(57)【要約】【課題】高速回転で使用しても耐久性低下を抑制可能な樹脂製の等速自在継手用ブーツを提供すること。【解決手段】樹脂製の等速自在継手用ブーツ１において、軸方向断面において小径部３に隣接する山部１０の頂点と大径部２に隣接する山部１０の頂点を結ぶ直線Ａを含む直線Ａの径方向内方側の領域に、前記両山部１０に挟まれる山部１０のそれぞれの全体が含まれる。また、蛇腹部４における谷部１１に位置する屈曲部１１ａの径方向厚さＴ１〜Ｔ５の大小関係を、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材と該外側継手部材の内方に配置された内側継手部材から延出するシャフトを有する等速自在継手に取り付けられるブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と、前記シャフトに取り付けられる小径部と、前記小径部と大径部との間に介在し且つ径方向外方に対して山状である山部と谷状である谷部を交互に有する蛇腹部とを備え、該蛇腹部が圧縮された状態で前記等速自在継手に取り付けられる樹脂製の等速自在継手用ブーツにおいて、
軸方向断面において小径部に隣接する山部の頂点と大径部に隣接する山部の頂点とを結ぶ直線を含む該直線の径方向内方側の領域に、前記両山部に挟まれた山部のそれぞれの全体が含まれると共に、
前記蛇腹部における大径部寄りの少なくとも１つの谷部に位置する屈曲部の径方向厚さを、小径部寄りの少なくとも１つの谷部に位置する屈曲部の前記厚さより薄くしたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
前記蛇腹部における大径部寄りの全ての谷部に位置する屈曲部の前記厚さを、小径部寄りの全ての谷部に位置する屈曲部の前記厚さより薄くした請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
前記蛇腹部における大径部寄りの谷部に位置する屈曲部の前記厚さを、大径部側に移行するに従って、漸次薄くした請求項２に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項４】
前記蛇腹部における小径部寄りの谷部に位置する屈曲部の前記厚さを、大径部側に移行するに従って、漸次薄くした請求項３に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項５】
前記蛇腹部の最も大径部側を谷部とした請求項３又は４に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項６】
前記蛇腹部における小径部寄りの谷部を２つ又は３つとした請求項１〜５の何れか一に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項７】
前記蛇腹部の山部の数を５つ又は６つとした請求項１〜６の何れか一に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項８】
前記等速自在継手を自動車のプロペラシャフト用とした請求項１〜７の何れか一に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一に記載の等速自在継手用ブーツを取り付けた等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のプロペラシャフト用等速自在継手に装着される樹脂製ブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、例えば自動車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、ブーツが装着される。
【０００３】
等速自在継手は、外側継手部材と該外側継手部材の内方に配置された内側継手部材から延出するシャフトを有する。等速自在継手に装着されるブーツは、筒状を成し、大径部、小径部及び蛇腹部とを主な構成要素とする。大径部は、等速自在継手の外側継手部材に取り付けられる。小径部は等速自在継手の内側継手部材から延出するシャフトに取り付けられる。蛇腹部は小径部と大径部との間に介在し、径方向外方に対して山状である山部と谷状である谷部を交互に有する。このブーツは、通常、蛇腹部が圧縮された状態で等速自在継手に取り付けられる。
【０００４】
この等速ジョイント用ブーツの材料としてはクロロプレンゴム（ＣＲ）が主に使用されてきたが、近年は耐久性向上の為に熱可塑性の樹脂材料が用いられている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平７−３８７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、等速自在継手は自動車向けの用途としては、ドライブシャフト用として使用される事が多かった。このため、等速ジョイント用の樹脂製ブーツも自動車のドライブシャフト用として開発され、大角度（５０°）まで屈曲可能であることが要求される。そして、この要求を満たすためにブーツが大径化し、これに伴い回転速度３０００ｒｐｍ程度での遠心力によりブーツが膨張し、耐久性に問題生じる場合があった。
【０００６】
一方、近年、等速自在継手は自動車向けの用途として、燃費向上やＮＶＨ向上のため、後輪に動力を伝えるプロペラシャフト用として使用される事が多い。自動車のプロペラシャフト用等速自在継手に適用される樹脂製ブーツとしては、折り曲げ可能な角度は低角度（２０°程度以下）で十分であるが、回転速度７０００〜１００００ｒｐｍ程度の高速回転時でも使用可能であることを要求される。このため、ドライブシャフトに使用される等速自在継手用に設計された樹脂製ブーツでは、高速回転時にブーツが遠心力により膨張する可能性があり、これにより耐久性が低下する可能性がある。これは、自動車のプロペラシャフトに使用される等速自在継手用の樹脂製ブーツに限らず、高速回転で使用する等速自在継手用の樹脂製ブーツに共通する問題である。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、高速回転で使用しても耐久性低下を抑制可能な樹脂製の等速自在継手用ブーツを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、請求項１の発明は、外側継手部材と該外側継手部材の内方に配置された内側継手部材から延出するシャフトを有する等速自在継手に取り付けられるブーツであって、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と、前記シャフトに取り付けられる小径部と、前記小径部と大径部との間に介在し且つ径方向外方に対して山状である山部と谷状である谷部を交互に有する蛇腹部とを備え、該蛇腹部が圧縮された状態で前記等速自在継手に取り付けられる樹脂製の等速自在継手用ブーツにおいて、軸方向断面において小径部に隣接する山部の頂点と大径部に隣接する山部の頂点とを結ぶ直線を含む該直線の径方向内方側の領域に、前記両山部に挟まれた山部のそれぞれの全体が含まれると共に、前記蛇腹部における大径部寄りの少なくとも１つの谷部に位置する屈曲部の径方向厚さを、小径部寄りの少なくとも１つの谷部に位置する屈曲部の前記厚さより薄くしたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、山部の頂点とは、厳密には直線と接する点であり、必ずしも山部の最大外径となる点ではない（以下、同じ）。
【００１０】
また、ここで、蛇腹部における「大径部寄り」と「小径部寄り」の境界は、蛇腹部の軸方向中央でもよいが、「大径部寄り」と「小径部寄り」のそれぞれに少なくとも１つの谷部を含むものであれば、蛇腹部の軸方向中央以外でもよい（以下、同じ）。
【００１１】
請求項１の発明では、軸方向断面において小径部に隣接する山部の頂点と大径部に隣接する山部の頂点とを結ぶ直線を含む該直線の径方向内方側の領域に、前記両山部に挟まれた山部のそれぞれの全体が含まれる。これにより、前記両山部に挟まれた山部は、遠心力が抑制され、その結果、この山部の膨張を抑制できる。また、前記外側継手部材に取り付けられる大径部と、前記シャフトに取り付けられる小径部に、前記両山部は、それぞれ隣接するので、膨張を抑制できる。
【００１２】
請求項１の発明では、前記蛇腹部における大径部寄りの少なくとも１つの谷部に位置する屈曲部の径方向厚さを、小径部寄りの少なくとも１つの谷部に位置する屈曲部の前記厚さより薄くした。この構成により、ブーツは蛇腹部が圧縮された状態で等速自在継手に取り付けられた時に、大径部寄りの少なくとも１つの谷部の角度が、小径部寄りの少なくとも１つの谷部の角度より狭くなる。谷部の角度が狭いと隣接する山部が膨張することを抑制する。即ち、大径部寄りの山部が小径部寄りの山部より膨張することを抑制できる。大径部寄りの山部の方が、概して、小径部寄りの山部より径が大きく遠心力を受けやすいため膨張しやすい。従って、大径部寄りの山部の膨張を抑制することがブーツの膨張を抑制するのに効果的である。即ち、上記構成により、効果的にブーツの膨張を抑制できる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記蛇腹部における大径部寄りの全ての谷部に位置する屈曲部の前記厚さを、小径部寄りの全ての谷部に位置する屈曲部の前記厚さより薄くしたものである。
【００１４】
請求項２の発明によれば、大径部寄りの山部が小径部寄りの山部より膨張を抑制される効果がより顕著に得られる。即ち、より効果的にブーツの膨張を抑制できる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記蛇腹部における大径部寄りの谷部に位置する屈曲部の前記厚さを、大径部側に移行するに従って、漸次薄くしたものである。
【００１６】
請求項３の発明によれば、大径部寄りの山部の中で、大径部側の山部が膨張を抑制される効果が得られる。大径部寄りの山部の中では、大径部側の山部の径が大きく、遠心力を受けやすいため、膨張しやすい。即ち、効果的にブーツの膨張を抑制できる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記蛇腹部における小径部寄りの谷部に位置する屈曲部の前記厚さを、大径部側に移行するに従って、漸次薄くしたものである。
【００１８】
請求項４の発明によれば、小径部寄りの山部の中で、大径部側の山部が膨張を抑制される効果が得られる。小径部寄りの山部の中でも、概して、大径部側の山部の径が大きく、遠心力を受けやすいため、膨張しやすい。即ち、効果的にブーツの膨張を抑制できる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項３又は４の発明において、前記蛇腹部の最も大径部側を谷部としたものである。
【００２０】
請求項５の発明によれば、大径部に隣接する山部について軸方向両側が谷部となる。蛇腹部の最も大径部側が山部の場合には、大径部に隣接する山部について軸方向片側のみが谷部である。従って、谷部を薄くすることによる大径部に隣接する山部の膨張を抑制する効果を、蛇腹部の最も大径部側が山部の場合より大きくすることができる。通常、大径部に隣接する山部は、山部の中で最大の外径を有するので、ブーツの膨張を抑制する効果を非常に大きくすることができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか一の発明において、前記蛇腹部における小径部寄りの谷部を２つ又は３つとしたものである。
【００２２】
請求項６の発明によれば、前記蛇腹部における小径部寄りの谷部を２つ又は３つとした樹脂製の等速自在継手用ブーツにおいて、上記と同様の作用効果が得られる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れか一の発明において、前記蛇腹部の山部の数を５つ又は６つとしたものである。
【００２４】
請求項７の発明によれば、蛇腹部の山部の数を５つ又は６つとした樹脂製の等速自在継手用ブーツにおいて上記と同様の作用効果が得られる。
【００２５】
請求項８の発明は、請求項１〜７の何れか一の発明において、前記等速自在継手を自動車のプロペラシャフト用としたものである。
【００２６】
請求項８の発明によれば、プロペラシャフトに使用する等速自在継手用の樹脂製ブーツについて上記と同様の作用効果が得られる。
【００２７】
請求項９の発明は、請求項１〜８の何れか一に記載の等速自在継手用ブーツを取り付けた等速自在継手である。    
【００２８】
請求項９の発明によれば、等速自在継手に取り付けた樹脂製の等速自在継手用ブーツについて上記と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、高速回転で使用しても耐久性低下を抑制可能な樹脂製の等速自在継手用ブーツを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００３１】
図１は、本発明の実施形態に係る等速自在継手用ブーツの等速自在継手に取り付けた状態を示す。このブーツ１は、大径部２、小径部３、蛇腹部４を主な構成要素とする。等速自在継手５は、外側継手部材６、内側継手部材（図示省略）、内側継手部材から延出するシャフト７、外側継手部材６と内側継手部材との間に介在してトルクを伝達するトルク伝達部材（図示省略）を主な構成要素とする。
【００３２】
図１では、等速自在継手５は作動角０°の状態である。等速自在継手５は、本実施形態では、自動車のプロペラシャフト用である。ブーツ１は、軸方向にやや圧縮された状態で、等速自在継手５に取り付けられている。
【００３３】
等速自在継手５の種類は、特に限定されること無く、例えば、ツェッパ型、バーフィールド型、アンダーカットフリー型等の固定式等速自在継手や、ダブルオフセット型、トリポード型、クロスグルーブ型等の摺動式等速自在継手が適用可能である。ただし、摺動式等速自在継手の場合には、作動角０°の状態且つシャフト７が外側継手部材６に対して最も軸方向で離隔した状態で、取り付けられたブーツ１が軸方向に圧縮された状態である。
【００３４】
ブーツ１の材質は、樹脂であれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性ポリエステル系エラストマーである。
【００３５】
ブーツ１の大径部２は、等速自在継手５の外側継手部材６の開口端側における所定の位置に嵌合されブーツバンド８で締め付けられ固定される。ブーツ１の小径部３は、等速自在継手５のシャフト７における所定の位置に嵌合されブーツバンド９で締め付けられ固定される。
【００３６】
蛇腹部４は、大径部２と小径部３との間に介在し、径方向外方に対して山状である山部１０と谷状である谷部１１を交互に有する。蛇腹部４の最も大径部２側は、山部１０でもよいが、本実施形態では谷部１１である。蛇腹部４の最も小径部側は、山部１０である。山部１０の数は本実施形態では５つであるが６つでもよく、更には２〜４つのいずれか、あるいは７つ以上でもよい。
【００３７】
図２は、等速自在継手に取り付けられていない状態、即ち外力が加わっていない状態（自然状態）でのブーツ１の軸方向断面を示す。
【００３８】
図２に点線で示す直線Ａは、小径部３に隣接する山部１０の外周側の頂点と大径部２に隣接する山部１０の外周側の頂点を結ぶものである。直線Ａを含む直線Ａの径方向内方側の領域に、小径部３に隣接する山部１０と大径部２に隣接する山部１０に挟まれた３つの山部１０のそれぞれの全体が含まれる。また、互いに隣接する谷部１１の内周側の頂点を結ぶ直線（折れ線）が径方向外方に臨んで凸凹を交互に繰り返す。ここで、山部１０の「外周側の頂点」、谷部１１の「内周側の頂点」とは、厳密には、直線に接する点のことであり、それぞれ山部１０の最大外径、谷部１１の最小内径をとる点とは限らない。
【００３９】
上記のように、直線Ａを含む直線Ａの径方向内方側の領域に、小径部３に隣接する山部１０と大径部２に隣接する山部１０に挟まれた３つの山部１０のそれぞれの全体が含まれる。この構成により、前記３つの山部１０は、遠心力が抑制され、その結果、膨張が抑制される。また、大径部２に隣接する山部１０と小径部３に隣接する山部１０は、それぞれ大径部２と小径部３に隣接するので、それら山部１０の膨張が抑制される。
【００４０】
図３に拡大して示すように、谷部１１に位置する屈曲部１１ａの径方向厚さＴ１〜Ｔ５について、その大小関係はＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５となっている。ブーツ１の蛇腹部４における大径部寄り部分Ｒ２の少なくとも１つの谷部１１に位置する屈曲部１１ａの径方向厚さ（例えばＴ５）は、小径部寄り部分Ｒ１の少なくとも１つの谷部１１に位置する屈曲部１１ａの厚さ（例えばＴ１）より薄い。ここで、小径部寄り部分Ｒ１と大径部寄り部分Ｒ２との境界は、本実施形態では、５つの山部１０の中で、中央の山部１０が最大外径をとる軸方向位置Ｐとする。即ち、本実施形態では小径部寄り部分Ｒ１の谷部１１の数が２つとなるが、小径部寄り部分Ｒ１の谷部１１が３つでもよく、そのように小径部寄り部分Ｒ１と大径部寄り部分Ｒ２と境界を設定すればよい。このように、小径部寄り部分Ｒ１と大径部寄り部分Ｒ２と境界は特に限定されず、少なくとも１つの谷部１１が小径部寄り部分Ｒ１、大径部寄り部分Ｒ２のそれぞれに含まれていればよい。なお、小径部寄り部分Ｒ１と大径部寄り部分Ｒ２との境界は、蛇腹部４における軸方向中央でもよい。
【００４１】
本実施形態では、厚さＴ１〜Ｔ５について、その大小関係はＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５となっているが、この関係に限定されず、小径部寄り部分Ｒ１の谷部１１の厚さＴ１，Ｔ２より大径部寄り部分Ｒ２の谷部１１の厚さＴ３〜Ｔ５が薄ければよい。
【００４２】
蛇腹部４の谷部１１の屈曲部１１ａにおける外周側には、環状溝１１ｂが形成されており、これにより、屈曲部１１ａが薄くなり、屈曲しやすい。大径部寄り部分Ｒ２内の蛇腹部４における屈曲部１１ａ以外での内周面に垂直な方向の厚さ（例えば、ＴＰ）は、大径部寄り部分Ｒ２の谷部１１における厚さＴ３〜Ｔ５のうちの少なくとも１つ、例えばＴ５より厚い。更には、大径部寄り部分Ｒ２内の蛇腹部４における屈曲部１１ａ以外での内周面に垂直な方向の厚さは、大径部寄り部分Ｒ２の谷部１１における厚さＴ３〜Ｔ５の全てより厚いことが望ましい。これにより、等速自在継手５に圧縮した状態で取り付けた状態での、ブーツ１の大径部Ｒ２における剛性が高くなり、遠心力に抗する作用が高まり、膨張を抑制する効果が向上する。また、山部１０の屈曲部の内周側に、環状溝を設けてもよい。これにより、山部１０の屈曲部が薄くなり、屈曲しやすくなる。
【００４３】
上記のように、小径部寄り部分Ｒ１の谷部１１の厚さＴ１，Ｔ２より大径部寄り部分Ｒ２の谷部１１の厚さＴ３〜Ｔ５が薄い。この構成により、ブーツ１が等速自在継手５に圧縮状態で取り付けられた時に、大径部寄り部分Ｒ２の谷部１１の角度が、小径部寄り部分Ｒ１の谷部１１の角度より狭くなる。谷部１１の角度が狭いと隣接する山部１０が膨張するのが抑制される。即ち、大径部寄り部分Ｒ２の山部１０が小径部寄り部分Ｒ１の山部１０より膨張するのが抑制される。大径部寄り部分Ｒ２の山部１０の方が、概して、小径部寄り部分Ｒ１の山部１０より径が大きく遠心力を受けやすいため膨張しやすい。従って、大径部寄り部分Ｒ２の山部１０の膨張を抑制することがブーツ１の膨張を抑制するのに効果的である。即ち、上記構成により、効果的にブーツ１の膨張を抑制できる。
【００４４】
上記実施形態では、等速自在継手は自動車のプロペラシャフト用であるが、本発明のブーツの適用対象はこれに限定されない。例えば、自動車以外の産業機械用の等速自在継手であっても適用可能である。
【００４５】
本発明は、上記実施形態の他にも、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に係る等速自在継手用ブーツの等速自在継手取り付けた状態での軸方向断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る等速自在継手用ブーツの自然状態での軸方向断面図である。
【図３】図２の拡大図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    等速自在継手用ブーツ
２    大径部
３    小径部
４    蛇腹部
５    等速自在継手
６    外側継手部材
７    シャフト
１０  山部
１１  谷部
１１ａ  屈曲部
Ａ    山部の頂点を結ぶ直線
Ｄ１  山部の最大外径
Ｄ２  直線が成すテーパ面の直径
Ｐ    山部が最大外径をとる軸方向位置
Ｒ１  小径部寄りの領域
Ｒ２  大径部寄りの領域
Ｔ１〜Ｔ５  谷部の屈曲部の径方向厚さ
【図１】
2010101377.tif 000003
【図２】
2010101377.tif 000004
【図３】
2010101377.tif 000005