JP2006275169A - ブーツ付き等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な耐久性と十分なシール性を兼ね備えたブーツを有するブーツ付き等速自在継手を提供する。
【解決手段】ブーツ付き等速自在継手において、外側継手部材の横断面形状は円周方向に交互に現れる直線部分と凹円弧部分とからなり、直線部分はトルク伝達要素が転動するトラック溝の位相に位置し、凹円弧部分は隣り合った直線部分間に位置し、ブーツ110は、外側継手部材のブーツ取付部の外形に沿う形状の内周面と円筒形状の外周面とからなり全容積をブーツ材料により充足された大径取付部112を有し、外側継手部材の直線部分と凹円弧部分との境界にあたるブーツ取付部に突出部が設けてあり、それに対応する位相のブーツ110の大径取付部112には外側継手部材の突出部と嵌合するための窪み113が設けてあり、外側継手部材の直線部分と凹円弧部分は軸方向断面が平滑であり、そこに嵌合するブーツ110の内周面形状は外側継手部材の直線部分および凹円弧部分に沿った形状である。
【選択図】 図１０

Description

この発明は、自動車や各種産業機械等の動力伝達系で使用されるブーツ付き等速自在継手に関する。

等速自在継手は、内部に封入したグリースの漏れや外部からの異物の侵入を防止する目的でブーツを装着して使用される。このブーツは、一般に、等速自在継手の外側継手部材の開口端部に設けたブーツ取付部に装着される大径取付部と、等速自在継手の内側継手部材に連結された第二の回転軸に装着される小径取付部と、両取付部を一体に連結する屈曲部とで構成される。等速自在継手用ブーツとしては、クロロプレンなどのゴムや熱可塑性エラストマーなどで成形されたものが広く用いられている。

一方、等速自在継手には、θ＝４５〜５０deg程度の大きな作動角を取ることのできるタイプ（例えばツェッパ型、バーフィールド型などのボールを用いた固定式等速自在継手）や、作動角はそれ程大きく取ることはできないが外側継手部材の軸線方向にスライドする機構を兼ね備えたタイプ（例えばダブルオフセット型、トリポード型、クロスグルーブ型などの摺動式等速自在継手）等がある。

等速自在継手の外側継手部材の形状は、その開口端部の輪郭形状が円筒状のものもあれば非円筒状のものもある。等速自在継手の軽量化や加工性等の観点から、内部構造を考慮した非円筒形状とする方が効率的である場合が多数存在する。そのような非円筒形状の外側継手部材に適用される等速自在継手用ブーツには、主にクロロプレンラバー製ブーツが使用されてきた。昨今では熱可塑性エラストマー製ブーツの適用も検討されている（特許文献１〜５参照）。
特開平１０−１１０７３８号公報 特開平１０−１９６６７３号公報 特開２００２−１３５４６号公報 特開２００３−１９４０９３号公報 特開２００３−３２９０５７号公報

クロロプレンラバー製ブーツは、等速自在継手用ブーツとして比較的良好な性能を持っているが、耐疲労性、耐摩耗性、耐低温性、耐熱老化性、耐グリース性（耐油性）などの面で、使用条件によっては十分とは言えない場合も発生するため、より優れた性能を持つ熱可塑性エラストマー製ブーツに置き換わる傾向にある。

しかし、ブーツ取付部の輪郭が非円筒形状の外側継手部材を用いる等速自在継手には、クロロプレンラバー製ブーツが主に使用されている。これは、熱可塑性エラストマー製ブーツは大径取付部を薄肉部と厚肉部が円周方向で交互に現れる非円筒形状に成形することや軸方向も含めた複雑な形状に成形することが困難なためである。あるいは、熱可塑性エラストマーは材料特性上、弾性にやや乏しく材料硬さも高いため、外側継手部材へのブーツ装着性に難があったり、シール性が不十分となったりする場合がある。

熱可塑性エラストマー製ブーツを非円筒形状の外側継手部材に適用する際には、非円筒形状の外側継手部材と円筒形状のブーツの大径取付部との間、または、非円筒形状の外側継手部材に対してブーツの大径取付部を外側継手部材に沿った非円筒形状に成形し、その非円筒形状をしたブーツの大径取付部とバンドとの間に中間部材（ブッシング）を介在させるタイプを使用することが考えられる。しかし、これらの形態では部品点数が多くなり、管理上も工程上も好ましくない。しかもコストが高くなる。あるいは、ブッシングにある程度の厚みが必要なため外径寸法が大きくなる。さらに、外側継手部材／ブーツ間およびブーツ／ブッシング間の接触部におけるシール性も不十分である。

一方、ブーツの大径取付部をほぼ一定肉厚にて非円筒形状の外側継手部材に沿った形状に成形し、そのブーツの外周面をその非円筒形状に沿った形状をしたバンドで締め付けることも考えられるが、バンドが複雑な形状となるためコストが上がり、シール性も不十分である。

また、ブーツの大径取付部の内周面は非円筒形状の外側継手部材の形状に沿った形状とし、ブーツの大径取付部の外周面は円筒形状にして、厚肉部に肉抜き部を設けた熱可塑性エラストマー製ブーツなども提案されているが（特開２００３−３２９０５７号公報の図２）、これではシール性が不十分だと言った問題がある。

本発明の目的は、十分な耐久性と十分なシール性を兼ね備えたブーツを有するブーツ付き等速自在継手を提供することにある。

請求項１の発明は、第一の回転軸とトルク伝達可能に結合する外側継手部材と、第二の回転軸とトルク伝達可能に結合する内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在してトルクの伝達をするトルク伝達部材と、外側継手部材と第二の回転軸との間に装着したブーツとを具備したブーツ付き等速自在継手において、
外側継手部材の横断面形状は円周方向に交互に現れる直線部分と凹円弧部分とからなり、直線部分はトルク伝達部材が転動するトラック溝の位相に位置し、凹円弧部分は隣り合った直線部分間に位置し、
ブーツは、外側継手部材のブーツ取付部の外形に沿う形状の内周面と円筒形状の外周面とからなり全容積をブーツ材料により充足された大径取付部を有し、
外側継手部材の直線部分と凹円弧部分との境界部分にあたるブーツ取付部に突出部が設けてあり、それに対応する位相のブーツの大径取付部には外側継手部材の突出部と嵌合するための窪みが設けてあり、
外側継手部材の直線部分と凹円弧部分は軸方向断面が平滑であり、そこに嵌合するブーツの内周面形状は外側継手部材の直線部分および凹円弧部分に沿った形状であり、
ブーツの大径取付部の内周面には一条以上の円周方向に延びる突起が設けてあり、少なくとも一条の突起は直線部分および凹円弧部分ならびに両者の境界部分のすべてにわたって連続的に形成され、
ブーツの前記窪みおよび前記突起はブーツの大径取付部の外周面に設けたバンド溝の幅の範囲内に位置していることを特徴とするものである。
ここで、直線部分は必ずしも文字通りの直線に限らず、ほぼ直線的であるものを含むものとする。また、凹円弧部分は、直線部分に比べて小径になった、へこんだ部分という程度の意味であり、したがって、この部分の外形の断面形状は直線状であってもよい。

請求項２の発明は、第一の回転軸とトルク伝達可能に結合する外側継手部材と、第二の回転軸とトルク伝達可能に結合する内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在してトルクの伝達をするトルク伝達部材と、外側継手部材と第二の回転軸との間に装着したブーツとを具備したブーツ付き等速自在継手において、
前記外側継手部材の外形は、円周方向に交互に現れる第一および第二の凸円弧部分からなり、第一の凸円弧部分はトルク伝達部材が転動するトラック溝の位相に位置して外側継手部材の軸心と異なる中心をもち、第二の凸円弧部分は外側継手部材の軸心と同心で隣り合った第一の凸円弧部分をつないでおり、
前記ブーツは、外側継手部材のブーツ取付部の外形に沿う内周面と円筒形状の外周面とからなり全容積をブーツ材料により充足された大径取付部を有し、
外側継手部材の第一の凸円弧部分のブーツ取付部には突出部が設けてあり、ブーツの大径取付部には前記突出部と嵌合するための窪みが設けてあり、
第二の凸円弧部分のブーツ取付部は軸方向断面が平滑で、そこに嵌合するブーツの内周面は第二の凸円弧部分に沿った形状であり、
ブーツの大径取付部の内周面には一条以上の円周方向に延びる突起が設けてあり、少なくとも一条の突起は大径取付部の内周面の全周にわたって連続的に形成され、
ブーツの前記窪みおよび前記突起は、ブーツの大径取付部に設けたバンド溝の幅の範囲内に位置していることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１または２のブーツ付き等速自在継手において、ブーツの大径取付部の内周面に設けた肩当てが外側継手部材の端面に当接することを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかのブーツ付き等速自在継手において、ブーツの大径取付部の内周面に円周方向に連続した突起が形成してあり、前記突起の横断面形状が、頂点がブーツの軸心側を向いた三角形であり、前記突起が外側継手部材のブーツ取付部に形成した軸方向断面が平滑なブーツ溝と密着することを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかのブーツ付き等速自在継手において、外側継手部材のブーツ取付部の端面付近に突出部が形成してあり、ブーツの大径取付部の内周面に前記突起と嵌合する窪みが形成してあることを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかのブーツ付き等速自在継手において、ブーツの大径取付部の端面から軸方向に１ｍｍ以上にわたり軸線に対する角度が２０°以上６０°以下の面取りを施したことを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかのブーツ付き等速自在継手において、ブーツの大径取付部に設けたバンド溝の端面側側壁を構成する突部が、円周上３箇所以上の奇数個に等配分され、その突起高さが０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ以下で、軸方向突起幅が０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、円周方向の突起幅が１０°以上２５°以下であることを特徴とするものである。

請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかのブーツ付き等速自在継手において、ブーツがＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＤデュロメータ硬さが３５以上５０以下の熱可塑性ポリエステル系エラストマー製であることを特徴とするものである。

本発明によれば、外側継手部材に対するブーツの装着性および位置決め安定性、そしてバンドのブーツ溝への装着が容易となり、組付け時の作業性が向上する。本発明の効果は、ブーツ材質がクロロプレン等のＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＡデュロメータ硬さが５０以上７０以下のゴム材である場合にも得られるが、請求項８の発明のように、ＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＤデュロメータ硬さが３５以上５０以下の熱可塑性ポリエステル系エラストマーなど材料硬さが比較的高い材料である場合に一層顕著である。たとえば熱可塑性ポリエステル系エラストマー製ブーツは、クロロプレンラバー製ブーツに比べて耐久性が向上し、十分なシール性も確保できることから、ブーツ性能の信頼性が向上する。さらに、部品点数を最小に留めてコストを抑えることもできる。

説明の便宜上、本発明の実施の形態の説明に先立ち、それと同時に開発したブーツ付きトリポード型等速自在継手の基本的な構成をまず説明する。

図１および図２に示すように、トリポード型等速自在継手１は、外側継手部材２と、内側継手部材としてのトリポード部材４と、トルク伝達部材としてのローラ６を主要な構成要素としており、さらにブーツ１０を具備している。

図示するように、外側継手部材２は一体に形成されたマウス部２２とステム部２６とからなる。ステム部２６は端部に形成したスプラインまたはセレーション軸２８にて第一の回転軸（図示せず）とトルク伝達可能に結合する。マウス部２２は一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝２４が形成してある。マウス部２２の外周面は、横断面（図２）で見ると、大径部２２ａと小径部２２ｂが交互に現れる非円筒形状である。この実施の形態の場合、大径部２２ａはトラック溝２４と同位相に位置する外側継手部材２と同軸の凸円弧形状の部分で、小径部２２ｂは隣り合う大径部２２ａ間に位置する凹円弧形状の部分である。

トリポード部材４はボス４２と脚軸４６とからなる。ボス４２には第二の回転軸３とトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション穴４４が形成してある。脚軸４６はボス４２の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材４の各脚軸４６はローラ６を担持している。脚軸４６とローラ６との間には複数の針状ころ８が介在させてあり、ローラ６は脚軸４６の軸線を中心として回転自在である。なお、図１ではローラ６の脱落防止のための止め輪やワッシャ等を省略してある。また、ここでは、一つの脚軸４６に一つのローラ６を支持させたシングルローラタイプを例示してあるが、相対回転自在の内外ローラを支持させたダブルローラタイプであってもよい。

図３にマウス部２２の大径部２２ａの縦断面を示す。図示するように、端面３８の近傍に円周方向に伸びるブーツ溝３０が形成してある。このブーツ溝３０付近を外側継手部材のブーツ取付部と呼ぶこととする。ブーツ溝３０の底面は部分円筒面形状で、縦断面では軸線に平行な直線である。大径部２２ａの円周方向の一部または全部にわたって、突出部３２が形成してある。突出部３２は外側継手部材２の端面３８付近に位置しているのが好ましい。

図示例の場合、突出部３２の軸方向両側はいずれも斜面３４，３６である。これらの斜面３４，３６の軸線に対する傾斜角度は２５°以上６０°以下、好ましくは２５°以上４５°以下とする。これにより、外側継手部材２の旋削加工効率を良くすると同時にブーツ１０の大径取付部１２を外側継手部材２に嵌合させる際の装着性を向上させ、かつ、ブーツ装着後における外側継手部材２に対するブーツ１０の抜け防止作用および位置安定性も向上させることができる。

第一の斜面すなわち外側継手部材２の端面３８とは反対側の斜面３４の角度が６０°よりも大きくなると、外側継手部材２のブーツ取付部の加工性が低下してしまう。一方、２５°未満の場合、外側継手部材２に嵌合させた後のブーツ１０の軸方向への抜け防止作用や位置安定性が低下してしまう。また、軸方向に長い突起となることで、外側継手部材２のブーツ取付部の全幅が大きくなってしまい、スペース効率や強度上好ましくない。第二の斜面すなわち外側継手部材２の端面３８側の斜面３６の角度が６０°よりも大きくなるとブーツ装着性が阻害される。一方、２５°未満の場合、突出部３２が軸方向に長くなることでブーツ取付部の全幅が大きくなってしまい、スペース効率や強度上好ましくない。

図４に示すように、ブーツ１０の全体概観は円すい台形状で、大径取付部１２と小径取付部１４と両者間の屈曲部１６とからなる。図示した実施の形態では屈曲部１６として蛇腹部が示してあるが、蛇腹タイプ以外のブーツにも適用することができる。図１に示すように、大径取付部１２を外側継手部材２に嵌合させ、小径取付部１４を第二の回転軸３に嵌合させて、それぞれ、ブーツバンド１３，１５で締め付けて固定するようになっている。このため、各取付部の外周にブーツバンド１３，１５を受け入れるためのバンド溝１８が形成してある。バンド溝１８の底面は円筒面形状で縦断面が軸線に平行である。

ブーツ１０は熱可塑性エラストマー製で、あらゆる部位が熱可塑性エラストマーにより充足され、空隙は全く存在しない。言い換えるならば、特に大径取付部１２において、その全容積がブーツ材料で充足されている。大径取付部１２に空隙が存在すると、バンド１３（図１参照）の締付力が外側継手部材２のブーツ取付部に十分伝わらず、シール性が損なわれる。採用し得る材料の例としては、ＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＤデュロメータ硬さが３５以上５０以下の熱可塑性ポリエステル系エラストマーを挙げることができる。

外側継手部材２に対するブーツ１０の装着性もさることながら、ブーツ１０に対するバンド１３，１５の装着性も、等速自在継手を組み立てる上で考慮すべき重要な因子である。たとえば、バンド溝１８の両側壁は全周に連続的に設けてもよいが、その場合バンドの装着性を低下させる場合がある。そこで、バンド溝１８の両側壁のうち、特に図４の右側に現れている端面側の側壁を形成する突部１９については、バンド１３の装着性に問題がなく、しかもバンド１３の位置が安定する設定として、次のような構成とするのが好ましい。すなわち、図５から分かるように、突部１９を円周方向に断続的に、たとえば三等分位置に配置し、各突部１９の高さを０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ以下、軸方向寸法を０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、さらに円周方向寸法をブーツ軸心から１０°以上２５°以下の範囲とする。

ブーツ１０の大径取付部１２の内周面は、図５に示すように、外側継手部材２のマウス部２２の外周面形状に沿う形状となっている。すなわち、マウス部２２の大径部２２ａに対応する薄肉部１２ａと、小径部２２ｂに対応する厚肉部１２ｂとが円周方向で交互に現れる。

大径取付部１２の薄肉部１２ａの内周面は、縦断面で見ると、図６に示すように、端面側から面取り部Ａ、軸線に平行な直線部Ｂ、窪みＣ、肩当てＤが連続して形成してある。

面取り部Ａは、軸線に対して２０°以上６０°以下の角度で端面から１ｍｍ以上設ける。このような面取り部Ａを設けることにより、上述のブーツ装着性をさらに向上させることができる。面取り部Ａの端面側径Ｄ₂は、外側継手部材２の突出部３２の端面側斜面３６の最小径Ｄ₁よりも大きく設定してある。外側継手部材２の突出部３２の端面側斜面３６と端面３８との会合部分は丸みを付けて滑らかにつないである。これにより、ブーツ１０を装着するとき、当該丸み部分によってブーツ１０の面取り部Ａが案内されるため、一層円滑にブーツ１０の装着を行うことができる。

窪みＣは、外側継手部材２の突出部３２を受け入れるため、突出部３２の斜面３４，３６と接する斜面Ｃ₁，Ｃ₂を有する。これらを第三の斜面Ｃ₁、第四の斜面Ｃ₂とすると、第三の斜面Ｃ₁が突出部３２の第一の斜面３４に対応し、第四の斜面Ｃ₂が突出部３２の第二の斜面３６に対応する。このような構成であるため、窪みＣは外側継手部材２の突出部３２と嵌合して軸方向への抜け防止作用を発生させる。

ブーツ１０の大径取付部１２は、外側継手部材２のブーツ取付部に容易に装着でき、かつ、バンド１３で締め付けられた際に十分なシール性を発揮することが求められる。そのため、ブーツ１０の大径取付部１２の内面に設けた窪みＣは、外側継手部材２の突出部３２に沿う形状である。

ブーツ１０の窪みＣから肩当てＤにかけての部分の輪郭は、外側継手部材２の突出部３２から端面３８にかけての部分の輪郭にほぼ一致する。そして、肩当てＤは外側継手部材２の端面３８と当接してブーツ１０の軸方向位置を安定させる役割を果たす。

ブーツ１０の大径取付部１２のうち厚肉部１２ｂの内周面は、図７に示すように、端面側から、面取り部Ａと軸線に平行な直線部Ｆが連続して形成してある。面取り部Ａは既に述べた薄肉部のそれと同じである。

ブーツ１０の大径取付部１２の内周面に全周にわたって連続した突起Ｅが形成してある。この突起Ｅは薄肉部および厚肉部における上記直線部Ｂ，Ｆに位置する。突起Ｅの断面形状は半円や半楕円等でもよいが、三角形がより好ましい。図示する実施の形態では、突起Ｅの横断面は三角形で、頂点がブーツの半径方向内側つまり軸心側に向いている。突起Ｅは外側継手部材２のブーツ溝３０と接触してシール機能を発揮する。突起Ｅは二条以上設けてもよい。あるいは、この突起Ｅとは別の不連続な突起を設けてもよい。バンド１３で締め付けることにより、突起Ｅが外側継手部材２の非円筒形状からなるブーツ取付部のブーツ溝３０に対して円周上均一に密着して十分なシール性を発揮する。その突起Ｅが密着する外側継手部材２のブーツ溝３０の底面は平滑である。ブーツ溝３０の底面は突起を設ける等の種々形状が考えられるが、外側継手部材２の加工工数の点から平滑であることが好ましい。

ブーツ１０の大径取付部１２における突起Ｅは、薄肉部１２ａと厚肉部１２ｂの境界部においては凹円弧状に丸みをつけて滑らかにつないである。これにより、図８に示すように、外側継手部材２のブーツ溝３０の円周方向端部の、異なる二曲面の接合部において、通常の締めしろの他の部位よりもブーツが外側継手部材に食い込むことが可能となってシール性が向上する。ただし、曲率半径が大きすぎると中央部が「担ぐ」ことになってすきまが生じてしまい、シール性が低下する。したがって、当該丸みの曲率半径は０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。

窪みＣと突起Ｅの部位と外側継手部材２のブーツ取付部に対する締めしろは、突起Ｅの部位が弾性変形により外側継手部材２の突出部３２を乗り越え、かつ、突起Ｅと外側継手部材２のブーツ溝３０との間において十分なシール性を保つことができる設定が必要である。

ブーツ材質が熱可塑性エラストマー、特にＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＤデュロメータ硬さが３５以上５０以下で示される熱可塑性ポリエステル系エラストマーである場合など、材料硬さが高い場合にはこの締めしろ設定が重要である。外側継手部材２のブーツ取付部におけるブーツ溝３０と突出部３２との段差が０．８ｍｍ以上１．５ｍｍで、これに装着されるブーツ１０の大径取付部１２に窪みＣの突出部３２に対する締めしろが半径で０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、かつ、突起Ｅの先端のブーツ溝３０に対する締めしろが半径で０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、突起Ｅの高さは０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。

述べたような締めしろ設定であれば、突起Ｅに外側継手部材２の突出部３２を越えさせてブーツ１０の大径取付部１２を装着することができ、その後、バンド１３で締め付けることによって、外側継手部材２のブーツ取付部にブーツ１０の大径取付部１２を強固に密着させて取り付けることができる。上述の締めしろよりも小さく設定した場合、バンド１３を締めた時点でブーツ１０が変形することにより局部的にすきまを生じる可能性がある。一方、上述の締めしろよりも大きい設定とすると、ブーツ装着が困難となる。また、突起Ｅの高さが０．３ｍｍ未満の場合、外側継手部材２の溝３０に対する密着性が低くなり、十分なシール性が得られない。突起Ｅの高さが１．０ｍｍを越える場合は、突起部の体積が大きくなりすぎて設計的にもシール性の面でも効率的でない。

ブーツ１０の窪みＣと突起Ｅはバンド溝１８の幅の範囲内に位置させるのが好ましい。このような構成とすることにより、突起Ｅにバンドの締付け力が垂直方向に伝達され、かつ、突出部３２と嵌合する窪みＣの軸方向への拘束が強化されるため、より安定したシール性が得られる。

次に、図９および図１０に示す第一の実施の形態ならびに図１１および図１２に示す第二の実施の形態を説明する。第一の実施の形態は上述の基本的な構成の変形例に相当し、トリポード型等速自在継手の外側継手部材１０２が図９に示すような非円筒形状をしており、ブーツ１１０の大径取付部１１２が図１０に示すような形状をしている。第二の実施の形態はダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合の代表例を示し、外側継手部材２０２が図１１に示すような非円筒形状をしており、ブーツ２１０の大径取付部２１２が図１２に示すような形状をしている。これらはいずれも例示であって、図９ないし１２に明示した形状に限らず、外側継手部材がその最外径部に軸心と同心の円筒形状をした部分を有しない、あるいは殆ど有しないようなその他の任意の非円筒形状であってもよい。

なお、重複した説明を省略するため、図９および図１０では、図１ないし図７におけるものと実質的に同じ部品ないしは部分を同じ符号に１００を足した符号で表してある。同様に、図１１および図１２では、図１ないし図７におけるものと実質的に同じ部品ないしは部分を同じ符号に２００を足した符号で表してある。

要するに、第一および第二の実施の形態は、図９および図１１に例示したように、最外径部に軸心と同心の円筒形状を有しない、あるいは殆ど有しない非円筒形状の外側継手部材を用いる等速自在継手とそれに装着するブーツの組合せに特徴がある。

図１および図２に示した既述の外側継手部材２は、最外径部が軸心と同心の円筒形状であり、その円筒形状部分（大径部２２ａ）と凹円弧形状部分（小径部２２ｂ）とが円周方向で交互に現れる。図９の外側継手部材１０２は、図２の外側継手部材２とは輪郭が異なり、図２の外側継手部材２ではトラック溝２４の位相にある軸心と同心の円筒形状部分（大径部２２ａ）が最外径部となっているが、図９の外側継手部材１０２における当該位相部分は符号１２２ａで示すように平面またはほぼ平面形状で、最外径部ではない。最外径部はＸ−Ｏ断面の位相に現れ、その形状は外側継手部材１０２の軸心と同心の円筒形状ではない。なお、このＸ−Ｏ断面（図９（Ｂ））の位相に、バンド溝１３０と突出部１３２とからなるブーツ取付部が外側継手部材１０２の端面１３８付近に設けてある。一方、図９に符号１２２ｂで示すように、図２の外側継手部材２における平滑な軸方向断面の凹円弧形状部分（小径部２２ｂ）に相当する部分が図９の外側継手部材１０２にも設けてある。

図１１はダブルオフセット型等速自在継手の外側継手部材２０２の一例であるが、最外径部となるのはトルク伝達部材としてのボールが転動するトラック溝の位相部分である。すなわち、外側継手部材２０２の軸心と異なる中心を持つ円筒部分２２２ａが半径方向外側に突出し、隣接する円筒部分２２２ａ間を外側継手部材２０２の軸心と同心の円筒部分２２２ｂにより連結した形状である。外側継手部材２０２の端面２３８付近で、円筒部分２２２ａにブーツ溝２３０と突出部２３２を含むブーツ取付部が設けてある点は既述の他の実施の形態と変わらない。なお、図１１は６トラックのダブルオフセット型等速自在継手の場合を例示したものであるが、７トラックや８トラックなども可能で、トラック数は問わない。

図８を参照して既に述べたように、図９における平面部１２２ａとＸ−Ｏ断面の接合部およびＸ−Ｏ断面と凹円弧形状部分１２２ｂの接合部や、図１１の外側継手部材２０２の軸心と異なる中心を持つ円筒部分２２２ａと外側継手部材２０２の軸心と同心の円筒部分２２２ｂとの接合部においても、ブーツ１１０，２１０の大径取付部１１２，２１２における円周方向突起Ｅが円弧形状によって滑らかにつながることで、外側継手部材１０２，２０２のブーツ取付部における接触部の異なる二曲面の接合部において他の部位よりもブーツ１１０，２１０が外側継手部材１０２，２０２に食い込むことが可能となってシール性が向上する。

第一、第二の実施の形態においても、前述の基本的な構成において窪みＣに関連して既に述べたように、ブーツ１１０，２１０の大径取付部１１２，２１２の内周面のＸ−Ｏ断面あるいは円筒部分２２２ａと嵌合する位相に、外側継手部材１０２，２０２の突出部１３２，２３２の形状に沿った窪み１１３，２１３を設けることにより、軸方向への抜け防止作用を発生させることができる。

図９における平面部１２２ａと軸方向断面が平滑な凹円弧形状部分１２２ｂや、図１１における外側継手部材２０２の軸心と同心で軸方向断面が平滑な円筒部分２２２ｂに対応する、ブーツ１１０，２１０の大径取付部１１２，２１２の形状は、それぞれ、外側継手部材１０２，２０２のブーツ取付部の平滑な軸方向断面に沿った形状をなし、かつ、その内周面には図９におけるＸ−Ｏ断面あるいは図１１における外側継手部材２０２の軸心と異なる中心を持つ円筒部分２２２ａからつながる連続的に形成された円周方向突起が形成される。

なお、図９における平面部１２２ａと軸方向断面が平滑な凹円弧形状部分１２２ｂや、図１１における外側継手部材２０２の軸心と同心で軸方向断面が平滑な円筒部分２２２ｂに対応する、ブーツ１１０，２１０の大径取付部１１２，２１２の内周面には、円周方向に連続した突起以外に、必要に応じて別の突起を設けてもよい。図９における平面部１２２ａと軸方向断面が平滑な凹円弧形状部分１２２ｂや図１１における外側継手部材２０２の軸心と同心で軸方向断面が平滑な円筒部分２２２ｂにも、外側継手部材１０２，２０２のブーツ取付部にブーツ溝１３０，２３０や突出部１３２，２３２を設ける上述の形状を適用してもよいが、図９における外側継手部材１０２の平面部１２２ａと軸方向断面が平滑な凹円弧形状部分１２２ｂや、図１１における外側継手部材２０２の軸心と同心で軸方向断面が平滑な円筒部分２２２ｂに、ブーツ溝や突出部を加工することは加工効率上好ましくない。

トリポード型等速自在継手の縦断面図である。 図１のトリポード型等速自在継手の横断面図である。 図１における外側継手部材の要部拡大図である。 ブーツの縦断面図である。 図４のブーツの右側面図である。 図４のブーツの薄肉部の拡大図である。 図４のブーツの厚肉部の拡大図である。 外側継手部材とブーツの接触部の詳細図であって、（Ａ）は両者を別々に示し、（Ｂ）は外側継手部材にブーツを嵌合させた状態を示す。 （Ａ）は第一の実施の形態を示すトリポード型等速自在継手の外側継手部材の端面図、（Ｂ）は図９（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｙ断面図である。 （Ａ）は第一の実施の形態におけるブーツの端面図、（Ｂ）は同じく縦断面図である。 （Ａ）は第二の実施の形態を示すダブルオフセット型等速自在継手の外側継手部材の端面図、（Ｂ）は同じく縦断面図である。 （Ａ）は第二の実施の形態におけるブーツの端面図、（Ｂ）は同じく縦断面図である。

符号の説明

１ トリポード型等速自在継手
２ 外側継手部材
２２ マウス部
２２ａ 大径部
２２ｂ 小径部
２４ トラック溝
３０ ブーツ溝
３２ 突出部
３８ 端面
２６ ステム部
２８ スプラインまたはセレーション軸
４ トリポード部材
４２ ボス
４４ スプラインまたはセレーション穴
４６ 脚軸
６ ローラ
８ 針状ころ
１０ ブーツ
１２ 大径取付部
１２ａ 薄肉部
１２ｂ 厚肉部
１４ 小径取付部
１６ 蛇腹部（屈曲部）
１８ バンド溝
１９ 突部

Claims (8)

1. 第一の回転軸とトルク伝達可能に結合する外側継手部材と、第二の回転軸とトルク伝達可能に結合する内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在してトルクの伝達をするトルク伝達部材と、外側継手部材と第二の回転軸との間に装着したブーツとを具備したブーツ付き等速自在継手において、
   外側継手部材の横断面形状は円周方向に交互に現れる直線部分と凹円弧部分とからなり、直線部分はトルク伝達部材が転動するトラック溝の位相に位置し、凹円弧部分は隣り合った直線部分間に位置し、
   ブーツは、外側継手部材のブーツ取付部の外形に沿う形状の内周面と円筒形状の外周面とからなり全容積をブーツ材料により充足された大径取付部を有し、
   外側継手部材の直線部分と凹円弧部分との境界部分にあたるブーツ取付部に突出部が設けてあり、それに対応する位相のブーツの大径取付部には外側継手部材の突出部と嵌合するための窪みが設けてあり、
   外側継手部材の直線部分と凹円弧部分は軸方向断面が平滑であり、そこに嵌合するブーツの内周面形状は外側継手部材の直線部分および凹円弧部分に沿った形状であり、
   ブーツの大径取付部の内周面には一条以上の円周方向に延びる突起が設けてあり、少なくとも一条の突起は直線部分および凹円弧部分ならびに両者の境界部分のすべてにわたって連続的に形成され、
   ブーツの前記窪みおよび前記突起はブーツの大径取付部の外周面に設けたバンド溝の幅の範囲内に位置していることを特徴とするブーツ付き等速自在継手。
2. 第一の回転軸とトルク伝達可能に結合する外側継手部材と、第二の回転軸とトルク伝達可能に結合する内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在してトルクの伝達をするトルク伝達部材と、外側継手部材と第二の回転軸との間に装着したブーツとを具備したブーツ付き等速自在継手において、
   前記外側継手部材の外形は、円周方向に交互に現れる第一および第二の凸円弧部分からなり、第一の凸円弧部分はトルク伝達部材が転動するトラック溝の位相に位置して外側継手部材の軸心と異なる中心をもち、第二の凸円弧部分は外側継手部材の軸心と同心で隣り合った第一の凸円弧部分をつないでおり、
   前記ブーツは、外側継手部材のブーツ取付部の外形に沿う内周面と円筒形状の外周面とからなり全容積をブーツ材料により充足された大径取付部を有し、
   外側継手部材の第一の凸円弧部分のブーツ取付部には突出部が設けてあり、それに対応する位相のブーツの大径取付部には前記突出部と嵌合するための窪みが設けてあり、
   第二の凸円弧部分のブーツ取付部は軸方向断面が平滑で、そこに嵌合するブーツの内周面は第二の凸円弧部分に沿った形状であり、
   ブーツの大径取付部の内周面には一条以上の円周方向に延びる突起が設けてあり、少なくとも一条の突起は大径取付部の内周面の全周にわたって連続的に形成され、
   ブーツの前記窪みおよび前記突起は、ブーツの大径取付部に設けたバンド溝の幅の範囲内に位置していることを特徴とするブーツ付き等速自在継手。
3. ブーツの大径取付部の内周面に設けた肩当てが外側継手部材の端面に当接することを特徴とする請求項１または２のブーツ付き等速自在継手。
4. ブーツの大径取付部の内周面に円周方向に連続した突起が形成してあり、前記突起の横断面形状が、頂点がブーツの軸心側を向いた三角形であり、前記突起が外側継手部材のブーツ取付部に形成した軸方向断面が平滑なブーツ溝と密着することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかのブーツ付き等速自在継手。
5. 外側継手部材のブーツ取付部の端面付近に突出部が形成してあり、ブーツの大径取付部の内周面に前記突起と嵌合する窪みが形成してあることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのブーツ付き等速自在継手。
6. ブーツの大径取付部の端面から軸方向に１ｍｍ以上にわたり軸線に対する角度が２０°以上６０°以下の面取りを施したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかのブーツ付き等速自在継手。
7. ブーツの大径取付部に設けたバンド溝の端面側側壁を構成する突部が、円周上３箇所以上の奇数個に等配分され、その突起高さが０．６ｍｍ以上１．２ｍｍ以下で、軸方向突起幅が０．６ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、円周方向の突起幅が１０°以上２５°以下であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかのブーツ付き等速自在継手。
8. ブーツがＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＤデュロメータ硬さが３５以上５０以下の熱可塑性ポリエステル系エラストマー製であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかのブーツ付き等速自在継手。

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