JP6899299B2

JP6899299B2 - Dust cover

Info

Publication number: JP6899299B2
Application number: JP2017186608A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　徳人; 徳人佐藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: JP2019060437A

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に関する。 The present invention relates to a dust cover used for a ball joint provided in various devices such as a vehicle.

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、従来例に係るボールジョイントに用いられ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模式的断面図である。図５は図４の一部拡大図である。 Conventionally, in ball joints provided in various devices such as vehicles, a dust cover has been used to prevent water, dust, etc. from entering the joint portion and to prevent grease from flowing out from the joint portion. The dust cover used for the ball joint according to the conventional example will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the dust cover according to the conventional example. FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG.

従来例に係るダストカバー７００は、胴体部７１０と、胴体部７１０の一端側に設けられる被固定部７２０と、胴体部７１０の他端側に設けられるシール部７３０とを一体に備えている。これらはいずれもゴム状弾性体により構成されている。そして、胴体部７１０は、中央部が膨らむように構成され、かつ変形可能に構成されている。被固定部７２０には外周面側からクランプやバンドなどの固定部材（不図示）が締め付けられる環状溝７２１が設けられている。この環状溝７２１に固定部材が締め付けられることで、被固定部７２０は、不図示のボールジョイントのソケットに固定される。 The dust cover 700 according to the conventional example integrally includes a body portion 710, a fixed portion 720 provided on one end side of the body portion 710, and a seal portion 730 provided on the other end side of the body portion 710. All of these are composed of rubber-like elastic bodies. The body portion 710 is configured so that the central portion bulges and is deformable. The fixed portion 720 is provided with an annular groove 721 to which a fixing member (not shown) such as a clamp or a band is tightened from the outer peripheral surface side. By tightening the fixing member in the annular groove 721, the fixed portion 720 is fixed to the socket of a ball joint (not shown).

以上のように構成されるダストカバー７００においては、不図示のボールジョイントのボールスタッドの揺動動作に伴って、胴体部７１０は変形する。上記の通り、環状溝７２１に固定部材が締め付けられることにより、被固定部７２０はソケットにしっかりと固定されている。従って、胴体部７１０が変形すると、ダストカバー７００は、被固定部７２０と胴体部７１０との境界付近（図５中Ｘで示す付近）で屈曲するため、当該付近に応力が集中し、屈曲疲労が蓄積しやすい。これにより、ダストカバー７００の耐久性が低下してしまう原因となっている。特に、近年、ボールジョイントのコンパクト化が進んでおり、ソケット及び被固定部７２０の径が小さくなる傾向にあることから、上記のような問題が顕在化しつつある。 In the dust cover 700 configured as described above, the body portion 710 is deformed as the ball studs of the ball joints (not shown) swing. As described above, the fixed portion 720 is firmly fixed to the socket by tightening the fixing member in the annular groove 721. Therefore, when the body portion 710 is deformed, the dust cover 700 bends near the boundary between the fixed portion 720 and the body portion 710 (near X in FIG. 5), so that stress concentrates in the vicinity and bending fatigue occurs. Is easy to accumulate. This causes the durability of the dust cover 700 to decrease. In particular, in recent years, the ball joints have become more compact, and the diameters of the socket and the fixed portion 720 tend to be smaller, so that the above problems are becoming apparent.

特開２０１３−２２１５５１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-221551 特開昭６３−８８３７８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-88378

本発明の目的は、屈曲疲労を軽減させることにより耐久性の向上を図ることのできるダストカバーを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a dust cover capable of improving durability by reducing bending fatigue.

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。 The present invention employs the following means to solve the above problems.

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、前記軸部と結合する結合部材と、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、
中央部が膨らむように構成され、かつ変形可能なゴム状弾性体製の胴体部と、
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ゴム状弾性体製の被固定部と、
該胴体部の他端側に設けられるゴム状弾性体製のシール部と、
を一体に備えるダストカバーであって、
前記被固定部には外周面側から固定部材が締め付けられる環状溝が設けられると共に、
前記被固定部と前記胴体部は、外力が作用していない状態において、内周面と外周面の双方がいずれも円柱面により構成される連結部によって一体的に連結されていることを特徴とする。 That is, the dust cover of the present invention
A ball including a ball stud having a spherical portion at one end of a shaft portion, a socket having a bearing of the spherical portion and supporting the ball stud so as to be rotatable and swingable, and a coupling member to be coupled to the shaft portion. In the dust cover used for joints
A body made of a rubber-like elastic body that is configured to bulge in the center and is deformable,
A fixed portion made of a rubber-like elastic body provided on one end side of the body portion and fixed to the socket, and a fixed portion.
A rubber-like elastic seal portion provided on the other end side of the body portion and a seal portion made of a rubber-like elastic body.
It is a dust cover that is integrally equipped with
The fixed portion is provided with an annular groove in which the fixing member is tightened from the outer peripheral surface side, and is also provided.
The fixed portion and the body portion are characterized in that both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are integrally connected by a connecting portion composed of a cylindrical surface in a state where no external force is applied. To do.

本発明によれば、被固定部と胴体部は、外力が作用していない状態において、内周面と外周面の双方がいずれも円柱面により構成される連結部によって一体的に連結されている。そのため、胴体部が変形する場合には、ダストカバーは、胴体部と連結部との境界付近で屈曲する。これにより、ダストカバーは、被固定部から離れた位置で屈曲することにより、応力集中を緩和させることができる。従って、屈曲疲労の蓄積を抑制し、ダストカバーの耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the fixed portion and the body portion are integrally connected by a connecting portion composed of a cylindrical surface in a state where no external force is applied. .. Therefore, when the body portion is deformed, the dust cover bends near the boundary between the body portion and the connecting portion. As a result, the dust cover can be bent at a position away from the fixed portion to relax the stress concentration. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of bending fatigue and improve the durability of the dust cover.

以上説明したように、本発明によれば、耐久性を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, durability can be improved.

図１は本発明の実施例に係るボールジョイントの模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a ball joint according to an embodiment of the present invention. 図２は本発明の実施例に係るダストカバーの模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the dust cover according to the embodiment of the present invention. 図３は図２の一部拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 図４は従来例に係るダストカバーの模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the dust cover according to the conventional example. 図５は図４の一部拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG.

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。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail exemplarily based on examples with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. ..

（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ボールジョイントを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模式的断面図である。なお、図２においては、ダストカバーが変形していない状態で、環状のダストカバーの中心軸線を含む面でダストカバーを切断した断面図を示している。図３は、図２の一部拡大図であり、本発明の実施例に係るダストカバーにおける被固定部付近を拡大した模式的断面図である。 (Example)
The dust cover according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a ball joint according to an embodiment of the present invention. Note that FIG. 1 shows a cross-sectional view of the ball joint cut along a surface including the central axis of the shaft portion of the ball stud provided in the ball joint. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the dust cover according to the embodiment of the present invention. Note that FIG. 2 shows a cross-sectional view in which the dust cover is cut along a surface including the central axis of the annular dust cover in a state where the dust cover is not deformed. FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2, which is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the fixed portion of the dust cover according to the embodiment of the present invention.

＜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、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、ボールスタッド３００の軸部３１０と結合する結合部材としてのナックル４００とを備えている。 <Ball joint>
In particular, with reference to FIG. 1, an example of a ball joint to which the dust cover according to this embodiment can be applied will be described. The ball joint includes a ball stud 300, a socket 200 that rotatably and swingably supports the ball stud 300, and a knuckle 400 as a connecting member that connects to the shaft portion 310 of the ball stud 300.

ボールスタッド３００は、軸部３１０の一端に球形部３２０を有している。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。ナックル４００は、ナット５００によって、軸部３１０と結合されている。 The ball stud 300 has a spherical portion 320 at one end of the shaft portion 310. The socket 200 includes an annular case 210, a bottom plate 220 fixed to the bottom side of the case 210, and a bearing 230 of the spherical portion 320. The bearing 230 has a bearing surface 231 formed of a spherical surface having the same diameter as the radius of curvature of the spherical portion 320. The knuckle 400 is connected to the shaft portion 310 by a nut 500.

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。 The dust cover 100 is used to prevent water, dust, and the like from entering the joint portion and to prevent grease from flowing out from the joint portion.

＜ダストカバー＞
ダストカバー１００の全体構成について、特に図２を参照して説明する。ダストカバー１００は、胴体部１１０と、胴体部１１０の一端側に設けられる被固定部１２０と、胴体部１１０の他端側に設けられるシール部１３０とを一体に備えている。これら胴体部１１０，被固定部１２０及びシール部１３０は、いずれもゴム状弾性体（例えば、クロロプレンゴム）により構成されている。胴体部１１０は、中央部が膨らむように構成され、かつ変形可能に構成されている。つまり、胴体部１１０は、被固定部１２０からシール部１３０側に向かって拡径する部分（便宜上、第１拡径部１１０ａと称する）と、シール部１３０から被固定部１２０側に向かって拡径する部分（便宜上、第２拡径部１１０ｂと称する）と、これらが繋がる部分とにより構成されている。 <Dust cover>
The overall configuration of the dust cover 100 will be described with reference to FIG. The dust cover 100 integrally includes a body portion 110, a fixed portion 120 provided on one end side of the body portion 110, and a seal portion 130 provided on the other end side of the body portion 110. The body portion 110, the fixed portion 120, and the seal portion 130 are all made of a rubber-like elastic body (for example, chloroprene rubber). The body portion 110 is configured so that the central portion bulges and is deformable. That is, the body portion 110 has a portion whose diameter expands from the fixed portion 120 toward the sealed portion 130 side (referred to as a first diameter expanding portion 110a for convenience) and a portion which expands from the sealed portion 130 toward the fixed portion 120 side. It is composed of a diameter portion (referred to as a second diameter expansion portion 110b for convenience) and a portion connecting these portions.

被固定部１２０には外周面側からクランプやバンドなどの固定部材１６０（図１参照）が締め付けられる環状溝１２１が設けられている。この環状溝１２１に固定部材１６０が締め付けられることで、被固定部１２０は、ボールジョイントのソケット２００に固定される。 The fixed portion 120 is provided with an annular groove 121 from which a fixing member 160 (see FIG. 1) such as a clamp or a band is tightened from the outer peripheral surface side. By tightening the fixing member 160 into the annular groove 121, the fixed portion 120 is fixed to the socket 200 of the ball joint.

シール部１３０の内部には、ＰＴＦＥ，ナイロン，ポリアミド等の樹脂製の補強環１５０が設けられている。なお、本実施例においては、樹脂製の補強環１５０を成形後、この補強環１５０に接着剤を塗布した上で、金型内にセットして、ゴム材料を金型内に射出し、シール本体（上述した胴体部１１０，被固定部１２０及びシール部１３０）を加硫成形することにより、ダストカバー１００を得ることができる。なお、補強環１５０の材料として、金属を用いても良い。また、本発明に係るダストカバーにおいては、補強環が備えられていないタイプのものにも適用され得る。 A reinforcing ring 150 made of a resin such as PTFE, nylon, or polyamide is provided inside the seal portion 130. In this embodiment, after molding the resin reinforcing ring 150, the reinforcing ring 150 is coated with an adhesive, set in the mold, the rubber material is injected into the mold, and the seal is sealed. The dust cover 100 can be obtained by vulcanizing and molding the main body (body portion 110, fixed portion 120 and seal portion 130 described above). A metal may be used as the material of the reinforcing ring 150. Further, in the dust cover according to the present invention, it can be applied to a type without a reinforcing ring.

本実施例に係るシール部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複数の環状凸部１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃを有する内周シール部と、ナックル４００の端面に対して摺動自在なダストシール部とを備えている。なお、本実施例に係るダストシール部は、径方向外側に設けられるダストリップ１３１と、径方向内側に設けられる環状凸部１３２とを備えている。ダストリップ１３１は、径方向外側かつナックル４００の表面側に向かって伸びるように構成されている。本実施例においては、内周シール部が、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の構成を示している。ただし、ボールジョイントにおいては、ボールスタッドの軸部にリテーナが固定されて、ダストカバーにおける内周シール部がリテーナに対して摺動する構成も知られている。本発明は、このような場合も含まれる。 The seal portion 130 according to the present embodiment has an inner peripheral seal portion having a plurality of annular convex portions 133a, 133b, 133c slidable with respect to the outer peripheral surface of the shaft portion 310 of the ball stud 300, and an end surface of the knuckle 400. On the other hand, it is equipped with a slidable dust seal portion. The dust seal portion according to this embodiment includes a dust strip 131 provided on the outer side in the radial direction and an annular convex portion 132 provided on the inner side in the radial direction. The dust strip 131 is configured to extend radially outward and toward the surface side of the knuckle 400. In this embodiment, the configuration in which the inner peripheral seal portion slides directly on the outer peripheral surface of the shaft portion 310 of the ball stud 300 is shown. However, in a ball joint, it is also known that the retainer is fixed to the shaft portion of the ball stud and the inner peripheral seal portion of the dust cover slides with respect to the retainer. The present invention also includes such cases.

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が揺動すると（図１中、矢印Ｓ参照）、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が回転すると（図１中、矢印Ｔ参照）、シール部１３０はボールスタッド３００の軸部３１０とナックル４００に対してそれぞれ摺動する。以上のように、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によってシール機能が発揮される。 In the dust cover 100 configured as described above, when the ball stud 300 swings with respect to the socket 200 (see arrow S in FIG. 1), the body portion 110 is deformed. Further, when the ball stud 300 rotates with respect to the socket 200 (see arrow T in FIG. 1), the seal portion 130 slides with respect to the shaft portion 310 and the knuckle 400 of the ball stud 300, respectively. As described above, even if the ball stud 300 swings or rotates with respect to the socket 200, the dust cover 100 exerts a sealing function.

＜被固定部＞
被固定部１２０について、より詳細に説明する。被固定部１２０は、ソケット２００のケース２１０に設けられた環状の装着溝２１１に装着される（図１参照）。そして、上記の通り、被固定部１２０の外周面側に設けられている環状溝１２１に固定部材１６０が締め付けられることにより、被固定部１２０はソケット２００のケース２１０に固定される。本実施例においては、被固定部１２０の内周面側に、一対の環状のシール突起１２２ａ，１２２ｂが設けられている。これら一対のシール突起１２２ａ，１２２ｂが装着溝２１１の溝底面に密着することで、ソケット２００と被固定部１２０との間の環状隙間が封止される。 <Fixed part>
The fixed portion 120 will be described in more detail. The fixed portion 120 is mounted in the annular mounting groove 211 provided in the case 210 of the socket 200 (see FIG. 1). Then, as described above, the fixed portion 120 is fixed to the case 210 of the socket 200 by tightening the fixing member 160 to the annular groove 121 provided on the outer peripheral surface side of the fixed portion 120. In this embodiment, a pair of annular seal protrusions 122a and 122b are provided on the inner peripheral surface side of the fixed portion 120. When the pair of seal protrusions 122a and 122b are in close contact with the bottom surface of the mounting groove 211, the annular gap between the socket 200 and the fixed portion 120 is sealed.

そして、被固定部１２０と胴体部１１０は、連結部１２３によって、一体的に連結されている。この連結部１２３は、外力が作用していない状態において、内周面１２３ａと外周面１２３ｂの双方がいずれも円柱面により構成されている（図３参照）。これにより、連結部１２３における被固定部１２０とは反対側の端部から胴体部１１０における第１拡径部１１０ａに繋がるため、円柱状の部分（連結部１２３）からシール部１３０に向けて拡径するように構成される。従って、胴体部１１０が変形すると、ダストカバー１００は、連結部１２３と胴体部１１０との境界付近（図３中Ｙで示す付近）で屈曲する。 The fixed portion 120 and the body portion 110 are integrally connected by the connecting portion 123. In the connecting portion 123, both the inner peripheral surface 123a and the outer peripheral surface 123b are formed of cylindrical surfaces in a state where no external force is applied (see FIG. 3). As a result, the end portion of the connecting portion 123 opposite to the fixed portion 120 is connected to the first diameter-expanded portion 110a of the body portion 110, so that the columnar portion (connecting portion 123) expands toward the seal portion 130. It is configured to have a diameter. Therefore, when the body portion 110 is deformed, the dust cover 100 bends near the boundary between the connecting portion 123 and the body portion 110 (near the vicinity indicated by Y in FIG. 3).

＜本実施例に係るダストカバーの優れた点＞
本実施例に係るダストカバー１００によれば、胴体部１１０が変形すると、ダストカバー１００は、連結部１２３と胴体部１１０との境界付近で屈曲する。これにより、被固定部１２０から離れた位置で屈曲することにより、応力集中を緩和させることができる。すなわち、被固定部１２０においては、固定部材１６０によって、ソケット２００のケース２１０にしっかりと固定されているため、被固定部１２０の付近でダストカバー１００が屈曲すると応力が狭い領域に集中してしまう。これに対して、被固定部１２０から離れた位置においては、屈曲する部分は弾性変形し易いため、応力集中が緩和される。従って、屈曲疲労の蓄積を抑制し、ダストカバー１００の耐久性を向上させることができる。 <Advantages of the dust cover according to this embodiment>
According to the dust cover 100 according to the present embodiment, when the body portion 110 is deformed, the dust cover 100 bends near the boundary between the connecting portion 123 and the body portion 110. As a result, stress concentration can be relaxed by bending at a position away from the fixed portion 120. That is, in the fixed portion 120, since it is firmly fixed to the case 210 of the socket 200 by the fixing member 160, when the dust cover 100 bends in the vicinity of the fixed portion 120, the stress is concentrated in a narrow region. .. On the other hand, at a position away from the fixed portion 120, the bent portion is easily elastically deformed, so that the stress concentration is relaxed. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of bending fatigue and improve the durability of the dust cover 100.

１００ダストカバー
１１０胴体部
１１０ａ第１拡径部
１１０ｂ第２拡径部
１２０被固定部
１２１環状溝
１２２ａ，１２２ｂシール突起
１２３連結部
１２３ａ内周面
１２３ｂ外周面
１３０シール部
１３１ダストリップ
１３２環状凸部
１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ環状凸部
１５０補強環
１６０固定部材
２００ソケット
２１０ケース
２１１装着溝
２２０底板
２３０軸受
２３１軸受面
３００ボールスタッド
３１０軸部
３２０球形部
４００ナックル
５００ナット 100 Dust cover 110 Body part 110a First diameter expansion part 110b Second diameter expansion part 120 Fixed part 121 Circular groove 122a, 122b Seal protrusion 123 Connecting part 123a Inner peripheral surface 123b Outer peripheral surface 130 Seal part 131 Dustrip 132 Circular convex part 133a, 133b, 133c Circular convex part 150 Reinforcing ring 160 Fixing member 200 Socket 210 Case 211 Mounting groove 220 Bottom plate 230 Bearing 231 Bearing surface 300 Ball stud 310 Shaft part 320 Spherical part 400 Knuckle 500 Nut

Claims

A ball including a ball stud having a spherical portion at one end of a shaft portion, a socket having a bearing of the spherical portion and supporting the ball stud so as to be rotatable and swingable, and a coupling member to be coupled to the shaft portion. In the dust cover used for joints
A body made of a rubber-like elastic body that is configured to bulge in the center and is deformable,
A fixed portion made of a rubber-like elastic body provided on one end side of the body portion and fixed to the socket, and a fixed portion.
A rubber-like elastic seal portion provided on the other end side of the body portion and a seal portion made of a rubber-like elastic body.
It is a dust cover that is integrally equipped with
The fixed portion is provided with an annular groove in which the fixing member is tightened from the outer peripheral surface side, and is also provided.
The fixed portion and the body portion are characterized in that both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are integrally connected by a connecting portion composed of a cylindrical surface in a state where no external force is applied. Dust cover to do.