JPH0788904B2 - カバーブーツ - Google Patents

カバーブーツ

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JPH0788904B2
JPH0788904B2 JP62245087A JP24508787A JPH0788904B2 JP H0788904 B2 JPH0788904 B2 JP H0788904B2 JP 62245087 A JP62245087 A JP 62245087A JP 24508787 A JP24508787 A JP 24508787A JP H0788904 B2 JPH0788904 B2 JP H0788904B2
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cover boot
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正雄 原田
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キョ―ラク株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、二つの回転軸要素の間に中心軸線の偏向を許
容角度内にて自由に許しつつ両回転軸間に等速関係を保
って回転動力を伝達せしめる等速継手等のカバーブーツ
に関するものでさらに詳しくは長期使用に耐え得る耐久
性を保持し、特に低温から高温まで安定した性能を有す
るカバーブーツに関するものである。
従来の技術 従来、この種のカバーブーツは、一部に蛇腹形状を備え
るゴムからなるものが知られている。ゴムの材質として
は、主にクロロプレンゴムが使用されている。さらに、
ゴム以外にウレタン系エラストマーやエステル系エラス
トマーの合成樹脂エラストマーで成形されたカバーブー
ツが知られている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、上記したゴム製のカバーブーツでは、耐候性と
耐久性が乏しいために自動車部品として使用した場合2
〜3年の車検ごとにカバーブーツを交換しなければなら
ない場合が生じたり、また道路事情の悪い所で使用した
場合、小石が飛来することが多々あるが、ゴム製のカバ
ーブーツでは、そのゴム自体の強度が不足していること
から、小石の衝突により容易にその表面に穴や亀裂が発
生して車検以前に交換しなければならない場合があっ
た。しかもこの種のカバーブーツは高速回転する回転軸
要素を保護することが多いが、ゴム製のカバーブーツで
は、遠心力により容易に膨張して他の部材に接触して破
損する事故が発生するために、特に自動車部品のように
高速回転する部材には、この膨張を抑えるために厚肉に
しなければならなかった。また等速継手のように軸どう
しがある角度を有して高速回転する機具のカバーブーツ
の場合、蛇腹の壁どうしがこの角度のために接触し、接
触した状態で回転することになる。その結果接触面が破
損するという事故が多々発生するのである。さらに、上
記したゴムからなるカバーブーツは、広範な温度域に対
して安定性能を保持することが難しいことから、所謂寒
冷地仕様の等速継手用等のカバーブーツには、特別に改
質したゴム材により対応しなければならない場合もあっ
た。
一方、上記したウレタン系エラストマー製のカバーブー
ツは、ゴムの欠点である耐候性については改善が期待で
きるものの、高速回転に対する耐変形性については改善
が期待できず、高温雰囲気では容易に変形してしまうと
いう問題点を有する。これはウレタン系エラストマーが
具備する硬度の温度依存性が高いという属性のためであ
る。
そこで、硬度の温度依存性がきわめて低いエステル系エ
ラストマー製のカバーブーツが使用され、高温雰囲気中
で高速回転しても膨れないカバーブーツが提案されてい
るが、他方エステル系エラストマーはゴム弾性に乏しい
のでカバーブーツを挿着する際にきわめて作業性が悪く
挿着コストが高いという問題点を有している。しかも、
エステル系エラストマーは、従来から使用されていたカ
バーブーツ内に充満されるグリースに容易に膨潤してブ
ーツ強度及び性能の低下、グリースの変質等が急速に進
み等速継手等の本体の性能にも悪影響を生じさせること
により各種の対策を必要としていた。また、硬度が高い
ために高速継手の回転軸の金属部品との密着性にも問題
があり、ブーツ形状及び締付けバンドにも特別な配慮を
要していた。
本発明は、このような従来のものの問題点に鑑み創案さ
れたもので、その目的とするのは 軽量でかつ薄肉のカバーブーツで、高温度域で高速
回転しても遠心力により膨張することがない。
硬度の温度依存性が少なく、等速継手等の収納され
る機械の性能に影響を与えることがない。
内部に封入した各種グリースにより膨潤することが
ない。
耐久性に富み、小石等の衝突により、穴があくこと
がない。
ゴム弾性を有し、挿着性が良好であり、またシール
材としての密閉性に優れている。
耐候性が高く、長期間の使用に耐えることができ
る。
耐摩擦性に優れ、高速回転時にカバーブーツの山ど
うしが互いに接触しても破れることがない。
問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、その目的を達成するための技術的手段を次の
ように構成した。すなわち、 弾性体からなり一部に蛇腹形状を備えるカバーブーツで
あって、基材層をエステル系エラストマーにて形成し該
基材層を覆う外表面層と内表面層にはウレタン系エラス
トマーを配した積層構造の弾性体からなることを特徴と
するカバーブーツ。としたものである。
このように、基材層をエステル系エラストマーにて形成
し該基材層を覆う外表面層と内表面層にはウレタン系エ
ラストマーを配した積層構造の弾性体より形成されるの
で、ゴム弾性を保持しながらも強度を有し、等速継手等
への挿着性が良好でありしかも高速回転しても遠心力に
より膨張することがなく耐久性に富むものであり、しか
も外表面にウレタン系エラストマーを配したので高速回
転時の外表面どうしの接触に対して耐摩耗性がよいので
接触して回転させても破れることがなく、また内表面層
にウレタン系エラストマーを配したので内部に封入した
グリースにより膨潤することもなく、基材層にエステル
系エラストマーを配したので硬度の温度依存による変化
を防止することができるのである。
本発明の、エステル系エラストマーとは、大部分が脂肪
族ポリエーテルあるいは脂肪族ポリエステル等で構成さ
れる軟質セグメント及び高融点結晶性芳香族ポリエステ
ル等で構成される硬質セグメントを有するマルチブロッ
ク共重合体のものをいう。原理的には二塩基酸、グリコ
ールおよびポリエステルまたはポリエーテルの種類およ
び割合を変えることにより種々のタイプのエステル系エ
ラストマーが得られる。
本発明のウレタン系エラストマーとは、種々のポリエー
テルあるいはポリエステルジオールとグリコール等をジ
イソシアナートで重付加させたものであり、またこの際
にトリオール、ジアミンあるいはトリアミン等を併用さ
せたものも含み、例えばポリエステル系ポリウレタン、
ポリエーテル系ポリウレタン等と称されているものであ
る。なお、ジイソシアナートとしては、4,4′−ジフエ
ニルメタンジイソシアナート、4,4′−ジクロヘキシル
メタンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート
等であり、グリコールとしては、エチレングリコール、
1,4−ブチレングリコール、1,4−ヘキサンジオール、ビ
スヒドロキシエトキシベンゼン等であり、ポリエステル
ジオールとしてはポリエチレンアジペート、ポリ1,4−
ブチレンアジペート、ポリ1,6−ヘキサンアジペート、
ポリカプロラフトン、ポリカーボナート等であり、ポリ
エーテルジオールとしては、ポリオキシテトラメテレン
グリコール等である。
本発明のカバーブーツは、自動車や農業用車両の等速継
手や緩衝部材を密封するものであり、特に自動車の等速
継手の密封材として利用されるものである。等速継手
は、一般に自動車の駆動系に利用されているものである
が、近年特にフロントエンジン、フロントドライブ方式
(FF式)の自動車の普及が進むにつれてこのFF方式自動
車のフロントドライブシャフトの駆動部の継手に多くの
市場を有するものである。本発明のカバーブーツとは、
その両端に固着部を有し、その固着部を2つの回転軸に
挿入して継手部分を密閉している等速継手の保護部材あ
るいは密閉部材のことをいう。等速継手の継手部分は、
機械用グリースにて満たされて高度の潤滑性を保持して
いるものであるので、カバーブーツの密封性が継手の性
能に大きくかかわってくる。
本発明に係るカバーブーツは、その一部に蛇腹形状を有
するもので、この蛇腹形状により回転軸要素間の中の軸
線の偏向に対応するものである。
また本発明に係るカバーブーツは、中空成形により成形
されるが、この中空成形とは、可塑化されたウレタン系
エラストマー及びエステル系エラストマーを、外表面層
側と内表面層側にウレタン系エラストマーを配し基材層
側にエステル系エラストマーを配した積層構造の多層管
状パリスンまたは多層シート状により共押出し、その後
正圧あるいは負圧により立体状に形成するものである。
ここで、積層する手段としては、共押しによる多層中空
成形方法が用いられるが、特にTPU層とTPE層との全体肉
厚構成比率が3:97〜60:40、好しくは、5:95〜45:55の場
合、本発明の目的を有効に達成することができるもので
ある。なお、本発明に係るカバーブーツは、その層間接
着強度はいずれも非常に大きいが、層間に適宜なる接着
層を介在させてもよい。
外表面層と内表面層との肉厚の比率は、表面層の全体の
肉厚に占める割合にもよるが、30:70〜70:30が好しい。
なお、少なくとも外表面層及び内表面層は、少なくとも
全体の肉厚の0.015以上の比率を占めることが必要であ
る。
実施例 本発明の実施例に係る自動車用の等速継手に使用したカ
バーブーツを第1図に示した。図中で1及び2はそれぞ
れ第1の回転軸と第2の回転軸である。3はカバーブー
ツであって中央に蛇腹部4をその両端に固着部5,6を備
える。固着部5は第1の回転軸1に固着され、固着部6
は第2の回転軸2に固着されている。固着部5の外径A
は75mm、固着部6の外径Bは24mmであり、蛇腹部4の最
大山部は83mm、最小山部は60mm、最大谷部は59mm、最小
谷部は46mmである。またカバーブーツ3の平均肉厚は1.
2mmである。カバーブーツ3は、第2図に示すように、
外表面層7、基材層9、内表面層8より構成され、第1
表に示したエラストマーを使用した。
ただし、 TPE1:ハイトレル HTG5612J〔デュポン製〕 TPE2:ペルプレン P55B〔東洋紡績製〕 TPE3:ハイトレル HTG4275〔デュポン製〕 TPE4:ペルプレン S−2001〔東洋紡績製〕 TPU1:エラストランE385 〔日本エラストラン製〕 TPU2:エラストランE585 〔日本エラストラン製〕 以上の実施例及び比較例のショアD硬度(ASTM D224
0)、引張強度(ASTM D638)、伸度(ASTMD638)、引裂
強度(ASTM D624)、引張弾性率(ASTM 638)を第2表
に示した。
第2表に示すように上記実施例によれば、クロロプレン
ゴムに比べて強度が大きいので悪条件で使用しても破れ
たり穴があいたりすることがないのである。特に引裂強
度が100kg/cm以上であるので、小石の飛来衝突に対して
亀裂の発生を防止することができる。
さらに上記各種カバーブーツを高温高速回転試験にか
け、その結果を第3表に示した。
ここで、高温高速回転試験とは、第1図に示すように等
速継手にカバーブーツを固着した状態で、80℃の雰囲気
に保ち、等速継手を2000rpmで回転させ、そのときのカ
バーブーツの膨張する量を蛇腹の半径の変化として測定
しものである。
第3表に示すようにゴムによるものは、膨張量がきわめ
て大きい。ウレタン系エラストマーのみからなる比較例
3のものは、温度が高温となると急激に変形して実用に
供することができなくなった。
等速継手のまわりには、他の部品が密集していることが
多く、膨張量の大きいカバーブーツは、他の部品に接触
して破損することがある。この膨張量は、第3表からわ
かるとおり、カバーブーツの硬度と比例している。ショ
アD硬度が35未満であるとこの膨張量が大きくなり、カ
バーブーツとして好ましくない。
次に耐油性についてみた。これは、カバーブーツを120
℃に加熱されたJISK6301に示された3号ゴム膨潤油に一
定時間浸漬し、カバーブーツの重量変化の比率を測定し
た。この結果を第4表に示した。
第4表に示すように比較例1及び比較例2は、急速に3
号ゴム膨潤油に膨潤して体積が急激に変化し、これに伴
なって物性も低下することがわかった。
次に、等速継手に組みつけた際の密閉性と組み付け性に
ついて下記の試験方法にて測定した。その結果をそれぞ
れ、第5表、第6表に示した。
密閉性試験方法 等速継手の回転軸を同じ外径の中空管をカバーブーツの
固着部に取り付けて金属バンドにて固定して、100℃の
毎恒温槽中に放置する。一定時間後、恒温槽から取出し
中空管の一方を塞ぎ水中にしずめて他方の中空管からカ
バーブーツ内に徐々に空気圧を加えてゆき、空気洩れの
有無を観察する。このとき空気圧の加圧は0.2kg/cm2
でとする。
組み付け性試験方法 常温にて、圧縮荷重測定器上に等速継手の回転軸と同径
の管状治具を載せ、上方よりカバーブーツの固着部の大
径側を挿入してゆき、管状治具の所定の固着位置に達す
るまでの最大の挿入力を測定する。
次に上記管状治具を固定しカバーブーツを引張ることに
よりカバーブーツを管状治具よりはずす。このとき引張
力をプッシュプルケージにて測定する。
第5表中、○は空気洩れなし、△は0.10〜0.2kg/cm2
範囲内で空気洩れが発生、×は0.1kg/cm2未満で空気洩
れが発生した場合をさす。
第5表より比較例2のカバーブーツは、36時間経過後密
封性が極端に低下することがわかる。これは、エステル
系エラストマーが気密性に問題があるためであり、実施
例1のようにウレタン系エラストマーの比率を低下させ
ると気密性が低下することがわかる。ウレタン系エラス
トマー層の肉厚は、好しくは全肉厚の5%以上とする気
密性改善に効果を有することがわかった。
また第6表より比較例2のカバーブーツは、最大挿入
力、最大取外し力ともに大きいので、極めて作業性の悪
いものであることがわかる。ウレタン系エラストマーの
肉厚を全肉厚の5%以上とすることにより、最大挿入力
にて50kg以下とすることができ最大取外し力にして、35
kg以下とすることができることがわかった。
発明の効果 本発明によれば、以上説明したように、硬度が高く弾力
性に劣るが耐摩耗性や耐変形性に優れるエステル系エラ
ストマーを基材層とし、それと略正反対の性質を有しグ
リース等の耐油性に優れたウレタン系エラストマーを基
材層の内外表面層とする積層構造としたことにより、温
度による硬度の変化が小さいという硬度の温度依存性が
少なく低温域から高温域まで安定した性能を有し、ゴム
弾性が高く挿着性、シール性に優れるうえ、特に内表面
層をグリース等の耐油性に優れるウレタン系エラストマ
ーにて構成したことにより、内部に充填するグリースに
よる膨潤劣化をなくして、耐久性に優れたカバーブーツ
を得ることができる効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係る等速継手用カバーブー
ツを組み込んだ状態を説明する断面図、第2図は等速継
手用カバーブーツの一部断面図である。 3……カバーブーツ、4……蛇腹部 7……外表面層、8……内表面層 9……基材層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弾性体からなり一部に蛇腹形状を備えるカ
    バーブーツにおいて、基材層をエステル系エラストマー
    にて形成し該基材層を覆う外表面層と内表面層にはウレ
    タン系エラストマーを配した積層構造としたゴム弾性を
    有する弾性体からなることを特徴とするカバーブーツ。
JP62245087A 1987-09-29 1987-09-29 カバーブーツ Expired - Lifetime JPH0788904B2 (ja)

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JPS6487972A JPS6487972A (en) 1989-04-03
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