JP2017067267A - ボールジョイント用ダストカバー - Google Patents

Abstract

【課題】ダストリップ部のナックルへの追従性を向上させることにより、低温環境下におけるシール性を向上させたボールジョイント用ダストカバーを提供すること。
【解決手段】スタッドの一端がナックルに固定されるボールジョイントに装着され、弾性材からなるカバー本体31の一端に、スタッドが挿通すると共に該スタッドの外周面に密接する環状のスタッド装着部32を備えたボールジョイント用ダストカバー3において、カバー本体31の一端に、ナックルの下面に当接する環状のダストリップ部35を有し、ダストリップ部35は、スタッド装着部32の外周側に、該スタッド装着部32から離間して配置されていることを特徴とする。
【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し、詳しくは、ダストリップ部のナックルへの追従性を向上させることにより、低温環境下におけるシール性を向上させたボールジョイント用ダストカバーに関する。

自動車の懸架装置や操舵装置等にはボールジョイントが数多く使用されている。ボールジョイントは、動きを滑らかにするために内部にグリースが封入され、その流出防止と外部からの水やダスト等の浸入防止のために、ダストカバーで覆われている。

図６に、従来の一般的なボールジョイントの構造を示す。図７は、図６中の一点鎖線で囲んだＣ部の拡大断面図である。

ボールジョイント１００は、スタッド１０１の一端に形成された球頭部１０２が、ソケット１０３内でボールシート１０４によって揺動可能に保持されている。スタッド１０１の他端はナックル１１０に嵌合し、ナット１０５によって締め付け固定されている。

ダストカバー１２０は、ソケット１０３とナックル１１０の間に亘ってスタッド１０１の周囲を覆うように装着されている。ダストカバー１２０は、弾性材からなるカバー本体１２１の図示上側の一端にスタッド装着部１２２を有すると共に、図示下側の他端にソケット装着部１２３を有している。

スタッド装着部１２２は、小径に開口し、スタッド１０１を挿通して該スタッド１０１の外周面に対して密接する部位である。また、ソケット装着部１２３は、大径に開口し、ソケット１０３に対して装着する部位である。ソケット装着部１２３は、ソケット１０３の外周面に形成された環状の凹溝１０６に嵌合し、針金やサークリップ等の押さえ部材１０７によって固定保持されている。

図７（ａ）に示すように、ダストカバー１２０のスタッド装着部１２２の内周面は、山型に膨出するシールリップ部１２４を有しており、スタッド１０１の外周面に緊迫するように密接することによってシール部位を形成している。また、スタッド装着部１２２の上端面は、山型に膨出するダストリップ部１２５を有しており、ナックル１１０の下面１１０ａに対して密接し、シール部位を形成している。

通常、ダストカバー１２０は、スタッド１０１の揺動に際し、揺動側（図６中の左側）ではナックル１１０に押圧されて縮み、揺動側と反対側（図６中の右側）ではナックル１１０の押圧が解除されて伸びるように変形する。このとき、ダストカバー１２０の伸び側では、ナックル１１０とスタッド装着部１２２との間隔が広がる場合があるが、図７（ａ）に示すように、ダストリップ部１２５が、弾性によってナックル１１０に追従して密接し、シール性を維持するようにしている。

従来、ダストカバーのスタッド装着部とナックルとの間のシール構造に関し、特許文献１には、ダストカバーのスタッド装着部におけるシール性の確保を目的として、環状のスタッド装着部の上端面に設けたダストリップの内側に副ダストリップを並設し、外側のダストリップがナックルの下面から離間しても、内側の副ダストリップが当接してシール性を維持できるようにしたダストカバーが記載されている。

また、特許文献２には、高いシール性と低い回転トルクを実現することを目的として、環状のスタッド装着部の上端面に、ナックルの下面に当接する大径の第１リップと小径の第２リップとを並設し、両リップの間にグリース溜まり部を形成したダストカバーが記載されている。

特開平２−１２０５０８号公報 特開２０１３−１７４３１１号公報

ダストカバーは、常温においては、弾性材が有する弾性によって、ダストリップ部がナックルに良好に追従してシール機能を発揮する。しかし、低温環境下では、弾性材が硬化することによって、ダストリップ部の弾性が低下し、スタッド装着部におけるシール性が低下するおそれがあることがわかった。

すなわち、スタッド装着部は、通常、スタッドの外周面に対する緊迫力を強化するために、カバー本体に比べて厚み及び幅が大きく、撓み変形しにくく構成されている。緊迫力をさらに補強するために、スタッド装着部内には金属等からなる補強環が埋設される場合もある。このため、ダストリップ部は、何れも撓み変形しにくいナックルとスタッド装着部との間で全体が挟み付けられて圧縮された状態となる。

このとき、低温環境下でダストリップ部の弾性が低下していると、ダストリップ部１２５は、全体が圧縮された状態のまま固まってしまう。その結果、スタッド１０１の揺動時のダストカバー１２０の伸び側では、図７（ｂ）に示すように、ダストリップ部１２５が固まった状態のまま弾性復帰せず、ナックル１１０への追従が困難となる。これにより、ナックル１１０とスタッド装着部１２２との間に、シールされない隙間Ｓが発生するおそれがある。

特許文献１、２記載の何れのダストカバーも、スタッド装着部の上端面に、ナックルの下面と当接する内外二重のリップを形成してシール性の向上を図るようにしているが、何れも低温環境下でのダストカバーの弾性低下によるシール性の低下に対処したものではない。

スタッド装着部の上端面に二重のリップ部を形成しても、全体に亘ってスタッド装着部とナックルとの間で圧縮されることに変わりはない。低温環境下でリップ部の弾性が低下した場合、リップ部全体がナックルとスタッド装着部との間で圧縮された状態のまま固まってしまい、ナックルへの追従が困難となる。このため、特許文献１、２記載のダストカバーでは、低温環境下におけるシール性の低下の問題を解決することはできない。

また、特許文献２記載のように、二重のリップ部の間をグリース溜まり部とした場合、リップ部が圧縮状態のまま固まってしまうと、ナックルの下面との間に発生した隙間からグリースが外部に流出してしまうおそれもある。

そこで、本発明は、ダストリップ部のナックルへの追従性を向上させることにより、低温環境下におけるシール性を向上させたボールジョイント用ダストカバーを提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

本発明の上記課題は、以下の発明によって解決される。

１．スタッドの一端がナックルに固定されるボールジョイントに装着され、弾性材からなるカバー本体の一端に、前記スタッドが挿通すると共に該スタッドの外周面に密接する環状のスタッド装着部を備えたボールジョイント用ダストカバーにおいて、
前記カバー本体の一端に、前記ナックルの下面に当接する環状のダストリップ部を有し、
前記ダストリップ部は、前記スタッド装着部の外周側に、該スタッド装着部から離間して配置され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。

２．前記ダストリップ部の先端側は、内周側に向けて延びる内周側リップ部と、外周側に向けて延びる外周側リップ部との二股に分岐していることを特徴とする前記１記載のボールジョイント用ダストカバー。

３．前記スタッド装着部と前記ダストリップ部との間に、前記ボールジョイントに未装着の状態で、前記ナックルに向けて開放された環状の溝部が形成されていることを特徴とする前記１又は２記載のボールジョイント用ダストカバー。

４．前記溝部内に、グリースが保持されていることを特徴とする前記３記載のボールジョイント用ダストカバー。

５．前記ダストリップ部は、前記ナックルの下面に当接した状態で、前記溝部の上方を塞ぐように形成されていることを特徴とする前記３又は４記載のボールジョイント用ダストカバー。

本発明によれば、ダストリップ部のナックルへの追従性を向上させることにより、低温環境下におけるシール性を向上させたボールジョイント用ダストカバーを提供することができる。

本発明に係るボールジョイント用ダストカバーを装着したボールジョイントの一実施形態を示す断面図 本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの断面図 図２中の一点鎖線で囲んだＢ部の拡大断面図 （ａ）（ｂ）は、図１中の一点鎖線で囲んだＡ部の拡大断面図 （ａ）（ｂ）は、本発明に係るダストカバーのダストリップ部の他の実施形態を示す部分拡大断面図 従来の一般的なボールジョイントを示す断面図 （ａ）（ｂ）は、図６中の一点鎖線で囲んだＣ部の拡大断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明に係るボールジョイント用ダストカバーを装着したボールジョイントの一実施形態を示す断面図、図２は、本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの断面図、図３は、図２中の一点鎖線で囲んだＢ部の拡大断面図、図４（ａ）（ｂ）は、図１中の一点鎖線で囲んだＡ部の拡大断面図である。

なお、本明細書において、「上」又は「下」を指す場合、図１に示すボールジョイント１の姿勢を基準とし、図示上側を「上」、図示下側を「下」という。

ボールジョイント１は、スタッド１１の一端に形成された球頭部１２が、ソケット１３内でボールシート１４によって揺動可能に保持されている。スタッド１１の他端は、ナット１５によってナックル２に締め付け固定されている。

ダストカバー３は、スタッド１１の周囲を覆うように、ナックル２の下面２ａとソケット１３とに亘って装着されている。ダストカバー３の内部には図示しないグリースが封入されている。

ダストカバー３は、弾性材からなる膜状部材によってカップ状に形成されたカバー本体３１を有している。具体的な弾性材は特に限定されず、例えば、クロロプレン等のゴム状弾性材や、ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン等の熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらの中から用途に合わせて適宜選択して使用される。

ダストカバー３は、カバー本体３１における図示上側の一端に環状のスタッド装着部３２を一体に有している。スタッド装着部３２は、小径に開口することでスタッド１１が挿通し、該スタッド１１の外周面に密接してシールする部位である。スタッド装着部３２には、スタッド１１の外周面に対する緊迫力を強化するため、金属等からなる図示しない補強環が埋設されていてもよい。スタッド装着部３２の内周面には、内側に向けて山型状に膨出することで、スタッド１１の外周面に対して弾性的に密接する適宜数のシールリップ部３３が形成されている。

また、ダストカバー３は、カバー本体３１における図示下側の他端に環状のソケット装着部３４を一体に有している。ソケット装着部３４は、大径に開口することでソケット１３と装着される部位である。ソケット装着部３４は、ソケット１３の外周面に形成された環状の取付け溝部１６に嵌まり込むように収容され、針金やサークリップ等の押さえ部材１７によって固定保持されている。

本発明におけるダストカバー３は、カバー本体３１の図示上側の一端に、ナックル２の下面２ａに当接することによって、該ナックル２の下面２ａとの間でシール部位を形成する環状のダストリップ部３５を有している。

図１〜図４に示すダストカバー３におけるダストリップ部３５は、カバー本体３１の図示上側の一端において、スタッド装着部３２の外周側に離間して配置されている。

詳細には、本実施形態に示すスタッド装着部３２は、カバー本体３１の一端において、該カバー本体３１の内周側に偏った位置に配置され、スタッド装着部３２の下端部でカバー本体３１とつながっている。これにより、スタッド装着部３は、カバー本体３１の一端の内周側からナックル２に向けて立ち上がるように形成されている。

一方、ダストリップ部３５は、カバー本体３１の一端において、スタッド装着部３２の外周面３２ａから離間した位置に設けられている。これにより、スタッド装着部３２とダストリップ部３５との間に、ボールジョイント１に未装着の状態で、ナックル２に向けて開放された形状となる環状の溝部３６が形成されている。

ダストリップ部３５は、内周側に向けて延びる内周側リップ部３５１と外周側に向けて延びる外周側リップ部３５２とのＹ字状に分岐した二股構造を有している。これら内周側リップ部３５１と外周側リップ部３５２は、カバー本体３１から上方に向けて立ち上げられた連結部３５３によって、該カバー本体３１の一端に一体につなげられている。

ダストリップ部３５の内周側リップ部３５１は、図３に示すように、ダストカバー３がボールジョイント１に未装着の状態で、連結部３５３の上端から内周側斜め上方に向かって延び、溝部３６の上方を跨ぐように形成されている。内周側リップ部３５１の先端は、スタッド装着部３２の上方に配置されている。これにより、溝部３６は、内周側リップ部３５１の内周側面３５１ａとスタッド装着部３２の上端面３２ｂとの間から、ナックル２に向けて内周側斜め上方に開放するように形成されている。また、外周側リップ部３５２は、連結部３５３の上端から外周側斜め上方に向かって延びている。

このように構成されたダストカバー３は、ボールジョイント１に装着されることにより、図４（ａ）に示すように、スタッド装着部３２の内周面のシールリップ部３３が、スタッド１１の外周面に弾性的に密接してシールする。また、ダストリップ部３５の内周側リップ部３５１及び外周側リップ部３５２が、ナックル２の下面２ａに当接することにより、連結部３５３を中心にして左右に押し拡げられる。このとき、ダストリップ部３５は、白抜き矢印で示すように、押し拡げられた内周側リップ部３５１及び外周側リップ部３５２が元に戻ろうとする反発力によって、ナックル２の下面２ａに密接してシールする。

ここで、ダストリップ部３５は、スタッド装着部３２の外周側に、該スタッド装着部３２から離間して配置されており、撓み易いカバー本体３１の一端から立ち上げられているので、従来のようにナックル２とスタッド装着部３２との間でダストリップ部３５の全体が挟み付けられて圧縮されることがない。このため、ダストリップ部３５は、図４（ａ）中の黒塗り矢印で示すように、ダストリップ部３５全体の弾性復元力によって、常にナックル２の下面２ａに対する密接力を発揮する。

そして、図４（ｂ）に示すように、ダストカバー３の伸び側で、スタッド装着部３２がナックル２の下面２ａから離れた場合でも、上述したように、左右に押し拡げられた内周側リップ部３５１及び外周側リップ部３５２が元に戻ろうとする反発力と、ダストリップ部３５全体の弾性復元力とによって、内周側リップ部３５１と外周側リップ部３５２がナックル２の下面２ａに追従して密接し、シール性を維持する。

このダストリップ部３５は、ナックル２とスタッド装着部３２との間で全体が挟み付けられて圧縮されることがないため、低温環境下であっても全体が圧縮状態のまま固まってしまうことがない。本実施形態に示すダストリップ部３５は、図４（ａ）に示すように、内周側リップ部３５１の先端部分がナックル２の下面２ａとスタッド装着部３２の上端面３２ｂとの間で挟み付けられて圧縮されるが、内周側リップ部３５１の根元側、外周側リップ部３５２及び連結部３５３は、ナックル２とスタッド装着部３２との間に挟み付けられて圧縮されることはない。

このため、ダストリップ部３５は、図４（ａ）に示す白抜き矢印及び黒塗り矢印に示すように弾性復元力をそれぞれ発揮でき、従来のようにシールされない隙間Ｓ（図７（ｂ）参照）が発生することがなく、ナックル２に対して追従して密接し、シールすることができる。従って、このダストカバー３によれば、ダストリップ部３５のナックル２への追従性が向上し、低温環境下におけるシール性を向上させることができる。

また、このダストカバー３は、スタッド装着部３２とダストリップ部３５との間に、ナックル２に向けて開放する環状の溝部３６を有しているため、たとえダストや水等がダストリップ部３５よりも内側に浸入することがあっても、この溝部３６で受け止め、スタッド装着部３２よりも内側への浸入を防止又は抑制することができる。

本実施形態に示すダストリップ部３５は、図４（ａ）に示すように、ナックル２の下面２ａに最も押し付けられ、内周側リップ部３５１が内周側に向けて倒れ込んだ状態で、内周側リップ部３５１の内周側面３５１ａがスタッド装着部３２の上端面３２ｂに当接するように形成されている。従って、ダストリップ部３５が完全に押圧された際、溝部３６は、内周側リップ部３５１によって塞がれる。このため、溝部３６の内部に受け止められたダストや水等の流出を抑制することができる。

この溝部３６には、図示しないグリースを保持することも好ましい。溝部３６にグリースを保持することで、ナックル２の下面２ａとダストリップ部３５との間にグリースを滲出させることができる。これにより、ナックル２とダストカバー３との間の摩擦力を低下させ、回転トルクを低くすることができる。摩擦力が低下することにより、ダストカバー３の耐摩耗性を向上させることができ、耐久性の向上効果も得られる。

また、このダストカバー３は、低温環境下においても、ダストリップ部３５がナックル２に追従してシールできるため、溝部３６に保持されたグリースがダストリップ部３５を越えて外部に流出することを抑制できる。これにより、長期に亘って低トルク、耐摩耗性及び耐久性の向上を図ることができる。

さらに、図４（ａ）に示すように、内周側リップ部３５１によって溝部３６の上方が塞がれるように構成される場合は、保持されたグリースの流出抑制効果をより高めることができる。

以上の実施形態では、ダストカバー３のダストリップ部３５を、内周側リップ部３５１と外周側リップ部３５２との二股構造とした最も好ましい態様について説明したが、ダストリップ部３５は、図５に示すように、内周側リップ部３５１又は外周側リップ部３５２の何れか一方のみを有する構造であってもよい。

この場合は、上述したように、押し拡げられた内周側リップ部３５１と外周側リップ部３５２とが元に戻ろうとする反発力は得られないが、内周側リップ部３５１又は外周側リップ部３５２は、その全体がナックル２とスタッド装着部３２との間に挟まれて圧縮されることがないため、低温環境下においても連結部３５３を支点とした弾性復元力を発揮でき、従来に比べてナックル２に対する追従性を向上させる効果は得られる。

図５（ａ）は内周側リップ部３５１のみを設けた場合、図５（ｂ）は外周側リップ部３５２のみを設けた場合をそれぞれ示している。特に図５（ａ）の場合、上述したように、ダストリップ部３５によって溝部３６の上方を塞ぐことができ、溝部３６内に受け止められたダストや水等及び溝部３６に保持されたグリースの流出抑制効果が得られる。

１：ボールジョイント
１１：スタッド
１２：球頭部
１３：ソケット
１４：ボールシート
１５：ナット
１６：取付け溝部
１７：押さえ部材
２：ナックル
２ａ：下面
３：ダストカバー
３１：カバー本体
３２：スタッド装着部
３２ａ：外周面
３２ｂ：上端面
３３：シールリップ部
３４：ソケット装着部
３５：ダストリップ部
３５１：内周側リップ部
３５１ａ：内周側面
３５２：外周側リップ部
３５３：連結部
３６：溝部

Claims (5)

1. スタッドの一端がナックルに固定されるボールジョイントに装着され、弾性材からなるカバー本体の一端に、前記スタッドが挿通すると共に該スタッドの外周面に密接する環状のスタッド装着部を備えたボールジョイント用ダストカバーにおいて、
   前記カバー本体の一端に、前記ナックルの下面に当接する環状のダストリップ部を有し、
   前記ダストリップ部は、前記スタッド装着部の外周側に、該スタッド装着部から離間して配置され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。
2. 前記ダストリップ部の先端側は、内周側に向けて延びる内周側リップ部と、外周側に向けて延びる外周側リップ部との二股に分岐していることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント用ダストカバー。
3. 前記スタッド装着部と前記ダストリップ部との間に、前記ボールジョイントに未装着の状態で、前記ナックルに向けて開放された環状の溝部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のボールジョイント用ダストカバー。
4. 前記溝部内に、グリースが保持されていることを特徴とする請求項３記載のボールジョイント用ダストカバー。
5. 前記ダストリップ部は、前記ナックルの下面に当接した状態で、前記溝部の上方を塞ぐように形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載のボールジョイント用ダストカバー。

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