KR101133957B1 - 등속 조인트용 부트 - Google Patents

Abstract

등속 조인트용 부트의 내면으로의 등속 조인트의 외부 케이스의 에지부의 물고 들어감을 방지하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 등속 조인트용 부트를 등속 조인트의 외부 케이스가 삽입되는 대단부와, 상기 등속 조인트에 접속된 축부가 삽입되는 소단부와, 대단부와 소단부 사이에 형성된 벨로즈를 갖고 구성되는 등속 조인트용 부트로서, 대단부는 등속 조인트의 외부 케이스의 선단부의 단면과 대향하는 면부를 갖고 이루어지고, 상기 면부는 상기 외부 케이스의 선단부의 단면 내주부에 대향하는 부분을 움푹 들어가게 형성한 구성으로 한다.

등속 조인트용 부트

Description

등속 조인트용 부트{BOOT FOR CONSTANT VELOCITY UNIVERSAL JOINT}

도 1은 본 발명을 적용해서 이루어지는 등속 조인트용 부트의 일실시형태의 종단면도,

도 2는 도 1의 등속 조인트용 부트의 대단부에 등속 조인트의 외부 케이스를 삽입했을 때의 확대 단면도,

도 3은 도 1의 등속 조인트용 부트의 대단부에 등속 조인트의 외부 케이스가 삽입된 상태로 부트에 굽힘이 가해진 상태를 나타내는 도면.

도 4는 도 3의 Ⅳ부 확대 단면도.

본 발명은 예를 들면 자동차의 디퍼렌셜(데후) 기어로부터 차축 허브(hub)로 동력을 전달하는 드라이브 샤프트(동력전달축) 등에 구비되는 등속 조인트(Constant Velocity Universal Joint)를 보호하기 위한 부트에 관한 것으로, 특히 등속 조인트의 외부 케이스의 단면부의 샤프(Sharp) 에지(edge)에 의한 부트의 손상 방지에 관한 것이다.

예를 들면 자동차용의 드라이브 샤프트에는 그 양단부에 등속 조인트가 사용 된다. 그리고, 등속 조인트를 윤활하기 위한 그리스(grease)를 봉입함과 아울러, 외부로부터의 먼지나 물 등의 이물의 침입을 막기 위해서, 등속 조인트의 굴곡부를 커버하는 가요성의 부트가 장착된다. 이러한 부트는 보통 그 대단부 및 소단부를 각각 디퍼렌셜 기어측 또는 허브측의 등속 조인트의 외부 케이스의 외주면과, 드라이브 샤프트 축부의 외주면에 각각 밴드 등의 체결수단에 의해 체결함으로써 고정된다. (예를 들면, 일본특허공개2002-39208호 공보의 제 1페이지 및 도 1 등을 참조)

또, 등속 조인트용 부트의 대단부와 등속 조인트의 외부 케이스가 축방향으로 벗어나는 것을 막기 위해서, 부트의 대단부 내주측에 등속 조인트의 외부 케이스의 선단부의 단면과 대향하는 면부를 형성하는 것이 알려져 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 등속 조인트용의 부트에 있어서, 등속 조인트용 부트가 서스펜션(suspension)의 스트로크나 스티어링 조작에 기인하는 드라이브 샤프트의 구부러짐에 수반해서 굴신(屈伸)하면, 등속 조인트의 외부 케이스의 선단부의 단면과 접하는 부트의 내주면이 등속 조인트의 외부 케이스의 선단부에 눌려 소위 「물고 들어감」이 생길 경우가 있다. 이러한 물고 들어감이 생길 수 있을 경우에는 등속 조인트의 외부 케이스의 선단부의 기계가공에 의한 샤프 에지나 버(burr)에 의해 부트가 손상을 받지 않도록 배려가 필요해진다.

상술한 문제를 감안하여, 본 발명의 과제는 등속 조인트용 부트의 내면으로의 등속 조인트의 외부 케이스의 에지부의 물고 들어감을 방지하는 것에 있다.

본 발명은 등속 조인트의 외부 케이스가 삽입되는 대단부와, 이 등속 조인트에 접속된 축부가 삽입되는 소단부와, 대단부와 소단부 사이에 형성된 벨로즈를 갖고 등속 조인트용 부트로서, 대단부는, 등속 조인트의 외부 케이스의 선단부의 단면과 대향하는 환상면부를 구비하고, 환상면부보다도 내주측의 영역에서, 환상면부보다도 소단부측으로 움푹 들어가서 형성된 환상의 오목면부를 보유하며, 오목면부는, 부트를 소정의 굴곡각도로 굽혔을 때에도, 외부 케이스의 선단부의 단면의 내주 가장자리부과 접촉하지 않는 회피부를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트용 부트에 의해서 상술한 과제를 해결한다.

본 발명에 따르면, 등속 조인트용 부트의 내면과, 샤프 에지나 버가 형성되기 쉬운 등속 조인트의 외부 케이스의 내주변부 사이에 틈이 형성된다. 그리고, 부트를 소정의 최대 굴곡각도로 굽혔을 때에도 이 틈이 O이 되지 않도록 면부의 형상을 적당히 설정함으로써, 부트의 굽힘에 관계 없이 부트의 내면과 샤프 에지가 접촉하지 않도록 할 수 있고 물고 들어감의 발생을 방지할 수 있기 때문에, 등속 조인트용 부트의 내면으로의 등속 조인트의 외부 케이스의 에지부의 물고 들어감을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명을 적용해서 이루어지는 등속 조인트용 부트의 일실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 등속 조인트용 부트의 외관을 도시하는 입면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 부트(1)는 전체를 통상으로 형성시키고, 등속 조인트측에 고정되는 대단부(3)와, 이 등속 조인트에 접속된 드라이브 샤프트의 축부측에 고정되는 소단부(5)를 갖는다. 그리고, 대단부(3)와 소단부(5) 사이에는 가요성을 갖고 굴곡 가능하게 구성된 주름상자 형상의 벨로즈(7)가 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태의 경우에는 부트(1)는 예를 들면 열가소성의 폴리에스테르계 엘라스토머(elastomer) 등의 탄성을 갖는 수지로 형성된다.

벨로즈(7)는 부트(1)의 통축방향 즉, 도 1에 있어서의 상하 방향에, 둘레방향으로 늘어서있는 볼록형상부(7a) 및 오목형상부(7b)가 반복 배열되어서 구성되어 있다. 즉, 볼록형상부(7a)에 있어서는, 벨로즈(7)의 단면은 외주측으로 볼록해지고, 오목형상부(7b)에 있어서는, 벨로즈(7)의 단면은 내주측으로 볼록해진다. 본 실시형태의 경우에는, 예를 들면 5개의 볼록형상부(7a)가 형성되고, 각 볼록형상부(7a)의 각각의 대단부(3)측에 대응하는 오목형상부(7b)가 형성되어 있다. 그리고, 각 볼록형상부(7a) 및 오목형상부(7b)는 각각 소단부(5)측으로부터 대단부(3)측을 향함에 따라서 지름이 크게 설정되어, 그 결과 벨로즈(7)는 전체로서 거의 원추형상으로 형성되어 있다.

대단부(3)의 측부 외주면에는 축방향에 걸쳐 거의 일정한 외경으로 형성된 면부(9)가 마련되어 있다. 이 면부(9)에는 부트(1)를 등속 조인트인 도시하지 않은 트라이포드 조인트의 외부 케이스의 외주면부에 체결하기 위한 도시하지 않은 밴드가 장착된다. 또한, 트라이포드 조인트로는 등속 조인트의 일종이고, 축의 둘레에 세갈래형상으로 배열된 굴림대가 형성되어 케이싱 또는 외부 케이스의 내주측에 이들 굴림대가 슬라이딩하는 홈부가 형성되어서 이루어지는 것을 말한다. 또한, 면부(9)의 부트(1)의 통축방향의 소단부(5)측의 끝단은 밴드가 축방향으로 벗어나는 것을 방지하기 위한 계단부(11)가 형성되어 있다.

도 2는 본 실시형태의 등속 조인트용 부트(1)의 대단부(3)에 등속 조인트의 외부 케이스(13)를 삽입한 상태를 나타내는 확대 단면도이다. 등속 조인트의 외부 케이스(13)의 대단부(3)에 삽입되는 쪽의 선단부(15)는 원통형상으로 형성되고, 그 둘레 위 3개소에 트라이포드 조인트의 특징인 오목부가 형성된다. 그리고, 이 선단부(15)의 내주면(17)은 상술한 오목부의 내면을 제외하고, 통축방향에 걸쳐 일정한 내경으로 형성되어 있다. 한편, 선단부(15)는 부트(1)의 통축방향 소단부(5)측으로 향한 환상의 단면(端面)(19)을 갖는다. 그리고, 단면(19)의 외주변부로부터 선단부(15)의 측면에 걸쳐서는 앞이 가는 테이퍼부(21)가 형성되어 있다. 단면(19)과 테이퍼부(21)의 경계부에는 R모따기가 실시되어 있다. 테이퍼부(21)의 더욱 후방 즉 도 2를 향해서 좌측에 있어서는, 일정한 외경을 갖는 평행부(23), 후방측으로 향함에 따라서 서서히 외경을 작게 형성시킨 테이퍼부(25), 테이퍼부(25)의 후단부와 외경을 거의 같게 한 평행부(27)가 선단측으로부터 순서대로 형성되어 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 부트(1)의 대단부(3)의 내면에도 상술한 단면(19), 테이퍼부(21), 평행부(23), 테이퍼부(25) 및 평행부(27)에 각각 적합한 형상의 면부가 형성되지만, 등속 조인트의 외부 케이스(13)의 단면(19)에 대향하는 부트(1)측의 환상면부(31)는 그 내주 가장자리부 또는 최소경부(33)의 지름이 외부 케이스(13)의 단면(19)의 최소 지름보다도 크게 형성되어 있다. 그리고, 부트(1)의 내면의 환상면부(31)보다도 내주측의 영역에는, 환상면부(31)보다도 부트(1)의 통축방향에 있어서 소단부(5)측으로 움푹 들어가서 형성된 환상의 오목면부(34)가 형성되어 있다. 오목면부(34)는 도 2에 도시된 바와 같이 단면으로 볼 때 형상을 원호형상으로 하는 오목면 형상으로 형성되어 있다. 오목면부(34)가 환상면부(31)와 접하는 경계부는 각을 갖는 에지 형상으로 형성되고, 예를 들면 환상면부(31)와 오목면부(34)의 경계부에서는 이들 양면은 예를 들면 약 45도 정도의 각도를 갖고 있다. 한편, 오목면부(34)의 최내주부에 있어서는 부트(1)의 통축에 대해 직교하는 면에 대하여 약간의 경사를 갖는 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 이러한 오목면부(34)를 형성함으로써 등속 조인트의 외부 케이스(13)의 단면(19)과 오목면부(34) 사이에는 환상의 틈인 회피부(35)가 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 오목면부(34)의 내주 가장자리보다도 내주측의 부트(1)의 내면의 영역은 단면으로 볼 때 형상이 원호형상이 되는 볼록면으로 형성되고, 이 볼록면부의 내주 가장자리부(37)로부터 계단형상으로 확경해서 형성된 계단부(39)를 통해서 벨로즈(7)의 내주면과 접하고 있다.

도 3은 본 실시형태의 등속 조인트용 부트(1)의 대단부(3)에 등속 조인트의 외부 케이스(13)가 삽입된 상태로, 벨로즈(7)에 굽힘을 가한 상태를 나타내는 단면도이다. 또한, 이 도면은 대단부(3)의 축방향을 고정하고, 소단부(5)의 축방향을, 도 3에 반시계방향으로 겹치지 않도록 한 상태를 도시하고 있다. 그리고, 이 소단부(5)의 축방향과 대단부(3)의 축방향이 이루는 각도는, 예를 들면 본 실시형태의 등속 조인트용 부트가 장착되는 등속 조인트의 최대 굴곡각도이다. 또한, 도 4는 도 3의 IV부 확대 단면도이다. 또한, 도 4에 있어서, 부트(1)에 굽힘을 가하기 전의 윤곽선을 참고를 위해서 파선으로서 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 상태에 있어서도 부트(1)의 대단부(3)의 내면인 오목면부(34)는 등속 조인트의 외부 케이스(13)의 단면(19)과 도 2에 도시된 상태보다 간격은 작게 되어 있으나 접촉하지 않게 간격을 두고 대향하고 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 오목면부(34)의 최대경부에 있어서의 지름(r1)은 단면(19)의 내경(r2)보다도 크게 설정되어 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따르면, 등속 조인트용 부트(1)의 내면과 샤프 에지나 버가 형성되기 쉬운 등속 조인트의 외부 케이스(13)의 단면(19)의 내주변부(36) 사이에 공간부인 회피부(35)가 형성된다. 그리고, 이 회피부(35)의 간격이 부트(1)를 소정의 최대 굴곡각도로 굽혔을 때에도 0이 되지 않도록 오목면부(34)를 형성하고 있기 때문에, 부트(1)의 굽힘에 관계 없이 부트(1)의 내면(34) 등과 단면(19)의 내주 가장자리부(36)가 접촉하지 않도록 할 수 있고, 등속 조인트용 부트(1)의 내면으로의 등속 조인트의 외부 케이스(13)의 에지부의 물고 들어감을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 발명의 범위 내에서 적당히 변경을 더하는 것이 가능하다. 예를 들면, 등속 조인트의 외부 케이스의 형상이나 대단부의 형상을 변경해도 좋다. 또한, 벨로즈나 소단부의 형상도 적당히 변경이 가능하다. 또한, 본 실시형태에서는 부트는 수지에 의해 형성되어 있지만, 예를 들면 대단부의 내주측의 그로밋(grommet)부를 부트 본체의 수지보다도 낮은 경도의 수지 또는 고무에 의해 별체로 해서 형성해도 좋다. 또한, 부트 전체를 이 저고도의 수지 또는 고무만에 의해 일체로 형성해도 좋다.

본 발명에 따르면, 등속 조인트용 부트의 내면으로의 등속 조인트의 외부 케이스의 에지부의 물고 들어감을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 등속 조인트의 외부 케이스(13)가 삽입되는 대단부(3)와,

   상기 등속 조인트에 접속된 축부가 삽입되는 소단부(5)와,

   대단부(3)와 소단부(5) 사이에 형성된 벨로즈(7)를 갖고 등속 조인트용 부트로서,

   상기 대단부(3)는, 등속 조인트의 외부 케이스(13)의 선단부(15)의 단면(19)과 대향하는 환상면부(31)를 구비하고,

   상기 환상면부(31)보다도 내주측의 영역에서, 상기 환상면부(31)보다도 상기 소단부(5)측으로 움푹 들어가서 형성된 환상의 오목면부(34)를 보유하며,

   상기 오목면부(34)는,

   부트(1)를 소정의 굴곡각도로 굽혔을 때에도, 상기 외부 케이스(13)의 선단부(15)의 단면(19)의 내주 가장자리부(36)와 접촉하지 않는 회피부(35)를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트용 부트.
2. 제 1 항에 있어서,

   환상의 오목면부(34)는, 단면으로 볼 때 형상을 원호형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 등속 조인트용 부트.

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