JP3839530B2

JP3839530B2 - 継手用ブーツ

Info

Publication number: JP3839530B2
Application number: JP27036296A
Authority: JP
Inventors: 淳長岡; 剛安田; 智工藤; 龍男山田; 賢治宇津宮
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Fukoku Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Fukoku Co Ltd
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: JPH10115327A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、駆動軸と従動軸とを連結させる等速ジョイント等の継手に装着される継手用ブーツに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両の駆動力伝達部では、駆動軸の回転力を従動軸を介して各車軸へと伝達させるために、継手としての等速ジョイントが用いられている。この等速ジョイントには蛇腹状のブーツが装着され、前記ブーツは、アウタカップ内に封入された潤滑油の液密性を確保するとともに、前記アウタカップ内に塵埃、水等が進入することを防止する機能を営む。
【０００３】
具体的には、前記ブーツは、蛇腹状のベロー部と、前記ベロー部の両端部に一体的に形成された一組の取付環状部とから構成される。前記一組の取付環状部は、等速ジョイントを構成するアウタカップの外周面とドリブン側のシャフトの外周面とにそれぞれ嵌挿され、さらに、前記取付環状部には、例えば、ゴム用バンドが緊締される。
【０００４】
ところで、この種のブーツは、通常、ゴム材料で形成されているが、近年の高速耐久性や対温度耐久性等の要請に対応することが困難となっているため、前記ゴム材料に代替して合成樹脂材料を使用したブーツが採用される場合が多くなっている。
【０００５】
しかしながら、合成樹脂材料によって形成されたブーツでは、駆動軸から従動軸側に回転運動が伝達される際、高い材料硬度を有するため取付環状部に大きなねじれ力が発生する。このため、通常のバンドによる緊締力ではブーツを保持することができず、前記取付環状部が緊締部位からずれたり、あるいは、アウタカップ等の外周面から離脱することがある。この結果、アウタカップ内に封入された潤滑油が外部に漏洩し、または前記アウタカップ内に塵埃等が進入することにより、駆動軸から従動軸に対し回転駆動力を円滑に伝達することが阻害されるという不都合がある。
【０００６】
そこで、合成樹脂材料のブーツを採用した場合のこのような不都合に対して、種々の工夫がなされている。例えば、図１０に示されるような形状のバンド１を用い、孔部２内に鉤状のフック３をそれぞれ挿入し段部４をかしめることにより緊締力を向上させ、また、図１１に示されるように、アウタカップ６およびシャフト７の外周面の取付環状部８の被装着部位に断面円弧状の環状凹部９を形成し、前記取付環状部８に前記環状凹部９に係合する凸部１０を設け、あるいは図１２に示されるように、取付環状部１１の底面に複数の突起部１２を設けることによりシール性を向上させている。なお、図１０に示すバンド１の一端部５は、湾曲し且つ徐々に薄肉となるように形成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、合成樹脂材料のブーツを採用した場合、上記のような種々な工夫を施すことにより、ブーツの取付環状部の形状、アウタカップおよびシャフトの溝部の形状並びにバンドの形状等が複雑となり、製造コストが高騰するという不都合がある。
【０００８】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、簡単な構成によって製造コストの高騰を阻止するとともに、樹脂製ブーツをアウタ部材とシャフトの外周面に確実に取り付けてシール性をより一層向上させることが可能な継手用ブーツを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、継手を構成するアウタ部材の外周面とシャフトの外周面に樹脂製ブーツの両端部がそれぞれ嵌着され、前記嵌着部位をバンド部材によって緊締する継手用ブーツであって、
前記樹脂製ブーツは、ブーツ本体と、前記ブーツ本体の両端部に形成され、アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面にそれぞれ嵌着される異径の第１スリーブおよび第２スリーブとからなり、
前記第１スリーブおよび第２スリーブには、それぞれ、前記バンド部材の押圧作用下に強制的に変形することにより形状によるばね性を有し、前記アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面に対して弾発的に圧着する突状変形部と、前記突状変形部と反対側の面に形成され、前記バンド部材の押圧作用下に傾倒することにより原形状に対する復元力を有し、前記アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面に対して前記突状変形部を押圧するリブとが設けられ、
前記突状変形部は、略アーチ断面形状に設定された中央部の一方の面に所定間隔離間して一組形成され、前記リブは、前記中央部の他方の面に相互に接近する方向に所定角度傾斜して一組形成され、
前記一組の突状変形部および前記一組のリブの共働作用下に、前記第１スリーブおよび第２スリーブがアウタ部材の外周面およびシャフトの外周面にそれぞれ圧着されることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、継手を構成するアウタ部材の外周面とシャフトの外周面に樹脂製ブーツの第１スリーブおよび第２スリーブがそれぞれ嵌着された後、前記第１スリーブおよび第２スリーブの外周にバンド部材がそれぞれ装着される。
【００１１】
その際、略アーチ断面形状に設定された中央部の一方の面に所定間隔離間して形成された一組の突状変形部は、バンド部材の押圧作用下に強制的に変形することにより形状によるばね性を有し、前記アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面に対して弾発的に圧着される。一方、前記突状変形部と反対側の面に設けられ相互に接近する方向に所定角度傾斜して形成された一組のリブは、バンド部材の押圧作用下に傾倒することにより原形状に対する復元力を有し、前記アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面に対して前記突状変形部を押圧する機能を営む。
【００１２】
このように、前記一組の突状変形部および前記一組のリブの共働作用下に第１スリーブおよび第２スリーブがアウタ部材の外周面およびシャフトの外周面に圧着されて、有効なシール性を確保することができる。
【００１３】
また、アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面には、樹脂製ブーツの突状変形部が接触する部分に対応して溝部が形成され、さらに、前記溝部の少なくとも一箇所には、直角面または傾斜面が設けられる。従って、樹脂製ブーツの突状変形部が溝部内面の直角面または傾斜面に確実に圧着され、シール性がより一層向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る継手用ブーツについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１５】
図１および図２において参照符号２０は、本発明の実施の形態に係る継手用ブーツ２２が装着された等速ジョイントを示す。
【００１６】
この等速ジョイント２０は、図示しない駆動軸の一端部に一体的に連結されて開口部２４を有する筒状のアウタカップ（アウタ部材）２６を備え、前記アウタカップ２６内には、従動軸２８の一端部に設けられたスパイダ軸、ローラ等を含むインナ部材（図示せず）が収納されている。
【００１７】
さらに、等速ジョイント２０には、樹脂製材料によって形成され、アウタカップ２６および従動軸２８の所定範囲を囲繞する継手用ブーツ２２が設けられる。この継手用ブーツ２２は、蛇腹状に形成されたベロー部３０と、前記ベロー部３０の両端部に一体的に形成され、アウタカップ２６の外周面に嵌着される直径の大なる第１スリーブ３２および従動軸２８の外周面に嵌着される直径の小なる第２スリーブ３４とを有する。なお、前記第１スリーブ３２および第２スリーブ３４は、それぞれ直径が異なるだけで略同一形状に構成されているため、同一の構成要素には同一の参照数字を付すとともに、以下、一方の第１スリーブ３２についてのみ詳細に説明し、他方の第２スリーブ３４の説明を省略する。
【００１８】
図２に示されるように、第１スリーブ３２の中央部３６は、薄肉状に形成されて略アーチ型断面形状に設定されており、前記中央部３６の両端には、所定の厚さからなる一組の厚肉部３８ａ、３８ｂが一体的に形成される。
【００１９】
前記中央部３６と厚肉部３８ａ、３８ｂとの境界部位には、図３に示されるように、バンド部材４０を装着することにより強制的に変形し、アウタカップ２６の外周面に対して形状によるばね性を発揮しながら弾発的に圧着する一組の突状変形部４２ａ、４２ｂが屈曲形成される。
【００２０】
前記第１スリーブ３２の上面には、厚肉部３８ａ、３８ｂに隣接して一組の凹部４４が形成され、さらに、所定間隔離間する一組のリブ４６ａ、４６ｂが前記凹部４４に連続して形成され、前記リブ４６ａ、４６ｂは、相互に接近する方向に所定角度だけ傾斜し上方に向かって所定長だけ突出した状態に設けられる。
【００２１】
アウタカップ２６の外周面には、前記第１スリーブ３２に対応して溝部４８が形成される。この溝部４８には、前記突状変形部４２ａ、４２ｂが接触する部分に傾斜面５０が設けられる。この傾斜面５０は、互いに離間する方向に向かって上方に所定角度だけ傾斜しており、溝部４８の少なくとも一方にのみ設けてもよく、また、前記とは反対に互いに接近する方向に向かって所定角度だけ傾斜する傾斜面５１（図５並びに図６参照）を設け、あるいは前記傾斜面５０に代替して直角面（図示せず）であってもよい。
【００２２】
なお、従動軸２８の外周面には、前記アウタカップ２６の外周面と同様な形状からなる溝部４８が形成されている。
【００２３】
本実施の形態に係る継手用ブーツ２２が組み付けられた等速ジョイント２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。
【００２４】
図示しない駆動軸が回転すると、その回転力はアウタカップ２６に伝達され、前記アウタカップ２６内に収納された図示しないスパイダ軸等のインナ部材を通じて従動軸２８が所定方向に回転する。このようにして駆動軸の回転力が従動軸２８を介して各車軸へと伝達される。
【００２５】
次に、継手用ブーツ２２の取付工程について説明する。
【００２６】
まず、継手用ブーツ２２の両端部に設けられた第１スリーブ３２および第２スリーブ３４がアウタカップ２６および従動軸２８の外周面にそれぞれ嵌着される。この場合、第１スリーブ３２および第２スリーブ３４は、アウタカップ２６および従動軸２８の外周面に形成された溝部４８に沿って位置決めされる。
【００２７】
前記第１スリーブ３２および第２スリーブ３４がアウタカップ２６および従動軸２８の溝部４８に嵌着された状態では、図２に示されるように、第１スリーブ３２（第２スリーブ３４）の中央部３６が溝部４８に対応して略アーチ型断面形状に維持され、且つ一組のリブ４６ａ、４６ｂが上方に向かって突出した状態にある。
【００２８】
次いで、前記第１スリーブ３２および第２スリーブ３４には、バンド部材４０がそれぞれ装着される。図３に示されるように、第１スリーブ３２（第２スリーブ３４）にバンド部材４０が装着されると、前記バンド部材４０の矢印Ａ方向に対する押圧力によって突状変形部４２ａ、４２ｂおよびリブ４６ａ、４６ｂがそれぞれ変形する。
【００２９】
すなわち、バンド部材４０の押圧作用下に、一組の突状変形部４２ａ、４２ｂは、図３に示されるように、矢印Ａ方向に強制的に変形されてばね性を有することになり、溝部４８および傾斜面５０に弾発的に圧着して所望のシール面圧を確保することができる。一方、一組のリブ４６ａ、４６ｂは、バンド部材４０の押圧作用下に相互に接近する方向に傾倒し、原形状に復帰しようとする力（復元力）によってシール面圧が発生する。
【００３０】
この結果、アーチ型断面形状に設定されて形状によるばね性を有し、溝部４８の傾斜面５０に沿って変形することにより該傾斜面５０を押圧する突状変形部４２ａ、４２ｂと、相互に接近する方向に傾倒させることにより発生する復元力の作用下に、前記突状変形部４２ａ、４２ｂを傾斜面５０に沿って押圧するリブ４６ａ、４６ｂとの共働作用下に、第１スリーブ３２（第２スリーブ３４）が装着される面全体に所望の面圧分布を発生させることができる。特に、溝部４８に高い面圧を得ることができ、より一層シール性を向上させ継手用ブーツ２２の耐久性を増大させることができる。
【００３１】
このように、本実施の形態に係る継手用ブーツ２２では、該継手用ブーツ２２を締め付ける緊締手段を新たに付設したり、ゴムリング等の他の部品を用いる必要がない。この結果、製造コストの低減化を図り、生産効率を向上させることができる。
【００３２】
次に、継手用ブーツ２２の第１スリーブ３２および第２スリーブ３４をそれぞれ緊締するバンド部材４０の固定作業について説明する。なお、固定作業はそれぞれ同様であるため、第１スリーブ３２を例にして以下に説明する。
【００３３】
まず、図４Ａに示されるように、例えば、コイル材料からなるバンド部材４０の一端部と他端部とが重ね合わされた部分（以下、重畳部という）と第１スリーブ３２との間に平板状電極５２を介装し、図示しない加圧手段の駆動作用下に棒状電極５４を矢印Ｂ方向に変位させ、前記バンド部材４０の重畳部に当接させる。そして、前記加圧手段の付勢作用下に矢印Ｂ方向に対する加圧状態を保持しながら前記棒状電極５４および平板状電極５２に通電し、バンド部材４０の重畳部に形成されたナゲットによってバンド部材４０の一端部と他端部とが一体的に溶接される。なお、前記バンド部材４０の重畳部に図示しない溶剤を付着させておいてもよい。
【００３４】
この場合、棒状電極５４による加圧作用下に、バンド部材４０および平板状電極５２が一体的に矢印Ｂ方向に変位することによりリブ４６ａおよび突状変形部４２ａ、４２ｂが押圧され、傾斜面５０を含む溝部４８の全面を押圧した状態でバンド部材４０の重畳部が一体的に溶接される（図４Ｂ参照）。
【００３５】
続いて、図示しない変位手段の駆動作用下に棒状電極５４を水平方向（矢印Ｃ方向）に変位させ、棒状電極５４および平板状電極５２に通電して同様に溶接する。このようにしてバンド部材４０の一端部および他端部が強固に固定された後、前記平板状電極５２および棒状電極５４を矢印Ｄ、Ｅ方向に沿ってバンド部材４０から離間させることにより、継手用ブーツ２２に対するバンド部材４０の固定作業が終了する。
【００３６】
なお、前記棒状電極５４および平板状電極５２に代替して、所定間隔離間する略平行な一対の棒状電極（図示せず）を用い、重畳部に対する加圧作用下に前記一対の棒状電極に電流を流してバンド部材４０の端部を一体的に溶接してもよい。また、図７Ａ〜Ｃに示されるように、互いに接近する方向に向かって所定角度だけ傾斜する傾斜面５１に対しても前記と同様な固定作業が行われるため、その詳細な説明を省略する。
【００３７】
ところで、図８に示されるように、ブーツ６０とバンド６２との間に板状電極６４を介装し、上方から加圧する棒状電極（図示せず）によってバンド６２の重ね合わせ部６６を固定する方法を採用した場合、バンド６２を固定した後に前記板状電極６４を矢印方向に引き抜くことにより、該板状電極６４の断面形状に対応した間隙６８が残存する。この結果、前記間隙６８によって所定の面圧を維持することができず、シール性が損なわれるという不都合がある。
【００３８】
これに対して、本実施の形態に適用される固定方法では、第１スリーブ３２（第２スリーブ３４）に一組のリブ４６ａ、４６ｂおよび突状変形部４２ａ、４２ｂを設け、シール部位を弾発的に圧着して形状によるばね性を持たせるように構成しているため、平板状電極５２を引き抜いた後に間隙６８が残存することがない。
【００３９】
また、図１０に示されるようなバンド１では、その一端部５と他端部とが重なり合う部分に段部４を形成するとともに、重なり合うバンド１の一端部５の肉厚を徐々に薄肉とする加工を施す必要がある（図９Ａ参照）。また、段部４に近接するバンド１ａの内壁面に切欠部７０を形成するとともに、該バンド１ａの一端部７２を前記切欠部７０に対応する形状に加工する必要がある（図９Ｂ参照）。
【００４０】
これに対して、本実施の形態に適用される固定方法では、バンド部材４０に対してそのような加工をする必要がなく、単純に切断部を重畳させるだけでよい。さらに、本実施の形態に適用される固定方法では、シール部位に圧着される構造を採用しているため、バンド部材４０の円形精度が問題とならない。
【００４１】
従って、本実施の形態に係る継手用ブーツ２２では、バンド部材４０の形状を簡素化し、前記継手用ブーツ２２が装着される部位の形状を単純化することにより、より一層コストダウンを図ることができるという利点がある。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４３】
すなわち、樹脂製ブーツにバンド部材が装着されると、突状変形部およびリブの作用下に第１スリーブおよび第２スリーブがアウタ部材の外周面およびシャフトの外周面を圧着し、有効なシール性を確保することができる。この結果、樹脂製ブーツを確実に取り付けることができ、シール性をより一層向上させることができる。
【００４４】
また、構造の簡素化を図ることにより、部品点数の増加や作業工程が複雑化することを阻止し、製造コストの高騰を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る継手用ブーツが装着された等速ジョイントの一部断面説明図である。
【図２】等速ジョイントを構成するアウタカップの外周面に継手用ブーツを装着した状態の説明図である。
【図３】図２において、継手用ブーツにバンド部材を装着した状態の説明図である。
【図４】図４Ａ〜Ｃは、それぞれ、継手用ブーツに装着されるバンド部材の固定方法を時系列的に示した説明図である。
【図５】互いに内側に向かって傾斜する傾斜面を有する溝部に対して継手用ブーツを装着した状態の説明図である。
【図６】図５において、継手用ブーツにバンド部材を装着した状態の説明図である。
【図７】図７Ａ〜Ｃは、それぞれ、継手用ブーツに装着されるバンド部材の固定方法を時系列的に示した説明図である。
【図８】バンド部材の固定方法の比較例を示す説明図である。
【図９】図９Ａおよび図９Ｂは、それぞれ、図１０に示すバンドを用いた場合の固定方法の説明図である。
【図１０】従来技術に係るバンド部材の一例であり、かしめ方式を採用したバンドの斜視図である。
【図１１】従来技術において、シール性を向上させるための説明図である。
【図１２】従来技術において、シール性を向上させるための説明図である。
【符号の説明】
２０…等速ジョイント２２…継手用ブーツ
２６…アウタカップ２８…従動軸
３０…ベロー部３２、３４…スリーブ
３６…中央部３８ａ、３８ｂ…厚肉部
４０…バンド部材４２ａ、４２ｂ…突状変形部
４４…凹部４６ａ、４６ｂ…リブ
４８…溝部５０、５１…傾斜面

Claims

継手を構成するアウタ部材の外周面とシャフトの外周面に樹脂製ブーツの両端部がそれぞれ嵌着され、前記嵌着部位をバンド部材によって緊締する継手用ブーツであって、
前記樹脂製ブーツは、ブーツ本体と、前記ブーツ本体の両端部に形成され、アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面にそれぞれ嵌着される異径の第１スリーブおよび第２スリーブとからなり、
前記第１スリーブおよび第２スリーブには、それぞれ、前記バンド部材の押圧作用下に強制的に変形することにより形状によるばね性を有し、前記アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面に対して弾発的に圧着する突状変形部と、前記突状変形部と反対側の面に形成され、前記バンド部材の押圧作用下に傾倒することにより原形状に対する復元力を有し、前記アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面に対して前記突状変形部を押圧するリブとが設けられ、
前記突状変形部は、略アーチ断面形状に設定された中央部の一方の面に所定間隔離間して一組形成され、前記リブは、前記中央部の他方の面に相互に接近する方向に所定角度傾斜して一組形成され、
前記一組の突状変形部および前記一組のリブの共働作用下に、前記第１スリーブおよび第２スリーブがアウタ部材の外周面およびシャフトの外周面にそれぞれ圧着されることを特徴とする継手用ブーツ。
請求項１記載の継手用ブーツにおいて、アウタ部材の外周面およびシャフトの外周面には、樹脂製ブーツの突状変形部が接触する部分に対応して溝部がそれぞれ形成されることを特徴とする継手用ブーツ。
請求項２記載の継手用ブーツにおいて、溝部の少なくとも一箇所には、直角面または傾斜面が設けられることを特徴とする継手用ブーツ。
請求項１記載の継手用ブーツにおいて、中央部の両端部には、それぞれ所定の厚さを有する厚肉部が形成され、前記厚肉部とリブとの間には、凹部が形成されることを特徴とする継手用ブーツ。