(57)【要約】【課題】軽量かつコンパクトで、高速回転に適した等速ジョイント用ブーツを提供することである。【解決手段】ブーツ１の大径円筒部２と小径円筒部３とを一体に連結する膜状部４を、両円筒部２、３の互いに対向する端部どうしを直線的につなぐ円錐台形状に形成することにより、ブーツ１をコンパクト化、軽量化し、さらにブーツ１内容積の減少に伴ってブーツ１内のグリース量を少なくして回転膨張量を減少させ、高速回転にも対応できるようにしたのである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速ジョイントの外輪端部に取り付けられる大径円筒部と、等速ジョイントのシャフト外周に取り付けられる小径円筒部と、これらの両円筒部を一体に連結する膜状部とから成る等速ジョイント用ブーツにおいて、前記両円筒部の軸を含む断面における前記膜状部の形状を、谷部がないもの、または谷部を一つだけ有するものとしたことを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
【請求項２】
前記膜状部の断面形状を直線状に延ばしたときの長さを、前記両円筒部の互いに対向する端部どうしを結ぶ直線の長さの１．８倍以下としたことを特徴とする請求項１に記載の等速ジョイント用ブーツ。
【請求項３】
前記膜状部を、前記両円筒部の互いに対向する端部どうしを直線的につなぐ円錐台形状に形成したことを特徴とする請求項２に記載の等速ジョイント用ブーツ。
【請求項４】
前記膜状部の外面と内面の少なくとも一方に、周方向に延びる環状リブ、軸方向に沿って延びる直線状リブおよび螺旋状リブのうちの少なくとも一種類のリブを１本以上設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の等速ジョイント用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等速ジョイントに装着され、ジョイント内部のグリースの漏れやジョイント内部への異物の侵入を防止するブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な等速ジョイントでは、ジョイント内部に封入されたグリースの外部への漏れやジョイント内部への異物の侵入を防止するために、ジョイント部を覆うブーツが装着されている。このブーツは、等速ジョイントの外輪端部に取り付けられる大径円筒部と、等速ジョイントのシャフト外周に取り付けられる小径円筒部と、これらの両円筒部を一体に連結する膜状部とから成る。そして、等速ジョイントが作動角を取りながら、あるいは軸方向にスライドしながら回転しても、その挙動に追従できるように、膜状部が蛇腹状に形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記のような蛇腹状の膜状部を有する等速ジョイント用ブーツでは、等速ジョイントの作動角を大きく取ったときに、膜状部の隣り合う山部どうしが接触して摩耗したり、谷部がシャフトとの接触により摩耗したりして破損に至る場合がある。また、膜状部の山部や谷部の屈曲点に応力が集中することにより、これらの部位に亀裂が発生して破損に至る場合もある。
【０００４】
従って、これまでは、上述した膜状部の摩耗や亀裂によるブーツの破損を防止するために、膜状部外形を大きめに設計せざるをえなかった。また、その結果、ブーツの重量が大きくなるだけでなく、内容積が大きくなってブーツ内に溜まるグリース量も多くなり、近年の等速ジョイントの軽量化やコンパクト化の要求に対応できないという問題があった。また、ブーツおよびその内部のグリースの重量が大きくなると、特に高速回転時に遠心力による膨張変形量（以下、回転膨張量と記す。）が大きくなって破損しやすくなることから、回転数の上限値を抑えざるをえないといった問題もあった。
【特許文献１】特開２００１−６５５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、軽量かつコンパクトで、高速回転に適した等速ジョイント用ブーツを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明は、等速ジョイントの外輪端部に取り付けられる大径円筒部と、等速ジョイントのシャフト外周に取り付けられる小径円筒部と、これらの両円筒部を一体に連結する膜状部とから成る等速ジョイント用ブーツにおいて、前記両円筒部の軸を含む断面における前記膜状部の形状（以下、単に「膜状部の断面形状」と記す。）を、谷部がないもの、または谷部を一つだけ有するものとした構成を採用した。
【０００７】
すなわち、ブーツ両端の円筒部を連結する膜状部を、円筒部の軸方向で谷部の数が２つ以上とならないように形成することにより、膜状部の摩耗や亀裂による破損のおそれを少なくして、膜状部をコンパクトに設計できるようにしたのである。その結果、ブーツの軽量化とブーツ内のグリース量の減少が図れ、回転膨張量を減少させることができる。
【０００８】
上記の構成において、前記膜状部の断面形状を直線状に延ばしたときの長さを、前記両円筒部の互いに対向する端部どうしを結ぶ直線の長さの１．８倍以下とすることにより、膜状部の破損のおそれをさらに少なくして、ブーツのコンパクト化、軽量化および回転膨張量の減少といった効果をより確実なものとすることができる。さらに、前記膜状部を、前記両円筒部の互いに対向する端部どうしを直線的につなぐ円錐台形状に形成すれば、前記効果を一層大きくすることができる。
【０００９】
また、前記膜状部の外面と内面の少なくとも一方に、周方向に延びる環状リブ、軸方向に沿って延びる直線状リブおよび螺旋状リブのうちの少なくとも一種類のリブを１本以上設けることにより、リブを設けた部位の剛性を高め、等速ジョイントの作動角を取ったときのブーツの変形を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上述したように、等速ジョイント用ブーツの膜状部の断面形状を、谷部がないもの、または谷部を一つだけ有するものとしたので、膜状部の摩耗や亀裂によるブーツの破損のおそれを少なくすることができ、ブーツのコンパクト化、軽量化および回転膨張量の減少が図れる。
【００１１】
従って、本発明を適用したブーツは、回転数の上限値の制約が少なく、高速回転に適している。また、コンパクト化により、等速ジョイントの周辺にある他の部材とのクリアランス性も従来より優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図６は、第1の実施形態を示す。この等速ジョイント用ブーツ１は、図１（ａ）に示すように、等速ジョイントの外輪Ａの端部に取り付けられる大径円筒部２と、等速ジョイントのシャフトＢのブーツ嵌合部に取り付けられる小径円筒部３と、これらの両円筒部２、３を一体に連結する膜状部４とから成る。各円筒部２、３の取り付けは、それぞれの内周の環状突起２ａ、３ａを外輪Ａ端部およびシャフトＢのブーツ嵌合部の外周に形成されたブーツ取付用溝Ｄ1 、Ｄ2に係合させて、環状の締結部材Ｃ1 、Ｃ2で固定している。
なお、大径円筒部２は、外輪Ａの端部形状が非円筒形状の場合、その形状に即した形状を成してもよいし、円筒状を成して外輪Ａ端部との隙間に他部材を介在させるようにしてもよい。また、大径円筒部２を外輪Ａ端部形状に即した形状とする場合、その形状は、内面が外輪Ａ端部形状に沿い、外面が円筒状であってもよいし、内外面ともに外輪Ａ端部形状に即した非円筒形状を成してもよい。
本発明では、上述の形状も含めて「大径円筒部」と表現している。図１３（ａ）、（ｂ）に、上述の非円筒形状の例を示す。これらはトリポードタイプの等速ジョイントに用いられる例を示しているが、この形状に限定されるものではない。
【００１３】
なお、このブーツ１が装着される等速ジョイントは、シャフトＢのブーツ嵌合部の外径が外輪Ａ端部の外径の０．２〜０．４倍、作動角を取らない状態での外輪Ａ端部とシャフトＢのブーツ嵌合部の間の距離が外輪Ａ端部の外径の０．３〜０．９倍で、シャフトＢが軸方向にスライドしない固定型のものである。
【００１４】
前記膜状部４は、両円筒部２、３の互いに対向する端部どうしを直線的につなぐ円錐台形状に形成されている。従って、従来の蛇腹状のもので問題となる山部や谷部の摩耗や亀裂が発生する心配がない。
【００１５】
図１（ｂ）は、等速ジョイントの作動角を大きく取ったときの状態を示す。この状態においても、膜状部４は、両円筒部２、３が接近した側で外側に撓み、両円筒部２、３が離れた側で伸びるように変形して、等速ジョイントの挙動に追従できるようになっている。ここで、等速ジョイントの作動角は、膜状部４の弾性が高いほど大きく取ることができ、等速ジョイントの寸法が前述した範囲にある場合、例えば、膜状部４を弾性範囲の伸びが１６０％（好ましくは２５０％）以上の材料で形成すれば、４５ｄｅｇ以上の大きい角度を取ることも可能となる。
【００１６】
図２は、ブーツ１の肉厚を部位によって変化させた変形例を示す。図２（ａ）は、大径円筒部２側を厚くした例で、大径円筒部２側の剛性が高まることにより、回転膨張量の低減が図れる。一方、図２（ｂ）は、小径円筒部３側を厚くした例で、相対的に大径円筒部２側の柔軟性が向上して、回転時の膜状部４の変形が円滑に行われるようになる。
【００１７】
図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ膜状部４の大径円筒部２近傍の外面、内面または内外両面に、周方向に延びる環状リブ５を設けた例である。これらの各例では、環状リブ５を設けた部位の剛性が高まり、作動角を取ったときに、図１（ｂ）で示した膜状部４のたわみ変形がより安定するようになる。また、回転膨張量の低減も図れる。
【００１８】
また、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ膜状部４の外面、内面または内外両面に、図３で示したのと同様の環状リブ５を複数設けた例で、作動角を取ったときの膜状部４のたわみ変形がさらに安定し、回転膨張量も一層少なくなる。
【００１９】
一方、図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ膜状部４の外面または内面に、軸方向に沿って延びる直線状リブ６を複数設けた例、図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ膜状部４の外面または内面に、図５のリブ６よりも幅の広い直線状リブ７を周方向に連続的に設けた例である。また、図示は省略するが、膜状部の内外両面に直線状リブを設けることもできる。直線状リブ６、７を設けることにより、膜状部４全体の剛性を高めて、回転時に作用する捩れ力による不規則な変形を抑えることができる。
【００２０】
なお、上述した第1の実施形態の各例は、そのうちのいくつかを複合して適用することもできる。また、これらの各例のブーツは、予め引張力をかけた状態で作動角がない状態の等速ジョイントに装着することにより、作動角を取ったときの膜状部４のたわみ変形を安定させることができる、
【００２１】
図７乃至図９は、第２の実施形態を示す。この実施形態では、膜状部４の断面形状を、山部を一つだけ有し、谷部がないものとしている。膜状部４をこのような形状に形成することによっても、作動角を取ったときの膜状部４のたわみ変形を安定させることができる。
【００２２】
図７（ａ）は、膜状部４の大径円筒部２近傍に山部を設けた例であり、この山部を若干大きくした変形例が図７（ｂ）である。また、図７（ｃ）は、膜状部４の山部を大径円筒部２側から小径円筒部３側にかけてなだらかに形成した例であり、この山部の形状をシャフト径の細い等速ジョイントに装着されるブーツ１に適用した例が図７（ｄ）である。
【００２３】
図８（ａ）は、図７（ｄ）で示した例に対して、大径円筒部２側を厚くして剛性を高めることにより回転膨張量の低減を図ったもので、作動角を取った状態の膜状部４のたわみ変形（図８（ｂ）参照）をより安定させることもできる。なお、この例や図７の各例に対して、第１の実施形態で説明した他の肉厚分布やリブの形成を適用することもできる。
【００２４】
一方、図９は、図７（ｃ）の例に対して、膜状部４全体に小刻みな波形を形成して、膜状部４の剛性を一様に高めることにより、たわみ変形の安定化と回転膨張量の低減を図ったものである。なお、このような膜状部４全体への小刻みな波形の形成は、図７の他の例や、第１の実施形態の図１の例にも適用できる。
【００２５】
図１０は、第３の実施形態を示す。この実施形態は、シャフトＢが軸方向にスライドするスライド型等速ジョイントに装着されるブーツ１を最もコンパクトに設計したものである。ここで、スライド型等速ジョイントの作動角は、一般に固定型に比べて小さく設定されているが、膜状部４を弾性が高い材料で形成して、シャフトＢのスライド量が２０ｍｍ以上で１５ｄｅｇ以上の角度を取れるようにすることが望ましい。
【００２６】
図１１は、第４の実施形態を示す。この実施形態では、膜状部４の断面形状を、中央部に谷部を一つだけ設け、その両側に山部を設けたものとしている。膜状部４をこのような形状に形成することにより、剛性が高まってたわみ変形の安定化と回転膨張量の低減が図れる。ここで、谷部の径を小径側の山部の径の９０％以上とすれば、谷部の応力集中を十分に緩和でき、作動角を取ったときの山部どうしの接触も生じにくい。
【００２７】
図１２は、第５の実施形態を示す。この実施形態では、図１２（ａ）に示すように、膜状部４の断面形状を、中央部で絞れたもの、すなわち、中央部になだらかな谷部を一つだけ設けたものとしている。これにより、第１の実施形態の各例に比べて、ブーツ１内容積が小さくなり、ブーツ１内のグリース量が減少して回転膨張量の低減が図れる。
【００２８】
図１２（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ図１２（ａ）の変形例である。このうち、図１２（ｂ）は、膜状部４の大径円筒部２近傍を増肉してたわみ変形を安定化させ、さらに小径円筒部３近傍を増肉して回転膨張量の低減を図ったものである。
【００２９】
また、図１２（ｃ）は膜状部４の変曲点の外面に環状リブ５を設けた例、図１２（ｄ）は膜状部４の小径円筒部３側の外面に螺旋状リブ８を設けた例で、いずれも、膜状部４の剛性を高め、たわみ変形の安定化と回転膨張量の低減を図っている。なお、これらのリブ５、８は、膜状部４の内面または内外両面に設けることもできる。また、環状リブ５は第１の実施形態で説明したように複数設けてもよいし、螺旋状リブ８は大径円筒部２側に設けてもよい。さらに、各種リブを併用してもよいし、螺旋状リブ８を第１の実施形態の図１および図２に示した各例に適用することもできる。
【００３０】
上述した各実施形態のブーツは、いずれの例でも、膜状部の形状がシンプルで、その断面形状を直線状に延ばしたときの長さが、両円筒部の互いに対向する端部どうしを結ぶ直線の長さの１．８倍以下（第１の実施形態では、ほぼ１．０倍）となっている。これにより、確実にブーツをコンパクト化、軽量化することができ、回転膨張量を減少させて、高速回転に適したものとすることができる。また、膜状部どうしおよび膜状部とシャフトとが接触する可能性が少ないため、膜状部がほとんど摩耗せず、ブーツ寿命を延長することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ａは第１の実施形態の等速ジョイント用ブーツの縦断面図、ｂはａのブーツ    の使用状態の一例を示す縦断面図
【図２】ａ、ｂは、図１のブーツの変形例を示す縦断面図
【図３】ａ〜ｃは、図１のブーツの別の変形例の縦断面図
【図４】ａ〜ｃは、図１のブーツの別の変形例の縦断面図
【図５】ａ、ｂは、図１のブーツの別の変形例のシャフト側から見た側面図
【図６】ａ、ｂは、図１のブーツの別の変形例のシャフト側から見た側面図
【図７】ａは第２の実施形態のブーツの縦断面図、ｂ〜ｄはａの変形例の縦断面図
【図８】ａは図７（ｄ）のブーツの変形例の縦断面図、ｂはａのブーツの使用状態の一例を示す縦断面図
【図９】図７（ｃ）のブーツの変形例を示す縦断面図
【図１０】第３の実施形態のブーツの縦断面図
【図１１】第４の実施形態のブーツの縦断面図
【図１２】ａは第５の実施形態のブーツの縦断面図、ｂ〜ｄはａの変形例の縦断面図
【図１３】ａ、ｂは、ブーツの大径円筒部の変形例の断面図
【符号の説明】
【００３２】
１  ブーツ
２  大径円筒部
３  小径円筒部
４  膜状部
５  環状リブ
６、７  直線状リブ
８  螺旋状リブ
Ａ  外輪
Ｂ  シャフト
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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