JP2007309454A - 等速ジョイント用ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】蛇腹部に局所的に大きな曲げ応力が生じることを防止した長寿命のブーツを提供すること。
【解決手段】等速ジョイント用ブーツは、小径固定部３と、大径固定部２と、蛇腹部５とを有する。蛇腹部５は、小径固定部３の側からみて一番目にある第一山８と小径固定部３との間の壁部９に縮径部１０を有する。縮径部１０は、小径固定部３をジョイント軸１１に嵌着した状態における小径固定部３の蛇腹部側端部の最大外径部より小さな外径を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ジョイント軸に嵌着される小径固定部と、ジョイント外輪に嵌着される大径固定部と、小径固定部と大径固定部の間にある蛇腹部とを有する等速ジョイント用ブーツに関するものである。

図５は、従来のブーツ３１を等速ジョイントに装着し、等速ジョイントに作動角がついた状態を示している。このように作動角がつくと、蛇腹部３５は湾曲し、その湾曲方向は、小径固定部３３に近い位置において逆転する。すなわち、図５において、蛇腹部３５の中心軸線は、大径固定部３２に近い位置から蛇腹部３５の長さの大部分に亘り、下方に中心を有して曲率半径が大きい円３６の円弧３６Ａの形状になるように湾曲する。また、小径固定部３３に近い位置では湾曲方向が逆転し、中心軸線は、上方に中心を有して曲率半径が小さな円３７の円弧３７Ａの形状になるように湾曲する。
例えば、特許文献１には、上記した形式のブーツ、および等速ジョイントに作動角がついたときのブーツの変形による破損を防止しようとする技術が記載されている。

実開平５−７９１１６号公報

図５に示した従来技術においては、蛇腹部３５が上記したように湾曲変形するために、小径固定部３３の側からみて一番目にある蛇腹部３５の第一山３８と小径固定部３３との間の壁部３９に局所的に大きな曲げ応力が生じ、ブーツの耐久性が損なわれる問題がある。
ブーツの材質としては熱可塑性エラストマーやゴムが使用されるが、材質がゴムよりも硬質で曲がりにくい熱可塑性エラストマーであるときには、壁部３９に特に大きな曲げ応力が生じる。

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解消し、蛇腹部に局所的に大きな曲げ応力が生じることを防止した長寿命のブーツを提供することにある。

上記した課題を解決するために、本発明の等速ジョイント用ブーツは、小径固定部と大径固定部との間の蛇腹部が、小径固定部側からみて一番目にある第一山と小径固定部との間の壁部に縮径部を有する。その縮径部は、小径固定部をジョイント軸に嵌着した状態における小径固定部の蛇腹部側端部の最大外径部より小さな外径を有している。

本発明においては、等速ジョイントに作動角がついたときに上記縮径部が、蛇腹部の第一山と小径固定部との間の壁部に生じる曲げ応力を分散し、その壁部に局所的に大きな曲げ応力が生じることを防止する。

本発明のブーツの材質は、熱可塑性エラストマーであってもゴムであっても良い。また、本発明のブーツは種々形式の等速ジョイントに使用できるものである。
しかしながら、既述のとおり、従来技術において蛇腹部の上記壁部に生じる曲げ応力は、ブーツの材質が熱可塑性エラストマーであるときに特に大きくなる。また、ブーツを、摺動式の等速ジョイント、即ちジョイント軸と外輪とが相対的に外輪の軸線方向へ摺動する形式の等速ジョイントに装着して使用したときにも、上記壁部に生じる曲げ応力は大きくなる。
したがって、本発明のブーツは、材質が熱可塑性エラストマーであるときや、摺動式の等速ジョイントに装着して使用したときに特に顕著な効果を奏する。
また、熱可塑性エラストマーは硬度デュロメータＤで４０〜５０（デュロメータＡで５０〜９０）が好ましい。硬度がこれより低いと蛇腹自体が撓み易く、本発明を実施する効果が低く、また硬度がこれより高いと縮径部が曲がりにくくなり十分な効果が得られない。

小径固定部の蛇腹部側端部が、小径固定部の内周面と前記壁部の内周面とを連結する端面を有し、前記縮径部が前記端面の最大径部より小な内径を有する構成にするのが好ましい。
また、蛇腹部の前記壁部が、ブーツの軸線方向にみたときに小径固定部の蛇腹部側端部の最大外径部付近から円滑に湾曲して前記第一山へ向かう１つの湾曲部を有し、その湾曲部が前記縮径部を形成するようにするとよい。
前記縮径部の外径と小径固定部の蛇腹側端部の最大外径部の外径との直径差を１ｍｍ以上とし、前記湾曲部の外周面の曲率半径を０．５ｍｍ以上にするのが好ましい。

図１〜図４に示した本発明実施例の等速ジョイント用のブーツ１は、小径固定部３と大径固定部２との間の蛇腹部５が、小径固定部３の側からみて一番目にある第一山８と小径固定部３との間の壁部９に縮径部１０を有する。
縮径部１０は、ブーツを等速ジョイントに嵌着した状態における小径固定部３の蛇腹部側端部１２の最大外径部１３より小さな外径を有する。すなわち、図３、４に示したように、小径固定部３をジョイント軸１１に嵌着した状態における縮径部１０の外径Ｄ４は、小径固定部３の蛇腹部側端部１２の最大外径部１３の外径Ｄ３より小さい。
縮径部１０は、壁部９の、内外周面を含む肉厚全体を径方向内方へ窪ませて形成されている。

ブーツ１は、小径固定部３を図２、３に示したようにジョイント軸１１に嵌着し、かつ大径固定部２を等速ジョイントの外輪に嵌着して使用する。図２に示したように等速ジョイントに作動角がつくと、蛇腹部５は、大径固定部２に近い位置から蛇腹部５の長さの中途部分まで、蛇腹部５の中心軸線が下方に中心を有する円１４の円弧１４Ａになるように湾曲する。また、上記中途部分から小径固定部３の付近までは、蛇腹部５は、中心軸線が上方に中心を有して上記円１４とほぼ同じ曲率半径を有する円１５の円弧１５Ａになるように変形する。
すなわち、蛇腹部５の壁部９には縮径部１０が設けられているために、蛇腹部５の湾曲方向は、図５に示した従来技術に比較して小径固定部３から遠い位置において逆転し、しかも中心軸線が大きな曲率半径の円弧１５Ａとなるように円滑に湾曲する。したがって、壁部９に局所的に大きな曲げ応力が生じることはない。

図示実施例においては、小径固定部３の蛇腹部側端部１２は、小径固定部３の内周面と蛇腹部１５の壁部９の内周面とを連結する端面１６を有する。端面１６は、小径固定部３の内周面から小径固定部３の軸線に対してほぼ直角方向へ立ち上がって壁部９の内周面に連結されている。壁部９の湾曲をより円滑にするためには、縮径部１０の内径Ｄ５を端面１６の最大径部Ｄ６より小さくするのが好ましい。縮径部１０の内径Ｄ５は、小径固定部１３の内径Ｄ１以上にするのがよい。
また、図示実施例では、蛇腹部５の壁部９が、ブーツの軸線方向にみたときに小径固定部３の蛇腹部側端部１２の最大外径部１３の付近から円滑に湾曲して第一山８へ向かう１つの湾曲部を有し、その湾曲部が縮径部１０を形成している。
曲げ応力を十分に分散させるためには、湾曲部の外周面の曲率半径Ｒを０．５ｍｍ以上にすること、すなわち、外周面の曲率半径Ｒを０．５ｍｍ以上にするようにして、内外周面を含む壁部９の肉厚全体を湾曲させるのが好ましい。

壁部９の肉厚を減少させるような凹所を壁部９に設けることは、ブーツの強度が損なわれる恐れがあるため、好ましくない。また、蛇腹部１５の第一山８及び他の山１７や、谷１８に類似する山谷部を壁部９に設けることも、ブーツのコンパクト化が図れず、また山谷部に応力集中する恐れがあるため、好ましくない。

縮径部１０を設けることによる曲げ応力の分散効果を十分に得るためには、縮径部１０の外径Ｄ４と小径固定部３の蛇腹側端部１２の最大外径部１３の外径Ｄ３との直径差を１ｍｍ以上にするのが好ましい。
小径固定部３の蛇腹側端部１２の最大外径部１３の外径Ｄ３と小径固定部３のバンド装着溝１９の径Ｄ２との半径差Ｈ１は、バンド装着溝２６に装着するバンドの板厚以上にすると良い。また、上記半径差Ｈ１は、小径固定部３のバンド装着溝１９が形成されている部分の肉厚Ｔ１の２倍の寸法（２ｘＴ１）以下にすると良い。

本発明実施例の等速ジョイント用ブーツの側面図である。 図１のブーツを等速ジョイントに装着して等速ジョイントに作動角度がついた状態を示す側面図である。 図１のブーツの小径固定部をジョイント軸に嵌着した状態を示す断面図である。 図１のブーツの小径固定部の付近の寸法関係を示す断面図である。 従来のブーツを示す、図２と同様の側面図である。

符号の説明

１ ブーツ
２ 大径固定部
３ 小径固定部
５ 蛇腹部
８ 第一山
９ 壁部
１０ 縮径部
１１ ジョイント軸
１２ 蛇腹側端部
１３ 最大外径部

Claims (6)

1. 小径固定部と大径固定部との間の蛇腹部が、小径固定部側からみて一番目にある第一山と小径固定部との間の壁部に縮径部を有し、その縮径部が、ブーツを等速ジョイントに装着した状態における小径固定部の蛇腹部側端部の最大外径部より小さな外径を有することを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
2. 小径固定部の蛇腹部側端部が、小径固定部の内周面と前記壁部の内周面とを連結する端面を有し、前記縮径部が前記端面の最大径部より小な内径を有する請求項１に記載の等速ジョイント用ブーツ。
3. 蛇腹部の前記壁部が、ブーツの軸線方向にみたときに小径固定部の蛇腹部側端部の最大外径部付近から円滑に湾曲して前記第一山へ向かう１つの湾曲部を有し、その湾曲部が前記縮径部を形成している請求項１又は２に記載の等速ジョイント用ブーツ。
4. 前記縮径部の外径と小径固定部の蛇腹側端部の最大外径部の外径との直径差が１ｍｍ以上である請求項１から３までのいずれか１項に記載の等速ジョイント用ブーツ。
5. 前記湾曲部の外周面の曲率半径が０．５ｍｍ以上である請求項３に記載の等速ジョイント用ブーツ。
6. 等速ジョイントが摺動式等速ジョイントである請求項１から５までのいずれか１項に記載の等速ジョイント用ブーツ。

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