JP6236340B2 - 締付けバンド - Google Patents

Description

本発明は、環状に形成された金属帯状部材の一端側と他端側とを互いに引き寄せて係止することにより外側バンド部と内側バンド部とが重なり合ったまま縮径させて被締付け物を締め付ける締付けバンドに関する。

図８に示すように、等速ジョイントには、アウタレース５１の断面形状が締付けバンドの締付け形状（円形）と異なる非円形のもの、例えばアウタレース５１の外周に凸部５１ａと凹部５１ｂとが交互に形成されたトリポード型の等速ジョイントがある。等速ジョイントは、アウタレース５１には駆動側シャフト５４が連結されており、被駆動側シャフト５５の周囲に３カ所に設けられたローラ（フリーリング）５６（図９（Ａ）（Ｄ）参照）がアウタレース５１内に形成されたローラ溝と各々嵌合して連結される。アウタレース５１と被駆動側シャフト５５との連結部は、ローラ５６とローラ溝間に充填されたグリースの漏れを防いだり異物の侵入を防いだりするため蛇腹状に形成されたブーツ５２に覆われ、当該ブーツ外周に締付けバンド５３を嵌め込んで縮径することで一体に組み付けられる。このとき、例えば内周側が凸部５１ａと凹部５１ｂとに密着するように形成されるとともに外周側が円形に形成されたグロメット（図示せず）をアウタレース５１の外周に嵌め込むことで、ブーツ５２とアウタレース５１との間の隙間をなくして締め付けを行う製品がある。

ブーツ５２とアウタレース５１との間にグロメットなどの弾性部材を用いると、締付反力の少ない比較的硬質の樹脂製ブーツ５２をシールする際にもブーツ５２の変形量にグロメットの弾性変形量が追従するため締付反力を確保することができる。近年、さらなる部品点数を削減し製造コストを削減するため、樹脂製ブーツ５２の開口部にグロメットに相当する部分をブーツ５２の樹脂材料により一体成形したものを直接等速ジョイントのアウタレース５１の外周に嵌め込んで締付けバンド５３により締め付けることが行われている。

エンジン側の等速ジョイントは機構上複雑な形状となっているため、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように使用されるブーツ５２Ａの材料としては、クロロプレンゴム（ＣＲゴム）が主に使用されてきた。ＣＲゴムの場合、締付けバンド５３を縮径すると、図９（Ｃ）の矢印に示すようにブーツ５２Ａからの締付反力の分布が比較的均一になるためシール性を良好に維持することができた。しかしながら、ＣＲゴム製のブーツ５２Ａは、大気中のオゾンの影響を受けやすく、耐久性が低下しやすいことから、図９（Ｄ）〜（Ｆ）に示すように熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）を用いて屈曲性に強くリサイクル可能な比較的硬質な樹脂製ブーツ５２Ｂに切り替わりつつある。

この場合、被締付け物であるトリポート型の等速ジョイントのアウタレース５１が円形ではなく異形状をしていること、樹脂製ブーツ５２Ｂには締付反力がほとんど期待できないことから、締付けバンド５３をブーツ５２Ｂの外周に嵌めて縮径すると、ブーツ５２の変形量に締付けバンド５３の変形量が追従できないため、図９（Ｆ）の矢印に示すようにブーツ５２Ｂからの締付反力の分布が不均一となり、アウタレース５１の凸部５１ａと凹部５１ｂとの境界付近でシール性が不十分となりグリースが漏れ出すおそれがある。

このように被締付け物が例えば弾力性を有しない硬質な合成樹脂製品を締め付けるバンドとして、金属帯板材を被締付け物に全体として２重に巻き付けて外側バンド端と内側バンド端を３重にオーバラップして係止する締付けバンドが提案されている（特許文献１）。この締付けバンドの２重に重なり合う外接帯域に複数の浮かし脚片を設け、各浮かし脚片の切り起し先端部を内接帯域に向けて弾力的に接触させることにより径方向に伸縮ばね力を蓄積させている。

特開平１０−２９９９６３号公報

図８に示すレバーを倒してバンド部材を縮径させるワンタッチタイプの締付けバンド５３においては、被締付け物であるブーツ５２から締付反力が得られないためシール性が低下する。

また、上述した特許文献１に示す締付けバンドは、金属帯板材の長さが長くしかも外接帯域に複数の浮かし脚片を切り起して内接帯域に押し当てるため、金属帯板材として高強度のばね用鋼材を用いる必要があり、複数の係止爪及び係止孔や複数の浮かし脚片を形成したりする加工がし難くバンド全長も長くなってしまい生産コストが増大する。また、外側バンド端と内側バンド端は３重に重なり合うため、バンド外径が径方向外側に膨らみやすいうえに外接帯域に形成された複数の浮かし脚片が内接帯域に弾性的に押し当てられるため、内側バンド端の曲率が大きくなって被締付け物を締め付ける締付けバンドの有効内径が小さくなりやすい。

本願発明の目的は上記従来技術の課題を解決し、被締付け物から締付反力が得られなくても締付け可能な、シール性、加工性、装着性のよい締付けバンドを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
即ち、環状に形成された金属帯状部材の一端側と他端側とを互いに引き寄せて係止することにより外側バンド部と内側バンド部とが重なり合ったまま縮径させて被締付け物を締め付ける締付けバンドであって、外側端部近傍に設けられた係止孔と前記外側バンド部を引き寄せるための第一引き寄せ爪とが前記外側端部よりこの順に形成された前記外側バンド部と、前記内側バンド部の中途部に前記係止孔に係止する係止爪と前記内側バンド部を引き寄せるための第二引き寄せ爪とが内側端部よりこの順に係止された前記内側バンド部と、を備え、前記外側バンド部と内側バンド部が重なり合う領域であって、前記外側端部に設けられた前記第一引き寄せ爪と前記内側端部との間に前記金属帯状部材とは別部材で配置され、少なくとも前記外側バンド部に向かって凸になるように湾曲した複数の湾曲部を有し前記外側バンド部と前記内側バンド部との間に挟み込まれて弾性変形可能な弾性部材がいずれかの前記湾曲部に隣接して設けられた平坦部が前記内側バンド部の外周面に固定されていることを特徴とする。

上述した締付けバンドを用いれば、外側バンド部と内側バンド部が重なり合う領域に配置され外側バンド部と内側バンド部との間に挟み込まれて弾性変形可能な弾性部材が、内側バンド部に固定されているので、被締付け物の変形量に追従して弾性部材を変形させることができ、締付けバンドを縮径させた際に弾性部材を介して被締付け物に対して最適な締付け力を付与し弾性部材から締付け反力を得ることができるので、締付けバンドによるシール性を維持することができる。また、被締付け物に巻き付けられる金属帯状部材と弾性部材は別部材で構成されるため、金属帯状部材は、ばね用ステンレス鋼が用いられる弾性部材とは強度の異なる加工性の良い金属材を選択することができ、生産コストを低減することができる。
特に、前記弾性部材は、少なくとも前記外側バンド部に向かって凸になるように湾曲した複数の湾曲部を備えており、湾曲部に隣接して設けられた平坦部が前記内側バンド部に固定されていると、被締付け物が変形し難い材質であったり、異形状であったりしても、バンド部材を縮径させた際に湾曲部が弾性変形することで被締付け物の変形量を補う締付反力が得られるので、被締付け物に対してシール性を維持することができる。

また、前記外側バンド部には、前記弾性部材を収納可能な収納部が外側に膨出して形成されていることが好ましい。
これにより、金属帯状部材を環状に形成した際に重なり合う外側バンド部と内側バンド部に設けられた弾性部材により内側バンド端部が径方向内側へ押し下げられる（外側バンド部が径方向外側に膨らむ）のを防ぐことができる。よって、被締付け物の有効内径をできるだけ大きくすることができるため、装着性が改善する。また、環状に形成された金属帯状部材を縮径した後は、収納部は膨出量が低減するように弾性部材が弾性変形するので、径方向外側へ外側バンド部が突出することもなくなる。

また、前記弾性部材に設けられた複数の湾曲部は、前記内側バンド部の内側端部から長手方向に高さが異なる湾曲部が設けられていると、被締付け物の変形量に応じて湾曲部が弾性変形することで、締付反力の分布を均一にして最適な締付け力で締め付けることができる。

また、前記弾性部材は、ばね特性を有するステンレス系金属材が用いられる事が望ましい。これにより、金属帯状部材及び弾性部材を強度の異なるステンレス系金属材を用いて製造することができ、締め付けバンドを単一のばね用ステンレス鋼を用いて製造する場合に比べて、加工性がよい。

本発明に係る締付けバンドを用いれば、被締付け物から締付反力が得られなくても締付け可能な、シール性、加工性、装着性のよい締付けバンドを提供することができる。

締付けバンドの縮径前の斜視図及び透視斜視図である。 図１の締付けバンドの縮径後の斜視図及び透視斜視図である。 金属帯状部材の平面図及び正面図である。 締付けバンドの縮径前の外側バンド部と内側バンド部との重なり部分の正面拡大図である。 締付けバンドの縮径後の外側バンド部と内側バンド部との重なり部分の正面拡大図である。 外側バンド部に収納部を設けた締付けバンドの説明図と収納部を設けない締付けバンドの有効内径の対比説明図である。 他例に係る弾性部材の斜視説明図である。 従来の等速ジョイントを覆うブーツ構成を示す斜視説明図である。 ＣＲブーツと樹脂ブーツの締付反力の相違とシール性を示す対比説明図である。

以下、本発明を実施するための形態に図面を参照して説明する。
先ず、図１乃至図７を参照して等速ジョイント用ブーツを締め付ける締付けバンドについて説明する。等速ジョイント用ブーツは、ジョイントケースとシャフトの連結部を覆って、当該ジョイントケース内の軸受部に封入されたグリースの漏出や異物の侵入を防ぐために設けられる。尚、以下では、被締付け物に弾性を持たないもの、例えばトリポートジョイントを構成するアウタレースにグロメットなどの弾性部材を用いずに熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）などの樹脂製ブーツを直接嵌め込んでその外周を締付けバンドにより縮径固定することを想定している。

図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、締付けバンド１は、バンド部材２（金属帯状部材；例えばＳＵＳ３０４、オーステナイト系ステンレス鋼）が環状に形成されている。バンド部材２は、外側バンド部３と内側バンド部４とが重なり合うように環状に形成されている。バンド部材２に設けられた一対の係止爪を図示しない工具（プライヤ等）により引き寄せて係止することにより、外側バンド部３と内側バンド部４とが重なり合ったまま縮径させることができる（図２（Ａ）（Ｂ）参照）。

図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、外側バンド部３には、外側端部２ａの近傍に設けられた係止孔３ａと例えばプライヤなどの工具（図示せず）を係止する第一引き寄せ爪３ｂとが外側端部２ａよりこの順に形成されている。第一引き寄せ爪３ｂは外側バンド部３に爪先端を外側端部２ａとは反対側に向かって切り起こされている。
また、外側バンド部３には、第一引き寄せ爪３ｂに続いて後述する弾性部材６を収納可能な収納部３ｃが径方向外側に膨出するように形成されている（図１（Ａ）参照）。
更には、外側バンド部３には、収納部３ｃに続いて段差吸収部３ｄが設けられている。段差吸収部３ｄは、バンド部材２の内外段差を吸収するための舌片状に形成された内側端部２ｂの形状に合わせてバンド部材２の幅方向中央部が凹溝状に、即ち外周側に膨らんだ形状に形成されている（図１（Ａ）参照）。

また、内側バンド部４の中途部には、係止孔３ａに係止する係止爪４ａと例えばプライヤなどの工具（図示せず）を係止する第二引き寄せ爪４ｂとが内側端部２ｂよりこの順に形成されている。係止爪４ａ及び第二引き寄せ爪４ｂは、爪先端を内側端部２ｂとは反対側に向かって切り起こされている（図３（Ａ）（Ｂ）参照）。

また、図１（Ｂ）に示すように、外側バンド部３と内側バンド部４が重なり合う領域であって、外側バンド部３に設けられた第一引き寄せ爪３ｂと内側端部２ｂとの間に配置された弾性部材６が内側バンド部４の外周面に固定されている。弾性部材６は、外側バンド部３と内側バンド部４との間に挟み込まれて弾性変形可能に設けられている。また、弾性部材６は外側バンド部３に外側に膨出して形成された収納部３ｃに収納されている。環状に形成されたバンド部材２を縮径する前は、図４に示すように収納部３ｃは、弾性部材６を収納しているが、バンド部材２が縮径された後は、外側バンド部３と内側バンド部４に挟み込まれて弾性部材６（湾曲部６ｂ）が弾性変形するため、図５に示すように収納部３ｃは径方向外側に膨出した膨出量が減少するように変形させられる。

ここで、外側バンド部３に弾性部材６の収納部３ｃが設けられた場合と設けられない場合の締付けバンド１の有効内径の相違について、図６（Ａ）（Ｂ）を参照して説明する。
図６（Ａ）に示すように、内側バンド部４に固定された弾性部材６（径方向の高さｈ）をこれと重なり合う外側バンド部３の収納部３ｃに収納するようにした場合、環状に形成されたバンド部材２の有効内径φＢ（＝φＡ−ｈ）を可能な限り大きくすることができる。即ち、弾性部材６は径方向外側に膨出した収納部３ｃに収納されるため、内側バンド部４の内側端部２ｂは、外側バンド部３の内周に沿って配置される（図４参照）。環状に形成されたバンド部材２の外径φＡより弾性部材６（湾曲部６ｂ）の高さｈだけ有効内径φＢが小さくなるだけで済む。従って、より大きな外径の樹脂ブーツを締付けることができ、締付けバンド１の装着性が改善される。

一方、図６（Ｂ）に示すように外側バンド部３に弾性部材６の収納部３ｃが設けられていない場合、内側バンド部４は、弾性部材６（湾曲部６ｂ）が外側バンド部３の内周面に当接して高さｈ´（＞ｈ）だけ押し下げられるため、内側端部２ｂは、環状に形成されたバンド部材２の内周側に深く入り込んだ状態となる。この結果、環状に形成されたバンド部材２の外径φＡ´（＞φＡ）より弾性部材６（湾曲部６ｂ）の高さｈ´だけ内周側に有効内径φＢ´が小さくなり、被締付け物である樹脂ブーツの有効内径φＢ´（＝φＡ´−ｈ´＜φＢ）は限られた大きさとなる。

弾性部材６は、バンド部材２とは強度の異なる高強度のステンレス系金属材（ばね用ステンレス鋼；例えばＳＵＳ３０１）が用いられる。弾性部材２は、平坦部６ａの間に外側バンド部３に向かって凸になるように湾曲した複数の湾曲部６ｂが形成されている。湾曲部６ｂに隣接して設けられた例えば中央部の平坦部６ａが内側バンド部４に抵抗熔接されて固定されている。弾性部材６は、内側バンド部４に対して、治具により保持されて固定されるため、任意の位置に組み付けることができる。

尚、弾性部材６は、図７に示すように途中の平坦部６ａで抵抗熔接されていてもよく、いずれか一端側にある平坦部６ａで抵抗熔接されていてもよい。また、湾曲部６ｂの数も図７（Ａ）に示すように２カ所に限らず、図７（Ｂ）に示すように３カ所以上に設けられていてもよい。また、弾性部材６に設けられた複数の湾曲部６ｂは、内側バンド部４の内側端部２ｂａから長手方向に高さが異なる湾曲部６ｂが設けられていてもよい。これにより、被締付け物の変形量に応じて湾曲部６ｂの高さや数が変わることにより、締付反力を発生させることができる。

ここで、上述した締付けバンド１の締付け動作について図１及び図２を参照して説明する。先ず、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、締付けバンド１は外側バンド部３と内側バンド部４が互いに重なり合うように環状に形成されている。このとき、係止孔３ｂと係止爪４ａは係止しておらず、弾性部材６は収納部３ｃに収納され、内側端部２ｂは段差吸収部３ｄの手前に配置されている（図４参照）。この状態で、樹脂ブーツなどの被締付け物に嵌め込んでおく。

次に、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、図示しないプライヤなどの工具を用いて第一引き寄せ爪３ｂと第二引き寄せ爪４ｂに各々係止したまま引き寄せ、係止孔３ａと係止爪４ａを係止させる。このとき、外側端部２ａは第二引き寄せ爪４ｂに向かって引き寄せられ、内側端部２ｂは、段差吸収部３ｄに引き寄せられて凹溝内に収納され、内外段差が解消される。尚、プライヤなどの工具を用いることなく、手作業や専用の装置を用いて第一引き寄せ爪３ｂと第二引き寄せ爪４ｂを互いに引き寄せてもよい。
また、弾性部材６は湾曲部６ｂが外側バンド部３と内側バンド部４との間に挟み込まれ両端側の平坦部６ａが各々スライドして押し潰されて弾性変形する（図５参照）。このとき、弾性部材６の湾曲部６ｂから被締付け物に作用する押圧力の反作用として被締付け物から締付け反力が得られる。

上述した締付けバンド１を用いれば、外側バンド部３と内側バンド部４が重なり合う領域に配置され外側バンド部３と内側バンド部４との間に挟み込まれて弾性変形可能な弾性部材６が、内側バンド部４に固定されているので、被締付け物の変形量に追従して弾性部材６を変形させることができ、締付けバンド１を縮径させた際に弾性部材６を介して被締付け物に対して最適な締付け力を付与し弾性部材６から締付け反力を得ることができるので、締付けバンド１によるシール性を維持することができる。また、被締付け物に巻き付けられるバンド部材２と弾性部材６は別部材で構成されるため、バンド部材２は、高強度のばね用ステンレス鋼が用いられる弾性部材６とは強度の異なる加工性の良い金属材（例えばＳＵＳ３０４；オーステナイト系ステンレス鋼）を選択することができ、加工コストを低減することができる。

また、外側バンド部３には、弾性部材６を収納可能な収納部３ｃが外側に膨出して形成されているので、バンド部材２を環状に形成した際に重なり合う外側バンド部３と内側バンド部４に設けられた弾性部材６により内側端部２ｂが径方向内側へ押し下げられる（外側バンド部３が径方向外側に膨らむ）のを防ぐことができる。よって、被締付け物の有効内径をできるだけ大きくすることができるため、締付けバンド１の装着性が改善する。また、環状に形成されたバンド部材２を縮径した後は、収納部３ｃは径方向外側への膨出量が低減するように弾性部材６が弾性変形するので、径方向外側へ外側バンド部３が突出することもなくなる。

尚、弾性部材６は内側バンド部４に平坦部６ａが抵抗溶接により固定されていたが、それ以外の方法で組み付けてもよい。たとえば、内側バンド部４の幅方法両側に一対の固定片が各々起立形成されており、該固定片を平坦部６ａに各々重なるように折り曲げて組み付けられていてもよい。

１ 締付けバンド ２ バンド部材（金属帯状部材） ２ａ 外側端部 ２ｂ 内側端部 ３ 外側バンド部 ３ａ 係止孔 ３ｂ 第一引き寄せ爪 ３ｃ 収納部 ３ｄ 段差吸収部 ４ 内側バンド部 ４ａ 係止爪 ４ｂ 第二引き寄せ爪 ６ 弾性部材 ６ａ 平坦部 ６ｂ 湾曲部

Claims (4)

1. 環状に形成された金属帯状部材の一端側と他端側とを互いに引き寄せて係止することにより外側バンド部と内側バンド部とが重なり合ったまま縮径させて被締付け物を締め付ける締付けバンドであって、
   外側端部近傍に設けられた係止孔と前記外側バンド部を引き寄せるための第一引き寄せ爪とが前記外側端部よりこの順に形成された前記外側バンド部と、
   前記内側バンド部の中途部に前記係止孔に係止する係止爪と前記内側バンド部を引き寄せるための第二引き寄せ爪とが内側端部よりこの順に係止された前記内側バンド部と、を備え、
   前記外側バンド部と内側バンド部が重なり合う領域であって、前記外側端部に設けられた前記第一引き寄せ爪と前記内側端部との間に前記金属帯状部材とは別部材で配置され、少なくとも前記外側バンド部に向かって凸になるように湾曲した複数の湾曲部を有し前記外側バンド部と前記内側バンド部との間に挟み込まれて弾性変形可能な弾性部材がいずれかの前記湾曲部に隣接して設けられた平坦部が前記内側バンド部の外周面に固定されていることを特徴とする締付けバンド。
2. 前記外側バンド部には、前記弾性部材を収納可能な収納部が外側に膨出して形成されている請求項１記載の締付けバンド。
3. 前記弾性部材に設けられた複数の湾曲部は、前記内側バンド部の内側端部から長手方向に高さが異なる湾曲部が設けられている請求項１又は請求項２記載の締付けバンド。
4. 前記弾性部材は、ばね特性を有するステンレス系金属材が用いられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の締付けバンド。

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