JP2002039383A - ブーツ取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間軸の加工工数の低減化を図ると共に、中
間軸に形成されるブーツ溝と突起を最適な大きさにし得
るブーツ取付構造を提供することにある。 【解決手段】 ブーツ５の小径側端部に位置するブーツ
固定部５ｂの内周に環状の凸部１１を形成し、この凸部
１１を収容し、前記ブーツ固定部５ｂが嵌合される環状
のブーツ溝１５と、このブーツ溝１５の両側に環状の突
起１６とを中間軸２に形成し、前記ブーツ固定部５ｂの
外周をブーツバンド７ｂにて締め付け、この締め付け力
でブーツ固定部５ｂの内周を弾性変形させて中間軸２の
外周に固定したブーツ取付構造において、前記中間軸２
の外周に形成されたブーツ溝１５を転造により形成し、
その中間軸２の外周に対して、前記ブーツ溝１５の体積
Ｂとその両側に位置する突起１６の体積Ａとの比率Ａ／
Ｂを０．３〜０．６の範囲に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブーツ取付構造に関
し、例えば自動車のドライブシャフト又はプロペラシャ
フトの端部に等速自在継手を組み付けた構造において、
外部へのグリース漏洩防止や内部への異物侵入防止のた
めに両者間に装着されるブーツの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図３に示すように自動車エンジ
ンからの駆動力を車輪に伝達するドライブシャフト１
は、中空あるいは中実状の中間軸２の両端部に一対の等
速自在継手３，４をトルク伝達可能に結合させたユニッ
ト構造を有する。自動車の軽量化やドライブシャフト剛
性アップによる車室内の静粛性向上の要求から、中空状
の中間軸２が多用される傾向にある。

【０００３】このドライブシャフト１の中間軸２の一方
の軸部に摺動型等速自在継手４がセレーション嵌合によ
りトルク伝達可能に結合され、他方の軸部に固定型等速
自在継手３がセレーション嵌合によりトルク伝達可能に
結合される。通常、摺動型等速自在継手４が自動車のエ
ンジンの駆動軸側に連結され、固定型等速自在継手３が
車輪側に連結される。

【０００４】前記ドライブシャフト１においては、等速
自在継手３，４の内部に封入されたグリースの漏洩を防
止したり、あるいは、等速自在継手３，４の内部への異
物の侵入を防止する目的から、中間軸２の端部と等速自
在継手３，４との間に密封用ブーツ５，６を装着するの
が一般的である。このブーツ５，６は、等速自在継手
３，４の外輪の外周に嵌着される大径部５ａ，６ａと、
中間軸２の外周に嵌着される小径部５ｂ，６ｂと、前記
大径部５ａ，６ａと小径部５ｂ，６ｂの間の蛇腹部５
ｃ，６ｃからなる。ブーツ５，６の大径部５ａ，６ａと
小径部５ｂ，６ｂとは、円筒状のブーツ固定部として、
等速自在継手３，４および中間軸２の外周に嵌着された
後、金属製のブーツバンド７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂで締
め付けられて気密的に固定される。

【０００５】前記ブーツ５，６は、樹脂製ブーツとゴム
製ブーツに大別され、近年では樹脂製ブーツが多用され
る傾向にある。特に、樹脂製ブーツは、ゴム製ブーツに
比べて弾性が小さいために、その固定状態が不安定にな
りやすいこともあって、その取付構造に特別な工夫がな
されており、従来のブーツ取付構造としては、図４およ
び図５に示すものであった。なお、同図のブーツ取付構
造は、一例として、固定型等速自在継手３が連結された
中間軸２の端部に装着された樹脂製ブーツ５について説
明する。

【０００６】図４はブーツ装着前の状態にある中間軸２
のブーツ取付部位を示し、図５はブーツ装着後の状態を
示す。図４に示すように中間軸２の外周に、ブーツ固定
部５ｂ（ブーツ小径端部）が嵌合される環状のブーツ溝
９を形成し、そのブーツ溝９の両側に環状の突起１０を
形成する。一方、ブーツ固定部５ｂの内周に環状の凸部
１１を形成する。

【０００７】そして、図５に示すようにそのブーツ固定
部５ｂを中間軸２に嵌合させる際にブーツ固定部５ｂの
内周の凸部１１を中間軸２の外周のブーツ溝９に収容さ
せて位置合わせした状態で、前記ブーツ固定部５ｂの外
周をブーツバンド７ｂにて締め付け、この締め付け力で
ブーツ固定部５ｂの内周を弾性変形させて中間軸２の外
周に固定する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のブー
ツ取付構造では、中間軸２の外周に、ブーツ固定部５ｂ
が嵌合される環状のブーツ溝９と、そのブーツ溝９の両
側に環状の突起１０とを旋削加工により形成している。
そのため、中間軸２の加工工数を低減させることが困難
であり、また、突起１０を形成する外径寸法を見込ん
で、中間軸２の素材として外径の大きなものを使用しな
ければならず、材料経費面でコストアップを招来すると
いう問題があった。

【０００９】また、ブーツ５の小径端部５ｂを中間軸２
に固定する機能面では、ブーツ固定部５ｂの内周に形成
された凸部１１が収容される中間軸２の外周のブーツ溝
９が浅いと、ブーツ５の組み付け時の位置決めが不安定
になる。また、前記ブーツ溝９の両側に位置する突起１
０が低すぎると、突起１０のブーツ内周への食い込み量
が少なくなり、シール性が不十分となり、逆に、突起１
０が高すぎると、ブーツ５に亀裂が生じるという課題も
あった。

【００１０】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、中間軸の加工
工数の低減化を図ると共に、中間軸に形成されるブーツ
溝と突起を最適な大きさにし得るブーツ取付構造を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、請求項１に係る発明は、ブーツの
小径側端部の固定部内周に環状の凸部を形成し、この凸
部を収容し、前記ブーツ固定部が嵌合される環状のブー
ツ溝と、このブーツ溝の両側に環状の突起とを中間軸に
形成し、前記ブーツ固定部の外周をブーツバンドにて締
め付け、この締め付け力でブーツ固定部の内周を弾性変
形させて中間軸の外周に固定したブーツ取付構造におい
て、前記中間軸の外周に形成されたブーツ溝を転造によ
り形成し、その中間軸の外周に対して、前記ブーツ溝の
体積Ｂとその両側に位置する突起の体積Ａとの比率Ａ／
Ｂを０．３〜０．６の範囲に設定したことを特徴とす
る。

【００１２】この請求項１の発明では、中間軸の外周に
形成されたブーツ溝を転造により形成したことにより、
中間軸の加工工数を低減させることが容易になり、しか
も、突起を形成する外径寸法を見込んで、中間軸の素材
として外径の大きなものを使用する必要がないので、材
料経費面でコストダウンを図ることができる。また、ブ
ーツ溝の体積Ｂとその両側に位置する突起の体積Ａとの
比率Ａ／Ｂを０．３〜０．６の範囲に設定したことによ
り、中間軸に形成されるブーツ溝と突起を最適な大きさ
にし得る。つまり、ブーツの組み付け時の位置決めが安
定し、突起のブーツ内周への食い込み量が適正となり、
十分なシール性も確保できる。このブーツ溝と突起の体
積比率Ａ／Ｂは、シール性および成形性の面から、その
下限値を０．３、上限値を０．６とした。

【００１３】前記請求項１の発明では、請求項２の発明
のように、前記ブーツ固定部の外周をブーツバンドにて
締め付け、この締め付け力でブーツ固定部の内周を弾性
変形させたとき、前記ブーツの凸部が前記中間軸のブー
ツ溝底に接触しないように設定することが望ましい。つ
まり、ブーツバンドの締め付け時にブーツの凸部が中間
軸のブーツ溝底に接触して弾性変形すると、その変形分
の反力だけ中間軸の突起の食い込み性が低下する。

【００１４】また、請求項３の発明のように前記ブーツ
固定部の凸部が、幅方向略中央に位置するように前記ブ
ーツバンドを配設することが望ましい。このようにすれ
ば、ブーツ固定部を中間軸に締め付けるときにその締め
付け力のバランスがよく、良好な締め付け状態が得られ
る。すなわち、ブーツバンドの締め付け力は、その幅方
向略中央で最も強くて、バンド端部に近づくにつれて低
下する。そのため、ブーツバンドでブーツ固定部を中間
軸に締め付けるとき、その締め付け力が中間軸のブーツ
溝と突起の部所に最も効果的に強く作用させるには、ブ
ーツ固定部の凸部をブーツバンドの幅方向略中央で締め
付けるようにすればよい。

【００１５】請求項４の発明のように前記中間軸のブー
ツ溝は、この両側の突起の縁を結ぶ円弧状に形成されて
いることが望ましい。このようにすれば、中間軸のブー
ツ溝による突起のブーツ固定部への食い込み性が良好と
なる。

【００１６】なお、前記ブーツが樹脂製であれば、その
表面硬さがＨＤＤ３８〜５０であることが望ましい。そ
の表面硬さがＨＤＤ３８より小さいと、耐熱性の低下、
ブーツのコストアップおよび強度低下を招来し、逆に、
表面硬さがＨＤＤ５０より大きいと、疲労性、柔軟性お
よび組付性の低下を招来する（請求項５）。また、前記
ブーツは、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、もし
くは熱可塑性ポリエステル系エラストマーを含む組成物
により形成されているものが好ましい（請求項６）。

【００１７】請求項７の発明のように前記中間軸が中空
状であれば、従来の切削加工で生じていた制約、つま
り、ブーツ溝近傍を前もって厚肉にしなければならない
等の制約がなくなり、加工工程の簡略化や歩留まりの向
上が図れる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係るブーツ取付構造の実
施形態を以下に詳述する。なお、図３と同一部分には同
一参照符号を付す。

【００１９】例えば、図３に示すように自動車エンジン
からの駆動力を車輪に伝達するドライブシャフト１は、
中空あるいは中実状の中間軸２の両端部に一対の等速自
在継手３，４をトルク伝達可能に結合させたユニット構
造を有する。このドライブシャフト１の中間軸２の一方
の軸部に摺動型等速自在継手３がセレーション嵌合によ
りトルク伝達可能に結合され、他方の軸部に固定型等速
自在継手４がセレーション嵌合によりトルク伝達可能に
結合される。通常、摺動型等速自在継手４が自動車のエ
ンジンの駆動軸側に連結され、固定型等速自在継手３が
車輪側に連結される。

【００２０】前記ドライブシャフト１においては、等速
自在継手３，４の内部に封入されたグリースの漏洩を防
止したり、あるいは、等速自在継手３，４の内部への異
物の侵入を防止する目的から、中間軸２の端部と等速自
在継手３，４との間に樹脂製またはゴム製ブーツ５，６
を装着している。このブーツ５，６は、等速自在継手
３，４の外輪の外周に嵌着される大径部５ａ，６ａと、
中間軸２の外周に嵌着される小径部５ｂ，６ｂと、前記
大径部５ａ，６ａと小径部５ｂ，６ｂの間の蛇腹部５
ｃ，６ｃからなる。ブーツ５，６の大径部５ａ，６ａと
小径部５ｂ，６ｂとは、円筒状のブーツ固定部として、
等速自在継手３，４および中間軸２の外周に嵌着された
後、金属製のブーツバンド７ａ，７ｂで締め付けられて
気密的に固定される。

【００２１】本発明に係るブーツ取付構造の実施形態を
図１および図２に示す。なお、同図のブーツ取付構造
は、一例として、固定型等速自在継手３が連結された中
間軸２の端部に装着されたブーツ５について説明する
が、摺動型等速自在継手４が連結された中間軸２の端部
に装着されたブーツ６にも適用可能である。

【００２２】図１はブーツ装着前の状態にある中間軸２
のブーツ取付部位を示し、図２はブーツ装着後の状態を
示す。図１に示すように中間軸２の外周に、ブーツ固定
部５ｂ（ブーツ小径端部）が嵌合される環状のブーツ溝
１５を形成し、そのブーツ溝１５の両側に環状の突起１
６を形成する。一方、ブーツ５の小径側端部に位置する
ブーツ固定部５ｂの内周に環状の凸部１１を形成する。

【００２３】前記中間軸２の外周に形成されたブーツ溝
１５を転造により形成する。これにより、切削加工に比
べ中間軸２の加工工数を低減させることが容易になり、
しかも、突起１６を形成する外径寸法を見込んで、中間
軸２の素材として外径の大きなものを使用する必要がな
いので、材料経費面でコストダウンを図ることができ
る。なお、この転造によるブーツ溝１５の形成は、中間
軸２が中実状あるいは中空状のいずれであっても適用可
能である。中間軸２が中空状であれば、従来の切削加工
で生じていた制約、つまり、ブーツ溝近傍を前もって厚
肉にしなければならない等の制約がなくなり、加工工程
の簡略化や歩留まりの向上が図れる。

【００２４】そして、図２に示すようにそのブーツ固定
部５ｂを中間軸２に嵌合させる際にブーツ固定部５ｂの
内周の凸部１１を中間軸２の外周のブーツ溝１５に収容
させて位置合わせした状態で、前記ブーツ固定部５ｂの
外周をブーツバンド７ｂにて締め付け、この締め付け力
でブーツ固定部５ｂの内周を弾性変形させて中間軸２の
外周に固定する。

【００２５】このとき、ブーツ固定部５ｂの凸部１１
が、幅方向略中央（図２の鎖線Ｌで示す）に位置するよ
うにブーツバンド７ｂを配設する。このようにすれば、
ブーツ固定部５ｂを中間軸２に締め付けるときにその締
め付け力のバランスがよく、良好な締め付け状態が得ら
れる。すなわち、ブーツバンド７ｂの締め付け力は、そ
の幅方向略中央で最も強くて、バンド端部に近づくにつ
れて低下する。そのため、ブーツバンド７ｂでブーツ固
定部５ｂを中間軸２に締め付けるとき、その締め付け力
が中間軸２のブーツ溝１５と突起１６の部所に最も効果
的に強く作用させるには、ブーツ固定部５ｂの凸部１１
をブーツバンド７ｂの幅方向略中央で締め付けるように
すればよい。

【００２６】また、ブーツ固定部５ｂの外周をブーツバ
ンド７ｂにて締め付け、この締め付け力でブーツ固定部
５ｂの内周を弾性変形させたとき、前記ブーツ５の凸部
１１が前記中間軸２のブーツ溝１５の底部に接触しない
ように設定する。つまり、ブーツバンド７ｂの締め付け
時にブーツ５の凸部１１が中間軸２のブーツ溝１５の底
部に接触して弾性変形すると、その変形分の反力だけ中
間軸２の突起１６の食い込み性が低下する。なお、中間
軸２のブーツ溝１５は、この両側の突起１６の縁を結ぶ
円弧状に形成されている。このようにすれば、中間軸２
のブーツ溝１５による突起１６のブーツ固定部５ｂへの
食い込み性が良好となる。

【００２７】ブーツ固定部５ｂを中間軸２に固定する機
能面では、ブーツ固定部５ｂの内周に形成された凸部１
１が収容される中間軸２の外周のブーツ溝１５が浅い
と、ブーツ５の組み付け時の位置決めが不安定になる。
また、前記ブーツ溝１５の両側に位置する突起１６が低
すぎると、突起１６のブーツ内周への食い込み量が少な
くなり、シール性が不十分となり、逆に、突起１６が高
すぎると、ブーツ５に亀裂が生じる。

【００２８】そこで、この転造により形成されたブーツ
溝１５については、中間軸２の外周に対して、ブーツ溝
１５の体積Ｂとその両側に位置する突起１６の体積Ａと
の比率Ａ／Ｂを０．３〜０．６の範囲に設定する。この
ようにブーツ溝１５と突起１６の体積比率Ａ／Ｂを０．
３〜０．６の範囲に設定したことにより、中間軸２に形
成されるブーツ溝１５と突起１６を最適な大きさにし得
る。つまり、ブーツ５の組み付け時の位置決めが安定
し、突起１６のブーツ内周への食い込み量が適正とな
り、十分なシール性も確保できる。

【００２９】このブーツ溝１５と突起１６の体積比率Ａ
／Ｂは、シール性および成形性の面から、その下限値を
０．３、上限値を０．６とした。すなわち、前記体積比
率Ａ／Ｂの下限値としては、シール性の面から０．１４
以上必要であり、成形性の面から０．１４〜０．３１の
間に限界値が存在する。その結果、体積比率Ａ／Ｂの下
限値を０．３とした。また、前記体積比率Ａ／Ｂの上限
値としては、シール性の面から０．４７以上必要であ
り、成形性の面から０．５５〜０．６３の間に限界値が
存在する。その結果、体積比率Ａ／Ｂの上限値を０．６
とした。

【００３０】前記ブーツ５が樹脂製の場合、その表面硬
さはＨＤＤ３８〜５０であることが望ましい。例えば、
表面硬さがＨＤＤ４７の熱可塑性ポリエステル系エラス
トマー〔商品名：ハイトレル（デュポン社製）〕が好適
である。その表面硬さがＨＤＤ３８より小さいと、耐熱
性の低下、ブーツのコストアップおよび強度低下を招来
し、逆に、表面硬さがＨＤＤ５０より大きいと、疲労
性、柔軟性および組付性の低下を招来する。また、前記
ブーツ５がゴム製の場合、ＣＲ材やシリコン材などが好
ましい。このブーツ５がゴム製の場合、その表面硬さは
ＨＤＡ５０〜７０であることが望ましい。その表面硬さ
がＨＤＡ５０より小さいと、ブーツの強度低下を招来
し、逆に、表面硬さがＨＤＡ７０より大きいと、疲労性
の低下を招来する。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、中間軸の外周に形成さ
れたブーツ溝を転造により形成したことにより、中間軸
の加工工数を低減させることが容易になり、しかも、突
起を形成する外径寸法を見込んで、中間軸の素材として
外径の大きなものを使用する必要がないので、材料経費
面でコストダウンを図ることができる。また、ブーツ溝
の体積Ｂとその両側に位置する突起の体積Ａとの比率Ａ
／Ｂを０．３〜０．６の範囲に設定したことにより、中
間軸に形成されるブーツ溝と突起を最適な大きさにし得
る。つまり、ブーツの組み付け時の位置決めが安定し、
突起のブーツ内周への食い込み量が適正となり、十分な
シール性も確保できる。このようにして、製作コストの
低減化を容易に実現することができ、信頼性の高い良品
質のブーツ取付構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るブーツ取付構造の実施形態で、ブ
ーツ装着前の状態にある中間軸のブーツ取付部位を示す
要部拡大断面図である。

【図２】図１の実施形態で、中間軸のブーツ取付部位に
ブーツをブーツバンドにより装着した後の状態を示す要
部拡大断面図である。

【図３】中間軸の両端部に一対の等速自在継手を結合さ
せたドライブシャフトを示す断面図である。

【図４】ブーツ取付構造の従来例で、ブーツ装着前の状
態にある中間軸のブーツ取付部位を示す要部拡大断面図
である。

【図５】図４の従来例で、中間軸のブーツ取付部位にブ
ーツをブーツバンドにより装着した後の状態を示す要部
拡大断面図である。

【符号の説明】

２ 中間軸 ５ ブーツ ５ｂ ブーツ固定部 ７ｂ ブーツバンド １１ 凸部 １５ ブーツ溝 １６ 突起 Ａ 突起の体積 Ｂ ブーツ溝の体積

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡地 芳孝 静岡県磐田市東貝塚1578番地 エヌティエ ヌ株式会社内 (72)発明者 新保 正道 静岡県磐田市東貝塚1578番地 エヌティエ ヌ株式会社内 Ｆターム(参考） 3J045 AA10 AA14 BA02 BA03 BA04 CB16 CB23 DA10 EA03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブーツの小径側端部に位置するブーツ固
   定部の内周に環状の凸部を形成し、この凸部を収容し、
   前記ブーツ固定部が嵌合される環状のブーツ溝と、この
   ブーツ溝の両側に環状の突起とを中間軸に形成し、前記
   ブーツ固定部の外周をブーツバンドにて締め付け、この
   締め付け力でブーツ固定部の内周を弾性変形させて中間
   軸の外周に固定したブーツ取付構造において、 前記中間軸の外周に形成されたブーツ溝を転造により形
   成し、その中間軸の外周に対して、前記ブーツ溝の体積
   Ｂとその両側に位置する突起の体積Ａとの比率Ａ／Ｂを
   ０．３〜０．６の範囲に設定したことを特徴とするブー
   ツ取付構造。
2. 【請求項２】 前記ブーツ固定部の外周をブーツバンド
   にて締め付け、この締め付け力でブーツ固定部の内周を
   弾性変形させたとき、前記ブーツの凸部が前記中間軸の
   ブーツ溝底に接触しないように設定したことを特徴とす
   る請求項１に記載のブーツ取付構造。
3. 【請求項３】 前記ブーツ固定部の凸部が、幅方向略中
   央に位置するように前記ブーツバンドを配設したことを
   特徴とする請求項１又は２に記載のブーツ取付構造。
4. 【請求項４】 前記中間軸のブーツ溝が、この両側の突
   起の縁を結ぶ円弧状に形成されていることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載のブーツ取付構造。
5. 【請求項５】 前記ブーツが樹脂製で、その表面硬さが
   ＨＤＤ３８〜５０であることを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれかに記載のブーツ取付構造。
6. 【請求項６】 前記ブーツが、熱可塑性ポリエステル系
   エラストマー、もしくは熱可塑性ポリエステル系エラス
   トマーを含む組成物により形成されていることを特徴と
   する請求項１乃至５のいずれかに記載のブーツ取付構
   造。
7. 【請求項７】 前記中間軸が中空状であることを特徴と
   する請求項１乃至６のいずれかに記載のブーツ取付構
   造。