(57)【要約】【課題】安定したシール性能を低コストに確保し得るブーツ取付構造を提供する。【解決手段】等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフト１７と、シャフト１７に外嵌される樹脂製等速自在継手ブーツ１とを取付けるブーツ取付構造である。シャフト１７の被取付部１８に外嵌される等速自在継手用ブーツ１の小径部２への外径側からのレーザー光照射にてシャフト１７の被取付部１８を加熱する。この加熱によって、等速自在継手用ブーツ１の小径部２をシャフト１７の被取付部１８に衝合状態で接合一体化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、このシャフトに外嵌される樹脂製等速自在継手ブーツとを取付けるブーツ取付構造において、
シャフトの被取付部に外嵌される等速自在継手用ブーツの小径部への外径側からのレーザー光照射による被取付部の加熱で、この被取付部の表面温度を等速自在継手ブーツに用いられる樹脂材料の溶解・分解温度よりも高くして、等速自在継手用ブーツの小径部をシャフトの被取付部に衝合状態で接合一体化したことを特徴とするブーツ取付構造。
【請求項２】
等速自在継手用ブーツの小径部の開口端部に、その外径面が開口側に向かって縮径するテーパ部を設け、このテーパ部の最大肉厚が、照射されるレーザー光が透過してシャフトの被取付部の表面温度を等速自在継手用ブーツに用いられる樹脂材料の溶融・分解温度よりも高くなることを許容する厚さであることを特徴とする請求項１に記載のブーツ取付構造。
【請求項３】
前記テーパ部の最大肉厚がブーツ変形対応厚さであることを特徴とする請求項２に記載のブーツ取付構造。
【請求項４】
前記樹脂材料がレーザー透過性の熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のブーツ取付構造。
【請求項５】
前記小径部とシャフトの被取付部との締代を０．０５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のブーツ取付構造。
【請求項６】
レーザー光として半導体レーザー又はファイバレーザーを使用したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のブーツ取付構造。
【請求項７】
レーザー光の照射方式を連続式としたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のブーツ取付構造。
【請求項８】
レーザー光のスポットが直径２ｍｍ以上の円形であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のブーツ取付構造。
【請求項９】
レーザー光のスポットがその長辺が２ｍｍ以上の矩形形状であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のブーツ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーツ取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車や各種産業機械の動力伝達機構に組み込まれる等速自在継手には、継手内部への塵埃などの異物侵入防止や継手内部に封入されたグリースの漏洩防止を目的として、ブーツ（等速自在継手用ブーツ）が装着される。
【０００３】
ところで、等速自在継手（固定型等速自在継手）は、図１０に示すように、内周面に複数のトラック溝１１２を形成した外側継手部材としての外輪１１１と、外周面に複数のトラック溝１１４を形成した内側継手部材としての内輪１１３と、外輪１１１のトラック溝１１２と内輪１１３のトラック溝１１４とで協働して形成されるボールトラックに配された複数のボール１１５と、ボール１１５を収容するためのポケット１１６ａを有するケージ１１６とで主要部が構成されている。内輪１１３の内周には、セレーションやスプライン等のトルク伝達手段を介してシャフト１１７が連結される。
【０００４】
また、このような等速自在継手に装着されるブーツ１００は、小径部１０１と、大径部１０２と、小径部１０１と大径部１０２とを連結する蛇腹部１０６とを備える。蛇腹部１０６は、谷部１０４と山部１０５とが交互に形成されてなる。そして、ブーツ１００の大径部１０２が、等速自在継手の外輪１１１の開口部に外嵌された状態でブーツバンド１０８が締め付けられて、外輪１１１に固定される。また、ブーツ１００の小径部１０１は、シャフト１１７の被取付部１２０に外嵌された状態でブーツバンド１０８が締め付けられて、シャフト１１７に固定される（特許文献１参照）。
【０００５】
ブーツ１００の小径部１０１および大径部１０２の外周面には環状の凹溝１０７がそれぞれ設けられ、各凹溝１０７にブーツバンド１０８が嵌合される。一方、シャフト１１７の被取付部１２０には二条の環状突起１２３，１２４が設けられている。すなわち、ブーツ１００は樹脂材料で形成されるのが一般的で、小径部１０１および大径部１０２のうち、特に小径部１０１におけるシール性は、ブーツバンド１０８を締め付けてシャフト１１７に設けた環状突起１２３，１２４を小径部１０１の内径面に食い込ませることによって確保される仕様となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１４５８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構造で安定したシール性を確保するには、ブーツバンド１０８を所定の締め代で精度良く締め付ける必要があるが、かかる高精度な締め付けを簡便にかつ個体間でのばらつきを生じさせることなく行うのは困難である。特に上記のようにシール性向上を目的として、シャフト１１７の外周面に環状突起を設けた場合には、ブーツバンド１０８を精度良く締め付けることが一層難しくなる。かかるブーツバンド締め付けの困難性とブーツバンド１０８を用いることによる部品点数増とから、等速自在継手のコスト増が避けられないものとなっている。
【０００８】
また、樹脂ブーツは一般に型成形されるが、上記のように小径部１０１および大径部１０２の外周面に凹溝１０７を設ける場合、ブーツ１００の成形型が複雑化する。さらに、上記構造においては、シャフト１１７に環状突起１２３，１２４を設ける分、シャフト１１７形状が複雑化している。これら成形型や部材形状の複雑化は等速自在継手のコスト高を招く。
【０００９】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、安定したシール性能を低コストに確保し得るブーツ取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のブーツ取付構造は、等速自在継手の内側継手部材に連結されたシャフトと、このシャフトに外嵌される樹脂製等速自在継手ブーツとを取付けるブーツ取付構造において、シャフトの被取付部に外嵌される等速自在継手用ブーツの小径部への外径側からのレーザー光照射による被取付部の加熱で、この被取付部の表面温度を等速自在継手ブーツに用いられる樹脂材料の溶解・分解温度よりも高くして、等速自在継手用ブーツの小径部をシャフトの被取付部に衝合状態で接合一体化したものである。
【００１１】
等速自在継手用ブーツの小径部がシャフトの被取付部に外嵌された状態で、レーザー光を照射して、シャフトの被取付部を加熱する。この加熱によって、等速自在継手用ブーツの樹脂材料内部から熱分解されたガスが膨らみ、樹脂内部に気泡を発生する。この時、マイクロサイズ領域ではあるが、気泡発生に伴う爆発的な圧力が接合部にかかり、接合部の金属材料及び樹脂材料の温度が高くなっていることと相まって、気泡周辺部の樹脂材料と金属材料が、アンカー効果などの物理的な接合又は金属酸化物を通じた化学的な接合を可能にする条件を満たし接合する。さらに、樹脂材料が冷え固まる際には、気泡の温度も減少するため、気泡内部の圧力が低下し、吸着力が発生する。特に、加熱源としてレーザー光を用いることによって、局所的な急激な冷却が可能となり、気泡発生にともなう圧力・吸着力を増加させることができ、金属材料と樹脂材料の接合を促進させることができる。
【００１２】
すなわち、レーザー溶着接合法は、金属とプラスチックとを重ねて、そこにレーザー光を照射するだけで接合できる手法である。原理は、プラスチックのレーザー透過性や金属でも局所的に十分に過熱できるレーザー光の高パワー密度を利用し、プラスチック側、金属側のどちらかからレーザー光を照射し、金属材料と接している境界部のプラスチックを選択的に、溶融させて分解温度以上に急速に加熱し、その分解によって泡を発生させる。泡周辺部の高温の融液と金属表面に対して、高温・高圧の条件が実現され、ミクロンオーダで接合（ファンデルワールス力）された接合部が得られる。このため、レーザー溶着接合法は、金属材料と樹脂材料とを、樹脂材料表面側からレーザー光を照射することで生じる物理的相互作用により、接合するものである。ここで、物理的相互作用とは分子間（引）力といわれるもので、あらゆる分子の間の引き合う力（ファンデルワールス力）をいい、二次結合力ともいう。
【００１３】
このため、レーザー光照射にて、シャフトの被取付部の表面温度を等速自在継手ブーツに用いられる樹脂材料の溶解・分解温度よりも高くするのが好ましい。このような温度とすることによって、樹脂内部における気泡の発生が安定する。
【００１４】
等速自在継手用ブーツの小径部の開口端部に、その外径面が開口側に向かって縮径するテーパ部を設け、このテーパ部の最大肉厚が、照射されるレーザー光が透過してシャフトの被取付部の表面温度を等速自在継手用ブーツに用いられる樹脂材料の溶融・分解温度よりも高くなることを許容する厚さであるのが好ましい。
【００１５】
等速自在継手用ブーツの小径部の開口端部にテーパ部を設けることによって、小径部に薄肉部が形成されることになり、この薄肉部では、レーザー光が透過する樹脂層が薄くなって、シャフトの被取付部へは多くのレーザエネルギーが供給される。このため、多くのレーザエネルギーが供給された部位においては、他の部位よりも高温となり、多くのレーザエネルギーが供給された部位に対応する樹脂材料はより溶解・低粘度化する。
【００１６】
前記テーパ部の最大肉厚がブーツ変形対応厚さであるのが好ましい。ここで、ブーツ変形対応厚さとは、このブーツが装着された等速自在継手の通常の変位にともなうブーツ変形によって生じる引張りおよび圧縮力にも破断しない厚さである。
【００１７】
樹脂材料がレーザー透過性の熱可塑性エラストマーであるのが好ましい。このようにレーザー透過性のものを使用すれば、この樹脂材料に対してレーザー光を照射することによって、レーザー光が透過して被取付部を加熱することができる。
【００１８】
前記小径部とシャフトの被取付部との締代を０．０５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とするのが好ましい。このような締代とすることによって、接合時に、最適な高温・高圧の条件を実現することができる。
【００１９】
レーザーとして半導体レーザー又はファイバーレーザーを使用することができ、既存のレーザー照射装置を用いることができる。また、レーザーの照射方式を連続式とすることができる。レーザーのスポットが直径２ｍｍ以上の円形であっても、長辺が２ｍｍ以上の矩形形状であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のブーツ取付構造では、ブーツバンドを省略することができ、等速自在継手への組み付け時の部品点数を減少させることができるとともに、ブーツ端部の外周面形状を簡略化することができる。このため、ブーツの生産性及び組み付け性の向上を図ることができるとともに、低コスト化を達成できる。また、シャフトにおいても、従来のブーツ取付構造で設けられていた環状突起等を必要としない。このため、シャフトの形状の簡素化を図ることができ、製造コストの低減を達成できる。
【００２１】
しかも、小径部の外径側からレーザー光を照射すればよいので、接合作業の簡略化を図ることができるとともに、レーザー光照射装置を既存のものを用いることができる。特に、シャフトの被取付部の表面温度を樹脂材料の溶解・分解温度よりも高くすることによって、樹脂内部における気泡の発生が安定し、安定した接合力を発揮できる。
【００２２】
等速自在継手用ブーツの小径部の開口端部にテーパ部を設けることによって、多くのレーザエネルギーが供給される部位が形成され、この部位においては、樹脂材料はより溶解・低粘度化する。これによって、レーザー照射後、溶融樹脂は速やかに温度低下し、粘度低下した樹脂が速やかに固化する。このため、テーパ部においては接合ムラが生じることなく安定した接合力で接合できる。
【００２３】
テーパ部の最大肉厚をブーツ変形対応厚さとすることによって、耐久性に優れ、長期にわたって安定してシール効果を発揮することができる。
【００２４】
樹脂材料をレーザー透過性の熱可塑性エラストマーを使用すれば、この樹脂材料に対してレーザー光を照射することによって、レーザー光が透過して被取付部を加熱することができ、短時間に効率よく接合できる。
【００２５】
小径部とシャフトの被取付部との締代を０．０５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とすることによって、接合時に最適な高温・高圧の条件を実現することができ、より安定した接合力で接合することができる。
【００２６】
既存のレーザー照射装置を用いることができ、コストの低減を図ることができる。また、レーザーの照射方式を連続式とすることができ、効率のよいレーザー照射を行うことができる。レーザーのスポットが直径２ｍｍ以上の円形であっても、長辺が２ｍｍ以上の矩形形状であっても、被取付部の加熱が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態を示すブーツを装着した状態の等速自在継手の断面図である。
【図２】前記ブーツの小径部の拡大断面図である。
【図３】本発明にかかるブーツ取付構造によるブーツ固定方法を示し、レーザー光照射前の拡大断面図である。
【図４】前記ブーツ固定方法を示し、レーザー光照射状態の拡大断面図である。
【図５】前記ブーツ固定方法を示し、レーザー光照射終了状態を示す拡大断面図である。
【図６】ブーツ取付構造の変形例を示す小径部の拡大断面図である。
【図７】前記図６に示すブーツ取付構造によるブーツ固定方法を示し、レーザー光照射前の拡大断面図である。
【図８】前記ブーツ固定方法を示し、レーザー光照射状態の拡大断面図である。
【図９】前記ブーツ固定方法を示し、レーザー光照射終了状態を示す拡大断面図である。
【図１０】従来の等速自在継手用ブーツを用いた等速自在継手の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。
【００２９】
図１は、本発明に係る等速自在継手用ブーツを取り付けた等速自在継手を示すものである。この場合の等速自在継手１０は、内周面に複数のトラック溝１２を形成した外側継手部材としての外輪１１と、外周面に複数のトラック溝１４を形成した内側継手部材としての内輪１３と、外輪１１のトラック溝１２と内輪１３のトラック溝１４とで協働して形成されるボールトラックに配された複数のボール１５と、ボール１５を収容するためのポケット１６ａを有するケージ１６とで主要部が構成されている。内輪１３の内周には、セレーションやスプライン等のトルク伝達手段を介してシャフト１７が連結される。なお、この等速自在継手１０は外側継手部材と内側継手部材とが相対的な角度変位のみを許容する、いわゆる固定型等速自在継手である。
【００３０】
シャフト１７は、例えば、Ｓ４０Ｃ、ＳＢＭ４０Ｃ等に代表される炭素鋼、特に高周波焼入れ等の焼入れ処理が施された炭素鋼を用いて中空軸あるいは中実軸に形成されている。なお、シャフト表面に、防錆のためにパーカ処理を施してもよい。ここで、パーカ処理とは、表面にリン酸マンガン皮膜をつける処理である。シャフト１７には、外輪１１から所定量突出した位置に平滑な円筒面状をなす大径の被取付部１８が設けられている。
【００３１】
また、外輪１１は、シャフト１７と同様に、例えば、Ｓ４０Ｃ、ＳＢＭ４０Ｃ等に代表される炭素鋼、特に高周波焼入れ等の焼入れ処理が施された炭素鋼を用いてカップ状に形成される。外輪１１の開口部外周面には平滑な円筒面状をなす被取付部１９が設けられる。
【００３２】
ブーツ１は熱可塑性ポリエステルエラストマーからなる。熱可塑性ポリエステルエラストマーは、高融点結晶性ポリエステル重合体セグメント（ａ）と低融点重合体セグメント（ｂ）からなるポリエステルブロック共重合体を主体とするものである。
【００３３】
ブーツ１は、小径部２と、大径部３と、小径部２と大径部３とを連結する蛇腹部４とを備える。蛇腹部４は、軸方向に沿って交互に配設される山部５および谷部６と、両部を接続する傾斜部８とからなる。小径部２がレーザー光を用いたレーザー溶着接合法にてシャフト１７に固定され、大径部３も同様にレーザー光を用いたレーザー溶着接合法にて外輪１１に固定される。このため、小径部２及び大径部３の肉厚Ｔ(図２参照)が、照射されるレーザー光が透過して、被取付部１８、１９を加熱できる厚さとされる。具体的には、熱可塑性ポリエステルエラストマーにてブーツ１を構成した場合、その小径部２の外径寸法を１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度とすれば、小径部２の軸方向長さＬを５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とし、小径部２の肉厚Ｔを０．７ｍｍ〜１．２ｍｍ程度とする。また、その大径部３の外径寸法を５０ｍｍ〜１２０ｍｍ程度とすれば、大径部３の軸方向長さを５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とし、大径部３の肉厚Ｔを０．７ｍｍ〜１．２ｍｍ程度とする。
【００３４】
熱可塑性ポリエステルエラストマーを構成するポリエステルブロック共重合体の高融点結晶性ポリエステル重合体セグメント（ａ）は、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールから形成されるポリエステルであり、好ましくはテレフタル酸および／またはジメチルテレフタレートと１，４−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレートである。この他に、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、あるいはこれらのエステル形成性誘導体などのジカルボン酸成分と、分子量３００以下のジオール、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロールなどの脂環式ジオール、ビス（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニル、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン、４，４’−ジヒドロキシ−ｐ−タ−フェニル、４，４’−ジヒドロキシ−ｐ−クオ−タ−フェニルなどの芳香族ジオールなどから誘導されるポリエステル、あるいはこれらのジカルボン酸成分およびジオール成分を２種以上併用した共重合ポリエステルであっても良い。また、アジピン酸やセバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸を共重合しても良い。さらに、３官能以上の多官能カルボン酸成分、多官能オキシ酸成分および多官能ヒドロキシ成分などを５モル％以下の範囲で共重合することも可能である。
【００３５】
熱可塑性ポリエステルエラストマーを構成するポリエステルブロック共重合体の低融点重合体セグメント（ｂ）は、脂肪族ポリエーテルおよび／または脂肪族ポリエステルである。脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（ヘキサメチレンオキシド）グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体などが挙げられる。また、脂肪族ポリエステルとしては、ポリカプロラクトン、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。これらの脂肪族ポリエーテルおよび／または脂肪族ポリエステルのなかで、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性からポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加物、ポリカプロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが好ましい。また、これらの低融点重合体セグメントの数平均分子量としては共重合された状態において３００〜６０００程度であることが好ましい。ポリエステルブロック共重合体における低融点重合体セグメント（ｂ）の共重合量は、好ましくは１０〜８０重量％、更に好ましくは１５〜７５重量％である。
【００３６】
このブーツ１の製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、押出ブロー、射出ブロー、プレスブロー等のブロー成形法や射出成形法などがある。また、熱可塑性ポリエステルエラストマーに、酸化防止剤、耐光剤、耐加水分解防止剤、カーボンブラック、顔料、染料等の着色剤、難燃剤等を任意に含有させることができる。
【００３７】
次に、等速自在継手用ブーツの等速自在継手への取り付け方法を説明する。まず、小径部２をシャフト１７の被取付部１８への取り付け方法について述べる。この際、レーザー光照射装置（図示省略）を用いることになる。レーザー光照射装置は、放電ランプや半導体レーザー等の励起源を備え、その先端部からブーツ１の小径部２に向けて所定パワーのレーザー光３１（図４参照）を照射するものである。レーザー光照射装置としては、例えば、半導体励起によるＹＡＧレーザー（発振器方式：連続照射、波長１．０８μｍ）（ロフィン・バーゼルジャパン（株）社製）を用いることができる。なお、レーザー光照射装置としてはこれに限るものではなく、近赤外線レーザーである半導体レーザー、ファイバレーザーを使用することが可能である。
【００３８】
図３に示すように、小径部２をシャフト１７の被取付部１８に外嵌した衝合状態とする。この状態では、小径部２とシャフト１７の被取付部１８との締代を０．０５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とする。また、小径部２全体が被取付部１８全体に対応している。そして、図４に示すように、小径部２の外径側からレーザー光照射装置のレーザー光照射ノズルを介して小径部２にレーザー光３１を照射する。この場合、小径部２を介してシャフト１７の被取付部１８の接合範囲（被照射領域）Ｈ（図５参照）を照射することになる。そして、照射条件としては、レーザー出力２０００Ｗ以下、ビームのフォーカス位置から外した位置を被取付部１８の表面に照射することで、ビーム径（スポット径）の拡大を図り、ビームが円形であれば、ビーム径を２ｍｍ以上とし、ビームが矩形であれば、その長辺を２ｍｍ以上とするのが好ましい。なお、接合範囲（被照射領域）Ｈとして、小径部２の開口側と蛇腹部４側とを省いているが、これらの部位を省かなくても、いずれか一方を省いたものであってもよい。
【００３９】
照射に際しては、レーザー光照射装置側を移動させても、シャフト１７側を移動させても、レーザー光照射装置側及びシャフト１７側を移動させてもよい。この実施形態では、レーザー光照射装置側を固定して、シャフト１７側（ブーツ１側）を例えば、３０ｒｐｍで回転させてレーザー光を照射した。このため、ブーツ１とシャフト１７の全周接合を行うことになる。レーザー光の照射方式を連続式とするのが好ましいが、間欠的（パルス的）に照射するものであってもよい。なお、照射するレーザー光のパワーは任意に調整可能なものが好ましい。
【００４０】
レーザー光を照射すれば、接合範囲（被照射領域）Ｈが加熱され、この範囲Ｈが樹脂材料の溶解・分解温度よりも高く（熱可塑性ポリエステルエラストマーの溶解・分解温度よりも高い４０℃以上と）なる。これによって、この範囲Ｈに対応する樹脂材料内部から熱分解されたガスが膨らみ、樹脂内部に気泡を発生させる程度まで加熱する。この時、マイクロサイズ領域ではあるが、気泡発生に伴う爆発的な圧力が接合部にかかり、接合部の金属材料及び樹脂材料の温度が高くなっていることと相まって、気泡周辺部の樹脂材料と金属材料が、アンカー効果などの物理的な接合又は金属酸化物を通じた化学的な接合を可能にする条件を満たし接合する。さらに、樹脂材料が冷え固まる際には、気泡の温度も減少するため、気泡内部の圧力が低下し、吸着力が発生する。特に、加熱源としてレーザー光を用いることによって、局所的な急激な冷却が可能となり、気泡発生にともなう圧力・吸着力を増加させることができる。このため、金属材料であるシャフト１７と樹脂材料である小径部２の接合を促進させることができ、小径部２とシャフト１７の被取付部１８とは安定した接合力で、接合することになる。このため、レーザー溶着接合法は、金属材料と樹脂材料とを、樹脂材料表面側からレーザー光を照射することで生じる物理的相互作用により、接合するものである。ここで、物理的相互作用とは分子間（引）力といわれるもので、あらゆる分子の間の引き合う力（ファンデルワールス力）をいい、二次結合力ともいう。
【００４１】
すなわち、このようなレーザー光を用いたレーザー溶着接合法は、金属とプラスチックとを重ねて、そこにレーザーを照射するだけで接合できる手法である。原理は、プラスチックのレーザー透過性や金属でも局所的に十分に過熱できるレーザーの高パワー密度を利用し、プラスチック側、金属側のどちらかからレーザーを照射し、金属材料と接している境界部のプラスチックを選択的に、溶融させて分解温度以上に急速に加熱し、その分解によって泡を発生させる。泡周辺部の高温の融液と金属表面に対して、高温・高圧の条件が実現され、図５に示すように、ミクロンオーダで接合（ファンデルワールス力）される。
【００４２】
また、大径部３においても、同様にレーザー光を照射することによって、外輪１１の被取付部１９に接合することができる。すなわち、大径部３を外輪１１の被取付部１９に外嵌した衝合状態とする。この状態では、大径部３と外輪１１の被取付部１８との締代を０．０５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とする。大径部３の外径側からレーザー光照射装置のレーザー光照射ノズルを介して大径部３にレーザー光を照射する。
【００４３】
このため、大径部３においても、大径部３にレーザー光を照射することによる作用が生じ、大径部３と外輪１１の被取付部１９とは安定した接合力で、接合することになる。
【００４４】
このように、本発明のブーツ取付構造では、ブーツバンドを省略することができ、等速自在継手１０への組み付け時の部品点数を減少させることができるとともに、ブーツ端部の外周面形状を簡略化することができる。このため、ブーツ１の生産性及び組み付け性の向上を図ることができるとともに、低コスト化を達成できる。また、シャフト１７においては、図１０に示したような環状突起１２３、１２４等を必要としない。このため、シャフト１７の形状の簡素化を図ることができ、製造コストの低減を達成できる。
【００４５】
しかも、小径部２の外径側からレーザー光を照射すればよいので、接合作業の簡略化を図ることができるとともに、レーザー光照射装置を既存のものを用いることができる。特に、シャフト１７の被取付部１８の表面温度を樹脂材料の溶解・分解温度よりも高くすることによって、樹脂内部における気泡の発生が安定し、安定した接合力を発揮できる。
【００４６】
小径部２及び大径部３とシャフト１７及び外輪１１の被取付部１８，１９との締代を０．０５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下とするのが好ましい。このような締代とすることによって、接合時に、最適な高温・高圧の条件を実現することができる。レーザー光を照射する際に、図示省略のクランプ機構等により接合部に対して加圧力を付加するようにしてもよい。このように、クランプ機構等により加圧力を付加するようにすれば、小径部２及び大径部３とシャフト１７及び外輪１１の被取付部１８、１９との締代を、前記のように設定することなく、最適な高温・高圧の条件で接合できる。
【００４７】
レーザーとして半導体レーザー又はファイバーレーザーを使用することができるので、既存のレーザー照射装置を用いることができ、コスト低減を図ることができる。また、レーザーの照射方式を連続式とすることができる。このように連続式とすることによって、高精度かつ高強度な接合部を形成でき、効率のよいレーザー照射を行うことができる。また、レーザーのスポットが直径２ｍｍ以上の円形であっても、長辺が２ｍｍ以上の矩形形状であってもよく、被取付部１０の加熱が安定する。
【００４８】
ところで、使用する樹脂がレーザー透過性の熱可塑性エラストマーであるのが好ましい。このようにレーザー透過性のものを使用すれば、この樹脂に対してレーザー光を照射することによって、レーザー光が透過して被取付部１８，１９を加熱することができ、短時間に効率よく接合できる。
【００４９】
次に、図６は本発明に係る取付構造の他の実施形態を示し、この場合、等速自在継手用ブーツ１の小径部２の開口端部に、その外径面が開口側に向かって縮径するテーパ部４０を設けている。すなわち、テーパ部４０の最大肉厚Ｔ１（小径部２のテーパ部４０以外の部位における肉厚寸法と同じ厚さ）を、照射されるレーザー光が透過してシャフト１７の被取付部１８の表面温度を等速自在継手用ブーツ１に用いられる樹脂材料の溶融・分解温度よりも高くなることを許容する厚さとする。具体的には、可塑性ポリエステルエラストマーにてブーツ１を構成した場合、その小径部２の外径寸法を１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度とすれば、小径部２の軸方向長さＬを５ｍｍ〜１５ｍｍ程度とし、小径部２の肉厚Ｔを０．７ｍｍ〜１．２ｍｍ程度とし、テーパ部４０のテーパ角度θを１０°〜  ３０°程度とし、テーパ部４０の最小肉厚Ｔ２を０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とする。
【００５０】
また、テーパ部４０の最大肉厚Ｔ１がブーツ変形対応厚さである。ここで、ブーツ変形対応厚さとは、このブーツ１が装着された等速自在継手の通常の変位にともなうブーツ変形によって生じる引張りおよび圧縮力にも破断しない厚さである。
【００５１】
この図６に示すような小径部２を有するブーツ１であっても、前記図２等に示すブーツ１と同様、レーザー光を用いたレーザー溶着接合法にて接合される。すなわち、図７に示すように、小径部２をシャフト１７の被取付部１８に外嵌した衝合状態とする。この状態では、小径部２とシャフト１７の被取付部１８との締代を０．０５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とする。また、小径部２全体が被取付部１８全体に対応している。そして、図８に示すように、小径部２の外径側からレーザー光照射装置のレーザー光照射ノズルを介して小径部２にレーザー光３１を照射する。
【００５２】
この場合も、小径部２を介してシャフト１７の被取付部１８の接合範囲（被照射領域）Ｈを照射することになるが、この接合範囲（被照射領域）Ｈ（図９参照）としては、小径部２において蛇腹部４側のみを省いた範囲である。また、レーザー光の照射条件は前記図２に示す小径部２を有する場合と同様である。照射に際しては、レーザー光照射装置側を移動させても、シャフト１７側を移動させても、レーザー光照射装置側及びシャフト１７側を移動させてもよい。
【００５３】
このため、この図６に示す小径部２においても、小径部２にレーザー光を照射することによる作用が生じ、この小径部２とシャフト１７の被取付部１８とは安定した接合力で、接合することになる（図９参照）。なお、この図６に示す小径部２における接合範囲（被照射領域）Ｈとしては、小径部２全体に至るものであってもよい。
【００５４】
特に、等速自在継手用ブーツ１の小径部２の開口端部にテーパ部４０を設けることによって、多くのレーザエネルギーが供給される部位が形成され、この部位においては、樹脂材料はより溶解・低粘度化する。これによって、レーザー照射後、溶融樹脂は速やかに温度低下し、粘度低下した樹脂が速やかに固化する。これによって、レーザー照射後、溶融樹脂は速やかに温度低下し、粘度低下した樹脂が速やかに固化する。
【００５５】
ところで、テーパ部４０を有さないものでは、ブーツ１の小径部２における接合領域（接合範囲）Ｈ内での結晶化度のムラ等に起因する接合ムラが生じるおそれがある。このように接合ムラが生じれば、シール性で欠陥部を生じる場合がある。すなわち、レーザー光が透過する樹脂層内に結晶化度が異なる部分（結晶化度のムラ）があると、結晶化度によりレーザー透過率が異なるために接合ムラが生じるものである。これに対して、テーパ部４０を有するものでは、テーパ部４０において結晶化度のムラがあっても、レーザー照射後、粘度低下した樹脂が速やかに固化する。このため、テーパ部４０においては接合ムラが生じることなく安定した接合力で接合できる。このため、テーパ部４０以外において結晶化度のムラがあって、接合ムラが生じても、テーパ部４０では接合ムラが生じないので、接合領域Ｈ全体としてのシール性の欠陥を防止できる。
【００５６】
また、テーパ部４０の最大肉厚Ｔ１をブーツ変形対応厚さとすることによって、耐久性に優れ、長期にわたって安定してシール効果を発揮することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、図２に示すようにテーパ部を有さないの場合における小径部２の肉厚Ｔ及び軸方向長さＬ、または、図６に示すようにテーパ部４０を有する場合における小径部２の肉厚Ｔ、軸方向長さＬ、テーパ部４０の軸方向長さＬ１、傾斜角度（テーパ角度）θ、最大肉厚Ｔ１、及び最小肉厚Ｔ２等は、ブーツ材料、シャフト１７の被取付部１８の外径寸法等に基づいて種々変更することができる。すなわち、小径部２やテーパ部４０を介して照射されるレーザー光がこの小径部２やテーパ部４０を透過してシャフト１７の被取付部１８の表面温度が等速自在継手用ブーツ１に用いられる樹脂材料の溶融・分解温度よりも高くなればよい。なお、被取付部１８の表面温度として、樹脂材料の溶融・分解温度が高くなればよいので、樹脂材料に応じて種々変更するができる。
【００５８】
接合領域（接合範囲）Ｈとしても、安定した接合力を発揮できてシール性において欠陥が生じない範囲で種々変更できる。また、大径部３においても、図６に示すようなテーパ部を設けたものであってもよい。
【００５９】
また、前記実施形態では、シャフト１７の被取付部１８としては、シャフト１７に大径部を設けることによって形成していたが、このような大径部からなる被取付部１８を設けなくてもよい。
【００６０】
レーザー照射装置と、小径部２、大径部３等との間に、レーザー光のビーム径（スポット径）を調整するための凸レンズや凹レンズを有するビーム径調整手段を配設することも可能である。また、接合作業中にレーザーの照射部位近傍を冷却するためのアルゴンガス、窒素ガス、酸素ガス、あるいはこれらの混合ガス等を吹き付けるシールドガス噴射装置を配設することも可能である。
【００６１】
前記実施形態では、図１においてはバーフィールド型の固定式等速自在継手を示しているが、等速自在継手として、アンダーカットフリー型等の他の固定式等速自在継手であっても、クロスグルーブ型やダブルオフセット型等の摺動式等速自在継手であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１     等速自在継手用ブーツ
２     小径部
１０   等速自在継手
１７   シャフト
１８   被取付部
３１   レーザー光
４０   テーパ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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