JP2020020357A - ブーツバンド - Google Patents

Abstract

【課題】スプリングバックにより、リング状に丸めることによって成形されるリング部が拡径したとしても、グリース漏れの発生を有効に防止できるブーツバンドを提供する。【解決手段】帯状部材９０の他端縁には帯状部材の長手方向に延びる幅寸法一定の舌片形状部９５と、帯状部材９０の一端部側にリング状に丸められてなるリング部が縮径することによって、舌片形状部９５が嵌入する凹部９６とが設けられる。凹部９６の幅を嵌入方向上流側から嵌入方向下流側に向かって縮小させ、舌片形状部９５の嵌入を圧入とする。【選択図】図５

Description

本発明は、例えばドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれる固定式および摺動式等速自在継手に取り付けられ、継手外部からの異物侵入や継手内部からの潤滑剤漏洩を防止するためのブーツを締め付けるブーツバンドに関する。

自動車や各種産業機械の動力伝達系を構成する等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸をトルク伝達可能に連結すると共に、前記二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる。等速自在継手は、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手とに大別され、例えば、自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトにおいては、デフ側（インボード側）に摺動式等速自在継手が使用され、駆動車輪側（アウトボード側）には固定式等速自在継手が使用される。

これら摺動式等速自在継手あるいは固定式等速自在継手では、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物侵入を防止するため、等速自在継手の外側継手部材と中間シャフトとの間にブーツを装着している。この種のブーツは、金属製のバンドで締め付けて外側継手部材および中間シャフトに固定することによりシール性が確保されている。

金属製のバンドとしては、従来には、特許文献１等に記載のホースクランプがある。このホースクランプ（バンド）は、図１０〜図１２に示すように、係合爪が係合孔に嵌合した状態で両端部が重ね合わされてリング状に丸められる帯状部材１からなる。そして、帯状部材１の重なり部の外側部位１ａに係合孔２を設けるとともに、帯状部材１の重なり部の内側部位１ｂに前記係合孔２と係合する突起３を設けている。また、帯状部材１の一部に締付用耳部４を設けている。さらに、帯状部材１の内側部位１ｂ側の他端縁には帯状部材１の長手方向に延びる幅寸法一定の舌片形状部５と、帯状部材１の外側部位１ａ側の一端側に舌片形状部が嵌入する凹部６とが設けられている。この場合、帯状部材１の本体部１０の内側部位１ｂの端縁１０ａの幅方向中間部位から周方向（帯状部材１の長手方向）に延び、これに対応して、凹部６の帯状部材１の幅方向中間部位から周方向（帯状部材１の長手方向）に延びている。

このため、図１０（ａ）に示すように、リング状に丸めた状態において、耳部４を図１０（ｂ）に示すように、加締めることによって、リング状に丸めた帯状部材１が縮径する。これによって、等速自在継手の外側継手部材の開口部に外嵌されたブーツ大径部等を締め付けた状態で等速自在継手の外側継手部材にブーツを装着できる。また、リング状に丸めた帯状部材１が縮径する際には、帯状部材１の他端縁の舌片形状部５が帯状部材１の一端側の凹部６に嵌入していって、縮径をガイドすることができる。

特公平２−１４５９５４号公報

ところで、舌片形状部５と凹部６との関係は、図１３と図１４に示すように、舌片形状部５の幅寸法をＥとし、凹部６の幅寸法をＤとし、舌片形状部５の長さ寸法をＬ１とし、凹部６の長さ寸法をＬ２とした際に、Ｅ＜Ｄとなり、Ｌ１＜Ｌ２となっている。

このため、図１０（ａ）に示すように、リング状に丸めた状態において、耳部４を図１０（ｂ）に示すように、加締めることによって、図１３に示す状態から図１４に示すように、舌片形状部５が凹部６に嵌入していくことになる。この場合、耳部４においてスプリングバックが生じる場合がある。このように、耳部４にスプリングバックが生じれば、リング状に丸めることによって成形されるリング部が拡径することになる。図１４の寸法Ｆはスプリングバックにより拡径した量を示し、本体部１０の端縁１０ａと凹部６の嵌入開始点までの寸法である。

このように拡径した場合、Ｅ＜Ｄであるので、図１４のクロスハッチングで示すように、舌片形状部５の外周側に連続した隙間部１１が形成される。このように、隙間部１１が形成されれば、隙間部１１の面圧が小さくなり、ブーツ内部のグリース等がこの隙間部１１を介して外部へ漏れるグリース漏れが発生するおそれがあった。グリース漏れが発生すれば、等速自在継手が潤滑不良となって、安定したトルク伝達機能を発揮できなくなる。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、リング状に丸めることによって成形されるリング部がスプリングバックにより拡径したとしても、グリース漏れの発生を有効に防止できるブーツバンドを提供するものである。

本発明のブーツバンドは、帯状部材の一端部側に係合孔を設けるとともに、帯状部材の他端部側に係合爪を設け、前記帯状部材をブーツに巻回してリング状に成形して、一端部側が外径側となるとともに他端部側が内径側となるように、係合爪が係合孔に係合した状態で両端部を重ね合わせ、帯状部材の一部に設けられた締付用耳部を加締めることによって、リング状に丸められてなるリング部が縮径して、ブーツを被固定部材に締め付けるブーツバンドであって、帯状部材の他端縁には帯状部材の長手方向に延びる幅寸法一定の舌片形状部と、帯状部材の一端部側にリング状に丸められてなるリング部が縮径することによって、舌片形状部が嵌入する凹部とが設けられ、この凹部は、その幅寸法が嵌入方向上流側から嵌入方向下流側に向かって縮小するテーパ部を有し、舌片形状部がテーパ部に圧入されていくものである

本発明のブーツバンドによれば、締付用耳部を加締めることによって、リング状に丸められてなるリング部が縮径して、ブーツを被固定部材に締め付けることができる。この縮径の際には、舌片形状部が凹部に嵌入することになって、安定した縮径が可能である。また、嵌入方向上流側から嵌入方向下流側に向かって縮小するテーパ部への舌片形状部の嵌入が圧入となる。このため、この圧入部位がバンドの幅方向の隙間を生じさせず、締付用耳部のスプリングバックでリング部が拡径しても従来のように舌片形状部の外周部の連続した隙間部が形成されない。

凹部のテーパ部は、凹部の全長にわたって形成されるものであっても、嵌入方向下流側である奥側にのみ形成されるものであってもよい。

凹部のテーパ部入口の開口幅をＧとし、凹部のテーパ部奥部の幅をＨとし、舌片形状部の幅寸法をＥとしたときに、Ｇ＞Ｅ＞Ｈとなるように構成するのが好ましい。このように構成することによって、圧入部位を少なくできて、加締時の抵抗を軽減できて、組立性の向上を図ることができる。

凹部の深さを舌片形状部の厚さよりも大きくする。すなわち、舌片形状部の厚さを凹部の深さよりも薄くするのが好ましい。この場合でも、加締時の抵抗を軽減できて、組立性の向上を図ることができる。

本発明のブーツバンドを用いて、等速自在継手の密封装置としてのブーツを固定した場合、締付用耳部のスプリングバックによりリング部が拡径しても、舌片形状部の外周部の連続した隙間部が形成されず、グリース漏れを有効防止できる。このため、等速自在継手が潤滑不良となることを有効に防止でき、この等速自在継手は長期にわたって、安定したトルク伝達機能を発揮できる。

本発明に係るブーツバンドを用いたドライブシャフトの断面図である。 本発明に係るブーツバンドを示し、リング状に丸めた状態での締付前の側面図である。 本発明に係るブーツバンドを示し、リング状に丸めた状態での締付後の側面図である。 本発明のブーツバンドを示し、リング状に丸める前の側面図である。 本発明のブーツバンドを示し、リング状に丸める前の正面図である。 本発明のブーツバンドを示し、舌片形状部が凹部に嵌入される前の要部拡大図である。 本発明のブーツバンドを示し、舌片形状部が凹部に圧入状態の要部拡大図である。 他の実施形態を示し、舌片形状部が凹部に嵌入される前の要部拡大図である。 他の実施形態を示し、舌片形状部が凹部に圧入状態の要部拡大図である。 従来のブーツバンドを示し、（ａ）はリング状に丸めた状態での締付前の側面図であり、（ｂ）はリング状に丸めた状態での締付後の側面図である。 従来のブーツバンドを示し、リング状に丸める前の側面図である。 従来のブーツバンドを示し、リング状に丸める前の正面図である。 従来のブーツバンドを示し、舌片形状部が凹部に嵌入される前の要部拡大図である。 従来のブーツバンドを示し、舌片形状部が凹部に圧入状態の要部拡大図である。

以下本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１は、本発明に係るブーツバンドを用いたドライブシャフトである。このドライブシャフトは、固定式等速自在継手５１と、摺動式等速自在継手５２と、これらの等速自在継手を連結するシャフト５０とを備える。この図例では、固定式等速自在継手５１にバーフィールド型等速自在継手を用い、摺動式等速自在継手５２にトリポード型等速自在継手を用いている。

固定式等速自在継手５１は、軸方向に延びる複数のトラック溝５３が内球面５４に形成された外側継手部材５５と、軸方向に延びる複数のトラック溝５６が外球面５７に形成された内側継手部材５８と、外側継手部材５５のトラック溝５３と内側継手部材５８のトラック溝５６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール５９と、外側継手部材５５の内球面５４と内側継手部材５８の外球面５７との間に介在してボール５９を保持するケージ６０とを備えている。

摺動式等速自在継手５２は、内周に軸線方向に延びる三本の溝６１を設けると共に各溝６１の内側壁に互いに対向するローラ案内面６１ａを設けた外側継手部材６２と、半径方向に突出した３つの脚軸６３を備えた内側継手部材としてのトリポード部材６４と、前記脚軸６３に回転自在に支持されると共に外側継手部材の溝６１に転動自在に挿入されたトルク伝達手段としてのローラ６５とを備える。この場合、ローラ６５は脚軸６３の外径面に周方向に沿って配設される複数のころ６６を介して外嵌されている。なお、トリポード部材６４は、ボス部６７と、このボス部６７から径方向に伸びる前記脚軸６３とからなる。

シャフト５０は、その両端部に雄スプライン５０ａ、５０ｂが形成され、一方の雄スプライン５０ａが固定式等速自在継手５１の内側継手部材５８に嵌入され、他方の雄スプライン５０ｂが摺動式等速自在継手５２のトリポード部材６４に嵌入される。内側継手部材５８の軸心孔７１に雌スプライン７２が形成され、シャフト５０の一方の雄スプライン５０ａが内側継手部材５８の軸心孔７１に嵌入されて、雌スプライン７２に噛合する。また、シャフト５０の他方の雄スプライン５０ｂがトリポード部材６４のボス部６７の軸心孔７３に嵌入されて、この軸心孔７３の雌スプライン７４に噛合する。

そして、固定式等速自在継手５１には外側継手部材５５の開口部を密封するためのブーツ８０（８０Ａ）が付設され、摺動式等速自在継手５２には外側継手部材６２の開口部を密封するためのブーツ８０（８０Ｂ）が付設されている。ブーツ８０Ａ，８０Ｂは、大径の取付部８０ａと、小径の取付部８０ｂと、大径の取付部８０ａと小径の取付部８０ｂとを連結する屈曲部を構成する蛇腹部８０ｃとからなる。ブーツ８０Ａ，８０Ｂの大径の取付部８０ａは外側継手部材５５，６２の開口部側の外径面に形成されるブーツ装着部８５，８５でブーツバンド８２（８２Ａ，８２Ｂ）により締め付け固定され、その小径の取付部８０ｂはシャフト５０の所定部位（ブーツ装着部８６，８６）でブーツバンド８３（８３Ａ、８３Ｂ）により締め付け固定されている。

なお、固定式等速自在継手５１のブーツ８０Ａは、この実施形態では、樹脂ブーツを用い、摺動式等速自在継手５２のブーツ８０Ｂは、ゴムブーツを用いた。ブーツ８０Ａが樹脂製である場合、その表面硬さが例えばＨＤＤ３８〜５０であるのが好ましい。樹脂ブーツは、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、および熱可塑性エラストマーを含む組成物等にて形成される。樹脂ブーツの場合、表面硬さがＨＤＤ３８より小さいと、耐熱性の低下、ブーツのコストアップおよび強度低下を招来し、逆に、表面硬さがＨＤＤ５０より大きいと、疲労性、柔軟性および組付性の低下を招来する。

ブーツ８０Ｂがゴム製である場合、その表面硬さが例えばＨｓ５０〜７０であるのが好ましく、ゴムブーツは、例えば、クロロプレンゴムやシリコンゴムなどで形成される。また、ゴムブーツの場合、その表面硬さがＨｓ５０より小さいと、ブーツ８０の強度低下を招来し、逆に、表面硬さがＨｓ７０より大きいと、疲労性の低下を招来する。

固定式等速自在継手５１側のブーツバンド８２Ａ（８３Ａ）は、本発明に係るブーツバンドであり、図２〜図５に示すように、両端部が重ね合わされてリング状に丸められる帯状部材９０からなる。そして、帯状部材９０の重なり部の外側部位９０ａに係合孔９１を設けるとともに、帯状部材９０の重なり部の内側部位９０ｂに前記係合孔９１と係合する突起９２を設けている。また、帯状部材９０の一部に締付用耳部９３を設けている。なお、摺動式等速自在継手５２側のブーツバンドは、他のタイプ、例えば、円環状の帯を繋ぎ合わせたいわゆる円環バンドを用いた。

帯状部材９０の内側部位９０ｂ側の他端縁には帯状部材１の長手方向に延びる幅寸法一定の舌片形状部９５と、帯状部材９０の外側部位９０ａ側の一端側に舌片形状部９５が嵌入する凹部９６とが設けられている。この場合、帯状部材９０の本体部９８の端縁９８ａの幅方向中間部位から周方向（帯状部材９０の長手方向）に延び、これに対応して、凹部９６は帯状部材９０の幅方向中間部位から周方向（帯状部材９０の長手方向）に延びている。また、凹部９６は、帯状部材９０の本体部に、長手方向に伸びる一対のスリットを形成し、このスリットの間（残部）を凸形状に起こすことによって構成している。

このため、図２に示すように、係合孔９１に突起９２が係合し、リング状に丸めた状態において、耳部９３を図３に示すように加締めることによって、リング状に丸めてなるリング部が縮径する。これによって、ブーツ８２Ａ（８３Ａ）の大径の取付部８０ａや小径の取付部８０ｂを締め付けた状態で等速自在継手５１，５２の外側継手部材５５，６２（被固定部材）やシャフト５０（被固定部材）にこのブーツ８２Ａ（８３Ａ）に装着できる。リング部が縮径する際には、帯状部材９０の他端縁の舌片形状部９５が帯状部材９０の一端側の凹部９６に嵌入していって、縮径をガイドすることができる。

ところで、図６と図７に示すように舌片形状部９５はその幅寸法は、全長にわたって一定とし、その先端縁をアール形状としている。また、凹部９６は、その幅寸法が嵌入方向上流側から嵌入方向下流側に向かって縮小するテーパ部９６ａを有する。この場合のテーパ部９６ａは凹部９６の全長にわたって形成されている。凹部９６の入口（テーパ部入口）の開口幅をＧとし、凹部９６の奥部（テーパ部奥部）の幅をＨとし、舌片形状部９５の幅寸法をＥとしたときに、Ｇ＞Ｅ＞Ｈとなるように構成するのが好ましい。この場合、Ｇ−Ｅとして、例えば、３ｍｍ〜４ｍｍ程度とし、Ｅ−Ｈとして、例えば、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍ程度としている。また、舌片形状部９５の長さ寸法をＬ１とし、凹部９６の長さ寸法をＬ２としたときに、Ｌ１＜Ｌ２としている。この場合、Ｌ２−Ｌ１として、例えば、１ｍｍ〜３ｍｍ程度としている。また、凹部９６のテーパ部９６ａの傾斜角度Ｚとして、例えば、１°〜３°程度としている。

耳部９３を図３に示すように加締めることによって、帯状部材９０がリング状に丸められてなるリングが縮径することになるが、この場合、図６に示す状態から、舌片形状部９５が凹部９６に嵌入していくことになる。この際、Ｇ＞Ｅ＞Ｈのように設定されているので、舌片形状部９５が凹部９６の奥側において圧入されることになる。

ところで、このブーツバンド８２Ａ（８３Ａ）では、耳部９３を加締めるものであり、この耳部９３においてスプリングバックが生じるおそれがある。図７の寸法Ｆはスプリングバックにより、リング状に丸めた帯状部材９０が拡径した量を示し、本体部１０の端縁１０ａと凹部６の嵌入開始点までの寸法である。

スプリングバックにより、リング状に丸めた帯状部材９０が拡径しても、圧入部位９９（図７に示すＬで示す範囲）を有するものである。このため、この圧入部位９９がバンドの幅方向の隙間を生じさせず、従来のように舌片形状部９５の外周部の連続した隙間部が形成されない。したがって、このブーツバンドを用いて、等速自在継手の密封装置としてのブーツ８０を固定した場合、グリース漏れを有効防止できる。このため、等速自在継手が潤滑不良となることを有効に防止でき、この等速自在継手は長期にわたって、安定したトルク伝達機能を発揮できる。

実施形態のように、Ｇ＞Ｅ＞Ｈとなるように構成するのが好ましい。このように構成することによって、圧入部位９９を少なくできて、加締時の抵抗を軽減できて、組立性の向上を図ることができる。

また、凹部９６の深さを舌片形状部９５の厚さよりも大きくするのが好ましい。すなわち、舌片形状部９５の厚さを凹部９６の深さよりも薄くするのが好ましい。この場合でも、加締時の抵抗を軽減できて、組立性の向上を図ることができる。凹部９６の深さと舌片形状部９５の厚さ差は、例えば、０ｍｍ〜０．２ｍｍ程度である。

ところで、図６と図７では、凹部９６のテーパ部９６ａを凹部９６の全長にわたって形成していたが、図８と図９に示すように、嵌入方向下流側である奥側にのみテーパ部９６ａを形成してもよい。

この図８と図９に示すブーツバンド８２Ａ（８３Ａ）であっても、耳部９３を図３に示すように加締めることによって、リング状に丸めた帯状部材９０が縮径することになるが、この場合、図８に示す状態から、舌片形状部９５が凹部９６に嵌入していくことになり、この際、Ｇ＞Ｅ＞Ｈのように設定されているので、舌片形状部９５が凹部９６の奥側において圧入されることになる。

このため、スプリングバックにより、リング状に丸めた帯状部材９０が拡径しても、圧入部位９９（図７に示すＬで示す範囲）を有するものである。従って、この場合も、この圧入部位９９がバンドの幅方向の隙間を生じさせず、従来のように舌片形状部９５の外周部の連続した隙間部が形成されず、図６と図７に示すブーツバンド８２Ａ（８３Ａ）と同様の作用効果を奏する。

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、各寸法Ｇ、Ｅ、Ｈ、Ｌ１，Ｌ２、および角度Ｚは、締付用耳部９３のスプリングバックによって拡径しても、舌片形状部９５の凹部９６への圧入部位９９を有する範囲で、種々変更できる。圧入部位９９の範囲Ｌとしても、前記寸法Ｇ、Ｅ、Ｈ、Ｌ１，Ｌ２に応じて変更が可能である。また、舌片形状部９５の厚さと凹部９６の深さとの関係は、舌片形状部９５の厚さを凹部９６の深さよりも薄くするのが好ましいが、同一寸法であってもよい。ここで、同一寸法とは寸法公差内に収まる範囲を含むものである。テーパ部９６ａとして凹部９６の全長に設けない場合の長さ寸法として、スプリングバックにより、リング状に丸めた帯状部材９０が拡径しても、圧入部位９９が形成される範囲で種々変更可能である。

ブーツが装着される等速自在継手としては、図１に示すものに限るものではなく、固定式等速自在継手として、アンダーカットフリー型等速自在継手であっても、摺動式等速自在継手として、クロスグルーブ型等速自在継手であっても、トリポード型等速自在継手であってもよい。トリポード型等速自在継手の場合、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。前記実施例では、摺動式等速自在継手のブーツバンドを本発明に係るブーツバンドを用いなかったが、勿論、摺動式等速自在継手側のブーツバンドを本発明に係るブーツバンドを用いてもよい。また、摺動式等速自在継手５１のブーツとして、樹脂ブーツを用いても、固定式等速自在継手５２のブーツとして、ゴムブーツを用いてもよい。前記実施形態ではドライブシャフトの等速自在継手に装着するブーツに本発明のブーツバンドを用いていたが、プロペラシャフトの等速自在継手に装着されるブーツに本発明のブーツバンドを用いてもよい。

９０ 帯状部材
９１ 係合孔
９２ 突起
９３ 締付用耳部
９５ 舌片形状部
９６ 凹部

Claims (5)

1. 帯状部材の一端部側に係合孔を設けるとともに、帯状部材の他端部側に係合爪を設け、前記帯状部材をブーツに巻回してリング状に成形して、一端部側が外径側となるとともに他端部側が内径側となるように、係合爪が係合孔に係合した状態で両端部を重ね合わせ、
   帯状部材の一部に設けられた締付用耳部を加締めることによって、リング状に丸められてなるリング部が縮径して、ブーツを被固定部材に締め付けるブーツバンドであって、
   
   帯状部材の他端縁には帯状部材の長手方向に延びる幅寸法一定の舌片形状部と、帯状部材の一端部側にリング状に丸められてなるリング部が縮径することによって、舌片形状部が嵌入する凹部とが設けられ、この凹部は、その幅寸法が嵌入方向上流側から嵌入方向下流側に向かって縮小するテーパ部を有し、舌片形状部がテーパ部に圧入されていくことを特徴とするブーツバンド。
2. 凹部のテーパ部は、凹部の全長にわたって形成されることを特徴とする請求項１に記載のブーツバンド。
3. 凹部のテーパ部は、嵌入方向下流側である奥側にのみ形成されることを特徴とする請求項１に記載のブーツバンド。
4. 凹部のテーパ部入口の開口幅をＧとし、凹部のテーパ部奥部の幅をＨとし、舌片形状部の幅寸法をＥとしたときに、Ｇ＞Ｅ＞Ｈとなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のブーツバンド。
5. 凹部の深さを舌片形状部の厚さよりも大きくしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブーツバンド。

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