JPH0648013B2 - ジョイント用ブーツ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等のドライブシャフトなどの回転軸を
連結するジョイント部を保護するとともに、その回転軸
あるいはジョイント部に励起される有害振動を抑制する
ジョイント用ブーツに関する。

［従来の技術］ 自動車等のドライブシャフトなどの回転軸を相互に連結
するジョイント機構は、外部からの雨やほこり、飛び石
などによって非常に障害を受けやすい。そのため、これ
らからジョイント機構を守るため、その全体を包み込む
ように保護するジョイント用ブーツが多く使用されてい
る。自動車のドライブシャフトの等速ジョイントの保護
に用いられているジョイント用ブーツの一例を第７図に
示す。このジョイント用ブーツ９は、一端開口部９２が
ドライブシャフトに嵌着され、他端開口部９１が等速ジ
ョイントのベアリング部を包被する略蛇腹状の弾性部材
で形成されている。

また、自動車等の回転軸などを連結するジョイント機構
やその連結された回転軸には、それらが持つ回転アンバ
ランスによって、回転の際に曲げ振動やねじり振動な
ど、本来発生しないのが望ましい有害振動が発生するこ
とが多い。そのため、従来より回転軸で励起した有害振
動に対しては、その抑制のための付加装置としてのダイ
ナミックダンパを回転軸に別体として装着していた。

また、ジョイント機構が大きく振動を励起している場合
には、従来においては、ほとんどその有害振動の制振は
行われていなかった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述したように、従来よい用いられているジョ
イント用ブーツは、ジョイント機構の保護には有効に作
用しているが、ジョイント機構やそれに連結されている
回転軸などに有害振動が発生している場合には、そのジ
ョイント用ブーツ自身ではほとんど制振作用がない。そ
のため、従来ではジョイント用ブーツと別体にタイナミ
ックダンパを回転軸などに取り付け、その有害振動を抑
制していた。しかし、ダイナミックダンパを別体として
装着することは、その取付けが繁雑になったり、コスト
高をもたらしたりする。さらに、ジョイント機構自身が
大きく励振する場合には、ダイナミックダンパを直接ジ
ョイント機構に装着することは困難であった。

そこで、本発明の課題は、ジョイント機構を保護する機
構と共に、有害振動を抑制するダイナミックダンパの機
能を有する取扱いが簡便で経済的に優れたジョイント用
ブーツを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のジョイント用ブーツは、ジョイント機構に嵌着
される第１嵌着部と、該ジョイント機構に連結された回
転軸に嵌着される第２嵌着部と、該第１嵌着部と該第２
嵌着部とを一体的に連結しジョイント機構を包被する略
蛇腹状の包被部とからなる弾性材料製のブーツ本体と、
前記第１嵌着部および第２嵌着部の少なくとも一方の外
周面に固定された略円筒状の質量部材とからなり、前記
質量部材の質量は、該質量部材がダイナミックダンパと
して機能する際に、該質量部材を支持する前記第１嵌着
部又は前記第２嵌着部のばね定数とにより決定される固
有振動数が所定のものとなるよに設定されていることを
特徴としている。

ここで、略円筒状の質量部材は、これを支持する弾性材
料にその振動方向に対し圧縮・引張り支持されていて
も、あるいは剪断支持されていてもよい。また、この質
量部材は、嵌着されたジョイント用ブーツを固定するた
めの固定用バンドとしても用いることができる。

また本発明のジョイント用ブーツにおいて、前記包被部
を、質量部材が固定された第１嵌着部又は第２嵌着部側
の端部の端部の内周面が前記ジョイント機構又は前記回
転軸に当接する構成とすることにより、質量部材が固定
された第１嵌着部又は第２嵌着部と包被部とを独立させ
ることができ、後述する質量部材のダイナミックダンパ
としての機能をより確実に発揮させることができる。

［作用］ 本発明のジョイント用ブーツはジョイント機構全体を包
被し、ジョイント機構及び該ジョイント機構に連結され
た回転軸にそれぞれ第１嵌着部、第２嵌着部を嵌着して
装着することでジョイント機構を保護している。そし
て、第１嵌着部と第２嵌着部の少なくとも一方の外周面
に、略円筒状の質量部材が固定されている。この質量部
材は、弾性材料製である第１あるいは第２嵌着部によっ
て支持されることになる。このため、重量部材が振動し
た場合、質量部材の荷重に対するばね定数を有する第１
あるいは第２嵌着部と、質量部材とによって、設定され
た固有振動数を有するダイナミックダンパが形成される
ことになる。このダイナミックダンパの固有振動数を、
ジョイント機構あるいは、これに連結された回転軸に励
起される振動の卓越振動数に合せることにより、これら
の振動エネルギをダイナミックダンパの振動エネルギと
して共振によって変換して吸収することができる。その
ため、ジョイント機構やそれに連結されている回転軸に
発生する有害振動を抑制することができる。

また本発明のジョイント用ブーツにおいて、質量部材が
固定された第１嵌着部又は第２嵌着部側の前記包被部の
端部の内周面を前記ジョイント機構又は前記回転軸に当
接させれば、以下に説明するように質量部材によるダイ
ナミックダンパとしての機能をより確実に発揮させるこ
とができる。つまり、質量部材が固定された第１嵌着部
又は第２嵌着部と包被部とは、包被部の端部の内周面が
ジョイント機構又は回転時に当接することにより相互に
独立し、包被部における振動エネルギは質量部材が保持
された第１嵌着部又は第２嵌着部に伝わらない。このた
め、上記ダイナミックダンパとして機能する際の固有振
動数を設定することが容易となり、より確実に上記ダイ
ナミックダンパ機構を発揮させることができる。

本発明のジョイント用ブーツは、このダイナミックダン
パとして作用する機構をブーツ本体に一体として形成し
ている。従って、有害振動抑制のためのダイナミックダ
ンパを改めて嵌着する必要がない。

［実施例］ （第１実施例） 本発明にかかる第１実施例のジョイント用ブーツをその
一部を切欠した概略断面図である第１図と、その取り付
け状態を示す第２図とを参照しながら説明する。

このジョイント用ブーツは、自動車のドライブシャフト
の等速ジョイントに用いられ、そのジョイント機構を保
護するとともに、主にドライブシャフトに発生する有害
振動を抑制するものである。

第１実施例のジョイント機構は、第２図に示すようにジ
ョイント機構Ｔのベアリング部ＴＢに嵌着される第１嵌
着部１１と、ジョイント機構Ｔに連結されているドライ
ブシャフトＳに嵌着される第２嵌着部１２と、第１嵌着
部１１と第２嵌着部１２とを一体的に連結する略蛇腹状
の包被部１３と、第２嵌着部１２の外周面に嵌着された
略円筒状の質量部材１４とから構成され、全体として一
体化されている。なお、質量部材１４を除く他の部分は
全て加硫ゴムで構成され、一体的に型成形されたもので
ある。

第１嵌着部１１は、その内径１１ａがジョイント機構Ｔ
のベアリング部ＴＢの外径よりもわずかに小さくなって
おり、圧入によってはベアリング部ＴＢの外周に嵌着さ
れる。また、第１嵌着部１１の外周面には、固定用バン
ド（図略）によって固定される係止溝１５ａが形成され
ている。

第２嵌着部１２は、その内径がドライブシャフトＳの外
径よりもわずかに小さくなっており、ドライブシャフト
Ｓに圧入によって嵌着される。第２嵌着部１２には、質
量部材１４が環状に埋設されており、質量部材１４と第
２嵌着部１２の端部との間の外周面には、固定用バンド
（図略）によって固定される係止溝１５ｂが形成されて
いる。また、第２嵌着部１２の質量部材１４の内側と接
して位置する部分は、その質量部材１４の荷重を支持す
ることで、圧縮ばね定数を有するばね支持部１６として
作用する。そして、このばね支持部１６のもつ圧縮ばね
定数と、質量部材１４の質量とによって、ダイナミック
ダンパとして機能する際の固有振動数が基本的に決定さ
れる。

包被部１３は、その一方の端部は第１嵌着部１１と一体
的に連結され、他方の端部は第２嵌着部１２と一体的に
連結された略蛇腹状のジョイント機構保護用の厚膜体で
ある。この略蛇腹状となっている包被部１３は３段の湾
曲部をもつことで、ジョイント機構Ｔやドライブシャフ
トＳの相対変位の発生にも十分に対処できる。また、包
被部１３は、質量部材１４が嵌着された第２嵌着部１２
側の端部の内周面ＡがドライブシャフトＳに当接するよ
うに構成されている。

質量部材１４は、厚肉鋼管で形成された円筒状の質量体
１４ａと、その質量体１４ａを１ｍｍ程度の厚さで覆う
ゴム系材料で形成された被覆膜１４ｂとから成ってい
る。質量体１４ａの質量は、設定されるダイナミックダ
ンパ機能の固有振動数を実現するように、第２嵌着部１
２のばね支持部１６のばね定数とともに設定される。

次に第１実施例のジョイント用ブーツの動作について説
明する。このジョイント用ブーツは、第２嵌着部１２を
予めジョイント機構Ｔに連結されているドライブシャフ
トＳに圧入により環装する。第２嵌着部１２の内径はド
ライブシャフトＳの外径よりわずかに小さくなっている
が、第２嵌着部１２はゴム系の弾性材料で形成されてい
るため、圧入により容易に嵌着できる。さらに、第１嵌
着部１１をジョイント機構Ｔのベアリング部ＴＢの外周
に包み込むように嵌着する。この場合も第１嵌着部１１
の内径はベアリング部ＴＢの外径よりもわずかに小さく
形成されているが、ゴム系の弾性材料のため容易に圧入
できる。所定の位置に合せた後、第１嵌着部１１の外周
に形成された係止溝１５ａを固定用バンドで固定する。
同様に第２嵌着部１２の端部と質量部材との間の外周に
形成された係止溝１５ｂも固定用バンドで固定する。

ドライブシャフトＳおよびジョイント機構Ｔが回転し、
主としてドライブシャフトＳに有害振動が励起された場
合、その有害振動数に固有振動数を合せているジョイン
ト用ブーツのダイナミックダンパ機構（質量部材１４と
第２嵌着部１２のばね支持部１６によって構成されてい
る）の質量部材１４が振動する。そして、ドライブシャ
フトＳの振動エネルギをジョイント用ブーツのダイナミ
ックダンパ機構が吸収することにより、ドライブシャフ
トＳに主に発生した有害振動の抑制が有効に行われる。
ここで、本実施例のジョイント用ブーツにおいて、包被
部１３は、質量部材１４が嵌着された第２嵌着部１２側
の端部の内周面ＡがドライブシャフトＳに当接している
ので、包被部１３と質量部材１４が嵌着された第２嵌着
部１２とは独立している。このため、上記ダイナミック
ダンパ機構の固有振動数を所定のものに設定することが
容易となり、より確実に有害振動を抑制することができ
る。また、本来のジョイント用ブーツの役割であるジョ
イント機構の保護は当然に機能している。

次に他の実施例について説明するが、第１実施例と異な
る点のみを説明し、その他については説明を省略する。

（第２実施例） 第２実施例は、第３図に示すように、ジョイント機構Ｔ
のベアリング部ＴＢに嵌着される第１嵌着部２１と、ド
ライブシャフトＳに嵌着される第２嵌着部２２と、略蛇
腹状の包被部２３と、円筒状の質量体２４ａとそれを覆
う被服膜２４ｂとから成る質量部材２４とから構成さ
れ、第１嵌着部２１に係止溝２５ａが形成され、第２嵌
着部２２に係止溝２５ｂが形成されている。第２実施例
では、第２嵌着部２２の構造が第１実施例の第２嵌着部
１２と異なる他は第１実施例のジョイント用ブーツと大
略において同様に構成されている。

第２嵌着部２のドライブシャフトＳに嵌着される内周面
には、第２嵌着部２２の外周面に形成された円筒状の質
量部材２４の長さより少し大きな幅で深さ１．５ｍｍ程
度の非接触溝２７が円周状に形成されている。この被接
触溝２７が形成されているため、質量部材２４は、その
荷重を主に第２嵌着部２２によって、その剪断方向に支
持される。そのため、第２嵌着部２２に形成されるばね
支持部２６は主として剪断ばね定数を有することにな
り、そのため一般的には圧縮ばね定数に比べかなり小さ
なばね定数が実現できる。このことは、低い固有振動数
を設定する際に非常に有利な点となり、また、ダイナミ
ックダンパ機構の形状を小形化することが可能となる。

（第３実施例） 次に第３実施例について第４図、第５図を参照して説明
する。第３実施例のジョイント用ブーツは、第４図に示
すように第１嵌着部３１、第２嵌着部３２、包被部３
３、質量部材３４とから成り、第１嵌着部３１に係止溝
３５ａが形成されている。そして、第３実施例では、第
２嵌着部３２とそこに嵌着される質量部材３４以外は、
第１実施例と同様に構成されている。

第２嵌着部３２は、コム系材料によって形成され、その
内径は第２図に示すドライブシャフトＳの外径よりもわ
ずかに小さくなっており、圧入によってドライブシャフ
トＳの外周に嵌着される。第２嵌着部３２の外周面に
は、質量部材３４が嵌着できるように溝状の質量部材係
止溝３８が形成されている。そして、質量部材３４を支
持するばね支持部３６が質量部材係止溝３８の内側の第
２嵌着部３２に形成される。

質量部材３４は、第５図の質量部材３４の拡大図に示す
ように、リング状をした金属製の質量体３４ａと、これ
をコーティングするゴム系材料である被覆膜３４ｂとか
ら形成されている。この質量部材３４は、そのリング上
のピンジョイントによる回動部３４ｃを中心として、開
閉できるようにスリット３４ｄが設けられている。そし
て、スリット３４ｄを中心に対峙する開閉部には係止部
３４ｅが形成されている。そして、この係止部３４ｅに
よって質量部材３４は第２嵌着部３２の外周面に固定さ
れるとともに、第２嵌着部３２をドライブシャフトＳに
固定する固定用バンドの働きも合せ持つことになる。

なお、質量部材３４の第２嵌着部３２の外周面への嵌着
方式としては、これが固定用バンドと同様の作用を有す
るならば、上述した方式に限定されない。

（第４実施例） 第４実施例は、第６図に示すように、上述した第１〜第
３実施例において、質量部材が第２図に示すドライブシ
ャフトＳに嵌着される第２嵌着部の外周面に嵌着してい
るのに対し、第２図に示すジョイント機構Ｔのベアリン
グ部ＴＢの外周面に嵌着される第１嵌着部に嵌着される
形式のジョイント用ブーツである。これは、発生する有
害振動がドライブシャフトＳよりもジョイント機構Ｔに
多い場合に、特に有効である。第４実施例は、第１嵌着
部４１、第２嵌着部４２、包被部４３、質量部材４４と
から構成されている。

第１嵌着部４１は、ジョイント機構Ｔのベアリング部Ｔ
Ｂの外周面に嵌着されるもので、ゴム系材料によって形
成され、その内径はベアリング部ＴＢのその外径よりも
わずかに小さくなっており、圧入によって、ベアリング
部ＴＢに嵌着することができる。

第１嵌着部４１の外周面には、リング状の質量部材４４
が嵌着されている。また、その端部と質量部材４４との
間の第１嵌着部４１の外周面には、固定用バンド（図
略）によって固定される係止溝４５ａが形成されてい
る。そして、第１嵌着部４１の質量部材４４の内側に接
して位置する部分は、その質量部材４４を支持すること
で、圧縮ばね定数を有するばね支持部４６として作用す
る。このばね支持部４６の圧縮ばね定数は、質量部材４
４の重量とともにダイナミックダンパとして機能する際
の固有振動数を決定する。

第２嵌着部４２は、その外周面に固定用バンド（図略）
によって固定される係止溝４５ｂが形成されている。

包被部４３は、質量部材４４が嵌着された第１嵌着部４
１側の端部の内周面Ｂがジョイント機構Ｔに当接するよ
うに構成されている。

質量部材４４は、円筒状の質量体４４ａと、質量体４４
ａを被覆する被覆膜４４ｂとから成っている。

その他に関しては、大略としては第１実施例と同様に構
成され、動作する。

なお、第４実施例に対しても、第２実施例と同様に第１
嵌着部の内周面に非接触部を形成して、質量部材を剪断
支持することも可能である。また、第３実施例と同様に
質量部材を固定用バンドの代りとして使用することもで
きる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明のジョイント用
ブーツは、一体型としてダイナミックダンパとしての機
能をも併せ持つことを可能としたものである。そのた
め、ジョイント機構やそれに連結された回転軸に発生す
る有害振動を抑制するために使用されていた別体である
ダイナミックダンパが不用になり、それに伴って省スペ
ースや作業性の向上、さらにコストの低減を図ることが
できた。また、従来では、困難であったジョイント機構
の制振も可能とすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる第１実施例のジョイント用ブー
ツの縦断面図であり、第２図はその取り付け状態図であ
る。第３図は第２実施例のジョイント用ブーツの縦断面
図である。第４図は第３実施例の縦断面図、第５図はそ
の質量部材の拡大図である。第６図は第４実施例の縦断
面図であり、第７図は従来のジョイント用ブーツの縦断
面図である。 １１、２１、３１、４１……第１嵌着部 １２、２２、３２、４２……第２嵌着部 １３、２３、３３、４３……包被部 １４、２４、３４、４４……質量部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジョイント機構に嵌着される第１嵌着部
   と、該ジョイント機構に連結された回転軸に嵌着される
   第２嵌着部と、該第１嵌着部と第２嵌着部とを一体的に
   連結しジョイント機構を包被する略蛇腹状の包被部とか
   らなる弾性材料製のブーツ本体と、 前記第１嵌着部および第２嵌着部の少なくとも一方の外
   周面に固定された略円筒状の重量部材とからなり、 前記質量部材の質量は、該質量部材がダイナミックダン
   パとして機能する際に、該質量部材を支持する前記第１
   嵌着部又は前記第２嵌着部のばね定数とにより決定され
   る固有振動数が所定のものとなるように設定されている
   ことを特徴とするジョイント用ブーツ。
2. 【請求項２】前記包被部は、前記質量部材が固定された
   前記第１嵌着部又は前記第２嵌着部側の端部の内周面が
   前記ジョイント機構又は前記回転時に当接するように構
   成されていることを特徴とする請求項１記載のジョイン
   ト用ブーツ。