(57)【要約】  【課題】  遠心力を利用して通気溝内のグリースをブーツ内部に戻して、ブーツ内外の通気を常時確実に確保できるようにする。  【解決手段】  等速ジョイント４の端部を閉塞するブーツ１０を一方のシャフトと他方のシャフト３に跨らせて取り付けると共に、前記ブーツの端面側に、ブーツカバー１６を配置した。前記ブーツの筒状壁１２の内周面に軸方向に沿って通気溝１４を形成すると共に、該通気溝の底面１４ａを前記ブーツカバー側の外端縁からブーツ内部側の内端縁に亘って外周方向へ傾斜状に形成した。これにより、通気溝内のグリースを遠心力を利用して底面に沿って内部に戻すようにした。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸部材から従動軸部材に回転力を伝達する継手機構と、
該継手機構の前記駆動軸部材に一端が取り付けられ、他端が前記従動軸部材に取り付けられて、前記継手機構の外周を被覆すると共に、内側に前記継手機構の潤滑用グリースが充填されたブーツと、
前記ブーツの内外を連通すると共に、外周側に傾斜した傾斜部を有する通気通路と、
を備えたことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項２】
駆動軸部材から従動軸部材に回転力を伝達する継手機構と、
該継手機構の前記駆動軸部材に一端が取り付けられ、他端が前記従動軸部材に取り付けられて、前記継手機構の外周を被覆すると共に、内側に前記継手機構の潤滑用グリースが充填されたシリコンゴムからなるブーツと、
前記ブーツの少なくとも前記一端側の固定側内周面に形成され、前記ブーツの内外を連通する通気通路とを備え、
前記通気通路は、前記ブーツの遠心力による撓み変形によって外周側に傾斜可能に形成したことを特徴とするプロペラシャフト。
【請求項３】
駆動軸部材から従動軸部材に回転力を伝達する継手機構と、
該継手機構の前記駆動軸部材に一端が取り付けられ、他端が前記従動軸部材に取り付けられて、前記継手機構の外周を被覆すると共に、内部に前記継手機構の潤滑用グリースが充填されたブーツと、
前記ブーツの少なくとも前記一端側の固定側内周面に形成され、前記ブーツの内外を連通する通気通路と、
前記ブーツの少なくとも前記通気通路の形成ブーツ外周に設けられたブーツカバーとを備え、
前記ブーツを、遠心力によって変形可能な材料によって成形する一方、前記ブーツカバーを、前記ブーツよりも剛性の高い材料によって成形したことを特徴とするプロペラシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用プロペラシャフトに関し、詳しくはプロペラシャフトの途中に設けられた等速ジョイントを被覆するブーツの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両のプロペラシャフトとしては、以下の特許文献１に記載されるようなものが知られている。
【０００３】
このプロペラシャフトは、車両のトランスミッション側に接続された駆動シャフトとデファレンシャルギア側に接続された従動シャフトが、トルク伝達ボールを有する継手機構を介して相互に連結され、この継手機構の端部を閉塞するようにブーツが前記両シャフトに跨って被着固定されると共に、このブーツによって閉塞された内側空間に潤滑のためのグリースが充填されている。
【０００４】
また、前記従動シャフトに対するブーツの取付部は筒状壁によって構成され、この筒状壁の内周面には、熱膨張などによるブーツ内の圧力を逃すための通気溝が形成されている。
【０００５】
さらに、この通気溝は、外端側がそのまま外部に開口していることから、水滴や塵埃がブーツ内に侵入し易くなるため、従動シャフト側に、前記ブーツの筒状壁の端面から外周域にかけてを覆うブーツカバーが取り付けられている。
【特許文献１】特開２００４−２４５３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この従来のプロペラシャフトにあっては、前述のように、ブーツの内側空間にグリースが充填されていることから、等速ジョイントの作動中などに前記通気溝内にグリースが詰まってしまう場合がある。そうすると、ブーツ内の圧力空気を通気溝から外部に排出することが困難になってしまう。
【０００７】
この結果、前記ブーツ内の圧力変化によって該ブーツが不規則に大きく変形して耐久性が低下することが懸念される。
【０００８】
そこで、本発明は、ブーツ内外の通気を常時確実に確保することのできるプロペラシャフトを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動軸部材から従動軸部材に回転力を伝達する継手機構と、該継手機構の前記駆動軸部材に一端が取り付けられ、他端が前記従動軸部材に取り付けられて前記継手機構の外周を被覆すると共に、内側に前記継手機構の潤滑用グリースが充填されたブーツと、前記ブーツの内外を連通すると共に、外周側に傾斜した傾斜部を有する通気通路と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
例えば、車両のプロペラシャフトは、周知のように、高速で回転することによって遠心力が作用しており、この発明は、この遠心力を利用して前記通気通路内のグリースを排除しようとするものである。
【００１１】
つまり、前記ブーツが遠心力によって変形などを起こして、内部に予め充填された潤滑用グリースが通気通路内に入ってしまった場合には、このグリースが遠心力によって前記傾斜部に沿って通気通路内から排除される。このため、通気通路は常時通気性が良好になる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、駆動軸部材から従動軸部材に回転力を伝達する継手機構と、該継手機構の前記駆動軸部材に一端が取り付けられ、他端が前記従動軸部材に取り付けられて、前記継手機構の外周を被覆すると共に、内側に前記継手機構の潤滑用グリースが充填されたシリコンゴムからなるブーツと、前記ブーツの少なくとも前記一端側の固定側内周面に形成され、前記ブーツの内外を連通する通気通路とを備え、前記通気通路は、前記ブーツの遠心力による変形によって外周側に傾斜可能に形成したことを特徴としている。
【００１３】
前記ブーツの成形材料を、一般的なブーツの成形材料である比較的硬質なゴムに対して柔らかいシリコンゴムによって成形したことから、プロペラシャフトの回転に伴ってブーツが遠心力によって変形することにより、前記通気通路は外周側、つまりブーツ内側が高く外側が低くなるように傾斜状に変形する。
【００１４】
したがって、通気通路内に入り込んでしまった潤滑用グリースは、前記遠心力が作用することによって通気通路の傾斜面に沿ってブーツの内部に戻される。したがって、グリースが外部にリークしたり飛散するのを防止することができると共に、通気通路の通気性を常時良好なものとすることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、駆動軸部材から従動軸部材に回転力を伝達する継手機構と、該継手機構の前記駆動軸部材に一端が取り付けられ、他端が前記従動軸部材に取り付けられて、前記継手機構の外周を被覆すると共に、内側に前記継手機構の潤滑用グリースが充填されたブーツと、前記ブーツの少なくとも前記一端側の固定側内周面に形成され、前記ブーツの内外を連通する通気通路と、前記ブーツの少なくとも前記通気通路の形成ブーツ外周に設けられたブーツカバーとを備え、前記ブーツを、遠心力によって変形可能な材料によって成形する一方、前記ブーツカバーを、前記ブーツよりも剛性の高い材料によって成形したことを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、前記ブーツは、回転に伴う遠心力の影響によって外周側へ撓み変形することにより、前記通気通路が外周側に傾斜するように変形するが、所定以上に変形するとブーツカバーによって該変形量が規制されることになる。この結果、ブーツの過度な変形を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るプロペラシャフトの各実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、各実施形態ではプロペラシャフトを車両用に適用したものを示している。
【００１８】
図２は本発明のプロペラシャフトの第１の実施形態を示し、このプロペラシャフト１は、トランスミッション側に接続される駆動軸部材である図外の駆動シャフトと、一端部がカルダンジョイント２を介して駆動輪側に接続される従動軸部材である従動シャフト３と、前記駆動シャフトと従動シャフト３とを互いに接続させる継手機構である等速ジョイント４とを備えている。
【００１９】
駆動シャフトは、等速ジョイント４のアウタレースを構成する保持部５がそのシャフト本体部の後端に一体に設けられ、従動シャフト３は、前記保持部５の内側に挿入配置される小径のスタブ軸６がそのシャフト本体部の前端に一体に設けられている。
【００２０】
等速ジョイント４は、前記保持部５によって構成されたアウタレースと、前記スタブ軸６の先端部外周に設けられた円環状のインナレース７と、このインナレース７と保持部５の間に転動自在に設けられた複数のトルク伝達ボール８と、このトルク伝達ボール８を保持するケージ９とを備えている。
【００２１】
また、前記保持部５とスタブ軸６の間には、ゴム製のブーツ１０が取り付けられ、前記等速ジョイント４の開口端がこのブーツ１０によって封止されている。また、等速ジョイント４の内部には、グリース等の潤滑油が充填され、潤滑油の外部流出は前記ブーツ１０によって阻止されている。
【００２２】
ブーツ１０は、柔軟なシリコンゴムによって一体に成形され、図１にも示すように、軸方向に沿った半断面が略Ｕ字を成す筒形状に形成されて、つまり中央部１０ａから外周側の大径端部１０ｂが折り返し状に形成されていると共に、金属製の円筒状のブーツアダプタ１１を介して前記保持部５に固定されている。前記大径端部１０ｂは、その外周端がブーツアダプタ１１の自由端部１１ａの巻き締めによって固定されている一方、内周側の小径端部１０ｃは、先端部に筒状壁１２が一体に形成され、この筒状壁１２の部分がスタブ軸６の外周面にブーツバンド１３によって締結固定されている。なお、前記ブーツアダプタ１１の基端部は、保持部５の一端部の外周面にかしめによって固定されている。
【００２３】
また、前記筒状壁１２の内周面には、軸方向の一端から他端に連続する通気通路である通気溝１４が形成されている。この通気溝１４は、底面１４ａが横断面ほぼ円弧面状に形成されていると共に、全体の横断面積が全体に均一に形成されて、ブーツバンド１３によって締結される筒状壁１２とスタブ軸６の間にブーツ１０の内外を連通するエア抜き通路を形成している。
【００２４】
さらに、筒状壁１２の先端面には、図１に示すように前記通気溝１４の端部を筒状壁１２の外周部に導通させる径方向溝１５が形成されている。
【００２５】
前記スタブ軸６には、ブーツ１０の前記筒状壁１２の先端面から外周域にかけてを覆うゴム製のブーツカバー１６が取り付けられている。このブーツカバー１６は、前記ブーツ１０のシリコンゴムよりも硬度が高い一般的なクロロプレンゴムによって一体成形され、スタブ軸６の環状溝６ａに嵌合固定される取付基部１６ａと、この取付基部１６ａから段差状に拡径して前記筒状壁１２の外周面を非接触状態で覆うカバー円筒部１６ｂと、このカバー円筒部１６ｂの先端に延設されてブーツ１０の筒状壁１２側の付根部近傍に接触するリップ部１６ｃとを備え、リップ部１６ｃの先端部内周面には、筒状壁１２の外周側の空間部をブーツカバー１６の外部に連通させる通気溝１７が形成されている。
【００２６】
したがって、この実施形態によれば、前記ブーツ１０の成形材料を柔らかいシリコンゴムによって成形したことから、車両の走行時にプロペラシャフト１が回転駆動すると、ブーツ１０は、図３及び図４に示すように、回転遠心力によって外方へ撓み変形し、さらに遠心力が大きくなるに連れて外方へ撓み変形し、とりわけ小径端部１０ｃ側が外方への撓み変形することによって筒状壁１２が外方に引っ張られ、したがって、前記通気溝１４は、その底面１４ａが外周側へ傾斜変形し、つまり筒状壁１２の先端側からブーツ１０の内側の方が十分に高くなるように傾斜状に変形する。
【００２７】
したがって、通気溝１４内に入り込んでしまったグリースは、前記遠心力が作用することによって通気溝１４の傾斜状底面１４ａに沿ってブーツ１０の内部に戻される。したがって、グリースが外部に排出されたり、飛散するのを確実に防止することが可能になると共に、常時良好な通気性が得られる。
【００２８】
しかも、前記ブーツカバー１６は、ブーツ１４よりも硬質なクロロプレンゴムによって成形されて剛性が大きなものになっていることから、前記ブーツ１０が、前述のように、遠心力の影響によって外方へ撓み変形し、所定以上に撓み変形するとブーツカバー１６のリップ部１６ｃによってこの変形量を規制することができる。この結果、ブーツ１０の外方への過度な撓み変形を防止することが可能になる。
【００２９】
したがって、前記ブーツ１０の過度な変形が規制されることによって、中央部１０ａの大きな屈曲や小径端部１０ｃの大きな変形によってブーツアダプタ１１の自由端部１１ａへの変形干渉がなくなるため、前記ブーツ１０の耐久性の向上を図ることができる。
【００３０】
また、ブーツ１０の過度な撓み変形を単にブーツカバー１６によって規制できるので、構造を変更する必要がなく、また、部品点数の増加なども防止することができる。したがって、製造コストの高騰を抑制できる。
【００３１】
図５は本発明の第２の実施形態を示し、前記ブーツ１０が、ブーツカバー１６と同じく硬質なクロロプレンゴムによって成形されている。また、前記通気溝１４は、その底面１４ａ（傾斜部）が僅かな角度をもって筒状壁１２の先端側からブーツ１０の内部側に沿って上り傾斜状に形成されている。
【００３２】
したがって、車両の走行時にプロペラシャフト１が回転駆動している際に、前記ブーツ１０の内部に予め充填されたグリースが通気溝１４内に入ってしまった場合には、このグリースが遠心力によって前記通気溝１４の傾斜状の底面１４ａに沿って通気溝１４内からブーツ１０の内部に戻される。このため、ブーツ１０内部のグリースが外部に排出されることがなくなると共に、通気溝１４の常時良好な通気性を確保することが可能になる。
【００３３】
なお、前記ブーツ１０は、その材質が硬質なクロロプレンになっており、全体の剛性が比較的高いため、前記遠心力によって外方へ大きく撓み変形することがないが、大きな遠心力によって僅かに撓み変形した場合は、小径端部１０ｃ側が外方に変形することにより、通気溝１４の内側が引き上げられて底面１４ａの傾斜角度がさらに大きくなることから、通気溝１４内のグリースを一層効果的に内部へ戻すことが可能になる。
【００３４】
図６は第３の実施形態を示し、ブーツ１０は、第１の実施形態と同じくシリコンゴムによって成形されている一方、ブーツカバー１６は、クロロプレンゴムによって成形されている。また、通気溝１４は、第１の実施形態と同様に横断面がほぼ均一な構造に形成されている。
【００３５】
そして、前記ブーツカバー１６のカバー円筒部１６ｂの外周面には、金属円筒状の補強部材である補強バンド１８が巻回状態に取り付けられている。
【００３６】
したがって、この実施形態によれば、前記ブーツカバー１６は、補強バンド１８によって外方への変形が確実に規制されていることから、図６に示すように、ブーツ１０が遠心力の影響によって外方へ撓み変形しても、リップ部１６ｃによってブーツ１０の過度な撓み変形を確実に防止することが可能になる。これによって、ブーツ１０の耐久性が向上する。
【００３７】
また、遠心力によってブーツ１０が僅かに外方へ撓み変形すると、前記通気溝１４の底面１４ａは、同図に示すように、内側に向かって上り傾斜状に形成されていることから、グリースはこの傾斜状底面１４ａに沿って内部に効果的に戻されることになる。したがって、外部へ排出されることはない。
【００３８】
図７は第４の実施形態を示し、ブーツ１０やブーツカバー１６のゴムの材質は第１の実施形態と同様であるが、前記ブーツカバー１６のカバー円筒部１６ｂをブーツ１０の小径端部１０ｃの軸方向のほぼ中央位置まで延設したものである、したがって、前記リップ部１６ｃは、前記小径端部１０ｃのほぼ中央位置の外周面に当接している。
【００３９】
したがって、この実施形態によれば、ブーツ１０が遠心力によって外方へ撓み変形すると、ブーツカバー１６のリップ部１６ｃが小径端部１０ｃのほぼ中央位置を外側から支持するため、ブーツ１０の過度な撓み変形を効果的に規制することができる。これによって、ブーツ１０の耐久性が向上する。
【００４０】
図８は第５の実施形態を示し、通気通路の構造を変更したもので、前記保持部５の駆動シャフト側に設けられた端壁１９のほぼ中央位置に通気通路である通気孔２０が形成されている。この通気孔２０は、内周面２０ａが外側から内側に向かって所定角度で拡開状に形成された円錐形状に形成されている。
【００４１】
したがって、この実施形態によれば、等速ジョイント４の内部に充填されたグリースが、通気孔２０に入ると、遠心力によって該通気孔２０の傾斜状の内周面２０ａに沿って内部に戻される。したがって、グリースは、等速ジョイント４の外部に排出されることがなくなると共に、通気孔２０の常時良好な通気性を確保することが可能になる。
【００４２】
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
【００４３】
請求項（１）前記傾斜部は、前記ブーツ内に向かって上り傾斜状に形成していることを特徴とする請求項１に記載のプロペラシャフト。
【００４４】
通気通路内に流入したグリースは、プロペラシャフトの遠心力によって前記傾斜部に沿ってブーツの内部に戻されることになるため、グリースが外部に流出することがない。
【００４５】
請求項（２）前記通気通路は、前記ブーツの少なくとも一端側の固定側の内周に前記ブーツ内に向けて傾斜状に形成されていることを特徴とする請求項１または（１）に記載のプロペラシャフト。
【００４６】
請求項（３）前記通気通路は、前記駆動軸部材または前記従動軸部材に設けられた貫通孔によって形成されていることを特徴とする請求項１または（１）に記載のプロペラシャフト。
【００４７】
請求項（４）前記ブーツカバーは、前記ブーツよりも硬い材料によって成形されていることを特徴とする請求項３に記載のプロペラシャフト。
【００４８】
この発明によれば、プロペラシャフトの遠心力によってブーツが撓み変形しようとすると、この変位を硬いブーツカバーのみによって抑制することができるため、ブーツの過度な撓み変形を防止することができると共に、構造を変更する必要がないので部品点数の増加なども防止できる。
【００４９】
請求項（４）前記ブーツを、軟質なシリコンゴムによって成形する一方、前記ブーツカバーを硬質なクロロプレンゴムによって成形したことを特徴とする請求項（３）に記載のプロペラシャフト。
【００５０】
請求項（５）前記ブーツカバーの外周側に、補強部材を設けたことを特徴とする請求項（３）に記載のプロペラシャフト。
【００５１】
プロペラシャフトの回転に伴ってブーツカバーに大きな遠心力が作用した場合でも、前記補強部材によってブーツカバーの変形を規制することが可能になる。これによって、ブーツの過度な撓み変形を確実に防止することが可能になる。
【００５２】
請求項（６）前記ブーツは、外周部がほぼ中央部から折り返し状に形成されていると共に、前記外周部の外周端が前記駆動軸部材または従動軸部材に固定されている一方、前記ブーツカバーは、前記ブーツ側の一端側がブーツの内周部を介して前記中央部側に延設されていることを特徴とする請求項（３）〜（５）のいずれかに記載のプロペラシャフト。
【００５３】
ブーツが遠心力によって外方へ撓み変形しようとすると、前記ブーツカバーの一端側によって前記中央部側がその撓み変形を規制されるため、前記外周部が該外周部側の固定部材に当接するのを確実に防止できる。
【００５４】
これによって、前記ブーツと固定部材との干渉が防止されて、該ブーツの耐久性の向上を図ることができる。
【００５５】
請求項（７）前記通気通路を、前記ブーツの一端側の内周面に形成された溝によって構成したことを特徴とする請求項２〜（６）のいずれかに記載のプロペラシャフト。
【００５６】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、ブーツ１０の成形材料としては前記シリコンゴム以外に柔軟な合成ゴムなどを用いることも可能であると共に、ブーツカバー１６の成形材料もクロロプレンゴムに限定されるものではなく、さらに硬質な合成ゴム材料によって成形することも可能である。
【００５７】
また、前記通気溝１４を複数形成することも可能である。
【００５８】
さらに、前記補強部材をブーツカバー１６の成形時に内部に予め埋設して芯金状態に形成することも可能であり、このようにすれば、成形作業も容易になる。
【００５９】
また、プロペラシャフトは、車両用以外に船舶など他の機器類に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るプロペラシャフトの第１の実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図２】本実施形態に供されるプロペラシャフトの一部を断面して示す側面図である。
【図３】本実施形態に供されるブーツが遠心力によって外方へ撓み変形した状態を示す縦断面図である。
【図４】本実施形態のブーツが遠心力によってさらに外方へ撓み変形した状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す要部縦断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を示す要部縦断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態を示す要部縦断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…プロペラシャフト
３…従動シャフト（従動軸部材）
４…等速ジョイント（継手機構）
１０…ブーツ
１２…筒状壁
１４…通気溝（通気通路）
１４ａ…底面（傾斜部）
１６…ブーツカバー
【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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