JPH11166624A - 等速自在継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最大回転半径の縮小、コスト低減 【解決手段】 ブーツ固定部２ａをブーツ取付部１ａ２
の外周面１ａ３に嵌挿し、凸部２ａ２を係合溝１ａ４に
適合させて両者を位置決めした状態で、バンド装着溝２
ａ３に嵌着したブーツバンド３をレバー部材３ｂの折返
しにより縮径させて、ブーツ固定部２ａをブーツ取付部
１ａ２に締付ける。そうすると、ブーツバンド３の締付
力によって、ブーツ固定部２ａが弾性変形を起こし、凸
部２ａ２が係合溝１ａ４側に変位し、突起部１ａ５がブ
ーツ固定部２ａの内周面２ａ１に食い込む。この凸部２
ａ２と係合溝１ａ４との係合、突起部１ａ５の強固な食
い込みで、ブーツ固定部２ａがブーツ取付部１ａ２に高
い抜け止め強度とシール性をもって固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブーツ取付部に蛇
腹状の樹脂ブーツをブーツバンドで固定した固定構造を
有する等速自在継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】等速自在継手には、継手内部に封入され
たグリースの漏れ出し防止や継手内部への異物侵入防止
を目的として、ブーツが装着される。ブーツは、等速自
在継手の外側継手部材のブーツ取付部および軸部のブー
ツ取付部にそれぞれブーツバンドで締付け固定される。
この等速自在継手用ブーツとしては、クロロプレンゴム
（ＣＲ）等のゴム材料からなるゴムブーツと、樹脂材料
からなる樹脂ブーツが一般的であるが、近時では、耐回
転膨張性や耐久性等の面から樹脂ブーツが多く使用され
る傾向にある。

【０００３】図１４は、従来の蛇腹状の樹脂ブーツ１２
を装着した等速自在継手１１を示している。樹脂ブーツ
１２は、蛇腹部１２Ｃを挟んで大径側と小径側にそれぞ
れ円筒状のブーツ固定部１２ａ、１２ｂを備え、大径側
のブーツ固定部１２ａを外側継手部材１１ａのブーツ取
付部にブーツバンド１３で締付固定され、小径側のブー
ツ固定部１２ｂを軸部１１ｅのブーツ取付部にブーツバ
ンド１４で締め付け固定される。

【０００４】樹脂ブーツは、ゴムブーツに比べて、材料
硬度が高く弾性に乏しいので、十分な固定強度とシール
性を確保するために、ブーツバンドとして、より大きな
締付力が得られるオメガ（Ω）形状のクランプ部を有す
る加締めタイプのバンド（オメガバンド）１３、１４を
使用するのが一般的である。これは、従来の樹脂ブーツ
では、ゴムブーツに使用されるいわゆるレバー式ブーツ
バンド（レバー部材を折返して締付けるタイプのバン
ド）のようなものでは、十分な締付力を得ることができ
なかったからである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】オメガバンド１３、１
４は、レバー式ブーツバンド等に比べ、大きな締付力を
得ることができる反面、クランプ部が外径側に突出した
形状であるため、最大回転半径が大きく、周辺部品との
干渉を避けるためのスペースを大きく取る必要がある
等、設計上不利な点がある。また、クランプ部が突出し
ているために異物（飛石等）と遭遇する機会が増加す
る。さらに、バンド自体の形状が複雑であり、肉厚およ
び幅もゴムブーツに使用されるブーツバンドよりも大き
なものが必要なことから、コスト的にも不利である。一
方、ブーツバンドの中には突出したクランプ部を有しな
いものもあるが、樹脂ブーツに適用した場合に、十分な
固定強度とシール性とを確保することが困難であった。

【０００６】本発明は、突出したクランプ部がなく、か
つ、樹脂ブーツの十分な固定強度とシール性とを確保し
得る固定構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、樹脂ブーツの少なくとも一方のブーツ
固定部を締付けて等速自在継手のブーツ取付部に固定す
るためのブーツバンドとして、突出したクランプ部を有
しない、いわゆるレバー式ブーツバンドを用いた。すな
わち、ブーツバンドとして、帯状の金属材からなるバン
ド部材を輪状に湾曲させてその両端を掌合状態に結合す
ると共に、この掌合部の一方の外側面に、バンド部材よ
りも剛性の高い金属材からなるレバー部材を装着し、レ
バー部材をてこ作用を利用して折返して、ブーツ固定部
を締付けた後、レバー部材をバンド部材の外側面に重ね
合わせて固定するタイプのブーツバンドを用いた。この
ブーツバンドは、構造が簡単で、突出したクランプ部を
有しないので、設計面およびコスト面で有利である。ま
た、異物との遭遇の機会も少ないので、安定した固定状
態を維持することができる。

【０００８】さらに、本発明では、十分な固定強度とシ
ール性とを確保するために、以下の技術的手段を採用し
た。

【０００９】（１）樹脂ブーツを３８≦Ｈ_D ＜５０、好
ましくは、４１≦Ｈ_D ≦４７、例えばＨ_D ＝４７の硬度
を有する熱可塑性ポリエステル系エラストマーで形成し
た。これにより、従来の樹脂ブーツに比べ（従来はＨ_D
５０以上）、材料硬度が低減し、柔軟性が向上すると同
時に、屈曲時、谷部にかかる応力（引張および圧縮）が
減少し、谷部の耐屈曲疲労性が向上する。ここで、「Ｈ
_D 」はショアー硬さのＤスケール（ＡＳＴＭに準拠）を
表している。

【００１０】（２）樹脂ブーツの蛇腹部の各山部の平均
肉厚Ｔをそれぞれ０．５ｍｍ≦Ｔ≦１．５ｍｍ、各谷部
の平均肉厚ｔをそれぞれ０．５ｍｍ≦ｔ≦１．５ｍｍ
で、全ての隣接する谷部と山部との肉厚比ｒ（＝ｔ／
Ｔ）を１．０≦ｒ＜１．５の範囲内とし、かつ、山部の
平均肉厚Ｔの最大値Ｔｍａｘを最小値Ｔｍｉｎに対して
Ｔｍａｘ≦１．５Ｔｍｉｎ、谷部の平均肉厚ｔの最大値
ｔｍａｘを最小値ｔｍｉｎに対してｔｍａｘ≦１．５ｔ
ｍｉｎとした。肉厚比ｒ（＝ｔ／Ｔ）を上記範囲に設定
することにより、従来の樹脂ブーツに比べ（従来はｔ／
Ｔ＝１．５〜２．１）、山部に対する谷部の弾性が増大
すると共に（肉厚が相対的に減少するため）、谷部にか
かる応力（引張および圧縮）が減少し、谷部の耐屈曲疲
労性が向上する。また、山部と谷部について、それぞ
れ、平均肉厚の最大値を最小値の１．５倍以下とするこ
とにより、継手取付け時の圧縮量が各谷にバランス良く
分散されるので、圧縮荷重−軸方向圧縮量線図において
変曲点ができない。

【００１１】（３）上記（１）（２）により、従来の樹
脂ブーツと同等以上の耐久性を確保しつつ、形状のコン
パクト化（外径寸法の縮小化、軸方向長さの縮小化）を
図ることができる。樹脂ブーツにおける材料硬度の低減
（柔軟性の向上）と薄肉コンパクト化は、等速自在継手
に対する固定強度およびシール性を確保する上で有利に
働く。

【００１２】（４）樹脂ブーツのブーツ固定部の肉厚Ｓ
３を１ｍｍ≦Ｓ３≦１．８ｍｍとし、かつ、下記式で表
される計算締代δを０＜δ≦１．６ｍｍの範囲内とし
た。

【００１３】δ＝｛φＡ＋（２×Ｓ３）｝−φＤ φＤ: ブーツバンドの計算上の締付内径 φＡ：ブーツ取付部の最大外径 Ｓ３：ブーツ固定部の肉厚（締付力が負荷される前の肉
厚） ブーツバンドの締付時、バンド部材には締付力によって
若干の伸びが発生する。φＤは、この締付時におけるバ
ンド部材の伸び等を無視した計算上の締付内径である。
φＡは、ブーツ取付部に突起部を設ける場合は、突起部
の先端外径（図２〜図４参照）、突起部を設けない場合
はブーツ取付部の外周面の外径になる。Ｓ３は、締付力
が負荷される前の肉厚、つまりブーツ固定部の自然状態
における肉厚である。

【００１４】計算締代δは、使用条件によってはゼロ近
傍の値とすることができるが、充分な固定強度とシール
性を確保するために、δ≧０．５ｍｍとするのが好まし
い。但し、δが過大であると、バンド部材に座屈が生
じ、固定強度やシール性が却って低下する可能性が有る
ので、δ≦１．６ｍｍとする。試験の結果では、（低
温、高角度、低速回転）の場合、（常温、高角度、中速
回転）の場合とも、計算締代δを０．２ｍｍ、０．５ｍ
ｍ、１．０ｍｍ、１．６ｍｍとした場合では良好なシー
ル性が認められたが、δ＝０ｍｍの場合ではシール性が
不足することが認められた。

【００１５】（５）ブーツバンドのバンド部材の肉厚Ｓ
１を０．３ｍｍ≦Ｓ１≦０．６ｍｍ、幅Ｗ１を８ｍｍ≦
Ｗ１≦１２ｍｍとした。バンド部材の肉厚Ｓ１が０．３
ｍｍ未満であると、必要な締付力が得られにくい。一
方、バンド部材の肉厚Ｓ１が０．６ｍｍを越えると、バ
ンド部材の剛性が高くなりすぎてレバー部材の折返しが
困難となり、また、外径寸法、材料コストの面での有利
性が減少する。そこで、０．３ｍｍ≦Ｓ１≦０．６ｍｍ
の寸法設定とした。バンド部材の肉厚Ｓ１は、従来の樹
脂ブーツ用ブーツバンド（バンド部材の肉厚は一般に
１．０ｍｍ程度である。）に比較してかなり小さくなっ
ている（ゴムブーツ用ブーツバンドと同程度の肉厚であ
る）。このように薄肉のバンド部材の使用が可能になっ
た主な理由は、樹脂ブーツの材料弾性の向上および形状
のコンパクト化により、ブーツの回転時の捩れ剛性およ
び遠心膨張が低減し、従来の樹脂ブーツに比べて小さな
締付力で充分な固定強度とシール性を確保できるように
なったことにある。

【００１６】バンド部材の幅Ｗ１を上記のように設定し
たのは次の理由による。すなわち、バンド部材の幅Ｗ１
が８ｍｍ未満であると、締付力が不足する。一方、バン
ド部材の幅Ｗ１が１２ｍｍを越えても、締付け効果に差
異が認められないか、あるいは、多少の差異が認められ
ても、材料コスト面の有利性が減少する。そこで、８ｍ
ｍ≦Ｗ１≦１２ｍｍの寸法設定とした。

【００１７】（６）レバー部材の肉厚Ｓ２をバンド部材
の肉厚Ｓ１に対して２．５≦（Ｓ２／Ｓ１）≦３．５、
幅Ｗ２をバンド部材の幅Ｗ１と同とした。（Ｓ２／Ｓ
１）が２．５未満であると、必要な締付力が得られず、
また、締代を大きくした場合、レバー部材に座屈変形が
生じる可能性がある。一方、（Ｓ２／Ｓ１）が３．５を
越えても、締付け効果に差異が認められないか、あるい
は、多少の差異が認められても、外径寸法、コストの面
での有利性が減少する。また、レバー部材の表面に、バ
レル処理やショットブラスト処理等による表面硬化処理
を施こすことができる。レバー部材の表面硬度が向上す
ることにより、レバー部材の座屈変形に対する強度が高
まる。

【００１８】（７）樹脂ブーツのブーツ固定部の内周面
に、ブーツ取付部の外周面に形成された環状の係合溝と
係合する環状の凸部を設けた。また、ブーツ取付部の係
合溝の両側に突起部を形成した。締付け時、ブーツバン
ドの締付力によって、ブーツ固定部が弾性変形を起こ
し、凸部が係合溝側に変位し、突起部がブーツ固定部の
内周面に食い込む。この凸部と係合溝との係合、突起部
の強固な食い込みで、ブーツ固定部がブーツ取付部に高
い抜け止め強度とシール性をもって固定される。また、
ブーツ固定部の内周面がブーツ取付部の外周面に適度に
密着して、良好なシール性が得られる。

【００１９】（８）ブーツバンドのレバー部材を折返し
た時、バンド部材の一部がレバー部材の折返し起点によ
って折返され、掌合部がレバー部材の外側面に重なり合
った状態になる。そのため、バンド部材の折返し部分と
近接する部分（レバー部材の折返し方向と反対側の部
分）に部分的な隙間が生じ、その部分でシール性の低下
が起こり易い。そこで、バンド部材の内側面に突出部を
設け、この突出部を樹脂ブーツのブーツ固定部の外周面
に接触させて、上記隙間を詰めることにより、シール性
の一層の向上を図ることができる。この突出部は、少な
くとも一個所以上、好ましくは、レバー部材を折返した
時に、バンド部材の折返し部分と近接する位置に設け
る。また、突出部の形状、寸法、形成位置を最適設計
し、突出部の端面とバンド部材の折返し部分との間の円
周方向隙間γが０＜γ≦１．５ｍｍとなるように設定す
ることにより、シール性の向上に対してより好ましい状
態となる。さらに、突出部の幅をブーツ取付部の係合溝
の幅よりも小さくし、締付時、ブーツ固定部を突出部に
よって係合溝側に向けて押圧することにより、より高い
シール性を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。

【００２１】図１は、等速自在継手１に樹脂ブーツ２を
ブーツバンド３、４で固定した状態を示している。等速
自在継手１は、内周面に複数の案内溝１ａ１を軸方向に
形成した外側継手部材１ａと、外周面に複数の案内溝１
ｂ１を軸方向に形成した内側継手部材１ｂと、案内溝１
ａ１と案内溝１ｂ１とが協働して形成されるボールトラ
ックに配された複数のボール１ｃと、ボール１ｃを保持
する保持器１ｄと、内側継手部材１ｂの内周にセレーシ
ョン連結（又はスプライン連結）された軸部１ｅとを備
えている。樹脂ブーツ２は、外側継手部材１ａと軸部１
ｅにそれぞれ固定される。

【００２２】図２は、外側継手部材１ａのブーツ取付部
１ａ２を示している。ブーツ取付部１ａ２は、通常、外
側継手部材１ａの開口側の端部外周面に設けられる。ブ
ーツ取付部１ａ２の外周面１ａ３に環状の係合溝１ａ４
が形成され、係合溝１ａ４の両側にそれぞれ環状の突起
部１ａ５が形成されている。係合溝１ａ４は、中央部分
が軸線と平行な平坦面１ａ６で、この平坦面１ａ６から
曲率半径Ｒの円弧面１ａ７を介して、突起部１ａ５の第
２側１ａ９に連続する形状になっている。突起部１ａ５
の第１側１ａ８は傾斜壁、第２側１ａ９は軸線と直交す
る垂直壁である。

【００２３】図３は、軸部１ｅのブーツ取付部１ｅ２を
示している。ブーツ取付部１ｅ２の外周面１ｅ３に環状
の係合溝１ｅ４が形成され、係合溝１ｅ４の両側にそれ
ぞれ環状の突起部１ｅ５が形成されている。係合溝１ｅ
４と突起部１ｅ５の第２側は、曲率半径Ｒ’の１つの円
弧面１ｅ６で描かれている。突起部１ｅ５の第１側１ｅ
８は傾斜壁である。

【００２４】図４は、ブーツ取付部１ｅ２の他の形状の
係合溝１ｅ４’を示している。この係合溝１ｅ４’は溝
底全体が軸線と平行な平坦面１ｅ６’で、この平坦面１
ｅ６’から垂直壁を介して、突起部１ｅ５の第２側１ａ
９に連続する形状になっている。突起部１ｅ５の第１側
１ｅ８は傾斜壁、第２側１ｅ９は軸線と直交する垂直壁
である。

【００２５】尚、外側継手部材１ａのブーツ取付部１ａ
２の係合溝を図３又は図４に示す形状にしても良いし、
軸部１ｅのブーツ取付部１ｅ２の係合溝を図２に示す形
状にしても良い。また、図２〜図４におけるφＡはブー
ツ取付部の最大外径を示している。これらのブーツ取付
部では、係合溝の両側に突起部が形成されているので、
突起部の先端外径がブーツ取付部の最大外径φＡにな
る。

【００２６】この実施形態では、ブーツ取付部の加工性
や、固定強度およびシール性を高めるため、後述するブ
ーツ固定部の凸部の高さｆ（図７、図８参照）、図２〜
図４に示すブーツ取付部の係合溝の深さａ、幅ｂ、突起
部の高さｃの間に、［０．２ｍｍ≦ｃ≦０．５ｍｍ］、
［０．５ｍｍ≦ａ≦１．５ｍｍ］、［ｆ≦（ａ−
ｃ）］、［（ｂ／ａ）≧３］の寸法関係を設定してい
る。

【００２７】［０．２ｍｍ≦ｃ≦０．５ｍｍ］の寸法設
定は次の理由による、すなわち、突起部の高さｃが０．
２ｍｍ未満であると、締め付け時にブーツ固定部の内周
面がブーツ取付部の外周面に強く接触して、突起部のブ
ーツ固定部への十分な食い込みが期待できない。逆に、
突起部の高さｃが０．５ｍｍを越えると、ブーツ取付部
の径を大きくしなければならず、材料コストおよび加工
コストの上昇を招き、また、締付け時にブーツ固定部の
内周面とブーツ取付部の外周面との間に隙間が生じてシ
ール性が低下する可能性が有る。

【００２８】［０．５ｍｍ≦ａ≦１．５ｍｍ］の寸法設
定は次の理由に基づく。すなわち、係合溝の深さａが
１．５ｍｍを越えると、ブーツ取付部の強度が低下する
と共に、係合溝の倣い加工が難しくなって製造コスト、
加工性の点で不利となる。逆に、深さａが０．５ｍｍ未
満であると、締付け時に凸部が係合溝の底に接触して弾
性変形し、その変形分の反力だけ突起部の食い込み性が
低下する。そのため、これに応じて凸部の高さｆを小さ
くせざるを得なくなり、凸部による係合溝への位置固定
の効果が低下する。

【００２９】また、係合溝の深さａと凸部の高さｆの関
係は、締付け時に凸部が係合溝の底に接触しないか、接
触しても突起部の食い込み性に影響を与えないようにす
る必要がある。この関係においては、突起部の高さｃや
ブーツ材質にも関係があり、これらを考慮して凸部の高
さｆと係合溝の深さａ、突起部の高さｃの最良寸法関係
を求めると、ｆ≦（ａ−ｃ）なる関係があることが分か
った。

【００３０】［（ｂ／ａ）≧３］の寸法関係は、係合溝
を倣い加工可能な形状にして、加工性向上と製造コスト
低減を可能とするためのものである。（ｂ／ａ）＜３で
あれば、通常の倣い加工では加工できない。

【００３１】以上の寸法設定による効果は、ブーツ取付
部の係合溝や突起部の形状によって多少の差異が見られ
る。図２〜図４に示す各形状の突起部のブーツ固定部へ
の食い込み性を考えた場合、図３に示す突起部よりも図
２および図４に示す突起部の食い込み性が良好である。
これは、図２、図４に示す突起部は、第２側が垂直壁に
なっているためである。ブーツ固定部を軸方向にずらそ
うとする力に対して、第２側がブーツ固定部の内周面、
凸部と強固に係合してその力に対抗するので、高い抜け
止め強度が得られる。ただし、図４に示す係合溝の形状
においては、加工性に問題が生じる場合がある。ここ
で、食い込み性と強度及び加工性を考慮した場合、好ま
しいものは図２に示す形状の係合溝１ａ４であり、この
係合溝１ａ４の更に良好な形状は、円弧面１ａ７の曲率
半径をＲとすると、［０．１ｍｍ≦Ｒ≦ａ］の寸法範囲
に設定することである。曲率半径Ｒが０．１ｍｍ未満で
あると、食い込み性が増すが強度及び加工性が劣化す
る。逆に、曲率半径Ｒが深さａを越えると、強度及び加
工性が良くなるが食い込み性が悪くなる。

【００３２】図５は、樹脂ブーツ２の自然状態を示して
いる。この樹脂ブーツ２は、３８≦Ｈ_D ＜５０、好まし
くは４１≦Ｈ_D ≦４７、例えばＨ_D ＝４７の硬度を有す
る熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）で
形成され、外側継手部材１ａのブーツ取付部１ａ２にブ
ーツバンド３で締付け固定される大径側のブーツ固定部
２ａと、軸部１ｅのブーツ取付部１ｅ２にブーツバンド
４で締付け固定される小径側のブーツ固定部２ｂと、ブ
ーツ固定部２ａとブーツ固定部２ｂとを繋ぐ蛇腹部２ｃ
とを備えている。

【００３３】蛇腹部２ｃは６つの山部２ｄ（小径側より
２ｄ１、２ｄ２、・・・、２ｄ６）と５つの谷部２ｅ
（小径側より２ｅ１、２ｅ２、・・・、２ｅ５）、およ
び、各山部２ｄと谷部２ｅとを繋ぐ傾斜部２ｆとからな
る。また、１山２ｄ１は軸部１ｅの軸径ｄに対し（２．
７×ｄ）、５山２ｄ５は軸径ｄに対し（４×ｄ）であ
り、大径側から小径側に向かって漸次縮径した略円錐形
状になっている。そのため、この樹脂ブーツ２は、従来
の樹脂ブーツに比べ、径方向、軸方向ともにかなりコン
パクトな形状であり、自然長Ｌ１の比較では、従来より
も約２４％小さくなっている。また、この樹脂ブーツ２
は、自然長Ｌ１よりやや圧縮した状態で等速自在継手１
に取付けられるが｛圧縮率（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１は２０
％程度、従来の樹脂ブーツの圧縮率は２３〜２６％程
度｝、取付け時長さＬ２は従来よりも約１６％小さく、
ゴム（ＣＲ）ブーツと同程度である。尚、蛇腹部の山部
の数は４〜７の範囲で任意に選択可能である。

【００３４】図６に例示するように、各山部２ｄの平均
肉厚Ｔ（Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔ６）は０．５ｍｍ≦Ｔ
≦１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ≦Ｔ≦１．１ｍ
ｍ、各谷部２ｅの平均肉厚ｔ（ｔ１、ｔ２、・・・、ｔ
５）は０．５ｍｍ≦ｔ≦１．５ｍｍで、かつ、全ての隣
接する谷部２ｄと山部２ｅとの肉厚比ｒ（＝ｔ／Ｔ）
は、１．０≦ｒ（ｔ／Ｔ）＜１．５の範囲内にある。肉
厚比ｒの範囲の具体的内容を示すと以下のようになる。

【００３５】 ｒ１＝ｔ１／Ｔ１＝１．０５ ｒ２＝ｔ１／Ｔ２＝１．２６ ｒ３＝ｔ２／Ｔ２＝１．２６ ｒ４＝ｔ２／Ｔ３＝１．１１ ｒ５＝ｔ３／Ｔ３＝１．１１ ｒ６＝ｔ３／Ｔ４＝１．１１ ｒ７＝ｔ４／Ｔ４＝１．４１ ｒ８＝ｔ４／Ｔ５＝１．３３ ｒ９＝ｔ５／Ｔ５＝１．１６ ｒ１０＝ｔ５／Ｔ６＝１．１６ ∴１．０≦ｒ１、ｒ２、・・・、ｒ１０＜１．５ Ｔｍａｘ＝０．９ ｔｍａｘ＝１．２ Ｔｍｉｎ＝０．７５ ｔｍｉｎ＝０．９５ ちなみに、従来の樹脂ブーツは、山部、谷部の肉厚が
０．５５〜２．１ｍｍ、肉厚比ｒが１．５≦ｒｔ≦２．
１であるから、この樹脂ブーツ２は従来ブーツに比べ、
山部２ｄ、谷部２ｅの肉厚が全体的に減少し、かつ、山
部２ｄに対する谷部２ｅの肉厚が相対的に小さくなって
いる。また、この樹脂ブーツ２は、全ての山部２ｄの平
均肉厚Ｔが同程度（Ｔｍａｘ≦１．５×Ｔｍｉｎであれ
ば良い。）、全ての谷部２ｅの平均肉厚ｔが同程度（ｔ
ｍａｘ≦１．５×ｔｍｉｎであれば良い。）になってい
る。尚、平均肉厚Ｔ、ｔを基準としているのは、樹脂ブ
ーツの成形方法がＣＲブーツと異なりブロー成形が一般
に多いため（ＣＲブーツは一般にインジェクション成形
である。ブロー成形では、金型は外型だけで、内型はな
い）、周方向で肉厚に多少のバラツキがあるためであ
る。

【００３６】さらに、各山部２ｄから大径側の谷部２ｅ
に繋がる傾斜部２ｆのブーツ軸中心線Ｘに対する傾斜角
α（小径側からα１、α２、・・・、α５）は、各山部
２ｄから小径側の谷部２ｅに繋がる傾斜部２ｆの角β
（小径側からβ１、β２、・・・、β６）よりも小さ
い。α１、・・・、α５は３８°〜４５°、β１、・・
・、β６はαの１．３〜１．６倍（〜１．８倍でも良
い）に設定するのが良い。

【００３７】図７は、大径側のブーツ固定部２ａを示し
ている。ブーツ固定部２ａの内周面２ａ１には環状の凸
部２ａ２が一体に形成され、外周面には環状のバンド装
着溝２ａ３が形成されている。ブーツ固定部２ａの肉厚
Ｓ３は、前述した基準に基づき、１ｍｍ≦Ｓ３≦１．８
ｍｍの範囲内に設定されている。凸部２ａ２の内周面２
ａ１からの高さはｆである。また、バンド装着溝２ａ３
の中央部分には、環状溝２ａ４が設けられている。

【００３８】図８は、小径側のブーツ固定部２ｂを示し
ている。ブーツ固定部２ｂの内周面２ｂ１には環状の凸
部２ｂ２が一体に形成され、外周面には環状のバンド装
着溝２ｂ３が形成されている。ブーツ固定部２ｂの肉厚
Ｓ３は、前述した基準に基づき、１ｍｍ≦Ｓ３≦１．８
ｍｍの範囲内に設定されている。凸部２ｂ２の内周面２
ｂ１からの高さはｆである。また、バンド装着溝２ｂ３
の中央部分には、環状溝２ｂ４が設けられている。

【００３９】上述したように、この樹脂ブーツ２は、従
来の樹脂ブーツに比べて、材料硬度が小さく、全体的に
薄肉で、かつ、径方向、軸方向ともにコンパクトな形状
である。さらに、山部２ｄ、谷部２ｅの肉厚および肉厚
比が上記のような基準で設定されているので、谷部２ｅ
の耐屈曲疲労性が高く、しかも、取付け時の圧縮荷重が
各谷部２ｅにバランス良く吸収され、各谷部２ｅがバラ
ンス良く圧縮されるので、圧縮荷重−軸方向圧縮量線図
において変曲点ができない。そのため、この樹脂ブーツ
２は、ゴム（ＣＲ）ブーツと同程度のコンパクトな形状
であるにもかかわらず、従来の樹脂ブーツと同等以上の
耐久性を示す。

【００４０】樹脂ブーツにおける材料硬度の低減（柔軟
性の向上）と薄肉コンパクト化は、等速自在継手に対す
る固定強度およびシール性を確保する上で有利に働く。
すなわち、材料の柔軟性が向上することにより、より小
さい締付力で十分に締付け固定することが可能となる。
また、ブーツ形状がコンパクトになることにより、蛇腹
部に介在するグリース量が減少し、また、回転遠心力の
影響が軽減するので、ブーツ固定部にかかる力が軽減す
る（等速自在継手の回転時、内封グリースが軸方向に押
し出され、この押し出し力によって、蛇腹部に介在する
グリースが軸方向に流動する現象が起こる。このグリー
スの軸方向への流動圧によって、ブーツ固定部が蛇腹部
を介して引張力または圧縮力を受ける。特に、極低温時
には、ブーツの弾性が低下すると同時に、グリースの稠
度も小さくなるので、ブーツ固定部には大きな力が働
く。また、回転速度が増すに従って、回転遠心力による
グリースの外径側への流動も起こり、このグリースの外
径方向への流動によって、ブーツ固定部が蛇腹部を介し
て引張力を受ける。ブーツがコンパクトになり、蛇腹部
に介在するグリース量が減少し、また、回転遠心力の影
響が軽減することにより、これらの力が軽減する。）。
さらに、材料硬度の低減（柔軟性の向上）と薄肉コンパ
クト化による影響が相俟ってブーツとしての捩れ剛性が
低下する。そのため、従来、樹脂ブーツを取付けるため
に使用を余儀なくされていたオメガバンドに代えて、以
下に説明する、突出したクランプ部を有しないブーツバ
ンドを使用して、十分な固定強度とシール性とを確保す
ることが可能となる。

【００４１】図９は、樹脂ブーツ２のブーツ固定部２ａ
（２ｂ）に装着されるブーツバンド３（４）を示してい
る。ブーツバンド３（４）は、帯状の金属材からなるバ
ンド部材３ａ（４ａ）を輪状に湾曲させてその両端を掌
合状態に結合すると共に、この掌合部３ａ１（４ａ１）
の一方の外側面に、バンド部材３ａ（４ａ）よりも厚肉
で剛性の高い金属材からなるレバー部材３ｂ（４ｂ）を
固着したものである。バンド部材３ａ（４ａ）、レバー
部材３ｂ（４ｂ）は、例えばステンレス鋼で形成され、
図９（ｂ）（ｃ）に示すバンド部材３ａ（４ａ）の肉厚
Ｓ１、幅Ｗ１、レバー部材３ｂ（４ｂ）の肉厚Ｓ２、幅
Ｗ２は、前述した基準に基づき、以下のように設定され
ている。

【００４２】 バンド部材の肉厚Ｓ１：［０．３ｍｍ≦Ｓ１≦０．６ｍ
ｍ］ バンド部材の幅Ｗ１ ：［８ｍｍ≦Ｗ１≦１２ｍｍ］ レバー部材の肉厚Ｓ２：［２．５≦Ｓ２／Ｓ１≦３．５ レバー部材の幅Ｗ２ ：［Ｗ２＝Ｗ１］ また、レバー部材３ｂ（４ｂ）にはバレル加工が施さ
れ、加工時のバリやエッジが除去されると共に、表面硬
度の向上が図られている。バレル加工に代えてショット
ブラスト処理又はショットピーニング処理を施しても良
い。さらに、バンド部材３ａ（４ａ）の内側面には、突
出部３ａ２（４ｂ２）が設けられている。この突出部３
ａ２（４ｂ２）は、例えばバンド部材３ａ（４ａ）の所
要部位を内側に屈曲させて成形したものである。突出部
をバンド部材とは別に製作し、バンド部材の内側面の所
要部位に固着しても良い。

【００４３】レバー部材は、次のような曲げ剛性を有す
るのが好ましい。すなわち、レバー部材を支点間距離Ｌ
＝３６ｍｍで両持ち支持し、その中央部（Ｌ／２）に集
中荷重Ｍ（５ｋｇ≦Ｍ≦２５ｋｇ）を加えた時に、中央
部（Ｌ／２）のたわみ量ｙが０．５ｍｍとなるような曲
げ剛性を有するのが好ましい。

【００４４】ブーツ固定部２ａ（２ｂ）を締付けるに際
しては、レバー部材３ｂ（４ｂ）をてこ作用を利用して
強制的に折返した後、図１０に示すように、レバー部材
３ｂ（４ｂ）をバンド部材３ａ（４ａ）の外側面に重ね
合わせて止め具３ｃ（４ｃ）で固定する。レバー部材３
ｂ（４ｂ）を折り返すことにより、バンド部材３ａ（４
ａ）の輪状部分が縮径して（計算上の締付内径はφ
Ｄ）、ブーツ固定部２ａ（２ｂ）に所要の緊迫力（締付
力）が与えられる。止め具３ｃ（４ｃ）は、例えば図１
０（ｂ）（Ｃ）に示すように、コ字形断面の金属片をバ
ンド部材３ａ（４ａ）の所定部位に固着したものであ
る。レバー部材３ｂ（４ｂ）を固定するに際しては、そ
の両側を叩いて折曲させ、レバー部材３ｂ（４ｂ）の外
側面に重ね合わせる。尚、止め具はこれに限定されず、
他の構造のものを採用することができる。また、レバー
部材の固定手段として、止め具に代えて、スポット溶接
等の固着手段を採用することもできる。

【００４５】図１１および図１２は、樹脂ブーツ２の大
径側のブーツ固定部２ａを外側継手部材１のブーツ取付
部１ａ２にブーツバンド３で締付けて固定した時の状態
を示している。図１１（ａ）は図１２における（Ｚ１−
Ｚ１）断面、図１１（ｂ）は図１２における（Ｚ２−Ｚ
２）断面である。ブーツ固定部２ａをブーツ取付部１ａ
２の外周面１ａ３に嵌挿し、凸部２ａ２を係合溝１ａ４
に適合させて両者を位置決めした状態で、バンド装着溝
２ａ３に嵌着したブーツバンド３をレバー部材３ｂの折
返しにより縮径させて、ブーツ固定部２ａをブーツ取付
部１ａ２に締付ける。そうすると、ブーツバンド３の締
付力によって、ブーツ固定部２ａが弾性変形を起こし、
凸部２ａ２が係合溝１ａ４側に変位し、突起部１ａ５が
ブーツ固定部２ａの内周面２ａ１に食い込む。この凸部
２ａ２と係合溝１ａ４との係合、突起部１ａ５の強固な
食い込みで、ブーツ固定部２ａがブーツ取付部１ａ２に
高い抜け止め強度とシール性をもって固定される。ま
た、ブーツ固定部２ａの内周面２ａ１がブーツ取付部１
ａ２の外周面１ａ３に適度に密着して、良好なシール性
が得られる。

【００４６】ブーツ固定部２ａの良好な固定強度とシー
ル性とを確保するために、前述した基準に基づき、下記
式で表される計算締代δを０＜δ≦１．６ｍｍの範囲内
とする。

【００４７】δ＝｛φＡ＋（２×Ｓ３）｝−φＤ φＤ: ブーツバンドの計算上の締付内径（図１０参照） φＡ：ブーツ取付部の最大外径（図２〜図４参照） Ｓ３：ブーツ固定部の肉厚（締付力が負荷される前の肉
厚：図７参照） 図１２に示すように、レバー部材３ｂを折返した時、バ
ンド部材３ａの一部３ａ３がレバー部材３ｂの折返し起
点によって折返され、掌合部３ａ１がレバー部材３ｂの
外側面に重なり合った状態になる。そのため、バンド部
材３ａの折返し部分３ａ３と近接する部分（レバー部材
３ｂの折返し方向と反対側の部分）に部分的な隙間が生
じ、その部分でシール性の低下が起こり易い。そこで、
この実施形態では、バンド部材３ａの内側面に突出部３
ａ２を設け、この突出部３ａ２をブーツ固定部２ａの外
周面（バンド溝２ａ３）に接触させて、上記隙間を詰め
ることにより、シール性の一層の向上を図っている。こ
の突出部３ａ２は、少なくとも一個所以上、好ましく
は、レバー部材３ｂを折返した時に、バンド部材３ａの
折返し部分３ａ３と近接する位置に設ける。また、突出
部３ａ２の形状、寸法、形成位置を最適設計し、突出部
３ａ２の端面とバンド部材３ａの折返し部分３ａ３との
間の円周方向隙間γの最大値が０＜γ≦１．５ｍｍとな
るように設定することにより、シール性の向上に対して
より好ましい状態となる。さらに、図１１（ｂ）に示す
ように、突出部３ａ２の幅Ｗ４をブーツ取付部１ａ２の
係合溝１ａ４の幅ｂ（図２参照）よりも小さくし、締付
時、ブーツ固定部２ａを突出部３ａ２によって係合溝１
ａ４側に向けて押圧することにより、より高いシール性
を得ることができる。

【００４８】図１３は、小径側のブーツ固定部２ｂを軸
部１ｅブーツ取付部１ｅ２にブーツバンド４で締付けて
固定した時の状態を示している。上述した大径側の固定
構造と基本的に同じであるので、重複する説明を省略す
る。

【００４９】尚、以上説明した固定構造は、大径側と小
径側のうち一方にのみ適用しても良い。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、突出したクランプ部を
有しないブーツバンドを樹脂ブーツに適用でき、かつ、
十分な固定強度とシール性とを確保することができる。
そのため、最大回転半径の縮小化による設計自由度の向
上、異物との遭遇機会が減少することによる締付け状態
の安定化および信頼性の向上、バンド自体の形状等が簡
略化することによるコスト低減が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂ブーツを等速自在継手に取付けた時の状態
を示す縦断面図である。

【図２】外側継手部材のブーツ取付部を示す側面図であ
る。

【図３】軸部のブーツ取付部を示す側面図である。

【図４】軸部のブーツ取付部を示す側面図である。

【図５】樹脂ブーツの自然状態を示す縦断面図である。

【図６】樹脂ブーツの山部および谷部の肉厚設定の一例
を示す図である。

【図７】大径側のブーツ固定部を示す断面図である。

【図８】小径側のブーツ固定部を示す断面図である。

【図９】ブーツバンドの側面図（図ａ）、レバー部材の
断面図（図ｂ）、バンド部材の断面図（図ｃ）である。

【図１０】ブーツバンドのレバー部材を折り返した時の
状態を示す側面図（図ａ）、止め具を例示する断面図で
ある（図ｂおよびｃ）。

【図１１】大径側のブーツ固定部をブーツバンドで締付
けて外側継手部材のブーツ取付部に固定した時の状態を
示す断面図である。

【図１２】大径側のブーツ固定部をブーツバンドで締付
けて外側継手部材のブーツ取付部に固定した時の状態を
示す断面図である。

【図１３】小径側のブーツ固定部をブーツバンドで締付
けて軸部のブーツ取付部に固定した時の状態を示す断面
図である。

【図１４】樹脂ブーツを装着した従来の等速自在継手を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 等速自在継手 １ａ 外側継手部材 １ａ２ ブーツ取付部 １ｅ 軸部 １ｅ２ ブーツ取付部 ２ 樹脂ブーツ ２ａ ブーツ固定部 ２ｂ ブーツ固定部 ２ｃ 蛇腹部 ３ ブーツバンド ３ａ バンド部材 ３ｂ レバー部材 ４ ブーツバンド ４ａ バンド部材 ４ｂ レバー部材

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛇腹状の樹脂ブーツの蛇腹部を挟んで大
   径側と小径側にそれぞれ設けられた円筒状のブーツ固定
   部をブーツ取付部に嵌合し、ブーツ固定部の外周面に装
   着したブーツバンドの締付力によって、ブーツ固定部を
   締付けてブーツ取付部に固定した固定構造を有する等速
   自在継手において、 樹脂ブーツの少なくとも一方のブーツ固定部に装着され
   るブーツバンドが、帯状の金属材からなるバンド部材を
   輪状に湾曲させてその両端を掌合状態に結合すると共
   に、この掌合部の一方の外側面に、バンド部材よりも剛
   性の高い金属材からなるレバー部材を装着し、レバー部
   材をてこ作用を利用して折返して、ブーツ固定部を締付
   けた後、レバー部材をバンド部材の外側面に重ね合わせ
   て固定するものである等速自在継手。
2. 【請求項２】 樹脂ブーツが３８≦Ｈ_D ＜５０の硬度を
   有する熱可塑性ポリエステル系エラストマーで形成さ
   れ、ブーツ固定部の肉厚Ｓ３が１ｍｍ≦Ｓ３≦１．８ｍ
   ｍで、かつ、下記式で表される計算締代δが０＜δ≦
   １．６ｍｍである請求項１記載の等速自在継手。 δ＝｛φＡ＋（２×Ｓ３）｝−φＤ φＤ: ブーツバンドの計算上の締付内径 φＡ：ブーツ取付部の最大外径 Ｓ３：ブーツ固定部の肉厚（締付力が負荷される前の肉
   厚）
3. 【請求項３】 樹脂ブーツの蛇腹部の各山部の平均肉厚
   Ｔがそれぞれ０．５ｍｍ≦Ｔ≦１．５ｍｍ、各谷部の平
   均肉厚ｔがそれぞれ０．５ｍｍ≦ｔ≦１．５ｍｍで、全
   ての隣接する谷部と山部との肉厚比ｒ（＝ｔ／Ｔ）が
   １．０≦ｒ＜１．５の範囲内であり、かつ、山部の平均
   肉厚Ｔの最大値Ｔｍａｘが最小値Ｔｍｉｎに対してＴｍ
   ａｘ≦１．５Ｔｍｉｎ、谷部の平均肉厚ｔの最大値ｔｍ
   ａｘが最小値ｔｍｉｎに対してｔｍａｘ≦１．５ｔｍｉ
   ｎである請求項２記載の等速自在継手。
4. 【請求項４】 ブーツバンドのバンド部材の肉厚Ｓ１が
   ０．３ｍｍ≦Ｓ１≦０．６ｍｍ、幅Ｗ１が８ｍｍ≦Ｗ１
   ≦１２ｍｍである請求項１、２又は３記載の等速自在継
   手。
5. 【請求項５】 ブーツバンドのレバー部材の肉厚Ｓ２が
   バンド部材の肉厚Ｓ１に対して２．５≦（Ｓ２／Ｓ１）
   ≦３．５、幅Ｗ２がバンド部材の幅Ｗ１と同じである請
   求項４記載の等速自在継手。
6. 【請求項６】 ブーツバンドのレバー部材の表面に表面
   硬化処理が施されている請求項５記載の等速自在継手。
7. 【請求項７】 樹脂ブーツのブーツ固定部の内周面に、
   ブーツ取付部の外周面に形成された環状の係合溝と係合
   する環状の凸部を有する請求項１、２又は３記載の等速
   自在継手。
8. 【請求項８】 上記係合溝の両側に突起部が形成されて
   いる請求項７記載の等速自在継手。
9. 【請求項９】 ブーツバンドのバンド部材の内側面に突
   出部を設け、この突出部を樹脂ブーツのブーツ固定部の
   外周面に接触させて、バンド部材の内側面とブーツ固定
   部の外周面との間に部分的な隙間が生じるのを防止した
   請求項１、２又は３記載の等速自在継手。
10. 【請求項１０】 上記突出部を、レバー部材を折返した
    時に、バンド部材の折返し部分と近接する位置に設けた
    請求項９記載の等速自在継手。
11. 【請求項１１】 上記突出部の端面とバンド部材の折返
    し部分との間の円周方向隙間γが０＜γ≦１．５ｍｍで
    ある請求項１０記載の等速自在継手。
12. 【請求項１２】 上記突出部の幅がブーツ取付部の係合
    溝の幅よりも小さい請求項９、１０又は１１記載の等速
    自在継手。