JP2007232044A - ブーツ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトのシール溝、ブーツの小径部の内径面、及びブーツバンド（ブーツクランプ）の各寸法精度の組み合わせによらずに安定し、良好なシール性能が得られるブーツ取付構造を提供する。
【解決手段】等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフト９と、等速自在継手用ブーツ１との間のブーツ取付構造である。シャフト９のブーツ取付部２２の外周面に、ブーツ１の硬度よりも低い硬度の弾性体２１を設ける。弾性体２１を介してブーツ１のシャフト装着部１１を外嵌する。弾性体２１を吹き付け塗布によりブーツ取付部２２の外周面に形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブーツ取付構造に関し、特に、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、等速自在継手用ブーツとの間のブーツ取付構造に関するものである。

自動車や各種産業機械における動力の伝達に用いられる等速自在継手には、継手内部への塵埃等の異物侵入防止や継手内部に封入されたグリースの漏れ防止を目的として、蛇腹状のブーツが装着される。

この種のブーツ１０６は例えば図３及び図４に示すように、等速自在継手１００の外輪１０１に固定される大径部１０２と、内輪１０３から延びるシャフト１０４に固定される小径部１０５と、大径部１０２と小径部１０５との間に設けられ、谷と山とが交互に形成された蛇腹部１０８とを有する。そして、大径部１０２と小径部１０５とはそれぞれブーツバンド１０９が装着されることによって固定される。

すなわち、大径部１０２の外周面及び小径部１０５の外周面にはそれぞれバンド装着用溝１１０、１１１が設けられ、各溝１１０、１１１にブーツバンド１０９、１０９が嵌合される。また、シャフト１０４のブーツ取付部には、ブーツ溝１１２と、このブーツ溝１１２の両側の突起（周方向突起部）１１３、１１３とが設けられている。

前記のように構成されたブーツ取付構造において、ブーツバンド１０９の締め付けによって、突起１１３、１１３をブーツの小径部１０５の一部に食い込ませると共に、シャフト１０４のブーツ取付部に設けられたブーツ溝１１２にブーツ小径部１０５を嵌合させるようにしてシャフト１０４とブーツとのシール性を高めている。

また、従来では、シール性の向上を図るために、ブーツ小径部を二層構造としたものがある（特許文献１）。すなわち、この特許文献１に記載のものは、ブーツ小径部の外周層と内周層との硬度に差を設け、内周層を低硬度の材料とするとともに、ブーツ取付部に嵌合するためのシールリップを内周層に形成することにより、シャフトのブーツ取付部とブーツとの密着性を高めていた。また、シャフトのブーツ取付部とブーツとの間にＯリングを設けてシール性の向上を図るようにしたものもある（特許文献２）。
特開平１１−１３８８３号公報 実開平５−４５２５１号公報

しかしながら、引用文献１に記載のものでは、外周層と内周層とが一体的に構成されており、内周層に形成されたシールリップをブーツ取付部の所定の位置に装着することになるので、ブーツとシャフトとの組み合わせが限定的となる。すなわち、シャフトとブーツとのシール性は、シャフトに設けられたブーツ溝の形状及びこれに嵌合するブーツの内周面の寸法精度やブーツバンド寸法によって決定される締め付け力に敏感であるため、各部材の寸法公差がシール性に影響を与えることになる。従って、引用文献１のものでは、ブーツとシャフトとの組み合わせによっては、十分にシール性を高めることができなかった。また、引用文献２に記載のものでは、ブーツ取付部とブーツの内周に、Ｏリングを嵌合させるための溝を形成しなければならないため生産性に劣り、溝の寸法精度やＯリングの材質によってはシール性が劣る場合もあった。

本発明は、上記課題に鑑みて、シャフトのシール溝、ブーツの小径部の内径面、及びブーツバンド（ブーツクランプ）の各寸法精度の組み合わせによらずに安定し、良好なシール性能が得られるブーツ取付構造を提供する。

本発明のシール構造は、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、このシャフトに装着されるブーツとのブーツ取付構造であって、前記シャフトのブーツ取付部の外周面に、前記ブーツの硬度よりも低い硬度の弾性体を設け、この弾性体を介して前記ブーツのシャフト装着部を外嵌する。

シャフトのブーツ取付部の外周面に、ブーツの硬度より低い硬度の弾性体を設けることにより、ブーツ取付時には、前記弾性体が、ブーツ小径部を介してシャフトのブーツ取付部側に押圧されて弾性変形して、ブーツ取付部に密接する。

前記弾性体を吹き付け塗布によりブーツ取付部の外周面に形成することができる。

本発明は、前記弾性体が、シャフトのブーツ取付部側に押圧されて弾性変形してブーツ取付部に密接するので、安定して良好なシール性能が得られる。また、ブーツ取付部とブーツとの間に弾性体を介することにより、ブーツ側にシールリップ等の突起部を設ける必要がなくなる。このため、ブーツの形状を変更してシール性の向上を図る必要がなく、既存のブーツ及びシャフトを使用することができ、コストの低減を図ることができる。しかも、シールリップをシャフト側の溝に対応させて装着する必要がない。このため、シャフト、ブーツ、ブーツバンドの組み合わせによらず、安定して良好なシール性能が得られる。さらに、装着方法としては、まず、シャフトのブーツ取付部に弾性体を装着した後、ブーツをこの弾性体の上に装着することになる。このため、ブーツやシャフトに多少のサイズ相違があっても、この弾性体を変更することによって対応が可能であり、シール性を確保することができる。すなわち、ブーツとシャフトとの関係を精度よく形成する必要がなく、組立性の向上及びコスト低減を図ることができる。

前記弾性体を吹き付け塗布により形成することができるので、シャフトのブーツ取付部にこの弾性体を密着させることができ、シール性の向上を一層図ることができる。

以下本発明の実施の形態を図１および図２に基づいて説明する。

図１は本発明の第１実施形態のシール構造が使用された等速自在継手２と等速自在継手用ブーツ１を示し、この等速自在継手２は、内周面に複数の案内溝（トラック溝）３を軸方向に形成した外側継手部材としての外輪４と、外周面に複数の案内溝（トラック溝）５を形成した内側継手部材としての内輪６と、外輪４の案内溝３と内輪６の案内溝５とで協働して形成されるボールトラックに配される複数のボール７と、ボール７を収容するためのポケット８ａを有するケージ８等から構成される。また、内輪６の内周にセレーションやスプライン等のトルク伝達手段を介してシャフト９を結合している。

なお、等速自在継手２としては、この等速自在継手用ブーツ１を取付けることができるものであればよいので、固定式等速自在継手であっても、摺動式等速自在継手であってもよい。

等速自在継手用ブーツ１は、例えば、エステル系、オレフィン系、ウレタン系、アミド系、スチレン系等の熱可塑性エラストマーにて形成される。熱可塑性エラストマーは樹脂とゴムの中間の性質を持っている。熱可塑性エラストマーは、弾性体でありながら、熱可塑性樹脂の通常の成形機にて加工することができる。

等速自在継手用ブーツ１は、等速自在継手２の外側継手部材（外輪４）の開口端部に装着される大径部１０と、等速自在継手２の内側継手部材（内輪６）に連結されたシャフト９に装着される小径部１１と、大径部１０と小径部１１との間に設けられ、軸方向に沿って交互に配設される山部１２と谷部１３とを有する蛇腹部１４とを備える。山部１２と谷部１３とは傾斜部１５にて連結されている。

外輪４の開口部側の外周面に周方向切欠きからなるブーツ取付部１６が設けられ、このブーツ取付部１６に大径部１０が外嵌される。そして、大径部１０の外周面に形成されたバンド装着用溝１７にブーツバンド（ブーツクランプ）１８を嵌着することによって、大径部１０を外輪４に固定している。

シャフト９には、外輪４から所定量突出した位置に、図１と図２に示すように、周方向に沿ったブーツ取付用凹溝２０を有するブーツ取付部２２が設けられ、小径部１１がブーツ取付部２２に外嵌される。ブーツ取付用凹溝２０の開口端（軸方向端）に周方向突起部（突起）２３、２４が設けられている。この周方向突起部２３、２４は、その外径寸法が同一であって、ブーツ取付部２２の外径寸法よりも大きく設定している。また、周方向突起部２３、２４の外周面２３ａ、２４ａの幅寸法（軸方向長さ）は同一に設定されている。

ブーツ取付部２２とブーツ小径部１１との間には、ブーツ１とシャフト９とのシール性を向上させる弾性体２１を設けている。前記弾性体２１は、環状のゴム部材であり、ブーツ小径部１１より硬度が低い材質のゴム部材であって、例えばクロロプレンゴムから構成される。この場合、ブーツ小径部１１の硬度が４０〜５０Ｈｓ（ＪＩＳ Ｄ）であり、弾性体２１の硬度が３０〜９０Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）である。なお、弾性体２１の幅寸法（軸方向長さ）は、ブーツ１の小径部１１の軸方向長さに応じた寸法としている。また、弾性体２１の肉厚としては、例えば、硬度が６０Ｈｓのときに、１ｍｍ〜３ｍｍ程度に設定される。

そして、前記弾性体２１がブーツ取付部２２に外嵌され、ブーツ小径部１１がブーツ取付部２２に外嵌された状態で、バンド装着用溝１９にブーツバンド１８を嵌着することによって、小径部１１をシャフト９に固定している。この場合、図２に示すように、弾性体２１がブーツ小径部１１を介してシャフト９のブーツ取付部２２側に押圧され、弾性体２１に周方向突起部２３、２４が食い込んだ状態で、弾性体２１がブーツ取付部２２に圧接する。

この場合、弾性体２１の硬度が３０〜９０Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）程度に設定されることによって、安定した密着性を奏することができる。しかしながら、硬度が９０Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）よりも大きければ、弾性力不足となり、また、３０Ｈｓ（ＪＩＳ Ａ）よりも小さければ、柔らかすぎて密着性に劣る。

このように、本発明のブーツ取付構造では、シャフト９のブーツ取付部２２の外周面にブーツ１の硬度より低い硬度の弾性体２１を設けることにより、ブーツ取付時には、前記弾性体２１が、ブーツ小径部１１を介してシャフト１のブーツ取付部側に押圧されて弾性変形して、ブーツ取付部２２に密接する。

前記弾性体２１が、シャフト９のブーツ取付部側に押圧されて弾性変形してブーツ取付部２２に密接するので、安定して良好なシール性能が得られる。また、ブーツ取付部２２とブーツ１との間に弾性体２１を介することにより、ブーツ側にシールリップ等の突起部を設ける必要がなくなる。このため、ブーツ１の形状を変更してシール性の向上を図る必要がなく、既存のブーツ１及びシャフト９を使用することができ、コストの低減を図ることができる。しかも、シールリップをシャフト側の溝に対応させて装着する必要がない。このため、シャフト９、ブーツ１、ブーツバンド１８の組み合わせによらず、安定して良好なシール性能が得られる。さらに、装着方法としては、まず、シャフト９のブーツ取付部２２に弾性体２１を装着した後、ブーツ１をこの弾性体２１の上に装着することになる。このため、ブーツ１やシャフト９に多少のサイズ相違があっても、この弾性体２１を変更することによって対応が可能であり、シール性を確保することができる。すなわち、ブーツ１とシャフト９との関係を精度よく形成する必要がなく、組立性の向上及びコスト低減を図ることができる。

また、前記弾性体２１としては、吹き付け塗布により形成することができる。このように、吹き付け塗布により形成すれば、シャフトのブーツ取付部にこの弾性体を密着させることができ、シール性の向上を一層図ることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、弾性体２１の材料としては、クロロプレンゴム以外にニトリルゴムやウレタンゴム等であってもよい。すなわち、弾性体２１は、使用される環境に対応することができて、ブーツバンドにて締付られた際に、弾性変形してシャフト９のブーツ取付部に密着できるものであればよい。また、ブーツ材料は、疲労性や摩耗性等の耐久性、耐熱老化性、耐油性等に優れる熱可塑性エラストマーが好ましいが、クロロプレン等のゴム材料であってもよい。

前記実施形態では、一対の周方向突起部２３、２４を設けているが、このような周方向突起部２３、２４を省略してもよく、さらには、ブーツ取付用凹溝２０を省略してもよい。

本発明の第１実施形態を示すシール構造を使用した等速自在継手と等速自在継手用ブーツの縦断面図である。 前記等速自在継手用ブーツの要部拡大断面図である。 従来のシール構造を使用した等速自在継手と等速自在継手用ブーツの縦断面図である。 従来の等速自在継手用ブーツの要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 等速自在継手用ブーツ
２ 等速自在継手
３ 案内溝
４ 外輪
５ 案内溝
６ 内輪
７ ボール
８ ケージ
８ａ ポケット
９ シャフト
１０ 大径部
１１ 小径部
１４ 蛇腹部
１６ ブーツ取付部
１７ バンド装着用溝
１８ ブーツバンド
１９ バンド装着用溝
２０ ブーツ取付用凹溝
２１ 弾性体
２２ ブーツ取付部
２３ 周方向突起部
２４ 周方向突起部
１００ 等速自在継手
１０１ 外輪
１０２ 大径部
１０３ 内輪
１０４ シャフト
１０５ 小径部
１０８ 蛇腹部
１０９ ブーツバンド
１１０ バンド装着用溝
１１１ バンド装着用溝
１１２ ブーツ溝
１１３ 突起
１１４ ブーツ取付部

Claims (2)

1. 等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、このシャフトに装着されるブーツとのブーツ取付構造であって、
   前記シャフトのブーツ取付部の外周面に、前記ブーツの硬度よりも低い硬度の弾性体を設け、この弾性体を介して前記ブーツのシャフト装着部を外嵌することを特徴とするブーツ取付構造。
2. 前記弾性体を吹き付け塗布によりブーツ取付部の外周面に形成したことを特徴とする請求項１のブーツ取付構造。

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