(57)【要約】本発明は、特にしゅう動式等速ジョイントの、回転方向で定置に相互連結されかつ相対的に曲げられかつ軸方向移動させられることができる２つの部材の間の環状ギャップをシールするためのベローズシステムに関する。前記ベローズシステムは、限定された伸展性を有する硬質ポリマ材料から形成されておりかつ、ベローズシステムを第１の部材に固定するための第１のより大きな肩部（１１）と、ベローズシステムを第２の部材に固定するための第２のより小さな肩部（１１）と、複数の環状プリーツユニットとを有しており、この環状プリーツユニットが、第１の肩部と第２の肩部との間に延びていてかつ、２つの環状フランクから２つのプリーツ谷部（２２）の間のプリーツ山頂部（２１）を外部プリーツとして形成している。第１の肩部（１１）に隣接した少なくとも３つの環状プリーツの第１のグループ（Ａ）は、第１の肩部から第２の肩部に向かって、プリーツ山頂部（２１）及びプリーツ谷部（２２）の減少する直径を有している。少なくとも１つのプリーツから成る、第２の肩部（１２）に隣接した環状プリーツの第２のグループ（Ｂ）は、プリーツ谷部（２２）の一定の直径及び、選択的にプリーツ山頂部（２１）の一定の直径を有している。第２の肩部（１２）の直径に対する第１のグループ（Ａ）の最大環状プリーツ（Ａ１）のプリーツ山頂部（２１）の直径の比は、２．５である。
2005502844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速ジョイントの、互いに回転方向で固定された形式で互いに結合された２つの部材の間の環状ギャップをシールするための蛇腹状ブーツであって、前記２つの部材が、相対的に屈曲されることができかつ相対的に軸方向に移動可能であり、低ひずみ硬質ポリマ材料から成っており、第１の部材に固定される第１のより大きなカラー（１１）と、第２の部材に固定される第２のより小さなカラー（１２）と、第１のカラーと第２のカラーとの間に延びていてかつ、２つの環状フランク（３１，３２）から成る外部折目の形式で設けられている複数の環状折目ユニットとを有しており、それぞれの環状折目が、２つの折り谷（２２）の間に折り山（２１）を形成しており、
第１のカラー（１１）を少なくとも３つの環状折目と結合させた環状折目の第１のグループ（Ａ）において、折り山（２１）及び折り谷（２２）の直径が第１のカラーから第２のカラーに向かって減少しており、
第２のカラー（１２）を少なくとも１つの環状折目に結合させた環状折目の第２のグループ（Ｂ）において、折り谷（２２）の直径、及び２つ以上が存在するならば折り山（２１）の直径が一定であり、
第２のカラー（１２）の直径Ｄ２に対する第１のグループ（Ａ）の最大環状折目（Ａ１）の折り山（２１）の直径Ｄ１の比が、≧２．５であり、
第１のグループ（Ａ）のそれぞれの環状折目の２つの環状フランク（３１，３２）が、半径平面（Ｒ）に関して向き合った角度を形成しており、この場合、より小さな角度βが、第２のカラー（１２）に面した環状フランク（３２）によって形成されており、α≧（β＋２５°）を備えたより大きな角度αが、第１のカラー（１１）に面した環状フランクによって形成されており、
第１のカラー（１１）に面した、第１のグループ（Ａ）のそれぞれの環状折目の環状フランク（３１）が、外向きに凸面状であるように湾曲されていることを特徴とする、蛇腹状ブーツ。
【請求項２】
第１のグループ（Ａ）が、５つまでの環状折目を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項３】
第１のカラー（１１）と第１のグループ（Ａ）の第１の環状折目（Ａ１）との間に結合領域（１１′）が配置されており、該結合領域の最大外径が、実質的に第１のカラー（１１）の直径よりも大きくないことを特徴とする、請求の範囲第１項又は第２項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項４】
第２のグループ（Ｂ）が８つまでの環状折目を含むことを特徴とする、請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項５】
第２のグループ（Ｂ）のそれぞれの環状折目の環状フランク（３１，３２）が半径平面に関して向き合った角度を形成しており、第２のカラー（１２）に面した環状フランク（３２）が角度βを形成しており、第１のカラー（１１）に面した環状フランク（３１）が、α＝（β±５°）によって規定される角度αを形成していることを特徴とする、請求の範囲第４項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項６】
第１のグループ（Ａ）の環状折目と第２のグループ（Ｂ）の環状折目との間に移行折目（Ｃ）が設けられており、折り谷（２２）における前記移行折目の直径が互いに異なっており、第１のカラー（１１）に面した環状フランク（３１）における折り谷の直径が、第２のカラー（１２）に面した環状フランク（３２）における折り谷の直径よりも大きいことを特徴とする、請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項７】
移行折目（Ｃ）の環状フランク（３１，３２）が、半径平面（Ｒ）に関して向き合った角度を形成しており、第２のカラー（１２）に面した環状フランク（３２）が角度βを形成しており、第１のカラー（１１）に面した環状フランク（３１）が、（β＋２５°）≧α≧（β＋５°）によって規定された角度αを形成していることを特徴とする、請求の範囲第６項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項８】
移行折目（Ｃ）の折り山の直径が、第１のグループ（Ａ）の隣接する環状折目（Ａ３）の折り山の直径よりも小さいか又は該直径に等しく、かつ第２のグループ（Ｂ）の隣接する環状折目（Ｂ１）の折り山の直径よりも大きいか又は該直径に等しいことを特徴とする、請求の範囲第６項又は第７項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項９】
移行折目（Ｃ）の折り谷の直径が、第１のグループ（Ａ）の環状折目の折り谷の直径よりも小さく、かつ第２のグループ（Ｂ）の環状折目の折り谷の直径よりも大きいことを特徴とする、請求の範囲第６項から第８項までのいずれか１項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項１０】
熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）から成っていることを特徴とする、請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項１１】
材料が、ポリウレタン（ＴＰＵ）をベースにしたＴＰＥを含むことを特徴とする、請求の範囲第１０項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項１２】
材料が、ポリエステル（ＴＰＥＥ）をベースにしたＴＰＥを含むことを特徴とする、請求の範囲第１０項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項１３】
ＴＰＥＥが、ポリエーテルエステル又はポリエステルエステルであることを特徴とする、請求の範囲第１２項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項１４】
材料が、ポリアミド（ＴＰＡ）をベースにしたＴＰＥを含むことを特徴とする、請求の範囲第１０項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項１５】
材料が、ポリオレフィン（ＴＰＯ）をベースにしたＴＰＥを含むことを特徴とする、請求の範囲第１０項記載の蛇腹状ブーツ。
【請求項１６】
ＴＰＯがポリプロピレン又はポリエチレンであることを特徴とする、請求の範囲第１５項記載の蛇腹状ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にしゅう動式等速ジョイントの、互いに回転方向で固定された形式で結合された２つの部品の間の環状ギャップをシールするための蛇腹状のブーツに関し、前記部品は、互いに対して屈曲されることができかつ互いに対して軸方向に可動であり、ブーツは、低ひずみ硬質ポリマ材料から成り、第１の部材に取り付けられるための第１のより大きなカラーと、第２の部材に取り付けられるための第２のより小さなカラーと、第１のカラーと第２のカラーとの間に延びておりかつ複数の環状の折目ユニットとを有しており、これらの折目ユニットは外折りの形式で提供されており、この外折りは、２つの環状のフランクから成りかつそれぞれが２つの折り谷の間の折り山を形成している。
【背景技術】
【０００２】
要求が一層厳しくなっているので、このタイプの蛇腹状ブーツは、益々硬質ポリマ材料から形成されている。以前使用されていた柔軟で弾性的な材料と比較して、前記硬質ポリマ材料は、機械的及び化学的観点において改良された抵抗を特徴とし、より高い速度及びより長い寿命の必要性を考慮すると、硬質ポリマ材料が使用されることは避けられない。１つの懸念は、硬質ポリマの柔軟性が低いことであり、このことは、低温において問題となるおそれがある。２つの回転部材の間において屈曲のみを行う固定式等速固定ジョイントの場合、前記材料から形成された蛇腹状ブーツは、今日でさえも、全体的に個々の要求を満たしている。角度方向の移動に加えて、２つの回転部材の軸方向の移動をも行うしゅう動式等速ジョイントの場合、これは、シールする蛇腹状ブーツが、ジョイントが互いに内外に嵌合されかつ屈曲された状態にある場合に角度の内側において環状のフランクの間の摩擦接触を生じ、ジョイントが伸張されかつ屈曲された状態においては、個々の環状折目が、角度の外側において過剰に広く開き、環状折目の崩壊又はその他の不規則性を生ぜしめる。高速においては特に、このことは、蛇腹状のブーツの弾性の限界が超えられ、ブーツの損傷を生ぜしめるおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、本発明の課題は、いかなる損傷をも受けることなく作動中のより厳しい要求を満たすことができかつひいてはしゅう動式等速ジョイントに特に適している前記タイプの蛇腹状ブーツを提供することである。課題は、以下の特徴を具備する冒頭で言及したタイプの蛇腹状ブーツを提供することによって達成される：
第１のカラーを少なくとも３つの環状折目と結合させた環状折目の第１のグループにおいて、折り山と折り谷との直径が第１のカラーから第２のカラーに向かって減少しており、
第２のカラーを少なくとも１つの環状折目と結合させた環状折目の第２のグループにおいて、折り谷と、２つ以上が存在するならば折り山との直径が一定であり、
第２のカラーの直径Ｄ２に対する第１のグループの最大の環状折目の折り山の直径Ｄ１の比が≧２．５であり；
第１のグループ（Ａ）のそれぞれの環状折目の２つの環状のフランクが、半径平面（Ｒ）に関して向き合って延びた角度を形成しており、この場合、第２のカラーに面した環状フランクによって、より小さな角度βが形成されており、第１のカラーに面した環状フランクによって、α≧β＋２５°を備えたより大きな角度αが形成されており；
第１のカラーに面した、第１のグループ（Ａ）のそれぞれの環状折目の環状フランクが、外向きに凸面状であるように湾曲されている。
【０００４】
折目の２つの特別なグループを提供することによって、屈曲及び軸方向長さの変化が生じる場合の蛇腹状ブーツの変形は、以下のように前記２つのグループに割り当てられる。すなわち、減少する寸法を有する折目から成る第１のグループにおいて、変形は、個々の環状フランクの相対的な屈曲の形式で大きく生じるのに対し、より小さな直径を具備する少なくとも１つの環状折目からなる第２のグループは、少なくとも１つの環状折目が延長された結果として軸方向での変化に対応する。環状フランクの凸面形状は、内方へ曲げられることに関して第１のグループの環状折目を安定化させ、第１のグループの個々の環状折目の環状フランクが互いにこすれることを防止する。
【０００５】
２つの異なる折目のグループを具備した蛇腹状ブーツは、例えば、ドイツ連邦共和国特許第３３０９３８６号明細書、ドイツ連邦共和国特許第４３２３６８６号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６０１０９６号明細書、及びドイツ連邦共和国特許第１９８０６１７３号明細書から知られている。しかしながら、これらの場合、折目の２つのグループの間には、挿入されたシャフトと常に接触する領域が存在する。ドイツ連邦共和国Ｔ２  ３８７３４９６号明細書から、折目を有する２つの異なる機能領域を具備した前記タイプの蛇腹状ブーツが知られており、前記折目のフランクは、互いに平行に延びておりかつ、外側において、丸い環状ビードによって互いに結合されている。
【０００６】
米国特許第５２３６３９４号明細書から、前記タイプの蛇腹状ブーツが知られており、この場合、残りの環状折目の対応する直径に対してより小さな直径を備える折り山及び折り谷を備える移行折目が形成されており、まず、移行折目の折り谷は、蛇腹状ブーツがユニバーサルジョイントに配置されているならば、及びこのユニバーサルジョイントが屈曲される場合に、シャフトシャンクとの支持接触を形成する。
【０００７】
しかしながら、本発明による環状折目は、２つのカラーが、取り付けられた状態において互いに同軸的に整合している場合、挿入されたシャフトとは接触せず、それぞれの環状折目はほぼ二重円錐の形状を有する。
【０００８】
折目の第１のグループは５つまでの環状折目を有することができ、折目の第２のグループは８つまでの環状折目を有することができる。折目の数は、屈曲の角度と長さの変化とに関する個々の要求プロフィルに依存する。環状折目の数が増大すると、より長いブーツ長さの必要性が増大することは明らかであるが、屈曲時に個々の折目によって行われるべき角度作業は概して減少する。しかしながら、このことは、所定の範囲で個々の折目の形状を変化させる可能性に影響しない、すなわち、より先鋭な及びより広い折目を提供することが可能であるが、原則的に、第１のグループの折目がより広く（より大きな容積を有しており）、第２のグループの折目はより先鋭である（より狭い）。
【０００９】
好適な実施形態によれば、第１のカラーと第１のグループ（Ａ）の第１の環状折目（Ａ１）との間には、結合領域が位置決めされており、この結合領域の最大の外径は、実質的に第１のカラーの直径よりも大きくなく、第１のグループの第１の環状折目（Ａ１）の最大の外径自体は、実質的に結合領域の直径よりも大きくない。このように、小さな据付寸法を観察することができる。
【００１０】
さらに具体的には、第２のグループのそれぞれの環状折目の環状フランクが、半径平面に関して向き合った角度を形成しており、この場合、第２のカラーに面した環状フランクは、角度βを形成しており、第１のカラーに面した環状フランクは、α＝（β±５°）によって規定される角度αを形成していることが提案される。
【００１１】
第１のカラーに面した、第１のグループ環状折目のほぼ円錐形の環状フランクは、外向きに凸面状であるように湾曲しているので、これにより、角度値のための基準が、折り谷の外周線と折り山の外周線との間の円錐面でなければならず、縦断面図で見た場合、折り谷の最小外側半径と折り山の最大外側半径との間の直線でなければならないことが明らかである。
【００１２】
別の実施形態によれば、第１のグループの環状折目と第２のグループの環状折目との間に移行折目が設けられていることが提案され、この移行折目の、折り谷における直径は互いに異なっており、この場合、第１のカラーに面した環状フランクの直径は、第２のカラーに面した環状フランクの直径よりも大きい。特に、移行折目の環状フランクが半径平面に関して向き合った角度を形成していることが提案され、この場合、第２のカラーに面した環状フランクが角度βを形成しており、第１のカラーに面した環状フランクが、（β＋２５°）≧α≧（β＋５°）によって規定される角度αを形成している。つまり、移行折目は、折り谷の直径が第２のカラーに向かって減少しているという点において第１のグループの環状折目と同様である；しかしながら、環状フランクの角度構成に関する限り、前記移行折目は第２のグループの環状折目と同様である。目的は、蛇腹状ブーツのより大きな角度方向での移動でさえも、好適には折り谷と挿入されたシャフトとの間に摩擦接触が生じないことを保証することである。
【００１３】
好適な実施形態によれば、移行折目（Ｃ）の折り山の直径は、第１のグループ（Ａ）の隣接する環状折目の折り山の直径よりも小さいかこれと等しくかつ、第２のグループ（Ｂ）の隣接する環状折目の折り山の直径よりも大きいかこれと等しい。さらに、移行折目（Ｃ）の折り谷の直径が、第１のグループ（Ａ）の環状フランクの折り谷の直径よりも小さくかつ、第２のグループ（Ｂ）の環状折目の折り谷の直径よりも大きいと有利である。その結果、蛇腹状ブーツに関連したユニバーサルジョイントが屈曲された場合、移行折目は、挿入されたシャフトシャンクに対して、より長期間の間又は完全に接触しないままである。
【００１４】
蛇腹状ブーツのための好適な材料は熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）であり、特に、ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリエステル（ＴＰＥＥ）をベースとする材料、特に、ポリエーテルエステル又はポリエステルエステル、ポリアミド（ＴＰＡ）又はポリオレフィンをベースとする材料、特にポリプロピレン又はポリエチレンが提案される。
【００１５】
本発明による蛇腹状ブーツの好適な実施形態を図面を参照して以下に説明する。
【００１６】
図１は蛇腹状ブーツを示しており、この蛇腹状ブーツは、取付け領域１１′を備えたより大きな直径を備えた第１のカラー１１を有しており、前記取付け領域の最大直径は、実質的に第１のカラーの直径よりも大きくなく、さらに結合領域１２′を備えたより小さな直径を備えた第２のカラー１２と、全部で７つの完全な環状折目とを有している。第１のグループＡは３つの環状折目Ａ１，Ａ２，Ａ３を有しており、これらの環状折目の折り谷及び折り山の直径は、第１のカラー１１から第２のカラー１２に向かって折目から折目へ減少している。全部で３つの折り山を備えた２つの完全な折目Ｂ１及びＢ２の第２のグループＢは、同一の直径を有する折り谷及び折り山を有している。第１のグループＡと第２のグループＢとの間に第３の移行折目Ｃが位置決めされており、この移行折目Ｃは、第１のカラー１１から第２のカラー１２に向かって減少する直径を備えた折り谷を有している。折目Ａ１において、完全な環状折目が、２つの折り谷２２の間の折り山２１を備えた外側折目としてみなされることが示されている。
【００１７】
図２において、図１に示されたものと同一のあらゆる細部には同じ参照符号が与えられている。その範囲に関しては、前記説明が参照される。Ｄ１は第１のグループＡの第１の折目Ａ１の外径を示しており、Ｄ２は第２のカラー１２の外径を示している。本発明によれば、２つの直径の比Ｄ１／Ｄ２は２．５である。
【００１８】
図３は個々の折目を示しており、図３ａにおいて、例えば折目Ａ１であることができる１つの折目は第１の環状フランク３１と第２の環状フランク３２とを有している。半径平面Ｒは長手方向ブーツ軸線Ｌに対して垂直に位置決めされている。半径平面Ｒに対する第１の環状フランク３１の開放角は参照符号αで示されており、半径平面Ｒに対する第２の環状フランク３２の開放角は参照符号βで示されている。図３ｂは、凸面状の外面を具備した環状フランク（３１）又は選択的に凹面状の外面を具備した環状フランク（３２）において、半径平面から逸脱した開放角αのアームが、折り山の最大円周線４１と、隣接する折り谷の最小円周線４２との間の直線によって形成されている。図３ａは、半径平面から逸脱した開放角βのアームが、環状フランク（３２）の厳密に円錐状の面によって形成されていることを示している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】種々異なる個々の特徴を具備した、本発明による蛇腹状ブーツの半分を縦断面図で示している。
【図２】図１と同様の図であり、本発明によって特定される寸法が与えられている。
【図３】２つの環状折目を縦断面図で示しており、複数の角度の値を与えている。
【国際公開パンフレット】
2005502844.tif 000003
2005502844.tif 000004
2005502844.tif 000005
2005502844.tif 000006
2005502844.tif 000007
2005502844.tif 000008
2005502844.tif 000009
2005502844.tif 000010
2005502844.tif 000011
2005502844.tif 000012
2005502844.tif 000013
2005502844.tif 000014
2005502844.tif 000015
2005502844.tif 000016
2005502844.tif 000017
2005502844.tif 000018
2005502844.tif 000019
2005502844.tif 000020
2005502844.tif 000021
【国際調査報告】
2005502844.tif 000022
2005502844.tif 000023
2005502844.tif 000024
2005502844.tif 000025