JPH0716072U - ブーツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蛇腹部の異常変形を阻止すると共に耐摩耗性を
高め、ブーツの耐久寿命を向上させる。 【構成】大径固定部１と小径固定部２との間に蛇腹部３
を有するブーツにおいて、前記蛇腹部３を構成する斜面
３ｃの肉厚ｔ₁ 〜ｔ₆ を前記小径固定部２から前記大径
固定部１に向かって徐々に大きくした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車の等速ユニバーサルジョイントなどを雨水や泥から保 護するブーツに関し、特に高速回転時の遠心力等の作用によって生じる異常変形 を防止できるブーツに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、図３に示すように、自動車のドライブシャフト１３とホイール（不図 示）との連結部には等速ジョイント１０が設けられており、ドライブシャフト１ ３と外輪１１との間にゴムあるいは弾性プラスチックからなるブーツ１５を装着 して、等速ジョイント１０を構成する外輪１１、内輪１２、およびボール１４を 雨水や泥などから保護している。 この種のブーツ１５は、ドライブシャフト１３とホイールが相対的に揺動して も、ブーツの蛇腹部１６が折れ曲がり、等速ジョイントの揺動に追従できるよう になっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、ドライブシャフトの高速回転にともなってブーツも高速で回転する ため、ゴムや弾性プラスッチクなどの弾性体からなるブーツにあっては、遠心慣 性モーメントによって蛇腹部が膨出する。

【０００４】 特に、等速ジョイントの外輪側の蛇腹部はドライブシャフト側に比べて直径が 大きいので、そこに作用する遠心慣性モーメントも大きくなり、ドライブシャフ ト側の蛇腹部に比べると著しい膨出が観察されている。また、ブーツ内にはグリ ース等の潤滑剤が封入されるので、この潤滑剤も遠心慣性モーメントが大きい外 輪側の蛇腹部に偏る傾向があり、その膨出をさらに助長していた。 このようなことから、従来のブーツでは、大径固定部１７側の蛇腹部１６が異 常変形して蛇腹部全体のバランスが損なわれ、応力集中による耐久性に問題があ った。

【０００５】 また、ブーツの蛇腹部が折れ曲がったときの状況を詳細に観察したところ、図 ３に示すような大径固定部１７と小径固定部１８とを有する円錐形ブーツでは、 蛇腹部は大径固定部側から順次折れ曲がってゆき、蛇腹部の磨耗を誘起する斜面 １９は大径固定部に密集することが判明した。

【０００６】 これは、蛇腹部を構成する斜面１９の肉厚がほぼ均等であるため、モーメント の作用を大きく受ける大径固定部の方が総合的に低剛性となることが原因と考え られる。また、小径固定部側の蛇腹部は相対的に高剛性であるために、折り重な った大径固定部側の蛇腹部をさらに押圧して、斜面に作用する面圧を高めること も一因となっている。

【０００７】 かかる異常変形や摩耗によりブーツが破損すると、ここから雨水や泥水が浸入 して等速ジョイントが錆たり、あるいは泥の浸入によって等速ジョイントが円滑 に揺動しないおそれがある。

【０００８】 尤も、従来よりブーツを高剛性・耐摩耗性に優れた材料により成形したりする など、材料面からの対策は講じられていた。しかしながら、材料を選択すること による剛性・摩耗対策は性能やコスト面から限界となっており、しかも、近年の 自動車の高性能化にともなって等速ジョイントの揺動角度や回転数がますます大 きくなってきたため、蛇腹部の異常変形や摩耗に対しては一層不利な状況となっ ている。このような問題はゴム製ブーツであれ弾性プラスチック製ブーツであれ 、状況は同じであった。

【０００９】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、蛇腹部 の異常変形を阻止すると共に耐摩耗性を高め、ブーツの耐久寿命を向上させるこ とを目的とする。

【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、本考案のブーツは、大径固定部と小径固定部との 間に蛇腹部を有するブーツにおいて、前記蛇腹部を構成する斜面の肉厚を、前記 小径固定部から前記大径固定部に向かって徐々に大きくしたことを特徴としてい る。 換言すれば、前記蛇腹部を構成する斜面の肉厚を前記大径固定部から前記小径 固定部に向かって徐々に小さくしたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】

本考案のブーツにおいては、蛇腹部を構成する斜面の肉厚を小径固定部から大 径固定部に向かって徐々に大きくしているため、小径固定部側の蛇腹部に比べて 大径固定部側の蛇腹部の方が高剛性となる。 したがって、ブーツが高速回転して大径固定部側の蛇腹部に大きい遠心慣性モ ーメントが作用しても、蛇腹部全体のの変形量は均一化される。

【００１２】 また、大径固定部と小径固定部との相対的な伸縮あるいは揺動が大きい場合に は、蛇腹部も揺動して収縮し、蛇腹部の斜面が隣接する他の斜面と接触しながら 回転するが、本考案のブーツでは、同じ山部を構成する２つの斜面についても、 小径固定部側の斜面の肉厚は大径固定部側の斜面の肉厚より薄い。 そのため、従来では大径固定部側に蛇腹部の斜面が密集し、その面圧が著しく 大きかったのに対して、本考案のブーツでは密集した斜面が小径固定部側に倒れ ることになり、接触面圧を緩和することができる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例に係るブーツを示す半断面図、図２は同実施例のブー ツが折れ曲がった状態を示す要部断面図である。

【００１４】 まず、図１に示す実施例のブーツは、筒状の本体の両端に大径固定部１および 小径固定部２が形成されており、この両端１，２が例えば図３に示す等速ジョイ ント１０の外輪１１とドライブシャフト１３にそれぞれ挿通されて固定される。 これらの大径固定部１と小径固定部２との間には谷部３ａ、山部３ｂおよび斜面 ３ｃからなる蛇腹部３が形成されており、この蛇腹部３によってブーツは伸縮お よび揺動ができるようになっている。

【００１５】 ブーツの材質は、ゴムあるいは合成樹脂（例えば弾性プラスチックス）の何れ でも良く、ゴムにより形成する場合は成形品質を考慮して射出成形とすることが 好ましく、合成樹脂により形成する場合は蛇腹部３の射出成形が困難であるため 、ブロー成形により成形することが好ましい。

【００１６】 本実施例のブーツでは、蛇腹部３を構成する山部３ｂおよび谷部３ａがそれぞ れ３つづつ存在するので、これら山部３ｂと谷部３ａとの間に位置する斜面の肉 厚を、図１に示すように小径固定部側からｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ ，ｔ₄ ，ｔ₅ ，ｔ₆ としたときに、小径固定部２側から大径固定部１側に向かってこの斜面３ｃの肉 厚が徐々に大きくなるように形成している。すなわち、 ｔ₁ ＜ｔ₂ ＜ｔ₃ ＜ｔ₄ ＜ｔ₅ ＜ｔ₆ …… （１） の関係が成立するように斜面３ｃの肉厚を設定している。

【００１７】 このような斜面３ｃの肉厚は、基本的には上記式（１）が成立する値とするこ とが好ましいが、場合によっては最も小径固定部２側の斜面と最も大径固定部１ 側の斜面との間の斜面の肉厚、すなわちｔ₂ ，ｔ₃ ，ｔ₄ ，ｔ₅ のうちの何れか を等しくしてもよい。例えば、 ｔ₁ ＜ｔ₂ ≦ｔ₃ ≦ｔ₄ ≦ｔ₅ ＜ｔ₆ とすることもできる。

【００１８】 さらに、最も小径固定部２側の斜面の肉厚ｔ₁ と、これに隣接する斜面の肉厚 ｔ₂ を等しくしてもよいし、あるいは最も大径固定部１側の斜面の肉厚ｔ₆ と、 これに隣接する斜面の肉厚ｔ₅ とを等しく設定してもよい。例えば、 ｔ₁ ≦ｔ₂ ＜ｔ₃ ＜ｔ₄ ＜ｔ₅ ＜ｔ₆ でもよい。

【００１９】 したがって、本考案に言うところの、小径固定部２側から大径固定部１側に向 かって斜面３ｃの肉厚が徐々に大きくするという意味は、 ｔ₁ ≦ｔ₂ ≦ｔ₃ ≦ｔ₄ ≦ｔ₅ ≦ｔ₆ 、かつ、ｔ₁ ≠ｔ₆ までも含む広い趣旨である。

【００２０】 要するに本考案のブーツの材質や機械的特性、あるいはブーツを適用する状況 に応じて、ブーツが回転したときに作用する遠心慣性モーメントによって蛇腹部 ３が膨出するとき、この膨出程度を蛇腹部全体にわたって均一化するように斜面 の肉厚を小径固定部側から大径固定部側に向かって徐々に大きくすれば良い。ま た、これに加えて、ブーツが折れ曲がる際に、できる限り極力小径固定部２側か ら折り畳まれるように斜面３ｃの肉厚を小径固定部２側から大径固定部１側に向 かって徐々に大きくすれば良い。

【００２１】 また、当然のことではあるが、本考案に言う斜面３ｃの肉厚を小径固定部２側 から大径固定部１側に向かって徐々に大きくするという意味は、斜面３ｃの肉厚 を大径固定部１側から小径固定部２側に向かって徐々に小さくすることと等価で ある。

【００２２】 次に作用を説明する。 本実施例のブーツの大径固定部１を、例えば図３に示す等速ジョイント１０の 外輪１１に挿通させて固定し、他方の小径固定部２をドライブシャフト１３の外 周面に挿通させて、それぞれ止めバンド等によって固定する。これによりブーツ 内は密閉され、等速ジョイント１０を雨水や泥から保護することができる。また 、必要に応じてブーツ内にグリース等の潤滑剤を封入してもよい。

【００２３】 本実施例のブーツにおいては、蛇腹部３を構成する斜面３ｃの肉厚ｔを小径固 定部２から大径固定部１に向かって徐々に大きくしているため、小径固定部２側 の蛇腹部に比べて大径固定部１側の蛇腹部の方が高剛性となる。 したがって、従来のブーツにあってはブーツが高速回転して大径固定部１側の 蛇腹部に大きい遠心慣性モーメントが作用すると、図１左半分に一点鎖線で示す ように、大径固定部１側の蛇腹部が大きく膨出していたが、本実施例のブーツで は同図の二点鎖線で示すように、蛇腹部全体の変形量は均一化されることになる 。

【００２４】 また、等速ジョイントの外輪１１とドライブシャフト１３が相対的に伸縮およ び／もしくは揺動したときは、ブーツの蛇腹部３がこの伸縮・揺動に追従して伸 縮・揺動することになり、特に揺動角が大きい場合には蛇腹部３も揺動して収縮 し、斜面３ｃが隣接する他の斜面３ｃと接触しながら回転することになる。 このとき、従来のブーツでは互いに接触しあって折り畳まれる斜面３ｃが大径 固定部１側に密集し、これらの斜面３ｃに作用する面圧が極めて大きくなる。そ して、斜面３ｃがいわゆる乾燥摩擦状態となり、仮にブーツの蛇腹部３に潤滑剤 等を塗布しておいても、このような乾燥摩擦状態では潤滑剤の境界層あるいは流 体層が形成される余地はない。したがって、蛇腹部３には摩擦熱が発生すると共 に大きな摩擦力が作用するため、この蛇腹部は破損に至るおそれがあった。

【００２５】 ところが、本実施例のブーツにおいては、小径固定部側の斜面３ｃの肉厚を大 径固定部側の斜面３ｃの肉厚に比べて小さく設定し、しかも同じ山部３ｂについ ても小径固定部側の斜面３ｃの肉厚を大径固定部側の斜面３ｃの肉厚に比べて小 さく設定しているため、折り畳まれた蛇腹部３が、図２に矢印で示すように小径 固定部２側の方に移動する。 その結果、大径固定部１側における互いに接触する斜面３ｃの密集度が緩和さ れ、この大径固定部側に密集する斜面３ｃに作用する面圧が低下する。特に蛇腹 部３の斜面に潤滑剤等を供給しておくと、摩擦力や発熱が著しく減少する。これ により、斜面の耐摩耗性が向上してブーツの破損を防止することができる。

【００２６】 なお、以上説明した実施例は、本考案の理解を容易にするために記載されたも のであって、本考案を限定するために記載されたものではない。したがって、上 記の実施例に開示された各要素は、本考案の技術的範囲に属する全ての設計変更 や均等物をも含む趣旨である。 例えば、本考案のブーツにおいては、その山部や谷部の数は図１に示す実施例 にのみ限定されることはない。

【００２７】

【考案の効果】

本考案のブーツは、蛇腹部を構成する斜面の肉厚を小径固定部から大径固定部 に向かって徐々に大きくいるので、ブーツが回転して蛇腹部が遠心慣性モーメン トによって膨出しようとしても、その膨出変形量が均一化される。また、蛇腹部 が揺動して収縮し、斜面が隣接する他の斜面と接触しながら回転しても、大径固 定部側の密集度が緩和され面圧が低下する。その結果、局部的な応力集中や摩擦 力、あるいは発熱が減少し、これにより、接触面の剛性・耐摩耗性が向上してブ ーツの破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るブーツを示す半断面図
である。

【図２】同実施例のブーツが折れ曲がった状態を示す要
部断面図である。

【図３】従来の等速ジョイントおよびそれに用いられて
いるゴム製ブーツを示す断面図である。

【符号の説明】

ｔ₁ 〜ｔ₅ （ｔ）…斜面肉厚 １…大径固定部 ２…小径固定部 ３…蛇腹部 ３ａ…谷部 ３ｂ…山部 ３ｃ…斜面 １０…等速ジョイント １１…外輪 １２…内輪 １３…ドライブシャフト １４…ボール １５…ブーツ（従来） １６…蛇腹部（従来） １７…大径固定部（従来） １８…小径固定部（従来） １９…斜面（従来）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】大径固定部（１）と小径固定部（２）との
   間に蛇腹部（３）を有するブーツにおいて、前記蛇腹部
   （３）を構成する斜面（３ｃ）の肉厚（ｔ）を前記小径
   固定部（２）から前記大径固定部（１）に向かって徐々
   に大きくしたことを特徴とするブーツ。