JP2008101712A - ブーツ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたって安定してシール機能を発揮できるブーツ取付構造を提供する。
【解決手段】等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフト３２と、シャフト３２に外嵌される等速自在継手用ブーツとを取付けるブーツ取付構造である。第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２とを有する。第１シールＳ１は、バンド装着部３１にブーツバンド３６を締付けた状態でバンド装着部３１の内径面が圧接するシャフト３２のブーツ取付部３３に設けられる周方向凹溝４２と、バンド装着部３１の内径面に設けられて周方向凹溝４２に嵌合する膨出部３５とを有する。第２シール部Ｓ２は、周方向凹溝４２よりもブーツ内部側に設けられるシャフト周溝５０と、バンド装着部３１に設けられてブーツバン３６の締付け状態でシャフト周溝５０に圧潰状に嵌合する断面舌状の突起部５１とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブーツ取付構造に関し、特に、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、等速自在継手用ブーツとを取付けるブーツ取付構造に関するものである。

自動車エンジンからの駆動力を車輪に伝達するドライブシャフトは、中空あるいは中実上の中間軸の両端部にそれぞれ等速自在継手をトルク伝達可能に結合させたユニット構造を有する。すなわち、図２に示すように、このドライブシャフト中間軸１の一方の端部１ａに摺動型等速自在継手２がセレーション嵌合等によりトルク伝達可能に結合され、他方の端部１ｂに固定型等速自在継手３がセレーション嵌合等によりトルク伝達可能に結合される。

摺動型等速自在継手２は、この場合、トリポード型等速自在継手であって、外側継手部材４と、内側継手部材としてのトリポード部材５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いる。そして、トリポード部材５はボス９と脚軸７とを備え、ボス９にはシャフト１の端部１ａとトルク伝達を可能に結合するスプラインまたはセレーション孔が形成してある。また、脚軸７にローラ６が装着され、外側継手部材４とシャフト１との間にブーツ８が装着されている。

固定型等速自在継手３は、内球面にトラック溝が形成された外側継手部材１０と、外球面にトラック溝が形成された内側継手部材１１と、前記外側継手部材１０のトラック溝と内側継手部材１１のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１２と、前記外側継手部材１０と内側継手部材１１との間に介在してボール１２を保持するケージ１３とを備える。そして、内側継手部材１１にはシャフト１の端部１ｂ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孔が形成してある。また、外側継手部材１０とシャフト１との間にブーツ１４が装着されている。

すなわち、ドライブシャフトにおいては、等速自在継手の内部に封入されたグリースの漏れを防止したり、あるいは、等速自在継手の内部への異物の侵入を防止したりする目的から、中間軸の端部と等速自在継手との間に密封用ブーツ８、１４を装着するのが一般的である。

摺動型等速自在継手２のブーツ８は、外側継手部材４に固定される大径部１５と、シャフト１に固定される小径部１６と、大径部１５と小径部１６との間に設けられる蛇腹部１７とを有する。そして、大径部１５と小径部１６とはそれぞれブーツバンド１８（図３参照）が装着されることによって固定される。なお、固定型等速自在継手３のブーツ１４も同様の構成からなる。また、ブーツとしては樹脂製ブーツとゴム製ブーツとに大別され、一般的に、固定型等速自在継手３が樹脂ブーツを使用し、摺動型等速自在継手２がゴム製ブーツを使用される。

ところで、ブーツ８の小径部１６をシャフト１に装着するための構造として、図３に示すように、ブーツ８の小径部１６の内周に環状の凸部２０を設け、シャフト１のブーツ取付部２１に凸部２０が嵌合するブーツ溝２２を設けたものがある（特許文献１）。

このように、特許文献１に記載のものでは、ブーツ８の環状の凸部２０をシャフト１のブーツ溝２２に嵌合させるとともに、ブーツ溝２２の軸方向両端部側に凸条部２３、２３を設け、この凸条部２３、２３を、ブーツ８の小径部１６であって凸部２０を省く部位に食い込ませている。

また、従来には、蛇腹部１７の小径部側端部にシャフト外周面に圧接するリブを設けたものがある（特許文献２）。
特開２００２−３９３８３号公報 特開平６−１８５５３２号公報

特許文献１等のようなものでは、凸条部２３、２３の食い込み量を規制することによって、シール性を向上させるものである。しかしながら、摺動型等速自在継手においては、ブーツ８は軸方向に伸縮したり、等速自在継手軸線に対して傾斜したりする。このため、ブーツ８の小径部１６がシャフト１のブーツ取付部２１に対して軸方向にずれたりして、長期にわたって安定したシール機能を発揮することができない。

また、前記特許文献２に記載のものでは、リブがバンド装着部から離れた位置に設けられ、ブーツバンドの締付によってリブがシャフト外周面に圧接するものではない。このため、リブのシャフト外周面に対する圧接が不安定であり、このリブによるシール効果は少ない。

このように、摺動型等速自在継手の摺動動作等に対応（追従）して、長期にわたって安定してシール機能を発揮できるブーツ取付構造はなかった。

本発明は、上記課題に鑑みて、長期にわたって安定してシール機能を発揮できるブーツ取付構造を提供する。

本発明のブーツ取付構造は、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、このシャフトに外嵌される等速自在継手用ブーツとを取付けるブーツ取付構造において、ブーツのバンド装着部にブーツバンドを締付けた状態でバンド装着部の内径面が圧接するシャフトのブーツ取付部に設けられる周方向凹溝と、前記バンド装着部の内径面に設けられて前記周方向凹溝に嵌合する膨出部とを有する第１シール部と、前記周方向凹溝よりもブーツ内部側に設けられるシャフト周溝と、バンド装着部に設けられてブーツバンドの締付け状態で前記シャフト周溝に圧潰状に嵌合する断面舌状の突起部とを有する第２シール部とを備えたものである。

本発明によれば、第１シール部においては、バンド装着部の内径面がシャフトのブーツ取付部に圧接するので、シール機能を発揮するとともに、シャフト側の周方向凹溝にブーツのバンド装着部側の膨出部が嵌合して、バンド装着部のシャフト軸方向のずれを規制することができる。第２シール部においては、断面舌状の突起部がシャフト周溝に圧潰状に嵌合するので、シール機能を発揮するとともに、バンド装着部のシャフト軸方向のずれも規制することができる。

周方向凹溝の軸方向端部側に設けられる周方向凸隆部が、バンド装着部の膨出部の軸方向端部側において圧接するのが好ましく、また、前記第２シール部のバンド装着部側の突起部が、外径側から内径側に向かってブーツ内部側に傾斜するものであっても、シャフト周溝の周方向凹溝側の側壁が内径側から外径側に向かって周方向凹溝側に傾斜する傾斜壁であるとともに、シャフト周溝の反周方向凹溝側の側壁がシャフト軸方向に対して直交する平面に対して平行に配置される鉛直壁であってもよい。周方向凹溝側の側壁の傾斜壁では、突起部の傾斜に対応してこの突起部を安定した状態で受けることができ、また、反周方向凹溝側の側壁の垂直壁では、等速自在継手が作動角をとった場合にも突起部を受けることができる。

本発明では、第１シール部及び第２シール部においては、バンド装着部のシャフト軸方向のずれを規制することができる。このため、第１シール部及び第２シール部によるシール機能を効果的に発揮でき、シール装置として優れる。特に、第２シール部では、ブーツバンドの締付け状態で、ブーツ側の断面舌状の突起部がシャフト周溝に圧潰状に嵌合するので、ブーツ側の突起部とシャフトとの間に圧力構造が形成される。このため、等速自在継手が作動角をとった場合にも、突起部とシャフト周溝の両側壁とに圧力が保持され、ブーツ内のグリース等の潤滑材のブーツ装着部側への侵入を阻止でき、信頼性の高い高品質のブーツ取付構造を提供できる。

ドライブシャフト組立工程において、第２シール部の突起部をシャフト周溝に嵌合させることによって、バンド装着部のシャフトのブーツ取付部への位置決めを行うことができ、組立性の向上を図ることができる。

ところで、ドライブシャフト組立工程においては、ブーツをシャフトに外嵌してブーツバンドを締付ける前に、ブーツ内へグリース等の潤滑材を封入することになる。このように、潤滑材を封入したとしても本発明では、第２シール部の突起部がシャフト周溝に嵌合しているので、シャフトの周方向凹溝（ブーツ溝）への潤滑材侵入を防止できる。このため、ブーツバンドを締付後において、バンド装着部からの潤滑材のにじみを防止できる。

第１シール部においては、シャフトの周方向凸隆部がバンド装着部の膨出部の軸方向端部側において圧接することによって、第１シール部によるシール機能の向上を図ることができる。

第２シール部のバンド装着部側の突起部が、外径側から内径側に向かってブーツ内部側に傾斜する場合、突起部はシャフトからの反力を斜め方向から受けることになって、圧潰による突起部の損傷を防止でき、しかも、シャフト軸方向と直交する場合と相違してバンド装着部のシャフトへの装着作業（外嵌作業）の容易化を図ることができる。周方向凹溝側の側壁の傾斜壁では、突起部の傾斜に対応してこの突起部を安定した状態で受けることができる。また、反周方向凹溝側の側壁の垂直壁では、等速自在継手が作動角をとった場合にも突起部を受けることができるので、突起部の溝に対する追従性に優れ、突起部の寿命を延ばすことができる。

以下本発明の実施の形態を図１と図２に基づいて説明する。

図１（ａ）は装着前の本発明のブーツ取付構造を示し、図１（ｂ）は装着後の本発明のブーツ取付構造を示す。このブーツ取付構造は、ブーツ３０の小径部３１をシャフト３２に装着するための構造である。ブーツ３０は、前記小径部（バンド装着部）３１と、この小径部３１に連設される蛇腹部（図示省略）と、この蛇腹部に連設されて等速自在継手の外側継手部材に装着される大径部（図示省略）とを備える。

ブーツ取付構造は、第１シール部Ｓ１と第２シール部Ｓ２とを備える。第１シール部Ｓ１は、シャフト３２のブーツ取付部３３に設けられる周方向凹溝４２と、前記バンド装着部の内径面に設けられる膨出部３５とを有し、第２シール部Ｓ２は、前記周方向凹溝４２よりもブーツ内部側に設けられるシャフト周溝５０と、バンド装着部３１に断面舌状（先端が凸アール状とされた扁平鋭角三角形状）の突起部５１とを有する。

すなわち、ブーツ３０の小径部３１に、内周面側に環状の前記膨出部３５を設け、外周面側にブーツバンド３６用の周方向溝３７を設けている。この場合、膨出部３５と周方向溝３７とは相対面する。ブーツ３０の小径部３１は、反蛇腹部側の薄肉端部３１ａと、前記膨出部３５を構成する厚肉部３１ｂと、蛇腹部側の薄肉端部３１ｃとを備え、薄肉端部３１ａと厚肉部３１ｂとは、内周面がテーパ面３８とされた連設部３９にて連設され、厚肉部３１ｂと薄肉端部３１ｃとは、内周面がテーパ面４０とされた連設部４１にて連設されている。また、周方向溝３７は、その反蛇腹部側の端縁が連設部３９に対応し、その蛇腹部側が連設部４１に対応する。

また、シャフト３２のブーツ取付部３３に膨出部３５が嵌合する前記周方向凹溝４２を設けている。この周方向凹溝４２の軸方向端部には、周方向凸隆部４３、４４が設けられている。この周方向凸隆部４３、４４は、それぞれ、大径の本体部４３ａ、４４ａと、周方向凹溝４２側のテーパ部４３ｂ、４４ｂと、反周方向凹溝側のテーパ部４３ｃ、４４ｃとを有する。

このため、図１（ｂ）に示すように、このブーツ３０の小径部（バンド装着部）３１をシャフト３２のブーツ取付部３３に装着した状態で、薄肉端部３１ａが周方向凸隆部４３の本体部４３ａに対応し、連設部３９がテーパ部４３ｂに対応し、厚肉部３１ｂが周方向凹溝４２に対応し、連設部４１がテーパ部４４ｂに対応し、薄肉端部３１ｃが周方向凸隆部４４の本体部４４ａに対応する。

ブーツ３０の小径部（バンド装着部）３１をシャフト３２のブーツ取付部３３を外嵌した状態で、ブーツバンド３６を周方向溝３７に嵌合して、締付ける。これによって、ブーツ３０の小径部（バンド装着部）３１をシャフト３２のブーツ取付部３３に装着することができる。この際、ブーツ３０の膨出部３５がシャフト３２の周方向凹溝４２に圧接状に嵌合するとともに、周方向凹溝４２の軸方向端部側に設けられる周方向凸隆部４３，４４が、バンド装着部３１の膨出部３５の軸方向端部側、つまり薄肉端部３１ａ、３１ｃに圧接する。これによって、第１シール部Ｓ１がシール装置として機能する。

また、第２シール部Ｓ２のシャフト周溝５０は、シャフト３２の周方向凸隆部４４のジョイント本体側に設けられる。シャフト周溝５０は、円周方向凹溝側の側壁が内径側から外径側に向かって円周方向凹溝側に傾斜する傾斜壁５０ａであるとともに、凹溝側のジョイント本体側壁がシャフト軸方向に対して直交する平面と平行に配置される鉛直壁５０ｂである。

バンド装着部３１側の突起部５１は、外径側から内径側向かってブーツ内部側に傾斜している。この場合、前記傾斜壁５０ａの傾斜角度αと、突起部５１の内面５１ａの傾斜角度βとが略同一に設定されている。ここで、略同一には、同一の場合と、傾斜角度αよりも傾斜角度βが僅かに大きい場合と、傾斜角度βよりも傾斜角度αが僅かに大きい場合とを含むものである。

図１（ｂ）に示すように、ブーツバンド３６を締付けた状態では、前記シャフト周溝５０に突起部５１が圧潰状に嵌合する。このため、この第２シール部Ｓ２がシール装置として機能する。

本発明のブーツ取付構造では、第１シール部Ｓ１においては、バンド装着部３１の内径面がシャフト３２のブーツ取付部３３に圧接するので、シール機能を発揮するとともに、シャフト側の周方向凹溝４２にブーツ３０のバンド装着部側の膨出部３５が嵌合して、バンド装着部３１のシャフト軸方向のずれを規制することができる。第２シール部Ｓ２においては、断面舌状の突起部５１がシャフト周溝５０に圧潰状に嵌合するので、シール機能を発揮するとともに、バンド装着部３１のシャフト軸方向のずれも規制することができる。このため、第１シール部Ｓ１及び第２シール部３２によるシール機能を効果的に発揮でき、シール装置として優れる。特に、第２シール部Ｓ２では、ブーツバンド３６の締付け状態で、ブーツ側の断面舌状の突起部５１がシャフト周溝５０に圧潰状に嵌合するので、ブーツ側の突起部５１とシャフト３２との間に圧力構造が形成される。このため、等速自在継手が作動角をとった場合にも、突起部５１とシャフト周溝５０の両側壁とに圧力が保持され、ブーツ内のグリース等の潤滑材のブーツ装着部側への侵入を阻止でき、信頼性の高い高品質のブーツ取付構造を提供できる。

ドライブシャフト組立工程において、第２シール部Ｓ２の突起部５１をシャフト周溝５０に嵌合させることによって、バンド装着部３１のシャフト３２のブーツ取付部３３への位置決めを行うことができ、組立性の向上を図ることができる。

ところで、ドライブシャフト組立工程においては、ブーツ３０をシャフト３２に外嵌してブーツバンド３６を締付ける前に、ブーツ内へグリース等の潤滑材を封入することになる。このように、潤滑材を封入したとしても本発明では、第２シール部Ｓ２の突起部５１がシャフト周溝５０に嵌合しているので、シャフト３２の周方向凹溝（ブーツ溝）４２への潤滑材侵入を防止できる。このため、ブーツバンド３６を締付後において、バンド装着部３１からの潤滑材のにじみを防止できる。

第１シール部Ｓ１においては、シャフト３２の周方向凸隆部４３，４４がバンド装着部３１の膨出部３５の軸方向端部側において圧接することによって、第１シール部Ｓ１によるシール機能の向上を図ることができる。

第２シール部Ｓ２のバンド装着部側の突起部５１が、外径側から内径側に向かってブーツ内部側に傾斜する場合、突起部５１はシャフト３２からの反力を斜め方向から受けることになって、圧潰による突起部５１の損傷を防止でき、しかも、シャフト軸方向と直交する場合と相違してバンド装着部３１のシャフト３２への装着作業（外嵌作業）の容易化を図ることができる。周方向凹溝側の側壁の傾斜壁５０ａでは、突起部５１の傾斜に対応してこの突起部５１を安定した状態で受けることができ、また、反周方向凹溝側の側壁の垂直壁５０ａでは、等速自在継手が作動角をとった場合にも突起部５１を受けることができるので、突起部５１のシャフト周溝５０に対する追従性に優れ、突起部５１の寿命を延ばすことができる。

このように、本発明のブーツ取付構造では、ブーツ内部のグリース等の潤滑材がブーツ小径部（バンド装着部３１）への侵入を阻止して、信頼性の高い良品のブーツ取付構造を提供できる。したがって、摺動型等速自在継手に本発明のブーツ取付構造を用いれば、摺動型等速自在継手の摺動動作等に対応（追従）して、長期にわたって安定してシール機能を発揮でき、グリース漏れやブーツ内への異物の侵入を回避することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、等速自在継手としては、このブーツ取付構造では、摺動型等速自在継手が好ましいが、固定型等速自在継手であっても、摺動型等速自在継手であってもよい。また、ブーツ３０は、クロロプレンゴム（ＣＲゴム）等のゴムブーツを対象とする。さらに、ブーツバンド３６としては、いわゆるワンタッチ式ブーツバンドやオメガバンド等の種々のものを使用することができる。

また、ブーツ側の突起部５１の傾斜角度βおよびこれに対応するシャフト周溝５０の傾斜壁５０ａの傾斜角度α、突起部５１の肉厚、突起部５１の突出長さ等は、ブーツバンド３６をバンド装着部３１に締付けた際に、突起部５１がシャフト周溝５０が圧潰状に嵌合できて、シール機能を発揮することができる範囲で任意に変更できる。また、シャフト周溝５０の形状としても、図例のものに限るものではなく、ジョイント本体側壁を垂直壁５０ｂとせずに傾斜壁としてもよく、突起部５１も、その先端形状は凸アール状でなくてもよい。

本発明の実施形態を示すブーツ取付構造を示し、（ａ）は装着前の断面図であり、（ｂ）は装着状態の断面図である。 シャフトに等速自在継手を装着した状態の断面図である。 従来のブーツ取付構造を示し、（ａ）は装着前の断面図であり、（ｂ）は装着状態の断面図である。

符号の説明

３０ ブーツ
３１ バンド装着部
３２ シャフト
３３ ブーツ取付部
３５ 膨出部
３６ ブーツバンド
４２ 周方向凹溝
４３ 周方向凸隆部
４４ 周方向凸隆部
５０ シャフト周溝
５０ａ 傾斜壁
５０ｂ 鉛直壁
５１ 突起部
Ｓ１ シール部
Ｓ２ シール部

Claims (4)

1. 等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、このシャフトに外嵌される等速自在継手用ブーツとを取付けるブーツ取付構造において、
   ブーツのバンド装着部にブーツバンドを締付けた状態でバンド装着部の内径面が圧接するシャフトのブーツ取付部に設けられる周方向凹溝と、前記バンド装着部の内径面に設けられて前記周方向凹溝に嵌合する膨出部とを有する第１シール部と、
   前記周方向凹溝よりもブーツ内部側に設けられるシャフト周溝と、バンド装着部に設けられてブーツバンドの締付け状態で前記シャフト周溝に圧潰状に嵌合する断面舌状の突起部とを有する第２シール部とを備えたことを特徴とするブーツ取付構造。
2. シャフトの周方向凹溝の軸方向端部側に設けられる周方向凸隆部が、バンド装着部の膨出部の軸方向端部側において圧接することを特徴とする請求項１のブーツ取付構造。
3. 前記第２シール部のバンド装着部側の突起部が、外径側から内径側に向かってブーツ内部側に傾斜することを特徴とする請求項１又は請求項２のブーツ取付構造。
4. シャフト周溝は、周方向凹溝側の側壁が内径側から外径側に向かって周方向凹溝側に傾斜する傾斜壁であるとともに、反周方向凹溝側の側壁がシャフト軸方向に対して直交する平面と平行に配置される鉛直壁であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかのブーツ取付構造。

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