JP5577032B2 - シール構造 - Google Patents

Description

本発明は、シール構造に関し、特に、等速ジョイント用樹脂製ブーツと等速ジョイントのシャフト又はアウターケースとの間のシール性の向上を図るためのシール構造に関するものである。

従来より、例えば自動車の駆動軸（ドライブシャフト）や推進軸（プロペラシャフト）に用いられる等速ジョイントには、潤滑剤としてのグリースを密封すると共に、外部からの塵や水などの浸入を防ぐための樹脂製ブーツを装着したものが実用化されており、そのシール性を維持するためのシール構造が種々検討されている。一例として、特許文献１には、等速ジョイントのシャフトに締結させる小径筒部を有する樹脂製ブーツが開示されており、この樹脂製ブーツの小径筒部には、締結バンド等の締結部材によって締め付ける内周側領域に樹脂製のシール部が構成されていると共に、当該シール部の内周面に樹脂製のリップが周方向に沿って連続して突設されている。

このような小径筒部を締結部材で締め付けると、そのときの締付力によってシール部が潰れてシャフトに圧接すると共に、リップの先端がシャフトに形成されたリップ溝に押し付けられて圧接する。これにより、当該ブーツとシャフトとのシール性が維持されている。
特開２００４−２９１４３８号公報

ところで、上記したようなリップや突起等の突状シールを締結部材の締付力によって潰し、その先端部をシャフトに圧接させるシール構造では、突状シールは、先端側から根元側に向けて圧潰した状態でシャフトに圧接しているため、その全体が圧縮変形し、シャフトに対して隙間無く圧接した状態となっている。そして、この状態でシャフトに締結されたブーツが、特に、インボード側のブーツである場合には、高温（エンジン駆動時の雰囲気温度）と低温（エンジン停止時の雰囲気温度）とが繰り返される雰囲気中で使用される。

ここで、上記したようなブーツとシャフトとを高温の雰囲気中で使用すると、締結部材の締結力によって圧縮変形している突状シールの弾性復元力が低下する現象（所謂ヘタリ）が生じる場合がある。
具体的に説明すると、高温の雰囲気中では、締結部材を含めてブーツ全体が熱膨張するが、突状シールは樹脂製であるため、その膨張量は金属製の締結部材よりも大きなものとなる。このとき、突状シールは、締結部材による一定の締付力でシャフトに対して隙間無く圧接した状態となっているため、高温雰囲気下での熱膨張が強制的に制限されてしまう。この結果、締結部材の締結力によって圧縮変形している突状シールの弾性復元力が低下する現象（所謂ヘタリ）が生じることになる。

このように、突状シールに「ヘタリ」が生じると、シャフトに対する突状シールの面圧（圧接力）が低下する。さらに、雰囲気温度が高温（エンジン駆動時）から低温（エンジン停止時）に低下した場合には、突状シールもこの温度低下によって収縮するが、突状シールに「ヘタリ」が生じていると、突状シールの面圧（圧接力）が低下した状態で突状シールも収縮するため、シャフトに対する突状シールの面圧（圧接力）がさらに低下し、或いは、突状シールの先端とシャフトとの間に隙間が生じてしまう場合もある。そうなると、上記した圧接力の低下の程度や隙間の大きさの程度によっては、ブーツとシャフトとの間のシール性を長期に亘って一定に維持することが困難となり、その結果、早期にグリース洩れが発生したり、外部から塵や水などが浸入したりする虞がある。

上記した特許文献１のブーツには、予め、小径筒部のシール部に加熱荷重処理を施して、初期の「ヘタリ」を生じさせている。なお、加熱荷重処理では、加熱されたプレス治具によって小径筒部を縮径させている。
しかしながら、かかる処理では、ブーツの製造装置の他にプレス治具を別途用意しなければならず、また、ブーツの製造プロセスの他に加熱荷重処理プロセスが別途必要となるため、これに要する手間や時間を要し、その分だけブーツの製造コストが上昇してしまう。
また、特許文献１に記載のブーツでは、雰囲気温度が高温（エンジン駆動時）から低温（エンジン停止時）に低下した場合のシール性の低下については、何ら検討はされていない。
一方、シャフトに圧接する突状シールの先端側に微小突起を形成し、高温雰囲気下においては、かかる微小突起を潰すことにより、「ヘタリ」によるシール性の低下を防止するものも提案されているが、この提案においても、雰囲気温度が高温（エンジン駆動時）から低温（エンジン停止時）に低下した場合のシール性の低下については、何ら検討はされていない。

そこで、本発明の目的は、高温と低温とが繰り返される雰囲気中であっても、等速ジョイント用樹脂製ブーツと等速ジョイントのシャフト又はアウターケースとの間のシール性を簡単に、かつ、低コストで向上させると共に、そのシール性を長期に亘って維持することが可能なシール構造を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、等速ジョイント用樹脂製ブーツの小径側端部が等速ジョイントのシャフトに締結部材によって締結された状態で、前記小径側端部と前記シャフトとの間に構成されるシール構造であって、前記小径側端部には、前記締結部材によって締め付ける領域の内周面に沿って周方向に連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出した突状シールが設けられており、前記シャフトの外周面には、前記締結部材によって前記小径側端部が前記シャフトに締結された状態において、前記突状シールが弾性変形により湾曲して収容される収容空間が設けられており、前記突状シールは、前記シャフトに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の締結力によって圧潰することなく 、使用環境の雰囲気温度の変化に起因して前記収容空間内で熱膨張及び熱収縮による弾性変形が許容されており、前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前記小径側端部の内周面を前記シャフトの外周面に締め付けるための領域が設けられている。
また、本発明は、等速ジョイント用樹脂製ブーツの小径側端部が等速ジョイントのシャ フトに締結部材によって締結された状態で、前記小径側端部と前記シャフトとの間に構成されるシール構造であって、前記小径側端部には、前記締結部材によって締め付ける領域の内周面に沿って周方向に連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出した突状シールが設けられており、前記小径側端部の内周面には、前記締結部材によって前記小径側端部が前記シャフトに締結された状態において、前記突状シールが弾性変形により湾曲して収容される収容空間が設けられており、前記突状シールは、前記シャフトに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の締結力によって圧潰することなく、使用環境の雰囲気温度の 変化に起因して前記収容空間内で熱膨張及び熱収縮による弾性変形が許容されており、前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前記小径側端部の内周面を前記シ ャフトの外周面に締め付けるための領域が設けられている。
また、本発明は、等速ジョイント用樹脂製ブーツの大径側端部が等速ジョイントのアウ ターケースに締結部材によって締結された状態で、前記大径側端部と前記アウターケース との間に構成されるシール構造であって、前記大径側端部には、前記締結部材によって締 め付ける領域の内周面に沿って周方向に連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出し た突状シールが設けられており、前記アウターケースの外周面には、前記締結部材によっ て前記大径側端部が前記アウターケースに締結された状態において、前記突状シールが弾 性変形により湾曲して収容される収容空間が設けられており、前記突状シールは、前記ア ウターケースに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の締結力によって圧潰すること なく、使用環境の雰囲気温度の変化に起因して前記収容空間内で熱膨張及び熱収縮による 弾性変形が許容されており、前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前 記大径側端部の内周面を前記アウターケースの外周面に締め付けるための領域が設けられ ている。
また、本発明は、等速ジョイント用樹脂製ブーツの大径側端部が等速ジョイントのアウ ターケースに締結部材によって締結された状態で、前記大径側端部と前記アウターケース との間に構成されるシール構造であって、前記大径側端部には、前記締結部材によって締 め付ける領域の内周面に沿って周方向に連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出し た突状シールが設けられており、前記大径側端部の内周面には、前記締結部材によって前 記大径側端部が前記アウターケースに締結された状態において、前記突状シールが弾性変 形により湾曲して収容される収容空間が設けられており、前記突状シールは、前記アウタ ーケースに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の締結力によって圧潰することなく 、使用環境の雰囲気温度の変化に起因して前記収容空間内で熱膨張及び熱収縮による弾性 変形が許容されており、前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前記大 径側端部の内周面を前記アウターケースの外周面に締め付けるための領域が設けられてい る。
本発明において、前記収容空間は、前記シャフトの外周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、前記突状シールに対向する領域を含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されている。
本発明において、前記収容空間は、前記アウターケースの外周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、前記突状シールに対向する領域を含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されている。
本発明において、前記収容空間は、前記小径側端部の内周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、前記突状シールを含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されている。
本発明において、前記収容空間は、前記大径側端部の内周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、前記突状シールを含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されている。
本発明において、前記小径側端部を前記シャフトに装着する際に、前記突状シールを前記収容空間に収容した状態に位置決めするための位置決め手段を備えている。

本発明によれば、高温と低温とが繰り返される雰囲気中であっても、等速ジョイント用樹脂製ブーツと等速ジョイントのシャフト又はアウターケースとの間のシール性を簡単に、かつ、低コストで向上させると共に、そのシール性を長期に亘って維持することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態に係るシール構造について、図１(ａ)〜(ｅ)及び図２を参照して説明する。本実施の形態において、等速ジョイント２に装着される樹脂製のブーツ４は、当該ブーツ４の両端側を締結部材６,８によって締め付けて等速ジョイント２のシャフト２ａ及びアウターケース（ギヤハウジングともいう）２ｂに締結されている。なお、ブーツ４の成形材料としての樹脂は、例えばポリエステル系の熱可塑性エラストマ等の熱可塑性樹脂を適用することができるが、これ以外の成形材料でも良い。

図１(ａ)に示すように、ブーツ４には、その一端側に中空円筒形の小径側端部Ｐ１が設けられていると共に、当該ブーツ４の他端側には、小径側端部Ｐ１よりも大径を成した中空円筒形の大径側端部Ｐ３が設けられている。この場合、小径側端部Ｐ１は、小径側締結部材６（以下、小径側締結用バンドという）によって等速ジョイント２のシャフト２ａに締結され、一方、大径側端部Ｐ３は、大径側締結部材８（以下、大径側締結用バンドという）によって等速ジョイント２のアウターケース２ｂに締結されるようになっている。

また、小径側端部Ｐ１と大径側端部Ｐ３との間には、等速ジョイント２のシャフト２ａとアウターケース２ｂとの相対的な角度変化に追従して弾性変形する中空円錐形の蛇腹部Ｐ２が設けられている。蛇腹部Ｐ２は、小径側端部Ｐ１に連続した環状の肩部Ｋから大径側端部Ｐ３に向って末広がり形状を成し、複数の環状山部Ｍと環状谷部Ｖとを交互に組み合わせて構成されている。これにより、蛇腹部Ｐ２は、弾性的に伸縮変形自在な状態に維持される。

また、小径側端部Ｐ１及び大径側端部Ｐ３には、それぞれ、小径側締結用バンド６及び大径側締結用バンド８を装着するためのバンド装着部６ｐ,８ｐが設けられており、これらバンド装着部６ｐ,８ｐに小径側締結用バンド６及び大径側締結用バンド８をそれぞれ装着して締め付けることで、小径側端部Ｐ１を等速ジョイント２のシャフト２ａに締結させることができると共に、大径側端部Ｐ３を等速ジョイント２のアウターケース２ｂに締結させることができる。これにより、ブーツ４を等速ジョイント２に装着させることができる。

本実施の形態のシール構造は、小径側締結用バンド６によって互いに締結されるブーツ４の小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）と等速ジョイント２のシャフト２ａとの間、及び、大径側締結用バンド８によって互いに締結されるブーツ４の大径側端部Ｐ３（バンド装着部８ｐ）と等速ジョイント２のアウターケース２ｂとの間に構成することができる。この場合、双方のシール構造は、互いに同一の構成とすることができるため、以下では一例として、ブーツ４の小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）と等速ジョイント２のシャフト２ａとの間に構成されるシール構造について説明する。

図１(ｃ)〜(ｅ)に示すように、ブーツ４には、小径側締結用バンド６によって締め付ける領域（小径側端部Ｐ１のバンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓに沿って周方向に連続し、かつ、内周面Ｐｓを部分的に少なくとも１箇所を中心方向に突出させて形成した突状シール１０が設けられている。一例として図面には、１つの突状シール１０が示されている。
この突状シール１０は、ブーツ４を等速ジョイント２に装着していない状態においては、内周面Ｐｓに対して略垂直な方向に突出しており、また、ブーツ４の小径側端部Ｐ１を等速ジョイント２のシャフト２ａに装着して後述する収容空間１２に収容されると、弾性変形によって容易に湾曲可能に形成されている。

一方、等速ジョイント２のシャフト２ａの外周面２ｓには、小径側締結用バンド６によってブーツ４の小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）とシャフト２ａとが互いに締結された状態において、突状シール１０が弾性変形により湾曲して収容される収容空間１２が設けられている。

ここで、突状シール１０は、小径側締結用バンド６によって小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）とシャフト２ａとが互いに締結された状態（以下、バンド締結状態という）において、突出端１０ｔ側から内周面Ｐｓ側にかけての側面（１０ａ又は１０ｂ）がシャフト２ａの外周面２ｓ（本実施の形態では、後述する収容空間１２の収容空間構成面１２ｓ）に対して弾性変形により湾曲するとともに、弾性復元力によりシャフト２ａの外周面２ｓ（本実施の形態では、後述する収容空間１２の収容空間構成面１２ｓ）に圧接して所定の面圧を維持するように形成されている。
また、突状シール１０において、使用環境の雰囲気温度の変化に起因する熱膨張及び熱収縮による変形は、突状シール１０の湾曲状態の変化や突状シール１０の突出端１０ｔ側の位置ずれ等によって許容できるように構成されている。
このため、本実施の形態においては、従来のように、突状シール１０の熱膨張による変形がバンド締結力によって規制されておらず、シャフト２ａの収容空間１２内において許容されているため、突状シール１０の「ヘタリ」の発生を極力抑えることができる構成となっている。

さらに説明すると、突状シール１０は、ブーツ４の大径側端部Ｐ３側に対峙した第１の側面１０ａと、これとは反対側に対峙した第２の側面１０ｂとを有している。第１の側面１０ａは、突出端１０ｔから小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓにかけて滑らかに連続しおり、一方、第２の側面１０ｂは、突出端１０ｔから小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓにかけて滑らかに連続している。

この場合、第１の側面１０ａと内周面Ｐｓとの連続部位Ｒａ及び第２の側面１０ｂと内周面Ｐｓとの連続部位Ｒｂは、それぞれ、所定の曲率半径Ｒを成した丸みを帯びた形状に設定することが好ましい。これにより、突状シール１０が弾性変形した際に、それぞれの連続部位Ｒａ,Ｒｂにおける応力集中を回避することができる。なお、各連続部位Ｒａ,Ｒｂの曲率半径Ｒは、例えば突状シール１０の大きさや形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。

また、突状シール１０の形状は、例えばそれぞれの連続部位Ｒａ,Ｒｂから突出端１０ｔに向けて第１の側面１０ａと第２の側面１０ｂとの間隔が徐々に（連続的に）小さくなった先細り形状、或いは、例えばそれぞれの連続部位Ｒａ,Ｒｂから突出端１０ｔに向けて第１の側面１０ａと第２の側面１０ｂとの間隔が一定となったストレート形状など、任意の形状とすることができる。図１には一例として、先細り形状の突状シール１０が示されているが、これはあくまで例示であり、これにより発明の技術的範囲が限定されるものではない。なお、どのような形状とした場合でも、突出端１０ｔは、半円弧状に丸みを帯びた形状とすることが好ましい。

また、突状シール１０の厚さＷは、第１の側面１０ａと第２の側面１０ｂとの間隔によって規定されるが、上記した先細り形状やストレート形状などを含めた平均の厚さＷ（例えば、後述する突出長の中心位置の厚さＷ）を想定すると、突状シール１０は、例えば突出端１０ｔ側に負荷された力によって弾性変形自在に湾曲可能な厚さＷに設定することが好ましい。具体的には、突状シール１０の厚さＷは、バンド締結状態において、突出端１０ｔ側を構成する第１の側面１０ａ又は第２の側面１０ｂがシャフト２ａの外周面２ｓ（本実施の形態では、後述する収容空間１２の収容空間構成面１２ｓ）に当接して弾性変形により湾曲するとともに、弾性復元力により圧接して所定の面圧を維持できるような厚さＷに設定されている。なお、突状シール１０の厚さＷは、例えば突状シール１０の大きさや形状、及び後述する突出長Ｈなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。また、突状シール１０の厚さＷについては、高温雰囲気下において、突状シール１０が熱膨張した場合であっても、かかる熱膨張による変形を、当該突状シール１０自身の湾曲状態の変化や突出端１０ｔ側の位置ずれ等によって許容できるような厚さＷに設定されている。

また、突状シール１０の突出長Ｈは、ブーツ４の小径側端部Ｐ１におけるバンド装着部６ｐの内周面Ｐｓから突出端１０ｔまでの長さ（或いは、内周面Ｐｓに垂直な方向で捉えた場合には、高さ）として規定されるが、突状シール１０は、突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）がシャフト２ａの外周面２ｓ（本実施の形態では、後述する収容空間１２の収容空間構成面１２ｓ）に当接して弾性変形により湾曲するとともに、弾性復元力により圧接して所定の面圧を維持できるような突出長Ｈに設定されている。
具体的には、突状シール１０の突出長Ｈは、バンド締結状態において、後述する収容空間１２に当該突状シール１０が収容可能な突出長Ｈであって、かつ、その状態で、突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）がシャフト２ａの外周面２ｓ（後述する収容空間構成面１２ｓ）に対して弾性変形自在に湾曲して圧接するような突出長Ｈに設定すれば良い。なお、突状シール１０の突出長Ｈは、例えば突状シール１０の大きさや形状、上記した厚さＷ、及び後述する収容空間１２の広さや収容空間構成面１２ｓの形状などに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。

また、突状シール１０の突出方向は、図１には一例として、内周面Ｐｓに垂直な方向に突出した突状シール１０が示されているが、これに限定されることはなく、例えばブーツ４の大径側端部Ｐ３側に向けて傾斜させても良いし、或いは、これとは反対側に向けて傾斜させても良い。図４(ａ)には一例として、ブーツ４の大径側端部Ｐ３側に向けて傾斜させた突状シール１０が示されている。ここで、内周面Ｐｓに垂直な方向に延在する基準面Ｘを想定し、また、突状シール１０の傾斜方向として、突出端１０ｔと各連続部位Ｒａ,Ｒｂの中央部分とを通る傾斜軸Ｙを想定すると、突状シール１０の傾斜角度θは、基準面Ｘに対する傾斜軸Ｙの成す角として規定することができる。この場合、傾斜角度θは、例えば後述するセルフシール効果を得るため、或いは、シャフト２ａに対するブーツ４の小径側端部Ｐ１の装着のし易さなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。

一方、収容空間１２は、シャフト２ａの外周面２ｓに沿って周方向に連続して形成され、かつ、上記した突状シール１０に対向する領域を含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されている。収容空間１２は、シャフト２ａの外周面２ｓよりも窪ませて形成した収容空間構成面１２ｓを有している。この場合、バンド締結状態において、収容空間構成面１２ｓと小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓとの間に、突状シール１０を収容し、かつ、突状シール１０の突出端１０ｔ側が弾性変形によって湾曲可能な許容可能な収容空間１２が構成されることになる。

ここで、収容空間１２の大きさや形状は、収容空間構成面１２ｓの窪み量や窪み形状に応じて任意に設定することができる。図１には一例として、収容空間構成面１２ｓを円弧状に窪ませた収容空間１２が示されているが、これに限定されることはなく、例えば矩形状や楕円状など任意に収容空間構成面１２ｓを窪ませることができる。要するに、バンド締結状態において、突状シール１０が収容可能な大きさや形状の収容空間１２となるように収容空間構成面１２ｓを設定すれば良い。この場合、収容空間構成面１２ｓの窪み量や窪み形状は、バンド締結状態において、突状シール１０が弾性変形自在に湾曲して収容でき、かつ、突状シール１０の突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）が弾性復元力で収容空間構成面１２ｓに圧接して所定の面圧を維持できるように設定すれば良い。

なお、収容空間構成面１２ｓの窪み量は、バンド締結状態で突状シール１０の突出端１０ｔ側が圧接する当該収容空間構成面１２ｓの底面(参照符号は省略する)と、シャフト２ａの外周面２ｓと間における窪み量Ｇ（図１(ｃ)参照）として規定されるが、当該窪み量Ｇは、例えば上記した突状シール１０の突出長Ｈ（内周面Ｐｓから突出端１０ｔまでの長さ）に応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。また、収容空間構成面１２ｓの形状については、少なくとも上記窪み量Ｇに相当する収容空間構成面１２ｓの底面の形状を、バンド締結状態で突状シール１０が弾性変形自在に湾曲して収容でき、かつ、突状シール１０の突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）が弾性復元力で収容空間構成面１２ｓに圧接して所定の面圧を維持できるように設定すれば良い。

また、本実施の形態のシール構造を構成する位置は、バンド締結状態において、突状シール１０及び収容空間１２の両側に、小径側締結用バンド６によって小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓをシャフト２ａの外周面２ｓに締め付けるための締付領域Ｆ１,Ｆ２（図１(ｂ)参照）が確保されるように設定することが好ましい。同図において、ブーツ４の大径側端部Ｐ３側に締付領域Ｆ１、これと反対側に締付領域Ｆ２がそれぞれ確保されている。なお、各締付領域Ｆ１,Ｆ２の大きさ（範囲）は、例えばシャフト２ａの外周面２ｓ全体に対する収容空間１２の占める割合を考慮して任意に設定されるため、ここでは特に数値限定はしない。

また、本実施の形態のシール構造は、ブーツ４を等速ジョイント２のシャフト２ａに装着する際に、突状シール１０を収容空間１２に収容した状態で位置決めするための位置決め手段を備えている。位置決め手段として、小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓには、その一部を内向き（中心方向）に突出させて形成した突出部１４が設けられていると共に、シャフト２ａの外周面２ｓには、突出部１４が係合可能に窪ませた窪み部１６が設けられている。この場合、突出部１４及び窪み部１６は、周方向に沿って連続して構成することが好ましい。

なお、図１(ｂ)〜(ｄ)に示された位置決め手段は、あくまで例示であり、これにより発明の技術的範囲が限定されるものではない。例えば図１の構成とは逆に、小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓに窪み部(図示しない)を設けると共に、シャフト２ａの外周面２ｓに突出部(図示しない)を設けても良い。また、突出部１４及び窪み部１６の形状は、図１のような円弧状以外に例えば楕円状や矩形状など、互いに係合可能な形状であれば任意に設定することができる。更に、位置決め手段の配置は、図１の配置構成に限定されることはなく、突出部１４及び窪み部１６を形成できるような部位であれば任意に設定することができる。また、上記の位置決め手段を設けるか否かも任意である。

以上、本実施の形態によれば、ブーツ４を等速ジョイント２に装着させる際、ブーツ４の小径側端部Ｐ１を等速ジョイント２のシャフト２ａに組み付けるとき、小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓに形成された突出部１４と、シャフト２ａの外周面２ｓに形成された窪み部１６とを係合させることで、小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓに形成された突状シール１０を、シャフト２ａの外周面２ｓに形成された収容空間１２に正確に位置決めさせることができる。また、突状シール１０の突出端１０ｔは、半円弧状に丸みを帯びた形状となっているため、小径側端部Ｐ１をシャフト２ａに組み付ける際、突出端１０ｔとシャフト２ａの外周面２ｓとの摺接による摩擦抵抗を低減させることができる。これにより、小径側端部Ｐ１をシャフト２ａにスムーズに組み付けることができる。

この状態において、突状シール１０は、弾性変形により湾曲して収容空間１２に収容される。そして、かかる状態で、小径側締結用バンド６によって小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）とシャフト２ａとを互いに締結すると、このときの小径側締結用バンド６の締結力は、突状シール１０及び収容空間１２の両側に確保された各締付領域Ｆ１,Ｆ２に略均等に作用する。これにより、小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓをシャフト２ａの外周面２ｓに対して堅牢に、かつ、強固に固定することができる。
一方、突状シール１０は、小径側締結用バンド６の締結力によって圧潰することなく、突状シール１０の突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）がシャフト２ａの外周面２ｓ（本実施の形態では、収容空間１２の収容空間構成面１２ｓ）に対して弾性変形自在に湾曲して圧接し、所定の面圧を維持している。

このとき、突状シール１０の突出端１０ｔ側は、例えば図２に示すように、収容空間構成面１２ｓに対して、その第１の側面１０ａが湾曲して圧接する場合（図中、点線で示す）と、その第２の側面１０ｂが湾曲して圧接する場合（図中、実線で示す）がある。いずれの場合でも、湾曲した状態における突状シール１０の弾性復元力により、その突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）が収容空間１２の収容空間構成面１２ｓに最適な面圧で圧接する。これにより、シール効果が発揮されてグリース洩れを確実に防止することができる。

ここで、突出端１０ｔ側を構成する第２の側面１０ｂが収容空間構成面１２ｓに湾曲して圧接する場合には、例えば小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓとシャフト２ａの外周面２ｓとの間を介して収容空間１２に入り込んだグリースは、図２中矢印Ｔで示すように、突状シール１０の第１の側面１０ａに沿って突出端１０ｔ側に集中する。このとき、グリースの内圧が突出端１０ｔ側に加われば、収容空間構成面１２ｓに対する第２の側面１０ｂの面圧が大きくなり、所謂セルフシール効果を発揮させることもできる。なお、かかる効果を優先的に発揮させる仕様では、突状シール１０の突出方向を例えば図４(ａ)に示すような傾斜角度θに設定すれば良い。このようなセルフシール構造によれば、高温雰囲気下で使用するブーツ４のコンパクト化、シャフト２ａの高角度変化、並びに、等速ジョイント２の長ストローク化によるグリースの内圧アップにも対応できる。

また、上記したバンド締結状態では、収容空間１２において、突状シール１０の突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）がシャフト２ａの収容空間構成面１２ｓに対して弾性変形自在に湾曲した状態で圧接している。このため、高温と低温とが繰り返される雰囲気中での使用に際し、高温の雰囲気下で突状シール１０が熱膨張した場合でも、その熱膨張は収容空間１２で許容され、従来のようにバンド締結力によって突状シール１０の熱膨張が規制されることはない。
この場合、図５中に実線で示すように熱膨張した突状シール１０は、突出端１０ｔ側が収容空間構成面１２ｓに沿ってずれることで、更に湾曲することができる。これにより、突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）を含めて突状シール１０には、従来のような圧縮永久歪による「ヘタリ」の発生を極力抑えることができる。なお、図５中の破線は、低温雰囲気下において熱収縮後の突状シール１０の収容状態を示している。また、図５には、突出端１０ｔ側の一方の側面１０ｂが収容空間構成面１２ｓに圧接した突状シール１０の仕様を例示したが、これとは逆に、特に図示しないが、突出端１０ｔ側の他方の側面１０ａが収容空間構成面１２ｓに圧接した突状シール１０の仕様であっても、上記同様に、従来のような圧縮永久歪による「ヘタリ」の発生を極力抑えることができる。

このように、突状シール１０の「ヘタリ」の発生防止が図られたシール構造によれば、高温と低温とが繰り返される雰囲気中での使用において、その突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）の収容空間構成面１２ｓに対する面圧を、従来のように低下させることなく、長期に亘って一定に維持することができる。これにより、ブーツ４とシャフト２ａとの間のシール性を長期に亘って維持することができ、グリース洩れの発生防止及び外部からの塵や水などの浸入防止を図ることができる。

また、本実施の形態のシール構造によれば、ブーツ４の一連の製造プロセスで同時に突状シール１０を形成できると共に、収容空間１２はシャフト２ａの外周面２ｓを窪ませるだけで良い。これにより、従来よりも簡単に、かつ、低コストでシール構造を構築することができる。

また、本発明は、上記した一実施の形態に限定されることはなく、以下のような変形例も本発明の技術範囲であり、同様の効果を実現することができる。なお、以下では、本変形例の特有の構成についての説明にとどめる。

図３(ａ),(ｂ)に示すように、本変形例に係るシール構造において、収容空間１２は、ブーツ４の小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓに沿って周方向に連続して形成され、かつ、突状シール１０を含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されている。そして、上記一実施の形態で詳述した突状シール１０は、収容空間１２に沿って周方向に連続し、かつ、当該収容空間１２から内周面Ｐｓを越えて内向き（中心方向）に突出して形成されている。

本変形例において、収容空間１２は、小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓよりも窪ませて形成した収容空間構成面１２ｓを有している。この場合、バンド締結状態において、収容空間構成面１２ｓとシャフト２ａの外周面２ｓとの間に、突状シール１０が弾性変形により湾曲して収容される収容空間１２が構成されることになる。なお、収容空間１２の大きさや形状は、上記一実施の形態と同様に構成できるため、その説明は省略する。

また、突状シール１０の突出長Ｈは、バンド締結状態において、突出端１０ｔ側を構成する側面（１０ａ又は１０ｂ）がシャフト２ａの外周面２ｓに当接して弾性変形により湾曲するとともに、弾性復元力により圧接して所定の面圧を維持できるような突出長Ｈに設定されている。なお、図３(ａ)には一例として、バンド締結状態において、突出端１０ｔ側の第２の側面１０ｂがシャフト２ａの外周面２ｓに当接して弾性変形により湾曲して圧接している状態が示されている。

また、突状シール１０の突出方向は、図３(ｂ)には一例として、小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓに垂直な方向に突出した突状シール１０が示されているが、これに限定されることはなく、例えばブーツ４の大径側端部Ｐ３側に向けて傾斜させても良いし、或いは、これとは反対側に向けて傾斜させても良い。図４(ｂ)には一例として、ブーツ４の大径側端部Ｐ３側に向けて傾斜させた突状シール１０が示されている。なお、突状シール１０の傾斜角度θは、上記一実施の形態と同様に構成できるため、その説明は省略する。

ここで、本変形例に係るシール構造では、シャフト２ａは、その外周面２ｓを含めて一切何も加工を施すことなく、そのまま利用することができる。また、シャフト２への加工が不要な分だけシール構造を更に低コスト化することもできる。

また、本変形例では、突状シール１０及び収容空間１２から成るシール構造がブーツ４にのみ設けられており、ブーツ４単体としての発明とすることができる。そして、シャフト２ａの外周面２ｓの任意の部位にブーツ４の小径側端部Ｐ１を組み付けるだけで、突出端１０ｔ側の第２の側面１０ｂをシャフト２ａの外周面２ｓに対して弾性変形により湾曲して圧接するようにできる。これにより、シャフト２ａに対するブーツ４の小径側端部Ｐ１の組み付けの自由度を向上させることができる。この場合、上記一実施の形態で適用した位置決め手段を不要とすることができるため、その分だけシール構造を更に低コスト化することができる。

また、上記一実施の形態及び変形例では、収容空間１２をシャフト２ａの外周面２ｓ又はブーツ４の小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）の内周面Ｐｓのいずれか一方に構成した場合を想定して説明したが、これに限定されることはなく、双方に収容空間１２を設けるように構成しても良い。

また、上記一実施の形態及び変形例では、ブーツ４の小径側端部Ｐ１（バンド装着部６ｐ）と等速ジョイント２のシャフト２ａとの間に構成されるシール構造について説明したが、これに限定されることはなく、当該シール構造を、ブーツ４の大径側端部Ｐ３（バンド装着部８ｐ）と等速ジョイント２のアウターケース２ｂとの間にも適用できることは言うまでもない。

また、上記一実施の形態及び変形例では、１つの突状シール１０と、これに対応した収容空間１２とから成る１つのシール構造を想定して説明したが、これに限定されることはなく、シール構造を２つ以上設けるようにしても良い。
さらに、シール構造を１つ（収容空間１２を１つ）とし、この収容空間１２に収容される突状シール１０を軸方向に複数設けるようにしても良い。

(ａ)は、本発明の一実施の形態に係るシール構造が適用された等速ジョイント及び樹脂製ブーツの構成を示す図、(ｂ)は、小径側締結用バンドによって互いに締結された状態において、ブーツの小径側端部と等速ジョイントのシャフトとの間のシール構造の構成を一部拡大して示す断面図、(ｃ)は、収容空間が形成されたシャフトの外周面の構成を一部拡大して示す断面図、(ｄ)は、突状シールが形成された小径側端部の内周面の構成を一部拡大して示す断面図、(ｅ)は、同図(ｄ)に示された突状シールの構成を一部拡大して示す断面図。 突状シールの先端側を構成する側面が収容空間の収容空間構成面に当接して弾性変形により湾曲して圧接した状態を一部拡大して示す断面図。 (ａ)は、本発明の変形例に係るシール構造であって、小径側締結用バンドによって互いに締結された状態において、ブーツの小径側端部と等速ジョイントのシャフトとの間のシール構造の構成を一部拡大して示す断面図、(ｂ)は、収容空間及び突状シールが共に形成された小径側端部の内周面の構成を一部拡大して示す断面図。 (ａ)は、本発明の一実施の形態に係るシール構造において、ブーツの大径側端部側に向けて傾斜させた突状シールの構成を一部拡大して示す断面図、(ｂ)は、本発明の変形例に係るシール構造において、ブーツの大径側端部側に向けて傾斜させた突状シールの構成を一部拡大して示す断面図。 高温と低温とが繰り返される雰囲気中において、突状シールが熱膨張及び熱収縮した際の変形状態を拡大して示す模式的な断面図。

符号の説明

２ａ シャフト
２ｓ シャフトの外周面
４ 樹脂製ブーツ
６ 小径側締結用バンド（締結部材）
６ｐ バンド装着部（締結部材により締め付ける領域）
Ｐｓ バンド装着部の内周面
１０ 突状シール
１２ 収容空間

Claims (9)

1. 等速ジョイント用樹脂製ブーツの小径側端部が等速ジョイントのシャフトに締結部材によって締結された状態で、前記小径側端部と前記シャフトとの間に構成されるシール構造であって、
   前記小径側端部には、前記締結部材によって締め付ける領域の内周面に沿って周方向に連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出した突状シールが設けられており、
   前記シャフトの外周面には、前記締結部材によって前記小径側端部が前記シャフトに締結された状態において、前記突状シールが弾性変形により湾曲して収容される収容空間が設けられており、
   前記突状シールは、前記シャフトに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の締結力 によって圧潰されることなく、使用環境の雰囲気温度の変化に起因して前記収容空間内で熱膨張及び熱収縮による弾性変形が許容されており、
   前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前記小径側端部の内周面を前記シャフトの外周面に締め付けるための領域が設けられていることを特徴とするシール構造。
2. 等速ジョイント用樹脂製ブーツの小径側端部が等速ジョイントのシャフトに締結部材によって締結された状態で、前記小径側端部と前記シャフトとの間に構成されるシール構造であって、
   前記小径側端部には、前記締結部材によって締め付ける領域の内周面に沿って周方向に連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出した突状シールが設けられており、
   前記小径側端部の内周面には、前記締結部材によって前記小径側端部が前記シャフトに締結された状態において、前記突状シールが弾性変形により湾曲して収容される収容空間が設けられており、
   前記突状シールは、前記シャフトに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の締結力 によって圧潰されることなく、使用環境の雰囲気温度の変化に起因して前記収容空間内で熱膨張及び熱収縮による弾性変形が許容されており、
   前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前記小径側端部の内周面を前記シャフトの外周面に締め付けるための領域が設けられていることを特徴とするシール構造。
3. 等速ジョイント用樹脂製ブーツの大径側端部が等速ジョイントのアウターケースに締結 部材によって締結された状態で、前記大径側端部と前記アウターケースとの間に構成され るシール構造であって、
   前記大径側端部には、前記締結部材によって締め付ける領域の内周面に沿って周方向に 連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出した突状シールが設けられており、
   前記アウターケースの外周面には、前記締結部材によって前記大径側端部が前記アウタ ーケースに締結された状態において、前記突状シールが弾性変形により湾曲して収容され る収容空間が設けられており、
   前記突状シールは、前記アウターケースに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の 締結力によって圧潰されることなく、使用環境の雰囲気温度の変化に起因して前記収容空 間内で熱膨張及び熱収縮による弾性変形が許容されており、
   前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前記大径側端部の内周面を前 記アウターケースの外周面に締め付けるための領域が設けられていることを特徴とするシール構造。
4. 等速ジョイント用樹脂製ブーツの大径側端部が等速ジョイントのアウターケースに締結 部材によって締結された状態で、前記大径側端部と前記アウターケースとの間に構成され るシール構造であって、
   前記大径側端部には、前記締結部材によって締め付ける領域の内周面に沿って周方向に 連続し、かつ、前記内周面から中心方向に突出した突状シールが設けられており、
   前記大径側端部の内周面には、前記締結部材によって前記大径側端部が前記アウターケ ースに締結された状態において、前記突状シールが弾性変形により湾曲して収容される収 容空間が設けられており、
   前記突状シールは、前記アウターケースに圧接した状態を維持しつつ、前記締結部材の 締結力によって圧潰されることなく、使用環境の雰囲気温度の変化に起因して前記収容空 間内で熱膨張及び熱収縮による弾性変形が許容されており、
   前記収容空間の軸方向の両側には、前記締結部材によって前記大径側端部の内周面を前 記アウターケースの外周面に締め付けるための領域が設けられていることを特徴とするシール構造。
5. 前記収容空間は、前記シャフトの外周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、前記突状シールに対向する領域を含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
6. 前記収容空間は、前記アウターケースの外周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、前記突状シールに対向する領域を含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されていることを特徴とする請求項３に記載のシール構造。
7. 前記収容空間は、前記小径側端部の内周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、 前記突状シールを含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されていることを特徴とする請求 項２に記載のシール構造。
8. 前記収容空間は、前記大径側端部の内周面に沿って周方向に連続して形成され、かつ、 前記突状シールを含んだ所定範囲を所定量窪ませて形成されていることを特徴とする請求 項４に記載のシール構造。
9. 前記小径側端部を前記シャフトに装着する際に、前記突状シールを前記収容空間に収容 した状態に位置決めするための位置決め手段を備えていることを特徴とする請求項１、２ 、５、７のいずれか一つに記載のシール構造。
   

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