JP2019196837A - ボールジョイント用ダストカバー - Google Patents

Abstract

【課題】ボールジョイント用ダストカバーにおいて、シール性能の向上を図る。【解決手段】ボールスタッド２１の周囲を覆う膜部３１と、膜部３１の一端部に設けられてソケット２２に装着されるソケット装着部３２と、膜部３１の他端部に設けられてボールスタッド２１が挿通するスタッド装着部３３とを備え、スタッド装着部３３は、ナックル２３に接触するダストリップ４１と、ナックル２３側に向けて突出する第１凸部４２ａを有してボールスタッド２１に接触するシールリップ４２と、シールリップ４２からダストリップ４１に向けて内径が拡径する第１拡径部５１に設けられる傾斜リップ４３とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、自動車懸架装置や操舵装置等に使用されるボールジョイント用ダストカバーに関するものである。

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、グリースの流出を防止すると共に外部からの水やダスト等の浸入を防止するために、ダストカバーにより覆われている。従来のボールジョイントは、ボールスタッドの一端に形成された球頭部がソケット内に揺動自在に保持されている。また、ボールスタッドは、他端の軸部がナックルにナットにより締め付け固定されている。ダストカバーは、ボールスタッドの周囲を覆うようにソケットとナックルの間に装着されている。ダストカバーは、膜部の一端部がソケットの外周面にスナップリングにより固定保持され、他端部がボールスタッドの軸部に保持されている。

このような従来のボールジョイント用ダストカバーとしては、下記特許文献１に記載されてものがある。

実開平０７−０１０５４３号公報

ダストカバーは、上述したように、ボールジョイントの内部に封入されたグリースの流出を防止すると共に、外部からの水やダスト等の浸入を防止する必要がある。グリースの外部流出を防止するための高いシール性能を確保するため、ダストカバーは、ナックルに対しての十分な反発力と、ボールスタッドに対しての十分な緊迫力が必要となる。また、ソケットに対してボールスタッドが摺動したり揺動したりするとき、ダストカバーを安定して保持するため、ダストカバーは、膜部に高い追従性と耐久性を確保すると共に、リップ部に安定した密着性を確保する必要がある。近年、ボールジョイントは、揺動角度を大きくすることやダストカバーを傾斜して取付ける初期傾斜角度を設けることが求められている。しかし、従来のダストカバーでは、このような高い性能を確保することが困難となってきている。

本発明は上述した課題を解決するものであり、シール性能の向上を図る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。

上記の目的を達成するための本発明のボールジョイント用ダストカバーは、一端部がソケットに保持されて他端部がナックルに締め付け固定されるボールスタッドを外側から覆うボールジョイント用ダストカバーであって、前記ボールスタッドの周囲を覆う膜部と、前記膜部の一端部に設けられて前記ソケットに装着されるソケット装着部と、前記膜部の他端部に設けられて前記ボールスタッドが挿通するスタッド装着部と、を備え、前記スタッド装着部は、前記ナックルの外周面に接触するダストリップと、前記ボールスタッドに接触すると共に前記ナックルの下面に接触する第１凸部を有するシールリップと、前記ダストリップと前記シールリップとの間で前記ナックルの傾斜面に接触する傾斜リップと、を備えることを特徴とする。

そのため、ダストカバーがボールスタッドの外側に装着されたとき、ダストリップがナックルの外周面に密着し、シールリップの第１凸部がナックルの下面に密着し、傾斜リップがナックルの傾斜面に密着する。そのため、ダストカバーは、ダストリップによりナックルに対して十分な反発力を確保することができると共に、シールリップによりボールスタッドおよびナックルに対して十分な緊迫力を確保することができ、グリースの外部流出を防止することができる。また、ダストカバーは、傾斜リップにより安定した密着性を確保することができ、ボールスタッドの摺動時や揺動時にダストカバーを安定して保持することができる。その結果、ダストカバーのシール性能の向上を図ることができる。

本発明のボールジョイント用ダストカバーの望ましい態様として、前記シールリップの前記第１凸部は、前記シールリップと前記傾斜リップとの間に第２周方向溝が形成されることで設けられる。

そのため、構造を大きく変更することなく、ボールスタッドに対して十分な緊迫力を確保することができる。

本発明のボールジョイント用ダストカバーの望ましい態様として、前記傾斜リップは、前記ナックルの傾斜面に対向するリップ傾斜面に複数の第１周方向溝が形成されることで設けられる。

そのため、構造を大きく変更することなく、ボールスタッドに対する安定した密着性を確保することができる。

本発明のボールジョイント用ダストカバーの望ましい態様として、前記シールリップに前記ソケット側に向けて突出して前記ボールスタッドに接触する第２凸部が設けられる。

そのため、ボールスタッドの摺動時や揺動時に、シールリップの第２凸部がボールスタッドに対して十分な密着力を確保することができ、ダストカバーのシール性能の向上を図ることができる。

本発明のボールジョイント用ダストカバーによれば、シール性能の向上を図ることができる。

図１は、本実施形態のボールジョイントを表す断面図である。 図２は、本実施形態のボールジョイント用ダストカバーを表す断面図である。 図３は、ボールジョイント用ダストカバーの要部断面図である。 図４は、本実施形態の変形例であるボールジョイントを表す断面図である。

以下に図面を参照して、本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

図１は、本実施形態のボールジョイントを表す断面図である。

本実施形態において、図１に示すように、ボールジョイント１０は、内部にグリースが封入され、グリースの流出を防止すると共に外部からの水やダスト等の浸入を防止するためにボールジョイント用ダストカバー（以下、ダストカバーと称する。）１１が設けられている。ボールジョイント１０は、ボールスタッド２１と、ソケット２２と、ナックル２３と、ナット２４とを有する。

ボールスタッド２１は、軸部２１ａと、軸部２１ａの中心軸Ｃ１方向における一端部に設けられる球頭部２１ｂと、軸部２１ａの中心軸Ｃ１方向における他端部に設けられるねじ部２１ｃとを有する。軸部２１ａは、中心軸Ｃ１方向に沿って外径が同径であり、中心軸Ｃ１方向における中間部に環状凸部２１ｄが設けられている。

ソケット２２は、枠形状をなす側部２２ａの下部に板形状をなす底部２２ｂが設けられて構成され、上部に開口部２２ｃが設けられている。ソケット２２は、内部に球面形状の凹部が形成されたボールシート２２ｄが設けられている。ボールスタッド２１は、球頭部２１ｂが開口部２２ｃからソケット２２内に挿入され、ボールシート２２ｄに保持されている。そして、ボールスタッド２１の球頭部２１ｂとソケット２２のボールシート２２ｄとの間にグリースが充填される。そのため、ボールスタッド２１は、ソケット２２に対して中心軸Ｃ１を中心として回動自在である共に、中心軸Ｃ１に直交する中心軸Ｃ２を中心として揺動自在である。

ナックル２３は、板形状をなし、貫通孔２３ａが形成されている。貫通孔２３ａは、中心軸Ｃ１方向に沿って外径が同径であり、ボールスタッド２１の軸部２１ａが貫通可能な内径を有する。また、ナックル２３は、中心軸Ｃ１方向に直交する上面２３ｂおよび下面２３ｃと、中心軸Ｃ１方向に平行な外周面２３ｄと、下面２３ｃと外周面２３ｄと繋いで中心軸Ｃ１方向に対して所定角度（例えば、２０度から５０度）で傾斜する傾斜面２３ｅとを有する。ボールスタッド２１は、軸部２１ａにおけるねじ部２１ｃ側の端部がナックル２３の貫通孔２３ａに嵌合し、ねじ部２１ｃにナット２４が螺合することで、ナックル２３が締め付け固定される。

ダストカバー１１は、ゴム状弾性材によってカップ状に形成され、ボールスタッド２１の周囲を外側から覆うように、ソケット２２とナックル２３の間に装着される。ダストカバー１１は、膜部３１と、ソケット装着部３２と、スタッド装着部３３とを備える。

膜部３１は、ボールスタッド２１の軸部２１ａの少なくとも一部の周囲を覆う。ソケット装着部３２は、膜部３１の一端部に設けられると共に大径の開口部３２ａを有し、ソケット２２に装着される。ソケット装着部３２は、ソケット２２の外周面に形成された外周溝に嵌合し、リング形状をなす押え部材３２ｂによりソケット２２に固定される。スタッド装着部３３は、膜部３１の他端部に設けられると共に開口部３２ａより小径の開口部３３ａを有し、ボールスタッド２１の軸部２１ａに装着される。スタッド装着部３３は、軸部２１ａが挿通する。

ボールジョイント１０は、ボールスタッド２１が中心軸Ｃ１１に対して中心軸Ｃ１までの揺動角度θが確保されている。ボールジョイント１０は、ボールスタッド２１が中心軸Ｃ１に位置するときが初期傾斜角度位置である。

図２は、本実施形態のボールジョイント用ダストカバーを表す断面図、図３は、ボールジョイント用ダストカバーの要部断面図である。なお、図２及び図３にて、金属補強環３３ｂ（図１参照）は省略している。

図２および図３に示すように、スタッド装着部３３は、ダストリップ４１と、シールリップ４２と、傾斜リップ４３とを備える。

ダストリップ４１は、リング形状をなし、スタッド装着部３３における最もナックル２３（図１参照）側に配置されている。ダストリップ４１は、内周面にナックル２３の外周面２３ｄに接触する接触面４１ａが設けられる。即ち、ダストリップ４１は、中心軸Ｃ１方向に沿ってナックル２３の外周側まで延出し、接触面４１ａがナックル２３の外周面２３ｄに密着することができる。この場合、ダストリップ４１は、接触面４１ａの一部がナックル２３の外周面２３ｄに接触していればよい。

シールリップ４２は、リング形状をなし、スタッド装着部３３における最もソケット２２（図１参照）側に配置されている。シールリップ４２は、内径がダストリップ４１の内径より小径であり、中心軸Ｃ１側に突出している。シールリップ４２は、ボールスタッド２１の軸部２１ａに接触すると共に、ナックル２３の下面２３ｃに接触する第１凸部４２ａを有する。シールリップ４２は、軸部２１ａの全周に接触可能であり、第１凸部４２ａナックル２３の下面２３ｃの周方向に連続して接触可能である。第１凸部４２ａは、シールリップ４２と傾斜リップ４３との間に第２周方向溝４２ｂが形成されることで設けられる。

傾斜リップ４３は、ダストリップ４１とシールリップ４２との間で、シールリップ４２からダストリップ４１に向けて内径が拡径する第１拡径部５１に設けられる。即ち、シールリップ４２からダストリップ４１に向けて内径が拡径するようなリップ傾斜面４３ａを設定し、このリップ傾斜面４３ａに中心軸Ｃ１方向に所定間隔を空けて複数（本実施形態では、２個）の第１周方向溝４３ｂを形成することで、中心軸Ｃ１方向に向けて突出して周方向に連続する傾斜リップ４３が設けられる。この傾斜リップ４３は、ナックル２３の傾斜面２３ｅに接触可能である。

また、スタッド装着部３３は、シールリップ４２からソケット２２側に向けて内径が拡径するシールリップ４２の第２拡径部５２に第２凸部４４が設けられる。第２凸部４４は、リング形状をなし、ソケット２２（図１参照）側に向けて突出する。第２凸部４４は、内径がシールリップ４２の最小内径より大径であり、ボールスタッド２１における軸部２１ａに設けられた環状凸部２１ｄの外周面に接触可能である。第２凸部４４は、中心軸Ｃ１方向に所定間隔を空けて複数（本実施形態では、２個）の第２周方向溝４４ａが形成することで設けられる。

このように本実施形態のボールジョイント用ダストカバーにあっては、ボールスタッド２１の周囲を覆う膜部３１と、膜部３１の一端部に設けられてソケット２２に装着されるソケット装着部３２と、膜部３１の他端部に設けられてボールスタッド２１が挿通するスタッド装着部３３とを備え、スタッド装着部３３は、ナックル２３の外周面２３ｄに接触するダストリップ４１と、ボールスタッド２１に接触すると共にナックル２３の下面２３ｃに接触する第１凸部４２ａを有するシールリップ４２と、ダストリップ４１とシールリップ４２との間でナックル２３の傾斜面２３ｅに接触する傾斜リップ４３とを備える。

そのため、ダストカバー１１がボールスタッド２１の外側に装着されたとき、ダストリップ４１がナックル２３の外周面２３ｄに密着し、シールリップ４２の第１凸部４２ａがナックル２３の下面２３ｃに密着し、傾斜リップ４３がナックル２３の傾斜面２３ｅに密着する。そのため、ダストカバー１１は、ダストリップ４１によりナックル２３に対して十分な反発力を確保することができると共に、シールリップ４２によりボールスタッド２１およびナックル２３に対して十分な緊迫力を確保することができ、グリースの外部流出を防止することができる。また、ダストカバー１１は、傾斜リップ４３により安定した密着性を確保することができ、ボールスタッド２１の摺動時や揺動時にダストカバー１１を安定して保持することができる。その結果、ダストカバー１１のシール性能の向上を図ることができる。

本実施形態のボールジョイント用ダストカバーでは、シールリップ４２の第１凸部４２ａは、シールリップ４２と傾斜リップ４３との間に第２周方向溝４２ｂが形成されることで設けられる。そのため、構造を大きく変更することなく、ボールスタッド２１に対して十分な緊迫力を確保することができる。

本実施形態のボールジョイント用ダストカバーでは、傾斜リップ４３は、ナックル２３の傾斜面２３ｅに対向するリップ傾斜面４３ａに複数の第１周方向溝４３ｂが形成されることで設けられる。そのため、構造を大きく変更することなく、ボールスタッド２１に対する安定した密着性を確保することができる。

本実施形態のボールジョイント用ダストカバーでは、シールリップ４２にソケット２２側に向けて突出してボールスタッド２１の軸部２１ａに設けられた環状凸部２１ｄに接触する第２凸部４４を設ける。そのため、ボールスタッド２１の摺動時や揺動時に、シールリップ４２の第２凸部４４がボールスタッド２１に対して十分な密着力を確保することができ、ダストカバー１１のシール性能の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態にて、傾斜リップ４３を１個設けたが、中心軸Ｃ１方向に所定間隔を空けて複数個設けてもよい。また、第２凸部４４を１個設けたが、中心軸Ｃ１方向に所定間隔を空けて複数個設けてもよい。

また、上述した実施形態では、ボールスタッド２１とソケット２２とナックル２３とナット２４とによりボールジョイント１０を構成し、ボールスタッド２１とナックル２３を別体構造としたが、この構造に限定されるものではない。図４は、本実施形態の変形例であるボールジョイントを表す断面図である。

本実施形態の変形例において、図４に示すように、ボールジョイント１０Ａは、内部にグリースが封入され、グリースの流出を防止すると共に外部からの水やダスト等の浸入を防止するためにダストカバー１１が設けられている。ボールジョイント１０Ａは、ボールスタッド２１Ａと、ソケット２２とを有する。

ボールスタッド２１Ａは、軸部２１ａと、軸部２１ａの中心軸Ｃ１方向における一端部に設けられる球頭部２１ｂと、軸部２１ａの中心軸Ｃ１方向における他端部に設けられるナックル部２１ｅとを有する。軸部２１ａは、中心軸Ｃ１方向に沿って外径が同径であり、中心軸Ｃ１方向における中間部に環状凸部２１ｄが設けられている。ナックル部２１ｅは、板形状をなし、軸部２１ａの中心軸Ｃ１方向に対して直交するように一体に形成される。なお、ソケット２２は、上述した実施形態と同様の構成であり、説明は省略する。

ダストカバー１１は、ゴム状弾性材によってカップ状に形成され、ボールスタッド２１Ａの周囲を外側から覆うように、ソケット２２とナックル部２１ｅの間に装着される。ダストカバー１１は、膜部３１と、ソケット装着部３２と、スタッド装着部３３とを備える。

膜部３１は、ボールスタッド２１の軸部２１ａの少なくとも一部の周囲を覆う。ソケット装着部３２は、膜部３１の一端部に設けられると共に大径の開口部３２ａを有し、ソケット２２に装着される。スタッド装着部３３は、膜部３１の他端部に設けられると共に開口部３２ａより小径の開口部３３ａを有し、ボールスタッド２１の軸部２１ａ及びナックル部２１ｅに装着される。

このように本実施形態の変形例にあっては、ボールスタッド２１Ａにナックル部２１ｅが一体に設けられていることから、軸部２１ａとナックル部２１ｅとの間に隙間がなくなり、シール性能の向上を図ることができる。つまり、外部から内部へのダストや泥水などの浸入が防止され、錆の発生などを抑制することができる。

１０，１０Ａ ボールジョイント
１１ ボールジョイント用ダストカバー、ダストカバー
２１，２１Ａ ボールスタッド
２１ａ 軸部
２１ｂ 球頭部
２１ｃ ねじ部
２１ｄ 環状凸部
２１ｅ ナックル部
２２ ソケット
２３ ナックル
２３ａ 貫通孔
２３ｂ 上面
２３ｃ 下面
２３ｄ 外周面
２３ｅ 傾斜面
２４ ナット
３１ 膜部
３２ ソケット装着部
３３ スタッド装着部
４１ ダストリップ
４１ａ 接触面
４２ シールリップ
４２ａ 第１凸部
４３ 傾斜リップ
４３ａ リップ傾斜面
４３ｂ 第１周方向溝
４４ 第２凸部
４４ａ 第２周方向溝
５１ 第１拡径部
５２ 第２拡径部

Claims (4)

1. 一端部がソケットに保持されて他端部がナックルに締め付け固定されるボールスタッドを外側から覆うボールジョイント用ダストカバーであって、
   前記ボールスタッドの周囲を覆う膜部と、
   前記膜部の一端部に設けられて前記ソケットに装着されるソケット装着部と、
   前記膜部の他端部に設けられて前記ボールスタッドが挿通するスタッド装着部と、
   を備え、
   前記スタッド装着部は、
   前記ナックルの外周面に接触するダストリップと、
   前記ボールスタッドに接触すると共に前記ナックルの下面に接触する第１凸部を有するシールリップと、
   前記ダストリップと前記シールリップとの間で前記ナックルの傾斜面に接触する傾斜リップと、
   を備え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. 前記シールリップの前記第１凸部は、前記シールリップと前記傾斜リップとの間に第２周方向溝が形成されることで設けられることを特徴とする請求項１に記載のボールジョイント用ダストカバー。
3. 前記傾斜リップは、前記ナックルの傾斜面に対向するリップ傾斜面に複数の第１周方向溝が形成されることで設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボールジョイント用ダストカバー。
4. 前記シールリップに前記ソケット側に向けて突出して前記ボールスタッドに接触する第２凸部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボールジョイント用ダストカバー。

Images