JP2010127407A - 等速ジョイント用ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトの作動角に対応して、蛇腹部がスムーズに追従する等速ジョイント用ブーツを提供すること。
【解決手段】等速ジョイント用ブーツ１は、薄肉部１４から径方向内側へ突出する剛性部１７が形成されている。剛性部１７は、軸方向へ垂直な面を持つ規制部１７ａと、小径筒部１０側へ傾斜する傾斜部１７ｂと、外周面に形成された凹部１７ｃとで構成されている。傾斜部１７ｂと凹部１７ｃは周方向へ連続して一周形成されている。その為、相手部材３の軸方向への位置決めができ、シャフト６の作動角に対応して、第１蛇腹部１２ａが傾斜部１７ｂに当接し且つ凹部１７ｃへ変形することにより、蛇腹部がスムーズに追従することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、前輪駆動車のドライブシャフト用ジョイント等に不可欠な等速ジョイントに被覆され、等速ジョイントのジョイント部への水や埃の侵入を阻止する等速ジョイント用ブーツに関する。

等速ジョイントのジョイント部はグリースが封入された蛇腹形状の等速ジョイント用ブーツで覆われ、水や埃の侵入を防止す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。このブーツは、ジョイントアウターレース等に保持される大径の大径筒部と、大径筒部より小径でシャフトに保持される小径筒部と、大径筒部と小径筒部を一体的に連結する略円錐台形状の蛇腹部から構成されている。そして使用時には、ジョイントアウターレースとシャフトの作動角（ジョイント角）の変化に応じて蛇腹部が変形するため、その角度が大きくなってもブーツによってジョイント部を確実にシールすることができる。

そして、ジョイントアウターレースと等速ジョイント用ブーツを組付する際、ジョイントアウターレースがブーツの蛇腹部へ挿入されすぎないようにする為、等速ジョイントブーツの大径筒部の内周側には環状の規制部が形成されている（特許文献１、２）。しかし、特許文献１及び特許文献２に記載の蛇腹部は、シャフトのなす角が大きくなると、大径筒部に連結した蛇腹部がシャフトの作動角によって追従しにくくなり、規制部に隣接した蛇腹部に応力が集中する。
また、蛇腹部への応力集中を避けようとして規制部の剛性を小さくすると、位置決めの機能が得られなくなる。
特開２００６−０５７６８５号公報 実開昭６３−１５４８１７号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、ブーツ本体のみでジョイントアウターレースを確実に位置決めすると共に、シャフトの作動角によって、蛇腹部（特に第１蛇腹部）が追従しやすい等速ジョイント用ブーツを提供することを目的とする。

本発明は、小径筒部と、該小径筒部と離間して同軸的に配置され該小径筒部より大径の大径筒部と、該小径筒部と該大径筒部を一体的に連結する略円錐台形状の蛇腹部とからなり、該大径筒部の外周表面から締結部材を縮径させることで相手部材に該大径筒部が締結される等速ジョイント用ブーツであって、前記大径筒部は、薄肉部と内周側へ突出する厚肉部とが内周側の周方向に交互に形成され、該薄肉部及び該厚肉部の内周表面には周方向に連続したリング状のシール突状を備え、前記蛇腹部に隣接する前記薄肉部の内側には、該薄肉部から径方向内側へ突出すると共に、隣接する厚肉部に両端が一体化された剛性部が形成され、前記剛性部は、前記相手部材の軸方向への移動を規制し、軸方向へ垂直な面を持つ規制部と前記小径筒部へ向かうに従い径方向外方へ傾斜する傾斜部とを備えており、さらに前記剛性部の外周面には凹部が形成され、前記凹部の溝深さＤは前記薄肉部の肉厚Ｔ１よりも小さく、且つ該凹部の溝底から剛性部の最内端までの厚さＴ２は、該肉厚Ｔ１及び前記蛇腹部の肉厚Ｔ３よりも大きく設定されて、前記傾斜部と前記規制部は、周方向へ一周連続して形成されていることを特徴とする。

剛性部１７は、軸方向へ垂直な面を持つ規制部１７ａと小径筒部１０へ向かうに従い径方向外方へ傾斜する傾斜部１７ｂで構成され、さらに外周面には凹部１７ｃが形成されている。傾斜部１７ｂと凹部１７ｃは周方向へ一周連続して形成されている。この為、蛇腹部１２（第１蛇腹部１２ａ）が傾斜部１７ｂに当接するように大径筒部１１側へ変形し、第１蛇腹部１２ａが傾斜部１７ｂに規制されながら、第１山部１２ｂが凹部１７ｃへ変形することができる。従って、大径筒部１１（薄肉部１４）内に挿入されるジョイントアウターレース３の位置決めができ、シャフト６の作動角に対応して蛇腹部１２が追従して変形することができる。

シャフトの作動角に対応して、蛇腹部が追従しやすい等速ジョイント用ブーツを簡易な構成で実現した。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
図１に本実施例の等速ジョイント用ブーツの斜視図を、図２にブーツの大径筒部側から見た断面図を、図３に図２のＸ−Ｘで切った断面図を示す。また、図４に要部拡大斜視図を、図５に等速ジョイント用ブーツをジョイントアウターレースにクランプで締結した状態の要部拡大断面図、図６に図２のＹ−Ｙ断面図を示す。この等速ジョイント用ブーツ１は、熱可塑性エラストマ材料から射出ブロー成形により形成されている。等速ジョイント用ブーツ１は、小径筒部１０と、小径筒部１０より大径の大径筒部１１と、小径筒部１０と大径筒部１１を一体的に連結する略円錐台形状の蛇腹部１２とよりなる。

この等速ジョイント用ブーツ１は、大径筒部１１がジョイントアウターレース３（相手部材）に被着され、大径筒部１１の外周からクランプ２（締結部材）によって締結される。ジョイントアウターレース３は、先端に３個のローラが回動自在に保持されたシャフト６が挿通されるため、外周形状が非円形となっている。大径筒部１１の外周は断面真円形であるが、内周表面はジョイントアウターレース３の外周表面に対応した非円形の異形断面をなし、厚肉部１３と薄肉部１４とが円周方向に交互に形成されている。厚肉部１３は、図１に示すように、大肉部１３ａと中肉部１３ｂとで構成されている。

大径筒部１１は射出成形によって形成され、図３に示すように、その端面には径方向外方へ突出するリング状のクランプ位置決めリブ１５が形成されている。大径筒部１１の外周表面には図５に示すようにクランプ２が配置され、クランプ位置決めリブ１５はクランプ２の脱落を防止している。厚肉部１３と薄肉部１４の内周表面には、ジョイントアウターレース３に弾接する三条のリング状のシール突条１６が円周方向に延びて全周に互いに平行に形成されている。

蛇腹部１２は、図３、図５、図６に示すように、大径筒部１１より第１山部１２ｂ、第１谷部１２ｃ、の順で形成され、第１山部１２ｂと第１谷部１２ｃで第１蛇腹部１２ａが構成されている。

大径筒部１１の薄肉部１４内側には、薄肉部１４から径方向内側へ突出する剛性部１７が形成されている。剛性部１７は、大径筒部１１内に挿入されるジョイントアウターレース３を位置決めし且つ軸方向に垂直な面を持つ規制部１７ａと、小径筒部１０側へ向かうに従い径外方向へ傾斜する傾斜部１７ｂと、さらに剛性部１７の外周面に形成された凹部１７ｃとを備えている。

薄肉部１４の肉厚Ｔ１は１．４ｍｍ、凹部１７ｃの溝深さＤは１．１ｍｍ、凹部１７ｃの溝底から規制部１７ａの最内端までの厚さＴ２は３．４ｍｍ、蛇腹部１２の肉厚Ｔ３は１．０ｍｍで設定され、Ｔ１＞Ｄ、Ｔ２＞Ｔ１、Ｔ２＞Ｔ３となっている。この為、剛性部１７は剛性高く蛇腹部１２のように伸縮しないようになっている。従って、ジョイントアウターレース３と等速ジョイント用ブーツ１を組付けする際、規制部１７ａがジョイントアウターレース３の端面に当接して、ジョイントアウターレース３が蛇腹部１２へ挿入されすぎないようになっている。

図３に示すように、大肉部１３ａから第１蛇腹部１２ａの間には、大肉部１３ａの内周面から軸方向へ延びるストレート部１８ａと径外方へ傾斜する連絡部１８ｂとが配置されている。また、連絡部１８ｂの内周側には薄肉部１４と同じ傾斜角度θを持つ傾斜部１７ｂが形成され（図５参照）、連絡部１８ｂの外周面（第１山部１２ａに隣接した箇所）には薄肉部１４と同じ溝底径Ｘを持つ凹部１７ｃが形成されている。

図６に示すように、中肉部１３ｂと第１蛇腹部１２ａとの間にも、薄肉部１４と同じ傾斜角度θを持つ傾斜部１７ｂと同じ溝底径Ｘを持つ凹部１７ｃが形成されている。つまり、傾斜部１７ｂと凹部１７ｃはそれぞれ、同じ傾斜角度θ、同じ溝底径Ｘで周方向に一周連続して形成している。

本実施例の等速ジョイント用ブーツ１を、シャフト６の作動角が小・中・大となるようにして用いた場合の変形状態をＦＥＡにて解析した。結果を図７に示す。シャフト６の作動角が小さい場合（小角度時ａ）、蛇腹部１２の第１蛇腹部１２ａが傾斜部１７ｂに当接するように大径筒部１１側へ変形する。さらに作動角を大きくすると（中角度時ｂ）、蛇腹部１２の各谷部がシャフト６の外周表面に倣うように当接し、さらに作動角が大きくなると（大角度時ｃ）、第１蛇腹部１２ａが傾斜部１７ｂに規制されながら、第１山部１２ｂが凹部１７ｃへ変形する。つまり、凹部１７ｃは剛性部１７の変形量を最小限にとどめて、第１蛇腹部１２ａ（第１山部１２ｂ）の変形を促すように作用する。従って、ジョイントアウターレース３を等速ジョイント用ブーツ１に組付けする際、ジョイントアウターレース３が蛇腹部１２へ挿入されすぎないように、規制部１７ａ（剛性部１７）の剛性を設定することが可能となり、またシャフト６の作動角が大きくなっても、作動角に対応して蛇腹部１２が追従して変形することができる。

なお、傾斜部１７ｂの傾斜角度θは、４５度で設定されている。この傾斜角度θは３０度以上、６０度以下にすることが好ましい。傾斜角度θが３０度より小さくなると、ジョイントアウターレース３を規制する剛性部１７と機能せず、また６０度より大きくなると、等速ジョイント用ブーツ１から中芯を抜きにくくなり、成形が困難となるからである。

以上のように本実施例によれば、剛性部１７の規制部１７ａによりジョイントアウターレース３が確実に位置決めされ、全周にわたって形成された傾斜部１７ｂ及び凹部１７ｃによりシャフト６の作動角に対応して、蛇腹部１２の変形が可能となる。

本発明の実施例に係る等速ジョイント用ブーツの斜視図である。 図１の大径筒部における断面図である。 図２のＸ−Ｘ線の断面図である。 図１の要部拡大斜視図である。 図３の規制部に相手部材が規制された状態を示す部分断面図である。 図２のＹ−Ｙ線の断面図である。 実施例の等速ジョイント用ブーツのＦＥＡによる解析図である。

符号の説明

１ 等速ジョイント用ブーツ
２ クランプ（締結部材）
３ ジョイントアウターレース（相手部材）
６ シャフト
１０ 小径筒部
１１ 大径筒部
１２ 蛇腹部
１２ａ 第１蛇腹部
１２ｂ 第１山部
１２ｃ 第１谷部
１３ 厚肉部
１３ａ 大肉部
１３ｂ 中肉部
１４ 薄肉部
１５ クランプ位置決めリブ
１６ シール突状
１７ 剛性部
１７ａ 規制部
１７ｂ 傾斜部
１７ｃ 凹部
１８ａ ストレート部
１８ｂ 連絡部

Claims (1)

1. 小径筒部（１０）と、該小径筒部（１０）と離間して同軸的に配置され該小径筒部（１０）より大径の大径筒部（１１）と、該小径筒部（１０）と該大径筒部（１１）を一体的に連結する略円錐台形状の蛇腹部（１２）とからなり、
   該大径筒部（１１）の外周表面から締結部材（２）を縮径させることで相手部材（３）に該大径筒部（１１）が締結される等速ジョイント用ブーツ（１）であって、
   前記大径筒部（１１）は、薄肉部（１４）と内周側へ突出する厚肉部（１３）とが内周側の周方向に交互に形成され、該薄肉部（１４）及び該厚肉部（１３）の内周表面には周方向に連続したリング状のシール突状（１６）を備え、
   前記蛇腹部（１２）に隣接する前記薄肉部（１４）の内側には、該薄肉部（１４）から径方向内側へ突出すると共に、隣接する厚肉部（１３）に両端が一体化された剛性部（１７）が形成され、
   前記剛性部（１７）は、前記相手部材（３）の軸方向への移動を規制し、軸方向へ垂直な面を持つ規制部（１７ａ）と前記小径筒部（１０）へ向かうに従い径方向外方へ傾斜する傾斜部（１７ｂ）と、を備えており、
   さらに前記剛性部（１７）の外周面には、凹部（１７ｃ）が形成され、
   前記凹部（１７ｃ）の溝深さＤは前記薄肉部（１４）の肉厚Ｔ１よりも小さく、且つ該凹部（１７ｃ）の溝底から剛性部（１７）の最内端までの厚さＴ２は、該肉厚Ｔ１及び前記蛇腹部（１２）の肉厚Ｔ３よりも大きく設定されて、
   前記傾斜部（１７ｂ）と前記規制部（１７ｃ）は、周方向へ一周連続して形成されていることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。