WO2008044760A1 - Boot for constant velocity joint and cross group-type constant velocity joint - Google Patents

Description

明 細 書

等速ジョイント用ブーツ及びクロスグノレーブ形等速ジョイント

技術分野

[0001] 本発明は、車両のドライブシャフトなどに用いられている等速ジョイントを被覆する 等速ジョイント用ブーツ、及び外輪ボール溝におけるボール軌跡と内輪ボール溝に おけるボール軌跡とが周方向に交差するように形成されたクロスグループ形等速ジョ イントに関する。

背景技術

[0002] 車両等の動力伝達装置においては、シャフト及び等速ジョイントよりなるドライブシャ フトを介して、駆動力がトランスミッションから駆動輪に伝達される。図 10に示すように 、ドライブシャフトは、シャフト 83と、シャフト 83の軸方向両端に配設されたジョイント 4 1、 42とを有する。一方のジョイント 41は、インボード側で、差動装置等の駆動部材に 連結され、他方のジョイント 42は、アウトボード側で、駆動輪などの従動部材に連結さ れる。

[0003] ジョイント 41 , 42は、たとえば、ボールタイプである。ジョイント 41 , 42は、複数のボ ール溝 81が円周方向に等間隔で形成された内輪 8と、ボール溝 81内を転動するボ 一ノレ 80と、内輪 8のボーノレ?冓 81とボーノレ 80とをカップ咅 に収容する外輪 7と力、ら なる。インボード側のジョイント 41は、入力側の外輪 7から、転動自在のボール 80を 介して、出力側の内輪 8に、回転トルクを等速で伝達する。アウトボード側の等速ジョ イント 42は、入力側の内輪 8から、転動自在のボール 80を介して、出力側の外輪 7に 、回転トルクを等速で伝達する。いずれの等速ジョイント 41 , 42も、グリースが封入さ れた蛇腹構造のブーツ 1により被覆されて、外部からの異物の侵入が阻止されること によって大角度で滑らかな回転が維持されている。

[0004] この等速ジョイント用のブーツ 1は、外輪 7に保持される大径筒部 2と、大径筒部 2より も小径でシャフト 83に保持される小径筒部 3と、大径筒部 2と小径筒部 3とを一体に 連結する略円錐台形状の伸縮性の蛇腹部 19とを有する。使用時には、外輪 7とシャ フト 83とのなす角度（ジョイント角）の変化に応じて蛇腹部 19が変形する。このため、 ブーツ 1は、ジョイント角が大きくなつても蛇腹部 19の変形によってジョイント 41 , 42 を確実にシールする。

[0005] ドライブシャフトを組み立てるには、まず、シャフト 83の軸方向両端に固定された内 輪 8のボール溝 81に、ボール 80を配置する。次に、内輪 8を外輪 7のカップ部 70内 部に揷入する。次に、ブーツ 1の小径筒部 3をシャフト 83にクランプ 30にて固定する 。また、ブーツ 1の大径筒部 2を外輪 7のカップ部 70にクランプ 20にて固定する。

[0006] ドライブシャフトを車両に組付けるにあたっては、図 15に示すように、シャフト 83の 中央付近を手 85で把持して持ち上げられる。シャフト 83の軸方向両端に固定された 内輪 8は、回転自在のボール 80を介して外輪 7が配設されている。このため、シャフト 83を持ち上げたときに、シャフト 83の両端に、所定重量の外輪 7が下方にぶら下がる 。このとき、ブーツ 1の蛇腹部 19が径方向に変形して、ブーツ 1と外輪 7のカップ部 70 内部のボール 80とが干渉してしまうことがある。ときには、図 16に示すように、ブーツ 1にはボール 80の移動を制限できる程度の剛性がなぐボール 80が外輪 7からはず れてしまう。ボール 80を外輪 7の中に組み付けるには、ブーツ 1をジョイント 41 , 42か らはずす。次に、ジョイント 41 , 42を分解する。その後、再度、内輪 8とボール 80と外 輪 7とを組み付けてジョイント 41 , 42を構成し、ブーツ 1をジョイント 41 , 42に固定す る。このように、外輪 7からボール 80が外れると、再度ジョイント 41 , 42の分解.組み 立てを行う必要があり、手間である。外輪 7からボール 80が外れてしまうのは、ブーツ 1の蛇腹部 19の大径筒部 2に近い部分が蛇腹形状であるため、剛性が弱ぐ変形し やす!/、ためであると考えられる。

[0007] また、ボールタイプの等速ジョイントの一例として、クロスグループ形等速ジョイント がある。クロスグループ形等速ジョイントは、外輪ボール溝におけるボール軌跡と内 輪ボール溝におけるボール軌跡とが周方向に交差するように形成されている。かかる クロスグループ形等速ジョイントにおレ、ては、組み付けの際及び組み付け後車両等 に取り付けられる前の搬送の際などに、等速ジョイントを構成するボールが外輪から 外れることを防止する必要がある。

[0008] この対策として、例えば、実開平 1— 69916号公報の第 2図には、外輪の開口部側 に金具を配置して、当該金具にシャフトを当接させることによりジョイント角を制限し、 結果としてボールが外輪から外れないようにすることが記載されている。また、当該実 開平 1— 69916号公報の第 1図には、上記金具に代えて、当該金具に相当する剛 性を有するブーツを用いることが記載されている。その他に、実開平 6— 32755号公 報には、外輪の開口端部の内周面に、サークリップを配置して、ボールをサークリツ プに当接させることによりジョイント角を制限し、結果としてボールが外輪から外れな V、ようにすることが記載されて!/、る。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] しかしながら、金具に相当する剛性を有するブーツを用いる場合（実開平 1— 6991 6号の第 1図）には、当該ブーツの高い剛性を確保するために、肉厚に加えて軸方向 長さを十分に確保しなければならない。このように、肉厚を厚ぐ且つ、軸方向長さを 長くすることにより、ブーツを形成するエラストマ一の体積が増大する。従って、ブー ッの高コスト化を招来する。さらに、ブーツの軸方向長さが増大することにより、ブーツ 自体が大型化し、その結果、内部に充填するグリースが多量に必要となる。また、実 開平 1— 69916号の技術では、剛性筒部が円筒形状である。かかる剛性筒部の形 状を工夫して更に剛性を高めて、大径筒部付近の剛性を更に高めて、ブーツ変形に よるボールの外れを抑制したいという要望がある。また、金具やサークリップなどの別 部品を用いる場合（実開平 1— 69916号の図 2,実開平 6— 32755号公報）には、部 品点数の増加及び組み付け工数の増加により高コスト化を招来する。

[0010] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ボールが外輪から外れるこ とを防止できる等速ジョイント用ブーツ及びクロスグループ形等速ジョイントを提供す ることを目的とし、特に、大径筒部付近の剛性を高めて、組付け時の変形を抑制する ことができる等速ジョイント用ブーツ、及び新たな部品を用いることなぐ且つ、ブーツ の肉厚及び軸方向長さの増大を抑制しつつ、ボールが外輪から外れることを防止で きるクロスグループ形等速ジョイントを提供することを目的とする。 課題を解決するための手段

[0011] (1)本発明の等速ジョイント用ブーツは、大径筒部と、大径筒部と離間して同軸的に 配置され大径筒部より小径の小径筒部と、大径筒部と小径筒部とを連結する中間部 と、力、らなる。中間部は、小径筒部に一体に連結された伸縮性の蛇腹部と、蛇腹部及 び大径筒部に一体に連結された剛性形成部とからなる。剛性形成部は、蛇腹部から 大径筒部に向けて拡径しているとともに、剛性形成部の少なくとも外周面は階段状に 複数の段部を有する。

[0012] 上記構成によれば、剛性形成部は、蛇腹部から大径筒部に向けて径が拡大してい るとともに、剛性形成部の少なくとも外周面は階段状に複数の段部を有している。階 段形状に複数の段部が形成された剛性形成部は、円筒形状の剛性形成部よりも剛 性が高い。このため、大径筒部付近の剛性を高めることができる。即ち、大径筒部の 近傍を、階段状の複数の段部をもつ剛性形成部とすることにより、同じ大きさのブー ッで剛性形成部と同じ部分を同じ体積で筒状、碗状、又は蛇腹状とした場合に比べ て、大径筒部近傍の剛性が高まる。それゆえ、ジョイントを持ち上げたときにも、外輪 の重量でブーツが下方に変形することを抑制でき、ボールが外輪から外れることを抑 制できる。

[0013] (2)本発明のクロスグループ形等速ジョイントは、前記ブーツを備えたクロスグループ 形等速ジョイントである。このクロスグループ形等速ジョイントは、カップ状からなり、内 周面に外輪回転軸に対してねじれ且つ一端が開口端部に開放された複数の外輪ボ ール溝が形成された外輪と、前記外輪に対して前記外輪回転軸方向にスライド可能 に前記外輪の内側に配置され、外周面に内輪回転軸に対してねじれる方向に複数 の内輪ボール溝が形成された内輪と、前記外輪ボール溝及び前記内輪ボール溝に 対して周方向に係合して転動可能に配置され、且つ、前記外輪ボール溝と前記外輪 ボール溝に対して交差する前記内輪ボール溝との交差部に配置された複数のボー ルと、前記外輪と前記内輪との間に配置され、前記ボールをそれぞれ揷通する複数 の窓部が形成された保持器と、を備えている。前記ブーツは、前記外輪の開口端部 と前記内輪に同軸的に揷通されたシャフトとの間を覆蓋する可撓性のブーツである。 前記ブーツの前記大径筒部は、前記外輪の開口端部外周面に締め付け固定されて いる。前記ブーツの前記小径筒部は、前記シャフトに締め付け固定されている。

[0014] 前記構成によれば、ブーツが、蛇腹部から大径筒部に向けて径が拡大しているとと もに、剛性形成部の少なくとも外周面は階段状に複数の段部を有する剛性形成部を もつ。このため、大径筒部付近の剛性を高めることができる。したがって、ジョイントを 持ち上げたときにも、外輪の重量でブーツが下方に変形することを抑制でき、ボール が外輪から外れることを抑制できる。

発明の効果

[0015] 本発明の等速ジョイント用ブーツによれば、大径筒部の近傍に、少なくとも外周面 に階段状の複数の段部が形成された剛性形成部を設けているため、大径筒部付近 の剛性が高まる。ゆえに、組付け時の変形を抑制でき、ボールが外輪から外れること を防止できる。

[0016] 本発明のクロスグループ形等速ジョイントによれば、大径筒部の近傍に、前記剛性 形成部をもつブーツを備えているため、大径筒部付近の剛性が高まる。ゆえに、組付 け時の変形を抑制でき、ボールが外輪から外れることを防止できる。

図面の簡単な説明

[0017] [図 1]実施例 1に係る等速ジョイント用ブーツの断面図である。

[図 2]実施例 1における、等速ジョイントにブーツを組付けた状態の断面図である。

[図 3(a)]実施例 1に係る、剛性形成部の断面説明図である。

[図 3(b)]剛性形成部の外周面に形成された段部の段差 Hと、内周面に形成された段 部の段差 hとが同じ場合の、剛性形成部の断面説明図である。

[図 4]実施例 2に係る等速ジョイント用ブーツの断面図である。

[図 5]比較例 1に係る等速ジョイント用ブーツの断面図である。

[図 6]比較例 2に係る等速ジョイント用ブーツの断面図である。

[図 7]比較例 3に係る等速ジョイント用ブーツの断面図である。

[図 8]変形例の剛性形成部の断面説明図である。

[図 9]他の変形例の剛性形成部の断面説明図である。

[図 10]ドライブシャフトの断面図である。

[図 11]実施例 3に係る、ジョイント角 0度の場合における等速ジョイント 10の軸方向断 面図を示す。

[図 12]実施例 3に係る、ジョイント角が所定値以上の角度の場合における等速ジョイ ント 10の軸方向断面図を示す。 [図 13]実施例 3に係る、図 2におけるボール 53とテーパ部 56cとの当接部位の拡大 図を示す。

[図 14]参考例としての、ジョイント角 0度の場合における等速ジョイント 10の軸方向断 面図を示す。

[図 15]従来例に係る、ドライブシャフトを持ち上げたときの問題点を示す説明図である

[図 16]従来例に係る、ドライブシャフトを持ち上げたときの問題点を示す説明図である 発明を実施するための最良の形態

[0018] (等速ジョイント用ブーツ）

等速ジョイント用ブーツにおける大径筒部近傍の剛性形成部は、蛇腹部から大径 筒部に向けて拡径して!/、る。剛性形成部の少なくとも外周面は階段状に複数の段部 を有する。

[0019] 段部は、径外方向に突出した山部と、径内方向に窪んだ谷部とをもち、山部と谷部 とは交互に繰り返されている。そして、段部は、谷部と山部との間を略軸方向に連結 する側面と、山部と谷部との間を略径方向に連結する端面とを有する。段部の側面 は、段部の軸方向に平行であることが好ましい。この場合、剛性形成部は優れた剛 性を発揮できる。また、段部の側面は、段部の軸方向に対してテーパ状に傾斜して いても良い。この場合にも、ジョイント持ち上げ時に外輪の重量に耐え得る程度の剛 性を発揮できる。段部の端面は、段部の径方向に平行であることが好ましい。この場 合、剛性形成部は優れた剛性を発揮できる。また、段部の端面は、段部の径方向に 対してテーパ状に傾斜していてもよい。この場合にも、ジョイント持ち上げ時に外輪の 重量に耐え得る程度の剛性を発揮できる。

[0020] 階段状の複数の段部は、側面が段部の軸方向に平行であること、及び端面が段部 の径方向に平行であることの少なくとも一方であるとよい。好ましくは、少なくとも端面 が段部の径方向に平行であることがよい。更には、側面が段部の軸方向に平行であ り、且つ端面が段部の径方向に平行であることが望ましい。

[0021] なお、段部の軸方向とは、ジョイントに組み付ける前の状態のブーツの段部の軸方向 である。即ち、剛性形成部が変形していない場合、具体的には、大径筒部と小径筒 部とが同軸状に位置する場合における剛性筒状部の軸方向を意味する。また、段部 の径方向は、ジョイントに組み付ける前の状態のブーツの段部の径方向、即ち、剛性 形成部が変形していない場合で、大径筒部と小径筒部とが同軸状に位置する場合 における剛性筒状部の径方向を意味する。

[0022] 段部は、剛性形成部の少なくとも外周面に形成されている力 剛性形成部の内周面 にも外周面の段部と同様の段部が形成されていてもよい。剛性形成部の内周面は、 剛性形成部の外周面に形成された段部の段差力小さい段部をもつことが好ましい。 すなわち、剛性形成部の内周面に形成された段部の段差は、剛性形成部の外周面 に形成された段部の段差よりも小さいことが好ましい。段部の段差とは、段部の山部 と谷部との距離をいう。即ち、段差とは、図 3 (a)に示すように、剛性形成部の外周面 101の場合、隣接する谷部 V同士を結ぶ谷部接線 VLと、隣接する山部 M同士を結 ぶ山部接線 MLとの間の距離をいう。剛性形成部の内周面 102の場合は、隣接する 谷部 V同士を結ぶ谷部接線 vLと、隣接する山部 m同士を結ぶ山部接線 mLとの間の 距離をいう。つまり、剛性形成部 11は、蛇腹部 19の肉厚 d (右上がり斜面 191又は左 上がり斜面 192の肉厚）より厚く形成されている部分がある。剛性形成部 11の肉厚の 厚い部分とは、内周面 102の山部 m付近である。このように剛性形成部の内周面に 形成された段部の段差が外周面に形成された段部の段差よりも小さい場合には、段 差が同じ場合に比べて、外周面の段部の山部付近と内周面との間の厚み（肉厚）が 厚くなる。即ち、外周面の段部の山部 M付近での側面と内周面との間の径方向の厚 みが大きくなり、また外周面の段部の山部 M付近での端面と内周面との間の軸方向 の厚みが大きくなる。このため、剛性形成部の剛性が更に向上する。

[0023] 剛性形成部の内周面には、段部が形成されていなくてもよい。この場合には、蛇腹 部から大径筒部に向けて、剛性形成部の内周面が直線状に拡径する。そのため、内 周面に段部を形成した場合に比べて、更に、外周面の段部の山部 M付近での側面 と内周面との間の径方向の厚みが大きくなる。また、内周面に段部を形成した場合に 比べて、外周面の段部の山部 M付近での端面と内周面との間の軸方向の厚みが大 きくなる。このため、剛性形成部の剛性が更に向上する。 [0024] 剛性形成部の外周面の段部の側面及び端面の少なくとも一方の長さは、蛇腹部の 外周面の山部と谷部との間の左上がり斜面及び右上がり斜面の少なくとも一方の長 さよりも小さいことが好ましい。これにより、より効果的に剛性形成部の剛性が高まる。

[0025] 段部の側面の径方向の厚み (A)に対する端面の径方向の長さ（B)の比率（B/A) は小さい方がよぐたとえば、 B/Aは 0. 5〜2. 0であること力 S好ましい。 0. 5未満の 場合には、側面の径方向の厚み (A)と端面の径方向の長さ（B)の合計値に対して側 面の径方向の厚み (A)が長すぎて、剛性形成部が筒形状に近い形状になり、折り曲 げやすくなるおそれがある（比較例 2参照）。 2. 0を超える場合には、側面の径方向 の厚み (A)と端面の径方向の長さ（B)の合計に対して端面の長さ（B)が長すぎて、 端面に応力集中によるたわみが生じて剛性形成部全体の変形につながるおそれが ある。

[0026] 段部の段数は 2以上であればよぐ上限は 5であることが好ましい。段数が多すぎて もそれに見合う効果の向上は期待できない。

[0027] 蛇腹部の軸方向の長さ（Q)に対する剛性形成部の軸方向の長さ（P)の比率 (P/ Q)は、 0. 3〜2. 0であることが好ましい。 0. 3未満の場合には、蛇腹部の軸方向の 長さ（Q)と剛性形成部の軸方向の長さ（P)の合計長さに対して剛性形成部の軸方向 の長さ（P)が短くなりすぎて、大径筒部付近が曲がりやすくなるおそれがある。 2. 0を 超える場合には、蛇腹部の軸方向の長さ（Q)と剛性形成部の軸方向の長さ（P)の合 計長さに対して蛇腹部の軸方向の長さ（Q)が短くなりすぎて、ブーツの伸縮性が低 下するおそれがある。

[0028] 剛性形成部の肉厚は蛇腹部の肉厚と同じかそれ以上であることが好ましい。更に、 剛性形成部の肉厚は、蛇腹部の肉厚よりも大きいことがよい。この場合には、剛性形 成部の剛性が更に向上する。

[0029] また、蛇腹部における剛性形成部との連結部は、径内方向に窪み軸方向断面が U 字溝形状である窪み部が形成されていることが好ましい。ブーツに外力が加わったと きに、 U字形状の窪み部によって蛇腹部の圧縮 ·伸縮がし易くなり、剛性形成部の変 形を更に効果的に抑制できる。

[0030] ブーツは、合成樹脂からなり、たとえば、 TPE (ポリエステル系熱可塑性エラストマ 一）、 TPO (ポリオレフイン系熱可塑性エラストマ一）などの熱可塑性エラストマ一樹脂

、ゴムを用いて、ブロー成形、射出成形などの公知の方法で成形することができる。

[0031] (クロスグループ形等速ジョイント）

本発明のクロスグループ形等速ジョイントは、前記等速ジョイント用ブーツをもつ。当 該ブーツは、外輪の開口端部とシャフトとの間を覆蓋している。ブーツの大径筒部は 、外輪の開口端部外周面に締め付け固定され、ブーツの小径筒部は、シャフトに締 め付け固定されている。当該ブーツの剛性形成部は、蛇腹部から大径筒部に向かつ て拡径しているとともに、剛性形成部の少なくとも外周面は、大径筒部に向かって階 段状に拡径する複数の段部をもつ。

[0032] ここで、前記外輪の中心軸と前記シャフトの中心軸とが所定値以上の角度をとつたと きに、前記ボールは、前記外輪ボール溝に対して周方向に係合し且つ前記ブーツの 前記剛性形成部の内周面に当接することが好ましい。

[0033] クロスグループ形等速ジョイントを組み付ける際、及び、組み付け後車両等に取り付 けられる前の搬送の際には、外輪の中心軸とシャフトの中心軸とが自由に動くことが でき、両中心軸の傾斜角度（ジョイント角）が外力によって極めて大きくなることがある 。この際、両中心軸の傾斜角度力 ボールを介したトルク伝達時における最大角度 以上の角度、すなわち、所定値以上の角度となる場合がある。このとき、複数のボー ルのうち何れかは、外輪ボール溝の一端から離脱する方向に移動しょうとする。しか し、外輪ボール溝から離脱しょうとするボールは、ブーツの剛性形成部の内周面に当 接することにより、ボールの移動が規制される。つまり、ブーツの剛性形成部により、 ボールは、外輪ボール溝から離脱しない。従って、本発明によれば、ボールが外輪 力、ら外れることを防止できる。

[0034] ところで、ブーツの剛性形成部は、大径筒部より小径筒部側に一体に連結され、小 径筒部に向かって縮径するように形成されている。そして、当該剛性形成部は、外輪 ボール溝から離脱しょうとするボールが当接し得る位置に配置されている。つまり、当 該剛性形成部の大径側は、外輪の開口端部外周面付近に位置し、当該剛性形成部 の小径側は、外輪ボール溝から外輪の外輪回転軸方向外方に位置している。換言 すると、剛性形成部は、外輪ボール溝の少なくとも径方向外側を覆蓋するように配置 されている。このように配置することで、確実に、ボールを剛性形成部の内周面に当 接させて、ボールの移動を規制できる。

[0035] また、剛性形成部は、上述したように、外輪ボール溝を覆蓋するように配置することで 、ボールの移動を規制している。一方、実開平 1— 69916号の第 1図のように剛性筒 部（33)を有するブーツは、当該ブーツの剛性筒部の端部にシャフトを当接させること で、ジョイント角を規制している。従って、本発明における剛性形成部の軸方向長さ は、それほど長くする必要はなぐ当該剛性形成部の軸方向長さは、実開平 1 699 16号の図 1の剛性筒部に比べて短くできる。ゆえに、従来に比べて、ブーツの軸方 向長さの増大を抑制できる。また、本発明における剛性形成部の剛性は、実開平 1 — 69916号の当該部分の剛性に比べて低くてもよくなる。なぜなら、実開平 1— 699 16号の剛性筒部に相当する部分のみを抽出してみると、軸方向長さの長い片持ち 梁で、その端部にシャフトから荷重を受けている一方、本発明における剛性形成部は 、軸方向長さの短い片持ち梁で、その中央部にボールから荷重を受けており、ブー ッが受ける荷重が仮に同一とした場合に、実開平 1— 69916号の当該部分の橈み 量に比べて、本発明における剛性形成部の橈み量が小さくなるからである。つまり、 本発明における剛性形成部は、従来に比べて、肉厚の増大を抑制することができる

[0036] さらに、本発明においては、ブーツのみにより、ボールが外輪から外れることを防止し ている。つまり、本発明は、従来のような金具やサークリップなどの新たな部品を用い ていない。このように、本発明は、新たな部品を用いることなぐ且つ、ブーツの肉厚 及び軸方向長さの増大を抑制しつつ、ボールが外輪から外れることを防止できる。

[0037] ボールがブーツの剛性形成部の内周面に当接する際、ボールの当該当接位置にお ける接面と、内輪ボール溝の底部の延長線とが、外輪の開口端部より前記外輪の外 方で交差するようにするとよい。つまり、ブーツの剛性形成部と内輪ボール溝とにより 、くさび効果を発揮することができる。従って、このくさび効果により、ボールが外輪の 外方へ移動することを確実に規制できる。

[0038] 前記ボールの当接位置における接面は、特に、ボールの当接位置のうち外輪のカツ プ底部から最も遠い位置における接面であるとよい。これにより、くさび効果を確実に 発揮すること力 Sでさる。

[0039] 剛性形成部の前記内周面は、前記大径筒部に向かって拡径するテーパ形状である ことが好ましい。すなわち、ブーツの剛性形成部を、外周面を複数の段部で階段状と しつつ内周面をテーパ形状とするとよい。この場合には、剛性形成部は、同じ大きさ のブーツで剛性形成部と同じ部分を同じ体積で蛇腹状や円筒状とする場合に比べ て、変形しにくい。また、たとえ変形したとしても、変形量が少ない。このため、ボール は移動しに《ブーツと干渉しにくい。たとえ、ブーツが変形してボールが移動しても 、ボールを剛性形成部の内周面に当接させて、その接面よりも外方に移動することを 規制すること力 Sでさる。

[0040] また、剛性形成部の内周面のテーパ状は、直線状、曲線状、段差状を含む。この中 でも、前記剛性形成部の前記内周面のテーパ形状は、直線状にテーパ状であること がよい。これにより、ボールの剛性形成部に対する当接位置における接面と、内輪ボ ール溝の底部の延長線とが、外輪の開口端部より前記外輪の外方で交差するように 、確実にできる。つまり、くさび効果を確実に発揮させることができ、ボールが外輪の 外方へ移動することを確実に規制できる。

実施例

[0041] 以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。

[0042] (実施例 1)

本発明の一実施例に力、かる等速ジョイント用ブーツ 1は、図 1、図 2に示すように、大 径筒部 2と、大径筒部 2と離間して同軸的に配置され大径筒部 2より小径の小径筒部 3と、大径筒部 2と小径筒部 3とを連結する略円錐台形状の中間部 10とからなる。中 間部 10は、小径筒部 3に一体に連結された伸縮性の蛇腹部 19と、蛇腹部 19と大径 筒部 2に一体に連結された剛性形成部 11とからなる。剛性形成部 11は、蛇腹部 19 力、ら大径筒部 2に向けて拡径しているとともに、剛性形成部 11の外周面 101及び内 周面 102は、それぞれ階段状に複数の段部 61 , 62を有する。

[0043] 図 3 (a)に示すように、剛性形成部 11の外周面 101の段部 61は、径外方向に突出し た山部 Mと径内方向に窪んだ谷部 Vとが交互に繰り返されることにより形成されてい る。段部 61は、谷部 Vと山部 Mとの間を軸方向に連結する側面 611と、山部 Mと谷 部 Vとの間を径方向に連結する端面 612とを有する。段部 61の側面 611は、段部 61 の軸方向に平行である。段部 61の端面 612は段部 61の径方向に平行である。大径 筒部 2と小径筒部 3とが同軸状に位置する場合の、山部 Mにおける側面 611と端面 6 12のなす角度は直角であり、また、谷部 Vにおける端面 612と側面 611とのなす角 度も直角である。

[0044] 外周面 101の側面 611の径方向の厚み（A)に対する端面 612の径方向の長さ（B) の比率（B/A)は 1. 39である。ここで、径方向の厚み（A)は、外周面 101の側面 61 1の最も薄!、部分の径方向の厚みを!/、う。

[0045] 剛性形成部 11の内周面 102の段部 62は、径外方向に突出した山部 mと径内方向 に窪んだ谷部 Vとが交互に繰り返されており、谷部 Vと山部 mとの間を略軸方向に連 結する側面 621と、山部 mと谷部 Vとの間を略径方向に連結する端面 622とを有する 。側面 621は、段部 62の軸方向に対して剛性形成部 11の拡径する側に傾斜してレ、 る。即ち、側面 621は、段部 62の軸方向に対して山部 m力も谷部 Vに向けて径外側 に傾斜している。端面 622は、段部 62の径方向に対して剛性形成部 11の拡径する 側に傾斜している。即ち、端面 622は、段部 62の径方向に対して谷部 Vから山部 m に向けて大径筒部 2側に傾斜している。

[0046] 剛性形成部 11の内周面 102の段部 62の山部 mと谷部 Vとの間の距離すなわち段部 62の段差 hは、外周面 101の段部 61の山部 Mと谷部 Vとの間の距離すなわち段差 Hよりも小さい。剛性形成部 11の外周面 101の段部 61の段差 Hとは、隣接する谷部 V同士を結ぶ谷部接線 VLと、隣接する山部 M同士を結ぶ山部接線 MLとの距離を いう。剛性形成部 11の内周面 102の段部 62の段差 hとは、隣接する谷部 V同士を結 ぶ谷部接線 vLと、隣接する山部 m同士を結ぶ山部接線 mLとの距離をいう。剛性形 成部 11のもっとも薄い部分の肉厚 Dは蛇腹部 19の肉厚 d (図 2)と同程度である。つ まり、剛性形成部 11は、蛇腹部 19の肉厚 dより厚く形成されている部分がある。剛性 形成部 11の肉厚の厚い部分とは、内周面 102の山部 m付近である。また、剛性形成 部 11の外周面 101の段部 61及び内周面 102の段部 62の数はいずれも 4つである。

[0047] 図 1に示すように、蛇腹部 19は、山部 Xと谷部 Yとが繰り返され、その間を三角形状 に連結する右上がり斜面 191と左上がり斜面 192とをもつ。右上力 Sり斜面 191は、蛇 腹部 19の径方向外側に対して小径筒部 3側に傾斜している。左上がり斜面 192は、 蛇腹部 19の径方向外側に対して大径筒部 2側に傾斜して!/、る。蛇腹部 19の山部 X での右上がり斜面 191と左上がり斜面 192とのなす角度、及び谷部 Yでの右上がり 斜面 191と左上がり斜面 192とのなす角度は、何れも鋭角である。剛性形成部 11の 外周面 101の側面 621の長さ及び端面 622の長さは、何れも蛇腹部 19の外周面 19 aの右上がり斜面 191の長さ及び左上がり斜面 192の長さよりも小さい。したがって、 剛性形成部 11の外周面 101の山部 Mと谷部 Vとの間の段差 Hは、蛇腹部 19の外周 面の山部 Xと谷部 Yとの間の段差よりも小さい。

[0048] 蛇腹部 19における剛性形成部 11と連結している連結部には、径内方向に窪み軸方 向断面が U字溝形状である窪み部 18が形成されている。蛇腹部 19の軸方向の長さ Qに対する剛性形成部 11の軸方向の長さ Pの比率（P/Q)は、 0. 5である。

[0049] ブーツ 1は、合成樹脂からなり、たとえば、 TPE (ポリエステル系熱可塑性エラストマ 一）、 TPO (ポリオレフイン系熱可塑性エラストマ一）などの熱可塑性エラストマ一樹脂 を用いて、ブロー成形で形成される。

[0050] 図 2、図 10に示すように、ブーツ 1は、シャフト 83の軸方向両端に形成されたジョイ ント 41、 42を被覆する。ジョイント 41 , 42は、シャフト 83の両端に固定された内輪 8と 、外輪 7と、内輪 8と外輪 7との間に転動自在に配置されたボール 80とからなる。外輪 7は、カップ状をなしており、そのカップ部 70の内部にはブーツ 1の大径筒部 2を嵌め 込む。シャフト 83にはブーツ 1の小径筒部 3を嵌め込む。そして、大径筒部 2の外周 面 22及び小径筒部 3の外周面 32に、それぞれリング状のクランプ 20, 30をかしめて 締結する。

[0051] 等速ジョイント用のブーツ 1は、図 10に示すように、シャフト 83の軸方向両端に設け られたジョイント部 41、 42を覆っている。これにより、ブーツ 1内部のグリースの漏れを 防止するとともに、ブーツ 1の内部に水や埃の侵入を防止する。ブーツ 1の大径筒部 2の内周面 21には、外輪 7のカップ部 70を弹接させて、その外周面側からのクランプ 20の締結力により固定する。また、小径筒部 3は、シャフト 83に固定する。内輪 8は、 同軸的に外輪 7のカップ部 70に揷入されている。内輪 8と外輪 7との間には周方向に 複数のボール 80が介在されていて、内輪 8と外輪 7とを揺動自在に連結している。そ して、外輪 7及び内輪 8のうち駆動側の部材から、内輪 8及び外輪 7のうち従動側の 部材へ、回転トルクが等速で伝達される。

[0052] (実施例 2)

本例の等速ジョイント用ブーツは、図 4に示すように、剛性形成部 12の外周面 101 の段部 61が実施例 1よりも径外方向に突出して、段部 61の側面 611が軸方向に対 して傾斜している。段部 61の端面 612は径方向と平行である。その他は実施例 1と同 様である。

[0053] (比較例 1)

本比較例のブーツでは、図 5に示すように、剛性形成部 15が蛇腹部 19から大径筒 部 2に向けて広がる碗形状であり、その外周面 101及び内周面 102に段部がない。 その他の点は、実施例 1と同様である。

[0054] (比較例 2)

本比較例のブーツでは、図 6に示すように、剛性形成部 16の全体が円筒状である 点が、実施例 1と相違する。剛性形成部 16の径は、蛇腹部 19よりも大きく大径筒部 2 よりも小さい。その他の点は実施例 1と同様である。

[0055] (比較例 3)

本比較例のブーツでは、図 7に示すように、剛性形成部 17が蛇腹形状である点が 、実施例 1と相違する。剛性形成部 17は、谷部 Wと山部 Nが 2回繰り返される形状で ある。剛性形成部 17の外周面 17aの山部 Nと谷部 Wとの間の段差 Hは、蛇腹部 19 の外周面 19aの山部 Xと谷部 Yとの間の段差よりも大きい。剛性形成部 17と蛇腹部 1 8との間の連結部には谷部 180が形成されている。その他の点は実施例 1と同様であ

[0056] (評価）

実施例 1 , 2及び比較例 1〜3のブーツについて下記の物性を評価した。

[0057] (折り曲げトルク)ブーツの剛性形成部を折り曲げるのに必要なトルクを測定した。必 要なトルクを 4段階で評価した。◎は非常に大きい、〇は大きい、△は中程度、 Xは 小さ!/、トルクで剛性形成部を折り曲げることができた場合を示す。

[0058] (疲労性)ブーツの剛性形成部を所定角度で折り曲げた状態で高熱環境下で所定時 間放置する実験を行った。実験前後で応力変化を測定し、応力変化が所定量以下 の場合の耐久時間を求めた。耐久時間が所定時間以上の場合を〇、所定時間未満 の場合を Xとした。

[0059] (干渉性）図 10に示すように、ブーツ 1の大径筒部 2を外輪 7のカップ部 70にクランプ 20を用いて固定し、小径筒部 3をシャフト 83にクランプ 30を用いて固定した。このよう にして、外輪 7とボーノレ 80と内輪 8と力、らなるジョイント 41 , 42にブーツ 1を糸且み付け た。この状態で、シャフト 83を持ち上げたときに、ブーツがボールや外輪と干渉する か否かについて調べた。ブーツが外輪やボールと干渉しない場合を〇、干渉する場 合を Xとした。

[0060] 以上の各測定結果から総合的に判断して、ブーツの総合特性について、◎ (最良）

、〇（良）、△ (普通）、 X (不良）で評価した。評価結果を表 1に示した。

[0061] [表 1]

[0062] 同表より、実施例 1 , 2は、いずれの物性評価についても良好な結果が得られた。こ れに対して、比較例 1〜3は折り曲げトルクが小さぐ剛性形成部の剛性が低力、つた。

[0063] 以上の評価より、実施例 1 , 2は、剛性形成部の剛性が高ぐ外力に対して変形しに くい形状であることがわ力 た。その理由は、実施例 1 , 2の剛性形成部は階段状の 複数の段部を有するため、比較例 1の碗形状、比較例 2の円筒形状、比較例 3の蛇 腹形状に比べて、高い剛性が得られたと考えられる。このことから、大径筒部の近傍 を、階段状の複数の段部をもつ剛性形成部とすることにより、同じ大きさのブーツで 剛性形成部と同じ部分を同じ体積で椀形状、円筒形状又は蛇腹形状とした場合に 比べて、大径筒部近傍の剛性が高まることがわかる。

[0064] また、実施例 1ではブロー成形にてブーツを作製している。このため、ブーツの内周 面は、外周面と同じ形状に成形しに《、外周面よりもゆるやかな傾斜をもつ傾向にあ る。それゆえ、実施例 1では、図 3 (b)に示すように、剛性形成部 11の内周面 102は 径方向に対して傾斜した端面 622と、軸方向に対して傾斜した側面 621とをもつこと になる。剛性形成部 11の内周面 102に形成された段部 62の段差 hは、外周面 101 に形成された段部 61の段差 Hよりも小さい。このため、両者の段差 H、 hが同じ場合（ 図 3 (b)中の点線）に比べて、外周面 101の段部 61の側面 611と内周面 102との間 の径方向の厚み L1が大きくなる。また外周面 101の段部 61の端面 612と内周面 10 2との間の軸方向の厚み L2が大きくなる。このことも剛性形成部 11の剛性向上の要 因であると考えられる。

[0065] 変形例として、射出成形などで成形した場合には、図 8に示すように、剛性形成部 13 の内周面 102を外周面 101と同形状に成形することも可能である。この場合には、外 周面 101の段部 61の側面 611と内周面 102との間の径方向の厚み L1が蛇腹部 19 の厚み dと同程度になる。また外周面 101の段部 61の端面 612と内周面 102との間 の軸方向の厚み L2も蛇腹部 19の厚み dと同程度となる。この場合でも、剛性形成部 13は階段形状であるため、円筒形状より断面係数が高い。それゆえ、剛性形成部 1 3は、高い剛性を発揮し、持ち上げられたときに変形しにくぐボールと干渉することを 抑制できる。

[0066] また、他の変形例として、図 9に示すように、剛性形成部 14の外周面 101には階段 形状の段部 61が形成され、その内周面 102は段部がなぐ蛇腹部 19から大径筒部 2に向けて直線状に傾斜した傾斜面 63とすることができる。この場合には、実施例 1 の場合よりも、外周面 101の段部 61の側面 611と内周面 102との間の径方向の厚み L1が大きくなり、また外周面 101の段部 61の端面 612と内周面 102との間の軸方向 の厚み L2が大きくなる。このため、実施例 1よりも更に高い剛性が得られる。

[0067] (実施例 3)

本例のクロスグループ形等速ジョイント 50 (以下、単に「等速ジョイント」という）につ いて、図 11〜図 13を参照して説明する。図 11は、ジョイント角 0度の場合における等 速ジョイント 50の軸方向断面図を示す。図 12は、ジョイント角が所定値以上の角度の 場合における等速ジョイント 50の軸方向断面図を示す。図 13は、図 12におけるボー ル 53と剛性形成部 56cとの当接部位の拡大図を示す。

[0068] 図 11に示すように、等速ジョイント 50は、外輪 51と、内輪 52と、ボール 53と、保持 器 54と、シャフト 55と、プ、ーッ 56とを備えている。

[0069] 外輪 51は、カップ状（有底筒状）に形成されている。この外輪 51の内周面には、複数 の外輪ボール溝 51aが形成されている。この外輪ボール溝 51aは、外輪回転軸（外 輪 51の中心軸）に対してねじれる方向に、且つ、溝中心が直線状になるように形成さ れている。そして、隣り合う外輪ボール溝 51aは、ねじれる方向が逆方向となるように 形成されている。つまり、隣り合う外輪ボール溝 51aは、外輪 51の一端側（例えば、 図 11の右端側）において近接し、他端側（例えば、図 11の左端側）において遠ざか るように位置する。さらに、外輪ボール溝 51aの一端は、外輪 51の開口端部に開放さ れるように形成されている。

[0070] 内輪 52は、筒状からなる。この内輪 52の外周面は、凸球面状に形成されている。

具体的には、内輪 52の凸球面状外周面の最外周面 52aは、軸方向断面で見た場 合に一様な凸円弧状に近似した形状、つまり凸状の部分球面状に近似した形状に 形成されている。さらに、内輪 52の外周面には、複数の内輪ボール溝 52bが形成さ れている。この内輪ボール溝 52bは、内輪 52の内輪回転軸（内輪 52の中心軸）に対 してねじれる方向に、且つ、溝中心が直線状に形成されている。従って、当然に、内 輪ボール溝 52bの底部も直線状となる。そして、隣り合う内輪ボール溝 52bは、ねじ れる方向が逆方向となるように形成されている。つまり、隣り合う内輪ボール溝 52bは 、内輪 52の一端側において近接し、他端側において遠ざかるように位置する。また、 内輪 52の内周面には、内周スプライン 52cが形成されている。この内周スプライン 52 cは、後述するシャフト 55の端部に形成されている外周スプライン 55aに揷通嵌合（ 嚙合)する。

[0071] そして、この内輪 52は、外輪 51の内側に配置されている。さらに、内輪 52は、外輪

51に対して外輪回転軸方向にスライド可能に配置されている。このとき、内輪 52のそ れぞれの内輪ボール溝 52bが、径方向外側から見た状態において、外輪 51のそれ ぞれの外輪ボール溝 5 laに交差するように配置されている。

[0072] ボール 53は、外輪 51のそれぞれの外輪ボール溝 51a及び内輪 52のそれぞれの 内輪ボール溝 52bに対して周方向に係合するように、且つ、外輪ボール溝 51a及び 内輪ボール溝 52bに転動可能に配置されている。このボール 53は、外輪ボール溝 5 laと内輪ボール溝 52bとが交差する交差部に配置される。具体的には、ボール 53は 、外輪ボール溝 51 aの溝中心（外輪ボール溝 51 aにおけるボール軌跡に相当）と内 輪ボール溝 52bの溝中心（内輪ボール溝 52bにおけるボール軌跡に相当 )とが径方 向外側から見た状態において周方向に交差する位置に配置されている。つまり、ボ 一ノレ 53により、外輪 51と内輪 52との間でトノレタカ 云達される。なお、ボーノレ 53は、外 輪ボール溝 51a及び内輪ボール溝 52bと同数配置されている。

[0073] 保持器 54は、略円筒状からなる。具体的には、保持器 54の内周面は、内輪 52の 最外周面 52aにほぼ対応する凹状の部分球面状に形成され、保持器 54の外周面も 、凸状の部分球面状に形成されている。そして、保持器 54は、外輪 51と内輪 52との 間に配置されている。具体的には、保持器 54は、外輪 51の内周面と内輪 52の最外 周面 52aとの間に配置されている。さらに、この保持器 54は、周方向に等間隔に、略 矩形孔の窓部 54aを複数形成している。この窓部 54aは、ボール 53と同数形成され ている。この窓部 54aには、ボール 53がそれぞれ揷通されている。つまり、保持器 54 は、ボール 53を保持している。

[0074] シャフト 55は、例えばドライブシャフトなどの動力伝達シャフトである。このシャフト 5 5の一端側の外周面には、外周スプライン 55aが形成されている。この外周スプライン 55aが内輪 52の内周スプライン 52cに揷通嵌合（嚙合）されることにより、シャフト 55 は内輪 52に同軸的に連結される。

[0075] ブーツ 56は、蛇腹筒状に一体形成されている。このブーツ 56は、合成樹脂やゴム などを用いて、ブロー成形、射出成形などの公知の成形方法により成形する。なお、 合成樹脂としては、例えば、 TPE (ポリエステル系熱可塑性エラストマ一）、 TPO (ポリ ォレフィン系熱可塑性エラストマ一）などの熱可塑性樹脂を用いる。このブーツ 56は 、外輪 51の開口側を封止している。つまり、外輪 51とブーツ 56とにより閉塞空間に、 内輪 52、ボール 53、保持器 54が配置されている。なお、この閉塞空間には、ダリー スなどの潤滑剤が封入されて!/、る。

[0076] このブーツ 56は、詳細には、大径筒部 56aと、小径筒部 56bと、剛性形成部 56cと 、蛇腹部 56dとから構成され、これらは一体形成されている。また、剛性形成部 56cは 蛇腹部 56dよりも肉厚となるように形成され、蛇腹部 56dに比べて剛性が高められて いる。

[0077] 大径筒部 56aは、円筒状からなり、クランプ部材により外輪 51の開口端部外周面に 締め付け固定されている。小径筒部 56bは、大径筒部 56aより小径の円筒状からなる 。この小径筒部 56bは、クランプ部材により、シャフト 55の外周面に締め付け固定さ れている。小径筒部 56bが締め付け固定されるシャフト 55の位置は、外周スプライン 55aの形成位置よりも軸中央部側（図 11の右側）であり、且つ、大径筒部 56aが外輪 51に締め付け固定される位置よりも図 11の右側（外輪 51の開口端部より外輪 51の 外方）に位置している。

[0078] 剛性形成部 56cは、大径筒部 56aの小径筒部 56b側（図 11の右端）に一体に連結さ れており、小径筒部 56bに向かって縮径するテーパ状に形成されている。つまり、剛 性形成部 56cの最大径は、大径筒部 56aと同径からなる。そして、剛性形成部 56cの 大径側は、外輪 51の開口端部外周面付近に位置している。一方、剛性形成部 56c の最小半径は、外輪 51の中心軸から外輪ボール溝 11aの溝底までの距離よりも小さ くされている。つまり、剛性形成部 56cの小径側は、外輪ボール溝 51aから外輪 51の 外輪回転軸方向外方に位置している。さらに、剛性形成部 56cは、外輪ボール溝 51 aの少なくとも径方向外側を覆蓋するように配置されている。また、剛性形成部 56cの 最小半径は、小径筒部 56bの内径よりも大きくされている。

[0079] ここで、剛性形成部 56cは、外周面は階段状に複数の段部をもち、内周面はテーパ 状である。テーパ状とは、軸方向断面において、直線状のみならず、曲線状、段差状 のものを含む意味である。つまり、当該テーパ状とは、連続的に縮径するテーパ状の みならず、断続的に縮径するテーパ状を含む。従って、詳細には、剛性形成部 56c の内周面の軸方向断面形状は、直線状、曲線状、段差状などを含む。特に、剛性形 成部 56cの内周面の軸方向断面形状は、連続的に縮径するテーパ状であることが望 ましい。図 11においては、剛性形成部 56cの内周面 56fの軸方向断面形状はほぼ 直線状のテーパ状に、外周面 56gの軸方向断面形状は階段状に複数の段部をもつ ように図示している。なお、参考までに、図 14には、剛性形成部 56cの内周面 56fだ けでなく外周面 56gも、直線状のテーパ状である場合を示した。

[0080] また、この剛性形成部 56cを含むブーツ 56は、上述したように、熱可塑性樹脂やゴム などを用いている。従って、剛性形成部 56c自体は、僅かながら曲げ変形 (橈み変形 )し得るし、さらには、剛性形成部 56cは、大径筒部 56aとの連結部位においても僅か ながら曲げ変形し得る。

[0081] 蛇腹部 56dは、蛇腹筒状に形成されており、伸縮性を有する。この蛇腹部 56dは、剛 性形成部 56cの小径側と小径筒部 56bとの間に一体に設けられている。つまり、蛇腹 部 56dの一端側（図 11の左側）は、剛性形成部 56cの小径側（図 11の右側）に一体 に連結されている。一方、蛇腹部 56dの他端側（図 11の右側）は、小径筒部 56bの 大径筒部 56a側（図 11の左側）に一体に連結されて!/、る。

[0082] 次に、ジョイント角（外輪 51の中心軸とシャフト 55の中心軸との傾斜角度）が所定値 以上の角度をとつたときにおける等速ジョイント 50について、図 12を参照して説明す

[0083] このとき、ジョイント角が所定値以上の角度をとつたときには、ブーツ 56の蛇腹部 56 dが変形する。具体的には、蛇腹部 56dのうち、大径筒部 56aと小径筒部 56bとの離 間距離が近接する部位（図 12の下側）は収縮変形し、大径筒部 56aと小径筒部 56d との離間距離が遠ざ力、る部位（図 12の上側）は伸長変形する。

[0084] また、剛性形成部 56cは、蛇腹部 56dの変形に比べて非常に僅かにではあるが、 変形する。具体的には、剛性形成部 56cのうち大径筒部 56aと小径筒部 56bとの離 間距離が近接する部位（図 12の下側）は、収縮した蛇腹部 56dに押圧されることで、 軸方向長さが短くなるように、大径筒部 56aとの連結部位及び蛇腹部 56dとの連結部 位にて曲げ変形する。また、剛性形成部 56cのうち大径筒部 56aと小径筒部 56dとの 離間距離が遠ざかる部位（図 12の上側）は、大径筒部 56aの小径筒部 56b側の端部 (図 12の右側）と小径筒部 56bの大径筒部 56a側の端部（図 12の左側）とを結ぶ直 線上に近づくように、引っ張り変形する。

[0085] ここで、複数のボール 53の全てのボール中心を通る平面は、外輪 51の中心軸に 直交する平面に対して傾斜している。つまり、複数のボール 53は、外輪 51の軸方向 中央部に位置するもの、当該中央部より外輪 51のカップ底部側に位置するもの、当 該中央部より外輪 51の開口端部側に位置するもの（図 12に示すボール 53)が存在 する。ここで、外輪 51の開口端部付近に位置するボール 53は、外輪 51の開口端部 より外輪 51の外方に移動しょうとする。つまり、当該ボール 53は、外輪 51及び保持 器 54から離脱し得る位置に移動しょうとする。

[0086] そうすると、剛性形成部 56cのうち大径筒部 56aと小径筒部 56dとの離間距離が遠 ざ力、る部位（図 12の上側）には、外輪 51の開口端部付近に位置するボール 53が当 接する。つまり、当該ボール 53は、剛性形成部 56cの内周面に当接している状態と なる。このとき、当該ボール 53は、外輪ボール溝 51aに対して周方向に係合している 状態を維持している。従って、当該ボール 53は、剛性形成部 56cに当接することによ り、外輪 51の外方へ移動することが規制される。

[0087] ここで、図 13に示すように、当該ボール 53が当接する剛性形成部 56cは、ボール 53 の外面に倣って僅かに橈み変形するため、当該ボール 53と剛性形成部 56cとは面 接触の状態となる。この接触面のうち外輪 51のカップ底部から最も遠い位置 X (図 12 及び図 13の最も右側の位置）における接面は、 Xaとなる。そして、この接面 Xaは、剛 性形成部 56cに当接する当該ボール 53が配置 (係合）される内輪ボール溝 52bの底 部の延長線 Yaに対して、外輪 51の開口端部より外輪 51の外方で交差する。

[0088] つまり、ブーツ 56の剛性形成部 56cと内輪 52の内輪ボール溝 52bとにより、くさび 効果を発揮することができる。従って、ボール 53は、このくさび効果により、より確実に 外輪 51の外方へ移動することが規制され、ボール 53が外輪 51から外れることを防止 できる。特に、上述したように、剛性形成部 56cのうち大径筒部 56aと小径筒部 56dと の離間距離が遠ざかる部位（図 12の上側）、すなわち剛性形成部 56cのうち引っ張り 変形する部位に、ボール 53が当接する。従って、剛性形成部 56cの当該部位は、ボ ール 53からの押圧力を受けた場合であっても、変形量を小さく抑えることができる。 つまり、剛性形成部 56cの当該部位は、ボール 53の移動を規制するための十分な剛 性を発揮できる。

[0089] 本実施例の図 11の剛性形成部 56cは、外周面 56gが階段状に複数の段部をもち剛 性があるため、前記比較例 1〜3に比べて変形しにくい。本実施例の剛性形成部 56c の内周面 56fの大径筒部 56aに向力、う方向の軸方向に対する傾斜角度 α (図 11 )は 、実施例 1の剛性形成部 11の開始点 11 aと終始点 1 lbとを結ぶ中心線の大径筒部 2 1に向力、う方向の軸方向に対する傾斜角度 /3 (図 2)よりも大きく設定するとよい。これ により、ジョイント角が所定値以上になったときに、剛性形成部 56cは、大きく変形す ることなぐ剛性形成部 56cの内周面 56fにボールが当接しやすくなる。

[0090] また、本実施例においては、剛性形成部を、テーパ状の内周面 56fと階段状に複 数の段部をもつ外周面 56gとをもつ剛性形成部 56cとしている。このため、剛性形成 部 56cは、同じ大きさのブーツで剛性形成部 56cと同じ部分を同じ体積で蛇腹状、碗 状又は円筒状とする場合に比べて、変形しにくい。たとえ変形したとしても、同一荷重 をかけたときの変形量が少ない。このため、ボーノレ 53は移動しにくくブーツ 56と干渉 しにくい。仮に、ブーツ 56が変形してボール 53が移動しても、ボール 53をテーパ部 5 6cの内周面 56fに当接させて、その接面 Xaよりも外方に移動することを規制すること ができる。

[0091] また、本実施例のブーツ 56を用いることにより、上述したように、ブーツ 56自体の軸 方向長さの増大を抑制できると共に、肉厚の増大を抑制できる。さらに、金具などの ブーツ 56以外の新たな部品を用いることなぐボール 53が外輪 51から外れることを 防止できる。

[0092] なお、図 14に示すように、剛性形成部に対応する部分を、内周面 56fだけでなく外 周面 56gも直線状のテーパ形状であるテーパ部 56pとしたときには、図 11のように内 周面 56fだけ直線状のテーパ形状とし外周面 56gは階段状の複数の段部をもつ剛 性形成部 56cに比べて、剛性形成部に対応するテーパ部 56pの剛性は低下するお それはある。し力、し、テーパ部 56pが曲げ変形することで、ボール 53がテーパ部 56p に当接する際に、ボール 53とテーパ部 56pとの接触部位の接触面積が大きくなり、 テーパ部 56pがボール 53から受ける面圧は低減できる。このように、剛性形成部の 部分を、内周面 56fだけでなく外周面 56gもテーパ形状をもつテーパ部 56pとした場 合にも、前記実施例 3と同様の構成をもつことができる。

[0093] 即ち、図 14に示すブーツを備えたクロスグループ形等速ジョイントは、カップ状からな り、内周面に外輪回転軸に対してねじれ且つ一端が開口端部に開放された複数の 外輪ボール溝が形成された外輪と、前記外輪に対して前記外輪回転軸方向にスライ ド可能に前記外輪の内側に配置され、外周面に内輪回転軸に対してねじれる方向 に複数の内輪ボール溝が形成された内輪と、前記外輪ボール溝及び前記内輪ボー ノレ溝に対して周方向に係合して転動可能に配置され、且つ、前記外輪ボール溝と前 記外輪ボール溝に対して交差する前記内輪ボール溝との交差部に配置された複数 のボールと、前記外輪と前記内輪との間に配置され、前記ボールをそれぞれ揷通す る複数の窓部が形成された保持器と、前記外輪の開口端部と前記内輪に同軸的に 揷通されたシャフトとの間を覆蓋する可撓性の前記ブーツと、を備えるクロスグループ 形等速ジョイントである。前記ブーツは、前記外輪の開口端部外周面に締め付け固 定される前記大径筒部と、前記シャフトに締め付け固定される前記小径筒部と、前記 大径筒部の前記小径筒部側に一体に連結され前記小径筒部に向かって縮径するテ ーパ部と、該テーパ部の小径側と前記小径筒部との間に一体に設けられた伸縮性の 蛇腹部と、を備える。前記外輪の中心軸と前記シャフトの中心軸とが所定値以上の角 度をとつたときに、前記ボールは、前記外輪ボール溝に対して周方向に係合し且つ 前記ブーツの前記テーパ部の内周面に当接する。この場合のテーパ部の内周面の テーパ形状は、図 14に示す直線状である場合に限らず、曲線状、段差状のいずれ でもよい。テーパ部の外周面のテーパ形状は、図 14に示す直線状である場合に限ら ず、曲線状でもよい。

[0094] 力、かる構成によれば、外輪の中心軸とシャフトの中心軸との傾斜角度（ジョイント角）

1S ボールを介したトルク伝達時における最大角度以上、すなわち所定値以上の角 度となったときに、外輪ボール溝から離脱しょうとするボール力 s、ブーツのテーパ部の 内周面に当接する。このため、ボールの移動が規制される。つまり、ブーツのテーパ 部により、ボールは、外輪ボール溝から離脱しない。従って、ボールが外輪から外れ ることを防止できる。

[0095] 前記ボールが前記ブーツの前記テーパ部の内周面に当接する際、前記ボールの当 該当接位置における接面と、前記内輪ボール溝の底部の延長線とが、前記外輪の 開口端部より前記外輪の外方で交差するとよい。この場合には、テーパ部と内輪ボ ール溝とによりくさび効果が発揮されて、ボールが外輪の外方へ移動することを確実 に規制できる。前記ボールの前記当接位置における接面は、前記ボールの前記当 接位置のうち前記外輪のカップ底部から最も遠い位置における接面であるとよい。こ れにより、くさび効果を確実に発揮できる。

前記テーパ部は、曲げ変形可能であるとよい。これにより、テーパ部の剛性が低くな る。そして、テーパ部が曲げ変形することで、ボールがテーパ部に当接する際に、ボ ールとテーパ部との接触部位は面状となる。従って、テーパ部がボールから受ける面 圧を低減できる。

Claims

請求の範囲

[1] 大径筒部と、該大径筒部と離間して同軸的に配置され該大径筒部より小径の小径 筒部と、該大径筒部と該小径筒部とを連結する中間部と、力 なる等速ジョイント用ブ ーッであって、

前記中間部は、前記小径筒部に一体に連結された伸縮性の蛇腹部と、該蛇腹部及 び前記大径筒部に一体に連結された剛性形成部とからなり、

該剛性形成部は、前記蛇腹部から前記大径筒部に向けて拡径しているとともに、前 記剛性形成部の少なくとも外周面は階段状に複数の段部を有することを特徴とする 等速ジョイント用ブーツ。

[2] 前記段部は、前記段部の径外方向に突出した山部と前記段部の径内方向に窪んだ 谷部とが交互に繰り返されており、前記谷部と前記山部との間を前記段部の略軸方 向に連結する側面と、前記山部と前記谷部との間を略径方向に連結する端面とを有 することを特徴とする請求項 1記載の等速ジョイント用ブーツ。

[3] 前記剛性形成部の内周面は、前記剛性形成部の外周面に形成された前記段部の 段差よりも段差が小さい段部をもつことを特徴とする請求項 1記載の等速ジョイント用 ブーツ。

[4] 前記段部の前記側面の径方向の厚み (A)に対する前記端面の径方向の長さ（B)の 比率 (B/A)は、 0. 5〜2. 0であることを特徴とする請求項 2記載の等速ジョイント用 ブーツ。

[5] 前記蛇腹部の軸方向の長さ（Q)に対する前記剛性形成部の軸方向の長さ（P)の比 率 (P/Q)は、 0. 3〜2. 0であることを特徴とする請求項 1記載の等速ジョイント用ブ ーッ。

[6] 前記蛇腹部における前記剛性形成部と連結している連結部は、径内方向にくぼみ 軸方向断面が U字形状である窪み部が形成されていることを特徴とする請求項 1記 載の等速ジョイント用ブーツ。

[7] 請求項 1記載の前記ブーツを備えたクロスグループ形等速ジョイントであって、 カップ状からなり、内周面に外輪回転軸に対してねじれ且つ一端が開口端部に開放 された複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、 前記外輪に対して前記外輪回転軸方向にスライド可能に前記外輪の内側に配置さ れ、外周面に内輪回転軸に対してねじれる方向に複数の内輪ボール溝が形成され た内輪と、

前記外輪ボール溝及び前記内輪ボール溝に対して周方向に係合して転動可能に 配置され、且つ、前記外輪ボール溝と前記外輪ボール溝に対して交差する前記内 輪ボール溝との交差部に配置された複数のボールと、

前記外輪と前記内輪との間に配置され、前記ボールをそれぞれ揷通する複数の窓 部が形成された保持器と、を備え、

前記ブーツは、前記外輪の開口端部と前記内輪に同軸的に揷通されたシャフトとの 間を覆蓋する可撓性のブーツであり、

前記ブーツの前記大径筒部は、前記外輪の開口端部外周面に締め付け固定され、 前記ブーツの前記小径筒部は、前記シャフトに締め付け固定されていることを特徴と するクロスグループ形等速ジョイント。

[8] 前記外輪の中心軸と前記シャフトの中心軸とが所定値以上の角度をとつたときに、前 記ボールは、前記外輪ボール溝に対して周方向に係合し且つ前記ブーツの前記剛 性形成部の内周面に当接することを特徴とする請求項 7記載のクロスグループ形等 速ジョイント。

[9] 前記ボールが前記ブーツの前記剛性形成部の内周面に当接する際、前記ボール の当該当接位置における接面と、前記内輪ボール溝の底部の延長線とが、前記外 輪の開口端部より前記外輪の外方で交差する請求項 8に記載のクロスグループ形等 速ジョイント。

[10] 前記ボールの前記当接位置における接面は、前記ボールの前記当接位置のうち 前記外輪のカップ底部から最も遠い位置における接面である請求項 9に記載のクロ スグループ形等速ジョイント。

[11] 前記剛性形成部の前記内周面は、前記大径筒部に向かって拡径するテーパ状で あることを特徴とする請求項 8記載のクロスグループ形等速ジョイント。

[12] 前記剛性形成部の前記内周面の前記テーパ形状は、直線状にテーパ形状であるこ とを特徴とする請求項 11記載のクロスグループ形等速ジョイント。