JP2010151162A

JP2010151162A - 自在継手用ブーツ

Info

Publication number: JP2010151162A
Application number: JP2008327258A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sato; 寛之佐藤
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-07-08

Abstract

【課題】高速回転に対する耐久性を確保すると共に、軸方向の反発荷重を小さくするといった要求を満足できる自在継手用ブーツを提供する。
【解決手段】軸方向一端から他端へ向けて漸次小径に形成された伸縮変形自在な蛇腹部１と、この蛇腹部１の軸方向一端に形成され自在継手のハウジングに取り付けられる大径取付部２と、蛇腹部１の軸方向他端に形成され前記自在継手に連結された回転軸に取り付けられる小径取付部３とからなり、蛇腹部１を、大径取付部２寄りの部分１Ａで相対的に厚肉とし、小径取付部３寄りの部分１Ｂで相対的に薄肉としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、自在継手に装着されてこの自在継手における内部作動部分を密封するブーツに関するものである。

車両の駆動軸の自在継手に装着されるブーツの典型的な従来技術として、下記の特許文献１に記載のようなものが知られている。
特開平８−１３５６７５号公報

図４は、この種の従来の自在継手用ブーツを装着状態で示す断面図である。すなわち図４に示される従来のブーツ１００は、伸縮変形自在な蛇腹部１０１と、この蛇腹部１０１の軸方向一端に形成された大径の環状の取付部１０２と、軸方向他端に形成された小径の環状の取付部１０３とを有し、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）等で成形されている。

このブーツ１００は、大径側の取付部１０２が自在継手２００における一方の回転軸２０１側のハウジング２０２の端部外周面に金属バンド１０４により締め付け固定されると共に、小径側の取付部１０３が、前記ハウジング２０２の内側のベアリング機構２０４によって前記回転軸２０１の軸心に対して角変位自在に連結された他方の回転軸２０３の外周面に、金属バンド１０５で締め付け固定される。このため、軸回転と共に蛇腹部１０１が柔軟に変形しながら、自在継手２００の内部ベアリング機構２０４に外部からの異物が侵入するのを防止すると共に、ベアリング機構２０４の潤滑のために充填したグリース等が外部へ漏洩するのを防止するものである。

しかしながら、ブーツ１００は遠心力の影響を大きく受けるため、自在継手２００が例えば車両のプロペラシャフトのＣＶＪ（Constant Velocity Joint：等速ジョイント）である場合、プロペラシャフトの高速回転時には、ブーツ１００の蛇腹部１０１は遠心力の増大によって拡径変形を受ける。また、内部に存在するグリースに生じる遠心力も、蛇腹部１０１を拡径変形させるように作用する。したがって、蛇腹部１０１の剛性が不足している場合は、プロペラシャフトの高速回転時に過大な拡径変形を受けて破損するおそれがある。しかも、例えば外部から熱伝導や、あるいは高速回転時の自在継手２００の発熱量増大によって、ブーツ１００の内周空間の温度が120℃程度まで上昇することがあり、このような高温条件ではブーツ１００の強度が低下して、遠心力による影響がさらに大きくなりやすい。

従来、遠心力に対する蛇腹部１０１の剛性を確保するために、この蛇腹部１０１の肉厚ｔをある程度厚くしており、プロペラシャフトのＣＶＪ用の場合、例えば1.2〜1.7ｍｍに設定していた。しかしながら、蛇腹部１０１の剛性が大きくなると、収縮変形を受けた時の反発力も大きくなるため自在継手（ＣＶＪ）２００の軸方向スライド特性に悪影響を及ぼすことがある。このため、ブーツ１００には、高速回転に対する耐久性を確保すると共に、軸方向の反発荷重を小さくすることが求められ、これらは相反する特性であるため、両立することが困難であった。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、高速回転に対する耐久性を確保すると共に、軸方向の反発荷重を小さくするといった要求を満足できる自在継手用ブーツを提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る自在継手用ブーツは、軸方向一端から他端へ向けて漸次小径に形成された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自在継手のハウジングに取り付けられる大径取付部と、前記蛇腹部の軸方向他端に形成され前記自在継手に連結された回転軸に取り付けられる小径取付部とからなり、前記蛇腹部を、前記大径取付部寄りの部分で相対的に厚肉とし、前記小径取付部寄りの部分で相対的に薄肉としたものである。

上記構成において、蛇腹部は小径取付部側が小径であるため、遠心力の影響を受けにくい。しかも自在継手の内部を潤滑するために蛇腹部の内周に封入されたグリースに生じる遠心力は、このグリースを蛇腹部の大径側へ移動させるように作用するため、蛇腹部の小径取付部寄りの部分はグリースの遠心力による影響を受けにくい。したがって、小径取付部寄りの部分が相対的に薄肉であっても十分な耐久性が確保され、しかも小径取付部寄りの部分が相対的に薄肉であることによって軸方向の反発荷重を小さくすることができる。

本発明に係る自在継手用ブーツによれば、高速回転に対する耐久性を蛇腹部における大径側で確保すると共に、小径側で軸方向の反発荷重を小さくして軸方向の追随性を確保することができ、相反するこれらの特性を両立することができる。

以下、本発明に係る自在継手用ブーツの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明に係る自在継手用ブーツの断面図である。

すなわち図示の実施形態のブーツは、円周方向に延びる山部１１及び谷部１２が反復形成された伸縮変形自在な蛇腹部１と、この蛇腹部１の軸方向一端に形成された大径取付部２と、軸方向他端に形成された小径取付部３とを有し、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）で、ブロー成形、あるいはインジエクション成形などにより成形されたものである。

蛇腹部１における軸方向に隣り合う山部１１及び谷部１２は、軸方向一端（大径取付部２側）から軸方向他端（小径取付部３側）へ向けて半径が漸次小さくなるように形成されており、各山部１１と谷部１２の間のテーパ状壁面１３は内周側へ向けて漸次肉厚が増大すると共に、谷部１２の外周面はその肉厚を減少するような溝状に形成されている。

また、この蛇腹部１は、大径取付部２寄りの部分１Ａと小径取付部３寄りの部分１Ｂとの比較において、大径取付部２寄りの部分１Ａ（図１における左から３番目の山部よりも大径取付部２側の部分）の肉厚ｔ_Ａが相対的に厚肉（例えば1.2〜1.7ｍｍ）、小径取付部３寄りの部分１Ｂ（図１における左から３番目の山部から小径取付部３側の部分）の肉厚ｔ_Ｂが相対的に薄肉（例えば0.7〜1.2ｍｍ）となっている。なお、ｔ_Ａ，ｔ_Ｂは山部１１、谷部１２及びテーパ状壁面１３の肉厚のことである。

大径取付部２の外周面には、円周方向に連続したバンド取付溝２ａが形成されており、内周面には円周方向に連続したシール突条２ｂが形成されている。また同様に、小径取付部３の外周面には、円周方向に連続したバンド取付溝３ａが形成されており、内周面には円周方向に連続したシール突条３ｂが形成されている。

以上のように構成された図１のブーツは、大径取付部２が先に説明した図４に示されるような自在継手（ＣＶＪ）２００における一方の回転軸（プロペラシャフト）２０１側のハウジング２０２の端部外周面に金属バンドにより締め付け固定されると共に、小径取付部３が、前記ハウジング２０２の内側のベアリング機構２０４によって前記回転軸２０１の軸心に対して角変位自在に連結された他方の回転軸（プロペラシャフト）２０３の外周面にもう一つの金属バンドで締め付け固定され、自在継手２００を密封するものである。

このブーツは、回転軸及び自在継手と共に回転するので、高速回転時には遠心力による拡径変形力を受けることになる。しかしながら、蛇腹部１は小径取付部３側ほど小径になるため、蛇腹部１に発生する遠心力は小径取付部３側ほど小さくなる。また、蛇腹部１の内周に存在する不図示のグリースに生じる遠心力は、このグリースを蛇腹部１の大径側へ移動させるように作用する。これらの結果、蛇腹部１の小径取付部３寄りの部分１Ｂはグリースの遠心力による影響が小さく、したがって、小径取付部３寄りの部分１Ｂは薄肉であるにも拘わらず十分な耐久性が確保される。

逆に、蛇腹部１に発生する遠心力は大径取付部２側ほど大きくなり、不図示のグリースに生じる遠心力の影響も大径取付部２側ほど受けやすいが、蛇腹部１の大径取付部２寄りの部分１Ａは相対的に厚肉であることによって剛性が高いため、遠心力による拡径変形力に対する十分な耐久性が確保される。

また、自在継手（ＣＶＪ）の軸方向スライド特性によって蛇腹部１が軸方向への収縮変形を受けた場合、この蛇腹部１は、薄肉に形成された小径取付部３寄りの部分１Ｂの軸方向の収縮に対する反発荷重が小さいものとなる。したがって、軸方向スライド特性への悪影響を有効に低減することができる。

図２は、本発明の実施例によるブーツと比較例のブーツの反発荷重の測定値の比を示す線図、図３は、図２の測定試験に用いた実施例によるブーツを示す半断面図である。

実施例のブーツは、図３に示されるような寸法に成形されたものであって、蛇腹部の大径取付部寄りの部分は山部の肉厚を1.5ｍｍ、谷部の肉厚を1.3〜1.4ｍｍ、小径取付部寄りの部分は山部の肉厚を1.1〜1.2ｍｍ、谷部の肉厚を1ｍｍとしたのに対し、比較例のブーツは、肉厚以外の寸法関係が実施例のブーツと同じで、蛇腹部の全ての山部及び谷部の肉厚を1.3ｍｍとしたものである。なお、図中のｔは肉厚をあらわす。

測定試験の結果、図２に示されるように、本発明の実施例のブーツは、比較例のブーツに対し、反発荷重が0.3〜0.45程度に抑えられることが確認された。

本発明に係る自在継手用ブーツを示す断面図である。本発明の実施例によるブーツと比較例のブーツの反発荷重の測定値の比を示す線図である。図２の試験に用いた実施例のブーツを示す半断面図である。従来の自在継手用ブーツを装着状態で示す断面図である。

符号の説明

１蛇腹部
１Ａ大径取付部寄りの部分
１Ｂ小径取付部寄りの部分
１１山部
１２谷部
１３テーパ状壁面
２大径取付部
３小径取付部

Claims

軸方向一端から他端へ向けて漸次小径に形成された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自在継手のハウジングに取り付けられる大径取付部と、前記蛇腹部の軸方向他端に形成され前記自在継手に連結された回転軸に取り付けられる小径取付部とからなり、前記蛇腹部を、前記大径取付部寄りの部分で相対的に厚肉とし、前記小径取付部寄りの部分で相対的に薄肉としたことを特徴とする自在継手用ブーツ。