JP2002295509A - 等速ジョイント用ブーツ - Google Patents

等速ジョイント用ブーツ

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JP2002295509A
JP2002295509A JP2001096085A JP2001096085A JP2002295509A JP 2002295509 A JP2002295509 A JP 2002295509A JP 2001096085 A JP2001096085 A JP 2001096085A JP 2001096085 A JP2001096085 A JP 2001096085A JP 2002295509 A JP2002295509 A JP 2002295509A
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JP
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small
boot
diameter
diameter cylindrical
constant velocity
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Kenji Miyamoto
賢二 宮本
Yuji Furuta
裕二 古田
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐疲労性を損ねることなくコンパクト化でき、
かつ小径筒部と大径筒部を除く部分をブロー成形で一体
的に形成できるようにする。 【解決手段】小径筒部1に隣接する第1山部30と小径筒
部1との間には、ブロー成形により形成され小径筒部1
の長さ方向の中心位置から大径筒部2の長さ方向の中心
位置までの距離Lに対して 0.1〜0.16倍の長さのストレ
ート部4が形成されている。山部の数が一つ少ないため
膜長が短くなり、その分コンパクト化・軽量化できる。
また内容積が少なくなるので、内部に充填されるグリー
ス量も低減できる。そして使用時における蛇腹部3の変
位量は、小径筒部1側は大径筒部2側に比べて小さいの
で、山部を一つ少なくしても性能にはほとんど影響がな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、前輪駆動車のドラ
イブシャフト用ジョイントなどに不可欠な等速ジョイン
トに被覆され、等速ジョイントのジョイント部への水や
埃の侵入を阻止するブーツに関する。
【0002】
【従来の技術】等速ジョイントのジョイント部はグリー
スが封入された蛇腹形状のブーツで覆われ、水や埃の侵
入を阻止することによって大角度で滑らかな回転が維持
されている。この等速ジョイント用ブーツは、ジョイン
トアウターレースなどに締結される大径筒部と、大径筒
部より小径でシャフトに締結される小径筒部と、大径筒
部と小径筒部を一体的に連結する略三角錐台形状の蛇腹
部とから構成されている。そして使用時には、ジョイン
トアウターレースなどとシャフトのなす角度の変化に応
じて蛇腹部が変形するため、その角度が大きくなっても
ブーツによってジョイント部を確実にシールすることが
できる。
【0003】ところで等速ジョイント用ブーツの蛇腹部
は、金型製作の容易性及び成形工数などの観点から、ブ
ロー成形により形成することが望ましい。ところがブー
ツの全長を一定とした場合においては、山部と谷部の数
が多くなるとピッチが狭くなるためブロー成形が困難と
なり、山部と谷部の数が少ないと使用時の変形の自由度
が低くなってしまう。またブーツを組付ける際には、ブ
ーツを圧縮しながら組付ける(予備圧縮)必要がある
が、ジョイントアウターレースなどとシャフトとの寸法
が一定であるという前提の元では、ブーツの全長が長く
なると予備圧縮に要する荷重が多大となって組付作業性
が悪くなる。そのため従来の等速ジョイント用ブーツで
は、全長が90〜 125mm、蛇腹部の山部の数は5〜6個と
されている。そして蛇腹部の内径は小径筒部の内径より
大きいことが必須であり、変形の容易さも考慮して、小
径筒部の端部は山部の下端となるように形成されてい
る。
【0004】また、従来の等速ジョイント用ブーツは、
ジョイントアウターレースなどの中心軸とシャフトの中
心軸とのなす角度の変化への追従を容易とし、蛇腹部に
発生する応力を小さくするために、蛇腹部の山部の外径
が比較的大型に形成されている。ところが近年、自動車
の軽量化が求められ、車体サイズのコンパクト化に伴っ
て等速ジョイント用ブーツにも形状のコンパクト化が求
められている。等速ジョイント用ブーツをコンパクト化
すれば、ブーツ自体を軽量化できるとともに、ブーツ内
部に保持されるグリースの量も低減できるので、自動車
の軽量化に大きく寄与する。
【0005】等速ジョイント用ブーツのコンパクト化に
は、全長を一定とするという前提の元では、蛇腹部の外
径を縮小することが必要不可欠である。そして蛇腹部の
外径を縮小するとその分山部の膜長が短くなるため、蛇
腹部の変位量と発生する応力を従来と同等に維持するに
は、谷部の深さを大きくする必要がある。
【0006】しかしながら単に谷部の深さを大きくする
と、ジョイントアウターレースなどの中心軸とシャフト
の中心軸とのなす角度が大きくなったときに、大径筒部
近傍の谷部がジョイントアウターレースとシャフトの間
に噛み込まれる場合がある。このように谷部が噛み込ま
れると谷部に大きな力が作用し、これが繰り返されると
谷部の損傷によりシール性が損なわれる。このためブー
ツを頻繁に交換せざるを得ず、寿命が短いという問題が
生じる。
【0007】そこで実開平6-073533号には、小径筒部と
近接する第1山部との間に等肉厚の保持部を延長形成し
た等速ジョイント用ブーツが開示されている。このよう
に保持部を小径筒部から延長して形成することで、谷部
の径を十分大きくとることができ、かつ狭い山間ピッチ
を確保できるので、耐久性を損ねることなく全体を小型
化・軽量化することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが実開平6-0735
33号に開示の等速ジョイント用ブーツのように、小径筒
部から等肉厚で筒状の保持部を延長形成するためには、
ブロー成形では形状及び肉厚の確保が難しいという問題
がある。したがって保持部は少なくとも小径筒部ととも
に射出成形にて形成する必要があるものの、射出容積が
大きいために保持部先端まで成形材料が充填できない場
合がある。これを解決するには材料温度を通常より10〜
20℃程度上昇させる必要があるが、そうすると変質によ
りブーツの物性が低下する要因となってしまう。
【0009】さらに実開平6-073533号に開示の等速ジョ
イント用ブーツでは、保持部の肉厚を蛇腹部より厚くし
ているが、この場合は保持部と蛇腹部との境界部に応力
が集中するおそれがあり、耐疲労性に不安が残る。
【0010】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、耐疲労性を損ねることなくコンパクト化で
き、かつ小径筒部と大径筒部を除く部分をブロー成形で
一体的に形成できるようにすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の等速ジョイント用ブーツの特徴は、シャフトに保持
される小径筒部と、小径筒部と離間して同軸的に配置さ
れ小径筒部より大径の大径筒部と、小径筒部と大径筒部
を一体的に連結する略三角錐台形状の蛇腹部と、よりな
る等速ジョイント用ブーツにおいて、蛇腹部はブロー成
形により形成され、小径筒部側から順に第1山部、第1
谷部、第2山部、第2谷部・・・と複数の山部及び谷部
が交互に連続してなり、第1山部と小径筒部との間に
は、ブロー成形により形成され第1山部の下端と小径筒
部とを滑らかに連結し小径筒部の長さ方向の中心位置か
ら大径筒部の長さ方向の中心位置までの距離に対して
0.1〜0.16倍の長さのストレート部が形成されているこ
とにある。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の等速ジョイント用ブーツ
では、第1山部と小径筒部の間に山部に代わるストレー
ト部が形成されている。すなわち従来に比べて山部の数
が一つ少ないため膜長が短くなり、その分コンパクト化
・軽量化できる。また内容積が少なくなるので、内部に
充填されるグリース量も低減できる。したがって自動車
の軽量化に大きく寄与することができる。
【0013】また使用時における蛇腹部の変位量は、小
径筒部側は大径筒部側に比べて小さいので、山部を一つ
少なくしても性能にはほとんど影響がない。
【0014】そして本発明の等速ジョイント用ブーツで
は、ストレート部をブロー成形により形成している。し
たがってストレート部を蛇腹部と共に形成でき、工数の
増大がない。またブロー成形により形成しているので、
ストレート部は小径筒部近傍で厚く第1山部に近付くほ
ど薄肉となり、第1山部となめらかに連続している。こ
れにより小径筒部への応力集中が緩和され耐疲労性の低
下がない。
【0015】さらに本発明の等速ジョイント用ブーツで
は、ストレート部の長さが、小径筒部の長さ方向の中心
位置から大径筒部の長さ方向の中心位置までの距離に対
して0.1〜0.16倍となっている。なお、この値はブーツ
を相手材に組付けていないフリー状態における値であ
る。これにより耐疲労性の確保と内容積の増大の抑制と
が両立されている。つまりブーツの全長を一定とすると
いう前提の元では、ストレート部の長さが 0.1倍未満で
は、使用時における内容積が大きくなって軽量化が困難
となり、0.16倍を超えると蛇腹部の膜長が短くなって谷
部の引張り応力が増大し耐疲労性が低下する。
【0016】もしブーツの全長を長くすれば、0.16倍を
超えても引張り応力を低減できるが、組付けられる相手
部材の寸法は一定であることを前提としているので、ブ
ーツの全長を長くすると組付時に蛇腹部を予備圧縮する
ために必要な荷重が増大し組付作業面で実用的でない。
【0017】ストレート部は軸心に対して15〜35゜外側
へ傾斜していることが望ましい。このようにすればブロ
ー成形で形成することが一層容易となり、かつ内容積の
低減効果が発現される。つまりストレート部の傾斜角度
が15゜未満では、ブロー成形では肉厚の確保が困難とな
る。また傾斜角度が35゜を超えると、シャフトの傾斜角
が大きいときにストレート部と第1山部との接合部にか
かる変形応力が大きくなるため、屈曲耐久性が低下す
る。また、ストレート部とシャフトとの間に充填される
グリース量が多くなって軽量化の効果が小さくなってし
まう。
【0018】なお本発明の等速ジョイント用ブーツで
は、ストレート部をもつこと、蛇腹部の山部の数が一つ
少ないことを除いて、残りの構成は従来と同様とするこ
とができる。また材質もゴム、熱可塑性エラストマなど
従来と同様のものを用いることができ、小径筒部及び大
径筒部の一方又は両方は射出成形で形成することができ
る。
【0019】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。
【0020】(実施例)図1に本実施例の等速ジョイン
ト用ブーツの断面図を、図2に図1の要部拡大図を示
す。この等速ジョイント用ブーツは、小径筒部1と、小
径筒部1より大径筒部2と、小径筒部1と大径筒部2を
一体的に連結する略三角錐台形状の蛇腹部3と、小径筒
部1と蛇腹部3の間に形成されたストレート部4とから
構成されている。大径部2、蛇腹部3及びストレート部
4は熱可塑性エラストマーからブロー成形により形成さ
れ、小径筒部1は熱可塑性エラストマーから射出成形に
より形成されている。
【0021】小径筒部1の外周表面にはスナップリング
が係合するリング溝10が形成され、内周表面にはシャフ
トとのシール性を高めるためのリング状の突条部11が形
成されている。また大径筒部2の外周表面には図示しな
いスナップリングが係合するリング溝20が形成され、内
周表面には図示しないジョイントアウターレースとのシ
ール性を高めるためのリング状の突条部21が形成されて
いる。
【0022】この等速ジョイント用ブーツは、大径筒部
2がジョイントアウターレースの外周表面にスナップリ
ングによって固定され、小径筒部1はドライブシャフト
の外周表面にスナップリングによって固定されて用いら
れる。
【0023】蛇腹部3は、ストレート部4側から順に第
1山部30、第1谷部31、第2山部32、第2谷部33、第3
山部34、第3谷部35、第4山部36、第4谷部37がこの順
に形成され、山部及び谷部が交互に形成され、第1山部
30が小径で第4山部36が大径の略三角錐台形状となって
各山部の頂点を結ぶ線は直線となっている。
【0024】ストレート部4は、軸心に対してθ=30゜
だけ外側へ傾斜し、小径筒部1から第1山部30に向かっ
て拡径された円錐表面を構成している。またストレート
部4はブロー成形で形成されているため、小径筒部1に
連続する端部の厚さt1 は第1山部30に連続する端部の
厚さt2 より厚くなって、小径筒部1と第1山部30を滑
らかに連結している。
【0025】また相手材に組付けられていないフリー状
態において、小径筒部1の長さ方向の中心から大径筒部
2の長さ方向の中心までの距離をLとすると、ストレー
ト部4の長さL1 は0.13Lとなっている。なお本実施例
では、Lは94mmである。
【0026】(従来例)図3に従来例の等速ジョイント
用ブーツを示す。このブーツは、小径筒部1と第1山部
30の間にストレート部4に代えて第5山部40と第5谷部
41をもつこと以外は実施例と同様である。第5山部40
は、第1山部30より小径とされ、各山部の頂点を結ぶ線
は直線となっている。 <評価>実施例及び従来例の等速ジョイント用ブーツの
重量及び内容積を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】表1より、実施例のブーツは従来例のブー
ツに比べて軽量であり、かつ内容積が小さい。したがっ
て充填されるグリース量も少なくなり、自動車の軽量化
に大きく寄与する。
【0029】また実施例及び従来例のブーツについて、
使用時において作用する応力、谷部とドライブシャフト
とが接触する際の面圧及び接触開始角、山部どうしの接
触開始角などを測定したが、いずれも基準を満足する値
を示した。
【0030】
【発明の効果】すなわち本発明の等速ジョイント用ブー
ツによれば、耐疲労性を従来と同等に維持しつつコンパ
クトな形状となり、ブーツ自身の重量及び充填されるグ
リース量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の等速ジョイント用ブーツの
断面図である。
【図2】本発明の一実施例の等速ジョイント用ブーツの
要部拡大断面図である。
【図3】従来例の等速ジョイント用ブーツの断面図であ
る。
【符号の説明】
1:小径筒部 2:大径筒部 3:蛇腹
部 4:ストレート部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J043 AA03 DA06 DA10 FA01 FA07 FB04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シャフトに保持される小径筒部と、該小
    径筒部と離間して同軸的に配置され該小径筒部より大径
    の大径筒部と、該小径筒部と該大径筒部を一体的に連結
    する略三角錐台形状の蛇腹部と、よりなる等速ジョイン
    ト用ブーツにおいて、 該蛇腹部はブロー成形により形成され、該小径筒部側か
    ら順に第1山部、第1谷部、第2山部、第2谷部・・・
    と複数の山部及び谷部が交互に連続してなり、 該第1山部と該小径筒部との間には、ブロー成形により
    形成され該第1山部の下端と該小径筒部とを滑らかに連
    結し該小径筒部の長さ方向の中心位置から該大径筒部の
    長さ方向の中心位置までの距離に対して 0.1〜0.16倍の
    長さのストレート部が形成されていることを特徴とする
    等速ジョイント用ブーツ。
  2. 【請求項2】 前記ストレート部は軸心に対して15〜35
    ゜外側へ傾斜していることを特徴とする請求項1に記載
    の等速ジョイント用ブーツ。
JP2001096085A 2001-03-29 2001-03-29 等速ジョイント用ブーツ Withdrawn JP2002295509A (ja)

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