JP3632568B2 - 等速ジョイント用樹脂製ブーツ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力側と出力側の一方にトリポート、他方にアウターケースを備える等速ジョイントにおいて使用される樹脂製ブーツに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輌のドライブシャフト等に用いられる等速ジョイントの一つとして、トリポートタイプのジョイントがあり、例えば前輪駆動自動車の駆動用に使用されている。
【０００３】
このトリポートタイプの等速ジョイントは、図９および図１０に示すように、入力側と出力側の一方のシャフト（１０）に、ローラ（１１）を持つ３本のトラニオン（１２）を軸直角方向に突設して構成したトリポート（１３）と、他方のシャフト（２０）の端部に設けたアウターケース（２１）とからなり、アウターケース（２１）はその内周に前記トリポート（１３）と対応する軸方向の３本の摺動溝（２２）を有し、前記トリポート（１３）のローラ（１１）が前記摺動溝（２２）に嵌め合わされて、軸方向の摺動および両シャフトの角度付けを可能にしながら、回転トルクを伝達できるように構成されている。
【０００４】
この等速ジョイントにおいても、ジョイント内部への塵埃や異物の侵入防止のために、一般にアウターケース（２１）からトリポート（１３）側のシャフト（１０）の部分を覆うように適度に伸縮や曲げ変形が可能な蛇腹状をなすブーツ（５１）が設けられている。
【０００５】
かかるブーツ（５１）は、軸方向の一端部が前記アウターケース（２１）の外周に嵌着されてリング状バンド等の締付け部材（２５）により固定される径大の取付部（５２）として形成され、また他端部がトリポート側のシャフト（１０）に固定される径小の取付部（５３）として形成されている。（５４）は蛇腹部を示す。
【０００６】
ところで、前記アウターケース（２１）は、図１０に示すように内周の摺動溝（２２）の配置に対応して、外周形状も周方向に凹凸形状をなしており、そのためこれに固定されるブーツ（５１）の径大側取付部（５２）は、組み付け状態の安定性やシール性を確保するために、その内周を前記アウターケース外周の形状に対応させて締め付け固定する必要がある。
【０００７】
ブーツがクロロプレン（ＣＲ）等のゴム材よりなる場合は、径大側取付部の内周を、前記アウターケース外周の凹凸形状に対応した形状をなすように一体成形しておくことができるが、ゴム材よりなるものは耐熱性や振れ廻り性に限界があり、耐久性にも劣る。
【０００８】
そのため、ブーツとして樹脂材料による成形品よりなるものの使用が多くなっている。しかし、樹脂材料よりなる場合は、ゴム材に比して剛性があって弾性変形し難いことから、締め付け力のシール性を均等に保持するために、円形に形成された径大側取付部（５２）の内周とアウターケース（２１）との間に、ゴム材等によりアウターケース外周の凹凸形状に対応した形状に形成したリング状の内周部材（５５）を介在させて、これを挟み付けるようにして締め付け固定している。そのため、組み付け操作が面倒になる上、ブーツとは別体の内周部材（５５）の使用のためにコスト高なものとなっている。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなしたものであり、トリポートタイプの等速ジョイントにおけるブーツとして、アウターケースへの径大側取付部を含めて全体を樹脂材料により一体に形成することによりコスト安価に提供でき、しかも異形のアウターケース外周に対し全周に渡って均等に締付け固定でき、組み付け性やシール性も良好な樹脂製ブーツを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、入力側と出力側との一方にトリポート、他方にアウターケースを備える等速ジョイントにおいて使用されるブーツであり、アウターケース外周に取付られる軸方向一端側の径大側取付部と、トリポート側のシャフトに取り付けられる径小側取付部と、前記両取付部間の蛇腹部とからなり、これら各部が樹脂材料により一体に成形されて、前記径大側取付部の内周が前記アウターケース外周の形状に対応した非円形形状をなし、内側への凸状をなす厚肉部が形成されてなるものである。
【００１１】
特に本発明では、前記径大側取付部の厚肉部にボリューム逃がし手段が設けられ、該径大側取付部が前記アウターケース外周に対し全周にわたって略均等に締め付け固定できるように形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
この樹脂製ブーツは、トリポートタイプの等速ジョイントにおいて使用するもので、アウターケースの凹凸形状をなす外周に対してこれに対応した形状の前記径大側取付部の内周を嵌合し、締付け部材により締め付け固定ずればよく、他のゴム材等の内周部材を使用することなく、容易に組み付けることができる。
【００１３】
しかも、前記径大側取付部において、内側への凸状をなす厚肉部にボリューム逃がし手段が設けられていることにより、前記の締め付けに伴って薄肉部に比して剛性のある厚肉部のボリュームが逃がされる結果、厚肉部が薄肉部と共に全周に渡って略均等な力で締め付けられることになり、樹脂材料のみよりなるものであるにも拘わらず、組み付け性やシール性にも良好に保持される。
【００１４】
前記のボリューム逃がし手段は、厚肉部の外周面に設けられた周方向の１条もしくは複数条の溝よりなり、これにより前記締め付け時の余分なボリュームが前記溝の空間に逃がされ、締め付け力が全周に渡って均等化する。該溝は、肉厚の大きい部分ほど溝幅が大きく形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記の径大側取付部の内周に１条もしくは複数条のシール用凸部が設けられてなるものが好ましく、これにより、全周にわたって略均等に締め付けられることと相俟って、良好なシール性を確保できる。
【００１６】
前記樹脂材料としては、熱可塑性エラストマー樹脂、中でも鉱物油あるいは植物油を配合したものが好ましい。これにより、広角度に屈曲変位して連続回転させても、擦過音等の異音の発生を抑制できる。またシール性や耐久性も良好に確保できる。さらに前記熱可塑性エラストマー樹脂として、脂肪酸アミドを配合したもの、あるいはポリエーテルを配合したものを用いることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明にかかる樹脂製ブーツの１実施例を示すジョイントに取付けた状態の縦断面図、図２は同ブーツの径大側からの一部を欠截した正面図、図３は図１の一部の拡大断面図、図４は前図のＸ−Ｘ線の断面図である。図５および図６はそれぞれボリューム逃がし手段の他の例を示す一部の拡大断面図、図７および図８はそれぞれ内周のシール用凸部の他の例を示す一部の拡大断面図である。
【００１９】
この実施例のブーツ（１）は、トリポートタイプのジョイントにおける入力側と出力側との一方のシャフト（２０）に有するアウターケース（２１）に取付けられる一端側の径大側取付部（２）と、トリポート（１３）側のシャフトに取付けられる他端側の径小側取付部（３）と、これら両取付部（２）（３）を連接するテーパ状の蛇腹部（４）とからなり、これらが樹脂材料により射出成形やプレスブロー成形により一体に成形されている。
【００２０】
特に、前記径大側取付部（２）は、その外周が略円形をなすとともに、内周が前記アウターケース（２１）外周の凹凸形状に対応した非円形形状をなし、周方向の所要間隔にアウターケース外周の凹部に対応する内側への凸状をなす厚肉部（２ａ）が形成されている。これにより厚肉部（２ａ）と薄肉部（２ｂ）とが交互に形成されている。
【００２１】
図の場合、前記径大側取付部（２）の外周には、リング状バンド等の締付け部材（２５）の位置決め（抜け止め）のための周方向の凹部（５）が形成され、その底面が円形をなしている。径小側取付部（３）の外周についても、前記同様に締付け部材（１５）の位置決め周方向の凹部（６）が形成されている。
【００２２】
特に、前記径大側取付部（２）の厚肉部（２ａ）には、前記締付け部材（２５）による締め付け時のボリューム逃がし手段（７）が設けられている。このボリューム逃がし手段（７）として、図１〜図４の実施例の場合は、厚肉部（２ａ）の外周面に周方向の１条もしくは複数条の溝（７ａ）が形成されている。
【００２３】
すなわち、樹脂材料よりなる場合、ゴム材に比して剛性があって弾性変形し難いことから、締付け部材（２５）による締め付けの際、前記厚肉部（２ａ）ではボリュームがありすぎて、この部分と薄肉部（２ｂ）との締め付け力が不均一になる。したがって、前記のように締め付け時のボリューム逃がし手段（７）を設けて、前記径大側取付部（２）が周方向に凹凸をなす前記アウターケース（２１）外周に対して全周に渡って略均等な力で締め付けることができるようにしておくのがよい。
【００２４】
前記溝（７ａ）は、肉厚の大きい部分ほど溝幅を大きくして、溝内の容積が大きくしておくのが、実施上望ましい。
【００２５】
また、ボリューム逃がし手段（７）としては、前記の溝（７ａ）のほか、例えば、図５のように比較的広幅の１条の溝（７ｂ）を形成したり、また図６のように溝内部に凸条（７ｄ）を有する断面略Ｗ字状の溝（７ｃ）を形成したり、あるいは中央部を平坦に残存させて、両側部に向かって漸次深くなる凹溝を形成する（図示せず）等の形態による実施が可能である。いずれの場合にも、肉厚の大きい部分ほど溝の容積を大きくして、ボリュームを逃がし易くしておくのがよい。
【００２６】
また、前記径大側取付部（２）の内周には、１条もしくは複数条のシール用凸部（８）が設けられている。このシール用凸部（８）としては、図１〜図４の実施例のように断面台形の凸部の両側端部に断面くさび形状の先細の凸条（８ａ）を設けたもの、図７のように、１もしくは複数状の凸条（８ｂ）を設けたもの、図８のように、断面台形の凸部の幅方向の中央に細溝（８ｃ）を形成したもの等、種々の形態による実施が可能である。
【００２７】
なお、上記した樹脂材料としては、熱可塑性エラストマー樹脂（ＴＰＥ）、例えば耐グリース、耐屈曲疲労性、および適度に変形可能な柔軟性を有するポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系等の熱可塑性エラストマー樹脂を使用するのが好ましい。特に、前記樹脂をベース材料にして、これに鉱物油、植物油を、熱可塑性エラストマー樹脂１００重量部に対して５重量部以下、好ましくは３重量部以下で配合したものが、擦過音等の異音の発生防止に特に効果があり、好ましい。
【００２８】
前記熱可塑性エラストマー樹脂に添加される鉱物油には、パラフィン系、ナフテン系、アロマ系があり、その中でも、特にパラフィン系オイルを１００％使用するか、もしくはパラフィン系オイルを主成分とするものが好ましい。植物油としては、菜種油、亜麻仁油、大豆油、ひまし油等を例示できる。
【００２９】
また、上記した樹脂材料として、前記同様の熱可塑性エラストマー樹脂に、脂肪酸アミドあるいはポリエーテルを配合したものを使用できる。
【００３０】
脂肪酸アミドとしては、下記構造式〔Ａ〕のもので、融点が２０〜６０℃の低融点のものを、エラストマー樹脂１００重量部に対し０．２〜１．５重量部を配合したもの、あるいは下記構造式〔Ｂ〕のもので、融点が８０〜１５０℃の高融点のものを、エラストマー樹脂１００重量部に対し０．０３〜０．１５重量部を配合したものを例示できる。
【００３１】
【化１】

【化２】

【００３２】
ただし、Ｒ_１ 、Ｒ_２ はそれぞれ脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基および不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が６以上のものである。Ｒ_３ は脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基および不飽和炭化水素基のいずれかであって、炭素数が２以上のものである。
【００３３】
また、ポリエーテルとしては、下記構造式〔Ｃ〕〜〔Ｅ〕のもので、数平均分子量１００００〜５００００のものを、エラストマー樹脂１００重量部に対して０．０１〜２０重量部を配合したものを例示できる。
【００３４】
【化３】

【化４】

【化５】

【００３５】
ただし、Ｒ_４ 、Ｒ_６ 、Ｒ_９ 、Ｒ_１０はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素化合物から２水素を除いた官能基、Ｒ_５ 、Ｒ_７ はそれぞれ水素もしくは炭素数１〜２０の炭化水素化合物から１水素を除いた官能基、Ｒ_８ は水素もしくは炭素数１〜２０の炭化水素化合物から１水素を除いた官能基あるいはＲ_１０に１水酸基が結合した官能基、Ｒ_１１は水素もしくは炭素数１〜２０の炭化水素化合物から１水素を除いた官能基あるいはＲ_９ に１水酸基が結合した官能基である。ｘ、ｙ、ｚは１〜１０００の整数を表す。
【００３６】
上記した本発明の樹脂製ブーツは、例えば図１のように、入力側と出力側との一方のシャフト（１０）にトリポート（１３）、他方のシャフト（２０）にアウターケース（２１）を備える所謂トリポートタイプの等速ジョイントにおいて、径大側取け部（２）を前記アウターケース（２１）外周に嵌着し、リング状の締付部材（２５）により締め付け固定し、また径小側取付部（３）は、トリポート（１３）側のシャフト（１０）の締付け部材（１５）により締め付け固定して使用する。
【００３７】
この組み付けの際、前記径大側取付部（２）においては、その内周形状がアウターケース（２１）の外周の凹凸形状に対応した非円形形状をなして、内側への凸状をなす厚肉部（２ａ）が形成されているために、該厚肉部（２ａ）をアウターケース（２１）外周の凹部にはめ合わせるように嵌着する。こうして外周部より締付け部材（２５）により締め付けると、前記厚肉部（２ａ）には、ボリューム逃がし手段（７）として上記した周方向の溝（７ａ）が形成されているため、該厚肉部（２ａ）のボリュームが適度に逃がされて、薄肉部（２ｂ）厚肉部（２ａ）と略同様に締め付けられることになり、樹脂材料により一体成形されているものであっても、全周にわたって略均等な締め付け力で締め付け固定することができる。
【００３８】
また、内周には、厚肉部および薄肉部の全周に渡ってシール用凸部（８）が設けられており、該凸部（８）が圧縮されることで、シール状態をさらに良好に保持できる。
【００３９】
【発明の効果】
上記したように本発明は、トリポートタイプの等速ジョイントに使用する樹脂製ブーツとして、アウターケース外周の凹凸形状に対応した非円形の内周形状をなす径大側取付部を含めて全体が樹脂材料により一体成形されているので、内周に他のゴム材等の内周部材を介在させることなく容易に組み付けることができ、コスト安価に製造、提供できる。
【００４０】
しかも、前記径大側取付部の厚肉部には、上記した溝によるボリューム逃がし手段が設けられているので、該厚肉部および薄肉部を全周にわたって略均等に締め付け固定でき、組み付け性やシール性にも十分満足でき、耐久性にも優れる。
【００４１】
また構成材料が、特に熱可塑性エラストマー樹脂、特に鉱物油や植物油を配合した熱可塑性エラストマー樹脂よりなる場合、広角度に屈曲変位された状態で連続回転させても、樹脂製ブーツの擦過音等の異音の発生を抑制でき、その効果を良好に持続できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる樹脂製ブーツの１実施例を示すジョイントに取付けた状態の縦断面図である。
【図２】同上ブーツの径大側からの一部を欠截した正面図である。
【図３】図１の一部の拡大断面図である。
【図４】前図のＸ−Ｘ線の断面図である。
【図５】ボリューム逃がし手段の他の例を示す一部の拡大断面図である。
【図６】ボリューム逃がし手段のさらに他の例を示す一部の拡大断面図である。
【図７】内周のシール用凸部の他の例を示す一部の拡大断面図である。
【図８】内周のシール用凸部のさらに他の例を示す一部の拡大断面図である。
【図９】従来のブーツを取付けたトリポートタイプの等速ジョイントを示す縦断面図である。
【図１０】同上のＹ−Ｙ線の断面図である。
【符号の説明】
（１） ブーツ
（２） 径大側取付部
（２ａ） 厚肉部
（２ｂ） 薄肉部
（３） 径小側取付部
（４） 蛇腹部
（５）（６） 凹部
（７） ボリューム逃がし手段
（７ａ）（７ｂ） 溝
（７ｄ） 凸条
（７ｃ） 断面略Ｗ字状の溝
（８） シール用凸部
（８ａ）（８ｂ） 凸条
（８ｃ） 細溝
（１０）（２０） シャフト
（１２） トラニオン
（１３） トリポート
（２１） アウターケース
（２２） 摺動溝
（１５）（２５） 締付け部材

Claims (1)

1. 入力側と出力側との一方にトリポート、他方にアウターケースを備える等速ジョイントにおいて使用されるブーツであって、アウターケース外周に取付られる軸方向一端側の径大側取付部と、トリポート側のシャフトに取り付けられる径小側取付部と、前記両取付部間の蛇腹部とからなり、これら各部が樹脂材料により一体成形され、前記径大側取付部の内周が前記アウターケース外周に対応した非円形形状をなし、内側への凸状をなす厚肉部が形成されてなる等速ジョイント用樹脂製ブーツにおいて、
   前記径大側取付部の厚肉部外周面に周方向の１条もしくは複数条の溝よりなるボリューム逃がし手段が設けられ、該径大側取付部が前記アウターケース外周に対し全周にわたって略均等に締め付け固定できるように形成され、
   前記溝は、前記厚肉部の肉厚の大きい部分ほど溝幅が大きく形成されたことを特徴とする等速ジョイント用樹脂製ブーツ。

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