(57)【要約】  開口部および開口部に隣接して配置されたリムを有するダストブーツと、リムの一部分として形成された柔軟性のあるフラップと、柔軟性のあるフラップに隣接したダストブーツの外面上に配置された少なくとも１本のグリース逃がし通路とを備えるジョイント囲い装置を提供する。ダストブーツは、軸部分およびボール部分を有するボールスタッドと、ボールスタッド出口端部においてボール部分を関節動作可能な係合状態に受取るように設けられたハウジングと、軸部分と密封係合状態にある軸開口部、ボールスタッド出口端部においてハウジングと密封係合状態にあるハウジング開口部、および軸開口部に隣接したリムを有するダストブーツと、リムの一部分として形成された柔軟性のあるフラップと、柔軟性のあるフラップに隣接したダストブーツの外面上に配置された少なくとも１本のグリース逃がし通路とを含むボールジョイントアセンブリにおける使用に有用である。グリース逃がし通路は、リブまたは窪んだ流路を含み得る。柔軟性のあるリップに隣接したダストブーツの外面の領域は、柔軟性のあるリップの逃がし特性を制御するために切下げられ得る。グリースがダストブーツから洗い流される際、グリース逃がし通路によって規定された経路に沿って導かれる。スタッドの関節動作中にダストブーツが挟まれた場合、グリース逃がし通路によって、フラップを通過した後のグリースに流出経路が与えられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部および前記開口部に近接したリムを有するダストブーツと、
前記リムの一部分として形成された柔軟性のあるフラップと、
前記柔軟性のあるフラップに近接した前記ダストブーツの外面上に配置された少なくとも１本のグリース逃がし通路とを備える、ジョイント囲い装置。
【請求項２】
前記ダストブーツの前記外面は、前記柔軟性のあるフラップに近接した切下げ部分を有する、請求項１に記載のジョイント囲い。
【請求項３】
前記グリース逃がし通路は、少なくとも１本の突起したリブを含む、請求項１に記載のジョイント囲い。
【請求項４】
前記突起したリブは、前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する、請求項３に記載のジョイント囲い。
【請求項５】
前記グリース逃がし通路は、前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する３本の突起したリブを含む、請求項１に記載のジョイント囲い。
【請求項６】
前記リブのうち第１のリブは柔軟性のあるフラップの一端に隣接し、前記リブのうち第２のリブは前記柔軟性のあるフラップの他端に隣接し、前記リブのうち第３のリブは前記第１のリブと第２のリブとの間にある、請求項５に記載のジョイント囲い。
【請求項７】
前記リブのうち前記第１のリブおよび前記第２のリブは、前記外面に沿って前記リムから第２の開口部までの距離の約４分の３延在する、請求項６に記載のジョイント囲い。
【請求項８】
前記グリース逃がし通路は、前記外面において窪んだ少なくとも１本の流路を含む、請求項１に記載のジョイント囲い。
【請求項９】
前記流路は、前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する、請求項８に記載のジョイント囲い。
【請求項１０】
前記グリース逃がし通路は、前記外面において窪み、かつ前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する複数の流路を含む、請求項１に記載のジョイント囲い。
【請求項１１】
ボールジョイントアセンブリであって、
軸部分およびボール部分を有するボールスタッドと、
ボールスタッド出口端部を有するハウジングとを備え、前記ボール部分は前記ハウジング内に関節動作可能に係合され、さらに、
前記ボール出口端部において前記ハウジングに取付けられ、かつ前記軸部分と密封係合状態にある軸開口部、前記ボールスタッド出口端部において前記ハウジングと密封係合状態にあるハウジング開口部、および前記軸開口部に近接したリムを有するダストブーツと、
前記リムの一部分として形成された柔軟性のあるフラップと、
前記柔軟性のあるフラップに近接した前記ダストブーツの外面上に配置された少なくとも１本のグリース逃がし通路とを備える、ボールジョイントアセンブリ。
【請求項１２】
前記ダストブーツの前記外面は、前記柔軟性のあるフラップに近接した切下げ部分を有する、請求項１１に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項１３】
前記グリース逃がし通路は、少なくとも１本の突起したリブを含む、請求項１１に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項１４】
前記突起したリブは、前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する、請求項１３に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項１５】
前記グリース逃がし通路は、前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する３本の突起したリブを含む、請求項１１に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項１６】
前記リブのうち第１のリブは柔軟性のあるフラップの一端に隣接し、前記リブのうち第２のリブは前記柔軟性のあるフラップの他端に隣接し、前記リブのうち第３のリブは前記第１のリブと第２のリブとの間にある、請求項１５に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項１７】
前記リブのうち前記第１のリブおよび前記第２のリブは、前記外面に沿って前記リムから第２の開口部までの距離の約４分の３延在する、請求項１６に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項１８】
前記グリース逃がし通路は、前記外面において窪んだ少なくとも１本の流路を有する、請求項１１に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項１９】
前記流路は、前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する、請求項１８に記載のボールジョイントアセンブリ。
【請求項２０】
前記グリース逃がし通路は、前記外面において窪み、かつ前記外面に沿って前記開口部から離れて長手方向かつ径方向に延在する複数の流路を含む、請求項１１に記載のボールジョイントアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この特許出願は、２００５年８月２５日出願の米国仮特許出願連続番号第６０／７１１，２０７号の優先権を主張し、その全体を引用によってここに援用する。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、特にボールソケット型ジョイントに適合するブーツ型シールに関する。より詳細には、外面上に１本以上のグリース逃がし通路を有するボールソケット型ジョイントのためのブーツ型シールに関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術
ほとんどすべての原始的なシャーシ装置、たとえばボールジョイントおよびタイロッドエンドは、密封されたユニットである。これらの「永久潤滑」部品は、密封されているためあまり手入れがいらないが、一般的に「グリース塗布可能」部品の寿命を保持しない。グリース塗布可能部品は、追加のグリースを定期的に加えて、使用中に漏れたまたは劣化したグリースを入れ替え、それによって古いグリース，ジョイントの部品の磨耗に関連するゴミ、または他の汚染物質（たとえば湿気、よごれなど）をジョイントから洗い流し、新たなグリースに入れ替えて、摩擦を減少させ、部材の耐用年数を増加させ得るものである。したがって、グリース塗布可能部品は多くの用途、特に自動車の販売後市場および整備部品市場において好まれる。グリース塗布可能部品のためのダストブーツを設計する際に直面される課題の１つは、関節動作する部材に汚染物質が入らないようにするバリアとしてダストブーツが機能しなければならない点である。同時にダストブーツは、たとえば修理技術者によって部品が新たなグリースで洗い流される際、またはジョイントの関節動作もしくはダストブーツの圧縮もしくはその両方によって、ダストブーツもしくはその一部分に余分なグリースが存在する場合に、グリース、ジョイントのゴミ、もしくは他の汚染物質が流出できるようにしなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダストブーツは通常、その設置に関連するサスペンションのコントロールアームまたは他の接続部材に対して圧縮される。スタッドの振動量が大きい一部の用途およびジョイントの設計において、またはブーツがその表面積の比較的大部分にわたってコントロールアームもしくは他の接続部材に対して圧縮されている場合、ダストブーツ表面がグリース逃がしフラップの周りに付加的なシールを形成し、それによってグリース逃がし通路からグリースが逃げるのが妨げられるという状況が生じ得る。これは、スタッドが主要なグリース出口通路と同じ方向に関節動作されるときに問題となる。換言すれば、特にグリース排出フラップの領域において、ブーツの圧縮によってブーツ内にグリースが閉じ込められてしまう可能性がある。ダストブーツがグリースを逃がすことができなければ、過度の圧力が蓄積され、潤滑もしくはジョイントの動作中にブーツの爆発もしくは破裂が引き起こされ得る、または所定の出口点および流出経路とは異なる位置において、ダストブーツおよびジョイントからグリースが逃がされることになり得る。したがって、先行技術装置の上述の制約を克服するグリース塗布可能なダストブーツを開発することが非常に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
本発明は、ダストブーツの外面に設けられた少なくとも１本のグリース逃がし通路を備える。当該通路は好ましくは、協働するグリース逃がしフラップに近接して配置される。当該通路は、ブーツの外面から突出する１本のリブもしくは複数のリブなどの特徴を含み得る、または代替的に、表面に形成された特徴、たとえば必要な通路を与えるのに十分な１本の溝、複数の溝、もしくは他の表面逃がしパターンを含み得る。
【０００６】
一局面において、本発明は、逃がしフラップに近接した外面上に配置され、フラップから径方向にダストブーツの外面を横切って延在する３本のリブを含むグリース逃がし通路を備える。この実施形態において、グリース排出フラップの各側に１本のリブが配置され、１本がフラップの真下に位置合わせされる。２本の外側リブは、ダストブーツの小さな端部から、スタッド開口部から離れて、好ましくは大きな端部までの距離の少なくとも４分の３のところまで延在する。中央のリブは、フラップの隣に延在する切下げ部の真下から、同じくスタッド開口部から離れて、好ましくは大きな端部までの距離の少なくとも４分の３のところまで延在する。しかしすべてのリブは、所望であればダストブーツの大きな端部で終了し得る。
【０００７】
一局面において、本発明は、リブによって隔てられた外面に形成された、径方向に延在する２本の溝または流路を含むグリース逃がし通路を備える。リブの表面は、ブーツの外面の延長部分と同一平面上にあり得る、またはこの面より上に突起させ得る、もしくは下に削り下げ得る。
【０００８】
さらに別の局面において、本発明は、ボールスタッド、軸受、ハウジング、およびそれらを収容するためのダストブーツを有するボールジョイントを備え、少なくとも１本のグリース逃がし流路がダストブーツの外面に設けられる。
【０００９】
グリースは、ダストブーツから洗い流される際、グリース逃がし通路によって規定された経路に沿って導かれる。ダストブーツがスタッドの関節動作中に挟まれた場合、グリース逃がし通路によって、フラップを通過した後のグリースに流出経路が与えられる。したがって、ダストブーツの本体に襞が生じ、コントロールアームまたはスピンドルの下側に当接するようにダストブーツが圧縮されたとしても、グリースがダストブーツ内部から十分かつ完全に出るための排出経路が残されており、それによってダストブーツの加圧およびその爆発もしくは破裂の可能性、またはグリースが所定の流出経路以外によってジョイントから流出する可能性を回避する。
【００１０】
本発明のこれらおよび他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面と合わせて考慮すると、より容易に理解されることになるであろう。いくつかの図面にわたって、同じ参照符号は同じまたは対応する部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
好ましい実施形態の詳細な説明
典型的なボールジョイントアセンブリを、図１、図２、図３、図６、図７および図８において、ならびに図９の代替的な配置において、概して１０として示す。ボールジョイントアセンブリ１０は、好ましくは金属たとえばスチールで形成されたカップ状のハウジング１２を含み、その中に同じく好ましくは金属たとえばスチールで形成されたボールスタッド１６の関節動作するボール部分１４が収められる。ボールスタッド１６は、ハウジング１２から外側に、ボール部分１４から一体に延在する軸部分１７も有する。軸部分１７は、先細りになった接続面１８およびねじ切りされた端部２０を有する。図７および図８に示すように、コントロールアーム２２をボールジョイントアセンブリ１０の先細りになった接続面１８に接合し、ナット２４によって所定の位置に固定し得る。図示のコントロールアーム２２の代わりに、別の固定機能、たとえばナックル、スピンドル、リンク、も
しくはフレーム、または他のシャーシ部材を使用し得る。ジョイントは、グリース用取付具２５からグリースまたは他の潤滑油を受取るように設けられる。
【００１２】
図４および図５を参照し、ジョイントアセンブリは、ハウジング１２およびボール部分１４を包囲し、かつ塵、よごれおよび湿気を含む外部の汚染物質に対して密封し、またグリースなどの潤滑油を保持するようにそれらと協働するためのジョイント囲いも備え、外面２７を有する概略的に２６において示すダストブーツを備え、大きな開口部２８すなわちハウジング開口部２８を含む概ねドーム形状を有し、開口部２８は、ボールジョイントハウジング１２のスタッド出口端部２９に対してきつく嵌合するように設けられたリップまたは他の特徴を有する。ダストブーツ２６は、一般的に、エラストマ、たとえば天然もしくは合成ゴム等、またはさまざまなプラスチックからなる。さしたる抵抗なしに変形に対応するが、変形後に当初の成形形状を取り戻す傾向がある、固有の弾力性を有する材料が選択される。ダストブーツは、ドーム状ではなく、段差付もしくはキャップ付のシリンダ、アコーディオン状の折り目、または他の周知の形状という多くの変形例を含む他の形状の構造を有し得る。ダストブーツ２６の大きな開口部２８は、おそらく分解図５に最もよく示されるように、剛性リング３０、たとえば亜鉛もしくはカドミウムめっきスチールリング、またはさまざまな剛性プラスチックによって補強することができる。ダストブーツ２６の小さな開口部２３すなわち軸開口部２３は、軸部分１７上のスタッド１６を取囲み、軸１７の外面を動的に密封する１つ以上のワイピングリップ３２を含む。環状リム３４はダストブーツ２６から径方向上側に突出し、コントロールアーム２２（または他の特徴）の表面を圧接係合状態に支持し、こうしてそれらの間に実質的に流体気密封止を完成させる。リム３４は柔軟性のあるフラップ３６を有して形成され、フラップ３６はその形状（たとえば断面輪郭）、寸法（たとえば高さ、長さ、および厚さ）、配置、ならびに他の側面に関連して設計されて、十分な圧力差の下で屈服し、余分なグリースもしくは他の潤滑油を、柔軟性のあるフラップ３６において、ダストブーツ２６の内側の境界から、優先的にリム３４の他の部分に、またはボールジョイント１０の要素とダストブーツ２６との間の他の接触点に排出させる。切下げ部３５がフラップ３６の真下に設けられ、フラップ３６に隣接する壁の厚さを薄くするように機能し、それによってグリースがフラップ３６を押し開けるのに必要な圧力を、リム３４の他の部分において必要とされるであろう圧力に比べて低減させる。
【００１３】
図３に示すように、余分なグリースは、グリース経路４４を示す矢印によって示されるようにフラップ３６を越える経路に沿ってワイピングリップ３２を通過する。代替的に、図５に示すように、インサート３８をワイピングリップ３２に隣接する保持流路に嵌合させることができる。インサート３８内の１つ以上の内部貫通孔が、ダストブーツ２６のゴム内の１つ以上のチャプレット孔と位置合わせされ、ワイピングリップ３２から離間した位置において、ダストブーツ２６の内部から余分な潤滑油を送り出す。しかし、この配置においては余分なグリースが依然としてフラップ３６に導かれ、グリース経路４４に沿って上述した方法でグリースがブーツ２６から出る可能性がある。
【００１４】
一部の状況において、コントロールアーム２２（または他の特徴）がダストブーツ２６を圧縮し、ダストブーツ２６の側壁を座屈させ、これによりアセンブリ１０、特にダストブーツ２６から潤滑油が外に出るのが意図せずに妨げられるおそれがある。上述したように、これはボールジョイントアセンブリ１０に対して悪影響を与えることがある。この問題を克服するため、ダストブーツ２６に少なくとも１本のグリース逃がし経路３９を設ける。図１から図８を参照し、この通路は、外面２７の逃がし通路部分３１と協働する、長手方向かつ径方向に延在する複数のリブ４０によって形成される。１本だけでもよいが、好ましくは図示のように、ダストブーツ２６の外面２７から突出する長手方向かつ径方向に延在するリブ４０を３本設け得る。図１から図８に示す実施形態においては、２本の外側リブ４０がフラップ３６の両側に延在する。第３のまたは中央のリブ４０は、図示のよ
うにフラップ３６の真下を中心とし得る、または２本の外側リブ４０の間に別のやり方で配置し得る。リブ４０は、外面２７の通路部分３１、すなわちリブ４０とフラップ３６とに近接した外面２７の一部分または複数の部分、およびリブ４０に近接したコントロールアーム２２の外面４１の部分と協働して、グリース逃がし通路３９を規定する。グリース逃がし通路３９は１本以上の流路４３を有し、フラップ３６においてダストブーツ２６から出るグリースが流路４３を流れ得る。２本の外側リブ４０は、リム３４から、大きな開口部２８までの距離の約４分の３延在する。中央のリブ４０は、フラップ３６に沿った切下げ部３５の真下から、大きな開口部２８までの距離の約４分の３延在する。リブ４０のおおよその寸法はブーツ２６の寸法に依存するが、高さ０．０３０″が有効最小寸法であると決められている。リブ４０の長さの変化に加えて、リブの幅、高さ、および外側形状も変化し得る、かつリブ４０ごとに長さに沿って異なり得る。
【００１５】
リブ４０は、スタッド１６の関節動作中にダストブーツ２６が圧縮または締付けられた場合に、グリースの排出経路を保証する。したがってリブ４０によって、フラップ３６から流れた後のグリースにグリース流出経路４４が与えられる。
【００１６】
リブ４０は、グリース逃がし通路３９を構成する流路が効果的に相互接続されるように、区分もされ得ると考えられる。リブ４０は、いずれかの種類の突出部もしくは複数の突出部、たとえば複数の突起した特徴（たとえば円柱）または隆起も有し得ると考えられる。これらはダストブーツ２６の外面２７とコントロールアーム２２の外面４１とを十分隔離させるように機能し、フラップ３６と、ダストブーツ２６のおおよそ対向する端部すなわち大きな開口部２８との間に、グリース逃がし通路３９を構成する１本以上の流路を形成する。
【００１７】
次に図９を参照し、グリース逃がし通路３９は、外面２７の通路部分４１における窪みとして形成された少なくとも１本の流路４３として形成され得るとも考えられる。この流路４３′またはこれらの流路４３′も、フラップ３６から概して長手方向かつ径方向に、ダストブーツ２６の対向する端部すなわち大きな開口部２８まで延在する。流路４３の有効最小深さは約０．０３０インチであると考えられる。図示のリブ４０′は外面２７の延長部分表面の延長部分を含む平面と同じ高さにあるが、リブ４０′はこの面より高くしても、若干低くしてもよいと考えられる。このような実施形態において、流路４３は、突出しているリブ４０について上述した可能な変形と同様に、同じ（たとえば高さ、幅、および長さが同じ）または異なり得る、少なくとも１本のリブ４０′もしくは代替的に複数のリブ４０′によって形成され得る。
【００１８】
明らかに、上記の教示に鑑みて、本発明について多くの修正および変形が可能である。たとえば、リブ４０は連続している必要はなく、逆に区分された形式であってもよい。代替的に、余分なグリースのための流出経路を保証するのとほとんど同じ方法で機能するトラフ状の構造を作ることも可能であり得る。したがって、明記したものとは違う方法で本発明を実施し得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るダストブーツを含むボールジョイントアセンブリの斜視図である。
【図２】図１に示したアセンブリの上面図である。
【図３】概して図２の線３−３に沿った断面図である。
【図４】本発明に係るダストブーツの斜視図である。
【図５】スタッド開口部におけるインサートとハウジング開口部におけるインサートとを含む代替的なダストブーツアセンブリの分解図である。
【図６】概して図２の線６−６に沿った断面図である。
【図７】スタッドに固定され、かつダストブーツを圧縮状態に保持する代表的なコントロールアームを含む図２のボールジョイントアセンブリの断面図であり、本発明の新規なグリース逃がし通路の特徴を示す図である。
【図８】スタッドに固定され、かつダストブーツを圧縮状態に、十分に関節動作させて保持する代表的なコントロールアームを含む図２のボールジョイントアセンブリの断面図であり、本発明の新規なグリース逃がし通路の特徴をさらに示す図である。
【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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