ステアリング装置用ブーツ、ステアリング装置用等速自在継手およびステアリング装置
【課題】エンジン周りに配置した場合の耐熱性を確保し、かつ、寒冷地における耐低温特性を満たし、引き裂き強度も確保できるステアリング装置用ブーツ、このブーツを用いたステアリング装置用等速自在継手、および、この自在継手を用いたステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材１と、内側継手部材２から延びる軸部材との間に装着されるステアリング装置用ブーツ６であって、該ブーツ６は、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下である。
【解決手段】ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材１と、内側継手部材２から延びる軸部材との間に装着されるステアリング装置用ブーツ６であって、該ブーツ６は、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ステアリング装置用ブーツ、それを用いたステアリング装置用等速自在継手およびステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のコンパクト化および設計自由度の向上のために、ステアリング用軸継手として固定型等速自在継手が採用される傾向にある。ステアリング用等速自在継手に求められる特性として、操作性向上のための回転抵抗の低下、常用高角度のための屈曲耐久性、エンジン周りに配置された際の高温耐久性、また、低温時にもスムースな回転をすることができる低温特性等が挙げられる。これらの特性を確保するために、今までに形状や肉厚での対策が知られている（特許文献１参照）。また、材料の面からは低硬度であるシリコーンゴムやクロロプレンゴムが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５５８８６号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、材料の面からステアリング装置用等速自在継手を考えた場合、一般的に等速自在継手用ブーツ材料として使用されているクロロプレンゴムでは耐熱性が足りずエンジン周りの配置設計には不適である。シリコーンゴムは耐熱性にも低温特性にも優れているが、引き裂き強度が小さいという欠点がある。また、一般的なゴム材と比較してコストが高いために産業的に不利であるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、エンジン周りに配置した場合の耐熱性を確保し、かつ、寒冷地における耐低温特性を満たし、引き裂き強度も確保できるステアリング装置用ブーツ、このブーツを用いたステアリング装置用等速自在継手、および、この自在継手を用いたステアリング装置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】
【０００６】
本発明のステアリング装置用ブーツは、ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、該ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、上記ブーツは、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下であることを特徴とする。特に、上記ゴム組成物が、エチレン−アクリルゴムを含むことを特徴とする。
【０００７】
上記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系、トリメリット酸系、およびピロメリット酸系から選ばれる少なくとも一つの可塑剤を含むことを特徴とする。特に、上記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系可塑剤を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記ゴム組成物は、鉱物油、植物油、低融点固形炭化水素化合物、脂肪族ポリエーテル化合物、脂肪族ポリエステル化合物、脂肪族ポリラクトン化合物、および、脂肪酸アミド化合物から選ばれる少なくとも一つの耐摩耗性改良剤を含むことを特徴とする。特に、上記鉱物油は、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とする。
【０００９】
上記ブーツは、25℃においてＪＩＳ Ｋ６２５３に基づき測定したＳＨＯＲＥ-Ａ硬度が 30〜70 であることを特徴とする。
【００１０】
本発明のステアリング装置用等速自在継手は、ステアリング装置において互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するものであり、上記本発明のステアリング装置用ブーツを、外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着したこと特徴とする。
【００１１】
本発明のステアリング装置は、互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達する上記本発明のステアリング装置用等速自在継手を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のステアリング装置用ブーツは、ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、該ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下であるので、エンジン周りに配置した場合の耐熱性を確保し、かつ、寒冷地における耐低温特性を満たし、引き裂き強度も確保することができる。このため、このブーツを用いることで低コストで耐熱性、耐低温特性、耐久性に優れたステアリング装置用等速自在継手およびこの自在継手を用いたステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のステアリング装置用ブーツを一例として装着した固定型等速自在継手の一部切欠き断面図である。
【図２】本発明のステアリング装置用等速自在継手を 1 個使用したステアリング装置を示す斜視図である
【図３】本発明のステアリング装置用等速自在継手を 2 個使用したステアリング装置を示す斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のステアリング装置用ブーツは、ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、等速自在継手内部からのグリース漏洩や等速自在継手内部への異物侵入を防止するものである。
【００１５】
本発明のステアリング装置用ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体である。上記ゴムの中でも、硬度、耐寒性、耐熱性などのバランスに優れることから、エチレン−アクリルゴムを用いることが好ましい。
【００１６】
本発明で使用するエチレン−アクリルゴムは、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合ゴムであり、（１）エチレンと（メタ）アクリル酸エステルとからなる二元共重合ゴム、（２）エチレン、（メタ）アクリル酸エステルおよび架橋サイトモノマーとからなる多元共重合ゴムが挙げられる。加硫剤として、下記のポリアミンを用いる場合では、アミン架橋が容易であることから、上記（２）の多元共重合ゴムを用いることが好ましい。なお、（メタ）アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを示すものである。
【００１７】
上記ゴム組成物に配合する加硫剤としては、上記の各ゴムを加硫可能であれば任意のものを使用できる。例えば、硫黄類、有機含硫黄化合物、有機過酸化物、金属酸化物、キノンジオキシム、有機多価アミン、変性フェノール樹脂、金属せっけん、酸化亜鉛などが挙げられる。上記ゴム組成物のゴム材料としてエチレン−アクリルゴムを使用する場合に配合する加硫剤としては、ポリアミン、チオウレア、メルカプトトリアジン、有機過酸化物等が適宜使用できる。
【００１８】
加硫剤として使用できるポリアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、Ｎ，Ｎ’-ジシンナミリデン-１，６-ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、エチレンジアミン、１，４−ジアミノブタンのような脂肪族系ポリアミン、１，３-ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、４，４’-メチレンビスシクロヘキシルアミン、４，４’-メチレンビスシクロヘキシルアミンカルバメート、ｐ，ｐ’-メチレンジアニリンの部分水素添加物のような脂環族系ポリアミン、ｐ，ｐ’-メチレンジアニリン、ｍ-フェニレンジアニリン、メタキシレンジアミンのような芳香族系ポリアミン、これらポリアミンから誘導されるポリアミン、ポリアミドアミン、ケチミン、シラミンなどが挙げられる。これらのポリアミンは単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００１９】
加硫剤として使用できるチオウレア としては、２−メルカプトイミダゾリン、１，３−ジエチルチオウレア、１，３−ジブチルチオウレア、トリメチルチオウレア等が挙げられ、メルカプトトリアジン としては、２，４，６−トリメルカプト−１，３，５−トリアジン、１−ヘキシルアミノ−３，５−ジメルカプトトリアジン、１−ジエチルアミノ−３，５−ジメルカプトトリアジン等が挙げられ、有機過酸化物としては、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、ｐ−メンタンヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。
【００２０】
上記ゴム組成物には、上記ポリアミンなどの加硫剤とともに、加硫促進剤としてグアニジン類またはイミダゾール類を配合することが好ましい。グアニジン類としては、ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン、ｏ−トリルビグアニド、ジ−ｏ−トリルグアニジンのジカテコールほう酸塩、ジフェニルグアニジンフタレート、混合ジアリールグアニジンなどが挙げられる。イミダゾール類としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。また、グアニジン類とイミダゾール類を組み合せ併用してもよい。
【００２１】
上記ゴム組成物には、機械強度、耐油性の改善、増量、硬度の調整、その他の目的で無機充填剤を配合することが好ましい。無機充填剤としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、合成ゼオライト、カーボンブラック、ガラス粉、酸化チタン、ハイドロタルサイトなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。ステアリング装置用ブーツにおいて機械的強度および耐油性の向上を図れることから、上記の中でカーボンブラックを配合することが好ましい。
【００２２】
上記ゴム組成物には、耐油性、耐寒性の改善、硬度の調整、その他の目的で特定の可塑剤を配合することが好ましい。可塑剤としては、使用するゴム材料と相溶性があるものを使用する。可塑剤は単独種を使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００２３】
上記ゴム組成物のゴム材料としてエチレン−アクリルゴムを使用する場合には、該ゴムと相溶性があり、耐熱性を合わせ持つ、ポリエーテルエステル系、トリメリット酸系、およびピロメリット酸系から選ばれる可塑剤を使用することが好ましい。具体的には、ポリエーテルエステル系として、アデカサイザーＲＳ７３５（アデカ社製）、アデカサイザーＲＳ７００（アデカ社製）などが挙げられる。また、トリメリット酸系としては、トリ（２−エチルヘキシル）トリメリテート、トリ−ｎ−オクチルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート、トリメリット酸混合高級アルコールエステルなどが挙げられ、ピロメリット酸系としては、テトラ（２−エチルヘキシル）ピロメリテート、テトラ−ｎ−オクチルピロメリテート、ピロメリット酸混合高級アルコールエステルなどが挙げられる。
【００２４】
上記特定の可塑剤を適量配合することにより、成形体であるブーツの耐油性、耐寒性を改善でき、また硬度の調整ができる。ブーツの好適な硬度範囲としては、25℃においてＪＩＳ Ｋ６２５３に基づき測定したＳＨＯＲＥ-Ａ硬度で 30〜70 である。なお、可塑剤の配合量が過多になると、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなどによるゴムとの混練時に機器への粘着が起き易くなったり、金型汚染が生じ易くなるため、加工が困難になる。
【００２５】
上記ゴム組成物には、ステアリング装置用ブーツの耐摩耗性を向上させるために、耐摩耗性改良剤を配合することが好ましい。このような添加剤の例としては、鉱物油、植物油、低融点固形炭化水素化合物、脂肪族ポリエーテル化合物、脂肪族ポリエステル化合物、脂肪族ポリラクトン化合物、脂肪酸アミド化合物、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００２６】
低融点固形炭化水素化合物としては、融点が 30〜80℃であるパラフィンまたは炭化水素樹脂、具体的には例えばこのような融点を有するパラフィンワックス、高純度パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、Ｆｉｓｈｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈワックス、オゾケライトなどが挙げられる。
【００２７】
鉱物油としては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ゴム用軟化剤などが挙げられる。植物油としては、なたね油、あまに油、大豆油、ひまし油などが挙げられる。
【００２８】
脂肪族ポリエーテル化合物としては、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（ヘキサメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体、プロピレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体、プロピレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体のエチレンオキシド付加重合体、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、ネオペンチルオキシドとエチレンオキシドの共重合体、ネオペンチルオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ネオペンチルオキシドとプロピレンオキシドの共重合体のエチレンオキシド付加共重合体、ネオペンチルオキシドとテトラヒドロフランの共重合体、ネオペンチルオキシドとテトラヒドロフランの共重合体のエチレンオキシド付加重合体、ポリ（ネオペンチルオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体などが挙げられる。
【００２９】
脂肪族ポリエステル化合物としては、ポリエチレンアジペート、およびポリブチレンアジペートなどが挙げられる。脂肪族ポリラクトン化合物としては、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリエナントラクトン、およびポリカプリロラクトンなどが挙げられる。脂肪酸アミド化合物としては、オレイルオレイン酸アミド、オレイルステアリン酸アミド、ステアリルステアリン酸アミドなどのモノアミド化合物、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、メチレンジアミンステアリン酸オレイン酸混合ビスアミド、エチレンジアミンステアリン酸オレイン酸混合ビスアミドなどのビスアミド化合物、および高級脂肪族モノカルボン酸と多塩基酸の混合物とジアミンとの反応によって得られるカルボン酸アマイド系ワックスなどが挙げられる。
【００３０】
上記ゴム組成物においては、必要に応じその他の各種添加剤を配合することができる。このような添加剤の例としては加工助剤、老化防止剤、グアニジン類、イミダゾール類以外の加硫促進剤、加硫遅延剤、顔料や染料などの着色剤等を例示することができる。加工助剤の例としてはポリエチレンワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、高級脂肪族アミン、高級脂肪酸アミド、高級アルコール、リン酸エステルなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００３１】
老化防止剤としては、フェノール系老化防止剤、アミン系老化防止剤、硫黄系老化防止剤、リン系老化防止剤などが挙げられる。グアニジン類、イミダゾール類以外の加硫促進剤としては、第三級アミン、三弗化ホウ素化合物などが挙げられる。加硫遅延剤としては、サリチル酸、高級脂肪族アミンなどが挙げられる。
【００３２】
本発明のステアリング装置用ブーツは、エチレン−アクリルゴムなどのゴムに、加硫剤、加硫促進剤、無機充填剤、可塑剤、および任意に配合される他の添加剤をバンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなど通常のゴム用混練機を用いて混練し、次いで、圧縮成形、射出成形等で、所定のブーツ形状に成形することにより、製造できる。
【００３３】
本発明のステアリング装置用ブーツは、耐熱性、耐熱老化性、および耐オゾン性に優れるので、使用条件が高温雰囲気下という厳しい条件下で使用することができる。さらに、低温特性にも優れるので、低温時の起動トルクや回転抵抗を小さくすることができる。これらの結果、本発明のステアリング装置用ブーツを装着した等速自在継手は、特に自動車に用いられるステアリング装置用等速自在継手として好ましく使用できる。
【００３４】
本発明のステアリング装置用等速自在継手は、ステアリング装置において互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するものであり、外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に上述のステアリング装置用ブーツが装着される。
【００３５】
本発明のステアリング装置用等速自在継手の構造は、種々のものが挙げられる。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、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等の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などが挙げられる。
【００３６】
本発明のステアリング装置用ブーツの実施形態を詳述する。以下の実施形態では、ステアリング装置用固定型等速自在継手の一種であるツェッパ型（ＢＪ）に適用した場合を例示するが、本発明はこれに限定されることなく、アンダーカットフリー型（ＵＪ）にも適用可能である。
【００３７】
等速自在継手は、図１に示すように複数のトラック溝１ａを形成した球状の内径面１ｂを有する外側継手部材である外輪１と、複数のトラック溝２ａを形成した球状の外径面２ｂを有する内側継手部材である内輪２と、外輪１のトラック溝１ａと内輪２のトラック溝２ａとの協働で形成されるボールトラックに配された複数のボール３と、外輪１の内径面１ｂと内輪２の外径面２ｂとの間に配置され、ボール３を収容するためのポケット４ａを円周方向等間隔に有する保持器４とを主要な構成要素とする。
【００３８】
トラック溝１ａ、２ａは軸方向に延びる曲線状をなし、通常は６本（８個ボールの場合は８本）がそれぞれ外輪１の内径面１ｂおよび内輪２の外径面２ｂに球面状に形成される。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軸部材である中間シャフト５を結合している。
【００３９】
図１に示す実施形態におけるブーツ６は、外輪１の外周に嵌着される大径部６ａと、内輪２に連結された中間シャフト５の外周に嵌着される小径部６ｂと、大径部６ａと小径部６ｂの間のベロー部６ｃからなる。
【００４０】
ブーツ６の大径部６ａと小径部６ｂの両端部は、円筒状のブーツ取り付け部位として、外輪１および中間シャフト５の外周に嵌着された後、金属製のブーツバンド９、１０で締め付けられて気密的に固定される。つまり、外輪１および中間シャフト５の外周に、ブーツ６の大径部６ａおよび小径部６ｂが嵌合される環状の凹溝７、８を形成する。一方、ブーツ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの内周に、環状の凸部６ｆ、６ｇを形成する。
【００４１】
このブーツ６は、大径部６ａおよび小径部６ｂの内周の凸部６ｆ、６ｇを外輪１および中間シャフト５の外周の凹溝７、８に収容させる。この時、上述の凸部６ｆ、６ｇおよび凹溝７、８は、その円周方向に沿う両側にテーパ面を有するので、相互に接合するテーパ面により位置合わせされる。この位置合わせ状態で、大径部６ａおよび小径部６ｂの外周をブーツバンド９、１０にて締め付けることにより、ブーツ６が外輪１および中間シャフト５に固定される。
【００４２】
図１の実施形態のブーツでは、一対の山部６ｄおよび谷部６ｅからなるベロー部６ｃを有し、その山谷部６ｄ、６ｅが継手軸方向に向く形状としている。このように一対の山谷部６ｄ、６ｅが継手軸方向に向く形状としたことにより、外輪１に対して中間シャフト５が作動角をとった時（図２参照）に、ブーツ伸長を径方向ではなく軸方向に確保することで、ベロー部６ｃでの接触面圧を低減することができる。
【００４３】
本発明のステアリング装置は、互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を上述のステアリング装置用等速自在継手を用いて伝達する装置である。本発明のステアリング装置の実施形態として、図２は 1 個の等速自在継手ｍを使用した場合、図３は 2 個の等速自在継手を使用した場合をそれぞれ示す。図２に示すように、ステアリング装置は、ステアリングホイールｐの回転運動を、一または複数のステアリングシャフトｎからなるステアリングコラムを介してステアリングギヤｑに伝達することにより、タイロッドｒの往復運動に変換するようにしたものである。車載スペース等との兼ね合いでステアリングシャフトｎを一直線に配置できない場合に、ステアリングシャフトｎ間に一または複数の自在継手ｍを配置し、ステアリングシャフトｎを屈曲させた状態でもステアリングギヤｑに正確な回転運動を伝達できるようにしている。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例および比較例において用いた原料は以下のとおりである。
エチレンアクリルゴム−１：ベイマック Ｇ（デュポン社製）
エチレンアクリルゴム−２：ベイマック Ｕｌｔｒａ ＬＴ（デュポン社製）
エチレンアクリルゴム−３：ベイマック Ｕｌｔｒａ ＩＰ（デュポン社製）
アクリルゴム：Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１（日本ゼオン社製）
老化防止剤：ＣＤ（４，４’-（α，α）-ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、商品名：ノクラックＣＤ、大内新興化学工業社製）
加工助剤−１：オクタデシルアミン（商品名：アーミン１８Ｄ、ライオン・アクゾ社製）
加工助剤−２：ステアリン酸（川研ファインケミカル社製）
加工助剤−３：リン酸エステル系加工助剤（商品名：フォスファノール ＲＬ２１０、 東邦化学社製）
無機充填剤：ＦＲＦ ＣＢ（カーボンブラック、商品名：シーストＳＯ、東海カーボン社製）
可塑剤：ポリエーテルエステル系可塑剤（商品名：アデカサイザーＲＳ７００、アデカ社製）
加硫剤：ＨＭＤＡＣ（ヘキサメチレンジアミンカルバメート、商品名：Ｄｉａｋ Ｎｏ．１、デュポン社製）
加硫促進剤：（商品名：Ｖｕｌｃｏｆａｃ ＡＣＴ-５５、Ｓａｆｉｃ-Ａｌｃａｎ社製）
耐摩耗性改良剤：パラフィン系プロセスオイル（商品名：ダイアナプロセスオイルＮＳ１００、出光興産社製）
【００４５】
実施例１〜実施例８、比較例１および比較例２
表１に示す配合割合で得られた混合物を 180℃、10分間の条件でプレス加硫により１次加硫した後、175℃、4 時間の条件で２次加硫して得られた加硫ゴムをブーツ材料試験片とした。得られたブーツ材料試験片を以下に示す耐熱老化試験および低温衝撃脆化試験に供した。耐熱老化試験で測定された硬度の変化率から高温特性を、また低温衝撃脆化試験で測定された衝撃脆化温度から低温特性を、それぞれ評価した。測定値および評価結果を表1に併記する。
【００４６】
＜耐熱老化試験および高温特性評価＞
得られたブーツ材料試験片を、ＪＩＳ Ｋ６２５７に基づく耐熱老化試験（150℃の空気雰囲気下で 70 時間老化）に供し、放冷して耐熱老化試験後の試験片を得た。耐熱老化試験前後の試験片の 25℃におけるＪＩＳ Ｋ６２５３のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度を測定し、以下に示す計算式にて硬度の変化率（％）を算出し、硬度の変化率（％）が±10％より小さいものは高温特性が優れると判定して「○」を、−10〜−20％または＋10〜＋20％であるものは高温特性が不可であると判定して「△」を、±20％より大きいものは高温特性が不良であると判定して「×」を記録した。なお、耐熱老化試験前の試験片のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度は、各実施例、各比較例とも 65 である 。
硬度の変化率（％）＝（Ａ2−Ａ1）×１００／Ａ1
ただし、Ａ2：耐熱老化試験後の試験片のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度、Ａ1：耐熱老化試験前の試験片のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度
【００４７】
＜低温衝撃脆化試験および低温特性評価＞
得られたブーツ材料試験片を、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づく低温衝撃脆化試験に供し、低温衝撃脆化温度を測定し、低温衝撃脆化温度が−40℃以下のものは低温特性が優れると評価して「○」を、−40℃より高く−30℃以下であるものは低温特性が不可であると評価して「△」を、−30℃より高いものは高温特性が不良であると評価して「×」を記録した。
【００４８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のステアリング装置用ブーツは、エンジン周りに配置した場合の耐熱性を確保し、かつ、寒冷地における耐低温特性を満たし、引き裂き強度も確保することができるため、ステアリング装置用等速自在継手に装着するブーツとして好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 外輪（外側継手部材）
２ 内輪（内側継手部材）
３ ボール
４ 保持器
５ 中間シャフト
６ ブーツ
６ａ 大径部
６ｂ 小径部
６ｃ ベロー部
６ｄ 山部、
６ｅ 谷部
６ｆ、６ｇ 内周の凸部
７、８ 凹溝
９、１０ ブーツバンド
【技術分野】
【０００１】
ステアリング装置用ブーツ、それを用いたステアリング装置用等速自在継手およびステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のコンパクト化および設計自由度の向上のために、ステアリング用軸継手として固定型等速自在継手が採用される傾向にある。ステアリング用等速自在継手に求められる特性として、操作性向上のための回転抵抗の低下、常用高角度のための屈曲耐久性、エンジン周りに配置された際の高温耐久性、また、低温時にもスムースな回転をすることができる低温特性等が挙げられる。これらの特性を確保するために、今までに形状や肉厚での対策が知られている（特許文献１参照）。また、材料の面からは低硬度であるシリコーンゴムやクロロプレンゴムが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５５８８６号公報
【特許文献２】特開２００５−２１４３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、材料の面からステアリング装置用等速自在継手を考えた場合、一般的に等速自在継手用ブーツ材料として使用されているクロロプレンゴムでは耐熱性が足りずエンジン周りの配置設計には不適である。シリコーンゴムは耐熱性にも低温特性にも優れているが、引き裂き強度が小さいという欠点がある。また、一般的なゴム材と比較してコストが高いために産業的に不利であるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、エンジン周りに配置した場合の耐熱性を確保し、かつ、寒冷地における耐低温特性を満たし、引き裂き強度も確保できるステアリング装置用ブーツ、このブーツを用いたステアリング装置用等速自在継手、および、この自在継手を用いたステアリング装置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】
【０００６】
本発明のステアリング装置用ブーツは、ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、該ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、上記ブーツは、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下であることを特徴とする。特に、上記ゴム組成物が、エチレン−アクリルゴムを含むことを特徴とする。
【０００７】
上記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系、トリメリット酸系、およびピロメリット酸系から選ばれる少なくとも一つの可塑剤を含むことを特徴とする。特に、上記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系可塑剤を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記ゴム組成物は、鉱物油、植物油、低融点固形炭化水素化合物、脂肪族ポリエーテル化合物、脂肪族ポリエステル化合物、脂肪族ポリラクトン化合物、および、脂肪酸アミド化合物から選ばれる少なくとも一つの耐摩耗性改良剤を含むことを特徴とする。特に、上記鉱物油は、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とする。
【０００９】
上記ブーツは、25℃においてＪＩＳ Ｋ６２５３に基づき測定したＳＨＯＲＥ-Ａ硬度が 30〜70 であることを特徴とする。
【００１０】
本発明のステアリング装置用等速自在継手は、ステアリング装置において互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するものであり、上記本発明のステアリング装置用ブーツを、外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着したこと特徴とする。
【００１１】
本発明のステアリング装置は、互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達する上記本発明のステアリング装置用等速自在継手を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のステアリング装置用ブーツは、ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、該ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下であるので、エンジン周りに配置した場合の耐熱性を確保し、かつ、寒冷地における耐低温特性を満たし、引き裂き強度も確保することができる。このため、このブーツを用いることで低コストで耐熱性、耐低温特性、耐久性に優れたステアリング装置用等速自在継手およびこの自在継手を用いたステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のステアリング装置用ブーツを一例として装着した固定型等速自在継手の一部切欠き断面図である。
【図２】本発明のステアリング装置用等速自在継手を 1 個使用したステアリング装置を示す斜視図である
【図３】本発明のステアリング装置用等速自在継手を 2 個使用したステアリング装置を示す斜視図である
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のステアリング装置用ブーツは、ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、等速自在継手内部からのグリース漏洩や等速自在継手内部への異物侵入を防止するものである。
【００１５】
本発明のステアリング装置用ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体である。上記ゴムの中でも、硬度、耐寒性、耐熱性などのバランスに優れることから、エチレン−アクリルゴムを用いることが好ましい。
【００１６】
本発明で使用するエチレン−アクリルゴムは、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合ゴムであり、（１）エチレンと（メタ）アクリル酸エステルとからなる二元共重合ゴム、（２）エチレン、（メタ）アクリル酸エステルおよび架橋サイトモノマーとからなる多元共重合ゴムが挙げられる。加硫剤として、下記のポリアミンを用いる場合では、アミン架橋が容易であることから、上記（２）の多元共重合ゴムを用いることが好ましい。なお、（メタ）アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルを示すものである。
【００１７】
上記ゴム組成物に配合する加硫剤としては、上記の各ゴムを加硫可能であれば任意のものを使用できる。例えば、硫黄類、有機含硫黄化合物、有機過酸化物、金属酸化物、キノンジオキシム、有機多価アミン、変性フェノール樹脂、金属せっけん、酸化亜鉛などが挙げられる。上記ゴム組成物のゴム材料としてエチレン−アクリルゴムを使用する場合に配合する加硫剤としては、ポリアミン、チオウレア、メルカプトトリアジン、有機過酸化物等が適宜使用できる。
【００１８】
加硫剤として使用できるポリアミンとしては、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンカルバメート、Ｎ，Ｎ’-ジシンナミリデン-１，６-ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、エチレンジアミン、１，４−ジアミノブタンのような脂肪族系ポリアミン、１，３-ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、４，４’-メチレンビスシクロヘキシルアミン、４，４’-メチレンビスシクロヘキシルアミンカルバメート、ｐ，ｐ’-メチレンジアニリンの部分水素添加物のような脂環族系ポリアミン、ｐ，ｐ’-メチレンジアニリン、ｍ-フェニレンジアニリン、メタキシレンジアミンのような芳香族系ポリアミン、これらポリアミンから誘導されるポリアミン、ポリアミドアミン、ケチミン、シラミンなどが挙げられる。これらのポリアミンは単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００１９】
加硫剤として使用できるチオウレア としては、２−メルカプトイミダゾリン、１，３−ジエチルチオウレア、１，３−ジブチルチオウレア、トリメチルチオウレア等が挙げられ、メルカプトトリアジン としては、２，４，６−トリメルカプト−１，３，５−トリアジン、１−ヘキシルアミノ−３，５−ジメルカプトトリアジン、１−ジエチルアミノ−３，５−ジメルカプトトリアジン等が挙げられ、有機過酸化物としては、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、ｐ−メンタンヒドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、１，３−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ベンゾイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート等が挙げられる。
【００２０】
上記ゴム組成物には、上記ポリアミンなどの加硫剤とともに、加硫促進剤としてグアニジン類またはイミダゾール類を配合することが好ましい。グアニジン類としては、ジフェニルグアニジン、トリフェニルグアニジン、ジ−ｏ−トリルグアニジン、ｏ−トリルビグアニド、ジ−ｏ−トリルグアニジンのジカテコールほう酸塩、ジフェニルグアニジンフタレート、混合ジアリールグアニジンなどが挙げられる。イミダゾール類としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。また、グアニジン類とイミダゾール類を組み合せ併用してもよい。
【００２１】
上記ゴム組成物には、機械強度、耐油性の改善、増量、硬度の調整、その他の目的で無機充填剤を配合することが好ましい。無機充填剤としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、珪酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、合成ゼオライト、カーボンブラック、ガラス粉、酸化チタン、ハイドロタルサイトなどが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。ステアリング装置用ブーツにおいて機械的強度および耐油性の向上を図れることから、上記の中でカーボンブラックを配合することが好ましい。
【００２２】
上記ゴム組成物には、耐油性、耐寒性の改善、硬度の調整、その他の目的で特定の可塑剤を配合することが好ましい。可塑剤としては、使用するゴム材料と相溶性があるものを使用する。可塑剤は単独種を使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００２３】
上記ゴム組成物のゴム材料としてエチレン−アクリルゴムを使用する場合には、該ゴムと相溶性があり、耐熱性を合わせ持つ、ポリエーテルエステル系、トリメリット酸系、およびピロメリット酸系から選ばれる可塑剤を使用することが好ましい。具体的には、ポリエーテルエステル系として、アデカサイザーＲＳ７３５（アデカ社製）、アデカサイザーＲＳ７００（アデカ社製）などが挙げられる。また、トリメリット酸系としては、トリ（２−エチルヘキシル）トリメリテート、トリ−ｎ−オクチルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート、トリメリット酸混合高級アルコールエステルなどが挙げられ、ピロメリット酸系としては、テトラ（２−エチルヘキシル）ピロメリテート、テトラ−ｎ−オクチルピロメリテート、ピロメリット酸混合高級アルコールエステルなどが挙げられる。
【００２４】
上記特定の可塑剤を適量配合することにより、成形体であるブーツの耐油性、耐寒性を改善でき、また硬度の調整ができる。ブーツの好適な硬度範囲としては、25℃においてＪＩＳ Ｋ６２５３に基づき測定したＳＨＯＲＥ-Ａ硬度で 30〜70 である。なお、可塑剤の配合量が過多になると、バンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなどによるゴムとの混練時に機器への粘着が起き易くなったり、金型汚染が生じ易くなるため、加工が困難になる。
【００２５】
上記ゴム組成物には、ステアリング装置用ブーツの耐摩耗性を向上させるために、耐摩耗性改良剤を配合することが好ましい。このような添加剤の例としては、鉱物油、植物油、低融点固形炭化水素化合物、脂肪族ポリエーテル化合物、脂肪族ポリエステル化合物、脂肪族ポリラクトン化合物、脂肪酸アミド化合物、ポリ（アルキレンオキシド）グリコールなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００２６】
低融点固形炭化水素化合物としては、融点が 30〜80℃であるパラフィンまたは炭化水素樹脂、具体的には例えばこのような融点を有するパラフィンワックス、高純度パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、Ｆｉｓｈｃｈｅｒ−Ｔｒｏｐｓｃｈワックス、オゾケライトなどが挙げられる。
【００２７】
鉱物油としては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ゴム用軟化剤などが挙げられる。植物油としては、なたね油、あまに油、大豆油、ひまし油などが挙げられる。
【００２８】
脂肪族ポリエーテル化合物としては、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（ヘキサメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体、プロピレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体、プロピレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体のエチレンオキシド付加重合体、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、ネオペンチルオキシドとエチレンオキシドの共重合体、ネオペンチルオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ネオペンチルオキシドとプロピレンオキシドの共重合体のエチレンオキシド付加共重合体、ネオペンチルオキシドとテトラヒドロフランの共重合体、ネオペンチルオキシドとテトラヒドロフランの共重合体のエチレンオキシド付加重合体、ポリ（ネオペンチルオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体などが挙げられる。
【００２９】
脂肪族ポリエステル化合物としては、ポリエチレンアジペート、およびポリブチレンアジペートなどが挙げられる。脂肪族ポリラクトン化合物としては、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリエナントラクトン、およびポリカプリロラクトンなどが挙げられる。脂肪酸アミド化合物としては、オレイルオレイン酸アミド、オレイルステアリン酸アミド、ステアリルステアリン酸アミドなどのモノアミド化合物、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、メチレンジアミンステアリン酸オレイン酸混合ビスアミド、エチレンジアミンステアリン酸オレイン酸混合ビスアミドなどのビスアミド化合物、および高級脂肪族モノカルボン酸と多塩基酸の混合物とジアミンとの反応によって得られるカルボン酸アマイド系ワックスなどが挙げられる。
【００３０】
上記ゴム組成物においては、必要に応じその他の各種添加剤を配合することができる。このような添加剤の例としては加工助剤、老化防止剤、グアニジン類、イミダゾール類以外の加硫促進剤、加硫遅延剤、顔料や染料などの着色剤等を例示することができる。加工助剤の例としてはポリエチレンワックス、高級脂肪酸、高級脂肪酸塩、高級脂肪族アミン、高級脂肪酸アミド、高級アルコール、リン酸エステルなどが挙げられる。これらは、単独で使用してもよく、あるいは２種以上併用してもよい。
【００３１】
老化防止剤としては、フェノール系老化防止剤、アミン系老化防止剤、硫黄系老化防止剤、リン系老化防止剤などが挙げられる。グアニジン類、イミダゾール類以外の加硫促進剤としては、第三級アミン、三弗化ホウ素化合物などが挙げられる。加硫遅延剤としては、サリチル酸、高級脂肪族アミンなどが挙げられる。
【００３２】
本発明のステアリング装置用ブーツは、エチレン−アクリルゴムなどのゴムに、加硫剤、加硫促進剤、無機充填剤、可塑剤、および任意に配合される他の添加剤をバンバリーミキサー、ニーダー、オープンロールなど通常のゴム用混練機を用いて混練し、次いで、圧縮成形、射出成形等で、所定のブーツ形状に成形することにより、製造できる。
【００３３】
本発明のステアリング装置用ブーツは、耐熱性、耐熱老化性、および耐オゾン性に優れるので、使用条件が高温雰囲気下という厳しい条件下で使用することができる。さらに、低温特性にも優れるので、低温時の起動トルクや回転抵抗を小さくすることができる。これらの結果、本発明のステアリング装置用ブーツを装着した等速自在継手は、特に自動車に用いられるステアリング装置用等速自在継手として好ましく使用できる。
【００３４】
本発明のステアリング装置用等速自在継手は、ステアリング装置において互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するものであり、外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に上述のステアリング装置用ブーツが装着される。
【００３５】
本発明のステアリング装置用等速自在継手の構造は、種々のものが挙げられる。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、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等の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などが挙げられる。
【００３６】
本発明のステアリング装置用ブーツの実施形態を詳述する。以下の実施形態では、ステアリング装置用固定型等速自在継手の一種であるツェッパ型（ＢＪ）に適用した場合を例示するが、本発明はこれに限定されることなく、アンダーカットフリー型（ＵＪ）にも適用可能である。
【００３７】
等速自在継手は、図１に示すように複数のトラック溝１ａを形成した球状の内径面１ｂを有する外側継手部材である外輪１と、複数のトラック溝２ａを形成した球状の外径面２ｂを有する内側継手部材である内輪２と、外輪１のトラック溝１ａと内輪２のトラック溝２ａとの協働で形成されるボールトラックに配された複数のボール３と、外輪１の内径面１ｂと内輪２の外径面２ｂとの間に配置され、ボール３を収容するためのポケット４ａを円周方向等間隔に有する保持器４とを主要な構成要素とする。
【００３８】
トラック溝１ａ、２ａは軸方向に延びる曲線状をなし、通常は６本（８個ボールの場合は８本）がそれぞれ外輪１の内径面１ｂおよび内輪２の外径面２ｂに球面状に形成される。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軸部材である中間シャフト５を結合している。
【００３９】
図１に示す実施形態におけるブーツ６は、外輪１の外周に嵌着される大径部６ａと、内輪２に連結された中間シャフト５の外周に嵌着される小径部６ｂと、大径部６ａと小径部６ｂの間のベロー部６ｃからなる。
【００４０】
ブーツ６の大径部６ａと小径部６ｂの両端部は、円筒状のブーツ取り付け部位として、外輪１および中間シャフト５の外周に嵌着された後、金属製のブーツバンド９、１０で締め付けられて気密的に固定される。つまり、外輪１および中間シャフト５の外周に、ブーツ６の大径部６ａおよび小径部６ｂが嵌合される環状の凹溝７、８を形成する。一方、ブーツ６の大径部６ａおよび小径部６ｂの内周に、環状の凸部６ｆ、６ｇを形成する。
【００４１】
このブーツ６は、大径部６ａおよび小径部６ｂの内周の凸部６ｆ、６ｇを外輪１および中間シャフト５の外周の凹溝７、８に収容させる。この時、上述の凸部６ｆ、６ｇおよび凹溝７、８は、その円周方向に沿う両側にテーパ面を有するので、相互に接合するテーパ面により位置合わせされる。この位置合わせ状態で、大径部６ａおよび小径部６ｂの外周をブーツバンド９、１０にて締め付けることにより、ブーツ６が外輪１および中間シャフト５に固定される。
【００４２】
図１の実施形態のブーツでは、一対の山部６ｄおよび谷部６ｅからなるベロー部６ｃを有し、その山谷部６ｄ、６ｅが継手軸方向に向く形状としている。このように一対の山谷部６ｄ、６ｅが継手軸方向に向く形状としたことにより、外輪１に対して中間シャフト５が作動角をとった時（図２参照）に、ブーツ伸長を径方向ではなく軸方向に確保することで、ベロー部６ｃでの接触面圧を低減することができる。
【００４３】
本発明のステアリング装置は、互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を上述のステアリング装置用等速自在継手を用いて伝達する装置である。本発明のステアリング装置の実施形態として、図２は 1 個の等速自在継手ｍを使用した場合、図３は 2 個の等速自在継手を使用した場合をそれぞれ示す。図２に示すように、ステアリング装置は、ステアリングホイールｐの回転運動を、一または複数のステアリングシャフトｎからなるステアリングコラムを介してステアリングギヤｑに伝達することにより、タイロッドｒの往復運動に変換するようにしたものである。車載スペース等との兼ね合いでステアリングシャフトｎを一直線に配置できない場合に、ステアリングシャフトｎ間に一または複数の自在継手ｍを配置し、ステアリングシャフトｎを屈曲させた状態でもステアリングギヤｑに正確な回転運動を伝達できるようにしている。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例および比較例において用いた原料は以下のとおりである。
エチレンアクリルゴム−１：ベイマック Ｇ（デュポン社製）
エチレンアクリルゴム−２：ベイマック Ｕｌｔｒａ ＬＴ（デュポン社製）
エチレンアクリルゴム−３：ベイマック Ｕｌｔｒａ ＩＰ（デュポン社製）
アクリルゴム：Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１（日本ゼオン社製）
老化防止剤：ＣＤ（４，４’-（α，α）-ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、商品名：ノクラックＣＤ、大内新興化学工業社製）
加工助剤−１：オクタデシルアミン（商品名：アーミン１８Ｄ、ライオン・アクゾ社製）
加工助剤−２：ステアリン酸（川研ファインケミカル社製）
加工助剤−３：リン酸エステル系加工助剤（商品名：フォスファノール ＲＬ２１０、 東邦化学社製）
無機充填剤：ＦＲＦ ＣＢ（カーボンブラック、商品名：シーストＳＯ、東海カーボン社製）
可塑剤：ポリエーテルエステル系可塑剤（商品名：アデカサイザーＲＳ７００、アデカ社製）
加硫剤：ＨＭＤＡＣ（ヘキサメチレンジアミンカルバメート、商品名：Ｄｉａｋ Ｎｏ．１、デュポン社製）
加硫促進剤：（商品名：Ｖｕｌｃｏｆａｃ ＡＣＴ-５５、Ｓａｆｉｃ-Ａｌｃａｎ社製）
耐摩耗性改良剤：パラフィン系プロセスオイル（商品名：ダイアナプロセスオイルＮＳ１００、出光興産社製）
【００４５】
実施例１〜実施例８、比較例１および比較例２
表１に示す配合割合で得られた混合物を 180℃、10分間の条件でプレス加硫により１次加硫した後、175℃、4 時間の条件で２次加硫して得られた加硫ゴムをブーツ材料試験片とした。得られたブーツ材料試験片を以下に示す耐熱老化試験および低温衝撃脆化試験に供した。耐熱老化試験で測定された硬度の変化率から高温特性を、また低温衝撃脆化試験で測定された衝撃脆化温度から低温特性を、それぞれ評価した。測定値および評価結果を表1に併記する。
【００４６】
＜耐熱老化試験および高温特性評価＞
得られたブーツ材料試験片を、ＪＩＳ Ｋ６２５７に基づく耐熱老化試験（150℃の空気雰囲気下で 70 時間老化）に供し、放冷して耐熱老化試験後の試験片を得た。耐熱老化試験前後の試験片の 25℃におけるＪＩＳ Ｋ６２５３のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度を測定し、以下に示す計算式にて硬度の変化率（％）を算出し、硬度の変化率（％）が±10％より小さいものは高温特性が優れると判定して「○」を、−10〜−20％または＋10〜＋20％であるものは高温特性が不可であると判定して「△」を、±20％より大きいものは高温特性が不良であると判定して「×」を記録した。なお、耐熱老化試験前の試験片のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度は、各実施例、各比較例とも 65 である 。
硬度の変化率（％）＝（Ａ2−Ａ1）×１００／Ａ1
ただし、Ａ2：耐熱老化試験後の試験片のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度、Ａ1：耐熱老化試験前の試験片のＳＨＯＲＥ-Ａ硬度
【００４７】
＜低温衝撃脆化試験および低温特性評価＞
得られたブーツ材料試験片を、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づく低温衝撃脆化試験に供し、低温衝撃脆化温度を測定し、低温衝撃脆化温度が−40℃以下のものは低温特性が優れると評価して「○」を、−40℃より高く−30℃以下であるものは低温特性が不可であると評価して「△」を、−30℃より高いものは高温特性が不良であると評価して「×」を記録した。
【００４８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のステアリング装置用ブーツは、エンジン周りに配置した場合の耐熱性を確保し、かつ、寒冷地における耐低温特性を満たし、引き裂き強度も確保することができるため、ステアリング装置用等速自在継手に装着するブーツとして好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 外輪（外側継手部材）
２ 内輪（内側継手部材）
３ ボール
４ 保持器
５ 中間シャフト
６ ブーツ
６ａ 大径部
６ｂ 小径部
６ｃ ベロー部
６ｄ 山部、
６ｅ 谷部
６ｆ、６ｇ 内周の凸部
７、８ 凹溝
９、１０ ブーツバンド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着されるステアリング装置用ブーツであって、
前記ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、
前記ブーツは、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下であることを特徴とするステアリング装置用ブーツ。
【請求項２】
前記ゴム組成物は、エチレン−アクリルゴムを含むことを特徴とする請求項１記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項３】
前記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系、トリメリット酸系、およびピロメリット酸系から選ばれる少なくとも一つの可塑剤を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項４】
前記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系可塑剤を含むことを特徴とする請求項３記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項５】
前記ゴム組成物は、鉱物油、植物油、低融点固形炭化水素化合物、脂肪族ポリエーテル化合物、脂肪族ポリエステル化合物、脂肪族ポリラクトン化合物、および、脂肪酸アミド化合物から選ばれる少なくとも一つの耐摩耗性改良剤を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項６】
前記鉱物油は、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とする請求項５記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項７】
前記ブーツは、25℃においてＪＩＳ Ｋ６２５３に基づき測定したＳＨＯＲＥ-Ａ硬度が 30〜70であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項８】
ステアリング装置において互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するステアリング装置用等速自在継手であって、
請求項１ないし請求項７のいずれか一項記載のステアリング装置用ブーツを、外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着したこと特徴とするステアリング装置用等速自在継手。
【請求項９】
互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するステアリング装置用等速自在継手を有するステアリング装置であって、
前記ステアリング装置用等速自在継手は請求項８記載のステアリング装置用等速自在継手であることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１】
ステアリング装置に用いられる等速自在継手の外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着されるステアリング装置用ブーツであって、
前記ブーツは、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム、ヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、エチレンプロピレンゴムから選ばれる少なくとも一つを含むゴム組成物の加硫成形体であり、
前記ブーツは、ＪＩＳ Ｋ６２６１に基づき測定した低温脆化温度が −40℃以下であることを特徴とするステアリング装置用ブーツ。
【請求項２】
前記ゴム組成物は、エチレン−アクリルゴムを含むことを特徴とする請求項１記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項３】
前記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系、トリメリット酸系、およびピロメリット酸系から選ばれる少なくとも一つの可塑剤を含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項４】
前記ゴム組成物は、ポリエーテルエステル系可塑剤を含むことを特徴とする請求項３記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項５】
前記ゴム組成物は、鉱物油、植物油、低融点固形炭化水素化合物、脂肪族ポリエーテル化合物、脂肪族ポリエステル化合物、脂肪族ポリラクトン化合物、および、脂肪酸アミド化合物から選ばれる少なくとも一つの耐摩耗性改良剤を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項６】
前記鉱物油は、パラフィン系プロセスオイルであることを特徴とする請求項５記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項７】
前記ブーツは、25℃においてＪＩＳ Ｋ６２５３に基づき測定したＳＨＯＲＥ-Ａ硬度が 30〜70であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項記載のステアリング装置用ブーツ。
【請求項８】
ステアリング装置において互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するステアリング装置用等速自在継手であって、
請求項１ないし請求項７のいずれか一項記載のステアリング装置用ブーツを、外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着したこと特徴とするステアリング装置用等速自在継手。
【請求項９】
互いに傾斜角度をもって連結されるステアリングシャフト間の回転運動を伝達するステアリング装置用等速自在継手を有するステアリング装置であって、
前記ステアリング装置用等速自在継手は請求項８記載のステアリング装置用等速自在継手であることを特徴とするステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−７８１４９（Ｐ２０１０−７８１４９Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９９４１８（Ｐ２００９−１９９４１８）
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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