JP2008025778A - 等速ジョイント用ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】材料劣化の影響を受けにくくして、その疲労性向上をもって長寿命化を図った等速ジョイント用ブーツの構造を提供する。
【解決手段】テーパ状のベローズ部２と小径筒状部３および大径筒状部４とを備えたブーツ１の構造として、ベローズ部２における谷部６ｃと山部７との間の斜状壁部８にて分割片５Ａと５Ｂとに二分割する。分割部では一方の凹溝部９と他方の凸状部１０とを凹凸嵌合のかたちではめ合わせてスライド結合部１１とし、そのスライド結合部１１にスライド自由度を持たせる。
【選択図】図３

Description

本発明は、気密性や水密性の確保および防塵等を目的として使用される蛇腹状の等速ジョイント用ブーツの構造に関し、より詳しくは自動車のドライブシャフトの等速ジョイント部においてその等速ジョイントを包み込むようにしてこれを覆うための等速ジョイント用ブーツの構造に関するものである。

この種の等速ジョイント用ブーツ、特に耐疲労性の向上をもって一層の長寿命化を図った等速ジョイント用ブーツの構造として例えば特許文献１に記載のものが提案されている。

特許文献１に記載のものでは、いわゆる蛇腹部の谷部に相当する位置に径方向に開口する断面Ｕ字状のリング溝を形成し、このリング溝の幅寸法と深さおよび底部の肉厚寸法との大小関係が特定の関係を満たすように設定することで、特に圧縮変形時に谷部に作用する応力の低減により皺の発生が防止され、もって耐疲労性が向上するとされている。
特開２００４−６０８４８号公報

このような従来の構造では、使用する材料次第ではその材料劣化のために屈曲疲労が促進されて、期待したほどの耐疲労性ひいては長寿命化を図ることができないばかりでなく、圧縮変形時の耐久性が向上するのに対して逆に延び変形時の耐久性は劣ることになり、なおも改良の余地を残している。

本発明はこのような背景のもとになされたものであり、とりわけ材料劣化の影響を受けにくくしてその長寿命化を図ったブーツの構造を提供しようとするものである。

請求項１に記載の発明は、等速ジョイント用ブーツの構造として、可撓性材料により形成されたベローズ部（蛇腹部）を山部以外の部分において当該ベローズ部の軸心方向で分割し、各分割片の分割端部同士を環状の凸状部と同じく環状の凹溝部とのはめ合わせをもってスライド可能に結合してあることを特徴とする。

より具体的には、請求項２に記載のように、一方の分割片の分割端部には環状の凸状部を、他方の分割片の分割端部には凸状部を受容しつつそれとはめ合わされる環状の凹溝部をそれぞれ形成し、それら凸状部と凹溝部とを所定の締め代をもたせた状態で少なくともベローズ部の縮拡径方向にスライド可能にはめ合わせてあることが密閉性またはシール性向上の上で望ましい。

その一方、組付作業性を考慮した場合には、請求項３に記載のように、上記凹溝部を形成している内周側の側壁の一部に凸状部とのはめ合わせ時にその凸状部を案内するガイド用切欠部を形成することが望ましい。

また、スライド結合部の機能を十分に発揮させるためには、請求項４に記載のように、上記凸状部と凹溝部とのスライドストロークは、ベローズ部の最大屈曲時においても余裕ストロークが残る大きさに設定してあることが望ましい。

ここで、請求項５に記載のように、上記ベローズ部が一端から他端に向かってその直径が漸次大きくなるいわゆるテーパベローズ状のものとして形成されている場合には、上記と同様にスライド結合部の機能を十分に発揮させるためには、上記ベローズ部のうち最も大径の谷部とそれに隣接する山部との間に介在する斜状壁部に、凸状部と凹溝部とのはめ合わせに基づくスライド結合部を形成してあることが望ましい。

また、上記ベローズ部が一端の小径筒状部と他端の大径筒状部とを備えている場合には、上記と同様の理由から、請求項６に記載のように、上記ベローズ部のうち大径筒状部に最も近い谷部とそれに隣接する山部との間に介在する斜状壁部に、凸状部と凹溝部とのはめ合わせに基づくスライド結合部を形成してあることが望ましい。

したがって、少なくとも請求項１に記載の発明では、分割片の分割端部同士を環状の凸状部と同じく環状の凹溝部とのはめ合わせをもってスライド可能に結合してあることから、等速ジョイントへの組付状態においてその等速ジョイントの動きに伴ってブーツが屈曲変形した場合に、上記環状の凸状部と同じく環状の凹溝部とのスライド結合部が伸び変形側にも圧縮変形側にも無理なく追従することになり、特にベローズ部の谷部への応力集中やその谷部が負担すべき弾性歪みが大幅に低減されることになる。その結果として、ブーツ自体の材料劣化の影響を受けにくくなり、耐疲労性ひいては長寿命化が図れるようになる。

しかも、環状の凸状部と同じく環状の凹溝部とが両者のはめ合わせをもってスライド結合部を形成していることから、両者の接触部でのシール性が確保され、水や塵埃あるいは異物等の内部側への侵入が未然に防止され、同時に外部側へのグリス等の油脂分の漏洩も未然に防止できることになる。

また、請求項３に記載の発明では、凹溝部を形成している内径側の側壁の一部に凸状部とのはめ合わせ時にその凸状部を案内するガイド用切欠部を形成してあることから、例えば凸状部の一部をガイド用切欠部にはめ合わせた上で一方の分割片と他方の分割片とを相対回転させれば、全周において凸状部と凹溝部とをスムーズにはめ合わせることができることになる。

請求項１および請求項５，６に記載の発明によれば、環状の凸状部と同じく環状の凹溝部とのはめ合わせに基づくスライド結合部にてベローズ部の少なくとも縮拡径方向でのスライド自由度が確保されていて、そのスライド結合部が延び変形側にも圧縮変形側にも無理なく追従することができるため、特にベローズ部の谷部への応力集中やその谷部が負担すべき弾性歪みが大幅に低減されて、ブーツ自体の材料劣化の影響を受けにくくなり、耐疲労性ひいては長寿命化が図れる。

請求項２に記載の発明によれば、上記スライド結合部に所定の締め代をもたせてあるため、凸状部と凹溝部との接触部でのシール性を併せて確保することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、凹溝部を形成している内径側の側壁の一部に凸状部とのはめ合わせ時にその凸状部を案内するガイド用切欠部を形成してあるため、例えば凸状部の一部をガイド用切欠部にはめ合わせた上で一方の分割片と他方の分割片とを相対回転させれば、全周において凸状部と凹溝部とをスムーズにはめ合わせることができ、組付作業性も良好なものとなる。

請求項４に記載の発明によれば、上記スライド結合部でのスライドストロークを、ベローズ部の最大屈曲時においても余裕ストロークが残るように設定してあるため、延び変形時および圧縮変形時共にスライド結合部での自由度が拘束されることがなく、一層の耐疲労性向上と長寿命化が図れるようになる。

図１〜５は本発明に係る等速ジョイント用ブーツ（以下、単に「ブーツ」と言う）のより具体的な第１の実施の形態を示す図であり、特に図１はその側面図を、図２は図１の半断面図をそれぞれ示しており、さらに図３はその分解斜視図を、図４は図２のａ部の詳細をそれぞれ示している。

図１，２に示すように、いわゆる蛇腹状のブーツ１はゴムあるいは樹脂等の可撓性材料をもって形成されているとともに、中心となるベローズ部２の一端には小径筒状部３を、他端には大径筒状部４をそれぞれ備えていて、全体として小径筒状部３側から大径筒状部４側に向かって谷部６ａ〜６ｃおよび山部７ともに漸次直径が大きくなるいわゆるテーパベローズ状のものとして形成してある。なお、小径筒状部３および大径筒状部４には取付バンドを受容するための周溝３ａ，４ａが形成されている。

そして、図３に示すように、ブーツ１はそれ自体の軸心方向（長手方向）において小径筒状部３側の分割片５Ａと大径筒状部４側の分割片５Ｂとに二分割されていて、その分割部は、ベローズ部２の各谷部６ａ〜６ｃのうち最も直径の大きな谷部６ｃ、すなわち大径筒状部４に最も近い谷部６ｃと、それに隣接する山部７との間に介在する斜状壁部８に設定してある。

図２，３のほか図４に示すように、大径筒状部４側の分割片５Ｂの分割端部である斜状壁部８にはその全周にわたり所定深さの凹溝部９を環状に形成してある一方、小径筒状部３側の分割片５Ａの分割端部である斜状壁部８にはその全周にわたり上記凹溝部９にて受容し得る肉厚の凸状部１０を環状に形成してある。これらの凹溝部９と凸状部１０とは図４の（Ｂ）に示すようにいわゆる凹凸嵌合のかたちで互いに相対移動可能に、すなわちスライド可能にはめ合わせることが可能であり、同時に両者の間にはその相対スライド移動を許容しつつも所定の締め代を予め持たせてある。したがって、両者をはめ合わせたときにはその部分がスライド結合部１１として機能し、双方の分割片５Ａ，５Ｂ同士が図１に示すようにあたかも一体のものとなってブーツ１を形成することなる。

上記凹溝部９と凸状部１０とのはめ合わせ状態での関係は、常態、すなわち図４の（Ｂ）に示すようにブーツ１が被せられる等速ジョイントが中立状態にある状態で両者の間にＬ１なるラップ代を設定してあり、ブーツ１自体が伸び変形側に最大屈曲したとしても図５の（Ａ）に示すように凹溝部９と凸状部１０のはめ合いが外れることなく、両者の間に最低ラップ代Ｌ１１を残すように設定してある。さらに、図４の（Ｂ）に示すように上記凹溝部９と凸状部１０との間にＳ１，Ｓ２なるスライドストロークを設定してあり、ブーツ１自体が圧縮変形側に最大屈曲したとしても図５の（Ｂ）に示すように凹溝部９と凸状部１０とがいわゆる底突きすることなく両者の間に余裕ストロークＳ１１，Ｓ１２を残すように設定してある。

したがって、このように形成されたブーツ１によれば、図１，２に示すように凹溝部９と凸状部１０とをはめ合わせてスライド結合部１１にて双方の分割片５５Ａ，５Ｂ同士を接続した状態で従来からの一体型のブーツと同様の形態で使用する。

そして、常態では、図４の（Ｂ）に示すように凹溝部９と凸状部１０との間に所定のスライドストロークＳ１，Ｓ２を予め持たせてあるとともに、先に述べたように締め代も予め持たせてあることから、両者の接触部でのシール性が確保され、水や塵埃あるいは異物等の内部側への侵入が未然に防止されるとともに、外部側へのグリス等の油脂分の漏洩も未然に防止できる。

その一方、等速ジョイントの動きに伴いブーツ１が伸び方向あるいは圧縮方向に屈曲変形した場合には、ベローズ部２の伸縮変位に追従してスライド結合部１１において凹溝部９と凸状部１０とが相対的にスライド変位することから、特にベローズ部２における各谷部６ａ〜６ｃへの応力集中やその谷部６ａ〜６ｃが負担すべき弾性歪みが大幅に低減されることになる。そのため、ブーツ１自体の材料劣化の影響を受けにくくなり、耐疲労性ひいては長寿命化が図れるようになる。

例えば、図５の（Ａ）に示すようにブーツ１が伸び変形側に最大限屈曲変形したとしても、スライド結合部１１において凹溝部９と凸状部１０との間に最低ラップ代Ｌ１１を残していて、両者のはめ合いが外れることがなく、特に谷部６ｃへの応力集中やその谷部６ｃが負担すべき弾性歪みが大幅に低減されることになる。

また、図５の（Ｂ）に示すようにブーツ１が圧縮変形側に最大限屈曲変形したとしても、スライド結合部１１において凹溝部９と凸状部１０とがいわゆる底突き状態となることなく両者の間に余裕ストロークＳ１１，Ｓ１２を残していて、実質的にそのスライド結合部１１でのスライド自由度が拘束されることがないから、これによってもまた特に谷部６ｃへの応力集中やその谷部６ｃが負担すべき弾性歪みが大幅に低減されることになる。

ここで、本実施の形態では、大径筒状部４側の分割片５Ｂの分割端部に凹溝部９を、小径筒状部３側の分割片５Ａの分割端部に凸状部１０をそれぞれ形成しているが、それらの凹溝部９と凸状部１０との相対位置関係を逆にすることももちろん可能である。

図６〜８は本発明に係るブーツのより具体的な第２の実施の形態を示す図であり、先の第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。

この第２の実施の形態では、図８の（Ａ）に示すように、先の第１の実施の形態と同様に大径筒状部４側の分割片５Ｂの分割端部である斜状壁部８に凹溝部９を形成してあり、これによって凹溝部９をはさんでその両側に内周側の側壁８ａと外周側の側壁８ｂとが隔離形成されている。そして、図６のｂ−ｂ線断面に相当するところの図８の（Ｂ）に示すように、内周側の側壁８ａの一部を矩形状に切除して、凹溝部９と同じ深さのガイド用切欠部１２を形成してある。

この第２の実施の形態によれば、双方の分割片５Ａ，５Ｂ同士を接続する際に、分割片５Ａ側の凸状部１０をガイド用切欠部１２に差し込むようにクロスさせた上で、双方の分割片５Ａ，５Ｂ同士を相対回転させることによって、そのガイド用切欠部１２をはめ合わせ導入部として凹溝部９と凸状部１０とをスムーズにはめ合わせることができ、組付作業性に優れる。

本発明に係るブーツのより具体的な第１の実施の形態を示す側面図。 図１に示すブーツの半断面図。 図１に示すブーツの分解斜視図。 図２のａ部におけるスライド結合部の詳細を示す図で、（Ａ）は凹溝部と凸状部とのはめ合わせ前の状態を示す拡大断面図、（Ｂ）は凹溝部と凸状部とのはめ合わせ後の状態を示す拡大断面図。 ブーツの屈曲変形時における図４と同等部位の詳細を示す図で、（Ａ）は伸び側への最大屈曲変形時の拡大断面図、（Ｂ）は圧縮側への最大屈曲変形時の拡大断面図。 本発明に係るブーツのより具体的な第２の実施の形態を示す分解斜視図。 図６に示すブーツの半断面図。 図６に示したブーツのスライド結合部の詳細を示す図で、（Ａ）は一般部の拡大断面図、（Ｂ）は図６のｂ−ｂ線に沿う拡大断面図。

符号の説明

１…等速ジョイント用ブーツ
２…ベローズ部
３…小径筒状部
４…大径筒状部
５Ａ…分割片
５Ｂ…分割片
６ａ，６ｂ，６ｃ…谷部
７…山部
８…斜状壁部
９…凹溝部
１０…凸状部
１１…スライド結合部
１２…ガイド用切欠部

Claims (6)

1. 可撓性材料により形成されたベローズ部を山部以外の部分において当該ベローズ部の軸心方向で分割し、
   各分割片の分割端部同士を環状の凸状部と同じく環状の凹溝部とのはめ合わせをもってスライド可能に結合してあることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
2. 一方の分割片の分割端部には環状の凸状部を、他方の分割片の分割端部には凸状部を受容しつつそれとはめ合わされる環状の凹溝部をそれぞれ形成し、
   それら凸状部と凹溝部とを所定の締め代をもたせた状態でベローズ部の少なくとも縮拡径方向にスライド可能にはめ合わせてあることを特徴とする請求項１に記載の等速ジョイント用ブーツ。
3. 上記凹溝部を形成している内周側の側壁の一部に凸状部とのはめ合わせ時にその凸状部を案内するガイド用切欠部を形成したことを特徴とする請求項２に記載の等速ジョイント用ブーツ。
4. 上記凸状部と凹溝部とのスライドストロークは、ベローズ部の最大屈曲時においても余裕ストロークが残る大きさに設定してあることを特徴とする請求項２または３に記載の等速ジョイント用ブーツ。
5. 上記ベローズ部は一端から他端に向かってその直径が漸次大きくなるテーパベローズ状のものとして形成されていて、
   このベローズ部のうち最も大径の谷部とそれに隣接する山部との間に介在する斜状壁部に、凸状部と凹溝部とのはめ合わせに基づくスライド結合部を形成してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の等速ジョイント用ブーツ。
6. 上記ベローズ部は一端の小径筒状部と他端の大径筒状部とを備えていて、
   上記ベローズ部のうち大径筒状部に最も近い谷部とそれに隣接する山部との間に介在する斜状壁部に、凸状部と凹溝部とのはめ合わせに基づくスライド結合部を形成してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の等速ジョイント用ブーツ。

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