JP2005061609A - ジョイントブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】大径側取付け部を精度良く成形できて、アウターケースに対する大径側取付け部のシール性を良くすることができるジョイントブーツを提供する。
【解決手段】大径側取付け部２と小径側取付け部と蛇腹部を設け、大径側取付け部２の内周部に複数の凸部７を設け、大径側取付け部２を蛇腹部５とは別体に形成し、大径側取付け部２に外嵌する嵌合筒部６を蛇腹部５の一端部５Ａに延設し、凸部７に、複数の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ,２３Ａ,２４Ａと、複数の２１Ｂ，２２Ｂ,２３Ｂ,２４Ｂとを形成し、隣合う第１肉抜き穴同士を仕切る第１仕切り壁１３の幅Ｔ２と、隣合う第２肉抜き穴同士を仕切る第２仕切り壁１４の幅Ｔ５と、凸部７の嵌合周壁部１２の肉厚Ｔ１とを同一又はほぼ同一に設定してある。
【選択図】 図２

Description

本発明は、アウターケースに外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部と、シャフトに取付けられる小径側取付け部と、これらを連結する蛇腹部とを設け、前記大径側取付け部の外周面を断面円形状に形成するとともに、前記大径側取付け部の内周部に、径方向内方側に向けて突出する複数の凸部を周方向に分散させて設け、前記アウターケースの外周部に形成した複数の凹部に前記複数の凸部を各別に外嵌可能に構成してあるジョイントブーツに関する。

自動車のドライブシャフト等に設けられる等速ジョイントの一つに、軸方向に位置変更自在で回転力を伝達可能なトリポートタイプの等速ジョイントがある。この等速ジョイントは、図４，図５に示すように、入力側（又は出力側）のシャフト３にローラ付きの３本のトラニオン３１を軸直角方向に突設し、出力側（又は入力側）のシャフト４０の端部にアウターケース１を設け、アウターケース１の内周部に、ローラ３２が転動する３本の溝３４を周方向に分散配設して構成してある。３３はトリポートである。

冒頭に記載したジョイントブーツはこのような等速ジョイントに対して設けられ、等速ジョイント側への塵埃や異物の侵入を防止するとともに、等速ジョイントの周りのグリースを保持している。前記アウターケース１には、径方向内方側に凹む複数の凹部８を周方向に分散させて設け、ケースの軽量化等を図ってある。これに対応させて、ジョイントブーツの大径側取付け部２の内周部に、径方向内方側に向けて突出する複数の凸部７を周方向に分散させて設けてある。

従来、上記のジョイントブーツは樹脂材で形成されており、特開２００１−１６５１８８号公報に開示されているように、大径側取付け部の凸部が中実に形成され、大径側取付け部の軸芯方向視での凸部の肉厚が、周方向で隣合う凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚よりもかなり厚くなっていた。
特開２００１−１６５１８８号公報

上記従来の構成によれば、前記凸部の肉厚が、周方向で隣合う凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚よりもかなり厚いために、大径側取付け部の成形工程で、凸部に対応する樹脂材料の冷却速度が、隣合う凸部間の周壁に対応する樹脂材料の冷却速度よりも遅かった。つまり、大径側取付け部の各部分に対応する樹脂材料が同じ速度で冷却していかず、これが原因で冷却速度が遅い凸部側に歪が出て、凸部を所望の形状に精度よく成形するのが困難であった。その結果、締付けバンド等で大径側取付け部をアウターケースに締付け固定しても、前記凹部と凸部の間に隙間ができてシール性が低下することがあった。

本発明の目的は、大径側取付け部を精度良く成形できて、アウターケースに対する大径側取付け部のシール性を良くすることができるジョイントブーツを提供する点にある。

本発明の特徴は、アウターケースに外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部と、シャフトに取付けられる小径側取付け部と、これらを連結する蛇腹部とを設け、前記大径側取付け部の外周面を断面円形状に形成するとともに、前記大径側取付け部の内周部に、径方向内方側に向けて突出する複数の凸部を周方向に分散させて設け、前記アウターケースの外周部に形成した複数の凹部に前記複数の凸部を各別に外嵌可能に構成してあるジョイントブーツであって、
前記大径側取付け部を前記蛇腹部とは別体に樹脂材又はゴム部材で形成し、前記大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部を前記蛇腹部の一端部に延設し、
前記凸部に、前記大径側取付け部の一端面側に開口し前記周方向に並ぶ複数の第１肉抜き穴と、他端面側に開口し前記周方向に並ぶ複数の第２肉抜き穴とを形成し、
隣合う第１肉抜き穴同士を仕切る第１仕切り壁の幅と、隣合う第２肉抜き穴同士を仕切る第２仕切り壁の幅と、前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを同一又はほぼ同一に設定してある点にある。

この構成によれば、凸部に、大径側取付け部の一端面側に開口し前記周方向に並ぶ複数の第１肉抜き穴と、他端面側に開口し記周方向に並ぶ複数の第２肉抜き穴とを形成してあるから、成形工程で凸部に対応する樹脂材料（大径側取付け部をゴム部材で形成する場合はゴム材料）を従来よりも早く冷却させることができる。

また、前記複数の第１肉抜き穴と第２肉抜き穴との間の大径側取付け部分で凸部の嵌合周壁部を支持することができて、前記凸部の嵌合周壁部の肉厚を厚くしなくても済む。

例えば、大径側取付け部の一端面側に開口する肉抜き穴だけを形成し、他端面側に開口する肉抜き穴を形成してない構造では、他端面側に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の量が、一端面側に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の量よりも多くなり、前記他端面側に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度が、一端面側に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度よりも遅くなって冷却後に凸部に歪が出やすくなる不具合があるが、本発明の上記の構成によれば、大径側取付け部を前記蛇腹部とは別体に形成して、一端面側に開口する複数の第１肉抜き穴と、他端面側に開口する複数の第２肉抜き穴とのいずれも形成してあるから、上記の両冷却速度に大きな差が出にくくすることができ、上記の不具合を回避することができる。そして、大径側取付け部を前記蛇腹部とは別体に形成したことで、大径側取付け部に複数の肉抜き穴を形成する際の型抜きを、蛇腹部に邪魔されることなく行うことができる。

しかも、第１仕切り壁の幅と第２仕切り壁の幅と嵌合周壁部の肉厚とを同一又はほぼ同一に設定したことで、第１仕切り壁に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度と、第２仕切り壁に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度と、嵌合周壁部に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度とに大きな差が、より出にくくすることができる。その結果、樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度が異なることに起因する凸部側の歪の発生を防止して、大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形しやすくすることができる。

また、蛇腹部の一端部に、大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部を延設したことで、嵌合筒部に大径側取付け部を確実に組付けることができる。

大径側取付け部をゴム部材で形成した場合は、アウターケースに対する大径側取付け部の密着性を向上させることができる。

本発明において、前記第１仕切り壁の幅と、隣合う第２肉抜き穴同士を仕切る第２仕切り壁の幅と、前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを、前記周方向で隣合う凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚と同一又はほぼ同一に設定してあると、第１仕切り壁に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度と、第２仕切り壁に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度と、嵌合周壁部に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度と、大径側取付け部の前記周壁に対応する樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度とに大きな差が出にくくすることができる。その結果、樹脂材料（又はゴム材料）の冷却速度が異なることに起因する凸部側の歪の発生を防止して、大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形しやすくすることができる。

本発明において、前記複数の第１肉抜き穴と第２肉抜き穴との間の大径側取付け部分の肉厚を、前記第１仕切り壁の幅と、前記第２仕切り壁の幅と、前記嵌合周壁部の肉厚とのいずれよりも厚く設定してあると、例えば、締付けバンドで大径側取付け部をアウターケースに締付け固定したときに、その締付け力を嵌合周壁部に、より確実に伝えることができる。

本発明によれば、大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形することができて、例えば締付けバンドで大径側取付け部をアウターケースに締付け固定したときに、アウターケース側の凹部と大径側取付け部側の凸部との間に隙間ができるのを回避でき、アウターケースに対する大径側取付け部のシール性を良くすることができるジョイントブーツを提供することができた。

第１仕切り壁の幅と、隣合う第２肉抜き穴同士を仕切る第２仕切り壁の幅と、前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを、前記周方向で隣合う凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚と同一又はほぼ同一に設定してあると、大径側取付け部を所望の形状に精度よく成形しやすくすることができて、前記シール性をさらに良くすることができる。

複数の第１肉抜き穴と第２肉抜き穴との間の大径側取付け部分の肉厚を、前記第１仕切り壁の幅と、前記第２仕切り壁の幅と、前記嵌合周壁部の肉厚とのいずれよりも厚く設定してあると、例えば、締付けバンドで大径側取付け部をアウターケースに締付け固定したときに、その締付け力を嵌合周壁部に、より確実に伝えることができて、前記シール性をさらに良くすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１，図２，図３，図４に、自動車のトリポートタイプの等速ジョイントに対して設けられるジョイントブーツを示してある。

前記等速ジョイントは、図４，図５に示すように、入力側のシャフト３にローラ付きの３本のトラニオン３１を軸直角方向に突設し、出力側のシャフト４０の端部にアウターケース１を設け、アウターケース１の内周部に、ローラ３２が転動する３本の溝３４を周方向に分散配設して構成してある。３３はトリポートである。ジョイントブーツは、アウターケース１に外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部２と、シャフト３に取付けられる筒状の小径側取付け部４と、これらを連結する蛇腹部５とから成り、大径側取付け部２と蛇腹部５とを別体に形成し、大径側取付け部２に外嵌固定する嵌合筒部６を蛇腹部５の一端部５Ａに延設してある。

そして、蛇腹部５及び小径側取付け部４を熱可塑性エラストマー樹脂材で一体に形成し、大径側取付け部２を蛇腹部５よりも軟らかい樹脂材で形成し、大径側取付け部２にアウターケース１よりも小径の内周部５０を設けて、大径側取付け部２をアウターケース１に密着外嵌可能に構成してある。例えば、大径側取付け部２の硬度をＪＩＳＡ硬度で５５度〜８５度、蛇腹部５の硬度をＪＩＳＤ硬度で４０度〜５０度に設定することができる（ＪＩＳＫ６２５３に準拠）。大径側取付け部２を構成する樹脂材としてはＴＰＯ（Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｏｌｅｆｉｎ）を挙げることができ、一例としてＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌａｓｔｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ）社のサントプレーン（商品名）がある。蛇腹部５及び小径側取付け部４を構成する樹脂材としてはＴＰＥＥ、ＴＰＯを挙げることができる。

大径側取付け部２の外周部に、嵌合筒部６の内周部に突設した環状凸部５１に嵌合する浅い環状溝５２を設けてある。そして、大径側取付け部２の外周面２Ａを断面円形状に形成するとともに、大径側取付け部２の内周部に、径方向内方側に向けて突出する３個の凸部７を、周方向に１２０度ごとに均等に分散させて設け、アウターケース１の外周部に形成した３個の凹部８に３個の凸部７を各別に外嵌可能に構成してある。

大径側取付け部２の凸部７は横断面形状がなだらかな山形状に形成されている。そして、前記周方向の凸部７の中心線Ｌに関して、大径側取付け部２の軸芯方向視で対称な形状に設定され、隣合う凸部７間の円弧状の周壁１５と滑らかに連なっている。３個の凸部７の前記中心線Ｌは、軸芯Ｏに対して放射状に、かつ、周方向に１２０度ごとに位置する。

大径側取付け部２と小径側取付け部４とは同芯状で、いずれの外周部にも、締め付けバンド３５が巻回される環状溝９，１９を形成してある。蛇腹部５は小径側取付け部４側ほど小径のテーパー状に形成され、その中空部がグリース封入空間Ｓになっている。

図２，図３に示すように、凸部７に、大径側取付け部２の一端面７Ａ側に開口し、中心線Ｌに関して対称な二対の有底の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ（図２参照）と、他端面７Ｂ側に開口し、中心線Ｌに関して対称な二対の有底の第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ（図３参照）とを、大径側取付け部２の軸芯方向中心側の支持壁３７（大径側取付け部分に相当、図１参照）を挟んで形成してある。このように、複数の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａを前記周方向に並ばせるとともに、複数の第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂを前記周方向に並ばせてある。複数の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａの深さは互いに同一である。また、複数の第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂの深さも互いに同一であり、かつ、複数の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａの深さと同一になっている。

中心線Ｌに近い一対の内側の第１肉抜き穴２２Ａ，２３Ａは、大径側取付け部２の外周面２Ａ側が窄まった台形状で、中心線Ｌから遠い一対の外側の第１肉抜き穴２１Ａ，２４Ａよりも大きく、全ての内周面（底面を除く）が前記軸芯Ｏと平行になっている。一対の内側の第１肉抜き穴２２Ａ，２３Ａ同士を仕切る中央の第１仕切り壁１３の幅Ｔ２はほぼ全長にわたって一定である。

一対の外側の第１肉抜き穴２１Ａ，２４Ａは三角形状で、全ての内周面（底面を除く）が前記軸芯Ｏと平行になっている。内側の第１肉抜き穴２２Ａ（又は２３Ａ）と外側の第１肉抜き穴２１Ａ（又は２４Ａ）を仕切る別の第１仕切り壁１３は、前記軸芯方向視で大径側取付け部２の外周面側ほど前記中央の第１の仕切り壁１３に近ずく傾斜姿勢になっている。前記別の第１仕切り壁１３の幅Ｔ２もほぼ全長にわたって一定である。

前記第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂの構造は第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａと同一構造であり、位置や形状が同一である。つまり、大径側取付け部２の軸芯方向視で、第１肉抜き穴２１Ａと第２肉抜き穴２１Ｂが同一形状で、互いに重なっており、第１肉抜き穴２２Ａと第２肉抜き穴２２Ｂが同一形状で、互いに重なっており、第１肉抜き穴２３Ａと第２肉抜き穴２３Ｂが同一形状で、互いに重なっており、第１肉抜き穴２４Ａと第２肉抜き穴２４Ｂが同一形状で、互いに重なっている。

そして、第１仕切り壁１３の幅Ｔ２と、隣合う第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂ同士を仕切る第２仕切り壁１４の幅Ｔ５と、凸部７の嵌合周壁部１２の肉厚Ｔ１と、前記周方向で隣合う凸部７間に位置する大径側取付け部２の周壁１５の肉厚Ｔ４（前記環状溝５２が形成されていない周壁部分の肉厚である。図１参照）とを同一又はほぼ同一に設定してある。

また、これらの肉厚等Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５よりも、前記軸芯方向における支持壁３７の肉厚Ｔ３（肉厚は一定である）を厚くして、前記肉厚等Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５の２倍の厚さに設定してある。

上記構造のジョイントブーツを等速ジョイントに取付ける場合、図４に示すように、蛇腹部５の嵌合筒部６を大径側取付け部２に外嵌固定するとともに、大径側取付け部２をアウターケース１に外嵌し、小径側取付け部４をシャフト３に外嵌し、大径側取付け部２の環状溝９と小径側取付け部４の環状溝１９に締め付けバンド３５を締付けて固定する。３９は、大径側取付け部２に形成したフランジである。このフランジ３９で蛇腹部５の嵌合筒部６の端面を受止めることができる。

［別実施形態］
［１］ 前記複数の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａや、複数の第２肉抜き穴２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂ，２４Ｂを第６図〜第９図に示すように形成してあってもよい。図６〜図９は、前記大径側取付け部２の一端面の外方側から大径側取付け部２を見た図である。

図６の構造では、凸部７の中心線Ｌに関して４対の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ，２６Ａ，２７Ａ，２８Ａを形成してある。各肉抜き穴は四角形状、台形状、三角形状である。

図７の構造では、凸部７の中心線Ｌに関して３対の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ，２６Ａを形成してある。各肉抜き穴は三角形状である。

図８の構造では、凸部７の中心線Ｌに関して１対の三角形状の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａを形成してある。

図９の構造では、凸部７の中心線Ｌ上に円形の第１肉抜き穴２３Ａを形成し、その両側に中心線Ｌに関して２対の第１肉抜き穴２１Ａ，２２Ａ，２４Ａ，２５Ａを形成してある。２対の第１肉抜き穴は台形状、三角形状である。

図６〜図９の構造では、それぞれの図の大径側取付け部２の他端面側にも、第１実施形態と同様に、前記第１肉抜き穴と同一形状の第２肉抜き穴を第１肉抜き穴と同じ位置に形成してある。つまり大径側取付け部２の軸芯方向視で、各第１肉抜き穴と各第２肉抜き穴が重なる。前記大径側取付け部２の他端面の外方側から大径側取付け部２を見た図については省略する。

そして図６〜図９において、第１仕切り壁１３の幅Ｔ２と、第２仕切り壁（１４）の幅（Ｔ５）と、凸部７の嵌合周壁部１２の肉厚Ｔ１と、前記周方向で隣合う凸部７間に位置する大径側取付け部２の周壁１５の肉厚Ｔ４（図１参照）とを同一又はほぼ同一に設定してある（符号１４，Ｔ５の部位は図示せず）。また、これらの肉厚等Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５よりも、前記軸芯方向における支持壁３７の肉厚Ｔ３（肉厚は一定である）を厚くして、前記肉厚等Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５の２倍の厚さに設定してある。
［２］前記大径側取付け部２を構成する樹脂材はＴＰＥＥ（例えば、東洋紡績（株）社製のペルプレン（商品名）、東レーデュポン社製のハイトレル（商品名）であってもよい。大径側取付け部２をＣＲ（クロロプレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリロブタジエンゴム）等のゴム部材で形成してあってもよい。

ジョイントブーツの縦断面図 大径側取付け部の一端面の外方側から大径側取付け部を見た図 大径側取付け部の他端面の外方側から大径側取付け部を見た図 ジョイントブーツを等速ジョイントに組付けた状態を示す断面図 ジョイントブーツを等速ジョイントに組付けた状態を示す図 別実施形態を示す図であり、大径側取付け部の一端面の外方側から大径側取付け部を見た図 大径側取付け部の一端面の外方側から大径側取付け部を見た別実施形態を示す図 大径側取付け部の一端面の外方側から大径側取付け部を見た別実施形態を示す図 大径側取付け部の一端面の外方側から大径側取付け部を見た別実施形態を示す図

符号の説明

１ アウターケース
１Ａ 被取付け部
２ 大径側取付け部
３ シャフト
４ 小径側取付け部
５ 蛇腹部
５Ａ 蛇腹部の一端部
６ 嵌合筒部
７ 凸部
７Ａ 一端面
７Ｂ 他端面
８ 凹部
１２ 嵌合周壁部
１３ 第１仕切り壁
１４ 第２仕切り壁
１５ 周壁
２１Ａ，２２Ａ,２３Ａ,２４Ａ 第１肉抜き穴
２１Ｂ，２２Ｂ,２３Ｂ,２４Ｂ 第２肉抜き穴
３７ 大径側取付け部分
Ｔ１ 嵌合周壁部１２の肉厚
Ｔ２ 第１仕切り壁の幅
Ｔ３ 大径側取付け部分３７の肉厚
Ｔ４ 周壁の肉厚
Ｔ５ 第２仕切り壁の幅

Claims (3)

1. アウターケースに外嵌して取付けられる筒状の大径側取付け部と、シャフトに取付けられる小径側取付け部と、これらを連結する蛇腹部とを設け、前記大径側取付け部の外周面を断面円形状に形成するとともに、前記大径側取付け部の内周部に、径方向内方側に向けて突出する複数の凸部を周方向に分散させて設け、前記アウターケースの外周部に形成した複数の凹部に前記複数の凸部を各別に外嵌可能に構成してあるジョイントブーツであって、
   前記大径側取付け部を前記蛇腹部とは別体に樹脂材又はゴム部材で形成し、前記大径側取付け部に外嵌する嵌合筒部を前記蛇腹部の一端部に延設し、
   前記凸部に、前記大径側取付け部の一端面側に開口し前記周方向に並ぶ複数の第１肉抜き穴と、他端面側に開口し前記周方向に並ぶ複数の第２肉抜き穴とを形成し、
   隣合う第１肉抜き穴同士を仕切る第１仕切り壁の幅と、隣合う第２肉抜き穴同士を仕切る第２仕切り壁の幅と、前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを同一又はほぼ同一に設定してあるジョイントブーツ。
2. 前記第１仕切り壁の幅と、隣合う第２肉抜き穴同士を仕切る第２仕切り壁の幅と、前記凸部の嵌合周壁部の肉厚とを、前記周方向で隣合う凸部間に位置する大径側取付け部の周壁の肉厚と同一又はほぼ同一に設定してある請求項１記載のジョイントブーツ。
3. 前記複数の第１肉抜き穴と第２肉抜き穴との間の大径側取付け部分の肉厚を、前記第１仕切り壁の幅と、前記第２仕切り壁の幅と、前記嵌合周壁部の肉厚とのいずれよりも厚く設定してある請求項1又は２記載のジョイントブーツ。

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