JP2017061990A - 等速自在継手用ブーツ、及びこのブーツを備えた等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】ブーツバンドのバンド溝からの抜止め性を改善した等速自在継手用ブーツ、及びこのブーツを備えた等速自在継手を提供する。【解決手段】本発明に係る摺動式等速自在継手用ブーツ２０は、ブーツバンド３０により等速自在継手１０の外側継手部材１１に形成されるブーツ取付け部１６に固定可能な第一取付け部２１と、ブーツバンド３０により内側継手部材１２が取付けられるシャフト１５に固定可能な第二取付け部２２とを備える。第一取付け部２１と第二取付け部２２の少なくとも一方は、ブーツバンド３０を装着するためのバンド溝２４と、このバンド溝２４の側面部をなす突起部２５とを有すると共に、突起部２５のバンド溝２４側の側面２５ａに、ブーツバンド３０の幅方向端部３１ａを収容可能な凹部２６が設けられている。【選択図】図７

Description

本発明は、等速自在継手用ブーツ、及びこのブーツを備えた等速自在継手に関し、特に、ブーツバンドの抜止め性を改善するための技術に関する。

等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸間で角度変位を許容しながら回転動力の伝達を行うもので、角度変位のみを許容するものを固定式等速自在継手といい、角度変位に加えて、軸方向の変位も許容するものを摺動式等速自在継手という。この種の等速自在継手は、主に自動車や各種産業機械の動力伝達機構に組み込まれて使用されている。

また、等速自在継手には、継手内部に供給したグリースが等速自在継手の外部に流出するのを防止する目的で、外側継手部材とシャフトとの間を密封可能に覆うブーツが設けられるのが一般的である。

この場合、ブーツの外側継手部材又はシャフトへの取付け部として、ブーツバンドを装着するためのバンド溝が形成され、バンド溝の側方に位置する突起部が円周方向に沿って断続的に設けられたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

図１２は、ブーツバンドのうち、外側継手部材のブーツ取付け部に取付けられる大径取付け部１２１の断面図、図１３は大径取付け部１２１をその開口側から見た図である。大径取付け部１２１は、ブーツバンドの大径側端部に設けられるもので、図１３に示すように全体として環状をなす。大径取付け部１２１の外周には、環状のバンド溝１２４が設けられている。また、バンド溝１２４に隣接する位置には、バンド溝１２４の側面部をなす突起部１２５が円周方向に沿って断続的に形成されている（図１３）。バンド溝１２４には、大径取付け部１２１を図示しない外側継手部材のブーツ取付け部に固定するためのブーツバンド１３０が装着される（図１２）。このようにバンド溝１２４にブーツバンド１３０を装着し、然る後、例えば所定の縮径動作を伴ってブーツバンド１３０で大径取付け部１２１を締め付けることにより、大径取付け部１２１が図示しない外側継手部材のブーツ取付け部に固定される。

特開２００６−２２６４５３号公報

特許文献１に開示の如く、従来のブーツに形成される突起部１２５は、ブーツバンド１３０がその幅方向（ブーツでいえばその中心軸方向）にずれた際にバンド溝１２４から抜けないように、いわば抜止めの役割を果たすものである。しかしながら、この突起部１２５においては、通常、バンド溝１２４へのブーツバンド１３０の装着性を考慮して、バンド溝１２４の底面からの突出高さが設定され、かつ突起部１２５の円周方向寸法やその数が設定されている。そのため、作動角を非常に大きくとる場合など、ブーツが大きく変形する際、環境因子など他の諸条件の組合わせによっては、ブーツバンド１３０が突起部１２５を乗り越えてバンド溝１２４から外れる、といった事態が起こり得る。これにより、シール性の低下が懸念される。

以上の事情に鑑み、本明細書ではブーツバンドのバンド溝からの抜止め性を改善した等速自在継手用ブーツ、及びこのブーツを備えた等速自在継手を提供することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る等速自在継手用ブーツによって達成される。すなわち、このブーツは、等速自在継手の外側継手部材に形成されるブーツ取付け部と嵌合して、ブーツバンドでブーツ取付け部に固定可能な第一取付け部と、等速自在継手の内側継手部材が取付けられるシャフトと嵌合して、ブーツバンドでシャフトに固定可能な第二取付け部と、第一取付け部と第二取付け部とをつなぐ屈曲部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、第一取付け部は、ブーツバンドを装着するためのバンド溝と、このバンド溝の側面部をなす突起部とを有するもので、突起部のバンド溝側の側面に、ブーツバンドの幅方向端部を収容可能な凹部が設けられている点をもって特徴付けられる。あるいは、第二取付け部は、ブーツバンドを装着するためのバンド溝と、このバンド溝の側面部をなす突起部とを有するもので、突起部のバンド溝側の側面に、ブーツバンドの幅方向端部を収容可能な凹部が設けられている点をもって特徴付けられる。

このように、本発明では、等速自在継手用ブーツの外側継手部材側の取付け部（第一取付け部）あるいはシャフト側の取付け部（第二取付け部）において、バンド溝の側面部をなす突起部のバンド溝側の側面に、ブーツバンドの幅方向端部を収容可能な凹部を設けるようにした。これによれば、ブーツの装着時、作動角を大きくとったこと等により、ブーツバンドが装着時の位置からブーツの中心軸方向にずれた場合、ブーツバンドの幅方向端部が突起部のバンド溝側の側面に設けた凹部に収容され、突起部の凹部をなす部分と係合する（半径方向で引っ掛かる）。従って、ブーツバンドの抜止め力を高めて、ブーツバンドの抜けを防止することが可能となる。

また、本発明に係る等速自在継手用ブーツは、突起部の外径寸法が、当該ブーツの中心軸方向に沿ってバンド溝に近づくにつれて増大するものであってもよい。

ブーツバンドには、オメガバンドとも称される加締めタイプのブーツバンドや、ワンタッチバンドとも称される折り返しタイプのブーツバンドなど全体としてリング状をなすものも少なくない。この場合、ブーツバンドの例えば第一取付け部に設けたバンド溝への装着は、バンド溝の側面部をなす突起部を乗り越えるように第一取付け部の開口側からリング状のブーツバンドを導入することで行われる。本発明では、突起部にブーツバンドの幅方向端部を収容可能な凹部を設けたので、突起部の高さ（外径寸法）はバンド溝に装着した状態のブーツバンドの高さ（外径寸法）よりも大きく設定されることになる。ここで、上述のように、突起部に、その外径寸法がブーツの中心軸方向に沿ってバンド溝に近づくにつれて増大する面（いわば拡径面）を設けることで、リング状のブーツバンドが突起部の外周面（拡径面）で案内されつつ、突起部よりも屈曲部寄りに位置するバンド溝に導入される。従って、突起部を乗り越える際の抵抗を軽減してバンド溝への円滑な導入を図ることができ、これによりブーツバンドの装着性を向上させることが可能となる。

また、本発明に係る等速自在継手用ブーツは、突起部が、バンド溝の円周方向に沿って断続的に設けられているものであってもよい。あるいは、突起部が、バンド溝の全周にわたって連続的に設けられているものであってもよい。

このように突起部を、バンド溝の円周方向に沿って断続的に設けるようにすれば、リング状のブーツバンドをバンド溝に導入する際の抵抗（突起部を乗り越える際の抵抗）を軽減することができる。よって、突起部の高さ（外径寸法）を大きめに設定して、ブーツバンドの幅方向端部が収容可能な凹部を形成できるだけの十分なスペースを確保することが可能となる。あるいは、上述のように、突起部の外周面を拡径面とする場合には、突起部にある程度の高さがあっても、比較的円滑にブーツバンドをバンド溝に導入することができるので、突起部を全周にわたって連続的に設けた場合であってもブーツバンドの組付け性（装着性）を低下させずに済む。突起部を全周にわたって設ければ、その分だけブーツバンドの抜止め作用を高めることができる。この場合、凹部を突起部の全周にわたって形成することが望ましい。

また、本発明に係る等速自在継手用ブーツは、熱可塑性エラストマーで形成されるものであってもよい。

熱可塑性エラストマーは、硬度をはじめ、耐疲労性、耐摩耗性、耐温度性（特に耐低温性）、耐熱性、耐油性（耐グリース性）などの点でブーツ用のゴム材料よりも優れている一方で、硬度が高く、弾性に乏しい面を有する。よって、十分な固定強度とシール性を確保するためには、ブーツバンドに、加締めタイプのブーツバンドを使用することが望ましい。本発明によれば、突起部に設けた凹部によって、ブーツバンドの抜け止め作用を高めているので、ブーツバンドの装着後も十分な固定強度及びシール性を確保することが可能となる。

以上の説明に係るブーツは、ブーツバンドのバンド溝からの抜止め性が改善されているので、例えば外側継手部材と、シャフトに取付けられる内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に配設される転動体と、外側継手部材と前記シャフトとの間に装着される既述のブーツとを備え、転動体を介して外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位を許容しながらトルクの伝達を可能とする等速自在継手として、好適に提供することが可能である。

以上のように、本発明によれば、ブーツバンドのバンド溝からの抜止め性を改善した等速自在継手用ブーツ、及びこのブーツを備えた等速自在継手を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る等速自在継手の断面図である。 図１に示すブーツの断面図である。 図１に示すブーツの要部断面図である。 図３に示すブーツの要部をその開口側から見た図である。 図１に示すブーツの要部断面図である。 バンド溝にブーツバンドを装着した状態を示すブーツの要部断面図である。 ブーツバンドが図６に示す状態からずれた際のブーツの要部断面図である。 加締めタイプのブーツバンドの正面図である。 折り返しタイプのブーツバンドの正面図である。 本発明の他の実施形態に係るブーツの要部をその開口側から見た図である。 本発明の他の実施形態に係るブーツの要部断面図であって、ブーツバンドを装着した状態を示す図である。 従来のブーツの要部断面図である。 図１２に示すブーツの要部をその開口側から見た図である。

以下、本発明に係る等速自在継手の一実施形態を図面に基づき説明する。なお、本実施形態では、固定式等速自在継手を例にとって説明するが、もちろん、トリポード型やボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手などの摺動式等速自在継手に対して本発明を適用することも可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る等速自在継手１０の断面図である。この等速自在継手１０は、固定式等速自在継手に分類されるもので、内周面にトラック溝１１ａが形成された外側継手部材１１と、外周面にトラック溝１２ａが形成された内側継手部材１２と、両継手部材１１、１２のトラック溝１１ａ、１２ａの相互間に介在してトルクを伝達する複数個（本実施形態では八個）の転動体としてのボール１３と、これらのボール１３を収容するケージ１４と、後述するブーツ２０及びブーツバンド３０とを備える。そして、内側継手部材１２の内周面には雌スプライン１２ｂが形成されると共に、シャフト１５の軸方向端部の外周面には雄スプライン１５ｂが形成され、この雄スプライン１５ｂと雌スプライン１２ｂとが嵌合することによって、シャフト１５の軸方向端部に内側継手部材１２が固定されている。

ブーツ２０は、外側継手部材１１とシャフト１５との間を密封可能に覆うもので、例えば熱可塑性エラストマーで形成される。本実施形態では、ブーツ２０全体が熱可塑性エラストマーで一体に成形される。具体例として、ＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＤデュロメータ硬さが３５以上でかつ５０以下を示す熱可塑性ポリエステル系エラストマーを挙げることができる。もちろん、ブーツ２０の材質は熱可塑性エラストマーに限られるものではなく、例えばＪＩＳ Ｋ ６２５３によるタイプＡデュロメータ硬さが５０以上でかつ７０以下を示すクロロブレンラバーなど種々のゴム材料でブーツ２０を形成することも可能である。

また、ブーツ２０は全体として円すい台形状をなすもので、詳細には、図１及び図２に示すように、外側継手部材１１の開口端外周に形成されるブーツ取付け部１６と嵌合して、ブーツバンド３０でブーツ取付け部１６にブーツ２０を固定可能とするための第一取付け部２１と、シャフト１５と嵌合して、ブーツバンド３０でシャフト１５に固定可能な第二取付け部２２と、第一取付け部２１と第二取付け部２２とをつなぐ屈曲部としての蛇腹部２３とを一体に有する。

ここで、第一取付け部２１は、ブーツ２０の大径側端部に設けられるもので（図２でいえば右側端部）、図３に示すように、第一取付け部２１の外周にブーツバンド３０（図１参照）を装着するためのバンド溝２４と、バンド溝２４の側方に位置し、バンド溝２４の側面部をなす突起部２５とを一体に有する。

バンド溝２４は環状に伸びるもので、その底面は外径一定の略円筒形状をなしている。また、バンド溝２４の幅方向寸法Ｗ１は、装着対象となるブーツバンド３０の幅方向寸法Ｗ２（後述する図６を参照）よりも大きく設定される。

突起部２５は、バンド溝２４よりも第一取付け部２１の開口側に形成されるもので、本実施形態では、図４に示すように、第一取付け部２１（より正確にはバンド溝２４）の円周方向に沿って断続的に設けられている。すなわち、第一取付け部２１の円周方向に沿って伸びる複数の突起部２５が、第一取付け部２１の開口側端部に円周方向等間隔で配設されている。本図示例では、９０度間隔で四個の突起部２５が配設されている。

突起部２５のバンド溝２４側の側面２５ａには、図３に示すように、凹部２６が形成されている。この凹部２６は、突起部２５の円周方向全域にわたって形成されると共に、ブーツバンド３０のうち帯状をなすバンド本体３１の幅方向端部３１ａを収容可能な形状並びに大きさに形成されている。図示された形態につき、より詳細に述べれば、凹部２６は、ブーツ２０（第一取付け部２１）の中心軸Ｘ方向（図２参照）に沿って伸びており、バンド溝２４上に装着されたブーツバンド３０のバンド本体３１がバンド溝２４の幅方向に沿って移動した際、バンド本体３１の幅方向端部３１ａを収容可能なように形成されている（後述する図７を参照）。

また、本実施形態では、突起部２５の外周に、所定の向きに傾斜してなるテーパ面２５ｂが形成されている。このテーパ面２５ｂは、第一取付け部２１の開口側端部からブーツ２０の中心軸Ｘ方向（図２参照）に沿ってバンド溝２４に近づくにつれてその外径寸法が増大する向きに形成されている。このテーパ面２５ｂは、特に後述する形態のブーツバンド３０，４０（図８、図９を参照）をバンド溝２４に導入する際、当該バンド３０，４０をバンド溝２４に向けて案内する機能を有する。

第二取付け部２２は、ブーツ２０の小径側端部に設けられるもので（図２でいえば左側端部）、図５に示すように、第二取付け部２２の外周にブーツバンド３０（図１参照）を装着するためのバンド溝２７と、バンド溝２７の側方に位置し、バンド溝２７の側面部をなす突起部２８とを一体に有する。突起部２８のバンド溝２７側の側面には、凹部２９が形成されている。この凹部２９は、図示は省略するが、突起部２８の円周方向全域にわたって形成されると共に、ブーツバンド３０のバンド本体３１の幅方向端部３１ａを収容可能な形状並びに大きさに形成されている。これら第二取付け部２２のバンド溝２７、突起部２８、及び凹部２９はそれぞれ、第一取付け部２１のバンド溝２４、突起部２５、及び凹部２６と同様の構成をとることが可能である。

このように、本発明に係るブーツ２０では、外側継手部材１１側の取付け部となる第一取付け部２１において、バンド溝２４の側面部をなす突起部２５のバンド溝２４側の側面２５ａに、ブーツバンド３０のバンド本体３１の幅方向端部３１ａを収容可能な凹部２６を設けるようにした。これによれば、ブーツ２０の装着時、作動角を大きくとったこと等により、ブーツバンド３０が装着時の位置（図６を参照）からブーツの中心軸方向にずれた場合、ブーツバンドの幅方向端部が突起部のバンド溝側の側面に設けた凹部に収容され、突起部の凹部をなす部分と半径方向で係合する（図７を参照）。これにより、突起部２５のうちブーツバンド３０と半径方向で重複する部分２５ｃが抜止めとして機能するので、ブーツバンド３０が突起部２５を乗り越えるのを抑制して、ブーツバンド３０の抜けを防止することが可能となる。

また、本実施形態では、突起部２５の外周に、所定の向き（外径寸法が、第一取付け部２１の開口側端部からブーツ２０の中心軸Ｘ方向（図２参照）に沿ってバンド溝２４に近づくにつれて増大する向き）に傾斜してなるテーパ面２５ｂを形成した。一般に、ブーツバンドには、全体として帯状をなすバンド本体をバンド溝２４に巻き付けてブーツ２０を締め付けるタイプの他に、オメガバンドとも称される加締めタイプのブーツバンド３０（図８）や、ワンタッチバンドとも称される折り返しタイプのブーツバンド４０（図９）などがある。これらのうち、加締めタイプのブーツバンド３０や折り返しタイプのブーツバンド４０は全体としてリング状をなすものであるから、ブーツ２０の例えば第一取付け部２１に設けたバンド溝２４に装着するためには、バンド溝２４の側面部をなす突起部２５を乗り越えるように第一取付け部２１の開口側（図３でいえば右側）からリング状のブーツバンド３０（４０）を押し込む必要が生じる。ここで、上述のように、突起部２５の外周に上述した向きのテーパ面２５ｂを設けることで、リング状のブーツバンド３０（４０）が突起部２５の外周面（テーパ面２５ｂ）でスムーズに拡径しながらバンド溝２４に向けて案内される。従って、ブーツバンド３０（４０）が突起部２５を乗り越える際の抵抗を軽減してバンド溝２４への円滑な導入を図ることができ、これによりブーツバンド３０（４０）の装着性を向上させることが可能となる。

以上、本発明に係るブーツ、及びこのブーツを備えた等速自在継手の一実施形態を説明したが、もちろん、本発明は上記形態に限定されるものではなく、他の形態を採ることも可能である。

例えば上記実施形態では、突起部２５が、バンド溝２４の円周方向に沿って断続的に設けられている場合を例示したが（図４）、もちろん、突起部２５の配置態様はこれには限られない。例えば図１０に示すように、突起部２５が、バンド溝２４の全周にわたって連続的に設けられているものであってもよい。この場合、凹部２６は環状をなし、突起部２５の円周方向全域にわたって形成される。

このように突起部２５及び凹部２６を、バンド溝２４の全周にわたって設けるようにすれば、ブーツバンド３０（のバンド本体３１）の幅方向端部３１ａがその全周にわたって凹部２６に収容され、突起部２５とその円周方向全域で係合し得る状態となる。従って、突起部２５との係合面積が増える分だけブーツバンド３０の抜止め作用を高めることができ、抜止め性のさらなる改善が期待できる。なお、突起部２５を第一取付け部２１の全周にわたって設けた場合であっても、図３に示すように突起部２５の外周にテーパ面２５ｂを設けることで、図８等に示すリング状のブーツバンド３０（４０）をバンド溝２４に導入する際の抵抗を抑制することができる。よって、ブーツバンド３０（４０）の組付け性が悪化する心配もない。

また、凹部２６として、上記実施形態では、ブーツバンド３０のバンド本体３１の幅方向端部３１ａの断面形状に対応した形状をなすものを例示したが（図３等）、もちろん、これ以外の形態をなす凹部２６を突起部２５に設けることも可能である。例えば凹部２６の成形性を重視して、図１１に示すように、バンド本体３１の外周面３１ｂと対向する面２６ａを、凹部２６の奥側に向かうにつれて縮径する形状（テーパ状）とすることも可能である。要は、バンド本体３１の幅方向端部３１ａが収容可能な限りにおいて、凹部２６は任意の形態をとり得る。

１０ 等速自在継手
１１ 外側継手部材
１１ａ，１２ａ トラック溝
１２ 内側継手部材
１２ｂ 雌スプライン
１３ ボール
１４ ケージ
１５ シャフト
１５ｂ 雄スプライン
１６ ブーツ取付け部
２０ ブーツ
２１ 第一取付け部
２２ 第二取付け部
２３ 蛇腹部
２４，２７ バンド溝
２５，２８ 突起部
２５ａ 側面
２５ｂ テーパ面
２６，２９ 凹部
３０，４０ ブーツバンド
３１ バンド本体
３１ａ 幅方向端部
１２１ 大径取付け部
１２４ バンド溝
１２５ 突起部
１３０ ブーツバンド
Ｗ１ 幅方向寸法
Ｗ２ 幅方向寸法
Ｘ 中心軸

Claims (7)

1. 等速自在継手の外側継手部材に形成されるブーツ取付け部と嵌合して、ブーツバンドで前記ブーツ取付け部に固定可能な第一取付け部と、前記等速自在継手の内側継手部材が取付けられるシャフトと嵌合して、前記ブーツバンドで前記シャフトに固定可能な第二取付け部と、前記第一取付け部と前記第二取付け部とをつなぐ屈曲部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、
   前記第一取付け部は、前記ブーツバンドを装着するためのバンド溝と、このバンド溝の側面部をなす突起部とを有するもので、
   前記突起部の前記バンド溝側の側面に、前記ブーツバンドの幅方向端部を収容可能な凹部が設けられていることを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
2. 等速自在継手の外側継手部材に形成されるブーツ取付け部と嵌合して、ブーツバンドで前記ブーツ取付け部に固定可能な第一取付け部と、前記等速自在継手の内側継手部材が取付けられるシャフトと嵌合して、前記ブーツバンドで前記シャフトに固定可能な第二取付け部と、前記第一取付け部と前記第二取付け部とをつなぐ屈曲部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、
   前記第二取付け部は、前記ブーツバンドを装着するためのバンド溝と、このバンド溝の側面部をなす突起部とを有するもので、
   前記突起部の前記バンド溝側の側面に、前記ブーツバンドの幅方向端部を収容可能な凹部が設けられていることを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
3. 前記突起部の外径寸法が、前記ブーツの中心軸方向に沿って前記バンド溝に近づくにつれて増大する請求項１又は２に記載の等速自在継手用ブーツ。
4. 前記突起部が、前記バンド溝の円周方向に沿って断続的に設けられている請求項１〜３の何れかに記載の等速自在継手用ブーツ。
5. 前記突起部が、前記バンド溝の全周にわたって連続的に設けられている請求項１〜３の何れかに記載の等速自在継手用ブーツ。
6. 熱可塑性エラストマーで形成される請求項１〜５の何れかに記載の等速自在継手用ブーツ。
7. 外側継手部材と、シャフトに取付けられる内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配設される転動体と、前記外側継手部材と前記シャフトとの間に装着される請求項１〜６の何れかに記載のブーツとを備え、
   前記転動体を介して前記外側継手部材と前記内側継手部材との間で角度変位を許容しながらトルクの伝達を可能とする等速自在継手。

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