JP5528695B2 - 等速ジョイント用樹脂製ブーツ - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の駆動軸(ドライブシャフト)や推進軸(プロペラシャフト)に用いられる等速ジョイント(Constant Velocity Universal Joint)を保護するための等速ジョイント用樹脂製ブーツに関し、特に、内部に封入したグリースの密封性に優れた等速ジョイント用樹脂製ブーツに関するものである。
従来から、例えば自動車の駆動軸(ドライブシャフト)や推進軸(プロペラシャフト)に用いられる等速ジョイントには、潤滑剤としてのグリースを密封するとともに、外部からの塵埃や水などの浸入を防ぐため、等速ジョイントの屈曲部をカバーする可撓性のブーツ(以下、等速ジョイント用ブーツという。)が装着されている。
図８乃至図１０に示すように、等速ジョイント用ブーツには、等速ジョイント２の軸部２ａの外周面２ｓに装着される環状の第一の端部(以下、小径側端部という。)Ｐ１が一端側に設けられているとともに、他端側には、等速ジョイント２のハウジング(アウタースリーブ)２ｂの外周面２ｔに装着される環状の第二の端部(以下、大径側端部という。)Ｐ３が設けられており、また、小径側端部Ｐ１と大径側端部Ｐ３との間には、等速ジョイント２の軸部２ａとハウジング２ｂとの相対的な角度変化に追従して弾性変形することが可能な環状の蛇腹部(ベローズ部)Ｐ２が設けられている。
蛇腹部Ｐ２は、小径側端部Ｐ１に連続した環状の肩部Ｋから大径側端部Ｐ３に向かって先太り状態で、複数の大径部(環状の山部)Ｍと小径部(環状の谷部)Ｖとが交互に組み合わされた中空円錐状に成形されている。このような構成により、蛇腹部Ｐ２は、弾性的に伸縮変形可能な状態に維持される。
また、小径側端部Ｐ１及び大径側端部Ｐ３には、それぞれ小径側締結用バンド４ａ及び大径側締結用バンド４ｂを装着するためのバンド装着部６ａ，６ｂが外周面に設けられており、これらバンド装着部６ａ，６ｂに小径側締結用バンド４ａ及び大径側締結用バンド４ｂをそれぞれ装着して締め付けることにより、小径側端部Ｐ１を等速ジョイント２の軸部２ａに固定することができるとともに、大径側端部Ｐ３を等速ジョイント２のハウジング２ｂに固定することができる。
この場合、小径側端部Ｐ１及び大径側端部Ｐ３には、その内周面(バンド装着部６ａ，６ｂの裏面)に周方向に沿って凸部８(例えば、環状突条(シールリップ)など)が形成されており、これらの凸部８を等速ジョイント２の軸部２ａの外周面２ｓ、及びハウジング２ｂの外周面２ｔに形成された凹凸部１０(例えば、環状溝や環状突起など)と係合させるように、小径側締結用バンド４ａ及び大径側締結用バンド４ｂをそれぞれ締め付け、小径側端部Ｐ１を等速ジョイント２の軸部２ａに密着させるとともに、大径側端部Ｐ３をハウジング２ｂに密着させることでこれらの各部位におけるシール性を確保し、等速ジョイント用ブーツの内部に封入されたグリースの漏洩防止を図っている。
ところで、等速ジョイント用ブーツには、大別してゴム製ブーツと熱可塑性の樹脂製ブーツの２つがあり、例えば、この樹脂製ブーツは、ゴム製ブーツに比べて疲労や摩耗等に対する耐久性(強度)、高速回転性(回転時振れ回り性)などに優れており、近年その普及が進んでいる。
しかしながら、その一方で熱可塑性エラストマーは、ゴムに比べて硬度が高く、また、圧縮永久歪みが大きいため、シール性、特に、樹脂製の等速ジョイント用ブーツでは、内部に封入したグリースの密封性の点で難点がある。
また、等速ジョイント用ブーツは、その端部が締付用バンドによって、等速ジョイントの軸部又はハウジングの外周面に固定されているが、締付用バンドは、クランプ部付近とその他の部分とで面圧が均一になり難いため、シール性の確保をより困難なものにしている。
そこで、従来から等速ジョイント用樹脂製ブーツのシール性の向上を図るべく、各種の方策が講じられてきた。
また、等速ジョイント用ブーツは、その端部が締付用バンドによって、等速ジョイントの軸部又はハウジングの外周面に固定されているが、締付用バンドは、クランプ部付近とその他の部分とで面圧が均一になり難いため、シール性の確保をより困難なものにしている。
そこで、従来から等速ジョイント用樹脂製ブーツのシール性の向上を図るべく、各種の方策が講じられてきた。
例えば、特許文献１には、図８に示すように、等速ジョイント用ブーツと別体のゴム製弾性体１２によってシール性を高める方策が開示されており、この場合、等速ジョイント２の軸部２ａの外周面２ｓ(すなわち、小径側締結用バンド４ａによる締め付けによって小径側端部Ｐ１が固定される部位)にゴム製弾性体１２を予め嵌合(外嵌)させている。
しかしながら、等速ジョイント用ブーツと別体のゴム製弾性体１２を外嵌させる方策では、部品点数が増えるとともに、その取り付けのための作業工程が別途必要となり、結果として生産性の低下を招く虞がある。さらには、作業工程においてゴム製弾性体１２自体の取り付け忘れが生じる場合もある。
しかしながら、等速ジョイント用ブーツと別体のゴム製弾性体１２を外嵌させる方策では、部品点数が増えるとともに、その取り付けのための作業工程が別途必要となり、結果として生産性の低下を招く虞がある。さらには、作業工程においてゴム製弾性体１２自体の取り付け忘れが生じる場合もある。
また例えば、図９及び図１０に示すようなＯリング１４によってシール性を高める方策では、小径側端部Ｐ１と等速ジョイント２の軸部２ａが小径側締結用バンド４ａによる締め付けによって固定される部位にフッ素ゴムなど耐液性の高いＯリング１４を介在させている。
しかしながら、このようなＯリング１４を介在させる方策でも、上述したゴム製弾性体１２の場合と同様に部品点数が増え、その取り付けのための作業工程が別途必要となるとともに、小径側端部Ｐ１の内周面や等速ジョイント２の軸部２ａの外周面２ｓにＯリング１４装着用の溝(装着溝)１６を形成するための作業工程が必要となる。また、前記装着溝１６の寸法精度などによっては、Ｏリング１４の装着性が悪く、十分なシール性が得られない虞もある。さらには、ゴム製弾性体１２の場合と同様、作業工程においてＯリング１４自体の装着忘れが生じる場合もある。
しかしながら、このようなＯリング１４を介在させる方策でも、上述したゴム製弾性体１２の場合と同様に部品点数が増え、その取り付けのための作業工程が別途必要となるとともに、小径側端部Ｐ１の内周面や等速ジョイント２の軸部２ａの外周面２ｓにＯリング１４装着用の溝(装着溝)１６を形成するための作業工程が必要となる。また、前記装着溝１６の寸法精度などによっては、Ｏリング１４の装着性が悪く、十分なシール性が得られない虞もある。さらには、ゴム製弾性体１２の場合と同様、作業工程においてＯリング１４自体の装着忘れが生じる場合もある。
次に、等速ジョイント用ブーツのシール性について、締結用バンドの面からさらに検討する。
ゴム製ブーツにおいては、締結用バンドとして、例えば、特開平１０−２６１０７号公報に記載されているような「折り返しバンド」と称するバンドが多くの場合に用いられている。この折り返しバンドは、レバーを折り返すのみで締結が可能なため、バンド締結の際の作業性に優れ、かつ、外周側に大きな突起部がないため、バンド装着後の周辺部材との機械的な干渉防止の点では好ましい。
しかしながら、折り返しバンドは、レバー近傍とその他の部位とで接触面圧が均一になり難いため、この折り返しバンドを樹脂製ブーツに用いると、シール性の維持が困難な場合がある。
ゴム製ブーツにおいては、締結用バンドとして、例えば、特開平１０−２６１０７号公報に記載されているような「折り返しバンド」と称するバンドが多くの場合に用いられている。この折り返しバンドは、レバーを折り返すのみで締結が可能なため、バンド締結の際の作業性に優れ、かつ、外周側に大きな突起部がないため、バンド装着後の周辺部材との機械的な干渉防止の点では好ましい。
しかしながら、折り返しバンドは、レバー近傍とその他の部位とで接触面圧が均一になり難いため、この折り返しバンドを樹脂製ブーツに用いると、シール性の維持が困難な場合がある。
このため、樹脂製ブーツにおいては、締結用バンドとして、例えば、特開平１１−２１８２８２号公報に記載されているような「カシメバンド(オメガバンド)」と称するバンドが多くの場合に用いられている。このカシメバンドは、折り返しバンドと比較してカシメ部とその他の部位とで接触面圧が均一になり易く、かつ、大きな締付力が得られ易いため、シール性を維持する点では好ましい。
しかしながら、カシメバンドは、締付の際に冶具を用いたカシメ作業が必要となるため、バンド締結の際の作業性に劣り、また、外周側にカシメ部があるため、バンド装着後に周辺部材との機械的な干渉防止の点でも好ましくない。
また、カシメバンドは、折り返しバンドと比較して、一般に高価であるため、コストダウンの要請からも問題がある。
このため、樹脂製ブーツにおいても、ゴム製ブーツと同様に折り返しバンドを用いて充分なシール性を維持できることが望ましい。
特開２００７−２３２０４４号公報
しかしながら、カシメバンドは、締付の際に冶具を用いたカシメ作業が必要となるため、バンド締結の際の作業性に劣り、また、外周側にカシメ部があるため、バンド装着後に周辺部材との機械的な干渉防止の点でも好ましくない。
また、カシメバンドは、折り返しバンドと比較して、一般に高価であるため、コストダウンの要請からも問題がある。
このため、樹脂製ブーツにおいても、ゴム製ブーツと同様に折り返しバンドを用いて充分なシール性を維持できることが望ましい。
本発明は、上記課題を解決するためになされており、第１の目的は、装着時にＯリング等のようなシール部材を別途組み付けることなくシール性が確保でき、長期に亘って安定したシール性を維持することが可能な等速ジョイント用樹脂製ブーツを提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するためになされており、第２の目的は、折り返しバンドのような廉価な締結部材を用いても充分なシール性を維持することが可能な等速ジョイント用樹脂製ブーツを提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するためになされており、第２の目的は、折り返しバンドのような廉価な締結部材を用いても充分なシール性を維持することが可能な等速ジョイント用樹脂製ブーツを提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第一の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第一の締結部を有し、前記第一の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第一の端部が前記等速ジョイントの軸部に固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、前記軸部の外周面と密接する弾性層が、前記第一の締結部の内周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第一の端部よりも低硬度であることを特徴とする。
また、本発明は、等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第二の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第二の締結部を有し、前記第二の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第二の端部が前記等速ジョイントのハウジングに固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、前記ハウジングの外周面と密接する弾性層が、前記第二の締結部の内周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第二の端部よりも低硬度であることを特徴とする。
また、本発明は、等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第一の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第一の締結部を有し、前記第一の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第一の端部が前記等速ジョイントの軸部に固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、前記締結部材の内周面と密接する弾性層が、前記第一の締結部の外周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第一の端部よりも低硬度であることを特徴とする。
また、本発明は、等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第二の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第二の締結部を有し、前記第二の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第二の端部が前記等速ジョイントのハウジングに固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、前記締結部材の内周面と密接する弾性層が、前記第二の締結部の外周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第二の端部よりも低硬度であることを特徴とする。
また、本発明は、等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第二の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第二の締結部を有し、前記第二の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第二の端部が前記等速ジョイントのハウジングに固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、前記ハウジングの外周面と密接する弾性層が、前記第二の締結部の内周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第二の端部よりも低硬度であることを特徴とする。
また、本発明は、等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第一の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第一の締結部を有し、前記第一の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第一の端部が前記等速ジョイントの軸部に固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、前記締結部材の内周面と密接する弾性層が、前記第一の締結部の外周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第一の端部よりも低硬度であることを特徴とする。
また、本発明は、等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第二の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第二の締結部を有し、前記第二の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第二の端部が前記等速ジョイントのハウジングに固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、前記締結部材の内周面と密接する弾性層が、前記第二の締結部の外周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第二の端部よりも低硬度であることを特徴とする。
上述したいずれの等速ジョイント用樹脂製ブーツ構成であっても、前記弾性層は、その厚さ寸法をＴとしたときに、１μｍ≦Ｔ≦５００μｍなる関係とすること、より好ましくは８μｍ≦Ｔ≦５００μｍなる関係とすること、あるいはタイプＡデュロメータ硬度を４０Ｈｓ以上、９０Ｈｓ以下に設定すること、さらには１００〜１２０℃の雰囲気温度で２５％圧縮し、１００時間保持後に前記圧縮を開放したときの圧縮永久歪率が７０以下であって、かつ、前記第一及び第二の端部よりも小さな圧縮永久歪率とすることがいずれも可能である。
また、前記弾性塗料は、カルボキシル基を有する構成とすることもできる。
また、前記弾性塗料は、カルボキシル基を有する構成とすることもできる。
本発明によれば、等速ジョイントの軸部の外周面と密接する弾性層が第一の締結部の内周面に周方向に沿って一体的に設けられており、かつ、前記弾性層は、第一の端部よりも低硬度であるため、前記弾性層がシール部材として機能する。このため、Ｏリング等のようなシール部材を別途組み付けることなく、周囲の雰囲気温度の変化によってもシール性が確保でき、長期に亘って安定したシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(一例としてグリース)の外部への漏洩を長期に亘って防止することができる。
本発明によれば、等速ジョイントのハウジングの外周面と密接する弾性層が第二の締結部の内周面に周方向に沿って一体的に設けられており、かつ、前記弾性層は、第二の端部よりも低硬度であるため、前記弾性層がシール部材として機能する。このため、Ｏリング等のようなシール部材を別途組み付けることなく、周囲の雰囲気温度の変化によってもシール性が確保でき、長期に亘って安定したシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(一例としてグリース)の外部への漏洩を長期に亘って防止することができる。
本発明によれば、締結部材の内周面と密接する弾性層が、第一の締結部の外周面に周方向に沿って一体的に設けられており、かつ、前記弾性層は、第一の端部よりも低硬度であるため、締結部材の接触面圧が周方向で均一でない場合であっても、前記弾性層の弾性変形により接触面圧の不均一が是正され、折り返しバンドのような廉価な締結部材を用いても充分なシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(一例としてグリース)の外部への漏洩を長期に亘って防止することができる。
本発明によれば、締結部材の内周面と密接する弾性層が、第二の締結部の外周面に周方向に沿って一体的に設けられており、かつ、前記弾性層は、第二の端部よりも低硬度であるため、締結部材の接触面圧が周方向で均一でない場合であっても、前記弾性層の弾性変形により接触面圧の不均一が是正され、折り返しバンドのような廉価な締結部材を用いても充分なシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(一例としてグリース)の外部への漏洩を長期に亘って防止するこができる。
以下、本発明の実施形態に係る等速ジョイント用樹脂製ブーツ(以下、単にブーツという。)について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係るブーツの基本的構成は、上述した従来のブーツ(図８)と同様であるため、以下では、これと同一若しくは類似の構成には図面上で同一符号を付し、その説明を省略若しくは簡略化する。
図１及び図２には、本発明の第１実施形態に係るブーツの構成例が示されている。本実施形態に係るブーツは、等速ジョイント２の軸部２aに固定される環状の第一の端部(以下、小径側端部という。)Ｐ１と、等速ジョイント２のハウジング(アウタースリーブ)２ｂに固定される環状の第二の端部(以下、大径側端部という。)Ｐ３と、小径側端部Ｐ１と大径側端部Ｐ３との間に形成され大径部(環状の山部)Ｍと小径部(環状の谷部)Ｖとを交互に繰り返してなる環状の蛇腹部Ｐ２とを備えている。
小径側端部Ｐ１には、その外周にリング状の締結部材４ａを装着するための第一の締結部(以下、小径側締結部という。)６ａが設けられており、小径側締結部６ａが締結部材４ａによって締め付けられることで、小径側端部Ｐ１が等速ジョイント２の軸部２ａの外周面２ｓに固定される。一方、大径側端部Ｐ３には、その外周にリング状の締結部材４ｂを装着するための第二の締結部(以下、大径側締結部という。)６ｂが設けられており、大径側締結部６ｂが締結部材４ｂによって締め付けられることで、大径側端部Ｐ３が等速ジョイント２のハウジング２ｂの外周面２ｔに固定される。
本実施形態においては、締結部材としてはバンド(以下、小径側締結部６ａを締め付けるバンドを小径側バンド４ａといい、大径側締結部６ｂを締め付けるバンドを大径側バンド４ｂという。)を例示している。例えば、小径側バンド４ａは、金属製の帯状体が装着部位(小径側締結部６ａ)よりも大径円環状に形成されており、外周部に設けた締め付け用のレバー(図２の４ｃに相当)を円環部の外周に沿って折り曲げ、前記円環部の径寸法を縮径させることで締め付けが可能となるバンド(いわゆるレバー付のワンタッチタイプ)を用いることができる。また、大径側バンド４ｂは、金属製の帯状体が装着部位(大径側締結部６ｂ)よりも大径の円環状に形成されている点を除き、小径側バンド４ａと同様の構成を有している。なお、小径側バンド４ａ及び大径側バンド４ｂのいずれにおいても、折り曲げたバンドのレバーは、前記バンドの外周に沿って重なるように、バックル(図２の４ｄに相当)などに係止させて固定すればよい。
ブーツを等速ジョイント２の軸部２ａ及びハウジング２ｂに固定する際には、まず、上記のバンド(小径側バンド４ａ及び大径側バンド４ｂ)を装着部位(小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂ)に位置付け、次いで前記レバーをバンドの外周に沿って折り曲げ、前記バンドの径寸法を装着部位の径寸法と略同寸まで縮径させる。これにより、バンドによって装着部位を強力に締め付けることができ、何ら治具を用いることなく、ブーツを等速ジョイント２の軸部２ａ及びハウジング２ｂに安定して固定することができる。
なお、バンドとして、このようなレバー付のワンタッチタイプではなく、金属製の帯状体を装着部位(小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂ)よりも大径で、かつ前記帯状体の一部が周方向に重なり合う環状に形成されており、前記重なり合った外側の部位に拡径方向へ凸出した突出部(図８乃至図１０の４ｅに相当)を所定の治具で加締め、バンドの径寸法を縮径させることで締め付けが可能となるタイプを用いてもよい。なお、このタイプのバンドは、重なり合った外側の部位と内側の部位とが溶接により接合されているもの、あるいは穴と突起により係止されているものなど各種が市販されている。
各バンド(小径側バンド４ａ及び大径側バンド４ｂ)の装着部位(小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂ)には、その一端側にストッパ壁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂが成形されており、各ストッパ壁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂにより各バンドが装着部位に位置決めされている。その際、各ストッパ壁１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂの大きさや形状は、各バンド(小径側バンド４ａ及び大径側バンド４ｂ)の大きさや形状、あるいはブーツが装着される等速ジョイント２の使用条件や使用環境に合わせて任意に設定すればよい。例えば、ストッパ壁１８ａ，２０ｂの双方又はいずれか一方を周方向に連続して設けずに、周方向に沿って所定間隔に間欠的に設ける構成であってもよい。
また、蛇腹部Ｐ２は、小径側端部Ｐ１に連続した環状の肩部Ｋから大径側端部Ｐ３に向って先太り状態で、複数の大径部(環状の山部)Ｍと小径部(環状の谷部)Ｖとが交互に組み合わされた中空円錐状に成形されている。このような構成により、蛇腹部Ｐ２は、弾性的に伸縮変形可能な状態に維持される。
なお、大径部Ｍと小径部Ｖの肉厚、ピッチ及び数などは、ブーツが装着される等速ジョイント２の使用条件や使用環境、あるいは大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、ここでは特に限定しない。
なお、大径部Ｍと小径部Ｖの肉厚、ピッチ及び数などは、ブーツが装着される等速ジョイント２の使用条件や使用環境、あるいは大きさなどに応じて任意に設定すればよいため、ここでは特に限定しない。
ここで、本実施形態においては、ブーツが各種の樹脂材(例えば、熱可塑性エラストマ(一例として、熱可塑性ポリエステルエラストマ))を周知の成形工程によって成形し、小径側端部Ｐ１、大径側端部Ｐ３及び蛇腹部Ｐ２を一体的に成形してなる成形品である場合を想定している。なお、ブーツにおいては、小径側端部Ｐ１、大径側端部Ｐ３及び蛇腹部Ｐ２の構成や形状、又は製造方法は任意であり、例えば、大径側端部Ｐ３の内周面に中心方向への突出部(異形部)を複数有するトリポッドブーツと称せられるブーツであってもよい。
このようなブーツにおいて、小径側締結部６ａには、軸部２ａの外周面２ｓと密接する弾性層(以下、小径内周側弾性層という。)２２ａが当該小径側締結部６ａの内周面(以下、小径側内周面という。)ａｓに周方向に沿って一体的に設けられている。小径内周側弾性層２２ａは、小径側端部Ｐ１(具体的には、小径側締結部６ａ)よりも低硬度に設定されており、一例として、タイプＡデュロメータ硬度(JIS K6253に準拠)が４０Ｈｓ以上、９０Ｈｓ以下に設定されている。また、大径側締結部６ｂには、ハウジング２ｂの外周面２ｂと密接する弾性層(以下、大径内周側弾性層という。)２２ｂが当該大径側締結部６ｂの内周面(以下、大径側内周面という。)ｂｓに周方向に沿って一体的に設けられている。大径内周側弾性層２２ｂは、大径側端部Ｐ３(具体的には、大径側締結部６ｂ)よりも低硬度に設定されており、一例として、タイプＡデュロメータ硬度(JIS K6253に準拠)が４０Ｈｓ以上、９０Ｈｓ以下に設定されている。
なお、本実施形態においては、図１及び図２に示すように、小径側締結部６ａ(具体的には、小径側内周面ａｓ)と大径側締結部６ｂ(具体的には、大径側内周面ｂｓ)の双方に弾性層(小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂ)を一体的に設けた構成としているが、例えば、ブーツが装着される等速ジョイント２の使用条件や使用環境に応じて、小径側締結部６ａ(小径側内周面ａｓ)のみに小径内周側弾性層２２ａを一体的に設けた構成であってもよいし、あるいは大径側締結部６ｂ(大径側内周面ｂｓ)のみに大径内周側弾性層２２ｂを一体的に設けた構成としてもよい。
ここで、「一体的」とは、小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)と小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)とが強固に接着又は密着している場合のみならず、小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)と小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)とが単に接着又は密着している場合を含み、要は、小径側締結部６ａを軸部２ａに装着するまで、あるいは、大径側締結部６ｂをハウジング２ｂに装着するまでの間、化学的な結合力等によって、小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)と小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)とが分離しない状態、又は小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)が小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)から剥離や離脱をしない状態を維持している程度に一体化している状態をいう。
小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)と小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)との一体化状態は、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを設けたブーツを内部に潤滑剤(グリース)を封入した状態で、所定の試験機(グリース試験機)により１００〜１２０℃で１００時間に亘って回転させる回転試験を実施した後、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂに対してJIS K5600に準拠したクロスカット法を適用して評価すればよい。併せて、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを設けたブーツを室温で伸長させた場合、小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)が小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)から剥離せず、どの程度接合状態を維持しているか(いわゆる追従性)により評価すればよい。
本実施形態においては、一例として、前記条件により実施した回転試験後の小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂに対するクロスカット法による検証の結果、小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)の小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)からの剥離が認められない状態、かつ、ブーツを室温で伸長させた場合に小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)が小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)から全く剥離せずに完全に接合状態を維持した状態(すなわち、追従性が１００％の状態)を、小径内周側弾性層２２ａ(又は大径内周側弾性層２２ｂ)が小径側内周面ａｓ(又は大径側内周面ｂｓ)と一体化された状態として規定する。
また、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂは、その厚さ寸法をＴとした場合、１μｍ≦Ｔ≦５００μｍなる関係を有するように設定されている。Ｔ＜１μｍとなると、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂが充分なシール機能を発揮することが難しくなり、また、Ｔ＞５００μｍとなると、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの一体的な形成が困難となる場合があるからである。
さらに、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂは、１００〜１２０℃の雰囲気温度で２５％圧縮し、１００時間保持後に前記圧縮を開放した場合の圧縮永久歪率が７０以下に設定され、かつ、小径側端部Ｐ１及び大径側端部Ｐ３(具体的には、大径側締結部６ｂ及び大径側締結部６ｂ)よりも小さな圧縮永久歪率に設定されている。小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの圧縮永久歪率をこのような設定とすることで、小径側締結部６ａを小径側バンド４ａで締結し、また、大径側締結部６ｂを大径側バンド４ｂで締結した後に、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂが望ましいシール機能を発揮し、ブーツ内部の潤滑剤(グリース)の密封性を高めることができる。
小径内周側弾性層２２ａは、小径側内周面ａｓと一体化させることが可能な材質を有する素材で形成すればよく、大径内周側弾性層２２ｂは、大径側内周面ｂｓと一体化させることが可能な材質を有する素材で形成すればよい。小径内周側弾性層２２ａを小径側内周面ａｓと一体化させること、及び大径内周側弾性層２２ｂを大径側内周面ｂｓと一体化させることが可能な材質を有する素材として、本実施形態においてはその組成にカルボキシル基を有する弾性塗料を一例として採用している。前記カルボキシル基を有する弾性塗料(以下、単に弾性塗料という。)を小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓにそれぞれ塗布(コーティング)させること(例えば、ディッピングなど)により、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを設けることができる。
この場合、例えば、液状化させた弾性塗料の中に、小径内周側弾性層２２ａの形成部位である小径側締結部６(小径側内周面ａｓ)や大径内周側弾性層２２ｂの形成部位である大径側締結部６ｂ(大径側内周面ｂｓ)を浸漬させて引き上げた後、前記弾性塗料を乾燥、硬化させることで、前記形成部位に対して均一な薄膜の小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを一体的に設けることができる(いわゆるディッピング)。その際、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの厚さは、ブーツが装着される等速ジョイント２の使用条件や使用環境などに応じて任意に設定すればよい。
なお、小径側締結部６ａの小径側内周面ａｓにのみ小径内周側弾性層２２ａを設ける場合は、小径側締結部６ａのバンド締結面側をマスキングして小径側締結部６ａを前記弾性塗料の中に浸漬すればよい。また、大径側締結部６ｂの大径側内周面ｂｓにのみ大径内周側弾性層２２ｂを設ける場合は、大径側締結部６ｂのバンド締結面側をマスキングして大径側締結部６ｂを前記弾性塗料の中に浸漬すればよい。
なお、小径側締結部６ａの小径側内周面ａｓにのみ小径内周側弾性層２２ａを設ける場合は、小径側締結部６ａのバンド締結面側をマスキングして小径側締結部６ａを前記弾性塗料の中に浸漬すればよい。また、大径側締結部６ｂの大径側内周面ｂｓにのみ大径内周側弾性層２２ｂを設ける場合は、大径側締結部６ｂのバンド締結面側をマスキングして大径側締結部６ｂを前記弾性塗料の中に浸漬すればよい。
本実施形態においては、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂは、その厚さ寸法(Ｔ)が１μｍ以上、５００μｍ以下(１μｍ≦Ｔ≦５００μｍ)なる関係に設定されている場合を想定しており、弾性塗料の濃度を調整することで小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを前記のような厚さ寸法に設定している。また、弾性塗料中への小径側締結部６ａおよび大径側締結部６ｂの浸漬回数を調整することによっても、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの厚さ寸法を調整することができる。
なお、小径内周側弾性層２２ａの厚さ寸法及び大径内周側弾性層２２ｂの厚さ寸法は、同一に設定してもよいし、異なる設定としてもよい。
なお、小径内周側弾性層２２ａの厚さ寸法及び大径内周側弾性層２２ｂの厚さ寸法は、同一に設定してもよいし、異なる設定としてもよい。
また、弾性塗料を小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓに塗布(コーティング)する場合、その前処理として、小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓに表面加工を施し、その表面積を拡大させることで、弾性塗料と小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓとの接触面積を拡大させることができる。これにより、小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓから塗布した弾性塗料が剥離し難くすることができる。その際の表面加工としては、例えば、小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓに周方向に沿って連続する溝(凹状部)を所定間隔で複数本形成してもよいし、螺旋状に連続する１本の溝(凹状部)を形成してもよい。あるいは、小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓに対して複数の窪み(ディンプル部)を形成してもよい。
なお、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの形成方法は、上述したようなディッピングには限定されず、弾性塗料の材質や組成などに応じて最適な方法を選択すればよい。
例えば、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの形成部位に対し、液状化させた弾性塗料を噴射して均一に塗布した後、前記弾性塗料を乾燥、硬化させることで、小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓに小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを一体的に設けてもよく、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの形成方法は任意である。
例えば、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの形成部位に対し、液状化させた弾性塗料を噴射して均一に塗布した後、前記弾性塗料を乾燥、硬化させることで、小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓに小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを一体的に設けてもよく、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの形成方法は任意である。
このように、本実施形態に係るブーツによれば、小径側内周面ａｓ及び大径側内周面ｂｓに小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを一体的に設けることで、ブーツを等速ジョイントへ装着する際に、Ｏリング等のようなシール部材を別途組み付けることなく、周囲の雰囲気温度の変化によってもブーツのシール性が確保でき、長期に亘って安定したシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(グリース)の外部への漏洩を長期に亘って確実に防止することができる。
なお、上述した本実施形態に係るブーツにおいては、小径側締結部６ａに軸部２ａの外周面２ｓと密接する小径内周側弾性層２２ａを小径側内周面ａｓに沿って一体的に設けるとともに、大径側締結部６ｂにハウジング２ｂの外周面２ｂと密接する大径内周側弾性層２２ｂを大径側内周面ｂｓに沿って一体的に設けているが、ブーツ構成はこれに限定されない。
例えば、図３及び図４に示すような本発明の第２実施形態に係るブーツ構成としてもよいし、図５及び図６に示すような本発明の第３実施形態に係るブーツ構成としてもよい。以下、第２実施形態に係るブーツ及び第３実施形態に係るブーツの構成について、それぞれ説明する。その際、これらブーツの基本的構成は、上述した第１実施形態に係るブーツ(図１及び図２)と同様であるため、これと同一若しくは類似の構成には図面上で同一符号を付してその説明を省略若しくは簡略化し、第２実施形態及び第３実施形態に係るブーツに特有の構成についてのみ詳述する。
例えば、図３及び図４に示すような本発明の第２実施形態に係るブーツ構成としてもよいし、図５及び図６に示すような本発明の第３実施形態に係るブーツ構成としてもよい。以下、第２実施形態に係るブーツ及び第３実施形態に係るブーツの構成について、それぞれ説明する。その際、これらブーツの基本的構成は、上述した第１実施形態に係るブーツ(図１及び図２)と同様であるため、これと同一若しくは類似の構成には図面上で同一符号を付してその説明を省略若しくは簡略化し、第２実施形態及び第３実施形態に係るブーツに特有の構成についてのみ詳述する。
図３及び図４には、第２実施形態に係るブーツの構成例が示されている。本実施形態に係るブーツにおいて、小径側締結部６ａには、小径側バンド４ａの内周面４ｓと密接する弾性層(以下、小径外周側弾性層という。)２４ａが当該小径側締結部６ａの外周面(以下、小径側外周面という。)ａｔに周方向に沿って一体的に設けられている。小径外周側弾性層２４ａは、小径側締結部６ａよりも低硬度に設定されている。また、大径側締結部６ｂには、大径側バンド４ｂの内周面４ｔと密接する弾性層(以下、大径外周側弾性層という。)２４ｂが当該大径側締結部６ｂの外周面(以下、大径側外周面という。)ｂｔに周方向に沿って一体的に設けられている。大径外周側弾性層２４ｂは、大径側締結部６ｂよりも低硬度に設定されている。
なお、本実施形態においては、図３及び図４に示すように、小径側締結部６ａ(具体的には、小径側外周面ａｔ)と大径側締結部６ｂ(具体的には、大径側外周面ｂｔ)の双方に弾性層(小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂ)を一体的に設けた構成としているが、例えば、ブーツが装着される等速ジョイント２の使用条件や使用環境に応じて、小径側締結部６ａ(小径側外周面ａｔ)のみに小径外周側弾性層２４ａを一体的に設けた構成であってもよいし、あるいは大径側締結部６ｂ(大径側外周面ｂｔ)のみに大径外周側弾性層２４ｂを一体的に設けた構成としてもよい。
ここで、「一体的」とは、小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)と小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)とが強固に接着又は密着している場合のみならず、小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)と小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)とが単に接着又は密着している場合を含み、要は、小径側締結部６ａを軸部２ａに装着するまで、あるいは、大径側締結部６ｂをハウジング２ｂに装着するまでの間、化学的な結合力等によって、小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)と小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)とが分離しない状態、又は小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)と小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)から剥離や離脱をしない状態を維持している程度に一体化している状態をいう。
小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)と小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)との一体化状態は、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂを設けたブーツを内部に潤滑剤(グリース)を封入した状態で、所定の試験機(グリース試験機)により１００〜１２０℃で１００時間に亘って回転させる回転試験を実施した後、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂに対してJIS K5600に準拠したクロスカット法を適用して評価すればよい。併せて、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂを設けたブーツを室温で伸長させた場合、小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)が小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)から剥離せず、どの程度接合状態を維持しているか(いわゆる追従性)により評価すればよい。
本実施形態においては、一例として、前記条件により実施した回転試験後の小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂに対するクロスカット法による検証の結果、小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)の小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)からの剥離が認められない状態、かつ、ブーツを室温で伸長させた場合に小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)が小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)から全く剥離せずに完全に接合状態を維持した状態(すなわち、追従性が１００％の状態)を、小径外周側弾性層２４ａ(又は大径外周側弾性層２４ｂ)が小径側外周面ａｔ(又は大径側外周面ｂｔ)と一体化された状態として規定する。
なお、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの各種構成要件(硬度や圧縮永久歪率等の材質、形成方法及びその前処理有無、厚さ寸法及びその調整方法など)は、上述した第１実施形態に係るブーツの小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂ(図１及び図２)と同様に設定すればよい。
例えば、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂは、タイプＡデュロメータ硬度(JIS K6253に準拠)が４０Ｈｓ以上、９０Ｈｓ以下に設定することが可能であり、その厚さ寸法をＴとした場合、１μｍ≦Ｔ≦５００μｍなる関係を有するように設定することも可能である。また、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂは、１００〜１２０℃の雰囲気温度で２５％圧縮し、１００時間保持後に前記圧縮を開放した場合の圧縮永久歪率を７０以下に設定し、かつ、小径側端部Ｐ１及び大径側端部Ｐ３(具体的には、大径側締結部６ｂ及び大径側締結部６ｂ)よりも小さな圧縮永久歪率に設定することが可能である。
例えば、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂは、タイプＡデュロメータ硬度(JIS K6253に準拠)が４０Ｈｓ以上、９０Ｈｓ以下に設定することが可能であり、その厚さ寸法をＴとした場合、１μｍ≦Ｔ≦５００μｍなる関係を有するように設定することも可能である。また、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂは、１００〜１２０℃の雰囲気温度で２５％圧縮し、１００時間保持後に前記圧縮を開放した場合の圧縮永久歪率を７０以下に設定し、かつ、小径側端部Ｐ１及び大径側端部Ｐ３(具体的には、大径側締結部６ｂ及び大径側締結部６ｂ)よりも小さな圧縮永久歪率に設定することが可能である。
また、小径外周側弾性層２４ａは、小径側外周面ａｔと一体化させることが可能な材質を有する素材で形成すればよく、大径外周側弾性層２４ｂは、大径側外周面ｂｔと一体化させることが可能な材質を有する素材で形成すればよい。小径外周側弾性層２４ａを小径側外周面ａｔと一体化させること、及び大径外周側弾性層２４ｂを大径側外周面ｂｔと一体化させることが可能な材質を有する素材として、本実施形態においてはその組成にカルボキシル基を有する弾性塗料を一例として採用している。前記カルボキシル基を有する弾性塗料(以下、単に弾性塗料という。)を小径側外周面ａｔ及び大径側外周面ｂｔにそれぞれ塗布(コーティング)させること(例えば、ディッピングなど)により、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂを設けることができる。なお、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの厚さ寸法の調整、小径側外周面ａｔ及び大径側外周面ｂｔに対する前処理などは、上述した第１実施形態において小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂを設けた場合と同様に行うことが可能である。
このように、本実施形態に係るブーツによれば、小径側外周面ａｔ及び大径側外周面ｂｔに小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂを一体的に設けることで、締結部材の接触面圧が周方向で均一でない場合であっても、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの弾性変形により接触面圧の不均一が是正されるため、折り返しバンドのような廉価な締結部材を用いても充分なシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(一例としてグリース)の外部への漏洩を長期に亘って防止することができる。
図５及び図６には、第３実施形態に係るブーツの構成例が示されている。本実施形態に係るブーツにおいては、上述した第１実施形態に係る小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂ、及び第２実施形態に係る小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂのすべてが設けられている。なお、例えばブーツが装着される等速ジョイント２の使用条件や使用環境に応じて、小径内周側弾性層２２ａ、大径内周側弾性層２２ｂ、小径外周側弾性層２４ａ、そして大径外周側弾性層２４ｂを、任意の組み合わせで小径側締結部６ａ(小径側内周面ａｓや小径側外周面ａｔ)、あるいは大径側締結部６ｂ(大径側内周面ｂｓや大径側外周面ｂｔ)に一体的に設けた構成とすることも可能である。
本実施形態に係るブーツによれば、ブーツを等速ジョイントへ装着する際に、Ｏリング等のようなシール部材を別途組み付けることなく、周囲の雰囲気温度の変化によってもブーツのシール性が確保でき、長期に亘って安定したシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(グリース)の外部への漏洩を長期に亘って確実に防止することができる。
また、締結部材の接触面圧が周方向で均一でない場合であっても、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの弾性変形により接触面圧の不均一が是正されるため、折り返しバンドのような廉価な締結部材を用いても充分なシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(一例としてグリース)の外部への漏洩を長期に亘って防止することができる。
また、締結部材の接触面圧が周方向で均一でない場合であっても、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの弾性変形により接触面圧の不均一が是正されるため、折り返しバンドのような廉価な締結部材を用いても充分なシール性を維持することが可能となり、ブーツの内部に封入した潤滑剤(一例としてグリース)の外部への漏洩を長期に亘って防止することができる。
ここで、本実施形態１乃至３に係るブーツのシール性、すなわちブーツの内部に封入したグリースの漏洩防止効果について所定の試験を行い、検証した。以下、試験内容及び試験結果について説明する。
この試験においては、試験サンプルとして１０タイプの等速ジョイント用樹脂製ブーツを用意し、同一の等速ジョイントに装着した。このうちの本件１乃至３のブーツには、小径側締結部６ａの小径側内周面ａｓに小径内周側弾性層２２ａを一体的に設けるとともに、大径側締結部６ｂの大径側内周面ｂｓに大径内周側弾性層２２ｂを一体的に設けた。その際、これら小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂは、それぞれ所定の厚さ(８μｍ、１６μｍ及び２４μｍ)に設定した。ここで、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの厚さを８μｍに設定したブーツを本件ブーツ１、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの厚さを１６μｍに設定したブーツを本件ブーツ２、小径内周側弾性層２２ａ及び大径内周側弾性層２２ｂの厚さを２４μｍに設定したブーツを本件ブーツ３という。
また、本件４乃至６のブーツには、小径側締結部６ａの小径側外周面ａｔに小径外周側弾性層２４ａを一体的に設けるとともに、大径側締結部６ｂの大径側外周面ｂｔに大径外周側弾性層２４ｂを一体的に設けた。その際、これら小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂは、それぞれ所定の厚さ(８μｍ、１６μｍ及び２４μｍ)に設定した。ここで、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの厚さを８μｍに設定したブーツを本件ブーツ４、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの厚さを１６μｍに設定したブーツを本件ブーツ５、小径外周側弾性層２４ａ及び大径外周側弾性層２４ｂの厚さを２４μｍに設定したブーツを本件ブーツ６という。
さらに、本件７乃至９のブーツには、小径側締結部６ａの小径側内周面ａｓに小径内周側弾性層２２ａを、また、小径側締結部６ａの小径側外周面ａｔに小径外周側弾性層２４ａを一体的に設けるとともに、大径側締結部６ｂの大径側内周面ｂｓに大径内周側弾性層２２ｂを、また、大径側締結部６ｂの大径側外周面ｂｔに大径外周側弾性層２４ｂを一体的に設けた。その際、これら小径内周側弾性層２２ａ及び小径外周側弾性層２４ａ、並びに大径内周側弾性層２２ｂ及び大径外周側弾性層２４ｂは、それぞれ所定の厚さ(８μｍ、１６μｍ及び２４μｍ)に設定した。ここで、小径内周側弾性層２２ａ及び小径外周側弾性層２４ａ、並びに大径内周側弾性層２２ｂ及び大径外周側弾性層２４ｂの厚さを８μｍに設定したブーツを本件ブーツ７、これら弾性層２２ａ，２４ａ，２２ｂ，２４ｂの厚さを１６μｍに設定したブーツを本件ブーツ８、これら弾性層２２ａ，２４ａ，２２ｂ，２４ｂの厚さを２４μｍに設定したブーツを本件ブーツ９という。
これに対し、残りの１タイプのブーツは、小径内周側弾性層２２ａ及び小径外周側弾性層２４ａ、並びに大径内周側弾性層２２ｂ及び大径外周側弾性層２４ｂがいずれも設けられていない従来のブーツ、すなわち、小径側内周面ａｓを等速ジョイント２の軸部２ａの外周面２ｓと直接接触させるとともに、大径側内周面ｂｓをハウジング２ｂの外周面２ｔと直接接触させたブーツとした(以下、このブーツを比較ブーツという。)。
なお、本件ブーツ１乃至９において、小径内周側弾性層２２ａ及び小径外周側弾性層２４ａ、並びに大径内周側弾性層２２ｂ及び大径外周側弾性層２４ｂは、カルボキシル基を有する弾性塗料を小径側内周面ａｓ及び／又は小径側外周面ａｔ並びに大径側内周面ｂｓ及び／又は大径側外周面ｂｔにそれぞれディッピングにより塗布(コーティング)して設けた。
また、本件ブーツ１乃至９及び比較ブーツは、小径側バンド４ａ及び大径側バンド４ｂとして、カシメバンドと称する締結部材及び折り返しバンドと称する締結部材の２種類の締結部材を用いて等速ジョイントに装着した。
また、本件ブーツ１乃至９及び比較ブーツは、小径側バンド４ａ及び大径側バンド４ｂとして、カシメバンドと称する締結部材及び折り返しバンドと称する締結部材の２種類の締結部材を用いて等速ジョイントに装着した。
本試験では、本件ブーツ１乃至９及び比較ブーツが装着された等速ジョイントを所定の試験機に装着し、雰囲気温度を１２０℃前後の高温に保った状態で、これらのブーツを所定条件のもとで１００時間連続して回転させた。そして、回転後の本件ブーツ１乃至９及び比較ブーツについて、その内部からのグリース漏洩の有無をそれぞれ確認した(以下、高温試験という。)。次いで、雰囲気温度を２５℃前後の室温に下げ、この温度に保った状態で、本件ブーツ１乃至９及び比較ブーツを前記所定条件と同一条件のもとで１００時間連続して回転させ、同様に、回転後の本件ブーツ１乃至９及び比較ブーツについて、その内部からのグリース漏洩の有無をそれぞれ確認した(以下、室温試験という。)。なお、試験時間の１００時間以内に小径側締結部６ａ又は大径側締結部６ｂでグリース漏洩が認められた場合は、その時点で試験機での回転を停止し、回転開始からグリース漏れ発生までの時間を図７に記載した。また、図７において、１００Ｈとあるのは、試験時間の１００時間以内に小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれにおいてもグリース漏洩が認められなかった場合を示している。
そして、本試験においては、高温試験及び室温試験の双方において、小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれにおいてもグリース漏れが認められず、１００Ｈとなったものの評価を「○」とし、それ以外のものの評価を「×」とした。
そして、本試験においては、高温試験及び室温試験の双方において、小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれにおいてもグリース漏れが認められず、１００Ｈとなったものの評価を「○」とし、それ以外のものの評価を「×」とした。
図７には、各ブーツについての試験結果が示されており、小径内周側弾性層２２ａ及び小径外周側弾性層２４ａ、並びに大径内周側弾性層２２ｂ及び大径外周側弾性層２４ｂが設けられていない比較ブーツの場合、カシメバンド及び折り返しバンドのいずれの場合においても、高温試験においては小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれからもグリース漏洩が認められなかったが、室温試験においては小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれからもグリース漏洩が認められた。よって、カシメバンド及び折り返しバンドのいずれの場合においても、評価結果は「×」であった。
これに対し、本件ブーツ１，２，４，５及び７においては、カシメバンドを用いた場合、高温試験及び室温試験のいずれにおいても、小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれからもグリース漏洩が認められず、評価結果は「○」であったが、折り返しバンドを用いた場合には、室温試験において小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂの双方、あるいは小径側締結部６ａからグリース漏洩が認められ、評価結果は「×」であった。
また、本件ブーツ３，６，８及び９においては、カシメバンドを用いた場合のみならず、折り返しバンドを用いた場合であっても、高温試験及び室温試験のいずれにおいても、小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれからもグリース漏洩が認められず、評価結果は「○」であった。
また、本件ブーツ３，６，８及び９においては、カシメバンドを用いた場合のみならず、折り返しバンドを用いた場合であっても、高温試験及び室温試験のいずれにおいても、小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂのいずれからもグリース漏洩が認められず、評価結果は「○」であった。
以上より、カシメバンドを用いた場合は、小径側締結部６ａに厚さ８μｍ以上の小径内周側弾性層２２ａ又は小径外周側弾性層２４ａの少なくとも一方を設け、また、大径側締結部６ｂに厚さ８μｍ以上の大径内周側弾性層２２ｂ又は大径外周側弾性層２４ｂの少なくとも一方を設けることで、グリース漏れが発生せず、シール性を維持できることが確認できた。
一方、折り返しバンドを用いた場合は、小径側締結部６ａに厚さ２４μｍ以上の小径内周側弾性層２２ａ又は小径外周側弾性層２４ａのいずれかを設け、また、大径側締結部６ｂに厚さ２４μｍ以上の大径内周側弾性層２２ｂ又は大径外周側弾性層２４ｂのいずれかを設けるか、若しくは、小径側締結部６ａに厚さ１６μｍ以上の小径内周側弾性層２２ａ及び小径外周側弾性層２４ａの双方を設け、また、大径側締結部６ｂに厚さ１６μｍ以上の大径内周側弾性層２２ｂ及び大径外周側弾性層２４ｂの双方を設けることで、グリース漏れが発生せず、シール性を維持できることが確認できた。
一方、折り返しバンドを用いた場合は、小径側締結部６ａに厚さ２４μｍ以上の小径内周側弾性層２２ａ又は小径外周側弾性層２４ａのいずれかを設け、また、大径側締結部６ｂに厚さ２４μｍ以上の大径内周側弾性層２２ｂ又は大径外周側弾性層２４ｂのいずれかを設けるか、若しくは、小径側締結部６ａに厚さ１６μｍ以上の小径内周側弾性層２２ａ及び小径外周側弾性層２４ａの双方を設け、また、大径側締結部６ｂに厚さ１６μｍ以上の大径内周側弾性層２２ｂ及び大径外周側弾性層２４ｂの双方を設けることで、グリース漏れが発生せず、シール性を維持できることが確認できた。
このように、本実施形態１乃至３によれば、小径側締結部６ａ及び大径側締結部６ｂに所定の厚さ以上の小径内周側弾性層２２ａ及び／又は小径外周側弾性層２４ａ、並びに大径内周側弾性層２２ｂ及び／又は大径外周側弾性層２４ｂを予め一体的に設けておくことにより、等速ジョイントへの取り付けの際に、Ｏリング等のようなシール部材を別途組み付ける必要がなく、廉価な折り返しバンドを用いた場合であっても、グリース漏れが発生せず、シール性を維持することができる。
２ 等速ジョイント
２ａ 軸部
２ｂ ハウジング
４ａ 締結部材(小径側バンド)
６ａ 締結部(小径側締結部)
２２ａ 弾性層(小径内周側弾性層)
ａｓ 第一の締結部内周面(小径側内周面)
Ｐ１ 第一の端部(小径側端部)
Ｐ２ 蛇腹部
Ｐ３ 第二の端部(大径側端部)
２ａ 軸部
２ｂ ハウジング
４ａ 締結部材(小径側バンド)
６ａ 締結部(小径側締結部)
２２ａ 弾性層(小径内周側弾性層)
ａｓ 第一の締結部内周面(小径側内周面)
Ｐ１ 第一の端部(小径側端部)
Ｐ２ 蛇腹部
Ｐ３ 第二の端部(大径側端部)
Claims (8)
- 等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第一の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第一の締結部を有し、前記第一の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第一の端部が前記等速ジョイントの軸部に固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、
前記軸部の外周面と密接する弾性層が、前記第一の締結部の内周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第一の端部よりも低硬度であることを特徴とする等速ジョイント用樹脂製ブーツ。 - 等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第二の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第二の締結部を有し、前記第二の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第二の端部が前記等速ジョイントのハウジングに固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、
前記ハウジングの外周面と密接する弾性層が、前記第二の締結部の内周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第二の端部よりも低硬度であることを特徴とする等速ジョイント用樹脂製ブーツ。 - 等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第一の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第一の締結部を有し、前記第一の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第一の端部が前記等速ジョイントの軸部に固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、
前記締結部材の内周面と密接する弾性層が、前記第一の締結部の外周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第一の端部よりも低硬度であることを特徴とする等速ジョイント用樹脂製ブーツ。 - 等速ジョイントの軸部に固定される環状の第一の端部と、前記等速ジョイントのハウジングに固定される環状の第二の端部と、前記第一の端部と前記第二の端部との間に形成された環状の蛇腹部とを備え、前記第二の端部の外周にリング状の締結部材を装着するための第二の締結部を有し、前記第二の締結部が前記締結部材によって締め付けられることで前記第二の端部が前記等速ジョイントのハウジングに固定される等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、
前記締結部材の内周面と密接する弾性層が、前記第二の締結部の外周面に周方向に沿って予め一体化されており、前記弾性層は、液状化した弾性塗料を付着させた後、硬化させて形成され、前記第二の端部よりも低硬度であることを特徴とする等速ジョイント用樹脂製ブーツ。 - 前記弾性層は、その厚さ寸法をＴとしたときに、１μｍ≦Ｔ≦５００μｍなる関係を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の等速ジョイント用樹脂製ブーツ。
- 前記弾性層は、タイプＡデュロメータ硬度が４０Ｈｓ以上、９０Ｈｓ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の等速ジョイント用樹脂製ブーツ。
- 前記弾性層は、１００〜１２０℃の雰囲気温度で２５％圧縮し、１００時間保持後に前記圧縮を開放したときの圧縮永久歪率が７０以下であって、かつ、前記第一及び第二の端部よりも小さな圧縮永久歪率を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の等速ジョイント用樹脂製ブーツ。
- 前記弾性塗料は、カルボキシル基を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の等速ジョイント用樹脂製ブーツ。
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