JP3920940B2 - 摺動式等速ジョイント用フレキシブルブーツ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の駆動軸等に使用される摺動式等速ジョイント用のフレキシブルブーツに関する。
【0002】
【従来の技術】
摺動式等速ジョイントは一方の輪(外輪)に対して他方の軸(中間軸)がその軸方向に摺動可能とされているものであり、ジョイント搬送時にその内方部品の抜け出しを防止するため、従来、外輪の端部内周面にサークリップを装着したり、外輪端部に径方向内側に突出するストッパー部材を装着したりしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の抜け出し防止構造では、別部材のサークリップやストッパー部材を装着しなければならないので、部品点数の増加、組立工数の増加、外輪への加工工数増加等によりコストが増加するという問題があった。またこれらの装着作業が難しく作業者への負担も大きいという問題もあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の摺動式等速ジョイントに使用されるゴムあるいは樹脂製のフレキシブルブーツで、その一端に軸部材に取付けられる小径取り付け部、他端に等速ジョイントの外輪に取付けられる大径取り付け部を備え、これら両取り付け部の間に蛇腹部が設けられたフレキシブルブーツは、一体に設けられたくさび部を備え、かつジョイント外輪とジョイントの内方部品及びくさび部のうち少なくとも一部が斜部を有し、等速ジョイントがスライドした際に、ジョイント外輪とジョイントの内方部品の一部の間に、このくさび部の少なくとも一部が挟まれる構成を有する。
【0005】
一般的に上記の摺動式等速ジョイントの内方部品は、転動体としてのボールあるいはローラー、ジョイント内輪、中間軸及び転動体取り付け部材から構成されており、本発明においては、その内方部品の一部として、転動体のボールあるいはローラーまたはジョイント内輪などにより、くさび部の少なくとも一部を挟んでもよい。
【0006】
さらに、くさび部の少なくとも一部がジョイント外輪とボールあるいはローラー円筒面の間で挟まれる位置は、くさび部とボールあるいはローラー円筒面の接触点におけるボールあるいはローラーの押圧力の軸方向の分力が、その径方向の分力のほぼ2倍、より好ましくは同じになるような、ジョイントのスライド方向を基準としてジョイント外輪側に向かうボールあるいはローラー円筒面の中心角より大きい中心角による位置であってもよい。
【0007】
また、転動体あるいはジョイント内方部品に挟まれるくさび部の形状が斜面とされていてもよい。
またさらに、そのくさび部あるいはその先端部にはジョイント外輪との間に隙間が形成されて、摺動式等速ジョイントのスライドによりその転動体あるいはジョイント内方部品にくさび部の少なくとも一部が接触押圧されて変形しジョイント外輪と接触する構成でもよい。
そして、このくさび部はフレキシブルブーツの周上でジョイント外輪の内周面に対応する位置に不連続に3等配またはそれ以上形成されていてもよい。
【0008】
【作用】
これらの構成によって本発明によるフレキシブルブーツは、くさび部が一体に設けられるため、フレキシブルブーツのジョイントへの装着と同時にジョイント内方部品の抜け止め装置の取り付けも完了することになる。これによりジョイント内方部品がスライドしてもジョイントの外輪と内方部品及びくさび部の少なくとも一部が斜部を有するためくさび部がジョイント外輪と転動体あるいはジョイント内方部品との間に挟み込まれて、ジョイント内方部品のそれ以上の軸方向外方への移動が阻止される。
くさび部が挟み込まれることにより内方部品から受ける押圧力の一部は径方向に分力されて、極めて剛性の高いジョイント外輪がこれを支えることになる。したがってくさび部及びフレキシブルブーツの取り付け部や蛇腹部にかかる力は軽減され、またその径方向への分力がブーツとジョイント外輪との嵌合力を高める作用をする。
【0009】
さらにくさび部の少なくとも一部のジョイント外輪とボールあるいはローラー円筒面との間で挟まれる位置が、くさび部とボールあるいはローラー円筒面の接触点におけるボールあるいはローラーの押圧力の軸方向の分力が、その径方向の分力のほぼ2倍、より好ましくは同じになるような、ジョイントのスライド方向を基準としてジョイント外輪側に向かうボールあるいはローラー円筒面の中心角より大きい中心角による位置であれば、このくさび部が受ける軸方向の分力は径方向の分力の2倍より低いかまたは同等以下となり上記の作用をより強める。特に軸方向の分力が径方向の分力と同等以下となれば、径方向の分力がそれだけ強まることになってブーツとジョイント外輪との嵌合力が強まり、ブーツの抜け出しに対して極めて有効になる。
【0010】
また、転動体あるいはジョイント内方部品に挟まれるくさび部の形状が斜面で構成されていると、くさび部がジョイント外輪とジョイントの転動体あるいはジョイント内方部品との間により確実かつ容易に挟み込まれる。
さらに、くさび部あるいはその先端部でジョイント外輪との間に隙間が形成され、等速ジョイントの内方部品がスライドすることにより転動体あるいはジョイント内方部品にくさび部が接触押圧されて変形しジョイント外輪と接触する構成では、ジョイント外輪へのブーツの装着が容易になり、またブーツの材料が低減される。そしてこのくさび部がフレキシブルブーツの周上でジョイント外輪の内周面に対応する位置に不連続に3等配またはそれ以上形成される構成では、上記と同様にブーツ材料が低減される。
【0011】
【実施例】
以下に添付の図面を参照しながら、本願発明によるフレキシブルブーツの実施例をさらに詳細に説明する。
図1は本発明による摺動式等速ジョイント用フレキシブルブーツとその等速ジョイントの組立てを示す第1実施例の断面図で、図2は図1のフレキシブルブーツの正面図、図3は図1のA部拡大図で、本発明のくさび部と転動体のボールが当接している状態を示す。
【0012】
本願発明による第1実施例のフレキシブルブーツ1はゴムあるいは樹脂製であり、図1に示すように、その一端に軸部材2に取り付けられる小径取り付け部3、他端には摺動式等速ジョイント4の外輪5に取り付けられる大径取り付け部6を備え、これら取り付け部3、6の間に蛇腹部7が設けられている。そしてくさび部8がフレキシブルブーツ1の大径取り付け部の内周上でジョイント外輪5と嵌合する箇所に外輪5の内方へ突出して組立時にジョイント外輪5のガイドとしても作用するように一体に設けられ、またこのくさび部8のボール10と外輪5に挟まれる部分は斜面となっている。
図2から理解されるように、この第1実施例におけるフレキシブルブーツでは、くさび部8はそのフレキシブルブーツ1の周上でジョイント外輪の内周面に対応する位置に不連続に3か所等配されており、さらに等速ジョイント4の転動体用ガイドの溝部9に嵌合するように構成されている。
【0013】
よって、この摺動式等速ジョイント4とフレキシブルブーツ1の組立て後では、図1及び図3に示すように、くさび部8はジョイント外輪5に設けられた転動体のボール10のガイド溝9に嵌合している。よってジョイント4がスライドしてボール10がジョイント外輪5の出口側に引かれると、図3のように、ボール10はくさび部8の斜面に当接してくさび部8をボール10とジョイント外輪5の間に挟み込む状態となる。
【0014】
この力のかかり具合をより分かりやすく説明すると、図4に示すように、くさび部8はボール10から受ける力をその斜面に受けて径方向と軸方向に分力し、その径方向の分力はブーツ1と比較して強度の高いジョイント外輪5が支えることになる。
したがって、くさび部8及びフレキシブルブーツ1の取り付け部6、蛇腹部7にかかる力は小さくなり、さらに径方向の分力によりブーツ1とジョイント外輪5との嵌合力は強められる効果をもたらす。
【0015】
またくさび部8とボール10の当接時にボール10とくさび部8の斜面との接触点においてボール10の押圧力は軸方向と径方向に分けられる。この軸方向の分力が径方向の分力のほぼ2倍となるジョイント4のスライド方向すなわち軸方向を基準としてジョイント外輪側に向うボール10の中心角θより大きい中心角による位置でくさび部がジョイント外輪5とボール10の間で挟まれるならば、その軸方向の分力はより小さくなるため、くさび部8の軸方向にかかる力は低減されることになる。ちなみにこの2倍の時の中心角は約26.6度である。
またこの中心角θが45度の時には、ボール10の押す力fは軸方向、径方向の分力ともに同じとなり、軸方向の力が上記の2倍の時よりもさらに低減されかつ径方向の力は大きくなるため、くさび部の軸方向にかかる力がより低減されてまたその反対にブーツ1とジョイント外輪5との嵌合力は高められることになる。よってこの中心角θが45度またはそれ以上大きい時にはブーツ1の抜け出しに対して特に有効である。
上記実施例では、図1のくさび部8のボール10に挟まれる部分は斜面となっているが、本発明においてはこれはジョイント外輪5と転動体及びくさび部8の少なくとも一部が斜面であればよい。
【0016】
また本発明の第2実施例を図5に、第3実施例を図6に示す。これらの実施例では第1実施例と同じ部分は同じ番号で表す。
上記実施例と第1実施例との相違はくさび部の形状にあり、第1実施例のくさび部8に対し、図5の第2実施例のくさび部8’はその先端部でジョイント外輪との間に隙間が形成されており、また図6の第3実施例のくさび部8''ではジョイント外輪5との間に間隙が形成されている。
このため等速ジョイントが作動してボール10がスライドするとくさび部8’、8''はそのボール10と接触押圧されて変形しジョイント外輪5と接触して第1実施例と同様の作用効果をもたらす。
これらの構成では、等速ジョイントとフレキシブルブーツの組合せ時に、そのくさび部がブーツの大径取り付け部に対してジョイント外輪の内側に偏向して突出しているため、ジョイント外輪とのはめ合いがより容易になり、さらにブーツの材料の軽減をももたらすものである。
【0017】
また上記第1実施例では、図2に示すように、くさび部はフレキシブルブーツの周上でジョイント外輪の内周面に対応する位置に不連続に3等配されているが、これに限られるものではなく、ジョイント外輪との嵌合を邪魔しない範囲で、周上全部、あるいはジョイント外輪のガイド溝との兼ね合いでその対応する数を設けてもよい。
【0018】
なお上記実施例ではいずれも転動体をボールとして扱っているが、これはボールに限るものではなく、例えば図7(a)及び図7(b)に示されるようにローラー10’であってもよく、この場合くさび部8''' はローラー10’とジョイント外輪5のガイド溝との間に挟まれてもよい。
【0019】
【発明の効果】
本発明によってフレキシブルブーツにジョイント内方部品の抜け出し防止機能を付加したため、この構成の作用により組立て作業性の向上及びコストの低減が図れ、またブーツにかかる軸方向の力が小さくなりブーツの負担が低減される。さらに径方向の分力がブーツとジョイント外輪との嵌合力を高めるので、ブーツの抜け出し防止効果がより高くなる。このため取り付け部の外周面に装着するブーツバンド11等の構造を簡略化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による摺動式等速ジョイント用フレキシブルブーツとその等速ジョイントの組立てを示す第1実施例の断面図。
【図2】図1の第1実施例のフレキシブルブーツを大径取り付け部より見た正面図。
【図3】図1のA部拡大図で、くさび部と転動体のボールが当接している状態を示す。
【図4】第1実施例でのくさび部とボールとの当接状態における力のかかり具合を説明する図。
【図5】本発明による第2実施例の断面部分図。
【図6】本発明による第3実施例の断面部分図。
【図7】本発明による第1実施例のボールの転動体をローラーにした場合の変更例で、(a)はその部分断面図、(b)はローラーの円周方向部分断面図。
【符号の説明】
1 フレキシブルブーツ
2 軸
3 小径取り付け部
4 摺動式等速ジョイント
5 ジョイント外輪
6 大径取り付け部
7 蛇腹部
8、8’、8''、8''' くさび部
9 ガイド溝
10 ボール
10’ ローラー
11 ブーツバンド

Claims (9)

  1. 摺動式等速ジョイントに使用されるフレキシブルブーツで、その一端に前記等速ジョイントの軸部材に取付けられる小径取り付け部と、他端に該等速ジョイントの外輪に取付けられる大径取り付け部とを備え、前記両取り付け部の間に蛇腹部が設けられたフレキシブルブーツにおいて、該フレキシブルブーツは一体に設けられたくさび部を備え、前記ジョイント外輪とジョイント内方部品及びくさび部の少なくとも一部は斜部を有し、前記等速ジョイントがスライドした際に、前記ジョイント外輪と該ジョイントの内方部品の一部の間に、少なくとも前記くさび部の一部が挟まれるフレキシブルブーツ。
  2. 請求項1のフレキシブルブーツにおいて、前記ジョイントの内方部品の一部は該ジョイントの内輪であることを特徴とするフレキシブルブーツ。
  3. 請求項1のフレキシブルブーツにおいて、前記ジョイントの内方部品の一部は該ジョイントの転動体であることを特徴とするフレキシブルブーツ。
  4. 請求項3に記載のフレキシブルブーツにおいて、前記くさび部の少なくとも一部が前記ジョイント外輪と前記転動体のボールあるいはローラー円筒面との間で挟まれる位置は、該くさび部と前記ボールあるいはローラー円筒面との接触点における該ボールあるいはローラーの押圧力の軸方向への分力がその径方向への分力のほぼ2倍になるような、前記ジョイントのスライド方向を基準として前記ジョイント外輪側に向う前記ボールあるいはローラー円筒面の中心角より大きい中心角による位置であることを特徴とするフレキシブルブーツ。
  5. 請求項3に記載のフレキシブルブーツにおいて、前記くさび部の少なくとも一部が前記ジョイント外輪と前記転動体のボールあるいはローラー円筒面との間で挟まれる位置は、該くさび部と前記ボールあるいはローラー円筒面との接触点における該ボールあるいはローラーの押圧力の軸方向への分力がその径方向への分力とほぼ等しくなるような、前記ジョイントのスライド方向を基準として前記ジョイント外輪側に向う前記ボールあるいはローラー円筒面の中心角より大きい中心角による位置であることを特徴とするフレキシブルブーツ。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載のフレキシブルブーツにおいて、前記くさび部の転動体あるいはジョイント内方部品に挟まれる部分が斜面とされるフレキシブルブーツ。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載のフレキシブルブーツにおいて、前記くさび部の先端部には前記ジョイント外輪との間に隙間が形成され、前記等速ジョイントのスライドによりその転動体あるいはジョイント内方部品に接触押圧されて変形し前記ジョイント外輪と接触するフレキシブルブーツ。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載のフレキシブルブーツにおいて、前記くさび部は前記ジョイント外輪との間に間隙が形成され、前記等速ジョイントのスライドによりその転動体あるいはジョイント内方部品に接触押圧されて変形し前記ジョイント外輪と接触するフレキシブルブーツ。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載のフレキシブルブーツにおいて、前記くさび部が該フレキシブルブーツの周上で前記ジョイント外輪の内周面に対応する位置に不連続に3等配以上形成されているフレキシブルブーツ。
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