JP4447858B2

JP4447858B2 - Boot ring

Info

Publication number: JP4447858B2
Application number: JP2003177017A
Authority: JP
Inventors: 隆司荻野; 健鈴木; 仁鈴木
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: WO2004113738A1; JP2005009640A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両で使用する等速ジョイントのブーツリングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両においては、エンジンの駆動力を駆動軸から従動軸に伝達する継手として等速ジョイントが使用されている。この等速ジョイントは、駆動軸と従動軸とを連結するベアリング構造の継手部がグリースを封入した蛇腹形状のブーツで覆われ、車両の旋回時には、駆動軸と従動軸との連結角度を変化させながら駆動力を駆動軸から従動軸に伝達している。このとき、前記ブーツは、等速ジョイントのケースや駆動軸に形成された嵌合部に両端のシール部を嵌合し、クランプと呼ばれる金属製のブーツリングを締め付け機等によって外周から締め付けて縮径させ、シール部の外側に締着することで等速ジョイントに固定される。
【０００３】
このようなブーツリングは、所定径の長尺パイプをブーツのシール部の幅に対応した一定幅に切断して製造すると、切断加工に時間がかかるうえ、予め種々の径のパイプを用意しておかなければならない等から、高価になってしまうという不具合があった。このため、嵌合リング，ブーツリング或いはプレスリング等、種々の名称で呼ばれるブーツリングが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
これらのブーツリングのうち、特許文献１に開示されたブーツリングは、以下のようにして製造される。先ず、図１１に示すように、帯材を所定長さに切断した基板Ａの両端に鍵（パズル）状のオス鍵部２とメス鍵部３とを加工する。次に、基板Ａを、図１２に示すようにリング状に加工した後、オス鍵部２とメス鍵部３とを上下方向に重ね合わせるようにして係合させる。これにより、図１３に示すブーツリング１が製造される。
【０００５】
ここで、図１１〜図１３に示すように、オス鍵部２は、前方から順に両側へ突出する第１突起２ａと第２突起２ｂが形成され、第１突起２ａと第２突起２ｂとの間に第１くびれ部２ｃが、第２突起２ｂの後部には第２くびれ部２ｄが、それぞれ形成されている。また、メス鍵部３は、オス鍵部２の第１突起２ａと第２突起２ｂが密接して係合する第１凹部３ａと第２凹部３ｂが形成されている。
【０００６】
一方、特許文献２に開示されたブーツリングも同様にして製造され、図１４に示すように、特許文献２のブーツリング５は、ブーツリング１と同様に構成されるオス鍵部６とメス鍵部７とを有しているが、圧縮荷重を付加したときにメス鍵部７の広がりを規制する突起６ｅをオス鍵部６に設けた点が特許文献１のブーツリング１と異なっている。このため、図１４においては、ブーツリング１と対応する構成部分には対応する符号を付している。
【０００７】
【特許文献１】
特公平７−６５６０４号公報
【特許文献２】
特表２００２−５０２０１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、製造されたブーツリング１は、前記ブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で等速ジョイントに固定している。このため、ブーツリング１は、取付後、オス鍵部２とメス鍵部３との係合部に、取付の際の締着力によってこの係合部に付加された荷重の反力が引っ張り力として作用する。ブーツリング１は、このような引っ張り力が作用したときに、メス鍵部３が幅方向外側へ広がることがないよう、図１５（ａ）に示すように、オス鍵部２とメス鍵部３とが係合した部分にメス鍵部３の広がりを規制する斜面部Ｓ1，Ｓ2を形成している。このため、ブーツリング１は、斜面部Ｓ1，Ｓ2を形成したことにより、圧縮荷重を付加したときにオス鍵部２とメス鍵部３とがこれらの面に沿って滑り、メス鍵部３が幅方向外側へ広がり易かった。そこで、ブーツリング５は、図１５（ｂ）に示すように、圧縮荷重を付加したときのメス鍵部７の広がりを規制する突起６ｅをオス鍵部６に設けることで引っ張り強度を増強したもので、ブーツリング１を改良したものである。
【０００９】
以上のように、ブーツリング５は、ブーツリング１に比較して引っ張り荷重に対する強度が増した。しかし、ブーツリング５は、過剰な引っ張り荷重が作用したときに、くびれ部６ｄが伸び始めると、突起６ｅとメス鍵部７との係合が外れて幅方向外側へ広がる結果、オス鍵部６とメス鍵部７との係合部分が潰れて適正な係合力を発揮できなくなり、種々の引っ張り荷重の下に種々の位置で破断し、破断強度や破断位置が不安定であった。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るブーツリングは、所望長さに切断された金属帯材の両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した後、前記オス鍵部とメス鍵部とを係合させて製造されるブーツリングであって、前記オス鍵部は、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形の本体と、該本体の幅方向両側に突出させて形成される突起とを有し、該突起は、前記本体側よりも幅方向外側が幅広に形成され、前記メス鍵部と係合したときに、該メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成することを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によれば、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングが提供される。
【００１３】
また、請求項２の発明に係るブーツリングは、上記の発明において、前記突起は、前記本体の長手方向に沿って複数設けられ、先端側程前記本体からの突出量が小さくなるように成形されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明によれば、ブーツリングは、メス鍵部のオス鍵部先端側における断面積を大きくとれるようにしている。
【００１５】
また、請求項３の発明に係るブーツリングは、上記の発明において、前記突起は、更に後端側に規制面が形成され、前記メス鍵部と係合したときに、前記規制面が前記メス鍵部との間に引っ張り荷重に対して前記メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部を形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ブーツリングは、前記第２の規制部によってもメス鍵部の幅方向への広がりを規制するようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明に係るブーツリングの好適な実施の形態について説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、この発明のブーツリングに係る実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１であるブーツリング１０を示す斜視図である。図２は、所定長さに切断した両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した帯材の平面図である。ブーツリング１０は、図１に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを係合してリング状に形成されている。ブーツリング１０は、所定長さに切断した帯材の両端に、図２に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工し、この帯材をリング状に加工した後、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを上下方向に重ね合わせて係合することで製造される。また、ブーツリング１０は、所定長さに切断した帯材を未連結のリング状に加工し、この帯材を両端で所定長さ重ね合わせ、この重ね合わせた部分をダイとパンチとを利用していわゆる半打ちと呼ばれる、通常であればパンチ不良の状態に加工することで、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを加工すると共に、図１に示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合した状態に連結して製造することも可能である。
【００１９】
このとき、オス鍵部１１は、図２に示すように、先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形の本体１１ａと、本体１１ａの幅方向両側に突出させて形成され、突起１１ｂ〜１１ｄとを有している。突起１１ｂ〜１１ｄは、それぞれメス鍵部１２と係合して外れを規制するもので、前方から順に第１突起１１ｂ、第２突起１１ｃ、第３突起１１ｄと呼ぶ。そして、本体１１ａは、前方から順に、第１突起１１ｂと第２突起１１ｃとの間を第１くびれ部１１ｅ、第２突起１１ｃと第３突起１１ｄとの間を第２くびれ部１１ｆ、第３突起１１ｄ後部を第３くびれ部１１ｇと呼ぶ。ここで、第１突起１１ｂ〜第３突起１１ｄは、本体１１ａ側よりも幅方向外側が幅広に形成され、第３突起１１ｄから先端側の第１突起１１ｂに向かって本体１１ａからの突出量が順次小さくなるように成形されている。第１突起１１ｂ〜第３突起１１ｄは、後述するように、メス鍵部１２の対応する係合溝１２ｂ〜１２ｄと係合したときに、メス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する規制部を形成する。
【００２０】
メス鍵部１２は、オス鍵部１１に対応する凹溝状に成形され、図２に示すように、先端に向かって幅が広くなり、本体１１ａが係合するＶ字形の溝１２ａと、溝１２ａの幅方向両側に形成され、突起１１ｂ〜１１ｄが密接して係合する係合溝１２ｂ〜１２ｄとを有している。
【００２１】
このようにして製造されたブーツリング１０は、等速ジョイントにブーツを取り付ける際に使用され、前記ブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で固定している。このため、ブーツリング１０は、取付の際の締着力によって、図３に矢印で示すように、オス鍵部１１とメス鍵部１２との係合部分に両側から圧縮荷重が付加される。このとき、ブーツリング１０は、図３に示すように、作用する圧縮荷重に対して圧縮荷重の方向と直交する面が存在する対抗部Ｐa，Ｐbにおいて対抗すると共に、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合して形成される第１の規制部である斜面部Ｓ5，Ｓ6によってメス鍵部１２の矢印で示す幅方向への広がりを規制している。
【００２２】
一方、等速ジョイントにブーツを取り付けた後は、ブーツの圧縮によって発生する反力によって、ブーツリング１０には、図４に矢印で示す引っ張り荷重が作用する。この引っ張り荷重に対し、ブーツリング１０は、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが係合して形成される第１の規制部である斜面部Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3によってメス鍵部１２の矢印で示す幅方向への広がりを規制している。
【００２３】
ここで、ブーツリング１０においては、本体１１ａが先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形に成形されている。このため、ブーツリング１０は、オス鍵部１１とメス鍵部１２とが隙間なく適切に係合したときには、突起１１ｂ〜１１ｄと係合溝１２ｂ〜１２ｄとの間には圧縮荷重や引っ張り荷重は作用しない。従って、ブーツリング１０に過大な引っ張り荷重が作用したとき、破断個所としては図４に示す引っ張り荷重が作用する作用部Ｐ1と作用部Ｐ2の２箇所が考えられる。
【００２４】
しかし、ブーツリング１０の本体１１ａを逆Ｖ字形に成形したことにより、ブーツリング１０は、作用部Ｐ2において引っ張り荷重に抗し得るメス鍵部１２の幅２Ｗが、作用部Ｐ1において引っ張り荷重に抗し得るオス鍵部１１の第３くびれ部１１ｇの幅よりも大きく取れる。このため、ブーツリング１０においては、過大な引っ張り荷重が作用したときには、常に作用部Ｐ2よりも先に作用部Ｐ1、即ち、第３くびれ部１１ｇで破断することになる。従って、本発明においては、オス鍵部１１の本体１１ａを先端に向かって幅が狭くなる逆Ｖ字形に成形したのである。このとき、第３くびれ部１１ｇは、ブーツリング１０の全幅の約４０〜５０％であるから、設計信頼性のインデックスの一つである引っ張り破断における強度安全率も、略一定の範囲に収まることになる。このため、ブーツリング１０は、設計上及び使用上の信頼性が向上する。
【００２５】
ここで、引っ張り破断における強度安全率は、以下のようにして求められる。先ず、ブーツリングをブーツのシール部に取り付け、締め付け機によって外周から中心に向けて圧縮荷重を付加して縮径させることで、前記ブーツを所定の締着力で固定し、圧縮荷重を解放した瞬間にオス鍵部１１とメス鍵部１２との係合部に作用する荷重（Ｆ）を求める。この荷重を基準とする引っ張り破断荷重（Ｆb）の比が強度安全率（＝Ｆb／Ｆ）である。
【００２６】
以上のように、ブーツリング１０は、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部１２の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置を一定とすることができ、従来のブーツリングに比べて設計上及び使用上の信頼性が向上する。
【００２７】
ここで、ブーツリング１０は、第１の規制部である斜面部Ｓ1〜Ｓ5を形成するオス鍵部１１の突起１１ｂ〜１１ｄの両側は斜面としたが、圧縮荷重や引っ張り荷重が作用したときに、メス鍵部１２の幅方向への広がりを規制できれば、湾曲面であってもよい。
【００２８】
（実施の形態２）
次に、この発明のブーツリングに係る実施の形態２について説明する。図５は、この発明の実施の形態１であるブーツリング２０を示す斜視図である。図６は、図５のブーツリング２０の要部を示す平面図である。ブーツリング２０は、ブーツリング１０における第３突起１１ｄの後端側に規制面１１ｈが形成され、メス鍵部１２と係合したときに、規制面１１ｈがメス鍵部１２との間に引っ張り荷重に対してメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部となる斜面部Ｓ4が形成される。ブーツリング２０においては、ブーツリング１０と同一の構成部分に同一の符号を使用している。
【００２９】
従って、ブーツリング２０は、第３突起１１ｄに規制面１１ｈを形成したことにより、オス鍵部１１とメス鍵部１２とを係合すると、第３突起１１ｄの後端側に引っ張り荷重に対してメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部となる斜面部Ｓ4が追加形成される。このとき、規制面１１ｈは、図６に示した態様の他、斜面部Ｓ3を幅方向に外方へ延長した延長線に対し、図６において水平方向に傾斜したり、或いは湾曲面であってもよい。
【００３０】
このように構成することで、ブーツリング２０は、ブーツリング１０以上にメス鍵部１２の幅方向外側への広がりを抑えると共に、破断強度や破断位置を一定とする効果を高めることができる。
【００３１】
（実施例１，２）
ここで、実施の形態１のブーツリング１０と実施の形態２のブーツリング２０の性能を推定するため、板厚１．５ｍｍ、幅１０ｍｍのアルミニウム板材を用いてブーツリング１０，２０のオス鍵部１１とメス鍵部１２とを有する試験片を作製し、これらの試験片をオス鍵部１１とメス鍵部１２で係合させたそれぞれ５個ずつのサンプル（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５）を製造した。これら５個ずつのサンプルについて引っ張り試験機（株式会社島津製作所製，AG-100KNE）を用いて引っ張り試験を実施し、引っ張り破断荷重（Ｎ）とそのときの破断位置を調べた。このとき、各サンプルはオス鍵部１１とメス鍵部１２の係合部を中央に配置し、両端を引っ張り試験機に固定して試験を実施した。その結果を表１に破断荷重の平均値及び標準偏差（σ）と共に示す。また、そのときのブーツリング１０に対応したサンプルの破断例を図７に、ブーツリング２０に対応したサンプルの破断例を図８に、それぞれ示した。ここで、図７，８においては、破断線を線Ｌbで示している。
【００３２】
【表１】

【００３３】
（比較例１，２）
比較のため、実施例１，２と同じ材料を用いて特許文献１のブーツリング１に対応したサンプルと特許文献２のブーツリング５に対応したサンプルを製造し、それぞれ５個ずつのサンプルを用いて、同様にして引っ張り破断荷重（Ｎ）とそのときの破断位置を調べた。その結果を表２に破断荷重の平均値及び標準偏差（σ）と共にＮｏ．６〜Ｎｏ．１０として示す。また、そのときのブーツリング１に対応したサンプルの破断例を図９（ａ），（ｂ）に、ブーツリング５に対応したサンプルの破断例を図１０（ａ），（ｂ）に、それぞれ示した。ここで、図９，１０においては、破断線を線Ｌbで示している。
【００３４】
【表２】

【００３５】
表１及び表２に示す結果から明らかなように、本発明のブーツリング１０，２０によれば、引っ張り破断荷重が従来のブーツリング１，５に比べて向上し、引っ張り荷重に対する耐力が増して破断強度のばらつきが小さくなっているうえ、破断位置が第３くびれ部１１ｇに一定しており、設計上及び使用上において高い信頼性を備えていることが分かる。しかも、実施例２のサンプルにおいては、斜面部Ｓ3の他に斜面部Ｓ4を形成したことによって、引っ張り破断荷重の分散が抑えられ、引っ張り破断荷重が一層安定することが分かった。また、図７〜図１０に示す破断例からも明らかなように、本発明のブーツリング１０，２０によれば、破断された際のメス鍵部１２の幅方向への広がりが従来のブーツリング１，５よりも小さく抑えられることも分かった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、オス鍵部の本体を、先端に向かって幅が狭くなる略Ｖ字形とし、本体の幅方向両側にメス鍵部と係合して外れを規制する突起を設け、突起は、前記本体側よりも幅方向外側が幅広に形成され、前記メス鍵部と係合したときに、該メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第１の規制部を形成するようにしたので、過剰な引っ張り荷重が作用しても、メス鍵部の幅方向外側への広がりが抑えられ、仮に破断したとしても、破断強度や破断位置が略一定であるブーツリングを提供することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、請求項２の発明によれば、前記突起は、前記本体の長手方向に沿って複数設けられ、先端側程前記本体からの突出量が小さくなるように成形したので、メス鍵部のオス鍵部先端側における断面積を大きく取ることができる。
【００３８】
また、請求項３の発明によれば、前記突起は、更に後端側に規制面が形成され、前記メス鍵部と係合したときに、前記規制面が前記メス鍵部との間に引っ張り荷重に対して前記メス鍵部の幅方向外側への広がりを規制する第２の規制部を形成するようにしたので、第２の規制部によってもメス鍵部の幅方向への広がりを規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１であるブーツリングを示す斜視図である。
【図２】所定長さに切断した両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した帯材の平面図である。
【図３】図１のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分に圧縮荷重が作用したときの拡大説明図である。
【図４】図１のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分に引っ張り荷重が作用したときの拡大説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２であるブーツリングを示す斜視図である。
【図６】図５のブーツリングのオス鍵部とメス鍵部とを係合させた部分の拡大図である。
【図７】実施の形態１のブーツリングに対応する実施例１のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図８】実施の形態２のブーツリングに対応する実施例２のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図９】特許文献１のブーツリングに対応する比較例１のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図１０】特許文献２のブーツリングに対応する比較例２のサンプルにおける引っ張り試験における破断例を示す図である。
【図１１】特許文献１に開示された従来のブーツリングの製造方法を説明するもので、所定長さに切断した帯材の両端にオス鍵部とメス鍵部とを加工した図である。
【図１２】図１１の帯材をリング状に加工した図である。
【図１３】オス鍵部とメス鍵部とを係合して製造したブーツリングの斜視図である。
【図１４】特許文献２に開示された従来のブーツリングの斜視図である。
【図１５】特許文献１におけるオス鍵部とメス鍵部の係合部を示す拡大図（ａ）と、特許文献２におけるオス鍵部とメス鍵部の係合部を示す拡大図（ｂ）である。
【符号の説明】
１，５ブーツリング
２，６オス鍵部
２ａ，６ａ第１突起
２ｂ，６ｂ第２突起
２ｃ，６ｃ第１くびれ部
２ｄ，６ｄ第２くびれ部
３，７メス鍵部
３ａ，７ａ第１凹部
３ｂ，７ｂ第２凹部
６ｅ突起
１０，２０ブーツリング
１１オス鍵部
１１ａ本体
１１ｂ第１突起
１１ｃ第２突起
１１ｄ第３突起
１１ｅ第１くびれ部
１１ｆ第２くびれ部
１１ｇ第３くびれ部
１１ｈ規制面
１２メス鍵部
１２ａ溝
１２ｂ〜１２ｄ係合溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a boot ring of a constant velocity joint used in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
In vehicles such as automobiles, constant velocity joints are used as joints for transmitting engine driving force from a drive shaft to a driven shaft. In this constant velocity joint, the joint part of the bearing structure that connects the drive shaft and the driven shaft is covered with a bellows-shaped boot filled with grease, and when the vehicle turns, the connection angle between the drive shaft and the driven shaft is changed. However, the driving force is transmitted from the drive shaft to the driven shaft. At this time, the boot is fitted with a seal portion at both ends in a fitting portion formed on the case of the constant velocity joint or the drive shaft, and a metal boot ring called a clamp is tightened from the outer periphery by a tightening machine or the like. It is fixed to the constant velocity joint by making it diameter and fastening to the outside of the seal part.
[0003]
If such a boot ring is manufactured by cutting a long pipe with a predetermined diameter into a fixed width corresponding to the width of the seal part of the boot, it takes time to cut and prepare pipes with various diameters in advance. There was a problem that it would become expensive because it had to be set. For this reason, boot rings called by various names such as fitting rings, boot rings or press rings have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
[0004]
Among these boot rings, the boot ring disclosed in Patent Document 1 is manufactured as follows. First, as shown in FIG. 11, a key (puzzle) -shaped male key portion 2 and a female key portion 3 are processed at both ends of a substrate A obtained by cutting a band material into a predetermined length. Next, after processing the board | substrate A in a ring shape as shown in FIG. 12, the male key part 2 and the female key part 3 are engaged so that it may overlap with an up-down direction. Thereby, the boot ring 1 shown in FIG. 13 is manufactured.
[0005]
Here, as shown in FIGS. 11 to 13, the male key portion 2 is formed with a first protrusion 2 a and a second protrusion 2 b that protrude in the order from the front to the first protrusion 2 a and the second protrusion 2 b. A first constricted portion 2c is formed therebetween, and a second constricted portion 2d is formed at the rear portion of the second protrusion 2b. Further, the female key portion 3 is formed with a first concave portion 3a and a second concave portion 3b in which the first projection 2a and the second projection 2b of the male key portion 2 are closely engaged.
[0006]
On the other hand, the boot ring disclosed in Patent Document 2 is manufactured in the same manner. As shown in FIG. 14, the boot ring 5 of Patent Document 2 includes a male key portion 6 and a female key configured in the same manner as the boot ring 1. Although it has the part 7, it differs from the boot ring 1 of patent document 1 in the point which provided the processus | protrusion 6e which controls the breadth of the female key part 7 when a compression load is added. For this reason, in FIG. 14, the code | symbol corresponding to the component corresponding to the boot ring 1 is attached | subjected.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-65604 [Patent Document 2]
Japanese translation of PCT publication No. 2002-502013
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the manufactured boot ring 1 is attached to the seal portion of the boot, and is compressed by applying a compressive load from the outer periphery to the center by a tightening machine, thereby reducing the diameter of the boot with a predetermined fastening force. It is fixed to. For this reason, after the boot ring 1 is mounted, the reaction force of the load applied to the engaging portion between the male key portion 2 and the female key portion 3 by the fastening force at the time of mounting is the tensile force. Works. As shown in FIG. 15A, the boot ring 1 has a male key portion 2 and a female key portion 3 so that the female key portion 3 does not spread outward in the width direction when such a pulling force is applied. Slope portions S1 and S2 for restricting the spread of the female key portion 3 are formed in the portion engaged with each other. For this reason, the boot ring 1 is formed with the slope portions S1, S2, so that when the compressive load is applied, the male key portion 2 and the female key portion 3 slide along these surfaces, and the female key portion 3 It was easy to spread outward in the width direction. Therefore, as shown in FIG. 15 (b), the boot ring 5 has a tensile strength enhanced by providing the male key portion 6 with a protrusion 6 e that restricts the expansion of the female key portion 7 when a compression load is applied. Thus, the boot ring 1 is improved.
[0009]
As described above, the boot ring 5 has higher strength against the tensile load than the boot ring 1. However, the boot ring 5, when an excessive tensile load is applied, and begins elongation constricted portion 6d, the results of spreading outward in the width direction out of engagement with the projection 6e and the female key portion 7, the male key portion 6 The engagement portion between the female key portion 7 and the female key portion 7 is crushed, so that an appropriate engagement force cannot be exerted, breaks at various positions under various tensile loads, and the breaking strength and breaking position are unstable.
[0010]
In order to solve the above-described problems caused by the prior art, the present invention can prevent the female key portion from spreading outward in the width direction even if an excessive tensile load is applied. An object is to provide a boot ring whose position is substantially constant.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the boot ring according to the invention of claim 1 is obtained by processing a male key portion and a female key portion at both ends of a metal strip cut to a desired length. A boot ring manufactured by engaging the male key part and the female key part, wherein the male key part has a substantially V-shaped main body whose width becomes narrower toward the tip, and both sides of the main body in the width direction. A protrusion formed so as to protrude from the main body side, and the protrusion is formed wider on the outer side in the width direction than the main body side, and when engaged with the female key part, the outer side in the width direction of the female key part Forming a first restricting portion for restricting the spread of
[0012]
According to the first aspect of the present invention, even if an excessive tensile load is applied, the female key portion is prevented from spreading outward in the width direction, and even if it breaks, the boot whose break strength and break position are substantially constant A ring is provided.
[0013]
The boot ring according to a second aspect of the present invention is the boot ring according to the first aspect, wherein a plurality of the protrusions are provided along a longitudinal direction of the main body so that a protruding amount from the main body becomes smaller toward a tip side. It is characterized by.
[0014]
According to the invention of claim 2, the boot ring is configured so that the cross-sectional area at the distal end side of the male key portion of the female key portion can be increased.
[0015]
The boot ring according to a third aspect of the present invention is the boot ring according to the above invention, wherein the protrusion is further formed with a restricting surface on the rear end side, and the restricting surface is engaged with the knife key portion when engaged. A second restricting portion is formed between the key portion and the key portion to restrict the outward extension of the female key portion in the width direction against a tensile load.
[0016]
According to the invention of claim 3, the boot ring restricts the spread of the female key part in the width direction also by the second restricting part.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a boot ring according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
(Embodiment 1)
First, a first embodiment according to the boot ring of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a boot ring 10 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a plan view of a band material obtained by processing a male key portion and a female key portion at both ends cut to a predetermined length. As shown in FIG. 1, the boot ring 10 is formed in a ring shape by engaging a male key portion 11 and a female key portion 12. As shown in FIG. 2, the boot ring 10 has a male key part 11 and a female key part 12 processed at both ends of a band material cut into a predetermined length. After the band material is processed into a ring shape, The key part 11 and the female key part 12 are manufactured by overlapping and engaging in the vertical direction. The boot ring 10 is formed by processing a strip cut into a predetermined length into an unconnected ring shape, overlapping the strip with a predetermined length at both ends, and using the die and punch to overlap the overlapped portion. In addition to processing the male key portion 11 and the female key portion 12 by processing the so-called half-punch, which is normally a punch defect, the male key portion 11 and the female key as shown in FIG. It is also possible to manufacture by connecting to the state where the portion 12 is engaged.
[0019]
At this time, as shown in FIG. 2, the male key portion 11 is formed by protruding an inverted V-shaped main body 11a whose width becomes narrower toward the tip, and projecting on both sides in the width direction of the main body 11a, and the protrusions 11b to 11d. have. The protrusions 11b to 11d are respectively engaged with the female key portion 12 to restrict the disengagement, and are called a first protrusion 11b, a second protrusion 11c, and a third protrusion 11d in order from the front. The main body 11a, in order from the front, includes a first constriction 11e between the first protrusion 11b and the second protrusion 11c, a second constriction 11f between the second protrusion 11c and the third protrusion 11d, and a third. The rear portion of the protrusion 11d is referred to as a third constricted portion 11g. Here, the first protrusion 11b to the third protrusion 11d are formed wider on the outer side in the width direction than the main body 11a side, and the protrusion amount from the main body 11a toward the first protrusion 11b on the distal end side from the third protrusion 11d is increased. It is shaped so as to become smaller sequentially. As will be described later, the first protrusion 11b to the third protrusion 11d restrict the female key part 12 from spreading outward in the width direction when engaged with the corresponding engaging grooves 12b to 12d of the female key part 12. Form a regulation part.
[0020]
The female key portion 12 is formed into a concave groove shape corresponding to the male key portion 11, and as shown in FIG. 2, the width becomes wider toward the tip, and a V-shaped groove 12a with which the main body 11a engages, and a groove There are engaging grooves 12b to 12d which are formed on both sides in the width direction of 12a and into which the protrusions 11b to 11d are closely engaged.
[0021]
The boot ring 10 manufactured in this way is used when a boot is attached to a constant velocity joint, is attached to the seal portion of the boot, and is compressed by applying a compressive load from the outer periphery toward the center by a tightening machine. Thus, the boot is fixed with a predetermined fastening force. For this reason, the boot ring 10 is applied with a compressive load from both sides to the engagement portion between the male key portion 11 and the female key portion 12 as shown by an arrow in FIG. At this time, as shown in FIG. 3, the boot ring 10 opposes at the opposing portions Pa and Pb where the surface perpendicular to the direction of the compressive load exists with respect to the acting compressive load, and the male key portion 11 and the female key. The slopes S5 and S6, which are first restricting portions formed by engaging with the portion 12, restrict the spread of the female key portion 12 in the width direction indicated by the arrow.
[0022]
On the other hand, after the boot is attached to the constant velocity joint, a tensile load indicated by an arrow in FIG. 4 acts on the boot ring 10 by a reaction force generated by the compression of the boot. With respect to this tensile load, the boot ring 10 has an arrow on the female key portion 12 by the slope portions S1, S2, S3 which are first restriction portions formed by the engagement of the male key portion 11 and the female key portion 12. The spread in the width direction indicated by is regulated.
[0023]
Here, in the boot ring 10, the main body 11 a is formed in an inverted V shape whose width decreases toward the tip. For this reason, when the male key part 11 and the female key part 12 are appropriately engaged without a gap, the boot ring 10 has no compression load or tensile load between the protrusions 11b to 11d and the engagement grooves 12b to 12d. Does not work. Therefore, when an excessive tensile load is applied to the boot ring 10, there can be considered two places, the action part P1 and the action part P2 where the tensile load shown in FIG.
[0024]
However, by forming the main body 11a of the boot ring 10 in an inverted V shape, the boot ring 10 has a width 2W of the female key portion 12 that can withstand the tensile load at the action portion P2, and resists the tensile load at the action portion P1. It can be larger than the width of the third constricted portion 11g of the male key portion 11 that can be. For this reason, in the boot ring 10, when an excessive tensile load is applied, the action portion P1, that is, the third constricted portion 11g always breaks before the action portion P2. Therefore, in the present invention, the main body 11a of the male key portion 11 is formed into an inverted V shape whose width becomes narrower toward the tip. At this time, since the third constricted portion 11g is about 40 to 50% of the entire width of the boot ring 10, the strength safety factor at the tensile break, which is one of the indexes of design reliability, is also within a substantially constant range. become. For this reason, the boot ring 10 is improved in design and use reliability.
[0025]
Here, the strength safety factor in the tensile break is obtained as follows. First, the boot ring is attached to the seal part of the boot, and a compression load is applied from the outer periphery to the center by a tightening machine to reduce the diameter, thereby fixing the boot with a predetermined fastening force and releasing the compression load. The load (F) acting on the engaging portion between the male key portion 11 and the female key portion 12 is obtained. The ratio of the tensile breaking load (Fb) based on this load is the strength safety factor (= Fb / F).
[0026]
As described above, even if an excessive tensile load is applied to the boot ring 10, the female key portion 12 can be prevented from spreading outward in the width direction, and even if it breaks, the breaking strength and breaking position are constant. Therefore, the reliability in design and use is improved as compared with the conventional boot ring.
[0027]
Here, the boot ring 10 has slopes on both sides of the projections 11b to 11d of the male key part 11 forming the slope parts S1 to S5 which are the first restricting parts, but when a compressive load or a tensile load is applied. As long as the spread of the female key portion 12 in the width direction can be restricted, a curved surface may be used.
[0028]
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment according to the boot ring of the present invention will be described. FIG. 5 is a perspective view showing a boot ring 20 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing a main part of the boot ring 20 of FIG. The boot ring 20 is formed with a regulating surface 11 h on the rear end side of the third protrusion 11 d in the boot ring 10, and the tensile load between the regulating surface 11 h and the female key portion 12 when engaged with the female key portion 12. On the other hand, a slope portion S4 is formed as a second restricting portion for restricting the female key portion 12 from spreading outward in the width direction. In the boot ring 20, the same reference numerals are used for the same components as the boot ring 10.
[0029]
Therefore, when the male key part 11 and the female key part 12 are engaged with each other when the boot ring 20 engages the male key part 11 and the female key part 12 by forming the restricting surface 11h on the third protrusion 11d, the boot ring 20 against the tensile load. A slope portion S4 is additionally formed as a second restricting portion for restricting the female key portion 12 from spreading outward in the width direction. At this time, in addition to the embodiment shown in FIG. 6, the regulating surface 11h is inclined in the horizontal direction in FIG. 6 or is a curved surface with respect to an extension line extending the slope portion S3 outward in the width direction. Also good.
[0030]
By configuring in this way, the boot ring 20 can suppress the spread of the female key portion 12 to the outside in the width direction more than the boot ring 10 and can enhance the effect of making the breaking strength and the breaking position constant.
[0031]
(Examples 1 and 2)
Here, in order to estimate the performance of the boot ring 10 according to the first embodiment and the boot ring 20 according to the second embodiment, the male key portions of the boot rings 10 and 20 are formed using an aluminum plate material having a plate thickness of 1.5 mm and a width of 10 mm. 11 and a female key part 12 were prepared, and five samples (No. 1 to No. 5) each of which was engaged with the male key part 11 and the female key part 12 by these test pieces. Manufactured. A tensile test was performed on each of these five samples using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-100KNE), and the tensile breaking load (N) and the breaking position at that time were examined. At this time, each sample was tested by placing the engaging part of the male key part 11 and the female key part 12 in the center and fixing both ends to a tensile tester. The results are shown in Table 1 together with the average value and standard deviation (σ) of the breaking load. FIG. 7 shows an example of fracture of the sample corresponding to the boot ring 10 at that time, and FIG. 8 shows an example of fracture of the sample corresponding to the boot ring 20. Here, in FIGS. 7 and 8, the broken line is indicated by a line Lb.
[0032]
[Table 1]

[0033]
(Comparative Examples 1 and 2)
For comparison, a sample corresponding to the boot ring 1 of Patent Document 1 and a sample corresponding to the boot ring 5 of Patent Document 2 are manufactured using the same materials as in Examples 1 and 2, and five samples each are used. Similarly, the tensile breaking load (N) and the breaking position at that time were examined. The results are shown in Table 2 together with the average value and standard deviation (σ) of the breaking load and No. 6-No. Shown as 10. Further, examples of breakage of the sample corresponding to the boot ring 1 at that time are shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), and examples of breakage of the sample corresponding to the boot ring 5 are shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). Indicated. Here, in FIGS. 9 and 10, the broken line is indicated by a line Lb.
[0034]
[Table 2]

[0035]
As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, according to the boot rings 10 and 20 of the present invention, the tensile breaking load is improved as compared with the conventional boot rings 1 and 5, and the proof stress against the tensile load is increased. It can be seen that the variation in breaking strength is small, and the breaking position is constant at the third constricted portion 11g, which is highly reliable in design and use. Moreover, in the sample of Example 2, it was found that by forming the slope portion S4 in addition to the slope portion S3, dispersion of the tensile break load was suppressed, and the tensile break load was further stabilized. Further, as apparent from the broken examples shown in FIGS. 7 to 10, according to the boot rings 10 and 20 of the present invention, when the female key portion 12 is broken, the width of the female key portion 12 in the width direction is increased. It was also found that it can be kept smaller than 1,5.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the main body of the male key portion is substantially V-shaped with the width becoming narrower toward the tip, and is engaged with the female key portion on both sides in the width direction of the main body. The protrusion is formed wider on the outer side in the width direction than the main body side. When the protrusion is engaged with the female key part, the protrusion that restricts the outward extension of the female key part in the width direction is provided. Since the restriction part 1 is formed, even if an excessive tensile load is applied, the female key part is prevented from spreading outward in the width direction, and even if it breaks, the breaking strength and breaking position are substantially constant. There exists an effect that the boot ring which is can be provided.
[0037]
According to a second aspect of the present invention, a plurality of the protrusions are provided along the longitudinal direction of the main body, and the protrusion of the female key part is formed so that the protruding amount from the main body becomes smaller toward the tip side. The cross-sectional area at the front end side of the key part can be increased.
[0038]
According to a third aspect of the present invention, the protrusion further includes a restriction surface formed on the rear end side, and when the protrusion engages with the female key portion, the restriction surface is pulled between the female key portion. Since the second restricting portion for restricting the outward spread in the width direction of the female key portion with respect to the load is formed, the spread in the width direction of the female key portion is also restricted by the second restricting portion. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a boot ring according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a band material obtained by processing a male key portion and a female key portion at both ends cut to a predetermined length.
3 is an enlarged explanatory view when a compressive load is applied to a portion where the male key portion and the female key portion of the boot ring of FIG. 1 are engaged. FIG.
4 is an enlarged explanatory diagram when a tensile load is applied to a portion where the male key portion and the female key portion of the boot ring of FIG. 1 are engaged. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing a boot ring according to a second embodiment of the present invention.
6 is an enlarged view of a portion where the male key portion and the female key portion of the boot ring of FIG. 5 are engaged. FIG.
7 is a diagram showing an example of fracture in a tensile test in the sample of Example 1 corresponding to the boot ring of Embodiment 1. FIG.
8 is a diagram showing a fracture example in a tensile test in the sample of Example 2 corresponding to the boot ring of Embodiment 2. FIG.
9 is a diagram showing an example of breakage in a tensile test in a sample of Comparative Example 1 corresponding to the boot ring of Patent Document 1. FIG.
10 is a diagram showing an example of breakage in a tensile test in a sample of Comparative Example 2 corresponding to the boot ring of Patent Document 2. FIG.
FIG. 11 is a diagram for explaining a conventional method for manufacturing a boot ring disclosed in Patent Document 1, and is a diagram in which a male key portion and a female key portion are processed at both ends of a strip cut into a predetermined length.
12 is a view of the band material of FIG. 11 processed into a ring shape.
FIG. 13 is a perspective view of a boot ring manufactured by engaging a male key portion and a female key portion.
14 is a perspective view of a conventional boot ring disclosed in Patent Document 2. FIG.
FIG. 15 is an enlarged view (a) showing an engagement part between a male key part and a female key part in Patent Document 1, and an enlarged view (b) showing an engagement part between a male key part and a female key part in Patent Document 2. It is.
[Explanation of symbols]
1, 5

Boot ring

2, 6 Male key 2a,

6a First protrusion

2b,

6b Second protrusion

2c,

6c First constriction

2d,

6d Second constriction

3, 7 Female key 3a,

7a First recess

3b , 7b Second recess 6e Protrusion 10, 20 Boot ring 11 Male key 11a Main body 11b First protrusion 11c Second protrusion 11d Third protrusion

11e First constriction

11f Second constriction 11g Third constriction 11h Restricting surface 12 Female Key part 12a Groove 12b-12d Engagement groove

Claims

A boot ring manufactured by engaging the male key portion and the female key portion after processing the male key portion and the female key portion at both ends of the metal strip cut to a desired length,
The male key portion has a substantially V-shaped main body in which the width of the outer edge in the width direction narrows linearly toward the tip, and protrudes on both sides in the width direction of the main body, and the amount of protrusion from the main body is linear toward the tip. And a projection formed to be small,
The protrusion is formed wider on the outer side in the width direction than the main body side, the front end side is formed of an inclined surface or a curved surface extending obliquely forward from the main body with respect to the width direction of the main body, and the rear end side is formed on the rear end side. A slope or curved surface extending obliquely rearwardly from the main body with respect to the width direction of the main body , and restricts the outward extension of the female key portion in the width direction when engaged with the female key portion. A boot ring characterized by forming one restricting portion.

The boot ring according to claim 1, wherein a plurality of the protrusions are provided along a longitudinal direction of the main body.

The protrusion is further formed with a regulating surface on the rear end side, and when the female key is engaged with the female key, the regulating surface is in a width direction of the female key with respect to a tensile load between the female key and the female key. The boot ring according to claim 1, wherein a second restricting portion that restricts outward spreading is formed.