JP2007321923A - Boot for universal coupling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車におけるCVTジョイントやPTJジョイント等の自在継手に装着されて、この自在継手を密封するブーツに関するものである。 The present invention relates to a boot that is mounted on a universal joint such as a CVT joint or a PTJ joint in an automobile and seals the universal joint.
自動車のドライブシャフト等における自在継手の一種として、PJTジョイントと呼ばれるものがある。このPJTジョイントは、良く知られているように、一方の回転軸の軸端に設けられて、内周面に軸方向へ延びる3本のローラ案内溝が円周方向等間隔で形成された外輪と、他方の回転軸の軸端に円周方向等間隔で互いに略Y字形をなして径方向に延びるように設けられた3本のローラ軸と、各ローラ軸に首振り回転可能に設けられると共に前記ローラ案内溝に転動可能に挿入されたローラとを備えており、一方の回転軸と他方の回転軸の互いの角変位及び軸方向変位を可能にすると共に、両回転軸間でトルク伝達を行うものである。 One type of universal joint in an automobile drive shaft or the like is called a PJT joint. As is well known, this PJT joint is provided at the shaft end of one rotating shaft, and an outer ring in which three roller guide grooves extending in the axial direction on the inner peripheral surface are formed at equal intervals in the circumferential direction. And three roller shafts provided at the shaft end of the other rotating shaft at substantially equal intervals in the circumferential direction so as to extend in the radial direction, and to each roller shaft so as to be swingable. And a roller inserted in the roller guide groove so as to be capable of rolling, and enables angular displacement and axial displacement of one rotary shaft and the other rotary shaft, and torque between the two rotary shafts. It communicates.
この種のPJTジョイントは、内部に充填された潤滑用のグリースが外部へ流出したり、あるいは外部の異物が内部に侵入するのを防止するため、通常、外輪と他方の回転軸との間をブーツで密封した状態で使用される。 This type of PJT joint usually has a gap between the outer ring and the other rotating shaft in order to prevent the grease for lubrication filled inside from flowing out to the outside or to prevent external foreign matter from entering the inside. Used while sealed with boots.
図4は、従来の技術に係るブーツを示す装着状態の断面図、図5は、図4の状態からブーツが回転軸の角変位により変形を受けた状態を示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the boot according to the related art, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the boot is deformed by the angular displacement of the rotation shaft from the state of FIG.
図4に示されるブーツ100は、ゴム状弾性材料等で成形されたものであって、円周方向に延びる3つの山部101a,101b,101c及び3つの谷部101d,101e,101fが軸方向交互に形成された伸縮変形自在な蛇腹部101と、この蛇腹部101の一端に形成された大径取付部102と、蛇腹部101の他端に形成された小径取付部103からなるものである(例えば下記の特許文献1参照)。
このブーツ100は、図5に示されるように、大径取付部102が等速ジョイント200における一方の回転軸(不図示)に形成された外輪201の端部外周面に金属製の締付バンド104により締め付け固定されると共に、小径取付部103が、前記外輪201の内側の、上述したローラによるベアリング機構を介して、外輪201の軸心に対して角変位自在に設けられた他方の回転軸202の外周面に、金属製のもう一つの締付バンド105で締め付け固定される。
As shown in FIG. 5, the
この種のブーツ100は、外輪201及び回転軸202と共に回転されるので、図5に示されるように、外輪201の軸心に対して回転軸202が角変位した状態では、回転の半周期において蛇腹部101が引き伸ばされ、他の半周期において収縮されるといった変形が繰り返される。そして、等速ジョイント200が先に説明したようなPJTジョイントである場合、このPJTジョイントは、ローラが外輪201内を各ローラ案内溝に沿って軸方向へスライドアウトすることによって、回転軸202が高角度に角変位可能であるため、ブーツ100が収縮される側では、図5にA部として示されるように、蛇腹部101における最も大径取付部102側の第一谷部101dが外輪201の肩部201aと回転軸202の間に噛み込まれてしまいやすい、といった問題があった。
Since this type of
これは、発明者の研究によれば、従来のブーツ100は、蛇腹部101の第一谷部101dにおける大径取付部102側の斜面部101g、言い換えれば、蛇腹部101における最も大径取付部102側の内面に形成されて外輪201の肩部201aと当接される環状突部101hから円錐面状に立ち上がる斜面部101gの立ち上がり角度αが約50°と大きく倒れているため、外輪201に対して角変位していく回転軸202によって第一谷部101dが径方向へ押圧されると、まず外輪201の肩部201aに乗っていた環状突部101hが、斜面部101gを介して径方向へ押し出されて、肩部201aから外れる。そしてこの状態で回転軸202が更に角変位していくと、環状突部101hによる支持を失った前記斜面部101gが更に倒れるように第一谷部101dが変形を受け、外輪201の肩部201aと回転軸202の間に噛み込まれてしまうのである。
According to the inventor's research, the
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、自在継手の角変位が大きくなったときに、ブーツの蛇腹部が収縮される側で、最も大径側の谷部が自在継手の外輪の肩部と回転軸との間に噛み込まれるのを有効に防止することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and the technical problem is that the bellows portion of the boot is contracted when the angular displacement of the universal joint increases. It is to effectively prevent the valley portion on the largest diameter side from being caught between the shoulder portion of the outer ring of the universal joint and the rotating shaft.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る自在継手用ブーツは、円周方向に延びる山部と谷部が軸方向交互に形成された蛇腹部と、この蛇腹部の一端に形成された大径取付部と、前記蛇腹部の他端に形成された小径取付部からなり、前記大径取付部が自在継手の外輪の外周面に嵌着され、前記小径取付部が前記外輪に対して角変位自在に設けられた回転軸の外周面に嵌着され、前記蛇腹部における最も大径取付部側の内面に前記外輪の肩部と当接される突部が形成され、蛇腹部の谷部のうち最も大径取付部側の第一谷部へ向けて、斜面部が前記突部から内周側へ円錐面状に立ち上がり、この斜面部の内面の立ち上がり角度が60〜70°であることを特徴とするものである。 As means for effectively solving the above technical problem, a universal joint boot according to the present invention includes a bellows portion in which crest portions and trough portions extending in the circumferential direction are alternately formed in the axial direction, and the bellows portion. A large-diameter mounting portion formed at one end of the accordion portion and a small-diameter mounting portion formed at the other end of the bellows portion, and the large-diameter mounting portion is fitted to the outer peripheral surface of the outer ring of the universal joint. Is fitted on the outer peripheral surface of the rotary shaft provided so as to be angularly displaceable with respect to the outer ring, and a protrusion is formed on the inner surface of the bellows portion on the side of the largest diameter mounting portion that contacts the shoulder portion of the outer ring. The slope portion rises in a conical shape from the protrusion to the inner peripheral side toward the first valley portion on the largest diameter mounting portion side of the valley portion of the bellows portion, and the rising angle of the inner surface of the slope portion is It is 60-70 degrees.
本発明に係る自在継手用ブーツによれば、蛇腹部における第一谷部の大径取付部側の斜面部を、60〜70°の立ち上がり角度に形成したため、外輪に対して回転軸が角変位する過程で、この回転軸の外周面が第一谷部の内面を押圧すると、前記斜面部が、外輪の肩部に当接された突部を支点として起立方向へ変形するので、第一谷部が外輪の肩部と回転軸の間に噛み込まれるのを有効に防止することができる。 According to the universal joint boot according to the present invention, the inclined surface on the large-diameter mounting portion side of the first valley portion in the bellows portion is formed at a rising angle of 60 to 70 °, so that the rotational axis is angularly displaced with respect to the outer ring. In this process, when the outer peripheral surface of the rotating shaft presses the inner surface of the first trough portion, the inclined surface portion is deformed in the standing direction with the protrusion that is in contact with the shoulder portion of the outer ring as a fulcrum. It is possible to effectively prevent the portion from being caught between the shoulder portion of the outer ring and the rotating shaft.
以下、本発明に係る自在継手用ブーツの好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図1は、この実施の形態による自在継手用ブーツを示す未装着状態の断面図、図2は、図1のブーツが自在継手へ装着された状態を示す断面図、図3は、図2の状態からブーツが回転軸の角変位により変形を受けた状態を示す断面図である。 Hereinafter, a preferred embodiment of a universal joint boot according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a sectional view showing a universal joint boot according to this embodiment in an unmounted state, FIG. 2 is a sectional view showing a state where the boot of FIG. 1 is mounted on the universal joint, and FIG. It is sectional drawing which shows the state which the boot received deformation | transformation by the angular displacement of a rotating shaft from the state of.
図1に示される本発明のブーツ1は、ゴム状弾性材料あるいは可撓性を有する合成樹脂材で成形されたものであって、基本的な構造としては、先に説明した従来のものと同様、円周方向に延びる3つの山部111,112,113及び3つの谷部114,115,116が軸方向交互に形成された伸縮変形自在な蛇腹部11と、この蛇腹部11の一端に形成された大径取付部12と、蛇腹部11の他端に形成された小径取付部13からなる。
The boot 1 of the present invention shown in FIG. 1 is formed of a rubber-like elastic material or a flexible synthetic resin material, and has a basic structure similar to that of the conventional one described above. The
大径取付部12の外周面には、図2に示される金属製の締付バンド3を取り付けるための円周方向に連続したバンド取付溝12aが形成されており、内周面には円周方向に連続したシール突条12bが形成されている。また同様に、小径取付部13の外周面には、金属製の締付バンド4を取り付けるための円周方向に連続したバンド取付溝13aが形成されており、内周面には円周方向に連続したシール突条13bが形成されている。
On the outer peripheral surface of the large-
図2における参照符号2は、自在継手としてのPJTジョイントであって、一方の回転軸(不図示)の端部に形成された外輪21と、その内部の不図示のベアリング機構を介して、外輪21の軸心に対して角変位自在に設けられた他方の回転軸22とを備える。外輪21から突出した回転軸22の外周面の所定位置には、ブーツ1における小径取付部13の内周面と嵌合させるための円周方向に連続した嵌合溝22aが形成されている。
蛇腹部11における大径取付部12側の端部内周面には、PJTジョイント2における外輪21の肩部21aの端面と当接される突部14が円周方向へ連続して形成されており、そこから、蛇腹部11における最も大径取付部12側の谷部(以下、第一谷部という)114へ向けて内周側へ倒れるように、円錐面状に立ち上がる斜面部15が形成されている。この斜面部15の立ち上がり角度βは、60〜70°とする。
On the inner peripheral surface of the
なお、斜面部15の立ち上がり角度βを従来よりも大きくしたことによって、この斜面部15の軸方向寸法が従来より大きくなる。その結果、外輪21の肩部21aの端面と当接される突部14の軸方向高さh1が相対的に小さくなる。したがって、図4に示される従来のブーツ100では、環状突部101hの軸方向高さhが3mm以上あったのに対し、この実施の形態では、突部14の軸方向高さh1は1〜2mm程度となっている。
In addition, since the rising angle β of the
上述の構成において、図2に示されるように、ブーツ1は、その大径取付部12が、PJTジョイント2の外輪21の外周面に締付バンド3により締め付け固定されると共に、小径取付部13が、回転軸22の外周面に、嵌合溝22aと嵌合した状態で、もう一つの締付バンド4により締め付け固定されることによって、外輪21と回転軸22の互いの角変位を許容しつつ、外輪21の内部に異物が侵入するのを防止すると共に、外輪21の内部に充填した潤滑用のグリース等が外部へ漏洩するのを防止するものである。また、この装着状態では、蛇腹部11における大径取付部12側の端部内周面に形成された突部14が、外輪21の肩部21aの端面と当接された状態となっている。
In the above-described configuration, as shown in FIG. 2, the boot 1 has a large-
このブーツ1は、PJTジョイント2の外輪21及び回転軸22と共に回転されるので、外輪21の軸心に対して回転軸22が角変位した状態では、回転の半周期においては蛇腹部11が引き伸ばされ、他の半周期においては収縮されるといった変形が繰り返されることになる。
Since the boot 1 is rotated together with the
そして図3に示されるように、本発明のブーツ1によれば、PJTジョイント2の外輪21内にある不図示のローラによる軸受機構が外輪21から抜け出す方向へ大きくスライドアウトしながら、回転軸22が大きく角変位しても、蛇腹部11における最も大径取付部12側の第一谷部114が外輪21の肩部21aと回転軸22の間に噛み込まれてしまうようなことがない。
As shown in FIG. 3, according to the boot 1 of the present invention, the rotating
これは、蛇腹部11における大径取付部12側の端部内周に形成された斜面部15の立ち上がり角度βを60°以上としたため、外輪21に対して角変位していく回転軸22によって第一谷部114が径方向へ押圧されると、これによって斜面部15が起立するように変形されるので、外輪21の肩部21aに乗っている突部14を径方向外側へ押し出す力が比較的小さいものとなり、斜面部15が突部14を介して外輪21の肩部21aに支持された状態が維持されるので、回転軸22が更に角変位しても、斜面部15は倒れることなく、突部14を支点として起き上がるように変位するからである。
This is because the rising angle β of the
なお、斜面部15の立ち上がり角度βが60°未満では、外輪21に対して角変位していく回転軸22によって第一谷部114が径方向へ押圧されると、この第一谷部114を介して突部14が外輪21の肩部21aの上から径方向外側へ押し出されてしまい、このため上述のような効果が得られなくなる。また、斜面部15の立ち上がり角度βが70°よりも大きくなると、第一谷部114とこれに隣接する山部111との高低差Δhが小さくなり過ぎてしまい、所要の高低差Δhを確保するためには山部111を大径にする必要があり、その結果、所定の伸縮動作が得られなくなる。したがって、斜面部15の立ち上がり角度βは60〜70°と規定した。
If the rising angle β of the
1 ブーツ
11 蛇腹部
114 第一谷部
12 大径取付部
13 小径取付部
14 突部
15 斜面部
2 PJTジョイント(自在継手)
21 外輪
22 回転軸
3,4 締付バンド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21
Claims (1)
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JP2006154885A JP2007321923A (en) | 2006-06-02 | 2006-06-02 | Boot for universal coupling |
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