构造，无论球头销300相对于插座200摇动还是旋转，防尘罩100均可发挥密封功能。
＜密封部以及加强环＞
尤其参照图3及图4对本实施例所涉及的密封部120以及加强环150进行更详细地说明。
密封部120具备：内周密封部，其具有相对于球头销300的轴部310的外周表面自由地滑动的多个环状凸部；防尘密封部，其相对于转向节400的端面自由地滑动。为了便于说明，针对多个环状凸部，从另一端侧向一端侧按顺序称作第一凸部121a、第二凸部121b、第三凸部121c。在此，多个环状凸部中的最靠一端侧的一端侧凸部相当于第三凸部121c。
第一凸部121a和第二凸部121b均由向径向内侧突出的环状凸部构成。并且，该第一凸部121a和第二凸部121b被构成为，以相对于轴部310的主体部分(除了凸缘部311以外的部分)的外周表面自由地滑动的方式密合(参照图4)。此外，第一凸部121a的径向内侧的最顶端部的内径被设计成大于第二凸部121b的径向内侧的最顶端部的内径。
并且，第三凸部121c被形成为，通过从密封部120的一端侧的端面起向另一端侧凹陷的环状凹部123和密封部120的内周面，朝向一端侧突出。该第三凸部121c的内周面121c1被构成为，以在凸缘部311的外周面上自由地滑动的方式密合(参照图4)。此外，第三凸部121c的内周面121c1由向一端侧扩径的倾斜面构成，且第三凸部121c的外周面121c2由向一端侧缩径的倾斜面构成。另外，在本实施例中，该内周面121c1以及外周面121c2均大部分由锥面构成。
本实施例所涉及的防尘密封部具备被设置在径向外侧的防尘唇122a和被设置在径向内侧的环状凸部122b。防尘唇122a被构成为，朝向径向外侧且转向节400的表面侧延伸。
加强环150具备筒状部151和被设置在筒状部151的另一端侧的向内法兰部152。加强环150的向内法兰部152的顶端被设置成，位于轴线方向上密封部120的第一凸部121a的径向内侧的最顶端部与第二凸部121b的径向内侧的最顶端部之间。此外，加强环150的一端侧的端面151a位于与第三凸部121c相比靠另一端侧。另外，图3中的F表示加强环150的一端侧的端面151a的位置。此外，图中，H表示第三凸部121c的高度。本实施例所涉及的第三凸部121c的高度H被设定成1mm以上。并且，密封部120的一端侧的端面至加强环150的一端侧的端面151a的距离被设定成第三凸部121c的高度H以上。而且，第三凸部121c的压缩允许量(相当于通过凸缘部311的外周面而被压缩的区域h(参照图3))被设定成第三凸部121c的高度H以下。由此，能够抑制过大的压缩力作用于第三凸部121c，进而能够抑制第三凸部121c异常变形。
＜本实施例所涉及的防尘罩以及密封构造优点＞
根据本实施例所涉及的防尘罩100以及密封构造，防尘罩100的密封部120的内周密封部上具备以向一端侧突出的方式而形成的第三凸部121c。并且，该第三凸部121c的内周面121c1被构成为，以在被设置于球头销300的轴部310的凸缘部311的外周面上自由地滑动的方式密合。由此，密封部120的一端侧且内周面侧成为由凸缘部311支撑的状态。因此，无论球头销300相对于插座200的姿势如何，均能够稳定地维持密封部120相对于球头销300以及转向节400的姿势。由此，无论球头销300相对于插座200的姿势如何，均可稳定地发挥出由密封部120实现的密封性。
此外，第三凸部121c由从密封部120的一端侧的端面起向另一端侧凹陷的环状凹部123和密封部120的内周面形成。因此，即使第三凸部121c被凸缘部311压入，第三凸部121c也能够向环状凹部123侧挠曲。由此，能够抑制向第三凸部121c施加比所需更大的压缩力。因此，能够抑制第三凸部121c异常变形，或者，能够抑制因第三凸部121c被压缩而导致大力施加到防尘密封部侧。
此外，本实施例中，加强环150的一端侧的端面151a位于与第三凸部121c相比靠另一端侧。由此，能够更进一步地抑制在压缩力作用于第三凸部121c上时第三凸部121c异常变形的情况。
而且，在本实施例中，第三凸部121c的内周面121c1由向一端侧扩径的倾斜面构成，且第三凸部121c的外周面121c2由向一端侧缩径的倾斜面构成。由此，能够让适当的力以从凸缘部311朝向径向外侧且另一端侧的方式作用于第三凸部121c上。因此，能够适当地维持由防尘密封部(尤其是防尘唇122a)实现的相对于转向节400的密合力。此外，即使在从转向节400向防尘密封部施加大力的情况下，第三凸部121c也能够越过凸缘部311来进行移动，因此能够抑制第三凸部121压坏。
符号说明
100 防尘罩；
110 躯体部；
120 密封部；
121a 第一凸部；
121b 第二凸部；
121c 第三凸部；
121c1 内周面；
121c2 外周面；
122a 防尘唇；
122b 环状凸部；
123 环状凹部；
130 被固定部；
131 环状凹部；
150 加强环；
151 筒状部；
151a 端面；
152 向内法兰部；
200 插座；
210 壳体；
220 底板；
230 轴承；
231 轴承面；
300 球头销；
310 轴部；
311 凸缘部；
320 球形部；
400 转向节；
500 螺母；
600 夹具。

Claims (6)

1.一种防尘罩，其特征在于，所述防尘罩被用于具备球头销、插座和结合部件的球接头上，其中，所述球头销在具有凸缘部的轴部的一端具有球形部；所述插座具有所述球形部的轴承，并以使所述球头销自由地旋转和摇动的方式对所述球头销进行支承；所述结合部件经由所述凸缘部在所述球形部的相反侧与所述轴部结合，
所述防尘罩具备：
由弹性体制成的密封主体，其一体地具有可变形的躯体部、被设置在该躯体部的一端侧并被固定在所述插座上的被固定部、以及被设置在该躯体部的另一端侧并以相对于所述轴部和结合部件分别自由地滑动的方式而配备的密封部；以及
加强环，其被设置在所述密封部的内部，
所述密封部具备：
内周密封部，其具有相对于所述轴部的外周表面自由地滑动的多个环状凸部；
防尘密封部，其相对于所述结合部件的端面自由地滑动，
所述多个环状凸部中最靠所述一端侧的一端侧凸部被形成为，通过从所述密封部中的所述一端侧的端面起向所述另一端侧凹陷的环状凹部和所述密封部的内周面，该一端侧凸部朝向所述一端侧突出，并且，
所述一端侧凸部的内周面被构成为，以在所述凸缘部的外周面自由地滑动的方式与所述凸缘部的外周面密合。
2.根据权利要求1所述的防尘罩，其特征在于，
所述加强环中的所述一端侧的端面，与所述一端侧凸部相比更靠所述另一端侧。
3.根据权利要求1或2所述的防尘罩，其特征在于，
所述一端侧凸部的内周面由向所述一端侧扩径的倾斜面构成，并且所述一端侧凸部的外周面由向所述一端侧缩径的倾斜面构成。
4.一种密封构造，其特征在于，所述密封构造具备球接头和被用于该球接头上的防尘罩，其中，所述球接头具有：球头销，其在具有凸缘部的轴部的一端具有球形部；插座，其具有所述球形部的轴承，并以使所述球头销自由地旋转和摇动的方式对所述球头销进行支承；结合部件，其经由所述凸缘部在所述球形部的相反侧与所述轴部结合，
所述防尘罩具备：
由弹性体制成的密封主体，其一体地具有可变形的躯体部、被设置在该躯体部的一端侧并被固定在所述插座上的被固定部、以及被设置在该躯体部的另一端侧并以相对于所述轴部和结合部件分别自由地滑动的方式而配备的密封部；以及
加强环，其被设置在所述密封部的内部，
所述密封部具备：
内周密封部，其具有相对于所述轴部的外周表面自由地滑动的多个环状凸部；以及
防尘密封部，其相对于所述结合部件的端面自由地滑动，
所述多个环状凸部中最靠所述一端侧的一端侧凸部被形成为，通过从所述密封部中的所述一端侧的端面起向所述另一端侧凹陷的环状凹部和所述密封部的内周面，所述一端侧凸部朝向所述一端侧突出，并且，
所述一端侧凸部的内周面被构成为，以在所述凸缘部的外周面自由地滑动的方式与所述凸缘部的外周面密合。
5.根据权利要求4所述的密封构造，其特征在于，
所述加强环中的所述一端侧的端面，与所述一端侧凸部相比更靠所述另一端侧。
6.根据权利要求4或5所述的密封构造，其特征在于，
所述一端侧凸部的内周面由向所述一端侧扩径的倾斜面构成，并且所述一端侧凸部的外周面由向所述一端侧缩径的倾斜面构成。
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