JP2012207767A - Rubber boot for constant velocity joint - 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に用いられるゴムブーツに関するものである。 The present invention relates to a rubber boot mainly used for a constant velocity joint of an automobile.
自動車などの車両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おり、クロロプレンゴムなどのゴム材料からなる等速ジョイント用のゴムブーツが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。 The joint of the drive shaft of a vehicle such as an automobile is fitted with a bellows-like joint boot that can be appropriately expanded and contracted or bent in order to retain the enclosed grease or prevent the entry of dust and foreign substances. A rubber boot for a constant velocity joint made of a rubber material such as chloroprene rubber is known (for example, see Patent Document 1 below).
図5は、従来の等速ジョイント用ゴムブーツを等速ジョイントに組み付けた状態の一例を示したものである。等速ジョイントは、駆動側と従動側の一方のシャフト1に、ローラ2を持つ3本のトラニオン3を軸直角方向に突設して構成したトリポート4と、他方のシャフト5の端部に設けたアウターケース6とからなり、アウターケース6はその内周にトリポート4と対応する軸方向の3本の摺動溝6aを有し、トリポート4のローラ2が摺動溝6aに沿って嵌め合わされている。これにより、等速ジョイントは、両シャフト1,5間で角度(ジョイント角)を付けることを可能にしながら、また軸方向でのスライドを許容しつつ、回転トルクを伝達できるように構成されている。
FIG. 5 shows an example of a state in which a conventional rubber boot for a constant velocity joint is assembled to a constant velocity joint. The constant velocity joint is provided at one end of the shaft 5 on the driving side and the driven side, and a
ゴムブーツ100は、アウターケース6に嵌着される大径筒部101と、シャフト1に嵌着される小径筒部102と、両者を一体に連結する蛇腹部103とからなり、アウターケース6からトリポート4側のシャフト1の部分を覆って、伸縮や曲げ変形が可能なように構成されている。大径筒部101と小径筒部102の外周面には、それぞれ環状のクランプ凹溝104,105が設けられており、各クランプ凹溝104,105にリング状の締付クランプ7,8を装着して外側から締め付けることにより、大径筒部101及び小径筒部102は、それぞれアウターケース6及びシャフト1の外周面に固定される。
The
従来、この種のゴムブーツ100においては、上記等速ジョイントの動きに極力追従できるように、蛇腹部103の山谷径差が大きく設定されており、小径筒部102に一番近い第1山部106の形状についても、図6に示すように、小径筒部102の外周面からの高さであるA寸法が大きく設定されていた。また、小径筒部102からの距離についても、第1山部106の頂点からクランプ凹溝105までの軸方向距離であるB寸法が小さく設定されていた。
Conventionally, in this type of
ところで、上記締付クランプとして、周方向の一箇所に径方向外方に突出するかしめ凸部を持つ締付クランプ(例えば、オメガクランプ等)が用いられることがある。このような締付クランプを小径筒部の外周面のクランプ凹溝に装着する場合、上記従来のような第1山部形状のものでは、かしめ凸部と蛇腹部(即ち、第1山部)が接触するおそれがある。詳細には、上記従来の形状でも、実際の車両装着状態における最大ジョイント角で、かしめ凸部と蛇腹部が必ずしも干渉するというわけではないが、車両装着前のジョイント自体の最大可動角(車両装着時における最大ジョイント角よりも大きい)でも、かしめ凸部と蛇腹部が干渉しないことが望ましい。 By the way, as the clamping clamp, there is a case where a clamping clamp (for example, an omega clamp or the like) having a caulking convex portion protruding radially outward at one place in the circumferential direction is used. When such a clamping clamp is installed in the clamp groove on the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion, the caulking convex portion and the bellows portion (that is, the first peak portion) are used in the conventional one having the first peak shape. May come into contact. In detail, even in the above-described conventional shape, the maximum joint angle in the actual vehicle mounting state does not necessarily mean that the caulking convex portion and the bellows portion interfere with each other, but the maximum movable angle of the joint itself before vehicle mounting (vehicle mounting) It is desirable that the caulking convex portion and the bellows portion do not interfere with each other even if it is larger than the maximum joint angle.
本発明は、上記の点に鑑み、かしめ凸部を持つ締付クランプを用いた場合に、かしめ凸部と蛇腹部との干渉を回避することができる等速ジョイント用ゴムブーツを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a rubber boot for a constant velocity joint that can avoid interference between a caulking convex portion and a bellows portion when a clamping clamp having a caulking convex portion is used in view of the above points. And
本発明に係る等速ジョイント用ゴムブーツは、外周面に環状のクランプ凹溝が設けられた小径筒部と、前記小径筒部から離間して同軸状に配され前記小径筒部よりも大径の大径筒部と、前記小径筒部と大径筒部を一体に連結するものであって前記小径筒部側から順に第1山部、第1谷部及び第2山部を含む複数の山部と谷部が交互に連続してなる蛇腹部と、を備えた等速ジョイント用ゴムブーツであって、該ゴムブーツの軸心を含む断面において、下記A〜Dの寸法が次のように設定されたものである。 The rubber boot for a constant velocity joint according to the present invention has a small-diameter cylindrical portion provided with an annular clamp groove on the outer peripheral surface, and is coaxially disposed apart from the small-diameter cylindrical portion and has a larger diameter than the small-diameter cylindrical portion. A plurality of peaks including a first peak portion, a first valley portion, and a second peak portion in order from the small diameter cylindrical portion side, which are integrally connected to the large diameter cylindrical portion, and the small diameter cylindrical portion and the large diameter cylindrical portion. A rubber boot for a constant velocity joint having a bellows portion in which a portion and a valley portion are alternately continuous, and in the cross section including the axial center of the rubber boot, the following dimensions A to D are set as follows: It is a thing.
B/A≧0.80、C/A≧0.32、かつ、D/A≧0.26
A:前記第1山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との径方向での距離
B:前記第1山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との軸方向での距離
C:前記第1山部の外側斜面と前記小径筒部の外周面との間を繋ぐ断面円弧状の連結部の曲率半径
D:前記連結部と前記外側斜面との境界点を垂線の足として前記第1山部の内側斜面から前記外側斜面に下ろした垂線の長さ。
B / A ≧ 0.80, C / A ≧ 0.32, and D / A ≧ 0.26
A: Distance in the radial direction between the apex of the first peak and the bellows side opening end of the clamp groove B: The axis between the apex of the first peak and the bellows side opening end of the clamp groove Distance in direction C: Radius of curvature of the connecting portion having an arcuate cross section connecting the outer slope of the first peak portion and the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion D: the boundary point between the connecting portion and the outer slope The length of the perpendicular dropped from the inner slope of the first peak to the outer slope as a leg of the perpendicular.
本発明に係る等速ジョイント用ゴムブーツであると、上記寸法設定により、小径筒部のクランプ凹溝にかしめ凸部を持つ締付クランプを装着した場合に、蛇腹部の第1山部とかしめ凸部との干渉を回避することができる。 With the rubber boot for constant velocity joint according to the present invention, when the tightening clamp having a caulking convex portion is mounted on the concave groove of the small diameter cylindrical portion by the above dimension setting, the first peak portion of the bellows portion and the caulking convexity are mounted. Interference with the part can be avoided.
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.
実施形態に係る等速ジョイント用ゴムブーツ(以下、単にゴムブーツということがある。)10は、自動車の等速ジョイントに装着されるゴムブーツであり、図1,3に示すように、シャフト1に取り付けられる小径筒部12と、アウターケース6に取り付けられる大径筒部14と、小径筒部12と大径筒部14を一体に連結する蛇腹部16とからなる。該ゴムブーツ10は、クロロプレンゴム等のゴム材料からなるものであり、柔軟性等の点において樹脂製ブーツとは全く異なる特徴を有し、そのため、一般に、蛇腹部の形状や肉厚等の設定において樹脂製ブーツとは明確に区別されるものである。なお、等速ジョイント自体の構成については、上記従来と同様であり、説明は省略する。
A rubber boot for a constant velocity joint according to the embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as a rubber boot) 10 is a rubber boot that is attached to a constant velocity joint of an automobile, and is attached to a shaft 1 as shown in FIGS. The small-diameter
小径筒部12は、シャフト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、小径筒部12の外周面12aにはリング状の締付クランプ8を受け入れるための周方向に延びるクランプ凹溝18が全周にわたって(従って、環状に)設けられている。また、小径筒部12の内周面12bには、シャフト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が設けられている。
The small-diameter
該クランプ凹溝18に装着される締付クランプ8として、本実施形態のものでは、図3,4に示すように、径方向外方に突出するかしめ凸部8aを周方向の一箇所に持つ、オメガクランプと称される締付クランプが用いられている。この締付クランプ8は、クランプ凹溝18の外周に巻き付けられた後、その周方向の一部を不図示のかしめ治具によって左右方向から挟み込むようにかしめることにより、図4に示すように略Ω字状のかしめ凸部8aが形成されるものである。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
大径筒部14は、小径筒部12よりも大径であり、アウターケース6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14の外周面にはリング状の締付クランプ7を受け入れるための周方向に延びるクランプ凹溝22が全周にわたって設けられている。また、大径筒部14の内周面には、アウターケース6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。大径筒部14は、小径筒部12から離間して同軸状に配されており、すなわち、小径筒部12と大径筒部14は、ゴムブーツ10の軸心Oとして共通の軸を持つように配置されている。
The large-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、この例では、小径筒部12側から順に第1山部28、第1谷部30、第2山部32、第2谷部34、第3山部36及び第3谷部38を備えてなり、複数の山部と谷部が交互に連続して形成された蛇腹構造を有している。山部と谷部の外径は、それぞれ、小径筒部12から大径筒部14へと順次に大きくなるように設定されている。
The
以上の基本構成を持つものにおいて、本実施形態のものでは、かしめ凸部8aと蛇腹部16(第1山部28)との干渉を回避するために、第1山部28の形状が次のように設定されている。
In the present embodiment having the above basic configuration, in the present embodiment, in order to avoid interference between the caulking
図2に示すゴムブーツ10の軸心Oを含む断面において、下記A〜Dの各寸法を定義する。
In the cross section including the axial center O of the
A:第1山部28の頂点28aと、クランプ凹溝18の蛇腹部側開口端18aと、の径方向(即ち、軸直角方向)Kでの距離(mm)。ここで、蛇腹部側開口端18aは、クランプ凹溝18の蛇腹部16側の端部において小径筒部12の外周面12aと一致する位置であり、締付クランプ8によって締め付けられるクランプ凹溝18の底面から1段上がった開口面部分の径位置である。従って、寸法Aは、小径筒部12の外周面12aと第1山部28の頂点28aとの径方向Kにおける隔たりであり、当該外周面12aからの第1山部28の山高さと一致する。
A: Distance (mm) in the radial direction (that is, the direction perpendicular to the axis) K between the
B:第1山部28の頂点28aと、クランプ凹溝18の蛇腹部側開口端18aと、の軸方向Xでの距離(mm)。すなわち、寸法Bは、クランプ凹溝18の蛇腹部16側の端部と第1山部28の頂点28aとの軸方向Xにおける隔たりである。
B: Distance (mm) in the axial direction X between the apex 28a of the
C:第1山部28の外側斜面28bと小径筒部12の外周面12aとの間を繋ぐ断面円弧状の連結部40の曲率半径Rの寸法(mm)。ここで、外側斜面28bとは、第1山部28の小径筒部12側における外表面側の斜面であり、断面直線状の傾斜面(従って、全周形状としてはテーパ面状をなす。)である。また、小径筒部12の外周面12aは、クランプ凹溝18よりも蛇腹部16側において、上記断面での形状が軸方向Xに平行な直線状をなしており、従って、全周形状として円筒面状をなしている。従って、連結部40は、かかるテーパ面状なす外側斜面28aと円筒面状をなす小径筒部12の外周面12aとの間に介在して両者を連結する断面円弧状の面部分であり、寸法Cはその曲率半径である。
C: The dimension (mm) of the radius of curvature R of the connecting
D:上記断面円弧状の連結部40と外側斜面28bとの境界点Pを垂線の足として、第1山部28の内側斜面28cから外側斜面28bに下ろした垂線qの長さ。ここで、上記境界点Pは、曲率半径Rにて断面円弧状をなす連結部40が上記外側斜面28bと交わる点であり、すなわち、連結部40の蛇腹部16側端に位置する点である。内側斜面28cとは、第1山部28の小径筒部12側における内表面側の斜面であり、断面直線状の傾斜面(従って、全周形状としてはテーパ面状をなす。)である。垂線qは、上記境界点Pで垂直に交差するように、内側斜面28cから外側斜面28bに下ろした垂線であり、その長さである寸法Dは、該垂線q上での内側斜面28cから境界点Pまでの距離である。従って、寸法Dは、該境界点Pでの第1山部28の肉厚の指標となり、特には、第1山部28の小径筒部12側の付け根部での肉厚に相当する。
D: The length of the perpendicular q drawn from the
本実施形態のゴムブーツ10では、これらの寸法A〜Dについて、(1)B/A≧0.80、(2)C/A≧0.32、及び、D/A≧0.26に設定されている。
In the
上記(1)については、寸法Aが小さく、また寸法Bが大きいほど、第1山部28が、小径筒部12側に倒れ込んだとしても、上記かしめ凸部8aとの干渉を回避しやすくなる。そのため、B/Aは大きいほど好ましく、0.80以上とすることにより、かしめ凸部8aとの干渉を回避することができる。すなわち、B/Aが0.80未満では、第1山部28とかしめ凸部8aとの干渉を回避することができない。B/Aは、より好ましくは1.00以上である。B/Aの上限は、特に限定されないが、良好な蛇腹性能を満足するために、1.50以下であることが好ましい。
Regarding (1), the smaller the dimension A and the larger the dimension B, the easier it is to avoid interference with the caulking
上記(2)のC/Aについては、この値が大きいほど、第1山部28の山高さに対するその付け根部での曲率半径Rが大きくなって、第1山部28が小径筒部12側に倒れ込みにくくなる。すなわち、付け根部での曲率半径が小さいと、その部分が起点となって第1山部28は倒れ込みやすくなるが、C/Aを0.32以上に設定することにより、かかる倒れ込みを抑制して、第1山部28とかしめ凸部8aとの干渉を回避することができる。C/Aは、より好ましくは0.35以上である。C/Aの上限は、特に限定されないが、通常は0.75以下であることが好ましい。
As for C / A in (2) above, the larger this value, the larger the radius of curvature R at the root of the
上記(3)のD/Aは、この値が大きいほど、第1山部28の山高さに対するその付け根部での肉厚が大きくなる。肉厚が大きくなると、付け根部での剛性が高くなり、第1山部28が小径筒部12側に倒れ込みにくくなる。D/Aが0.26未満では、第1山部28の肉厚が薄くなりすぎて、剛性が小さくなり、第1山部28とかしめ凸部8aが干渉するおそれがある。D/Aは、より好ましくは0.29以上である。D/Aの上限は、特に限定されないが、良好な蛇腹性能を満足するために、0.55以下であることが好ましい。
As the D / A of (3) is larger, the thickness at the base portion of the
なお、かしめ凸部8aの高さについては、クランプ凹溝18の蛇腹部側開口端18a(即ち、小径筒部12の外周面12a)からの径方向Kへの突出高さをE(図4参照)として、通常、E/Aは0.50〜1.10程度である。
In addition, about the height of the crimping
本発明者らが、従来の様々な等速ジョイント用ゴムブーツについて、第1山部28の形状を調べてみたところ、上記(1)〜(3)を全て満足するものは存在しておらず、(1)〜(3)を満たす構成は、従来とは異なる技術思想に基づく新規な構成であった。下記表1は、上記実施形態を具現化した実施例1〜3に係るゴムブーツと、従来のゴムブーツ製品である従来例1〜7とについて、B/A、C/A及びD/Aを示したものである。従来例1〜7では、上記(1)〜(3)のいずれか少なくとも1つ以上を満たしておらず、本実施形態のものとは形状が明らかに異なるものであった。
When the present inventors examined the shape of the
これら実施例1〜3及び従来例1〜7の各ゴムブーツについて、かしめ凸部との干渉の有無と、耐久性を評価した。かしめ凸部との干渉については、各ゴムブーツを、それぞれ対応する等速ジョイントに組み付け、車両未装着状態での各等速ジョイントを軸方向Xにおいてブーツを圧縮させる方向へスライドさせ(−1mm〜−26mm)、さらに、各スライド位置での最大可動角(12°〜31°)、あるいは、各等速ジョイントを角度付与しない状態で、最大スライド位置(−19mm〜−36mm)にて、変形させ、第1山部とかしめ凸部との干渉(接触)の有無を評価した。 About each rubber boot of Examples 1-3 and Conventional Examples 1-7, the presence or absence of interference with a caulking convex part and durability were evaluated. For interference with the caulking convex portion, each rubber boot is assembled to the corresponding constant velocity joint, and each constant velocity joint with the vehicle not mounted is slid in the axial direction X in the direction of compressing the boot (−1 mm to − 26mm), and further, the maximum movable angle (12 ° to 31 °) at each slide position, or the constant velocity joint without any angle, the maximum slide position (−19 mm to −36 mm), The presence or absence of interference (contact) between the first peak portion and the caulking convex portion was evaluated.
また、耐久性については、各ゴムブーツを、それぞれ対応する等速ジョイントに組み付け、車両装着状態での各等速ジョイントの最大ジョイント角および最大スライド量に屈曲させた状態で、雰囲気温度=23℃、回転数=300rpmとして、破損に至るまでの時間を測定し、50時間以上のものを「○」、それ未満のものを「×」で評価した。
結果は、表1に示す通りであり、上記(1)〜(3)のいずれか少なくとも1つ以上を充足しない従来例1〜7では、第1山部とかしめ凸部が干渉したのに対し、本実施形態に係る実施例1〜3のゴムブーツであると、蛇腹性能について目標の耐久性を満足させつつ、蛇腹部とかしめ凸部との干渉を回避することができた。 The results are as shown in Table 1, and in Conventional Examples 1 to 7 that do not satisfy at least one of the above (1) to (3), the first peak portion and the caulking convex portion interfere with each other. In the rubber boots of Examples 1 to 3 according to the present embodiment, the interference between the bellows portion and the caulking convex portion can be avoided while satisfying the target durability of the bellows performance.
なお、上記実施形態では、蛇腹部を3つの山部と3つの谷部とで構成したが、山谷の数や形状等は上記実施形態のものに限定されることなく、種々の変更が可能である。その他、一々列挙しないが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の変更が可能である。 In the above embodiment, the bellows part is composed of three peaks and three valleys. However, the number and shape of the peaks and valleys are not limited to those in the above embodiment, and various changes can be made. is there. Although not enumerated one by one, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
10…等速ジョイント用ゴムブーツ 12…小径筒部 12a…外周面
14…大径筒部 16…蛇腹部 18…クランプ凹溝
28…第1山部 28a…頂点 28b…外側斜面
28c…内側斜面 40…連結部
O…軸心 K…径方向 X…軸方向
P…境界点(垂線の足) q…垂線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ゴムブーツの軸心を含む断面において、前記第1山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との径方向での距離をAとし、前記第1山部の頂点と前記クランプ凹溝の蛇腹部側開口端との軸方向での距離をBとし、前記第1山部の外側斜面と前記小径筒部の外周面との間を繋ぐ断面円弧状の連結部の曲率半径をCとし、前記連結部と前記外側斜面との境界点を垂線の足として前記第1山部の内側斜面から前記外側斜面に下ろした垂線の長さをDとして、B/Aが0.80以上、C/Aが0.32以上、かつD/Aが0.26以上に設定されたことを特徴とする等速ジョイント用ゴムブーツ。 A small-diameter cylindrical portion provided with an annular clamping groove on the outer peripheral surface; a large-diameter cylindrical portion spaced from the small-diameter cylindrical portion and arranged coaxially and having a larger diameter than the small-diameter cylindrical portion; and the small-diameter cylindrical portion; A large-diameter cylindrical portion is integrally connected, and a plurality of peak portions and valley portions including a first peak portion, a first valley portion, and a second peak portion are alternately and sequentially arranged from the small-diameter cylindrical portion side. A rubber boot for a constant velocity joint having a bellows part,
In the cross section including the axis of the rubber boot, the radial distance between the apex of the first peak and the bellows side opening end of the clamp recess is A, and the apex of the first peak and the clamp recess The axial distance from the bellows portion side opening end of the groove is B, and the curvature radius of the connecting portion having an arcuate cross section connecting the outer slope of the first peak portion and the outer peripheral surface of the small diameter cylindrical portion is C. And D is a length of a perpendicular line extending from the inner slope of the first peak to the outer slope with the boundary point between the connecting portion and the outer slope as a perpendicular foot, and B / A is 0.80 or more, A rubber boot for a constant velocity joint, wherein C / A is set to 0.32 or more and D / A is set to 0.26 or more.
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