JP2005009640A - ブーツリング - Google Patents
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Abstract
【課題】過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングを提供すること。
【解決手段】所望長さに切断された金属帯材の両端にオス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工した後、オス鍵部とメス鍵部とを係合させて製造されるブーツリング１０。オス鍵部１１は、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形の本体１１ａと、本体の幅方向両側に突出させて形成される突起１１ｂ〜１１ｄとを有し、突起１１ｂ〜１１ｄは、本体１１ａ側よりも幅方向外側が幅広に形成され、メス鍵部１２と係合したときに、メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成する。
【選択図】 図３
【解決手段】所望長さに切断された金属帯材の両端にオス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工した後、オス鍵部とメス鍵部とを係合させて製造されるブーツリング１０。オス鍵部１１は、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形の本体１１ａと、本体の幅方向両側に突出させて形成される突起１１ｂ〜１１ｄとを有し、突起１１ｂ〜１１ｄは、本体１１ａ側よりも幅方向外側が幅広に形成され、メス鍵部１２と係合したときに、メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両で使用する等速ジョイントのブーツリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両においては、エンジンの駆動力を駆動軸から従動軸に伝達する継手として等速ジョイントが使用されている。この等速ジョイントは、駆動軸と従動軸とを連結するベアリング構造の継手部がグリースを封入した蛇腹形状のブーツで覆われ、車両の旋回時には、駆動軸と従動軸との連結角度を変化させながら駆動力を駆動軸から従動軸に伝達している。このとき、前記ブーツは、等速ジョイントのケースや駆動軸に形成された嵌合部に両端のシール部を嵌合し、クランプと呼ばれる金属製のブーツリングを締め付け機等によって外周から締め付けて縮径させ、シール部の外側に締着することで等速ジョイントに固定される。
【０００３】
このようなブーツリングは、所定径の長尺パイプをブーツのシール部の幅に対応した一定幅に切断して製造すると、切断加工に時間がかかるうえ、予め種々の径のパイプを用意しておかなければならない等から、高価になってしまうという不具合があった。このため、嵌合リング，ブーツリング或いはプレスリング等、種々の名称で呼ばれるブーツリングが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
これらのブーツリングのうち、特許文献１に開示されたブーツリングは、以下のようにして製造される。先ず、図１１に示すように、帯材を所定長さに切断した基板Ａの両端に鍵（パズル）状のオス鍵部２とメス鍵部３とを加工する。次に、基板Ａを、図１２に示すようにリング状に加工した後、オス鍵部２とメス鍵部３とを上下方向に重ね合わせるようにして係合させる。これにより、図１３に示すブーツリング１が製造される。
【０００５】
ここで、図１１〜図１３に示すように、オス鍵部２は、前方から順に両側へ突出する第１突起２ａと第２突起２ｂが形成され、第１突起２ａと第２突起２ｂとの間に第１くびれ部２ｃが、第２突起２ｂの後部には第２くびれ部２ｄが、それぞれ形成されている。また、メス鍵部３は、オス鍵部２の第１突起２ａと第２突起２ｂが密接して係合する第１凹部３ａと第２凹部３ｂが形成されている。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されたブーツリングも同様にして製造され、図１４に示すように、特許文献２のブーツリング５は、ブーツリング１と同様に構成されるオス鍵部６とメス鍵部７とを有しているが、圧縮荷重を付加したときにメス鍵部７の広がりを規制する突起６ｅをオス鍵部６に設けた点が特許文献１のブーツリング１と異なっている。このため、図１４においては、ブーツリング１と対応する構成部分には対応する符号を付している。
【０００７】
【特許文献１】
特公平７−６５６０４号公報
【特許文献２】
特表２００２−５０２０１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製造されたブーツリング１は、前記ブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で等速ジョイントに固定している。このため、ブーツリング１は、取付後、オス鍵部２とメス鍵部３との係合部に、取付の際の締着力によってこの係合部に付加された荷重の反力が引っ張り力として作用する。ブーツリング１は、このような引っ張り力が作用したときに、メス鍵部３が幅方向外側へ広がることがないよう、図１５（ａ）に示すように、オス鍵部２とメス鍵部３とが係合した部分にメス鍵部３の広がりを規制する斜面部Ｓ１，Ｓ２を形成している。このため、ブーツリング１は、斜面部Ｓ１，Ｓ２を形成したことにより、圧縮荷重を付加したときにオス鍵部２とメス鍵部３とがこれらの面に沿って滑り、メス鍵部３が幅方向外側へ広がり易かった。そこで、ブーツリング５は、図１５（ｂ）に示すように、圧縮荷重を付加したときのメス鍵部７の広がりを規制する突起６ｅをオス鍵部６に設けることで引っ張り強度を増強したもので、ブーツリング１を改良したものである。
【０００９】
以上のように、ブーツリング５は、ブーツリング１に比較して引っ張り荷重に対する強度が増した。しかし、ブーツリング５は、過剰な引っ張り荷重が作用したときに、くびれ部４ｃが伸び始めると、突起６ｅとメス鍵部３との係合が外れて幅方向外側へ広がる結果、オス鍵部２とメス鍵部３との係合部分が潰れて適正な係合力を発揮できなくなり、種々の引っ張り荷重の下に種々の位置で破断し、破断強度や破断位置が不安定であった。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るブーツリングは、所望長さに切断された金属帯材の両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した後、前記オス鍵部とメス鍵部とを係合させて製造されるブーツリングであって、前記オス鍵部は、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形の本体と、該本体の幅方向両側に突出させて形成される突起とを有し、該突起は、前記本体側よりも幅方向外側が幅広に形成され、前記メス鍵部と係合したときに、該メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成することを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によれば、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングが提供される。
【００１３】
また、請求項２の発明に係るブーツリングは、上記の発明において、前記突起は、前記本体の長手方向に沿って複数設けられ、先端側程前記本体からの突出量が小さくなるように成形されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によれば、ブーツリングは、メス鍵部のオス鍵部先端側における断面積を大きくとれるようにしている。
【００１５】
また、請求項３の発明に係るブーツリングは、上記の発明において、前記突起は、更に後端側に規制面が形成され、前記メス鍵部と係合したときに、前記規制面が前記メス鍵部との間に引っ張り荷重に対して前記メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部を形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ブーツリングは、前記第２の規制部によってもメス鍵部の幅方向への広がりを規制するようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明に係るブーツリングの好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、この発明のブーツリングに係る実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１であるブーツリング１０を示す斜視図である。図２は、所定長さに切断した両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した帯材の平面図である。ブーツリング１０は、図１に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを係合してリング状に形成されている。ブーツリング１０は、所定長さに切断した帯材の両端に、図２に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工し、この帯材をリング状に加工した後、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを上下方向に重ね合わせて係合することで製造される。また、ブーツリング１０は、所定長さに切断した帯材を未連結のリング状に加工し、この帯材を両端で所定長さ重ね合わせ、この重ね合わせた部分をダイとパンチとを利用していわゆる半打ちと呼ばれる、通常であればパンチ不良の状態に加工することで、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工すると共に、図１に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合した状態に連結して製造することも可能である。
【００１９】
このとき、オス鍵部１１は、図２に示すように、先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形の本体１１ａと、本体１１ａの幅方向両側に突出させて形成され、突起１１ｂ〜１１ｄとを有している。突起１１ｂ〜１１ｄは、それぞれメス鍵部１２と係合して外れを規制するもので、前方から順に第１突起１１ｂ、第２突起１１ｃ、第３突起１１ｄと呼ぶ。そして、本体１１ａは、前方から順に、第１突起１１ｂと第２突起１１ｃとの間を第１くびれ部１１ｅ、第２突起１１ｃと第３突起１１ｄとの間を第２くびれ部１１ｆ、第３突起１１ｄ後部を第３くびれ部１１ｇと呼ぶ。ここで、第１突起１１ｂ〜第３突起１１ｄは、本体１１ａ側よりも幅方向外側が幅広に形成され、第３突起１１ｄから先端側の第１突起１１ｂに向かって本体１１ａからの突出量が順次小さくなるように成形されている。第１突起１１ｂ〜第３突起１１ｄは、後述するように、メス鍵部１２の対応する係合溝１２ｂ〜１２ｄと係合したときに、メス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する規制部を形成する。
【００２０】
メス鍵部１２は、オス鍵部１１に対応する凹溝状に成形され、図２に示すように、先端に向かって幅が広くなり、本体１１ａが係合するＶ字形の溝１２ａと、溝１２ａの幅方向両側に形成され、突起１１ｂ〜１１ｄが密接して係合する係合溝１２ｂ〜１２ｄとを有している。
【００２１】
このようにして製造されたブーツリング１０は、等速ジョイントにブーツを取り付ける際に使用され、前記ブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で固定している。このため、ブーツリング１０は、取付の際の締着力によって、図３に矢印で示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２との係合部分に両側から圧縮荷重が付加される。このとき、ブーツリング１０は、図３に示すように、作用する圧縮荷重に対して圧縮荷重の方向と直交する面が存在する対抗部Ｐａ，Ｐｂにおいて対抗すると共に、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合して形成される第１の規制部である斜面部Ｓ５，Ｓ６によってメス鍵部１２の矢印で示す幅方向への広がりを規制している。
【００２２】
一方、等速ジョイントにブーツを取り付けた後は、ブーツの圧縮によって発生する反力によって、ブーツリング１０には、図４に矢印で示す引っ張り荷重が作用する。この引っ張り荷重に対し、ブーツリング１０は、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合して形成される第１の規制部である斜面部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によってメス鍵部１２の矢印で示す幅方向への広がりを規制している。
【００２３】
ここで、ブーツリング１０においては、本体１１ａが先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形に成形されている。このため、ブーツリング１０は、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが隙間なく適切に係合したときには、突起１１ｂ〜１１ｄと係合溝１２ｂ〜１２ｄとの間には圧縮荷重や引っ張り荷重は作用しない。従って、ブーツリング１０に過大な引っ張り荷重が作用したとき、破断個所としては図４に示す引っ張り荷重が作用する作用部Ｐ１と作用部Ｐ２の２箇所が考えられる。
【００２４】
しかし、ブーツリング１０の本体１１ａを逆Ｖ字形に成形したことにより、ブーツリング１０は、作用部Ｐ２において引っ張り荷重に抗し得るメス鍵部１２の幅２Ｗが、作用部Ｐ１において引っ張り荷重に抗し得るオス鍵部１１の第３くびれ部１１ｇの幅よりも大きく取れる。このため、ブーツリング１０においては、過大な引っ張り荷重が作用したときには、常に作用部Ｐ２よりも先に作用部Ｐ１、即ち、第３くびれ部１１ｇで破断することになる。従って、本発明においては、オス鍵部１１の本体１１ａを先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形に成形したのである。このとき、第３くびれ部１１ｇは、ブーツリング１０の全幅の約４０〜５０％であるから、設計信頼性のインデックスの一つである引っ張り破断における強度安全率も、略一定の範囲に収まることになる。このため、ブーツリング１０は、設計上及び使用上の信頼性が向上する。
【００２５】
ここで、引っ張り破断における強度安全率は、以下のようにして求められる。先ず、ブーツリングをブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で固定し、圧縮荷重を解放した瞬間にオス鍵部１１とメス鍵部１２との係合部に作用する荷重（Ｆ）を求める。この荷重を基準とする引っ張り破断荷重（Ｆｂ）の比が強度安全率（＝Ｆｂ／Ｆ）である。
【００２６】
以上のように、ブーツリング１０は、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部１２の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置を一定とすることができ、従来のブーツリングに比べて設計上及び使用上の信頼性が向上する。
【００２７】
ここで、ブーツリング１０は、第１の規制部である斜面部Ｓ１〜Ｓ５を形成するオス鍵部１１の突起１１ｂ〜１１ｄの両側は斜面としたが、圧縮荷重や引っ張り荷重が作用したときに、メス鍵部１２の幅方向への広がりを規制できれば、湾曲面であってもよい。
【００２８】
（実施の形態２）
次に、この発明のブーツリングに係る実施の形態２について説明する。図５は、この発明の実施の形態１であるブーツリング２０を示す斜視図である。図６は、図５のブーツリング２０の要部を示す平面図である。ブーツリング２０は、ブーツリング１０における第３突起１１ｄの後端側に規制面１１ｈが形成され、メス鍵部１２と係合したときに、規制面１１ｈがメス鍵部１２との間に引っ張り荷重に対してメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部となる斜面部Ｓ４が形成される。ブーツリング２０においては、ブーツリング１０と同一の構成部分に同一の符号を使用している。
【００２９】
従って、ブーツリング２０は、第３突起１１ｄに規制面１１ｈを形成したことにより、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを係合すると、第３突起１１ｄの後端側に引っ張り荷重に対してメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部となる斜面部Ｓ４が追加形成される。このとき、規制面１１ｈは、図６に示した態様の他、斜面部Ｓ３を幅方向に外方へ延長した延長線に対し、図６において水平方向に傾斜したり、或いは湾曲面であってもよい。
【００３０】
このように構成することで、ブーツリング２０は、ブーツリング１０以上にメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを抑えると共に、破断強度や破断位置を一定とする効果を高めることができる。
【００３１】
（実施例１，２）
ここで、実施の形態１のブーツリング１０と実施の形態２のブーツリング２０の性能を推定するため、板厚１．５ｍｍ、幅１０ｍｍのアルミニウム板材を用いてブーツリング１０，２０のオス鍵部１１とメス鍵部１２とを有する試験片を作製し、これらの試験片をオス鍵部１１とメス鍵部１２で係合させたそれぞれ５個ずつのサンプル（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）を製造した。これら５個ずつのサンプルについて引っ張り試験機（株式会社 島津製作所製，ＡＧ−１００ＫＮＥ）を用いて引っ張り試験を実施し、引っ張り破断荷重（Ｎ）とそのときの破断位置を調べた。このとき、各サンプルはオス鍵部１１とメス鍵部１２の係合部を中央に配置し、両端を引っ張り試験機に固定して試験を実施した。その結果を表１に破断荷重の平均値及び標準偏差（σ）と共に示す。また、そのときのブーツリング１０に対応したサンプルの破断例を図７に、ブーツリング２０に対応したサンプルの破断例を図８に、それぞれ示した。ここで、図７，８においては、破断線を線Ｌｂで示している。
【００３２】
【表１】
【００３３】
（比較例１，２）
比較のため、実施例１，２と同じ材料を用いて特許文献１のブーツリング１に対応したサンプルと特許文献２のブーツリング５に対応したサンプルを製造し、それぞれ５個ずつのサンプルを用いて、同様にして引っ張り破断荷重（Ｎ）とそのときの破断位置を調べた。その結果を表２に破断荷重の平均値及び標準偏差（σ）と共にＮｏ．６〜Ｎｏ．１０として示す。また、そのときのブーツリング１に対応したサンプルの破断例を図９（ａ），（ｂ）に、ブーツリング５に対応したサンプルの破断例を図１０（ａ），（ｂ）に、それぞれ示した。ここで、図９，１０においては、破断線を線Ｌｂで示している。
【００３４】
【表２】
【００３５】
表１及び表２に示す結果から明らかなように、本発明のブーツリング１０，２０によれば、引っ張り破断荷重が従来のブーツリング１，５に比べて向上し、引っ張り荷重に対する耐力が増して破断強度のばらつきが小さくなっているうえ、破断位置が第３くびれ部１１ｇに一定しており、設計上及び使用上において高い信頼性を備えていることが分かる。しかも、実施例２のサンプルにおいては、斜面部Ｓ３の他に斜面部Ｓ４を形成したことによって、引っ張り破断荷重の分散が抑えられ、引っ張り破断荷重が一層安定することが分かった。また、図７〜図１０に示す破断例からも明らかなように、本発明のブーツリング１０，２０によれば、破断された際のメス鍵部１２の幅方向への広がりが従来のブーツリング１，５よりも小さく抑えられることも分かった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、オス鍵部の本体を、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形とし、本体の幅方向両側にメス鍵部と係合して外れを規制する突起を設け、突起は、前記本体側よりも幅方向外側が幅広に形成され、前記メス鍵部と係合したときに、該メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成するようにしたので、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングを提供することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、請求項２の発明によれば、前記突起は、前記本体の長手方向に沿って複数設けられ、先端側程前記本体からの突出量が小さくなるように成形したので、メス鍵部のオス鍵部先端側における断面積を大きく取ることができる。
【００３８】
また、請求項３の発明によれば、前記突起は、更に後端側に規制面が形成され、前記メス鍵部と係合したときに、前記規制面が前記メス鍵部との間に引っ張り荷重に対して前記メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部を形成するようにしたので、第２の規制部によってもメス鍵部の幅方向への広がりを規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１であるブーツリングを示す斜視図である。
【図２】所定長さに切断した両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した帯材の平面図である。
【図３】図１のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分に圧縮荷重が作用したときの拡大説明図である。
【図４】図１のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分に引っ張り荷重が作用したときの拡大説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２であるブーツリングを示す斜視図である。
【図６】図５のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分の拡大図である。
【図７】実施の形態１のブーツリングに対応する実施例１のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図８】実施の形態２のブーツリングに対応する実施例２のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図９】特許文献１のブーツリングに対応する比較例１のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図１０】特許文献２のブーツリングに対応する比較例２のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図１１】特許文献１に開示された従来のブーツリングの製造方法を説明するもので、所定長さに切断した帯材の両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した図である。
【図１２】図１１の帯材をリング状に加工した図である。
【図１３】オス鍵部とメス鍵部とを係合して製造したブーツリングの斜視図である。
【図１４】特許文献２に開示された従来のブーツリングの斜視図である。
【図１５】特許文献１におけるオス鍵部とメス鍵部の係合部を示す拡大図（ａ）と、特許文献２におけるオス鍵部とメス鍵部の係合部を示す拡大図（ｂ）である。
【符号の説明】
１，５ ブーツリング
２，６ オス鍵部
２ａ，６ａ 第１突起
２ｂ，６ｂ 第２突起
２ｃ，６ｃ 第１くびれ部
２ｄ，６ｄ 第２くびれ部
３，７ メス鍵部
３ａ，７ａ 第１凹部
３ｂ，７ｂ 第２凹部
６ｅ 突起
１０，２０ ブーツリング
１１ オス鍵部
１１ａ 本体
１１ｂ 第１突起
１１ｃ 第２突起
１１ｄ 第３突起
１１ｅ 第１くびれ部
１１ｆ 第２くびれ部
１１ｇ 第３くびれ部
１１ｈ 規制面
１２ メス鍵部
１２ａ 溝
１２ｂ〜１２ｄ 係合溝
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両で使用する等速ジョイントのブーツリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両においては、エンジンの駆動力を駆動軸から従動軸に伝達する継手として等速ジョイントが使用されている。この等速ジョイントは、駆動軸と従動軸とを連結するベアリング構造の継手部がグリースを封入した蛇腹形状のブーツで覆われ、車両の旋回時には、駆動軸と従動軸との連結角度を変化させながら駆動力を駆動軸から従動軸に伝達している。このとき、前記ブーツは、等速ジョイントのケースや駆動軸に形成された嵌合部に両端のシール部を嵌合し、クランプと呼ばれる金属製のブーツリングを締め付け機等によって外周から締め付けて縮径させ、シール部の外側に締着することで等速ジョイントに固定される。
【０００３】
このようなブーツリングは、所定径の長尺パイプをブーツのシール部の幅に対応した一定幅に切断して製造すると、切断加工に時間がかかるうえ、予め種々の径のパイプを用意しておかなければならない等から、高価になってしまうという不具合があった。このため、嵌合リング，ブーツリング或いはプレスリング等、種々の名称で呼ばれるブーツリングが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
これらのブーツリングのうち、特許文献１に開示されたブーツリングは、以下のようにして製造される。先ず、図１１に示すように、帯材を所定長さに切断した基板Ａの両端に鍵（パズル）状のオス鍵部２とメス鍵部３とを加工する。次に、基板Ａを、図１２に示すようにリング状に加工した後、オス鍵部２とメス鍵部３とを上下方向に重ね合わせるようにして係合させる。これにより、図１３に示すブーツリング１が製造される。
【０００５】
ここで、図１１〜図１３に示すように、オス鍵部２は、前方から順に両側へ突出する第１突起２ａと第２突起２ｂが形成され、第１突起２ａと第２突起２ｂとの間に第１くびれ部２ｃが、第２突起２ｂの後部には第２くびれ部２ｄが、それぞれ形成されている。また、メス鍵部３は、オス鍵部２の第１突起２ａと第２突起２ｂが密接して係合する第１凹部３ａと第２凹部３ｂが形成されている。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されたブーツリングも同様にして製造され、図１４に示すように、特許文献２のブーツリング５は、ブーツリング１と同様に構成されるオス鍵部６とメス鍵部７とを有しているが、圧縮荷重を付加したときにメス鍵部７の広がりを規制する突起６ｅをオス鍵部６に設けた点が特許文献１のブーツリング１と異なっている。このため、図１４においては、ブーツリング１と対応する構成部分には対応する符号を付している。
【０００７】
【特許文献１】
特公平７−６５６０４号公報
【特許文献２】
特表２００２−５０２０１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製造されたブーツリング１は、前記ブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で等速ジョイントに固定している。このため、ブーツリング１は、取付後、オス鍵部２とメス鍵部３との係合部に、取付の際の締着力によってこの係合部に付加された荷重の反力が引っ張り力として作用する。ブーツリング１は、このような引っ張り力が作用したときに、メス鍵部３が幅方向外側へ広がることがないよう、図１５（ａ）に示すように、オス鍵部２とメス鍵部３とが係合した部分にメス鍵部３の広がりを規制する斜面部Ｓ１，Ｓ２を形成している。このため、ブーツリング１は、斜面部Ｓ１，Ｓ２を形成したことにより、圧縮荷重を付加したときにオス鍵部２とメス鍵部３とがこれらの面に沿って滑り、メス鍵部３が幅方向外側へ広がり易かった。そこで、ブーツリング５は、図１５（ｂ）に示すように、圧縮荷重を付加したときのメス鍵部７の広がりを規制する突起６ｅをオス鍵部６に設けることで引っ張り強度を増強したもので、ブーツリング１を改良したものである。
【０００９】
以上のように、ブーツリング５は、ブーツリング１に比較して引っ張り荷重に対する強度が増した。しかし、ブーツリング５は、過剰な引っ張り荷重が作用したときに、くびれ部４ｃが伸び始めると、突起６ｅとメス鍵部３との係合が外れて幅方向外側へ広がる結果、オス鍵部２とメス鍵部３との係合部分が潰れて適正な係合力を発揮できなくなり、種々の引っ張り荷重の下に種々の位置で破断し、破断強度や破断位置が不安定であった。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るブーツリングは、所望長さに切断された金属帯材の両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した後、前記オス鍵部とメス鍵部とを係合させて製造されるブーツリングであって、前記オス鍵部は、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形の本体と、該本体の幅方向両側に突出させて形成される突起とを有し、該突起は、前記本体側よりも幅方向外側が幅広に形成され、前記メス鍵部と係合したときに、該メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成することを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によれば、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングが提供される。
【００１３】
また、請求項２の発明に係るブーツリングは、上記の発明において、前記突起は、前記本体の長手方向に沿って複数設けられ、先端側程前記本体からの突出量が小さくなるように成形されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によれば、ブーツリングは、メス鍵部のオス鍵部先端側における断面積を大きくとれるようにしている。
【００１５】
また、請求項３の発明に係るブーツリングは、上記の発明において、前記突起は、更に後端側に規制面が形成され、前記メス鍵部と係合したときに、前記規制面が前記メス鍵部との間に引っ張り荷重に対して前記メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部を形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ブーツリングは、前記第２の規制部によってもメス鍵部の幅方向への広がりを規制するようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明に係るブーツリングの好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、この発明のブーツリングに係る実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１であるブーツリング１０を示す斜視図である。図２は、所定長さに切断した両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した帯材の平面図である。ブーツリング１０は、図１に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを係合してリング状に形成されている。ブーツリング１０は、所定長さに切断した帯材の両端に、図２に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工し、この帯材をリング状に加工した後、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを上下方向に重ね合わせて係合することで製造される。また、ブーツリング１０は、所定長さに切断した帯材を未連結のリング状に加工し、この帯材を両端で所定長さ重ね合わせ、この重ね合わせた部分をダイとパンチとを利用していわゆる半打ちと呼ばれる、通常であればパンチ不良の状態に加工することで、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工すると共に、図１に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合した状態に連結して製造することも可能である。
【００１９】
このとき、オス鍵部１１は、図２に示すように、先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形の本体１１ａと、本体１１ａの幅方向両側に突出させて形成され、突起１１ｂ〜１１ｄとを有している。突起１１ｂ〜１１ｄは、それぞれメス鍵部１２と係合して外れを規制するもので、前方から順に第１突起１１ｂ、第２突起１１ｃ、第３突起１１ｄと呼ぶ。そして、本体１１ａは、前方から順に、第１突起１１ｂと第２突起１１ｃとの間を第１くびれ部１１ｅ、第２突起１１ｃと第３突起１１ｄとの間を第２くびれ部１１ｆ、第３突起１１ｄ後部を第３くびれ部１１ｇと呼ぶ。ここで、第１突起１１ｂ〜第３突起１１ｄは、本体１１ａ側よりも幅方向外側が幅広に形成され、第３突起１１ｄから先端側の第１突起１１ｂに向かって本体１１ａからの突出量が順次小さくなるように成形されている。第１突起１１ｂ〜第３突起１１ｄは、後述するように、メス鍵部１２の対応する係合溝１２ｂ〜１２ｄと係合したときに、メス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する規制部を形成する。
【００２０】
メス鍵部１２は、オス鍵部１１に対応する凹溝状に成形され、図２に示すように、先端に向かって幅が広くなり、本体１１ａが係合するＶ字形の溝１２ａと、溝１２ａの幅方向両側に形成され、突起１１ｂ〜１１ｄが密接して係合する係合溝１２ｂ〜１２ｄとを有している。
【００２１】
このようにして製造されたブーツリング１０は、等速ジョイントにブーツを取り付ける際に使用され、前記ブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で固定している。このため、ブーツリング１０は、取付の際の締着力によって、図３に矢印で示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２との係合部分に両側から圧縮荷重が付加される。このとき、ブーツリング１０は、図３に示すように、作用する圧縮荷重に対して圧縮荷重の方向と直交する面が存在する対抗部Ｐａ，Ｐｂにおいて対抗すると共に、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合して形成される第１の規制部である斜面部Ｓ５，Ｓ６によってメス鍵部１２の矢印で示す幅方向への広がりを規制している。
【００２２】
一方、等速ジョイントにブーツを取り付けた後は、ブーツの圧縮によって発生する反力によって、ブーツリング１０には、図４に矢印で示す引っ張り荷重が作用する。この引っ張り荷重に対し、ブーツリング１０は、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合して形成される第１の規制部である斜面部Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によってメス鍵部１２の矢印で示す幅方向への広がりを規制している。
【００２３】
ここで、ブーツリング１０においては、本体１１ａが先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形に成形されている。このため、ブーツリング１０は、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが隙間なく適切に係合したときには、突起１１ｂ〜１１ｄと係合溝１２ｂ〜１２ｄとの間には圧縮荷重や引っ張り荷重は作用しない。従って、ブーツリング１０に過大な引っ張り荷重が作用したとき、破断個所としては図４に示す引っ張り荷重が作用する作用部Ｐ１と作用部Ｐ２の２箇所が考えられる。
【００２４】
しかし、ブーツリング１０の本体１１ａを逆Ｖ字形に成形したことにより、ブーツリング１０は、作用部Ｐ２において引っ張り荷重に抗し得るメス鍵部１２の幅２Ｗが、作用部Ｐ１において引っ張り荷重に抗し得るオス鍵部１１の第３くびれ部１１ｇの幅よりも大きく取れる。このため、ブーツリング１０においては、過大な引っ張り荷重が作用したときには、常に作用部Ｐ２よりも先に作用部Ｐ１、即ち、第３くびれ部１１ｇで破断することになる。従って、本発明においては、オス鍵部１１の本体１１ａを先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形に成形したのである。このとき、第３くびれ部１１ｇは、ブーツリング１０の全幅の約４０〜５０％であるから、設計信頼性のインデックスの一つである引っ張り破断における強度安全率も、略一定の範囲に収まることになる。このため、ブーツリング１０は、設計上及び使用上の信頼性が向上する。
【００２５】
ここで、引っ張り破断における強度安全率は、以下のようにして求められる。先ず、ブーツリングをブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で固定し、圧縮荷重を解放した瞬間にオス鍵部１１とメス鍵部１２との係合部に作用する荷重（Ｆ）を求める。この荷重を基準とする引っ張り破断荷重（Ｆｂ）の比が強度安全率（＝Ｆｂ／Ｆ）である。
【００２６】
以上のように、ブーツリング１０は、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部１２の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置を一定とすることができ、従来のブーツリングに比べて設計上及び使用上の信頼性が向上する。
【００２７】
ここで、ブーツリング１０は、第１の規制部である斜面部Ｓ１〜Ｓ５を形成するオス鍵部１１の突起１１ｂ〜１１ｄの両側は斜面としたが、圧縮荷重や引っ張り荷重が作用したときに、メス鍵部１２の幅方向への広がりを規制できれば、湾曲面であってもよい。
【００２８】
（実施の形態２）
次に、この発明のブーツリングに係る実施の形態２について説明する。図５は、この発明の実施の形態１であるブーツリング２０を示す斜視図である。図６は、図５のブーツリング２０の要部を示す平面図である。ブーツリング２０は、ブーツリング１０における第３突起１１ｄの後端側に規制面１１ｈが形成され、メス鍵部１２と係合したときに、規制面１１ｈがメス鍵部１２との間に引っ張り荷重に対してメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部となる斜面部Ｓ４が形成される。ブーツリング２０においては、ブーツリング１０と同一の構成部分に同一の符号を使用している。
【００２９】
従って、ブーツリング２０は、第３突起１１ｄに規制面１１ｈを形成したことにより、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを係合すると、第３突起１１ｄの後端側に引っ張り荷重に対してメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部となる斜面部Ｓ４が追加形成される。このとき、規制面１１ｈは、図６に示した態様の他、斜面部Ｓ３を幅方向に外方へ延長した延長線に対し、図６において水平方向に傾斜したり、或いは湾曲面であってもよい。
【００３０】
このように構成することで、ブーツリング２０は、ブーツリング１０以上にメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを抑えると共に、破断強度や破断位置を一定とする効果を高めることができる。
【００３１】
（実施例１，２）
ここで、実施の形態１のブーツリング１０と実施の形態２のブーツリング２０の性能を推定するため、板厚１．５ｍｍ、幅１０ｍｍのアルミニウム板材を用いてブーツリング１０，２０のオス鍵部１１とメス鍵部１２とを有する試験片を作製し、これらの試験片をオス鍵部１１とメス鍵部１２で係合させたそれぞれ５個ずつのサンプル（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）を製造した。これら５個ずつのサンプルについて引っ張り試験機（株式会社 島津製作所製，ＡＧ−１００ＫＮＥ）を用いて引っ張り試験を実施し、引っ張り破断荷重（Ｎ）とそのときの破断位置を調べた。このとき、各サンプルはオス鍵部１１とメス鍵部１２の係合部を中央に配置し、両端を引っ張り試験機に固定して試験を実施した。その結果を表１に破断荷重の平均値及び標準偏差（σ）と共に示す。また、そのときのブーツリング１０に対応したサンプルの破断例を図７に、ブーツリング２０に対応したサンプルの破断例を図８に、それぞれ示した。ここで、図７，８においては、破断線を線Ｌｂで示している。
【００３２】
【表１】
（比較例１，２）
比較のため、実施例１，２と同じ材料を用いて特許文献１のブーツリング１に対応したサンプルと特許文献２のブーツリング５に対応したサンプルを製造し、それぞれ５個ずつのサンプルを用いて、同様にして引っ張り破断荷重（Ｎ）とそのときの破断位置を調べた。その結果を表２に破断荷重の平均値及び標準偏差（σ）と共にＮｏ．６〜Ｎｏ．１０として示す。また、そのときのブーツリング１に対応したサンプルの破断例を図９（ａ），（ｂ）に、ブーツリング５に対応したサンプルの破断例を図１０（ａ），（ｂ）に、それぞれ示した。ここで、図９，１０においては、破断線を線Ｌｂで示している。
【００３４】
【表２】
表１及び表２に示す結果から明らかなように、本発明のブーツリング１０，２０によれば、引っ張り破断荷重が従来のブーツリング１，５に比べて向上し、引っ張り荷重に対する耐力が増して破断強度のばらつきが小さくなっているうえ、破断位置が第３くびれ部１１ｇに一定しており、設計上及び使用上において高い信頼性を備えていることが分かる。しかも、実施例２のサンプルにおいては、斜面部Ｓ３の他に斜面部Ｓ４を形成したことによって、引っ張り破断荷重の分散が抑えられ、引っ張り破断荷重が一層安定することが分かった。また、図７〜図１０に示す破断例からも明らかなように、本発明のブーツリング１０，２０によれば、破断された際のメス鍵部１２の幅方向への広がりが従来のブーツリング１，５よりも小さく抑えられることも分かった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、オス鍵部の本体を、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形とし、本体の幅方向両側にメス鍵部と係合して外れを規制する突起を設け、突起は、前記本体側よりも幅方向外側が幅広に形成され、前記メス鍵部と係合したときに、該メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成するようにしたので、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングを提供することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、請求項２の発明によれば、前記突起は、前記本体の長手方向に沿って複数設けられ、先端側程前記本体からの突出量が小さくなるように成形したので、メス鍵部のオス鍵部先端側における断面積を大きく取ることができる。
【００３８】
また、請求項３の発明によれば、前記突起は、更に後端側に規制面が形成され、前記メス鍵部と係合したときに、前記規制面が前記メス鍵部との間に引っ張り荷重に対して前記メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部を形成するようにしたので、第２の規制部によってもメス鍵部の幅方向への広がりを規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１であるブーツリングを示す斜視図である。
【図２】所定長さに切断した両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した帯材の平面図である。
【図３】図１のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分に圧縮荷重が作用したときの拡大説明図である。
【図４】図１のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分に引っ張り荷重が作用したときの拡大説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２であるブーツリングを示す斜視図である。
【図６】図５のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分の拡大図である。
【図７】実施の形態１のブーツリングに対応する実施例１のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図８】実施の形態２のブーツリングに対応する実施例２のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図９】特許文献１のブーツリングに対応する比較例１のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図１０】特許文献２のブーツリングに対応する比較例２のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図１１】特許文献１に開示された従来のブーツリングの製造方法を説明するもので、所定長さに切断した帯材の両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した図である。
【図１２】図１１の帯材をリング状に加工した図である。
【図１３】オス鍵部とメス鍵部とを係合して製造したブーツリングの斜視図である。
【図１４】特許文献２に開示された従来のブーツリングの斜視図である。
【図１５】特許文献１におけるオス鍵部とメス鍵部の係合部を示す拡大図（ａ）と、特許文献２におけるオス鍵部とメス鍵部の係合部を示す拡大図（ｂ）である。
【符号の説明】
１，５ ブーツリング
２，６ オス鍵部
２ａ，６ａ 第１突起
２ｂ，６ｂ 第２突起
２ｃ，６ｃ 第１くびれ部
２ｄ，６ｄ 第２くびれ部
３，７ メス鍵部
３ａ，７ａ 第１凹部
３ｂ，７ｂ 第２凹部
６ｅ 突起
１０，２０ ブーツリング
１１ オス鍵部
１１ａ 本体
１１ｂ 第１突起
１１ｃ 第２突起
１１ｄ 第３突起
１１ｅ 第１くびれ部
１１ｆ 第２くびれ部
１１ｇ 第３くびれ部
１１ｈ 規制面
１２ メス鍵部
１２ａ 溝
１２ｂ〜１２ｄ 係合溝
Claims (3)
- 所望長さに切断された金属帯材の両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した後、前記オス鍵部とメス鍵部とを係合させて製造されるブーツリングであって、
前記オス鍵部は、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形の本体と、該本体の幅方向両側に突出させて形成される突起とを有し、
該突起は、前記本体側よりも幅方向外側が幅広に形成され、前記メス鍵部と係合したときに、該メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成することを特徴とするブーツリング。 - 前記突起は、前記本体の長手方向に沿って複数設けられ、先端側程前記本体からの突出量が小さくなるように成形されていることを特徴とする請求項１に記載のブーツリング。
- 前記突起は、更に後端側に規制面が形成され、前記メス鍵部と係合したときに、前記規制面が前記メス鍵部との間に引っ張り荷重に対して前記メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のブーツリング。
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