JP2006250207A - ジョイントブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】 非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられる円形状大径側取付部を持つブーツ本体とグロメットとからなるジョイントブーツにおいて、シール性と装着性とを向上させる。
【解決手段】 ジョイントブーツ１は、大径側取付部１４の外周面３１に締付部材７の固定用凹溝１７を周方向に設けたブーツ本体１０と、アウターケース６と大径側取付部１４との間に介在するグロメット２０からなり、前記固定用凹溝１７の内周面３２に断面山形状をなすシール用突条２８が全周に設けられ、前記グロメット２０の外周面３４にはシール用突条２８の頂点Ｐの当接する平坦面２３が設けられ、その蛇腹側裾部２８ａの当接する段差２２と該段差２２から連続する平坦面２１が蛇腹側端部２１ａにかけて設けられる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、自動車などに使用される等速ジョイントに取り付けられる蛇腹状のジョイントブーツに関するものである。

自動車のドライブシャフト等に用いられる等速ジョイントは、図９に示すように、入力側のシャフト９にローラ２を持つ３本のトラニオン３を軸直角方向に突設して構成したトリポート４と、出力側のシャフト５の端部に設けたアウターケース６とを備え、アウターケース６は、その内周にトリポート４に対応する軸方向の３本の摺動溝６ａを有し、その外周部には摺動溝６ａの配置に対応して周方向の３個所に均等配置された凹部６ｂを有し、これによりアウターケース６の外周形状は周方向に凹凸形状をなす非円形状に形成されている。このジョイント内部への塵埃や水分の侵入防止、あるいはグリースの保持のためにジョイントブーツが装着されている。

このようなジョイントブーツ１００は、周方向に複数の凹部６ｂを有する非円形な外周形状のアウターケース６に取り付けられる大径側取付部１０４と、シャフト９に取り付けられる小径側取付部１０２と、大径側取付部１０４と小径側取付部１０２とを連結する蛇腹部１０６とを備え、熱可塑性エラストマーなどの樹脂を用いブロー成形等により成形された断面円形状をなすブーツ本体１０１と、大径側取付部１０４においてアウターケース６とブーツ本体１０１との間に介在し、外周形状が円形状をなして内周形状がアウターケース６の非円形外周形状に対応し嵌合する複数の凸部を周方向に設けた非円形状をなし、ブーツ本体１０１よりも低硬度の樹脂材等で成形されたグロメット２０１とからなり、グロメット２０１がブーツ本体１０１の内周に沿って装着された状態でアウターケース６の外周に嵌着され、大径側取付部１０４と小径側取付部１０２の外周面に設けた固定用凹溝１１７，１１８においてリング状バンド等の締付部材７，８により締め付け固定されるものである（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４００１３号公報

しかし、上記のような２ピースタイプのジョイントブーツでは、ブーツ本体とそれよりも低硬度のグロメットとにより大径側取付部を組み立て、この大径側取付部を締付部材によりアウターケースに締め付け固定する際に、ブーツ本体が弾性変形しにくいことからブーツ本体の内周面とグロメットの外周面との間の面圧が不均一となって密着性が悪化し、シール性に劣るという問題がある。

この大径側取付部におけるシール性を向上するために、大径側取付部の内周面とグロメットの外周面とに周方向に延びる互いに嵌合する凹凸溝を設けることが考えられる。

このような凹凸溝を設けたジョイントブーツでは、シール性を向上することはできるが、反面でグロメットを大径側取付部の内周に沿って挿入する際に、この凹凸溝が障害となり挿入しにくく、また位置決めもしずらく装着性に劣るという問題がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられる断面円形状の大径側取付部を備えたブーツ本体と、アウターケースと大径側取付部の間に介在するグロメットとからなるジョイントブーツにおいて、シール性と装着性とを両立し向上させることを目的とするものである。

本発明のジョイントブーツは、周方向に複数の凹部を有する非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられる大径側取付部と、シャフトに取り付けられる小径側取付部と、前記大径側取付部と小径側取付部を連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付部の外周面に締付部材を受け入れるための固定用凹溝を全周にわたり設けたブーツ本体と、前記アウターケースと前記大径側取付部との間に介在し、外周形状が前記大径側取付部に内嵌する円形状をなし、内周形状が前記アウターケースの複数の凹部に対応し嵌合する複数の凸部を周方向に設けた非円形状をなすグロメットとからなり、前記大径側取付部には、前記固定用凹溝の内周面に断面山形状をなすシール用突条が全周にわたり設けられ、前記グロメットには、外周面に前記シール用突条の頂点の当接する平坦面が設けられるとともに、前記平坦面の蛇腹側に前記シール用突条の蛇腹側裾部の当接する該平坦面から突起する段差が全周にわたり設けられ、さらに前記段差から連続する平坦面が蛇腹側端部にかけて設けられたことを特徴とする。

本発明のジョイントブーツにおいては、前記シール用突条の反蛇腹側裾部での前記大径側取付部の肉厚が蛇腹側裾部での該取付部の肉厚よりも大きく形成されることが好ましい。

さらに、前記大径側取付部の固定用溝部内には、前記シール用突条の外周面側に凹溝が全周にわたり設けられ、該凹溝の底面が蛇腹側ほど径大のテーパ面状に形成されることが好ましい。

上記構成のジョイントブーツであると、締付部材により大径側取付部をアウターケースに締め付けることで、大径側取付部の内周面に突出するシール用突条がグロメットを押圧した状態でグロメット外周面に接触し、これにより、シール用突条の頂点部とその蛇腹側裾部が、それぞれグロメット外周の平坦面と突起状段差の周縁部の軸方向２個所において締め付けの面圧を集中させ互いが弾性変形された状態で密着し、全周にわたるシール性を確保することができる。

また、反蛇腹側の突条裾部での取付部肉厚が蛇腹側裾部での取付部肉厚よりも大きく形成されることで、締め付け時に固定用凹溝の底部が反蛇腹側に傾斜することがなく固定用凹溝の軸方向で均一な締め付け力が発生する。

また、グロメットの蛇腹側外周面が平坦面であるので、グロメット装着時に大径側取付部のシール用突条が障害とならずに抵抗無く挿入されブーツ本体にグロメットを容易に装着することができ、しかも装着後はシール用突条の蛇腹側裾部が段差に当接して抜け止めとなり大径側取付部のグロメットからの脱落を防止する。そのため、ジョイントブーツのシール性と装着性とを両立させるとともに装着安定性を向上することができる。

さらに、前記固定用溝部内の凹溝の底面が蛇腹側ほど径大のテーパ面状に形成されることで、大径側取付部をブロー成形する際に、シール用突条の両側で上記肉厚の差を設けやすくすることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る樹脂製のジョイントブーツ１について図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態のジョイントブーツ１の断面図であり、図２はグロメット２０の蛇腹側から見た正面図である。このジョイントブーツ１は、図７，８に示すように自動車用のトリポートタイプの等速ジョイントに装着されるものである。

ジョイントブーツ１は、周方向Ａに複数の凹部６ｂを有する非円形な外周形状のアウターケース６に取り付けられる大径側取付部１４と、シャフト９に取り付けられる小径側取付部１２と、前記大径側取付部１４と小径側取付部１２を連結する蛇腹部１６とを備えた断面円形状をなすブーツ本体１０と、大径側取付部１４においてアウターケース６とブーツ本体１０との間に介在し、外周形状が円形状をなして内周形状がアウターケース６の非円形外周形状に対応し嵌合する複数の凸部２６を周方向Ｂに設けた非円形状をなし、ブーツ本体１０よりも低硬度の樹脂材等で成形されたグロメット２０とから構成され、グロメット２０がブーツ本体１０の内周に沿って装着された組立体である。

ジョイントブーツ１は、大径側取付部１４がアウターケース６の外周に嵌着され、小径側取付部１２がシャフト９に嵌着され、大径側取付部１４と小径側取付部１２のそれぞれの外周面３１，３３に設けた固定用凹溝１７，１８においてリング状バンド等の締付部材７，８により締め付け固定される。

ブーツ本体１０は、大径側取付部１４と小径側取付部１２と、これらを一体に連結する蛇腹部１６とがＴＰＥＥ，ＴＰＯ等の熱可塑性エラストマーを用いてブロー成形などの公知の成形方法により一体に形成されている。

大径側取付部１４は、図１に示すように、アウターケース６に外嵌固定される短円筒状をなしており、小径側取付部１２と同軸的に配置されている。大径側取付部１４は、外周面３１にはリング状の締付部材７を受け入れるための周方向に延びる固定用凹溝１７が設けられている。

一方の小径側取付部１２は、トリポート４側のシャフト９に外嵌固定される短円筒状をなしており、その外周面３３にリング状の締付部材８を受け入れるための周方向に延びる固定用凹溝１８が設けられている。

蛇腹部１６は、両端に口径差のある断面円形状の蛇腹体であり、その内部にグリース封入空間を形成し、大径側取付部１４から小径側取付部１２へと順次に小さくなるようにテーパ状に形成されている。

図３に示すように、大径側取付部１４の固定用凹溝１７の内周面３２には断面が軸方向にほぼ対称な緩やかな斜面を有する山形状をなすシール用突条２８が全周にわたり形成されている。

大径側取付部１４の固定用凹溝１７内には、シール用突条２８の外周面側１７ａの突条頂点Ｐの対応する位置を中心として断面角形の凹溝１９が全周にわたり設けられている。

ブーツ本体１０はインジェクションブロー成形で製造されるため、大径側取付部１４の外周面３１の凹溝１９は押し出されたパリソンが成形型（図示せず）の凸部に押し付けられることで成形され、これに伴いシール用突条２８が固定用凹溝１７の内周面３２に成形される。これにより、シール用突条２８の頂点Ｐと凹溝１９のブーツ軸方向中心Ｃとの位置が一致するようになる。

図４に示すように、シール用突条２８の反蛇腹側裾部２８ｂでの大径側取付部１４の肉厚Ｔ２は、蛇腹側裾部２８ａでの肉厚Ｔ１よりも大きく形成され、従ってシール用突条２８は上記中心Ｃに対して断面非対称に形成されている。上記肉厚Ｔ１はシール用突条２８がグロメット２０の段差２２の周縁部に当接する位置での肉厚であり、すなわち突条頂点Ｐから蛇腹側に所定距離Ｌをおいた位置での肉厚である。また、肉厚Ｔ２は突条頂点Ｐから反蛇腹側に上記と同じ距離Ｌをおいた位置での肉厚である。この肉厚Ｔ１とＴ２の差は、肉厚Ｔ２の方が大きければ特に限定されないが、肉厚Ｔ１の５〜３０％増であることが好ましい。

また、固定用凹溝１７内に設けられた凹溝１９の底面１９ａは、蛇腹側ほど径大のテーパ面状に形成されている。すなわち、固定用凹溝１７の底面１７ａがブーツ本体１０の中心線Ｏに対して平行な円柱面状であるのに対し、凹溝１９の底面１９ａは蛇腹側ほど深さが浅くなるように中心線Ｏに対して傾斜角度θを設けたテーパ面状に形成されている。この中心線Ｏに対する傾斜角度θは特に限定されないが、１〜１０°であることが好ましい。

このような傾斜角度θを凹溝底面１９ａに設けたので、大径側取付部１４をブロー成形した時に凹溝１９の深い側の方が浅い側よりもシール用突条２８の斜面の高さが高くなり、その結果上記のように反蛇腹側裾部２８ｂでの肉厚Ｔ２が蛇腹側裾部２８ａでの肉厚Ｔ１よりも大きく成形され、蛇腹側２８ａと反蛇腹側２８ｂとの肉厚Ｔ１，Ｔ２に差を持つシール用突条２８のブロー成形を容易にすることができる。

グロメット２０は、アウターケース６と前記大径側取付部１４との間に介在し、外周形状が前記大径側取付部１４の内周側に嵌合する円形状をなし、内周形状が前記アウターケース６外周の凹凸形状に対応し嵌合する非円形状をなし、反蛇腹側端部の外周上にブーツ本体１０の位置決めをするための段差状のストッパー２７を設け、ブーツ本体１０よりも硬度の低い熱可塑性エラストマーやゴム材料を用いて、ブーツ本体１０とは別体に射出成形等により成形された円筒状体である。

図２に示すように、グロメット２０の内周形状は、周方向Ａに３個の凹部６ｂが均等配置されたアウターケース６の外周形状に対応して、周方向Ｂの１２０度毎の３個所において内方に湾曲面状に張り出した凸部２６を設けた非円形状をなしている。これにより、グロメット２０は、アウターケース６の円弧状の外周面に配される円弧状部２５と、アウターケース６の凹部６ｂに配される厚肉の凸部２６とが周方向Ｂに交互に配されている。

この凸部２６には、ブーツの軸方向に陥没する凹部２４が両側から設けられている。凹部２４は、各凸部２６にそれぞれ４つずつ設けられており、これらは、凸部２６の周方向中心線に対して左右対称に配され、厚肉の凸部２６の成形不良を改善し、また弾性変形しやすくしてシール性を向上している。

そして、図３に示すように、グロメット２０の外周面３４には、前記固定用凹溝１７の内周面３２に設けられたシール用突条２８の頂点Ｐの当接する平坦面２３がグロメット２０の外周面３４に設けられた段差２２からストッパー２７にかけて軸方向断面を凹状に設けられ、この平坦面２３の蛇腹側には平坦面２３から突起する段差２２が全周にわたり設けられており、さらにこの段差２２から連続する前記平坦面２３よりも外径が大である平坦面２１が蛇腹側端部２１ａにかけて形成されている。ここで、段差２２は前記シール用突条２８の蛇腹側裾部２８ａが対向する位置に設けられている。

以上よりなる本実施形態のジョイントブーツ１であると、図５に示すように、大径側取付部１４の固定用凹溝１７の外周をリング状の締付部材７により締め付けた時、反蛇腹側のシール用突条裾部２８ｂの肉厚Ｔ２が蛇腹側の肉厚Ｔ１より大きいことで固定用凹溝１７が反蛇腹側に傾斜しにくくなり、固定用凹溝１７の軸方向で均一な締め付け力を発生させることができ、シール用突条２８がグロメット２０を押圧した状態で外周面３４に接触し、これによりシール用突条２８の頂点Ｐがグロメット外周の平坦面２３に沈み込むように弾性変形して当接し、同時にシール用突条２８の蛇腹側裾部２８ａが段差２２の周縁部を弾性変形して当接するようになり、大径側取付部１４の軸方向２個所に締め付けの面圧を集中させ全周にわたる密着性を向上し、大径側取付部１４のシール性を確実にすることができる。

このような大径側取付部１４の蛇腹側と反蛇腹側とでその肉厚Ｔ１とＴ２とに差を設けない、或いはその差が小さい場合、図６に示すように、固定用凹溝１７を締付部材７により締め付けた時に前記シール用突条２８の頂点Ｐと蛇腹側裾部２８ａとの２個所の当接部が支点となって固定用凹溝１７が反蛇腹側に傾斜して締め付けられるようになり、締付部材７による均等な締め付け力が得られない結果、上記２個所への面圧の集中作用が低下しシール性が低下し、また図中の破線で示すように締付部材７が反蛇腹側の固定用凹溝１７から外れ組み付け不良を起こすおそれがある。

また、グロメット２０の外周面３４が、蛇腹部１６側から軸方向に向かって凹凸のない円柱状の平坦面２１でなるので、グロメット２０の装着時に固定用凹溝１７の内周面３２に突出するシール用突条２８が挿入操作の障害とならず装着性を向上するものとなり、これよりジョイントブーツ１のシール性と装着性を両立することができる。

さらに、シール用突条２８の蛇腹側裾部２８ａが段差２２に当接し大径側取付部１４の抜け止めとなり、ジョイントブーツ１のアウターケース６からの脱落を防止することができる。

本発明のジョイントブーツは、上記したようにグロメットの装着性を損なうことなく、大径側取付部の軸方向２個所においてグロメットとの密着性を確保しブーツのシール性を向上することができるので、主として自動車のトリポートタイプの等速ジョイントに好適に用いられる。

本発明の実施形態に係るジョイントブーツの断面図である。 本発明の実施形態に係るグロメットの正面図である。 同ジョイントブーツの大径側取付部の分解断面図である。 同ジョイントブーツの大径側取付部の拡大断面図である。 同上のアウターケースに固定された状態を示す断面図である。 取付部に肉厚差のない大径側取付部をアウターケースに取り付けた状態を示す断面図である。 同ジョイントブーツを等速ジョイントに組み付けた状態を示す断面図である。 等速ジョイントをシャフトの軸方向から見た図である。 従来のジョイントブーツを等速ジョイントに組み付けた状態を示す断面図である。

符号の説明

１……ジョイントブーツ
６……アウターケース
６ｂ……アウターケースの凹部
７……締付部材
９……シャフト
１０……ブーツ本体
１２……小径側取付部
１４……大径側取付部
１６……蛇腹部
１７……固定用凹溝
１７ａ……シール用突条の外周面側
１９……凹溝
１９ａ……凹溝の底面
２０……グロメット
２１……平坦面
２１ａ……蛇腹側端部
２２……段差
２３……平坦面
２６……グロメットの凸部
２８……シール用突条
２８ａ……シール用突条の蛇腹側裾部
２８ｂ……シール用突条の反蛇腹側裾部
３１……大径側取付部の外周面
３２……固定用凹溝の内周面
３３……小径側取付部の外周面
３４……グロメットの外周面
Ａ……アウターケースの周方向
Ｂ……グロメットの周方向
Ｐ……シール用突条の頂点
Ｔ１，Ｔ２……大径側取付部の肉厚

Claims (3)

1. 周方向に複数の凹部を有する非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられる大径側取付部と、シャフトに取り付けられる小径側取付部と、前記大径側取付部と小径側取付部を連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付部の外周面に締付部材を受け入れるための固定用凹溝を全周にわたり設けたブーツ本体と、
   前記アウターケースと前記大径側取付部との間に介在し、外周形状が前記大径側取付部に内嵌する円形状をなし、内周形状が前記アウターケースの複数の凹部に対応し嵌合する複数の凸部を周方向に設けた非円形状をなすグロメットとからなり、
   前記大径側取付部には、前記固定用凹溝の内周面に断面山形状をなすシール用突条が全周にわたり設けられ、
   前記グロメットには、外周面に前記シール用突条の頂点の当接する平坦面が設けられるとともに、前記平坦面の蛇腹側に前記シール用突条の蛇腹側裾部の当接する該平坦面から突起する段差が全周にわたり設けられ、さらに前記段差から連続する平坦面が蛇腹側端部にかけて設けられた
   ことを特徴とするジョイントブーツ。
2. 前記シール用突条の反蛇腹側裾部での前記大径側取付部の肉厚が蛇腹側裾部での該取付部の肉厚よりも大きく形成された
   ことを特徴とする請求項１に記載のジョイントブーツ。
3. 前記大径側取付部の固定用溝部内には、前記シール用突条の外周面側に凹溝が全周にわたり設けられ、該凹溝の底面が蛇腹側ほど径大のテーパ面状に形成された
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のジョイントブーツ。
   

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