JPH0788905B2 - カバーブーツ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、等速継手やサスペンション等の機具を保護す
るために密閉されるカバーブーツに関するものであり、
さらに詳しくは一部に蛇腹形状を備える運動特性が高く
しかも作動油により膨潤劣化することがなく耐久性に優
れたカバーブーツに関するものである。

従来の技術 従来、この種のカバーブーツとしてはクロロプレンゴム
によるものが多用されているが、ゴム自体の欠点として
耐候性と耐久性に問題があり、現在車両用等速継手のカ
バーブーツを中心にエステル系エラストマーを材質とし
たものへと移行しつつある。しかして、エステル系エラ
ストマーによるカバーブーツは、耐候性、耐久性に長じ
ているだけでなく、硬度の温度依存性がきわめて低く、
特に80℃を越える高温雰囲気中において安定した材質を
維持するという特徴を有している。

発明が解決しようとする問題点 しかし、エステル系エラストマーによるカバーブーツ
は、物性的に硬度自体が高いために、等速継手やサスペ
ンションの機具にカバーブーツの両端を挿入して固着す
る際に挿入しづらく組付け作業性が極端に低下する欠点
を有している。さらに上記した等速継手やサスペンショ
ンは作動性を良くするためにグリース等の作動油が介在
させてあるので、このカバーブーツの内表面には作動油
が付着したり、さらには、このカバーブーツの内部に作
動油を充填密閉して作動性を高度に高めたりするのが一
般的であるが、上記したエステル系エラストマーは作動
油が付着すると作動油を吸収して膨潤し、物性が極端に
低下する欠点を有しているために、カバーブーツの強度
及び性能の低下及びグリースの変質が急速に進み等速継
手等の機具本体の性能にも悪影響を生じさせることによ
り各種の対策を必要としていた。

本発明は、このような従来のものの問題点に鑑み発明さ
れたもので、その目的とするのは、 作動油を介在させて作動性を良くした機具のカバー
ブーツとして使用しても、作動油により膨潤劣化するこ
とがないこと。

比較的柔軟性を有するカバーブーツであって、等速
継手やサスペンションの機具にカバーブーツの両端を挿
入して固着する際に挿入が容易であり、ブーツ形状及び
締付けバンドにも特別な配慮が不必要であること。

耐候性が高く、長期間の使用に耐えることができる
こと。

耐久性に富み、小石等の衝突により穴があくことが
ないこと。

問題点を解決するための手段 本発明は、その目的を達成するための技術的手段を次の
ように構成した。すなわち、 弾性体からなり一部に蛇腹形状を備えるカバーブーツで
あって、その基材層をエステル系エラストマーにて形成
し、該基材層の内表面にウレタン系エラストマーからな
る被覆層を設けたものである。

作用 このように基材層をエステル系エラストマーにて形成し
この材層の内表面にウレタン系エラストマーからなる被
覆層を設けたので、作動油を介在させて作動性を良くし
た機具のカバーブーツとして使用しても内表面のウレタ
ン系エラストマーにより作動油をエステル系エラストマ
ーから隔離してエステル系エラストマーの作動油による
膨潤劣化を防止することができるだけでなく、ウレタン
系エラストマーの被覆によりカバーブーツの柔軟性を増
すことができるので上記した機具に挿入して固着する場
合、挿入が容易で作業性が向上しブーツ形状や締付けバ
ンドに特別な配慮がいらない。

本発明のエステル系エラストマーとは、大部分が脂肪族
ポリエーテルあるいは脂肪族ポリエーテルエステル等で
構成される軟質セグメントおよび高融点結晶性芳香族ポ
リエステル等で構成される硬質セグメントを有するマル
チブロック共重合体のものをいう。原理的には二塩基
酸、グリコールおよびポリエステルまたはポリエーテル
の種類および割合を変えることにより種々のタイプのエ
ステル系エラストマーが得られる。

また、本発明のウレタン系エラストマーとは、種々のポ
リエーテルあるいはポリエステルジオールとグリコール
等をジイソシアナートで重付加させたものであり、また
この際にトリオール、ジアミンあるいはトリアミン等を
併用させたものも含み、例えばポリエステル系ポリウレ
タン、ホリエーテル系ホリウレン等と称されているもの
である。なお、ジイソシアナートとしては、4,4′−ジ
フエニルメタンジイソシアナート、4,4′−ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアナート、イソホロンジイソシア
ナート等であり、グリコールとしてはエチレングリコー
ル、1,4−ブチレングリコール、1,4ヘキサンジオール、
ビスヒドロキシエトキシベンゼン等であり、ポリエステ
ルジオールとしては、ポリエチレンアジペート、ポリ1,
4−ブチレンアジペート、ポリ1,6ヘキサンアジペート、
ポリカプロラクトン、ポリカーボナート等であり、ポリ
エーテルジオールとしては、ポリオキシテトラメテレン
グリコール等である。

本発明のカバーブーツは、自動車や農業用車両等の車両
用等速継手やサスペンションを、保護するものであり、
特に自動車の等速継手の密封材として利用されるもので
ある。この等速継手は、一般に自動車の駆動系に利用さ
れているものであるが、近年特にフロントエンジン−フ
ロントドライブ方式（FF式）の自動車の普及が進むにつ
れてこのFF式自動車のフロントドライブシャフトの駆動
部の継手に多くの市場を有するものである。

本発明に係るカバーブーツは、中空成形により成形され
るが、この中空成形とは、可塑化されたエステル系エラ
ストマーの内表面にウレタン系エラストマーを配した積
層構造の多層管状パリスンまたは多層シート状に共押出
し、その後正圧あるいは負圧により立体状に成形したも
のである。ここで、積層する手段としては、共押出しに
よる多層中空成形方法が用いられるが、特にエステル系
エラストマー層とウレタン系エラストマー層との全体肉
厚構成比率が、97:3〜35:65、好しくは85:15〜55:45の
範囲において、本発明の目的を有効に達成することがで
きるものである。ウレタン系エラストマーが３％未満で
あると耐油性が悪くなり、65％を越えると硬度が大きく
なり組付け作業性等が悪くなる。なお、本発明に係るカ
バーブーツは、その層間接着強度は、非常に大きいが、
層間に適宜なる接着層を介在させてもよく、また、強度
等の各種機能を付加したり、バリを再利用したりするた
めに各種ブレンド層を介在させてもよい。

さらに本発明のカバーブーツは、ショアＤ硬度を35〜5
0、さらに好しくはショアＤ硬度38〜50であることが好
しい。ショアＤ硬度が35未満であると高温時の膨張が大
きくなり、ショアＤ硬度が50を越えると等速継手の機具
への挿着に大きな力が必要となり、組付作業性が悪くな
る。

実施例 本発明の実施例に係る自動車用の等速継手のカバーブー
ツを第１図に示した。図中１及び２はそれぞれ第１の回
転軸と第２の回転軸である。３は、カバーブーツであっ
て中央に蛇腹部４をその両端に固着部5,6を備える。固
着部５は第１の回転軸１に固着され、固着部６は第２の
回転軸２に固着されている。固着部５の外径Ａは75mm、
固着部６の外径Ｂは24mmであり、蛇腹部４の最大山部は
83mm、最小山部は60mm、最大谷部は59mm、最小谷部は46
mmである。またカバーブーツ３の平均肉厚は1.2mmであ
り、第２図に示すように基材層７と内表面層８より構成
され、その材質及びその肉厚を第１表に示した。

ただし、TPE−1:ハイトレル HTG5612J 〔デュポン製〕 TPE−2:ペルプレン P55B−07 〔東洋紡績製〕 TPE−3:ハイトレル HTG4275J 〔デュポン製〕 TPE−4:ペルプレン S2001 〔東洋紡績製〕 TPU−1:エラストランE385 〔日本エラストラン製〕 TPU−2:エラストランE585 〔日本エラストラン製〕 以上の実施例及び比較例のショアＤ硬度（ASTMD224
0）、引張強度（ASTM638）、伸度（ASTMD638）、引裂強
度（ASTMD624）、引張弾性率（ASTMD638）を第２表に示
した。

第２表に示すように上記実施例１〜実施例８によれば、
クロロプレンゴムの単層品に比べて各種強度が大きいの
で悪条件で使用しても破れたり穴があいたりすることが
ないのである。特に引裂強度が100kg/cm以上と大きいの
で、小石の飛来、衝突に対して亀裂の発生を防止するこ
とができる。しかも、硬度及び引張弾性率を見ると、比
較例２と比べて実施例１〜実施例８は、ゴム弾性を有し
ており、機具本体の挿着性が良好であることがわかる。
そこで、実施例２、実施例３及び比較例１、比較例２に
ついて下記の組み付け性試験をして、挿着性を観察し
た。その結果を第３表に示す。

組み付け性試験方法 常温にて、圧縮荷重測定器上に等速継手の回転軸と同径
の管状治具を載せ、上方よりカバーブーツの固着部の大
径側を挿入してゆき、管状治具の所定の固着位置に達す
るまでの最大の挿入力を測定する。これを最大挿入力と
した。

次に、上記管状治具を固定したカバーブーツを引張るこ
とによりカバーブーツを管状治具よりはずす。このとき
の引張力をプッシュプルケージにて測定する。これを最
大取外力とした。

第３表からわかるように、最大挿入力と最大取外力は引
張弾性率及び硬度と比例関係にあり、引張弾性率及び硬
度が高い程、挿入、取外しに力が必要で、本発明の実施
例によれば、エステル系エラストマー単層の比較例２に
比べて、半分以下の力で挿入、取外しが可能なことがわ
かる。作業性を考慮するとショアＤ硬度を50以下にする
ことが好しい。

さらに、上記カバーブーツの高温高速回転試験を行い、
その結果を第４表に示した。

ここで、高温高速回転試験とは、第１図に示すように等
速継手にカバーブーツを固着した状態で、80℃の雰囲気
に保ち、等速継手を2000rpmで回転させ、そのときのカ
バーブーツの膨張する量を蛇腹の半径方向の変化として
測定したものである。

第４表より高温時の膨張量は、カバーブーツの硬度と比
例関係にあることがわかる。実施例４及び実施例５より
カバーブーツのショアＤ硬度が38以下であると膨張量が
10mmを越えることがわかる。

次に、作動油に対する耐油性についてみた。これは、カ
バーブーツを120℃に加温されたJISK6301に示された３
号ゴム膨潤油に一定時間浸漬し、カバーブーツの重量変
化の比率を測定した。この結果を第５表に示した。

第５表に示すように比較例１及び比較例２は、急速に３
号膨潤油に膨潤して体積が急激に変化し、これに伴なっ
て物性が低下することがわかった。この膨潤は、実施例
１〜実施例４へ向かうにつれて急激に防止することがで
き、ウレタン系エラストマーを少なくとも全体の肉厚の
３％にすることにより防止することができる。さらに好
しくはウレタン系エラストマーを全体の肉厚の少なくと
も15％にすることにより膨潤による重量変化を10％以内
に抑えることができる。

発明の効果 本発明は次の効果を奏する。

すなわち、基材層を硬度が高く弾力性に劣るが耐摩耗性
や耐変形性に優れるエステル系エラストマーにて形成
し、該基材層の内表面にそれと略正反対の性質を有しグ
リス等の耐油性に優れたウレタン系エラストマーからな
る被覆層を設けたことにより、 作動油を介在させて作動性を良くした機具のカバー
ブーツとして使用しても、作動油により膨潤劣化するこ
とがない。

比較的柔軟性を有するカバーブーツであって、等速
継手やサスペンションの機具にカバーブーツの両端を挿
入して固着する際に挿入が容易であり、カバーブーツ形
状及び締付けバンドにも特別な配慮が不必要である。

耐候性が高く、長期間の使用に耐えることができ
る。

耐久性に富み、小石等の衝突により穴があくことが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る等速継手用のカバーブー
ツを等速継手に組み込んだ状態を説明する断面図、第２
図はそのカバーブーツの一部断面図である。 ３……カバーブーツ、４……蛇腹部 ７……基材層、８……内表面層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性体からなり一部に蛇腹形状を備えるカ
   バーブーツにおいて、基材層をエステル系エラストマー
   にて形成し、該基材層の内表面にウレタン系エラストマ
   ーからなる被覆層を設けたことを特徴とするカバーブー
   ツ。