KR101133956B1 - 트리포드 조인트용 부트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 대경측 단부의 내주면에 후육부를 갖는 등속 조인트용 부트와, 트리포드 조인트 외부케이스의 외주면과의 사이의 어긋남 방지 및 밀봉성을 향상하고, 또 외부케이스의 제작 비용 저렴화 및 용이화를 도모하는 것에 있다.

트리포드 조인트의 외부케이스가 삽입되는 트리포드 조인트용 부트의 대경측 단부 내주면의 둘레방향 전체둘레에 걸쳐 돌조로 형성된 1개 또는 복수개의 밀봉 립(47)과, 상기 밀봉 립을 사이에 둔 축방향 양측에 각각 형성되고, 상기 밀봉 립의 기부보다 내경을 작게 형성한 어긋남 방지벽(51, 53)을 갖고, 상기 어긋남 방지벽과 밀봉 립은, 상기 밴드 체결부(35)의 바로 아래에 구비되어 있다.

Description

트리포드 조인트용 부트{A BOOT FOR TRIPOD JOINT}

도 1은 본 발명을 적용해서 이루어지는 등속 조인트용 부트의 일실시형태가 장착되는 트리포드 조인트의 외부케이스의 횡단면도,

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,

도 3은 본 발명을 적용해서 이루어지는 등속 조인트용 부트의 제1실시형태의 종단면도,

도 4는 부트를 대경측 단부의 끝면측에서 본 도면,

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도,

도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도,

도 7a는 본 실시형태의 부트를 트리포드 조인트의 외부케이스에 부착고정한 상태를 나타내는 단면도,

도 7b는 종래의 부트와 트리포드 조인트의 외부케이스와의 관계를 나타내는 도면,

도 8a는 도 7a의 주요부 확대 단면도,

도 8b는 도 7b의 주요부 확대 단면도,

도 8c는 본 실시형태에서 사용되는 트리포드 조인트의 외부케이스(실선으로 나타내는 부분)와 종래 형태에서 사용되는 트리포드 조인트의 외부케이스(2점쇄선으로 나타내는 부분)를 포개서 절삭부분을 비교한 상태를 나타내는 도면,

도 9는 본 실시형태에 있어서의 외부케이스의 모재의 외주면 형상(단조에 의해 형성되는 면)과, 모재를 기계가공해서 형성되는 면부의 축방향으로 볼 때의 형상과, 홈 저면의 축방향으로 볼 때의 형상을 나타내는 도면이다.

본 발명은, 예를 들면 자동차의 디퍼렌셜 기어로부터 차축 허브로 동력을 전달하는 구동축(동력전달축) 등에 구비되는 등속 조인트(Constant Velocity Universal Joint)를 보호하기 위한 부트에 관한 것이고, 특히, 등속 조인트의 외부케이스의 외주면과, 이 외주면에 고정되는 부트의 대경측 단부 내주면과의 사이의 밀봉에 관한 것이다.

예를 들면 자동차용의 구동축에는, 그 양단부에 등속 조인트가 사용된다. 그리고, 등속 조인트를 윤활하기 위한 그리스를 봉입함과 아울러, 외부로부터의 먼지나 물 등의 이물의 침입을 막기 위해서, 등속 조인트의 굴곡부를 커버하는 가요성의 부트가 장착된다. 이러한 부트는, 통상 그 대경측 단부 및 소경측 단부를 각각 디퍼렌셜 기어측 또는 허브측의 등속 조인트의 외부케이스(케이싱)의 외주면과, 구동축 축부의 외주면에 각각 밴드에 의해 체결함으로써 고정된다.

허브측(아웃보드측)의 등속 조인트에는, 통상 외부케이스의 외주면이 단순한 원통형상의 것이 사용되는 것이 일반적이다.

이 경우, 등속 조인트용 부트의 내주면과 등속 조인트의 외부케이스의 외주면 사이의 어긋남 방지 및 밀봉은, 예를 들면 외부케이스의 외주면 둘레방향에 걸쳐 오목하게 형성한 둘레홈에, 등속 조인트용 부트의 대경측 단부의 내주면에 볼록하게 형성된 돌조를 결합시키는 것에 의해 행하고 있다.

한편, 디퍼렌셜측(인보드측)의 등속 조인트에는, 구동축의 축부에 세갈래 형상으로 장착된 예를 들면 3세트의 롤러가 각각 축방향으로 미끄러져 움직일 수 있게 구성되어 이루어지는 트리포드 조인트를 사용하는 것이 일반적이다.

이러한 트리포드 조인트의 외부케이스에는, 그 박육화 및 경량화를 도모하기 위하여, 외주면의 축방향에 오목하게 형성된 축방향 홈이, 예를 들면 3개 둘레방향으로 분산되어서 형성되어 있다. 이 경우, 등속 조인트용 부트의 대경측 단부의 내주면에는, 외부케이스의 축방향 홈의 홈면에 적합하고, 예를 들면 축방향으로 볼 때의 형상이 원호상으로 돌출하여 형성된 후육부가 형성된다.

이와 같이, 트리포드 조인트를 사용할 경우에 있어서, 외부케이스의 외주면과 부트의 내주면 사이의 어긋남 방지 및 밀봉을, 아웃보드측과 마찬가지로, 외부케이스측에 오목하게 형성된 둘레홈과 부트측에 형성된 돌조의 결합에 의해 행하는 것도 생각된다.

그러나, 외부케이스 둘레면의 축방향 홈의 홈면 내에 둘레방향의 홈을 형성하게 되면, 외부케이스 제작시의 기계가공이 매우 번잡하고 또한 비용이 높아지는 문제가 있다.

그래서, 디퍼렌셜측(인보드측)의 어긋남 방지와 밀봉을 꾀하는 기술적 수단 으로서 다음 것이 알려져 있다.

즉, 대경측 단부의 외주에 밴드 체결용의 오목홈을 둘레형성함과 아울러, 상기 오목홈의 바로 아래에 위치하는 대경측 단부 내주에 복수개의 원주상 밀봉 립을 구비하고, 대경측 단부의 외주측에서 밴드 등의 체결수단을 통해서 단단히 조여서 밀봉 립의 돌출단부를 외부케이스의 외주면에 압압함으로써 밀봉을 꾀한다. 그리고 상기 밀봉 립 설치개소보다 부트 축방향 안쪽에 원주방향의 어긋남 방지 오목부를 둘레형성함과 아울러, 상기 어긋남 방지부에 결합하는 돌출부를 트리포드 조인트의 외부케이스 외주면 단부에 돌출설치하여 어긋남 방지를 도모한다(예를 들면, 일본 실용신안공고 소62-16541호 공보의 도 4 등, 일본 특허공개2003-202034호 공보의 도 1 등.).

그러나, 이러한 선행기술에 있어서는 다음과 같은 문제를 안고 있다.

① 어긋남 방지부로부터 축방향으로 벗어난 위치에 밀봉 립을 설치하고 있기 때문에, 부트 볼륨이 크고, 재료의 낭비 및 비용상승을 초래하고 있었던 것임과 아울러, 부트의 외부케이스에의 삽입성도 나빴다.

② 어긋남 방지부를 의식적으로 밴드 체결위치로부터 축방향으로 벗어난 위치에 설치하고 있었기 때문에, 부트의 소경측 단부 방향에의 어긋남은 규제할 수 있지만, 대경측 단부 방향의 어긋남을 규제하는 힘이 매우 약한 것이었다.

또한, 특허문헌 2에 개시된 기술에 있어서는, 다음과 같은 문제도 아울러 안고 있었다.

③ 트리포드 조인트의 외부케이스 외주면의 축방향 홈에 비드(돌출부)를 형성함과 아울러, 상기 비드에 결합하는 오목부를 부트의 대경측 단부 내주에 형성하고 있던 구조이었기 때문에, 이 비드의 존재에 의해 부트의 외부케이스에의 삽입성을 더욱 나쁘게 하고 있었다.

④ 단조인 채로, 즉 선반가공을 하지 않는 것이기 때문에, 장착한 부트의 중심과 외부케이스 속에 존재하는 구동축과의 동심도가 나빠져서, 부트 수명을 짧게 할 우려가 다분히 있었다.

⑤ 비드에 결합하는 오목부를 대경측 단부의 후육부에도 형성하고 있기 때문에, 이 오목부 부분은 성형시에 있어서의 언더컷으로 되고, 탈형이 곤란하여 성형성이 나빴다.

⑥ 비드를 단조로 성형한 채라고 하는 것은, 그 치수정밀도 편차가 선반가공한 것보다 크고, 부트측의 오목부에 여유를 갖게 하지 않으면 비드에 얹히는 것으로 되어, 밴드를 조여도 밀봉이 효과가 없다고 하는 상태가 발생할 우려가 있었다.

본 발명은, 종래기술이 갖는 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 바는, 대경측 단부의 내주면에 돌출하여 형성된 후육부를 갖는 등속 조인트용 부트와, 트리포드 조인트 외부케이스의 외주면과의 사이의 어긋남 방지 및 밀봉성을 향상하고, 또한 부트의 외부케이스에의 삽입성을 향상하고, 부트 재료를 저렴하게 하는 것에 의한 저비용화와, 외부케이스의 제작비용 저렴화 및 용이화를 도모하는 것에 있다.

상기 과제를 달성하기 위해서 본 발명이 한 기술적 수단은, 일단을 개방한 통형상의 외부케이스 외주면에, 둘레방향으로 등간격으로 형성된 복수의 축방향 홈과, 상기 축방향 홈 이외의 부분에서, 상기 외부케이스의 소정 위치에 형성된 복수의 돌출부를 포함하는 외부케이스를 구비한 트리포드 조인트에 장착되는 트리포드 조인트용 부트로서, 상기 트리포드 조인트용 부트는, 상기 트리포드 조인트의 상기 외부케이스가 삽입되는 대경측 단부와, 상기 트리포드 조인트에 접속된 축부가 삽입되는 소경측 단부와, 상기 대경측 단부와 상기 소경측 단부 사이에 형성된 벨로즈부를 구비하여 구성되며, 상기 대경측 단부는, 밴드를 개재해서 그 대경측 단부의 외주면측으로부터 상기 트리포드 조인트의 상기 외부케이스에 체결고정되고, 상기 대경측 단부는, 상기 외부케이스의 축방향 홈에 대응하여 내주면으로 돌출하여 설치된 후육부와, 상기 외부케이스의 상기 돌출부에 대응한 내주면이고, 또 서로 이웃하는 상기 후육부 사이에 설치된 박육부와, 상기 대경측 단부 내주면의 둘레방향 전체둘레에 걸쳐 돌조에 설치된 1개 또는 복수개의 밀봉 립을 구비하고 있고, 상기 박육부의 내주면에는, 상기 밀봉 립에 대하여 축방향 양측에 각각 설치되고, 그 밀봉 립의 기부보다 내경을 작게 형성한 어긋남 방지벽을 보유하고, 상기 어긋남 방지벽은, 상기 밀봉 립으로부터의 축방향 거리가 크게 됨에 따라 내경이 작게 되도록 형성된 테이퍼면을 구비하며, 상기 어긋남 방지벽과 밀봉 립은, 상기 밴드 체결부의 바로 아래에 구비되어 있고, 상기 어긋남 방지벽은, 상기 외부케이스의 상기 돌출부를, 축방향 전후로부터 끼워넣도록 결합하는 것을 특징으로 하는 트리포드 조인트용 부트로 한 점에 있다.

본 발명에 따르면, 축방향 전후의 어긋남 방지벽 사이에, 밀봉 립을 구비하는 구성으로 하고 있으므로, 대경측 단부의 부트 볼륨을 적게 할 수 있고, 재료의 낭비도 없다.

또, 볼륨이 적은만큼 박육으로 되어, 외부케이스에의 삽입성도 좋다. 또한, 본 발명에 따르면, 트리포드 조인트의 외부케이스 외주면의 축방향 홈에, 종래기술과 같이 비드를 설치하지 않기 때문에, 외부케이스에의 삽입성을 손상시킬 우려도 없다. 또한, 본 발명에서는, 밴드 체결부의 바로 아래에 전후의 어긋남 방지벽과 밀봉 립을 구비하고 있기 때문에, 밴드에 의한 체결력은, 전후의 어긋남 방지벽에 도 밀봉 립에도 작용하므로, 어긋남도 없고, 또한 밀봉 성능에도 뛰어나다. 본 발명에 따르면 대경측 단부가 박육으로 유연성을 갖는 것으로 만들어지기 때문에, 어긋남 방지벽이 언더컷이기는 하지만, 성형성을 손상시키는 것은 아니다.

또한, 트리포드 조인트의 외부케이스의 단조에 의해 형성되는 외주면에 실시하는 기계가공(선반가공)은, 부트의 어긋남 방지벽에 결합하는 면을 갖는 둘레방향 홈과, 개구단부측의 가장자리의 테이퍼면만의 최소한도로 충분하다. 밀봉 립과 접촉하는 면부는 기계가공으로 절삭하여 형성할 필요가 없거나, 혹은 최소의 가공으로도 되므로, 기계가공시의 절삭부분을 저감하고, 외부케이스의 가공을 간단화할 수 있다.

또, 외부케이스의 외측에 형성되는 축방향 홈을 따른 양단 가장자리에는 통상 R모따기가 실시되어, 둥글게 해서 마무리되지만, 상술한 밀봉 립은, 이러한 모따기부를 가로 질러서 설치되게 된다. 이 경우, 예를 들면 외부케이스의 외면의 축방향 홈 이외의 부분에 둘레방향 홈을 형성하고, 그 홈 밑바닥에 밀봉 립을 접촉시키는 경우와 비교하여, 모따기부에 있어서의 밀봉 립의 굽힘각도를 작게 할 수 있고, 이것에 의해 밀봉 성능이 향상된다.

또한, 상술한 경우에 있어서, 밀봉 립의 기부는 대경측 단부의 내주면의 내경이 최대가 되는 면부에 설치되는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 어긋남 방지벽은 등속 조인트의 외부케이스의 적어도 축방향 홈 이외의 부분에 형성된 돌출부를, 축방향 전후에서 끼워넣도록 결합하는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 밀봉 립이 적어도 2개 병렬로 설치되고, 이들 2개의 밀봉 립이 대경측 단부의 통축방향에 걸쳐 내경이 거의 일정한 면부로부터 돌출하여 형성되는 구성으로 하여도 좋다.

또한, 어긋남 방지벽은, 밀봉 립으로부터의 거리가 커짐에 따라서 내경이 작아지도록 형성된 테이퍼면을 구비해서 이루어지는 구성으로 하여도 좋다.

이하, 본 발명을 적용해서 이루어지는 등속 조인트용 부트의 일실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태는 본 발명의 일실시형태에 지나지 않고, 조금도 이것에 한정 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 설계변경 가능하다.

우선, 본 실시형태의 등속 조인트용 부트가 장착되는 트리포드 조인트의 외부케이스의 형상에 대해서 설명한다. 도 1은, 트리포드 조인트의 외부케이스의 주요부 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 트리포드 조인트의 외부케이스(1)는, 전체가 통형상으로 형성되고, 등속 조인트용 부트는 그 한쪽의 개구단부(3)에 장착된다. 도 2는, 도 1에 나타내는 트리포드 조인트의 외부케이스(1)의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

외부케이스(1)의 내주면에는, 구동축의 축부에 세갈래 형상으로 장착된 예를 들면 3세트의 롤러를 각각 수용하는 홈(5)이, 둘레방향으로 120°씩 이간되어 3개소에 형성되어 있다.

홈(5)은, 축방향에 걸쳐 대략 일정한 단면형상을 갖고, 단면이 원호상인 오목면으로 형성된 홈 저부(7)와, 그 둘레방향 양측에 형성된 홈 측면부(9)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 이웃한 홈(5)의 인접하는 홈 측면부(9) 상호간에는, 외부 케이스(1)의 내주면에 있어서 가장 축심으로부터의 내경이 작고, 또한 외부케이스(1)의 축심을 향하여 배치된 면부(11)가 형성되어 있다.

그리고, 홈 저부(7)의 이면측에 상당하는 외부케이스(1)의 외주면(13)은, 외부케이스(1)의 축심과 대략 동심의 원통면 형상으로 형성되어 있는 원통면(13a)과, 상기 원통면(13a)의 양측에서 단면으로 볼 때 원호상으로 오목하게 형성된 축방향 홈(13b)이 형성되어 있다. 즉, 외부케이스(1)의 외주면(13)은, 120°씩 둘레방향으로 어긋나서 3면이 형성된 원통면(13a)과, 이들 각 원통면(13a) 사이에 각각 형성된 3개의 축방향 홈(13b)으로 이루어진다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 원통면(13a)과 축방향 홈(13b)의 경계선(17)에는 R모따기가 실시되어, 둥그스러함을 띄면서 마무리되어 있다.

그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 외부케이스(1)의 개구단부(3)에 가까운 영역에 있어서, 외주면(13)의 원통면(13a)에는, 둘레방향 홈(19)이 형성되고, 상기 둘레방향 홈(19)과 개구단부(3) 사이에 소정 범위의 면부(돌출부)(23)가 형성되어 있다.

이 둘레방향 홈(19)의 단면형상은, 예를 들면 도 1에 나타낸 바와 같이 사다리꼴이며, 깊어짐에 따라서 폭이 좁게 형성되어 있다. 그리고, 개구단부(3)측의 가장자리에는 테이퍼면(21)이 형성되어 있다.

이 둘레방향 홈(19)의 단부(3) 근처의 테이퍼면(19a)과 상기 테이퍼면(21)에 후술하는 부트(25)의 어긋남 방지벽(테이퍼면(51, 53))이 결합한다.

또한, 외부케이스(1)의 외면이여도, 상술한 축방향 홈(13b)에는 이러한 둘레 방향 홈(19)이나 테이퍼면(21)의 가공은 실시되어 있지 않다.

다음에, 도 3은, 본 실시형태의 등속 조인트용 부트의 외관을 나타내는 입면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 부트(25)는 전체가 통형상으로 형성되어, 등속 조인트의 외부케이스(1)측에 고정되는 대경측 단부(27)와, 구동축의 도시하지 않은 축부측에 고정되는 소경측 단부(29)를 갖는다. 그리고, 대경측 단부(27)와 소경측 단부(29) 사이에는, 가요성을 가지고 굴곡 가능하게 구성된 주름상자 형상의 벨로즈(31)가 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태의 경우에는, 부트(25)는 예를 들면 열가소성의 폴리에스테르계 엘라스토머 등의 탄성을 갖는 수지로 형성되고, 또 대경측 단부의 내주측에 형성되는 그라밋(33)은 대경측 단부의 외주측 등의 부트(25)의 타부보다 저경도 또는 동등의 수지에 의해 형성되지만, 이것에 한하지 않고, 예를 들면 대경측 단부의 외주부를 포함하는 부트(25) 본체와 그라밋을, 동일한 수지재료에 의해, 예를 들면 사출성형 등에 의해 일체 성형하도록 해도 좋다. 또한, 그라밋(33)을 고무에 의해 형성하도록 해도 좋다.

벨로즈(31)는 부트(25)의 통축방향 즉 도 3에 있어서의 상하방향으로, 둘레방향으로 이어져 존재하는 볼록형상부(31a) 및 오목형상부(31b)가 반복 배열되어서 구성되어 있다. 즉, 볼록형상부(31a)에 있어서는, 벨로즈(31)의 단면은 외주측으로 볼록하게 되고, 오목형상부(31b)에 있어서는, 벨로즈(31)의 단면은 내주측으로 볼록하게 된다. 본 실시형태의 경우에는, 예를 들면 5개의 볼록형상부(31a)가 형성되고, 각 볼록형상부(31a)의 각각 대경측 단부(27)측에 대응하는 오목형상부(31b)가 형성되어 있다. 그리고, 각 볼록형상부(31a) 및 오목형상부(31b)는, 각각 소경측 단부(29)측에서 대경측 단부(27)측을 향함에 따라서 지름이 크게 설정되고, 그 결과, 벨로즈(31)는 전체적으로 대략 원추상으로 형성되어 있다.

대경측 단부(27)의 외주면에는, 축방향에 걸쳐 대략 일정한 외경으로 형성된 면부(35)가 설치되어 있다.

이 면부(35)는 부트(25)를 트리포드 조인트의 외부케이스(1)의 면부(23) 및 축방향 홈(15)의 홈면에 체결하기 위한 밴드(63)(도 7, 8에서 도시)가 장착되는 밴드 체결부로서 사용된다. 이하, 이 면부를 밴드 체결부(35)로서 설명한다.

또한, 밴드 체결부(35)의 부트(25)의 통축방향의 양단에는, 각각 밴드가 축방향으로 어긋나는 것을 방지하기 위한 단차부(37, 39)가 형성되어 있다.

또한, 도 4는 부트(25)를 대경측 단부(27)의 끝면측에서 본 상태의 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 대경측 단부(27)의 내주면에는, 외부케이스(1)의 외면에 형성된 축방향 홈(13b)의 홈면에 적합하고, 원호상으로 돌출하여 형성된 후육부(41)가 형성되어 있다. 또한, 이 대경측 단부(27)의 내면의, 후육부(41) 이외의 영역을, 편의상 이하 박육부(43)라고 칭하여 설명한다.

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도이며, 부트(25)의 대경측 단부(27)의 박육부(43)에 있어서의 확대 단면도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 박육부(43)에 있어서는 대경측 단부(27)의 내주면은, 단면으로 볼때의 형상에 있어서 대략 사다리꼴상으로 움푹들어가 형성되고, 이 사다리꼴의 상부바닥에 상당하는, 내경이 최대로 되는 면부(45)는, 축방향에 걸쳐 내경이 대략 일정하게 형성되어 있다.

그리고, 면부(45)의 축방향 양단부에는, 각각 돌조의 밀봉 립(실링 립)(47, 49)이 형성되어 있다.

밀봉 립(47, 49)의 단면형상은, 예를 들면 도 5에 나타낸 바와 같이 돌출단부(최상부)를 둥글게 한 삼각형상이지만 한정은 되지 않는다. 그리고, 부트(25)의 축방향(밀봉 립(47, 49)의 폭방향)에 있어서의 각 밀봉 립(47, 49)의 돌출단부의 위치는, 상기 밀봉 립의 대략 중앙부에 형성되어 있다.

또한, 상술한 밀봉 립(47, 49)이 형성되는 면부(45)에 대하여, 부트(25)의 축방향 양측에는 테이퍼면(51, 53)이 형성되어 있다. 이들의 테이퍼면(51, 53)은, 본 실시형태의 등속 조인트용 부트(25)가, 상술한 트리포드 조인트의 외부케이스(1)에 삽입되었을 때에, 각각 외부케이스(1)의 개구단부(3)의 가장자리에 형성되어 있는 테이퍼면(21), 및 외부케이스(1)의 외주면(13)의 둘레방향 홈(19)의 테이퍼면(19a)과 접촉하고, 이들 접촉하는 테이퍼면(51, 53)은, 부트(25)가 외부케이스(1)에 대하여 축방향으로 어긋나는 것을 방지하는 어긋남 방지벽으로서 기능한다. 이들 테이퍼면(51, 53)은, 밀봉 립(47, 49)으로부터의 거리가 커짐에 따라서 내경이 작아지도록 형성된다.

또한, 본 실시형태에서는, 장착시의 삽입성을 고려해서 테이퍼면(51, 53)으로 하고 있지만, 이들 면은 대경측 단부(27)의 지름방향에 수직설치되는 면으로 할 수도 있고, 본 발명의 범위 내에서 설계변경 가능하다.

이하, 이 테이퍼면(51, 53)을 어긋남 방지벽(51, 53)으로서 설명한다.

또한, 이들 밀봉 립(47, 49)과 어긋남 방지벽(테이퍼면)(51, 53)은, 밴드 체 결부(35)의 바로 아래에 구비되어 있다.

또한, 도 6은, 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이며, 부트(25)의 대경측 단부(27)의 후육부(41)에 있어서의 확대 단면도이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 후육부(41)에는, 박육부와 같은 어긋남 방지벽(테이퍼면)(51, 53)은, 본 실시형태의 경우에는 형성되어 있지 않지만, 밀봉 립(47, 49)은 후육부(41)의 표면(55)에도 형성되어 있다.

즉, 밀봉 립(47, 49)은 후육부(41), 박육부(43)에 관계없이, 대경측 단부(27)의 내주면의 전체둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 또, 후육부(41)의 표면(55) 중, 이들 밀봉 립(47, 49)이 설치되는 영역은, 부트(25)의 축방향에 걸쳐 대략 같은 단면형상으로 형성되어 있다.

도 7a 및 도 7b는 부트를 트리포드 조인트의 외부케이스(1)에 부착해 고정한 상태를 나타내고, 도 7a는 본 실시형태의 등속 조인트용 부트와 트리포드 조인트의 외부케이스, 도 7b는 종래의 부트와 트리포드 조인트의 외부케이스의 관계를 각각 나타낸다. 또 도 8a는 도 7a의 주요부 확대 단면도, 도 8b는 도 7b의 주요부 확대 단면도를 나타낸다.

이것에 따르면 본 실시형태(도 7a와 도 8a)와 종래형태(도 7b과 도 8b)가 다음과 같이 비교된다.

본 실시형태가, 어긋남 방지벽(51)과 어긋남 방지벽(53) 사이에 밀봉 립(47, 49)을 설치하고 있는 것에 대해, 종래형태에서는 도 8b로부터도 확인할 수 있는 바와 같이, 밀봉 립(302)의 설치 개소보다 부트(300)의 축방향 안쪽으로 어긋난 위치 에 원주방향의 어긋남 방지 오목부(301)를 둘레에 형성함과 아울러, 상기 어긋남 방지 오목부(301)에 결합하는 돌출부(201)를 트리포드 조인트의 외부케이스(200)의 외주면 단부에 돌출시켜서 어긋남 방지를 도모하고 있다. 이와 같은 구성이기 때문에, 종래기술에서는 부트 볼륨의 크기가 뚜렷하게 되어 있고, 재료가 낭비됨과 아울러, 외부케이스에의 삽입성도 나쁘다. 이것에 대하여 본 실시형태에 따르면, 박육으로 볼륨이 적기 때문에 재료의 낭비도 없고, 외부케이스에의 삽입성에도 뛰어나다.

또한, 종래기술에서는, 상술의 어긋남 방지구조(201과 301)를 밴드 체결부(400)(도면 중 500은 밴드를 나타냄)로부터 의식적으로 축방향으로 어긋나게 하고 있기 때문에, 부트(300)의 소경측 단부 방향에의 어긋남(도면상에서 L방향의 어긋남)은 규제할 수 있었다고 해도, 대경측 단부 방향에의 어긋남(도면상에서 R방향의 어긋남)을 규제하는 힘이 약하다. 이것에 대하여 본 실시형태에서는, 밴드 체결부(35)의 바로 아래에 축방향 전후의 어긋남 방지벽(53, 51)과 밀봉 립(49, 47)이 구비되어 있기 때문에, 밴드(63)의 체결력은 전후의 어긋남 방지벽(53, 51)과 밀봉 립(49, 47)에 작용하므로, 축방향 전후 어느 방향으로의 어긋남이나 규제할 수 있고, 또한 밀봉 성능도 매우 뛰어나다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따르면, 등속 조인트의 외부케이스(1)의 외주면(13)에 대한 기계가공은, 불가피하게 행하여지는 단조면에 대한 미소한 절삭부분의 표면마무리를 제외하면, 둘레방향 홈(19)과 테이퍼면(21)만으로 족하기 때문에, 등속 조인트의 외부케이스(1)의 제작시에 있어서의 가공을 간소화할 수 있는 효과가 있다.

도 8c는, 본 실시형태에서 사용되는 트리포드 조인트의 외부케이스(1)(실선으로 나타내는 부분)와, 선반가공되는 종래형태에서 사용되는 트리포드 조인트의 외부케이스(200)(2점쇄선으로 나타내는 부분)를 포개서 절삭값을 비교한 상태를 나타낸다. 도면에 나타낸 바와 같이 사선 A로 가리키는 부분이 본 실시형태에 따르면 절삭이 불필요하게 되기 때문에 큰 합리화를 기대할 수 있다.

또한, 밀봉 립(47, 49)을, 트리포드 조인트의 외부케이스(1)의 외경이 큰 면부(돌출부)(23)에 접촉시키는 구성으로 하고 있기 때문에, 각 밀봉 립(47, 49)의, 면부(돌출부)(23)에 접하는 부분과 축방향 홈(13b)에 접하는 부분과의 경계선(17)에 있어서의 굽힘각도가 작아지고, 이것에 의해 밀봉성능이 향상된다. 이 원리에 대해서, 도 9를 참조해서 설명한다. 도 9는, 본 실시형태에 있어서의 외부케이스(1)의 모재의 외주면 형상(단조에 의해 형성되는 면)과, 면부(23)(모재를 기계가공해서 형성되는 면)의 축방향으로 볼 때의 형상과, 둘레방향 홈(19) 저면의 축방향으로 볼 때의 형상과, 축방향 홈(13b)의 홈면의 축방향으로 볼 때의 형상을 나타내는 도면이다. 단조에 의해 형성되는 외부케이스(1)의 모재의 외주면 형상을 실선(101)으로 나타낸다. 또한, 밀봉 립(47, 49)이 접촉하는 외부케이스(1)의 면부(23)의 표면형상을 파선(103)으로 나타낸다. 또한, 둘레방향 홈(19)의 홈 저면의 표면형상을 1점쇄선(105)으로 나타낸다. 그리고, 예를 들면 밀봉 립(47, 49)을, 외부케이스(1)의 표면을 절삭가공해서 외경을 작게 형성한 둘레방향 홈(19)에 접촉시키는 구성으로 하면, 둘레방향 홈(19)의 홈 저면과 축방향 홈(13b)의 표면이 접하는 점 (107)에 있어서, 밀봉 립(47, 49)은 비교적 큰 각도(β)로 구부러지게 된다. 이와 같이, 밀봉 립(47, 49)이 비교적 큰 각도로 구부러지면, 이 구부러짐 개소에 있어서 밀봉성능이 저하되는 것이라 생각된다. 이것에 대하여, 본 실시형태의 경우에는, 밀봉 립(47, 49)은 면부(23)의 표면과 축방향 홈(13b)의 표면이 접하는 점(109)에 있어서 구부러지지만, 그 굽힘각도(α)는 점(107)에 있어서의 것보다 비교적 작게 되기 때문에, 밀봉 성능을 향상할 수 있다고 생각된다.

또한, 본 실시형태에 따르면, 대경측 단부(27)의 박육부(43)에 있어서의, 내주측의 면부(45)와, 그 이면측인 외주측의 밴드 체결부(35) 사이의 두께를 얇게 형성할 수 있다. 이것에 의해, 부트(25)의 경량화 및 사용재료의 저감이 가능해지고, 또한, 대경측 단부(27)의 강성이 낮아지고 유연해지므로, 외부케이스(1)에의 부착작업이 용이하게 된다.

또한, 소경측 단부(29), 벨로즈(31) 및 대경측 단부(27)로 이루어지는 부트(25)의 대부분을 수지에 의해 형성하고 있지만, 그라밋(33)을 부트(25)를 형성하고 있는 수지보다 저경도인 재료에 의해 형성하고, 밀봉 립(47, 49)을 그라밋(33)과 동일한 재료로 형성하는 구성으로 했기 때문에, 밀봉 립(47, 49)을 저경도로 할 수 있고, 이것에 의해 충분한 탄성 변형량을 확보할 수 있으므로 비약적으로 밀봉성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 상술한 실시형태에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위 내에서 적당히 변경을 가하는 것이 가능하다. 예를 들면, 밀봉 립으로서 기능하는 돌조의 형상을, 다른 형상으로 하여도 좋고, 또한 그 개수도, 본 실시형태와 같이 2개에 한하지 않고, 그 이하의 개수이어도 그 이상의 개수이어도 좋으며, 이 경우, 돌조의 개수를 늘리는 것에 의해 밀봉성능을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 그라밋을 고무에 의해 형성하고, 그 밖의 부분을 수지에 의해 형성해도, 고무단체 또는 수지단체에 의해 부트 전체를 형성해도 좋다.

본 발명에 따르면, 대경측 단부의 내주면에 돌출하여 형성된 후육부를 갖는 등속 조인트용 부트와, 트리포드 조인트 외부케이스의 외주면 사이의 어긋남 방지 및 밀봉 성능을 향상시키고, 또한 부트의 외부케이스에의 삽입성을 향상시키며, 아울러 부트 재료를 저렴하게 하는 것에 의한 저비용화와, 외부케이스의 제작비용 저렴화 및 용이화를 꾀할 수 있다.

Claims (5)

1. 일단을 개방한 통형상의 외부케이스 외주면에,

   둘레방향으로 등간격으로 형성된 복수의 축방향 홈과,

   상기 축방향 홈 이외의 부분에서, 상기 외부케이스의 소정 위치에 형성된 복수의 돌출부를 포함하는 외부케이스를 구비한 트리포드 조인트에 장착되는 트리포드 조인트용 부트로서,

   상기 트리포드 조인트용 부트는,

   상기 트리포드 조인트의 상기 외부케이스가 삽입되는 대경측 단부와,

   상기 트리포드 조인트에 접속된 축부가 삽입되는 소경측 단부와,

   상기 대경측 단부와 상기 소경측 단부 사이에 형성된 벨로즈부를 구비하여 구성되며,

   상기 대경측 단부는, 밴드를 개재해서 그 대경측 단부의 외주면측으로부터 상기 트리포드 조인트의 상기 외부케이스에 체결고정되고,

   상기 대경측 단부는,

   상기 외부케이스의 축방향 홈에 대응하여 내주면으로 돌출하여 설치된 후육부와,

   상기 외부케이스의 상기 돌출부에 대응한 내주면이고, 또 서로 이웃하는 상기 후육부 사이에 설치된 박육부와,

   상기 대경측 단부 내주면의 둘레방향 전체둘레에 걸쳐 돌조에 설치된 1개 또는 복수개의 밀봉 립을 구비하고 있고,

   상기 박육부의 내주면에는,

   상기 밀봉 립에 대하여 축방향 양측에 각각 설치되고, 그 밀봉 립의 기부보다 내경을 작게 형성한 어긋남 방지벽을 보유하고,

   상기 어긋남 방지벽은, 상기 밀봉 립으로부터의 축방향 거리가 크게 됨에 따라 내경이 작게 되도록 형성된 테이퍼면을 구비하며,

   상기 어긋남 방지벽과 밀봉 립은, 상기 밴드 체결부의 바로 아래에 구비되어 있고,

   상기 어긋남 방지벽은, 상기 외부케이스의 상기 돌출부를, 축방향 전후로부터 끼워넣도록 결합하는 것을 특징으로 하는 트리포드 조인트용 부트.
2. 제1항에 있어서, 밀봉 립의 기부는, 대경측 단부 내주면의 내경이 최대로 되는 면부에 설치되는 것을 특징으로 하는 트리포드 조인트용 부트.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밀봉 립이 2개 병렬로 설치되고, 그 2개의 밀봉 립이 상기 대경측 단부의 축방향에 걸쳐 내경이 일정한 면부로부터 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 트리포드 조인트용 부트.
5. 삭제

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