JP2013181631A - ボールジョイント用ダストカバー - Google Patents

Abstract

【課題】リップの摩耗量が所定量に達したことを警告することができる安価なボールジョイント用ダストカバーを提供する。
【解決手段】筒状のダストカバー２０の本体２６が、ボールスタッド１９の軸部２１に嵌合した第１内周リップ３４と第２内周リップ３５を有する第１端部２９と、ソケットに嵌合固定された第２端部とを備える。第１端部２９に埋設された芯金２７の内径部（芯金２７の環状板３６の内径部３６ａ）が、第１内周リップ３４内に配置されている。第１内周リップ３４の摩耗が進行すると、芯金２７の内径部が露出して、回転する軸部２１に摺接する。摺接に伴う異音（金属接触音）で運転者に警告を与える。
【選択図】図３

Description

本発明はボールジョイント用ダストカバーに関する。

一般に、ボールジョイント用ダストカバーは、筒状をなし、上端部と下端部とを有している。上端部は、ボールスタッドの軸部の外周に嵌合するとともに、ナックルの下端面に接触している。下端部は、ボールスタッドの下端に設けられた球頭部を保持するソケットの外周に嵌合している。
特許文献１では、ダストカバーの上端部の端面に、ナックルの下端面に弾性的に接触する二重リップが設けられている。その二重リップの内側リップから離隔した位置に、補強環を埋設しており、その補強環によって、内側リップの横逃げを抑制して、ナックルの下端面に対する内側リップの押圧力を維持している。

特許第２７８４５８７号公報

しかしながら、長期の使用でリップの摩耗量が増大してシール性能が損なわれた場合、水等の侵入でボールジョイントの機能が低下するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、リップの摩耗量が所定量に達したことを警告することができる安価なボールジョイント用ダストカバーを提供することである。

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、ボールスタッド（１９）の軸部（２１）がナックル（１５）に締付固定され、前記ボールスタッドの球頭部（２２）がソケット（１７）に保持されたボールジョイント（１３）に用いられるダストカバー（２０；２０Ａ）であって、ゴムを含む中空の本体（２６）と、環状の芯金（２７；２７Ａ）と、を備え、前記本体は、前記芯金を埋設し、前記軸部に嵌合した第１端部（２９）と、前記ソケットに嵌合固定された第２端部（３１）と、を含み、前記第１端部は、前記軸部に弾性的に接触する複数の内周リップ（３４，３５）を含み、前記芯金は、何れか１つの内周リップ内に配置された内径部（３６ａ）を含み、当該内周リップの摩耗に伴って、前記芯金の内径部が露出して前記軸部に摺接するように構成されているボールジョイント用ダストカバーを提供する。

また、請求項２のように、前記軸部と前記芯金の内径部との距離（Ｄ１）が、前記芯金の内径部が配置された内周リップの高さ（Ｈ１）よりも小さい所定量に設定されていてもよい。
また、請求項３のように、前記芯金の内径部に、複数の凹部（３８）が周方向に離隔して設けられていてもよい。

請求項１の発明によれば、長期の使用で、リップの摩耗が進行して、摩耗量が所定量に達すると、芯金の内径部が、リップから露出し、回転する軸部と摺接する。その摺接に伴って、警告音としての異音（金属接触音）が発生するので、リップの摩耗量が所定量に達したことを運転者に認知させることができる。したがって、摩耗量が所定量を超える前に、ボールジョイントを交換する等のメンテナンスの実施を促すことが可能となる。しかも、これを、芯金を用いた簡単な構造でコスト安価に実現することができる。

請求項２の発明によれば、軸部と芯金の内径部との距離を、内周リップの高さよりも小さい所定量に設定することにより、警告音を発すべき摩耗量を容易に設定することができる。
請求項３の発明によれば、回転する軸部に対して摺接する、芯金の内径部の領域が、周方向に断続的に配置されるので、警告音を、より認知されやすい耳障りな音にすることができる。その結果、認知効果を高くすることができる。

本発明の一実施形態のボールジョイント用ダストカバーがアウターボールジョイントに適用されたステアリング装置の模式図である。 アウターボールジョイントとその周辺の構造の概略断面図である。 ダストカバーの第１端部の拡大断面図であり、初期状態を示している。 ダストカバーの第１端部の拡大断面図であり、内周リップの摩耗が進行した状態を示している。 本発明の別の実施形態のダストタタバーに用いられる芯金の平面図である。

以下には、図面を参照して、本発明の実施形態を具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るボールジョイント用ダストカバーが適用されたステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。ステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２と、転舵輪( 図示せず) を転舵するラックアンドピニオン機構により構成された転舵機構３とを備えている。

操舵部材２は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介して、転舵機構３に連結されている。操舵部材２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介して転舵機構３に伝達される。
転舵機構３は、ピニオン軸６およびラック軸７を備えている。ピニオン軸６は、中間軸５に連結された軸部８と、この軸部８の先端に設けられたピニオン９とを含む。操舵部材２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介してピニオン軸６に伝達される。

ラック軸７は、車両の左右方向に沿って延びている。ラック軸７には、ラック１０が形成されている。ピニオン９およびラック１０は、互いに噛み合わされている。ピニオン軸６の回転は、ラック１０およびピニオン９により、ラック軸７の軸方向移動に変換される。
ラック軸７は筒状のハウジング１１に挿通されている。ラック軸７の両端部は、それぞれハウジング１１から突出している。ラック軸７の各端部には、インナーボールジョイント１２を介して、タイロッド１４の一端が連結されている。また、各タイロッド１４の他端（いわゆるタイロッドエンド）には、アウターボールジョイント１３が設けられている。図示はしないが、転舵輪は、ナックル１５（ナックルアーム）を介してアウターボールジョイント１３に連結されている。また、アウターボールジョイント１３の上部とナックル１５との間を覆う本実施形態のダストカバー２０が設けられている。

操舵操作（回転操作）では、前述したように、操舵部材２の回転がステアリングシャフト４および中間軸５によってピニオン軸６に伝達され、ピニオン９の回転がラック１０を通じてラック軸７の軸方向移動に変換される。そのときのラック軸７の軸方向移動は、インナーボールジョイント１２を介してタイロッド１４に伝えられ、さらに、タイロッド１４の動きがアウターボールジョイント１３を介してナックル１５へと伝えられる。その結果、転舵輪（図示せず）が転舵される。

図２に示すように、アウターボールジョイト１３は、タイロッド１４の一部を構成するハウジング１６と、ハウジング１６の一端に設けられたソケット１７と、ソケット１７に樹脂製の軸受部材１８を介して傾動可能に且つ回転可能に支持されボールスタッド１９と、ソケット１７とナックル１５との間を少なくとも覆う本実施形態のダストカバー２０とを備えている。

ボールスタッド１９は、一端２１ａと他端２１ｂと中間のテーパ部２１ｃとを有する軸部２１と、軸部２１の他端２１ｂに一体に形成された球頭部２２とを備えている。
軸部２１の中間のテーパ部２１ｃは、一端２１ａに向かうにしたがって、径が小さくなっている。軸部２１のテーパ部２１ｃが、ナックル１５（ナックルアーム）のテーパ孔２３に挿通され嵌合されている。軸部２１の一端２１ａに設けられたねじ部２４に、ナット２５が嵌合され、ナット２５は、ナックル１５の一端面１５ａに係合している。ナット２５の締付によって、ナット２５がナックル１５の一端面１５ａを押圧することにより、ナックル１５のテーパ孔２３に、軸部２１のテーパ部２１ｃに押し付けられている。その結果、ナックル１５にボールスタッド１９が、締付固定されている。

ダストカバー２０は、例えばクロロプレンゴム等のゴムにより形成された中空の本体２６と、本体２６に埋設された環状の芯金２７とを備えている。
ダストカバー２０の本体２６は、軸部２１に嵌合した第１開口２８を有し、芯金２７を埋設した第１端部２９と、ソケット１７に嵌合した第２開口３０を有する第２端部３１と、第１端部２９と第２端部３１とを接続する筒状の胴部３２とを備えている。

第１端部２９は、ナックル１５の他端面１５ｂに対向する環状の端面２９ａと、第１端部２９の端面２９ａから軸部２１の軸方向に突出して第１開口２８を取り囲み、ナックル１５の他端面１５ｂに弾性的に接触する環状の軸方向リップ３３と、軸部２１の外周（テーパ部２１ｃ）に弾性的に接触する複数の内周リップとしての第１内周リップ３４および第２内周リップ３５とを備えている。第２内周リップ３５は、第１内周リップ３４よりもナックル１５側に配置されている。

図３に示すように、芯金２７は、内径部３６ａと外径部３６ｂとを有し、軸部２１に直交して配置された環状板３６と、環状板３６の外径部３６ｂから軸部２１と平行に延設された円筒板３７とを備えている。内径部３６ａおよび外径部３６ｂは同心の円形をなしている。
環状板３６の内径部３６ａ（芯金２７の内径部に相当）は、複数の内周リップ３４，３５のうちの何れか１つに、本実施形態では、第１内周リップ３４に埋設されている。

すなわち、ダストカバー２０の装着状態で、芯金２７の内径部（環状板３６の内径部３６ａ）と軸部２１との距離Ｄ１が、第１内周リップ３４のリップ高さＨ１よりも小さい所定量に設定されている（Ｄ１＜Ｈ１）。その所定量（距離Ｄ１）が、警告音（異音）を発生するときの、第１内周リップ３４の摩耗量に相当する。したがって、距離Ｄ１の設定により、警告音を発生させるべき摩耗量を容易に設定することができる。

本実施形態によれば、長期の使用で、第１内周リップ３４の摩耗が進行して、摩耗量が所定量に達すると、図４に示すように、芯金２７の内径部（環状板３６の内径部３６ａ）が、第１内周リップ３４から露出し、回転する軸部２１に摺接する。その摺接に伴って、警告音としての異音（金属接触音）が発生するので、第１内周リップ３４の摩耗量が所定量に達したことを運転者に認知させることができる。

したがって、第１内周リップ３４の摩耗量が所定量を超える前に、アウターボールジョイント１３を交換する等のメンテナンスの実施を促すことが可能となる。しかも、これを、芯金２７を用いた簡単な構造でコスト安価に実現することができる。
なお、第１内周リップ３４から芯金２７が露出する状態となって、第１内周リップ３４の機能が減退したとしても、残りのリップである第２内周リップ３５によって、シール性が確保されているので、全体としてのシール性としては問題ない。

なお、本発明と前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、芯金２７Ａの内径部（環状板３６の内径部３６ａ）に、周方向に並ぶ複数の凹部３８を設けていてもよい。この場合、回転する軸部２１に摺接する、芯金２７Ａの内径部（環状板の内径部３６ａ）の領域が、周方向に断続的に配置されることになる。したがって、警告音として、より耳障りな異音（金属接触音）を発生させることができ、認知効果を高くすることができる。

また、芯金２７の内径部（環状板３６の内径部３６ａ）を、第１内周リップ３４に代えて、第２内周リップ３５に配置してもよい。また、内周リップが３つ以上設けられ、そのうちの何れか１つの内周リップに、芯金の内径部が配置されていてもよい。
その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１３…アウターボールジョイント、１４…タイロッド、１５…ナックル、１７…ソケット、１８…軸受部材、１９…ボールスタッド、２０；２０Ａ…ダストカバー、２１…軸部、２１ａ…一端、２１ｂ…他端、２１ｃ…テーパ部、２２…球頭部、２３…テーパ孔、２４…ねじ部、２５…ナット、２６…本体、２７；２７Ａ…芯金、２８…第１開口、２９…第１端部、３０…第２開口、３１…第２端部、３２…胴部、３３…軸方向リップ、３４…第１内周リップ、３５…第２内周リップ、３６…環状板、３６ａ…内径部（芯金の内径部）、３６ｂ…外径部、３７…円筒板、３８…凹部、Ｄ１…（軸部と芯金の内径部との）距離、Ｈ１…（第１内周リップの）高さ

Claims (3)

1. ボールスタッドの軸部がナックルに締付固定され、前記ボールスタッドの球頭部がソケットに保持されたボールジョイントに用いられるダストカバーであって、
   ゴムを含む中空の本体と、環状の芯金と、を備え、
   前記本体は、前記芯金を埋設し、前記軸部に嵌合した第１端部と、前記ソケットに嵌合固定された第２端部と、を含み、
   前記第１端部は、前記軸部に弾性的に接触する複数の内周リップを含み、
   前記芯金は、何れか１つの内周リップ内に配置された内径部を含み、当該内周リップの摩耗に伴って、前記芯金の内径部が露出して前記軸部に摺接するように構成されているボールジョイント用ダストカバー。
2. 請求項１において、前記軸部と前記芯金の内径部との距離が、前記芯金の内径部が配置された内周リップの高さよりも小さい所定量に設定されているボールジョイント用ダストカバー。
3. 請求項１または２において、前記芯金の内径部に、複数の凹部が周方向に離隔して設けられているボールジョイント用ダストカバー。

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