JPH0594567U - ブーツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蛇腹部の耐摩耗性を高める 【構成】軸方向に伸縮自在および前記軸方向に対して揺
動自在となる複数の円錐面１，２からなる蛇腹部３を有
するブーツであり、蛇腹部３が収縮もしくは揺動したと
きに、隣接する他の円錐面１，２に接触する微小突起４
を円錐面１，２の少なくとも何れか一方の面に形成す
る。蛇腹部の接触状態をミクロ的に観察すると、微小突
起が隣接する円錐面に点接触し、その周囲に非接触とな
る微小空間が形成される。蛇腹部の円錐面に潤滑剤等を
供給しておくと、この微小空間の存在によって潤滑剤の
境界層あるいは流体層が形成され、その結果、摩擦力や
発熱が減少する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばドライブシャフトとホイールとの連結部に装着され、この連 結部を構成する等速ユニバーサルジョイントなどを雨水や泥などから保護するブ ーツに関し、特に蛇腹部が伸縮・揺動したときに生じる摩耗を防止した考案であ る。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、自動車のエンジンの駆動を駆動輪に伝達する動力伝達装置には、ユニ バーサルジョイントが用いられている。特に、ＦＦ車（フロントエンジン・フロ ントドライブ）では、エンジンのクランクシャフトの回転がファイナルドライブ で減速された後に、ドライブシャフトを介して駆動輪である前輪のホイールに伝 達されることから、ドライブシャフトの回転数は低いものの、駆動輪が操舵輪と なっているため、ドライブシャフトとホイールとの曲がり角が大きくなる。そこ で、従来よりＦＦ車のドライブシャフトとホイールとの連結部には等速ユニバー サルジョイント（以下、等速ジョイントと称する）が用いられている。

【０００３】 従来のドライブシャフトとホイールとの連結部の構造は、図５に示すようにな っている。すなわち、等速ジョイント１０の外輪１１はホイール（不図示）に固 定され、一方、等速ジョイント１０の内輪１２はドライブシャフト１３に固定さ れる。また、これら外輪１１と内輪１２との間にはボール１４が介装され、これ によりドライブシャフト１３の回転数を等しく維持しながら、しかもホイールの 操舵および上下動に対して追従しながら、ドライブシャフト１３の駆動力をホイ ールに伝達するようになっている。 そして、これら等速ジョイント１０を構成する外輪１１、内輪１２、およびボ ール１４を雨水や泥などから保護するために、ドライブシャフト１３と外輪１１ との間にはゴム製ブーツ１５（図６参照）あるいは弾性プラスチック製ブーツ１ ５（図７参照）が取り付けられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このような従来のブーツ１５では、ドライブシャフト１３とホイールが相対的 に揺動したときは、ブーツの蛇腹部３が折れ曲がることにより、この揺動に追従 できるようになっている（図６（Ｂ）に示す）が、ドライブシャフト１３とホイ ールとの相対的な揺動角が大きいと、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）に示すように 、蛇腹部３を構成する複数の円錐面１，２が互いに隣接する円錐面と接触するこ とになる。特に、上述した等速ジョイントなどに用いられるブーツにおいては、 このように円錐面が接触した状態のまま回転するので、摩耗対策が必要であった 。そこで従来では、ブーツを耐摩耗性に優れた材料により成形したり、蛇腹部の 円錐面の構造を接触し難い形状としたりするなど、材料面および構造面からの対 策が講じられていた。

【０００５】 しかしながら、材料を選択することによる摩耗対策は性能やコスト面から限界 となり、また、蛇腹部の構造を考慮することによる摩耗対策もブーツの小型化に ともない極めて困難な状況となってきた。しかも、近年の自動車の高性能化にと もなって等速ジョイントの揺動角度がますます大きくなってきたため、蛇腹部の 摩耗に対しては一層不利な状況となってきた。このような問題は図６に示すゴム 製ブーツであれ、図７に示す弾性プラスチック製ブーツであれ、状況は同じであ った。 このような摩耗によりブーツが破損すると、ここから雨水や泥水が浸入して等 速ジョイントが錆たり、あるいは泥の浸入によって等速ジョイントが円滑に揺動 しない虞がある。

【０００６】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、蛇腹部 の耐摩耗性を高めることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のブーツは、複数の面からなる揺動自在な 蛇腹部を有するブーツにおいて、微小突起を前記面の少なくとも何れか一方に形 成したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

例えば、ドライブシャフトの駆動力をホイールに伝達する等速ジョイントを雨 水や泥から保護するために、本考案のブーツを等速ジョイントに装着する。これ によりブーツ内は密閉されるが、等速ジョイントの外輪とドライブシャフトが相 対的に伸縮もしくは揺動したときは、ブーツの蛇腹部がこの伸縮・揺動に追従し て伸縮・揺動することになる。

【０００９】 等速ジョイントの外輪とドライブシャフトの伸縮あるいは揺動が大きい場合に は、蛇腹部も揺動して収縮し、蛇腹部の面が隣接する他の面と接触しながら回転 するが、本考案のブーツにおいては、この互いに接触する面の少なくとも一方に 微小突起を形成しているため、実質的な接触面積が減少する。この接触状態をミ クロ的に観察すると、微小突起が隣接する面に点接触し、その周囲に非接触とな る微小空間が形成されている。 したがって、蛇腹部の面に潤滑剤等を供給しておくと、この微小空間の存在に よって潤滑剤の境界層あるいは流体層が形成されることになり、その結果、摩擦 力や発熱が減少する。これにより、接触面の耐摩耗性が向上してブーツの破損を 防止することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の一実施例に係るブーツを示す半断面図、図２は本考案の他の実 施例に係るブーツを示す半断面図、図３は本考案のさらに他の実施例に係るブー ツを示す半断面図、図４は図１に示す実施例の蛇腹部の接触状態を示す拡大断面 図である。 なお、以下の説明では、ドライブシャフトの等速ジョイントに用いられるブー ツを具体例として本考案を説明するため、この等速ジョイントの構成については 図５を参照して説明する。

【００１１】 まず、図１に示す実施例のブーツ１６ａは、筒状の本体の両端に開口部５，６ が形成されており、この両端が図５に示す等速ジョイント１０の外輪１１とドラ イブシャフト１３にそれぞれ挿通されて固定される。この外輪１１とドライブシ ャフト１３の両固定部７，８の間には蛇腹部３が形成されており、伸縮および揺 動ができるようになっている。

【００１２】 ブーツ１６ａの材質は、ゴムあるいは合成樹脂（例えば弾性プラスチックス） の何れでも良く、ゴムにより形成する場合は成形品質を考慮して射出成形とする ことが好ましく、合成樹脂により形成する場合は蛇腹部３の射出成形が困難であ るため、ブロー成形により成形することが好ましい。 ゴムを材質として射出成形により成形する場合、上型と下型との間に中子とな る型をセットし、この状態でゴム材を射出する。そして、各金型を冷却してゴム 材を硬化させた後、上下型を開く。 このとき、成形品は中子型側に付いたままであるが、中子型と成形品との間に 空気を吹き込むことにより成形品を膨張させ、これにより成形品を中子型から引 き抜く。このようにゴム材などのような弾性を有する材料によりブーツを成形す るときは、成形品質がブロー成形に比べて優れている射出成形を採用することが 好ましい。

【００１３】 本実施例のブーツ１６ａの一方の固定部８は、等速ジョイント１０の外輪１１ に装着され、止めバンド１７にて固定される。また、ブーツの他方の固定部７は 、ドライブシャフト１３の外周面に装着され、止めバンド１９にて固定される。 このドライブシャフト１３の外周面にはブーツ１６ａの軸方向の位置ズレを防止 するために環状の係止部２０が形成されている（図５参照）。かかる固定手段は 本実施例にのみ限定されることなく種々の手段を用いることができる。

【００１４】 本考案のブーツ１６ａをドライブシャフトの等速ジョイント１０に適用する場 合には、等速ジョイントの外輪１１の外径とドライブシャフト１３の外径が相違 するため、ブーツ１６ａの両開口部５，６の内径寸法を外輪１１およびドライブ シャフト１３のそれぞれの外径に応じて形成する必要がある。したがって、ブー ツ１６ａの形状は必然的に図１に示すように先端を削落した円錐形状となるが、 本考案のブーツはこのような形状にのみ限定されることはなく、要するに、両開 口部５，６を取り付けるべき部材に応じて形成しておけば良い。

【００１５】 本実施例のブーツ１６ａでは、蛇腹部３を構成する円錐面１，２に複数の微小 突起４を一体的に形成しており、蛇腹部３が収縮・揺動したときに接触する２つ の円錐面１，２において、この微小突起４が互いに重畳しないように微小突起４ の伸延方向を互いにほぼ垂直としている。すなわち、図１で説明すれば、一方の 円錐面２にブーツの軸方向に平行な微小突起４を形成し、この円錐面２に対向す る円錐面１にはブーツの円周方向に伸延する微小突起４を形成している。 この微小突起４は、各円錐面１，２の全周にわたって形成することが好ましい が、部分的に形成することも可能である。特に強く接触する円錐面を選択して設 けておくことが好ましいといえる。また、微小突起４の伸延方向は円錐面２がブ ーツの円周方向で、円錐面１がブーツの軸方向でも良い。

【００１６】 なお、本考案に係る微小突起４の形状は、図１に示す実施例にのみ限定される ことなく、例えば図２に示すようにブーツの軸方向に対して傾斜して形成しても 良い。また、このブーツ１６ｂにおいては、微小突起４の傾斜方向を図２に示す 逆に形成しても良い。この場合でも、微小突起４は、各円錐面１，２の全周にわ たって形成することが好ましいが、部分的に形成することも可能である。また、 特に強く接触する円錐面を選択して設けておくことが好ましいといえる。

【００１７】 さらに、本考案に係る微小突起４は、図１および図２に示すような線状にのみ 限定されることなく、例えば図３に示すように点状に形成しても良い。このブー ツ１６ｃにおいても、点状の微小突起４を各円錐面１，２の全面に設けずとも、 特に強く接触する円錐面にのみ形成しても良い。 要するに本考案のブーツを適用する状況に応じて微小突起４の形状や寸法を適 宜選択すれば良い。特に、微小突起４の間隔と高さは、接触面に形成される微小 空間の大きさを主に決定付ける要因であることから、特に慎重に選択することが 望ましいといえる。

【００１８】 次に作用を説明する。 本実施例のブーツ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの一方の固定部８を等速ジョイント １０の外輪１１に挿通させて固定し、他方の固定部７をドライブシャフト１３の 外周面に挿通させて固定する。これによりブーツ内は密閉され、等速ジョイント １０を雨水や泥から保護することができる。 しかしながら、ドライブシャフト１３と等速ジョイントの外輪１１は、ホイー ルの操舵や路面に対する上下動により、極端に揺動することがある。 このように、等速ジョイントの外輪１１とドライブシャフト１３が相対的に伸 縮および／もしくは揺動したときは、ブーツの蛇腹部３がこの伸縮・揺動に追従 して伸縮・揺動することになるが、等速ジョイントの外輪１１とドライブシャフ ト１３の揺動角が大きい場合には、蛇腹部３も揺動して収縮し、円錐面１，２が 隣接する他の円錐面と接触しながら回転する。

【００１９】 これにより、従来のブーツでは、円錐面がいわゆる乾燥摩擦状態となり、仮に ブーツの蛇腹部３に潤滑剤等を塗布しておいても、このような乾燥摩擦状態では 潤滑剤の境界層あるいは流体層が形成される余地はない。したがって、蛇腹部３ には摩擦熱が発生すると共に大きな摩擦力が作用するため、この蛇腹部は破損に 至る虞があった。

【００２０】 ところが、本実施例のブーツ１６ａ，１６ｂ，１６ｃにおいては、この互いに 接触する円錐面１，２の少なくとも一方の面に微小突起４を形成しているため、 実質的な接触面積が減少する。 この接触状態をミクロ的に観察すると、図４に示すように、微小突起４が隣接 する円錐面２に点接触し、その周囲に非接触となる微小空間Ｓが形成されること になる。すなわち、本実施例の接触状態は境界潤滑状態あるいは混合潤滑状態と なっている。 したがって、蛇腹部３の円錐面１，２に潤滑剤等を供給しておくと、この微小 空間Ｓの存在によって潤滑剤の境界層あるいは流体層が形成されることになり、 その結果、摩擦力や発熱が減少する。これにより、接触面の耐摩耗性が向上して ブーツの破損を防止することができる。 本考案は上述した実施例にのみ限定されることなく種々に改変することができ る。例えば、微小突起４は突起以外にも孔や溝であっても良い。

【００２１】

【考案の効果】

本考案のブーツは、微小突起を蛇腹部の面の少なくとも何れか一方に形成して いるので、蛇腹部が揺動して収縮し、面が隣接する他の面と接触しながら回転し た場合でも実質的な接触面積は減少する。そして、蛇腹部の面に潤滑剤等を供給 しておくと、微小突起と面との接触により生じる微小空間によって潤滑剤の境界 層あるいは流体層が形成されることになり、その結果、摩擦力や発熱が減少する 。これにより、接触面の耐摩耗性が向上してブーツの破損を防止することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るブーツを示す半断面図
である。

【図２】本考案の他の実施例に係るブーツを示す半断面
図である。

【図３】本考案のさらに他の実施例に係るブーツを示す
半断面図である。

【図４】図１に示す実施例の蛇腹部の接触状態を示す拡
大断面図である。

【図５】従来の等速ジョイントに用いられているブーツ
を示す断面図である。

【図６】（Ａ）は従来のゴム製ブーツを示す縦断面図で
あり、（Ｂ）は収縮・揺動した状態を示す縦断面図であ
る。

【図７】（Ａ）は従来の弾性プラスチック製ブーツを示
す縦断面図であり、（Ｂ）は収縮・揺動した状態を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

１，２…円錐面（面） ３…蛇腹部 ４…微小突起 ５，６…開口部 ７，８…固定部 １０…等速ジョイント １１…外輪 １２…内輪 １３…ドライブシャフト １４…ボール １５…従来のブーツ １６ａ，１６ｂ，１６ｃ…本考案のブーツ １７，１９…止めバンド ２０…係止部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の面（１，２）からなる揺動自在な蛇
   腹部（３）を有するブーツにおいて、 微小突起（４）
   を前記面（１，２）の少なくとも何れか一方に形成した
   ことを特徴とするブーツ。