JPWO2015186441A1 - ボールジョイント用ダストカバー - Google Patents

Abstract

本発明は、低温雰囲気下においても、いわゆる小径開口部の口開き現象の発生を抑えると共に、小径開口部のシール性能が良好な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。このため、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保持され、前記ボールスタッドの他端の軸はナックルに締め付け固定され、一端大径開口部が、前記ソケットの外周面に固定保持され、他端小径開口部が、硬質材製の補強環を備えると共に、前記軸と密封摺動するシールリップを形成したボールジョイント用ダストカバーにおいて、前記補強環の内周面と前記シールリップの外周側との間に環状溝部を形成し、前記補強環の内周面に固定保持される円筒部と、前記円筒部の軸方向一端から折り返す形で前記円筒部の内周面側に存在して、前記シールリップを前記軸の外周面側に押圧する円周上等配のスリットを形成したバネ部とより成る金属バネ環を前記環状溝部内に配置する構成とした。

Description

本発明は、ボールジョイント用ダストカバーに関する。
また、本発明は、自動車懸架装置、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。

従来、ボールジョイント継ぎ手部の防塵、防水を目的としてダストカバーが装着されているボールジョイントとしては図１２に記載のボールジョイント用ダストカバーが知られている。（特許文献１）

この種ボールジョイント用ダストカバーのシール構造は、ボールスタッド１００の一端に形成された球頭部２００がソケット３００内に保持されている。
そして、ボールスタッド１００の他端の軸４００は、ナックル５００に締め付け固定されている。
一方、弾性材製ダストカバー６００の断面略コ字形状の一端大径開口部８００が、ソケット３００の外周面に形成された環状のソケット溝部３１０内に、円環状押さえリング７００により固定保持され、断面Ｌ字形状の金属材製の補強環が埋設された他端小径開口部１５０が軸４００に保持された構成となっている。そして、この金属補強環と軸４００との間に存在するゴム状弾性材製のシールリップが適度に圧縮され、そのゴムの反発力（緊迫力）と追随性により、ボールスタッド１００の揺動運動に対してシール性を発揮する形を取っている。

しかし、この種従来の弾性材製ダストカバー６００は、図１２に示す様にボールスタッド１００が傾斜した状態で揺動すると、弾性材製ダストカバー６００の膜部が伸びる側（図上右側）において、小径開口部１５０を引き伸ばす力が作用する為、小径開口部１５０のリップ部とナックル５００との接触が外れる、いわゆる小径開口部１５０の口開き現象が発生する。
この結果、小径開口部１５０におけるシール性能が低下し、外部から土砂や塵芥がダストカバー６００内に浸入する問題を惹起した。

特に、低温雰囲気下では弾性材製ダストカバー６００を構成するゴムが伸縮性を失い、ボールジョイントの揺動運動に対する膜部の追随性が低下する結果、シールリップが軸４００から離れる口開き現象が顕著に発生する事が判った。

また、この様な口開き現象が発生すると、外部から土砂や塵芥がダストカバー６００内に浸入するだけでなく、ダストカバー６００内に封入されたグリースが漏れ出る危険性を招来した。

この様な口開き現象を低減する方策として、シールリップの外周側にコイルスプリング状のバネ手段を埋設して、ボールスタッドの揺動運動に対するシール性の向上を図ったボールジョイント用ダストカバーが提案されたが、対策として十分ではなかった。（特許文献２）

特開昭６２−１３７４０８号公報 特開２０１１−８５２５７号公報

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、低温雰囲気下においても、小径開口部と軸との接触が外れる、いわゆる小径開口部の口開き現象の発生を抑えると共に、小径開口部のシール性能が良好な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。

本発明のボールジョイント用ダストカバーは、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保持され、前記ボールスタッドの他端の軸はナックルに締め付け固定されている。
そして、一端大径開口部が、前記ソケットの外周面に固定保持され、他端小径開口部が、硬質材製の補強環を備えると共に、前記軸と密封摺動するシールリップを形成した基本構成を備えている。
更に、前記補強環の内周面と前記シールリップの外周側との間に環状溝部を形成している。
そして、前記補強環の内周面に固定保持される円筒部と、前記円筒部の軸方向一端から折り返す形で前記円筒部の内周面側に存在して、前記シールリップを前記軸の外周面側に押圧する円周上等配のスリットを形成したバネ部とより成る金属バネ環を前記環状溝部内に配置した特徴的構成としている。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のボールジョイント用ダストカバーによれば、補強環の内周面とシールリップの外周側との間に環状溝部を形成し、この補強環の内周面に固定保持される円筒部と、この円筒部の軸方向一端から折り返す形で円筒部の内周面側に存在して、シールリップを軸の外周面側に押圧する円周上等配のスリットを形成したバネ部とより成る金属バネ環を環状溝部内に配置している為、低温雰囲気下においても、他端小径開口部と軸の接触が外れる、いわゆる他端小径開口部の口開き現象の発生を抑えると共に、他端小径開口部のシール性能を良好に維持出来る。
更に、請求項２記載の発明のボールジョイント用ダストカバーによれば、金属バネ環の円筒部が、環状溝部の開口側に向かって狭まる形に形成された補強環の内周面に固定保持され構成としている為、金属バネ環が環状溝部から脱落することをより確実に防げる為、他端小径開口部の口開き現象の発生を抑えると共に、他端小径開口部のシール性能を良好に維持出来る。

更に、請求項３記載の発明のボールジョイント用ダストカバーによれば、金属バネ環の円筒部と補強環の内周面の間で凹凸係合している構成としている為、金属バネ環が環状溝部から脱落することをより確実に防げる為、他端小径開口部の口開き現象の発生を抑えると共に、他端小径開口部のシール性能を良好に維持出来る。
更に、請求項４記載の発明のボールジョイント用ダストカバーによれば、環状溝部が、ダストカバーの内部側に開口している為、環状溝部内に土砂等が入り込む事が無い為、金属バネ環の性能を長期に渡って安定して維持出来る。

本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの縦断面図。 図１に示したダストカバーの装着前の縦断面図。 図２の部分拡大図。 図１に使用した金属バネ環の平面図。 図４のＡ−Ａ断面図。 図２に示したダストカバーに金属バネ環の装着前の状態を示した縦断面図。 図２に使用した金属バネ環を補強環に固定する他の方法を説明する部分縦断面図。 図２に使用した金属バネ環を補強環に固定する更なる他の方法を説明する部分縦断面図。 金属バネ環の他の形状を説明する部分縦断面図。 図２に示した補強環の他の形状を示した部分縦断面図。 図２に示した補強環の更なる他の形状を示した部分縦断面図。 従来技術に係るボールジョイント用ダストカバーの縦断面図。

以下、本発明を実施するための態様について説明する。
図１、図２、図３、図４及び図５に示される様に、本発明に係るボールジョイント用ダストカバー６は、ボールスタッド１の一端に形成された球頭部２がソケット３内に保持され、このボールスタッド１の他端の軸４はナックル５に締め付け固定され、一端大径開口部８が、ソケット３の外周面に固定保持され、他端小径開口部７が、硬質材製の補強環９を備えると共に、軸４と密封摺動するシールリップ７１を形成した基本構成を備えている。

そして、図３に明示する様に、この補強環９の内周面９１とシールリップ７１の外周側７１１との間には、環状溝部７２が形成されている。
更に、この環状溝部７２内には、補強環９の内周面９１に嵌合固定される円筒部７３１と、この円筒部７３１の軸方向一端からＵ字形状に折り返す形で円筒部７３１の内周面側に存在して、シールリップ７１を軸４の外周面側に押圧するバネ部７３３を備えた金属バネ環７３が配置されている。

また、図４及び図５に示す様に、この金属バネ環７３のバネ部７３３には、円周上等配の複数個のスリット７３２が形成されている。
このスリット７３２の存在により、バネ部７３３がバネ作用を発揮して、シールリップ７１を軸４の外周面側に弾性的に強く押圧することが出来る。

本発明に係るボールジョイント用ダストカバー６は、上述した構成としている為、低温雰囲気下においても、他端小径開口部７と軸４の接触が外れる、いわゆる他端小径開口部７の口開き現象の発生を抑えると共に、他端小径開口部７のシール性能を良好に維持出来る。

また、金属バネ環７３のダストカバー６への装着は、図６に示す様に、補強環９の内周面９１とシールリップ７１の外周側７１１との間に環状溝部７２を形成したダストカバー６と金属バネ環７３を別工程で作成しておいた後、金属バネ環７３を環状溝部７２内に嵌合固定することにより行われる。

この方法は、補強環９の円筒形状の内周面９１に、金属バネ環７３の円筒部７３１を一定の嵌合代を与えて嵌合固定しているが、より強固に嵌合固定する方法としては、図７及び図８に示す方法が有る。

すなわち、図７に示す方法は、補強環９の内周面９１が、環状溝部７２の開口側（図上上側）に向かって狭まる形に形成されていて、この傾斜角度αのテーパー状の内周面９１に金属バネ環７３の円筒部７３１が固定保持されている為、金属バネ環７３が環状溝部７２から脱落することをより確実に防げる為、他端小径開口部７の口開き現象の発生を抑えると共に、他端小径開口部７のシール性能を良好に維持出来る。

また、図８に示す方法は、金属バネ環７３の円筒部７３１と補強環９の内周面９１の間で、凹凸係合部７３４により係合させている為、金属バネ環７３が環状溝部７２から脱落することをより確実に防げる為、他端小径開口部７の口開き現象の発生を抑えると共に、他端小径開口部７のシール性能を良好に維持出来る。

金属バネ環７３の形状は、断面がＵ字形状に限らず、図９の（ａ）に示す様な略Ｄ字形状や、図９の（ｂ）に示す様な略く字形状や、図９の（ｃ）に示す様な略Ｖ字形状等様々な形状のものが採用可能である。

また、補強環９の形状も、断面がＬ字形状に限らず、図１０に示す様に、略Ｚ字形状にしても良い。

更に、図１１に示す様に、補強環９の形状を、断面が逆Ｌ字形状にして、環状溝部７２が、ダストカバー６の内部側（図上下方）に開口している形としても良い。
この様な形とする事により、環状溝部７２内に土砂等が入り込む事が無い為、金属バネ環７３の性能を長期に渡って安定して維持出来る。

また、補強環９の材質としては、金属材、樹脂材が適宜選択して用いられる。

また、ダストカバー６の材質は、クロロプレン等のゴム状弾性材や、ポリエステル系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン等の熱可塑性エラストマーから、適宜用途に合わせ選択して使用される。

また、ダストカバー６内には、グリースが封入されている。

一方、ダストカバー６の断面略コ字形状の一端大径開口部８は、ソケット３の外周面に形成された環状のソケット溝部３１内に、円環状押さえリング１１により固定保持される構成となっている。
この押さえリング１１は、断面略矩形状のサークリップを使用したが、一端大径開口部８に金属補強環を埋設一体化したタイプ等用途に応じ各種押えリングが採用される。
また、他端小径開口部７のナックル５と接する端面には、ダストリップ７４を形成している。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

自動車の懸架装置及び操舵装置等に使用されるボールジョイントに使用できる。

１ ボールスタッド
２ 球頭部
３ ソケット
４ 軸
５ ナックル
６ ダストカバー
７ 他端小径開口部
８ 一端大径開口部
９ 補強環
１１ 押えリング
３１ ソケット溝部
７１ シールリップ
７２ 環状溝部
７３ 金属バネ環
７４ ダストリップ
９１ 内周面
７１１外周側
７３１円筒部
７３２スリット
７３３バネ部
７３４凹凸係合部

Claims (4)

1. ボールスタッド（１）の一端に形成された球頭部（２）がソケット（３）内に保持され、前記ボールスタッド（１）の他端の軸（４）はナックル（５）に締め付け固定され、一端大径開口部（８）が、前記ソケット（３）の外周面に固定保持され、他端小径開口部（７）が、硬質材製の補強環（９）を備えると共に、前記軸（４）と密封摺動するシールリップ（７１）を形成したボールジョイント用ダストカバー（６）において、
   前記補強環（９）の内周面（９１）と前記シールリップ（７１）の外周側（７１１）との間に環状溝部（７２）を形成し、前記補強環（９）の内周面（９１）に固定保持される円筒部（７３１）と、前記円筒部（７３１）の軸方向一端から折り返す形で前記円筒部（７３１）の内周面側に存在して、前記シールリップ（７１）を前記軸（４）の外周面側に押圧する円周上等配のスリット（７３２）を形成したバネ部（７３３）とより成る金属バネ環（７３）を前記環状溝部（７２）内に配置したことを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。
2. 前記金属バネ環（７３）の前記円筒部（７３１）が、前記環状溝部（７２）の開口側に向かって狭まる形に形成された前記補強環（９）の内周面（９１）に固定保持されている
   ことを特徴とする請求項１記載のボールジョイント用ダストカバー。
3. 前記金属バネ環（７３）の前記円筒部（７３１）と前記補強環（９）の内周面（９１）の間で凹凸係合していることを特徴とする請求項１記載のボールジョイント用ダストカバー。
4. 前記環状溝部（７２）が、前記ダストカバー（６）の内部側に開口していることを特徴とする請求項１または２記載のボールジョイント用ダストカバー。

Images