(57)【要約】【課題】耐摩耗性、耐疲労性および耐老化性に優れた等速自在継手用ブーツを提供する。【解決手段】好ましくは熱可塑性ポリエステルエラストマーからなる等速自在継手用ブーツの表面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速自在継手の外側継手部材の開口端部に設けたブーツ取付部に装着される大径取付部と、等速自在継手の内側継手部材に連結された駆動軸上に装着される小径取付部と、両取付部を一体に連結する蛇腹部から構成された等速自在継手用ブーツにおいて、
ブーツの少なくとも摩耗や摺動が生じる箇所に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
等速自在継手が作動角を取ることによって互いに接触する蛇腹部の該当箇所に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする請求項１記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
等速自在継手が作動角を取ることによって駆動軸と接触する蛇腹部内面の該当箇所に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする請求項１記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項４】
ブーツの蛇腹部外表面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする請求項１記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項５】
ブーツの蛇腹部内表面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする請求項１記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項６】
ブーツ表面全面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする請求項１記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項７】
熱可塑性ポリエステルエラストマーからなることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の等速自在継手用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は等速自在継手に装着されるブーツに関するもので、特にブーツの表面に被膜を形成してその耐久性を向上させたものである。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手には、内部に封入したグリースの外部への漏れ防止や、外部からの異物侵入を防止する目的で、図１、図２に示されるブーツ１、２が一般的に装着される。この等速自在継手用ブーツ１、２は、等速自在継手の外側継手部材の開口端部に設けたブーツ取付部に装着される大径取付部１ａ、２ａと、等速自在継手の内側継手部材に連結された駆動軸（シャフト）上に装着される小径取付部１ｂ、２ｂと、両取付部を一体に連結する蛇腹部１ｃ、２ｃから構成される。
【０００３】
等速自在継手には、作動角を取りながら回転したり、軸方向に摺動しながら回転する機能が備わっており、その挙動に追従できるブーツの柔軟性が必要である。その柔軟性を確保するために、前記蛇腹部１ｃ、２ｃが成形される。ブーツの形状に関する発明としては、例えば特許文献１−９がある。
【特許文献１】実公平８−５４１８号公報
【特許文献２】特開平１１−１１８０３５号公報
【特許文献３】特開平８−１０９９６６号公報
【特許文献４】特開２００３−２５４４４９号公報
【特許文献５】特開平９−８９１０８号公報
【特許文献６】特開２００１−１７３６７２号公報
【特許文献７】特開平９−１７７９７１号公報
【特許文献８】特開平１１−１９９７８０号公報
【特許文献９】特開平８−８６３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
等速自在継手が作動角を取ったり摺動したりすると、ブーツはその動きに追従するために変形する。作動角を取る方向の位相（以降、圧縮側と称す）では、蛇腹部の隣接する山部同士が接触することで摩耗が生じ、それが進行すると破損に至る場合がある。また、谷部に関しては、圧縮側と１８０度反対側の位相では引張り方向の変形を伴い、圧縮側ではその逆の変形を受ける。この繰り返し応力によって谷部が疲労して亀裂を生じることがあり、これが進行すると破損に至ることがある。あるいは、作動角を大きく取ると、谷部内面が駆動軸と接触することで摩耗が生じ、それが進行すると破損に至る場合がある。これらの摩耗性や疲労性などの耐久性を従来の技術にて十分保つためには、ブーツの外径寸法や軸方向寸法を大きくせざるを得ず、ブーツのコンパクトさを欠くといった課題があった。
【０００５】
一方、特許文献１−５などでブーツ形状に工夫を凝らす提案がされているが、いずれも山部摩耗性や谷部内面の摩耗性、及び谷部疲労性を向上する手段として十分ではない。
【０００６】
また、特許文献６−８では等速自在継手用のブーツ材料内に摩耗や異音を低減するための成分を添加しているが、摩耗性向上や異音解消はある程度期待できるものの、逆に疲労性や老化性を低下させる要因となり、十分な対策とは言い難い。
【０００７】
また、特許文献９はジエン系ゴム材料からできた等速自在継手用ブーツの表面に四フッ化エチレン樹脂粉末を配合した合成樹脂組成物を不連続被膜として設けているが、十分な摩耗性や疲労性、老化性を得ることは出来ない。
【０００８】
一方、ブーツ表面にグリースや油分、あるいは上述の特許に見られる成分を塗布することで、摩耗性を向上することはできるものの、塗布工程の増加による非効率化が生じてしまうことや、等速自在継手の回転による周辺への飛散，長時間使用によるブーツの表面からの離脱により、その効果が経時的に低下する欠点がある。あるいは、ブーツ内部にはグリースが封入されているが、その効果だけでは谷部内面の摩耗性を十分保つことが困難な場合も生じる。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み、耐摩耗性、耐疲労性および耐老化性に優れた等速自在継手用ブーツを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため請求項１の発明は、等速自在継手の外側継手部材の開口端部に設けたブーツ取付部に装着される大径取付部と、等速自在継手の内側継手部材に連結された駆動軸上に装着される小径取付部と、両取付部を一体に連結する蛇腹部から構成された等速自在継手用ブーツにおいて、ブーツの少なくとも摩耗や摺動が生じる箇所に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、等速自在継手が作動角を取ることによって互いに接触する蛇腹部の該当箇所に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、等速自在継手が作動角を取ることによって駆動軸と接触する蛇腹部内面の該当箇所に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、ブーツの蛇腹部外表面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、ブーツの蛇腹部内表面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、ブーツ表面全面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１から６の発明において、熱可塑性ポリエステルエラストマーからなることを特徴とする。
【００１７】
熱可塑性ポリエステルエラストマー製ブーツはゴム製ブーツに比べて耐疲労性や耐摩耗性に優れる。この熱可塑性ポリエステルエラストマー製ブーツに形成する被膜材料の熱硬化性樹脂は、１００℃以下の温度で被膜処理が完了できる成分のものであることが好ましい。１００℃以上での被膜処理が必要な場合は、等速自在継手用ブーツ材料である熱可塑性ポリエステルエラストマーを軟化させて当初形状から変形させたり、あるいは、ブーツ材料を熱老化させる可能性がある。
【００１８】
本発明は以上のように構成することにより、ブーツ山部及び谷部内面の摩耗性を向上させ、山部が擦り合わされた際に発生する摺動音（異音）を防止し、ブーツ材料が持つ本来の疲労性，老化性などの各特性を低下させることなく、耐久性を高レベルに保った上で、かつ自由度の高い形状設計を採用することができる。
【００１９】
この効果により、格段に優れたブーツ耐久性を保持することを可能とし、更には、同等の耐久性を有した状態では、ブーツのコンパクト化を達成することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１〜７記載の等速自在継手用ブーツによれば、ブーツの少なくとも摩耗や摺動が生じる箇所に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させることにより、ブーツの山部摩耗性向上や摺動時異音の抑制、谷部内面の摩耗性向上が達成でき、かつそれ以外の性能を低下させる心配が無い。その効果によって、十分な耐疲労性と耐摩耗性を兼ね備えた高性能ブーツとなると共に、ブーツのコンパクト化を更に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明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の開口端部に設けたブーツ取付部に装着される大径取付部と、等速自在継手の内側継手部材に連結された駆動軸上に装着される小径取付部と、両取付部を一体に連結する蛇腹部から構成される。蛇腹部は２山から７山程度の山部とその山部と山部の間に設けられた谷部で構成される。
【００２２】
ブーツ形状としては、従来知られている任意形状を採用可能である。このブーツの外表面のみ、または内表面のみ、または外表面と内表面の両面に、熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させる。これにより、優れた摩耗性と摺動時異音の抑制効果を得ることができる。なお、摩耗や摺動時異音の発生が懸念される必要部位にのみ限定して熱硬化性樹脂をバインダーとして、硫化物とフッ素化合物のいずれか一方または両方からなる被膜を形成させても良い。また、硫化物とフッ素化合物の組合せは、任意のもので効果があるが、熱硬化性樹脂をバインダーとしたフッ素化合物からなる被膜を形成することが、最も好ましい。
【００２３】
ブーツ外表面に被膜を形成することで、等速自在継手が作動角を取った時に隣接する山の接触による摩耗を防止することができる。あるいは、山同士が擦れ合うことにより発生する摺動時異音を抑制することができる。また、ブーツ内表面に被膜を形成することで、等速自在継手が作動角を取った際の谷部内面と駆動軸との接触による摩耗を防止することができる。「被膜を形成する部位」は、外表面の場合は隣接する山の接触部であり、内表面の場合は駆動軸と接触する谷部内面である。
【００２４】
大径取付部の内外面及び小径取付部の内外面は、摩耗性、疲労性が問題にならない部位であるので、本発明の被膜処理をしても良いし、しなくても良い。
【００２５】
被膜に用いる熱硬化性樹脂は、１００℃以下の温度で被膜処理が完了できる成分のものであることが好ましい。１００℃以上での処理を必要とした場合、等速自在継手用ブーツ材料を軟化させて所定の形状から変形させる可能性があり、あるいは、ブーツ材料を熱老化させる可能性がある。１００℃以下の温度で被膜処理が完了できる熱硬化性樹脂は種々存在するが、特にウレタン樹脂が好ましい。
【００２６】
硫化物の成分は、二硫化モリブデンや二硫化タングステンが挙げられる。二硫化モリブデンの使用が比較的好ましい。フッ素化合物は、ポリテトラフルオロエチレンやフッ化黒鉛などが挙げられる。ポリテトラフルオロエチレンの使用が比較的好ましい。
【００２７】
本願は、θ＝４５ｄｅｇ以上の大きな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型等速自在継手）など、あらゆる等速自在継手に使用するブーツに適用可能である。ただし、等速自在継手の作動角を大きく取るにつれ、山谷部の接触圧力が大きくなり、接触部における相対的な摺動量（周速差）が大きくなることから、θ＝４５ｄｅｇ以上の大きな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。
【００２８】
また、本願は、熱可塑性ポリエステル系エラストマー製ブーツにおいてより好適に適用できる。
【００２９】
本発明に係るブーツの摩耗性、疲労性および老化性を試験するため、図１の形状に揃えた以下の実施例と比較例の二つのブーツを同じ型式の等速自在継手に装着し、所定時間運転後に二つのブーツの山部及び谷部内面それぞれの摩耗量を比較した。
【００３０】
この比較試験の結果、比較例ではかなり大きい摩耗量が観測されたのに対し、実施例ではどの部位にも摩耗や亀裂が認められなかった。
【表１】
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【００３１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来のブーツの縦断面図。
【図２】従来の別のブーツの縦断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１、２  ブーツ
１ａ、２ａ  大径取付部
１ｂ、２ｂ  小径取付部
１ｃ、２ｃ  蛇腹部
【図１】
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【図２】
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