JP4155663B2

JP4155663B2 - 自在継手

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Publication number: JP4155663B2
Application number: JP12048199A
Authority: JP
Inventors: 和巨岩野; 義雄平賀; 一信羽石
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2019-04-27
Also published as: US6293873B1; DE10020640A1; JP2000310234A; DE10020640B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願発明は、例えば車両のプロペラシャフト、ドライブシャフトに使用される自在継手であって、自在継手のインナおよびアウタ間に設けられて、内部にグリース等の潤滑剤を密封保持するとともに、外部からの塵埃、水等の侵入を防止するためのブーツを備えた自在継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブーツを備えた自在継手として、例えば特開平９−１４２８４号公報に記載されたものがある。この公報に記載された自在継手ａは、車両のドライブシャフトに使用されるトリポード型の等速継手であって、図１２に図示されるように、円筒状のアウタｂと該アウタｂに嵌入されるインナｃとを備えている。
【０００３】
インナｃは、ドライブシャフトｄと、ドライブシャフトｄの端部に取り付けられたリング状部材と、該リング状部材から周方向に等間隔でかつ径方向外方に延びる３本の支軸に、それぞれ回転自在に支持される３個のローラｅとを備えている。また、アウタｂの内周には、インナｃの３個のローラｅをそれぞれ収容するための軸方向に沿って形成された３条のガイド溝が形成されている。そして、ガイド溝に係合する３個のローラｅを介して、インナｃおよびアウタｂ間でトルクが伝達される。
【０００４】
一方、この自在継手ａのインナｃおよびアウタｂに跨って取り付けられてたブーツｆは、円筒状のブーツ金具ｇと、該ブーツ金具ｇの一端部に固着された伸縮自在な弾性体ｈとから構成されている。ブーツ金具ｇはアウタｂの外周に嵌合され、弾性体ｈはドライブシャフトｄの外周に嵌合されている。そして、アウタｂの嵌合部分に形成された溝条には、Ｏリングｉが装着されている。このようにして、ブーツｆによりその内部は気密に保たれて、その内部に充填された潤滑剤の漏出防止、そして内部への塵埃や水等の侵入防止をしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来技術では、ブーツｆが嵌合されたインナｃをアウタｂの内部に挿入してインナｃとアウタｂとを組み付ける際、ブーツ金具ｇがアウタｂの外周に嵌合される。このとき、ブーツ金具ｇの内周がＯリングｉと接触して、ブーツ金具ｇとアウタｂとの間がＯリングｉによりシールされた状態になってから、ブーツ金具ｇがさらに挿入されて嵌合完了位置に至るまでの間は、ブーツｆ内の空気は外部に抜けることがないため、圧縮されて、その圧力が高まる。その結果、その高まった空気圧により、弾性体ｈが図１２の二点差線で示されるように膨らむ。
【０００６】
弾性体ｈがこの状態で使用されると、インナｃおよびアウタｂが軸方向に相対移動したときやアウタｂの軸線とインナｃの軸線とのなす角度が変化したときなどに、弾性体ｈとドライブシャフトｄとが擦れ合うことがあり、ブーツｆの耐久性が損なわれる。また、自在継手ａの回転中でのグリースの遠心力とともに温度上昇により、密封された空気が膨張すると、さらに弾性体ｈが膨らむため、弾性体ｈとインナｃとはさらに強い力の下で擦れ合うことになる。
【０００７】
そこで、そのような事態を招来しないように、ブーツ金具ｇとアウタｂとの嵌合が完了し、インナｃとアウタｂとの組み付けが終了した後、ブーツｆ内に密封されて加圧された空気を抜くための空気圧調整作業がなされている。この空気圧調整作業は、例えば、弾性体ｈとドライブシャフトｄとの嵌合部分に工具を挿入することで、両者の間に、ブーツｆ内と外気とを連通させる間隙を形成して、ブーツ内の空気を外気に放出することにより行われる。
【０００８】
しかしながら、この調整作業は、自在継手の組み立て工数を増やすだけでなく、調整作業中にブーツｆを損傷させるおそれもあるため、慎重な作業とならざるを得ないことから、自在継手ａの組み立て作業の効率の低下をもたらしていた。
【０００９】
本出願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、自在継手の組み付け中にブーツ内の空気圧調整が行われることで、自在継手の組み立て作業の効率を向上させることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段および効果】
本出願の請求項１記載の発明は、互いに組み付けられたインナおよびアウタと、一端が前記インナに嵌合され、他端が前記アウタに嵌合されて前記インナおよび前記アウタ間を密封する弾性材からなる可撓性のブーツとを備えた自在継手において、前記アウタと前記ブーツとの嵌合部分には、前記アウタが嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に位置するまでは、前記ブーツ内と外気とを連通させ、前記アウタが前記嵌合完了近傍位置から嵌合完了位置に位置するとき、前記ブーツ内と外気とを連通不能にすべく前記ブーツ内との連通が遮断される連通路が形成されており、前記ブーツは、前記インナに嵌合される弾性材からなる可撓性のブーツ本体と前記アウタに嵌合されるアダプタとを備え、前記連通路は、前記アダプタまたは前記アウタに形成された連通溝により形成され、前記連通溝は、前記アダプタの内周に装着されて前記ブーツと前記アウタとの間を密封する密封装置と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断され、前記密封装置は、補強部材に固着されて前記アダプタの内面および前記アウタに気密に接触する弾性部材と前記アダプタの内面に圧入される保持部とを備えており、前記連通溝は、前記弾性部材と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断される自在継手である。
【００１１】
このような請求項１記載の発明によれば、自在継手のインナとアウタとを組み付ける際、アウタとブーツとが嵌合し始めて、アウタが嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に達するまでのアウタとブーツとの嵌合中に、ブーツ内の空気は連通路を通じて外気中に流出するため、ブーツ内の空気圧は外気圧と同圧に保たれる。したがって、ブーツ内の空気圧調整はインナとアウタとの組み付けと同時に行われ、従来のようにアウタとブーツとの嵌合完了後に、ブーツ内の空気圧調整作業を行う必要がなくなり、自在継手の組み立て作業の効率を向上させることができる。また、工具を使用した空気圧調整も不要となるので、ブーツに損傷を与えることもない。
【００１２】
さらに、前記ブーツは、前記インナに嵌合される弾性材からなる可撓性のブーツ本体と前記アウタに嵌合されるアダプタとを備え、前記連通路は、前記アダプタに形成された連通溝により形成されていることにより、既存のアダプタに溝を形成するため加工が容易であり、連通路を簡単に形成できる。
【００１３】
さらに、前記連通溝は、前記アダプタの内周に装着されて前記ブーツと前記アウタとの間を密封する密封装置と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断される。したがって、アダプタの内周に装着されている密封装置により、簡単な構造でしかも確実に、連通溝とブーツ内との連通を遮断できる。また、アウタとブーツとの間を密封するための密封装置を利用しているので、連通溝を閉塞するための部材を別途設けたり形成したりする必要はない。
【００１４】
さらに、前記密封装置は、補強部材に固着されて前記アダプタの内面および前記アウタに気密に接触する弾性部材と前記アダプタの内面に圧入される保持部とを備えており、前記連通溝は、前記弾性部材と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断される。密封装置は保持部によりアダプタの内面に確実に保持され、密封装置が外れることはない。また、アウタおよびアダプタに気密に接触することにより、アウタとブーツとの間を密封する弾性部材は、補強部材により剛性が付与されていることから、その形状が保持されるため、容易に変形することがなく、装着する際に、その取り扱いがし易く、しかも正規の姿勢で、確実に段部の正規位置に装着される。したがって、この点でも自在継手の組み立て作業の効率が向上する。
【００１５】
なお、この明細書において、アウタの嵌合完了近傍位置とは、その位置で連通路が閉塞されて、その後アウタが嵌合完了位置までブーツに対して相対移動したとしても、該相対移動によるブーツ内の空気圧上昇ではブーツが膨らまないか、または膨らんだとしても僅かの膨らみであって、その膨らみでは前記従来技術のようなブーツとインナ側とが擦れ合うという不都合が発生せず、実質的に無視できる程度の僅かな膨らみしか生じないような位置を意味する。また、この明細書において、円筒、円環、円周、円弧等の円は、厳密な円形状だけでなく、円に近い形状である略円形状も含むものである。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、本出願発明の実施形態を図１ないし図１１を参照して説明する。
図１は本出願発明の実施形態と共通する構造を有する参考形態である自在継手であって、嵌合完了状態の自在継手の一部を断面とした側面図、図２は組み付け前の状態の自在継手の一部を断面とした側面図、図３はブーツの正面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は嵌合途中の図１の自在継手の要部拡大図、図６は組立完了状態の図１の自在継手の要部拡大図である。
【００１７】
この自在継手１は、車両のプロペラシャフトに使用されるトリポード型の等速継手である。図１および図２に図示されるように、インナ２は、ドライブシャフトである軸部４と、該軸部４の軸端部にスプライン嵌合されて、該軸部４と一体的に回転するリング状のスパイダ５と、該スパイダ５の周方向に等間隔でかつ径方向外方に延びる３本の支軸に、それぞれホルダを介して回転自在に支持される３個のローラ６とを有している。
【００１８】
ジョイントであるアウタ３は、軸部７および円筒部８を有している。円筒部８の内側には、インナ２のスパイダ５に支持されたローラ６が収容されるようになっている。そのため、円筒部８の内周には、軸方向に沿った３条のガイド溝が、周方向に等間隔に形成されていて、３個のローラ６は、これらガイド溝内で、それぞれ回転方向に係合し、さらに軸方向に移動自在である。そして、ガイド溝に係合するローラ６を介して、アウタ３およびインナ２間でのトルクの伝達が行われる。
【００１９】
アウタ３の外周には、その開口端面８ａから順次、小径円周面８ｂ、小径円周面８ｂと後述する嵌合円周面８ｄとの間に形成される段部端面８ｃ、嵌合円周面８ｄ、および円環状の溝８ｅが形成されている。小径円周面８ｂは嵌合円周面８ｄより小さな外径であり、後述するＯリング２０と気密に接触するシール面を有している。また、嵌合円周面８ｄは、後述するアダプタ１２の大円筒部１２ｃの内周に圧入状態で嵌合され、アウタ３とアダプタ１２との間での心出しをするとともに、両者の間でがたつきが生じないようにしている。
【００２０】
図３および図４にも図示されるように、インナ２とアウタ３との間を密封して、アウタ３内およびブーツ１０内に充填されたグリース等の潤滑剤の漏れを防止し、かつブーツ１０内への塵埃や水等の侵入を防止するためのブーツ１０は、ブーツ本体１１およびアダプタ１２から構成されている。
【００２１】
ゴム等の弾性材で形成された可撓性のブーツ本体１１は、小円筒端部１１ａと、小円筒端部１１ａの径方向外方に位置する大円筒端部１１ｃと、両円筒端部１１ａ，１１ｃ間で折り返されて形成された湾曲部１１ｂとを有している。小円筒端部１１ａは、その内側にインナ２の軸部４が嵌合され、バンド１３により締め付けられて固定されることで、ブーツ本体１１と軸部４との密封がなされる。また、ブーツ本体１１の大円筒端部１１ｃは、アダプタ１２の後述する小円筒部１２ａの折り返された端部により、その外周側及び内周側から挟み付けられて、アダプタ１２に固着されている。
【００２２】
一方、ステンレス鋼板等の金属材で形成された段付きの円筒状のアダプタ１２は、所定の内径を有する小円筒部１２ａと、小円筒部１２ａの内径より大きい内径の大円筒部１２ｃと、両円筒部１２ａ，１２ｃ間に形成された円環状の段部１２ｂと、大円筒部１２ｃから開口端面に至るテーパ部１２ｄとを有している。
【００２３】
アダプタ１２の大円筒部１２ｃの内径は、嵌合されるアウタ３の嵌合円周面８ｄに対して適度な圧入代を持つように設定されているため、その圧入代の分、嵌合円周面８ｄの外径より小さくされている。また、大円筒部１２ｃの内周は、Ｏリング２０と気密に接触するシール面を有している。
【００２４】
アダプタ１２のテーパ部１２ｄは、大円筒部１２ｃから開口端面に向かって、内径が次第に増大する形状である。テーパ部１２ｄには、６個のスリット１２ｅが、二つの後述する連通溝１２ｆの周方向の略中間位置で等間隔に、開口端面から形成されていて、テーパ部１２ｄの溝８ｅへのかしめ付けによるテーパ部１２ｄの縮径を容易にしている。
【００２５】
さらに、アダプタ１２には、大円筒部１２ｃからテーパ部１２ｄに渡って、周方向に等間隔に、６条の連通溝１２ｆが形成されている。この連通溝１２ｆは、アダプタ１２を径方向外方に円弧状に膨出させることにより形成される。連通溝１２ｆは、テーパ部１２ｄから大円筒部１２ｃの軸方向の所定地点まで、軸方向に沿って延びていて、アウタ３の嵌合円周面８ｄとの間にブーツ１０内と外気とを連通させる連通路を形成している。前記所定地点は、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置して、アウタ３がＯリング２０と接触したときに、ブーツ１０内と連通溝１２ｆとの連通が遮断されるような位置であり、この参考形態では、大円筒部１２ｃの内周の、Ｏリング２０との接触部分の開口端面寄りの近傍である。
【００２６】
アダプタ１２の段部１２ｂの内面には、密封装置であるＯリング２０が装着されている。このＯリング２０は、アウタ３が嵌合完了位置に達した状態で、アウタ３の小径円周面８ｂとアダプタ１２の大円筒部１２ｃの内周面との間で径方向に押圧されて、アウタ３とアダプタ１２との間での密封を行うものである。
【００２７】
このようにして、インナ２およびブーツ本体１１間の密封、そしてアウタ３およびアダプタ１２間の密封により、アウタ３内およびブーツ１０内に充填されたグリース等の潤滑剤の漏れを防止し、かつブーツ１０内さらにはアウタ３内への塵埃や水等の侵入を防止している。
【００２８】
図２、図５および図６を参照して、インナ２およびアウタ３の組み付け工程について説明する。
予めＯリング２０がアダプタ１２の段部１２ｂの内面にその弾性を利用して装着されたブーツ１０が、軸部４に挿入され、ブーツ本体１１の小円筒端部１１ａがバンド１３により締め付けられることで軸部４に固着される。次いで、スパイダ５が軸部４に取り付けられ、グリース等の潤滑剤がブーツ１０内およびアウタ３内に充填され、さらにスパイダ５にホルダを介してローラ６が取り付けられる。
【００２９】
そして、こうして用意されたインナ２とアウタ３とが、図２に図示されるように、水平方向に同軸に、かつインナ２の３個のローラ６がアウタ３の３条のガイド溝にそれぞれ対向するように周方向位置を合わせてセットされる。
【００３０】
次いで、インナ２がアウタ３内に挿入されて、アダプタ１２とアウタ３との圧入を伴った嵌合が開始される。この嵌合の途中の状態が図５に図示されている。この状態では、ブーツ１０内が連通溝１２ｆを介して外気と連通しているため、嵌合が進むにつれて、ブーツ内の空気は、連通溝１２ｆを通って外部に流出する。そのため、ブーツ１０内の空気圧は外気圧と同圧に保たれるので、ブーツ本体１１がブーツ１０内の空気圧により膨らむことはない。ブーツ１０内が外気と連通している状態は、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置するまで維持される。そして、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置したとき、アウタ３とＯリング２０との接触により、ブーツ１０内と連通溝１２ｆとの連通が遮断されて、ブーツ１０内が外気から遮断される。
【００３１】
アウタ３が嵌合完了位置に達して嵌合が完了した時点では、図６に図示されるように、大円筒部１２ｃの内周と小径円周面８ｂとが当接して、Ｏリング２０が押しつぶされて、アウタ３とアダプタ１２との間の密封がなされる。そして、アダプタ１２の段部１２ｂとアウタ３との当接により、アダプタ１２の段部１２ｂの内面とアウタ３の段部端面８ｃとの間に形成される軸方向間隙を適宜設定することで、アダプタ１２およびアウタ３によるＯリング２０への適切な圧縮力を設定するとともに、Ｏリング２０が過度に圧縮されるのを防止している。
【００３２】
そして、アウタ３とアダプタ１２との嵌合が完了した時点で図６の二点差線で示される状態にあるアダプタ１２のテーパ部１２ｄが、同図の実線で示されるように溝８ｅにかしめ付けられることにより、アウタ３からのブーツ１０の抜け止めがなされて、自在継手１の組み立てが完了する。
【００３３】
この参考形態は、前記のように構成されているので、以下の効果を奏する。
自在継手１のインナ２とアウタ３とを組み付ける際、アウタ３とブーツ１０のアダプタ１２とが嵌合し始める位置である嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に達するまでのアウタ３とアダプタ１２との嵌合中に、ブーツ１０内の空気は、アダプタ１２の連通溝１２ｆにより形成された連通路を通じて外気中に流出するため、ブーツ１０内の空気圧は外気圧と同圧に保たれる。したがって、ブーツ１０内の空気圧調整はインナ２とアウタ３との組み付けと同時に行われ、従来のようにアウタ３とアダプタ１２との嵌合完了後に、ブーツ１０内の空気圧調整作業を行う必要がなくなり、自在継手１の組み立て作業の効率を向上させることができる。また、工具を使用した空気圧調整も不要となるので、ブーツ１０に損傷を与えることもない。しかも、連通溝１２ｆは、既存のアダプタ１２に溝を形成するための加工を施すだけで簡単に形成できる。
【００３４】
アダプタ１２の段部１２ｂの内面に装着されているＯリング２０により、簡単な構造でしかも確実に、連通溝１２ｆとブーツ１０内との連通を遮断できる。また、連通溝１２ｆとブーツ１０内との連通を遮断するために、アウタ３とブーツ１０との間を密封するためのＯリング２０を利用しているので、連通溝１２ｆを閉塞するための部材を別途設けたり形成したりする必要はない。
【００３５】
アウタ３はアダプタ１２の内周に圧入状態で嵌合されるため、アウタ３とアダプタ１２との間での心出しが容易になるとともに、両者の間でがたつきが生じない。
【００３６】
次に、本願出願発明の実施形態を図７ないし図１１を参照して説明する。
なお、前記参考形態と同一または相当部分については、同一符号を付してその説明を省略し、相違する部分を主に説明をする。
【００３７】
図７は密封装置の正面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図、図９は密封装置の要部拡大図、図１０は嵌合途中の自在継手の要部拡大図、図１１は組立完了状態の自在継手の要部拡大図である。
【００３８】
この実施形態は、前記参考形態とは密封装置の構造が相違する。
図７ないし図９を参照して密封装置３０について説明する。密封装置３０は、弾性材である、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）からなるゴム材を、例えば鋼板から一体成形された金具３２に、焼き付け等により固着したものである。また、断面形状がＬ字形の金具３２は、円筒部３４と円筒部３４の軸線に対して直交する環状の外向きフランジ３３とから構成されている。
【００３９】
ゴム材は、円筒部３４側のフランジ３３の側面（以下、「円筒部側フランジ側面」という）の径方向内方寄りの部分、フランジ３３の周縁面全面、円筒部３４が設けられた側面とは反対側のフランジ３３の側面（以下、「反円筒部側フランジ側面」という）の径方向外方寄りの部分および円筒部３４の外周全面に渡って一体的に焼き付けられている。円筒部側フランジ側面に焼き付けられたゴム材は、径方向外方に向かうにつれてゴム材の厚さが薄くなるテーパ面とされている。
【００４０】
フランジ３３には、周方向に等間隔に、外形が円弧状の複数の切欠部３３ａが形成されていて、Ｌ字形の金具３２に焼き付けられるゴム材は、切欠部３３ａを介して一体のものとなるので、金具３２へのゴム材の焼き付けが容易化される。
【００４１】
そして、円筒部側フランジ側面の径方向外方寄りのゴム材が焼き付けられていない面は、アダプタ１２の段部１２ｂの内面と当接して、密封装置３０の軸方向移動を阻止するストッパ面となっている。一方、反円筒部側フランジ側面の径方向内方寄りのゴム材が焼き付けられていない面は、アウタ３の開口端面８ａとの当接面となっている。
【００４２】
フランジ３３に焼き付けられているゴム材は、シール面と気密に接触するシール部を有する弾性部材３１を構成している。図９に図示されるように、この弾性部材３１の、フランジ３３の周縁面に焼き付けられている部分は、角張った断面形状を有し、かつ大円筒部１２ｃの内径より大きな外径を有する周縁部３１ａを持っている。そして、密封装置３０がアダプタ１２に装着されたとき、アダプタ１２の大円筒部１２ｃの内周に、周縁部３１ａの角張った角部が当接して弾性変形するように圧入されることで、密封装置３０の保持力が得られる。また、この周縁部３１ａは、前述の角部が当接すること、および嵌合完了位置まで挿入されたアウタ３により押圧された弾性部材３１が径方向に膨出することで、シール面となる大円筒部１２ｃの内周面と気密に接触する第１シール部を形成している。
【００４３】
また、弾性部材３１の、円筒部側フランジ側面に焼き付けられている部分は、嵌合完了位置まで挿入されたアウタ３により、対向しているアダプタ１２の円環状の段部１２ｂの内面に押圧されて、シール面となるアダプタ１２の内周の段部１２ｂの内面に気密に接触する第２シール部を有している。
【００４４】
さらに、弾性部材３１の、反円筒部側フランジ側面に焼き付けられている部分は、嵌合完了位置まで挿入されたアウタ３の段部端面８ｃに押圧されて、シール面となるアウタ３の外面である段部端面８ｃに気密に接触する第３シール部を有している。
【００４５】
このように第１、第２および第３シール部を有する円環状の弾性部材３１は、該弾性部材３１が焼き付けられているフランジ３３により剛性を付与されて、その円環形状を保つようにされている。したがって、このフランジ３３は、弾性部材３１の補強部材となっている。
【００４６】
一方、円筒部３４に焼き付けられたゴム材により弾性外筒部３５が構成されており、この弾性外筒部３５がアダプタ１２の小円筒部１２ａの内周に圧入されることで、弾性部材３１が焼き付けられたフランジ３３、したがって密封装置３０が、アダプタ１２の段部１２ｂに確実に保持されることから、円筒部３４および弾性外筒部３５は密封装置３０の保持部となっている。
【００４７】
さらに、弾性外筒部３５において、アダプタ１２の小円筒部１２ａの内周に対向する部分の外周に、径方向外方に突出するとともに断面の外形が円弧状の複数の突出部３５ａが、周方向に等間隔に、しかも軸方向に沿うように延びて形成されている。これら突出部３５ａは、圧入荷重を低減するためのものであり、その突出部３５ａの個数や突出の高さ等を調整することにより、圧入荷重を容易に調整できる。
【００４８】
このようにして、ブーツ１０による、インナ２およびブーツ本体間の密封、そしてアウタ３およびアダプタ１２間の密封により、アウタ３内およびブーツ１０内に充填されたグリース等の潤滑剤の漏れを防止し、かつブーツ１０内さらにはアウタ３内への塵埃や水等の侵入を防止している。
【００４９】
図１０および図１１を参照して、インナ２およびアウタ３の組み付け工程について説明する。
密封装置３０は、その弾性外筒部３５がブーツ１０のアダプタ１２の小円筒部１２ａの内周に圧入されることにより、その段部１２ｂに装着される。このとき、密封装置３０は、圧入された弾性外筒部３５により確実にアダプタ１２に保持される。また、弾性部材３１の角張った周縁部３１ａも、その弾性変形による弾性力により、密封装置３０の保持を補助する。さらに、弾性部材３１は、フランジ３３により剛性が付与されているため、その形状が保持されていて、容易に変形することがないため、確実に段部１２ｂの正規の位置に装着される。
【００５０】
そして、密封装置３０が装着されたブーツ１０が、インナ２の軸部４に挿入され、ブーツ本体１１の小円筒端部１１ａがバンド１３により締め付けられることで軸部４に固着される。次いで、スパイダ５が軸部４に取り付けられた後、グリース等の潤滑剤がブーツ１０内およびアウタ３内に充填される。そして、スパイダ５の支軸にホルダを介してローラ６が取り付けられる。
【００５１】
こうして用意されたインナ２とアウタ３とが、前記参考形態の図２に図示される状態と同様に、水平方向に同軸に、かつインナ２の３個のローラ６がアウタ３の３条のガイド溝にそれぞれ対向するように周方向位置を合わせてセットされる。
【００５２】
次いで、インナ２がアウタ３内に挿入されて、アダプタ１２とアウタ３との圧入を伴った嵌合が開始される。この嵌合の途中の状態が図１０に図示されている。この状態では、前記参考形態と同様に、ブーツ１０内が連通溝１２ｆを介して外気と連通しているため、ブーツ本体１１がブーツ１０内の空気圧により膨らむことはなく、ブーツ１０内と外気との連通状態は、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置するまで維持される。そして、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置したとき、アウタ３と弾性部材３１との接触により、ブーツ１０内と連通溝１２ｆとの連通が遮断されて、ブーツ１０内が外気から遮断される。
【００５３】
さらに嵌合が進んで、前記ストッパ面がアダプタ１２の段部１２ｂの内面に当接している状態のフランジ３３の前記当接面と、アウタ３の開口端面８ａとが当接して、アダプタ１２に対するアウタ３の軸方向の移動が阻止されて、両者の嵌合が完了し、アウタ３は嵌合完了位置を占める。この嵌合が完了した時点では、図１１に図示されるように、弾性部材３１の第１、第２および第３シール部が、シール面であるアダプタ１２の大円筒部１２ｃの内周面、アダプタ１２の段部１２ｂの内面およびアウタ３の段部端面８ｃとそれぞれ接触することにより、アダプタ１２とアウタ３との間の密封がなされる。そして、フランジ３３とアウタ３との当接により、アダプタ１２の段部１２ｂの内面とアウタ３の段部端面８ｃとの間に形成される軸方向間隙を適宜設定することにより、アウタ３およびアダプタ１２による弾性部材３１への適切な圧縮力を設定するとともに、弾性部材３１が過度に圧縮されるのを防止している。
【００５４】
最後に、アウタ３とアダプタ１２との嵌合が完了した時点で図１１の二点差線で示される状態にあるアダプタ１２のテーパ部１２ｄが、同図の実線で示されるように溝８ｅにかしめ付けられることにより、アウタ３からのブーツ１０の抜け止めがなされて、自在継手１の組み立てが完了する。
【００５５】
この実施形態は、前記のように構成されているので、前記参考形態が奏する効果と同じ効果（ただし、Ｏリング２０に関する効果を除く）を奏するほか、さらに以下の効果を奏する。
【００５６】
円環状の弾性部材３１が固着されたフランジ３３、したがって密封装置３０は、ブーツ１０のアダプタ１２の小円筒部１２ａに圧入される円筒部３４の外周の弾性外筒部３５により確実にアダプタ１２の内周に保持され、密封装置３０が外れることはない。また、弾性部材３１は、フランジ３３により剛性が付与されていることから、その形状が保持されるため、容易に変形することがなく、装着する際に、その取り扱いがし易く、しかも正規の姿勢で、確実に段部１２ｂの正規位置に装着される。したがって、密封装置３０が装着されたブーツ１０が取り付けられたインナ２とアウタ３との組み付け作業の効率が向上する。
【００５７】
円筒部３４および弾性外筒部３５はアダプタ１２の小円筒部１２ａに位置し、弾性部材３１のシール部と接触するシール面はアダプタ１２の段部１２ｂおよび大円筒部１２ｃに位置するため、密封装置３０を、段部１２ｂを境にして、保持部からなる保持機能部分と弾性部材３１およびフランジ３３からなる密封機能部分とに分離できるので、それぞれの機能部分毎にその機能に最適な設計ができる。
【００５８】
保持部を構成する円筒部３４は、フランジ３３と一体成形された金具３２の一部であるため、部品点数の削減ができ、さらに円筒部３４とフランジ３３により、密封装置３０の剛性がより大きくなるので、その変形は一層生じ難くなる。また、弾性外筒部３５の弾性力を利用して圧入するので、保持部のアダプタ１２の小円筒部１２ａの内周への圧入が容易である。そして、円筒部３４による剛性の増大と弾性外筒部３５による圧入の容易化とにより、密封装置３０の装着が一層容易になる。
【００５９】
弾性外筒部３５の外周に形成された突出部３５ａにより、圧入荷重の低減が可能となるので、保持部の圧入がさらに容易になる。また、突出部３５ａの個数や高さ等を調整することにより、圧入荷重を容易に調整できる。
【００６０】
ブーツ１０のアダプタ１２に装着されている密封装置３０により、簡単な構造でしかも確実に、連通溝１２ｆとブーツ１０内との連通を遮断できる。また、連通溝１２ｆとブーツ１０内との連通を遮断するために、アウタ３とブーツ１０との間を密封するための密封装置３０を利用しているので、連通溝１２ｆを閉塞するための部材を別途設けたり形成したりする必要はない。
【００６１】
フランジ３３とアウタ３およびアダプタ１２の段部１２ｂとの当接により、アダプタ１２の段部１２ｂの内面とアウタ３の段部端面８ｃとの間に形成される軸方向間隙を適宜設定することにより、アウタ３およびアダプタ１２による弾性部材３１への適切な圧縮力を設定することができるとともに、また弾性部材３１が過度に圧縮されるのを防止できる。
【００６２】
前記参考形態および実施形態では、連通溝１２ｆは６箇所に形成されているが、連通溝１２ｆの数は６条に限られず、必要に応じて適宜増減できる。例えば、アダプタ１２とアウタ３との嵌合作業時、ブーツ１０内の空気がスムーズに抜けるのであれば、連通溝１２ｆは１条でもよい。また、連通溝１２ｆは、アダプタ１２の全周に渡って形成された環状溝であってもよい。さらに、複数の連通溝１２ｆを形成する場合、それらの形成位置は周方向に等間隔である必要はなく、必要に応じて適宜配置できる。
【００６３】
前記参考形態および実施形態では、連通路は、アダプタ１２とアウタ３との嵌合部分において、アダプタ１２側に形成された連通溝１２ｆであったが、この連通溝１２ｆを、アダプタ１２側でなく、該嵌合部分のアウタ３側に形成してもよい。
【００６４】
前記参考形態および実施形態では、自在継手１は、プロペラシャフトに使用されるものであったが、車両のドライブシャフトに使用することもできる。
【００６５】
前記実施形態では、弾性部材３１のアダプタ１２とのシール面は、段部１２ｂの内面および大円筒部１２ｃの内周面であったが、これらのいずれか一方の面であってもよい。
【００６６】
前記実施形態では、保持部は、円筒部３４および突出部３５ａを有する弾性外筒部３５から構成されていたが、弾性外筒部３５には突出部３５ａが形成されていなくてもよい。また、弾性外筒部３５と弾性部材３１とは一体になっていたが、両者は別体になっていてもよい。さらに、弾性外筒部３５を設けることなく、円筒部３４のみで保持部を構成することもできる。そしてこの場合に、円筒部３４に軸方向に延びる複数のスリットを周方向に間隔を置いて形成すれば、圧入加重を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明の実施形態と共通する構造を有する参考形態である自在継手であって、嵌合完了状態の自在継手の一部を断面とした側面図である。
【図２】組み付け前の状態の自在継手の一部を断面とした側面図である。
【図３】ブーツの正面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】嵌合途中の図１の自在継手の要部拡大図である。
【図６】組立完了状態の図１の自在継手の要部拡大図である。
【図７】本出願発明の実施形態である自在継手に使用される密封装置の正面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７の密封装置の要部拡大図である。
【図１０】本出願発明の実施形態である自在継手であって、嵌合途中の自在継手の要部拡大図である。
【図１１】組立完了状態の図１０の自在継手の要部拡大図である。
【図１２】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１…自在継手、２…インナ、３…アウタ、４…軸部、５…スパイダ、６…ローラ、７…軸部、８…円筒部、８ａ…開口端面、８ｂ…小径円周面、８ｃ…段部端面、８ｄ…嵌合円周面、８ｅ…溝、
１０…ブーツ、１１…ブーツ本体、１２…アダプタ、１２ａ…小円筒部、１２ｂ…段部、１２ｃ…大円筒部、１２ｄ…テーパ部、１２ｅ…スリット、１２ｆ…連通溝、１３…バンド、
２０…Ｏリング、
３０…密封装置、３１…弾性部材、３２…金具、３３…フランジ、３４…円筒部、３５…弾性外筒部、３５ａ…突出部。

Claims

互いに組み付けられたインナおよびアウタと、一端が前記インナに嵌合され、他端が前記アウタに嵌合されて前記インナおよび前記アウタ間を密封する弾性材からなる可撓性のブーツとを備えた自在継手において、
前記アウタと前記ブーツとの嵌合部分には、前記アウタが嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に位置するまでは、前記ブーツ内と外気とを連通させ、前記アウタが前記嵌合完了近傍位置から嵌合完了位置に位置するとき、前記ブーツ内と外気とを連通不能にすべく前記ブーツ内との連通が遮断される連通路が形成されており、
前記ブーツは、前記インナに嵌合される弾性材からなる可撓性のブーツ本体と前記アウタに嵌合されるアダプタとを備え、前記連通路は、前記アダプタまたは前記アウタに形成された連通溝により形成され、
前記連通溝は、前記アダプタの内周に装着されて前記ブーツと前記アウタとの間を密封する密封装置と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断され、
前記密封装置は、補強部材に固着されて前記アダプタの内面および前記アウタに気密に接触する弾性部材と前記アダプタの内面に圧入される保持部とを備えており、
前記連通溝は、前記弾性部材と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断されることを特徴とする自在継手。