JP4131974B2 - ジョイントブーツ - Google Patents

Description

本発明は、主として自動車のトリポートタイプの等速ジョイントなどに用いられる蛇腹状のジョイントブーツに関するものである。

車両のドライブシャフト等に用いられる等速ジョイントの一つとして、トリポートタイプのジョイントが知られている。

トリポートタイプの等速ジョイントは、例として、図６，７に示すように、入力側と出力側の一方のシャフト１に、ローラ２を持つ３本のトラニオン３を軸直角方向に突設して構成したトリポート４と、他方のシャフト５の端部に設けたアウターケース６とからなる。アウターケース６は、その内周にトリポート４に対応する軸方向の３本の摺動溝６ａを有する。等速ジョイントは、トリポート４のローラ２を摺動溝６ａに対して軸方向に摺動可能に嵌め合わせることにより、両シャフト１，５の角度付けを可能にしながら、回転トルクを伝達できるように構成されている。

このような等速ジョイントにおいては、ジョイント内部への塵埃や異物の侵入防止のため、あるいはまた封入されているグリースを保持するために、一般に、アウターケース６からトリポート４側のシャフト１の部分を覆うように適度に伸縮や曲げ変形が可能な蛇腹状をなすジョイントブーツ１００が装着されている。ジョイントブーツ１００は、軸方向の一端部がアウターケース６の外周に嵌着されてリング状バンド等の締付部材７により固定される大径側取付部１０１として形成され、他端部がトリポート４側のシャフト１の外周にリング状バンド等の締付部材８により固定される小径側取付部１０２として形成され、両者１０１，１０２が蛇腹部１０３により一体に連結されて構成されている。

図７に示すように、アウターケース６は、内周の摺動溝６ａの配置に対応して、外周には周方向に３つの均等配置された凹状部６ｂを備え、従って、アウターケース６の外周形状は周方向に凹凸形状をなす非円形状に形成されている。そのため、アウターケース６に取り付けられるジョイントブーツ１００の大径側取付部１０１は、その内周形状がアウターケース６の外周形状に対応した非円形状をなしている。すなわち、大径側取付部１０１の内周は、アウターケース６の凹状部６ｂに対応して周方向の３箇所において内方に凸状に張り出し形成されている。

このような大径側取付部１０１の内方への張り出し部１０４を図６に示すような中実な厚肉部とした場合、大径側取付部１０１の周方向において厚肉部と薄肉部が交互に形成されることから、アウターケース６との間で十分なシール性を確保しにくいという問題がある。

かかる問題を解決するための手段として、下記特許文献１には、大径側取付部が、共通の円筒面内に配された複数の円弧状壁部と、該円弧状壁部間において内方に湾曲状に張り出し形成された張り出し壁部とを備え、該張り出し壁部の外側面にこれを弾性的に支持する支持壁部が周方向に間隔をおいて設けられた構成が開示されている。また、この周方向に間隔をおいて設けられた軸方向に延びる複数の支持壁部を、周方向に延びる支持壁部で補強した構成が開示されている。従って、特許文献１において、張り出し壁部の外側面を支持する支持壁部は、大径側取付部の軸方向に延びる複数の支持壁部と、該複数の軸方向支持壁部を連結する周方向に延びる単一の支持壁部とで構成されている。
：欧州特許出願公開第０９１５２６４号（特に図３）

上記ジョイントブーツにおいて大径側取付部をアウターケースに外嵌固定する際、締付部材による締め付け力は、大径側取付部の外周面において、その半径方向内方だけでなく、周方向にも作用する。このような周方向に作用する力に対して、上記特許文献１の支持壁部構成では、軸方向に延びる複数の支持壁部が何らの補強効果も持たないので、締め付け時に支持壁部が倒れやすく、その結果、シール性を損なうおそれがある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、トリポートタイプの等速ジョイントのように非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられるジョイントブーツにおいて、従来にも増して高いシール性を発揮できるものを提供することを目的とする。

本発明に係るジョイントブーツは、周方向に複数の凹状部を有する外周形状のアウターケースに締付部材を用いて外嵌固定される大径側取付部と、シャフトに取り付けられる小径側取付部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備えるジョイントブーツであって、前記大径側取付部は、共通の円筒面内において周方向に間隔をおいて配された複数の円弧状壁部と、該円筒状壁部間において径方向内方に湾曲状に張り出し形成された張り出し壁部とを備えてなり、前記張り出し壁部の外側面に当該外側面を支持する第１支持壁部と第２支持壁部が設けられ、前記第１支持壁部と第２支持壁部は、前記大径側取付部の周方向に関して反対側に傾斜して延び、かつ、交差していることを特徴とする。

本発明のジョイントブーツであると、アウターケースの凹状部に嵌合される大径側取付部における内方への張り出し部を、湾曲状の張り出し壁部と、その外側面に設けられた第１及び第２の支持壁部とで構成したので、該張り出し部を中実な厚肉部で形成する場合に比べて、成形後の収縮に起因するヒケの発生を防止することができ、また、厚肉部と薄肉部との締付力の不均一も軽減することができる。そのため、成形性及びシール性を改善することができる。

また、特に本発明であると、上記張り出し壁部の外側面を支持する支持壁部を、大径側取付部の周方向に対して互いに反対側に傾斜して延び、かつ交差する第１支持壁部と第２支持壁部とで構成したので、締付部材による締め付け時に作用する周方向の力に対して第１支持壁部と第２支持壁部とが相互に補強し合う。そのため、締め付け時に支持壁部が倒れにくくなり、シール性を一層向上することができる。

本発明のジョイントブーツは、上記構成に加え、前記第１支持壁部が互いに平行に複数設けられ、前記第２支持壁部が互いに平行に複数設けられ、少なくとも１の前記第１支持壁部が２以上の前記第２支持壁部と交差し、少なくとも１の前記第２支持壁部が２以上の前記第１支持壁部と交差していることを特徴とする。これにより、第１支持壁部と第２支持壁部との補強効果が高まることから、締め付け時における支持壁部の倒れをより確実に防いで、シール性を更に向上することができる。

本発明のジョイントブーツにおいては、前記第１支持壁部及び前記第２支持壁部の外縁が前記円弧状壁部と共通の円筒面に沿って形成されていることが、締付部材による安定した締め付け性を確保する上で好ましい。

本発明によれば、トリポートタイプの等速ジョイントのように非円形な外周形状のアウターケースに取り付けられるジョイントブーツにおいて、従来にも増して高いシール性を発揮させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るジョイントブーツ１０の半断面半側面図、図２はその大径側の正面図である。このジョイントブーツ１０は、上記した図６，７に示す自動車用のトリポートタイプの等速ジョイントに装着される熱可塑性エラストマー樹脂製ブーツであり、一端側の小径側取付部１２と、該小径側取付部１２と離間して同軸的に配置された他端側の大径側取付部１４と、これら小径側取付部１２と大径側取付部１４を一体に連結する中空状の蛇腹部１６とからなり、インジェクションブロー成形などの公知の成形方法により一体に形成されている。

小径側取付部１２は、トリポート４側のシャフト１に外嵌固定される短円筒状をなしており、外周面にリング状の締付部材８を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部１８が設けられている。大径側取付部１４は、アウターケース６に外嵌固定される略短円筒状をなしており、小径側取付部１２と同軸的に、即ち共通の中心線Ｌを持つように配置されている。蛇腹部１６は、両端に口径差のある断面円形の蛇腹体であり、その内部にグリース封入空間を形成する。蛇腹部１６は、大径側取付部１４から小径側取付部１２へと順次に小さくなるようにテーパ状に形成されている。

図２に示すように、大径側取付部１４は、外周形状が円形状をなしており、その一方、内周形状は、周方向に複数（この実施形態では３つ）の凹状部６ｂが均等配置されたアウターケース６の外周形状に対応して、周方向の複数箇所（この実施形態では３箇所）において内方に湾曲面状に張り出した非円形状をなしている。

詳細には、大径側取付部１４は、アウターケース６の円弧状の外周面に配される３つの円弧状壁部２２，２２，２２と、アウターケース６の凹状部６ｂに嵌合される３つの張り出し壁部２４，２４，２４とを備え、これらが周方向に交互に配されてなる。円弧状壁部２２は、上記中心線Ｌを軸とする共通の円筒面内において周方向に等間隔に配されており、周方向に略一定の肉厚を持っている。張り出し壁部２４は、隣接する円弧状壁部２２，２２間に介在してそこから半径方向内方に湾曲状に張り出し形成されており、周方向に略一定の肉厚を持ち、かつ、円弧状壁部２２と略同じ肉厚を持っている。

大径側取付部１４の内周面には周方向の全体にわたって延びるシール用凸条２６が設けられている。シール用凸条２６は、軸方向に間隔をおいて複数本（この実施形態では２本）が互いに平行に設けられている。

円弧状壁部２２の外側面には、軸方向に間隔をおいて配された周方向に延びる２本の互いに平行な凸条２８，２８が設けられており、その間がリング状の締付部材７を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部２０となっている。

張り出し壁部２４の外側面には、当該張り出し壁部を締付部材７に対して支持するための支持壁部３０が設けられている。支持壁部３０は、図３〜５に示すように、大径側取付部１４の周方向Ｃに対して所定の角度αをなして傾斜して延びる第１支持壁部３２と、該周方向Ｃに関して第１支持壁部３２とは反対側に所定の角度βをなして傾斜して延びる第２支持壁部３４とで構成されている。第１支持壁部３２と第２支持壁部３４とはＸ字状に交差しており、これにより互いに補強し合っている。ここで、上記角度α，βは、補強効果の観点より、１５°〜６０°であることが好ましく、より好ましくは１５°〜４５°の範囲内で設定される。角度αとβは、本実施形態では同じ値に設定されている。

第１支持壁部３２と第２支持壁部３４は、それぞれ、互いに平行に、かつ等間隔にて複数設けられており、本実施形態ではそれぞれ３つずつ設けられている。そして、３つの第１支持壁部のうち中央の第１支持壁部３２ａは、張り出し壁部２４における周方向の一端から他端にかけて対角線状に延びており、この中央の第１支持壁部３２ａは３つの第２支持壁部３４の全てと交差している。また、３つの第２支持壁部のうち中央の第２支持壁部３４ａは、張り出し部２４における周方向の一端から他端にかけて対角線状に延びており、この中央の第２支持壁部３４ａは３つの第１支持壁部３２の全てと交差している。すなわち、３つの第１支持壁部３２は中央の第２支持壁部３４ａにより相互に連結され、また、３つの第２支持壁部３４は中央の第１支持壁部３２ａにより相互に連結されている。そして、これにより、支持壁部３０は図４に示す斜め格子状に形成されている。また、このようにして張り出し壁部２４の外側面に第１支持壁部３２と第２支持壁部３４を設けたことにより、大径側取付部１４における径方向内方への張り出し部には側方（軸直角方向外方）からの肉盗み凹部３６が複数設けられている。

図３に示すように、第１支持壁部３２と第２支持壁部３４は、締付部材７を受ける各外縁３２ｏ，３４ｏが円弧状壁部２２と共通の円筒面に沿って形成されている。すなわち、第１支持壁部３２の外縁３２ｏと第２支持壁部３４の外縁３４ｏは、ともに、円弧状壁部２２における固定用凹部２０の外周面と共通の円筒面を形成する断面円弧状の輪郭形状をなしており、これにより、締付部材７による安定した締め付け性が確保されている。

なお、張り出し壁部２４の外側面には、上記支持壁部３０の軸方向の両側にそれぞれ縦壁部３８，４０が設けられている。縦壁部３８，４０は支持壁部３０と同じ外縁形状を持って周方向に延びる壁部であり、本実施形態では、支持壁部３０、即ち第１支持壁部３２と第２支持壁部３４が、これら縦壁部３８，４０に接続されて補強されている。なお、上記縦壁部３８，４０は、締付部材７により締め付けられる領域ではないため、省略してもよい。

以上よりなる本実施形態の樹脂製ジョイントブーツ１０であると、大径側取付部１４における内方への張り出し部を肉盗み形状としたので、該張り出し部を中実な厚肉部で形成する場合に比べて、成形後の収縮に起因するヒケの発生を防止することができ、また、厚肉部と薄肉部との締付力の不均一も軽減することができる。

また、張り出し壁部２４の外側面を支持する支持壁部３０を、周方向Ｃに対して互いに反対側に傾斜して延び、かつ交差する第１支持壁部３２と第２支持壁部３４とで構成したので、締付部材７による締め付け時に作用する周方向の力に対して第１支持壁部３２と第２支持壁部３４とが相互に補強効果を発揮する。そのため、これらの支持壁部３２，３４が大径側取付部１４の周方向Ｃにも軸方向にも倒れにくくなり、シール性を一層向上することができる。更に、互いに平行な複数の支持壁部３２，３４をこれと反対側に傾斜する中央の支持壁部３２ａ，３４ａで相互に連結するようにして支持壁部３０を斜め格子状に形成したことから、補強効果が高まり、よって、締め付け時における支持壁部３０の倒れをより確実に防止することができる。

本発明のジョイントブーツは、高いシール性を確保することができるので、主として自動車のトリポートタイプの等速ジョイントなどに用いられるジョイントブーツとして好適に利用することができる。

本発明の一実施形態に係る樹脂製ジョイントブーツの半断面半側面図である。 同ジョイントブーツを大径側取付部側から見た正面図である。 同ジョイントブーツの大径側取付部の要部拡大斜視図である。 図２のIV方向から見た要部拡大図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 従来の樹脂製ジョイントブーツを取り付けたトリポートタイプの等速ジョイントを示す断面図である。 同等速ジョイントの側面図である。

符号の説明

１０…樹脂製ジョイントブーツ、１２…小径側取付部、１４…大径側取付部、１６…蛇腹部、２２…円弧状壁部、２４…張り出し壁部、３２…第１支持壁部、３２ｏ…第１支持壁部の外縁、３４…第２支持壁部、３４ｏ…第２支持壁部の外縁

Claims (2)

1. 周方向に複数の凹状部を有する外周形状のアウターケースに締付部材を用いて外嵌固定される大径側取付部と、シャフトに取り付けられる小径側取付部と、両者を一体に連結する蛇腹部とを備えるジョイントブーツであって、
   前記大径側取付部は、共通の円筒面内において周方向に間隔をおいて配された複数の円弧状壁部と、該円筒状壁部間において径方向内方に湾曲状に張り出し形成された張り出し壁部とを備えてなり、前記張り出し壁部の外側面に当該外側面を支持する第１支持壁部と第２支持壁部が設けられ、前記第１支持壁部と第２支持壁部は、前記大径側取付部の周方向に関して反対側に傾斜して延び、かつ、交差しており、
   前記第１支持壁部が互いに平行に複数設けられ、前記第２支持壁部が互いに平行に複数設けられ、少なくとも１の前記第１支持壁部が２以上の前記第２支持壁部と交差し、少なくとも１の前記第２支持壁部が２以上の前記第１支持壁部と交差していることを特徴とするジョイントブーツ。
2. 前記第１支持壁部及び前記第２支持壁部の外縁が前記円弧状壁部と共通の円筒面に沿って形成されていることを特徴とする請求項１記載のジョイントブーツ。

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