JP2008032192A - Resin joint boot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として自動車の等速ジョイントなどに用いられる蛇腹状のジョイントブーツに関するものである。 The present invention relates to a bellows-shaped joint boot mainly used for a constant velocity joint of an automobile.
自動車や産業機械などの駆動シャフトのジョイントには、封入されているグリースを保持するため、あるいは塵埃や異物等の進入を防ぐために、適度に伸縮や曲げ変形が可能な蛇腹状をなすジョイントブーツが装着されている。 The joint of drive shafts of automobiles and industrial machines has a bellows-like joint boot that can be appropriately expanded and contracted and bent to retain the enclosed grease or prevent the entry of dust and foreign objects. It is installed.
かかるジョイントブーツは、両端部に口径差のある筒状のジャバラ構造を有しており、等速ジョイントの円筒形のアウターケースに取り付けられる大径筒部と、該大径筒部と離間して同軸的に配置されてシャフトに取り付けられる小径筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とからなり、熱可塑性エラストマー樹脂などの弾性材料を用いたブロー成形等により一体に成形されている(例えば、下記特許文献1,2参照)。
Such a joint boot has a cylindrical bellows structure with a difference in diameter at both ends, a large-diameter cylindrical portion attached to a cylindrical outer case of a constant velocity joint, and a space between the large-diameter cylindrical portion. It consists of a small-diameter cylindrical part that is coaxially arranged and attached to the shaft, and a bellows part that integrally connects both, and is integrally molded by blow molding using an elastic material such as a thermoplastic elastomer resin (for example, , See
かかるジョイントブーツ、特にゴム材料に比べて柔軟性の乏しい樹脂材料を用いて成形した樹脂製ジョイントブーツにおいては、広角度に屈曲変形した状態で回転させたときに、下記特許文献3に記載されているように、蛇腹部の大径筒部側の山部が、屈曲内側と屈曲外側との境目部分で折れ曲がる所謂キンク現象(山部の座屈)が発生する場合がある。 Such a joint boot, particularly a resin joint boot formed using a resin material that is less flexible than a rubber material, is described in Patent Document 3 below when rotated in a bent state at a wide angle. As described above, there is a case where a so-called kink phenomenon (buckling of the peak portion) occurs in which the peak portion of the bellows portion on the large diameter cylindrical portion side bends at the boundary portion between the bent inner side and the bent outer side.
すなわち、図3に示すように、アウターケース1とシャフト2に組付けられたジョイントブーツ100において、ジョイント角θを広角度(例えば54°)として回転させたときに、大径筒部102から1番目の第1山部104と2番目の第2山部106が、屈曲内側(図3における左側の部分)と屈曲外側(図3における右側の部分)との境目部分で座屈してしまう場合(符号110で示す折曲部が生じてしまう現象)がある。
That is, as shown in FIG. 3, in the
このような山部での座屈は、蛇腹部の外形をコンパクトにした場合に特に生じやすい。蛇腹部の外形が小さい場合、シャフトとの干渉を避けるため、蛇腹部の山部と谷部の段差も小さくなり、そのため、ジョイントブーツを屈曲変形させたときに、その変形を吸収しにくいからである。かかる座屈は、ジョイントブーツの耐久性の更なる向上を図る上で、抑制することが求められる。 Such buckling at the peak portion is particularly likely to occur when the outer shape of the bellows portion is made compact. If the outer shape of the bellows part is small, the step between the peak part and the valley part of the bellows part will be small in order to avoid interference with the shaft. is there. Such buckling is required to be suppressed in order to further improve the durability of the joint boot.
なお、下記特許文献4には、蛇腹部を大径装着部寄り部分と、小径装着部寄り部分と、これらの間の中央部分とで構成し、該蛇腹部の谷部および山部の少なくともどちらか一方の肉厚の大小関係を、中央部分≧大径装着部寄り部分>小径装着部寄り部分とすることが提案されている。しかしながら、この文献は、蛇腹部の中央部分の剛性を、大径装着部寄り部分や小径装着部寄り部分よりも大きくすることにより、ジョイントブーツが屈曲変形したときに、屈曲内側での小径装着部寄り部分の伸長を抑制するとともに、該小径装着部寄り部分の伸長によって大径装着部寄り部分が必要以上に潰されることを回避するものであり、上記した山部での座屈を解消するものではない。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における蛇腹部の山部での座屈を抑制して、耐久性に優れたジョイントブーツを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is a joint boot excellent in durability by suppressing buckling at the peak portion of the bellows portion when rotated in a state bent and deformed at a wide angle. The purpose is to provide.
本発明に係るジョイントブーツは、大径筒部と、小径筒部と、前記大径筒部と小径筒部を一体に連結するものであって、大径筒部側から順に第1谷部、第1山部、第2谷部、第2山部及び第3谷部を含む複数の谷部と山部が交互に連続してなる蛇腹部と、を備えるジョイントブーツにおいて、前記第1山部及び第2山部の肉厚が、他の山部の肉厚よりも大であり、かつ、隣接する前記第1谷部、第2谷部及び第3谷部の肉厚よりも大に設定されたものである。 The joint boot according to the present invention integrally connects the large-diameter tube portion, the small-diameter tube portion, and the large-diameter tube portion and the small-diameter tube portion. In a joint boot comprising a plurality of valleys including a first peak, a second valley, a second peak, and a third valley, and a bellows portion in which the peaks are alternately continuous, the first peak And the thickness of the second peak is greater than the thickness of the other peaks, and is set to be greater than the thickness of the adjacent first, second and third valleys. It has been done.
このように大径筒部側の第1山部と第2山部の肉厚を、その他の山部の肉厚よりも大とすることにより、かかる第1山部と第2山部の剛性が高くなり、よって、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における蛇腹部の山部での座屈を抑制することができる。また、これら第1山部と第2山部に隣接する第1〜第3谷部については、第1山部と第2山部よりも肉厚を小とすることで、ジョイントブーツとしての所望の屈曲形状を確保しながら、座屈が問題となる山部を効果的に増肉することができる。 Thus, by making the thickness of the 1st peak part and the 2nd peak part by the side of a large diameter cylinder part larger than the thickness of other peak parts, the rigidity of this 1st peak part and the 2nd peak part Therefore, buckling at the peak portion of the bellows portion when rotated in a state of bending deformation at a wide angle can be suppressed. Moreover, about the 1st-3rd trough part adjacent to these 1st peak part and 2nd peak part, it is desired as a joint boot by making thickness thinner than a 1st peak part and a 2nd peak part. While securing the bent shape, it is possible to effectively increase the thickness of the mountain where buckling is a problem.
上記ジョイントブーツにおいて、第1谷部、第2谷部及び第3谷部の肉厚が、他の谷部の肉厚よりも大に設定されていると、次の作用効果が奏される。すなわち、一般に、この種のジョイントブーツはブロー成形により製造され、ブロー成形では谷部よりも山部の方が大きく伸ばされるので、山部のみで増肉することは難しい。そこで、第1山部および第2山部とともに、これらに隣接する第1〜第3谷部でも増肉することにより、成形性を向上することができ、品質向上につながる。 In the above joint boot, when the thickness of the first valley portion, the second valley portion, and the third valley portion is set larger than the thickness of the other valley portions, the following effects are exhibited. That is, in general, this type of joint boot is manufactured by blow molding, and in the blow molding, the mountain portion is stretched more than the valley portion, so it is difficult to increase the thickness only in the mountain portion. Therefore, along with the first and second ridges, increasing the thickness of the first to third valleys adjacent to the first and second ridges can improve the moldability and lead to quality improvement.
本発明は、前記第1山部の外径が前記大径筒部の外径よりも小さく設定されたジョイントブーツに対して特に効果的である。上記のように山部での座屈の問題は、このようなコンパクトなブーツ形状において生じやすいからである。 The present invention is particularly effective for a joint boot in which the outer diameter of the first peak portion is set smaller than the outer diameter of the large-diameter cylindrical portion. This is because the problem of buckling at the peak as described above is likely to occur in such a compact boot shape.
そのため、前記大径筒部が締付部材を受け入れるための固定用凹溝を備え、該固定用凹溝が直円筒状の筒状連結部を介して前記蛇腹部と連結されているジョイントブーツに対して更に効果的である。すなわち、固定用凹溝と蛇腹部とを連結する連結部としては、外向きに山形に張り出した形状を持つものがあり(上記特許文献4の図1参照)、その場合には、第1山部の外径を大径筒部の外径よりも小さく設定しても、連結部が張り出している分、第1山部の外径も大きくすることができ、コンパクト性に劣る。これに対し、このような張出し形状でない直円筒状の連結部の場合であれば、第1山部の外径を大径筒部の外径よりも小さく設定すると、蛇腹部は極めてコンパクトな形状となり、このようなコンパクトな形状のジョイントブーツに対して、本発明は特に効果的である。 Therefore, the large-diameter cylindrical portion includes a fixing groove for receiving a fastening member, and the fixing groove is connected to the bellows portion via a cylindrical connection portion having a right cylindrical shape. It is more effective against this. That is, as a connecting part that connects the fixing groove and the bellows part, there is a part protruding outward in a mountain shape (see FIG. 1 of the above-mentioned Patent Document 4). Even if the outer diameter of the portion is set smaller than the outer diameter of the large-diameter cylindrical portion, the outer diameter of the first peak portion can be increased by the extent that the connecting portion protrudes, and the compactness is inferior. On the other hand, in the case of a straight cylindrical connecting portion that does not have such a protruding shape, the bellows portion is extremely compact when the outer diameter of the first peak portion is set smaller than the outer diameter of the large-diameter cylindrical portion. Thus, the present invention is particularly effective for such a compact joint boot.
また、本発明は、前記大径筒部と前記小径筒部が、締付部材を受け入れるための固定用凹溝をそれぞれ備え、前記大径筒部の固定用凹溝の蛇腹部側端と前記小径筒部の固定用凹溝の蛇腹部側端との間の軸方向寸法が、前記大径筒部の内径よりも小に設定されたジョイントブーツに対して特に効果的である。このように軸方向寸法の短い場合にも、各山部の展開長(各山の一方側の谷底から他方側の谷底までの山の斜面に沿った長さ)が確保しにくく、ジョイントブーツの屈曲変形を吸収しにくいためである。 Further, according to the present invention, the large-diameter cylindrical portion and the small-diameter cylindrical portion each include a fixing concave groove for receiving a fastening member, and the bellows portion side end of the fixing concave groove of the large-diameter cylindrical portion and the above-described This is particularly effective for joint boots in which the axial dimension between the fixing groove of the small diameter cylindrical portion and the bellows portion side end is set smaller than the inner diameter of the large diameter cylindrical portion. Thus, even when the axial dimension is short, it is difficult to secure the development length of each mountain portion (the length along the slope of the mountain from one valley bottom to the other valley bottom of each mountain). This is because it is difficult to absorb bending deformation.
本発明のジョイントブーツであると、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における蛇腹部の山部での座屈を抑制することができ、耐久性を向上することができる。 With the joint boot of the present invention, buckling at the peak portion of the bellows portion when rotating in a state of bending deformation at a wide angle can be suppressed, and durability can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は実施形態に係るジョイントブーツ10の半断面半側面図であり、図2は同ジョイントブーツ10の半断面図である。このジョイントブーツ10は、自動車の等速ジョイントに装着される熱可塑性エラストマー樹脂製ブーツであり、アウターケース1に取り付けられる大径筒部12と、シャフト2に取り付けられる小径筒部14と、両者を一体に連結する蛇腹部16とからなる。
FIG. 1 is a half cross-sectional side view of a
大径筒部12は、アウターケース1の外周面に対して外嵌固定される短円筒状をなしており、大径筒部12の外周面にはリング状の締付部材3を受け入れるための周方向に延びる固定用凹溝18が全周にわたって設けられている。また、内周面には、アウターケース1の外周面に設けられたシール用溝(不図示)に嵌合するシール突条20が全周にわたって設けられている。
The large-diameter
小径筒部14は、シャフト2の外周面に対して外嵌固定される短円筒状をなしており、小径筒部14の外周面にはリング状の締付部材4を受け入れるための周方向に延びる固定用凹溝22が全周にわたって設けられている。また、内周面には、シャフト2の外周面に設けられたシール用溝(不図示)に嵌合するシール突条24が設けられている。小径筒部14は、大径筒部12と離間して、同軸的に、即ち共通の軸Oを持つように配置されている。
The small diameter
蛇腹部16は、両端に口径差のある断面円形の蛇腹体であり、その内部にグリース封入空間26を形成する。蛇腹部16は、大径筒部12側から順に第1谷部30−1、第1山部32−1、第2谷部30−2、第2山部32−2……というように、谷部と山部が交互に連続して形成された複数の谷部及び山部からなる。山部と谷部の外径は、それぞれ、大径筒部12から小径筒部14へと順次に小さくなるように設定されている。
The
山部の数は5つ以上、より好ましくは5〜7つであることが好ましく、この実施形態では、蛇腹部16は、第1山部32−1、第2山部32−2、第3山部32−3、第4山部32−4、第5山部32−5および第6山部32−6との6つの山部と、第1谷部30−1、第2谷部30−2、第3谷部30−3、第4谷部30−4、第5谷部30−5および第6谷部30−6との6つの谷部とからなる6山6谷形状となっている。
The number of ridges is preferably 5 or more, more preferably 5 to 7, and in this embodiment, the
蛇腹部16の各山部は、この実施形態では、断面形状により区別される2つの山群からなる。すなわち、第1山部32−1、第2山部32−2および第3山部32−3からなる大径筒部寄りの山群34と、第4山部32−4、第5山部32−5および第6山部32−6からなる小径筒部寄りの山群36とで構成されている。そして、小径筒部寄りの山群36では、各山部32−4〜6の高さが、いずれも大径筒部寄りの山群34における各山部32−1〜3に比べて低く形成されている。また、小径筒部寄りの山群36では、各山部32−4〜6が小径筒部14側に寝かされており、すなわち、小径筒部寄りの山群36における各山部32−4〜6の大径筒部12側斜面の軸Oに対する傾斜角度が、大径筒部寄りの山群34における各山部32−1〜3の大径筒部12側斜面の軸Oに対する傾斜角度よりも小に設定されている。
In this embodiment, each peak part of the
本実施形態において、第1山部32−1の外径D1は大径筒部12の外径D0よりも小さく設定されている。詳細には、大径筒部12において、上記固定用凹溝18は、アウターケース1の先端部の外周を空間をおいて取り囲む筒状連結部38を介して蛇腹部16と連結されている。この筒状連結部38は、径方向外方側に張出し部を持たない直円筒状に形成されており、径方向内方に落ち込む縦壁部40を介して蛇腹部16の第1谷部30−1と連結されている。そして、この筒状連結部38の外径D0に対して、第1山部32−1の外径D1が小さく設定されている。
In the present embodiment, the outer diameter D1 of the first peak portion 32-1 is set smaller than the outer diameter D0 of the large diameter
また、大径筒部12の固定用凹溝18の蛇腹部側端18Aと小径筒部14の固定用凹溝22の蛇腹部側端22Aとの間の軸方向寸法Lが、大径筒部12の内径Dよりも小に設定されている。ここで、ジョイントブーツ10は、両端が固定用凹溝18,22内に配される締付部材3,4で固定されるため、上記軸方向寸法Lが変形時に屈曲変形可能な範囲となる。
Further, the axial dimension L between the bellows
このように本実施形態のジョイントブーツ10は、蛇腹部16の外形とともに軸方向寸法についても小さなコンパクト形状を持つものであり、そのため、広角度に屈曲変形した状態で回転させたときに、第1山部32−1と第2山部32−2が、屈曲内側と屈曲外側との境目部分で折れ曲がる座屈が発生しやすい。かかる山部の座屈を解消するため、本実施形態では各山谷の肉厚が次のように構成されている。
As described above, the
第1山部32−1及び第2山部32−2の肉厚が、他の山部32−3〜6の肉厚よりも大であり、かつ、隣接する第1谷部30−1、第2谷部30−2及び第3谷部30−3の肉厚よりも大に設定されている。また、第1谷部30−1、第2谷部30−2及び第3谷部30−3の肉厚が、他の谷部30−4〜6の肉厚よりも大に設定されている。 The thickness of the 1st peak part 32-1 and the 2nd peak part 32-2 is larger than the thickness of the other peak parts 32-3-6, and the adjacent 1st trough part 30-1, It is set to be larger than the thickness of the second valley portion 30-2 and the third valley portion 30-3. Moreover, the thickness of the 1st trough part 30-1, the 2nd trough part 30-2, and the 3rd trough part 30-3 is set larger than the thickness of the other trough parts 30-4-6. .
ここで、山部の肉厚とは、山部の頂(最高点)での法線方向における肉厚であり、谷部の肉厚とは、谷部の底(最低点)での法線方向における肉厚である。また、このような肉厚設定は、パリソンを成形する際にその肉厚を軸方向の各部で変えておき、これをブロー成形することによって実現することができる。 Here, the thickness of the peak is the thickness in the normal direction at the peak (highest point) of the peak, and the thickness of the valley is the normal at the bottom (lowest point) of the valley. The wall thickness in the direction. Further, such a wall thickness setting can be realized by changing the wall thickness at each part in the axial direction when molding the parison and then blow molding it.
本実施形態では、より詳細には、第1〜第6山部32−1〜32−6の肉厚を、それぞれTa1〜Ta6とし、第1〜第6谷部30−1〜30−6の肉厚を、それぞれTb1〜Tb6として、次式(1)〜(3)を満足するように設定している。 In the present embodiment, more specifically, the thicknesses of the first to sixth peak portions 32-1 to 32-6 are Ta1 to Ta6, respectively, and the first to sixth valley portions 30-1 to 30-6 The wall thicknesses are set as Tb1 to Tb6, respectively, so as to satisfy the following expressions (1) to (3).
Ta1=Ta2>Ta3=Ta4=Ta5=Ta6 …(1)
Ta1=Ta2>Tb1=Tb2=Tb3 …(2)
Tb1=Tb2=Tb3>Tb4=Tb5=Tb6 …(3)
Ta1 = Ta2> Ta3 = Ta4 = Ta5 = Ta6 (1)
Ta1 = Ta2> Tb1 = Tb2 = Tb3 (2)
Tb1 = Tb2 = Tb3> Tb4 = Tb5 = Tb6 (3)
このように大径筒部12側の第1山部32−1と第2山部32−2の肉厚Ta1,Ta2を、その他の山部32−3〜6の肉厚Ta3〜6よりも大としたので、第1山部32−1と第2山部32−2の剛性が高くなって、広角度に屈曲変形した状態で回転させた場合における座屈を抑制することができる。また、これらに隣接する第1〜第3谷部30−1〜3については、第1山部32−1と第2山部32−2ほどは増肉しないことにより、他の性能を損なうことなく、また、ブロー成形時における成形性を良好に確保しながら、上記の座屈を効果的に解消することができる。
Thus, thickness Ta1, Ta2 of the 1st peak part 32-1 and the 2nd peak part 32-2 by the side of the large
以上の構成を持つ実施例のジョイントブーツを作製し、耐久テストを実施した。同実施例では、大径筒部の内径D=86mm、大径筒部の外径D0=94mm、第1山部の外径D1=92、大径筒部と小径筒部の固定用凹溝間の軸方向寸法L=82mmとし、更に、各山部及び谷部の肉厚を次のように設定して、熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂を用いたブロー成形により、ジョイントブーツを作製した。 A joint boot according to an example having the above-described configuration was manufactured and a durability test was performed. In this embodiment, the inner diameter D of the large-diameter cylindrical portion is 86 mm, the outer diameter D0 of the large-diameter cylindrical portion is 94 mm, the outer diameter D1 of the first peak portion is 92, and the fixing concave groove for the large-diameter cylindrical portion and the small-diameter cylindrical portion is fixed. The axial dimension L was set to 82 mm, and the thickness of each peak and valley was set as follows, and a joint boot was produced by blow molding using a thermoplastic polyester elastomer resin.
Ta1=Ta2=1.4mm
Tb1=Tb2=Tb3=1.2mm
Ta3=Ta4=Ta5=Ta6=Tb4=Tb5=Tb6=1.1mm
Ta1 = Ta2 = 1.4mm
Tb1 = Tb2 = Tb3 = 1.2 mm
Ta3 = Ta4 = Ta5 = Ta6 = Tb4 = Tb5 = Tb6 = 1.1 mm
また、比較のために、全ての山部と谷部の肉厚を1.1mmとし、その他は実施例と同様にして、比較例のジョイントブーツを作製した。 For comparison, a joint boot of a comparative example was manufactured in the same manner as in the example except that the thickness of all the peaks and valleys was 1.1 mm.
得られた実施例と比較例のジョイントブーツを、それぞれ等速ジョイントに組付け、雰囲気温度=25℃、ジョイント角θ=54°にて、角度固定回転耐久テストを行った。その結果、比較例のジョイントブーツでは、図3に示すように第1山部と第2山部に座屈が発生したのに対し、実施例のジョイントブーツでは、第1山部と第2山部に座屈は見られず、耐久性に優れていた。 The obtained joint boots of Examples and Comparative Examples were assembled to constant velocity joints, respectively, and a fixed angle rotation durability test was performed at an ambient temperature = 25 ° C. and a joint angle θ = 54 °. As a result, in the joint boot of the comparative example, buckling occurred in the first peak and the second peak as shown in FIG. 3, whereas in the joint boot of the example, the first peak and the second peak. The part was not buckled and was excellent in durability.
10…ジョイントブーツ
12…大径筒部
14…小径筒部
16…蛇腹部
18…大径筒部の固定用凹溝、18A…蛇腹部側端
22…小径筒部の固定用凹溝、22A…蛇腹部側端
30−1…第1谷部
30−2…第2谷部
30−3…第3谷部
30−4〜6…他の谷部
32−1…第1山部
32−2…第2山部
32−3〜6…他の山部
38…筒状連結部
3,4…締付部材
D…大径筒部の内径
D0…大径筒部の外径
D1…第1山部の外径
L…大径筒部と小径筒部の固定用凹溝間の軸方向寸法
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1山部及び第2山部の肉厚が、他の山部の肉厚よりも大であり、かつ、隣接する前記第1谷部、第2谷部及び第3谷部の肉厚よりも大に設定されたことを特徴とするジョイントブーツ。 A large-diameter cylindrical portion, a small-diameter cylindrical portion, and the large-diameter cylindrical portion and the small-diameter cylindrical portion are integrally connected. The first valley portion, the first peak portion, and the second valley are sequentially connected from the large-diameter cylindrical portion side. In a joint boot comprising a plurality of valley parts including a part, a second mountain part and a third valley part, and a bellows part in which the mountain parts are alternately continuous,
The wall thicknesses of the first peak part and the second peak part are larger than the thicknesses of the other peak parts, and the thicknesses of the adjacent first valley part, second valley part, and third valley part are large. Joint boots characterized by being set larger than.
The joint boot according to any one of claims 1 to 5, wherein the bellows portion has a shape of six peaks and six valleys including six peaks and six valleys.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091006 |