(57)【要約】【課題】  超音波送受信部と被測定物である樹脂製ジョイントブーツとの間に介在させる超音波伝播媒体の持続性を向上し、また測定誤差を小さくする。【解決手段】  超音波パルスを送信する超音波送受信部１０の先端面を樹脂製ジョイントブーツ１（特にその蛇腹部４の斜面部分９）の表面に対して多価アルコール２２を介在させて接触させ、該超音波送受信部１０からジョイントブーツ１に対して超音波パルスを送信し、これによりジョイントブーツ１から反射される超音波パルスを超音波送受信部１０で受信し、この受信信号に基づいて該ジョイントブーツ１の厚みを求める。【選択図】     図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波パルスを送信する超音波送受信部の先端面を樹脂製ジョイントブーツの表面に対して多価アルコールを介在させて接触させ、該超音波送受信部から前記ジョイントブーツに対して超音波パルスを送信し、これにより前記ジョイントブーツから反射される超音波パルスを前記超音波送受信部で受信し、この受信信号に基づいて該ジョイントブーツの厚みを求めることを特徴とする樹脂製ジョイントブーツの厚み測定方法。
【請求項２】
前記超音波送受信部が樹脂製の接触子を持ち、該接触子の先端面を前記ジョイントブーツの表面に対して前記多価アルコールを介在させて接触させることを特徴とする請求項１記載の樹脂製ジョイントブーツの厚み測定方法。
【請求項３】
前記多価アルコールがグリセリンである請求項１又は２記載の樹脂製ジョイントブーツの厚み測定方法。
【請求項４】
前記ジョイントブーツが、軸方向一端側の大径筒部と、他端側の小径筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備えてなり、該蛇腹部における山部と谷部との間の斜面部分の厚みを測定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂製ジョイントブーツの厚み測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の等速ジョイントなどに用いられる蛇腹状の樹脂製ジョイントブーツの厚み測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や産業機械などの駆動シャフトのジョイントには、封入されているグリースを保持するため、あるいは塵埃等の進入を防ぐために、ジョイントブーツが装着されている。ジョイントブーツは、一般に、ハウジング部に嵌着される大径筒部と、該大径筒部と離間して同軸的に配置されてシャフトに嵌着される小径筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とからなる。従来、この種のジョイントブーツは、クロロプレンゴム材料などのゴム材料を射出成形することにより製造されていたが、近年の高耐久性の要請から熱可塑性エラストマー樹脂などからなる樹脂製のものが用いられるようになっている（例えば、特開２００２−２２８０１６号公報）。
【０００３】
かかる樹脂製ジョイントブーツは、一般に、小径筒部を射出成形するとともに、大径筒部を含めた蛇腹部をブロー成形する、いわゆる射出ブロー成形により成形されている。このように蛇腹部はブロー成形により成形されるが、ブロー成形による場合、外周面側はブロー成形型により正確に形状を出すことができるものの、内周面側については形状を規定する型面がないため正確な形状を出しにくく、そのため、蛇腹部の厚みは製造条件などによりバラツキを生じる可能性がある。ところが、蛇腹部は、ジョイントブーツが広角度に屈曲変形した状態で回転させたときに、圧縮及び展開の繰り返し変形を受けることから、厚みにバラツキがあると、薄い部分から亀裂が生じてしまい、耐久性を損なうことになる。そのため、蛇腹部の厚みを管理することは樹脂製ジョイントブーツの品質を管理する上で重要である。
【０００４】
樹脂製ジョイントブーツの厚みを測定するには、例えば、レーザー光を用いて測定することも考えられるが、レーザー光を用いる場合、ブーツの表面側と裏面側にそれぞれレーザー光を照射する距離計を配置して各距離計とブーツとの間のそれぞれの距離を測定する必要があるため、ブーツを切断しなければ厚みを測定することができない。また、ジョイントブーツの蛇腹部では、山部と谷部が交互に連続して形成されているため、特に山部と谷部との間の斜面部分の厚みを測定しようとした場合に、隣接する山部や谷部が邪魔になってレーザー光を斜面部分に垂直に照射することが困難である。そのため、レーザー光で蛇腹部の厚みを測定することは困難である。
【０００５】
ところで、板状物の厚みを測定する方法として、超音波を利用することが知られている（例えば、下記特許文献１，２参照）。超音波による一般的な厚み測定方法は、探触子である超音波送受信部から被測定物に対して超音波パルスを送信し、該被測定物から反射される超音波パルスを同一の超音波送受信部で受信し、この受信信号に基づき超音波パルスが被測定物を往復した時間から被測定物の厚みを求めるというものである。その際、超音波送受信部を被測定物に対して接触させるタイプの測定器を用いる場合、超音波送受信部と被測定物との間に空気層が介在すると、空気は超音波の伝導性が非常に悪いため、厚み測定が困難となる。そのため、従来より、超音波送受信部と被測定物表面との間に水などの超音波伝搬媒体を介在させて測定することがなされている。
【０００６】
しかしながら、従来一般に超音波伝播媒体として用いられている水では、樹脂製ジョイントブーツとのなじみが悪く、また揮発しやすいために、持続性に劣り、そのため繰り返し測定する際に、その都度、超音波送受信部の先端に水を付与する必要があるなど、測定手順が煩雑となる。また、上記蛇腹部の斜面部分は通常平坦面ではなく湾曲面であるため、なじみの悪い水では微小な空気層が介在しやすく、そのため測定誤差も生じやすい。下記特許文献２には、被測定物である金属の錆を防止するために、水に換えてエチルアルコールを使用することが開示されているが、この場合にも、揮発しやすく持続性に劣るという欠点がある。
【特許文献１】特開２００１−３０９４７５号公報
【特許文献２】特開平５−１９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、超音波送受信部と被測定物である樹脂製ジョイントブーツとの間に介在させる超音波伝播媒体の持続性に優れるとともに、測定誤差を小さくすることができる樹脂製ジョイントブーツの厚み測定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】
【０００８】
本発明に係る樹脂製ジョイントブーツの厚み測定方法は、超音波パルスを送信する超音波送受信部の先端面を樹脂製ジョイントブーツの表面に対して多価アルコールを介在させて接触させ、該超音波送受信部から前記ジョイントブーツに対して超音波パルスを送信し、これにより前記ジョイントブーツから反射される超音波パルスを前記超音波送受信部で受信し、この受信信号に基づいて該ジョイントブーツの厚みを求めるものである。
【０００９】
本発明によれば、超音波送受信部と樹脂製ジョイントブーツ表面との間に介在させる超音波伝播媒体として多価アルコールを用いたことにより、揮発を抑えて持続性を向上することができる。また、樹脂製ジョイントブーツとのなじみがよいことからも持続性に優れ、しかも微小な空気層の介在を抑制して測定精度を向上することができる。
【００１０】
本発明の厚み測定方法においては、前記超音波送受信部が樹脂製の接触子を持ち、該接触子の先端面を前記ジョイントブーツの表面に対して前記多価アルコールを介在させて接触させてもよい。このように超音波送受信部の先端面も樹脂製である場合、上記多価アルコールを使用することで、超音波送受信部とのなじみ性も向上して、一層の持続性向上と、測定誤差の低減を図ることができる。
【００１１】
本発明において、前記多価アルコールとしてはグリセリンの使用が特に好ましく、その粘稠性により樹脂製ジョイントブーツ及び超音波送受信部になじみやすくして、持続性と測定精度を一層向上することができる。
【００１２】
本発明の厚み測定方法は、前記ジョイントブーツが、軸方向一端側の大径筒部と、他端側の小径筒部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備えてなり、該蛇腹部における山部と谷部との間の斜面部分の厚みを測定する場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の樹脂製ジョイントブーツの厚み測定方法であると、超音波送受信部とブーツ表面との間に介在させる超音波伝播媒体として多価アルコールを用いたことにより、その持続性を向上することができ、また、微小な空気層の介在を抑制して測定精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態では、図３に示す自動車の等速ジョイントに装着される熱可塑性ポリエステルエラストマー樹脂製のジョイントブーツ１を例に挙げて、その厚み測定方法を説明する。
【００１６】
このジョイントブーツ１は、大径筒部２と、該大径筒部２と離間して同軸的に配置された小径筒部３と、これら大径筒部２と小径筒部３を一体に連結する蛇腹部４とからなるものであり、小径筒部３を射出成形部とし、大径筒部２と蛇腹部４をブロー成形部とした射出ブロー成形により成形されている。
【００１７】
大径筒部２は、等速ジョイントにおける不図示の円筒形ハウジング部の先端部外周面に締め付けバンド等によって外嵌固定される短円筒状をなしており、外周面にバンドを受け入れるための周方向に延びる固定用凹部５を備える。
【００１８】
小径筒部３は、上記ハウジング部から突出する不図示のシャフトの外周面に、大径筒部２と同様の締め付けバンド等によって外嵌固定される短円筒状をなしており、外周面にバンドを受け入れるための周方向に延びる固定用凹部６を備える。
【００１９】
蛇腹部４は、大径筒部２から小径筒部３へと径が順次に小さくなっている断面円形の蛇腹体であり、その内部にグリース封入空間を形成する。蛇腹部４は、山部と谷部が交互に連続して形成された複数の山部７及び谷部８からなり、山部７と谷部８の間の斜面部分９は、単純な平面ではなく外側に向かってわずかに凸の湾曲面状をなしている。
【００２０】
本実施形態では、この蛇腹部４の斜面部分９の厚みＴを測定する場合について説明する。特に、斜面部分９のうちでも山部７の頂点７ａ近傍の部分は、ブロー成形により引き伸ばされて肉厚が薄くなりやすいため、耐久性への影響が大きく、そのため、この部分の厚みを測定する。
【００２１】
本実施形態において蛇腹部４の厚み測定には、図１に示すように、被測定物に対して超音波パルスを送信するとともに該被測定物から反射される超音波パルスを受信する超音波送受信部１０と、該超音波送受信部１０で受信した受信信号に基づいて被測定物の厚みを求める算出部１２とを備える超音波厚み測定器を用いる。
【００２２】
超音波送受信部１０は、パルス発生器１４から入力されるパルス信号を超音波パルスに変換して出力し、またその反射波を受けて電気信号に変換するトランスデューサ１６と、その先端面に当接配置されて被測定物に対する接触部となるアクリル樹脂などの透明な合成樹脂製の接触子１８とを備えてなる。トランスデューサ１６で変換された反射波の電気信号は、増幅器２０で増幅されて算出部１２に入力され、算出部１２において超音波が被測定物を往復した時間からその厚みを算出する。算出に際しては、樹脂製ジョイントブーツと同じ材質からなる厚みが既知のサンプルについて、予め該サンプルを往復する超音波パルスの伝達速度を求めておけば、これとの比較で厚みを演算することができる。
【００２３】
樹脂製ジョイントブーツ１の厚み測定に際しては、図１に示すように、ブーツ外側から蛇腹部４の斜面部分９に超音波送受信部１０の先端面を押し当てる。その際、超音波送受信部１０の先端面と上記斜面部分９の表面との間に多価アルコール２２の層を介在させる。多価アルコール２２の層は、例えば、超音波送受信部１０の上記接触子１８の先端面に予め付与しておけば、該接触子１８を蛇腹部４の斜面部分９に押し付けることにより、両者間に介在させることができる。
【００２４】
多価アルコール２２としては、その持続性を高めるため、粘性率η（２０℃）が２０ｍＰａ・ｓ以上である粘稠な液体を用いることが好ましく、具体的には、グリセリン、エチレングリコールなどが挙げられ、グリセリンの使用が特に好ましい。
【００２５】
なお、図１に示すように、トランスデューサ１６と接触子１８との間にも多価アルコール２４が介在しており、これによりトランスデューサ１６と接触子１８との間に、超音波の伝導性の悪い空気が介在することを防止しており、しかも多価アルコールの使用により、その持続性を高めている。
【００２６】
上記のように超音波送受信部１０と斜面部分９との間に多価アルコール２２を介在させた状態で、図２に示すように、超音波送受信部１０から斜面部分９に対して超音波パルスＰを送信する。すると、この超音波パルスＰは、斜面部分９を透過してその裏面、即ちジョイントブーツの内側面で反射され、反射波が再び斜面部分９を透過して超音波送受信部１０で受信される。そして、この受信した超音波パルスの反射波をトランスデューサ１６で電気信号に変換し、変換された反射波の電気信号は、増幅器２０で増幅されて算出部１２に入力され、算出部１２において、超音波パルスＰが上記斜面部分９を往復した時間からその厚みＴが算出される。
【００２７】
以上説明した本実施形態によれば、超音波送受信部１０と樹脂製ジョイントブーツ１との間に介在させる超音波伝播媒体として多価アルコール２２、特にグリセリンを用いたことにより、揮発しにくく、また樹脂製ジョイントブーツ１及び樹脂製接触子１８とのなじみがよく、そのため、持続性に優れるとともに、複雑な形状を持つ蛇腹部４の厚みを測定するに際し、微小な空気層の介在を抑制して測定精度を向上することができる。
【００２８】
また、超音波を用いた測定法であるため、樹脂製ジョイントブーツを切断することなく、蛇腹部４の厚みを測定することができる。
【実施例】
【００２９】
上記した超音波送受信部１０と樹脂製ジョイントブーツ１との間に介在させる超音波伝播媒体の比較試験を行った。試験では、超音波厚み測定器として、日本パナメトリクス株式会社製の超音波厚さ計「ＭＯＤＥＬ  ２５ＤＬ」を用い、超音波送受信部の先端面とジョイントブーツの表面との間に介在させる液体としては、実施例ではグリセリン（粘性率η＝１４１２ｍＰａ・ｓ（２０℃））を、比較例では水（粘性率η＝１．００２ｍＰａ・ｓ（２０℃））をそれぞれ使用した。これらの液体を超音波送受信部の先端面に数滴（１〜２ｍｌ）付着させ、該超音波送受信部をジョイントブーツの表面に押し当てることによりその肉厚を測定した。その際、９個のジョイントブーツ（Ｎｏ．１〜９）について、実施例と比較例とでそれぞれ異なる箇所に上記受信部を連続的に押し当ててその箇所での肉厚を測定し、何回目（即ち、何個目のブーツ）で測定器への反応がなくなるか、即ち測定できなくなるかを評価した。なお、測定箇所は、図３に示す蛇腹部４の斜面部分９である。
【００３０】
結果は表１に示すとおりであり、粘性率の高いグリセリンを使用した実施例では、水を使用した比較例に対して、持続性に優れていた。
【表１】
2005156258.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は自動車の等速ジョイントなどに用いられる蛇腹状の樹脂製ジョイントブーツの品質を管理して、耐久性に劣る製品の出荷を防止するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る樹脂製ジョイントブーツの厚み測定時における断面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】同樹脂製ジョイントブーツの半断面半側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１……樹脂製ジョイントブーツ
２……大径筒部
３……小径筒部
４……蛇腹部
７……山部
８……谷部
９……斜面部分
１０……超音波送受信部
１８……接触子
２２……多価アルコール
【図１】
2005156258.tif 000004
【図２】
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【図３】
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