JP2002021873A - フレキシブルブーツ - Google Patents
フレキシブルブーツInfo
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- JP2002021873A JP2002021873A JP2000204842A JP2000204842A JP2002021873A JP 2002021873 A JP2002021873 A JP 2002021873A JP 2000204842 A JP2000204842 A JP 2000204842A JP 2000204842 A JP2000204842 A JP 2000204842A JP 2002021873 A JP2002021873 A JP 2002021873A
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- Withdrawn
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/703—Bellows
Landscapes
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Abstract
11において、筒状蛇腹部16の肉厚tを均一にし、か
つ谷部16a〜16cと山部16d〜16fのピッチ比
率、及び山谷の段差寸法比を所定の条件に設定し、耐久
性を向上させる。
Description
被駆動軸とを連結する等速自在継手において、これらを
囲むように取り付けられるフレキシブルブーツに関する
ものである。
フレキシブルブーツは、ゴム又は樹脂エラストマーのブ
ロー成形により、山部と谷部とが交互に連続する筒状蛇
腹部101と、その両端の筒状固定部102,103と
が一体成形され、筒状固定部102、103がクランプ
部材により、等速自在継手の駆動軸104と被駆動軸側
の継手ケース105に夫々外装被着され、内部に潤滑用
グリースが充填封入されて使用される(図4参照)。
その筒状蛇腹部101は、他の部材と干渉しないことは
勿論のこと、その耐久性を維持し得る設計にすることが
重要な課題となっている。
の継手角として50度以上の広角度での連結が行われて
おり、このような広角度等速自在継手に対応できるフレ
キシブルブーツの設計が重要な課題となっている。
FEM(finite element method:有限要素法)を用
いて解析した図である。図示のごとく、自在継手に高角
度を付与して回転させた場合、圧縮側蛇腹接触部106
が谷部の屈曲疲労より先に摩耗破損する場合がある。特
に、ブーツを小型化すると、その傾向が大きくなるとい
った難点があった。
M解析及び試作を繰り返し鋭意検討した結果、以下の条
件を満足するフレキシブルブーツの耐久性が飛躍的に向
上することを見出した。すなわち、継手ケースに固着さ
れる大径の筒状固定部から駆動軸に固着される小径の筒
状固定部にわたり、少なくとも第1谷部、第1山部、第
2谷部、第2山部、第3谷部、及び第3山部を有し、第
1山部から第3山部に向かって、その直径が順次小さく
なるように設定されたフレキシブルブーツにおいて、第
1山部中心から第2山部中心までのピッチ寸法L3に対
する第2谷部中心から第2山部中心までのピッチ寸法L
4を60〜70%に設定すれば、自在継手に高角度を付
与して回転させた場合でも、圧縮側で第1の山部と第2
の山部との干渉角度を遅らせることができ、両者の接触
摩耗が回避できることを見出した。
寸法比率、並びに山部と谷部の段差寸法比は、上記ピッ
チ寸法比率を前提にして、蛇腹展開長の確保、及び圧縮
時の接触摩耗を回避する上において、以下の設定が望ま
しい。 ・ピッチ比率:L2/L1=30〜40% L4/L3=60〜70% L6/L5=50〜60% ・山谷段差:φB/φA=1.3〜1.4 φD/φC=1.4〜1.5 φF/φE=1.7〜1.8
ように定義する。 L1:大径筒状固定部から第1山部までのピッチ寸法 L2:第1谷部中心から第1山部中心までのピッチ寸法 L3:第1山部中心から第2山部中心までのピッチ寸法 L4:第2谷部中心から第2山部中心までのピッチ寸法 L5:第2山部中心から第3山部中心までのピッチ寸法 L6:第3谷部中心から第3山部中心までのピッチ寸法 φA:第1谷部中心の直径 φB:第1山部中心の直径 φC:第2谷部中心の直径 φD:第2山部中心の直径 φE:第3谷部中心の直径 φF:第3山部中心の直径
れば、肉厚が均一であることが望ましく、その肉厚は、
1.4mm〜2.4mmの範囲、好ましくは、1.4m
m〜2.0mmの範囲内で均一であればよい。
に基づいて説明する。図1は広角度等速自在継手の概略
断面図、図2はフレキシブルブーツの断面図である。
例えば、エンジンからの駆動力を車輪側に伝達する伝達
機構と一部として、デファレンシャル側の駆動軸2と、
車輪側の被駆動軸3との連結部に使用されるものであ
る。被駆動軸3側の端部には、駆動軸2側に開口した椀
状の継手ケース5と、このケース5の中心部において駆
動軸2の端部に固定された内輪6と、この内輪6の周面
とケース5の内面との間で転動する複数のボール7と、
このボール7を保持するケージ8とを備え、この連結部
を囲むようにフレキシブルブーツ11が取り付けられ、
内部に潤滑用グリースが充填封入されている。駆動軸2
と被駆動軸3との自在継手角を広角度(少なくとも50
度以上)に設定し得るように、ケース5の軸方向内端部
には面取り加工9が施されている。
方向内端部の外周面5aと駆動軸2の被取付部12とに
クランプ部材13、14により被着されるもので、両端
部にケース5の外周面5aに被着される大径の筒状固定
部15及び駆動軸2の被取付部12に被着される小径の
筒状固定部15と、これら筒状固定部15、15間を連
結する筒状蛇腹部16とが、ゴム又は熱可塑性樹脂エラ
ストマーのブロー成形(インジェクション成形でも可)
により一体成形されている。
着される筒状固定部15から駆動軸2の被取付部12に
向かって略円錐筒状に縮径されたもので、ケース側の大
径の筒状固定部15の軸方向内端の大径肩部17から半
径方向内側に縮径された第1の谷部16aから始まり、
合計6個の山部16d〜16fと、3個の谷部16a〜
16cとが交互に連続する形態となっている。
〜2.4mmの範囲で均一に設定され、図2のごとく、
山部間及び山部と谷部間寸法比、並びに山部と谷部の段
差寸法比が以下のように設定されたフレキシブルブーツ
である。 ・ピッチ比率:L2/L1=30〜40% L4/L3=60〜70% L6/L5=50〜60% ・山谷段差:φB/φA=1.3〜1.4 φC/φD=1.4〜1.5 φF/φE=1.7〜1.8
ように定義する。 L1:大径の筒状固定部15のクランプ部中心から第1
山部中心16dまでのピッチ寸法 L2:第1谷部16aの中心から第1山部16dの中心
までのピッチ寸法 L3:第1山部16dの中心から第2山部16eの中心
までのピッチ寸法 L4:第2谷部16bの中心から第2山部16eの中心
までのピッチ寸法 L5:第2山部16eの中心から第3山部16fの中心
までのピッチ寸法 L6:第3谷部16cの中心から第3山部16fの中心
までのピッチ寸法 φA:第1谷部16aの中心の直径 φB:第1山部16dの中心の直径 φC:第2谷部16bの中心の直径 φD:第2山部16eの中心の直径 φE:第3谷部16cの中心の直径 φF:第3山部16fの中心の直径 なお、図2中、Lは筒状固定部15のクランプ部中心間
寸法である。
C>φE(例えばA:B:C=8:6:5)として第3
谷部16cの直径が第1谷部16aの直径よりも小さく
設定され、自在継手の構造に対応して小型化が可能な略
円錐状の筒状蛇腹部とされている。ただ、φA、φC、
φEは駆動軸2との接触を回避できる寸法に設定されて
いる。
φB>φD>φF(例えばB:D:F=9:8:7)と
して、第3山部16fの直径が第1山部16dの直径よ
りも小さく設定され、ブーツの小型化を図り得る略円錐
状の筒状蛇腹部とされている。ただ、φB、φD、φF
は、谷部の直径φA、φC、φEの関係を考慮して、所
望の蛇腹展開長を確保できるように設定されている。山
谷段差であるφB/φA=1.3〜1.4、φC/φD=
1.4〜1.5、φF/φE=1.7〜1.8は、上記
小型化の要望及び蛇腹展開長を考慮して決定したもので
ある。
蛇腹部は大径側筒状部に対して第1の谷部から始まるよ
うにしている。山部から始まるようにすると、ブーツの
直径が大きくなり、小型化に反する結果となるからであ
る。
角度を付与した場合に、第1山部と第2の山部との干渉
角度を遅らせるには、第1の山部16dと第2の山部1
6eとのピッチ寸法L3を他の山部間寸法よりも大き
く、特に、第2の谷部16b中心から第2の山部16e
の中心までのピッチ寸法L4を大きく設定するのが好適
である。
在継手の軸方向長さLに対応して設定され、軸方向全長
寸法L(L=L1+L3+L5+L7)の場合、 L1:L3:L5:L7=6:5.5:4:2.7 の比率でL3のピッチ寸法が設定される。但し、L7
は、第3山部16f中心から小径の筒状固定部15のク
ランプ部中心までの寸法である。
基いてL4のピッチ寸法が設定される。L4/L3が6
0〜70%が高角度付与時に干渉角度を遅らせるために
有意義であるが、60%未満であるとその効果が小さ
く、また、70%以上とすると第1山部16dと第2谷
部16bとの間のピッチ寸法が小さくなり、第1山部1
6d及び第2谷部16bの屈曲半径が小さくなり過ぎ、
その部分の屈曲疲労が問題となる。L2/L1=30〜
40%、及びL6/L5=50〜60%の設定は、各山
部及び谷部の屈曲疲労を考慮し、その耐久性を維持でき
る比率に設定したものである。
いて、肉厚を1.4〜2.4の範囲内で種々変更し、自
在継手に高角度を付与して回転させ、耐久試験を行った
結果を示す図である。図において、耐久時間(h)を縦
軸に、また筒状蛇腹部の肉厚を横軸にし、〇は本発明品
を、×は従来品を夫々示している。
0時間に満たないのに比して、本発明品の場合、肉厚が
1.4mm〜2.0mmの範囲で150時間の耐久性が
あり、飛躍的に耐久性が向上している。肉厚が2.4m
mの場合、70時間〜90時間で谷部に疲労破断が見ら
れたが、それでも従来品(50時間)に比べて耐久性は
向上している。
部と谷部間寸法比、並びに山部と谷部の段差寸法比につ
いて上記条件の下、筒状蛇腹部の肉厚として、1.4m
m〜2.4mmの範囲で均一に設定すれば耐久性が向上
し、肉厚が1.4mm〜2.0mmの範囲内であれば、
さらに好適であるとの結果が得られた。
ものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加
えることができるのは勿論である。例えば、山部の個数
を上記実施形態では3個としたが、要求特性に応じて2
〜5個の山部を適宜選定する構成を採用してもよい。
よると、筒状蛇腹部の肉厚を均一にし、かつ谷部と山部
のピッチ比率、及び山谷の段差寸法比を所定の条件に設
定したので、従来品に比べて飛躍的に耐久性を向上させ
ることができる。
すFEM解析図
Claims (3)
- 【請求項1】自在継手を介して接続される駆動軸と継手
ケースにわたり自在継手を被覆して取り付けられ、前記
継手ケースに固着される大径の筒状固定部から駆動軸に
固着される小径の筒状固定部にわたり、少なくとも第1
谷部、第1山部、第2谷部、第2山部、第3谷部、及び
第3山部を有し、第1山部から第3山部に向かって、そ
の直径が順次小さくなるように設定されたフレキシブル
ブーツであって、 前記第1山部中心から第2山部中心までのピッチ寸法L
3に対する第2谷部中心から第2山部中心までのピッチ
寸法が60〜70%に設定されたフレキシブルブーツ。 - 【請求項2】自在継手を介して接続される駆動軸と継手
ケースにわたり自在継手を被覆して取り付けられ、前記
継手ケースに固着される大径の筒状固定部から駆動軸に
固着される小径の筒状固定部にわたり、少なくとも第1
谷部、第1山部、第2谷部、第2山部、第3谷部、及び
第3山部を有し、第1山部から第3山部に向かって、そ
の直径が順次小さくなるように設定されたフレキシブル
ブーツであって、 前記筒状蛇腹部は、その肉厚が均一に設定され、前記山
部間及び山部と谷部との間の寸法比率、並びに山部と谷
部の段差寸法比が以下のように設定されたフレキシブル
ブーツ。 ・ピッチ比率:L2/L1=30〜40% L4/L3=60〜70% L6/L5=50〜60% ・山谷段差:φB/φA=1.3〜1.4 φD/φC=1.4〜1.5 φF/φE=1.7〜1.8 但し、L1〜L6及びφA〜φFは以下のように定義す
る。 L1:大径筒状固定部から第1山部中心までのピッチ寸
法 L2:第1谷部中心から第1山部中心までのピッチ寸法 L3:第1山部中心から第2山部中心までのピッチ寸法 L4:第2谷部中心から第2山部中心までのピッチ寸法 L5:第2山部中心から第3山部中心までのピッチ寸法 L6:第3谷部中心から第3山部中心までのピッチ寸法 φA:第1谷部中心の直径 φB:第1山部中心の直径 φC:第2谷部中心の直径 φD:第2山部中心の直径 φE:第3谷部中心の直径 φF:第3山部中心の直径 - 【請求項3】前記筒状蛇腹部は、その肉厚が1.4mm
〜2.4mmの範囲で均一に設定された請求項1又は2
記載のフレキシブルブーツ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000204842A JP2002021873A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | フレキシブルブーツ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000204842A JP2002021873A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | フレキシブルブーツ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002021873A true JP2002021873A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18702036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000204842A Withdrawn JP2002021873A (ja) | 2000-07-06 | 2000-07-06 | フレキシブルブーツ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002021873A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008248962A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | 等速ジョイント用ブーツ |
WO2019142705A1 (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | Ntn株式会社 | 等速自在継手用ブーツ |
-
2000
- 2000-07-06 JP JP2000204842A patent/JP2002021873A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008248962A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Toyoda Gosei Co Ltd | 等速ジョイント用ブーツ |
WO2019142705A1 (ja) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | Ntn株式会社 | 等速自在継手用ブーツ |
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