JP4165315B2

JP4165315B2 - Seal structure of constant velocity joint boot

Info

Publication number: JP4165315B2
Application number: JP2003189388A
Authority: JP
Inventors: 宇善岩坂
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2023-07-01
Also published as: JP2005023989A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動機構部を保護するためのブーツを用いたシール構造に関し、特に、自動車や産業機械における等速ジョイント（等速自在継手）の可動機構部を保護するためのブーツを用いた等速ジョイント用ブーツのシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のブーツとしては、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た大径の環状の取付部と、軸方向他端に形成された小径の環状の取付部とを有し、熱可塑性エラストマー等の材料を用いてブロー成形により成形されたものがある。
【０００３】
この種のブーツは、大径側の取付部が相対的に移動可能な２部材のうちの一方の軸側の端部外周面にクランプにより締め付け固定されると共に、小径側の取付部が他方の軸の外周面にもう一つのクランプで締め付け固定される。
【０００４】
そしてこれによって、２部材間の相対移動にともない蛇腹部が柔軟に変形しながら、２部材間の可動機構部に外部から異物が侵入するのを防止すると共に、該可動機構部に充填した潤滑用のグリース等が外部へ漏洩するのを防止するものである。
【０００５】
また、自動車の駆動伝達に使用される等速ジョイントを保護する場合、ブーツが取り付けられるケースの形状が円筒形でなく異形（トリポード）形状の場合もある。その場合、図１２に示すように、ブーツ１０１をトリポード形状を有するケース（不図示）に取り付けるために、円形の外周面１１１と、ケース取り付け部のトリポード形状に対応した凸部１１２が形成された内周面１１３と、を備えた軸受筒１１０を、ブーツ１０１本体とは別に作製する。そして、軸受筒１１０をブーツ１０１の内側にはめ込み、更にケースに装着することで、等速ジョイントの可動機構部を被覆保護する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第６４０２９９９号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【０００８】
すなわち、ブーツの取り付け部がトリポード形状の場合、ブーツをケースに取り付けた状態で締め付け具等を用いて組み付けると、ブーツ及びケースの取り付け部が互いに円形でないため、締め付け力が均等に取り付け部に伝わらない。そのため、ブーツとケースの間に非接触な領域が発生し十分なシール性を満足できずに、そこからグリースが漏れるおそれがあった。
【０００９】
本発明は上記の従来技術の課題を鑑みなされたもので、その目的とするところは、シール性の良好な等速ジョイント用ブーツのシール構造（装置）を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
谷部と山部とが反復的に連続して形成された伸縮可能な筒状の蛇腹部と、
前記蛇腹部の一端に設けられた、相対移動する２部材の一方を取り付ける小径取付部と、
前記蛇腹部の他端に設けられた、前記２部材の他方又は該他方の部材を収納するケースを取り付ける非円形の内周面を有する大径取付部と、
前記大径取付部の外周面の周方向に設けられた溝部と、を備えるブーツと、
前記大径取付部の外周面に取り付けられ、該外周面とほぼ同形状の内周面を有する環状のアダプターと、を有し、
前記アダプターの外周面が、締め代を持ったバンドにより締め付けられ、
前記アダプターの内周面の周方向に設けられた突起部が、前記溝部を付勢することを特徴とする。
【００１１】
このように構成することにより、ブーツに他方の部材又はケースを取り付ける場合に、互いに非接触となり易い領域においても、突起部に付勢された溝部と対応するブーツの内周面がより確実に他方の部材又はケースの外周面に接触し、良好なシール性を発揮する。
【００１３】
このように構成することにより、アダプター以外の部材に締め代を持たせることができ、アダプターの材料の選択が広がりコストの低減に寄与する。
【００１４】
前記突起部の高さをｈ１［ｍｍ］、前記溝部の深さをｈ２［ｍｍ］、前記大径取付部の肉厚をｄ［ｍｍ］、前記バンドの締め代をｓ［ｍｍ］とすると、ｈ２≦ｈ１、かつ、ｓ＜ｄ−ｈ１≦ｄ−ｈ２であることが好適である。
【００１５】
ｈ１＜ｈ２では突起部が溝部を付勢することができず、ｓ＞ｄ−ｈ１、あるいは、ｓ＞ｄ−ｈ２では、締め代ｓが大きく、締め付け力の増大により大径取付部の薄肉部が破ける可能性があるからである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００１７】
はじめに、図２〜図６を参照して本実施の形態に係るブーツ及びそれを用いた等速ジョイント用ブーツのシール構造を説明する。図２は、本実施の形態に係るブーツをケースに装着した状態を示す外観斜視図である。
【００１８】
本実施の形態に係る等速ジョイント用ブーツのシール構造（以下、シール構造という。）は、ブーツ１と、ブーツ１の大径部の外周に取り付けられる環状のアダプター２０と、から構成される。そして、ブーツ１は、アダプター２０が取り付けられた状態で、相対的に移動可能な２部材のうちの一方の軸部を収納するケース４０の開口部の外周にはめ込まれ、バンド３０によりケース４０に固定される。
【００１９】
図３は、本実施の形態に係るブーツの外観斜視図、図４（ａ）は、本実施の形態に係るブーツの縦断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】
図３、図４に示すように、ブーツ１は、谷部２ａと山部２ｂが軸方向に反復的に連続して形成された伸縮変形可能な筒状の蛇腹部２と、この蛇腹部２の軸方向一端に、相対移動する２部材の一方を取り付けるために形成された環状の小径取付部４と、蛇腹部２の軸方向他端に設けられた、前記２部材の他方又は該他方の部材を収納するケース４０を取り付ける非円形（トリポード形状）の内周面を有する環状の大径取付部３とを有し、熱可塑性材料として熱可塑性エラストマー等でブロー成形により成形されたものである。
【００２１】
大径取付部３は、円弧部３ａと、ブーツ内側に窪んだ凹部３ｂとをそれぞれ複数備え、その円弧部３ａと凹部３ｂとの間には変曲点の集合である境界３ｃが形成されている。また、深さがｈ２の２本の溝部５が、円弧部３ａと凹部３ｂの外周が連なって形成される第１の外周面３ｄの周方向に全周にわたり設けられている。また、円弧部３ａと凹部３ｂの内周が連なって形成される第１の内周面３ｅは、溝部５に外部から力が加わっていない状態ではほぼ平滑である。また、大径取付部３の溝部５以外の肉厚ｄは全周にわたりほぼ均一となっている。
【００２２】
なお、熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー及びポリアミド系エラストマー等が好適である。
【００２３】
図５は、本実施の形態に係るアダプターの外観斜視図、図６（ａ）は、本実施の形態に係るアダプター２０の縦断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【００２４】
図５、図６に示すように、アダプター２０は、略円形の第２の外周面２１と、大径取付部３の第１の外周面３ｄと同形状の非円形（トリポード形状）の第２の内周面２２と、を有する環状の部材である。第２の内周面２２には、高さがｈ１の２本の突起部２２ａが周方向にほぼ全周にわたり設けられている。
【００２５】
次に、ブーツ１にアダプター２０を取り付けた状態について説明する。図１（ａ）は、本実施の形態に係るブーツにアダプターを取り付けた状態を示す縦断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【００２６】
図１に示すように、アダプター２０に設けられた突起部２２ａは、ブーツ１にアダプター２０を取り付けた状態で、ブーツ１に設けられた溝部５に入り込むようにアダプター２０の第２の内周面２２に配置されている。また、突起部２２ａの高さｈ１は、溝部５の深さｈ２と同じ若しくは大きくなるよう形成されている。
【００２７】
そして、ブーツ１を図２に示すケース４０に取り付け、アダプター２０の第２の外周面２１を締め代ｓを持ったバンド３０により固定することで、突起部２２ａが溝部５を押し、ブーツ１の第１の内周面３ｅにシール部３ｆが全周にわたり形成される。
【００２８】
そのため、ケース４０の外周部にブーツ１を取り付け、密封した場合、シール部３ｆにより、内部に充填したグリースが漏れるのを防ぐことができる。
【００２９】
なお、大径取付部３の最も薄い部分の厚さｔは、肉厚をｄ、溝部５の深さをｈ２とすると、ｔ＝ｄ−ｈ２で求められる。この時、締め代ｓがｔより大きく設定されていると、ブーツ１の大径取付部３が締め付けにより薄くなりすぎ破れる可能性がある。従って、
【数１】

であることが好ましい。
【００３０】
同様に、高さｈ１の突起部２２ａが、変形せずに大径取付部３を内側に付勢すると、大径取付部３の最も薄い部分の厚さｔは、ｔ＝ｄ−ｈ１で求められる。この時、締め代ｓがｔより大きく設定されていると、ブーツ１の大径取付部３が締め付けにより薄くなりすぎ破れる可能性がある。従って、
【数２】

であることが好ましい。
【００３１】
また、トリポード形状の開口部を有するケース４０に、同様なトリポード形状を有する大径取付部３を取り付ける場合、図４に示すように、ブーツ１の軸方向に向かって直線上に形成された境界３ｃは、ケース４０の取り付け面に対して非接触となり易い。
【００３２】
しかし、本実施の形態に係るシール構造Ｘを用いることで、シール部３ｆにより、ケース４０の取り付け面とブーツ１の第１の内周面３ｅとの間に形成される、ブーツ軸方向への連続的な非接触面が減少、消滅し、接触面となる。
【００３３】
そのため、ケース４０の外周部にトリポード形状の大径取付部３を取り付け、密封した場合でも、シール部３ｆにより、内部に充填したグリースが非接触面を経由して漏れるのを防ぐことができる。
【００３４】
また、図１２に示すようなブーツの内周にトリポード形状の別部材を取り付け、そのブーツを相手部材に取り付けた場合は、シール部が２面となるのに対して、本実施の形態に係るシール構造Ｘは、ブーツ１の外周にアダプター２０を取り付けているために、シール部が１面で済み、グリース漏れに対してより効果がある。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ケース４０にブーツ１を固定するためにバンド３０を用いているが、必ずしもこの方法に限定されるわけでなく、例えばアダプター２０自体の緊迫力を利用できるようにアダプター２０の材質を選択しても良い。
【００３６】
また、ブーツに設ける溝部及びアダプターに設ける突起部の数は、それぞれ２つに限られるものでなく、取り付け部の形状を考慮して１つ若しくは３つ以上でもかまわない。
【００３７】
次に、本実施の形態に係るシール構造の場合のように、ブーツの外周に設けられた溝部をアダプターに設けられた突起部で付勢することで、上記効果が十分得られることについて実施例を参照しながら詳しく説明する。
【００３８】
【実施例】
以下の実施例１、実施例２及び比較例１に示す条件で、ＦＥＭ解析（有限要素解析）により、図７（ａ）に示すように、大径取付部３の円弧部３ａと凹部３ｂの間に形成された境界３ｃ近傍の内周面３ｅの接触圧力分布を求めた。図７（ｂ）は、接触圧力分布の出力位置を示す模式図であり、図８は、図７（ｂ）に示す原点から頂部及び谷部を周方向に面圧をサンプリングした面圧変化を示すグラフの一例である。従って、図８（ａ）に示す面圧が０の位置である非接触部が谷部でも頂部でも存在するとグリースが漏れやすいことになる。逆に、谷部か頂部のいずれかでも面圧が０の領域がなければ、グリースは漏れにくいことになる。
【００３９】
なお、頂部とは、溝部を突起部が付勢することにより大径取付部３の内周面３ｅに形成されるシール部３ｆに対応する部分であり、谷部とは、頂部と頂部の間をいう。
【００４０】
（実施例１）
本実施例では、実施の形態で述べた突起部の高さｈ１を０．４５ｍｍ、溝部の深さｈ２を０．４５ｍｍ、大径取付部の溝部以外の肉厚ｄを１．２５ｍｍとし、バンド３０の締め代ｓを０．５０ｍｍに設定しＦＥＭ解析を行った。図９（ａ）は、実施例１における接触状態を示す大径取付部内周面の一部模式図、図９（ｂ）は、頂部及び谷部の面圧分布を示すグラフである。
【００４１】
解析より、ｈ１＝ｈ２の場合、谷部において非接触領域は存在するものの、頂部においては、ほぼ全周にわたりわずかながらも接触しているため、ブーツ１の内部に充填されたグリースが境界３ｃを経由して外部に漏れ出ることはない。
【００４２】
（実施例２）
本実施例では、実施の形態で述べた突起部の高さｈ１を０．７５ｍｍ、溝部の深さｈ２を０．４５ｍｍ、大径取付部の溝部以外の肉厚ｄを１．２５ｍｍとし、バンド３０の締め代ｓを０．５０ｍｍに設定しＦＥＭ解析を行った。図１０（ａ）は、実施例２における接触状態を示す大径取付部内周面の一部模式図、図１０（ｂ）は、頂部及び谷部の面圧分布を示すグラフである。
【００４３】
解析より、ｈ１＞ｈ２の場合、谷部においてわずかながら非接触領域は存在するものの、頂部においては、全周にわたり接触しているため、ブーツ１の内部に充填されたグリースが境界３ｃを経由して外部に漏れ出ることはない。
【００４４】
（比較例１）
本比較例では、実施の形態で述べた突起部を設けず、溝部の深さｈ２を０．４５ｍｍ、大径取付部の溝部以外の肉厚ｄを１．２５ｍｍとし、バンド３０の締め代ｓを０．５０ｍｍに設定しＦＥＭ解析を行った。図１１（ａ）は、比較例１における接触状態を示す大径取付部内周面の一部模式図、図１１（ｂ）は、頂部及び谷部の面圧分布を示すグラフである。
【００４５】
解析より、ｈ１＜ｈ２の場合、谷部及び頂部において非接触領域は存在し、しかも大径取付部３の軸方向全域にわたっているため、ブーツ１の内部に充填されたグリースが境界３ｃを経由して外部に漏れ出てしまう。
【００４６】
すなわち、実施例１、実施例２、比較例１より、
【数３】

であるとよい。
【００４７】
より好ましくは、前述の（式１）、（式２）、（式３）より、
【数４】

であるとよい。
【００４８】
このような範囲になるように突起部２２ａの高さｈ１、溝部５の深さｈ２、締め代ｓ、大径取付部３の肉厚ｄを設定すれば、大径取付部３の内周面３ｅの頂部においては、全周にわたり相手部材と接触しているため、ブーツ１の内部に充填されたグリースが境界３ｃを経由して外部に漏れ出ることはなく、また、ブーツ１が破けることもない。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シール性の良好な等速ジョイント用ブーツのシール構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本実施の形態に係るブーツにアダプターを取り付けた状態を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図２】本実施の形態に係るブーツをケースに装着した状態を示す外観斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るブーツの外観斜視図である。
【図４】（ａ）は、本実施の形態に係るブーツの縦断面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本実施の形態に係るアダプターの外観斜視図である。
【図６】（ａ）は、本実施の形態に係るアダプター２０の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】ＦＥＭ解析の解析範囲を説明するための模式図である。
【図８】ＦＥＭ解析の解析結果の一例を示す模式図である。
【図９】（ａ）は、実施例１における接触状態を示す大径取付部内周面の一部模式図、（ｂ）は、頂部及び谷部の面圧分布を示すグラフである。
【図１０】（ａ）は、実施例２における接触状態を示す大径取付部内周面の一部模式図、（ｂ）は、頂部及び谷部の面圧分布を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は、比較例１における接触状態を示す大径取付部内周面の一部模式図、（ｂ）は、頂部及び谷部の面圧分布を示すグラフである。
【図１２】従来の等速ジョイントを保護するブーツの外観図である。
【符号の説明】
１ブーツ
２蛇腹部
２ａ谷部
２ｂ山部
３大径取付部
３ａ円弧部
３ｂ凹部
３ｃ境界
３ｄ第１の外周面
３ｅ第１の内周面
３ｆシール部
４小径取付部
５溝部
２０アダプター
２１第２の外周面
２２第２の内周面
２２ａ突起部
３０バンド
４０ケース
１０１ブーツ
１１０軸受筒
１１１外周面
１１２凸部
１１３内周面
Ｘシール構造[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seal structure using a boot for protecting a movable mechanism, and in particular, using a boot for protecting a movable mechanism of a constant velocity joint (constant velocity universal joint) in an automobile or an industrial machine. The present invention relates to a seal structure for a fast joint boot.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of boot includes a bellows portion that can be deformed and deformed, a large-diameter annular attachment portion formed at one axial end of the bellows portion, and a small-diameter annular attachment formed at the other axial end. And is molded by blow molding using a material such as a thermoplastic elastomer.
[0003]
This type of boot is clamped and fixed to the outer peripheral surface of the end of one of the two members of the relatively movable mounting member on the large diameter side, while the mounting portion on the small diameter side is the other. It is fastened and fixed to the outer peripheral surface of the shaft with another clamp.
[0004]
As a result, the bellows portion is flexibly deformed in accordance with the relative movement between the two members, while preventing foreign matter from entering the movable mechanism portion between the two members, and for lubricating the filling of the movable mechanism portion. This prevents the grease etc. from leaking to the outside.
[0005]
Moreover, when protecting the constant velocity joint used for the drive transmission of a motor vehicle, the shape of the case to which a boot is attached may be not a cylindrical shape but an irregular shape (tripod). In that case, as shown in FIG. 12, in order to attach the boot 101 to a case (not shown) having a tripod shape, a circular outer peripheral surface 111 and a convex portion 112 corresponding to the tripod shape of the case attachment portion were formed. A bearing cylinder 110 having an inner peripheral surface 113 is manufactured separately from the boot 101 main body. And the structure which covers and protects the movable mechanism part of a constant velocity joint by fitting the bearing cylinder 110 inside boot 101, and also mounting | wearing a case is known (for example, refer patent document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 6,402,999 specification
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the prior art as described above, the following problems have occurred.
[0008]
In other words, when the boot mounting part is tripod-shaped, if the boot is attached to the case with a fastening tool or the like, the boot and the case mounting part are not mutually circular, so that the tightening force is evenly transmitted to the mounting part. Absent. Therefore, a non-contact area is generated between the boot and the case, and sufficient sealing performance cannot be satisfied, and there is a possibility that grease leaks from there.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a seal structure (device) for a constant velocity joint boot having good sealing performance.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An expandable and contractible cylindrical bellows portion in which a valley portion and a mountain portion are continuously formed repeatedly,
A small-diameter mounting portion that is provided at one end of the bellows portion and attaches one of the two members that move relatively;
A large-diameter mounting portion having a non-circular inner peripheral surface for mounting the other of the two members or a case for storing the other member provided at the other end of the bellows portion;
A boot provided with a groove provided in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the large-diameter mounting portion;
An annular adapter that is attached to the outer peripheral surface of the large-diameter mounting portion and has an inner peripheral surface that is substantially the same shape as the outer peripheral surface;
The outer peripheral surface of the adapter is tightened by a band having a tightening margin,
The protrusion provided in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the adapter biases the groove.
[0011]
With this configuration, when the other member or case is attached to the boot, the inner peripheral surface of the boot corresponding to the groove urged by the protrusion is more reliably secured to the other, even in an area where they are likely to be non-contact with each other. It contacts the outer peripheral surface of the member or the case and exhibits good sealing performance.
[0013]
By comprising in this way, members other than an adapter can be given an allowance, and the selection of the material of an adapter spreads and it contributes to cost reduction.
[0014]
When the height of the protrusion is h1 [mm], the depth of the groove is h2 [mm], the thickness of the large-diameter mounting portion is d [mm], and the fastening margin of the band is s [mm] It is preferable that h2 ≦ h1 and s <d−h1 ≦ d−h2.
[0015]
When h1 <h2, the projecting portion cannot urge the groove, and when s> d-h1 or s> d-h2, the tightening margin s is large, and the tightening force increases so that the thin-walled portion of the large-diameter mounting portion Because there is a possibility of breaking.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent. Further, the materials, shapes, etc. of the members once described in the following description are the same as those in the first description unless otherwise described.
[0017]
First, with reference to FIGS. 2-6, the seal structure of the boot concerning this Embodiment and the boot for constant velocity joints using the same is demonstrated. FIG. 2 is an external perspective view showing a state in which the boot according to the present embodiment is mounted on a case.
[0018]
The constant velocity joint boot seal structure according to the present embodiment (hereinafter referred to as a seal structure) includes a boot 1 and an annular adapter 20 attached to the outer periphery of the large diameter portion of the boot 1. The boot 1 is fitted into the outer periphery of the opening of the case 40 that houses one of the two relatively movable members with the adapter 20 attached. Fixed.
[0019]
3 is an external perspective view of the boot according to the present embodiment, FIG. 4A is a longitudinal sectional view of the boot according to the present embodiment, and FIG. 4B is A shown in FIG. FIG.
[0020]
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the boot 1 includes a bellows portion 2 having a trough portion 2 a and a mountain portion 2 b that are continuously formed in an axial direction and capable of stretching and deforming, and the bellows portion 2. An annular small-diameter attachment portion 4 formed for attaching one of the two members that move relative to one end in the axial direction, and the other of the two members or the other of the two members provided at the other axial end of the bellows portion 2 And a ring-shaped large-diameter mounting portion 3 having a non-circular (tripod-shaped) inner peripheral surface for mounting a case 40 for housing a member, and molded by blow molding with a thermoplastic elastomer or the like as a thermoplastic material. .
[0021]
The large-diameter mounting portion 3 includes a plurality of arc portions 3a and a plurality of recessed portions 3b recessed inside the boot, and a boundary 3c that is a set of inflection points is formed between the arc portions 3a and the recessed portions 3b. Yes. Two grooves 5 having a depth h2 are provided over the entire circumference in the circumferential direction of the first outer circumferential surface 3d formed by connecting the outer circumferences of the arc portion 3a and the recess 3b. In addition, the first inner peripheral surface 3e formed by connecting the inner periphery of the arc portion 3a and the recess 3b is substantially smooth when no external force is applied to the groove portion 5. Further, the thickness d of the large diameter mounting portion 3 other than the groove portion 5 is substantially uniform over the entire circumference.
[0022]
As the thermoplastic elastomer, polyester elastomers, polyurethane elastomers, polyolefin elastomers, polyamide elastomers and the like are suitable.
[0023]
5 is an external perspective view of the adapter according to the present embodiment, FIG. 6A is a longitudinal sectional view of the adapter 20 according to the present embodiment, and FIG. 6B is illustrated in FIG. It is a BB sectional view.
[0024]
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the adapter 20 includes a substantially circular second outer peripheral surface 21 and a second non-circular (tripod shape) second shape that is the same shape as the first outer peripheral surface 3 d of the large-diameter mounting portion 3. And an inner peripheral surface 22 of the annular member. On the second inner peripheral surface 22, two protrusions 22a having a height h1 are provided over the entire circumference in the circumferential direction.
[0025]
Next, a state where the adapter 20 is attached to the boot 1 will be described. Fig.1 (a) is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which attached the adapter to the boot concerning this Embodiment, FIG.1 (b) is CC sectional view taken on the line shown to Fig.1 (a).
[0026]
As shown in FIG. 1, the protrusion 22 a provided on the adapter 20 has the second inner peripheral surface of the adapter 20 so as to enter the groove 5 provided on the boot 1 with the adapter 20 attached to the boot 1. 22 is arranged. Further, the height h1 of the protrusion 22a is formed to be the same as or greater than the depth h2 of the groove 5.
[0027]
Then, the boot 1 is attached to the case 40 shown in FIG. 2, and the second outer peripheral surface 21 of the adapter 20 is fixed by the band 30 having the tightening allowance s, so that the protruding portion 22 a pushes the groove portion 5. A seal portion 3f is formed over the entire circumference on the first inner peripheral surface 3e.
[0028]
Therefore, when the boot 1 is attached to the outer peripheral portion of the case 40 and hermetically sealed, the seal portion 3f can prevent the grease filled therein from leaking.
[0029]
The thickness t of the thinnest portion of the large-diameter mounting portion 3 is obtained by t = d−h2, where d is the thickness and h2 is the depth of the groove portion 5. At this time, if the tightening allowance s is set to be larger than t, the large-diameter mounting portion 3 of the boot 1 may become too thin due to tightening and may be broken. Therefore,
[Expression 1]

It is preferable that
[0030]
Similarly, when the protrusion 22a having the height h1 urges the large-diameter attachment portion 3 inward without being deformed, the thickness t of the thinnest portion of the large-diameter attachment portion 3 is obtained by t = d−h1. It is done. At this time, if the tightening allowance s is set to be larger than t, the large-diameter mounting portion 3 of the boot 1 may become too thin due to tightening and may be broken. Therefore,
[Expression 2]

It is preferable that
[0031]
Moreover, when attaching the large diameter attachment part 3 which has the same tripod shape to the case 40 which has a tripod shape opening part, as shown in FIG. 4, the boundary formed on the straight line toward the axial direction of the boot 1 3c tends to be non-contact with the mounting surface of the case 40.
[0032]
However, by using the seal structure X according to the present embodiment, the seal portion 3f is formed between the mounting surface of the case 40 and the first inner peripheral surface 3e of the boot 1 in the boot axial direction. The continuous non-contact surface decreases, disappears, and becomes a contact surface.
[0033]
Therefore, even when the tripod-shaped large-diameter attachment portion 3 is attached to the outer peripheral portion of the case 40 and sealed, the grease filled inside can be prevented from leaking through the non-contact surface by the seal portion 3f.
[0034]
In addition, when another tripod-shaped member is attached to the inner periphery of the boot as shown in FIG. 12 and the boot is attached to the mating member, the seal portion becomes two surfaces, but this embodiment relates to this embodiment. In the seal structure X, since the adapter 20 is attached to the outer periphery of the boot 1, only one seal portion is required, which is more effective against grease leakage.
[0035]
In the present embodiment, the band 30 is used to fix the boot 1 to the case 40. However, the present invention is not necessarily limited to this method. For example, the adapter 20 can use the tension of the adapter 20 itself. Twenty materials may be selected.
[0036]
Further, the number of grooves provided on the boot and the number of protrusions provided on the adapter are not limited to two, and may be one or three or more in consideration of the shape of the attachment portion.
[0037]
Next, as in the case of the seal structure according to the present embodiment, an example in which the above effect can be sufficiently obtained by urging the groove provided on the outer periphery of the boot with the protrusion provided on the adapter. This will be described in detail with reference to FIG.
[0038]
【Example】
Under the conditions shown in Example 1, Example 2 and Comparative Example 1 below, as shown in FIG. 7A, the arc part 3a and the recessed part 3b of the large-diameter mounting part 3 are obtained by FEM analysis (finite element analysis). The contact pressure distribution on the inner peripheral surface 3e in the vicinity of the boundary 3c formed therebetween was determined. FIG. 7B is a schematic diagram showing the output position of the contact pressure distribution, and FIG. 8 shows the change in surface pressure obtained by sampling the surface pressure in the circumferential direction from the origin shown in FIG. It is an example of the graph to show. Therefore, if the non-contact portion where the surface pressure shown in FIG. 8A is 0 is present in the valley portion or the top portion, the grease is liable to leak. Conversely, if there is no area where the surface pressure is zero at either the valley or the top, the grease will not leak easily.
[0039]
In addition, a top part is a part corresponding to the seal part 3f formed in the internal peripheral surface 3e of the large diameter attachment part 3 when a projection part urges | biases a groove part, and a trough part is between a top part and a top part. Say.
[0040]
(Example 1)
In this example, the height h1 of the protrusion described in the embodiment is 0.45 mm, the depth h2 of the groove is 0.45 mm, and the thickness d of the large-diameter mounting portion other than the groove is 1.25 mm. FEM analysis was performed by setting the tightening allowance s of 30 to 0.50 mm. FIG. 9A is a partial schematic view of the inner peripheral surface of the large-diameter mounting portion showing the contact state in Example 1, and FIG. 9B is a graph showing the surface pressure distribution at the top and the valley.
[0041]
According to the analysis, when h1 = h2, there is a non-contact region in the valley portion, but the top portion is slightly in contact with the entire circumference, so that the grease filled in the boot 1 has a boundary 3c. There is no leakage outside.
[0042]
(Example 2)
In this example, the height h1 of the protrusion described in the embodiment is 0.75 mm, the depth h2 of the groove is 0.45 mm, and the thickness d of the large diameter mounting portion other than the groove is 1.25 mm. FEM analysis was performed by setting the tightening allowance s of 30 to 0.50 mm. FIG. 10A is a partial schematic diagram of the inner peripheral surface of the large-diameter mounting portion showing the contact state in Example 2, and FIG. 10B is a graph showing the surface pressure distribution at the top and the valley.
[0043]
From the analysis, when h1> h2, there is a slight non-contact region at the valley, but the top is in contact over the entire circumference, so the grease filled in the boot 1 passes through the boundary 3c. Will not leak outside.
[0044]
(Comparative Example 1)
In this comparative example, the protrusion described in the embodiment is not provided, the depth h2 of the groove is 0.45 mm, the thickness d of the large diameter mounting portion other than the groove is 1.25 mm, and the fastening allowance s of the band 30 Was set to 0.50 mm, and FEM analysis was performed. FIG. 11A is a partial schematic view of the inner peripheral surface of the large-diameter mounting portion showing the contact state in Comparative Example 1, and FIG. 11B is a graph showing the surface pressure distribution at the top and the valley.
[0045]
According to the analysis, when h1 <h2, there is a non-contact region at the valley and the top, and the entire area in the axial direction of the large-diameter mounting portion 3 is over, so that the grease filled in the boot 1 passes through the boundary 3c. Leaking outside.
[0046]
That is, from Example 1, Example 2, and Comparative Example 1,
[Equation 3]

It is good to be.
[0047]
More preferably, from the above (Formula 1), (Formula 2), and (Formula 3),
[Expression 4]

It is good to be.
[0048]
If the height h1 of the protrusion 22a, the depth h2 of the groove 5, the fastening allowance s, and the wall thickness d of the large-diameter mounting part 3 are set so as to be in such a range, the inner peripheral surface of the large-diameter mounting part 3 Since the top of 3e is in contact with the mating member over the entire circumference, the grease filled in the boot 1 does not leak outside through the boundary 3c, and the boot 1 is torn. Nor.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a seal structure for a constant velocity joint boot with good sealing performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a state in which an adapter is attached to a boot according to the present embodiment, and FIG. 1B is a sectional view taken along line CC shown in FIG.
FIG. 2 is an external perspective view showing a state in which a boot according to the present embodiment is mounted on a case.
FIG. 3 is an external perspective view of a boot according to the present embodiment.
4A is a longitudinal sectional view of a boot according to the present embodiment, and FIG. 4B is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 4A.
FIG. 5 is an external perspective view of an adapter according to the present embodiment.
6A is a longitudinal sectional view of an adapter 20 according to the present embodiment, and FIG. 6B is a sectional view taken along line B-B shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the analysis range of FEM analysis.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of an analysis result of FEM analysis.
9A is a partial schematic diagram of an inner peripheral surface of a large-diameter mounting portion showing a contact state in Example 1, and FIG. 9B is a graph showing a surface pressure distribution at a top portion and a valley portion.
10A is a partial schematic view of the inner peripheral surface of a large-diameter mounting portion showing a contact state in Example 2, and FIG. 10B is a graph showing the surface pressure distribution at the top and valley portions.
11A is a partial schematic diagram of an inner peripheral surface of a large-diameter mounting portion showing a contact state in Comparative Example 1, and FIG. 11B is a graph showing a surface pressure distribution of a top portion and a valley portion.
FIG. 12 is an external view of a boot that protects a conventional constant velocity joint.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boot 2 Bellows part 2a Valley part 2b Mountain part 3 Large diameter attaching part 3a Arc part 3b Recessed part 3c Boundary 3d 1st outer peripheral surface 3e 1st inner peripheral surface 3f Seal part 4 Small diameter attaching part 5 Groove part 20 Adapter 21 2nd Outer peripheral surface 22 second inner peripheral surface 22a protrusion 30 band 40 case 101 boot 110 bearing cylinder 111 outer peripheral surface 112 convex portion 113 inner peripheral surface X seal structure

Claims

An expandable and contractible cylindrical bellows portion in which a valley portion and a mountain portion are continuously formed repeatedly,
A small-diameter mounting portion that is provided at one end of the bellows portion and attaches one of the two members that move relative to each other;
A large-diameter mounting portion having a non-circular inner peripheral surface for mounting the other of the two members or a case for storing the other member, provided at the other end of the bellows portion;
A boot provided with a groove provided in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the large-diameter mounting portion;
An annular adapter that is attached to the outer peripheral surface of the large-diameter mounting portion and has an inner peripheral surface that is substantially the same shape as the outer peripheral surface;
The outer peripheral surface of the adapter is tightened by a band having a tightening margin,
A seal structure for a constant velocity joint boot, wherein a protrusion provided in a circumferential direction of the inner peripheral surface of the adapter biases the groove.

When the height of the protrusion is h1 [mm], the depth of the groove is h2 [mm], the wall thickness of the large-diameter mounting portion is d [mm], and the fastening margin of the band is s [mm] h2 ≦ h1 and,, s <seal structure of the boot for the constant velocity joint according to claim 1, characterized in that the d-h1 ≦ d-h2.