JP3956015B2

JP3956015B2 - 樹脂製ジョイントブーツ

Info

Publication number: JP3956015B2
Application number: JP2004344935A
Authority: JP
Inventors: 武範大下
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2024-11-29
Also published as: DE602005004361D1; EP1662187B1; EP1662187A1; US7297066B2; CN1782455A; ATE384218T1; US20060116213A1; DE602005004361T2; JP2006153148A

Description

本発明は、主として自動車のトリポートタイプの等速ジョイントなどに用いられる蛇腹状の樹脂製ジョイントブーツに関するものである。

車両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知られている。

トリポートタイプの等速ジョイントは、例として、図９，１０に示すように、入力側と出力側の一方のシャフト１に、ローラ２を持つ３本のトラニオン３を軸直角方向に突設して構成したトリポート４と、他方のシャフト５の端部に設けたアウターケース６とからなる。アウターケース６は、その内周にトリポート４に対応する軸方向の３本の摺動溝６ａを有する。等速ジョイントは、トリポート４のローラ２を摺動溝６ａに対して軸方向に摺動可能に嵌め合わせることにより、両シャフト１，５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。

このような等速ジョイントにおいては、ジョイント内部への塵埃や異物の侵入防止のため、あるいはまた封入されているグリースを保持するために、一般に、アウターケース６からトリポート４側のシャフト１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ジョイントブーツ１００が装着されている。ジョイントブーツ１００は、軸方向の一端部がアウターケース６の外周に嵌着されてリング状バンド等の締付部材７により固定される大径側取付部１０１として形成され、他端部がトリポート４側のシャフト１の外周にリング状バンド等の締付部材８により固定される小径側取付部１０２として形成され、両者１０１，１０２が蛇腹部１０３により一体に連結されて構成されている。

図１０に示すように、アウターケース６は、内周の摺動溝６ａの配置に対応して、外周には周方向に３つの均等配置された凹状部６ｂを備え、従って、アウターケース６の外周形状は周方向に凹凸形状をなす非円形状に形成されている。そのため、アウターケース６に取り付けられるジョイントブーツ１００の大径側取付部１０１は、外周形状が断面円形状をなす一方、内周形状がアウターケース６の外周形状に対応した非円形状をなしている。すなわち、大径側取付部１０１の内周部には、アウターケース６の凹状部６ｂに対応して周方向の３箇所に内方に突出する凸部１０４が設けられている（特許文献１，２参照）。
欧州特許出願公開第０９１５２６４号特開２００３−３２９０５７公報

上記のような大径側取付部の内周部に複数の凸部を有するジョイントブーツにおいては、該複数の凸部の存在により大径側取付部をアウターケースに組み付けにくく、従って生産性に劣るという問題がある。特に、耐久性を向上するためにジョイントブーツを樹脂材で形成した場合、大径側取付部の剛性が高いことから、その内部にアウターケースを挿入しにくい。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、トリポートタイプの等速ジョイントのように非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられる樹脂製ジョイントブーツにおいて、アウターケースへの大径側取付部の組付け性に優れるものを提供することを目的とする。

本発明に係る樹脂製ジョイントブーツは、周方向に複数の凹状部を有する外周形状のアウターケースに取り付けられる一端側の筒状の大径側取付部と、シャフトに取り付けられる他端側の筒状の小径側取付部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付部の外周面にリング状の締付部材を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部が設けられるとともに、前記大径側取付部の外周面が断面円形状をなし、前記大径側取付部の内周部に径方向内方に向けて突出する複数の凸部が周方向に分散させて設けられた樹脂製ジョイントブーツにおいて、前記凸部が、径方向内方に湾曲状に張り出して前記凹状部に嵌合する内側壁部と、前記大径側取付部の外周面の一部を構成する円弧状の外側壁部と、前記外側壁部に対して前記内側壁部を支持する支持壁とで構成され、前記大径側取付部における前記固定用凹部よりも軸方向外方側の開口端面であって前記凸部の前記外側壁部における端面に、軸方向外方に向けて突出する舌状片が、前記大径側取付部の開口端面の外周縁に沿って一体に突設されたことを特徴とする。

この構成によれば、大径側取付部の開口端面に設けた舌状片を掴んで大径側取付部をアウターケースに組付けることができるので、大径側取付部をアウターケースの外周に被せやすく、従って組付け性を向上することができる。

また、前記舌状片が前記大径側取付部の前記凸部において前記開口端面の外周縁に沿って設けられているので、大径側取付部のアウターケースへの組付け時に舌状片を掴みやすく、そのため、一層組付け性を向上することができる。

本発明においては、前記大径側取付部の内周面に前記アウターケースよりも小径の密着内周部が設けられて、前記大径側取付部が前記アウターケースに密着外嵌可能に構成されるとともに、前記大径側取付部の開口端部における内周面に前記アウターケースよりも大径のストレート穴状の拡径内周部が設けられてもよい。このように大径側取付部にアウターケースよりも小径の密着内周部を設けて、大径側取付部をアウターケースに密着外嵌可能に構成することにより、アウターケースに対する大径側取付部の密着性を向上することができる。また、大径側取付部の開口側の端部に設けた拡径内周部が大径側取付部をアウターケースに外嵌する際にアウターケースを案内する案内部となり、そのため、大径側取付部がアウターケースに密着外嵌可能な構造でありながら、大径側取付部をアウターケースに外嵌させやすくすることができる。以上より、大径側取付部でのシール性に優れるものでありながら、アウターケースへの大径側取付部の組付け性に優れる。

本発明においては、前記大径側取付部の内周面に前記アウターケースよりも小径の密着内周部が設けられて、前記大径側取付部が前記アウターケースに密着外嵌可能に構成されるとともに、前記大径側取付部の開口端部における内周面に開口端側ほど大径のテーパー穴状をなし、前記アウターケースよりも大径の端部を持つテーパー状内周部が設けられてもよい。この場合にも密着内周部により大径側取付部でのシール性に優れる。また、大径側取付部の開口側の端部に設けたテーパー状内周部により、アウターケースを大径側取付部の内側に挿入しやすく、そのため、大径側取付部でのシール性に優れるものでありながら、アウターケースへの大径側取付部の組付け性に優れる。

この場合、前記テーパー状内周部は、前記凸部での軸方向寸法および径方向寸法が、周方向で隣り合う前記凸部間に位置する円弧状壁部での軸方向寸法および径方向寸法よりも大きく設定されてもよい。これにより、大径側取付部をアウターケースに組付ける際に、薄肉状で比較的撓みやすい円弧状壁部を先にアウターケースに外嵌させ、それから凸部がアウターケースに外嵌されるので、挿入初期に必要な力を小さくすることができ、スムーズな挿入が可能となる。

本発明によれば、トリポートタイプの等速ジョイントのように非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられる樹脂製ジョイントブーツにおいて、アウターケースへの大径側取付部の組付け性を改善することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施形態に係る樹脂製ジョイントブーツ１０の半断面半側面図、図２はその大径側の正面図、図３は斜視図である。このジョイントブーツ１０は、上記した図９，１０に示したような自動車用のトリポートタイプの等速ジョイントに装着されるものである。

ジョイントブーツ１０は、一端側の大径側取付部１２と、該大径側取付部１２と離間して同軸的に配置された他端側の小径側取付部１４と、これら大径側取付部１２と小径側取付部１４を一体に連結する中空状の蛇腹部１６とからなる熱可塑性エラストマー樹脂製ブーツであり、インジェクションブロー成形などの公知の成形方法により一体に形成されている。

大径側取付部１２は、アウターケース６に外嵌固定される短円筒状をなしており、外周面にリング状の締付部材７を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部１８を備える。小径側取付部１４は、トリポート４側のシャフト１に外嵌固定される短円筒状をなしており、外周面にリング状の締付部材８を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部２０を備える。蛇腹部１６は、両端に口径差のある断面円形の蛇腹体であり、その内部にグリース封入空間を形成する。蛇腹部１６は、大径側取付部１２から小径側取付部１４へと順次に小さくなるようにテーパー状に形成されている。

図２に示すように、大径側取付部１２は、外周面が断面円形状をなしている。一方、内周部は、周方向に複数（この実施形態では３つ）の凹状部６ｂが均等配置されたアウターケース６の外周形状に対応して、周方向の複数箇所（この実施形態では３箇所）において内方に湾曲面状に張り出した非円形状をなしている。これにより、大径側取付部１２は、アウターケース６の円弧状の外周面に配される円弧状壁部２２と、アウターケース６の凹状部６ｂに嵌合される凸部２４とが周方向に交互に配されてなる。

上記凸部２４は、この実施形態では、径方向内方に湾曲状に張り出して上記凹状部６ｂに嵌合する内側壁部２６と、大径側取付部１２の外周面の一部を構成する円弧状の外側壁部２８と、これら内側壁部２６と外側壁部２８を両者の周方向中央で連結する中央支持壁３０と、その左右両側において両壁部２６，２８を連結する左右一対のサイド支持壁３２，３２とで構成されている。そして、これにより、凸部２４には、大径側取付部１２の開口端面１２Ａから軸方向に陥没する４つの肉抜き穴３４，３６，３６，３４が周方向に並んで設けられている。

上記中央支持壁３０は、内側壁部２６を外側壁部２８に対して支持する半径方向に延びる壁部であり、内側壁部２６の内方への突出高さの最も大きい周方向中央に設けられている。サイド支持壁３２は、内側壁部２６を外側壁部２８に対して支持する壁部であり、中央支持壁３０に対して平行ではなく、外方ほど中央支持壁３０に近づくよう傾斜して形成されている。そして、この傾斜により、サイド支持壁３２は、内側壁部２６に対して略垂直に結合されており、そのため、大径側取付部１２を締め付け固定した際に、内側壁部２６がアウターケース６に及ぼす面圧を周方向で均一化することができ、シール性を向上することができる。また、上記傾斜により、サイド支持壁３２の外側の肉抜き穴３６の断面積を確保して、成形時における中子の脱型性を確保することができる。

大径側取付部１２の開口端面１２Ａ、即ち蛇腹部１６とは反対側の端部の先端面には、大径側取付部１２の軸方向外方に向けて突出する舌状片４０が一体に設けられている。舌状片４０は、この実施形態では、図２，３に示すように、３つの凸部２４に対応する周方向部分のそれぞれにおいて、上記開口端面１２Ａの外周縁に沿って設けられている。より詳細には、舌状片４０は、凸部２４の外側壁部２８の端面から上記軸方向に平行に延出されている。舌状片４０の形状は、図６（ａ）に示すように、この例では先端ほど幅の狭い台形状をなしている。なお、舌状片４０の形状は、図６（ａ）のように底辺Ｌより高さＨの方が小さい台形状でも、また図６（ｂ）のように底辺Ｌより高さＨの方が大きい台形状でもよく、あるいはまた、図６（ｃ）のような三角形状でもよく、更には図示しないが矩形状でもよく、その他種々の形状を採用することができる。

図４，５に示すように、大径側取付部１２には、アウターケース６よりも小径の密着内周部４２が内周面の全周にわたって設けられている。すなわち、密着内周部４２は、その内周面の輪郭がアウターケース６の外周面の輪郭よりも小さく設定されている。より詳細には、大径側取付部１２の内周部には、上記のようにアウターケース６の凹状部６ｂに嵌合する凸部２４が分散配置されているため、周方向において半径が変動している。そのため、密着内周部４２の内周面の半径が、周方向の全体においてアウターケース６の対応する箇所での半径よりも小さく設定されており、例えば、図４に示すように凸部２４での半径Ｄ２は、凹状部６ｂでのアウターケース６の半径Ｄ０よりも小さく設定されている。これにより、大径側取付部２がアウターケース６に密着外嵌可能に構成されている。

また、大径側取付部１２の開口端部１２Ｂに、アウターケース６よりも大径のストレート穴状で、大径側取付部１２をアウターケース６に外嵌する際にアウターケース６を案内する拡径内周部４４が内周面の全周にわたって設けられている。拡径内周部４４は、その内周面の輪郭がアウターケース６の外周面の輪郭よりも大きく設定されており、すなわち、拡径内周部４４の内周面の半径が、周方向の全体においてアウターケース６の対応する箇所での半径よりも大きく、例えば、図４に示すように凸部２４での半径Ｄ１が凹状部６ｂでのアウターケース６の半径Ｄ０よりも大きく設定されている。

図５に示すように、密着内周部４２と拡径内周部４４との境界は、開口端面１２Ａ側ほど大径のテーパー穴状をなすテーパー状内周部４６になっており、これによりアウターケース６が密着内周部４２内に挿入しやすくなっている。また、拡径内周部４４と大径側取付部１２の開口端面１２Ａとの境界４８もテーパー穴状になっており、アウターケース６を拡径内周部４４に導き入れやすくなっている。

なお、符号５０は、大径側取付部１２の内周面に設けられたシール用突条であり、この例では２本設けられている。また、符号５２は、大径側取付部１２の円弧状壁部２２における内周面に設けられた周方向に延びる位置決め用凸部であり、図４に示すアウターケース６の外周面に設けられた溝５４に嵌合することで、大径側取付部１２の軸方向における位置決めがなされる。

以上よりなる樹脂製ジョイントブーツ１０を等速ジョイントに組付ける場合、大径側取付部１２をアウターケース６に外嵌して、その外周の固定用凹部１８に締付部材７を締め付けて固定するとともに、小径側取付部１４をシャフト１に外嵌して、その外周の固定用凹部２０に締付部材８を締付けて固定する。

大径側取付部１２をアウターケース６に外嵌する際は、大径側取付部１２の開口端面１２Ａに舌状片４０が設けられているため、該舌状片４０を掴んで引っ張ることにより大径側取付部１２をアウターケース６に組付けることができる。そのため、大径側取付部１２をアウターケース６の外周に被せやすく、従って組付け性を向上することができる。特に、この実施形態では、舌状片４０を凸部２４の外側壁部２８に沿って設けたので、図４に示すように、舌状片４０がアウターケース６の外周面から離間した位置にあり、そのため舌状片４０を掴みやすく、一層組付け性を向上することができる。

また、大径側取付部１２をアウターケース６に外嵌する際、図４に示すように、大径側取付部１２の開口端部１２Ｂに設けられた拡径内周部４４がアウターケース６を案内するので、大径側取付部１２をアウターケース６に外嵌させやすい。

そして、大径側取付部１２がアウターケース６に外嵌されると、密着内周部４２によって大径側取付部１２がアウターケース６に密着した状態に外嵌される。そのため、アウターケース６への大径側取付部１２の組付け性に優れるものでありながら、大径側取付部１２でのシール性にも優れる。

図７は、第２の実施形態（参考例。以下同じ。）に係る樹脂製ジョイントブーツの半断面半側面図、図８はその要部拡大図である。第２の実施形態では、舌状片４０の配置が第１の実施形態とは異なる。すなわち、第２の実施形態では、舌状片４０は、凸部２４ではなく、３つの円弧状壁部２２にそれぞれ対応する周方向部分に設けられており、つまり円弧状壁部２２における大径側取付部１２の開口端面１２Ａから軸方向外方に突出形成されている。また、この場合、アウターケース６上で舌状片４０を操作しやすくため、図８（ａ）に示すように、舌状片４０の先端部に半径方向外方に突出する突起５６が設けられている。なお、舌状片４０の数はこれら実施形態のような３つには限られず、例えば１つだけでもよい。

第２の実施形態は、また、次の点で第１の実施形態と異なる。すなわち、第２の実施形態では、上記拡径内周部４４を設けておらず、大径側取付部１２の開口端部１２Ｂに、開口端面１２Ａ側ほど大径のテーパー穴状をなすテーパー状内周部５８を、内周面の全周にわたって、開口端面１２Ａまで延在するように設けている。図８（ｂ）に示すように、テーパー状内周部５８は、アウターケース６よりも大径の端部５８Ａを持っており、即ち、開口端面１２Ａに位置するテーパー状内周部５８の端部５８Ａの半径Ｄ３は、アウターケース６の対応する箇所での半径Ｄ０よりも大きく設定されている。

また、このテーパー状内周部５８は、凸部２４に対応する周方向部分における軸方向寸法Ｘ１および径方向寸法Ｙ１が、円弧状壁部２２に対応する周方向部分における軸方向寸法Ｘ２および径方向寸法Ｙ２よりも大きく設定されている（Ｘ１＞Ｘ２，Ｙ１＞Ｙ２）。詳細には、図８（ｂ）に示すように、凸部２４の周方向中央部において、テーパー状内周部５８の径方向寸法Ｙ１は内側壁部２６の厚みよりも大きく、凸部２４の径方向寸法Ｚの概ね半分程度に設定されている。また、凸部２４の径方向寸法Ｚは周方向において変化するため、それに応じて、凸部２４の径方向寸法Ｚが小さくなるほどテーパー状内周部５８の上記寸法Ｘ１，Ｙ１も相似形的に小さくなるように設定される。

このようにテーパー状内周部５８を凸部２４において大きく設定することにより、大径側取付部１２をアウターケース６に組付ける際に、薄肉状で比較的撓みやすい円弧状壁部２２が先にアウターケース６の先端面に当たって外嵌され、その後に、凸部２４がアウターケース６の先端面に当たって外嵌される。そのため、挿入初期に必要な力を低減することができ、スムーズな挿入が可能となる。

第２の実施形態について、その他の構成および作用効果は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同じ構成を持つ部分については同じ符号を付して説明を省略する。

本発明の樹脂製ジョイントブーツは、アウターケースへの大径側取付部の組付け性に優れるので、主として自動車のトリポートタイプの等速ジョイントなどに用いられるジョイントブーツとして好適に利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る樹脂製ジョイントブーツの半断面半側面図。同ジョイントブーツの大径側の正面図。同ジョイントブーツの斜視図。同ジョイントブーツを等速ジョイントに組付ける途中の状態を示す断面図。同ジョイントブーツの要部拡大断面図。同ジョイントブーツの舌状片の例を示す平面図。第２の実施形態に係る樹脂製ジョイントブーツの半断面半側面図。同ジョイントブーツの拡大断面図であり、（ａ）は円弧状壁部、（ｂ）は凸部での各断面図。従来の樹脂製ジョイントブーツを取り付けたトリポートタイプの等速ジョイントを示す断面図。同等速ジョイントの側面図。

符号の説明

１…シャフト、６…アウターケース、１０…樹脂製ジョイントブーツ、１２…大径側取付部、１２Ａ…開口端面、１２Ｂ…開口端部、１４…小径側取付部、１６…蛇腹部、２２…円弧状壁部、２４…凸部、４０…舌状片、４２…密着内周部、４４…拡径内周部、４６，５８…テーパー状内周部

Claims

周方向に複数の凹状部を有する外周形状のアウターケースに取り付けられる一端側の筒状の大径側取付部と、シャフトに取り付けられる他端側の筒状の小径側取付部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備え、
前記大径側取付部の外周面にリング状の締付部材を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部が設けられるとともに、前記大径側取付部の外周面が断面円形状をなし、前記大径側取付部の内周部に径方向内方に向けて突出する複数の凸部が周方向に分散させて設けられた樹脂製ジョイントブーツにおいて、
前記凸部が、径方向内方に湾曲状に張り出して前記凹状部に嵌合する内側壁部と、前記大径側取付部の外周面の一部を構成する円弧状の外側壁部と、前記外側壁部に対して前記内側壁部を支持する支持壁とで構成され、
前記大径側取付部における前記固定用凹部よりも軸方向外方側の開口端面であって前記凸部の前記外側壁部における端面に、軸方向外方に向けて突出する舌状片が、前記大径側取付部の開口端面の外周縁に沿って一体に突設されたことを特徴とする樹脂製ジョイントブーツ。
前記大径側取付部の内周面に前記アウターケースよりも小径の密着内周部が設けられて、前記大径側取付部が前記アウターケースに密着外嵌可能に構成されるとともに、前記大径側取付部の開口端部における内周面に前記アウターケースよりも大径のストレート穴状の拡径内周部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ジョイントブーツ。
前記大径側取付部の内周面に前記アウターケースよりも小径の密着内周部が設けられて、前記大径側取付部が前記アウターケースに密着外嵌可能に構成されるとともに、前記大径側取付部の開口端部における内周面に開口端側ほど大径のテーパー穴状をなし、前記アウターケースよりも大径の端部を持つテーパー状内周部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の樹脂製ジョイントブーツ。
前記テーパー状内周部は、前記凸部での軸方向寸法および径方向寸法が、周方向で隣り合う前記凸部間に位置する円弧状壁部での軸方向寸法および径方向寸法よりも大きく設定されたことを特徴とする請求項３記載の樹脂製ジョイントブーツ。