JP2006097820A - 等速ジョイント用フレキシブルブーツ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】等速ジョイント用フレキシブルブーツは、その一端に等速ジョイントの軸部材に取り付けられる小径取付部を、他端に等速ジョイントの外輪に取り付けられる大径取付部を備えるとともに、両取付部の間に一つ以上の山および谷を備えた蛇腹部を設け、大径取付部と蛇腹部および小径取付部と蛇腹部とをそれぞれ直線部で接続し、それぞれの直線部の軸方向距離は大径取付部とそれに隣接する直線部との境界から小径取付部とそれに隣接する直線部との境界までの全体軸方向距離の20%以上とし、蛇腹部の軸方向距離は全体軸方向距離の20%〜60%として、蛇腹部が両取付部間で軸方向のほぼ中央に位置する構成を有する。
【選択図】図1
Description
このフロントアクスル用のフレキシブルブーツは、一般的な構成として、シャフトに保持される小径取付部と、該小径取付部と離間して同軸的に配置され小径取付部より大径の大径取付部と、これらの小径取付部と大径取付部を一体的に連結するほぼ三角錐台形状の蛇腹部より構成され、該蛇腹部は複数の山部と谷部が交互に連続してなり、蛇腹部と小径取付部間には小径取付部の中心から大径取付部の中心までの距離に対して0.1から0.16倍の長さのストレート部が形成されている(例えば、特許文献1参照)。
従って、リアアクスル用のフレキシブルブーツにフロントアクスル用のものをそのまま流用すると品質的、また機能面での不足はないがその重量は重くなって車両の軽量化に合わず、またコストも高いという問題があった。
1) 蛇腹部と両取付部とをそれぞれ直線部で接続することにより、その部分に従来設けられていた蛇腹部分をなくして蛇腹の総数を減らすことができ、また直線部とすることで蛇腹部分がなくなるため径寸法が小さくなりコンパクト化できる。特に大径取付部に連なる部分を直線部とすることにより大径の山がなくなるため、コンパクト化に著しい効果が得られる。さらに直線部を設けたことでフレキシブルブーツ内のグリースが高速回転時にジョイント側に移動して高速振れ回り性を向上できる。
2)それぞれの直線部が上記全体軸方向距離の20%以上の所要長さを確保することで蛇腹部は一端に偏在せず軸方向中間位置に存在する構成となる。もし蛇腹部が中央に存在せずどちらかの取付部に偏在していると、片方の直線部が長くなり過ぎて変形追従性が劣り、直線部の両端に過大な応力がかかって耐久性に問題が生じる。本願では蛇腹部が軸方向中間位置に存在するため、等速ジョイントの作動時にこのフレキシブルブーツに過大な応力は発生せず、耐久性が向上するものである。
3)蛇腹部が上記全体軸方向距離の60%より長いとコンパクトな構成には成り難く、高速回転時に振れ回りが大きくなる。一方、蛇腹部がその20%より短いと、等速ジョイント作動時の追随性が悪く過大な応力が発生する。本願では蛇腹部の長さを全体軸方向距離の20%から60%の範囲内に設定することで、コンパクト化と耐久性の向上を両立することができる。
蛇腹部のこの設定から、直線部の軸方向距離は全体軸方向距離に対し40%から80%の範囲内にある。
蛇腹部の山および谷の数が三つより多いと直線部との寸法関係から山谷のピッチは小さくなりすぎて作動角がついた際に過接触する危険が生じ、また山谷のRを小さくしなければならないので、成形性、屈曲疲労性が低下する。
本願では山および谷を三つ以下とすることにより、上記の欠点をカバーすると共にフレキシブルブーツのコンパクト化も図ることができる。
これに対して、本実施例の蛇腹部は全体軸方向距離Lのほぼ中央に配置されているので、等速ジョイントの作動に追従しても直線部に応力が集中することがなく、早期に壊れることはない。
これらの図から分るように、図1の実施例のフレキシブルブーツでは滑らかに変形追従して直線部に応力集中していないと思われるが、図2の比較例では蛇腹部のすぐ右側の直線部に過大な曲げ応力が発生していると思われ、端部に座屈が生じている。
従って、図1の本願の実施例では無理な応力集中は発生しないで作動されるが、図2のフレキシブルブーツでは端部に座屈が生じ、その変形のため寿命が短くなりやすいことが、理解される。
これは蛇腹部を小径取付部よりに配置しても同じことがいえる。
本願のこの実施例では、材料の硬度がShoreDで42から50すなわちShoreAで50から90のフレキシブルブーツに適用可能である。
特に、従来フロント用に使用されていたフレキシブルブーツでは、大きい作動角にも対応しなければならないという要求される性能上、蛇腹部は蛇腹数が多く重量的にも重かったが、本願のフレキシブルブーツをリア用に使用されるフレキシブルブーツに適用すると、その要求される性能での作動角は小さいため、作動的にも十分に満足できて、蛇腹が少なく軽量でかつコンパクト化の図られた構成から、特に好適といえるものである。
3,103 大径取付部
5,105 蛇腹部
7,107 小径取付部と蛇腹部の間の直線部
9 大径取付部と蛇腹部の間の直線部
11 小径取付部と直線部の境界
13 大径取付部と直線部の境界
A,B 直線部107の端部
L 全体軸方向距離
L1 蛇腹部の軸方向距離
L2 直線部7の軸方向距離
L3 直線部9の軸方向距離
Claims (5)
- 一端に等速ジョイントの軸部材に取り付けられる小径取付部を、他端に等速ジョイントの外輪に取り付けられる大径取付部を備えるとともに、前記両取付部の間に一つ以上の山および谷を備えた蛇腹部が設けられた等速ジョイント用フレキシブルブーツにおいて、
前記大径取付部と前記蛇腹部、および前記小径取付部と前記蛇腹部とを、それぞれ直線部で接続し、それぞれの前記直線部の軸方向距離は、前記蛇腹部が前記両取付部間で軸方向のほぼ中央に位置するように、前記大径取付部とそれに隣接する前記直線部との境界から前記小径取付部とそれに隣接する前記直線部との境界までの全体軸方向距離の20%以上であり、前記蛇腹部の軸方向距離は前記全体軸方向距離の20%〜60%であることを特徴とするフレキシブルブーツ。 - 前記蛇腹部が、前記小径取付部側から前記全体軸方向距離の30%〜75%の範囲内で存在することを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルブーツ。
- 前記蛇腹部の山および谷がそれぞれ三つ以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフレキシブルブーツ。
- 前記フレキシブルブーツの材質が熱可塑性エラストマー製であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のフレキシブルブーツ。
- 前記フレキシブルブーツが自動車のリアアクスルに使用される等速ジョイント用であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のフレキシブルブーツ。
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