JP5188897B2 - Constant velocity universal joint boot and constant velocity universal joint - Google Patents
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Description
本発明は、等速自在継手用ブーツおよび等速自在継手に関する。 The present invention relates to a constant velocity universal joint boot and a constant velocity universal joint.
自動車や各種産業機械における動力の伝達に用いられる等速自在継手には、継手内部への塵埃等の異物侵入防止や継手内部に封入されたグリースの漏れ防止を目的とし、蛇腹状のブーツが装着される。 Constant velocity universal joints used for power transmission in automobiles and various industrial machines are equipped with bellows-shaped boots to prevent foreign materials such as dust from entering the joints and leakage of grease enclosed in the joints. Is done.
この種のブーツは、等速自在継手の外側継手部材としての外輪に固定される大径部と、内側継手部材としての内輪から延びるシャフトに固定される小径部と、大径部と小径部との間に設けられ、谷部と山部とが交互に形成された蛇腹部とを有する。そして、大径部と小径部とはそれぞれブーツバンドが装着されることによって固定される。 This type of boot includes a large diameter portion fixed to an outer ring as an outer joint member of a constant velocity universal joint, a small diameter portion fixed to a shaft extending from an inner ring as an inner joint member, a large diameter portion and a small diameter portion. And a bellows portion in which valley portions and mountain portions are alternately formed. The large-diameter portion and the small-diameter portion are fixed by attaching a boot band.
等速自在継手には、作動角を取りながら回転したり、軸線方向に摺動したりしながら回転する機能が備わっており、そのため、これに装着されるブーツは、等速自在継手の挙動に追従できる柔軟性を確保するために蛇腹形状をしている。すなわち、蛇腹形状のブーツは、等速自在継手が作動角をとったり摺動したりする動きに追従するために変形する。 The constant velocity universal joint has the function of rotating while taking an operating angle or sliding in the axial direction, so the boot attached to it has the behavior of the constant velocity universal joint. It has a bellows shape to ensure flexibility to follow. That is, the bellows-shaped boot is deformed to follow the movement of the constant velocity universal joint that takes an operating angle or slides.
また、等速自在継手用ブーツには、クロロプレンゴム等を使用したゴム製ブーツや熱可塑性エラストマー材を使用した樹脂製ブーツがあるが、樹脂製ブーツはゴム製ブーツに比べて耐久性に優れるため、適用が拡大している。 The constant velocity universal joint boots include rubber boots using chloroprene rubber and resin boots using thermoplastic elastomer material. Resin boots are more durable than rubber boots. The application is expanding.
しかしながら、等速自在継手用ブーツは、等速自在継手が作動角を取ったりしゅう動したりする動きに追従するための変形に伴い、隣接する山部が干渉することで摩耗を生じたり、谷部内面とシャフトが干渉することで摩耗したり、あるいは、山部や谷部に繰り返し応力が発生することで疲労亀裂を生じたりする。それらが進行するとブーツが破損に至る場合がある。また、高作動角を取ることでブーツが大きく変形し、蛇腹が円滑に折り畳まれ難くなって、蛇腹部に凹みを生じる場合がある。これらの摩耗性や疲労性などの耐久性をより向上したり、安定したブーツ変形状態を確実に保つことのできる蛇腹設計がブーツには求められる。 However, the boots for constant velocity universal joints may wear due to interference between adjacent peaks due to deformation to follow the movement of constant velocity universal joints that take an operating angle or slide. The inner surface of the part and the shaft interfere with each other or wear, or the repeated cracking of the crest or trough causes fatigue cracks. As they progress, the boot may be damaged. Moreover, by taking a high operating angle, the boot may be greatly deformed, and the bellows may not be smoothly folded, resulting in a depression in the bellows part. The boot is required to have a bellows design that can further improve the durability such as wear and fatigue and can reliably maintain a stable boot deformation state.
そこで、この種の樹脂製ブーツとして、従来には、湾曲時の蛇腹部の伸縮バランスを良好なものにしてブーツ寿命を長くしようとするもの(特許文献1)、山部同士の接触圧を低減し、耐久性を向上させるもの(特許文献2)、蛇腹部の引張り側と圧縮側との境目に応力集中によるキンク現象が発生するのを防止しようとするもの(特許文献3)等がある。シャフトが作動角を取ることでブーツが縮む方向の変形を受ける位相を圧縮側と呼び、その180°反対側のブーツが引っ張られる位相を引張り側と呼ぶ。 Therefore, as this type of resin boot, conventionally, it is intended to increase the expansion / contraction balance of the bellows part at the time of bending to extend the boot life (Patent Document 1), and reduce the contact pressure between the mountain parts. In addition, there are those that improve durability (Patent Document 2), and those that try to prevent a kink phenomenon due to stress concentration at the boundary between the tension side and the compression side of the bellows part (Patent Document 3). The phase that undergoes deformation in the direction in which the boot shrinks by taking the operating angle of the shaft is called the compression side, and the phase in which the boot opposite to 180 ° is pulled is called the tension side.
特許文献1に記載のものは、蛇腹部を、大径装着部寄り部分と、中央部分と、小径装着部寄り部分とに分け、これらの剛性を、中央部分>大径装着部寄り部分>小径装着部寄り部分としている。
The thing of
特許文献2に記載のものは、蛇腹部における小径装着部寄りの山谷群の山谷径差が大径装着部寄りの山谷群の山谷径差に比べて小さく形成されているものである。
The thing of
特許文献3に記載のものは、蛇腹部の山の数kを4〜7とするとともに、各山に蛇腹部の大径側から順に1から始まる番号Nを付けた場合、2≦N<(k+1)/2を満足する番号の少なくとも一つの山の頂部と谷の底部間の膜長をN≧(k+1)/2を満足する全ての番号の山の頂部と谷の底部間の膜長より短くしたものである。
前記特許文献1に記載のものは、作動角をとってブーツがS字屈曲をなした際に、このS字屈曲のカーブを緩やかにするものである。すなわち、蛇腹部が湾曲した場合にその圧縮側では小径装着部寄り部分の伸長が抑制されるようにしている。また、蛇腹部が湾曲した場合にその圧縮側で大径装着部寄り部分が小径装着部寄り部分の伸長によって必要以上に潰されないようにしている。
The thing of the said
前記特許文献2に記載のものは、作動角が大きくつけられても、圧縮側における山谷径差の小さな小径装着部寄りの山谷群の展開長は少なく、その分だけ大径装着部寄りの山谷群の山どうしが圧縮されるのを助長することがなく、その部分における接触圧を低減させるようにしている。
Even if the operating angle is set to a large value, the one described in
前記特許文献3に記載のものは、ジョイント角が大きな値となる位置まで従動軸が揺動された場合、キンク現象が起き難い蛇腹部の小径側部分が大きく変形することによりブーツの変形が吸収され、キンク現象が起き易い蛇腹部の大径側部分の変形が小さくなるようにしている。そして、キンク現象が起き易い蛇腹部の大径側部分における引張り側と圧縮側との変形度合の差が小さくなり、両者の境目に対する応力集中が低減されてキンク現象の発生が防止されるようにしている。
In the device disclosed in
このように、前記各特許文献では、圧縮側における蛇腹部の接触圧を低減できるようにしたものである。しかしながら、接触面における接触圧を均等にするものではない。このため、全体の接触圧を低減できても、ある部位においては大きな接触圧が作用するおそれがある。すなわち、全体としての接触圧を低減しても、部分的には大きな接触圧が作用し、この部位において摩耗することになる。 Thus, in each said patent document, it can reduce the contact pressure of the bellows part in the compression side. However, the contact pressure on the contact surface is not equalized. For this reason, even if the overall contact pressure can be reduced, there is a possibility that a large contact pressure acts on a certain part. That is, even if the contact pressure as a whole is reduced, a large contact pressure acts partially and wears at this portion.
したがって、従来においては、摩耗性および疲労性において、十分な性能を発揮できるものではない。特に、高作動角時の蛇腹部の変形状態を適切に保つことが困難であると言える。 Therefore, conventionally, sufficient performance cannot be exhibited in terms of wear and fatigue. In particular, it can be said that it is difficult to appropriately maintain the deformed state of the bellows part at the high operating angle.
本発明は、上記課題に鑑みて、高作動角時でも柔軟に変形しながら対応でき、しかも、摩耗性や疲労性を向上できて、耐久性に優れる等速自在継手用ブーツおよびこのようなブーツを使用可能な等速自在継手を提供する。 In view of the above-described problems, the present invention can cope with a flexible deformation even at a high operating angle, can improve wearability and fatigue, and has excellent durability. To provide a constant velocity universal joint.
本発明の第1の等速自在継手用ブーツは、等速自在継手の外側継手部材に装着される大径部と、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に配置される蛇腹部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、前記等速自在継手は最大作動角が45deg以上取ることが可能であり、蛇腹部は、4つ以上の山部と、この山部と軸方向に沿って交互に配設される4つ以上の谷部と、隣合う山部と谷部とを連結する連結部とを備え、高作動角時の圧縮側において、小径部から2番目の山部の頂点が、少なくとも2番目の山部の大径部側において隣接する山部の頂点よりも外径側に突出し、少なくとも小径部から2番目の谷部と3番目の谷部はシャフトに対してほぼ均等に接触し、大径部に最も近い谷部をシャフトに対して非接触とすることで、小径部から2番目の山部が、他の山部を外径側へ案内する変形をもたらし、小径部から2番目の山部と小径部から2番目の谷部とを連結する連結部の外面と、小径部から2番目の谷部と小径部から3番目の山部とを連結する連結部の外面とが、ほぼ均一に面接触することで、連結部間の面圧を下げた状態で均等に分散させたものである。 The first constant velocity universal joint boot of the present invention includes a large diameter portion attached to the outer joint member of the constant velocity universal joint and a small diameter portion attached to the shaft connected to the inner joint member of the constant velocity universal joint. And a constant velocity universal joint boot comprising a bellows portion disposed between the large diameter portion and the small diameter portion, the constant velocity universal joint can take a maximum operating angle of 45 degrees or more, and the bellows portion Comprises four or more ridges, four or more valleys alternately arranged along the ridge and the axial direction, and a connecting portion that connects the adjacent peaks and valleys, On the compression side at the high operating angle, the peak of the second peak from the small diameter part protrudes to the outer diameter side from the peak of the adjacent peak at least on the large diameter part of the second peak, and at least the small diameter part The second trough and the third trough contact the shaft almost evenly and are closest to the large diameter part Part of it to non-contact with the shaft, the second peak portion from the small diameter portion, the other ridges resulted deformation guiding radially outward from the second peak portion and the small diameter portion from the small-diameter portion The outer surface of the connecting portion that connects the second trough portion and the outer surface of the connecting portion that connects the second trough portion from the small diameter portion and the third peak portion from the small diameter portion are substantially in surface contact. Thus, the surface pressure between the connecting portions is evenly dispersed with the surface pressure lowered .
本発明の第2の等速自在継手用ブーツは、等速自在継手の外側継手部材に装着される大径部と、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に配置される蛇腹部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、前記等速自在継手は最大作動角が45deg以上取ることが可能であり、蛇腹部は、4つ以上の山部と、この山部と軸方向に沿って交互に配設される4つ以上の谷部と、隣合う山部と谷部とを連結する連結部とを備え、高作動角時の圧縮側において、小径部から2番目の山部の頂点が、小径部から3番目の山部の頂点と4番目の山部の頂点とを結ぶ直線よりも外径側に突出し、少なくとも小径部から2番目の谷部と3番目の谷部はシャフトに対してほぼ均等に接触し、大径部に最も近い谷部をシャフトに対して非接触とすることで、小径部から2番目の山部が、他の山部を外径側へ案内する変形をもたらし、小径部から2番目の山部と小径部から2番目の谷部とを連結する連結部の外面と、小径部から2番目の谷部と小径部から3番目の山部とを連結する連結部の外面とが、ほぼ均一に面接触することで、連結部間の面圧を下げた状態で均等に分散させたものである。 The second constant velocity universal joint boot of the present invention includes a large diameter portion attached to the outer joint member of the constant velocity universal joint and a small diameter portion attached to the shaft connected to the inner joint member of the constant velocity universal joint. And a constant velocity universal joint boot comprising a bellows portion disposed between the large diameter portion and the small diameter portion, the constant velocity universal joint can take a maximum operating angle of 45 degrees or more, and the bellows portion Comprises four or more ridges, four or more valleys alternately arranged along the ridge and the axial direction, and a connecting portion that connects the adjacent peaks and valleys, On the compression side at the high operating angle, the peak of the second peak from the small diameter part protrudes to the outer diameter side from the straight line connecting the peak of the third peak and the peak of the fourth peak from the small diameter part. , at least a second valley and third valley from the small diameter portion is substantially uniform contact to the shaft, closest to the large diameter portion Valleys With non-contact with the shaft, the second peak portion from the small-diameter portion results in deformation for guiding the other ridges to the outer diameter side, the second peak portion and the small diameter portion from the small-diameter portion The outer surface of the connecting portion that connects the second trough portion to the second trough portion, and the outer surface of the connecting portion that connects the second trough portion from the small diameter portion and the third peak portion from the small diameter portion are almost in surface contact with each other. Thus , the surface pressure between the connecting portions is evenly dispersed with the surface pressure lowered .
本発明の等速自在継手用ブーツによれば、高作動角時において、小径部から2番目の山部の頂点が、隣接する山部の頂点よりも外径側に突出する、また小径部から3番目の山部の頂点と4番目の山部の頂点とを結ぶ直線よりも外径側に突出するものであるので、小径部から2番目の山部が、他の山部を外方(外径側)へ案内する変形をもたらし、かつ回転時の円滑な蛇腹変形を可能とする。 According to the constant velocity universal joint boot of the present invention, at the time of a high operating angle, the peak of the second peak from the small diameter part protrudes to the outer diameter side from the peak of the adjacent peak, and from the small diameter part Since it protrudes to the outer diameter side from the straight line connecting the apex of the third peak and the apex of the fourth peak, the second peak from the small diameter part outwards the other peak ( Deformation guiding to the outer diameter side) and smooth bellows deformation during rotation are possible.
これによって、斜面間の相対滑り量が平準化されることで圧縮側の蛇腹全体が均等に面圧が分散されて接触することになり、山部乃至連結部の摩耗性が向上する。しかも、面接触により面圧が下がることでも、摩耗性が向上する。 As a result, the amount of relative slip between the slopes is leveled, and the entire bellows on the compression side is brought into contact with the surface pressure evenly distributed, so that the wearability of the peak portion or the connecting portion is improved. In addition, even when the surface pressure is reduced due to surface contact, the wear resistance is improved.
小径部から2番目の山部から大径部に最も近い谷部までの連結部において、高作動角時
には、各谷部を挟んで隣接する連結部の外面がほぼ均一に面接触することで、連結部間の面圧を下げた状態で均等に分散させるのが好ましく、また、少なくとも小径部から2番目の谷部と3番目の谷部はシャフトに対してほぼ均等の接触力にて接触し、かつこれらの谷部は前記外側継手部材側へ傾斜するようにするのが好ましい。
In the connecting part from the second peak part from the small diameter part to the valley part closest to the large diameter part, when the operating angle is high, the outer surface of the adjacent connecting part across each valley part is in almost uniform surface contact , It is preferable that the surface pressure between the connecting portions is evenly dispersed , and at least the second valley portion and the third valley portion from the small diameter portion are in contact with the shaft with a substantially equal contact force. And it is preferable that these trough parts incline toward the said outer joint member side.
高作動角時において、大径部に最も近い谷部をシャフトに対して非接触とするのが好ましい。大径部に最も近い谷部と大径部とを連結する部位は、作動角をとるにしたがって外径側へ変形し易くなり、回転時のより円滑な蛇腹変形を可能にする。 At a high operating angle, it is preferable that the valley portion closest to the large diameter portion is not in contact with the shaft. The portion connecting the valley portion and the large diameter portion closest to the large diameter portion is likely to be deformed to the outer diameter side as the operating angle is increased, thereby enabling smoother bellows deformation during rotation.
谷部の断面形状をU字状とするのが好ましく、また、山部と谷部とを連結する連結部が直線状であるのがよい。 The cross-sectional shape of the valley is preferably U-shaped, and the connecting portion that connects the peak and the valley is linear.
ブーツ材質として、JIS K6253に規定されるタイプDデュロメーターによる硬さが35以上50以下である熱可塑性ポリエステル系エラストマーを使用することができる。 As a boot material, a thermoplastic polyester elastomer having a hardness of 35 or more and 50 or less according to a type D durometer defined in JIS K6253 can be used.
θ=45deg以上の高作動角を取ることのできるタイプ(例えば、ツェッパ型、バーフィールド型などのボールを用いたタイプの固定式等速自在継手)や、外側継手部材の軸線方向にスライドする機構を備えたタイプ(例えば、ダブルオフセット型、トリポード型、クロスグルーブ型などの摺動式等速自在継手)など、あらゆる等速自在継手に使用するブーツに適用できる。特に、θ=45deg以上の高作動角を取ることのできるタイプに適用することがより効果的である。 A type that can take a high operating angle of θ = 45deg or more (for example, a fixed type constant velocity universal joint using a ball such as a Rzeppa type or a Barfield type) or a mechanism that slides in the axial direction of an outer joint member (For example, sliding type constant velocity universal joints such as a double offset type, tripod type, and cross groove type). In particular, it is more effective to apply to a type that can take a high operating angle of θ = 45 deg or more.
本発明では、山部乃至連結部同士の摩耗性や谷部とシャフトとの摩耗性、山谷部の疲労性などのブーツ耐久性が向上する。また、回転時の円滑な蛇腹変形を可能にすることから、耐凹み性の向上も図ることができ、バランスの良いブーツ性能を保持することが可能となり、ブーツのコンパクト化を更に図ることができる。 In the present invention, the boot durability such as the wearability between the ridges or the connecting portions, the wearability between the valleys and the shaft, and the fatigue property of the ridges and valleys is improved. In addition, since the bellows can be smoothly deformed during rotation, it is possible to improve the dent resistance, maintain a well-balanced boot performance, and further reduce the boot size. .
また、谷部を断面U字状に形成すれば、より耐久性(谷部の疲労性と蛇腹部の凹み防止)を向上することができる。谷部の断面形状をU字状とするとともに、山部と谷部とを連結する連結部が直線状であれば、大きな作動角を取った際に、蛇腹部が円滑に折畳み変形することができる。 Further, if the trough is formed in a U-shaped cross section, the durability (the fatigue of the trough and the prevention of the depression of the bellows) can be improved. If the cross-sectional shape of the valley is U-shaped and the connecting part that connects the peak and the valley is straight, the bellows can be folded and deformed smoothly when a large operating angle is taken. it can.
本発明にかかるブーツは、固定式の等速自在継手や摺動式等速自在継手など、あらゆる等速自在継手に使用するブーツに適用できる。特に、等速自在継手の作動角を大きく取ることのできるタイプに適用することがより効果的である。 The boot according to the present invention can be applied to boots used for all constant velocity universal joints such as a fixed type constant velocity universal joint and a sliding type constant velocity universal joint. In particular, it is more effective to apply to a type that can take a large operating angle of the constant velocity universal joint.
ブーツ材質として、JIS K6253に規定されるタイプDデュロメーターによる硬さが35以上50以下である熱可塑性ポリエステル系エラストマーを使用することによって、ブーツは、疲労性や摩耗性、高速回転性(回転時振れ廻り性)に優れ、ブーツとして安定した機能を長期にわたって発揮することができる。 By using a thermoplastic polyester elastomer that has a hardness of 35 or more and 50 or less according to JIS K6253 as a boot material, the boot is made of fatigue, wear and high-speed rotation (running during rotation). It can be used for a long time with a stable function as a boot.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。図1に本発明にかかる等速自在継手用ブーツ(等速自在継手に装着した状態)を示し、図2に等速自在継手用ブーツを使用した等速自在継手を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a boot for a constant velocity universal joint according to the present invention (when mounted on a constant velocity universal joint), and FIG. 2 shows a constant velocity universal joint using the boot for a constant velocity universal joint.
この等速自在継手は、図2に示すように、内周面に複数の案内溝(トラック溝)4を軸方向に形成した外側継手部材としての外輪1と、外周面に複数の案内溝(トラック溝)5を形成した内側継手部材としての内輪2と、外輪1の案内溝4と内輪2の案内溝5とで協働して形成されるボールトラックに配される複数のボール3と、ボール3を収容するためのポケット8aを有するケージ8等から構成される。また、内輪2の内周にセレーションやスプライン等のトルク伝達手段を介してシャフト9を結合している。この実施形態の等速自在継手は、案内溝4,5が円弧部と直線部とを有するアンダーカットフリー型(UJ)を示している。
As shown in FIG. 2, the constant velocity universal joint includes an
等速自在継手用ブーツ10は、例えば、エステル系、オレフィン系、ウレタン系、アミド系、スチレン系等の熱可塑性エラストマーにて形成される。熱可塑性エラストマーは樹脂とゴムの中間の性質を持っている。熱可塑性エラストマーは、熱可塑性樹脂の通常の成形機にて加工することができる。
The constant velocity universal
また、等速自在継手用ブーツ10は、硬さが、JIS K6253に規定されるタイプDデュロメーターによる硬さが35以上50以下である熱可塑性ポリエステル系エラストマーとすることができる。熱可塑性ポリエステル系エラストマーは、加硫ゴムのような柔軟な材料と、熱可塑性樹脂のような高剛性な材料との中間の弾性率を持つ材料である。この熱可塑性ポリエステル系エラストマーは、加硫ゴムと熱可塑性樹脂の両者の特徴を有し、変形を受けても元の形状に復元する弾性、加硫ゴムより高い機械的強度、一般的な熱可塑性樹脂に適用できる全ての成形加工法が適用できる熱可塑性などの特徴を示す材料である。
The constant velocity universal
等速自在継手用ブーツ10は、等速自在継手の外側継手部材(外輪1)の開口端部に装着される大径部13と、等速自在継手の内側継手部材(内輪2)に連結されたシャフト9に装着される小径部14と、大径部13と小径部14との間に設けられ、軸方向に沿って交互に配設される山部7と谷部6とを有する蛇腹部15とを備える。山部7と谷部6とは傾斜部(連結部)12にて連結されている。
The constant velocity universal
外輪1の開口部側の外周面には、周方向に沿った溝からなるブーツ取付部16(周方向凹溝であって、図1等においては、図示簡略化のため、この周方向凹溝の記載を省略している)が設けられ、このブーツ取付部16に大径部13が外嵌される。そして、ブーツ10の大径部13の外周面に形成された嵌合溝17にブーツバンド18を嵌着することによって、大径部13を外輪1に固定している。
On the outer peripheral surface of the
シャフト9には、外輪1から所定量突出した位置に、周方向に沿ったブーツ取付用溝20を有するブーツ取付部22が設けられ、小径部14がブーツ取付部22に外嵌される。そして、ブーツ10の小径部14の外周面に形成された嵌合溝19にブーツバンド18を嵌着することによって、小径部14をシャフト9に固定している。
The shaft 9 is provided with a
蛇腹部15において、谷部6はその断面形状をU字形状としている。また、谷部6と山部7とを連結する連結部12を直線状としている。なお、大径部13には大径肩部23が連設され、この大径肩部23と、大径部13と最も近接する谷部6eとが連結部12jを介して連結されている。この大径肩部23としてはほぼ水平方向へ直線状に構成してもよいし、外径側へ僅かに凸状に膨出する形状に構成してもよいし、外径側へ突出する山部でもって構成してもよい。
In the
蛇腹部15において、山部7を小径部14側から大径部13に向かって順に第1山7a、第2山7b、第3山7c、第4山7d、第5山7eと呼び、谷部6を小径部14側から大径部13に向かって順に第1谷6a、第2谷6b、第3谷6c、第4谷6d、第5谷6eと呼ぶ。
In the
高作動角時においては、図3に示すように変形して、圧縮側と引張り側とが形成される。ここで、シャフト9が作動角を取ることでブーツが縮む方向の変形を受ける位相を圧縮側と呼び、その180°反対側のブーツが引っ張られる位相を引張り側と呼ぶ。この際、図4に示すように、第2山7bの頂点Vbが、隣接する第3山7cの頂点Vcよりも外径側に突出する。更には、第2山7bの頂点Vbが、第3山7cの頂点Vcと第4山7dの頂点Vdとを結ぶ直線Lよりも外径側に突出している。
At the time of a high operating angle, it is deformed as shown in FIG. 3 to form a compression side and a tension side. Here, the phase that undergoes deformation in the direction in which the boot shrinks due to the operating angle of the shaft 9 is called the compression side, and the phase in which the boot opposite to 180 ° is pulled is called the tension side. At this time, as shown in FIG. 4, the apex Vb of the
また、圧縮側においては、小径部14から2番目の山部7つまり第2山7bから大径部13に最も近い谷部、つまり第5谷6eまでの連結部12において、各谷部6を挟んで隣接する連結部12の外面がほぼ均一に面接触するものとなっている。
On the compression side, each
すなわち、第2山7bと第2谷6bとを連結する連結部12cの外面と、第2谷6bと第3山7cとを連結する連結部12dの外面とが、ほぼ均一に面接触する。第3山7cと第3谷6cとを連結する連結部12eの外面と、第3谷6cと第4山7dとを連結する連結部12fの外面とが、ほぼ均一に面接触する。第4山7dと第4谷6dとを連結する連結部12gの外面と、第4谷6dと第5山7eとを連結する連結部12hの外面とが、ほぼ均一に面接触する。第5山7eと第5谷6eとを連結する連結部12iの外面と、第5谷6eと大径肩部23とを連結する連結部12jの外面とが、ほぼ均一に面接触する。
That is, the outer surface of the connecting
また、第2谷6b、第3谷6c、および第4谷6dがシャフト9に接触する。この際、第1谷6aおよび第5谷6eはシャフト9に対して非接触としている。第2谷6b、第3谷6c、第4谷6dは、外輪1側へ傾斜しているのが好ましい。
Further, the
ところで、図1に示す状態(作動角が0°である状態)から図3に示すように作動角をとっていけば、第2谷6b、第3谷6c、第4谷6dと順次シャフト9に接触していくことなる。これによって、第2谷6b、第3谷6c、第4谷6dは、シャフト9に対してほぼ均一な接触力で接触することになる。
By the way, if the operating angle is taken as shown in FIG. 3 from the state shown in FIG. 1 (the operating angle is 0 °), the
また、大径部13に最も近い谷部(第5谷)6eと大径部13とを連結する部位(大径肩部23)および連結部12jは、作動角をとるにしたがって外径側へ変形するものである。
Moreover, the site | part (large diameter shoulder part 23) and the
本発明では、高作動角時において、小径部14から2番目の山部(第2山)7bの頂点Vbが、隣接する山部(第3山)7cの頂点Vcよりも外径側に突出する、また小径部14から3番目の山部(第3山)7cの頂点Vcと4番目の山部(第4山)7dの頂点Vdとを結ぶ直線Lよりも外径側に突出するものであるので、小径部14から2番目の山部7bが、他の山部7を外方(外径側)へ案内する変形をもたらし、かつ回転時の円滑な蛇腹変形を可能とする。
In the present invention, at the high operating angle, the apex Vb of the second peak (second peak) 7b from the
これによって、斜面(連結部の外面)間の相対滑り量が平準化されることで圧縮側の蛇腹全体が均等に面圧が分散されて接触することになり、山部7乃至連結部12の摩耗性が向上する。しかも、面接触により面圧が下がることでも、摩耗性が向上する。
As a result, the amount of relative slip between the inclined surfaces (outer surfaces of the connecting portions) is leveled, so that the entire bellows on the compression side is uniformly contacted with each other, and the
このように、本発明では、山部7乃至連結部12同士の摩耗性や谷部6とシャフト9との摩耗性、山谷部の疲労性などのブーツ耐久性が向上する。また、回転時の円滑な蛇腹変形を可能にすることから、耐凹み性の向上も図ることができ、バランスの良いブーツ性能を保持することが可能となり、ブーツのコンパクト化を更に図ることができる。
Thus, in this invention, boot durability, such as the wearability of the
また、連結部12cの外面と連結部12dとの外面との接触力、連結部12eの外面と連結部12fとの外面との接触力、連結部12gの外面と連結部12hとの外面との接触力、および連結部12iの外面と連結部12jとの外面との接触力が分散できる。これによって、各接触面の面圧を低下させることとができ、摩耗性の向上を図ることができる。
Further, the contact force between the outer surface of the connecting
高作動角時において谷部6がシャフト9とほぼ均一な接触力にて接触することで谷部6のシャフト9との摩耗を防止し、蛇腹部15を全体的に外方へ押し上げる効果から、谷部6とシャフト9との接触力を下げると共に、各山部7間の接触力も下げる相乗効果を生む。
From the effect that the
大径部13に最も近い谷部(第5谷)6eと大径部13とを連結する部位(大径肩部23)および連結部12jは、作動角をとるにしたがって外径側へ変形するものであるので、回転時の円滑な蛇腹変形を可能にする。
The portion (large diameter shoulder portion 23) connecting the valley (fifth valley) 6e closest to the
谷部6を断面U字状に形成すれば、より耐久性(谷部の疲労性と蛇腹部の凹み防止)を向上することができる。谷部6の断面形状をU字状とするとともに、山部7と谷部6とを連結する連結部12が直線状であれば、大きな作動角を取った際に、蛇腹部15が円滑に折畳み変形することができる。
If the
ブーツ材質として、JIS K6253に規定されるタイプDデュロメータによる硬さが35以上50以下である熱可塑性ポリエステル系エラストマーを使用することによって、ブーツは、疲労性や摩耗性、高速回転性(回転時振れ廻り性)に優れ、ブーツとして安定した機能を長期にわたって発揮することができる。 By using a thermoplastic polyester elastomer that has a hardness of 35 or more and 50 or less according to JIS K6253 as a boot material, the boot is made of fatigue, wear, and high-speed rotation (running rotation) It can be used for a long time with a stable function as a boot.
このため、本発明のブーツは、θ=45deg以上の高作動角を取ることのできるタイプ(例えば、ツェッパ型、バーフィールド型等の固定式等速自在継手)や、外側継手部材の軸線方向にスライドする機構を備えたタイプ(例えば、ダブルオフセット型、トリポード型、クロスグルーブ型等の摺動式等速自在継手)など、あらゆる等速自在継手に適用できる。これにより、疲労性や摩耗性に優れた等速自在継手用ブーツを装着した、耐久性に優れる等速自在継手を構成することができる。すなわち、ブーツにおける蛇腹部15の山部7は、適切な剛性を保持した上で、大きな作動角を取った際に円滑に折れ畳まれることが求められ、それを達成することに本発明のものが適している。
For this reason, the boot of the present invention is of a type that can take a high operating angle of θ = 45 deg or more (for example, a fixed constant velocity universal joint such as a Rzeppa type or a Barfield type) or an axial direction of an outer joint member. The present invention can be applied to all constant velocity universal joints such as a type having a sliding mechanism (for example, a sliding type constant velocity universal joint such as a double offset type, a tripod type, and a cross groove type). Thereby, the constant velocity universal joint excellent in durability equipped with the boot for constant velocity universal joints excellent in fatigue property and wearability can be constituted. That is, the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、図1に示す等速自在継手用ブーツでは、蛇腹部15の山部7および谷部6の数は、5つに限るものではなく、4つ以上であればよく、好ましく4つから7つの間に設定する。また、摺動式等速自在継手の場合は、固定式等速自在継手よりも作動角が大きくないことから、デュロメータDによる硬さが50を超える熱可塑性ポリエステル系エラストマーを使用することができる。あるいは、固定式等速自在継手においても、後輪用駆動軸に適用する場合は、作動角が大きくないことから、デュロメータDによる硬さが50を超える熱可塑性ポリエステル系エラストマーを使用することができる。もちろん、クロロプレンゴム等を使用したゴム製ブーツであってもよい。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. In the constant velocity universal joint boot shown in FIG. The number of the
また、谷部6を断面U字状に形成すれば、より耐久性を向上するので、好ましいが、谷部6として断面U字状に限るものではない。小径部14に最も近接した山部(第1山)7aと、小径部14に最も近接した谷部(第1谷)6aとを連結する連結部12aの外面と、小径部14に最も近接した谷部(第1谷)6aと、小径部14から2番目の山部(第2山)7bとを連結する連結部12bの外面とが接触するものであってもよい。
In addition, if the
また、前記実施形態では、第2谷6bから第4谷6dまでシャフト9に接触するものであったが、少なくとも第2谷6bと第3谷6cがシャフト9に接触するものであればよい。逆に、第1谷6aから第5谷6eまでシャフト9に接触するものであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it contacted the shaft 9 from the
6 谷部
7 山部
9 シャフト
13 大径部
14 小径部
15 蛇腹部
6
Claims (8)
前記等速自在継手は最大作動角が45deg以上取ることが可能であり、蛇腹部は、4つ以上の山部と、この山部と軸方向に沿って交互に配設される4つ以上の谷部と、隣合う山部と谷部とを連結する連結部とを備え、高作動角時の圧縮側において、小径部から2番目の山部の頂点が、少なくとも2番目の山部の大径部側において隣接する山部の頂点よりも外径側に突出し、少なくとも小径部から2番目の谷部と3番目の谷部はシャフトに対してほぼ均等に接触し、大径部に最も近い谷部をシャフトに対して非接触とすることで、小径部から2番目の山部が、他の山部を外径側へ案内する変形をもたらし、小径部から2番目の山部と小径部から2番目の谷部とを連結する連結部の外面と、小径部から2番目の谷部と小径部から3番目の山部とを連結する連結部の外面とが、ほぼ均一に面接触することで、連結部間の面圧を下げた状態で均等に分散させたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。 The large-diameter portion that is attached to the outer joint member of the constant velocity universal joint, the small-diameter portion that is attached to the shaft connected to the inner joint member of the constant-velocity universal joint, and the large-diameter portion and the small-diameter portion. In the boot for a constant velocity universal joint provided with
The constant velocity universal joint can take a maximum operating angle of 45 deg or more, and the bellows part includes four or more ridges, and four or more ridges arranged alternately with the ridges along the axial direction. A trough, and a connecting portion that connects the adjacent crest and trough, and on the compression side at a high operating angle, the apex of the second crest from the small-diameter portion is at least the second crest Projects to the outer diameter side from the apex of the adjacent crests on the diameter side, and at least the second and third troughs from the small diameter part contact the shaft almost evenly and are closest to the large diameter part By making the valley part non-contact with the shaft, the second peak part from the small diameter part causes deformation to guide the other peak part to the outer diameter side, and the second peak part and the small diameter part from the small diameter part. The outer surface of the connecting portion connecting the second trough from the second, the second trough from the small diameter portion and the third crest from the small diameter portion And the outer surface of the connecting portion connecting the substantially uniformly by surface contact, boot for a constant velocity universal joint is characterized in that uniformly dispersed at reduced surface pressure between the connecting portions.
前記等速自在継手は最大作動角が45deg以上取ることが可能であり、蛇腹部は、4つ以上の山部と、この山部と軸方向に沿って交互に配設される4つ以上の谷部と、隣合う山部と谷部とを連結する連結部とを備え、高作動角時の圧縮側において、小径部から2番目の山部の頂点が、小径部から3番目の山部の頂点と4番目の山部の頂点とを結ぶ直線よりも外径側に突出し、少なくとも小径部から2番目の谷部と3番目の谷部はシャフトに対してほぼ均等に接触し、大径部に最も近い谷部をシャフトに対して非接触とすることで、小径部から2番目の山部が、他の山部を外径側へ案内する変形をもたらし、小径部から2番目の山部と小径部から2番目の谷部とを連結する連結部の外面と、小径部から2番目の谷部と小径部から3番目の山部とを連結する連結部の外面とが、ほぼ均一に面接触することで、連結部間の面圧を下げた状態で均等に分散させたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。 The large-diameter portion that is attached to the outer joint member of the constant velocity universal joint, the small-diameter portion that is attached to the shaft connected to the inner joint member of the constant-velocity universal joint, and the large-diameter portion and the small-diameter portion. In the boot for a constant velocity universal joint provided with
The constant velocity universal joint can take a maximum operating angle of 45 deg or more, and the bellows part includes four or more ridges, and four or more ridges arranged alternately with the ridges along the axial direction. A trough, and a connecting portion that connects the adjacent crest and trough, and on the compression side at a high operating angle, the apex of the second crest from the small diameter portion is the third crest from the small diameter portion. Projecting to the outer diameter side of the straight line connecting the top of the top and the top of the fourth peak, and at least the second and third valleys from the small diameter part contact the shaft almost equally, By making the valley part closest to the part non-contact with the shaft, the second peak part from the small diameter part causes deformation that guides the other peak part to the outer diameter side, and the second peak from the small diameter part. The outer surface of the connecting portion that connects the second valley portion from the small diameter portion, the second valley portion from the small diameter portion, and the third peak portion from the small diameter portion And an outer surface of the coupling portion coupling is that substantially uniformly surface contact, boot for a constant velocity universal joint is characterized in that uniformly dispersed at reduced surface pressure between the connecting portions.
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