JPH0519668U - 機械軸継手用ブーツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１谷部の各部での動的歪を低減させること
ができ、寿命を延ばすことができる機械軸継手用ブーツ
を提供すること。 【構成】 大径リング部６と、大径側から数えて一番目
の第１山部１１と、の間に、第１谷部２１を備え、軸継
手の交差回転運動時、第１谷部２１が圧縮・引張作用を
受ける高分子弾性体製のブーツ５である。第１谷部の底
部２１ａ付近は、蛇腹部８の一般部９より厚肉に形成さ
れ、第１谷部の第１山部側の斜面部２１ｂは、蛇腹部の
一般部９より薄肉に形成されている。第１谷部の第１山
部側の斜面部２１ｂにおける内周面側全周の、厚肉部位
２５の薄肉部位２６側終端には、段差部２７が形成され
ている。厚肉部位２５における段差部２７側の終端は、
第１谷部における底部２１ａの内周面側の円弧面の中心
を中心として、底部２１ａから１０〜３０°の範囲に配
置されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、大径リング部と小径リング部との間が蛇腹部とされ、蛇腹部が、 大径リング部と、大径側から数えて一番目の第１山部と、の間に、第１谷部を備 え、軸継手の交差回転運動時、第１谷部が圧縮作用と引張作用とを受ける機械軸 継手用ブーツに関し、例えば、自動車の駆動軸と車軸とを連結する等速形の自在 軸継手等のブーツに関する。

【０００２】 なお、本明細書においては、蛇腹部の山部や谷部の番号は、大径リング部側か ら数える番号である。

【０００３】

【従来の技術とその課題】

この種の機械軸継手用ブーツ（以下、単にブーツという）は、軸継手の交差回 転運動時に、山部や谷部が圧縮作用や引張作用を受けて大きな負と正の歪を生じ させる。そして、この歪は、ブーツの寿命に大きく影響する。

【０００４】 そのため、ブーツの寿命を延ばすために、山部や谷部の歪を低減できるよう、 従来、種々、提案されている。

【０００５】 例えば、山部の頂部近傍の内周面側に、山部の頂部の屈曲形状を略保持させる 凸部を形成し、山部の歪を低減させるものが、知られている（実開昭６２−１７ ４１２２号公報参照）。

【０００６】 また、第１谷部の第１山部側への斜面部を、蛇腹部の一般部の肉厚より薄肉と して、第１谷部に対する面圧力を低減させるものが、知られている（実開昭６２ −１７４１２１号公報参照）。

【０００７】 さらに、第１谷部の第１山部側の内周面に、内側へ突出する突条を設け、第２ 谷部の歪を低減させるものが、知られている（特開昭６１−２３６９２５号公報 参照）。

【０００８】 しかし、この種のブーツでは、一般に、谷部の歪、特に第１谷部の各部での動 的歪（圧縮歪と引張歪の絶対値の合計）を低減させることが、寿命を延ばすこと に有効であり、この点に改善の余地があつた。

【０００９】 この考案は、上述の点に鑑み、第１谷部の各部での動的歪を低減させることが でき、寿命を延ばすことができるブーツを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るブーツは、大径リング部と小径リング部との間が蛇腹部とされ 、 前記蛇腹部が、前記大径リング部と、大径側から数えて一番目の第１山部と、 の間に、第１谷部を備え、 軸継手の交差回転運動時、前記第１谷部が圧縮作用と引張作用とを受ける高分 子弾性体製の機械軸継手用ブーツであつて、 前記第１谷部の底部付近が、前記蛇腹部の一般部より厚肉に形成され、 前記第１谷部の第１山部側の斜面部が、前記蛇腹部の一般部より薄肉に形成さ れ、 前記第１谷部の第１山部側の斜面部における内周面側全周の、前記厚肉部位の 薄肉部位側終端に、段差部が形成され、 前記厚肉部位における前記段差部側の終端が、前記第１谷部における底部の内 周面側の円弧面の中心を中心として、前記底部から１０〜３０°の範囲に配置さ れていることを特徴とする。

【００１１】

【考案の作用・効果】

この考案に係るブーツでは、軸継手の交差回転時、第１谷部の一部が、引張作 用を受ける際、第１谷部の第１山部側の斜面部における内周面側全周の、厚肉部 位の薄肉部位側終端に、段差部が形成されており、その段差部に応力集中が生じ 、段差部に一番大きな引張歪を生じつつ、その段差部を中心に引張変形する。

【００１２】 その後、軸継手が回転し、既述の第１谷部の一部が、圧縮作用を受ける際には 、第１谷部の底部に一番大きな圧縮歪を生じつつ、その底部を中心に圧縮変形す る。その際、段差部の配置部位が第１谷部の底部から第１山部側の斜面部にずれ ており、さらに、段差部が第１谷部の内周面側に配置され、第１谷部の外周面側 がなだらかに形成されているため、段差部で折れ曲つて段差部に一番大きな圧縮 歪を生じさせることは無い。

【００１３】 したがつて、この考案に係るブーツでは、軸継手の交差回転時、第１谷部にお いては、最大の引張歪を生ずる部位が段差部の部位となり、最大の圧縮歪を生ず る部位が底部となつて、最大引張歪と最大圧縮歪との生ずる部位をずらすことが できるため、第１谷部の動的歪を各部位で低減することができ、寿命を延ばすこ とができる。

【００１４】 なお、段差部を、第１谷部における底部の内周面側の円弧面の中心を中心とし て、底部から１０°未満に配置すると、最大引張歪を生じさせる段差部と最大圧 縮歪を生じさせる底部とが接近しすぎて、各部位での動的歪の低減にあまり寄与 できなくなる。

【００１５】 また、段差部を、第１谷部における底部の内周面側の円弧面の中心を中心とし て、底部から３０°を超える範囲に配置させると、厚肉部位が第２谷部と接触し 、耐摩耗性を低下させ、寿命を延ばすことに寄与することができなくなつてしま う。

【００１６】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１７】 図１〜３に示す実施例のブーツ５は、従来と同様な、ＮＲ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、 ＢＲ、ＣＲ等のゴム、及びウレタン系、ビニル系、ポリエステル系、ポリオレフ イン系等のＴＰＥ等の高分子弾性体から形成され、大径リング部６と、小径リン グ部７と、大径リング部６と小径リング部７との間に配置される蛇腹部８と、を 備えている。

【００１８】 蛇腹部８は、大径リング部６と、大径側から数えて一番目の第１山部１１と、 の間に、第１谷部２１を備えている。

【００１９】 なお、１は駆動軸、２は車軸、３は軸継手、４はソケツトである。

【００２０】 そして、この実施例のブーツ５では、第１谷部２１の底部２１ａ付近が、蛇腹 部８の一般部９より厚肉に形成され、第１谷部２１の第１山部１１側の斜面部２ １ｂが、蛇腹部８の一般部９より薄肉に形成されている。なお、蛇腹部８の一般 部９とは、第１山部１１以降の山部（第１山部１１・第２山部１２・第３山部１ ３）や谷部（第２谷部２２・第３谷部２３）をいう。

【００２１】 ちなみに、実施例の場合、厚肉部位２５の肉厚ｔ１を２、薄肉部位２６の肉厚 ｔ２を０．８、一般部９の肉厚ｔ３を１、の比率として形成されている。

【００２２】 また、第１谷部２１の第１山部１１側の斜面部２１ｂにおける内周面側全周の 、厚肉部位２５の薄肉部位２６側終端には、段差部２７が形成されている。

【００２３】 厚肉部位２５における段差部２７側の終端は、第１谷部２１における底部２１ ａの内周面側の円弧面の中心Ｏを中心として、底部２１ａから１０〜３０°の範 囲に配置されている。

【００２４】 なお、実施例の場合、厚肉部位２５における段差部２７側の終端の配置角度θ １を、２０°としている。

【００２５】 また、図３・４・５は、駆動軸１のジヨイント角θ２を、それぞれ、３３°・ ４１°・２０°とした場合を示している。

【００２６】 このように構成されたブーツ５では、使用時の軸継手３の交差回転時、第１谷 部１１の一部が、引張作用を受ける際（図３の右側参照）、第１谷部２１の第１ 山部１１側の斜面部２１ｂにおける内周面側全周の、厚肉部位２５の薄肉部位２ ６側終端に、段差部２７が形成されており、その段差部２７に応力集中が生じ、 段差部２７に一番大きな引張歪を生じつつ、その段差部２７を中心に引張変形す る。

【００２７】 その後、軸継手３が回転し、既述の第１谷部２１の一部が、圧縮作用を受ける 際には（図３の左側参照）、第１谷部２１の底部２１ａに一番大きな圧縮歪を生 じつつ、その底部２１ａを中心に圧縮変形する。その際、段差部２７の配置部位 が第１谷部２１の底部２１ａから第１山部１１側の斜面部２１ｂにずれており、 さらに、段差部２７が第１谷部２１の内周面側に配置され、第１谷部２１の外周 面側がなだらかに形成されているため、段差部２７で折れ曲つて段差部２７に一 番大きな圧縮歪を生じさせることは無い。

【００２８】 したがつて、実施例のブーツ５では、軸継手３の交差回転時、第１谷部２１に おいては、最大の引張歪を生ずる部位が段差部２７の部位となり、最大の圧縮歪 を生ずる部位が底部２１ａとなつて、最大引張歪と最大圧縮歪との生ずる部位を ずらすことができるため、第１谷部２１の動的歪を各部位で低減することができ 、寿命を延ばすことができる。

【００２９】 なお、段差部２７を、第１谷部２１における底部２１ａの内周面側の円弧面の 中心Ｏを中心として、底部２１ａから１０°未満に配置すると、最大引張歪を生 じさせる段差部２７と最大圧縮歪を生じさせる底部２１ａとが接近しすぎて、動 的歪の低減にあまり寄与できなくなる。

【００３０】 また、段差部２７を、第１谷部２１における底部２１ａの内周面側の円弧面の 中心Ｏを中心として、底部から３０°を超える範囲に配置させると、厚肉部位２ ５が第２谷部２２と接触し、耐摩耗性を低下させ、寿命を延ばすことに寄与する ことができなくなつてしまう。

【００３１】 なお、厚肉部位２５における段差部２７側の終端の配置角度θ１を、図１に示 すように２０°にした場合、図６に示すように０°にした場合、さらに、図７に 示すように、段差部２７を設けずに肉厚を漸減させた場合、の三つの場合におい て、ブーツ１における第１谷部２１の外周面上で軸方向に多数の小球Ｂを接着さ せ、各小球Ｂ間の距離の変位を調べたグラフ図を図８に示す。

【００３２】 なお、図８のグラフ図において、圧縮歪側では、ジヨイント角θ２を、引張歪 側の４１°より小さい２６°としている理由は、第１谷部の圧縮側では、ジヨイ ント角θ２が大きいと変位を測定できなくなつてしまうからである。

【００３３】 このグラフ図から解るように、配置角度θ１を０°としたり、段差部２７を設 けなかつた場合には、最大圧縮歪と最大引張歪との生ずる部位が略一致若しくは 接近してしまい、動的歪の低減を図れないこととなる。それらに対し、配置角度 θ２を２０°とした場合には、最大圧縮歪と最大引張歪との生ずる部位が離れ、 効果的に動的歪の低減を図ることが理解できる。

【００３４】 さらに、段差部２７の配置角度θ１を種々変化させたブーツと、図７に示す形 状の段差部２７の無いタイプのブーツ、の耐久試験を行なつた結果を表１に示す 。

【００３５】 なお、ブーツとしては、ＣＲ製とし、グリースを封入した後に、軸継手の回転 速度を 300rpm として同一雰囲気温度下で耐久試験を行なつた。

【００３６】

【表１】

【００３７】 この表１から解るように、配置角度θ１を１０〜３０°の範囲としたブーツの 場合には、段差部２７の無いタイプに比べ２割以上寿命が延びている。

【００３８】 なお、実施例では、蛇腹部８が３個ずつの山部と谷部とを有するタイプを示し たが、山部等の数は、４個ずつや５個ずつ等でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係るブーツの一実施例を示す要部拡
大断面図である。

【図２】同実施例の使用態様を示す半断面図である。

【図３】ジヨイント角が３１°の場合の同実施例の使用
態様を示す断面図である。

【図４】ジヨイント角が４１°の場合の同実施例の使用
態様を示す断面図である。

【図５】ジヨイント角が２０°の場合の同実施例の使用
態様を示す断面図である。

【図６】厚肉部位の段差部側の終端の配置角度を０°と
した場合のブーツの部分断面図である。

【図７】段差部を設けない場合のブーツの部分断面図で
ある。

【図８】圧縮歪と引張歪とを示すグラフ図である。

【符号の説明】

３…軸継手、 ５…ブーツ、 ６…大径リング部、 ７…小径リング部、 ８…蛇腹部、 ９…一般部、 １１…第１山部、 ２１…第１谷部、 ２１ａ…底部、 ２１ｂ…斜面部、 ２５…厚肉部位、 ２６…薄肉部位、 ２７…段差部、 θ１…配置角度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 大径リング部と小径リング部との間が蛇
   腹部とされ、 前記蛇腹部が、前記大径リング部と、大径側から数えて
   一番目の第１山部と、の間に、第１谷部を備え、 軸継手の交差回転運動時、前記第１谷部が圧縮作用と引
   張作用とを受ける高分子弾性体製の機械軸継手用ブーツ
   であつて、 前記第１谷部の底部付近が、前記蛇腹部の一般部より厚
   肉に形成され、 前記第１谷部の第１山部側の斜面部が、前記蛇腹部の一
   般部より薄肉に形成され、 前記第１谷部の第１山部側の斜面部における内周面側全
   周の、前記厚肉部位の薄肉部位側終端に、段差部が形成
   され、 前記厚肉部位における前記段差部側の終端が、前記第１
   谷部における底部の内周面側の円弧面の中心を中心とし
   て、前記底部から１０〜３０°の範囲に配置されている
   ことを特徴とする機械軸継手用ブーツ。