JP2006057685A - 等速ジョイント用ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】 シャフトが異常移動するとブーツの蛇腹部を噛み込む可能性があった。
【解決手段】 本発明の等速ジョイント用ブーツは、外輪に取付けられた第一固定部１３と、シャフトに取付けられた第二固定部１４に、シャフトが所定作動角になったとき互いに当接する当り面１９，２０を等速ジョイントの作動部側に設けたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に車両用に使用され、任意の作動角度において、回転および駆動トルクを等速で伝達する等速ジョイントに用いる等速ジョイント用ブーツに関する。

一般に等速ジョイント用のブーツは、等速ジョイントの内部のグリース漏れや外部からの水侵入を防止し、等速ジョイントの滑らかな回転と耐久性を確保するものであった。このブーツは蛇腹部形状のブーツであった。しかし、等速ジョイントと連結されたシャフトの移動により等速ジョイントの外輪端面とシャフト間に前記蛇腹部の一部が挟まれて噛み込み、ブーツが短寿命になるという問題があった。

そのため、蛇腹の膜長を十分に確保し、等速ジョイント外輪に取付けられる大径取付部外径より、隣接する隣の山径を小さくし、さらに、その間の山谷径の段差を確保することにより、噛み込み防止と装着性の向上手段（特許文献１参照）が提案されている。
特開２０００−３３７３９９号公報

前述した噛み込み防止構造は、シャフトの通常使用を考慮しただけのものであるため、等速ジョイントの車両への組み込み時を考えると、通常使用時のシャフトの必要最大角以上にシャフトを移動させて組み立てることがあり、その場合この構造が必要最大角以上にシャフトが移動しても蛇腹部の噛み込みを防止できるか不明であった。また、蛇腹部の寸法を規制しているため、ブーツの大きさや取付状態にあった最適寸法を見つけ出すためには多大な時間と労力が必要であった。

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、ブーツの車両への組み込み作業時において蛇腹部の噛み込みを防止した等速ジョイント用ブーツを提供することにある。

本発明の等速ジョイント用ブーツは、等速ジョイントの外輪に取付けられた第一固定部と、等速ジョイント内輪と連結されたシャフトに取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき前記第一固定部と第二固定部の作動部側に互いに当接する当り面を設けたものである。

このことにより、シャフトが所定作動角に移動したとき両固定部に設けた当り面が当接するので、それ以上の移動が阻止されて蛇腹部が噛み込むことがない。

また、等速ジョイント用ブーツは、前記シャフトが所定作動角になったときシャフトと当接する当り面を前記第一固定部の作動部側に設けてもよい。

さらに、等速ジョイント用ブーツは、ベアリングを介して等速ジョイントの外輪を支持する支持体に取付けられた第一固定部と、等速ジョイントの内輪と連結されたシャフトにベアリングを介して取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき前記第一固定部と第二固定部の前記作動部側に互いに当接する当り面を設けたものである。

このことにより、シャフトが所定作動角に移動したとき両固定部に設けた当り面が当接するので、それ以上の移動が阻止されて蛇腹部が噛み込むことがないとともに、外輪とシャフトはベアリングが取付けられているので回転がスムースに行われる。

また、第一固定部に当り面を設けるのでなく、前記支持体と第二固定部の作動部側に互いに当接する当り面を設けても良い。

さらに、等速ジョイント用ブーツは、ベアリングを介して等速ジョイントの外輪を支持する支持体に取付けられた第一固定部と、等速ジョイントの内輪と連結されたシャフトにベアリングを介して取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき前記第一固定部と第二固定部ならびに蛇腹部が当接する当り面を設け、かつ前記蛇腹部の当り面を肉厚にしたものである。

また、前記等速ジョイントが、ステアリングギアとシャフトとの間及び／又はシャフトとステアリングホイールとの間に配設した等速ジョイントである。

このことにより、シャフトが所定作動角に移動したとき当り面が当接するので、それ以上の移動が阻止されて蛇腹部が噛み込むことがない。

本発明における等速ジョイントのブーツは、等速ジョイントのシャフトが所定作動角になった時、作動部側の当り面が当接してそれ以上の移動を防止するので、蛇腹部を噛み込むことが防止され、蛇腹部の破損による作動部内のグリース漏れや外部からの水進入がなくなりジョイント本体の耐久性が向上するものである。

また、シャフトの所定作動角を、使用上の最大作動角を僅かに越えた角度にすることにより、組み立て時にシャフトが通常使用時の最大作動角以上に移動しても蛇腹部の噛み込みが防止される。

以下図１、図２および図３を参考に本発明の実施の形態１を説明する。図１は本発明に係る等速ジョイント用ブーツの実施の形態１を示す図３Ａ部の組み立て前の状態を示す断面図である。図２は同図１のシャフトが所定作動角移動した状態を示す部分断面図。図３は一般的なステアリング装置の概略図である。

図３に示すように、一般的な自動車等のステアリング装置１は、ステアリングホイール２とステアリングギア３との間に複数本のシャフト４、５、６を配設し、軸方向が相違するステアリングホイール２とステアリングギア３との間でステアリングホイール２に付与した回転トルクをステアリングギア３に伝達するものである。

そして、ステアリングホイール２に連結するシャフト４とシャフト５、ステアリングギア３に連結するシャフト６とシャフト５の間には等速ジョイント７，７‘を配設していた。

図１、図２を参考に、このステアリング装置１のステアリングホイール２とシャフトを連結する等速ジョイント７と等速ジョイント用ブーツ８の概略構造を説明する。

図１は車への組み込み前の状態で、前記等速ジョイント７は、シャフト５を備えた外輪９と、外輪９の内部に設けられた内輪１０と、内輪１０と外輪９の間に配置されるボール１１と、前記ボール１１を保持する保持器１２と、内輪１０に連結されたシャフト４と、前記外輪９とシャフト４とに端部が取付けられた等速ジョイント用ブーツ８とから構成されている。

したがって、図１では、シャフト４，５同士が直線状に示されているが、ステアリング装置として組み込まれると図３のようにシャフト４，５は角度を持って配置されるものである。

前記等速ジョイント用ブーツ８は、合成ゴムまたは合成樹脂などで形成されており、筒状の第一固定部１３と、筒状の第二固定部１４と、両固定部１３，１４を連結した蛇腹部１５とから構成されている。

このブーツ８と等速ジョイント７の外輪９内面側で覆われた空間部分を前記内輪１０、ボール１１、シャフト４の軸部等が位置した作動部１６とし内部に潤滑油（図示せず）を設け、ブーツ８により作動部１６に外部からの水の浸入を防止しているとともに、この作動部１６内に設けられている潤滑用の潤滑油が外部に漏れ出るのを防止して等速ジョイント７の動作を維持している。

前記第一固定部１３は、等速ジョイント７の外輪９開口側に装着され、クランプ１７にて外輪９の外周に締め付け固定されている。また、第一固定部１３の抜け止めとして外輪９の開口端部に外方向へ延びた突起９ａを有し、第一固定部１３の溝１３ａに嵌め込んでいる。第二固定部１４もシャフト４にクランプ１８にて締め付け固定されている。

前記シャフト４は所定作動角まで移動できるように支点Ｏを有している。この所定作動角βとは、シャフト４の使用上の最大作動角γを１°〜１５°超えた角度で、等速ジョイント７をステアリング装置１へ組み込む時にシャフト４が自由に移動することができる角度である。

前記第一固定部１３と第二固定部１４には、シャフト４が前記所定作動角βに移動したとき互いに当接する当り面１９，２０が設けられている。前記当り面１９は外輪９の角部を覆うようにシャフト側へ伸びたフランジ２１に形成されている。そして、フランジ２１は、前記外輪９へ第一固定部１３が挿入されすぎるのを防止している。なお、この当り面１９はブーツ８の作動部１６側に形成している。

また、第二固定部１４の当り面２０は、シャフト４の軸方向に対して角度αの傾斜がとられている。この時の角度αは、０〜４５°である。この第二固定部１４の当り面２０の傾斜角度が０〜４５°の場合は、第一固定部１３の当り面１９が当接したとき接触力が第二固定部１４の締め付け位置をずらす方向に大きな分力（すなわち、シャフト４の長さ方向の力）が発生しにくい角度となり、第二固定部１４の位置がずれてシール性が悪くなることがない。

以上のように、シャフト４の所定作動角を、使用時にシャフト４が移動する必要最大角以上の角とすることにより、ステアリング装置１への組み込み時にシャフト４が必要最大角を越えて自由に移動できるので、組み込み作業が容易にできるものである。

また、この所定作動角で両当り面１９，２０が当りそれ以上のシャフト４の移動を阻止する（図２参照）ので、蛇腹部１５の噛み込みが阻止されて、ブーツ８の噛み込み破れに対する信頼性が増すものである。すなわち、ブーツ８の蛇行部１５が噛み合う前に当り面１９，２０同士が先に当たっている。

次に図４を参考に実施の形態２の等速ジョイント用ブーツ２２を説明するが、実施の形態１と同じ構成については同じ番号を付与してその詳細な説明を省略する。

等速ジョイント用ブーツ２２は、筒状の第一固定部２３と、筒状の第二固定部２４と、両固定部２３，２４を連結した蛇腹部２５とから構成されている。この第一固定部２３は、等速ジョイント７の外輪９に装着されて、突起９ａと溝２３ａを嵌合させると共にクランプ１７にて外輪９の外周に締め付け固定されている。また、第二固定部２４もシャフト４にクランプ１８にて締め付け固定されている。そして、外輪９の内面側と蛇腹部２５にて囲まれた空間を作動部１６として、内部に潤滑油（図示せず）を設けている。

前記シャフト４は所定作動角移動できるように支点Ｏを有している。この所定作動角βとは、シャフト４の使用上の最大作動角γを１°〜１５°超えた角度で、車への組み込み時にシャフト４が移動する角度で、使用時のシャフト４が移動する必要最大角以上の作動角を示すものである。

前記第一固定部２３には、シャフト４が前記所定作動角βに移動したとき、シャフト４と当接する当り面２６が作動部１６側に設けられている。前記当り面２６は外輪９の角部を覆うようにシャフト４側へ伸びたフランジ２７が形成されており、前記外輪９への挿入しすぎを防止している。

以上のように、ブーツ２２には外輪９と蛇腹部２５で形成される作動部１６側に当り面２６が形成されているので、組み立て時にシャフト４が使用時の必要最大角以上に大きく移動しようとしても、この所定作動角で当り面２６とシャフト４が当りそれ以上のシャフト４の移動が阻止されるので、蛇腹部２５の噛み込みが阻止されて、ブーツ２２の噛み込み破れに対する信頼性が増すものである。

次に図５を参考に実施の形態３を説明する。なお、実施の形態１、２と同じ構成については同じ番号を付与してその詳細な説明を省略する。

等速ジョイントの外輪９は、ベアリングとしての転がり軸受２８の支持体２９に取付けられている。この支持体２９は図示しないが車のボディーに取付けられている。また、シャフト４にもベアリングとしての転がり軸受３０が取付けられている。

そして、等速ジョイントの作動部１６を覆うブーツ３１は、筒状の第一固定部３２と、筒状の第二固定部３３と、両固定部３２，３３を連結した蛇腹部３４とから構成されている。

前記外輪９の内面側と蛇腹部３４で囲まれた部分を作動部１６として内部に潤滑油（図示せず）を収容している。

この第一固定部３２は、非回転部である支持体２９に装着されるとともに、支持体２９の先端に外方向に突出した突起２９ａと溝３２ａを嵌合してクランプ１７にて支持体２９の外周に締め付け固定されている。また、第二固定部３３も前記軸受３０に嵌め込まれている。

前記シャフト４は所定作動角移動できるように支点Ｏを有している。この所定作動角βとは、使用上の最大作動角γを１°〜１５°の角度で超えたもので、車への組み込み時にシャフト４が移動することができる角度である。なお、使用時の最大作動角γは、通常γ＝２０°以上に設定されている。

前記第一固定部３２と第二固定部３３には、シャフト４が前記所定作動角βに移動したとき互いに当接する当り面３５，３６が作動部１６側に設けられている。この当り面３５，３６の当接は前記軸受３０の厚みの延長線上が望ましい。その理由は軸受３０に斜めの力が加わらないようにして軸受３０から第二固定部３３の外れを防止するものである。

また、図６を参考に実施の形態４として、実施の形態３のように、当り面の位置をブーツ３１の第一固定部３２に設けるのではなく、支持体２９から作動部１６側へ伸びた当り面３７を作動部１６側に形成して、前記第二固定部３３の当り面３６に当接するようにしたものである。なお、突起２９ｂは外輪９の端部の延長線上より外輪９側に設けられており、第一固定部３２の内面側の段部３２ｂと接触している。

この実施の形態３，４においては、ブーツ３１の作動部１６側に当り面３５，３６又は３６，３７があるため設置場所により蛇腹部に油、ごみ等が付着しても蛇腹部で噛み込み防止を行わないので蛇腹部へ影響を与えるものでない。

また、組み立て時にシャフト４が必要最大角以上に大きく移動しようとしても、この所定作動角で当り面３５，３６又は３７，３６が当りそれ以上のシャフト４の移動が阻止されるので、蛇腹部３４の噛み込みが阻止されて、ブーツ３１の噛み込み破れに対する信頼性が増すものである。

さらに図７を参考に実施の形態５を説明するが、実施の形態１，２，３，４と同じ構成については同じ番号を付与してその詳細な説明を省略する。

ブーツ３８は、筒状の第一固定部３９と、筒状の第二固定部４０と、両固定部３９，４０を連結し等速ジョイントの作動部１６を覆ってなる蛇腹部４１とから構成されている。

この第一固定部３９は、支持体２９に装着されてクランプ７にて支持体２９の外周に締め付け固定されているとともに、第一固定部３９の抜け止めとして支持体２９の端部に外方へ延びた突起２９ｃを形成し、第一固定部３９の溝３９ａに嵌め込んでいる。また、第二固定部４０も前記軸受３０に嵌め込まれている。

そして、外輪９の内面と蛇腹部４１で囲まれた部分を作動部１６として、内部に潤滑油（図示せず）を収容している。

前記シャフト４は所定作動角移動できるように支点Ｏを有している。この所定作動角βとは、シャフト４の使用上の最大作動角γを１°〜１５°超えた角度で、車への組み込み時にシャフト４が移動する角度で、使用時のシャフト４が移動する必要最大角以上の作動角を示すものである。

前記第一固定部３９と第二固定部４０には、シャフト４が前記所定角度βに移動したとき蛇腹部の当り面４２を介して当接する当り面４３，４４が作動部１６側に設けられている。前記当り面４２は蛇腹部の山部４５と谷部４６を除いた部分で肉厚を厚くして設けられている。

また、第二固定部４０の当り面４４には、０〜４５°の角度で当接力が働くように傾斜させており、このことにより、当接力が第二固定部４０の前記軸受３０への取付位置がずれる方向に大きな分力が発生しにくい角度となり、蛇腹部４１の噛み込みが発生しないものである。

以上のように、ブーツ３８には当り面４２，４３，４４があるため、車体への組み込み後の通常使用に蛇腹部４１にごみや油が付着していても蛇腹部の当り面４２が他の蛇腹部に比べて肉厚に形成されているため、蛇腹部としての重要な山部４５，谷部４６に大きな負荷をかけることが無いので蛇腹部の破れが発生しにくい。また、組み立て時にシャフト４が必要最大角以上に大きく移動しようとしても、この所定作動角で両当り面４２，４３，４４が当りそれ以上のシャフト４の移動が阻止されるので、蛇腹部４１の噛み込みが阻止されて、ブーツ３８の噛み込み破れに対する信頼性が増すものである。

なお、実施の形態１〜５では組み立て時のシャフトの異常移動を考慮して説明したが、車への組み込み後の、使用時のシャフトの異常移動による蛇腹部の損傷を防止したい場合は、所定作動角を、シャフトの使用時の最大作動角とすればよい。その場合、所定角で当り面が当接して蛇腹部の噛み込みが防止できるので、蛇腹部に負荷がかかりにくくなり蛇腹部が破れ難いものである。

さらに、車体への組み込み後の通常使用に蛇腹部にごみや油が付着していても、蛇腹部が当接する前に当り面とシャフトが当接して蛇腹部に負荷をかけないので蛇腹部の破れが発生しないとともに、当り面が作動部側に位置するためブーツの内面側で当接が行われるので通常使用に蛇腹部にごみや油が付着しても蛇腹の山部、谷部が当たらないので擦り傷が発生して経年変化でブーツが破れるということも考え難いものである。

なお、実施の形態としてステアリング装置に使用する例として説明したが、ステアリング装置にこだわるものでなく等速ジョイントにブーツを取付けるものであればどのような仕様でも良いものである。

また、等速ジョイントは種々構造を有するがブーツを用いるものであれば等速ジョイントの種類に限定されるものでない。

さらに、実施の形態でシャフト４，５，６はそれぞれ一連のものでなく途中で連結されていても良いものである。さらにベアリングとして転がり軸受を説明したが、軸受であれば良く転がり軸受に限定されるものでない。

本発明に係る等速ジョイント用ブーツの実施の形態１を示す図３Ａ部の組み立て前の断面図である。 図１のシャフト作動状態を説明する部分断面図である。 一般的なステアリング装置の概略説明図である。 図２相当の実施の形態２を示す部分断面図である。 図２相当の実施の形態３の部分断面図である。 図２相当の実施の形態４の部分断面図である。 図２相当の実施の形態５の部分断面図である。

符号の説明

２ ステアリングホイール
３ ステアリングギア
４，５，６ シャフト
７ 等速ジョイント
９ 外輪
８，２２，３１，３８ ブーツ
１３，２３，３２，３９ 第一固定部
１４，２４，３３，４０ 第二固定部
１５，２５，３４，４１ 蛇腹部
１６ 作動部
１７，１８ クランプ
１９，２０，２６，３５，３６，３７，４２，４３，４４ 当り面
２１，２７ フランジ
２８，３０ 軸受
２９ 支持体

Claims (10)

1. 等速ジョイントの外輪に取付けられた第一固定部と、等速ジョイントの内輪と連結されたシャフトに取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき互いに当接する当り面を前記第一固定部と第二固定部の作動部側とに設けたことを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
2. 等速ジョイントの外輪に取付けられた第一固定部と、等速ジョイントの内輪と連結されたシャフトに取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき前記シャフトと当接する当り面を前記第一固定部の前記作動部側に設けたことを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
3. ベアリングを介して等速ジョイントの外輪を支持する支持体に取付けられた第一固定部と、等速ジョイントの内輪と連結されたシャフトにベアリングを介して取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき互いに当接する当り面を前記第一固定部と第二固定部の前記作動部側とに設けたことを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
4. ベアリングを介して等速ジョイントの外輪を支持する支持体に取付けられた第一固定部と、等速ジョイントの内輪と連結されたシャフトにベアリングを介して取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき互いに当接する当り面を前記外輪と第二固定部の作動部側とに設けたことを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
5. ベアリングを介して等速ジョイントの外輪を支持する支持体に取付けられた第一固定部と、等速ジョイントの内輪と連結されたシャフトにベアリングを介して取付けられた第二固定部と、前記第一固定部と第二固定部を連結し等速ジョイントの作動部を覆ってなる蛇腹部とからなり、前記シャフトが所定作動角に移動したとき当接する当り面を前記第一固定部と第二固定部ならびに蛇腹部とに設け、かつ前記蛇腹部の当り面を肉厚にしたことを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
6. 前記シャフトの所定作動角とは、等速ジョイントの使用上の最大作動角であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の等速ジョイント用ブーツ。
7. 前記シャフトの所定作動角とは、等速ジョイントの使用上の最大作動角を僅かに越えた角度であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の等速ジョイント用ブーツ。
8. 前記シャフトの最大作動角を僅かに越えた角度とは、等速ジョイントの使用上の最大作動角よりも+１°〜＋１５°超えた角度であることを特徴とする請求項７記載の等速ジョイント用ブーツ。
9. 前記第二固定部に形成した当り面の傾斜角度を、シャフトの中心軸に対して０〜４５°にしたことを特徴とする請求項１、請求項３または請求項４に記載の等速ジョイント用ブーツ。
10. 前記等速ジョイントが、ステアリングギアとシャフトとの間及び／又はシャフトとステアリングホイールとの間に配設した等速ジョイントであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の等速ジョイント用ブーツ。

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