JP2007155003A - 等速自在継手用ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】ブーツとシャフトとの間のシール性やブーツのシャフトに対する密着性を向上させることができる等速自在継手用ブーツを提供する。
【解決手段】等速自在継手１の外側継手部材の開口端部に装着される大径部１０と、等速自在継手１の内側継手部材に連結されたシャフト９に装着される小径部１１と、大径部１０と小径部１１との間に設けられる蛇腹部１４とを備えた等速自在継手用ブーツである。小径部１の外周面に、少なくとも２個以上のバンド装着用溝２３、２４を形成する。シャフト９に各バンド装着用溝２３、２４に対応するブーツ取付用溝２０、２１を設ける。シャフト９のブーツ取付用溝２０、２１に小径部１１のバンド装着用溝２３、２４を対応させた状態で、各バンド装着用溝２３、２４にブーツバンド１８を装着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、等速自在継手用ブーツに関し、特に、自動車や各種産業機械における動力の伝達に用いられる等速自在継手のブーツに関するものである。

自動車や各種産業機械における動力の伝達に用いられる等速自在継手には、継手内部への塵埃等の異物進入防止や継手内部に封入されたグリースの漏れ防止を目的とし、蛇腹状のブーツが装着される。

この種のブーツは例えば図５に示すように、等速自在継手１００の外輪１０１に固定される大径部１０２と、内輪１０３から延びるシャフト１０４に固定される小径部１０５と、大径部１０２と小径部１０５との間に設けられ、谷１０６と山１０７とが交互に形成された蛇腹部１０８とを有する。そして、大径部１０２と小径部１０５とはそれぞれブーツバンド１０９が装着されることによって固定される。

すなわち、大径部１０２の外周面及び小径部１０５の外周面にはそれぞれバンド装着用溝１１０、１１１が設けられ、各溝１１０、１１１にブーツバンド１０９、１０９が嵌合される。

このように、シャフト１０４とブーツを固定することによって、ブーツがシャフト１０３から外れることや等速自在継手内のグリースが外部へ流出することを防いでいる。しかしながら、前記図５に示すブーツでは、シャフト１０４とブーツを固定するためのバンド装着用溝１１１が一つであり、その一つの溝１１１にブーツバンド１０９を装着して締め付けることになる。

このため、従来では、ブーツとシャフト１０４との間のシール性やブーツのシャフトに対する密着性が不安定であり、シール性や密着性を向上させるために、ブーツのシャフト装着部(小径部)を種々の形状とするものが提案されている（特許文献１、特許文献２、及び特許文献３）。

特許文献１に記載のものは、バンド装着用溝の底壁の軸方向中央部を外径側に膨出するように湾曲させるとともに、底壁から内径側に突出する一対の突起（突状変形部）と、底壁から外径側に突出する一対の突起（リブ）とを設けている。そして、このバンド装着用溝にブーツバンドが装着された際に、前記突状変形部とリブ等とで、シール性を高めている。

特許文献２に記載のものは、ブーツの小径部の内周面側にシール用突条を設けるとともに、ブーツの小径部の外周面側に条溝が形成され、この条溝内に、断面略逆くさび形の突条が設けられたものである。そして、ブーツバンドが装着された際に、シール用突条、条溝内の突条等でシール性を高めている。

特許文献３に記載のものでは、バンド装着用溝の反蛇腹部側の側面（蛇腹部に相対面する側面）を、内径側から外径側に向かって蛇腹部側へ傾斜させている。これによって、ブーツバンドの外れを防止している。
実開平１０−１１５３２７号公報 特開２００２−２２１２３５号公報 特開２００２−２２７８７０号公報

しかしながら、前記各特許文献１、２等に記載のものでは、ブーツの小径部を複雑な形状と必要があり、製造コストが高くなるとともに、シール性や密着性の向上を達成するには、比較的高精度に製造する必要があった。また、特許文献３に記載のものでは、ブーツバンドの外れを防止できても、シールの向上は望めない。

近年、自動車用の等速自在継手は、省スペース化や排気管に近いレイアウトのために、高温下に曝さらされる等の使用環境が厳しくなってきた。このため、ブーツとシャフトとの間のシール性やブーツのシャフトに対する密着性のさらなる向上が求められている。また、ブーツ材料に熱可塑性エラストマーを使用した樹脂ブーツは、疲労性や摩耗性、高速回転性（回転時振れ廻り性）に優れるため、近年普及している。しかしながら、樹脂ブーツでは、熱による影響（シール性及び密着性の低下）がさけられない。これは、熱可塑性エラストマーは、高温になると軟化する特性をもつことに起因している。

本発明は、上記課題に鑑みて、ブーツとシャフトとの間のシール性やブーツのシャフトに対する密着性を向上させることができる等速自在継手用ブーツを提供する。

本発明の等速自在継手用ブーツは、等速自在継手の外側継手部材の開口端部に装着される大径部と、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に設けられる蛇腹部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、前記小径部の外周面に、少なくとも２個以上のバンド装着用溝を形成するとともに、前記シャフトに各バンド装着用溝に対応するブーツ取付用溝を設けて、前記シャフトのブーツ取付用溝に前記小径部のバンド装着用溝を対応させた状態で、各バンド装着用溝にブーツバンドを装着するものである。

２個以上のブーツバンドにて締付けることができるので、ブーツとシャフトとの間のシール性、及びブーツのシャフトに対する密着性の向上を図ることができる。特に、シャフトの２個以上のブーツ取付用溝に、小径部の２個以上のバンド装着用溝を対応させた状態で、各バンド装着用溝にブーツバンドを装着するものであるので、装着時には、各ブーツ取付用溝にブーツの小径部の一部が嵌合して、より強いシール性を発揮することができる。また、蛇腹部寄りのバンド装着用溝にブーツバンドを装着することによって、シャフトとブーツの小径部との固定機能と、ブーツ内のグリースの漏洩を防止するシール機能とを発揮することになる。これによって、蛇腹部寄りのバンド装着用溝よりも反蛇腹部寄りバンド装着用溝側では、等速自在継手が角度をとったり、摺動したりした場合（等速自在継手が摺動式等速自在継手であるとき）でも、蛇腹部からの圧縮や引っ張りの影響を受けない。

本発明の等速自在継手用ブーツは、等速自在継手の外側継手部材の開口端部に装着される大径部と、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に設けられる蛇腹部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、前記小径部の外周面に、少なくとも２個以上のバンド装着用溝を形成するとともに、前記シャフトに１個のブーツ取付用溝を設けて、前記シャフトのブーツ取付用溝に前記小径部のいずれか１個のバンド装着用溝を対応させた状態で、各バンド装着用溝にブーツバンドを装着するものである。

この場合も、２個以上のブーツバンドにて締付けることができるので、ブーツとシャフトとの間のシール性、及びブーツのシャフトに対する密着性の向上を図ることができる。また、シャフトのブーツ取付用溝は１個であるので、このブーツを組付ける際には、１個のブーツ取付用溝に１個のバンド装着用溝を対応させればよい。

ブーツ材料を熱可塑性エラストマーとしたので、疲労性や摩耗性、高速回転性（回転時振れ廻り性）に優れる。

本発明は、２個以上のブーツバンドにて締付けることができるので、ブーツとシャフトとの間のシール性、及びブーツのシャフトに対する密着性の向上を図ることができる。特に、蛇腹部寄りのバンド装着用溝よりも反等速自在継手側では、等速自在継手が角度をとったり、摺動したりした場合（等速自在継手が摺動式等速自在継手であるとき）でも、蛇腹部からの圧縮や引っ張りの影響を受けない。このため、このブーツは耐久性に優れ、長期に渡って安定したシール性能及び密着性を発揮することができる。

シャフトに設けられるブーツ取付用溝が２個以上である場合、各ブーツ取付用溝に対応して、ブーツバンドが装着されるので、シール性、密着性及び取付け強度の向上を図ることできる。また、シャフトに設けられるブーツ取付用溝が１個である場合、ブーツを組付ける際に、この１個のブーツ取付用溝に１個のバンド装着用溝を対応させるものでよいので、組付け作業性の向上を図ることができる。

このため、本発明のブーツを、デファレンシャルギア側（インボード側）に使用される等速自在継手に用いても、シール性や密着性が損なわれることがなく、ブーツがシャフトから外れたり、等速自在継手内のグリースが外部へ流出したりするのを安定して防止できる。

特に、ブーツ材料を熱可塑性エラストマーとしたので、疲労性や摩耗性、高速回転性（回転時振れ廻り性）に優れ、ブーツとしてより一層安定した機能を発揮することができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。

等速自在継手用ブーツ１は、図１に示すように、等速自在継手２に取付けられる。等速自在継手２は、内周面に複数の案内溝（トラック溝）３を軸方向に形成した外側継手部材としての外輪４と、外周面に複数の案内溝（トラック溝）５を形成した内側継手部材としての内輪６と、外輪４の案内溝３と内輪６の案内溝５とで協働して形成されるボールトラックに配される複数のボール７と、ボール７を収容するためのポケット８ａを有するケージ８等から構成される。また、内輪６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シャフト９を結合している。

なお、等速自在継手２としては、この等速自在継手用ブーツ１を取付けることができるものであればよいので、固定式等速自在継手であっても、摺動式等速自在継手であってもよい。

等速自在継手用ブーツ１は、例えば、エステル系、オレフィン系、ウレタン系、アミド系、スチレン系等の熱可塑性エラストマーにて形成される。熱可塑性エラストマーは樹脂とゴムの中間の性質を持っている。熱可塑性エラストマーは、弾性体でありながら、熱可塑性樹脂の通常の成形機にて加工することができる。

等速自在継手用ブーツ１は、等速自在継手２の外側継手部材（外輪４）の開口端部に装着される大径部１０と、等速自在継手２の内側継手部材（内輪６）に連結されたシャフト９に装着される小径部１１と、大径部１０と小径部１１との間に設けられ、軸方向に沿って交互に配設される山部１２と谷部１３とを有する蛇腹部１４とを備える。山部１２と谷部１３とは傾斜部１５にて連結されている。

外輪４の開口部側の外周面に周方向切欠きからなるブーツ取付部１６が設けられ、このブーツ取付部１６に大径部１０が外嵌される。そして、大径部１０の外周面に形成された嵌合溝１７にブーツバンド１８を嵌着することによって、大径部１０を外輪４に固定している。

シャフト９には、外輪４から所定量突出した位置に、図１と図３に示すように、周方向に沿った一対のブーツ取付用溝２０、２１を有するブーツ取付部２２が設けられ、小径部１１がブーツ取付部２２に外嵌される。各溝２０、２１の開口端部には、周方向突条（突起）２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂが設けられている。

ブーツ１の小径部１１の外周面には、図１と図２に示すように、軸方向に沿って２つのバンド装着用溝２３、２４が設けられている。また、蛇腹部１４側の溝２４に対応して、小径部１１の内周面に、断面が扁平半楕円状の膨出部２５が設けられている。

そして、ブーツ１の小径部１１がブーツ取付部２２に外嵌された状態で、各バンド装着用溝２３、２４にブーツバンド１８、１８を嵌着する（締付ける）ことによって、小径部１１をシャフト９に固定している。この場合、一方のバンド装着用溝２３に一方のブーツ取付用溝２０が対応し、他方のバンド装着用溝２４に他方のブーツ取付用溝２１が対応し、膨出部２５が他方のブーツ取付用溝２１に対応する。

ブーツバンド１８、１８を締付ければ、一方のブーツ取付用溝２０が対応するブーツ１の小径部の１１の一部がこのブーツ取付用溝２０に嵌合するとともに、他方のブーツ取付用溝２１が対応するブーツ１の小径部の１１の一部（この場合、膨出部２５）がこのブーツ取付用溝２１に嵌合する。さらには、各ブーツ取付用溝２０、２１の両側に設けられた周方向突条（突起）２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂがブーツ１の小径部１１の内周面に嵌入状となる。これによって、ブーツ１の小径部１１をシャフト９に固定（装着）することができる。

前記実施形態の等速自在継手用ブーツは、２個のブーツバンドにて締付けることができるので、ブーツとシャフトとの間のシール性、及びブーツのシャフトに対する密着性の向上を図ることができる。この際、蛇腹部１４寄りのバンド装着用溝２４にブーツバンド１８を装着することによって、シャフト９とブーツ１の小径部１１との固定機能と、ブーツ１内のグリースの漏洩を防止するシール機能とを発揮することになる。これによって、このバンド装着用溝２４よりも反等速自在継手側では、等速自在継手が角度をとったり、摺動したりした場合（等速自在継手が摺動式等速自在継手であるとき）でも、蛇腹部１４からの圧縮や引っ張りの影響を受けない。このため、このブーツは耐久性に優れ、長期に渡って安定したシール性能及び密着性を発揮することができる。

また、ブーツ材料を熱可塑性エラストマーとしたので、疲労性や摩耗性、高速回転性（回転時振れ廻り性）に優れ、ブーツとしてより一層安定した機能を発揮することができる。

このため、本発明の等速自在継手用ブーツを、デファレンシャルギア側（インボード側）に使用される等速自在継手に用いても、シール性や密着性が損なわれることがなく、ブーツ１がシャフト９から外れたり、等速自在継手内のグリースが外部へ流出したりするのを安定して防止できる。

次に図４はシャフト９の変形例を示し、この場合、図１に示すシャフト９において、一方のブーツ取付用溝２０を省略している。このため、シャフトの１個のブーツ取付用溝２１に、小径部１１の他方のバンド装着用溝２４を対応させた状態で、各バンド装着用溝２３、２４にブーツバンド１８、１８を装着するものである。

したがって、このシャフト９に図１と図２に示すようなブーツ１を装着すれば、２個のブーツバンド１８、１８で小径部１１を締め付けることができ、ブーツ１とシャフト９との間のシール性、及びブーツのシャフトに対する密着性の向上を図ることができる。

この場合、シャフト９に設けられるブーツ取付用溝２１が１個であるので、ブーツ１を組付ける際に、この１個のブーツ取付用溝２１に１個のバンド装着用溝２４を対応させるものでよいので、組付け作業性の向上を図ることができる。

前記実施形態では、小径部１１に設けられるバンド装着用溝２３、２４を２個としていたが、２個に限るものではなく、３個以上であってもよい。３個以上とすれば、シール性及び密着性が一層向上するが、バンド装着工数が増加して組付け作業性に劣ることになる。このため、前記実施形態のように、バンド装着用溝２３、２４を２個とするのが好ましい。

前記実施形態では、図２に示すように、他方のブーツ取付用溝２１に対応する位置に膨出部２５が設けられているが、この膨出部２５を省略するも、一方のブーツ取付用溝２０に対応する位置に膨出部を設けてもよい。膨出部２５の断面形状としても、ブーツバンド１８が装着された際に、ブーツ取付用溝２０、２１に嵌合するものであればよいので、扁平半楕円に限らず、例えば、半円形状、三角形状、台形状、矩形状等の種々のものを採用することができる。このため、ブーツ取付用溝２０、２１も、その断面形状を、半円形状、三角形状、台形状、矩形状等の種々のものを採用することができる。

また、シャフト９のブーツ取付用溝２０、２１には、それぞれ周方向突条（突起）２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂが設けられているが、これらを省略してもよい。

ブーツ材料は、疲労性や摩耗性等の耐久性、耐熱老化性、耐油性等に優れる熱可塑性エラストマーが好ましいが、クロロプレン等のゴム材料であってもよい。

本発明の実施形態を示す等速自在継手用ブーツを等速自在継手に装着した状態の断面図である。 前記実施形態の等速自在継手用ブーツの要部拡大断面図である。 前記等速自在継手に連結されたシャフトの要部拡大図である。 前記等速自在継手に連結されたシャフトの変形例の要部拡大図である。 従来の等速自在継手用ブーツを等速自在継手に装着した状態の縦断面図である。

符号の説明

１ 等速自在継手用ブーツ
２ 等速自在継手
３、５ 案内溝
４ 外輪
６ 内輪
７ ボール
８ ケージ
８ａ ポケット
９ シャフト
１０ 大径部
１１ 小径部
１２ 山部
１３ 谷部
１４ 蛇腹部
１５ 傾斜部
１６、２２ ブーツ取付部
１７ 嵌合溝
１８ ブーツバンド
２０、２１ ブーツ取付用溝
２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ 周方向突条
２３、２４ バンド装着用溝
２５ 膨出部
１００ 等速自在継手
１０１ 外輪
１０２ 大径部
１０３ 内輪
１０４ シャフト
１０５ 小径部
１０６ 谷
１０７ 山
１０８ 蛇腹部
１０９ ブーツバンド
１１０、１１１バンド装着用溝

Claims (3)

1. 等速自在継手の外側継手部材の開口端部に装着される大径部と、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に設けられる蛇腹部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、
   前記小径部の外周面に、少なくとも２個以上のバンド装着用溝を形成するとともに、前記シャフトに各バンド装着用溝に対応するブーツ取付用溝を設けて、前記シャフトのブーツ取付用溝に前記小径部のバンド装着用溝を対応させた状態で、各バンド装着用溝にブーツバンドを装着することを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
2. 等速自在継手の外側継手部材の開口端部に装着される大径部と、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に設けられる蛇腹部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、
   前記小径部の外周面に、少なくとも２個以上のバンド装着用溝を形成するとともに、前記シャフトに１個のブーツ取付用溝を設けて、前記シャフトのブーツ取付用溝に前記小径部のいずれか１個のバンド装着用溝を対応させた状態で、各バンド装着用溝にブーツバンドを装着することを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
3. ブーツ材料が熱可塑性エラストマーからなることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の等速自在継手用ブーツ。

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