JP2001208215A - 等速自在継手 - Google Patents
等速自在継手Info
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Abstract
け止め性を確保し、併せてブーツ取付け時の作業性向
上、および製造コストの低減を図る。 【解決手段】 外側継手部材12の外周に設けたブーツ
取付け部40aのうち、係合溝41の溝肩部に鋭角部4
2を設ける。この鋭角部42は、ブーツ20の抜け方向
に抵抗する形でブーツ20の固定部22内周に強固に食
い込むので、ブーツ取付け部40aにおいて十分な抜け
止め性とシール性とを確保することができる。
Description
に使用される等速自在継手に関するもので、特にブーツ
を取付けるためのブーツ取付け部を有する等速自在継手
に関する。
たグリースの漏れ出し防止や継手内部への異物侵入防止
を目的として、ブーツが装着される。ブーツは、等速自
在継手を構成する外側継手部材のブーツ取付け部、およ
び軸部のブーツ取付け部にそれぞれブーツバンドで締付
け固定される。この等速自在継手用ブーツとしては、ク
ロロプレンゴム(CR)等のゴム材料からなるゴムブーツ
と、樹脂材料からなる樹脂ブーツが一般的であるが、近
時では、耐回転膨張性や耐久性等の面から樹脂ブーツが
多く使用される傾向にある。
性が小さいために、相手部材への嵌め込み状態が不安定
になり易いこともあって、相手部材との取付け構造に特
別な工夫が必要とされる。
で、樹脂ブーツ1の大径端側と小径端側の端部にそれぞ
れ設けられた円筒状の固定部2を、相手部材6(等速自
在継手の外側継手部材や軸部)の外周に設けられたブー
ツ取付け部4に嵌合した後、固定部2の外周をブーツバ
ンド3で締付けて弾性変形させ、その内周に設けた環状
の凸部2aを、ブーツ取付け部4に設けた環状溝状の係
合溝4aに係合密着させて樹脂ブーツ1を固定するもの
である。
0092号公報などに開示された他のブーツ取付け構造例で
ある。この取付け構造では、ブーツ一端部の固定部2の
内周に環状の凸部2aが一体形成され、外周に環状のバ
ンド溝5が形成される。相手部材6のブーツ取付け部4
の外周には環状の係合溝4aと、この係合溝4aの両側
に環状の突起部7とが一体に形成される。係合溝4a
は、例えば曲率半径R'の円弧溝で、その両側の溝肩部が
突起部7になっている。係合溝4aの幅bと深さaは、
ここに固定部2の凸部2aが適正に嵌合するように設定
され、突起部7はブーツ取付け部4の外周から所定の高
さcで突出する。
外周に嵌挿し、凸部2aを係合溝4aに嵌合させて両者
を位置決めした状態で、バンド溝5に嵌着したブーツバ
ンド3を縮径させ、固定部2を相手部材6に締付ける
と、固定部2の内周側が弾性変形を起こして凸部2aが
係合溝4a側に変位し、突起部7が固定部2の内周側に
食い込む。この凸部2aおよび係合溝4aの嵌合と突起
部7の強い食い込みとで、固定部2が相手部材6に高い
抜け止め強度とシール性で固定される。なお、図10
(A)はブーツバンド3の締付け前の状態を表わしてい
る。
ツ固定部2の抜け止め強度とシール性を確保するため
に、ブーツ固定部2の凸部2aの高さhを比較的大きく
する必要があるため、樹脂ブーツの成形方法が限定さ
れ、このことがコスト高の要因となっている。また、樹
脂ブーツは一般にゴムブーツに比べて硬度がかなり高
く、弾性変形し難いので、凸部2aが高いと相手部材6
への嵌合作業が困難になり、一方、この嵌合作業を少し
でも容易にするために凸部2aを低くすると、シール性
の悪化を招く。
性やシール性については、かなりの改善が図られている
が、ブーツ取付け部4の外周形状が図9に比べて複雑化
しているため、旋削代が多い、加工工程が煩雑化する等
の理由からコスト高となる場合がある。また、突起部7
が存在するためにブーツ取付け後の外径寸法が大きくな
って車両への取付けスぺースが制限される等の不具合を
招くおそれもある。
の確実なシール性および抜け止め性を確保しつつ、ブー
ツ取付け時の作業性向上を図り、併せて製造コストの低
減を図ることのできる等速自在継手の提供を目的とす
る。
め、本発明では、ブーツの一端に設けられた固定部を取
付けるためのブーツ取付け部と、ブーツ取付け部に設け
られ、上記ブーツの固定部内周に設けられた凸部と係合
可能な係合溝とを備え、ブーツの固定部外周に嵌合した
ブーツバンドの締付け力によって上記ブーツ取付け部と
ブーツの固定部とを密着させる等速自在継手において、
ブーツ取付け部のうち、係合溝のブーツ他端側の溝肩部
に鋭角部を設けた。この鋭角部は、ブーツの抜け方向に
抵抗する形で(ブーツの抜け方向と反対側から)固定部
内周に食い込むので、ブーツ取付け部において十分な抜
け止め性とシール性とが確保される。
ーツの大径端もしくは小径端の何れでもよく、同様に
「他端」もブーツの小径端もしくは大径端の何れでもよ
い。
材の外周に形成することができる。
ツ一端側の外周面を、従来のような突起部7(図10参
照)のない平滑面とすることにより、ブーツ取付け部の
外周形状が簡略化されるので、ブーツ取付け部を加工す
る際の削り代の減少や加工工程の簡略化による製造コス
トの低減が可能となる。この場合でも鋭角部の強力な食
い込み作用により、抜け止め性やシール性は必要十分に
確保される。
他端側が縮径する第一テーパ面とすることにより形成さ
れ得る。
ると固定部との密着度が低下してシール性の低下を来す
おそれがあるので、1〜5°の範囲、より望ましくは2
°に設定するのがよい。
成することにより、第一テーパ面のみの場合に比べて、
ブーツバンドの締付け時に当該円筒面に密着する固定部
内周の変形量が少なくなるので、両者の密着度が高ま
り、シール性を向上させることができる。
を取付けるためのブーツ取付け部と、ブーツ取付け部に
設けられ、上記ブーツの固定部内周に設けられた凸部と
係合可能な係合溝とを備え、ブーツの固定部外周に嵌合
したブーツバンドの締付け力によって上記ブーツ取付け
部とブーツの固定部とを密着させる等速自在継手におい
て、ブーツ取付け部のうち、係合溝のブーツ他端側の溝
肩部に突起部を設けると共に、係合溝よりもブーツ一端
側の外周面を平滑面としても同様の効果が得られる。す
なわち、突起部が固定部内周に強固に食い込むので、ブ
ーツ取付け部において十分な固定強度とシール性とが確
保され、また、係合溝よりもブーツ一端側の外周面が平
滑面であるから、削り代の減少や加工工程の簡略化も達
成される。
ることができる。
ーパ面と、これに連続する円弧面とで形成することによ
り、係合溝を倣い加工することが可能となるので、加工
コストのさらなる低減が図られる。
にするのが望ましい。この傾斜角は係合溝を加工する際
の加工工具(旋削チップ等)の傾きに対応したものであ
る。
し、溝底と凸部との間に隙間を設けることにより、ブー
ツバンドの締付け時に凸部が係合溝の底に接触して弾性
変形し、その変形分の反力だけ鋭角部の食い込み性が低
下する事態を防止することができる。
基づいて説明する。
ンド30を使用して取付けた等速自在継手10を示して
いる。等速自在継手10は、内周面に複数の案内溝11
を軸方向に形成した外側継手部材12と、外周面に複数
の案内溝13を軸方向に形成した内側継手部材14と、
案内溝11と案内溝13とが協働して形成されるボール
トラックに配された複数のボール15と、ボール15を
保持する保持器16と、内側継手部材14の内周にセレ
ーション連結(又はスプライン連結)された軸部17と
を備えている。
料などの可撓性材料で形成される。たとえば樹脂ブーツ
の場合、樹脂材料としては、38≦HD≦50、好まし
くは38≦HD≦47、たとえばHD=47の硬度を有す
る熱可塑性ポリエステル系エラストマー(TPEE)が
使用される。ここでいう「HD」は、ショアー硬さのD
スケール(ASTMに準拠)を表わしている。
部17の各外周にそれぞれブーツバンド30を使用して
固定される。このブーツ20は、蛇腹部21と、蛇腹部
21の両側に設けられた円筒状の固定部22,23とを
具備し、ブーツ20の一端側、例えば大径端側に設けら
れた固定部22が外側継手部材12のブーツ取付け部4
0aに、他端側(小径端側)に設けられた固定部23が
軸部17のブーツ取付け部40bにそれぞれ固定され
る。
ーツ取付け部40a、およびブーツ一端側の固定部22
を拡大して示している。このうち、図2はブーツバンド
30による締付け前の状態を、図3は締付け後の状態を
示している。
は、通常、外側継手部材12の開口側の端部外周面に設
けられる。図示例のブーツ取付け部40aは、外側継手
部材12の端部外周面を部分的に縮径させた小径円筒面
状に形成され、その軸方向のほぼ中心部に環状の係合溝
41を具備している。係合溝41のブーツ他端側(図面
右側)の溝肩部(係合溝41の外周縁部)には鋭角部4
2が形成される。鋭角部42は、溝肩部外周面43と係
合溝41のブーツ他端側の壁面41a(特にその外径端
部)とがなす角度を鋭角にしたもので、本実施形態で
は、上記ブーツ他端側壁面41aを、その外径端を通る
接線を軸線X−X(図1参照)と直交方向に向けた円弧面
とする一方で、溝肩部外周面43をブーツ他端側が縮径
するテーパ面(第一テーパ面)とした場合を例示してい
る。第一テーパ面43の軸線X−Xに対する傾斜角θ1
は、これが大きすぎると固定部22との密着度の低下を
招くので、1°以上5°以下程度とし、望ましくは2°
狙いとする(図面ではこの傾斜角θ1を誇張して描いて
いる)。鋭角部42の最大外径寸法は、係合溝41のブ
ーツ一端側に形成された円筒状の平滑面44の外径寸法
と等しい。
の所定箇所を例えば旋削することによって形成される。
図示例の係合溝41形状は、旋削チップ形状に対応した
形状となっている。具体的にはブーツ他端側の壁面41
aは旋削チップのノーズのアール形状に対応した円弧
面、ブーツ一端側の壁面41bは旋削チップの傾きに対
応した、ブーツ他端側を小径とするテーパ面(第二テー
パ面)になっており、両面41a,41bは滑らかに連
続している。傾向溝41をこのような形状とすることに
より、係合溝41の倣い加工が可能となるので、加工性
の向上と製造コストの低減を図ることができる。
れが小さすぎると係合溝41の倣い加工が困難となって
加工性の低下や製造コストの高騰を招き、大きすぎると
シール性や抜け止め性の低下を招くので、R=0.8〜
1.2mm(望ましくは1.2mm)の範囲内に設定するの
がよい。また、第二テーパ面41bの軸線方向に対する
傾斜角θ2は、旋削チップとして広く使用される三角チ
ップや菱形チップに対応して、例えば25〜30°に設定さ
れる。
41に嵌合する環状の凸部24を内周面に具備する。図
示例では凸部24として、係合溝41形状に対応して円
弧部24aとテーパ部24bとを具備するものを例示し
ているが、凸部24の形状は、係合溝41に嵌合可能で
ある限り任意に変更可能である。
嵌合できるよう、その軸方向長さは係合溝41の軸方向
長さLよりも僅かに小さくなっている。係合溝41の溝
深さHが小さすぎると、締付け時に凸部24が係合溝4
1の底に接触して弾性変形し、その変形分の反力だけ鋭
角部42の食い込み性が低下する。そのため、これに応
じて凸部24の高さhを小さくせざるを得なくなり、凸
部24による係合溝41への位置固定の効果が低下す
る。従って、係合溝41の溝深さHと凸部24の高さh
の関係は、締付け時に凸部24が係合溝41の底に接触
しないか、接触しても鋭角部42の食い込み性に影響を
与えないように設定される。これに対応すべく、本実施
形態では、溝深さHを凸部24の高さhよりも大きく設
定している(H>h)。
12のブーツ取付け部40aに嵌挿し、凸部24を係合
溝41に嵌合させて両者を位置決めした状態で、固定部
22外周のバンド溝25に嵌着したブーツバンド30を
縮径させて固定部22をブーツ取付け部40aに締付け
ると、図3に示すように、固定部22の内周側が弾性変
形を起こして凸部24が係合溝41側に変位し、鋭角部
42が凸部24の立ち上り部分24cに食い込む。この
凸部24と係合溝41との嵌合、および鋭角部42の固
定部22内周への食い込みで固定部22がブーツ取付け
部40aに高い抜け止めとシール性をもって固定され
る。また、固定部22の内周面がブーツ取付け部40a
の外周面(第一テーパ面43および平滑面44)に適度
に密着するため、良好なシール性が得られる。
角に形成されているので、鋭角部42の固定部22への
食い込みが強固かつスムーズになされ、これより高い抜
け止め効果とシール性、および良好な作業性が確保され
る。
ち、係合溝41よりもブーツ大端側の外周領域はその全
体が平滑面44であり、しかも本実施形態においては係
合溝41よりもブーツ他端側の外周領域が第一テーパ面
43のみで形成されているため、ブーツ取付け部40に
2つの突起部7を有する従来品(図10参照)に比べて
ブーツ取付け部40aの外周形状を簡略化することがで
きる。従って、旋削代の削減や加工工程の簡略化による
製造コストの低減が達成される。また、突起部がない分
だけブーツ取付け部40aの外径寸法、さらにはブーツ
20の外径寸法を小さくすることができ、等速自在継手
10の小型化や軽量化、材料コストや加工コストの低減
を図ることができる。
ブーツ取付け部40aに固定部22を取付ける場合を説
明したが、図2および図3の示す構造は、軸部17のブ
ーツ取付け部40bにブーツ他端側(小径端側)の固定
部23を取付ける場合にも同様に適用することができ
る。この場合、係合溝のブーツ一端側(大径端側)の溝
肩部に上記鋭角部42が形成され、係合溝よりもブーツ
他端側に上記平滑面44が形成される。また、ブーツの
一端側と他端側の双方の取付けに本発明を適用する他、
何れか一端側の取付けに本発明を、他端側の取付けに従
来構造を適用してもよい。図1は、その一例で、ブーツ
一端側の取付けに図2および図3に示す構造を、ブーツ
他端側の取付けに図10に示す従来構造を適用したもの
である。
テーパ面43のブーツ他端側に軸線と平行な円筒面45
を形成したものである。この場合、円筒面45に密着す
る固定部22内周面の変形量が図2および図3の場合に
比べて小さくなるので、両者の密着度を高めてシール性
の向上を図ることができる。これ以外の点は上記と同様
であるので、図2および図3と共通する部材に共通の参
照番号を付して重複説明を省略する。
溝41のブーツ他端側の溝肩部に、鋭角部42に代えて
突起部46を形成したものである。この場合も図2〜図
4と同様に、係合溝41よりもブーツ一端側の外周に円
筒面状の平滑面44が形成される。突起部46は、係合
溝41の溝肩部に形成された円筒面46aと、そのブー
ツ他端側に隣接して、ブーツ他端側を縮径させたテーパ
面46bとからなる。円筒面46aは平滑面44と同径
であり、ブーツバンド30による締付け後には、この突
起部46が固定部22に食い込む。これ以外の点は図2
および図3に示す構成と同様であるので、共通する部材
に同一参照番号を付して重複説明を省略する。
好適なブーツバンド30を示している。ブーツバンド3
0は、帯状の金属材からなるバンド部材31を輪状に湾
曲させてその両端を掌合状態に結合すると共に、この掌
合部32の一方の外側面に、バンド部材31よりも厚肉
で剛性の高い金属材からなるレバー部材33を固着した
ものである。バンド部材31およびレバー部材33は、
たとえばステンレス鋼で形成される。
加工時のバリやエッジが除去されると共に、表面硬度の
向上が図られている。バレル加工に代えてショットブラ
スト処理又はショットピーニング処理を施しても良い。
さらに、バンド部材31の内側面には、突出部34が設
けられている。この突出部34は、たとえばバンド部材
31の所要部位を内側に屈曲させて成形したものであ
る。突出部34をバンド部材31とは別に製作し、バン
ド部材31の内側面の所要部位に固着しても良い。
レバー部材33を、てこ作用を利用して強制的に折り返
した後、図7(A)に示すように、レバー部材33をバ
ンド部材31の外側面に重ね合わせて止め具35で固定
する。レバー部材33を折り返すことにより、バンド部
材31の輪状部分が縮径して、固定部22,23に所要
の緊迫力(締付け力)が与えられる。止め具35は、た
とえば図7(B)(C)に示すように、コ字形断面の金
属片をバンド部材31の所定部位に固着したものであ
る。レバー部材33を固定するに際しては、その両側を
折曲させ、レバー部材33の外側面に重ね合わせる。な
お、止め具はこれに限定されず、他の構造のものを採用
することができる。また、レバー部材33の固定手段と
して、止め具35に代えて、スポット溶接等の固着手段
を採用することもできる。
返した時、バンド部材31の一部がレバー部材33の折
り返し起点によって折返され、掌合部32がレバー部材
33の外側面に重なり合った状態になる。そのため、バ
ンド部材31の折り返し部分31aと近接する部分(レ
バー部材33の折り返し方向と反対側)に部分的な隙間
が生じ、その部分でシール性の低下が起こり易い。そこ
で、この実施形態では、バンド部材31の内側面に突出
部34を設け、この突出部34を固定部22の外側面(バ
ンド溝25)に接触させて、上記隙間を詰めることによ
り、シール性の向上を図っている。この突出部34は、
少なくとも一個所以上、好ましくは、レバー部材33を
折り返した時に、バンド部材31の折り返し部分31a
と近接する位置に設ける。また、突出部34の形状、寸
法、形成位置を最適設計し、突出部34の端面とバンド
部材31の折返し部分31aとの間の円周方向隙間γの
最大値が0<γ≦1.5mmとなるように設定すること
により、シール性の向上に対してより好ましい状態とな
る。
限らずに種々のブーツバンド、例えばオメガ(Ω)形状
のクランプ部を有し、このクランプ部を加締めることに
よって締付け力を得るタイプのバンド(オメガバンド)
や、帯材の一端に引掛けフックを、他端にフックを引掛
ける穴部を有する引掛けバンド等が広く使用可能であ
る。
部を設けることによって固定部への食い込み力を強化し
ているので、ブーツの取付け部でのシール性および抜け
止め性を向上させることができる。また、この鋭角部は
固定部に円滑に食い込むことができるので、ブーツ取付
け時の作業性向上を図ることができる。鋭角部は例えば
溝肩部の外周面にテーパ面を形成する等の手段で簡単に
形成することができるので、製造コストも安価に抑える
ことができる。
す縦断面図である。
端側の固定部を示す拡大断面図である(ブーツバンドの
締付け前)。
端側の固定部を示す拡大断面図である(ブーツバンドの
締付け後)。
る。
る。
態を示す側面図(図A)、止め具を例示する断面図(図
BおよびC)である。
ツ取付け部に固定した時の状態を示す断面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 ブーツの一端に設けられた固定部を取付
けるためのブーツ取付け部と、ブーツ取付け部に設けら
れ、上記ブーツの固定部内周に設けられた凸部と係合可
能な係合溝とを備え、ブーツの固定部外周に嵌合したブ
ーツバンドの締付け力によって上記ブーツ取付け部とブ
ーツの固定部とを密着させる等速自在継手において、 ブーツ取付け部のうち、係合溝のブーツ他端側の溝肩部
に鋭角部を設けたことを特徴とする等速自在継手。 - 【請求項2】 ブーツ取付け部を外側継手部材に設けた
請求項1記載の等速自在継手。 - 【請求項3】 ブーツ取付け部のうち、係合溝よりもブ
ーツ一端側の外周面を平滑面とした請求項1記載の等速
自在継手。 - 【請求項4】 上記溝肩部の外周面をブーツ他端側が縮
径する第一テーパ面とした請求項1記載の等速自在継
手。 - 【請求項5】 上記第一テーパ面の傾斜角を1〜5°に
した請求項4記載の等速自在継手。 - 【請求項6】 上記第一テーパ面のブーツ他端側に円筒
面を形成した請求項4または5記載の等速自在継手。 - 【請求項7】 ブーツの一端に設けられた固定部を取付
けるためのブーツ取付け部と、ブーツ取付け部に設けら
れ、上記ブーツの固定部内周に設けられた凸部と係合可
能な係合溝とを備え、ブーツの固定部外周に嵌合したブ
ーツバンドの締付け力によって上記ブーツ取付け部とブ
ーツの固定部とを密着させる等速自在継手において、 ブーツ取付け部のうち、係合溝のブーツ他端側の溝肩部
に突起部を設けると共に、係合溝よりもブーツ一端側の
外周面を平滑面とした等速自在継手。 - 【請求項8】 突起部の外周面を円筒面とした請求項7
記載の等速自在継手。 - 【請求項9】 係合溝を、ブーツ他端側が縮径する第二
テーパ面と、これに連続する円弧面とで形成した請求項
1または7記載の等速自在継手。 - 【請求項10】 上記第二テーパ面の傾斜角を25〜3
0°にした請求項9記載の等速自在継手。 - 【請求項11】 係合溝の溝深さを凸部の高さよりも大
きくした請求項1〜10何れか記載の等速自在継手。
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