JP2007056947A - 等速自在継手用フレキシブルブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】ブーツの取付作業および製造工程を簡略化すること。
【解決手段】外側継手部材２ａと内側継手部材２ｂとの間にトルク伝達部材２ｃを収容し、前記内側継手部材２ｂに連結されたシャフト２ｅが継手外へ延在してなる等速自在継手の、前記外側継手部材２ａの外周と前記シャフト２ｅの中間部外周との間に配設されるフレキシブルブーツ１であって、前記外側継手部材２ａの外周面に固定される筒状の大径部１ａ１、前記シャフト２ｅの外周面に固定される筒状の小径部１ａ２、および前記大径部１ａ１と小径部１ａ２との間を接続する断面Ｕ字形の屈曲部１ａ５で構成されるベローズ１ａと、前記ベローズ１ａの大径部１ａ１から屈曲部１ａ５の端部にかけてベローズ１ａ内に加硫一体化された金属製円筒状の補強用アダプタ１ｂとを備え、前記アダプタ１ｂの一端を前記ベローズ１ａの大径部１ａ１から外側継手部材２ａの外周に沿って所定長突出させ、この突出部分１ｂ１を外側継手部材２ａの外周面に加締め固定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロペラシャフト用に好適な等速自在継手用フレキシブルブーツに関する。

等速自在継手用フレキシブルブーツは、継手内部に封入されたグリースの漏れ出しや継手内部への異物侵入防止を目的として、等速自在継手の円筒状外側継手部材の開口端外周と、内側継手部材にスプライン結合されるシャフト外周に、それぞれ固定される。フレキシブルブーツには、蛇腹状の屈曲部を有するものと、断面Ｕ字形の屈曲部を有するものとがあり、それぞれ、用途に応じて使い分けられている。

プロペラシャフト用等速自在継手は、ドライブシャフト用等速自在継手と比較して常用回転域がかなり高速である。このため、プロペラシャフト用等速自在継手に使用されるフレキシブルブーツは、回転膨張しにくいＵ宇型の屈曲部を有すものが使用される。

図５に従来のプロペラシャフト用の等速自在継手を示す。この等速自在継手のブーツ１１は本体がゴム等の可撓性材料からなり、金属製円筒状の補強用アダプタ１３を介して等速自在継手１２の外側継手部材１２ａに固定される大径部１１ａと、等速自在継手１２のシャフト１２ｂにブーツバンド１５で固定される小径部１１ｂと、大径部１１ａと小径部１１ｂとを接続する断面Ｕ字形の屈曲部１１ｃとを備える。アダプタ１３の一端部はブーツ１１の大径部１１ａを抱込み把持し、他端部は外側継手部材１２ａに対するシール性と抜け止め強度を確保するために、外側継手部材１２ａの端部外周面にＯリング１４を介して圧入された後、ローリング加締等によって加締固定される。ブーツ１１の略Ｕ字形の屈曲部１１ｃは、アダプタ１３の内周面とシャフト１２ｂの外周面との間の空間部に介挿され、継手が作動角をとって回転する際、半径方向の屈伸動作を繰り返す。

この種のブーツは、前述したように、回転膨張しにくい断面Ｕ字形であることと、屈曲部１１ｃの膨張変位がアダプタ１３によって規制されることから、蛇腹状ブーツに比べて耐回転膨張性に優れる。しかしながら、図５に示すブーツでは、外側継手部材１２ａへの取付けに際し、Ｏリング１４の装着や、アダプタ１３の圧入、加締作業、さらには防錆処理が必要であり、取付作業に手間と熟練を要する。また、製造工程においても、外側継手部材の外周面に対するＯリング溝の加工と、アダプタ圧入に際しての寸法公差管理等が非常に複雑であった。

そこで、図６のように、やや小型化したアダプタ１３ａをブーツと共に加硫一体化し、ＯリングとＯリング溝を不要にし、大径部１１ｄはブーツバンド１６で外側継手部材１２ａに固定するようにしたブーツ１１が提案されている（特許文献１）。
特開平１１−１５９５３８号公報

しかし、この改良型フレキシブルブーツはアダプタ１３ａが一体成形されるために、加硫成形型内でのアダプタ１３ａの位置決め不良等に起因して、アダプタ１３ａの回転中心位置とブーツ１１ないしベローズの回転中心位置とが微妙にズレて製造されてしまう場合がある。プロペラシャフト用等速自在継手は常用回転域が高速であるため、製造時に上記ズレ量が僅かでも発生すると、ブーツ１１が遠心力で振れ回る可能性がある。ブーツ１１が振れ回ると振動や騒音の発生原因となり、ひどい場合はブーツ１１が外れる事態ともなる。

本発明はかかる課題を解決するものであって、加硫一体型アダプタを有するブーツの振れ回りやブーツ外れを抑制することを目的とする。

本発明の等速自在継手用ブーツは、外側継手部材と内側継手部材との間にトルク伝達部材を収容し、前記内側継手部材に連結されたシャフトが継手外へ延在してなる等速自在継手の、前記外側継手部材の外周と前記シャフトの中間部外周との間に配設されるフレキシブルブーツであって、前記外側継手部材の外周面に固定される筒状の大径部、前記シャフトの外周面に固定される筒状の小径部、および前記大径部と小径部との間を接続する断面Ｕ字形の屈曲部で構成されるベローズと、前記ベローズの大径部から屈曲部の端部にかけてベローズ内に加硫一体化された金属製円筒状の補強用アダプタとを備え、前記アダプタの一端を前記ベローズの大径部から外側継手部材の外周に沿って所定長突出させ、この突出部分を外側継手部材の外周面に加締め固定したことを特徴とする。

従来の加硫一体型アダプタを有するブーツの振動やブーツ外れの問題は、ブーツの回転中心位置（可僥性部分）とアダプタの回転中心位置とがずれることにより、高速回転時にアンバランスを生じることが原因であった。本発明では、アダプタをベローズの大径部から突出させ、この突出部分を外側継手部材の外周面に加締め固定することにより、ブーツの振れ回りを抑制する。

この際、アダプタの突出部分はベローズ材を被せずに完全に外部に露出させてもよいが、防錆処理を不要とする観点から、突出部分をベローズの大径部から延在させたベローズ材の薄膜で被覆してもよい。

前記アダプタの突出部分は、アダプタの円周方向に連続して形成してもよいが、アダプタの円周方向複数箇所に間欠的に形成してもよい。アダプタに作用する力はそれほど大きくないことを考慮すると、前記突出部分をアダプタの円周方向複数箇所に間欠的に形成する方がブーツの重量軽減と材料節約に資することになる。

外側継手部材の外周面には、望ましくは、アダプタの突出部分を加締め固定するための凹部を形成して固定を確実にするのがよい。この凹部は、Ｏリング圧入溝のような厳密な加工精度が不要であるから、簡単に形成することができる。

本発明は以上のように、アダプタの一端をベローズの大径部から所定長突出させ、この突出部分を外側継手部材の外周面に加締め固定したので、製造時にベローズとアダプタとの中心位置が多少ずれていたとしても、外側継手部材に対するアダプタの加締め固定によって両者の中心位置が正確に整合され、この結果、等速自在継手が高速回転してもブーツが振れ回りすることがなく、振れ回りに伴う振動や騒音の発生、さらにはブーツ外れといった問題を解消することができる。また、本発明のブーツは、外側継手部材との間にＯリングを使用しないので、外側継手部材に対するＯリング溝加工や、アダプタの圧入に際しての寸法公差管理等、複雑で煩わしい作業が一切なく、従来のブーツと比較して簡単低コストに製造可能である。

以下、本発明の実施形態を図１および図２に基づき説明する。図１は、本発明に係るフレキシブルブーツ１をプロペラシャフト用の固定型等速自在継手２に取付けた状態を示す。等速自在継手２は、内周面に複数の曲線状の案内溝２ａ１を軸方向に形成した外側継手部材２ａ、外周面に複数の曲線状の案内溝２ｂ１を軸方向に形成した内側継手部材２ｂ、外側継手部材２ａの案内溝２ａ１と内側継手部材２ｂの案内溝２ｂ１とが協働して形成されるボールトラックに配されたボール２ｃ、ボール２ｃを作動角の角度２等分面内に保持する保持器２ｄ、および、内側継手部材２ｂにセレーション（又はスプライン）嵌合されたシャフト２ｅを備える。

ブーツ１は、クロロプレンゴム（ＣＲゴム）等からなる可撓性のベローズ１ａと、金属製円筒状の補強用アダプタ１ｂで構成される。ベローズ１ａは、筒状の大径部１ａ１と、筒状の小径部１ａ２と、大径部１ａ１から内径側に連続して延びた段部１ａ３と、段部１ａ３から軸方向に連続して延びた筒部１ａ４と、筒部１ａ４から略Ｕ字形に屈曲して小径部１ａ２に連続した屈曲部１ａ５とを備える。そして、大径部１ａ１から筒部１ａ４を含む領域に、金属製円筒状の補強用アダプタ１ｂが加硫一体化にて埋設されている。なお、小径部１ａ２の構成は図５および図６に示す従来のブーツ１１と同じであって、ブーツバンド１５でシャフト２ｅに固定される。

以上のように、アダプタ１ｂは加硫一体化によりベローズ１ａ内に埋設されているが、その一端は、ブーツ１の大径部１ａ１から外側継手部材２ａの外周面に沿って図２（Ａ）のように所定長だけ突出している。外側継手部材２ａの外周面には、この突出部分１ｂ１に対応する位置に滑らかな円弧底を有する凹部２ａ２が形成されている。そして、ブーツ１の大径部１ａ１を外側継手部材２ａに嵌合させた後、アダプタ１ｂの突出部分１ｂ１が矢印方向に押圧され図１のように凹部２ａ２に対して加締め固定される。突出部分１ｂ１は、そのままでは発錆する可能性があるから、塗装等で別途防錆処理するか、あるいは図２（Ｂ）のように、ベローズ１ａの大径部１ａ１から延在させたベローズ材の薄膜１ａ６で被覆する。このような薄膜１ａ６は、アダプタ１ｂを加硫一体化する際に別段の工程を設けることなく、加硫成形金型内面クリアランスの設定により簡単に形成することができる。なお、薄膜１ａ６はごく薄いもので十分であるため、アダプタ１ｂの加締め固定の障害にならないことは勿論である。

アダプタ１ｂの突出部分１ｂ１は、詳しくは、図３のように円周方向全周に沿って形成することができる。この場合、円周方向数箇所（図示例では６箇所）に切込み４を入れておくとよい。この切込み４の深さは、ベローズ１ａの大径部１ａ１にまで達しない範囲で適宜形成する。切込み４を形成してもベローズ１ａの大径部１ａ１が外側継手部材２ａの外周面に密着固定されるため、ブーツ１の密封性にまったく影響はない。

アダプタ１ｂの突出部分１ｂ１は、全周に沿って形成する他、図４（Ａ）（Ｂ）のように、円周方向４箇所に等間隔（９０°間隔）で間欠的に形成してもよい。アダプタ１ｂにはそれほど大きな力は作用しないため、このように間欠的に形成しても十分な固定力が得られる。なお、突出部分１ｂ１相互間に大きな切欠き５が形成されることになるが、ブーツ１の密封性に影響ないことは前述の通りである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明のブーツは図１の固定型等速自在継手に限らず、摺動型等速自在継手、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、トリポード型等、他形式の等速自在継手にも同様に適用することができる。また、プロペラシャフト用等速自在継手に限らず、ドライブシャフト用等速自在継手にも適用可能なことは勿論である。

本発明の実施形態のブーツを等速自在継手に取付けた状態を示す断面図。 （Ａ）はアダプタの加締め前の図１の大径部周辺の拡大断面図、（Ｂ）はアダプタの突出部分をベローズ材の薄膜で被覆した（Ａ）と同様の断面図。 （Ａ）はフレキシブルブーツの一部切欠き斜視図、（Ｂ）はそのフレキシブルブーツのアダプタのみの斜視図。 （Ａ）は他の実施形態に係るフレキシブルブーツの一部切欠き斜視図、（Ｂ）はそのフレキシブルブーツのアダプタのみの斜視図。 従来のフレキシブルブーツを装着した等速自在継手の断面図。 従来の別のフレキシブルブーツを装着した等速自在継手の断面図。

符号の説明

１ フレキシブルブーツ
１ａ ベローズ
１ａ１ 大径部
１ａ２ 小径部
１ａ３ 段部
１ａ４ 筒部
１ａ５ 屈曲部
１ａ６ 薄膜
１ｂ アダプタ
１ｂ 小径部
１ｂ１ 突出部分
２ 固定型等速自在継手
２ａ 外側継手部材
２ａ１ 案内溝
２ａ２ 凹部
２ｂ 内側継手部材
２ｂ１ 案内溝
２ｃ ボール
２ｄ 保持器
２ｅ シャフト
４ 切込み
５ 切欠き
１１ ブーツ
１１ａ 大径部
１１ｂ 小径部
１１ｃ 屈曲部
１１ｄ 大径部
１２ 等速自在継手
１２ａ 外側継手部材
１２ｂ シャフト
１３ アダプタ
１３ａ アダプタ
１４ Ｏリング
１５ ブーツバンド
１６ ブーツバンド

Claims (4)

1. 外側継手部材と内側継手部材との間にトルク伝達部材を収容し、前記内側継手部材に連結されたシャフトが継手外へ延在してなる等速自在継手の、前記外側継手部材の外周と前記シャフトの中間部外周との間に配設されるフレキシブルブーツであって、前記外側継手部材の外周面に固定される筒状の大径部、前記シャフトの外周面に固定される筒状の小径部、および前記大径部と小径部との間を接続する断面Ｕ字形の屈曲部で構成されるベローズと、前記ベローズの大径部から屈曲部の端部にかけてベローズ内に加硫一体化された金属製円筒状の補強用アダプタとを備え、前記アダプタの一端を前記ベローズの大径部から外側継手部材の外周に沿って所定長突出させ、この突出部分を外側継手部材の外周面に加締め固定したことを特徴とする等速自在継手用フレキシブルブーツ。
2. 前記アダプタの突出部分を前記ベローズの大径部から延在させたベローズ材の薄膜で被覆したことを特徴とする等速自在継手用フレキシブルブーツ。
3. 前記アダプタの突出部分を、前記アダプタの円周方向複数箇所に間欠的に形成したことを特徴とする等速自在継手用フレキシブルブーツ。
4. 前記外側継手部材の外周面に、前記アダプタの突出部分を加締め固定する凹部を形成したことを特徴とする等速自在継手用フレキシブルブーツ。