(57)【要約】【課題】シール性の向上を図ったダストカバーを提供する。【解決手段】ボールジョイント１０に用いられるダストカバー１００において、ナックル４００側にシール部１２０を備えるシール本体１１０と、シール部１２０に取り付けられ、ナックル４００に当接されるフェルール環１５０と、を備え、フェルール環１５０は、シール部１２０を間で圧縮する内側筒状部１５１と外側筒状部１５２と、シール部１２０を間で圧縮する連結部１５３と内側フランジ部１５４と、外側筒状部１５２に設けられた外側フランジ部１５５と、を備え、シール部１２０は、内側筒状部１５１に摺動する内側シール部１２１と、外側筒状部１５２に摺動する外側シール部１２２と、連結部１５３に摺動する先端シール部１２３と、内側フランジ部１５４に摺動する摺動部１２４と、外側フランジ部１５５に摺動するダストシール部１２５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部の一端に球形部を有するボールスタッドと、前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、前記軸部における前記球形部とは反対側に固定される第一環状部材と、を備えるボールジョイントに用いられるダストカバーにおいて、
軸方向に圧縮された状態で前記第１環状部材と前記ソケットとの間に設けられた弾性体製の環状のシール本体であって、前記第１環状部材側にシール部を備えるシール本体と、
前記シール部に取り付けられ、前記第１環状部材に当接される第２環状部材と、を備え、
前記第２環状部材は、
前記軸部に対して固定される内側筒状部と、
前記内側筒状部との間で前記シール部を圧縮する、前記内側筒状部よりも径の大きい外側筒状部と、
前記第１環状部材に当接される、前記内側筒状部と前記外側筒状部とを連結する連結部と、
前記連結部との間で前記シール部を圧縮する、前記内側筒状部の径方向外側に設けられた内側フランジ部と、
前記外側筒状部の径方向外側に設けられた外側フランジ部と、を備え、
前記シール部は、
前記内側筒状部に対して摺動自在な内側シール部と、
前記外側筒状部に対して摺動自在な外側シール部と、
前記連結部に対して摺動自在な先端シール部と、
前記内側フランジ部に対して摺動自在な摺動部と、
前記外側フランジ部に対して摺動自在なダストシール部と、を備えるダストカバー。
【請求項２】
請求項１に記載のダストカバーであって、
前記シール部の内部に、該シール部を補強する補強環を更に備えるダストカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の懸架装置などが備えるボールジョイントに用いられるダストカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の懸架装置などが備えるボールジョイントにおいては、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバーが用いられている。図６を参照して、従来例に係るボールジョイントに用いられるダストカバーについて説明する。図６は従来例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。
【０００３】
ボールジョイント９００は、軸部の一端に球形部を有するボールスタッド３００と、ボールスタッド３００を回転かつ揺動自在に支持するソケット２００と、軸部における前記球形部とは反対側に固定されるナックル４００とを備えている。そして、ダストカバー７００は、軸方向に圧縮された状態でナックル４００とソケット２００との間に設けられた、弾性体製の環状のシール本体７１０を備えている。なお、シール本体７１０は、その一端側がソケット２００に固定されている。また、シール本体７１０は、その他端側に、ボールスタッド３００における軸部に摺動自在に設けられる内周シール部７２１と、ナックル４００に対して摺動自在に設けられるダストシール部７２２とが設けられたシール部７２０を備えている。ここで、シール部７２０には、金属又は樹脂製の補強環７５０が埋設されている。これにより、内周シール部７２１及びダストシール部７２２によるシール性が向上されている。
【０００４】
ここで、例えば、図６に示すように、ボールスタッド３００が図中左方向に傾いた状態では、シール本体７１０のうち図中左側の部分は圧縮し、図中右側の部分は伸びた状態となる。これにより、図中右側の部分においては、内周シール部７２１が、ボールスタッド３００における軸部から離れるようになり、また、ダストシール部７２２は、ナックル４００から離れるようになる。ただし、上記のように、シール部７２０内には補強環７５０が埋設されているため、内周シール部７２１が軸部から離れてしまうことが抑制され、かつ、ダストシール部７２２がナックル４００から離れてしまうことが抑制される。
【０００５】
しかしながら、例えば、著しい低温環境下においては、圧縮変形による永久歪みによって内周シール部７２１及びダストシール部７２２の弾性が著しく失われることがある。この場合には、ボールスタッド３００の揺動時や回転時において、内周シール部７２１とボールスタッド３００における軸部との間、及び、ダストシール部７２２とナックル４００との間に隙間が生じる「口開き」と称される現象が生じることがある。このような現象が生じるとシール機能が発揮されなくなるため、ジョイント部への水やダストの侵入や、ジョイント部からのグリースの流出が生じ得る。
【０００６】
ここで、シール部のシール性を向上させるために、内周シール部や、シール部におけるソケット側の面に当接する環状部材をダストカバーに取り付ける技術が知られている（特許文献１、２参照）。このような技術によれば、シール部の姿勢がある程度安定されるため、シール性の向上や口開きの抑制に一定の効果がある。しかしながら、更なるシール性の向上や、より確実な口開きの抑制を達成できる技術が求められている。なお、ダストカバーのシール部に断面Ｕ字型の環状部材を取り付ける技術も知られている（特許文献３参照）。ただし、特許文献３に開示された技術によれば、シール性の向上は期待されるが、シール部は環状部材に対して固定されている。ゆえに、ボールスタッドの回転時にはダス
トカバーに捩じりが生じるため、回転範囲が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−４０４３９号公報
【特許文献２】特開２０１１−５２７３０号公報
【特許文献３】特表２０１１−５０３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、シール性の向上を図った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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、本発明のダストカバーは、
軸部の一端に球形部を有するボールスタッドと、前記球形部の軸受を有し、前記ボールスタッドを回転かつ揺動自在に支持するソケットと、前記軸部における前記球形部とは反対側に固定される第一環状部材と、を備えるボールジョイントに用いられるダストカバーにおいて、
軸方向に圧縮された状態で前記第１環状部材と前記ソケットとの間に設けられた弾性体製の環状のシール本体であって、前記第１環状部材側にシール部を備えるシール本体と、
前記シール部に取り付けられ、前記第１環状部材に当接される第２環状部材と、を備え、
前記第２環状部材は、
前記軸部に対して固定される内側筒状部と、
前記内側筒状部との間で前記シール部を圧縮する、前記内側筒状部よりも径の大きい外側筒状部と、
前記第１環状部材に当接される、前記内側筒状部と前記外側筒状部とを連結する連結部と、
前記連結部との間で前記シール部を圧縮する、前記内側筒状部の径方向外側に設けられた内側フランジ部と、
前記外側筒状部の径方向外側に設けられた外側フランジ部と、を備え、
前記シール部は、
前記内側筒状部に対して摺動自在な内側シール部と、
前記外側筒状部に対して摺動自在な外側シール部と、
前記連結部に対して摺動自在な先端シール部と、
前記内側フランジ部に対して摺動自在な摺動部と、
前記外側フランジ部に対して摺動自在なダストシール部と、を備える。
【００１０】
本発明に係るダストカバーによれば、第２環状部材の内側筒状部と外側筒状部との間でシール部が圧縮されるため、シール部の弾性力（反発力）によって内側シール部と外側シール部のそれぞれのシール性が好適に発揮される。また、第２環状部材の連結部と内側フランジ部との間でシール部が圧縮されるため、シール部の弾性力によって先端シール部のシール性が好適に発揮される。更に、第２環状部材が備える４つの部位によってシール部が圧縮されることにより、ボールスタッドの揺動時や回転時においても、シール部の姿勢が第２環状部材内において安定的に維持されるため、各シール部のシール性は好適に維持される。
【００１１】
また、本発明に係るダストカバーは、外側フランジ部に対して摺動自在なダストシール部を備えているため、ソケット内へのダストの侵入は効果的に抑制される。
【００１２】
なお、本発明に係るダストカバーは、前記シール部の内部に、該シール部を補強する補強環を更に備えてもよい。これにより、シール部の強度が増大されるため、シール部の形状が更に安定的に維持されるようになる。その結果、シール部のシール性が更に向上する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、シール性の向上を図ったダストカバーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。
【図２】実施例に係るダストカバーの模式的断面図である。
【図３】実施例に係るシール本体の模式的断面図である。
【図４Ａ】実施例に係る環状部材がシール部に取り付けられる前における、環状部材とシール本体の状態を説明する図である。
【図４Ｂ】実施例に係る環状部材がシール部に取り付けられた後における、環状部材とシール本体の状態を説明する図である。
【図５】変形例に係るシール本体の模式的断面図である。
【図６】従来例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
（実施例）
図１〜図４Ｂを参照して、本発明の実施例に係るダストカバーについて説明する。図１は、本発明の実施例に係るボールジョイント及びボールジョイントに装着されるダストカバーの模式的断面図である。図１は、本発明の実施例に係るボールジョイントを、ボールジョイントに備えられるボールスタッドの軸部の中心軸線を含む面で切断した断面図を示している。図２は、本発明の実施例に係るダストカバーの模式的断面図である。図２は、変形していない状態（無負荷状態）にある環状のダストカバーを、その中心軸線を含む面で切断した断面図を示している。図３は本発明の実施例に係るシール本体の模式的断面図である。図３は、無負荷状態にある環状のシール本体を、その中心軸線を含む面で切断した断面図を示している。図４Ａは、環状部材がシール部に取り付けられる前における、環状部材とシール本体の状態を説明する図であり、図４Ｂは、環状部材がシール部に取り付けられた後における、環状部材とシール本体の状態を説明する図である。図４Ａ及び図４Ｂは、図２と同様の断面における一部拡大図であるが、説明のためにハッチングは省略している。また、図４Ａにおいては、取り付け前の無負荷状態にあるシール部が破線で示されている。
【００１７】
＜ボールジョイント＞
特に図１を参照して、本実施例に係るダストカバーを適用可能なボールジョイントの一例を説明する。ボールジョイント１０は、軸部３１０の一端に球形部３２０を有する金属製のボールスタッド３００と、ボールスタッド３００を回転かつ揺動自在に支持するソケット２００と、軸部３１０における球形部３２０とは反対側に固定される第１環状部材と
してのナックル４００とを備えている。ソケット２００は、ケース２１０と、ケース２１０の底側に固定される底板２２０と、球形部３２０の軸受２３０とを備えている。軸受２３０は、球形部３２０の曲率半径と同径の球形状の面で構成された軸受面２３１を有している。ナックル４００は、ナット５００によって、軸部３１０に固定されている。
【００１８】
そして、ジョイント部への水やダストなどの侵入を防止し、かつジョイント部からのグリースの流出を防止するためにダストカバー１００が用いられている。ダストカバー１００は、軸方向（ダストカバー１００の中心軸線方向）に圧縮された状態でナックル４００とソケット２００との間に設けられたゴム（例えば、クロロプレンゴム）などの弾性体製のシール本体であって、ナックル４００側にシール部１２０を備えるシール本体１１０を備えている。また、ダストカバー１００は、シール部１２０に取り付けられ、ナックル４００に当接される第２環状部材としてのフェルール環１５０を備えている。
【００１９】
＜ダストカバー＞
次にダストカバー１００の構成について、特に図２から図４Ｂを参照して説明する。金属製の環状部材から成るフェルール環１５０は、ボールスタッド３００の軸部３１０に対して固定される内側筒状部１５１と、内側筒状部１５１との間でシール部１２０を圧縮する、内側筒状部１５１よりも径の大きい外側筒状部１５２と、ナックル４００に当接される、内側筒状部１５１と外側筒状部１５２とを連結する連結部１５３と、連結部１５３との間でシール部１２０を圧縮する、内側筒状部１５１の径方向外側に設けられた内側フランジ部１５４と、外側筒状部１５２の径方向外側に設けられた外側フランジ部１５５と、を備えている。本実施例においては、内側筒状部１５１と外側筒状部１５２は共に円筒形状を有しており、同心となるように形成されている。また、連結部１５３、内側フランジ部１５４、外側フランジ部１５５のそれぞれは、隣接する筒状部に対して直角に折り曲げられることによって形成されている。なお、詳細は後述するが、内側フランジ部１５４は、フェルール環１５０がシール部１２０に取り付けられた後に形成される。
【００２０】
ここで、フェルール環１５０の軸部３１０への固定は、内側筒状部１５１の内側に軸部３１０が圧入されることによって行われる。なお、フェルール環１５０の軸方向の位置決めは、内側フランジ部１５４が軸部３１０に形成された鍔部３１１に当接することによって行われる（図１参照）。そして、フェルール環１５０が軸部３１０に固定された後に、ナックル４００がナット５００によって軸部３１０に固定される。
【００２１】
シール本体１１０は、変形可能な環状かつ膜状の胴体部１３０と、ナックル４００側に形成されたシール部１２０と、ソケット２００に固定される被固定部１４０とを一体に有している。ダストカバー１００がナックル４００とソケット２００との間に設けられたときには、胴体部１３０が軸方向に圧縮される。シール部１２０は、内側筒状部１５１に対して摺動自在な内側シール部１２１と、外側筒状部１５２に対して摺動自在な外側シール部１２２と、連結部１５３に対して摺動自在な先端シール部１２３と、内側フランジ部１５４に対して摺動自在な摺動部１２４と、外側フランジ部１５５に対して摺動自在なダストシール部１２５と、を備えている。また、被固定部１４０には、環状凹部１４１が設けられており、この環状凹部１４１にクランプ６００が嵌め込められることにより、被固定部１４０がソケット２００のケース２１０に固定される（図１参照）。
【００２２】
以上のように構成されるダストカバー１００においては、ソケット２００に対してボールスタッド３００が揺動すると、胴体部１３０が変形する。また、ソケット２００に対してボールスタッド３００が回転すると、シール部１２０がフェルール環１５０に対して摺動する。以上により、ソケット２００に対するボールスタッド３００の揺動時や回転時において、ダストカバー１００のシール機能が発揮される。
【００２３】
＜シール部＞
本実施例に係るシール部１２０について、特に図３から図４Ｂを参照して説明する。内側シール部１２１は、フェルール環１５０の内側筒状部１５１の外周面に対して摺動自在なシール凸部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを備えている。これらのシール凸部は、いずれも径方向内側に突出する環状の凸部により構成されている。また、外側シール部１２２は、フェルール環１５０の外側筒状部１５２の内周面に対して摺動自在なシール凸部１２２ａ、１２２ｂを備えている。これらのシール凸部は、いずれも径方向外側に突出する環状の凸部により構成されている。また、先端シール部１２３は、フェルール環１５０の連結部１５３におけるソケット２００側（図３中の下方）の面に対して摺動自在なシール凸部１２３ａを備えている。シール凸部１２３ａは、ナックル４００側（図３中の上方）に突出する環状の凸部により構成されている。なお、内側シール部１２１に設けられるシール凸部の数は３つに限られず、１つでもよいし４つ以上でもよい。外側シール部１２２や先端シール部１２３に設けられるシール凸部の数についても同様である。
【００２４】
摺動部１２４は、フェルール環１５０の内側フランジ部１５４におけるナックル４００側の面に対して摺動自在な摺動面１２４ａを備えている。なお、摺動部１２４に、内側フランジ部１５４の当該面に対して摺動する環状の凸部を設けてもよい。
【００２５】
ダストシール部１２５は、フェルール環１５０の外側フランジ部１５５におけるソケット２００側の面に対して摺動自在なリップ部１２５ａを備えている。リップ部１２５ａは、径方向外側かつ外側フランジ部１５５側に向かって傾斜している。なお、本実施例では、ダストシール部１２５は、シール部１２０における胴体部１３０に隣接した位置（またはその近傍）に設けられる。このような構成により、圧縮されている胴体部１３０の弾性力（反発力）が、ダストシール部１２５（リップ部１２５ａ）の外側フランジ部１５５に対する押圧力に寄与する。
【００２６】
なお、本実施例では、シール部１２０は、フェルール環１５０における外側筒状部１５２と連結部１５３との間の接続部（折り曲げ部）１５６（図２参照）の内側に摺動自在に密着する環状の端縁部１２０ａを更に備えている。
【００２７】
ここで、シール部１２０は、軸方向と径方向のそれぞれに締め代を持つように構成されている。つまり、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、シール部１２０が無負荷状態にあるときの径方向の厚さＴ１（シール部１２０の外径と内径との差の半分）は、内側筒状部１５１と外側筒状部１５２との間の隙間の幅Ｗ１（外側筒状部１５２の内径と内側筒状部１５１の外径との差の半分）よりも大きい。また、シール部１２０が無負荷状態にあるときの軸方向の厚さＴ２（先端シール部１２３のナックル４００側の端から摺動部１２４のソケット２００側の端までの距離）は、連結部１５３と内側フランジ部１５４の間の隙間の幅Ｗ２（連結部１５３におけるソケット２００側の端面から内側フランジ部１５４におけるナックル４００側の端面までの距離）よりも大きい。以上のようにシール部１２０が構成されることにより、シール部１２０にフェルール環１５０が取り付けられたときには、シール部１２０は、内側筒状部１５１と外側筒状部１５２とによって径方向に圧縮されると共に、連結部１５３と内側フランジ部１５４とによって軸方向に圧縮される（図４Ｂ参照）。ただし、シール部１２０は過度に圧縮されてはおらず、フェルール環１５０に対する摺動（回転摺動）が許容される程度で圧縮されている。これにより、内周シール部１２１、外周シール部１２２、先端シール部１２３のそれぞれに設けられたシール凸部、及び、摺動部１２４の摺動面１２４ａが、フェルール環１５０に対して摺動自在に押圧される。また、端縁部１２０ａもフェルール環１５０の接続部１５６の内側に摺動自在に押圧される。なお、本実施例では、シール部１２０におけるフェルール環１５０に対して摺動する各部位に、潤滑用のグリースが塗布されている。これにより、シール部１２０の摺動性が向上する。
【００２８】
ここで、フェルール環１５０のシール部１２０への取り付け方法を図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａに示されるように、シール部１２０への取り付け前においては、フェルール環１５０にはフランジ部１５４は形成されていない。図４Ｂに示されるように、内側フランジ部１５４は、シール部１２０が内側筒状部１５１と外側筒状部１５２との間の隙間に挿入された後に、内側筒状部１５１のソケット２００側の端部を径方向外側に折り曲げる（加締める）ことによって形成される。このようにして内側フランジ部１５４が形成されることにより、シール部１２０が軸方向に圧縮される。
【００２９】
＜本実施例に係るダストカバーの優れた点＞
本実施例に係るダストカバー１００によれば、フェルール環１５０の内側筒状部１５１と外側筒状部１５２との間でシール部１２０が圧縮されるため、シール部１２０の弾性力によって内側シール部１２１と外側シール部１２２のそれぞれのシール性が好適に発揮される。また、連結部１５３と内側フランジ部１５４との間でシール部１２０が圧縮されるため、先端シール部１２３のシール性も好適に発揮される。更に、フェルール環１５０が備える４つの部位によってシール部１２０が径方向と軸方向に圧縮されることにより、ボールスタッド３００の揺動時や回転時においても、シール部１２０の姿勢はフェルール環１５０内において安定的に維持されるため、各シール部のシール性は好適に維持される。特に、著しい低温環境下においてシール本体１１０の弾性（主に胴体部１３０の弾性）が極度に低下しても、シール部１２０がフェルール環１５０内において安定的に姿勢を保つことができるため、従来のダストカバーで起こり得た口開きの発生を抑制することができる。なお、シール部１２０がフェルール環１５０に対して摺動自在に構成されていることから、ボールスタッド３００の回転時にシール本体１２０に捩じりが生じることはなく、それ故に回転範囲が制限されないこともない。
【００３０】
また、ダストカバー１００によれば、外側フランジ部１５５に対して摺動自在なダストシール部１２５によって、ソケット２００内へのダストなどの侵入がより効果的に抑制される。ここで、本実施例では、ダストシール部１２５は、シール部１２０における胴体部１３０に隣接した位置（またはその近傍）に設けられている。したがって、圧縮されている胴体部１３０の弾性力が、ダストシール部１２５による外側フランジ部１５５に対する押圧力に寄与する。ゆえに、本実施例によれば、ダストシール部１２５によるシール性も好適に発揮される。
【００３１】
また、ダストカバー１００によれば、フェルール環１５０の内側筒状部１５１の内側に、ボールスタッド３００の軸部３１０が圧入されている。したがって、フェルール環１５０とボールスタッド３００との間を経由してのダストの侵入やグリースの流出も抑制することができる。
【００３２】
（変形例）
上記実施例においては、ダストカバー１００のシール本体１１０はゴムなどの弾性体のみで製造されているが、シール本体１１０の内部に金属や樹脂製の補強環を設けてもよい。ここで、図５を用いて、シール部の内部に補強環が設けられたダストカバーを本発明に係る変形例として説明する。図５は、変形例に係るシール本体の構成を示す、上記図３と同様の模式的断面図である。なお、本変形例が備える他の構成は、上述の実施例と同様であるため、以下においては相違点についてのみ説明し、他の構成および作用については説明を省略する。また、同様の構成については同一の符号を付する。
【００３３】
図５に示されるように、本変形に係るシール本体１１０は、シール部１２０の内部に、シール部１２０を補強する金属製の補強環１６０を更に備えている。補強環１６０は、円筒形状を有しており、シール部１２０の内側シール部１２１と外側シール部１２２との間
に埋め込まれている。これにより、シール部１２０の強度が増大されるため、ボールスタッド３００の揺動時や回転時において、シール部１２０の形状が更に安定的に維持される。ゆえに、シール部１２０のシール性が更に向上する。また、シール部１２０の強度が増大されることによって、フェルール環１５０をシール部１２０に取り付ける際に、シール部１２０を内側筒状部１５１と外側筒状部１５２との間に挿入しやすくなる。その結果、ダストカバー１００の製造作業が容易になる。
【符号の説明】
【００３４】
１０：ボールジョイント、１００：ダストカバー、１１０：シール本体、１２０：シール部、１２１：内側シール部、１２２：外側シール部、１２３：先端シール部、１２４：摺動部、１２５：ダストシール部、１５０：フェルール環、１５１：内側筒状部、１５２：外側筒状部、１５３：連結部、１５４：内側フランジ部、１５５：外側フランジ部、１６０：補強環、２００：ソケット、３００：ボールスタッド、３１０：軸部、４００：ナックル
【図１】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図６】
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