JP2005090709A

JP2005090709A - 自在継手用ブーツ

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Publication number: JP2005090709A
Application number: JP2003328368A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Ono; 茂之小野; Takashi Shimazu; 隆島津; Yoshiaki Sugiura; 芳昭杉浦
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2023-09-19
Also published as: US7582020B2; JP4258329B2; WO2005028898A1; US20070196165A1

Abstract

【課題】シール性の良好な自在継手用ブーツを提供する。
【解決手段】蛇腹部１０と、蛇腹部１０の一端に設けられた、相対移動する２部材の一方の部材を収納するカップ４０が挿入される環状の取付部２０と、
カップ４０が取り付けられる取付部２０の内周面２２の周方向に向かって形成されたシールリップ２４と、を有する自在継手用ブーツ１において、内周面２２は、環状の取付部２０の軸中心に向かって突き出た凸部２３を備え、シールリップ２４の高さは、凸部２３の底部２３ａから頂部２３ｂに向かって低くなり、シールリップ２４の幅は、凸部２３の底部２３ａから頂部２３ｂに向かって広くなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動機構部を保護するためのブーツに関し、特に、自動車や産業機械における自在継手の可動機構部を保護する自在継手用ブーツに関する。

従来、この種のブーツとしては、伸縮変形自在な蛇腹部と、この蛇腹部の軸方向一端に形成された大径の環状の取付部と、軸方向他端に形成された小径の環状の取付部とを有し、熱可塑性エラストマー等の材料を用いてブロー成形により成形されたものがある。

この種のブーツは、大径側の取付部が、相対的に移動可能な２部材のうちの一方の軸側の端部外周面にクランプにより締め付け固定されると共に、小径側の取付部が他方の軸の外周面にもう一つのクランプで締め付け固定される。

そしてこれによって、２部材間の相対移動にともない蛇腹部が柔軟に変形しながら、２部材間の可動機構部に外部から異物が侵入するのを防止すると共に、該可動機構部に充填した潤滑用のグリース等が外部へ漏洩するのを防止するものである。

具体的には、自動車の駆動伝達に使用される等速ジョイントを保護するために用いられるブーツが知られている。このような等速ジョイントにおいては、ブーツが取り付けられるジョイントカップの固定部の外周形状が円筒形でなく、３箇所の湾曲した凹みを有する異形（トリポッド）形状の場合がある。この場合、カップの固定部外周の形状に合わせてブーツの固定部内周をトリポッド形状とすると共に、ブーツの固定部外周を円筒形状としていた。そして、ブーツの固定部外周をバンドで締め付け、ブーツをカップに固定していた。この際、カップ固定部の外周に設けられた３箇所の凹みは、ジョイントカップに対するブーツの回転止めとして機能する。

例えば、特許文献１には、上述のトリポッド型のカップに対して、大径リング部１２２の形状を、外周面はリング形状に維持した状態で肉厚を変化させ、厚肉部１２３がカップの凹部へ対向し、薄肉部１２４がカップの円周部へ対向するようにしたブーツ１２１が開示されている（図６参照）。

ブーツ１２１は、大径リング部１２２の内周面に、周方向に２つのリブ１２６が設けられている。そして、厚肉部１２３の内周面に設けられているリブ１２６の間には、肉逃がし溝１２７が形成されている（図７（ａ））。また、薄肉部１２４と厚肉部１２３とをつなぐ連結部１２５において、リブ１２６の間に形成されている凹部１２８は、厚肉部１２３における肉逃がし溝１２７よりも浅く形成されている（図７（ｂ））。

実開平１−１１８２２７号公報

しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。

すなわち、近年、ジョイントに要求される伝達トルクが大きくなっており、それに伴い、ジョイントのベアリングも大径化する傾向となっている。そのため、等速ジョイントを大型化出来ない場合は、湾曲した凹みを浅くしなくてはならず、ジョイントカップに対してブーツが滑りやすくなるという問題があった。

また、ブーツを弾性プラスティックによりブロー成形で作製する場合、内周、特に円筒形状でない形状の寸法精度が劣る。そのため、ブーツ固定部をカップ固定部に全面的に隙間無く密着させるには、バンドによる締め付け代を大きくして、ブーツを大きく変形させる必要がある。しかし、そのためには、バンドの強度を強くしなければならず、また、カップにブーツを組み付ける際の作業効率が低下するという問題があった。

また、ブーツの内周とカップ固定部の外周との間に周方向に隙間ができた場合、バンドの締め付けによりブーツが周方向に変形することでカップとの隙間を無くしてシールすることになる。しかし、弾性プラスティック等の硬い材料の場合、十分な変形ができずに、ブーツとカップ固定部との隙間を無くすことが出来ずに、十分なシール性能を発揮できないという問題もあった。

本発明は上記の従来技術の課題を鑑みなされたもので、その目的とするところは、シール性の良好な自在継手用ブーツを提供することである。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
谷部と山部とが反復的に連続して形成された伸縮可能な筒状の蛇腹部と、
前記蛇腹部の一端に設けられた、相対移動する２部材の一方の部材を収納するケースが挿入される環状の取付部と、
前記ケースが取り付けられる前記取付部の内周面の周方向に向かって形成されたシールリップと、
を有する自在継手用ブーツにおいて、
前記内周面は、前記環状の取付部の軸中心に向かって突き出た凸部を備え、
前記シールリップの高さは、前記凸部の底部から頂部に向かって低くなり、前記シールリップの幅は、前記凸部の底部から頂部に向かって広くなることを特徴とする。

この構成によれば、ケースとブーツとの間で比較的隙間の生じやすい、凸部の底部においては、シールリップが変形しやすくなっており、ケースとの間のシール性が向上する。

また、前記シールリップを形成する２つの面のうち、ブーツの外側に位置する面と内周面とがなす角をθ１、ブーツの内側に位置する面と内周面とがなす角をθ２としたとき、
θ１＜θ２
としたことを特徴とする。

この構成によれば、シールリップは、ブーツをケースに装着した状態においても面圧が分散せず、更に高いシール性を確保することが出来る。

本発明によれば、シール性の良好な自在継手用ブーツを提供することができる。

以下に図面及び実施例を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。

はじめに、図２を参照して本実施例に係る自在継手用ブーツを説明する。図２は、本実
施例に係るブーツをケースに装着した状態を示す外観斜視図である。

本実施例に係る等速ジョイントに用いる自在継手用ブーツ１は、谷部と山部とが反復的に連続して形成された伸縮可能な筒状の蛇腹部１０と、蛇腹部１０の一端に設けられた、相対移動する２部材の一方の部材を収納するケースが挿入される大径取付部２０と、を有する。そして、自在継手用ブーツ１は、大径取付部２０が、相対的に移動可能な２部材のうちの一方の軸部を収納するジョイントカップ（ケース）４０の開口部の外周にはめ込まれ、バンド３０によりカップ４０に固定される。

図１は、実施例１に係る自在継手用ブーツの大径取付部側からみた概略斜視図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。

図１に示すように、大径取付部２０は、その外周面２１が円形であり、内周面２２が３箇所の湾曲した凸部２３を有する異形（トリポッド）形状である。尚、凸部２３は、取付部の軸中心に向かって突き出ている。また、本実施例に係るブーツ１は、ゴム又は弾性を有するプラスティックからなる。より好ましくは、型成形に適したゴム又は合成樹脂を選択すると良い。

大径取付部２０の内周面２２には、複数のシールリップ２４が周方向に設けられている。また、シールリップ２４同士の間には周方向に連続した溝２５が設けられている。

また、シールリップ２４は、凸部２３の底部２３ａから頂部２３ｂにわたりその形状が変化しいている。図３は、図１に示す凸部の異なる位置におけるそれぞれの縦断面図である。

シールリップ２４の高さは、凸部２３の底部２３ａから頂部２３ｂに向かって低くなり、シールリップ２４の幅は、凸部２３の底部２３ａから頂部２３ｂに向かって広くなる。より具体的には、シールリップ２４は、凸部２３の底部２３ａにおいては、頂部２３ｂにおける高さｈ_Ｃより高さｈ_Ａが高く、かつ、頂部２３ｂにおける幅Ｗ_Ｃより幅Ｗ_Ａを狭くなるように形成されている（図３（ａ）、（ｃ）参照）。そのため、カップ４０とブーツ１との間で比較的隙間の生じやすい、凸部２３の底部２３ａにおいては、シールリップ２４が変形しやすくなっており、カップ４０との間のシール性が向上する。一方、凸部２３の頂部２３ｂにおいては、シールリップ２４の変形が抑えられており、バンド３０による締め付け力を支えやすくなっている。

また、隙間が生じやすい箇所と対向するシールリップは変形し易くし、隙間が生じにくく大きな締め付け力が働くところでは、シールリップを変形しにくくしたことで、内周面２２の形状は、カップ４０の外周面に対してできるだけ隙間無く作ることが出来る。特に、変形しにくい材料でも、カップ４０の取付部の周方向の形状にあわせた形状を作製しやすいので、回転止めの機能を満足しつつ、シール性の向上を図ることができる。すなわち、凸部２３の底部２３ｂ近傍の形状を設計する際に、回転止めの機能を維持しつつ、シール性を満足する形状を選択することが出来る。

なお、溝２５は、シールリップ２４の変形をブーツの軸方向に逃がすために全周にわたって設けられているとよい。これにより、バンド３０を締め付ける際の力を必要以上に大きくすることがなく、作業性を向上させることが出来る。

図４は、実施例２に係る自在継手用ブーツの図１におけるＡ’−Ａ’断面図、Ｂ’−Ｂ
’断面図、Ｃ’−Ｃ’断面図である。なお、実施例２に係る自在継手用ブーツの概略は後述するシールリップ３４、溝３５を除いて実施例１に係る自在継手用ブーツと同じであるため、全体図は省略する。

シールリップ３４は、凸部２３の底部２３ａから頂部２３ｂにわたりその形状が変化しいている。図４は、図１に示す凸部の異なる位置におけるそれぞれの縦断面図である。

シールリップ３４は、凸部２３の底部２３ａにおいては、頂部２３ｂにおける高さｈ_Ｃ’より高さｈ_Ａ’が高く、かつ、頂部２３ｂにおける幅Ｗ_Ｃ’より幅Ｗ_Ａ’を狭くなるように形成されている（図４（ａ）、（ｃ）参照）。そのため、カップ４０とブーツ１との間で比較的隙間の生じやすい、凸部２３の底部２３ａにおいては、シールリップ３４が変形しやすくなっており、カップ４０との間のシール性が向上する。一方、凸部２３の頂部２３ｂにおいては、シールリップ３４の変形が抑えられており、バンド３０による締め付け力を支えやすくなっている。

また、通常、バンド３０の締め付けによりシールリップが相手側部材に押し付けられ、その先端部が変形することでシール性を発揮するが、シールリップの先端形状によってはその変形方向が一律とならない場合がある。この場合、面圧が分散され、高い気密性が確保されなくなる。

そこで、実施例２においては、ブーツ１をカップ４０に装着した状態で、シールリップ３４の変形が常に一定方向に変形するように、シールリップ３４の断面形状がブーツ１の外部側と内部側とで非対称となるように形成している。

具体的には、例えば、シールリップ３４を形成する２つの面３４ａ、３４ｂのうち、ブーツ１の外側に位置する面３４ａと内周面２２とがなす角をθ１、ブーツ１の内側に位置する面３４ｂと内周面２２とがなす角をθ２としたとき、θ１＜θ２とするとよい。

このようにすれば、シールリップ３４は、ブーツ１をカップ４０に装着した状態においても面圧が分散せず、実施例１に示すシールリップ２４と比較して、更に高いシール性を確保することが出来る。また、θ１＜θ２とすることにより、ブーツ１にカップ４０を装着する際の作業性が向上すると共に、ブーツ１内部からのグリース等に対するシール性が向上する。

図５は、実施例３に係る自在継手用ブーツの図１におけるＡ’−Ａ’断面図である。なお、実施例３に係る自在継手用ブーツの概略は後述するシールリップ４４、４４’、溝４５を除いて実施例２に係る自在継手用ブーツと同じであるため、全体図は省略する。

実施例３に係るシールリップ４４、４４’の断面形状は、取付部２０の内周面においてブーツ１の開口部側に位置するか、開口部と反対側に位置するかにより異なる。具体的には、取付部２０の開口部側（ブーツ１の外側）に位置するシールリップ４４と、開口部側と反対側（ブーツ１の内側）に位置するシールリップ４４’との形状が異なる。

このようにすれば、ブーツ１の内側からの流体の侵入と、ブーツ１の外部からの流体や異物の侵入を共に防止することが出来る。

より好ましくは、ブーツ１をカップ４０に装着した状態で、シールリップ４４は、その先端が、ブーツ１の外側に向かって変形するように設けるとよい。また、同様に、シールリップ４４’は、その先端が、ブーツ１の内側に向かって変形するように設けるとよい。

具体的には、シールリップ４４を形成する２つの面４４ａ、４４ｂのうち、ブーツ１の外側に位置する面４４ａと内周面２２とがなす角をθ３、ブーツ１の内側に位置する面４４ｂと内周面２２とがなす角をθ４としたとき、θ４＜θ３とするとよい。また、シールリップ４４’を形成する２つの面４４’ａ、４４’ｂのうち、ブーツ１の外側に位置する面４４’ａと内周面２２とがなす角をθ５、ブーツ１の内側に位置する面４４’ｂと内周面２２とがなす角をθ６としたとき、θ５＜θ６とするとよい。

実施例１に係る自在継手用ブーツの大径取付部側からみた概略斜視図である。本実施例に係るブーツをケースに装着した状態を示す外観斜視図である。実施例１に係る自在継手用ブーツの図１におけるＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。実施例２に係る自在継手用ブーツの図１におけるＡ’−Ａ’断面図、Ｂ’−Ｂ’断面図、Ｃ’−Ｃ’断面図である。実施例３に係る自在継手用ブーツの図１におけるＡ’−Ａ’断面図である。従来の機械軸継手用ブーツを軸方向から見た正面図である。（ａ）図６に示すブーツのI−I断面図である。（ｂ）図６に示すII−II断面図である。

符号の説明

１自在継手用ブーツ
１０蛇腹部
２０大径取付部
２１外周面
２２内周面
２３凸部
２３ａ底部
２３ｂ底部
２４シールリップ
２５溝
３０バンド
３４シールリップ
３４ａ、３４ｂ面
３５溝
４０カップ

Claims

谷部と山部とが反復的に連続して形成された伸縮可能な筒状の蛇腹部と、
前記蛇腹部の一端に設けられた、相対移動する２部材の一方の部材を収納するケースが挿入される環状の取付部と、
前記ケースが取り付けられる前記取付部の内周面の周方向に向かって形成されたシールリップと、
を有する自在継手用ブーツにおいて、
前記内周面は、前記環状の取付部の軸中心に向かって突き出た凸部を備え、
前記シールリップの高さは、前記凸部の底部から頂部に向かって低くなり、前記シールリップの幅は、前記凸部の底部から頂部に向かって広くなることを特徴とする自在継手用ブーツ。
前記シールリップを形成する２つの面のうち、ブーツの外側に位置する面と内周面とがなす角をθ１、ブーツの内側に位置する面と内周面とがなす角をθ２としたとき、
θ１＜θ２
としたことを特徴とする請求項１に記載の自在継手用ブーツ。