JP2009014064A - ボールジョイント用ダストカバー - Google Patents

Abstract

【課題】ボールスタッドの揺動に対する追随性を向上させ、もってシール性を向上させるボールジョイント用ダストカバーを提供する。
【解決手段】ゴム状弾性体よりなる膜部２の一端に装着時にボールスタッドの外周に嵌合されるシール部３を設けるとともにシール部３に補強環２１を埋設してなるボールジョイント用ダストカバー１において、補強環２１は、筒状本体２２の内周側に鍔部２３を径方向内方へ向けて一体に設けた形状を有し、鍔部２３の内径寸法をボールスタッド４１の外径寸法に対して径方向の遊びを持たない寸法に設定する。またゴム状弾性体のうち補強環２１における筒状本体２２の内周側であって鍔部２３の上方に配置される部位の内周面に装着時にボールスタッド４１の外周面に密接する内周シール突起６を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボールジョイント用ダストカバーに関するものである。本発明のダストカバーを装着するボールジョイントは、自動車産業の分野で用いられ、またはそのほか一般産業機械の分野等で用いられる。

従来から、図９に示すように、略提灯形を呈する膜部５２を有し、この膜部５２の下端にボールジョイントのソケット６１の外周に嵌着される嵌着部５３を設けるとともに膜部５２の上端にボールスタッド６２の外周に摺動自在に嵌合されるシール部５４を設け、このシール部５４の上端外周部にナックルアーム６３の下面に摺動自在に密接するダストシール５５を設けたボールジョイント用ダストカバー５１が知られている（特許文献１参照）。膜部５２はゴム状弾性体により成形され、よってボールスタッド６２の揺動に従って自在に変形する可撓性を備えている。シール部５４はボールスタッド６２の外周面に摺動自在に密接し、当該ダストカバー５１の内部に封入したグリースが外部へ漏れることがないようにこれをシールする。ダストシール５５はナックルアーム６３の下面に摺動自在に密接し、外部のダストや泥水等の異物が当該ダストカバー５１の内部に侵入することがないようにこれらをシールする。また上記シール部５４については、図示したようにこのシール部５４がゴム状弾性体のみよりなる仕様（ラバーオンリータイプ）と、図１０に示すようにシール部５４の内部に補強環５６が埋設された仕様（補強環入りタイプ）とがある（特許文献２参照）。

上記ラバーオンリータイプは、そのシール構造につき、ゴムの弾性を利用する径方向に締め付ける力（緊迫力）と、軸方向の力（反発力）とによってシール作用をなすものである。しかしながらこのタイプには、
（１）補強環がないため、シール部５４および膜部５２のボールスタッド６２に対する追随性が良くなく、シール性が不足する、
（２）外的要因により、シール部５４がボールスタッド６２から外れやすい、
と云う不都合がある。

また、上記補強環入りタイプは、そのシール構造につき、ゴムの弾性および補強環５６との圧縮荷重を利用する径方向に締め付ける力（緊迫力）と、ゴムの弾性を利用する軸方向の力（反発力）とによってシール作用をなすものである。しかしながらこのタイプには、
（１）ラバーオンリータイプよりはシール部５４および膜部５２のボールスタッド６２に対する追随性が良いが、膜部５２の材質として高強度（高硬度）材料（例えばＴＰＥ）を適用するためには追随性が十分とはいえない、
（２）当該ダストカバー５１を成形する成形型の内部に補強環５６を支持するための受けピン構造が必要であり、よって型構造が複雑化している、
（３）外的要因により、シール部５４がボールスタッド６２から外れやすい、
などの不都合がある。

実開平７−１０５４３号公報 特開昭６２−１３７４０８号公報

本発明は以上の点に鑑みて、ボールスタッドの揺動に対する追随性を向上させることができ、もってシール性を向上させることが可能なボールジョイント用ダストカバーを提供することを目的とする。またこれに加えて、ダストカバーを成形する成形型から補強環受けピン構造を省略することができ、もって型構造を簡素化させることが可能なボールジョイント用ダストカバーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるダストカバーは、ゴム状弾性体よりなる膜部の一端に装着時にボールスタッドの外周に嵌合されるシール部を設けるとともに前記シール部に補強環を埋設してなるボールジョイント用ダストカバーにおいて、前記補強環は、筒状本体の内周側に鍔部を径方向内方へ向けて一体に設けた形状を有し、前記鍔部の内径寸法をボールスタッドの外径寸法に対して径方向の遊びを持たない寸法に設定し、前記ゴム状弾性体のうち前記補強環における筒状本体の内周側であって鍔部の上方に配置される部位の内周面に装着時にボールスタッドの外周面に密接する内周シール突起を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２によるダストカバーは、上記した請求項１記載のダストカバーにおいて、補強環の鍔部の内周面にはゴム状弾性体の薄膜が被着され、または補強環の鍔部の内周面は表面露出していることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３によるダストカバーは、上記した請求項１または２記載のダストカバーにおいて、ゴム状弾性体のうち補強環における筒状本体の内周側であって鍔部の上方に配置される部位の上面に装着時にナックルアームの下面に密接する上面シール突起が設けられ、装着時に補強環の鍔部がボールスタッドの外周面に設けた段差部に係合することにより前記上面シール突起は軸方向に圧縮された状態で前記ナックルアームの下面に密接することを特徴とするものである。

更にまた、本発明の請求項４によるダストカバーは、上記した請求項１、２または３記載のダストカバーにおいて、補強環はその筒状本体の下端部を、ダストカバー本体を成形型で成形するときの補強環位置決め部として利用することを特徴とするものである。

上記したように本発明においては、補強環が筒状本体の内周側に鍔部を径方向内方へ向けて一体に設けた形状とされ、鍔部の内径寸法がボールスタッドの外径寸法に対して径方向の遊びを持たない寸法に設定されている。また鍔部と軸方向に並ぶようにしてボールスタッドの外周面に密接する内周シール突起が設けられている。補強環はもともとボールスタッドに対する追随性を向上させるためにシール部に埋設されているが、従来は、シール性を確保するために補強環の内周側にボールスタッドの外周面に密接するシール突起が設けられ、このシール突起はゴム状弾性体であるので、ボールスタッドが揺動すると補強環との間で径方向に圧縮変形せしめられ、これが補強環の追随運動を遅らせる要因となっていた。換言すると従来は、補強環とボールスタッドの間にゴム突起のボリュームに相当する径方向の遊びが設定されていたことになり、これが補強環の追随運動を遅らせる要因となっていた。これに対して本発明では上記したように補強環が筒状本体の内周側に鍔部を一体に設けた形状とされ、鍔部がボールスタッドに対して径方向の遊びを持たない寸法に設定され、また鍔部と軸方向横並びで内周シール突起が設けられているので、径方向の遊びが無い分、補強環の追随運動が早められることになる。したがってボールスタッドの揺動に対して補強環が良く追随し、横並びの内周シール突起が安定した状態でボールスタッドの外周面に密接し続けることから、本発明によれば該部シール性を向上させることが可能とされている。

尚、装着作業を困難化させないために補強環の鍔部はボールスタッドに対して締め代は設定されず、このように締め代を設定されない範囲で鍔部はその内径寸法をボールスタッドの外径寸法に対して径方向の遊びを持たない寸法に設定される。また理論的には鍔部の内周面がゴム状弾性体より表面露出していてボールスタッドの外周面にフィットするのが理想であるが、このように鍔部の内周面をゴム状弾性体から表面露出させるには、ダストカバーの成形時に鍔部の内周面に成形型に対する締め代を設定して鍔部を成形型に嵌め込まねばならず、このように鍔部を成形型に嵌め込む構造にすると着脱作業が困難化し、作業性が低下してしまう。そこで本発明では、このような不都合を未然に解消すべく鍔部の内周面に成形型に対する締め代は設定しないことにしたので、この分の極薄の皮膜が鍔部の内周面に被着される場合は本発明の技術的範囲に含まれることになる。

また本発明においては、ゴム状弾性体のうち補強環の筒状本体の内周側であって鍔部の上方に配置される部位の上面に装着時にナックルアームの下面に密接する上面シール突起が設けられ、装着時に補強環の鍔部がボールスタッドの外周面に設けた段差部に係合することにより上面シール突起は軸方向に圧縮された状態でナックルアームの下面に密接する構造とされている。したがって上面シール突起が軸方向圧縮変形に伴う反力によりナックルアームの下面に強く密接することから、該部シール性を向上させることが可能とされている。

更にまた本発明においては、補強環はその筒状本体の下端部を、ダストカバー本体を成形型で成形するときの補強環位置決め部として利用する構造とされている。上記したように従来は、成形型のキャビティ空間に補強環受けピン構造が設けられ、補強環はこのピン構造の上に載せられることにより位置決めされていたが、本発明によれば補強環自らが位置決め作用を発揮することになる。したがってダストカバーを成形する成形型から補強環受けピン構造を省略し、もって型構造を簡素化させることが可能とされている。

尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）装着状態において、相手スタッドおよび補強環内径間の弾性体の厚みを極薄（０〜０．５ｍｍ、環露出も可）にすることにより、膜部の追随性を向上させる（スタッドとシール部の一体化向上）。
（２）環形状変更により、軸方向の圧縮荷重を発生させる。
（３）環上面に溝形状を等配で入れることと、成形型のガイドを従来の外径ガイドから内径ガイドへ変更することにより、従来形状で課題となっていた生地流動の妨げを解決する。
（４）補強環受けピンの構造を補強環側に持たせ、型構造を簡素化する。
（５）上記構成によれば、膜部追随性が向上するため高強度（高硬度）材料適用の可能性が高くなる、シール部がスタッドから外れにくい（ボールシート側へリップが脱落しにくい）、ダストカバーのシール部シール性が向上する、ピン廃止によりダストカバー成形型が簡素化できる、等の効果がある。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第一実施例・・・
図１は、本発明の第一実施例に係るボールジョイント用ダストカバー１の要部断面を示しており、このダストカバー１がボールジョイントに装着されると図２に示すようになる。また図３は補強環２１の単体斜視図を示している。

当該実施例に係るダストカバー１は、略提灯形を呈するゴム状弾性体製の膜部２を有し、この膜部２の下端にボールジョイントのソケットの外周に嵌着される嵌着部（図示せず）が一体に設けられるとともに膜部２の上端にボールスタッド４１の外周に摺動自在に嵌合されるシール部３が一体に設けられ、このシール部３の上端外周部にナックルアーム４２の下面に摺動自在に密接するダストシール４が一体に設けられている。シール部３には補強環２１が埋設されている。

補強環２１は、所定の合成樹脂（ポリアミド系樹脂（ナイロン）等）により成形され、筒状本体２２を有し、この筒状本体２２の内周側に環状の鍔部２３が径方向内方へ向けて一体に設けられている。鍔部２３の内周面２３ａは円筒面状に形成され、その内径寸法ｄ_１はボールスタッド４１の外径寸法ｄ_２（図２）に対して径方向の遊びを持たない寸法（略同じ寸法）に設定されている。鍔部２３の内周面２３ａにはゴム状弾性体の薄膜（図示せず）が被着された状態とされ、または鍔部２３の内周面２３ａはゴム状弾性体から表面露出した状態とされている。薄膜が被着される場合、その厚みはＭａｘ０．５ｍｍ程度とされる。また鍔部２３の内周面２３ａには、ダストカバー成形時にゴム生地を流動させるための切欠ないし溝状の生地流路２４が円周上に複数（図３では８等配）設けられ、この流路２４内には例外として一部のゴム状弾性体がこの流路２４を埋めるべく充填されている。また鍔部２３の内周部下面２３ｂは装着時にここがボールスタッド４１の外周面４１ａに設けた段差部４３に係合する部位とされることから、この鍔部２３の内周部下面２３ｂも原則表面露出した状態とされ、またはゴム状弾性体の薄膜（図示せず）が被着された状態とされている。

筒状本体２２の下端部２５はシール部３の下面に達しており、筒状本体２２の下端面２５ａにはゴム状弾性体の薄膜（図示せず）が被着された状態とされ、または筒状本体２２の下端面２５ａはゴム状弾性体から表面露出した状態とされている。また筒状本体２２の下端面２５ａには、ダストカバー成形時にゴム生地を流動させるための切欠ないし溝状の生地流路２６が円周上に複数（図３では８等配）設けられ、この流路２６内には例外として一部のゴム状弾性体がこの流路２６を埋めるべく充填されている。この筒状本体２２の下端部２５は、当該ダストカバー１を成形型で成形するときに補強環２１の位置決め部として利用される。

筒状本体２２の上端部２７はシール部３の上面に達しており、筒状本体２２の上端面２７ａにはゴム状弾性体の薄膜（図示せず）が被着された状態とされ、または筒状本体２２の上端面２７ａはゴム状弾性体から表面露出した状態とされている。また筒状本体２２の上端面２７ａには、ダストカバー成形時にゴム生地を流動させるための切欠ないし溝状の生地流路２８が円周上に複数（図３では８等配）設けられ、この流路２８内には例外として一部のゴム状弾性体がこの流路２８を埋めるべく充填されている。

また、上記膜部２、嵌着部、シール部３およびダストシール４よりなるダストシール本体を一体に成形したゴム状弾性体のうち補強環２１の筒状本体２２の内周側であって鍔部２３の上方に配置される部位５の内周面（シール部３の内周面）には、装着時にボールスタッド４１の外周面４１ａに密接する環状の内周シール突起６が所要数（図１では２本）設けられている。

また、上記部位５の上面（シール部３の上面）には、装着時にナックルアーム４２の下面４２ａに密接する環状の上面シール突起７が所要数（図１では１本）設けられている。この上面シール突起７は、装着時に補強環２１の鍔部２３がボールスタッド４１の外周面４１ａに設けた段差部４３に係合することにより、軸方向に圧縮された状態でナックルアーム４２の下面４２ａに密接する。

上記構成を有するダストカバー１は、図２に示すようにボールジョイントに装着され、シール部３に設けた内周シール突起６がボールスタッド４１の外周面４１ａに密接することにより当該ダストカバー１の内部に封入したグリースが外部へ漏れることがないようにこれをシールするとともに、同じくシール部３に設けたダストシール４および上面シール突起７がナックルアーム４２の下面４２ａに密接することにより外部のダストや泥水等の異物が当該ダストカバー１の内部に侵入することがないようにこれらをシールするものであって、更に上記構成により以下の作用効果を発揮する点に特徴を有している。

すなわち先ず、上記構成のダストカバー１においては、補強環２１が筒状本体２２の内周側に鍔部２３を径方向内方へ向けて一体に設けた形状とされ、鍔部２３の内径寸法ｄ_１がボールスタッド４１の外径寸法ｄ_２に対して径方向の遊びを持たない寸法に設定され、鍔部２３と軸方向に並ぶようにしてボールスタッド４１の外周面４１ａに密接する内周シール突起６が設けられているために、ボールスタッド４１が揺動したときに径方向の遊びが無い分、補強環２１の追随運動が早められることになる。したがってボールスタッド４１の揺動に対して補強環２１が良く追随するとともに横並びの内周シール突起６が安定した状態でボールスタッド４１の外周面４１ａに密接し続けることから、ボールスタッド４１との間のシール性を向上させることができる。また追随性が向上すればゴム状弾性体として高強度（高硬度）材料（例えばＴＰＥ）を適用することも可能となる。

また、ゴム状弾性体のうち補強環２１の筒状本体２２の内周側であって鍔部２３の上方に配置される部位５の上面に装着時にナックルアーム４２の下面４２ａに密接する上面シール突起７が設けられ、装着時に補強環２１の鍔部２３がボールスタッド４１の外周面４１ａに設けた段差部４３に係合することにより上面シール突起７が軸方向に圧縮された状態でナックルアーム４２の下面４２ａに密接する構造とされているために、上面シール突起７が軸方向の圧縮変形に伴う反力によってナックルアーム４２の下面４２ａに強く密接する。したがってナックルアーム４２との間のシール性を向上させることができる。

また装着時、補強環２１の鍔部２３がボールスタッド４１の外周面４１ａに設けた段差部４３に係合し、かつ上方はナックルアーム４２で移動が規制されることから、シール部３がボールスタッド４１から外れにくい（シール部３が軸方向にずれにくい）。

更にまた、補強環２１における筒状本体２２の下端部２５がダストカバー１を成形型で成形するときの補強環２１の位置決め部として利用する構造とされているために、ダストカバー１を成形する成形型から補強環受けピン構造を省略することが可能とされている。したがって成形型の型構造を簡素化させることができる。

第二実施例・・・
尚、上記第一実施例によると、補強環２１の鍔部２３の内周面２３ａに切欠ないし溝状の生地流路２４が複数設けられて鍔部２３の内周部形状が複雑化しているために、補強環２１を成形するときにフィルムゲートの装着が困難となることが懸念される。そこでこの懸念を未然に解消するには、図４ないし図６に示すように上記生地流路２４を省略して鍔部２３の内周面２３ａを完全な円筒面状に形成し、代わりとして鍔部２３に貫通孔状の生地流路２９を複数（図６では８等配）設けると良く、このようにするとフィルムゲートの設定が容易となり、かつ鍔部２３上下のゴムの連結性を高めることができる。

第三および第四実施例・・・
また上記第一実施例では、補強環２１の材質を合成樹脂としたが、金属、例えば板金のプレス品とすることも考えられる。この場合、補強環２１は図７に示すように、筒状本体２２の下端部に径方向内方へ向けて鍔部２３を一体成形したものとなり、鍔部２３の内周端部は金属板の切断面（厚み面）ではなく比較的平滑な平面が表面露出するように軸方向一方へ向けて直角に屈曲させるのが良い。また図８に示すように筒状本体２２の下端部にシール部３の下面に達する断面Ｕ字形の反転部３０を設けると、この反転部３０をダストカバー１を成形型で成形するときの補強環２１の位置決め部として利用することができる。尚、図示していないが、板金プレス品であっても補強環２１には生地流路が適宜設けられることになる。

本発明の第一実施例に係るボールジョイント用ダストカバーの要部断面図 同ダストカバーの装着状態を示す要部断面図 同ダストカバーにおける補強環の単体斜視図 本発明の第二実施例に係るボールジョイント用ダストカバーの要部断面図 同ダストカバーの装着状態を示す要部断面図 同ダストカバーにおける補強環の単体斜視図 本発明の第三実施例に係るボールジョイント用ダストカバーの要部断面図 本発明の第四実施例に係るボールジョイント用ダストカバーの要部断面図 従来例に係るダストカバーの装着状態を示す断面図 他の従来例に係るダストカバーの装着状態を示す断面図

符号の説明

１ ダストカバー
２ 膜部
３ シール部
４ ダストシール
５ 部位
６ 内周シール突起
７ 上面シール突起
２１ 補強環
２２ 筒状本体
２３ 鍔部
２４，２６，２８，２９ 生地流路
２５ 下端部
２７ 上端部
３０ 反転部
４１ ボールスタッド
４２ ナックルアーム
４３ 段差部

Claims (4)

1. ゴム状弾性体よりなる膜部の一端に装着時にボールスタッドの外周に嵌合されるシール部を設けるとともに前記シール部に補強環を埋設してなるボールジョイント用ダストカバーにおいて、
   前記補強環は、筒状本体の内周側に鍔部を径方向内方へ向けて一体に設けた形状を有し、前記鍔部の内径寸法をボールスタッドの外径寸法に対して径方向の遊びを持たない寸法に設定し、
   前記ゴム状弾性体のうち前記補強環における筒状本体の内周側であって鍔部の上方に配置される部位の内周面に装着時にボールスタッドの外周面に密接する内周シール突起を設けたことを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。
2. 請求項１記載のダストカバーにおいて、
   補強環の鍔部の内周面にはゴム状弾性体の薄膜が被着され、または補強環の鍔部の内周面は表面露出していることを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。
3. 請求項１または２記載のダストカバーにおいて、
   ゴム状弾性体のうち補強環における筒状本体の内周側であって鍔部の上方に配置される部位の上面に装着時にナックルアームの下面に密接する上面シール突起が設けられ、
   装着時に補強環の鍔部がボールスタッドの外周面に設けた段差部に係合することにより前記上面シール突起は軸方向に圧縮された状態で前記ナックルアームの下面に密接することを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。
4. 請求項１、２または３記載のダストカバーにおいて、
   補強環はその筒状本体の下端部を、ダストカバー本体を成形型で成形するときの補強環位置決め部として利用することを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。

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