JP2004034707A

JP2004034707A - ロールブーツ製造方法

Info

Publication number: JP2004034707A
Application number: JP2003270676A
Authority: JP
Inventors: Herbert Cermak; ヘルベルト　ツェルマク
Original assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Current assignee: GKN Driveline Deutschland GmbH
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2004-02-05
Also published as: DE10231075B4; FR2842137A1; FR2842137B1; US20040046283A1; DE10231075A1

Abstract

【課題】　その方法がより高い負荷支持能力を有するロールブーツを引き起こす、ロールブーツの製造方法を提供することにある。
【解決手段】　本発明は、射出成形可能なエラストマからロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法は以下の工程段階、すなわち、筒状部分および広げられた部分からなっている基本部材を射出成形し，前記基本部材を裏返し，前記広げられた部分を、それが部分的に前記筒状部分の外側に横たわるようになるように外方に折り曲げて、ロール壁を形成することを含んでいる。
　【選択図】　　　　　　　図３ｃ
　

Description

　本発明は、射出成形可能なエラストマからロールブーツ（転動ブーツ）を製造するためのロールブーツ製造方法に関する。

　前記型のロールブーツは主として、相対的に連接されることができかつとくに同時に回転する２つの部材を密封するのに使用される。代表的な用途は定速度自在継ぎ手を密封することに関する。このために、より小さい直径を有する筒状部分は第１の継ぎ手構成要素に接続される軸上で滑らかに動かされ、そしてより大きな直径を有する環状ビーズは直接または中間要素を介して第２の継ぎ手構成要素に接続される。最初に述べられた筒状部分とより大きな直径を有する環状ビーズとの間には、一般に、円環体の半分の形状を有するロールブーツが延びている。

　２つの前記継ぎ手構成要素が相対的に連接運動を実施するとき、ロールブーツの曲率半径は角度の内側で減少しかつ角度の外側で増加する。継ぎ手が連接された状態において回転するとき、ロールブーツ壁の曲率の前記変化は周部を横切って動き、その結果完全な３６０°回転の間中、ロールブーツ壁の各点は曲率最大および曲率最小を通過する。これは結果としてロールブーツの温度の上昇および損傷に至るかもしれない強烈な内部の収縮作用を生じる。

　従来のロールブーツは、すでにそれらの開始状態において、ロールブーツ壁の領域において製造関連の実際の引っ張り応力を有しており、その結果ロールブーツが連接された状態において回転するとき、前記応力が開始値のまわりで周期的に変動する、すなわち、とくに、それらは開始値を超えて周期的に明らかに増加される。これは許容し得る角度および／または許容し得る回転速度に関連してロールブーツの厳密な負荷印加限界を導く。

　それゆえ、本発明の目的は、その方法がより高い負荷支持能力を有するロールブーツを引き起こす、ロールブーツの製造方法を提供することにある。

　第１の解決は、筒状部分および広げられた部分からなっている基本部材を射出成形し；
　前記基本部材を裏返し；
　前記広げられた部分を、それが部分的に前記筒状部分の外側に横たわるようになるように外方に折り曲げて、ロール壁を形成する
工程段階を含んでいる、射出成形可能なエラストマからロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法を提供することに存する。

　かくして、軸に固定されるための筒状部分および円環体の半分の形状にありかつその自由端が第２の構成要素に固定されるためのビーズを備えることができる屈曲されたロール壁を有する最初に述べた型のロールブーツが製造される。出発状態において、ロールブーツ折り目の重要な領域には、この方法において製造されるロールブーツは従来技術によって製造される同一の形状のロールブーツより実質上幾らか少ない応力を含んでいる。

　ロールブーツ折り目の重要な領域は円環体の半分の形状の屈曲されたロール壁の頂点線である。かくして特定されたような方法の製品は従来技術によるロールブーツと同一の形状を有するが、その内部応力状態に関連してそれから異なる。本発明は、かくしてまた、本発明の方法によって製造された製品をカバーする。その内部応力状態に関連して製品（方法による製品）の定義は参照されない。

　本発明による第２の解決は、筒状部分および両端で前記筒状部分に隣接する２つの広げられた部分からなっている基本部材を射出成形し；
　前記基本部材を裏返し；
　前記広げられた部分を、それらが部分的に前記筒状部分の外側に横たわるようになるように外方に折り曲げて、ロール壁を形成する工程段階を含む、射出成形可能なエラストマからロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法に存している。

　この方法によれば、上述されないそして筒状中間部分および円環体の半分の形状でありかつ各々それらの自由端に固定ビーズを含み、その固定ビーズが各々相対的に連接されおよび／または相対的に軸方向に配置され得る２つの異なる回転部材に接続され得る型のロールブーツが製造される。二重ロール壁設計のため、この型のロールブーツはより長い軸方向の移動通路および増大された連接角度に適している。ロール壁の曲率の直径の上述した変化かつしたがってロール壁中の応力状態の周期的な変化は、この場合に、また、両方のロール壁に発生する。

　しかしながら、負荷は２つのロール壁に分布されるため、予め定めた角度および予め定めた回転速度により、負荷はより小さく、そしてこの型のロールブーツはより大きな角度的運動を任意に収容することができる。この場合に、また、新規であるロールブーツを製造するための方法だけでなく、しかもまた、その応力状態に関連して製品それ自体にも関し、すなわち、外方形状は不変のままで、製品は変化された内部応力構造を含んでいる。しかしながら、前記応力構造の直接的な定義は言及されず；製品は製造方法（方法による製品）を介して定義される。

　好都合な実施の形態によれば、前記１または複数の広げられた部分はほぼ基本的な円錐形状を達成するように射出成形されそして前記広げられた部分が前記筒状部分からそれらのそれぞれの自由端に向かって減少する壁厚さを含むように射出成形されることが提案される。前記広げられた部分の前記形状は製造を容易にしかつ均一な負荷の印加を達成する観点から好都合である。さらに、前記筒状部分が、その自由端で、締め付け帯を受容するための内方環状溝を含むように射出成形され、そして前記１または複数の広げられた部分がそれらのそれぞれの自由端に位置決めされる内方環状ビーズを含むように射出成形されることが提案される。

　裏返されている基本部材の結果として、環状溝は外側に位置決めされるようになる。最初に、裏返されている基本部材の結果として、環状ビーズは外側に一きめされるようになり、そして続いて起こる折り曲げ作業により、それらは内側に戻り、筒状部分に向いている。

　本発明は、射出成形可能なエラストマからロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法において、
　筒状部分および広げられた部分からなっている基本部材を射出成形し；
　前記基本部材を裏返し；
　前記広げられた部分を、それが部分的に前記筒状部分の外側に横たわるようになるように外方に折り曲げて、ロール壁を形成する工程段階を含む構成としたので、その方法がより高い負荷支持能力を有するロールブーツを引き起こす、ロールブーツの製造方法を提供することができる。

　図面において、本発明の好適な実施の形態が従来技術に比較されかつ以下で説明される。

　すべての図において、ゼロラインに対してバーの大きさ（バーバリュー）の形においてロールブーツの壁の応力状態が付与されており、引っ張り応力は正の値の形でかつ圧縮応力は負の値の形で示されている。正の値の方向はゼロラインに対して垂直に延びている矢印によって示され、負の値の方向は前記矢印と反対の方向に延びている。

　図１ａは長手方向断面図において従来技術によるロールブーツを示している。ロールブーツ１は筒状部分１２および円錐状に広くなっている広げられた部分１３を含む形状に射出成形可能なエラストマからまず射出成形される。この形状において、部材は応力がない。続いて、筒状部分１２は軸上にロールブーツを固定するのに役立ちそして固定のために、緊張帯片によって係合され得る外方環状溝１４を含んでいる。

　広げられた部分１３は、その自由短において、前記軸に対して角度的に動き得る部材に接続されることができる固定スリーブの突起によって把持されるビーズ（突起）１５を含んでいる。筒状部分１２の領域において、基本部材の壁厚は実質上一定である。広げられた部分の壁厚は筒状部分から自由短にむかって減少する。

　図１ｂは使用に備えている形状において従来技術によるロールブーツを示し、広げられた部分は不変の筒状部分１２を超えて折り返されておりかつ今や円環体の半分の形状においてロール壁部分１３'を形成している。環状溝１４が筒状部分の外側上に位置決めされるように連続するのに反して、ビーズ１５は今や半径方向に内方に向いている。環状ビーズでの材料の蓄積のため、環状ビーズはその最初の直径を実質上保持し、それに反してロール壁部分１３'のブーツ壁において、幾つかの選択された断面において応力輪郭によって示される応力状態を発生する。

　不変の筒状部分の領域において、応力σ₁はゼロに等しく、すなわち、壁は応力がない。ロール壁部分１３'の頂部において、応力σ₂はその最大に達する。ビーズ１５の近傍において、応力σ₃は再びより低くなるが、それは定義的にゼロとは異なる。曲率の内側を圧縮応力が占めそして外側にはほぼ同一の値の引っ張り応力が存在している。

　図２ａは、筒状部分２２および円錐形状の広げられた部分２３を含んでいる仕上げ射出成形された形状において本発明のロールブーツ２１を示している。この形状において、部材は応力がない。筒状部分は、原則として、軸上に固定されるのに役立ち、それに反して広げられた部分は後でロール壁部分に変形される。筒状部分の内側は、後で、緊張帯片を受容するのに役立つ環状溝２４を備えている。広げられた部分２３には、後で、固定スリーブの突起によって受容される内方に向いている環状のビーズ２５が形成される。

　図２ｂは以前の外側が内側になりかつ以前の内側が外側になる逆転作業の直径の本発明のロールブーツの半断面を示している。筒状部分２２の環状溝２４は、特定されたように、今や外側に位置決めされる。広げられた部分は純粋に円錐形状を有している。述べられたような形状の変化の結果として、応力はブーツ壁にすでに発生している。

　筒状部分の領域における応力σ_1'は広げられた部分の領域における応力σ_2'， σ_3'と同様にゼロからずれている。部材の外側には、引っ張り応力がありかつ部材の内側には、圧縮応力がある。続いて起こる使用の間中筒状部分は追加の変形を受けないので、流布している応力σ_1'は重要でないと見なされ得る。

　図２ｃは、広げられた部分が筒状部分に向いているロール壁部分２３'を形成するように外方に折り曲げられているけれども、変化されない状態において筒状部分２２の半断面を示している。

　ビーズ２５は今や半径方向に内方に向かうように位置決めされている。この場合に、また、材料の蓄積により、ビーズ２５は、図２ｂにおいて前述されたと実質上同一の直径を保持し、これに反してロール壁２３'が局部的に異なる形状の変化を受けることが当てはまる。これは、結果として応力の変化を発生する。筒状部分の領域における残りの応力状態σ₁はゼロと異なり続けるが、すでに述べられたように、重要ではない。

　ロール壁２３'の頂部の領域におけるさらに他の残りの応力σ₂およびビーズ２５近傍のσ₃は、しかしながら、折り曲げ作業の結果としてゼロになるか、または図１の従来技術によるそれぞれの応力状態に比して非常に低い。ロールブーツが取り付けられた状態で動くとき、かつとくに連接された状態において回転するときロール壁上の追加の負荷は結果として重要でなくなる。

　図３ａは筒状部分３２および円錐形状の広げられた部分３３，３４を含んでいる本発明のロールブーツ３１を示している。この形状において、部材は応力がない。筒状部分は、それに固定されることなく軸上に心出しするのに使用されることができ、それに反して広げられた部分は後でロール壁部分に変形される。広げられた部分３３，３４は各々、後で、固定スリーブの突起によって受容される内方に向いている環状のビーズ３５，４５を備えている。

　図３ｂにおいて、半断面が逆転作業後の本発明のロールブーツを示しており、そのさい、以前の外側が内側になりかつ以前の内側が外側になる。広げられた部分３３，３４のビーズ３５，４５は外方に向いている。広げられた部分は純粋に円錐形状を有している。上述した形状の変化のため、応力はブーツ壁にすでに発生している。

　図３ｃは、広げられた部分が筒状部分に向いているロール壁部分３３'，３４'を形成するように今や外方に折り曲げられているけれども、変化されない状態において筒状部分３２の半断面を示している。

　ビーズ２５は今や半径方向に内方に向かうように位置決めされている。この場合に、また、材料の蓄積により、ビーズ３５，４５は、図３ｂにおいて前述されたと実質上同一の直径を保持し、これに反してロール壁３３'が局部的に異なる形状の変化を受けることが当てはまる。これは、結果として応力の変化を発生する。筒状部分の領域における残りの応力状態σ₁はゼロと異なり続けるが、すでに述べられたように、重要ではない。

　ロール壁３３'，４３'の頂部の領域におけるさらに他の残りの応力σ₂，σ₄４３'よびビーズ３５，４５近傍のσ₃，σ₅は、しかしながら、折り曲げ作業の結果としてゼロになるか、または図１の従来技術によるそれぞれの応力状態に比して非常に低い。ロールブーツが取り付けられた状態で動くとき、かつとくに連接された状態において回転するときロール壁上の追加の負荷は結果として重要でなくなる。

　本発明のロールブーツ製造方法を下記に要約して列挙する。

　＜１＞　射出成形可能なエラストマからロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法であって、筒状部分（２２）および広げられた部分（２３）からなっている基本部材（２１）を射出成形し，前記基本部材（２１）を裏返し；
　前記広げられた部分（２３）を、それが部分的に前記筒状部分（２２）の外側に横たわるようになるように外方に折り曲げて、ロール壁（２３'）を形成する工程段階を含むロールブーツ製造方法。

　＜２＞　射出成形可能なエラストマからロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法であって、筒状部分（３２）および両端で前記筒状部分（３２）に隣接する２つの広げられた部分（３３，４３）からなっている基本部材（３１）を射出成形し，前記基本部材（３１）を裏返し，前記広げられた部分（３３，４３）を、それらが部分的に前記筒状部分（３２）の外側に横たわるようになるように外方に折り曲げて、ロール壁（３３'，４３'）を形成する工程段階を含むロールブーツ製造方法。

　＜３＞　前記広げられた部分（２３）または前記広げられた部分（３３，４３）がほぼ基本的な円錐形状が付与されるように射出成形される上記＜１＞または＜２＞に記載のロールブーツ製造方法。

　＜４＞　前記広げられた部分（２３，３３，４３）が前記筒状部分（２２，３２）からそれらのそれぞれの自由端に向かって減少する壁厚さを含むように射出成形される上記＜１＞〜＜３＞のいずれか１つに記載のロールブーツ製造方法。

　＜５＞　前記筒状部分（２２）が、その自由端で、締め付け帯を受容するための内方環状溝（２４）を含むように射出成形される上記＜１＞ないし＜４＞のいずれか１項に記載のロールブーツ製造方法。

　＜６＞　前記広げられた部分（２３）または前記広げられた部分（３３，４３）がそれらのそれぞれの自由端に位置決めされる内方環状ビーズ（２５，３４，３５）を含むように射出成形される上記＜１＞〜＜５＞のいずれか１つに記載のロールブーツ製造方法。

従来技術によるロールブーツを示す射出成形後の長手方向断面図である。使用に備えている形状に折り曲げられた後の従来技術によるロールブーツを示す長手方向断面図である。射出成形された後の本発明のロールブーツの第１の実施の形態を示す長手方向断面図である。本発明により折り曲げられた後のロールブーツの半断面図である。使用に備えている形状に折り曲げられた後のロールブーツを示す半断面図である。射出成形された後の本発明のロールブーツの第２の実施の形態を示す長手方向断面図である。本発明により折り曲げられた後のロールブーツの半断面図である。使用に備えている形状に折り曲げられた後の第２の実施の形態のロールブーツを示す半断面図である。

符号の説明

　１１，２１，３１　ロールブーツ
　１２，２２，３２　筒状部分
　１３，２３，３３，４３　広げられた部分
　１４，２４　周部溝
　１５，２５，３５，４５　ビーズ（突起）

Claims

射出成形可能なエラストマによりロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法であって、筒状部分（２２）と広げられた部分（２３）とを含む基本部材（２１）を射出成形し，前記基本部材（２１）を裏返し，前記広げられた部分（２３）を部分的に前記筒状部分（２２）の外側に横たわるように外方に折り曲げて、ロール壁（２３'）を形成する工程段階を含むことを特徴とするロールブーツ製造方法。
射出成形可能なエラストマによりロールブーツを製造するためのロールブーツ製造方法であって、筒状部分（３２）と両端で前記筒状部分（３２）に隣接する２つの広げられた部分（３３，４３）とを含む基本部材（３１）を射出成形し，前記基本部材（３１）を裏返し，前記広げられた部分（３３，４３）を部分的に前記筒状部分（３２）の外側に横たわるように外方に折り曲げて、ロール壁（３３'，４３'）を形成する工程段階を含むことを特徴とするロールブーツ製造方法。