(57)【要約】【課題】締め付けを行うブーツとの相対回転を防止することにより、ブーツ締め付け力の低減をなくしてグリースの漏れを防止すると共に、簡単な加工工程での製造を可能とする。【解決手段】無端式ブーツ固定バンド１は、無端リング状となっており、塑性変形によって縮径されることによりブーツ外周を締め付ける。全体がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって形成されていると共に、ブーツを締め付ける面圧を変化させる面圧変動部３が内面に設けられている。【選択図】図１
2006105176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端リング状となっており、塑性変形によって縮径されることによりブーツ外周を締め付けるバンドであって、
全体がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって形成されていると共に、ブーツを締め付ける面圧を変化させる面圧変動部が内面に設けられていることを特徴とする無端式ブーツ固定バンド。
【請求項２】
前記面圧変動部は、板幅方向に対して略平行方向に延びるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の無端式ブーツ固定バンド。
【請求項３】
前記面圧変動部は、板幅方向に対して略平行方向に延び、且つ内面の全体にわたって形成された凹凸部であることを特徴とする請求項１記載の無端式ブーツ固定バンド。
【請求項４】
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金からなるビレットを押出し成形して無端リング状のパイプを成形すると共に、パイプの成形と同時にパイプの長さ方向と略平行な方向に延びる面圧変動部をパイプの内面に形成する工程と、パイプを冷却後、所定の長さのパイプ材に切断する工程と、パイプ材に対して時効硬化処理を行うことにより前記合金を硬化する工程と、時効硬化処理後のパイプ材を所定幅に切断してリング体を形成する工程とを備えていることを特徴とする無端式ブーツ固定バンドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムや樹脂等からなるブーツを自動車の等速ジョイントに締め付けて固定するために用いる無端式ブーツ固定バンド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の等速ジョイントでは、対向している管状部材に対してゴムや樹脂等からなるブーツを被せて連結しており、また、等速ジョイントでは、回転時や操舵時にジョイント部分の潤滑性を保持するためグリースが充填されている。このグリースがブーツから漏出することを防止すると共に、ブーツの内部に埃や水が侵入することを防止するため、ブーツを管状部材に締め付けるブーツバンドが使用されている。このようなブーツバンドとしては、特許文献１に記載された構造のものが知られている。
【０００３】
特許文献１記載のブーツバンドは、金属からなる帯状部材の一端部に凸部を設けると共に、凸部が結合する凹部を他端部に設けた構造となっている。このブーツバンドでは、凸部と凹部とを嵌合させることによりブーツの外径よりも若干大きな内径を有したリング状とし、専用の加締め機を用いてバンドを塑性変形により縮径させてブーツを締め付けるように使用される。
【０００４】
このようなブーツバンドでは、バンドを縮径させると、バンドの幅方向への引張り力及び厚さ方向への圧縮力が作用し、これらの負荷が凸部及び凹部が嵌合した結合部位に集中し、負荷が大きくなり過ぎると、結合部位での十分な締め付け力が得られずにグリースが漏れたり、結合部位が破壊する不具合がある。この不具合を防止するためには、バンドの板厚を厚くしたり、板幅を増して結合部位の断面積を増大させる必要がある。しかしながら、板厚を厚くする場合には、ブーツバンドが嵩高となって高さ方向のスペースを大きく必要とする一方、板幅を増す場合には幅方向のスペースを大きく必要とするため、等速ジョイント等の狭い箇所への適用ができなくなる問題が発生する。
【０００５】
このようなことから、当初から無端リング状となったブーツバンドを用いることがなされている。すなわち、ブーツ外径に対して若干大きな内径を有したリング状のブーツバンドを用いるものであり、このブーツバンド内にブーツを挿入した状態で加締め機により内径を縮径することにより、ブーツを締め付けてブーツを固定するものである。このような無端リング状のブーツバンドとしては、例えば、特許文献２に記載された構造が知られている。
【特許文献１】特許第３２５３６１０号公報
【特許文献２】特開２００２−７０８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した無端リング状のブーツバンドでは、円周方向のどの部分においても断面形状が一定であるため、締め付けた際の内面によってブーツに発生する面圧が円周上の全ての箇所で均一となっている。しかしながら、このように面圧が均一な場合には、振動や慣性モーメント、衝撃等が作用する動的な環境下では、ブーツとブーツバンドとが相対的に動きやすく、これらが相対的に回転する。この相対回転によりブーツとブーツバンドとの間に摩擦力が発生し、脆弱側のブーツが摩耗するため、ブーツバンドによるブーツへの締め付け力が低減する。この締め付け力の低減により、ブーツ内からグリースが漏れる問題を有している。
【０００７】
また、無端リング状のブーツバンドは、ビレットの押出成形等により長尺なパイプを成形し、このパイプを所定の幅に切断することにより製造されるが、パイプに対しては、メッキ等の防錆加工が施される場合、パイプを所定幅に切断すると、その切断面が露出するため、ブーツバンドを作製した後、再度、防錆加工をする必要がある。このため、加工工程が多くなり処理が面倒となる問題を有している。
【０００８】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、無端リング状であっても、ブーツとの相対回転を防止することにより、ブーツ締め付け力の低減をなくしてグリースの漏れを防止し、しかも簡単な加工工程で製造することが可能な無端式ブーツ固定バンド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明の無端式ブーツ固定バンドは、無端リング状となっており、塑性変形によって縮径されることによりブーツ外周を締め付けるバンドであって、全体がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって形成されていると共に、ブーツを締め付ける面圧を変化させる面圧変動部が内面に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の発明では、バンドの内面に設けられた面圧変動部がブーツ締め付けの面圧を変化させるため、面圧が均一となることがなく、ブーツが相対回転することがなくなる。このため、相対回転に基づくブーツの摩耗が発生することがなく、ブーツへの当初の締め付け力を保持することができる。これにより、ブーツ内のグリースの漏れを防止することができる。
【００１１】
また、全体がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって形成されることにより、ブーツ締め付けの負荷に対向することが可能な強度を有し、耐久性を備えたものとすることができる。これに加えて、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金は耐食性を有しているため、メッキ等の防錆加工が不要となる。従って、切断加工を行っても、切断面を防錆加工する必要がなく、簡単な加工工程で製造することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の無端式ブーツ固定バンドであって、前記面圧変動部は、板幅方向に対して略平行方向に延びるように形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明では、面圧変動部が板幅方向と略平行な方向に延びることにより、面圧変動部はブーツとの相対回転と交差する方向で面圧を変化させるように作用する。このため、バンド及びブーツの相対回転を確実に阻止することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の無端式ブーツ固定バンドであって、前記面圧変動部は、板幅方向に対して略平行方向に延び、且つ内面の全体にわたって形成された凹凸部であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明では、面圧変動部が板幅方向の略水平な方向に延びているため、請求項２記載の発明と同様に、バンド及びブーツの相対回転を阻止することができる。これに加えて、この発明では、面圧変動部がバンド内面の全体にわたって形成された凹凸部からなり、凹凸部がバンド内面の全体でブーツとの相対回転を防止するため、相対回転をさらに確実に防止することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明の無端式ブーツ固定バンドの製造方法は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金からなるビレットを押出し成形して無端リング状のパイプを成形すると共に、パイプの成形と同時にパイプの長さ方向と略平行な方向に延びる面圧変動部をパイプの内面に形成する工程と、パイプを冷却後、所定の長さのパイプ材に切断する工程と、パイプ材に対して時効硬化処理を行うことにより前記合金を硬化する工程と、時効硬化処理後のパイプ材を所定幅に切断してリング体を形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明では、ビレットを押出し成形してパイプを成形する際に、パイプの内面に面圧変動部を同時に形成した後、パイプ材に切断し、時効硬化処理を行って所定幅に切断してリング体を形成するため、それぞれのリング体に対する面圧変動部の加工が不要となり、容易に加工することができる。また、パイプをＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって作製するため、パイプから得られる個々のリング体に対し、メッキ等の防錆加工が不要となる。このため、簡単な加工工程で製造することができ、大量生産に適したものとなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の無端式ブーツ固定バンドによれば、バンドの内面に面圧変動部が設けられることによりブーツの相対回転を防止するため、ブーツの摩耗が発生することがなく、ブーツへの当初の締め付け力を保持することができ、ブーツ内のグリースの漏れを防止することができる。また、全体がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって形成されることにより良好な耐食性を有しているため、切断加工を行っても、切断面を防錆加工する必要がなく、簡単な加工工程で製造することができる。
【００１９】
本発明の無端式ブーツ固定バンドの製造方法によれば、パイプの押し出し成形の際に、パイプの内面に面圧変動部を同時に形成するため、パイプから得られるそれぞれのリング体に対して面圧変動部を加工する必要がなくなると共に、材料として耐食性を有したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金を用いるため、防錆加工が不要となり、簡単な加工工程で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態における無端式ブーツ固定バンド１の斜視図、図２は図１におけるＭ部の拡大斜視図である。
【００２１】
無端式ブーツ固定バンド（以下、ブーツ固定バンド）１は、バンド本体２と、バンド本体２の内面に形成された面圧変動部としての凹凸部３とを備えている。このブーツ固定バンド１は、自動車の等速ジョイント（図示省略）に用いられるゴムまたは樹脂からなるブーツ（図示省略）を等速ジョイントの管状部材に締め付けるために使用される。
【００２２】
バンド本体２は、締め付け対象となるブーツの外径よりも若干大きな内径を有した無端リング状（円環状）に成形されている。ブーツの締め付けは、ブーツをバンド本体２内に挿入した状態で、バンド本体２を専用の加締め機を用いて塑性変形して縮径させることにより行われる。このようにバンド本体２を無端リング状とすることにより、帯状のバンドを用いる必要がなくなる。このため、帯状のバンドのように、リング状とするための結合部位を両端部に設ける必要がなく、結合部位の締め付け力の低下に起因したグリースの漏れや結合部位の破壊を考慮する必要がなくなる。従って、板厚や板幅を増大させる必要がなく、小スペース内への適用を良好に行うことができる。
【００２３】
凹凸部３は、バンド本体２の内面２ａ全体に形成されている。この実施の形態において、凹凸は三角形断面となっており、この三角形断面が連続することにより凹凸部３が構成されている。なお、凹凸部３としては、矩形断面、台形断面あるいは円弧断面であっても良い。
【００２４】
凹凸部３は、バンド本体２の板幅方向に対して略平行方向に延びるように形成されており、これにより凹凸部３はバンド本体２の内面２ａを板幅方向に横切るようになっている。このような凹凸部３をバンド本体２の内面２ａの全体に形成することにより、凹凸部の凸部における頂点では、局部的な面圧増大部分を形成することができる。このため、ブーツ固定バンド１によるブーツへの面圧が均一となることがなく、振動や慣性モーメント、衝撃等が作用する動的な環境下においても、ブーツ固定バンド１とブーツとが相対回転することがない。従って、相対回転に起因したブーツ側の摩耗が生じることがなく、ブーツ固定バンド１はブーツへの当初の締め付け力を保持することができ、ブーツ内のグリースの漏れを確実に防止することができる。
【００２５】
図３は、この実施の形態における凹凸部３の寸法関係を示し、図４及び図５は、この寸法関係における面圧との関係を定性的に示す特性図である。
【００２６】
図３において、符号４は凹凸部３における凸部、符号５は凹凸部３における凹部であり、これらの三角形断面がアール（Ｒ）によってスムーズに連続している。また、寸法Ｃは凸部４と凹部５との間の距離（振幅）、角度Ｄは凸部４の拡がり角である。バンド本体２の板厚を１．７ｍｍ、バンド本体２の材質を後述するＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金とした場合、凸部４のＲは０．１〜０．４ｍｍの範囲、凹部５のＲは０．１〜０．４ｍｍの範囲、振幅Ｃは０．２〜０．５ｍｍ、角度Ｄは７０°〜９０°の範囲が良好である。
【００２７】
この実施の形態において、凸部４のＲが０．４ｍｍを超えた場合には、図４に示すように局部的な面圧増大効果が小さくなるため、ブーツとの相対的なずれ防止効果が小さくなり、ブーツが相対的に回転して好ましくない。凸部４のＲが０．１ｍｍ未満の場合には、局部的な面圧増大効果を有している反面、ブーツを傷付ける等のブーツに与えるダメージが大きくなって、ブーツが破損し易く、好ましくない。
【００２８】
凹部５に対してはブーツ締め付け時に負荷が作用すると、その応力集中が行われる。このとき、凹部５のＲが０．１ｍｍ未満の場合には、耐破壊強度が低下するため、凹部５は上述した寸法範囲内が良好である。
【００２９】
振幅Ｃが０．２ｍｍ未満の場合には、凹凸部３の突起量が小さくなるため、局部的な面圧増大効果を得ることができず、ブーツが相対的に回転して好ましくない。振幅Ｃが０．５ｍｍを超えた場合には、その分バンド本体２の板厚が小さくなるため、耐破壊強度が低下して好ましくない。また、振幅Ｃが０．５ｍｍを超えた場合は、ブーツの締め付けによってブーツが凹部５に入り込む際の逃げにより隙間を発生するため、凹部５に発生する面圧が小さくなり、ブーツ内のグリースが漏れ出て好ましくない。
【００３０】
角度Ｄは図５に示すように、面圧が極大となる角度が７０°〜９０°の範囲内に存在する。ここで、角度Ｄが７０°未満の場合には、凸部４が鋭い鋭角となるため、凹部５に応力集中が行われるため好ましくない。角度Ｄが９０度を超えた場合には、凸部４と凹部５とのピッチが大きくなって、これらの間隔が広くなる。このため、局部的な面圧増大効果が小さくなり、ブーツが相対回転するため好ましくない。
【００３１】
なお、以上の凸部４、凹部５、振幅Ｃ及び角度Ｄの寸法は、上述したように、バンド本体２が１．７ｍｍの板厚で、材質がＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金であり、凹凸部３がＲによってスムーズに連続した三角形断面の場合であり、これらの条件が一つでも異なった場合には、その最適寸法は変化するものである。
【００３２】
図６は、この実施の形態における別の作用を示している。この実施の形態では、三角形断面が等ピッチで連続的に配置されることにより凹凸部３が形成されている。このことにより、バンド本体２を塑性変形によって縮径したとき、図６（ａ）で示すように凹部５の両側の凸部４は、凹部５を起点にして矢印方向に折り畳まれる。これにより、図６（ｂ）で示すようにバンド本体２が縮径する際の塑性変形に応じて凸部４が均一に変位するため、ブーツの全体を確実に締め付けることが可能となる。
【００３３】
図７はブーツ固定バンド１の製造工程を示す。バンド本体２、すなわちブーツ固定バンド１は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金により全体が形成されるものである。Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金としては、例えば、ＪＩＳＨ４１００に所載の合金として、例えば、Ａ６０３３等を使用することができる。このＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金は、強度を有するのに加えて、耐食性を有し、錆びにくい特性を有している。
【００３４】
工程１１では、このＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金からビレットを成形する。ビレットとしては、円柱形状等のブロックが良好である。
【００３５】
工程１２では、ビレット２を用いて押出し成形を行う。押出し成形の際には、ビレットを加熱することにより加工性を付与する。この加熱状態でビレットを円柱状のダイに沿って押し出すことにより、熱間押出しを行ってパイプを成形する。このとき、ダイの外面には、図２の凹凸部３を反転した凹凸部が形成されている。これにより、ダイに沿ってビレットを押し出すとパイプの内面に凹凸部３が同時に形成される。
【００３６】
工程１３では、押出し成形されたパイプを水または空気により冷却して硬化させ、工程１４では、押出し成形されたパイプを一次切断する。この一次切断によって所定長さのパイプ材とすることにより、搬送等の取り扱い性及び次工程での加工性が向上する。
【００３７】
工程１５では、切断されたパイプ材を時効硬化処理する。時効硬化処理の熱処理の際の温度上昇と共に金属分子の固溶度が増大し、金属間化合物としてのＭｇ２Ｓｉを過飽和固溶体から析出するため合金が硬化する。この硬化によりブーツ固定バンド１としての強度を付与することができる。
【００３８】
工程１６では、時効硬化処理が行われたパイプ材を所定幅に切断してリング体を形成する。このリング体は、ブーツ固定バンド１の原体となる。このリング体に対しては、工程１７に示すように、端面処理を施す。端面処理はバレル研磨等を行うことにより、リング体の切断面のバリ取りや鋭角除去処理を行うものである。なお、かかる端面処理は状況に応じて行うものであり、リング体の切断状態が良好の場合には不要である。
【００３９】
以上のような製造方法では、ビレットの押出し成形によってパイプを成形する際に、パイプの内面に面圧変動部としての凹凸部３を同時に形成し、その後にパイプからリング体を形成するため、それぞれのリング体、すなわちそれぞれのブーツ固定バンド１に対する凹凸部３の加工が不要となる。従って、凹凸部３を有したブーツ固定バンド１を簡単に加工することができる。
【００４０】
また、パイプの全体をＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって形成するため、パイプを切断して得られる個々のブーツ固定バンド１に対するメッキ等の防錆加工が不要となる。従って、簡単な加工工程で製造することができ、大量生産に適したものとすることができる。
【００４１】
図８は、本発明の別の実施の形態におけるブーツ固定バンド２１，３１をそれぞれ示す。図８（ａ）に示すブーツ固定バンド２１では、無端リング状のバンド本体２の内面の４等分位置に突起部２２が形成されており、図８（ｂ）に示すブーツ固定バンド３１では、無端リング状のバンド本体２の内面の一箇所に突起部３２が形成されている。突起部２２，３２としては、三角形断面、円弧断面、矩形断面、台形断面、その他の断面形状とすることができる。
【００４２】
それぞれの突起部２２，３２は、バンド本体２の板幅方向（紙面貫通方向）に対して略平行となるように形成されることによりバンド本体２の内面を幅方向に横切っており、この突起部２２，３２がブーツ締め付けの面圧を変化させている。従って、突起部２２，３２は、上述した凹凸部３と同様の面圧変動部となっており、ブーツの相対回転を防止することができ、これによりグリースの漏れを防止することが可能となっている。
【００４３】
なお、図８の実施の形態においても、バンド本体２の全体をＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金によって形成するものであり、このため、メッキ等の防錆加工が不要となり、簡単な加工工程で製造することが可能となる。
【００４４】
本発明は以上の実施の形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えば、図１及び図２に示す凹凸部３、図８に示す突起部２２，３２としては、板幅の全長にわたって形成することなく、板幅の幅方向の一部分に形成しても良く、この場合にもバンド本体２の相対回転を防止する面圧変動部として機能することができる。また、突起部２２，３２の数は図８に示すものに限定するものではなく、少なくとも１つ以上の突起部が形成されていれば良い。さらにバンド本体２の内面に形成される凹凸部３や突起部２２，３２は、パイプを押出し成形すると同時に形成することなく、後加工によって形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態におけるブーツ固定バンドの斜視図である。
【図２】図１におけるＭ部の拡大斜視図である。
【図３】一実施の形態における凹凸部の寸法を示す正面図である。
【図４】凹凸部における凸部と面圧との関係を定性的に示す特性図である。
【図５】凹凸部における凸部の角度と面圧との関係を定性的に示す特性図である。
【図６】塑性変形による縮径の作用を説明する正面図である。
【図７】ブーツ固定バンドの製造工程を示す工程図である。
【図８】本発明の別の実施の形態におけるブーツ固定バンドを示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１、２１、３１    ブーツ固定バンド
２    バンド本体
２ａ    バンド本体の内面
３    凹凸部（面圧変動部）
４    凸部
５    凹部
【図１】
2006105176.tif 000003
【図２】
2006105176.tif 000004
【図３】
2006105176.tif 000005
【図４】
2006105176.tif 000006
【図５】
2006105176.tif 000007
【図６】
2006105176.tif 000008
【図７】
2006105176.tif 000009
【図８】
2006105176.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月6日(2004.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図７はブーツ固定バンド１の製造工程を示す。バンド本体２、すなわちブーツ固定バンド１は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金により全体が形成されるものである。Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金としては、例えば、ＪＩＳＨ４１００に所載の合金として、例えば、Ａ６０６３等を使用することができる。このＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金は、強度を有するのに加えて、耐食性を有し、錆びにくい特性を有している。