JP2005155886A

JP2005155886A - 等速自在継手用ブーツ

Info

Publication number: JP2005155886A
Application number: JP2004020327A
Authority: JP
Inventors: Kenta Yamazaki; 健太山崎; Minoru Ishijima; 実石島; Junichi Izumino; 純一五十公野
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-10-28
Filing date: 2004-01-28
Publication date: 2005-06-16

Abstract

【目的】ステアリング用等速自在継手の二軸が作動角をとった状態でも回転抵抗値が増加せず、所期の性能を維持することができ、ブーツ外径を増加させることなく、高耐久性を確保し得る等速自在継手用ブーツを提供することにある。
【構成】ステアリング用等速自在継手の外輪１と、内輪２から延びる中間シャフト５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ブーツ２１であって、外輪１に取り付けられる大径部２１ａと中間シャフト５に取り付けられる小径部２１ｂとの間に位置するベロー部２１ｃの山谷部２１ｄ，２１ｅが継手軸方向に向く形状とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、自動車のステアリング用軸継手として利用され得る固定型等速自在継手において、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ブーツ構造に関する。

例えば、自動車のステアリング用軸継手として固定型等速自在継手を用いれば、任意の作動角で等速性を確保することができるので、車両の設計自由度が増す利点がある。

この固定型等速自在継手は、球状内面に複数の曲線状のトラック溝を有する外側継手部材と、球状外面に複数の曲線状のトラック溝を有する内側継手部材と、外側継手部材および内側継手部材のトラック溝間に組み込まれたボールと、ボールを保持する保持器とで構成される。

この等速自在継手では、駆動側と従動側で連結すべき二軸のうち、一方の軸部材が内側継手部材に連結され、他方の軸部材が外側継手部材に連結されて前述の二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を具備する。

この種の等速自在継手では、潤滑剤としてグリースが封入されており、そのグリースが外部へ漏洩したり、あるいは、外部から継手内部へ水やダスト等の異物が侵入したりすることを防止する目的から、等速自在継手の外側継手部材と内側継手部材に連結された軸部材との間に密封用ブーツを装着するのが一般的である。

このブーツは、等速自在継手の外側継手部材の外周に嵌着される大径部と、内側継手部材に連結された軸部材の外周に嵌着される小径部と、前記大径部と小径部の間の蛇腹状のベロー部からなる。ブーツの大径部と小径部とは、円筒状のブーツ取り付け部位として、等速自在継手および軸部材の外周に嵌着された後、金属製のブーツバンドで締め付けられて気密的に固定される（例えば、特許文献１，２参照）。
特開平１０−２９９７８８号公報実開昭５７−８９４７号公報

ところで、前述の特許文献１に開示された等速自在継手では、二対以上の山部および谷部を径方向に向けて配設した蛇腹状のベロー部を有するブーツが装着されたものであり、また、特許文献２に開示された等速自在継手では、前述の山部および谷部を軸方向に向けて配設した蛇腹状のベロー部を有するブーツが装着されたものである。

特許文献１の等速自在継手は、二軸が作動角をとった時に山部同士が接触することになることから、その山部同士の接触面圧を低減し、長寿命化を図る手段を開示したものである。しかしながら、二軸の作動角が大きくなると、山部同士の接触面圧を低減することが困難となってブーツにおける摺動抵抗が増大する結果、回転抵抗値も大きくなる。また、二軸が大きな作動角をとると、ブーツ内部の容積が小さくなることから、ブーツの内圧が上昇し、この内圧上昇によっても回転抵抗値が大きくなる。

ここで、この等速自在継手を自動車用ドライブシャフトに適用した場合、回転抵抗値が大きくなることにより継手機能に大きな影響を与えることはないが、ステアリング用等速自在継手への適用のように低フリクション性が要求される用途では、回転抵抗値が大きくなることによる影響があり、人の感応部品としての継手機能を損なうことがあり、要求される性能特性を満足できないといった問題が発生する。

また、特許文献２の等速自在継手では、障害物にブーツが接触した時に擦り切れにくくし、可撓性を損なわずに耐久性を向上させる手段として、山部および谷部を軸方向に向けて配設し、地面に対向する表面部に突起を一体的に形成したものが開示されている。このように地面に対向する表面部に突起を一体的に形成した構造では、ブーツの外径が増加してしまうため、等速自在継手の取り付け部周辺の空間に制約があると、等速自在継手の取り付けが困難になる場合がある。

そこで、本発明は前述の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、ステアリング用等速自在継手の二軸が作動角をとった状態でも回転抵抗値が増加せず、所期の性能を維持することができ、ブーツ外径を増加させることなく、高耐久性を確保し得る等速自在継手用ブーツを提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部の山谷部が継手軸方向に向く形状としたことを特徴とする。このようにベロー部の山谷部が継手軸方向に向く形状としたことにより、作動角をとった時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、山部同士の接触面圧を低減することができる。

前述の構成において、大径部からベロー部にかけて外側継手部材の外周面から離間するように外方へ拡径させた形状とすることが望ましい。このようにすれば、内側継手部材に連結された軸部材が作動角をとった時、外方へ拡径させた部位が逃がしとなって、ブーツ伸長側で外側継手部材の外周面とブーツの内周面が接触することを回避できる。

また、本発明は、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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部の二つの山部を離間配置させ、小径部側に位置する一方の山部を軸方向に撓ませた形状としたことを特徴とする。このようにベロー部の二つの山部を離間配置させ、小径部側に位置する一方の山部を軸方向に撓ませた形状としたことにより、作動角をとった状態でも山部同士が強い接触状態になることはない。

さらに、本発明は、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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部は、可撓性材料からなり、一つの山部を有する形状としたことを特徴とする。前述のような山部同士の接触が発生することがない形状、つまり、一つの山部を有する形状とすることで作動角をとった状態におけるブーツ伸長不足を、可撓性を持たせることにより補完する。

本発明は、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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部は、継手軸方向に向く一つの山部を小径部側に形成した形状としたことを特徴とする。このように継手軸方向に向く一つの山部を小径部側に形成した形状としたことにより、大きな作動角をとった状態でもブーツ伸長を十分に確保することができる。

また、ベロー部の軸方向中央部位に厚肉部を設けた構造とすれば、ブーツの剛性を向上させることができる。なお、厚肉部としては、連続的に厚肉状態とする形態や、断続的に厚肉状態とする形態、例えば円周方向に突起を一体的に設ける形態がある。また、突起を設ける場合、ブーツ外径の増加を防ぐためにブーツ内周面に突起を設けるのが望ましいが、等速自在継手の取り付け部周辺の空間に制約がなければ、ブーツ外周面に突起を設けてもよい。さらに、ベロー部から大径部にかけて徐々に厚肉にした構造とすれば、大きな作動角をとった状態でもブーツ伸長側で外側継手部材の外周面とブーツの内周面が接触することを回避できる。

前述の構成において、ベロー部から大径部にかけてブーツ内周面が所定の角度でもって外側継手部材の外周面に接する構造が望ましい。このようにすれば、外側継手部材の外周面からブーツの内周面を逃がした形状となり、作動角をとった時にブーツ伸長側で外側継手部材の外周面とブーツの内周面が接触することを回避できる。

前述の構成において、大径部または小径部の少なくともいずれか一方の外径を、その大径部または小径部に締着されるブーツバンドの締付け時最大径よりも大きくなるように設定した構造が望ましい。このようにすれば、大きな作動角をとった時、ブーツバンド上に倒れこんできたブーツとブーツバンドの接触を回避することができる。また、大径部または小径部の外周面に形成されたエッジ部を面取り加工すれば、大きな作動角をとった時に倒れこんできたブーツとエッジ部の接触面圧を低減でき、ブーツの耐久性向上が図れる。

また、本発明は、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ブーツであって、前記軸部材が作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくした形状としたことを特徴とする。

前述の軸部材が作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくした形状として、外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部は、継手軸方向に向く一つの山部を大径部側に形成した形状が望ましく、この場合、ブーツの内部容積を小さくすることができ、その結果、軸部材が作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくことができると共に、内圧上昇に伴うベロー部の各接触部の面圧と折り曲がり部の圧力を低減でき、ブーツの長寿命化が図れる。なお、前述のベロー部に通気孔を設ければ、ブーツ内圧が上昇することを抑制することができる。

以上で説明したブーツは、ステアリング用等速自在継手に適用することにより、二軸が作動角をとった状態で回転抵抗値が増加しない効果を発揮することが顕著である。なお、自動車のステアリング装置は、モータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置であってもよいし、油圧式のパワーステアリング装置であってもよい。

本発明によれば、外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部の山谷部が継手軸方向に向く形状とした構造や、ベロー部の二つの山部を離間配置させ、小径部側に位置する一方の山部を軸方向に撓ませた形状とした構造、あるいは、ベロー部は、可撓性材料からなり、一つの山部を有する形状とした構造としたことにより、作動角をとった時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、山部同士の接触面圧を低減することができ、等速自在継手の二軸が作動角をとった状態でも回転抵抗値が増加せず、所期の性能を維持することができ、ブーツ外径を増加させることなく、高耐久性を確保し得る等速自在継手用ブーツを提供できる。

また、軸部材が作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくした形状、つまり、外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部は、継手軸方向に向く一つの山部を大径部側に形成した形状としたことにより、ブーツの内部容積を小さくすることができるので、軸部材が作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくことができ、回転抵抗値が増加せず、所期の性能を維持することができ、高耐久性を確保し得る等速自在継手用ブーツを提供できる。

本発明に係る等速自在継手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。また、本発明に係る等速自在継手用ブーツは、ステアリング用に限らず、ドライブシャフト用あるいはプロペラシャフト用としても使用することが可能である。

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。

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。

このＢＪ型等速自在継手では、外輪１のトラック溝１ａの球面中心（外輪トラック中心）Ｏ₁は、外輪１の内径面１ｂの球面中心に対して、また、内輪２のトラック溝２ａの球面中心（内輪トラック中心）Ｏ₂は、内輪２の外径面２ｂの球面中心に対して、それぞれ軸方向に等距離だけ反対側にオフセットされている。

保持器４の外周面４ｂの球面中心、および保持器の外周面４ｂの案内面となる外輪１の内径面１ｂの球面中心は、いずれも継手中心Ｏに一致している。また、保持器４の内周面４ｃの球面中心、および保持器の内周面４ｃの案内面となる内輪２の外径面２ｂの球面中心も、同様に継手中心Ｏに一致している。それ故、外輪トラック中心Ｏ₁のオフセット量は、外輪トラック中心Ｏ₁と継手中心Ｏとの間の軸方向距離となり、内輪トラック中心Ｏ₂のオフセット量は、内輪トラック中心Ｏ₂と継手中心Ｏとの間の軸方向距離となり、両者は等しい。

以上から、一対のトラック溝１ａ，２ａにより外輪１の開口側から奥部側へ縮小する楔状のボールトラックが形成され、このボールトラックに各ボール３が転動可能に組み込まれている。なお、保持器４の外周面４ｂおよび内周面４ｃの球面中心を継手中心Ｏに一致させているが、これらの球面中心を継手中心Ｏに対して軸方向のそれぞれ反対側に等距離だけオフセットさせることもできる。この等速自在継手では、外輪１と内輪２とが作動角をとると、保持器４に案内されたボール３が常にどの作動角においてもその作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。

この実施形態の等速自在継手では、中間シャフト５の軸端に押圧部材１０を設けてある。押圧部材１０は、押圧部１１としてボール、弾性部材１２として圧縮コイルばね、押圧部１１と弾性部材１２をアッセンブリとするためのケース１３から構成される。この弾性部材１２は、押圧部１１を通じて弾性力として作用する。また、押圧部１１は、受け部１５との接点が球状であれば、その他の部分の形状は任意でもよい。ケース１３は、内輪２とセレーション結合で一体化された中間シャフト５の先端部に圧入あるいは接着材などによる適宜の手段で固定される。

保持器４の外輪奥部側の端部には、受け部材１４が取り付けられる。この受け部材１４は、保持器４の外輪奥部側の端部開口を覆う蓋状をなし、部分球面状の球面部１４ａとその外周に環状に形成された取付け部１４ｂとで構成される。球面部１４ａの内面（中間シャフト５と対向する面）は凹球面状で、この凹球面部は押圧部１１からの押圧力を受ける受け部１５として機能する。取付け部１４ｂは、保持器４の端部に圧入、溶接等の適宜の手段で固定されている。

以上の構成において、中間シャフト５を内輪２の内周に嵌合し、止め輪１６等で両者を位置決めすると、押圧部材１０の押圧部１１と受け部材１４の受け部１５とが互いに当接し、弾性部材１２が圧縮される。これにより内輪２が外輪１の開口側に押圧され、両者間に軸方向の相対移動が生じる。内輪２のトラック溝２ａの形状は、外輪１の奥側に向かって拡径しているため、この相対移動によりトラックのラジアルすきまが詰められ、回転バックラッシュが防止されるようになる。

この種の等速自在継手では、潤滑剤としてグリースが封入されており、そのグリースが外部へ漏洩したり、あるいは、外部から継手内部へ水やダスト等の異物が侵入したりすることを防止する目的から、等速自在継手の外輪１と中間シャフト５との間に密封用ブーツを装着する。このブーツについて、図１乃至図２５に示す各実施形態および変形例を以下に詳述する。

図１に示す第１の実施形態における等速自在継手のブーツ２１は、外輪１の外周に嵌着される大径部２１ａ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２１ｂと、大径部２１ａと小径部２１ｂの間のベロー部２１ｃからなる。

ブーツ２１の大径部２１ａと小径部２１ｂ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２４，２５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２１の大径部２１ａおよび小径部２１ｂが嵌合される環状の凹溝２２，２３を形成する。一方、ブーツ２１の大径部２１ａおよび小径部２１ｂの内周に、環状の凸部２１ｆ，２１ｇを形成する。

このブーツ２１は、大径部２１ａおよび小径部２１ｂの内周の凸部２１ｆ，２１ｇを外輪１および中間シャフト５の外周の凹溝２２，２３に収容させる。この時、前述の凸部２１ｆ，２１ｇおよび凹溝２２，２３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２１ａおよび小径部２１ｂの外周をブーツバンド２４，２５にて締め付けることにより、ブーツ２１が外輪１および中間シャフト５に固定される。

図１の実施形態の等速自在継手用ブーツでは、一対の山部２１ｄおよび谷部２１ｅからなるベロー部２１ｃを有し、その山谷部２１ｄ，２１ｅ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２１ｄ，２１ｅ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２１ｃでの接触面圧を低減することができる。なお、図３に示す変形例のブーツ３１のように山谷部３１ｄ，３１ｅ側のブーツ外径を、外輪１に装着された大径部３１ａの外径よりも大きくした形状とすることも可能である。

図４は、大径部４１ａからベロー部４１ｃにかけて外輪１の外周面から離間するように外方へ拡径させた形状とした第２の実施形態を示す。この実施形態のブーツ４１は、大径部４１ａからベロー部４１ｃにかけてその大径部４１ａよりも大きな径となるように拡径した形状を有する。なお、大径部４１ａからベロー部４１ｃまでは同一径を有する。この実施形態の変更例として、図５に示すブーツ５１のように大径部５１ａからベロー部５１ｃにかけて拡径させた後、徐々に縮径させた形状としてもよい。また、図６に示すブーツ６１のように大径部６１ａからベロー部６１ｃにかけて拡径させた後、急激に縮径させた形状としてもよい。このようにすれば、外輪１に対して中間シャフト５が作動角をとった時、外方へ拡径させた部位が逃がしとなって、ブーツ伸長側で外輪１の外周面とブーツ４１，５１，６１の内周面が接触することを回避できる。

図７は、ベロー部７１ｃにおける二つの山部７１ｄ₁，７１ｄ₂を離間配置させ、中間シャフト５に装着される小径部７１ｂ側に位置する一方の山部７１ｄ₂を軸方向に撓ませた形状とした第３の実施形態の等速自在継手用ブーツを示す。二つの山部７１ｄ₁，７１ｄ₂の離間距離を大きくとることで、外輪１に対して中間シャフト５が作動角をとった状態でも山部同士が強い接触状態になることはない。

図８は、ベロー部８１ｃが、可撓性材料からなり、一つの山部８１ｄを有する形状とした第４の実施形態の等速自在継手用ブーツを示す。前述のような山部同士の接触が発生することがない形状、つまり、一つの山部８１ｄを有する形状とすることで作動角をとった状態におけるブーツ伸長不足を、可撓性を持たせることにより補完することができる。

図９は、ベロー部９１ｃを、小径部９１ｂがブーツ９１の内部に収納されるような形状とした第５の実施形態の等速自在継手用ブーツを示す。つまり、この等速自在継手では、中間シャフト５に装着された小径部９１ｂから延びる部位を軸方向に延在させ、軸方向に向く山部９１ｄを形成した形状を具備する。このような構成とすれば、図１０に示すように大きな作動角をとった状態でもブーツ伸長を十分に確保することができる。

なお、図１１に示す第６の実施形態の等速自在継手用ブーツのようにブーツ１０１の軸方向中央部位、つまり、大径部１０１ａと山部１０１ｄとの間に厚肉部３７を設けるようにしてもよい。このようにすれば、ブーツ１０１の剛性を向上させることができる。なお、厚肉部３７としては、図１１に示すように連続的に厚肉状態とする形態以外に、断続的に厚肉状態とする形態、例えば円周方向に突起３８（図１６参照）を一体的に設ける形態が可能である。また、突起を設ける場合、ブーツ外径の増加を防ぐためにブーツ内周面に突起を設けるのが望ましいが、等速自在継手の取り付け部周辺の空間に制約がなければ、ブーツ外周面に突起を設けてもよい。

図１２は、ベロー部１１１ｃから大径部１１１ａにかけて徐々に厚肉にした構造を有する第７の実施形態の等速自在継手用ブーツを示す。このようにすれば、大きな作動角をとった状態でもブーツ伸長側で外輪１の外周面とブーツ１１１の内周面が接触することを回避できる。また、図１３に示す第８の実施形態の等速自在継手用ブーツのようにベロー部１２１ｃから大径部１２１ａにかけてブーツ内周面が所定の角度αでもって外輪１の外周面に接する構造としてもよい。このようにすれば、外輪１の外周面からブーツ１２１の内周面を逃がした形状となり、作動角をとった時にブーツ伸長側で外輪１の外周面とブーツ１２１の内周面が接触することを回避できる。

図１４に示す第９の実施形態の等速自在継手用ブーツでは、大径部１３１ａの外径が、その大径部１３１ａに締着されるブーツバンド２４の締付け時最大径よりも大きくなるように、ブーツバンド締付け溝３９の深さを設定した構造を有する。このようにすれば、大きな作動角をとった時、ブーツバンド２４上に倒れこんできたブーツ１３１とブーツバンド２４の接触を回避することができる。

また、図１５に示す第１０の実施形態の等速自在継手用ブーツのように大径部１４１ａの外周面にあるエッジ部４２，４３を面取り加工（例えばＲ加工）すれば、大きな作動角をとった時に倒れこんできたブーツ１４１とエッジ部４２，４３の接触面圧を低減でき、ブーツ１４１の耐久性向上が図れる。なお、第９および第１０の実施形態では、等速自在継手の外輪１に装着される大径部１４１ａに適用した場合について説明したが、中間シャフト５に装着される小径部についても適用可能である。

図１６に示す第１１の実施形態の等速自在継手用ブーツでは、外輪１の外周面に凸部２７を円周方向に沿って形成し、その外輪１の外周面に嵌着されたブーツアダプタ２６の端部２６ａを前述の凸部２７に沿わせて加締めることによりブーツアダプタ２６を外輪１に固定し、ベロー部１５１ｃを、大径部１５１ａがブーツ１５１の内部に収納されるような形状、つまり、ブーツアダプタ２６に装着された大径部１５１ａから延びる部位を軸方向に延在させ、軸方向に向く山部１５１ｄ’を形成した形状とする。このようにすれば、大きな作動角をとった状態でも十分なブーツ伸長を確保することができ、ブーツ１５１の接触面圧の低減化が図れる。なお、外輪１へのブーツアダプタ２６の取り付けに際しては、外輪１とブーツアダプタ２６間にＯリング２８を介挿することによりシール性を確保する。

なお、この実施形態では、ブーツアダプタ２６を外輪１の外周面に形成した凸部２７に加締めることにより固定した場合について説明したが、図１７に示す第１２の実施形態のように外輪１の外周面に溝などの凹部２９を形成し、その凹部２９の形状に沿うようにブーツアダプタ３６の端部３６ａを加締めるようにしてもよい。図１８は、外輪１の外周面に溝などの凹部２９を形成し、その凹部２９の形状に沿うようにブーツアダプタ３６の端部３６ａを加締めた実施形態において、大きな作動角をとった状態を示す。また、図１６および図１７に示す実施形態におけるブーツ１５１は、中間シャフト５に装着される小径部１５１ｂがブーツ１５１の内部に収まるような形状としたが、図１９および図２０に示すように中間シャフト５に装着される小径部１６１ｂがブーツ１６１の外部に配置されるような形状とすることも可能である。

図２１に示す第１５の実施形態の等速自在継手用ブーツでは、大きな作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくした形状のブーツ１７１としている。ここで、大きな作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくした形状として、外輪１に取り付けられる大径部１７１ａと中間シャフト５に取り付けられる小径部１７１ｂとの間に位置するベロー部１７１ｃは、継手軸方向に向く一つの山部１７１ｄを大径部１７１ａ側に形成した形状としている。なお、この図２１と図２３乃至図２５では、外輪１の内部構造（内輪２、ボール３および保持器４）は、前述した各実施形態と同様であるために図示省略している。

ベロー部１７１ｃは、継手中心Ｏからの曲率半径ＳＲの球状内面を持つ小径側の第一ベロー部１７１ｃ₁と、継手軸方向に向く一つの山部１７１ｄを持つ大径側の第二ベロー部１７１ｃ₂からなる。この第一ベロー部１７１ｃ₁は、例えば硬質ゴム、硬質樹脂または金属からなる硬質部材であり、第二ベロー部１７１ｃ₂は、例えばＣＲやシリコン等のゴムまたは軟質樹脂からなる軟質部材である。

第一ベロー部１７１ｃ₁は、図２２に示すように小径部１７１ｂの内周面に凸部７３を円周方向に沿って形成し、その凸部７３を中間シャフト５の外周に形成された凹溝７２に嵌合させることにより小径部１７１ｂが位置決めされる。なお、中間シャフト５へのブーツ取り付けに際しては、中間シャフト５とブーツ１７１の小径部１７１ｂ間にＯリング７４を介挿することによりシール性を確保する。

図２１に示すように前述の第一ベロー部１７１ｃ₁の大径側端部には凹陥部７５が円周方向に沿って形成され、また、第二ベロー部１７１ｃ₂の小径側端部には凸部７６が円周方向に沿って形成され、これら凸部７６を凹陥部７５に圧入または接着嵌合させることにより第一ベロー部１７１ｃ₁と第二ベロー部１７１ｃ₂を連結させている。一方、ブーツ１７１の大径部１７１ａ、つまり、前述の第二ベロー部１７１ｃ₂の大径側端部を金属製のブーツアダプタ７７を介して外輪１に固定している。このブーツアダプタ７７は、外輪１の外周面に沿わせて加締めることにより抜け止め固定されている。なお、ブーツアダプタ７７と外輪１の外周面との間にＯリング７４’を介挿することによりシール性を確保する。

なお、この実施形態では、継手中心Ｏから第一ベロー部１７１ｃ₁と第二ベロー部１７１ｃ₂との連結部分までの曲率半径ｒ₁を、継手中心Ｏからブーツアダプタ７７のブーツ固定部分までの曲率半径ｒ₂よりも大きく設定する必要がある。このように設定することにより、作動角をとった時にブーツ１７１がブーツアダプタ７７に干渉することを防止している。

この実施形態の等速自在継手用ブーツでは、前述したようなブーツ形状としたことにより、ブーツ１７１の内部容積を小さくすると共に、図２３に示すように作動角をとった時にブーツ１７１の内部容積の変化を少なくすることができ、その結果、大きな作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくことができる（図２３参照）。

なお、この実施形態では、ベロー部１７１ｃを第一ベロー部１７１ｃ₁と第二ベロー部１７１ｃ₂からなる形状としたが、図２４および図２５に示すように以前の実施形態のように第一ベロー部と第二ベロー部を一体化した単一のベロー部１８１ｃで構成することも可能である。この実施形態のベロー部１８１ｃは、長軸ａおよび短軸ｂからなる楕円（図２４の点線で示す）の一部をなす形状を有する。

また、大きな作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくするブーツとしては、図示しないが、前述のベロー部に通気孔を設けた構造であってもよい。このように通気孔を設ければ、ブーツ内圧が上昇することを抑制することができる。

本発明に係る等速自在継手用ブーツの第１の実施形態で、固定型等速自在継手にブーツを装着した状態を示す断面図である。図１の等速自在継手において作動角をとった状態を示す断面図である。図１の第１の実施形態の変形例を示す断面図である。本発明の第２の実施形態を示す断面図である。図４の第２の実施形態の変形例を示す断面図である。図４の第２の実施形態の他の変形例を示す断面図である。本発明の第３の実施形態を示す断面図である。本発明の第４の実施形態を示す断面図である。本発明の第５の実施形態を示す断面図である。図９の等速自在継手において作動角をとった状態を示す断面図である。本発明の第６の実施形態を示す断面図である。本発明の第７の実施形態を示す断面図である。本発明の第８の実施形態を示す断面図である。本発明の第９の実施形態を示す断面図である。本発明の第１０の実施形態を示す断面図である。本発明の第１１の実施形態を示す断面図である。本発明の第１２の実施形態を示す断面図である。図１７の等速自在継手において作動角をとった状態を示す断面図である。本発明の第１３の実施形態を示す断面図である。本発明の第１４の実施形態を示す断面図である。本発明の第１５の実施形態を示す断面図である。図２１のブーツの小径部の取り付け状態を示す拡大部分断面図である。図２１の等速自在継手において作動角をとった状態を示す断面図である。本発明の第１６の実施形態を示す断面図である。図２４の等速自在継手において作動角をとった状態を示す断面図である。

符号の説明

１外側継手部材（外輪）
２内側継手部材（内輪）
５軸部材（中間シャフト）
２１ブーツ
２１ａ大径部
２１ｂ小径部
２１ｃベロー部
２１ｄ山部
２１ｅ谷部

Claims

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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部の山谷部が継手軸方向に向く形状としたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
前記大径部からベロー部にかけて外側継手部材の外周面から離間するように外方へ拡径させた形状とした請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部の二つの山部を離間配置させ、小径部側に位置する一方の山部を軸方向に撓ませた形状としたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部は、可撓性材料からなり、一つの山部を有する形状としたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
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ブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部は、継手軸方向に向く一つの山部を小径部側に形成した形状としたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
前記ベロー部の軸方向中央部位に厚肉部を設けた請求項５に記載の等速自在継手用ブーツ。
前記ベロー部から大径部にかけて徐々に厚肉にした請求項５に記載の等速自在継手用ブーツ。
前記ベロー部から大径部にかけてブーツ内周面が所定の角度でもって外側継手部材の外周面に接する請求項１〜７のいずれか一項に記載の等速自在継手用ブーツ。
前記大径部または小径部の少なくともいずれか一方の外径を、その大径部または小径部に締着されるブーツバンドの締付け時最大径よりも大きくなるように設定した請求項１〜８のいずれか一項に記載の等速自在継手用ブーツ。
前記大径部または小径部の外周面に形成されたエッジ部を面取り加工した請求項９に記載の等速自在継手用ブーツ。
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ブーツであって、前記軸部材が作動角をとった時にブーツ内圧が上昇する変化量を小さくした形状としたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
前記ベロー部に通気孔を設けた請求項１１に記載の等速自在継手用ブーツ。
前記外側継手部材に取り付けられる大径部と前記軸部材に取り付けられる小径部との間に位置するベロー部は、継手軸方向に向く一つの山部を大径部側に形成した形状とした請求項５〜１２のいずれか一項に記載の等速自在継手用ブーツ。
前記等速自在継手は、ステアリング用である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の等速自在継手用ブーツ。