JPH0682463U - ブーツ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】蛇腹部の耐摩耗性を高め、ブーツの耐久寿命を
向上させる。 【構成】大径部１と小径部２との間に蛇腹部３を有する
ブーツであり、蛇腹部３を構成する谷部３ａの肉厚ｔ₁
〜ｔ_n を小径部２から大径部１に向かって徐々に大きく
する。最も小径部側に位置する谷部の肉厚をｔ₁ とし、
大径部側に向かって順次ｔ₂ ，ｔ₃ ，…，ｔ_n とする
と、ｔ₁ ≦ｔ₂ ≦ｔ₃ …≦ｔ_n 、かつ、ｔ₁ ≠ｔ_n が成
立する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車の等速ユニバーサルジョイントなどを雨水や泥から保 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する ことができるブーツに関する。

【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３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。

【０００４】 そして、これら等速ジョイントを構成する外輪、内輪、およびボールを雨水や 泥などから保護するために、ドライブシャフトと外輪との間にはゴム製ブーツあ るいは弾性プラスチック製ブーツが取り付けられている。 図３にはゴム製ブーツを示し、図２（Ｂ）には弾性プラスチック製ブーツを示 すが、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。

【０００５】 しかしながら、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２（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するなど、 材料面からの対策が講じられていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

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 状況となっている。このような問題は図３に示すゴム製ブーツであれ、図２（Ｂ ）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。

【０００７】 かかる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。

【０００８】 本考案者が、ブーツの蛇腹部が折れ曲がったときの状況を詳細に観察したとこ ろ、図２（Ｂ）に示すような大径部と小径部とを有するブーツでは、蛇腹部は大 径部側から順次折れ曲がってゆき、蛇腹部の磨耗を誘起する円錐面は大径部に密 集することが判明した。これは、蛇腹部を構成する各谷部と各山部の肉厚が図４ （Ａ）に示すように、ほぼ均等であるため、モーメントの作用を大きく受ける大 径部のほうが総合的に低剛性となることが原因と考えられる。

【０００９】 そこで本考案者は、互いに接触する円錐面が密集するのを分散すれば、円錐面 に作用する面圧が低下するため磨耗速度も低下するという知見に基き、円錐面が 密集しやすい大径部側の谷部を最も厚肉に形成し、この大径部から小径部に向か って徐々に谷部の肉厚を薄くしてゆけば、大径部側に対して小径部側を折れ曲が りやすくなり大径部側に密集した円錐面の面圧も低下することを知得し、本考案 を完成するに至った。 このように本考案は、蛇腹部の耐摩耗性を高め、ブーツの耐久寿命を向上させ ることを目的とする。

【００１０】

【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、大径部と小径部との間に蛇腹 部を有するブーツにおいて、前記蛇腹部を構成する谷部の肉厚を前記小径部から 前記大径部に向かって徐々に大きくしたことを特徴としている。 換言すれば、前記蛇腹部を構成する谷部の肉厚を前記大径部から前記小径部に 向かって徐々に小さくしたことを特徴としている。

【００１１】

【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。

【００１２】 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、蛇腹部を構成する谷部の肉厚を小径部から 大径部に向かって徐々に大きくしているため、小径部のほうが折れ曲がり易くな る。

【００１３】 したがって、従来では大径部側に蛇腹部の接触面が密集し、面圧が著しく大き かったのに対して、本考案のブーツでは、この密集部分の面圧が緩和されること 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。

【００１４】

【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断面図、図２（Ａ）は同実施例の ブーツが折れ曲がった状態を示す断面図、図２（Ｂ）は従来のブーツが折れ曲が った状態を示す断面図、図４（Ａ）は同実施例および従来のブーツに係る蛇腹部 の肉厚を示すグラフ、図４（Ｂ）は同実施例および従来のブーツの耐久寿命を示 すグラフである。 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 部分的に図３を参照して説明する。

【００１５】 まず、図１に示す実施例のブーツは、筒状の本体の両端に大径部１および小径 部２が形成されており、この両端が図３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。これらの大径部１と小 径部２との間には谷部３ａと山部３ｂからなる蛇腹部３が形成されており、この 蛇腹部３によってブーツは伸縮および揺動ができるようになっている。

【００１６】 ブーツの材質は、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。

【００１７】 本実施例のブーツの大径部１は、等速ジョイント１０の外輪１１に装着され、 止めバンド４にて固定される。また、ブーツの小径部２は、ドライブシャフト１ ３の外周面に装着され、止めバンド５にて固定される。このドライブシャフト１ ３の外周面にはブーツの軸方向の位置ズレを防止するために図３に示すような環 状の係止部２０を形成してもよい。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。

【００１８】 本実施例のブーツでは、蛇腹部３を構成する谷部３ａが都合５つ存在するので 、その肉厚を図１に示すように小径部側からｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ ，ｔ₄ ，ｔ₅ とし たときに、小径部側から大径部側に向かって谷部３ａの肉厚が徐々に大きくなる ように形成している。すなわち、 ｔ₁ ＜ｔ₂ ＜ｔ₃ ＜ｔ₄ ＜ｔ₅ …… （１） の関係が成立するように谷部３ａの肉厚を設定している。これに対して、山部３ ｂの肉厚はほぼ均一な値に形成している。

【００１９】 このような谷部３ａの肉厚は、基本的には上記式（１）が成立する値とするこ とが好ましいが、場合によっては最も小径部側の谷部と最も大径部側の谷部との 間の谷部の肉厚、すなわちｔ₂ ，ｔ₃ ，ｔ₄ のうちの何れかを等しくしてもよい 。例えば、 ｔ₁ ＜ｔ₂ ≦ｔ₃ ≦ｔ₄ ＜ｔ₅ とすることもできる。

【００２０】 さらに、最も小径部側の谷部の肉厚ｔ₁ と、これに隣接する谷部の肉厚ｔ₂ を 等しくしてもよいし、あるいは最も大径部側の谷部の肉厚ｔ₅ と、これに隣接す る谷部の肉厚ｔ₄ とを等しく設定してもよい。例えば、 ｔ₁ ≦ｔ₂ ＜ｔ₃ ＜ｔ₄ ＜ｔ₅ でもよい。

【００２１】 したがって、本考案に言うところの、小径部側から大径部側に向かって谷部３ ａの肉厚が徐々に大きくするという意味は、 ｔ₁ ≦ｔ₂ ≦ｔ₃ ≦ｔ₄ ≦ｔ₅ 、かつ、ｔ₁ ≠ｔ₅ までも含む広い趣旨である。

【００２２】 要するに本考案のブーツの材質や機械的特性、あるいはブーツを適用する状況 に応じて、ブーツが折れ曲がる際に、できる限り極力小径部側から折り畳まれる ように谷部３ａの肉厚を小径部側から大径部側に向かって徐々に大きくすれば良 い。

【００２３】 また、当然のことではあるが、本考案に言う谷部３ａの肉厚を小径部側から大 径部側に向かって徐々に大きくするという意味は、谷部３ａの肉厚を大径部側か ら小径部側に向かって徐々に小さくすることと等価である。

【００２４】 なお、本実施例では山部３ｂの肉厚をほぼ等しく設定しているが、谷部３ａと 同様に、山部３ｂの肉厚も小径部側から大径部側に向かって徐々に大きくしても よい。

【００２５】 次に作用を説明する。 本実施例のブーツの大径部１を等速ジョイント１０の外輪１１に挿通させて固 定し、他方の小径部２をドライブシャフト１３の外周面に挿通させて、それぞれ 止めバンド４，５にて固定する。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。

【００２６】 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、谷部３ａと山部 ３ｂとの間に位置する円錐面３ｃが隣接する他の円錐面３ｃと接触しながら回転 することになる。

【００２７】 これにより、従来のブーツでは、図２（Ｂ）に示すように、互いに接触しあっ て折り畳まれる円錐面３ｃが大径部側に密集し（換言すれば、Ｗが小さくなり） 、これによってそれぞれの円錐面３ｃに作用する面圧も極めて大きくなる。 そして、円錐面３ｃ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。

【００２８】 ところが、本実施例のブーツにおいては、小径部側の谷部３ａの肉厚を大径部 側の谷部３ａの肉厚に比べて小さく設定しているため、小径部側のほうが折り畳 まれ易くなり、その結果、大径部側における互いに接触する円錐面３ｃの密集度 が緩和される（換言すれば、Ｗ’が大きくなる）。 そのため、この大径部側に密集する円錐面３ｃに作用する面圧が低下すること になり、特に蛇腹部３の円錐面に潤滑剤等を供給しておくと、摩擦力や発熱が著 しく減少する。これにより、円錐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。 その一例として、図４（Ｂ）に示すように、本実施例に係るブーツでは、磨耗 破損に至るまでの耐久寿命は、従来のブーツに比べて６倍程度以上向上すること が確認されている。

【００２９】 なお、以上説明した実施例は、本考案の理解を容易にするために記載されたも のであって、本考案を限定するために記載されたものではない。したがって、上 記の実施例に開示された各要素は、本考案の技術的範囲に属する全ての設計変更 や均等物をも含む趣旨である。 例えば、本考案のブーツにおいては、その谷部の数は図１に示す実施例にのみ 限定されることはない。

【００３０】

【考案の効果】

本考案のブーツは、蛇腹部を構成する谷部の肉厚を小径部から大径部に向かっ て徐々に大きくいるので、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、大径部側の密集度が緩和され面圧が低下する。その 結果、摩擦力や発熱が減少し、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。

【提出日】平成６年３月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 本考案者が、ブーツの蛇腹部が折れ曲がったときの状況を詳細に観察したとこ ろ、図２（Ｂ）に示すような大径部と小径部とを有するブーツでは、蛇腹部は大 径部側から順次折れ曲がってゆき、蛇腹部の摩耗を誘起する円錐面は大径部に密 集することが判明した。これは、蛇腹部を構成する各谷部と各山部の肉厚が図４ （Ａ）に示すように、ほぼ均等であるため、モーメントの作用を大きく受ける大 径部のほうが総合的に低剛性となることが原因と考えられる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】 そこで本考案者は、互いに接触する円錐面が密集するのを分散すれば、円錐面 に作用する面圧が低下するため摩耗速度も低下するという知見に基き、円錐面が 密集しやすい大径部側の谷部を最も厚肉に形成し、この大径部から小径部に向か って徐々に谷部の肉厚を薄くしてゆけば、大径部側に対して小径部側を折れ曲が りやすくなり大径部側に密集した円錐面の面圧も低下することを知得し、本考案 を完成するに至った。 このように本考案は、蛇腹部の耐摩耗性を高め、ブーツの耐久寿命を向上させ ることを目的とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】 ブーツの材質は、合成樹脂（例えば弾性プラスチックス）を対象とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】 ところが、本実施例のブーツにおいては、小径部側の谷部３ａの肉厚を大径部 側の谷部３ａの肉厚に比べて小さく設定しているため、小径部側のほうが折り畳 まれ易くなり、その結果、大径部側における互いに接触する円錐面３ｃの密集度 が緩和される（換言すれば、Ｗ’が大きくなる）。 そのため、この大径部側に密集する円錐面３ｃに作用する面圧が低下すること になり、特に蛇腹部３の円錐面に潤滑剤等を供給しておくと、摩擦力や発熱が著 しく減少する。これにより、円錐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。 その一例として、図４（Ｂ）に示すように、本実施例に係るブーツでは、摩耗 破損に至るまでの耐久寿命は、従来のブーツに比べて６倍程度以上向上すること が確認されている。

【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断面図で
ある。

【図２】（Ａ）は同実施例のブーツが折れ曲がった状態
を示す断面図、（Ｂ）は従来のブーツが折れ曲がった状
態を示す断面図である。

【図３】従来の等速ジョイントおよびそれに用いられて
いるゴム製ブーツを示す断面図である。

【図４】（Ａ）は同実施例および従来のブーツに係る蛇
腹部の肉厚を示すグラフ、（Ｂ）は同実施例および従来
のブーツの耐久寿命を示すグラフである。

【符号の説明】

１…大径部 ２…小径部 ３…蛇腹部 ３ａ…谷部 ３ｂ…山部 ３ｃ…円錐面 ４，５…止めバンド 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 ２０…係止部 ｔ₁ 〜ｔ₅ （ｔ）…谷部の肉厚

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】大径部（１）と小径部（２）との間に蛇腹
   部（３）を有するブーツにおいて、前記蛇腹部（３）を
   構成する谷部（３ａ）の肉厚（ｔ）を前記小径部（２）
   から前記大径部（１）に向かって徐々に大きくしたこと
   を特徴とするブーツ。