JP6706271B2 - ダストカバー及び密封構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両などの各種装置に備えられるボールジョイントに用いられるダストカバー及び密封構造に関する。

従来、車両などの各種装置に備えられるボールジョイントにおいては、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバーが用いられている。図４及び図５を参照して、従来例に係るダストカバーについて説明する。図４は従来例に係るダストカバーの一部拡大断面図（シール部を拡大した断面図）である。図５は従来例に係るダストカバーが用いられたボールジョイントにおける一部拡大図である。

ボールジョイントは、軸部３１０の一端に球形部を有し、かつ軸部３１０の他端側にフランジ部３４０を有するボールスタッド３００と、球形部の軸受を有し、ボールスタッド３００を回転かつ揺動自在に支持するソケットとを備えている。そして、ダストカバーは、変形可能な膜状の胴体部と、胴体部の一端側に設けられ、ソケットに固定される被固定部と、胴体部の他端側に設けられるシール部５３０とを備えている。ここで、シール部５３０は、ボールスタッド３００における軸部３１０に摺動自在に設けられる内周シール部５３１と、フランジ部３４０に対して摺動自在に設けられるダストリップ部５３２と、ダストリップ部５３２よりも径方向内側に設けられる補助ダストリップ部５３３とを備えている。また、この従来例においては、内周シール部５３１は、２つの環状凸部５３１ａ，５３１ｂにより構成されている。

ここで、製法上などの様々な理由により、ボールスタッド３００において、軸部３１０とフランジ部３４０が湾曲面３１０ａにより繋がれている場合がある。例えば、軸部３１０とフランジ部３４０とを一体に設ける場合には、切削加工を行う都合上、湾曲面３１０ａが形成される。この場合に、ボールジョイントを組み立てた際等において、内周シール部５３１を構成する環状凸部５３１ａが湾曲面３１０ａに密着してしまうことがある。この場合、シール部５３０が傾いた状態となり、図５に示すように、ダストリップ部５３２及び補助ダストリップ部５３３がフランジ部３４０から離れた状態となってしまうことがある。これにより、密封性能が低下してしまっていた。特に、シール部５３０がゴムなどの弾性体のみにより構成され、その内部に補強環が設けられていない構成を採用した場合に、上記のような問題が発生し易い。また、湾曲面３１０ａ（いわゆるＲ面）の曲率半径が大きい程、ボールスタッド３００の強度が高まる。従って、強度を高めるために湾曲面３１０ａの曲率半径を大きくするほど、上記のような問題が顕著になってしまう。

特開２０１１−２２６５９５号公報

本発明の目的は、シール部の姿勢を安定させることで、密封性能の向上を図ったダストカバー及び密封構造を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のダストカバーは、
軸部の一端に球形部を有し、かつ前記軸部の他端側にフランジ部を有するボールスタッドと、前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、を備えるボールジョイントに用いられるダストカバーにおいて、
変形可能な胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部とフランジ部に対してそれぞれ摺動自在に備えられるシール部と、を有するダストカバーであって、
前記シール部は、
前記軸部（本発明においては、ボールスタッドにおける軸部自体の他、当該軸部の外周面側に設けられた別の部材の場合も含む。以下、同様）の外周表面に対して摺動自在な内周シール部と、
前記シール部を構成する複数のリップ部のうち最も径方向外側に設けられ、前記フランジ部の端面に対して摺動自在なダストリップ部と、
前記ダストリップ部よりも径方向内側に設けられ、前記フランジ部に向かって突出する補助ダストリップ部と、
を備えると共に、
前記補助ダストリップ部は、リップ先端に向かうにつれて拡径する傾斜面を備え、該傾斜面が前記軸部とフランジ部とを繋ぐ湾曲面に対して摺動自在に構成されていることを特徴とする。

また、本発明の密封構造は、
軸部と、該軸部の一端に設けられる球形部と、前記軸部の他端側に設けられるフランジ部と、を有するボールスタッドと、
前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、
変形可能な胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部とフランジ部に対してそれぞれ摺動自在に備えられるシール部と、を有するダストカバーと、
を備える密封構造であって、
前記シール部は、
前記軸部の外周表面に対して摺動自在な内周シール部と、
前記シール部を構成する複数のリップ部のうち最も径方向外側に設けられ、前記フランジ部の端面に対して摺動自在なダストリップ部と、
前記ダストリップ部よりも径方向内側に設けられ、前記フランジ部に向かって突出する補助ダストリップ部と、
を備え、
前記補助ダストリップ部は、リップ先端に向かうにつれて拡径する傾斜面を備え、該傾斜面が前記軸部とフランジ部とを繋ぐ湾曲面に対して摺動自在に構成されていることを特徴とする。

これらの発明によれば、補助ダストリップ部が軸部とフランジ部とを繋ぐ湾曲面に対して摺動自在に構成されているため、内周シール部が湾曲面に密着してしまうことが抑制され、シール部の姿勢を安定させることができる。

また、前記補助ダストリップ部は、リップ先端に向かうにつれて拡径する傾斜面を備え、該傾斜面が前記湾曲面に対して摺動自在に密着するため、湾曲面に対する補助ダストリップ部の密着状態を安定させることができ、シール部の姿勢をより確実に安定させることができる。

前記内周シール部は、環状凸部により構成されているとよい。

以上説明したように、本発明によれば、シール部の姿勢を安定させることで、密封性能の向上を図ることができる。

図１は本発明の実施例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。 図２は本発明の実施例に係るダストカバーの一部拡大断面図（シール部を拡大した断面図）である。 図３は本発明の実施例に係るダストカバーが用いられたボールジョイントにおける一部拡大図である。 図４は従来例に係るダストカバーの一部拡大断面図（シール部を拡大した断面図）である。 図５は従来例に係るダストカバーが用いられたボールジョイントにおける一部拡大図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（実施例）
図１〜図３を参照して、本発明の実施例に係るダストカバー及び密封構造について説明する。図１は本発明の実施例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。なお、図１においては、ボールジョイントに備えられるボールスタッドの軸部の中心軸線を含む面で切断した断面図を示している。図２は本発明の実施例に係るダストカバーの一部拡大断面図（シール部を拡大した断面図）である。図３は本発明の実施例に係るダストカバーが用いられたボールジョイントにおける一部拡大図である。なお、図３においては、ダストカバーにおけるシール部付近を拡大した断面図を示している。

＜ボールジョイント＞
特に、図１を参照して、本実施例に係るダストカバー１００を適用可能なボールジョイントの一例を説明する。ボールジョイントは、軸部３１０の一端に球形部３２０を有するボールスタッド３００と、ボールスタッド３００を回転かつ揺動自在に支持するソケット２００とを備えている。また、軸部３１０の他端はオネジ部３３０が形成されている。更に、軸部３１０には、２つのフランジ部３４０，３５０が設けられている。便宜上、これら２つのフランジ部のうち他端側のフランジ部を第１フランジ部３４０と称し、一端側のフランジ部を第２フランジ部３５０と称する。ここで、軸部３１０と第１フランジ部３４０における一端側の端面は、湾曲面（いわゆるＲ面）３１０ａによって繋がれている。以上のように構成されるボールスタッド３００は、車体に設けられたナックル（不図示）などに対して、オネジ部３３０にナット（不図示）が螺合されることにより固定される。

ソケット２００は、環状のケース２１０と、ケース２１０の底側に固定される底板２２０と、球形部３２０の軸受２３０とを備えている。軸受２３０は、球形部３２０の曲率半径と同径の球形状の面で構成された軸受面２３１を有している。

そして、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバー１００が用いられている。

＜ダストカバー＞
ダストカバー１００の全体構成について説明する。ダストカバー１００は、ゴムなどの弾性体により構成される。そして、このダストカバー１００は、変形可能な環状かつ膜状の胴体部１１０と、胴体部１１０の一端側に設けられ、ソケット２００に固定される被固定部１２０と、胴体部１１０の他端側に設けられるシール部１３０とを一体に有している。

以上のように構成されるダストカバー１００においては、ソケット２００に対してボールスタッド３００が揺動する（矢印Ａ方向に揺動する）と、胴体部１１０が変形する。また、ソケット２００に対してボールスタッド３００が回転する（矢印Ｂ方向に回転する）と、シール部１３０はボールスタッド３００の軸部３１０と第１フランジ部３４０に対してそれぞれ摺動する。これにより、ソケット２００に対してボールスタッド３００が揺動しても回転しても、ダストカバー１００によりシール機能が発揮される。

＜＜被固定部＞＞
被固定部１２０の外周面には環状溝１２１が設けられている。この環状溝１２１に止め輪（サークリップ）４００が取り付けられることにより、被固定部１２０の内周面がソケット２００のケース２１０に密着する。これにより、被固定部１２０とソケット２００との間からジョイント部への水やダストなどの侵入が防止され、かつジョイント部からのグリースの流出が防止される。

＜＜シール部＞＞
本実施例に係るシール部１３０について、より詳しく説明する。シール部１３０は、ボールスタッド３００の軸部３１０の外周表面に対して摺動自在な内周シール部１３１と、第１フランジ部３４０の端面に対して摺動自在なダストリップ部１３２とを備えている。本実施例に係る内周シール部１３１は、径方向内側に突出する２つの環状凸部１３１ａ，１３１ｂにより構成されている。ただし、本発明における内周シール部は、このような構成には限られない。例えば、単一または３つ以上の環状凸部により構成される内周シール部を採用することもできる。ダストリップ部１３２は、径方向外側かつ第１フランジ部３４０の端面に向かって傾斜する傾斜部分により構成されている。

そして、本実施例に係るダストカバー１００においては、ダストリップ部１３２よりも径方向内側に、他端側に向かって突出するように構成された補助ダストリップ部１３３が設けられている。この補助ダストリップ部１３３は、ボールスタッド３００における軸部３１０と第１フランジ部３４０とを繋ぐ湾曲面３１０ａに対して摺動自在に構成されている。ここで、補助ダストリップ部１３３は、リップ先端に向かうにつれて拡径する傾斜面１３３ａを備え、この傾斜面１３３ａが湾曲面３１０ａに対して摺動自在に密着するように構成されている（図３参照）。以上のように構成される補助ダストリップ部１３３は、ダストリップ部１３２と同様に、ダストの侵入を抑制する役割を担っている。また、補助ダストリップ部１３３は、シール部１３０の姿勢を安定させる役割も担っている。なお、本実施例に係るシール部１３０においては、その内部に補強環などは設けられておらず、その外周面からシール部１３０を締め付ける部材も設けられていない。

以上のように構成されるシール部１３０は、ボールスタッド３００における軸部３１０に設けられた第１フランジ部３４０と第２フランジ部３５０との間に配置される。そして、２つの環状凸部１３１ａ，１３１ｂにより構成された内周シール部１３１は、軸部３１０の外周表面に対して摺動自在な状態で密着する。また、上記の通り、ダストリップ部１３２は、第１フランジ部３４０の端面に対して摺動自在な状態で密着し、補助ダストリップ部１３３は、軸部３１０と第１フランジ部３４０とを繋ぐ湾曲面３１０ａに対して摺動自在な状態で密着する。また、第２フランジ部３５０がストッパとしての機能を発揮するため、シール部１３０の軸部３１０に対する軸線方向の位置決めがなされている。より具体的には、シール部１３０の内周側の部分が、湾曲面３１０ａと第２フランジ部３５０との間に挟み込まれた状態となり、シール部１３０は軸線方向の位置決めがなされる。このとき、補助ダストリップ部１３３が軸線方向に圧縮されることで、シール部１３０全体の姿勢を安定させることができる。

＜本実施例に係るダストカバー及び密封構造の優れた点＞
以上のように、本実施例に係るダストカバー１００及び密封構造によれば、シール部１３０における補助ダストリップ部１３３が、ボールスタッド３００における軸部３１０と第１フランジ部３４０とを繋ぐ湾曲面３１０ａに対して摺動自在に構成されている。そのため、内周シール部１３１が湾曲面３１０ａに密着してしまうことが抑制され、シール部１３０の姿勢を安定させることができる。特に、本実施例においては、補助ダストリップ部１３３は、リップ先端に向かうにつれて拡径する傾斜面１３３ａを備え、この傾斜面１３３ａが湾曲面３１０ａに対して摺動自在に密着するように構成されている。これにより、湾曲面３１０ａに対する補助ダストリップ部１３３の密着状態を安定させることができ、シール部１３０の姿勢をより確実に安定させることができる。以上ように、本実施例に係るダストカバー１００及び密封構造によれば、密封性能の向上を図ることができる。

（その他）
上記実施例においては、内周シール部１３１が、ボールスタッド３００の軸部３１０の外周表面に対して直接摺動する場合を示した。しかしながら、本発明においては、ボールスタッドの軸部に固定された別の部材の外周表面に対して内周シール部が摺動自在に構成される場合にも適用可能である。例えば、特開平１１−６３２４５号公報に開示された技術のように、内周シール部がフェルールに対して摺動するように構成されている場合にも、本発明を適用することができる。

１００ ダストカバー
１１０ 胴体部
１２０ 被固定部
１２１ 環状溝
１３０ シール部
１３１ 内周シール部
１３１ａ，１３１ｂ 環状凸部
１３２ ダストリップ部
１３３ 補助ダストリップ部
１３３ａ 傾斜面
２００ ソケット
２１０ ケース
２２０ 底板
２３０ 軸受
２３１ 軸受面
３００ ボールスタッド
３１０ 軸部
３１０ａ 湾曲面
３２０ 球形部
３３０ オネジ部
３４０ フランジ部（第１フランジ部）
３５０ フランジ部（第２フランジ部）

Claims (4)

1. 軸部の一端に球形部を有し、かつ前記軸部の他端側にフランジ部を有するボールスタッドと、前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、を備えるボールジョイントに用いられるダストカバーにおいて、
   変形可能な胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部とフランジ部に対してそれぞれ摺動自在に備えられるシール部と、を有するダストカバーであって、
   前記シール部は、
   前記軸部の外周表面に対して摺動自在な内周シール部と、
   前記シール部を構成する複数のリップ部のうち最も径方向外側に設けられ、前記フランジ部の端面に対して摺動自在なダストリップ部と、
   前記ダストリップ部よりも径方向内側に設けられ、前記フランジ部に向かって突出する補助ダストリップ部と、
   を備えると共に、
   前記補助ダストリップ部は、リップ先端に向かうにつれて拡径する傾斜面を備え、該傾斜面が前記軸部とフランジ部とを繋ぐ湾曲面に対して摺動自在に構成されていることを特徴とするダストカバー。
2. 前記内周シール部は、環状凸部により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のダストカバー。
3. 軸部と、該軸部の一端に設けられる球形部と、前記軸部の他端側に設けられるフランジ部と、を有するボールスタッドと、
   前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、
   変形可能な胴体部と、該胴体部の一端側に設けられ、前記ソケットに固定される被固定部と、該胴体部の他端側に設けられ、前記軸部とフランジ部に対してそれぞれ摺動自在に備えられるシール部と、を有するダストカバーと、
   を備える密封構造であって、
   前記シール部は、
   前記軸部の外周表面に対して摺動自在な内周シール部と、
   前記シール部を構成する複数のリップ部のうち最も径方向外側に設けられ、前記フランジ部の端面に対して摺動自在なダストリップ部と、
   前記ダストリップ部よりも径方向内側に設けられ、前記フランジ部に向かって突出する補助ダストリップ部と、
   を備え、
   前記補助ダストリップ部は、リップ先端に向かうにつれて拡径する傾斜面を備え、該傾斜面が前記軸部とフランジ部とを繋ぐ湾曲面に対して摺動自在に構成されていることを特徴とする密封構造。
4. 前記内周シール部は、環状凸部により構成されていることを特徴とする請求項３に記載の密封構造。

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