JP2013245697A - 等速ジョイント用ブーツ - Google Patents

Abstract

【課題】変形を緩和し耐久性の低下を抑制することができる等速ジョイント用ブーツを提供する。
【解決手段】本発明の等速ジョイント用ブーツ１は、アウタレース５１の円筒外周面５５に装着された筒状の大径装着部２と、シャフトに装着された小径装着部と、シャフトの屈曲に追従可能に両装着部を連結する蛇腹部４と、を備えている。大径装着部２は、アウタレース５１の円筒外周面５５に対して軸方向及び周方向に沿って相対移動可能に装着されている。大径装着部２と、円筒外周面５５との間には、大径装着部２が円筒外周面５５から抜けるのを防止するための抜け止め手段が設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば、自動車のドライブシャフト等に用いられる等速ジョイントを保護するための等速ジョイント用ブーツに関する。

自動車等の車両において、路面に追従して上下動する駆動輪に回転力を伝達するために等速ジョイントが用いられている。等速ジョイントは、所定の作動角をもって屈曲した状態で軸回りに回転し、駆動輪に回転力を伝達するための継手である。
この等速ジョイントには、当該等速ジョイントを外部の泥水や塵埃から保護するとともに等速ジョイントに給脂された潤滑用のグリース保持のために、通常、ゴムや樹脂によって形成された等速ジョイント用ブーツが装着されている。

図４は、等速ジョイントに装着された、従来の等速ジョイント用ブーツの断面図である。図に示すように、等速ジョイント用ブーツ１００は、等速ジョイント２００のアウタレース２０１の円筒外周面２０２に装着された大径装着部１０１と、等速ジョイント２００のシャフト２０３に装着された小径装着部１０２と、小径装着部１０２及び大径装着部１０１を連結する蛇腹部１０３とを備えている。

小径装着部１０２の外周面には、当該小径装着部１０２をシャフト２０３に固定するためのスチールバンド１０４が装着されている。スチールバンド１０４は、小径装着部１０２の外周面を締め付けることで、小径装着部１０２をシャフト２０３に固定している。
また、大径装着部１０１の外周面にも、当該大径装着部１０１をアウタレース２０１に固定するためのスチールバンド１０５が装着されている。スチールバンド１０５は、大径装着部１０１の外周面をアウタレース２０１の円筒外周面２０２に対して締め付けることで、大径装着部１０１をアウタレース２０１に軸方向に相対移動しないように固定している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１７２９１１号公報

上記従来の等速ジョイント用ブーツ１００は、等速ジョイント２００が所定の作動角をもって屈曲した状態で回転すると、蛇腹部１０３が圧縮変形と引張変形とを繰り返すこととなり、その耐久性の低下が問題となることがあった。
すなわち、図５に示すように、等速ジョイント２００のシャフト２０３がアウタレース２０１に対して屈曲した場合、シャフト２０３の屈曲内側部分においては、屈曲前と比較してアウタレース２０１に固定された大径装着部１０１と、シャフト２０３に固定された小径装着部１０２との直線距離がＬ１縮まるので、蛇腹部１０３は圧縮変形する。一方、屈曲外側部分においては、屈曲前と比較して大径装着部１０１と小径装着部１０２との直線距離Ｌ２が広がるので、蛇腹部１０３は引張変形する。

ここで、等速ジョイント２００が屈曲した状態で軸回りに回転したときの蛇腹部１０３の周方向の一部分に着目して変形を考えると、蛇腹部１０３（の一部）は、屈曲外側部分を通過するときは引張変形し、屈曲内側部分を通過するときは圧縮変形する。このため、等速ジョイント２００が屈曲した状態で高速回転すると、蛇腹部１０３は圧縮変形と引張変形とを繰り返すこととなり、このような繰り返し変形が耐久性を低下させる要因となっていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、変形を緩和し耐久性の低下を抑制することができる等速ジョイント用ブーツを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、アウタレースと、前記アウタレースに対して屈曲自在に接続されるシャフトと、を備えた等速ジョイントを覆う等速ジョイント用ブーツであって、前記アウタレースの円筒外周面に装着された円筒状の大径装着部と、前記シャフトに装着された小径装着部と、前記シャフトの屈曲に追従可能に前記両装着部を連結する蛇腹部と、を備え、前記大径装着部は、前記アウタレースの円筒外周面に対して軸方向及び周方向に沿って相対移動可能に装着され、前記大径装着部の内周面には、前記アウタレースの円筒外周面との間を密封するシール部が設けられていることを特徴としている。

上記のように構成された等速ジョイント用ブーツによれば、等速ジョイントが屈曲した状態で回転し、蛇腹部が圧縮変形と引張変形とを繰り返す場合にも、大径装着部とアウタレースとの間が密封された状態でアウタレースの円筒外周面に対して軸方向及び周方向に沿って相対移動可能に装着されているので、等速ジョイントの屈曲に応じて等速ジョイント用ブーツの蛇腹部が変形する際に、外部の泥水や塵埃に対する保護効果を維持しつつ、当該蛇腹部の変形が緩和されるように大径装着部をアウタレースに対して相対移動させることができる。この結果、蛇腹部の変形が緩和され、等速ジョイント用ブーツの耐久性の低下を抑制することができる。

また、前記シール部は、前記大径装着部に一体に設けられていてもよく、例えば、シール部が別部材として構成されている場合と比較して、アウタレースに対する大径装着部の装着が容易となる。

上記等速ジョイント用ブーツにおいて、前記大径装着部と、前記円筒外周面との間には、前記大径装着部が前記円筒外周面から抜けるのを防止するための抜け止め手段が設けられていることが好ましく、この場合、アウタレースの円筒外周面に対して軸方向に沿って相対移動可能に装着されている大径装着部が、円筒外周面から抜けてしまうのを防止できる。

上記等速ジョイント用ブーツにおいて、前記抜け止め手段は、前記アウタレースの円筒外周面に突設された環状突起と、前記大径装着部の内周面に設けられ前記環状突起に当接することで前記アウタレースと前記大径装着部との間の軸方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部と、を含んでいることが好ましい。
この場合、環状突起と規制部とによって、大径装着部を円筒外周面に軸方向所定の範囲で相対移動可能に装着しつつも、大径装着部が円筒外周面から抜けるのを効果的に防止できる。

また、前記規制部は、前記大径装着部に一体に設けられていてもよく、この場合、簡易な構成で大径装着部を、抜け止めすることができる。

本発明の等速ジョイント用ブーツによれば、変形を緩和し耐久性の低下を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る等速ジョイント用ブーツの断面図である。 図１中、大径装着部を拡大した部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る等速ジョイント用ブーツの大径装着部を拡大した断面図である。 等速ジョイントに装着された、従来の等速ジョイント用ブーツの断面図である。 等速ジョイントが屈曲したときの従来の等速ジョイント用ブーツの状態を示した断面図である。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る等速ジョイント用ブーツの断面図である。この等速ジョイント用ブーツ１は、自動車等の駆動輪を駆動するドライブシャフト等に用いられる等速ジョイント５０の外部を覆って保護するためのものである。

等速ジョイント５０は、内面にアウタ溝５１ａが形成されたアウタレース５１と、外面にインナ溝５２ａが形成されるとともにアウタレース５１の内側に配置されたインナレース５２と、アウタ溝５１ａ及びインナ溝５２ａの間に介在したボール５３と、一端部がインナレース５２に固定されたシャフト５４とを備えている。
等速ジョイント５０は、アウタレース５１とシャフト５４とが、ボール５３を介在することで屈曲可能とされているとともに、所定の作動角をもって屈曲した状態で軸回りに回転し、駆動輪に回転力を伝達することができる。

等速ジョイント用ブーツ１は、プラスチック等の樹脂によって一体形成された筒状の部材であり、アウタレース５１の円筒外周面５５に装着された大径装着部２と、シャフト５４の外周面に装着された小径装着部３と、小径装着部３及び大径装着部２を連結する蛇腹部４とを備えている。

小径装着部３は、円筒状に形成されており、その端部に蛇腹部４が繋がっている。小径装着部３の内周面側には、シャフト５４が挿通されている。小径装着部３の外周面には、当該小径装着部３をシャフト５４の外周面に固定するためのスチールバンド５が装着されている。スチールバンド５は、小径装着部３の外周面を締め付けるように装着されており、小径装着部３がシャフト５４に対して軸方向に相対移動しないように固定している。
蛇腹部４は、シャフト５４の屈曲に応じて変形可能な蛇腹状に形成されている。

大径装着部２は、円筒状に形成されており、軸方向一方側の内周側周縁部に蛇腹部４が繋がっている。大径装着部２は、アウタレース５１の円筒外周面５５を覆うようにアウタレース５１に装着されている。

図２は、図１中、大径装着部２を拡大した部分拡大図である。大径装着部２の内周面２ａの直径寸法Ｒ１は、円筒外周面５５の直径寸法Ｒ２よりもわずかに大きく形成されている。このため、大径装着部２は、アウタレース５１の円筒外周面５５に対して軸方向及び周方向に沿って相対移動可能に装着されている。

一方、内周面２ａと、円筒外周面５５との間には、わずかなすき間が生じ、大径装着部２の軸方向他方側の端部と、アウタレース５１との間が外部に対して開口することとなる。このすき間を密封するために、大径装着部２の内周面２ａには、円筒外周面５５との間を密封するシール部材１０が設けられている。
シール部材１０は、内周面２ａに形成された第１内周溝１１に嵌め込まれた状態で大径装着部２に固定されている。シール部材１０は、金属製の芯金１２と、芯金１２に加硫接着により形成されたニトリルゴム等の弾性体からなるシール部１３とを備えている。
芯金１２は、円筒状の円筒部１２ａと、円筒部１２ａの軸方向他方側の端部を折り曲げて形成された環状部１２ｂとを有しており、断面Ｌ字形に形成されている。
シール部１３は、円筒部１２ａの外周面から環状部１２ｂの外側面に沿って接着形成された本体部１４と、環状部１２ｂの先端から延びる円筒外周面５５に摺接するリップ部１５とを有している。

リップ部１５は、環状部１２ｂの先端から軸方向一方側に延びて円筒外周面５５に摺接しているメインリップ１５ａと、環状部１２ｂの先端付近に径方向内側に突設されたサブリップ１５ｂとを有している。
メインリップ１５ａの外周面側には、当該メインリップ１５ａを径方向内側に押圧して密封性を高めるためのガータスプリング１６が装着されている。
シール部材１０は、これらメインリップ１５ａの先端、及びサブリップ１５ｂの先端を摺接させることで、大径装着部２が円筒外周面５５に対して軸方向及び周方向に沿って相対移動することを許容しつつ、大径装着部２とアウタレース５１との間を密封している。

第１内周溝１１には、シール部材１０の他、第１環状部材２０が嵌め込まれている。第１環状部材２０は、冷延鋼板等の金属を環状に形成した部材であり、先端部が内周面２ａから突出した状態で嵌め込まれている。第１環状部材２０は、シール部材１０と、第１内周溝１１の壁面との間に介在している。また、第１環状部材２０は、軸方向一方側の側面がシール部１３の本体部１４の弾性力によって軸方向他方側に押圧されており、シール部材１０と第１内周溝１１の壁面との間で挟持されている。これによって、第１環状部材２０は、当該第１環状部材２０を第１内周溝１１に固定するとともに、シール部材１０も第１内周溝１１に固定している。

大径装着部２の内周面２ａにおいて、第１環状部材２０の軸方向他方側には、軸方向に所定の間隔をおいて、第２環状部材２１が固定されている。第２環状部材２１は、冷延鋼板等の金属を環状に形成した部材であり、先端が内周面２ａから突出した状態で、当該内周面２ａに設けられた第２内周溝２２に嵌め込まれている。

互いに軸方向に所定の間隔をおいて固定されている第１環状部材２０と、第２環状部材２１との間には、アウタレース５１の円筒外周面５５に突設された環状突起５６が配置されている。
環状突起５６は、アウタレース５１に一体に形成されており、大径装着部２と、アウタレース５１とが軸方向に相対移動したときに、両環状部材２０，２１の側面と当接するような突出寸法に設定されている。したがって、環状突起５６は、両環状部材２０，２１の間の範囲でのみ軸方向に移動可能であり、それ以上移動しようとすると、両環状部材２０，２１の側面と当接してその移動が規制される。このため、両環状部材２０，２１及び環状突起５６は、アウタレース５１から大径装着部２が抜けてしまうのを防止することができる。

上記両環状部材２０，２１は、環状突起５６に当接することでアウタレース５１と大径装着部２との間の軸方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部を構成している。また、両環状部材２０，２１及び環状突起５６は、大径装着部２がアウタレース５１の円筒外周面５５から抜けるのを防止するための抜け止め手段を構成している。
本実施形態では、両環状部材２０，２１及び環状突起５６が抜け止め手段を構成しているので、大径装着部２を円筒外周面５５に軸方向所定の範囲で相対移動可能に装着しつつも、大径装着部２が円筒外周面５５から抜けるのを効果的に防止することができる。

上記のように構成された等速ジョイント用ブーツ１によれば、等速ジョイント５０が屈曲した状態で回転し、蛇腹部４が圧縮変形と引張変形とを繰り返す場合にも、大径装着部２とアウタレース５１との間が密封された状態でアウタレース５１の円筒外周面５５に対して軸方向及び周方向に沿って相対移動可能に装着されているので、等速ジョイント５０の屈曲に応じて等速ジョイント用ブーツ１の蛇腹部４が変形する際に、外部の泥水や塵埃に対する保護効果を維持しつつ、当該蛇腹部４の変形が緩和されるように大径装着部２をアウタレース５１に対して相対移動させることができる。この結果、蛇腹部４の変形が緩和され、等速ジョイント用ブーツ１の耐久性の低下を抑制することができる。

また、第１環状部材２０及び第２環状部材２１を、その先端が円筒外周面５５に対してわずかなすき間を形成するように形成し、環状突起５６を、その先端が内周面２ａに対してわずかなすき間を形成するように形成することで、これら両環状部材２０，２１及び環状突起５６によって、ラビリンスシールを構成してもよい。この場合、シール部材１０に加えて、ラビリンスシールを構成することができるので、より密封性を高めることができる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る等速ジョイント用ブーツ１の大径装着部２を拡大した断面図である。本実施形態は、大径装着部２の内周面２ａと、アウタレース５１の円筒外周面５５との間を密封するためのシール部３２が大径装着部２に一体に設けられている点、及び、アウタレース５１と大径装着部２との間の軸方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制突起３１が一体に形成されている点において、上記第１の実施形態と相違している。

図中、規制突起３１は、大径装着部２に環状に一体形成されており、内周面２ａから突設されている。規制突起３１は、大径装着部２が紙面左側に移動することで、アウタレース５１と大径装着部２との間で軸方向の相対移動が生じると、環状突起５６に当接するように突設されており、大径装着部２がアウタレース５１の円筒外周面５５から抜けるのを防止している。
逆に、大径装着部２が紙面右側に移動することで、アウタレース５１と大径装着部２との間で軸方向の相対移動が生じると、アウタレース５１の軸方向一方側の端部５１ｂが蛇腹部４の基端に形成された環状壁部３０に当接する。これによって、アウタレース５１と大径装着部２との間で軸方向の相対移動を所定の範囲に規制している。

このように、本実施形態では、規制突起３１、及び環状壁部３０が、環状突起５６、及びアウタレース５１の軸方向一方側の端部５１ｂに当接することでアウタレース５１と大径装着部２との間の軸方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部を構成している。
本実施形態では、上記規制部としての規制突起３１及び環状壁部３０が、大径装着部２に一体に設けられているので、簡易な構成で大径装着部２を抜け止めすることができる。

また、本実施形態のシール部３２は、紙面右側に傾斜しつつ径方向内側に延びて円筒外周面５５に摺接している環状の第１リップ３２ａと、紙面左側に傾斜しつつ径方向内側に延びて円筒外周面５５に摺接している環状の第２リップ３２ｂとを含んで構成されている。第１リップ３２ａ及び第２リップ３２ｂは、ともに大径装着部２の内周面２ａから延びるように一体形成されている。
シール部３２は、第１リップ３２ａ及び第２リップ３２ｂによって、アウタレース５１と大径装着部２とが軸方向いずれの方向に相対移動したとしても、高いシール性を維持することができる。
本実施形態では、シール部３２が、大径装着部２の一体に設けられているので、上記第１の実施形態の実施形態のように、大径装着部２とは別部材であるシール部材１０を大径装着部２に装着する場合と比較して、別部材を装着する必要がないことからアウタレース５１に対する大径装着部２の装着が容易となる。

なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記第１の実施形態では、大径装着部２の軸方向の相対移動を規制するために、第１環状部材２０及び第２環状部材２１を設けた場合を示したが、第１環状部材２０を省略してもよい。この場合、アウタレース５１の軸方向一方側の端部５１ｂが当接する環状壁部３０を蛇腹部４の基端に形成しておく。これによって、大径装着部２が紙面右側に移動することで、アウタレース５１と大径装着部２との間で軸方向の相対移動が生じたとしても、アウタレース５１と大径装着部２との間で軸方向の相対移動を所定の範囲に規制することができる。

また、上記第２の実施形態では、第１の実施形態における第２環状部材２１に相当する規制突起３１を設けた場合を示したが、第１環状部材２０に相当する規制突起を設けても良い。この場合、簡易な構成で、大径装着部２を抜け止めすることができるとともに、シール部３２に加え規制突起と環状突起５６とによってラビリンスシールを構成することができ、密封性もより高めることができる。

１：等速ジョイント用ブーツ ２：大径装着部 ２ａ：内周面
３：小径装着部 ４：蛇腹部 １０：シール部材
２０：第１環状部材（規制部） ２１：第２環状部材（規制部）
３０：環状壁部（規制部） ３１：規制突起（規制部） ３２：シール部
５０：等速ジョイント ５１：アウタレース ５４：シャフト
５５：円筒外周面 ５６：環状突起

Claims (5)

1. アウタレースと、前記アウタレースに対して屈曲自在に接続されるシャフトと、を備えた等速ジョイントを覆う等速ジョイント用ブーツであって、
   前記アウタレースの円筒外周面に装着された円筒状の大径装着部と、
   前記シャフトに装着された小径装着部と、
   前記シャフトの屈曲に追従可能に前記両装着部を連結する蛇腹部と、を備え、
   前記大径装着部は、前記アウタレースの円筒外周面に対して軸方向及び周方向に沿って相対移動可能に装着され、
   前記大径装着部の内周面には、前記アウタレースの円筒外周面との間を密封するシール部が設けられていることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
2. 前記シール部は、前記大径装着部に一体に設けられている請求項１に記載の等速ジョイント用ブーツ。
3. 前記大径装着部と、前記円筒外周面との間には、前記大径装着部が前記円筒外周面から抜けるのを防止するための抜け止め手段が設けられている請求項１に記載の等速ジョイント用ブーツ。
4. 前記抜け止め手段は、前記アウタレースの円筒外周面に突設された環状突起と、
   前記大径装着部の内周面に設けられ前記環状突起に当接することで前記アウタレースと前記大径装着部との間の軸方向の相対移動を所定の範囲に規制する規制部と、を含んでいる請求項３に記載の等速ジョイント用ブーツ。
5. 前記規制部は、前記大径装着部に一体に設けられている請求項４に記載の等速ジョイント用ブーツ。

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