WO2003104686A1

WO2003104686A1 - ブーツバンド

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Publication number: WO2003104686A1
Application number: PCT/JP2003/007159
Authority: WO
Inventors: 隆司荻野
Original assignee: 日本発条株式会社
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2003-12-18
Also published as: CN100424396C; JP4045537B2; CN1659392A; AU2003242184A1; EP1533547A1; US20050173872A1; JP2004011759A; US7743472B2; EP1533547A4

Abstract

ブーツを過剰に締め付けることなく、ブーツ及びブーツバンドの破断を防止することができ、しかもブーツへの密着力が低下することがなく、ブーツへの均一の密着力を作用させる。金属製の帯状体（２）からなり、両端部を内側と外側に重ねると共にブーツ外周に巻き付けたリング状態で、周長を縮める方向の締め付け力を作用させることにより締付手段（７）がブーツ（２０）の締め付け状態を保持する。帯状体（２）の一部に断面積減少部（５ａ）が形成されており、締め付け力によって断面積減少部（５ａ）及び断面積が減少していない一般部（８）が塑性変形によって伸びる特性を有したものとする。

Description

明細書ブーツパンド技術分野

本発明は、ゴムや樹脂からなるブーツを相手部材に締め付け固定するために使用されるブーツバンドに関する。背景技術

ブーツバンドは、動力伝達軸等の金属部材と金属部材とにかけて掛け渡されるブーツを金属部材に固定するために使用されるものであり、例えば、自動車の等速ジョイント等に用いられている。自動車の等速ジョイントでは、内部にグリースを保持してブーツをシャフ卜の間に掛け渡しており、ブーツとシャフ卜との間からグリースが外部に流出することを防止するため、ブーツバンドによってブーツを外側から締め付けてシャフ卜に密着させている。

このようなブーツ、シャフト及びブーツバンドにあっては、製造の際などにおける寸法誤差が生じるため、その公差を補償する必要があり、公差補償が可能なブーツバンドが特開平 8— 1 7 0 7 7 3号公報に開示されている。

このブーツバンドは、バンド本体に対し、長手方向に伸びる開口部を打ち抜きによって形成するものである。開口部が形成された部分では、断面積が減少しているため、締め付けの際の引張り負荷の下での弾性伸びに対する抵抗が減少した状態となっている。すなわち、このブーツバンドは締め付けを行うことによリ、開口部形成部分が弾性変形によって伸びるものであり、この弾性領域での伸びによって公差を補償するものである。

しかしながら、特開平 8—1 7 0 7 7 3号公報記載のブーツバンドのように、弾性領域で伸ばす場合は、ブーツへの荷重が増大するため、結果的にブーツを過度に締め付けてしまい、ブーツを破損する場合がある。また、伸びを弾性領域で行っているため、幅広い公差補償を確保するためには、開口部を長くする必要がある。しかしながら、開口部形成部分では、ブーツへの密着力が低下しているため、開口部を長く設けた場合には、開口部形成部分での締め付け力が不足し、これによりシール性が低下し、グリースが洩れ出る問題もある。

以上のように従来のブーツバンドでは、公差を補償することだけのものであり、ブーツの破断や安定したシール性を行うことができないものとなっている。本発明は、このような従来技術の問題点を考慮してなされたものであり、公差補償ができるだけでなく、ブーッを破断させることがなく、しかも安定したシール性を確保することが可能なブーツパンドを提供することを目的とする。発明の開示

上記目的を達成するため、請求の範囲第 1項の発明のブーツバンドは、金属製の帯状体からなリ、両端部を内側と外側に重ねると共にブーツ外周に卷き付けたリング状態で、周長を縮める方向への締め付け力を作用させることによリブ一ッの締め付け状態を保持するブーツバンドであって、前記帯状体の一部に断面積減少部が形成されており、前記締め付け力によつて断面積減少部及び断面積が減少していない一般部が塑性変形によつて伸びる特性を有していることを特徴とする。

この発明のブーツバンドでは、帯状体をリング状とした状態で、その周長を縮めるように締め付け力を作用させることにより、ブーッの締め付け状態を保持してブーツを締め付けることができる。

請求の範囲第 1項の発明における締め付けの際には、断面積減少部が塑性変形によって伸びると共に一般部が塑性変形によって伸びるため、幅広い公差補償を行うことができる。しかも塑性変形領域では、ブーツを過剰に締め付けることがないため、ブーツの破断を防止できる。また、断面積減少部に加えて一般部が伸びるため、断面積減少部だけで伸びを負担する必宴がなくなる。このため、断面積減少部を長くする必要がなく、ブーツへの密着力を確保でき、安定した良好なシールが可能となる。請求の範囲第 2項の発明は、請求の範囲第 1項記載のブーツパンドであって、前記帯状体が下記の条件 1及び条件 2の特性を有していることを特徴とする。

条件 1 ：締め付けによるブーツ反力が断面積減少部に作用する張力≥一般部の降伏点荷重

条件 2 ：断面積減少部の断面積 X断面積減少部の破断強度≥一般部の断面積 X—般部の降伏点強度

請求の範囲第 2項の発明における条件 1は、帯状体の一般部を塑性変形によって伸ばすための条件であり、条件 2は、断面積減少部が破断しないための条件である。従って、これらの条件 1及び 2を満たすことによリ、請求の範囲第 1項の発明と同様に作用することができる。

請求の範囲第 3項の発明は、請求の範囲第 2項記載のブーツバンドであって、前記条件 2における断面積減少部の断面積は、当該断面積減少部の加工硬化による材料の降伏点変化率を乗じたものであることを特徴とする。

断面積減少部が打ち抜き等の加工によって形成される場合、加工時における加工硬化が断面積減少部に発生する。請求の範囲第 3項の発明では、この加工硬化によって変化する降伏点の変化率を断面積減少部の断面積に加味して条件 2を設定するため、ブーツに対し密着力をさらに良好に作用させることができる。

請求の範囲第 4項の発明は、請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれかに記載のブーツバンドであって、前記断面積減少部が外側重なリ部に形成されていることを特徴とする。このように断面積減少部が外側重なリ部に位置することによリ、断面積減少部がブーツと接触することがなくなる。これにより、断面積減少部がブ一ッへ嚙み込むことがない。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施の形態 1におけるブーツバンドの平面図であり、

第 2図は、実施の形態 1のブーツパンドの側面図であり、

第 3図は、実施の形態 1のブーツバンドの締め付け前における断面図であり、第 4図は、ブーツバンドの使用状態を示す断面図であり、

第 5図は、ブーツバンドに発生する密着力を説明するための概念図であり、

第 6図は、実施の形態 1におけるブーツ反力及び抗張力の特性図であり、

第 7図は、加工硬化による降伏点の変化量を説明する特性図であり、

第 8図は、実施の形態 1におけるバンドの伸びを示す特性図であリ、

第 9図は、実施の形態 2におけるブ一ツパンドの平面図であリ、

第 1 0図は、実施の形態 2におけるブーツバンドの側面図であり、

第 1 1図は、実施の形態 2のブーツバンドの締め付け前における断面図であり、第 1 2図は、実施の形態 2におけるバンドの伸びを示す特性図であり、

第 1 3図は、実施の形態 3におけるブーツバンドの平面図であり、

第 1 4図は、実施の形態 3のブーツバンドの側面図であり、

第 1 5図は、実施の形態 3のブーツバンドの締め付け前における側面図であり、第 1 6図は、実施の形態 3のブーツバンドの締め付け状態の側面図であり、

第 1 7図は、実施の形態 3におけるバンドの伸びを示す特性図である。発明を実施するための最良の形態以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。

(実施の形態 1 )

第 1図〜第 8図は、本発明の実施の形態 1におけるブーツパンド 1を示し、第 1図は展開状態の平面図、第 2図はその側面図、第 3図はブーツ 2 0への卷回状態の断面図である。ブーツバンド 1はステンレス等の金属によって細い横長状に形成された帯状体 2を有している。帯状体 2は第 3図に示すように、リング状に巻回された状態でブーツ 2 0を囲むようにその周囲に巻き付けられる。巻き付けに際し、帯状体 2はブーツ 2 0の外周面と接触する内側重なり部 3に外側重なり部 4が重なった状態となっている。なお、第 4図に示すように、ブーツ 2 0はシャフト等の金属部材 2 1に被せられるように使用されるものでめる。

外側重なり部 4には、複数（この実施の形態では 3つ）の係合穴 5 , 5 aが打ち抜きによって形成されている。一方、内側重なり部 3には、係合穴 5 , 5 aに係合する同数の係合突起 6が立ち上がり状に形成されている。そして、係合突起 6が係合穴 5 , 5 aに係合することにより、帯状体 2がリング状態を維持することができる。

外側重なり部 4における係合突起 6に隣接した部位には、締付手段としての耳部 7が径方向外側に立ち上がり状に形成されている。耳部 7は帯状体 2から立ち上がる一対の脚部 7 aと、一対の脚部を接続する架橋部 7 bとによって形成されており、一対の脚部 7 aに対してリング状の周長を縮める方向（第 3図に示す矢印 E方向）への締付力を作用させることによリ耳部 7の全体が変形する。この変形によって、ブーツバンド 1はブーツ 2 0の締め付け状態を保持することができる。

なお、内側重なり部 3における開放側端部には、肉厚が徐々に薄くなる薄肉部 3 aが形成されている。薄肉部 3 aを形成することにより、内側重なり部 3の全長がブーツ 2 0の外周に密着することができ、ブーツ 2 0を均一に締め付けることが可能となっている。帯状体 2には断面積減少部が設けられている。断面積減少部は帯状体 2の断面積が少なくなるように形成されるものであり、帯状体 2における断面積減少部形成部位以外の部分は、断面積が減少していない一般部 8となっている。この実施の形態において、複数の係合穴における耳部 7側に位置した係合穴 5 aが断面積減少部として作用する。他の係合穴 5は、係合突起 6が係合することにより剛体からなる係合突起 6に挟まれていることによリ、本発明が意図するような伸びが可能な、断面積減少部とはなり得ないものである。かかる断面積減少部としての係合穴 5 aは、外側重なり部 4に形成されることにより、ブ一ッ 2 0と接触することがなく、ブーツ 2 0に嚙み込むことが防止された状態となっている。以上の実施の形態において、耳部 7に対して周長を縮める方向への締付力 Eを作用させることにより、断面積減少部としての係合穴 5 aが帯状体 2の長手方向に沿って伸びると共に一般部 8が塑性変形によって同方向に伸びるように設定されている。この設定は、次のような条件 1 1， 1 2に基づいて行われる。すなわち、

条件 1 1 ：締め付けによるブーツ反力が断面積減少部（係合穴 5 a) に作用する張力≥ 一般部 8の降伏点荷重

条件 1 2 _:断面積減少部（係合穴 5 a) の断面積 X断面積減少部（係合穴 5 a) の破断強度≥ー艘部 8の断面積 X—般部 8の降伏点強度

条件 1 1を設定することにより、ブーツバンド 1にブーツ反力が作用したとき、一般部 8を塑性変形によって伸ばすことができる。また、条件 1 2を設定することにより、断面積減少部（係合穴 5 a) の破断を防止することができる。従って、これらの条件 1 1， 1 2を設定することにより、断面積減少部（係合穴 5 a) が伸びるだけでなく、一般部 8も伸び、これによリ、断面積減少部（係合穴 5 a ) 力破断することなく、ブーツ 20を締め付けることが可能となる。

次に、以上の条件を具体的数値により説明する。第 4図は自動車の等速ジョイントにこの実施の形態を適用した断面を示し、シャフトからなる金属部材 21及び 22にブーツ 2 0が掛け渡されている。ブーツ 20は一方の端部（取付部分） 20 aが金属部材 21に被せられ、他方の端部（取付部分） 20 bが金属部材 22に被せられることにより、これらの金属部材 21 , 22に掛け渡されており、その内部にはグリースが封入される。この実施の形態のブーツバンド 1は、金属部材 21側のブーツ 20の端部 20 aを締め付けるために用いられている。

ブーツバンド 1における帯状体 2の板厚は 1 mm、幅 1 Omm、リング状での半径は 3 5 mmであり、耳部 7における一対の脚部 7 aの間の距離 1 Ommとなっている。また、係合穴 5, 5 aはその幅が 3. 5mm、長さが 7mmとなっている。さらに、帯状体 2の材料としては、降伏点荷重 220 N mm²、破断強度 690 N/mm²、破断伸び 60% のステンレスが用いられる。ブーツ 20は硬度が 47 Dのポリエステル系エラストマ一が使用され、ブーツバンド 1の取付部分 20 aの肉厚が約 1. 25 mmであり、グリース洩れを発生させないための必要な密着力は 1. 5 NZmm²、ブーツ 20が破断する密着力は 6 NZmm²である。ブーツ 2 0の締め付けは、係合穴 5， 5 aを係合突起 6に引っ掛けて係合させることによリリング状に巻回し、この状態で第 3図に示すように、ブーツ 2 0に外揷する。そして、専用工具によって耳部 7の脚部 7 aを矢印 E方向に加締めて、周長を縮める方向への締め付けを行う。これにより、ブーツ 2 0の取付部分 2 0 aを圧縮して金属部材 2 1の外面に密着させる。

耳部 7の塑性変形によって周長を縮めることにより、ブーツ 2 0からの反力が作用して、ブーツバンド 1 (帯状体 2 ) を伸ばそうとする荷重が発生する。第 5図は、ブーツバンド 1を伸ばす力を X— X断面で計算するためのものである。この場合、ブーツ 2 0とブーツバンド 1との間の摩擦力を考慮しないものとする。

ブーツバンド 1の締め付け時に発生する密着力 P ( N /mm ²) によって微小角 d 6 に加わる荷重 f は、締め付け時のブーツバンド 1の半径を r (mm) とした場合、

f = P X d Θの円弧長 Xブーツバンドの幅6 = b r d Θ

である。この荷重 f を Xと直交する Y方向成分として X— Y間について数式 1に示す式 1 により積分することにより、 X— X間に発生する荷重 F (ブーツバンド 1を伸ばす荷重）を求めることができる。数式 1

- nil

F = / pbr sin θ άθ = Pbr [cosOI = Pr b …式 1

0 o

X— X断面は、ブーツパンド 1の半分の周長であるため、ブーツバンド 1全体に作用する荷重 Gとしては、 G = 2 F = 2 P r bとなる。

第 6図は、ブーツ反力が断面積減少部である係合穴 5 aを伸ばす荷重と、係合穴 5 aがこれに抵抗する抗張力とを縦軸に、これに対するブーツ 2 0の圧縮量を横軸にプロッ卜した特性図であり、曲線 Iはブーツ反力によって係合穴 5 aを伸ばす荷重、曲線 Jは係合穴 5 aの抗張力を示す。同図において、耳部 7を加締めた圧縮初期では、係合穴 5 aを伸ばす荷重 Iが係合穴 5 aにおける降伏点荷重を超えないため、すなわち、ブーツ反力が係合穴 5 aを伸ばす荷重よりも係合穴 5 aの抗張力が大きいため、ブーツバンド 1を締め付けてブーツ 2 0を圧縮することができる。

耳部 7への加締め量を増大させてブーツ 2 0の圧縮量を増やしていくと、ブーツ反力が増加して係合穴 5 aに作用する荷重 Iが増大する。この荷重が係合穴 5 aの降伏点荷重を超えると、係合穴 5 aが塑性変形により伸びる。この塑性変形の伸びが開始した以降においては、耳部 7への加締め量を増やしても係合穴 5 aが伸びるだけでブーツ 2 0への圧縮量がほどんど増加することなく、ブーツ 2 0の圧縮ができない状態となる。

ブーツバンド 1における係合穴 5 aの断面積は、塑性変形によって伸び始める際のブーッ圧縮量により決定される。このブーツ圧縮量は、ブーツ内部のグリースが洩れない程度の密着力を確保でき、且つブーツ 2 0にダメージを与えない値に設定する。この実施の形態において、グリース洩れを発生させないための必要な密着力は、 1 . 5 N mm ²であり、バンド半径が 3 5 mmであることから、ブーツバンド 1を伸ばす荷重 Gは、 G = 2 P r b から、

G = 2 x 1 . 5 X 3 5 X 1 0 = 1 0 5 0 Nとなる。

係合穴 5 aは帯状体 2の打ち抜き加工によって形成されるため、加工硬化によって材料の降伏点が上昇し、この上昇によって係合穴 5 a周辺の硬度が上昇する。従って、上記条件 2における係合穴 5 aの断面積では、加工硬化による降伏点の上昇を加味する必要がある。

第 7図は加工硬化によって係合穴 5 a周辺での硬度分布の変化を示す。ステンレス鋼の場合、硬度変化率と降伏点変化率は同じ傾向を示す。このことから、同図に示すように、係合穴 5 aの周辺では平均で降伏点が 2 5 %上昇しており、 2 2 0 X 1 . 2 5 = 2 7 5 N Zmm ²の降伏点荷重となる。従って、ブーツ 2 0に密着する係合穴 5 aの周辺での必要断面積は、 1 0 5 0 N 2 7 5 = 3 . 8 2 m m ²となり、板厚が 1 mmであるところから、係合穴 5 aの両側で必要な幅は、 3 . 8 2 m m (片側が 1 · 9 1 mm) となる。この値がブ —ッからグリ一ス洩れが発生しないための密着力を作用させることができる係合穴 5 aの必要断面積となる。以上のことから、係合穴 5 aの幅としては、 6. 1 8mmより小さくする必要がある。

グリース洩れが発生しないための密着力に達した後、係合穴 5 aだけが伸びると、係合穴 5 aの破断伸び量に達して係合穴 5 aが破断する。このため、上述した条件 1及び 2を設定することにより、一般部 8を塑性変形によって伸ばすものである。

この場合、耳部 7における脚部 7 aの間隔が 1 Ommであり、この脚部 7 aが密着するまでの締め付け（締め付け量 1 0mm) がブーツバンド 1へ作用する最も厳しい締付力となる。例えば、締め付け前の半径が 3 1 mmで、脚部 7 aの間隔が 0 mmとなって脚部 7 aが密着したときのブーツ 20の圧縮量が 0. 5mmの場合、帯状体 2全体の伸び量は、 1 0-7Γ X 0. 5 X 2 = 6. 86mmとなる。断面積減少部としての係合穴 5 aがなく、帯状体 2の全体が伸びると仮定した

場合の伸び量は、 2 X 7Γ X 3 1 = 1 95mmであり、これが 6. 86 mm伸びることから伸び率は、 6. 86/1 95 = 3. 5%となる。この伸び量を係合穴 5 aだけで受け持つ場合には、 6. 86mm/7mm (係合穴 5 aの長さ） = 98 °/oとなり、破断の伸び 60 % を超えるため、係合穴 5 aが破断する。

第 8図は、係合穴 5 aの荷重—伸び線図（曲線 K) と、一般部 8の荷重—伸び線図（曲線し）とを重ねて示している。ブーツバンド全体としての伸び量は、 6. 86 mmであり、この実施の形態では、この伸びを一般部 8の長さ 1 88 mm (1 95-7 = 1 88mm) と、係合穴 5 aの長さ 7mmとで負担する。同図において、ブーツバンドの張力が約 33 0 ONで係合穴 5 aの伸び率が約 9%であリ、その長さが 7 mmであるところから、係合穴 5 aは約 0. 63mm伸びる。一方、同じ荷重における一般部 8の伸び率は、約 3. 4% であり、一般部 8の長さが 1 88mmであることから、一般部 8の伸び量は 6. 23mm となる。これらを合計した 6. 86 mmがブーツパンド全体の伸び量となる。

この場合、一般部 8は伸び率としては少ないが、円周方向が長いため伸び量が大きくなる。このように、一般部 8が伸びることにより、係合穴 5 aが必要以上に伸びることがなし、。従って、伸び量を確保するために係合穴 5 aを長くする必要がなくなる。一方、ブーツバンドが破断するときの密着力は 6 N Zmm ²以上であり、上述した式 1からノ《ンドの張力が 4 2 0 0 Nとなる。第 8図からこの時の伸び量は、係合穴 5 aが伸び率 2 0 . 1 "½で1 . 4 1 m m伸び、一般部 8が伸び率 1 0 . 2 %で 1 8 . 8 7 mm伸び、全体として 2 0 . 2 8 m m伸びることができる。この伸び量は耳部 7の脚部 7 aの距離 1 0 mmに対して充分大きいことからブーツバンド 1力破断することがない。

以上のことをブーツバンドの圧縮工程順に説明すると、グリース洩れを防止するのに必要な密着力は 1 0 5 0 N、係合穴 5 aの降伏点荷重は 1 7 0 6 Nとなり、ブーツパンドとしての必要な張力を得ることができる。さらに、ブーツ 2 0を圧縮していくと、ブーツ反力によって係合穴 5 aを伸ばす荷重が 1 7 0 6 Nよりも大きくなリ、係合穴 5 aが塑性変形によって伸び始める。

さらに、ブーツを圧縮すると、係合穴 5 aが塑性変形により伸びながらブーツ反力が大きくなつてブーツバンド 1を伸ばす荷重が 2 2 0 O Nとなる。この時点で、一般部 8も塑性変形によって伸び始める。ブーツが、破断するときの荷重は 4 2 0 0 Nであり、この荷重に達するまでに一般部 8が塑性変形によって充分伸びるため、耳部 7の脚部 7 aが密着するまでの距離 1 O mmでは破断することはない。

グリースの洩れを防止するための密着力を得るために、必要なブーツ 2 0の圧縮量は部品のばらつきにより変化する。例えば、ブーツが低硬度の場合においては、同じ密着力とするために、ブーツの圧縮量を多くする必要がある。ブーツの硬度が低い場合と高い場合を比較すると、同じ圧縮量では硬度が低い方がブーツ反力が小さくなるため、ブーツパンドを伸ばすために作用する荷重が小さくなる。すなわち、ブーツバンドを伸ばすための荷重とこれに抵抗するブーツバンドの抗張力との関係で、低硬度の方が係合穴 5 aの塑性変形による伸び開始時の圧縮量が多くなる。従って、ブーツ反力とブーツパンドの抗張力との釣り合いから、ブーツバンドの抗張力を規制することにより、ブーツ反力を規制することが可能となる。かかるブーツバンドの抗張力は、係合穴 5 aの断面積に依存しており、この抗張力を決定することによって、ブーツバンドを伸ばす力も決定することができる。ブーツバンド 1を伸ばそうとする力は、上述した式 1に示すようにブーツ反力によって決定され、ブーツ反力 =ブーツのばね定数 x圧縮量の関係にあることから、ブーツの剛性が高い（ブーツが高硬度）と、ブーツ反力が大きくなつて少ない圧縮量の段階でブーツバンドが伸び始める。一方、ブーツの剛性が低い場合には、圧縮量を多くしないとブーツ反力が大きくならないため、ブーツバンドが伸び始めない。このように、部品がばらついてもブーツバンドの伸び量が変わるだけで、必要な密着力は一定となり、グリース洩れ防止機能は同じとなる。また、ブーツの硬度が高い場合でも、ブーツの圧縮量が少ない状態から係合穴 5 aが伸び始めるため、過度の締め付けが起きることがない。

このような実施の形態では、ブーツバンド 1を締め付けると、断面積減少部である係合穴 5 aに加えて一般部 8が塑性変形によって伸びるため、安定したシール性を確保することができ、グリース洩れを防止することができる。また、これにより、係合穴 5 aを長くすることなく、幅広い公差補償を行うことができる。さらに、係合穴 5 a及び一般部 8の塑性変形による伸びでは、ブーツ 2 0を過度に締め付けることがないため、ブーツ 2 0が破断することがなくなる。さらに、また、外側重なり部 4に設けた係合穴 5 aを用いて、幅広い公差補償を行うことができるため、特開平 8— 1 7 0 7 7 3号公報記載のブ一ツバンドのように別の開口部を設ける必要がない。

(実施の形態 2 )

第 9図 ~第 1 2図は、実施の形態 2のブーツバンド 3 0を示す。この実施の形態のブーツパンド 3 0では、実施の形態 1のブーツパンド 1に対し、開口部 3 1が設けられている。開口部 3 1は帯状体 2における耳部 7の隣側に矩形状となるように形成されており、帯状体 2をリング状に巻回したときには、第 1 1図に示すように外側重なり部 4に位置して、ブーツ 2 0と接触することがない。従って、開口部 3 1がブーツ 2 0に嚙み込むことがない。開口部 3 1は帯状体 2の所定部位を打ち抜くことにより形成されており、ブーツバンド 3 0を締め付けたときに伸びが発生する断面積減少部となっている。

この実施の形態においても、実施の形態 1と同様に、帯状体 2における外側重なり部 4 に複数の係合穴 5 , 5 aが形成されると共に、係合穴 5 , 5 aに係合する複数の係合突起 6が内側重なリ部 3に形成されている。複数の係合穴の内、耳部 7側に位置した係合穴 5 aは、実施の形態 1と同様に断面積減少部として作用する。従って、この実施の形態では、開口部 3 1及び係合穴 5 aの 2箇所が断面積減少部となっている。

この実施の形態において、耳部 7を加締めた締め付け初期では、荷重が係合穴 5 a及び開口部 3 1の降伏点荷重を越えないため、帯状体 2の抗張力がブーツ反力よりも大きく、このためブーツ 2 0を圧縮することができる。耳部 7を加締めて締め付け力を大きくすると、ブーツ反力が増加する。そして、係合穴 5 a及び開口部 3 1の降伏点荷重よりも大きくなつた時点で、係合穴 5 a及び開口部 3 1が塑性変形によって伸びる。この伸びを行いながら、ブーツバンド 3 0への締め付け力をさらに増大させ、これによリー般部 8の降伏点荷重を越えると、一般部 8が塑性変形によって伸びる。この一般部 8の塑性変形による伸びでは、ブーツ圧縮量の増加が少なくなリ、ブーツ 2 0を過度に圧縮することがない。以上の締め付けにおいて、ブーツ 2 0を圧縮してグリースの洩れを防止する必要密着力に達した後、係合穴 5 a及び開口部 3 1だけが伸びると破断伸び量に達して、これらが破断する。このため、この実施の形態においても、次の条件 2 1 , 2 2を設定することによつて、一般部 8の塑性変形による伸びを行い、係合穴 5 a及び開口部 3 1の破断を防止するものである。

条件 2 1 ：締め付けによるブーツ反力が係合穴 5 a及び開口部 3 1に作用する張力≥— 般部 8の降伏点荷重

条件 2 2 ：係合穴 5 a及び開口部 3 1の断面積 X係合穴 5 a及び開口部 3 1の破断強度 ≥一般部 8の断面積 X—般部 8の降伏点強度

条件 2 1を設定することにより、ブーツバンド 1にブーツ反力が作用したとき、一般部 8を塑性変形によって伸ばすことができる。条件 2 2を設定することにより、断面積減少部である係合穴 5 a及び開口部 3 1の破断を防止することができる。これにより、断面積減少部である係合穴 5 a及び開口部 3 1が伸びるだけでなく、一般部 8も伸び、係合穴 5 a及び開口部 3 1力破断することなく、ブーツ 2 0を締め付けることが可能となる。この実施の形態の一例としての具体的数値は、次の通りとなっている。

帯状体 2の板厚は 0 . 8 m m、幅 1 O mm、リング状での半径は 1 5 m m、耳部 7の脚部 7 a間の距離は 1 Ommであり、開口部 31の幅は 3. 5mm、長さは 7mm、係合穴 5, 5 aの幅も開口部 3 1と同等となっている。帯状体 2の材質としては、降伏点荷重 2

40N mm²、破断強度 590 N Zmm²の S U S 430を用い、その破断伸びは 32% である。この実施の形態のブーツバンド 30は、第 4図に示す金属部材の内、小径側の金属部材 22に対してブーツ 20を締め付け固定するものであり、ブーツ 20の材質は、ポリエステル系エラストマ一で硬度が 47 Dとなっている。また、金属部材 22への取付部 20 bにおいては、その肉厚が約 2mm、グリース漏れを発生させないための密着力は 1.

5 N/mm²-ブーツが破損する密着力は 6 NZmm²である。

この実施の形態において、耳部 7を加締めてその脚部フ aを密着させるように締め付けた場合、リング状の半径が 1 5 mmに対し、ブーツ圧縮量が 0. 9mmとなるため、ブーッバンド 30の伸び量は、 1 0—兀 X O. 9 X 2 = 4. 35 mmとなる。この伸びを断面積減少部である開口部 3 1及び係合穴 5 aだけで負担する場合には、 4. 35mm/ (開口部 3 1の長さ 7 mm +係合穴 5 aの長さ 7 mm) =31 %であり、ブーツバンド 30の破断伸びと略同等となり、破断の危険性がある。

第 1 2図は、この実施の形態における開口部 3 1及び係合穴 5 aの荷重-伸び線図（曲線 Q) と一般部 8の荷重-伸ぴ線図（曲線 R) とを重ねて示している。開口部 3 1は、加ェ硬化により降伏点荷重が 25%程度上昇しており、このことが同図においても認められる。上述した最大の締め付けによって発生するブーツバンド 30全体としての伸び量は 4. 35mmであり、この伸び量を 94. 2— 1 4 = 80. 2 mmの長さの一般部 8と、長さ 7 mmの開口部 3 1と、長さ 7 mmの係合穴 5 aとによって負担する場合、バンド張力が約 275 ONでの開口部 3 1及び係合穴 5 aの伸びは約 1 0%となる。これらの長さはそれぞれ 7mmであるため、開口部 31及び係合穴 5 aは約 0. 7mm伸びる。一方、同じ荷重における一般部 8の伸びは約 3. フ。/。となり、その長さが 80. 2mmであるため、その伸び量は 2. 97 mmとなる。

この実施の形態では、ブーツバンド 1を締め付けると、開口部 31及び係合穴 5 aに加えて一般部 8が塑性変形によって伸びるため、安定したシール性を確保することができ、グリース洩れを防止することができ、しかも開口部 3 1及び係合穴 5 a (特に、開口部 3 1 ) を長くすることなく、幅広い公差補償を行うことができる。さらに、塑性変形による伸びでは、ブーツ 2 0を過度に締め付けることがないため、ブーツ 2 0が破断することがなくなる。

このような実施の形態においても、開口部 3 1及び係合穴 5 aの長さを短くすることができる。このように、開口部 3 1及び係合穴 5 aの長さを短くできることから、これらを外側重なリ部 4に形成することができ、開口部 3 1及び係合穴 5 aがブーツ 2 0と直接に接触することがない。このため、開口部 3 1及び係合穴 5 aがブーツ 2 0に嚙み込むことがなく、ブーツバンド 3 0の締め付けの際に、ブーツ 2 0が締め付け方向に引きずられたリ、移動することがなくなる。従って、ブーツ 2 0の全体の厚さを均一に保つことができ、金属部材 2 2への密着性が向上し、シール性が増大する。

さらに、断面積減少部としての開口部 3 1及び係合穴 5 aを外側重なり部 4に形成できることから、断面積減少部がブーツ 2 0と直接に接触することがないため、ブーツ 2 0への密着力が部分的に低下することがなく、ブーツ 2 0の全周に対して均等に密着して締め付け力を作用させることができる。これにより、確実なシール性を確保することができる。以上の実施の形態のブーツバンド 3 0に対し、上述した特開平 8— 1 7 0 7 7 3号公報記載のブーツバンドでは、幅広い公差補償を行うために開口部を長く形成する必要があるため、係合穴等の構成部分を有した外側重なり部に開口部を形成することができず、必然的にブーツと直接に接触する部分に設けざるを得ない。このため、ブーツバンドの締め付けの際に、開口部がブーツに嚙み込んで引きずられてブーツ厚さが不均一となるものである。さらに、開口部が形成されている部分では、ブーツへの密着力が部分的に低下することから、ブーツの全周に均等に締め付け力を作用させることができないものである。なお、開口部 3 1及び係合穴 5 a (特に、開口部 3 1 ) を外側重なり部 4に形成することなく、帯状体 2のどこの位置に設けても良い。開口部 3 1を例えば、ブーツ 2 0と接触する部分に設ける場合には、ブーツ 2 0側をダレ面とすることによリブーッバンド 3 0及びブーツ 2 0の間に発生する摩擦を低減させることが可能となる。 15

(実施の形態 3 )

第 1 3図〜第 1 7図は、実施の形態 3におけるブーツパンド 4 0を示す。このブーツバンド 4 0における外側重なり部 4側には、その開放側端部（第 1 3図及び第 1 4図において左端部）から長さ方向（お方向）に向かって順に、ロック穴 4 1、工具突起 4 5、仮止め穴 4 3が形成されている。また、内側重なり部 3側には、外側重なリ部側から長さ方向 (右方向）に向かって順に、工具突起 4 6、ロック突起 4 2、仮止め突起 4 4が形成されている。

ロック穴 4 1及びロック突起 4 2はブーツバンド 4 0の締め付けを行うことにより相互に係合して締付状態を保持するものであり、このため締付手段として作用する。仮止め穴 4 3及び仮止め突起 4 4は相互に係合することにより、帯状体 2をリング状態とするように仮止めする。また、仮止め穴 4 3は矩形状となっており、ブーツバンド 4 0の締め付け時における幅方向のずれを防止するように作用すると共に、ブーツ 2 0を過度に圧縮することを防止するための調整を行うように作用する。

工具突起 4 5、 4 6は、専用工具を介して相互に接近する方向への締め付け力が作用することにより、ブーツバンド 4 0の周長を短くする締め付けを行う。図 1 5は仮止め突起 4 4が仮止め穴 4 3に係合したリング状態を示し、この状態に対して工具突起 4 5、 4 6 に矢印 E方向への締め付け力を作用させる。第 1 6図はこの締め付けによってロック突起 4 2とロック穴 4 1とが係合した状態を示し、ブーツ 2 0に対して必要な圧縮力を作用させることかできる。

この実施の形態において、仮止め用の仮止め穴 4 3は、締め付けの際に塑性変形によつて伸びる断面積減少部となっており、帯状体 2におけるそれ以外の部分は、断面積が減少していない一般部 8となっている。なお、ロック穴 4 1は外側重なり部 4の先端側に位置していることから締め付け力が作用しないため、締め付け時に伸びることがないものである。

この実施の形態においても、ブーツ 2 0への圧縮初期では、締め付け力が仮止め穴 4 3 の降伏点荷重よリも小さいため、帯状体 2の抗張力がブーツ反力よリも大きくなつておリ、ブーツを圧縮することができる。工具突起 45、 46の間をさらに縮めると、ブーツ反力が増加して仮止め穴 43への荷重が増加する。この荷重が仮止め穴 43における降伏点荷重よりも大きくなると、仮止め穴 43が塑性変形により長手方向に伸びる。この伸びを行いながら、ブーツバンド 40への締め付け力をさらに増大させ、一般部 8の降伏点荷重を越えると、一般部 8が塑性変形によって伸び、ブーツを圧縮することができる。

以上の締め付けにおいて、グリースの洩れを防止する必要密着力に達した後、仮止め穴 43だけが伸びると破断伸び量に達して破断する。このため、この実施の形態においても、次の条件 3 1， 32を設定することによって、一般部 8の塑性変形による伸びを行い、仮止め穴 43の破断を防止するものである。

条件 3 1 ：締め付けによるブーツ反力が仮止め穴 43に作用する張力≥一般部 8の降伏点荷重

条件 32 ：仮止め穴 43の断面積 X仮止め穴 43の破断強度≥一般部 8の断面積 X—般部 8の降伏点強度

条件 31を設定することにより、ブーツパンド 1にブーツ反力が作用したとき、一般部 8を塑性変形によって伸ばすことができる。条件 32を設定することにより、断面積減少部である仮止め穴 43の破断を防止することができる。これにより、断面積減少部である仮止め穴 43だけが伸びるだけでなく、一般部 8も伸び、仮止め穴 43が破断することなく、ブーツを締め付けることが可能となる。

この実施の形態の一例としての具体的数値は、次の通りとなっている。

帯状体 2の板厚は 0. 8mm、幅 9mm、リング状での半径は 4 Omm、工具突起 45、 46の間隔は仮止め状態で 21. 5mm、係合状態で 1 5 mmであり、これらの差（6. 5mm) がこの実施の形態における引き締め長さとなる。仮止め穴 43の幅は 3 mm、長さは 1 Ommである。帯状体 2の材質としては、降伏点荷重 220 N/mm²、破断強度 6 9 ONZmm²の SUS304を用いる。この実施の形態のブーツバンド 40は、第 4図に示す金属部材の内、大径側の金属部材 21に対してブーツ 20を締め付け固定するものであり、ブーツ 20の材質は、ポリエステル系エラストマ一で硬度が 44 Dとなっている。また、金属部材 2 1への取付部 20 aにおいては、その肉厚が約 1. 25mm、グリース漏れを発生させないための密着力は 1. 5 NZmm²、ブーツが破損する密着力は 6 N mm²である。

この実施の形態において、工具突起 45、 46を相互に接近する方向に締め付け、その最大締め付け量を 6. 5 mmとした場合、ブーツの圧縮量が 0. 4 mmに対し、ブーツバンド 40の伸び量は、 6. 5— 7Γ Χ Ο. 4 2 = 3. 99mmとなる。この伸びを断面積減少部である仮止め穴 43だけで負担する場合には、 3. 99mm/ (仮止め穴 43の長さ 1 0mm=39. 9。/οであり、ブーツバンドが破断する危険性がある。従って、この実施の形態においても、ブーツバンドの伸び量を仮止め穴 43の伸びと一般部 8の塑性変形による伸びとにより負担する。

第 1 7図は、この実施の形態における仮止め穴 43の荷重一伸び線図（曲線 S) と一般部 8の荷重一伸び線図（曲線 Ρ) とを重ねて示している。ブーツバンド 40の張力が約 2 60 ONにおける仮止め穴 43の伸び率が約 4. 5%であり、その長さが 1 0mmであるところから、仮止め穴 43は約 0. 45mm伸びる。

—方、同じ荷重における一般部 8の伸びは約 1. 45%となり、その長さが 244mm であるため、その伸び量は 3. 54mmとなる。この合計がブーツバンド 40の伸び量に相当する。

この実施の形態においても、断面積減少部としての仮止め穴 43及び一般部 8が塑性変形によって伸びることにより、ブーツ 20の締め付けを行うため、幅広し公差補償を行うことができると共に、ブーツ 20を過度に締め付けることがないため、ブーツの破断を防止することができる。また、一般部 8が伸びるため、仮止め穴 43を長くする必要がなく、ブーツへの均一な密着力を確保でき、良好なシールが可能となる。産業上の利用の可能性

以上説明したように本発明によれば、断面積減少部及び一般部が塑性変形によって伸びるため、幅広い公差補償を行うことができるばかリでなく、ブーツを過剰に締め付けることがなく、ブーツの破断を防止すことができると共に、ブーツバンドが破断することも防止することができる。しかも、一般部が伸びることにより、断面積減少部だけで伸びを負担する必要がなくなるため、断面積減少部を長くする必要がなく、ブーツへの密着力が低下することがないばかりでなく、均一な密着力を作用させることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 金属製の帯状体からなり、両端部を内側と外側に重ねると共にブーツ外周に巻き付けたリング状態で、周長を縮める方向への締め付け力を作用させることによりブーツの締め付け状態を保持するブーツバンドであって、

前記帯状体の一部に断面積減少部が形成されておリ、前記締め付け力によって断面積減少部及び断面積が減少していない一般部が塑性変形によって伸びる特性を有していることを特徴とするブーツバンド。

2 . 前記帯状体が下記の条件 1及び条件 2の特性を有していることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のブーツバンド。

3 . 前記条件 2における断面積減少部の断面積は、当該断面積減少部の加工硬化による材料の降伏点変化率を乗じたものであることを特徴とする請求の範囲第 2項記載のブーツバンド。

4 . 前記断面積減少部が外側重なリ部に形成されていることを特徴とする請求の範囲第項〜第 3項のいずれかに記載のブーツパンド。