JP5139221B2 - 等速ジョイント用ブーツのシール構造 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両に用いられるドライブシャフトに用いられる等速ジョイントを等速ジョイント用ブーツにより覆ってシールする等速ジョイント用ブーツのシール構造に関する。

図１０において、等速ジョイント用ブーツ１０１は、筒状の第１固定部１０２及び第２固定部１０３と、第１固定部１０２と第２固定部１０３を連結する蛇腹部１０４とから構成されている。第１固定部１０２が図１３に示す等速ジョイント１０５のジョイントケース１０６外周面に第１クランプ１０７で固定され、第２固定部１０３はケース１０６内に揺動自在に保持されたシャフト１０８の外周面に第２クランプ（図示せず）で固定されている。

図１１において第１固定部１０２の軸方向両側には、第１リブ１１０と第２リブ１１１が周方向に連続して起立形成されている。この第１，第２リブ１１０，１１１は、第１クランプ１０７が第１固定部１０２より脱落しないように設けられる。第１固定部１０２の外周側中央部は凹溝１１２が周方向に形成され、内周側には突条１１３が周方向に形成されている。この突条１１３はジョイントケース１０６の外周面に当接して等速ジョイント用ブーツ１０１とジョイントケース１０６の隙間をシールしている（特許文献１参照）。

第１，第２クランプ１０７，（図示せず）としては、シャフト１０８が揺動した際にクランプの締付け部と干渉したり、製造工程で等速ジョイントを転がした際に他の製品と当接したりする際に突起部で等速ジョイント用ブーツ１０１が破損しないように締付け部の高さが抑えられるワンタッチタイプのクランプが好適に用いられる（特許文献２参照）。

このワンタッチタイプのクランプとしては、図１２に示すものが用いられる。即ち、両端部を重ね合わせて接合されてリング状に形成されたバンド部材１２１と、該バンド部材１２１の接合部１２２に中途部が固定されたレバー１２３と、前記バンド部材１２１の接合部１２２の内周側に形成される空隙部の両側に架橋するよう接合されるプレート１２４と、バンド部材１２１上に傾倒させたレバー１２１を固定するためのバンド部材１２１の幅方向両側に起立して設けられたバックル１２５とを有している。

図１３において、第１固定部１０２に第１クランプ１０７を嵌め込んで、等速ジョイント用ブーツ１０１を等速ジョイント１０５のジョイントケース１０６の外周面に嵌め込む。そして、図１４において、レバー１２３の一端側１２３ａ（図１３参照）をバンド部材１２１に当接する支点として他端側１２３ｂ（図１３参照）をバンド部材１２１の外周面に重ね合わせて傾倒することによりバンド部材１２１を縮径し、バンド部材１２１の幅方向両側に起立するバックル１２５を折り曲げて傾倒したレバー１２３を固定することにより組み付けられる。プレート１２４は、レバー１２３を倒して縮径する際にバンド部材１２１が変形しないことと、締め付けたブーツの変形量が空隙部に逃げないように設けられている。図１２において、プレート１２４の幅方向両側には外周側に起立する縁折り部１２４ａが形成されており、プレート１２４の断面係数を上げて強度を向上するために設けられる。
特開２００４−１３８１７５号公報 特開２００６−１６１８６９号公報

上述した等速ジョイント用ブーツのシール構造において、ワンタッチタイプの第１クランプ１０７は、バンド部材１２１がプレート１２４に乗り上げて縮径が行なわれるため、プレート１２４の先端部ではクランプ力が第１固定部１０２に伝わらず不連続部分が発生してシール性が低下する。

また、レバー１２３を折り曲げる際に発生するレバー支点圧力によりプレート１２４の変形が発生し、プレート１２４直下のシール性が低下するおそれがある。これに対して、プレート１２４の変形を防ぐため材料を厚くするとすれば、バンド部材１２１が乗り上げる際の段差が大きくなり隙間が発生し易くなる。

また、プレート１２４の強度を更に向上するには、幅方向両側に起立する縁折部１２４ａの高さを高くしなければならず、製造工程で他の製品のブーツと干渉して傷つけるおそれがある。或いは、プレート１２４の材料としてより硬い材料を用いるとすれば、加工し難くなり製造コストが嵩む。

本願発明の目的は上記従来技術の課題を解決し、クランプの段差による締付け圧力の不連続部分の発生を解消し、シール性、装着性のよい等速ジョイント用ブーツのシール構造を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備えることを特徴とする。
即ち、ジョイントケースと当該ジョイントケース内に揺動自在に挿入されたシャフトを連結する等速ジョイントの前記ジョイントケース外周面に第１固定部が嵌め込まれ前記シャフト外周面に第２の固定部が嵌め込まれて当該第１，第２固定部間に蛇腹部を有する等速ジョイント用ブーツにより覆われ、前記第１，第２固定部の外周面に第１，第２クランプが各々嵌め込まれて縮径することにより前記等速ジョイント用ブーツが組み付けられる等速ジョイント用ブーツのシール構造であって、前記第１固定部に嵌め込まれる第１クランプは、両端部が接合されてリング状に形成されたバンド部材と、該バンド部材の接合部に中途部が固定されたレバーと、前記バンド部材の接合部の内周側に形成される空隙部を跨いで一端側が接合され、他端側が先細り形状に形成された当該先細り部分から内周面側に所定長わたって突条が形成されたプレートと、前記バンド部材上に傾倒させたレバーを固定するためのバンド部材の幅方向両側に起立して設けられたバックルと、を有し、前記等速ジョイント用ブーツは、前記第１固定部の外周面に前記プレートの突条を嵌め込み可能な凹溝が全周にわたって形成されており、前記第１固定部の内周面に前記ジョイントケース外周面に全周にわたって当接してシールするシールリップが軸方向で前記突条の直下に対応する位置と前記バンド部材の幅方向両側に対応する位置に各々形成されていることを特徴とする。

また、前記第１クランプは、前記第１固定部の外周面に形成された凹溝にプレートの突条が嵌まり込むように装着され、前記レバーの一端側をバンド部材に当接する支点として他端側をバンド部材の外周面に重ね合わせて傾倒することによりバンド部材を縮径し、バンド部材の幅方向両側に起立するバックルを折り曲げて傾倒したレバーを固定することにより一体に組み付けられることを特徴とする。
また、前記プレートの幅方向両端は前記バンド部材の幅方向両側に起立する縁折部が各々設けられていることを特徴とする。

本発明に係る等速ジョイント用ブーツのシール構造を用いれば、第１クランプを等速ジョイント用ブーツに対して、プレート内周面側に形成された突条が第１固定部の外周に形成された凹溝に嵌め込まれて装着されるので、クランプの装着性が良く、軸方向への位置ずれが無くなり作業性が向上する。
また、第１クランプのプレートは、自由端側が先細り形状に形成されているので、レバーをバンド部材に傾倒してバンド部材がプレートに乗り上げる際の段差領域はきわめて小さく、バンド部材からのクランプ力が周方向で不連続になる領域が無くなる。また、第１クランプを縮径するとバンド部材がプレートに乗り上げてクランプ力をプレート面及び凹溝を通じて第１固定部の内周面に周方向に形成されている複数のシールリップに伝わるためジョイントケース外周面とのシール性を向上することができる。特に凹溝の直下に対応する位置にシールリップが設けられ、該シールリップの両側にシールリップが各々設けられていると、クランプ力が伝わり易く確実なシール性が得られる。
また、プレートには先細り部分から所定長の突条が形成され、プレートの幅方向両端には縁折部が形成されているので、プレートの断面係数が増加して強度が向上するので、レバーの曲げ支点圧力が加わってもプレートの変形を防ぐことができ、シール性を維持することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
先ず、図４乃至図７を参照して等速ジョイント用ブーツについて説明する。
図６及び図７において、等速ジョイント１は、車両のドライブシャフト２と従動側のシャフト３の連結部に設けられる。具体的には、等速ジョイント１は、ドライブシャフト２に連結したジョイントケース５と当該ジョイントケース５内に従動側のシャフト３が揺動自在に挿入されて連結されている。等速ジョイント用ブーツ４は、ジョイントケース５とシャフト３の連結部を覆って、当該ジョイントケース５内の軸受部に封入されたグリースの漏出や異物の侵入を防ぐために設けられる。

図４及び図５において、等速ジョイント用ブーツ４は筒状に形成されており、ジョイントケース５（図６参照）の外周面に一端側である第１固定部６が嵌め込まれシャフト３の外周面に他端側である第２固定部７が嵌め込まれて装着される。第１，第２固定部６，７間には蛇腹部８が形成されている。第１固定部６の軸方向両側には、第１リブ９，第２リブ１０が周方向に連続して起立形成されている。第１，第２リブ９，１０は、第１クランプ１１が第１固定部６より脱落しないように設けられる。第１固定部６の外周側中央部は凹溝１２が全周にわたって形成され、内周側には複数箇所にシールリップ（突条）１３が全周にわたって形成されている。

上記シールリップ１３はジョイントケース５の外周面に当接して等速ジョイント用ブーツ４とジョイントケース５（図６参照）の隙間をシールしている。本実施形態では、凹溝１２の直下に対応する位置にシールリップ１３が設けられ、該シールリップ１３の両側にシールリップ１３が各々設けられ、合計３箇所に設けられている。上記等速ジョイント用ブーツ４としては、例えば比較的硬質な熱可塑性エラストマーから射出ブロー成形により製造される。

第１，第２固定部６，７には、いわゆるワンタッチタイプの第１，第２クランプ１１，１４（図示せず）が嵌め込まれて縮径することで等速ジョイント用ブーツ４が一体に組み付けられる。尚、比較的大径の第１固定部６は、ワンタッチタイプのクランプが望ましいが、それより小径の第２固定部７は、必ずしもワンタッチタイプでなくても、他のクランプ、例えばかしめタイプのクランプ等であってもよい。

次に、第１，第２クランプ１１，１４の構成について、図１及び図２を参照して説明する。本実施例では第１固定部６に装着されるワンタッチタイプの第１クランプ１１に構成について説明し、第２クランプ１４については同様であるので説明を省略するものとする。

第１クランプ１１は以下のように構成されている。金属帯状のバンド部材１５は両端部を重ね合わせて接合されてリング状に形成されている。このバンド部材１５の接合部１６に弧状のレバー１７の中途部が溶接により固着されている。

また、バンド部材１５の接合部１６の内周側に形成される空隙部１８の両側に架橋するように弧状のプレート１９の一端側がバンド部材１５の内周面に接合されている。プレート１９の幅方向両側にはバンド部材１５の幅方向両側に起立する縁折部１９ａが各々設けられている。

また、バンド部材１５には、プレート１９の接合部に並んで断面コ字状のバックル２０が、バンド部材１５の内周面側に接合されている。バックル２０はバンド部材１５の幅方向両側に起立して設けられ、バンド部材１５上に傾倒させたレバー１７の先端側に重ねて折り曲げることにより固定する（図７参照）。尚、バックル２０はプレート１９と一体に形成されていてもよい。

図１及び図２において、プレート１９の他端側（自由端側）は、先細り形状に形成され、該先細り部分先端から幅方向中央部に周方向に所定長にわたって内周面側に凸（外周面側に凹）となる突条２１が形成されている。尚、突条２１は先細り部分先端のみならず先細り部分の中途部から周方向に所定長にわたって形成されていてもよい。

図３において、第１クランプ１１は第１固定部６の外周面に、プレート１９の突条２１が凹溝１２に嵌まり込むように装着される（図６参照）。そして、図７において、レバー１７の一端側１７ａをバンド部材１５に当接する支点として他端側１７ｂをバンド部材１５の外周面に重ね合わせて傾倒することによりバンド部材１５を縮径する。最後に、バンド部材１５の幅方向両側に起立するバックル２０を折り曲げて傾倒したレバー１７を固定することにより組み付けられる。

尚、プレート１９には先細り部分先端から所定長にわたって突条２１が形成されプレート１９の幅方向両端には縁折部１９ａが形成されているので、プレート１９の断面係数が増加して強度が向上するので、レバー１７の曲げ支点圧力が加わってもプレート１９の変形を防ぐことができ、シール性を維持することができる。

ここで図８及び図９を参照して本実施例と従来例のプレート形状とブーツ（第１固定部）に対する発生圧力との関係について対比して説明する。
図８（ａ），図９（ａ）は、第１固定部６に装着されたプレート１９の平面図、図８（ｂ），図９（ｂ）は図８（ａ），図９（ａ）の各部の断面図、図８（ｃ），図９（ｃ）は、クランプを縮径した際の各部の発生圧力の大きさを示すグラフ図である。尚、発生圧力はプレート１９に乗り上げて締め付けるバンド部材１５から第１固定部６に作用する圧力を指し示すものとする。

図８（ａ）において、プレート１９の長手方向に接合端側（ラインＡ）、中央部（ラインＢ）、先端側（ラインＣ）、バンド部材上（ラインＤ）に分けて発生圧力を測定し、図８（ｂ）において、幅方向両側のシールリップ１３（ａ点）と幅方向中央の凹溝１２に対応するシールリップ１３（ｂ点）に分けて発生圧力を測定して図８（ｃ）に示すグラフ図とした。

図８（ｃ）において、ラインＡ上では、第１固定部６に凹溝１２が設けられているため、バンド部材１５による発生圧力は両側（ａ点）のシールリップ１３が中央（ｂ点）のシールリップ１３より高くなっている。

ラインＢ上では、突条２１が凹溝１２に嵌まり込んでいるため、バンド部材１５による発生圧力は両側（ａ点）のシールリップ１３と中央（ｂ点）のシールリップ１３とで同じ圧力となる。

ラインＣ上では、プレート１９が先細り形状をしているため、バンド部材１５の幅方向両端下側で第１固定部６との間に隙間が形成される。よって、バンド部材１５による発生圧力は中央（ｂ点）のシールリップ１３が両側（ａ点）のシールリップ１３より高い圧力となる。

ラインＤ上では、ラインＡ上と同様の発生圧力に戻る。即ち、バンド部材１５による発生圧力は両側（ａ点）のシールリップ１３が中央（ｂ点）のシールリップ１３より高くなっている。

以上のように、第１クランプ１１から第１固定部６に作用する圧力が、周方向で極端に低下したり或いは零になったりして不連続になる領域がない。このため、第１クランプ１１による締め付けにより、等速ジョイント用ブーツ４の高いシール性を維持することができる。

次に、従来タイプのプレート１９を用いた場合の測定結果について説明する。図９（ａ）において、プレート１９の長手方向に中途部（ラインＡ）、先端部（ラインＢ）、バンド部材上（ラインＤ）に分けて発生圧力を測定し、図９（ｂ）において、幅方向両側のシールリップ１３（ａ点）と幅方向中央の凹溝１２に対応するシールリップ１３（ｂ点）に分けて発生圧力を測定して図９（ｃ）に示すグラフ図とした。

図９（ｃ）において、ラインＡ上では、第１固定部６に凹溝１２が設けられているため、バンド部材１５による発生圧力は両側（ａ点）のシールリップ１３が中央（ｂ点）のシールリップ１３より高くなっている。

ラインＢ上では、レバー１７の板厚分の段差が発生するためプレート１９の先端近傍ではバンド部材１５が浮き上がり、両側（ａ点）及び中央（ｂ点）のシールリップ１３においても発生圧力が零になる。

ラインＤ上では、ラインＡ上と同様の発生圧力に戻る。即ち、バンド部材１５による発生圧力は両側（ａ点）のシールリップ１３が中央（ｂ点）のシールリップ１３より高くなっている。

このように、従来タイプのプレート形状では第１固定部６に作用する圧力が、周方向で零になる領域があり、発生圧力が不連続になる。このため、第１クランプ１１による締め付けにより、等速ジョイント用ブーツ４のシール性が低下するおそれがあることがわかる。

第１クランプの一部破断斜視図である。 バンド部材とプレートの斜視図である。 第１クランプと等速ジョイント用ブーツの一部破断斜視図である。 等速ジョイント用ブーツの斜視図である。 図４の等速ジョイント用ブーツの一部破断斜視図である。 等速ジョイントに等速ジョイント用ブーツ及び第１クランプを組み付ける作業を示す斜視説明図である。 等速ジョイントに等速ジョイント用ブーツ及び第１クランプを組み付けた状態の斜視説明図である。 本実施例の第１固定部に装着されたプレートの平面図、各部の断面図、クランプを縮径した際の各部の発生圧力の大きさを示すグラフ図である。 従来例の第１固定部に装着されたプレートの平面図、各部の断面図、クランプを縮径した際の各部の発生圧力の大きさを示すグラフ図である。 従来の等速ジョイント用ブーツの斜視図である。 図１０の等速ジョイント用ブーツの一部破断斜視図である。 従来の第１クランプの斜視図である。 従来の等速ジョイントに等速ジョイント用ブーツ及び第１クランプを組み付ける作業を示す斜視説明図である。 従来の等速ジョイントに等速ジョイント用ブーツ及び第１クランプを組み付けた状態の斜視説明図である。

符号の説明

１ 等速ジョイント
２ ドライブシャフト
３ シャフト
４ 等速ジョイント用ブーツ
５ ジョイントケース
６ 第１固定部
７ 第２固定部
８ 蛇腹部
９ 第１リブ
１０ 第２リブ
１１ 第１クランプ
１２ 凹溝
１３ シールリップ
１４ 第２クランプ
１５ バンド部材
１６ 接合部
１７ レバー
１８ 空隙部
１９ プレート
１９ａ 縁折部
２０ バックル
２１ 突条

Claims (3)

1. ジョイントケースと当該ジョイントケース内に揺動自在に挿入されたシャフトを連結する等速ジョイントの前記ジョイントケース外周面に第１固定部が嵌め込まれ前記シャフト外周面に第２の固定部が嵌め込まれて当該第１，第２固定部間に蛇腹部を有する等速ジョイント用ブーツにより覆われ、前記第１，第２固定部の外周面に第１，第２クランプが各々嵌め込まれて縮径することにより前記等速ジョイント用ブーツが組み付けられる等速ジョイント用ブーツのシール構造であって、
   前記第１固定部に嵌め込まれる第１クランプは、両端部が接合されてリング状に形成されたバンド部材と、該バンド部材の接合部に中途部が固定されたレバーと、前記バンド部材の接合部の内周側に形成される空隙部を跨いで一端側が接合され、他端側が先細り形状に形成された当該先細り部分から内周面側に所定長わたって突条が形成されたプレートと、前記バンド部材上に傾倒させたレバーを固定するためのバンド部材の幅方向両側に起立して設けられたバックルと、を有し、
   前記等速ジョイント用ブーツは、前記第１固定部の外周面に前記プレートの突条を嵌め込み可能な凹溝が全周にわたって形成されており、前記第１固定部の内周面に前記ジョイントケース外周面に全周にわたって当接してシールするシールリップが軸方向で前記突条の直下に対応する位置と前記バンド部材の幅方向両側に対応する位置に各々形成されていることを特徴とする等速ジョイント用ブーツのシール構造。
2. 前記第１のクランプは、前記第１固定部の外周面にプレートの突条が凹溝に嵌まり込むように装着され、前記レバーの一端側をバンド部材に当接する支点として他端側をバンド部材の外周面に重ね合わせて傾倒することによりバンド部材を縮径し、バンド部材の幅方向両側に起立するバックルを折り曲げて傾倒したレバーを固定することにより一体に組み付けられる請求項１記載の等速ジョイント用ブーツのシール構造。
3. 前記プレートの幅方向両側には前記バンド部材の幅方向両側に起立する縁折部が各々設けられている請求項１又は請求項２記載の等速ジョイント用ブーツのシール構造。

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