JP2019049340A - 等速ジョイントの保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな構造で、等速ジョイントの運搬・組立時および使用時において、ブーツバンドおよびブーツ肩部周辺を確実に保護できるようにする。【解決手段】ブーツ５の大径筒部５ａ固定用のブーツバンド６を保護するプロテクター８を、そのブーツバンド６の外周面から、ブーツ５の蛇腹部５ｃのうちの、大径筒部５ａに隣接する谷部の両側の斜面までを被覆する状態で設けることにより、設置スペースの小さいコンパクトな構造で、等速ジョイントの運搬・組立中のブーツ５の肩部（大径筒部５ａと蛇腹部５ｃの境界部分）の変形による傷や亀裂、作動角度が大きい使用状態でのブーツ５肩部に最も近い谷部の両側の斜面の損傷、使用中のブーツバンド６の軸方向のずれおよびそれによるブーツ５の密封性の低下を防止できるようにしたのである。【選択図】図１

Description

本発明は、等速ジョイントのブーツを締め付けるブーツバンドの外周面をプロテクターで覆った保護構造に関する。

自動車や各種産業機械における動力伝達に用いられる等速ジョイントは、駆動側シャフトと従動側シャフトの間に設けられ、両シャフトの軸心が一致しない（作動角度が取られている）場合でも、駆動側シャフトから従動側シャフトへ速度差なく回転を伝達するものであり、そのうちの一方のシャフトに一体回転可能に連結される外側継手部材と、外側継手部材の径方向内側に配され、他方のシャフトに一体回転可能に連結される内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構とを備えている。そして、通常は、内部に充填したグリース等の潤滑剤の漏れを防止するとともに、内部にダストや水等の異物が侵入することを防止するため、ブーツを装着した状態で使用される。

上記の等速ジョイントのブーツは、一般に、外側継手部材の開口側の外周面に嵌合する大径筒部と、内側継手部材に連結されるシャフトの外周面に嵌合する小径筒部と、これらの両筒部の間に形成された蛇腹部とからなる。そして、その大径筒部および小径筒部が、それぞれブーツバンドで締め付けられて、外側継手部材の外周面および内側継手部材に連結されるシャフトの外周面に密着した状態で固定されるようになっている。

そして、ブーツを締め付けるブーツバンドとしては、リング状の本体部の周方向の一部に、径方向外側へ突出する加締め部が形成され、ブーツの大径筒部または小径筒部の外周面に装着された状態で、加締め部に周方向両側から外力を加えて加締め部を塑性変形させることにより、本体部が縮径してブーツを締め付けるようになっているものを用いることが多い。

ところで、このような等速ジョイントでは、運搬や組み立てを行う際や、使用中（例えば自動車に用いられる場合はその走行中）に、ブーツバンドが軸方向にずれてブーツの密封性が低下したり、ブーツに損傷や亀裂が生じたりすることがある。

このため、例えば特許文献１、２では、自動車に用いられる等速ジョイントに対し、ブーツバンドの外周面を覆うプロテクター（バンドカバー、保護カバー）を設けて、自動車走行時に飛石等の異物がブーツバンドやブーツへ衝突してもブーツバンドの軸方向のずれやブーツの破損が生じないようにしている。また、特許文献１、２に記載のプロテクターでは、ブーツバンドの加締め部以外の部分が必要以上に肉厚となっているため、その加締め部以外の部分の外径を小さくしてプロテクターの軽量化と低コスト化を図ることが、特許文献３で提案されている。

一方、例えば特許文献４、５では、内側継手部材に連結されるシャフトの外周面に嵌合する筒部と、その筒部に連設される椀状または錐体状のカバー本体とからなる保護カバーを設けて、ブーツやブーツバンドを保護することが提案されている。

また、運搬や組み立ての際のブーツの損傷を防止する方法として、熱収縮性フィルムからなるユニットカバーを外側継手部材およびブーツの外郭形状に倣う状態で装着するもの（特許文献６）や、円筒状に形成され、軸心を含む平面で二分割されたユニットカバーによって等速ジョイント全体を覆うもの（特許文献７、８）が提案されている。

実開昭６４−４９７３５号公報 実開平２−１０９０２１号公報 実用新案登録第２６０１０９６号公報 特開２０１５−４３７５号公報 特開２０１０−１０５４７３号公報 特開２００７−２５５４８７号公報 特開２００８−１３８８２８号公報 特開２００８−２５４５９８号公報

しかしながら、上記のような従来の等速ジョイントの保護構造は、以下のような問題がある。すなわち、まず、特許文献６乃至８で提案されているものは、等速ジョイントの運搬および組立時の保護を目的としており、組立後はユニットカバーを取り外すことが前提となっている（取り外さないと等速ジョイントとして使用できない仕様となっている）ため、例えば自動車で使用する場合の走行中の異物の衝突によるブーツバンドの軸方向のずれやブーツの破損を防止できない等、使用時には等速ジョイントを保護することができない。

一方、特許文献１乃至３で提案されているものは、プロテクターで保護する対象がブーツバンドだけであるため、等速ジョイントの運搬中や組立中にブーツの蛇腹部に外力が加わった場合に、ブーツの大径筒部が外側継手部材とブーツバンドに挟み込まれた状態で、大径筒部と蛇腹部の境界部分（以下、「肩部」と称する。）が大きく変形して傷や亀裂を発生しやすい。また、等速ジョイントが作動角度の大きい状態で使用された場合に、ブーツの蛇腹部の斜面どうし、特に肩部に最も近い谷部の両側の斜面どうしが接触して、摩耗による損傷を生じやすいという問題もある。

そして、特許文献４、５で提案されているものでは、保護カバーがブーツバンドだけでなくブーツの蛇腹部も保護しているが、その保護カバーとブーツとの間には隙間があるため、上記特許文献１乃至３のものと同様、使用中のブーツ蛇腹部の斜面どうしの接触による損傷が生じやすい。また、保護カバーがブーツ全体を覆う構造であるため広い設置スペースを必要とするし、特許文献１乃至３のものに比べて重くなるという難点もある。

そこで、本発明は、コンパクトな構造で、等速ジョイントの運搬・組立時および使用時において、ブーツバンドおよびブーツ肩部周辺を確実に保護できるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、駆動側シャフトと従動側シャフトのうちの一方のシャフトに一体回転可能に連結される外側継手部材と、前記外側継手部材の径方向内側に配され、前記両シャフトのうちの他方のシャフトに一体回転可能に連結される内側継手部材と、前記外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構と、前記外側継手部材の外周面に嵌合する大径筒部と前記内側継手部材に連結されるシャフトの外周面に嵌合する小径筒部との間に蛇腹部を有するブーツと、前記ブーツの大径筒部および小径筒部を締め付けるブーツバンドとを備えた等速ジョイントに対し、少なくとも前記ブーツの大径筒部を締め付けるブーツバンドの外周面を覆うプロテクターを設けた等速ジョイントの保護構造において、前記プロテクターが、前記ブーツバンドの外周面から、少なくとも前記ブーツの蛇腹部のうちの、前記大径筒部に隣接する谷部の両側の斜面までを被覆する状態で設けられている構成を採用した。ここで、「被覆」とは、その対象物に密着する状態で覆うことを意味するものとする（以下同じ）。

上記の構成によれば、等速ジョイントの運搬や組み立てを行う際に、ブーツの蛇腹部に外力が加わっても、ブーツ肩部の変形を抑えて傷や亀裂の発生を防止できるし、等速ジョイントが作動角度の大きい状態で使用される場合でも、ブーツの蛇腹部のうち、肩部に最も近い谷部の両側で、使用中に最も接近しやすい斜面どうしが接触することがないので、その両斜面の摩耗による損傷を防止することができる。また、使用中、例えば自動車に使用される場合の走行中に、異物の衝突等に対してブーツバンドを保護してその軸方向のずれを防止し、ブーツの密封性の低下を防止することができる。そして、プロテクターはブーツバンドおよびブーツの蛇腹部に密着した状態で設けられるので、広い設置スペースを必要としないコンパクトな構造となる。

また、前記プロテクターが、前記外側継手部材の外周面を被覆する状態で設けられている構成とすれば、外側継手部材の外周面への塗装を省略することができるので、等速ジョイント製作時の工程が１つ減り、コストダウンおよび環境負荷の軽減を図れるようになる。

また、前記ブーツバンドが、前記ブーツの大径筒部の外周に沿って延びるリング状の部材で、その周方向の一部に、径方向外側へ突出し、前記ブーツの大径筒部を締め付ける際に周方向に加締められる加締め部を有するものである場合は、前記プロテクターを、前記ブーツバンドの加締め部を突出させる孔が設けられている構成とすれば、プロテクターの製作性や組立性の向上を図ることができる。

そして、前記プロテクターは、伸縮性を有する素材で形成され、人手で装着可能なものであることが望ましい。

本発明の等速ジョイントの保護構造は、上述したように、ブーツの大径筒部を締め付けるブーツバンドを保護するプロテクターを、そのブーツバンドの外周面から、少なくともブーツの蛇腹部のうちの、大径筒部に隣接する（肩部に最も近い）谷部の両側の斜面までを被覆する状態で設けるようにしたものであるから、コンパクトな構造で、等速ジョイントの運搬・組立中のブーツ肩部の変形による傷や亀裂、作動角度が大きい使用状態でのブーツ肩部に最も近い谷部の両側の斜面の損傷、使用中のブーツバンドの軸方向のずれおよびそれによるブーツの密封性の低下を防止することができる。

第１実施形態の保護構造を適用した等速ジョイントの正面断面図 図１のII−II線に沿った要部の断面図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ大径側プロテクターおよび小径側プロテクターの正面断面図 第２実施形態の保護構造を適用した等速ジョイントの片側正面断面図 図４の矢印Ｙ方向から見た一部切欠き平面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は第１の実施形態の保護構造を適用した固定型の等速ジョイントを示す。この等速ジョイントは、カップ部１１の閉塞側端部の軸方向外側に従動側シャフト（図示省略）に一体回転可能に連結される連結軸１２を設けた外側継手部材１と、カップ部１１の径方向内側に配され、駆動側シャフト２の一端部に一体回転可能に連結されるリング状の内側継手部材３と、外側継手部材１と内側継手部材３との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構４とを備えている。そのトルク伝達機構４は、カップ部１１の内周面に形成された複数の軸方向溝１１ａ（図２参照）と内側継手部材３の外周面に外側継手部材１の軸方向溝１１ａに対応して形成された複数の軸方向溝３ａとの間に組み込まれる複数のトルク伝達用のボール４１と、各ボール４１を等間隔で回転自在に保持するケージ４２とで構成されており、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対傾動した状態で回転伝達できるようになっている。なお、この図１の例ではボールが８個のタイプを記載しているが、ボールが６個のタイプでもよい。

また、この等速ジョイントでは、カップ部１１の内部に潤滑剤としてのグリース（図示省略）が充填されており、そのグリースの漏れ防止および内部への異物の侵入防止のためのブーツ５が装着されている。

前記ブーツ５は、カップ部１１の開口側端部の外周面に嵌合する大径筒部５ａと、駆動側シャフト２の一端部から所定の軸方向距離をおいて設けられたブーツ取付部２ａの外周面に嵌合する小径筒部５ｂと、その大径筒部５ａと小径筒部５ｂを連結する蛇腹部５ｃとからなる。そして、その大径筒部５ａおよび小径筒部５ｂが、それぞれブーツバンド６、７で締め付けられて、カップ部１１の開口側端部の外周面および駆動側シャフト２のブーツ取付部２ａの外周面に密着した状態で固定されている。

ブーツ５の大径筒部５ａを固定するブーツバンド（以下、「大径側ブーツバンド」と称する。）６は、図２に示すように、リング状の部材であって、その周方向の一部に径方向外側へ突出する加締め部６ａが形成されている。そして、組立時に、ブーツ５の大径筒部５ａの外周に沿って延びるように装着した状態で、加締め部６ａを周方向に加締めて全体を縮径させることにより、ブーツ５の大径筒部５ａを締め付けてカップ部１１の開口側端部に固定するようになっている。

また、ブーツ５の小径筒部５ｂを固定するブーツバンド（以下、「小径側ブーツバンド」と称する。）７は、大径側ブーツバンド６と径方向寸法が異なるだけで、全体の構成、および加締め部７ａを加締めてブーツ締付作業を行う点は同じである。

そして、上述した構成の等速ジョイントに対し、第1実施形態の保護構造は、図１に示すように、大径側ブーツバンド６を保護するプロテクター（以下、「大径側プロテクター」と称する。）８と、小径側ブーツバンド７を保護するプロテクター（以下、「小径側プロテクター」と称する。）９を設けたものである。

大径側プロテクター８は、図１、図２および図３（ａ）に示すように、大径側ブーツバンド６の外周面を被覆する本体部８ａと、本体部８ａからブーツ５の蛇腹部５ｃに向かって延びるブーツ保護部８ｂと、本体部８ａからカップ部１１の閉塞側端面へ向かって延びるカップ保護部８ｃとからなり、全体が伸縮性を有するゴムや樹脂等の素材で筒状に形成され、人手で装着可能なものとなっている。

この大径側プロテクター８の本体部８ａは、大径側ブーツバンド６の外周に沿う円筒状に形成された部分であり、その周方向の一部が大径側ブーツバンド６の加締め部６ａに沿うように径方向外側へ張り出している。また、ブーツ保護部８ｂは、ブーツ５の大径筒部５ａと蛇腹部５ｃの境界部分（肩部）から、蛇腹部５ｃのうちの、大径筒部５ａに隣接する（肩部に最も近い）谷部の両側の斜面までを被覆するものであり、その蛇腹部５ｃの谷部に沿うように形成され、伸縮性を有するので密着する状態で被覆されている。そして、カップ保護部８ｃは、カップ部１１の外周面のうち、本体部８ａに覆われている位置よりも連結軸１２側の全体を被覆するように形成されている。このカップ保護部８ｃも伸縮性を有するので、カップ部１１の外周面に密着して、泥水等がカップ部１１外周面との間に入り込まない。そのため、塗装を省略してもカップ部１１外周面の錆の発生を効果的に抑制できる。

一方、小径側プロテクター９は、図１および図３（ｂ）に示すように、大径側プロテクター８の本体部８ａに相当する部分のみからなり、小径側ブーツバンド７の外周に沿う円筒状に形成され、その周方向の一部が小径側ブーツバンド７の加締め部７ａに沿うように径方向外側へ張り出している。そして、大径側プロテクター８と同様、人手で装着できるよう、伸縮性を有する素材で形成されている。

この等速ジョイントの保護構造は、上記の構成であり、大径側プロテクター８が、大径側ブーツバンド６の外周面からブーツ５の肩部に最も近い谷部の両側の斜面までを被覆するようにしたので、等速ジョイントの運搬・組立の際に、ブーツ５の蛇腹部５ｃに外力が加わっても、ブーツ５肩部の変形を抑えて傷や亀裂の発生を防止できるし、等速ジョイントが作動角度の大きい状態で使用される場合でも、ブーツ５肩部に最も近い谷部の両側の斜面どうしの接触による損傷を防止することができる。

また、各プロテクター８、９がそれぞれブーツバンド６、７を保護しているので、使用中にブーツバンド６、７が異物の衝突等によって軸方向にずれることはなく、ブーツの密封性の低下を防止することができる。そして、大径側プロテクター８は大径側ブーツバンド６およびブーツ５の蛇腹部５ｃに、小径側プロテクター９は小径側ブーツバンド７にそれぞれ密着した状態で設けられるので、従来の椀状または錐体状のカバー本体を有する保護カバーを設ける場合に比べて、必要な設置スペースが小さいコンパクトな構造となる。

さらに、大径側プロテクター８は、カップ部１１の外周面全体を被覆する状態で設けられているので、カップ部１１の外周面への塗装を省略することができる。これにより、等速ジョイント製作時の工程が１つ減り、コストダウンおよび環境負荷の軽減を図ることができる。

図４および図５は第２の実施形態の保護構造を適用した等速ジョイントを示す。この実施形態は、第１実施形態をベースとし、各プロテクター８、９に、ブーツバンド６、７の加締め部６ａ、７ａを突出させる孔８ｄ、９ａを設けて、各プロテクター８、９の製作性および組立性の向上を図ったものである。

なお、この第２実施形態では、ブーツバンド６、７の加締め部６ａ、７ａが保護されないことになるが、各プロテクター８、９がブーツバンド６、７の加締め部６ａ、７ａ以外の外周面に密着しているので、使用中にその加締め部６ａ、７ａに異物が衝突しても、ブーツバンド６、７が軸方向にずれるおそれはなく、ブーツ５の密封性は確保することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、大径側プロテクターは、各実施形態では等速ジョイントの重量増加を抑えるためにブーツ保護部を必要最小限の範囲に設けたが、ブーツの保護に重点を置いて、ブーツ保護部をブーツの小径筒部側へ延長することもできる。一方、ブーツ保護部の範囲を各実施形態と同じく必要最小限としたまま、等速ジョイントの重量を低減するためにカップ保護部をなくした形態とすることもできる。

また、小径側プロテクターは、円筒状のものを示したが、大径側プロテクターのようにブーツ保護部を設けてもよい。さらに、シャフトとブーツの嵌合部を保護するシャフト保護部を設けてもよい。

また、各実施形態では、外側継手部材の連結軸を従動側シャフトに連結し、内側継手部材を駆動側シャフトに連結したが、外側継手部材と内側継手部材の連結相手となるシャフトは各実施形態と逆であってもよい。

そして、本発明の保護構造は、実施形態で説明したような等速ジョイントに限らず、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトの動力伝達に用いられるもの等、摺動型あるいは固定型の等速ジョイントに広く適用できる。

１ 外側継手部材
２ 駆動側シャフト
３ 内側継手部材
４ トルク伝達機構
５ ブーツ
５ａ 大径筒部
５ｂ 小径筒部
５ｃ 蛇腹部
６、７ ブーツバンド
６ａ、７ａ 加締め部
８、９ プロテクター
８ａ 本体部
８ｂ ブーツ保護部
８ｃ カップ保護部
８ｄ、９ａ 孔
１１ カップ部
１２ 連結軸
４１ ボール
４２ ケージ

Claims (5)

1. 駆動側シャフトと従動側シャフトのうちの一方のシャフトに一体回転可能に連結される外側継手部材と、前記外側継手部材の径方向内側に配され、前記両シャフトのうちの他方のシャフトに一体回転可能に連結される内側継手部材と、前記外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構と、前記外側継手部材の外周面に嵌合する大径筒部と前記内側継手部材に連結されるシャフトの外周面に嵌合する小径筒部との間に蛇腹部を有するブーツと、前記ブーツの大径筒部および小径筒部を締め付けるブーツバンドとを備えた等速ジョイントに対し、少なくとも前記ブーツの大径筒部を締め付けるブーツバンドの外周面を覆うプロテクターを設けた等速ジョイントの保護構造において、
   前記プロテクターが、前記ブーツバンドの外周面から、少なくとも前記ブーツの蛇腹部のうちの、前記大径筒部に隣接する谷部の両側の斜面までを被覆する状態で設けられていることを特徴とする等速ジョイントの保護構造。
2. 前記プロテクターが、前記外側継手部材の外周面を被覆する状態で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の等速ジョイントの保護構造。
3. 前記ブーツバンドは、前記ブーツの大径筒部の外周に沿って延びるリング状の部材で、その周方向の一部に、径方向外側へ突出し、前記ブーツの大径筒部を締め付ける際に周方向に加締められる加締め部を有するものであり、
   前記プロテクターは、前記ブーツバンドの加締め部を突出させる孔が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の等速ジョイントの保護構造。
4. 前記プロテクターが、伸縮性を有する素材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の等速ジョイントの保護構造。
5. 前記ブーツの小径筒部を締め付けるブーツバンドの外周面を覆うプロテクターを設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の等速ジョイントの保護構造。

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