JPH0886319A - 等速ジョイント用ダストブーツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ゴム状弾性材料で形成された等速ジョイント
用ダストブーツを、その表面の低摩擦特性、耐摩耗性が
安定して発揮されるようにして使用状態での異常摩耗が
なく、ブーツの寿命を可及的に延長する。 【構成】 ジエン系ゴムなどのゴム状弾性材料からなる
蛇腹状の等速ジョイント用ダストブーツ１の表面に、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂か
らなる合成樹脂に四フッ化エチレン樹脂粉末を、これら
の合計量の３０〜８５容量％配合した摺動性樹脂組成物
製の不連続被膜７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は等速ジョイント用ダス
トブーツに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、軸線が一致しないで、ある角度
をもった二軸の接続には、ユニバーサルジョイント（自
在軸継手）が必要であって、このうち、主動軸の角速度
を変化なく常に等しい角速度で従動軸に回転を伝える等
速ジョイントは、車両の駆動系などに多く使用されてい
る。

【０００３】このような等速ジョイントに対するダスト
ブーツの装着状態を、図１を利用して説明すると、一端
が大口径、他端が小口径である蛇腹状のダストブーツ１
は、小径開口端がシャフト２の外周に帯状締結具３で固
定され、大径開口端を等速ジョイント４の外周に帯状締
結具５でもって固定されている。

【０００４】このような等速ジョイント用ダストブーツ
に要求される一般的性質としては、等速ジョイントの揺
動、摺動の動きに対応する追従性、外界から侵入する粉
塵、泥水に対するシール性、駆動系から伝達される振動
に対する耐衝撃性の他、グリースに対する耐油性、耐低
温性、耐熱性、耐熱老化性、耐摩耗性がある。

【０００５】これらの諸性質の中で、追従性、シール
性、耐衝撃性、低コスト性の要求を基本的に満たすゴム
状弾性材料としては、従来ジエン系ゴムの一つとしてク
ロロプレンゴムが知られている。さらに近年になって、
耐衝撃性の向上、使用温度範囲の拡大、軽量化の目的か
ら射出成形が可能な熱可塑性エラストマー、特に耐油
性、耐熱老化性に優れたポリエステル系またはポリアミ
ド系のエラストマーが使用される。

【０００６】しかし、いずれのゴム状弾性材料もその摩
擦特性は非常に悪く、例えば、等速ジョイントが大きな
ジョイント角をもって高速回転すると、この種のダスト
ブーツの相隣れる蛇腹間で局部的な接触が起こる。

【０００７】すなわち、ジョイント角が大きくなると、
ダストブーツは屈曲し、圧縮された側の相隣合う山部の
側面同士が互いに接触し、摩擦摩耗が生じて、その結果
ブーツの寿命が著しく短くなるというような問題を起こ
すことになる。

【０００８】そこで、ダストブーツ材料中に、固体潤滑
剤、潤滑油またはワックス類を含有させたり、ポリアミ
ド樹脂のような自己潤滑性の良好な樹脂層をダストブー
ツの表面に設けたりすることによって、ダストブーツの
摩擦特性を向上させて耐摩耗性を向上させようとする試
みがなされてきた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ダストブーツ
材料中に、固体潤滑剤を配合する場合には、少量の添加
では潤滑性が劣り、多量ではゴム状弾性体が本来有する
柔軟性（追従性）、シール性等の諸特性が害される欠点
があり、潤滑油またはワックスを配合した場合には、高
温使用時に油類が滲み出して潤滑性に持続性がなく、摺
動面が油類で汚染されて異物が付着しやすいなどの欠点
があった。

【００１０】さらに、潤滑性のある樹脂層で表面を被覆
する方法では、有効に潤滑特性を発揮させるために少な
くとも１０μｍ以上の厚さで連続被膜を形成する必要が
あるため、この被膜は弾性体の変形に追従できなくなっ
てクラックが発生し、剥離し易くなり、さらには使用時
に相隣合う蛇腹の側面同士が互いに接触すると、蛇腹の
摩擦・摩耗が生じるという問題点が生じる。

【００１１】そこで、この発明の課題は、ゴム状弾性材
料で形成された等速ジョイント用ダストブーツを、その
表面の低摩擦特性、耐摩耗性が安定して発揮されるよう
にして使用状態での異常摩耗がなく、ブーツの寿命を可
及的に延長することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ゴム状弾性材料からなり、蛇
腹状の屈曲部を有する等速ジョイント用ダストブーツに
おいて、この等速ジョイント用ダストブーツの表面に、
合成樹脂に四フッ化エチレン樹脂粉末を、これらの合計
量の３０〜８５容量％配合した摺動性樹脂組成物からな
る不連続被膜を設けたのである。

【００１３】また、前記合成樹脂が、ポリウレタン樹
脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂である等速ジョ
イント用ダストブーツとしたのである。または、前記ゴ
ム状弾性材料が、ジエン系ゴムであり、前記合成樹脂が
エポキシ樹脂である等速ジョイント用ダストブーツとし
たのである。

【００１４】以下に、その詳細を述べる。この発明にお
けるゴム状弾性材料は、等速ジョイント用ダストブーツ
を成形可能なものであって、室温においてゴム状弾性を
有する材質であれば、公知の材料を特に限定することな
く採用でき、たとえば以下のようなゴムまたはエラスト
マーを採用することができる。

【００１５】ジエン系ゴムとして：イソプレンゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリロニ
トリルブタジエンゴム、クロロプレンゴムなど。

【００１６】非ジエン系ゴムとして：ブチルゴム、アク
リルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロ
ピレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、塩
素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴムなど、
熱可塑性エラストマーとして：ポリエステル系熱可塑性
エラストマー（東レ・デュポン社製：ハイトレル）、ポ
リアミド系の熱可塑性エラストマーなど。

【００１７】この発明に用いる合成樹脂は、摺動条件、
使用時の耐熱条件、または密封するものの物性に応じて
適当なものを採用すればよく、特に限定して用いるもの
でないが、例えば、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボ
ネイト樹脂またはポリアミドイミド樹脂などを挙げるこ
とができる。また、これらの合成樹脂は、例えばゴム成
分を添加したり、共重合したような変性タイプでもかま
わない。

【００１８】これらの材料は、主としてゴムを用いた弾
性材料の表面に被覆するものであり、その時の焼成（焼
付け）温度、および被膜の靭性を考慮すると、ポリウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂が特に好
ましいものである。上記した合成樹脂は、弾性面にコー
ティングする作業を容易にするため、コーティング時に
は適当な溶媒または分散媒にて希釈し、溶解または分散
した状態で塗装し、焼き付ける。

【００１９】この発明に用いる四フッ化エチレン樹脂
（以下、ＰＴＦＥと略記する）粉末は、摺動特性の向上
効果が顕著であることから種々公知の固体潤滑剤から採
用されたものであり、懸濁重合法によって製造されたモ
ールディングパウダー、乳化重合法によるファインパウ
ダーのいずれを用いてもよく、そのうち、加圧・加熱処
理した後に粉砕し、γ線処理された平均粒径１０μｍ以
内の粉体を用いてより好ましい結果を得ている。

【００２０】この発明におけるＰＴＦＥ粉末の配合割合
は、合成樹脂とＰＴＦＥ粉末の合計量の３０〜８５容量
％である。なぜなら、ＰＴＦＥ粉末が３０％未満の少量
では弾性面上にコーティングされた摺動性樹脂組成物の
被膜が連続膜となって、下地のゴム状弾性材の弾性変形
に追従できずにクラックが発生しやすく、すなわち剥離
し易くなるからである。また、ＰＴＦＥ粉末が８５容量
％を越える多量では、被膜が密着性の低下により剥がれ
易くなって耐摩耗性が極端に低下するから好ましくな
い。

【００２１】なお、この発明に用いる摺動性樹脂組成物
には、この発明の目的を損なわない範囲で以下に列挙す
るような公知の添加剤を配合することもできる。

【００２２】シリコーン樹脂、またはグラファイト、
二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤 補強剤：ガラス繊維、カーボン繊維、ボロン繊維、
アラミド繊維など、 電気特性の向上剤：カーボン、酸化亜鉛、酸化チタ
ンなど、 クラッキング（亀裂）性の向上剤：グラファイト、
マイカ、タルク、ガラスフレークなど、 熱伝導性の向上剤：鉄、亜鉛、アルミニウムその他
の金属の酸化物粉末、 靭性の向上剤：シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹
脂など。

【００２３】この発明における摺動性樹脂組成物を、等
速ジョイント用ダストブーツに被覆するには、たとえ
ば、スプレー法、ディップ法、ディップスピン法、タン
ブラ法、スタンピング法などの周知のコーティング方法
によればよい。

【００２４】その場合、前記した諸原料を混合、混練す
るには、たとえば粉末原料のみをヘンシェルミキサー、
ボールミキサー、リボンブレンダーなどにて乾式混合
し、使用する合成樹脂材料が溶解または分散可能な溶剤
を添加して、これらをボールタンブラーまたはチップタ
ンブラーミキサーを用いて混合、混練する手法を採用で
きる。

【００２５】

【作用】この発明に係る等速ジョイント用ダストブーツ
は、本体がゴム状弾性材料で形成され、かつ蛇腹部分を
含む表面が所定量のＰＴＦＥ粉末を含有する摺動性樹脂
組成物からなる被膜で被覆されている。

【００２６】この被膜は、表面に微小クラックを有し、
かつ不連続の被膜であって等速ジョイント用ダストブー
ツが伸縮すると、その不連続性および微小クラックの拡
大・縮小によって前記弾性変形に追従する。このため、
摺動性樹脂組成物は、ダストブーツ表面から剥離し難く
なって使用耐久性が向上し、摺動性および耐摩耗性が長
期間維持されて使用状態で表面に異常摩耗がなく、その
耐久性を充分に満足できるようになる。

【００２７】ジエン系ゴムからる等速ジョイント用ダス
トブーツの表面にエポキシ樹脂を被膜形成成分とする被
膜を形成すると、密着強度がより高くなって好ましい。

【００２８】

【実施例】

〔実施例１〕クロロプレンゴム（以下、ＣＲと略記す
る。）のコンパウンドを図１に示す形状の等速ジョイン
ト用ダストブーツに成形し、加硫した。

【００２９】そして、レゾール型フェノール樹脂（三井
東圧化学社製：ミレックスＸＬ２１０）６０容量％、四
フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）（喜多村社製：ＫＴ８
Ｎ）４０容量％からなる摺動性樹脂組成物をボールタン
ブラーにて混練してコーティング液を得た。

【００３０】図２に示すように、このコーティング液を
約１５μｍの膜厚で前記等速ジョイント用ダストブーツ
のゴム状弾性本体６の表面にスプレー塗布し、８０℃で
１時間乾燥し焼付けて不連続状の摺動性被膜７を形成し
た。

【００３１】また、クロロプレンゴム（以下、ＣＲと略
記する。）のコンパウンドを厚さ２ｍｍの板状に成形し
たものを加硫し、前記コーティング液を全く同様に被
覆、乾燥、焼付けて試験片を作成し、摩擦・摩耗試験
、、剥離試験を行ない、これらの結果は表１にまと
めて示した。

【００３２】［摩擦・摩耗試験］この試験片を外径４
０ｍｍ、内径６ｍｍのリング状に打ち抜いて、これをボ
ールオンディスク型の摩擦摩耗試験機に取付け、試験開
始後５０時間後の摩擦係数および摩耗量（ｍｇ）を調べ
た。この摩擦・摩耗試験の条件は、摺動相手となるボ
ール径（φ）６ｍｍ、ボール材質；軸受鋼（ＳＵＳＪ
２）、荷重１００ｇｆ、周速度３ｍ／ｍｉｎとした。

【００３３】［摩擦・摩耗試験］摩擦・摩耗試験に
おいて、荷重５００ｇｆ、周速度１０ｍ／ｍｉｎとし
て、被膜が剥離するまでの時間を測定した。

【００３４】［剥離試験］板状試験片に縦横に半切り線
を入れて４ｍｍ×５ｍｍの枡目を多数形成し、そのうち
２０枡の被膜についてセロハンテープ（ニチバン社製）
を貼り付け、引き剥がした後、被膜剥がれの有り、無し
を密着強度として確認した。

【００３５】

【表１】

【００３６】〔実施例２〕実施例１において、ＣＲに代
えてニトリルゴム（以下、ＮＢＲと略記する。）のコン
パウンドを用いたこと以外は、全く同様にして等速ジョ
イント用ダストブーツを製造し、かつ同じ条件で作成し
た試験片を試験し、結果を表１中に併記した。

【００３７】〔比較例１、２〕比較例１では、実施例１
において被膜処理を行わないこと以外は、全く同様にし
て試験片を作成し、摩擦・摩耗試験を行なった。

【００３８】比較例２では、実施例２において被膜処理
を行わないこと以外は、全く同様にして試験片を作成
し、摩擦・摩耗試験を行なった。

【００３９】これらの結果は、表１中に併記した。

【００４０】表１の結果からも明らかなように、所定の
摺動性樹脂被膜を形成しなかった比較例１、２では、比
較的穏やかな摺動条件である摩擦・摩耗試験で異常摩
耗が発生した。

【００４１】これに対して、全ての条件を満足する実施
例１、２は、比較的過酷な摺動条件である摩擦・摩耗試
験においても３５〜４０時間で被膜の剥離が認められ
ず、剥離試験においても良好な結果が得らた。したがっ
て、これらは等速ジョイント用ダストブーツとして使用
した際に表面に異常摩耗がなく、その耐久性を充分に満
足できるものであることがわかる。

【００４２】

【効果】この発明は、以上説明したように、蛇腹状の等
速ジョイント用ダストブーツの表面に、ポリウレタン樹
脂、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂からなる合成樹
脂に四フッ化エチレン樹脂粉末を、これらの合計量の３
０〜８５容量％配合した摺動性樹脂組成物からなる不連
続被膜を設けたので、表面の低摩擦特性、耐摩耗性が安
定して発揮できるものとして、使用状態で表面に異常摩
耗がなく、耐久性が充分に満足できるものとなる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】等速ジョイント用ダストブーツの装着状態を示
す断面図

【図２】等速ジョイント用ダストブーツの要部拡大断面
図

【符号の説明】

１ ダストブーツ ２ シャフト ３、５ 帯状締結具 ４ 等速ジョイント ６ ゴム状弾性本体 ７ 被膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム状弾性材料からなり、蛇腹状の屈曲
   部を有する等速ジョイント用ダストブーツにおいて、 この等速ジョイント用ダストブーツの表面に、合成樹脂
   に四フッ化エチレン樹脂粉末を、これらの合計量の３０
   〜８５容量％配合した摺動性樹脂組成物からなる不連続
   被膜を設けたことを特徴とする等速ジョイント用ダスト
   ブーツ。
2. 【請求項２】 前記合成樹脂が、ポリウレタン樹脂、エ
   ポキシ樹脂またはフェノール樹脂である請求項１記載の
   等速ジョイント用ダストブーツ。
3. 【請求項３】 前記ゴム状弾性材料が、ジエン系ゴムで
   あり、前記合成樹脂がエポキシ樹脂である請求項１記載
   の等速ジョイント用ダストブーツ。