JP7366622B2 - ダストカバー - Google Patents

Description

本発明は、ダストカバーに係り、特に、自動車や機械等の構造物における連結可動部材の連結部を覆うダストカバーに関する。

従来、自動車等の構造物において、連結されて相互に可動とされた複数部材における連結部を覆うためにダストカバーが使用されている。例えば、自動車のサスペンション構造やステアリング構造においては、タイロッドエンドやサスペンションボールジョイント、スタビライザーリンク等にダストカバーが用いられている。
ダストカバーは、部材と部材とが連結される連結部を覆うように配置されて、連結部の保護、塵埃混入防止、オイル漏れ防止の機能を発揮する。ダストカバーは、クロロプレンゴム等の弾性部材で形成され、可動による部材と部材との相対位置変化に追従するようになっている。連結部を構成する部材としては、例えば円形断面の軸部材がよく用いられる。

ダストカバーは、水・塵埃混入防止機能やグリス・オイル漏れ防止機能を有効に発揮するために、連結部をしっかりと密閉する必要がある。そのため、従来のダストカバーには一方の部材と密着する密着部、他方の部材と密着する密着部が構成されている。これら密着部が、各部材にしっかりと緊密に密着することにより、連結部を覆う空間の密閉性が確保される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１８－０３９２７９号公報

特許文献１の図４には、ダストカバー１８の両端に、リング部材１１、１３を内在させた肉厚部分が構成されたものが開示されている。この肉厚部分が密着部として機能し、ダストカバー１８が一の部材としてのスタビライザ２と他の部材としてのスタビライザリンク３とに密着している。

しかしながら、密着部の部材への密着の程度（密着度。緊迫度ともいう。）を高めることと２つの部材の可動域へのダストカバーの追従性とは必ずしも両立しない。すなわち、密着部の部材への密着度を向上させるために肉厚部の剛性を上げると、両部材が相互に可動したときに密着部が部材の動作に柔軟に追従できない場合がある。したがって、両部材の平常位置での密着度向上と、両部材の動作時（平常位置と異なる位置）での追従性向上とを両立することのできるダストカバーの実現が望まれていた。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、連結された両部材が平常位置でも両部材への密着度を向上させることができ、両部材の動作時においても両部材に対する追従性を向上させることができ、その結果、両部材の連結部の密閉性を両部材の動作の有無に拘わらず向上させることのできるダストカバーを提供することを例示的課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。

（構成１）第１部材と、当該第１部材と連結されて前記第１部材に対し可動とされた第２部材との連結部を覆って弾性部材で形成され、前記第１部材と密着する第１密着部と、前記第２部材と密着する第２密着部と、を有し、前記連結部を前記第１密着部と前記第２密着部とで構成される密封空間で覆うダストカバーであって、前記第１密着部は、前記第１部材の周囲に沿って配置され前記第１部材との緊迫力を確保する肉厚部を有し、当該肉厚部には、前記第１部材の周囲に沿って形成された少なくとも１本の溝部が形成され、当該溝部の深さ方向は、前記第１部材の延長方向と略平行である、ダストカバー。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、連結された両部材が平常位置でも両部材への密着度を向上させることができ、両部材の動作時においても両部材に対する追従性を向上させることができ、その結果、両部材の連結部の密閉性を両部材の動作の有無に拘わらず向上させることができる。

実施形態１に係るスタビライザーリンクユニットＳの全体構成を示す概略図である。 図１に示すダストカバー１の断面図である。 実施形態２に係るダストカバー１ｂの断面図である。 実施形態３に係るダストカバー１ｃの断面図である。 実施形態４に係るダストカバー１ｄの断面図である。 実施形態５に係るダストカバー１ｅの断面図である。 実施形態６に係るダストカバー１ｆの断面図である。 実施形態７に係るダストカバー１ｇの断面図である。 実施形態８に係るダストカバー１ｈの断面図である。 実施形態９に係るダストカバー１ｊの上面図である。 本発明に係るダストカバーの他の例を示す断面図であり、（ａ）は提灯型であり、（ｂ）は蛇腹型であり、（ｃ）は折込型である。 本発明の実施例に係る実験結果を示すグラフである。

［実施形態１］
以下、実施形態１に係るダストカバー１について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態１に係るダストカバー１を用いた自動車用のスタビライザーリンクユニットＳの全体構成を示す概略図である。なお、本実施形態１では、自動車用のスタビライザーリンクユニットＳを例示して説明するが、それに拘わらず、このダストカバー１は、例えば自動車用のタイロッドエンドユニットやサスペンションボールジョイントユニット等に適用することができる。また、自動車のみならず、オートバイ、飛行機や船舶、加工機械、製造装置等の種々の構造物において、相互に可動する部材と部材との連結部にこのダストカバー１を適用することができる。

スタビライザーリンクユニットＳは、ボールスタッド（第１部材）２、スタビライザーリンク（第２部材）４、ダストカバー１を有して構成されている。ボールスタッド２は、スタビライザーリンク４に連結部６（図２も参照。）において可動的に連結されており、例えば、スタビライザーリンク４に対して図１中の矢印Ｘ方向に揺動可能となっている。なお、ボールスタッド２及びスタビライザーリンク４は、典型的には円形断面の金属軸部材である。スタビライザーリンクユニットＳは、ボールスタッド２及びスタビライザーリンク４のいずれか一方の端部が受皿構造とされ、いずれか他方がその受皿内に回転可能に保持されるボール構造とされたボールジョイント構造を有しており、そのボールジョイント構造がボールスタッド２とスタビライザーリンク４との連結部６として機能している。

ダストカバー１は、クロロプレンゴム等の弾性部材により形成されている。ダストカバー１は、図１に示すように両端に第１密着部７、第２密着部８を有している。第１密着部７は、ボールスタッド２の断面形状と同一形状であって若干小さめの開口を有しており、ボールスタッド２に対して緊迫しつつ密着している。第２密着部８は、スタビライザーリンク４の断面形状と同一形状であって若干小さめの開口を有しており、スタビライザーリンク４に対して緊迫しつつ密着している。

ダストカバー１は、図２の断面図に示すように、２つの密着部の間に中継部５を有しており、その中継部５が中空の内部空間（密封空間）９を構成している。第１密着部７がボールスタッド２に密着し、第２密着部８がスタビライザーリンク４に密着することにより、ダストカバー１の内部空間９が密封され、連結部６がその内部空間９内に配置されることとなる。それにより、連結部６への塵埃や泥汚れ等の混入防止や連結部から外部へのグリス・オイル漏れの防止が図られている。

図２は、実施形態１に係るダストカバー１の断面図である。ダストカバー１は、図２に示す断面形状を中心軸Ｙ周りに回転させた立体形状を呈している。ここでは、ボールスタッド２に密着する第１密着部７側の構造について説明するが、第２密着部８側を第１密着部７と同様の構成とすることも可能である。もちろん、第１密着部７側と第２密着部８側の両方に同様の構造を適用することも可能である。また、図２においては、断面図における平面形状を前提として説明する。

第１密着部７は、肉厚部１０を有している。肉厚部１０は、図２に示すように、その他の部分（例えば、内部空間９を構成する中継部５）よりも全体として肉厚とされた部分である。中継部５は、第１密着部７に比較して、剛性よりも柔軟性が重視されるため比較的肉薄とされている。内部空間９内に連結部６を収容して水・塵埃や泥汚れの混入を防止しつつ、ボールスタッド２とスタビライザーリンク４との相対位置変化に柔軟に追従するためには、肉厚であることよりも肉薄であることの方が好ましい。一方、第１密着部７は、ボールスタッド２への適度な緊迫力を確保しつつその緊迫による応力に耐えるために中継部５よりも機械的強度が必要とされる。その機械的強度を確保するため、第１密着部７は肉厚部１０を有している。

なお、本実施形態１では、第２密着部８も肉厚部１１を有しており、その肉厚部１１内部に第１密着部８とスタビライザーリンク４との緊迫力を高めるための圧入環１２が内在されている。圧入環１２は、例えば金属等で構成された円環部材であり、スタビライザーリンク４と第２密着部８との密着度を高めて、両者の隙間からのグリス・オイル漏れや水・塵埃混入を防止するのに貢献している。

肉厚部１０は、本実施形態１では、全体的に断面四角形状とされている。肉厚部１０はもちろん断面四角形状に限定されず、円形断面、楕円形断面、多角形断面等種々の断面形状が考えられる。肉厚部１０は、ボールスタッド２と密着する密着面１４、その密着面１４に連なる面であって連結部６から遠い側の面である上面１５、上面１５と反対側であって密着面１４に連なる面であり連結部６に近い側の下面１６とを有している。肉厚部１０は、更に水・塵埃混入防止、泥汚れ混入防止の機能を向上させるため、肉厚部１０に部分的に突出した突起部１０ａを有している。

なお、上面１５及び下面１６の名称は、単に図２中で上と下とに表されているために付与した名称であり、必ずしも実際の構造において上側と下側である趣旨でなく、スタビライザーリンクユニットＳの設置状況に応じてそれぞれの面の位置は変わる。

本実施形態１では、上面１５に１本の溝部１５ａが形成され、下面１６に１本の溝部１６ａが形成されている。溝部１５ａ及び溝部１６ａは、各々ボールスタッド２の断面周囲に沿ってその断面周囲を囲むように形成されている。溝部１５ａは、上面１５に形成されており、その開口がボールスタッド２の延長方向に沿って連結部６から離れる方向（図２中のＡ方向）に向いており、溝部１６ａは、下面１６に形成されており、その開口がボールスタッド２の延長方向に沿って連結部６に近づく方向（図２中のＢ方向）に向いている。

溝部１５ａは、所定の溝幅１５ｂ及び所定の溝深さ１５ｃを有しているが、本実施形態１では、溝部１５ａと溝部１６ａの溝幅と溝深さは各々同サイズである。もちろん、溝部１５ａの溝幅１５ｂ、溝部１６ａの溝幅とが異なるサイズであってもよいし、溝部１５ａの溝深さ１５ｃと溝部１６ａの溝深さとが異なるサイズであってもよい。ここで、溝幅１５ｂとは、ボールスタッド２から見た半径方向（図２中Ｃ方向）に沿った溝部１５ａのサイズである。溝部１５ａ、１６ａの溝の深さ方向は、ボールスタッド２の延長方向（図２中のＡ方向及びＢ方向）と略平行である。

実施形態１に係るダストカバー１は、肉厚部１０に溝部１５ａ、１６ａを有しているので、ボールスタッド２に対する密着度向上と、ボールスタッド２の位置変化に対する柔軟な追従性とを両立している。肉厚部１０による緊迫力でボールスタッド２との密着度向上が図られている。さらに、ボールスタッド２がスタビライザーリンク４に対して、例えば図１中の矢印Ｘ方向に揺動した場合であっても、溝部１５ａ、１６ａがその溝形状を変形させて密着面１４がボールスタッド２への良好な密着を維持するようになっている。

なお、実施形態１では、溝部１５ａと溝部１６ａとは、図２中Ｃ方向（溝幅方向）において、同位置に形成されている。そのため、ボールスタッド２の揺動方向によらず（すなわち、溝部１５ａが圧縮される方向への揺動であっても溝部１６ａが圧縮される方向への揺動であっても）、同様の追従性で肉厚部１０はボールスタッド２への密着を維持する。

実施形態１では、肉厚部１０に溝部１５ａと溝部１６ａとが形成された例について説明したが、もちろん肉厚部１０に溝部１５ａのみが形成されており、溝部１６ａが形成されていなくてもよい。肉厚部１０に溝部１６ａのみが形成されており、溝部１５ａが形成されていなくてもよい。

溝部１５ａの溝幅１５ｂや溝深さ１５ｃは、スタビライザーリンクユニットＳの動作状況、使用環境等に応じて適宜調整される。溝幅１５ｂが広いものであってもよいし、溝幅１５ｂが狭いものであってもよい。溝深さ１５ｃが深いものであってもよいし、溝深さ１５ｃが浅いものであってもよい。溝部１５ａと溝部１６ａの溝幅が各々異なってもよいし、溝部１５ａと溝部１６ａの溝深さが各々異なってもよい。

溝部１５ａの本数が複数本であってもよいし、溝部１６ａの本数が複数本であってもよい。溝部１５ａの本数と溝部１６ａの本数が異なっていてもよい。溝部１５ａのＣ方向位置と溝部１６ａのＣ方向位置とが実施形態１のように同じ位置であってもよいし、異なる位置であってもよい。溝部１５ａと溝部１６ａのＣ方向位置が異なるように形成する場合は、両溝部１５ａ、１６ａの溝深さの合計が肉厚部１０のサイズ（すなわち、上面１５～下面１６間距離）以上とすることもできる。

溝部１５ａは、ボールスタッド２の周方向に沿って円状に形成されていてもよいし、溝部１５ａは、ボールスタッド２の周方向に沿ってミシン目状に離散的に形成されていてもよい。ボールスタッド２の断面形状が円形であっても多角形であってもよい。

［実施形態２］
図３は、実施形態２に係るダストカバー１ｂの断面図である。なお、実施形態２に係るダストカバー１ｂでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｂは、上面１５にのみ溝部１５ａが形成されており、下面１６に溝部が形成されていない。これにより、密着面１４が、ボールスタッド２の揺動方向に応じて異なる密着度を発揮することができる。この実施形態２では、溝部１５ａが圧縮される方向には柔軟性が高いが、溝部１５ａが拡張される方向には柔軟性が低い。

［実施形態３］
図４は、実施形態３に係るダストカバー１ｃの断面図である。なお、実施形態３に係るダストカバー１ｃでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｃは、下面１６にのみ溝部１６ａが形成されており、上面１５に溝部が形成されていない。これにより、密着面１４が、ボールスタッド２の揺動方向に応じて異なる密着度を発揮することができる。この実施形態３では、溝部１６ａが圧縮される方向には柔軟性が高いが、溝部１６ａが拡張される方向には柔軟性が低い。

［実施形態４］
図５は、実施形態４に係るダストカバー１ｄの断面図である。なお、実施形態４に係るダストカバー１ｄでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｄでは、溝部１５ａの溝幅１５ｂに対して溝部１６ａの溝幅が広く、溝部１５ａの溝深さ１５ｃに対して溝部１６ａの溝深さが浅い。更に、溝部１５ａと溝部１６ａの溝幅方向における位置、すなわち、ボールスタッド２から見た半径方向位置が異なる。これにより、密着面１４が、ボールスタッド２の揺動方向に応じて異なる密着度を発揮することができる。

［実施形態５］
図６は、実施形態５に係るダストカバー１ｅの断面図である。なお、実施形態５に係るダストカバー１ｅでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｅでは、溝部１５ａと溝部１６ａとにおいて、溝幅が狭くスリット状であり、溝深さが深い。より高い追従性を求める場合には、このような構成を採用することができる。

［実施形態６］
図７は、実施形態６に係るダストカバー１ｆの断面図である。なお、実施形態６に係るダストカバー１ｆでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｆでは、溝部１５ａと溝部１６ａの溝幅方向における位置、すなわち、ボールスタッド２から見た半径方向位置が異なる。これにより、密着面１４が、ボールスタッド２の揺動方向に応じて異なる密着度を発揮することができる。

［実施形態７
図８は、実施形態７に係るダストカバー１ｇの断面図である。なお、実施形態７に係るダストカバー１ｇでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｇでは、溝部１５ａと溝部１６ａの溝深さが比較的浅く形成されている。追従性よりも緊迫力を重視する場合には、このような構成を採用することができる。

［実施形態８］
図９は、実施形態８に係るダストカバー１ｈの断面図である。なお、実施形態８に係るダストカバー１ｈでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｈでは、溝部１５ａと溝部１６ａの溝深さが比較的深く形成されており、溝部１５ａの底と溝部１６ａの底との間の距離が小さい。より高い追従性を求める場合には、このような構成を採用することができる。

［実施形態９］
図１０は、実施形態９に係るダストカバー１ｊの平面図である。なお、実施形態９に係るダストカバー１ｊでは、下記に説明する構成以外は大略実施形態１に係るダストカバー１と同様であるので、それらの説明を省略する。ダストカバー１ｊでは、溝部１５ａがボールスタッド２の周囲を囲むようにミシン目状に離散的に配置された一連の複数の溝の集合体として形成されている。

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、図２に示す実施形態１のダストカバーは一般に「釣り鐘型」と呼ばれるタイプのものであるが、図１１に示すように、「提灯型」「蛇腹型」「折込型」のいずれのタイプのダストカバーにも本発明を適用可能である。また、例えば、本発明は以下の趣旨を含むものとする。

上記実施形態１にて説明したダストカバー１と、そのダストカバー１と同様の構成であって、溝部１５ａ、１６ａのないもの（以下、図１２において、ダストカバー１０と表示する。）と、を用いて比較実験を行った。ダストカバー１とダストカバー１０とは、溝部１５ａ、１６ａの有無を除いて、形状、寸法、材質において同様の構成である。
実験は、図２に示すスタビライザーリンクユニットＳにダストカバー１又はダストカバー１０を用いた場合において、ボールスタッド２を矢印α方向に揺動（傾動）させた場合の、揺動角度θと面圧力Ｆ（図２における密着面１４とボールスタッド２との接触面圧）との関係を計測することにより行った。なお、ここでの面圧力Ｆは、密着面１４の全周における最小値を採用している。また、周囲環境温度を常温（約２０℃）としたときと、低温（約－３０℃）としたときの２通りについて実験を行った。
実験結果を図１２のグラフに示す。図１２において、横軸は、ボールスタッド２の揺動角度θであり、縦軸は密着面１４とボールスタッド２との間の面圧力Ｆである。図１２より明らかなように、揺動角度θ＝０°付近においては、ダストカバー１の場合もダストカバー１０の場合も面圧力Ｆに大差はない。揺動角度θの増大に従い、ダストカバー１、１０における面圧力Ｆは徐々に低下している。しかしながら、揺動角度θの増大時のダストカバー１における面圧力Ｆの低下量は、ダストカバー１０における面圧力Ｆの低下量よりも小さい。換言すれば、揺動角度θの増大に従い、ダストカバー１における面圧力Ｆは、ダストカバー１０における面圧力Ｆよりも大きくなり、両者の差分は、揺動角度θが増大するほど大きくなっている。
低温時における面圧力Ｆは、常温時における面圧力Ｆよりも絶対値としては全体に低いものの、実験結果における上記傾向は常温時も低温時も同様である。このことから、常温下においても低温下においても、ダストカバーにおける溝部１５ａ、１６ａの存在が、揺動角度θ増大時における面圧力Ｆの低減の抑制に寄与しているといえる。

（趣旨１）第１部材と、当該第１部材と連結されて前記第１部材に対し可動とされた第２部材との連結部を覆って弾性部材で形成され、前記第１部材と密着する第１密着部と、前記第２部材と密着する第２密着部と、を有し、前記連結部を前記第１密着部と前記第２密着部とで構成される密封空間で覆うダストカバーであって、前記第１密着部は、前記第１部材の周囲に沿って配置され前記第１部材との緊迫力を確保する肉厚部を有し、当該肉厚部には、前記第１部材の周囲に沿って形成された少なくとも１本の溝部が形成され、当該溝部の深さ方向は、前記第１部材の延長方向と略平行である、ダストカバー。

（趣旨２）前記溝部が複数本であり、前記複数本の溝部のうちの少なくとも１本である一の溝部は、その溝の開口が前記第１部材の延長方向に沿って前記連結部から離れる方向に向いており、かつ、前記複数本の溝部のうちの少なくとも１本である他の溝部は、その溝の開口が前記第１部材の延長方向に沿って前記連結部に近づく方向に向いていてもよい。

（趣旨３）前記一の溝部と前記他の溝部とが前記第１部材から見た半径方向位置において同位置に形成されていてもよい。

（趣旨４）前記一の溝部と前記他の溝部とが前記第１部材から見た半径方向位置において異なる位置に形成されていてもよい。

（趣旨５）前記一の溝部の溝幅と前記他の溝部の溝幅とが異なる溝幅であってもよい。

Ａ、Ｂ、Ｃ…方向 Ｆ…面圧力
Ｓ…スタビライザーリンクユニット Ｘ、α…矢印
Ｙ…中心軸 θ…揺動角度
１、１ｂ～１ｈ、１ｊ、１０…ダストカバー ２…ボールスタッド（第１部材）
４…スタビライザーリンク（第２部材） ５…中継部
６…連結部 ７…第１密着部
８…第２密着部 ９…内部空間（密封空間）
１０、１１…肉厚部 １０ａ…突起部
１２…圧入環 １４…密着面
１５…上面 １５ａ、１６ａ…溝部
１６…下面 １５ｂ…溝幅
１５ｃ…溝深さ

Claims (4)

1. 第１部材と、当該第１部材と連結されて前記第１部材に対し可動とされた第２部材との連結部を覆って弾性部材で形成され、
   前記第１部材と密着する第１密着部と、
   前記第２部材と密着する第２密着部と、を有し、
   前記連結部を前記第１密着部と前記第２密着部とで構成される密封空間で覆うダストカバーであって、
   前記第１密着部は、前記第１部材の周囲に沿って配置され前記第１部材との緊迫力を確保する肉厚部を有し、
   当該肉厚部には、前記第１部材の周囲に沿って形成された少なくとも１本の溝部が形成され、
   当該溝部の深さ方向は、前記第１部材の延長方向と略平行であり、
   前記第２部材に対し前記第１部材が揺動した場合でも、前記溝部がその溝形状を変形させることにより前記第１部材への前記第１密着部の密着が維持され、
   前記溝部が複数本であり、
   前記複数本の溝部のうちの少なくとも１本である一の溝部は、その溝の開口が前記第１部材の延長方向に沿って前記連結部から離れる方向に向いており、かつ、
   前記複数本の溝部のうちの少なくとも１本である他の溝部は、その溝の開口が前記第１部材の延長方向に沿って前記連結部に近づく方向に向いているダストカバー。
2. 前記一の溝部と前記他の溝部とが前記第１部材から見た半径方向位置において同位置に形成されている、請求項１に記載のダストカバー。
3. 前記一の溝部と前記他の溝部とが前記第１部材から見た半径方向位置において異なる位置に形成されている、請求項１に記載のダストカバー。
4. 前記一の溝部の溝幅と前記他の溝部の溝幅とが異なる溝幅である、請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のダストカバー。

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