JP2017072159A - ボールジョイント用ダストカバー - Google Patents

Abstract

【課題】クランプ部の締め代を大きくすることなく、ソケットに対するシール性をより向上させることができる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】ボールジョイント2のスタッド22の周囲を覆う膜部11の一端部にクランプ部12を有すると共に、他端部にスタッド22を挿通させる挿通孔13を有し、クランプ部12が、スタッド22の球頭部23を保持するソケット21に固定保持されるボールジョイント用ダストカバー1において、クランプ部12の先端に、ソケット21の外周面に対して締め代を有して密着するシール膜部14が延設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。
【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、ボールジョイントのソケットに対するシール性をより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を防ぐために、通常、ダストカバーで覆われている（特許文献１、２）。

図７に、従来の一般的なボールジョイントの構造を示す。ボールジョイント１００は、スタッド１１０の一端に形成された球頭部１２０が、ソケット１３０内でボールシート１４０によって揺動可能に保持されている。スタッド１１０の他端は、ナックル２００にナット１５０によって締め付け固定されている。

ダストカバー３００は、スタッド１１０の周囲を覆うように、ソケット１３０とナックル２００の間に装着されている。ダストカバー３００は、弾性材料によって形成された膜部３０１を有している。膜部３０１の一端部はソケット１３０との装着部であり、部分的に括れた形状のクランプ部３０２が形成されている。また、膜部３０１の他端部はスタッド１１０との装着部であり、スタッド１１０を挿通させる挿通孔３０３が形成されている。

そして、ダストカバー３００のクランプ部３０２は、ソケット１３０に形成された環状の取付け溝部１３１内に収容され、針金やサークリップ等の押さえ部材１６０によって固定保持されている。また、ダストカバー３００の挿通孔３０３の内周面は、挿通されたスタッド１１０の外周面に密着している。これにより、ダストカバー３００は、クランプ部３０２と挿通孔３０３の２箇所でシール部位を形成し、水やダスト等の浸入防止及びグリースの流出防止を図っている。

このようなダストカバー３００は、その構造上、押さえ部材１６０の出来栄えによってクランプ部３０２の緊迫力がばらつくことがある。使用される押さえ部材１６０の出来栄えが悪い（緊迫力を確保し難い）と、図示するようにスタッド１１０が揺動した際、ソケット１３０に対してクランプ部３０２が回転してしまい、クランプ部３０２において十分なシール性を確保できなくなるおそれがある。

この対策として、取付け溝部１３１に対するクランプ部３０２の締め代を大きく設定する方法がある。しかし、クランプ部３０２は、スタッド１１０が揺動した際に、膜部３０１の伸びと縮みの応力が繰り返し掛かる部位であるため、クランプ部３０２に過大な締め代を設定すると、クランプ部３０２の歪み増大を招き、長期間の使用において疲労破損を発生させるおそれがある。このため、クランプ部３０２の締め代を大きくすることなく、ダストカバー３００のソケット１３０に対するシール性を向上させることが要望されている。

実開昭５７−２００７６４号公報 特開２０１３−２４５７６３号公報

そこで、本発明は、クランプ部の締め代を大きくすることなく、ソケットに対するシール性をより向上させることができる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、以下の記載によって明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．ボールジョイントのスタッドの周囲を覆う膜部の一端部にクランプ部を有すると共に、他端部に前記スタッドを挿通させる挿通孔を有し、前記クランプ部が、前記スタッドの球頭部を保持するソケットに固定保持されるボールジョイント用ダストカバーにおいて、
前記クランプ部の先端に、前記ソケットの外周面に対して締め代を有して密着するシール膜部が延設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．前記シール膜部の先端に、前記ソケットの外周面に形成された係合部と係合して当接するダストリップ部が設けられ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．前記係合部は、前記シール膜部と密着する前記ソケットの外周面よりも小径に形成されることによって段部を有しており、
前記ダストリップ部は、先端部が前記段部に対して密着するように、前記シール膜部の先端の内周面側に突設されていることを特徴とする前記２記載のボールジョイント用ダストカバー。
４．前記係合部は、前記シール膜部と密着する前記ソケットの外周面よりも小径に形成されることによって段部を有すると共に、該段部から凹状に形成された環状溝部を有しており、
前記ダストリップ部の先端部は、前記環状溝部に嵌り込むように、前記クランプ部に向けて折り返されていることを特徴とする請求項２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、クランプ部の締め代を大きくすることなく、ソケットに対するシール性をより向上させることができる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。

本発明の第１の実施形態に係るボールジョイント用ダストカバーの断面図 図１に示すダストカバーを装着した状態を示すボールジョイントの一実施形態を示す断面図 図２に示すダストカバーとボールジョイントのソケットとの取付け構造を示す拡大断面図 図２に示すダストカバーとボールジョイントのソケットとの取付け構造の他の態様を示す拡大断面図 本発明の第２の実施形態に係るボールジョイント用ダストカバーとボールジョイントのソケットとの取付け構造を示す拡大断面図 本発明の第３の実施形態に係るボールジョイント用ダストカバーとボールジョイントのソケットとの取付け構造を示す拡大断面図 従来のダストカバーを装着したボールジョイントの一例を示す断面図

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。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るボールジョイント用ダストカバーの断面図、図２は、図１に示すダストカバーを装着した状態を示すボールジョイントの一実施形態を示す断面図、図３は、図２に示すダストカバーとボールジョイントのソケットとの取付け構造を示す拡大断面図である。

ダストカバー１は、弾性材料によってカップ状に形成された膜部１１を有している。具体的な弾性材料としては、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から、適宜用途に合わせて選択して使用される。

膜部１１における図示下側の一端部は、大径に開口することでボールジョイント２のソケット２１との装着部を構成しており、膜部１１が部分的に括れた形状のクランプ部１２が全周に亘って一体に形成されている。また、膜部１１の他端部は、ボールジョイント２のスタッド２２との装着部を構成しており、小径に開口することでスタッド２２を挿通させる挿通孔１３が形成されている。

クランプ部１２の先端側は、クランプ部１２の最も小径の部位から先端に向かうに従ってやや拡径するように傾斜状に形成されており、さらにその先端には、膜部１１とは反対側の軸方向（図１の下方向）に向けて一体に延設された環状のシール膜部１４が形成されている。

シール膜部１４は、図２に示すように、ダストカバー１がボールジョイント２のソケット２１に装着された際、ソケット２１に対してシール機能を果たす部位である。シール膜部１４は、ソケット２１の外周面形状に沿うように、クランプ部１２の先端から筒状に延びている。

シール膜部１４の先端の内周面側には、シール膜部１４の先端が全周に亘って内側に屈曲することによって、環状のダストリップ部１５が一体に突設されている。さらに、ダストリップ部１５の先端部１５ａは、クランプ部１２側に向けて僅かに屈曲している。これにより、シール膜部１４からダストリップ部１５に亘る断面は、内向きのＪ字状を呈している。

このダストリップ部１５も、図２に示すように、ダストカバー１がボールジョイント２のソケット２１に装着された際、ソケット２１に対してシール機能を果たす部位である。

次に、このダストカバー１を装着したボールジョイント２、及びダストカバー１とソケット２１との取付け構造について、図２、図３を参照してさらに説明する。

ボールジョイント２は、スタッド２２の一端に形成された球頭部２３が、ソケット２１内でボールシート２４によって揺動可能に保持されている。スタッド２２の他端は、ナット２５によってナックル３に締め付け固定されている。

ダストカバー１は、挿通孔１３にスタッド２２が挿通し、該スタッド２２の外周面に密着してシールしていると共に、クランプ部１２がソケット２１に装着されることにより、ソケット２１とナックル３の間で、スタッド２２の周囲を覆っている。ダストカバー１の内部にはグリースが封入されている。

ダストカバー１のクランプ部１２は、ソケット２１に形成された環状の取付け溝部２１ｂ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２６によって固定保持されている。これにより、クランプ部１２は、押さえ部材２６の締付け力によって、ソケット２１に対するシール部（第１のシール部）を形成する。

ソケット２１は、取付け溝部２１ｂから、これに隣接する円筒状の外周面２１ａにかけての形状が、ダストカバー１におけるクランプ部１２からシール膜部１４に亘る傾斜状の内周面形状に沿うように、滑らかにつながる傾斜状に形成されている。

そして、クランプ部１２がソケット２１の取付け溝部２１ｂに収容されたダストカバー１は、クランプ部１２の先端に延設されたシール膜部１４が、ソケット２１の外周面２１ａに密着している。

ここで、ダストカバー１のシール膜部１４の内径Ｄ１（図１参照）は、ソケット２１の外周面２１ａの外径Ｄ２（図２参照）よりも僅かに小さく設定されている（Ｄ１＜Ｄ２）。これにより、ダストカバー１のシール膜部１４は、図３中の一点鎖線で示すように、ソケット２１の外周面２１ａに対する締め代を有している。従って、ダストカバー１のシール膜部１４は、この締め代による密着力によってソケット２１に対して密着し、シール部（第２のシール部）を形成する。

このとき、クランプ部１２からシール膜部１４にかけての部位は傾斜状に形成されているため、シール膜部１４は、その締め代によってクランプ部１２の先端側から外周面２１ａに対して円滑に変形し、内周面の全面で外周面２１ａに密着することができる。

ソケット２１の外周面２１ａには、ダストカバー１のダストリップ部１５に対応する位置に、該ダストリップ部１５と係合する環状の係合部２７が形成されている。本実施形態に示す係合部２７は、ソケット２１の外径が外周面２１ａよりも小径に形成されることよって段部２７ａを有している。

そして、ソケット２１に装着されたダストカバー１は、ダストリップ部１５が係合部２７の段部２７ａと係合し、ダストリップ部１５の先端部１５ａが、この段部２７ａに対して取付け溝部２１ｂとは反対側（図２、図３における下側）から当接している。

ここで、ダストカバー１のクランプ部１２とダストリップ部１５の先端部１５ａとの間の距離Ｌ１（図１参照）は、取付け溝部２１ｂと段部２７ａとの間の距離（外周面２１ａの軸方向長さ）Ｌ２（図３参照）よりも僅かに小さく設定されている（Ｌ１＜Ｌ２）。これにより、ダストカバー１のダストリップ部１５は、図３中の一点鎖線で示すように、ソケット２１の段部２７ａに対する締め代を有している。従って、ダストカバー１のダストリップ部１５は、この締め代による密着力によってソケット２１に対して密着し、シール部（第３のシール部）を形成する。

従って、このダストカバー１は、ソケット２１に対して、クランプ部１２による第１のシール部、シール膜部１４による第２のシール部及びダストリップ部１５による第３のシール部の３箇所でシール機能を発揮する。これにより、クランプ部１２のみにソケット２１に対するシール機能を持たせていた従来のダストカバーに比べて、ソケット２１に対するシール性をより向上させることができる。

また、このダストカバー１によれば、第１〜第３のシール部がそれぞれシール機能を発揮できるため、クランプ部１２におけるシール機能を強化するために締め代を過大に設定する必要がない。このため、スタッド２２の揺動に伴う膜部１１の伸びと縮みの応力が繰り返し掛かった際にクランプ部１２の歪みを増大させるおそれもない。

さらに、このダストカバー１によれば、シール膜部１４及びダストリップ部１５には、スタッド２２の揺動に伴う膜部１１の伸びと縮みの応力が全く掛からず、実質的に固定シールとして機能するため、長期間に亘ってシール性を確保することができる。

なお、本実施形態に示すダストカバー１が装着されるソケット２１の係合部２７は、図４に示すように、ダストリップ部１５に対応するソケット２１の外径が部分的に小径とされることによって凹状に形成された環状の溝部であってもよい。段部２７ａは、環状の溝部内の取付け溝部２１ｂ側の一つの内壁面によって形成される。この場合、係合部２７は、ソケット２１の外周面に部分的に形成されるだけであるため、ソケット２１の外径は実質的に変更されない。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るダストカバーとボールジョイントのソケットとの取付け構造を示す拡大断面図である。第１の実施形態と同一符号の部位は同一構成の部位を示しているため、それらの説明は上記記載を援用し、ここでは省略する。

第２の実施形態に係るダストカバー１は、ダストリップ部１５の先端部１５ａが、第１の実施形態における先端部１５ａよりも、クランプ部１２側に向けて軸方向（図５における上方向）に折り返されるようにさらに延長された構造を有している点で、第１の実施形態に係るダストカバー１と相違している。

ダストカバー１のダストリップ部１５と係合するソケット２１側の係合部２７は、段部２７ａと、このダストリップ部１５の先端部１５ａに対応して、段部２７ａからさらに取付け溝部２１ｂ側に向けて、全周に亘って凹状に形成された環状溝部２７ｂとを有する鉤状に形成されている。従って、このダストカバー１がソケット２１に装着された際、図５に示すように、ダストリップ部１５の先端部１５ａが、環状溝部２７ｂ内に嵌り込むようになっている。

そして、このダストカバー１におけるシール膜部１４及びダストリップ部１５も、第１の実施形態と同様に、図５中の一点鎖線で示すように、ソケット２１の外周面２１ａ及び係合部２７に対する締め代を有している。このため、シール膜部１４は、ソケット２１の外周面２１ａに対して締め代を有して密着すると同時に、ダストリップ部１５の先端部１５ａは、環状溝部２７ｂ内に対して締め代を有して密着する。

従って、このダストカバー１も、シール膜部１４がソケット２１に対するシール部（第２のシール部）を形成すると共に、先端部１５ａが環状溝部２７ｂ内に嵌り込んだダストリップ部１５が、ソケット２１に対するシール部（第３のシール部）を形成する。これにより、このダストカバー１も、第１の実施形態と同様に、従来のダストカバーに比べて、ソケット２１に対するシール性をより向上させることができる効果を奏する。

さらに、ダストリップ部１５の先端部１５ａが環状溝部２７ｂに嵌り込んで密着しているため、ダストカバー１内への水やダストの浸入経路やグリースの流出経路を、第１の実施形態に比べてより入り組んだ構造とすることができる。これにより、水やダストの浸入防止効果及びグリースの流出防止効果をより向上させることができる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係るダストカバーとボールジョイントのソケットとの取付け構造を示す拡大断面図である。第１の実施形態と同一符号の部位は同一構成の部位を示しているため、それらの説明は上記記載を援用し、ここでは省略する。

第３の実施形態に係るダストカバー１は、ソケット２１の外周面２１ａに、図６中の一点鎖線で示すように、締め代を有して密着するシール膜部１４を有する点で、第１、第２の実施形態と同一であるが、シール膜部１４の先端にダストリップ部１５を有していない点で相違している。

このため、ダストカバー１のソケット２１に対するシール部は、クランプ部１２による第１のシール部とシール膜部１４による第２のシール部の２箇所のみとなる。しかし、このようにシール膜部１４を有するだけでも、従来のクランプ部のみでシールしていたダストカバーに比べて、シール性向上効果が期待できる。

また、この第３の実施形態に係るダストカバー１は、第１、第２の実施形態のようなダストリップ部１５を係合させるための係合部２７を有しない構造のソケット２１にも適用可能である。

シール膜部１４の先端には、外周面側に盛り上がるように全周に亘って肉厚部１４ａを形成することにより、シール膜部１４の先端における密着力を向上させることも好ましい。

１：ダストカバー
１１：膜部
１２：クランプ部
１３：挿通孔
１４：シール膜部
１４ａ：肉厚部
１５：ダストリップ部
１５ａ：先端部
２：ボールジョイント
２１：ソケット
２１ａ：外周面
２１ｂ：取付け溝部
２２：スタッド
２３：球頭部
２４：ボールシート
２５：ナット
２６：押さえ部材
２７：係合部
２７ａ：段部
２７ｂ：環状溝部

Claims (4)

1. ボールジョイントのスタッドの周囲を覆う膜部の一端部にクランプ部を有すると共に、他端部に前記スタッドを挿通させる挿通孔を有し、前記クランプ部が、前記スタッドの球頭部を保持するソケットに固定保持されるボールジョイント用ダストカバーにおいて、
   前記クランプ部の先端に、前記ソケットの外周面に対して締め代を有して密着するシール膜部が延設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. 前記シール膜部の先端に、前記ソケットの外周面に形成された係合部と係合して当接するダストリップ部が設けられ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. 前記係合部は、前記シール膜部と密着する前記ソケットの外周面よりも小径に形成されることによって段部を有しており、
   前記ダストリップ部は、先端部が前記段部に対して密着するように、前記シール膜部の先端の内周面側に突設されていることを特徴とする請求項２記載のボールジョイント用ダストカバー。
4. 前記係合部は、前記シール膜部と密着する前記ソケットの外周面よりも小径に形成されることによって段部を有すると共に、該段部から凹状に形成された環状溝部を有しており、
   前記ダストリップ部の先端部は、前記環状溝部に嵌り込むように、前記クランプ部に向けて折り返されていることを特徴とする請求項２記載のボールジョイント用ダストカバー。

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