JPH11303885A - 自在継手用ブーツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブーツ本体２０における可撓部２３の硬度に
起因する局部的な異常変形を防止し、疲労耐久性を向上
させる。 【解決手段】 ブーツ本体２０の可撓部２３は、反転部
２３ａから小径側の取付端部２２へ向けてほぼ軸方向に
延びる部分には蛇腹部２３ｂが形成されている。蛇腹部
２３ｂは、通常のゴム材に比較して材質的に伸びにくい
熱可塑性エラストマからなるブーツ本体２０の伸縮性
（変形性）を補償する機能を有するため、ブーツ本体２
０が伸びにくい熱可塑性エラストマからなるものであっ
ても、反転部２３ａに応力による局部的な異常変形が発
生するのを防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自在継手に装着さ
れてこの自在継手における作動部分を密封するブーツに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のブーツの典型的な従来技術とし
ては、例えば図３に示すようなものが知られている。す
なわちこの図３に示されたブーツは、金属製の円筒状ア
ダプタ１００と、エラストマで成形されたブーツ本体２
００とからなる。ブーツ本体２００は、その大径側の取
付端部２０１が円筒状アダプタ１００の支持端部１０１
に気密的にカシメ固定されている。

【０００３】自動車のプロペラシャフト等の自在継手に
装着されるブーツにおいては、ブーツ本体２００の材料
として熱可塑性エラストマが多く採用される。そしてこ
のブーツは、図４に示すように、円筒状アダプタ１００
が前記自在継手のアウターレースに気密的に取り付けら
れ、ブーツ本体２００における小径側の取付端部２０２
が、前記自在継手にその軸心に対する自在な角度をもっ
て連結された駆動軸１の外周面にバンド２０４で締め付
け固定されることによって、ブーツ本体２００が軸回転
と共に自在に変形しつつ、前記自在継手の作動部に外部
からの異物が侵入するのを防止すると共に、前記作動部
内の油脂類を密封するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術によるブーツにおいては、次のような問題が指摘され
る。例えばブーツ本体２００が熱可塑性エラストマーか
らなるものの場合、熱可塑性エラストマは通常のゴム材
に比較して硬度が大きく、伸びにくいため、充分な変形
性（疲労耐久性）を与えるためにはブーツ本体２００の
長さをある程度長く設計することが有効であるが、ブー
ツ本体２００の各部の寸法は、円筒状アダプタ１００に
おいてアウターレース側から延びる部分の軸方向寸法ａ
及び直径ｂ、あるいは前記自在継手内部のケージや内輪
等の干渉物の寸法によって殆ど決まってしまう。したが
って、ブーツ本体２００の長さを長く設計することによ
って疲労耐久性を向上させることは困難である。

【０００５】また、ブーツ本体２００は、図示されてい
ない軸に自在継手を介して角変位自在に接続された駆動
軸１の回転に伴って繰り返し屈伸変形を受ける。ところ
が、先に説明したように熱可塑性エラストマは通常のゴ
ム材に比較して硬度が大きく、伸びにくいため、図４に
示す変形状態において、可撓部２０３の反転部２０３ａ
が引き伸ばされる側（図における上側）では、図４に破
線で示すように局部的に異常な変形２０３ａ’が発生
し、その反対側では前記反転部２０３ａの屈曲度が著し
く大きくなる。

【０００６】しかも、上述のように、可撓部２０３が比
較的伸びにくい材質である場合、反転部２０３ａが引き
伸ばされる側では円筒状アダプタ１００の支持端部１０
１にカシメ固定された取付端部２０１に作用する荷重が
大きくなって前記取付端部２０１からの脱落が発生した
り、あるいは前記可撓部２０３における取付端部２０１
の近傍部分２０３ｂでの曲げ応力が大きくなって、繰り
返し屈伸による疲労破損が起こりやすくなる。

【０００７】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その主な技術的課題とするところは、ブー
ツ本体における可撓部の硬度に起因する局部的な異常変
形を防止し、疲労耐久性を向上させることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は本
発明によって有効に解決することができる。すなわち本
発明に係る自在継手用ブーツは、自在継手におけるアウ
ターレースに取り付けられる円筒状アダプタと、エラス
トマからなり大径側の取付端部が前記円筒状アダプタの
支持端部に気密的にカシメ固定され小径側の取付端部が
前記自在継手の軸の外周面に固定されることによって前
記両取付端部間の可撓部が軸方向に反転した装着形状と
なるブーツ本体とを備えるものにおいて、前記可撓部に
はその反転部と小径側の取付端部との間に蛇腹部が形成
される。

【０００９】本発明の構成においては、ブーツ本体が通
常のゴム材に比較して硬度が大きい熱可塑性エラストマ
からなるものであっても、蛇腹部は容易に伸縮変形され
る。また換言すれば、蛇腹部は実質的に可撓部の長さを
増大させてその伸縮性を補償するものである。このた
め、ブーツ本体が、自在継手及びこの自在継手により角
度自在に接続された軸の回転に伴って繰り返し屈伸変形
を受けると、その変形状態において、可撓部の反転部が
引き伸ばされる側では、蛇腹部も伸長変形を受けること
によって変形による応力が吸収され、この応力に起因す
る局部的な異常変形や、負荷の増大が有効に防止され
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る自在継手用
ブーツの好ましい一実施形態を示すものである。この実
施形態によるブーツは、金属製の円筒状アダプタ１０
と、熱可塑性エラストマで成形されたブーツ本体２０と
を備える。

【００１１】ブーツ本体２０は、大径側の取付端部２１
と、小径側の取付端部２２と、これら両取付端部２１，
２２間の薄肉に形成され略Ｊ字状に反転した断面形状を
呈する可撓部２３とからなる。前記小径側の取付端部２
２の外周面には、円周方向に連続したバンド取付溝２２
ａが形成されている。すなわちブーツ本体２０は、取付
端部２１，２２が可撓部２３よりも適宜厚肉に形成され
ており、このうち大径側の取付端部２１は、円筒状アダ
プタ１０の支持端部１２に気密的にカシメ固定されてい
る。

【００１２】ブーツ本体２０の可撓部２３は、大径側の
取付端部２１から内周側へ湾曲面をなして円筒状アダプ
タ１０の外側へ向けて反転した反転部２３ａを有し、こ
の反転部２３ａから更に小径側の取付端部２２へ向けて
ほぼ軸方向に延びる部分には蛇腹部２３ｂが形成されて
いる。この蛇腹部２３ｂは、円周方向に連続した断面略
Ｖ字形の山部２３１と断面略半円形の谷部２３２とを軸
方向交互に有するものであり、これら山部２３１及び谷
部２３２と直交する方向へ容易に伸縮変形可能となって
いる。

【００１３】ブーツ本体２０の可撓部２３における反転
部２３ａから取付端部２２までの長さＬ等は、従来と同
様、円筒状アダプタ１０においてアウターレース側から
延びる部分１３の軸方向寸法ａ及び直径ｂ、あるいは自
在継手内部のケージや内輪等の干渉物の寸法によって規
定されるが、蛇腹部２３ｂはブーツ本体２０の可撓部２
３の実質的な膜長を増大させて、その変形性を向上させ
るものである。すなわち前記蛇腹部２３ｂは、通常のゴ
ム材に比較して材質的に伸びにくい熱可塑性エラストマ
からなるブーツ本体２０の伸縮性（変形性）を補償する
機能を有するものである。

【００１４】なお、蛇腹部２３における谷部２３２の内
径は、可撓部２３における取付端部２２側の付け根部分
２３ｃとほぼ同一径であり、すなわち後述する駆動軸１
の外周面との干渉を極力避けるため、前記外周面よりも
大径となっている。

【００１５】図２は、上記実施形態におけるブーツの取
付状態を示すものである。このブーツによるシール対象
の図示されていない自在継手は、円筒状アダプタ１０の
図中左側に存在し、内部の作動部において駆動軸１を点
Ｐを中心として自在な角度で連結するものであり、前記
作動部にはその潤滑を図るための油脂類が注入されてい
る。

【００１６】自在継手の外側へ突出した駆動軸１の外周
面には、円周方向に連続した嵌合溝１ａが形成されてお
り、ブーツ本体２０の小径側の取付端部２２は、その内
周部が前記嵌合溝１ａに密嵌されると共に、バンド取付
溝２２ａに巻装された金属製等のバンド３０によって外
周から緊結される。また、円筒状アダプタ１０は、その
図中左端の装着端部１１が自在継手におけるアウターレ
ース（図示省略）に取り付けられる。

【００１７】すなわち上述の構成を備えるこの実施形態
のブーツは、図２に示すように、駆動軸１が自在継手に
おいて円筒状アダプタ１０（自在継手のアウターレー
ス）の軸心Ｏに対して角度θをなしている場合、ブーツ
本体２０が、前記駆動軸１の回転に伴って繰り返し屈伸
変形を受けながら回転し、前記自在継手の作動部に外部
からの異物が侵入するのを防止すると共に、前記作動部
の潤滑油を密封するものである。

【００１８】このとき、駆動軸１の回転の半周期では、
図２の上半分に示すように、円筒状アダプタ１０の支持
端部１２にカシメ固定された取付端部２１と、傾斜した
駆動軸１に取り付けられた取付端部２２との距離が拡大
することによって、ブーツ本体２０の可撓部２３が引き
伸ばされるが、その変形の一部は蛇腹部２３ｂが担う。
すなわちこの半周期では、前記両取付端部２１，２２間
での引張力によって蛇腹部２３ｂが伸長されるため、反
転部２３ａに作用する曲げ応力が軽減され、言い換えれ
ば反転部２３ａの変形量が小さく抑えられ、したがって
従来のような局部的に異常な変形部分の発生や円筒状ア
ダプタ１０の支持端部１２にカシメ固定された取付端部
２１に作用する荷重の増大が抑えられる。

【００１９】また、上記回転における次の半周期では、
図２の下半分に示すように、円筒状アダプタ１０の支持
端部１２にカシメ固定された取付端部２１と、傾斜した
駆動軸１に取り付けられた取付端部２２との距離が縮小
することによって、ブーツ本体２０の可撓部２３が収縮
を受けるが、この場合もその変形の一部は蛇腹部２３ｂ
が担う。すなわちこの半周期では、前記両取付端部２
１，２２間での圧縮力によって蛇腹部２３ｂが収縮され
るため、ここでも反転部２３ａに作用する曲げ応力が軽
減され、その変形量が小さく抑えられる。

【００２０】このため、１回転毎に上述の伸縮が繰り返
されることによる疲労が反転部２３ａに集中することが
なく、ブーツ本体２０が伸びにくい熱可塑性エラストマ
からなるものであっても、その疲労耐久性が向上する。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係るブーツによると、ブーツ本
体が通常のゴム材に比較して硬度が大きい熱可塑性エラ
ストマからなるものであっても、蛇腹部においてブーツ
本体の可撓部の伸縮性（変形性）が補償されるため、軸
回転に伴って繰り返し屈伸変形を受ける可撓部の反転部
に作用する繰り返し変形応力が緩和され、この応力に起
因する局部的な異常変形や、負荷の増大が有効に防止さ
れて、疲労耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自在継手用ブーツの一実施形態を
示す断面図である。

【図２】上記実施形態の作動状態を自在継手の駆動軸の
一部と共に示す断面図である。

【図３】自在継手用ブーツの典型的な従来例を示す断面
図である。

【図４】上記実施形態の作動状態を自在継手の駆動軸の
一部と共に示す断面図である。

【符号の説明】

１ 駆動軸 １ａ 嵌合溝 １０ 円筒状アダプタ １１ 装着端部 １２ 支持端部 ２０ ブーツ本体 ２１，２２ 取付端部 ２２ａ バンド取付溝 ２３ 可撓部 ２３ａ 反転部 ２３ｂ 蛇腹部 ２３１ 山部 ２３２ 谷部 ３０ バンド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自在継手におけるアウターレースに取り
   付けられる円筒状アダプタ（１０）と、 エラストマからなり大径側の取付端部（２１）が前記円
   筒状アダプタ（１０）の支持端部（１２) に気密的にカ
   シメ固定され小径側の取付端部（２２）が前記自在継手
   の軸（１）の外周面に固定されることによって前記両取
   付端部（２１，２２) 間の可撓部（２３）が軸方向に反
   転した装着形状となるブーツ本体（２０）とを備え、 前記可撓部（２３）にはその反転部（２３ａ）と小径側
   の取付端部（２２）との間に蛇腹部（２３ｂ）が形成さ
   れたことを特徴とする自在継手用ブーツ。