JPWO2015076145A1

JPWO2015076145A1 - ボールジョイント用ダストカバー

Info

Publication number: JPWO2015076145A1
Application number: JP2015549080A
Authority: JP
Inventors: 達郎宝泉; 幸司金川
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2017-03-16
Also published as: WO2015076145A1; EP3076033A4; CN105765243A; US20160281771A1; EP3076033A1

Abstract

ボールスタッドの揺動に対する軸側取付部（１２）の追随性低下を防止したボールジョイント用ダストカバー（１）を提供し、補強環の成形性を向上することにある。この目的を達成するため、ボールジョイント（２００）のボールスタッド（２０３）の軸部（２０３ｂ）の外周面に密嵌固定される軸側取付部（１２）に補強環（１５）が埋設され、補強環（１５）における互いに異なる軸方向位置に、内径側へ延びると共に内径側の端部が軸側取付部（１２）の内周面より僅かに大径の第一内周突起（１５１）及び第二内周突起（１５２）が円周方向へ所定間隔で形成され、この第一内周突起（１５１）と第二内周突起（１５２）は互いに軸方向に重合しない位相上にある。

Description

本発明は、車両の操舵装置などのボールジョイントに装着されるダストカバーに関し、特に、ボールスタッドの揺動に対する追随性を向上させたものに関する。

車両の操舵装置などのボールジョイントに装着されるダストカバーとして、従来、図７に示すようなものが知られている。

すなわちこの種のダストカバー１００は、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で成形されたものであって、ボールジョイント２００の軸受２０２を保持するソケット２０１の外周にスナップリング１０４によって締付固定される相対的に大径のソケット側取付部１０１と、ボールジョイント２００のボールスタッド２０３の軸部２０３ｂに固定されたナックル２０４に密接されると共に前記軸部２０３ｂの外周に密嵌固定され相対的に小径の軸側取付部１０２と、前記ソケット側取付部１０１と軸側取付部１０２の間を連結する筒状の可撓膜部１０３とを備える。軸側取付部１０２には、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂに対する密接性を高めるための合成樹脂製の補強環１０５が埋設されている。

そしてこの種のダストカバー１００は、その内側空間Ｓに適量充填された不図示のグリースが外部へ流出するのを防止すると共に、外部からダストが軸受２０２とボールスタッド２０３の球状端部２０３ａの嵌合部へ浸入するのを防止するもので、ボールスタッド２０３がソケット２０１に対して揺動するのに伴って、可撓膜部１０３が自在に変形するようになっている（例えば下記の特許文献１参照）。

特開昭６２−１３７４０８号公報

しかしながら、低温時においては、ダストカバー１００のゴム状弾性材料が硬化して可撓膜部１０３の伸縮性が損なわれるため、図８に示すように、ボールスタッド２０３を大きく揺動αさせたときには、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂに対するダストカバー１００の軸側取付部１０２の追随性が低下してしまい、その結果、軸側取付部１０２のシール突条がボールスタッド２０３の軸部２０３ｂやナックル２０４から離れる「口開き」を生じてしまい、シール機能が低下するおそれがある。

そこで本願の発明者らは、このような問題を解消するには、図９に示すように、軸側取付部１０２に埋設される補強環１０５の内周部に、内径が軸側取付部１０２の内周面より僅かに大径の複数の内周鍔部１０５ａ，１０５ｂを形成することが有効であることを見出した。このように構成すれば、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂに対する軸側取付部１０２の密接力が、補強環１０５の内周鍔部１０５ａによってバックアップされるため、低温時において、ダストカバー１００のゴム状弾性材料が硬化することによって可撓膜部１０３の伸縮性が低下しても、ボールスタッド２０３の揺動に対する追随性が補償され、このため軸側取付部１０２の内周シール突条がボールスタッド２０３の軸部２０３ｂから離れる「口開き」によるシール性の低下を防止することができるのである。

しかしながら、図９のような複数の内周鍔部１０５ａを有する補強環１０５を合成樹脂で成形する場合、内周鍔部１０５ａ，１０５ｂがアンダーカットとなってしまうため、離型を可能とするために、金型を、スライドコアなどを設けた複雑な構造とするか、あるいは補強環１０５を複数の部品に分割して成形し、成形後に一体化するといった工程が必要となり、補強環の成形に改善の余地が残されている。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、ボールスタッドの揺動に対する軸側取付部の追随性低下を防止したボールジョイント用ダストカバーを提供し、かつ補強環の成形性を向上することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係るボールジョイント用ダストカバーは、ボールジョイントのボールスタッドの軸部外周面に密嵌固定される軸側取付部に補強環が埋設され、前記補強環における互いに異なる軸方向位置に、内径側へ延びると共に内径側の端部が前記軸側取付部の内周面より僅かに大径の第一内周突起及び第二内周突起が円周方向へ所定間隔で形成され、この第一内周突起と第二内周突起は互いに軸方向に重合しない位相上にあることを特徴とするものである。

発明に係るボールジョイント用ダストカバーによれば、ボールスタッドの揺動に対する軸側取付部の追随性低下を防止した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とともに、補強環の成形性を向上することができる。

本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの好ましい実施の形態を示す装着状態の断面図である。本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの好ましい実施の形態を、異なる位相上で軸心を通る平面で切断した要部断面図で、（Ａ）は軸心及び第一内周突起を通る平面で切断した要部断面図、（Ｂ）は軸心及び第二内周突起を通る平面で切断した要部断面図である。本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの好ましい実施の形態における補強環を示す斜視図である。本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの好ましい実施の形態における補強環を、その軸心を通る平面で切断して示す断面図である。本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの好ましい実施の形態を示す作動状態の断面図である。図３及び図４に示す補強環を成形する金型を異なる位相上で軸心を通る平面で切断した要部断面図で、（Ａ）は軸心及び第一内周突起形成部を通る平面で切断した要部断面図、（Ｂ）は軸心及び第二内周突起形成部を通る平面で切断した要部断面図である。従来技術に係るボールジョイント用ダストカバーの一例を示す装着状態の断面図である。従来技術に係るボールジョイント用ダストカバーの一例を示す作動状態の断面図である。従来技術に係るボールジョイント用ダストカバーによる口開きの不具合を解消した構造を示す作動状態の断面図である。

以下、本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

まず図１において、ボールジョイント２００は、ソケット２０１と、このソケット２０１内に保持された軸受２０２と、この軸受２０２に球状端部２０３ａが回動自在に嵌合されたボールスタッド２０３とからなる。ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂには、螺子部２０３ｃに螺合したナット２０５によって、ナックル２０４が固定されており、ソケット２０１と前記軸部２０３ｂとの間には、このボールジョイント２００を保護するため、本発明の実施の形態によるダストカバー１が取り付けられている。

ダストカバー１は、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で成形されたものであって、ボールジョイント２００のソケット２０１の外周面に締付固定される相対的に大径のソケット側取付部１１と、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂの外周面及びナックル２０４に密接した状態で固定される相対的に小径の軸側取付部１２と、前記ソケット側取付部１１と軸側取付部１２の間を連結する筒状の可撓膜部１３とを備え、未装着状態では、全体としてカップを伏せたような外観を呈する。

詳しくは、ダストカバー１のソケット側取付部１１は、外周の環状溝１１ａに嵌着されたスナップリング１４によって、内周面が、ボールジョイント２００のソケット２０１の端部近傍の外周面に形成された環状段差部に適当な締め代をもって密嵌されるものである。

ダストカバー１の軸側取付部１２の内周面には、図２に示すように複数のシール突条１２１〜１２３が形成されている。これらのシール突条１２１〜１２３は、図１に示すダストカバー１の装着状態において、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂの外周面に適当な締め代をもって密嵌されると共に、外端面がナックル２０４と密接されるものである。

また、ダストカバー１の軸側取付部１２には、合成樹脂からなる補強環１５が一体に埋設されている。この補強環１５は、図２、図３及び図４に示すように、環状の本体部１５０と、この本体部１５０の外側端面（上面）１５０ａから最も外側のシール突条１２１へ向けて延びると共に円周方向へ所定間隔で形成され、内径側の端部が前記シール突条１２１の内周面より僅かに大径の第一内周突起１５１と、前記本体部１５０の内側端面（下面）１５０ｂから最も内側のシール突条１２３へ向けて延びると共に円周方向へ所定間隔で形成され、内径側の端部が前記前記シール突条１２３の内周面より僅かに大径の第二内周突起１５２が形成されている。

すなわち第一内周突起１５１及び第二内周突起１５２は、補強環１５の本体部１５０における軸方向両端、言い換えれば互いに異なる軸方向位置にあって、第一内周突起１５１はシール突条１２１の外周側に位置して軸側取付部１２に埋没した状態で存在し、第二内周突起１５２はシール突条１２３の外周側に位置して軸側取付部１２に埋没した状態で存在するものである。

図示の例では、補強環１５に形成された第一内周突起１５１及び第二内周突起１５２は、それぞれ３０°の位相間隔で１２個ずつ設けられ、かつ互いに軸方向に重合しない位相上にある。すなわち、各第一内周突起１５１は円周方向に隣り合う第二内周突起１５２，１５２の中間の位相上にあり、各第二内周突起１５２は、円周方向に隣り合う第一内周突起１５１，１５１の中間の位相上にあり、したがって、第一内周突起１５１と第二内周突起１５２は互いに１５°異なる位相上にある。

以上のように構成された本発明のボールジョイント用ダストカバー１は、図１に示すように、内側空間Ｓに適量充填された不図示のグリースが外部へ流出するのを防止すると共に、外部からダストがボールジョイント２００の軸受２０２とボールスタッド２０３の球状端部２０３ａの嵌合部へ浸入するのを防止するものであり、ボールスタッド２０３がソケット２０１に対して揺動するのに伴って、可撓膜部１３が自在に変形するようになっている。

そして上述の実施の形態によれば、軸側取付部１２に埋設された補強環１５に形成された第一内周突起１５１及び第二内周突起１５２が、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂの外周面に対する軸側取付部１２のシール突条１２１，１２３の密接力をバックアップするため、低温時において、ダストカバー１のゴム状弾性材料が硬化することによって可撓膜部１３の伸縮性が低下しても、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂの揺動に対する追随性が補償される。しかも、中間のシール突条１２２は補強環１５の本体部１５０の内周面までの肉厚が大きいため柔軟であり、軸部２０３ｂに対する安定した密接性を維持する。このため、図５に示すようにボールスタッド２０３を大きく揺動αさせた時に、軸側取付部１２がボールスタッド２０３の軸部２０３ｂから離れる「口開き」によるシール性の低下を有効に防止することができる。

本願の補強環の成形型について説明する。従来技術の補強環のように第一内周突起１５１及び第二内周突起１５２が円周方向へ鍔状に連続し、かつ軸方向に並んだものである場合、金型による補強環１５の成形の際に第一内周突起１５１及び第二内周突起１５２がアンダーカットとなってしまうため、金型を単純な軸方向二つ割り構造にすることができず、複雑な分割構造とせざるを得ない。これに対し、上述のような実施の形態によれば、補強環１５に形成された第一内周突起１５１及び第二内周突起１５２は、円周方向へ所定間隔で形成されたものであり、互いに軸方向に重合しない位相上にあるため、アンダーカットとならず、したがって図６に例示するように、補強環１５の成形に用いる金型２を単純な軸方向二つ割り構造にすることができる。

図６は、金型２を異なる位相上で軸心を通る平面で切断したもので、詳しくは、（Ａ）は軸心及び第一内周突起形成部を通る平面で切断した部分断面図、（Ｂ）は軸心及び第二内周突起形成部を通る平面で切断した部分断面図である。すなわち、この金型２は、軸方向（図６における上下方向）へ開閉可能な一対の分割型２１，２２からなり、この分割型２１，２２間に、不図示のゲート等を通じて成形用合成樹脂材料が充填される環状のキャビティ２ａが形成されている。

そしてキャビティ２ａのうち、図３及び図４に示す補強環１５の第一内周突起１５１を形成する部分（第一内周突起形成部）２１ａは一方の分割型２１に形成されており、補強環１５の第二内周突起１５２を形成する部分（第二内周突起形成部）２２ａは一方の分割型２２に形成されており、第一内周突起形成部２１ａと第二内周突起形成部２２ａは、互いに１５°異なる位相上にある。このため、第一内周突起１５１が賦形される第一内周突起形成部２１ａの位相上には第二内周突起１５２が賦形される第二内周突起形成部２２ａが存在せず、第二内周突起１５２が賦形される第二内周突起形成部２２ａの位相上には第一内周突起１５１が賦形される第一内周突起形成部２１ａが存在しないので、成形後に分割型２１，２２を軸方向へ型開きする際のアンダーカットとならない。

したがって、図５に示すようにボールスタッド２０３の揺動に対する軸側取付部１２の追随性を維持するための第一内周突起１５１及び第二内周突起１５２を有する補強環１５を、軸方向にのみ開閉する簡素な分割構造の金型２で成形することができる。よって、離型を可能とするために金型を複雑な構造としたり、また、補強環１５を複数の部品に分割して成形してから一体化したりする必要もないので、製造コストの上昇を防止することができる。

１ダストカバー
１２軸側取付部
１２１〜１２３シール突条
１３可撓膜部
１５補強環
１５１第一内周突起
１５２第二内周突起
２金型
２００ボールジョイント
２０３ボールスタッド
２０３ｂ軸部

Claims

ボールジョイントのボールスタッドの軸部外周面に密嵌固定される軸側取付部に補強環が埋設され、前記補強環における互いに異なる軸方向位置に、内径側へ延びると共に内径側の端部が前記軸側取付部の内周面より僅かに大径の第一内周突起及び第二内周突起が円周方向へ所定間隔で形成され、この第一内周突起と第二内周突起は互いに軸方向に重合しない位相上にあることを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。