(57)【要約】【課題】低温時において、軸側取付部１２がボールスタッド２０３の軸部２０３ｂから離れてシール性が低下する問題を解消したボールジョイント用ダストカバー１を提供する。【解決手段】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１４が埋設され、補強環１４の内周部に、内径が軸側取付部１２の内周面より僅かに大径の内周鍔部１４１，１４２が形成される。また、軸側取付部１２の内周面に、補強環１４の内周鍔部１４１，１４２の内周に位置にあることによって径方向肉厚が相対的に小さいシール突条１２１，１２３と、内周鍔部１４１，１４２の内周からずれた位置にあることによって径方向肉厚が相対的に大きいシール突条１２２が交互に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールジョイントのボールスタッドの軸部外周に密嵌固定される軸側取付部に補強環が埋設され、前記補強環の内周部に、内径が前記軸側取付部の内周面より僅かに大径の内周鍔部が形成されたことを特徴とするボールジョイント用ダストカバー。
【請求項２】
軸側取付部の内周面に、補強環の内周鍔部の内周に位置にあることによって径方向肉厚が相対的に小さいシール突条と、前記内周鍔部の内周からずれた位置にあることによって径方向肉厚が相対的に大きいシール突条が交互に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のボールジョイント用ダストカバー。
【請求項３】
シール突条の内径が互いに異なることを特徴とする請求項２に記載のボールジョイント用ダストカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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する。
【背景技術】
【０００２】
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１３に示すようなものが知られている。
【０００３】
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のソケット２０２を保持するハウジング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ハウジング側取付部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、前記ハウジング側取付部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１０２ａが埋設されている。
【０００４】
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、外部からダストがソケット２０２とボールスタッド２０３の球状端部２０３ａの嵌合部へ侵入するのを防止するもので、ボールスタッド２０３がハウジング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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１３７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、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、図１４に示すように、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問題が指摘されていた。
【０００７】
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、低温時において、ダストカバーの軸側取付部がボールスタッドの軸部から離れてシール性が低下する問題を解消したボールジョイント用ダストカバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、前記補強環の内周部に、内径が前記軸側取付部の内周面より僅かに大径の内周鍔部が形成されたものである。
【０００９】
請求項２の発明に係るボールジョイント用ダストカバーは、請求項１に記載された構成において、軸側取付部の内周面に、補強環の内周鍔部の内周に位置にあることによって径方向肉厚が相対的に小さいシール突条と、前記内周鍔部の内周からずれた位置にあることによって径方向肉厚が相対的に大きいシール突条が交互に形成されたものである。
【００１０】
請求項３の発明に係るボールジョイント用ダストカバーは、請求項２に記載された構成において、シール突条の内径が互いに異なるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るボールジョイント用ダストカバーによれば、軸側取付部に埋設された補強環に形成された内周鍔部が、ボールスタッドの軸部外周面に対する前記軸側取付部の密接力をバックアップするため、低温時において、ダストカバーのゴム状弾性材料が硬化することによって可撓膜部の伸縮性が低下しても、ボールスタッドの揺動に対する追随性が補償され、このため軸側取付部のシール突条がボールスタッドの軸部から離れる「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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第一の実施の形態を示す装着状態の断面図である。
【図２】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第一の実施の形態を示す未装着状態の断面図である。
【図３】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第一の実施の形態を示す要部断面図である。
【図４】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第一の実施の形態を示す作動状態の断面図である。
【図５】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第一の実施の形態についてＦＥＭ解析を行った結果を示す線図である。
【図６】従来技術に係るボールジョイント用ダストカバーについてＦＥＭ解析を行った結果を示す線図である。
【図７】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第二の実施の形態を示す要部断面図である。
【図８】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第三の実施の形態を示す要部断面図である。
【図９】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第四の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１０】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第五の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１１】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第六の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１２】本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの第七の実施の形態を示す要部断面図である。
【図１３】従来技術に係るボールジョイント用ダストカバーを示す装着状態の断面図である。
【図１４】従来技術に係るボールジョイント用ダストカバーを示す作動状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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は、第一の実施の形態を示す装着状態の断面図、図２は未装着状態の断面図、図３は要部断面図である。
【００１４】
図１に示すように、ボールジョイント２００は、ハウジング２０１と、このハウジング２０１内に保持されたソケット２０２と、このソケット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２０３ｂ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、ハウジング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。
【００１５】
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のハウジング２０１の外周面に締付固定される相対的に大径のハウジング側取付部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、前記ハウジング側取付部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、図２に示すように、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。
【００１６】
詳しくは、ダストカバー１のハウジング側取付部１１は、外周の環状溝に嵌着されたスナップリング２によって、内周面が、ボールジョイント２００のハウジング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。
【００１７】
また、ダストカバー１の軸側取付部１２は、図２に示すように、内周面に形成された複数のシール突条１２１〜１２３を有し、これらのシール突条１２１〜１２３が、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に密接されるものである。
【００１８】
ダストカバー１の軸側取付部１２には、金属又は合成樹脂からなる補強環１４が一体に埋設されている。この補強環１４は、ゴム状弾性材料によるダストカバー１の成形工程において、不図示の金型内に同心的にセットし、この補強環１４と金型の内面との間に型締めによって画成される成形用キャビティに、未加硫ゴム材料を充填して加熱・加圧することによって、ダストカバー１の軸側取付部１２に埋設状態に加硫接着したものである。なお、図２における参照符号１２ａは、前記金型内で補強環１４を位置決め支持するための不図示の突起による成形痕である。
【００１９】
そしてこの補強環１４の内周面には、図３にも示すように、最も外側のシール突条１２１へ向けて延びる内周鍔部１４１及び最も内側のシール突条１２３へ向けて延びる内周鍔部１４２を有する。内周鍔部１４１，１４２の内径は、軸側取付部１２の内周面であるシール突条１２１，１２３の内径よりも僅かに大径となっている。
【００２０】
補強環１４における内周鍔部１４１，１４２の間は相対的な内周凹部１４ａとなっており、円筒面状に形成されている。したがって、シール突条１２１，１２３は内周鍔部１４１，１４２によって径方向肉厚ｔ１が小さく、中間のシール突条１２２は相対的な内周凹部１４ａによって肉厚ｔ２が大きいものとなっている。なお、シール突条１２１〜１２３の内径は互いにほぼ等しいものとなっている。
【００２１】
以上のように構成された第一の実施の形態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のソケット２０２とボールスタッド２０３の球状端部２０３ａの嵌合部へ侵入するのを防止するものであり、ボールスタッド２０３がハウジング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。
【００２２】
そして第一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１４に形成された内周鍔部１４１，１４２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１４までの肉厚ｔ２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４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。
【００２３】
図５は、上述の実施の形態について、−４０℃の低温条件でボールスタッドを揺動させたときの軸側取付部の追随性を確認するためのＦＥＭ解析結果を示す線図、図６は、先に説明した図１３に示す従来技術によるダストカバーについて、同様に解析した結果を示す線図である。この線図では、接触面圧比０％が、ボールスタッドの軸部外周面に対するシール突条の密接状態が失われたことを示している。この解析結果から明らかなように、図６に示す従来技術のものは、最も外側のシール突条１２１は揺動角が１５ｄｅｇで軸部外周面から離れ、中間のシール突条１２１は揺動角が２２ｄｅｇで軸部外周面から離れたのに対し、実施の形態によるダストカバーは、揺動角が２８ｄｅｇ未満では軸部外周面に対する密接状態が保たれ、中間のシール突条１２２は揺動角の変化に拘らず面圧がほぼ一定であり、安定したシール性を維持することが確認された。
【００２４】
次に、図７〜図１１は、本発明に係るボールジョイント用ダストカバーの他の実施の形態を示すものである。
【００２５】
このうち、図７に示す第二の実施の形態は、補強環１４における内周鍔部１４１，１４２の間の相対的な内周凹部１４ａが、断面円弧状の凹面をなすものであり、その他は第一の実施の形態と同様に構成されている。
【００２６】
この構成によれば、第一の実施の形態と同様の効果が実現されるのに加え、内周鍔部１４１，１４２の機械的強度を高めることができる。
【００２７】
また、図８に示す第三の実施の形態は、最も外側のシール突条１２１及び最も内側のシール突条１２３の内径に対し、中間のシール突条１２２の内径がΔｄだけ僅かに大径に（高さが低く）形成されたもので、すなわち内周鍔部１４１，１４２の内径からのシール突条１２１，１２３の径方向肉厚ｔ１を図３に示す第一の実施の形態とほぼ同様とし、内周鍔部１４１，１４２間の相対的な内周凹部１４ａからのシール突条１２２の径方向肉厚ｔ２を第一の実施の形態のものよりも僅かに小さくしてある。その他は第一の実施の形態と同様に構成されている。なお、中間のシール突条１２２は、図１及び図４に示すボールスタッド２０３の軸部２０３ｂに対する締め代を有するものであることは当然である。
【００２８】
この構成によれば、第一の実施の形態と同様の効果が実現されるのに加え、中間のシール突条１２２は軸部２０３ｂに対する小さい面圧で安定した密接性を維持する。
【００２９】
また、図９に示す第四の実施の形態は、図８に示す第三の実施の形態とは逆に、最も外側のシール突条１２１及び最も内側のシール突条１２３の内径に対し、中間のシール突条１２２の内径がΔｄだけ僅かに小径に（高さが高く）形成されたもので、その他は第一の実施の形態と同様に構成されている。
【００３０】
この構成によれば、第一の実施の形態と同様の効果が実現されるのに加え、ボールスタッド２０３の軸部２０３ｂに対するシール突条１２１，１２３の締め代は同じで、第一の実施の形態よりもシール突条１２２の面圧が高くなることから、第一の実施の形態よりもシール性に優れたものとすることができる。
【００３１】
また、図１０に示す第五の実施の形態は、補強環１４の内周面に、三本の内周鍔部１４１〜１４３が形成されると共に、軸側取付部１２の内周面のうち、補強環１４の最も外側の内周鍔部１４１と中間の内周鍔部１４３の間の相対的な内周凹部１４ｂ、及び補強環１４の中間の内周鍔部１４３と最も内側の内周鍔部１４２の間の相対的な内周凹部１４ｃと対応する位置に、それぞれシール突条１２４，１２５を形成したものである。その他は第一の実施の形態と同様に構成されている。
【００３２】
この構成においても、内周鍔部１４１〜１４３によって、図１に示すボールスタッド２０３の軸部２０３ｂの揺動に対する追随性が補償されると共に、シール突条１２４，１２５から内周凹部１４ｂ，１４ｃまでの肉厚が大きいことによって軸部２０３ｂに対する安定した密接性を維持するので、第一の実施の形態と同様の効果を実現することができる。
【００３３】
また、図１１に示す第六の実施の形態は、補強環１４の内周面に、軸側取付部１２における中間の内周鍔部１４３のへ向けて延びる一本の内周鍔部１４４を形成したものである。その他は第一の実施の形態と同様に構成されている。
【００３４】
したがってこの構成においても、内周鍔部１４４によって、図１に示すボールスタッド２０３の軸部２０３ｂの揺動に対する追随性が補償されると共に、シール突条１２１，１２３から内周鍔部１４４の両側の内周凹部１４ｄ，１４ｅまでの肉厚が大きいことによって軸部２０３ｂに対する安定した密接性を維持するので、第一の実施の形態と同様の効果を実現することができる。
【００３５】
なお、補強環１４の内周面に複数の内周鍔部を設ける場合、例えば図１２に示す第七の実施の形態のように、補強環１４を複数の部材１４Ａ，１４Ｂを嵌合により一体化した構造としても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１  ダストカバー
１１  ハウジング側取付部
１２  軸側取付部
１２１〜１２５  シール突条
１４  補強環
１４１〜１４４  内周鍔部
１４ａ〜１４ｅ  内周凹部
２００  ボールジョイント
２０３  ボールスタッド
２０３ｂ  軸部
【図１】
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【図２】
2014035035.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014035035.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2014035035.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年10月1日(2012.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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