(57)【要約】【課題】等速ジョイント用樹脂ブーツ10の山部14aの凹み（キンク現象）を抑制する。【解決手段】等速ジョイント用樹脂ブーツ10は、大径筒部12と、小径筒部16と、大径筒部12と小径筒部16を連結する蛇腹部14とからなり、蛇腹部14は軸線方向に交互に配置した山部14aと谷部14bとからなり、山部14aの内側にリング18を装着して山部14aの補強をする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径筒部と、小径筒部と、前記大径筒部と前記小径筒部を連結する蛇腹部とからなり、前記蛇腹部は軸線方向に交互に配置した山部と谷部とからなり、前記山部の内側にリングを装着した等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【請求項２】
前記リングと前記ブーツを接着した請求項１の等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【請求項３】
前記リングの断面は円形である請求項１または２の等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【請求項４】
前記リングの断面は前記山部の内側形状にならった異型形状である請求項１、２または３の等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【請求項５】
前記山部のすべてについて前記リングを装着した請求項１ないし４のいずれか１項の等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【請求項６】
前記山部のうち任意の山部について前記リングを装着した請求項１ないし４のいずれか１項の等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【請求項７】
前記リングはばね鋼製である請求項１ないし６のいずれか１項の等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【請求項８】
前記リングは樹脂材製である請求項１ないし６のいずれか１項の等速ジョイント用樹脂ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、等速ジョイント用樹脂ブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
等速ジョイントは、駆動側の回転軸と従動側の回転軸を連結してトルクを伝達する働きをし、角度付与時でも等角速度で回転するため、自動車や各種産業機械の動力伝達系をはじめ広く使用されている。各種の等速ジョイントが知られているが、角度変位だけが可能な固定式と、軸方向変位（プランジング）も可能なしゅう動式とに大別できる。固定式等速ジョイントとしては、ツェッパ型、アンダーカットフリー型などがある。しゅう動式等速ジョイントとしては、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、トリポード型などがある。トリポード型を除き、トルク伝達部材としてボールを使用するボールタイプであるが、トリポード型はトルク伝達部材としてローラを使用する。
【０００３】
図７に示すように、等速ジョイントは、内部にダストや水などの異物が侵入するのを防止するため、ブーツ１０を装着して使用する。また、ブーツ１０は、等速ジョイントの内部に充填した潤滑グリースの漏れを防止する役割を果たす。図６に示すように、ブーツ１０は全体として略円すい台形状の回転体で、大径筒部１２と、蛇腹部１４と、小径筒部１６とからなる。蛇腹部１４は軸線方向に山部と谷部を交互に配置してあり、大径筒部１２と小径筒部１６を連結している。
【０００４】
等速ジョイントの角度付与時、ブーツ１０の蛇腹部１４は、図７の上側では圧縮作用を受け、図７の下側では引張作用を受ける。そして、これらの圧縮側と引張側は、等速ジョイントの回転に伴い反転を繰り返す。そして、図７の下側に示すように、引張作用を受けて蛇腹部１４が開く側では、作動角θが大きくなると、山部に凹みが生じやすい。かかる現象は、凹み、座屈、キンク現象などと呼ばれるが（特許文献１参照）、以下では単に凹みと称する。
【０００５】
一般に、自動車のドライブシャフトに使用する等速ジョイント用の樹脂ブーツは外径φ１２５以下の比較的小サイズであり、ブロー成形により製造される。小サイズのため比較的肉厚コントロールがしやすく、円周方向の偏肉も少ないことから、安定した品質でブーツ製造が可能である。よって、凹みの問題は初期開発段階で解消できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８‐３２１９２号公報
【特許文献２】特開２００８‐３２１９２号公報
【特許文献３】特開２００８‐３２１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、φ１２５１５０を越える大サイズの等速ジョイント用樹脂ブーツはブロー成形機の能力限界付近で製造することになるため、自動車用その他の、小サイズの一般的な等速ジョイント用樹脂ブーツに対し、肉厚コントロールが困難で、設計狙い通りの肉厚に作れないのが現状である。
特にダイレクトブロー成形の場合、山部が薄く、谷部が厚くなる傾向で、円周方向の偏肉も大きい。偏肉が大きいことから山部の円周方向で局部的な薄肉部が発生し、等速ジョイントの角度付与時に、引張り方向（図７参照）において、剛性の低い薄肉部で凹みが発生しやすくなる。
凹みが発生する状況下、等速ジョイントが作動角をとった状態で回転すると、凹みが発生と消滅を繰返し、ブーツの耐久性低下につながる。
【０００８】
この発明の目的は、等速ジョイント用樹脂ブーツの山部の凹みの発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、ブーツの蛇腹部の山部の内側にリングを装着することによって課題を解決したものである。すなわち、この発明の等速ジョイント用樹脂ブーツは、大径筒部と、小径筒部と、前記大径筒部と前記小径筒部を連結する蛇腹部とからなり、前記蛇腹部は軸線方向に交互に配置した山部と谷部とからなり、前記山部の内側にリングを装着して前記山部に拡径力を付与したことを特徴とする。山部の内側にリングを装着することにより、山部の頂点付近の薄肉部を補強して剛性を高め、等速ジョイントの角度付与時に山部が凹む現象を極力抑制する。
【００１０】
この発明は、建機や大型トラック等のドライブアクスルに使用できる外径φ１５０を越える大サイズの等速ジョイント用樹脂ブーツに好適に適用することができる。すなわち、このような大サイズの等速ジョイント用樹脂ブーツでは、従来、高角度時の凹みを避けるために、シャフト径を太くしたり、角度制限ストッパを設けて使用角度を限定したりする必要があったが、この発明によれば、大サイズの等速ジョイント用樹脂ブーツの弱点であった高角度時の凹みの問題が解消する。したがって、また、より大きな転舵角度を必要とする車両のドライブシャフト用等速ジョイントにも樹脂ブーツを採用することが可能になる。
【００１１】
なお、特許文献２、３には、ブーツの蛇腹部の谷部にリング体を外嵌させる技術が記載してあるが、ブーツの谷部での破損を防止し（特許文献２）、また、遠心力や熱膨張によるブーツの膨張を防止するための手段（特許文献３）であって、この発明のように山部の凹みを抑制するという課題を解決するものではない。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、蛇腹部の山部の内側にリングを装着したことにより、山部が補強され、剛性が高まる。その結果、等速ジョイントの角度付与時に、蛇腹部が大きく変位しても、山部の凹みが抑制される。したがって、等速ジョイント用樹脂ブーツの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施例を示す縦断面図である。
【図２】（Ａ）は別の実施例を示す図１の一部拡大断面図、（Ｂ）はリングの断面図、（Ｃ）はリングの正面図である。
【図３】（Ａ）は別の実施例を示す一部拡大断面図、（Ｂ）はリングの断面図、（Ｃ）はリングの正面図である。
【図４】別の実施例を示す一部拡大断面図である。
【図５】別の実施例を示す一部拡大断面図である。
【図６】従来例を示す縦断面図である。
【図７】角度付与時の等速ジョイントの略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１５】
図１に、外径φＤ（図６参照）が１５０ｍｍを超える大サイズの等速ジョイント用樹脂ブーツ（以下、単にブーツという）１０の縦断面を示す。図示するように、このブーツ１０は全体として略円すい台形状の回転体で、大径筒部１２と、蛇腹部１４と、小径筒部１６とからなる。蛇腹部１４は軸線方向に交互に配置した山部１４ａと谷部１４ｂとからなり、大径筒部１２と小径筒部１６を連結している。図１のブーツ１０の蛇腹部１４には全部で６つの山部１４ａと５つの谷部１４ｂがある。ブーツ１０は、樹脂材料からブロー成形により製造する。樹脂材料としては、代表例として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。
以上の基本的構成に関する限り、従来の等速ジョイント用樹脂ブーツ（図６）と変わらない。
【００１６】
蛇腹部１４の山部１４ａの内側にリング１８を装着する。リング１８は山部１４ａの内周に単に配置するだけでもよく、また、接着剤を使用して、リング１８を山部１４ａの内側に接着してもよい。このように、山部１４ａの内側にリング１８を装着することにより、山部１４ａが補強され、剛性が高まる。
【００１７】
リング１８は拡径方向の弾発力を有するのが好ましい。リング１８の拡径方向の弾発力を利用してリング１８を山部１４ａの内側に張り付かせることで、リング１８の位置と姿勢が保たれる。加えて、リング１８の拡径方向の弾発力によって山部１４ａに拡径力が付与されるため、山部１４ａの凹みを防止するうえで有利である。等速ジョイント１０の角度付与時には蛇腹部１４が撓み（図７参照）、回転軸線に対して偏心することから、山部１４ａに凹みが発生しやすいところ、リング１８で山部１４ａに拡径力を付与することにより、山部１４ａに凹みが生じにくくなる。
【００１８】
リング１８の形状を例示するならば、図２および図３に示すとおりである。図２は一般的な丸サークリップ形状の例で、リング１８の装着性を考慮したものである。すなわち、線径が細く、その線材の断面が円形で、線径も細いことから、山部１４ａの内側の断面形状に関係なく、容易に装着することができ、座り（安定性）もよい。
【００１９】
図３は、リング１８の断面形状を山部１４ａの内側の断面形状にならった異型形状とした例で、リング１８の剛性アップを狙ったものである。この場合、断面形状を山部１４ａの内側の断面形状に合わせるのはリング１８の外周側だけでよく、それ以外の形状や寸法は任意である。たとえば、リング１８の幅すなわち半径方向の寸法を大きくするほどリングのとくに半径方向の剛性が高くなる。
【００２０】
リング１８の材質としては、一般的なばね鋼を採用することができる。材質をばね鋼とした場合、ブーツ１０への装着性を考慮して、図２（Ｃ）に示すように切欠き１９を設けるのが好ましい。つまり、リング１８の装着に際しては、切欠き１９を利用してリング１８を弾性的に縮径させた状態でブーツ１０内へ挿入し、弾性復元力で拡径させて山部１４ａの内側に張り付かせる。
【００２１】
また、リング１８の材質として樹脂（プラスチック）を採用することもできる。樹脂製のリング１８を採用する場合、ブーツ１０の材質と同じか、それよりも硬い樹脂を採用するのが好ましい。あるいは、リング１８を山部１４ａの内側に接着する場合、ブーツ１０の材質と同一の樹脂材を採用すると、所望の接着力を得るための接着剤の選択が容易である。また、熱膨張係数の違いを考慮に入れる必要が必ずしもないため設計の自由度が増し、とくに使用雰囲気が高温になる用途の場合に有利である。
【００２２】
リング１８を山部１４ａの内側に装着するにあたっては、リング１８の弾性を利用して大径筒部１２側からブーツ１０の内部に挿入し、山部１４ａの付近まで移動させて、弾性復元力で山部１４ａの内側に張り付かせる。図１はすべての山部１４ａにつきリング１８を装着した例であるが、状況に応じて、たとえば凹みが発生しやすい一部（一または複数）の山部１４ａにのみリング１８を装着するようにしてもよい。図５は、３つの山部１４ａにリング１８を装着した例である。すなわち、図５の左側から右側に向かって順に第一山部、第二山部……第六山部と呼ぶならば、第二山部、第四山部、第五山部にのみリング１８が装着してあり、第一山部、第三山部、第六山部にはリング１８が装着してない。
【００２３】
コストや軽量化の面からはリング１８は少ないほうが有利である。そこで、どの山部１４ａに凹みが発生しやすいか、実験によりある程度の傾向が把握できるので、そのような実験結果に基づいて、どの山部１４ａにリング１８を装着するか、または装着しないか、を決定する。また、図２（Ａ）は丸サークリップ形状のリング１８のみを使用した例、図３（Ａ）は異型形状のリング１８のみを使用した例であるが、図４に示すように、両者すなわち丸サークリップ形状のリング１８と異型形状のリング１８を併用することもできる。
【００２４】
以上、ブーツ１０とは別体のリング１８を山部１４ａの内側に装着する場合を例にとって説明したが、山部１４ａの内側に一体的に、リング１８相当部位を形成してもよい。もっとも、ブーツ１０をブロー成形により製造する場合、通常、山部１４ａのそれも内側に厚肉部分や特殊形状部分を形成するためには成形上、別途の工夫が必要となる。したがって、別体のリング１８を装着することで山部１４ａを補強し、ブーツ１０の山部１４ａの形状は簡略にとどめるのが製造面からは有利である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ブーツ
１２  大径筒部
１４  蛇腹部
１４ａ  山部
１４ｂ  谷部
１６  小径筒部
１８  リング
１９  切欠き
【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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