JPH08135675A - 軸継手用ブーツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】軸継手の高速回転及び変動に対して、回転の遠
心力による変形を防止すると共に、変動に対する屈曲性
を向上させる。 【構成】一端に継手本体側に取付けられる大径取付部１
を有すると共に、他端に駆動軸に取付けられる小径取付
部２を有し、その間が蛇腹部３により連係されている。
そして、この蛇腹部が大径取付部側の第１山部から第１
谷部までの軸方向ピッチを最小にして各山部から谷部ま
での軸方向ピッチを小径取付部にむかって順次大きくな
るように構成されていると共に、大径取付部側の第１谷
部及び第２谷部の肉厚が最小取付部側の谷部の肉厚より
も薄肉に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軸継手用ブーツに関す
る。特に、高速度用の駆動輪車軸の継手用ブーツに関す
るものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】車両の駆動軸には、一般
に、等速軸継手が採用されている。この軸継手に装備さ
れるブーツとして、例えば、特開平４−１６０２２８号
公報に示す形状のものが存在する。このブーツの断面図
は図７に示す通りである。

【０００３】図７において、５５は小径取付部であり、
この小径取付部５５の他端には大径取付部５３が設けら
れている。そして、その間は、蛇腹部５４に形成されて
いる。この蛇腹部５４は、小径取付部５５側の山部５８
および谷部５９の形成角θ₁、θ₂ が、対応する大径取
付部５３側の山部５８、谷部５９の形成角θ₁ 、θ₂よ
りも大きくなるように形成されている。更に、大径取付
部５３側の蛇腹部５４の肉厚５６は小径取付部５５の蛇
腹部５４の厚肉５７よりも薄く形成されている。

【０００４】このように構成されたブーツ５０は、軸継
手の大径側の継手本体５１と従動軸５２とがジョイント
角を折曲げたときに、大径取付部５３に近い蛇腹部５４
は、山部５８、谷部５９の形成角θ₁ 、θ₂ が小さく形
成されているから、伸縮の余裕があって、疲労を防止で
きる反面、遠心力により外方へ変形されることが認めら
れ、不具合を発生させる。

【０００５】又、このようなブーツの大径取付部に近い
蛇腹部にホールダリング６７を装着したものが存在す
る。その構成は、図８に示す通りである。

【０００６】図８は、そのブーツ６１を軸継手に取付け
た状態の断面図である。このブーツ６１は、蛇腹部６４
が遠心力により外方へ変形しないように、ホールダリン
グ６７を蛇腹部６４の谷部６６外周に嵌合している。そ
して、大径取付部６３を軸継手の大径部６８に、又、小
径取付部６２を駆動軸６９に大バンド７０および小バン
ド７１により取付けられている。

【０００７】このように構成されたブーツ６１は、ホー
ルダリング６７により外方への膨張が規制されるが、軸
継手の大径部６８と駆動軸６９との軸心が屈折されて回
転するときは、蛇腹部６４の屈曲能力が低下すると共
に、ホールダリング６７により蛇腹部６４が強制的に押
えられるので、破損することがある。

【０００８】本発明は、上述のような従来技術の問題点
に鑑み成されたものであって、その目的は、ブーツを装
着した軸継手が高速回転してもブーツの蛇腹部が遠心力
により変形して損傷するのを防止すると共に、ジョイン
ト角度の変化に対応して屈曲性を発揮するようにするこ
とにある。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明は、上述の目的
を達成するために成されたものであって、その技術的手
段は以下のように構成されている。

【００１０】すなわち、第１の発明に係るブーツは、大
径取付部と小径取付部とが蛇腹部により連係されている
弾性プラスチック材製のブーツであって、前記蛇腹部が
大径取付部側の第１山部から第１谷部までの谷部傾斜膜
部の軸方向寸法を最小ピッチ寸法として小径取付部に向
って各谷部傾斜膜部の軸方向ピッチが順次大きく形成さ
れていると共に、大径取付部側の第１および第２谷部の
肉厚が小径取付部側の直近の谷部の肉厚よりも厚く形成
されているものである。

【００１１】更に、第２の発明に係るブーツは、第１の
発明に係るブーツにおいて、一端に大径取付部と密封的
に結合する小径連結部を有すると共に小径連結部と反対
の他端側に継手本体と固着可能にされた大径固定部を有
するアダプタを具備するものである。

【００１２】

【作用】本発明のブーツは、取付けられる軸継手が、継
手本体と駆動軸とを相対的にスライドさせると共に軸心
がベアリングを介して屈折できるように構成されている
場合であっても、それに対応して作動できるものであ
る。

【００１３】すなわち、ブーツの両端の取付部が軸継手
に取付けられて、軸継手のベアリング部を密封的にカバ
ーする。

【００１４】そして、軸継手が相対的に軸方向にスライ
ドするときには、小径取付部側の軸方向ピッチが大きく
形成されていると共に谷部の肉厚が薄く形成されている
ことにより、このスライドに対し蛇腹部の小径取付部側
が伸縮自在に対応する。更に、駆動軸がジョイント角を
屈折するときには、小径取付部側の蛇腹部の軸方向ピッ
チが大きいことと谷部の肉厚が薄いことによる屈曲対応
能力によって、無理なく順応する。更に、軸継手が高速
回転するときには、大径取付部側の蛇腹が軸方向ピッチ
を小さくして、しかも、その谷部の肉厚が厚く形成され
ているから、遠心力に対して変形しないように対抗す
る。そして、軸継手内の摺動部を密封して保護する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明のブーツの実施例を図面に基づ
いて説明する。

【００１６】図１は、本発明に係る一実施例のブーツの
半断面図である。図１において、１は大径取付部であ
る。大径取付部１の他端側には小径取付部２が形成され
ている。そして、大径取付部１と小径取付部２とは蛇腹
部３により連係されて一体に形成されている。このブー
ツ４の材質は弾性プラスチックである。

【００１７】大径取付部１には、外周面がバンド２６に
より締付けられるように、大径バンド取付溝１０を有す
る。又、継手本体２８に嵌着してシールするように、内
周面にシールリップ９を有する。

【００１８】小径取付部２には、外周面に小径バンド取
付溝１０ａが形成されている。この小径取付部２の内周
面にもシール部９ａが設けられている。このシール部９
ａはシール能力を発揮させるもので、ブーツ４の材質に
よっては設けなくとも良い。

【００１９】大径取付部１と小径取付部２とは蛇腹部３
により連係されているが、この蛇腹部３には、大径取付
部１から小径取付部２に向って第１の山部５¹ 、第２の
山部５² 、第３の山部５³ 、第４の山部５⁴ 、第５の山
部５⁵ 、および第６の山部５⁶ が形成されている。この
山部５の外径は小径取付部２に向って略順次小径になる
ように形成されている。山部５の肉厚は、第１の山部５
¹ が第６の山部５⁶ より厚肉に形成されており、第２の
山部５² から第５の山部５⁵ までは略同じである。その
関係は、１２：１１：１１：１１：１１：１０の割合で
ある。ただ、一般的には、山部５の肉厚はすべて、略同
一であっても良い。

【００２０】谷部６は、大径取付部１から小径取付部２
に向って順次に第１の谷部６¹ 、第２の谷部６² 、第３
の谷部６³ 、第４の谷部６⁴ 、第５の谷部６⁵ に形成さ
れている。谷部６の外周面には谷溝７が形成されてい
る。尚、この谷溝７は、必要に応じて設けられるもので
あって、必ず必要とする要件ではない。この谷溝７の半
径は、第１の谷部６¹ の谷溝７から順に１０：７．５：
７．５：５：５の割合に形成されている。谷部６の肉厚
は、第１の谷部６¹ から順に１４：１３：１２：１１：
１０の割合である。

【００２１】以上に述べた寸法関係は、一例であって、
これに限るものではない。山部５の肉厚は、一般には、
符号５¹ ＞５² ≧５³ ≧５⁴ ≧５⁵ ＞５⁶ にすることが
好ましい。又、谷部６の肉厚は、一般的に、符号６¹ ＞
６² ＞６³ ＞６⁴ ＞６⁵ の関係にすると良い。

【００２２】又、第１の山部５¹ から第１の谷部６¹ に
連続する谷部傾斜膜部８¹ の軸方向ピッチＬ¹ 、第２の
山部５² から第２の谷部６² に連続する谷部傾斜膜部８
² の軸方向ピッチＬ² 、第３の山部５³ から第３の谷部
６³ に連続する谷部傾斜膜部８³ の軸方向ピッチＬ³ 、
第４の山部５⁴ から第４の谷部６⁴ に連続する谷部傾斜
膜部８⁴ の軸方向ピッチＬ⁴ および第５の山部５⁵ から
第５の谷部６⁵ に連続する谷部傾斜膜部８⁵ の軸方向ピ
ッチＬ⁵ の寸法関係は、Ｌ¹ ＜Ｌ² ＜Ｌ³ ＜Ｌ⁴ ＜Ｌ⁵
であるが、ブーツ４の材質によってはＬ² ≦Ｌ³ 又はＬ
² ≦Ｌ³ ≦Ｌ⁴とすることができる。

【００２３】更に、前述と同様に第１の谷部６¹ から第
２の山部５² への山部傾斜膜部１１¹ の軸方向ピッチｌ
¹ 、第２の谷部６² から第３の山部５³ への山部傾斜膜
部１１² の軸方向ピッチｌ² 、第３の谷部６³ から第４
の山部５⁴ への山部傾斜膜部１１³ の軸方向ピッチ
ｌ³ 、第４の谷部６⁴ から第５の山部５⁵ への山部傾斜
膜部１１⁴ の軸方向ピッチｌ⁴ および第５の谷部６⁵ か
ら第６の山部５⁶ への山部傾斜膜部１１⁵ の軸方向のピ
ッチｌ⁵ の寸法関係はｌ¹ ＜ｌ² ＜ｌ³ ＜ｌ⁴ ＜ｌ⁵ の
関係にすることが好ましい。この場合も、ブーツ４の材
質によっては、ｌ²≦ｌ³ ≦ｌ⁴ としても良いことが認
められる。

【００２４】ブーツ４の材質は、弾性プラスチックが好
ましい。この例として、ポリエステル系樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂等の熱可塑性エラストマーが好材質であ
る。又、クロロプレンゴムであっても硬質にすると良い
場合がある。

【００２５】成形方法としては、熱可塑性エラストマー
の場合、ブロー成形、インジエクション成形あるいは、
インジエクション、ブロー成形が採用される。又、ブロ
ー成形であっても、肉厚関係を精密に形成することを発
明者は実験により案出している。

【００２６】このようにして形成されたブーツ４は大径
取付部１を軸継手の継手本体２８にバンド２６を利用し
て締付け固着される。又、小径取付部２は、駆動軸２７
にバンド２６を利用して嵌着される。そして、軸継手内
部の摺動部を密封的にカバーするものである。

【００２７】図２は、本発明に係る更に他の実施例のブ
ーツの断面図である。このブーツ４も弾性プラスチック
材製である。

【００２８】ブーツ４の符号個所および寸法関係は図１
と略同じである。ただ、全体の肉厚は、図１のブーツ４
よりも薄肉に構成されている。それは、アダプタ２５の
小径連結部２３が、大径固定部２４より小径に形成でき
るため、ブーツ４の大径取付部１が小径に形成でき、ブ
ーツ全体の外径が小径になるからである。アダプタ２５
の一端にある小径連結部２３は、ブーツ４の大径取付部
１を狭持するようにして連結している。

【００２９】その拡大図は図３に示す通りである。図３
はブーツ４の大径取付部１とアダプタ２５の小径連結部
２３との結合状態を示す断面図である。Ｏリング２２
は、ブーツ４が弾性プラスチックであるため、ゴム材製
にして接合面のシール能力を付与するためである。

【００３０】アダプタ２５の小径連結部２３と反対側の
大径固定部２４は、継手本体に嵌着できるように、スリ
ット２１が形成されて、カシメ可能に成されている。

【００３１】アダプタ２５は、鉄板にメッキされている
が、ステンレス板を加工したもの、アルミ板を加工した
もの等が利用できる。

【００３２】図１および図２に示すブーツ４は、谷部６
に谷溝７が形成されているが、その拡大図は図４に示す
通りである。この谷溝７は底面が断面半円形に形成され
ているが、断面四角形状、Ω形状等、種々のものも適用
できる。

【００３３】又、図１および図２のブーツは、谷部６に
谷溝７を設けることなく、谷部６の内周面と略同一の形
状に形成しても良い。

【００３４】図５は、本発明の実施例１に類似のブーツ
４を軸継手２９に取付けた半断面図である。軸継手２９
はスライドジョイントであって、継手本体２８と駆動軸
２７が相対的に軸心方向にボール２０を介して移動自在
に構成されているものである。又、軸継手内のジョイン
ト角度はベアリングを介して折曲自在に構成されてい
る。

【００３５】そして、図５は駆動軸２７がＸ→方向に移
動してブーツ４が収縮した状態である。図５に示す符号
は図１に示すブーツ４の符号部と同一である。

【００３６】本発明に係るブーツ４は、弾性プラスチッ
クで構成されているため、強度が大きく、軽量である。
このため、谷部の形状を特に改良することにより、耐膨
脹性、耐屈曲性、耐疲労性を向上させることが見い出さ
れた。

【００３７】弾性プラスチック材製のブーツは、遠心力
などに対する変形防止能力がすぐれているが、高速回転
すると、大径取付部側の蛇腹部の谷部側から、山部の遠
心力の作用と協働する形で、外方への変形を開始する。
しかし、大径取付部側の第１山部と第１谷部との傾斜膜
部の軸方向ピッチを最小にして、小径取付部側に向かっ
てこの谷部傾斜膜部の軸方向ピッチを順次大きくなるよ
うに構成すると共に、第１谷部の肉厚と第２谷部の肉厚
を小径取付部側の谷部の肉厚よりも厚肉に構成すると、
遠心力に対する変形防止能力が向上することが認められ
る。

【００３８】本発明の図１に示すブーツと図６に示す従
来品のブーツとを同一回転試験機でテストした結果は、
下記の通りである。図６のブーツ４０は、４１が大径取
付部で、その他端に小径取付部４２が形成されている。
又、４３は谷部で、その反対に山部４４を有する。更
に、この両者は傾斜膜部４５により連係されている。
尚、Ａ、Ｂは山部４４間のピッチ寸法である（Ａ：Ｂ＝
２０：２２）。又、Ｃは谷部４３の肉厚（各部略同一）
である。

【００３９】下記のデータは、ブーツを取付けた回転試
験機の回転数を増大していき、ブーツの外形が、遠心力
により変形を生じさせる回転数である（膨脹変形開始の
回転数）。

【表１】 尚、テストした図１と図５に示すブーツの材質は、共に
ポリエステル樹脂である。

【００４０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係るブーツは、大径
取付部側の第１山部と第１谷部とを連係する谷部傾斜膜
部の軸方向ピッチを最小にして小径取付部へ向かって順
次蛇腹部の各谷部傾斜膜部の軸方向ピッチを大きく形成
すると共に、第１谷部と第２谷部との肉厚を小径取付部
側の谷部の肉厚よりも大きくしたので、大径取付部に保
持された第１山部に連係する谷部傾斜膜部の支持力と径
方向に支持力を構成する軸方向ピッチの小寸法とによ
り、回転遠心力を最も受ける大径側の膨脹変形を防止す
る効果が期待できる。

【００４１】又、小径取付部側は、谷部傾斜膜部の軸方
向ピッチが大きく、更に、谷部の肉厚が、大径取付部側
の谷部の肉厚よりも薄く構成されているから、駆動軸の
スライドおよびジョイント角度の屈曲に対して容易に対
応し、屈曲に対する損傷防止の能力を向上することがで
きる。

【００４２】この遠心力による蛇腹部の外方への変形防
止と伸縮屈曲に対応する能力は、大径取付部側の谷部傾
斜膜部の軸方向ピッチの小寸法と谷部の厚肉とに対する
小径取付部側の谷部傾斜膜部の軸方向ピッチの大寸法と
谷部の薄肉との相対関係が良好に作用して耐疲労能力を
飛躍的に向上させることが期待できる。

【００４３】本発明の請求項２に係るブーツは、大径取
付部がアダプタの小径連結部に密封的に結合されて、ア
ダプタの大径固定部が継手本体の取付部に結合している
から、ブーツの大径取付部を小径に形成することができ
る。その結果、遠心力を最も受ける蛇腹部の大径部を最
小にすることが可能となり、遠心力による外方への変形
を効果的に防止できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るブーツの半断面図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例に係るブーツの断面図であ
る。

【図３】図２のブーツの大径取付部とアダプタの連結部
の結合部の断面図である。

【図４】本発明のブーツの谷部外周面に形成された谷溝
の一実施例の拡大図である。

【図５】図１のブーツを軸継手に取付けた作動状態の半
断面図である。

【図６】回転試験機でテストした従来品のブーツの断面
図である。

【図７】従来例のブーツの断面図である。

【図８】他の従来例のブーツの断面図である。

【符号の説明】

１……大径取付部 ２……小径取付部 ３……蛇腹部 ４……ブーツ ５……山部 ６……谷部 ７……谷溝 ８……谷部傾斜膜部 ９……シールリップ ９ａ……シール部 １０……大径バンド取付溝 １０ａ……小径バンド取付溝 １１……山部傾斜膜部 ２０……ボール ２１……スリット ２２……Ｏリング ２３……小径連結部 ２４……大径固定部 ２５……アダプタ ２６……バンド ２７……駆動軸 ２８……継手本体 ２９……軸継手 ４０……ブーツ ４１……大径取付部 ４２……小径取付部 ４３……谷部 ４４……山部 ４５……傾斜膜部 ５０……ブーツ ５１……継手本体 ５２……従動軸 ５３……大径取付部 ５４……蛇腹部 ５５……小径取付部 ５６……肉厚 ５７……厚肉 ５８……山部 ５９……谷部 ６１……ブーツ ６２……小径取付部 ６３……大径取付部 ６４……蛇腹部 ６５……山部 ６６……谷部 ６７……ホールダリング ６８……大径部 ６９……駆動軸 ７０……大バンド ７１……小バンド Ａ……第１ピッチ Ｂ……第２ピッチ Ｃ……谷部肉厚 θ₁ ……山形成角 θ₂ ……谷形成角

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端の大径取付部（１）と他端の小径取
   付部（２）との間が蛇腹部（３）により連係されている
   環状の弾性プラスチック材製のブーツであって、前記蛇
   腹部（３）が大径取付部（１）側の第１山部（５¹ ）か
   ら第１谷部（６¹ ）までの谷部傾斜膜部（８¹ ）の軸方
   向ピッチ（Ｌ¹ ）寸法を最小ピッチ寸法とすると共に前
   記小径取付部（２）に向って前記蛇腹部（３）の各谷部
   傾斜膜部（８¹ 、８² 、８³ 、８⁴ ）の軸方向ピッチ
   （Ｌ¹ 、Ｌ² 、Ｌ³ 、Ｌ⁴ ）寸法が順次大きくなるよう
   に形成され、かつ、前記大径取付部（１）側の第１及び
   第２谷部（６¹ 、６² ）の肉厚が前記小径取付部（２）
   側の谷部（６⁵ ）の肉厚よりも厚く形成されている軸継
   手用ブーツ。
2. 【請求項２】 前記大径取付部（１）と密封に結合する
   小径連結部（２３）を有すると共に前記小径取付部
   （２）側と反対の他端に継手本体（２８）と取付可能に
   された大径固定部（２４）を有するアダプタ（２５）を
   具備する請求項１に記載の軸継手用ブーツ。