(57)【要約】【課題】シャフトの適切なスライド量を確保すると共に、該シャフトのスライドによる底突きを防止することにある。【解決手段】シャフト１４の両端部に連結される第１の等速ジョイント１０ａと第２の等速ジョイント１０ｂとは、それぞれ同一の構成からなり、位相が１８０度異なる逆位相となるように固定され、前記第１及び第２の等速ジョイント１０ａ、１０ｂには、それぞれ、ブーツバンドによって緊締される樹脂製の継手用のブーツが設けられ、前記ブーツの蛇腹部は、交互に連続する複数の山部と谷部を有し、大径な固定部に対して外輪部材が挿入された際、前記大径な固定部に最近接する前記山部の肉厚が残余の山部と比較して大きく設定される。【選択図】図１
2006329291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを間にした一方の端部に軸方向に沿って摺動可能なトリポート型の第１の等速ジョイントが連結され、他方の端部に軸方向に沿って摺動可能なトリポート型の第２の等速ジョイントが連結されて回転駆動力を伝達するための機構であって、
前記第１の等速ジョイントと前記第２の等速ジョイントは、それぞれ同一の構成でその位相が逆位相となるように固定され、
前記第１及び第２の等速ジョイントには、それぞれ、外輪部材の端部が挿入される大径な固定部と、前記シャフトが挿入される小径な固定部と、前記大径な固定部と前記小径な固定部との間に介在し前記大径な固定部から前記小径な固定部に向かうに従って縮径する蛇腹部とを備え、ブーツバンドによって緊締される樹脂製の継手用のブーツが設けられ、
前記蛇腹部は、交互に連続する複数の山部と谷部を有し、
前記大径な固定部に対して前記外輪部材が挿入された際、前記大径な固定部に最近接する前記山部の肉厚が残余の山部と比較して大きく設定されることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１記載の機構において、
前記外輪部材のブーツ取付部には、前記ブーツの前記大径な固定部が装着される断面略平坦な環状面と、前記環状面に形成された係合溝と、前記環状面に対して傾斜する環状の傾斜面とが設けられ、前記係合溝の溝底と前記傾斜面の立ち上がり部位との間で水平方向に沿って離間する所定距離をＬ２とし、
前記ブーツの端部には、前記係合溝に係合する環状凸部が設けられ、前記環状凸部の頂部と前記ブーツの端面との間で水平方向に沿って離間する所定距離をＬ１とし、
前記所定距離Ｌ２と前記所定距離Ｌ１との差をＬとし（Ｌ＝Ｌ２−Ｌ１）、前記環状面に対する前記傾斜面の傾斜角度をθとした場合、前記Ｌ（ｍｍ）及びθ（度）は、下記（１）〜（５）の関係式を充足する範囲に設定されることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
（１）Ｌ≦０．０８３３θ−３．４７９６
（２）Ｌ≦−０．０１８８θ＋１．２３５３
（３）Ｌ≧０．０１７６θ−３．３７２
（４）θ≧２０
（５）θ≦６０
【請求項３】
請求項１記載の機構において、
前記Ｌ（ｍｍ）及びθ（度）は、下記（６）〜（８）の関係式を充足する範囲に設定されることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
（６）Ｌ≦０．０８３３θ−３．４７９６
（７）Ｌ≧０．０８３３θ−４．７９６
（８）θ＝４５±１．５
【請求項４】
請求項１記載の機構において、
前記大径の固定部に最近接する谷部の曲率半径が、残余の谷部に比して大きく設定されることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
【請求項５】
請求項１又は４記載の機構において、
前記ブーツバンドを緊締するために前記小径な固定部に設けられたバンド装着溝の底部から該小径な固定部に最近接する山部側の側周壁にかけて、曲率半径が０．４〜０．６ｍｍからなる湾曲部が設けられることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトの両端部にそれぞれトリポート型の等速ジョイントが連結された回転駆動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の車両において、駆動軸から従動軸に対して回転駆動力を伝達するために、継手としての等速ジョイントが一般的に使用されている。
【０００３】
本出願人は、従駆動軸の動力伝達系を構成する伝達構造を簡素化して小型・軽量化を図るために、従駆動力が伝達される入力側シャフトの両端部に、トラニオンの外周面に直接的に嵌合される転動ローラを有するトリポートジョイントをそれぞれ設けた４輪駆動車両用従駆動力伝達構造を提案している（特許文献１）。
【０００４】
この場合、入力側シャフトの一端部に連結される一方のトリポートジョイントと、他端部に連結される他方のトリポートジョイントとではその位相が１８０度異なる逆位相に構成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１１２５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、一組のトリポート型の等速ジョイントを逆位相となるようにシャフトの両端部にそれぞれ連結し、前記シャフトの適切なスライド量を確保すると共に、該シャフトのスライドによる底突きを防止することが可能な回転駆動力伝達機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、シャフトを間にした一方の端部に軸方向に沿って摺動可能なトリポート型の第１の等速ジョイントが連結され、他方の端部に軸方向に沿って摺動可能なトリポート型の第２の等速ジョイントが連結されて回転駆動力を伝達するための機構であって、
前記第１の等速ジョイントと前記第２の等速ジョイントは、それぞれ同一の構成でその位相が逆位相となるように固定され、
前記第１及び第２の等速ジョイントには、それぞれ、外輪部材の端部が挿入される大径な固定部と、前記シャフトが挿入される小径な固定部と、前記大径な固定部と前記小径な固定部との間に介在し前記大径な固定部から前記小径な固定部に向かうに従って縮径する蛇腹部とを備え、ブーツバンドによって緊締される樹脂製の継手用のブーツが設けられ、
前記蛇腹部は、交互に連続する複数の山部と谷部を有し、
前記大径な固定部に対して前記外輪部材が挿入された際、前記大径な固定部に最近接する前記山部の肉厚が残余の山部と比較して大きく設定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、大径な固定部に最近接する山部の肉厚が最大であるので剛性が大きく、全山部の中でこの山部が最も変形し難い。従って、この山部の肉厚、ひいては剛性を設定することにより、ブーツの伸縮量や湾曲量を制御してブーツのばね定数を所定の範囲内に容易に設定することができる。
【０００９】
この結果、本発明では、等速ジョイントに連結されるシャフトのスライド量を制御することが可能となり、前記シャフトの適切なスライド量を確保すると共に、該シャフトのスライドによる底突きを防止することができる。
【００１０】
なお、本発明では、シャフトを間にして一方の端部に連結されたトリポート型の第１の等速ジョイントと、他方の端部に連結されたトリポート型の第２の等速ジョイント１０ｂの位相が逆位相となるように設定されることにより、誘起スラストに起因して発生するシャフトの軸方向への振動が互いに反対方向となって打ち消され、前記軸方向への振動を好適に防止することができる。
【００１１】
さらに、本発明によれば、前記外輪部材のブーツ取付部には、ブーツ固定部が装着される断面略平坦な環状面と、前記環状面に形成された係合溝と、前記環状面に対して傾斜する環状の傾斜面とが設けられ、前記係合溝の溝底と前記傾斜面の立ち上がり部位との間で水平方向に沿って離間する所定距離をＬ２とし、
前記ブーツの端部には、前記係合溝に係合する環状凸部が設けられ、前記環状凸部の頂部と前記ブーツの端面との間で水平方向に沿って離間する所定距離をＬ１とし、
前記所定距離Ｌ２と前記所定距離Ｌ１との差をＬとし（Ｌ＝Ｌ２−Ｌ１）、前記環状面に対する前記傾斜面の傾斜角度をθとした場合、前記Ｌ（ｍｍ）及びθ（度）は、下記（１）〜（５）の関係式を充足する範囲に設定されるとよい。
【００１２】
（１）Ｌ≦０．０８３３θ−３．４７９６
（２）Ｌ≦−０．０１８８θ＋１．２３５３
（３）Ｌ≧０．０１７６θ−３．３７２
（４）θ≧２０
（５）θ≦６０
【００１３】
本発明では、上記（１）〜（５）の関係式を充足する範囲に基づいて、係合溝の溝底と傾斜面の立ち上がり部位との間で離間する所定距離Ｌ２の値と、環状面に対する傾斜面の傾斜角度θの値とをそれぞれ設定することにより、ブーツバンドを締め付けたときに、ブーツ固定部が外輪部材のブーツ取付部に対してずれることがなく確実に位置決めされ、さらに、所定のシール性を確保することができると共に、加工性をも考慮した好適な外輪部材の端部形状を設定することができる。
【００１４】
この場合、傾斜角度θが２０度未満であるとブーツ端部の傾斜面に対する乗り上げ量が増大してシール性及び位置決め性が劣化すると共に、前記傾斜角度θが６０度を超えると前記傾斜面の機械加工が困難となる。
【００１５】
さらに、シール特性、位置決め性、及び加工性等を総合的に勘案された最適範囲として、前記Ｌ（ｍｍ）及びθ（度）は、下記（６）〜（８）の関係式を充足する範囲に設定されるとよい。
【００１６】
（６）Ｌ≦０．０８３３θ−３．４７９６
（７）Ｌ≧０．０８３３θ−４．７９６
（８）θ＝４５±１．５
【００１７】
さらに、本発明では、ブーツの大径な固定部に最近接する谷部の曲率半径を残余の谷部に比して大きく設定することが好ましい。この谷部の曲率半径を設定することで該谷部の伸縮量や湾曲量を制御することができる。結局、大径な固定部に最近接する前記山部の肉厚と併せ、前記谷部の曲率半径を設定することで、ブーツのばね定数を一層容易に設定することができる。
【００１８】
ブーツの大径な固定部及び小径な固定部には、通常、ブーツバンドを緊締するためのバンド装着溝が設けられる。この中、小径な固定部に設けられたバンド装着溝の底部から該小径な固定部に最近接する山部側の側周壁にかけて、湾曲部を設けることが好ましい。この湾曲部が存在することにより、小径な固定部の肉厚が大きくなる。このため、小径な固定部の剛性が大きくなるので、小径な固定部と蛇腹部との間に応力が集中したとしても、この部位に亀裂が発生することが回避される。
【００１９】
なお、曲率半径は、０．４〜０．６ｍｍの間に設定する。０．４ｍｍ未満であると剛性を向上する効果に乏しい。また、０．６ｍｍを超えると、ブーツバンドが湾曲部に干渉するようになるので、小径な固定部が均等な力で押圧されるように該ブーツバンドを緊締することが容易でなくなる。さらに、剛性が過度に大きくなるので、小径な固定部と蛇腹部との間の変形能が小さくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、蛇腹部を構成する山部の中、大径な固定部に最近接する山部の肉厚を残余の山部に比して大きく設定するようにしている。このため、蛇腹部の可撓性、ひいては変形能が向上する。しかも、これにより、ブーツに作用する変形応力が著しく緩和される。従って、大径な固定部と前記山部との間に応力が集中することが回避され、この部位に亀裂が発生することが回避されると共に、ブーツのばね定数を容易に設定することができる。
【００２１】
この効果は、大径な固定部に最近接する谷部の曲率半径を残余の谷部に比して大きく設定した際に一層顕著となる。
【００２２】
さらに、小径な固定部に設けられたバンド装着溝の底部から該小径な固定部に最近接する山部側の側周壁にかけて湾曲部を設けると、小径な固定部と蛇腹部との間のばね定数を所定の範囲内に設定することができる。これにより、第１と第２の等速ジョイントの間に連結されるシャフトのスライド量を好適に制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る回転駆動力伝達機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２４】
図１において参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る回転駆動力伝達機構を示し、この回転駆動力伝達機構１０は、シャフト１４と、前記シャフト１４を間にして一方の端部に連結され軸方向に摺動可能なトリポート型の第１の等速ジョイント１０ａと、前記トリポート型の第１の等速ジョイント１０ａとその位相が、例えば、１８０度異なる逆位相となるように他方の端部に連結され軸方向に摺動可能なトリポート型の第２の等速ジョイント１０ｂによって構成される。なお、前記トリポート型の等速ジョイント１０ａ、１０ｂは一方と他方とがそれぞれ同一構造によって構成されるため、その一方のみを説明し他方の説明を省略する。また、前記「逆位相」とは、一方の等速ジョイント１０ａと他方の等速ジョイント１０ｂの位相が一致する同位相以外の場合をいう。
【００２５】
図２に示されるように、このトリポート型の等速ジョイント１０ａ（１０ｂ）は、図示しない第１軸の一端部に一体的に連結されて開口部１１を有する有底円筒状の外輪部材１２と、第２軸であるシャフト１４の一端部に固着されて外輪部材１２の孔部内に収納されるインナ部材１６とを含む。
【００２６】
さらに前記等速ジョイント１０ａ（１０ｂ）は、図３及び図４に示されるように、大径な固定部１８である一端部が前記外輪部材１２の端部外周面（後述するブーツ取付部２０）に嵌着され小径な固定部１９である他端部が前記シャフト１４の外周部に嵌着される樹脂製の継手用ブーツ（以下、ブーツという）２２と、前記ブーツ２２の大径な固定部１８を外輪部材１２のブーツ取付部２０に固定する大径なブーツバンド２４と、前記ブーツ２２の小径な固定部１９をシャフト１４の外周面に固定する小径なブーツバンド２５とを含む。
【００２７】
前記外輪部材１２の内壁面には、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて３本の案内溝２６ａ〜２６ｃが形成される（但し、案内溝２６ｂ、２６ｃは図示するのを省略している）。前記案内溝２６ａ〜２６ｃは、断面が曲線状に形成された天井部と、前記天井部の両側に相互に対向し断面円弧状に形成された摺動部とから構成される。
【００２８】
シャフト１４にはリング状部分を含むスパイダ２８がセレーション嵌合され、前記スパイダ２８の外周面には、それぞれ案内溝２６ａ〜２６ｃに向かって膨出し軸心の回りに１２０度の間隔をおいて３本のトラニオン３０ａ〜３０ｃが一体的に形成される（但し、トラニオン３０ｃは、図示するのを省略している）。前記各トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）は、外径が一定の円柱状に形成される。
【００２９】
前記トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）の外周部には、複数本の転動体３２を介してリング状のローラ部材３４が外嵌される。前記転動体３２は、例えば、ニードル、ころ等を含む転がり軸受けであればよい。なお、前記転動体３２を設けることがなく、ローラ部材（リング体）を前記トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）の外周面に対して摺動自在に直接装着するようにしてもよい。
【００３０】
前記外輪部材１２は、開口部１１を有するカップ部１２ａと、前記カップ部１２ａと一体的に形成された軸部１２ｂとから構成される。前記外輪部材１２の開口部１１側の端縁部近傍の外周面には、ブーツ２２端部の大径な固定部１８が装着されるブーツ取付部２０が形成される。
【００３１】
このブーツ取付部２０には、図５に示されるように、外輪部材１２の開口部１１の端縁部から軸部１４ｂ側に向かって所定幅だけ周方向に沿って切り欠いて形成された断面略平坦な環状面３６と、外輪部材１２の開口部１１の端縁部から軸線方向に沿って所定長だけ離間する前記環状面３６の所定位置に形成された断面略円弧状の環状の係合溝３８と、前記係合溝３８を間にしたその両側に近接して膨出形成された一対の環状突起部４０ａ、４０ｂと、前記平坦な環状面３６に対して傾斜角度θだけ傾斜する環状の傾斜面４４とが設けられる。
【００３２】
この場合、前記係合溝３８の溝底４２からなる起点と前記環状面３６に連続して傾斜面４４が立ち上がる起点との間であって、外輪部材１２の軸線Ｔ１と平行な水平方向に沿った所定距離をＬ２とする。
【００３３】
なお、図６に示されるように、前記一対の環状突起部４０ａ、４０ｂを膨出させることがなく、環状面３６と同一平面でフラットに形成された部位に所定の溝底４２を有する係合溝３８を設けるように構成してもよい。
【００３４】
ブーツ２２は山部と谷部とが交互に連続する断面波状に形成された蛇腹部１３６（後述する）を有し、前記蛇腹部１３６の一端部には、外輪部材１２のブーツ取付部２０の外径Ｄ２に対応する内径Ｄ１からなる大径な固定部１８が設けられ（図７参照）、前記蛇腹部１３６の他端部には、シャフト１４の外径に対応して小径に形成された固定部１９が設けられる。なお、前記ブーツ２２の固定部１８の内径Ｄ１と前記外輪部材１２の外径Ｄ２とは、Ｄ１≦Ｄ２の関係を充足するように設定される。なお、図７において、Ｔ２はブーツ２２の軸線を示している。
【００３５】
外輪部材１２のブーツ取付部２０に装着される前記固定部１８には、外輪部材１２のブーツ取付部２０の係合溝３８に係合して位置決めされる環状凸部４６が膨出形成される。前記環状凸部４６の頂部４６ａとブーツ２２の端面との間であって、水平方向に沿って離間した所定距離をＬ１とする。
【００３６】
ブーツバンド２４、２５の外周面の一部は、図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められる。これにより、大径な固定部１８がブーツバンド２４を介して外輪部材１２の開口近傍の外壁面に締め付けられると共に、小径な固定部１９がブーツバンド２５を介してシャフト１４の側周壁に締め付けられる。
【００３７】
なお、図３中、参照符号１３２、１３４は、それぞれ、ブーツバンド２４、２５の外周面が加締められることに伴って半径外方向に所定長だけ突出形成された加締部を示す。
【００３８】
また、ブーツ２２において、大径な固定部１８と小径な固定部１９との間には、山部と谷部が交互に連続すると共に、大径な固定部１８から小径な固定部１９に向かうに従って縮径する蛇腹部１３６が介在する。
【００３９】
以上の構成において、ブーツ２２内には、外輪部材１２及びシャフト１４が固定部１８及び固定部１９にそれぞれ挿入される前にグリース組成物が予め充填されており、このグリース組成物は、上記のようにしてブーツバンド２４、２５が加締められることによってブーツ２２内に封入される。
【００４０】
ここで、ブーツ２２の長手方向に沿った縦断面図を図４に示す。なお、本実施の形態において、このブーツ２２は、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）からなる。
【００４１】
ブーツ２２における蛇腹部１３６には、大径な固定部１８側から小径な固定部１９側に向かって第１山部１３８ａ〜第４山部１３８ｄの４個の山部が形成されると共に、第１山部１３８ａと第２山部１３８ｂとの間、第２山部１３８ｂと第３山部１３８ｃとの間、第３山部１３８ｃと第４山部１３８ｄとの間に、それぞれ、第１谷部１４０ａ〜第３谷部１４０ｃが介在する。すなわち、ブーツ２２は、４個の第１山部１３８ａ〜第４山部１３８ｄと３個の第１谷部１４０ａ〜第３谷部１４０ｃとが交互に連続した形態となっている。
【００４２】
そして、図４から諒解されるように、大径な固定部１８に最近接する第１山部１３８ａの肉厚は、残余の第２山部１３８ｂ〜第４山部１３８ｄに比して大きく設定されている。具体的には、第２山部１３８ｂ〜第４山部１３８ｄの肉厚がおよそ０．９５〜１．０５ｍｍに設定された場合、第１山部１３８ａの肉厚は、およそ１．７ｍｍに設定される。従って、第１山部１３８ａは、第２山部１３８ｂ〜第４山部１３８ｄに比して可撓性が小さくなる。すなわち、剛性が高くなる。なお、図４中の参照符号４６は、外輪部材１２の外周壁に円周方向に沿って設けられた環状の係合溝３８に係合される環状凸部を示す。
【００４３】
また、大径な固定部１８の蛇腹部１３６側の終端から立ち上がった第１山部１３８ａは、図８に示すように、大径な固定部１８に外輪部材１２が挿入された際、該外輪部材１２の開口端部の外周壁から離間する。これにより、外輪部材１２の開口端部の外周壁と、第１山部１３８ａの内壁との間に空間部１４２が設けられる。
【００４４】
一方、大径な固定部１８に最近接する第１谷部１４０ａの曲率半径は、残余の第２谷部１４０ｂ、第３谷部１４０ｃに比して大きく設定されている。換言すれば、第１谷部１４０ａは、第２谷部１４０ｂ、第３谷部１４０ｃよりも、いわゆるＲが大きく設けられている。このため、後述するように、第１谷部１４０ａの変形量は、第２谷部１４０ｂ、第３谷部１４０ｃに比して大きくなる。
【００４５】
第１谷部１４０ａ、第２谷部１４０ｂ及び第３谷部１４０ｃの曲率半径は、例えば、０．７５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．５ｍｍに設定すればよい。
【００４６】
さらに、このブーツ２２の小径な固定部１９においては、図９に示すように、装着溝１２８に断面円弧状の湾曲部１４８が設けられている。すなわち、湾曲部１４８は、装着溝１２８の底部から、前記第４山部１３８ｄ側の側周壁にわたって形成されている。この湾曲部１４８が存在することにより、小径な固定部１９と蛇腹部１３６との間の肉厚が大きくなる。このため、小径な固定部１９と蛇腹部１３６との間の剛性が向上するので、この部位に応力集中が起こった場合であっても亀裂が発生し難くなる。
【００４７】
前記湾曲部１４８の曲率半径は、０．４〜０．６ｍｍに設定される。０．４ｍｍよりも小さいと、剛性がさほど向上しない。また、０．６ｍｍよりも大きいと、ブーツバンド２５が湾曲部１４８に干渉するのでブーツバンド２４が傾斜してしまい、小径な固定部１９を全体にわたって均等な力で押圧することが容易でなくなると共に、剛性が過度に大きくなるので、小径な固定部１９と蛇腹部１３６との間の可撓性が乏しくなる。湾曲部１４８のより好ましい曲率半径は、０．４５〜０．５５ｍｍである。
【００４８】
本実施の形態に係る回転駆動力伝達機構１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４９】
先ず、回転駆動力伝達機構１０の組み付け方法について説明する。
【００５０】
ブーツ２２の小径な固定部１９に対してシャフト１４が圧入される。小径な固定部１９から突出したシャフト１４の先端にはインナ部材１６が取り付けられ、このインナ部材１６がシャフト１４の先端部ごと外輪部材１２の内部に挿入された後、インナ部材１６の先端が外輪部材１２の内周壁に設けられた案内溝２６ａ〜２６ｃに摺接可能に挿入される。その一方で、大径な固定部１８に外輪部材１２が圧入される。
【００５１】
その後、大径な固定部１８のブーツ取付部２０に対してブーツバンド２４が装着される一方で、小径な固定部１９の装着溝１２８にブーツバンド２５が巻回される。これらブーツバンド２４、２５の外周面の一部が図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められ、その結果、ブーツバンド２４、２５の外周面に略Ω字状の加締部１３２、１３４がそれぞれ突出形成される（図３参照）。これにより、大径な固定部１８及び小径な固定部１９の各々が外輪部材１２の外周壁、シャフト１４の側周壁に締め付けられる。
【００５２】
この際、上記したように、第１山部１３８ａの内壁と外輪部材１２の外周壁との間に空間部１４２が形成される（図８参照）。また、大径な固定部１８の内周壁に設けられた環状凸部４６が係合溝３８に係合される。
【００５３】
自動車が走行する際には、ディファレンシャルギアの作用下に、等速ジョイント１０ａ（１０ｂ）が回転動作する。この回転力は、外輪部材１２を介してシャフト１４に伝達され、最終的にタイヤが所定方向に回転する。
【００５４】
上記した空間部１４２が設けられる位置は、実際上、ブーツ２２において、回転するタイヤによって跳ね上げられた石等が衝突し易い位置に対応している。すなわち、空間部１４２が存在することにより、石等が衝突しても、その衝撃を確実に緩和することができる。
【００５５】
このため、ブーツ２２に石等が衝突しても、該ブーツ２２が外輪部材１２の外周壁に当接することがない。このため、ブーツ２２が損傷することを回避することができる。
【００５６】
また、自動車が走行する際には、交差点を右左折することに伴い、シャフト１４がトリポートジョイント１０ａ（１０ｂ）に対して突出する方向又は挿入する方向にスライドするように変位する。この際、ブーツ２２は、蛇腹部１３６が伸張したり湾曲したりすることによってシャフト１４の変位・動作に追従する。従って、ばね定数を調整し得る効果が乏しくなる。換言すれば、湾曲部１４８を設けることにより、小径な固定部１９と蛇腹部１３６との間のばね定数を調整することができる。
【００５７】
上記したように、蛇腹部１３６の第１山部１３８ａは残余の第２山部１３８ｂ〜第４山部１３８ｄに比して肉厚が大きく、このために第２山部１３８ｂ〜第４山部１３８ｄの撓み量が大きい。また、第１谷部１４０ａの曲率半径が残余の第２谷部１４０ｂ、第３谷部１４０ｃに比して大きいので、第１谷部１４０ａは、第２谷部１４０ｂ、第３谷部１４０ｃに比して変形量が大きい。従って、蛇腹部１３６の変形能が大きくなる。換言すれば、蛇腹部１３６は容易に変形する。このため、樹脂製のブーツ２２は、ゴム製のブーツに比して剛性の大きなＴＰＥからなるにも関わらず、良好な可撓性を示す。
【００５８】
しかも、シャフト１４が変位する際にブーツ２２に作用する変形応力は、第２山部１３８ｂ〜第４山部１３８ｄ、及び第１谷部１４０ａ〜第３谷部１４０ｃ、特に、曲率半径が大きい第１谷部１４０ａを伸張ないし湾曲することで緩和される。すなわち、第１山部１３８ａの変形能が小さいものの、該第１山部１３８ａに連なる第１谷部１４０ａの変形能が大きいため、第１山部１３８ａに応力集中が起こり難くなり、結局、第１山部１３８ａと大径な固定部１８との間に亀裂が発生することが回避される。
【００５９】
以上から諒解されるように、全山部１３８ａ〜１３８ｄ中で第１山部１３８ａが剛性が最も大きく、且つ全谷部１４０ａ〜１４０ｃ中で第１谷部１４０ａが変形能が最も大きい。従って、第１山部１３８ａの肉厚及び第１谷部１４０ａの曲率半径を適宜設定することにより、ブーツ２２の変形の度合い、換言すれば、ばね定数を所定の範囲内に容易に調整することができる。
【００６０】
このようにしてブーツ２２のばね定数を調整することにより、シャフト１４の変位量を制御することが可能となる。例えば、シャフト１４が外輪部材１２にさらに挿入される方向に変位した際、蛇腹部１３６がばね定数に応じた量でのみ圧縮されるので、蛇腹部１３６のそれ以上の圧縮、ひいてはシャフト１４の挿入が抑制されるからである。
【００６１】
従って、本実施の形態では、シャフト１４を間にした両端部にトリポート型の等速ジョイント１０ａ、１０ｂをそれぞれ連結することにより、一端部にトリポート型の等速ジョイントが連結され他端部にバーフィールド型の等速ジョイントが連結された場合と比較してシャフト１４のスライド量を増大させることができると共に、前記ブーツ２２のばね定数を調整することによりシャフト１４の適切なスライド量を確保し、さらに、シャフト１４の先端が外輪部材１２の内部底面に当接する、所謂、底突きが発生することを防止することができる。
【００６２】
このように底突きの発生を阻止することにより、従来、底突き防止用として用いられていた、例えば、ばね等のストッパが不要となり、コストを削減することができると共に、前記ストッパの組み込み作業が不要となるため組立作業を簡素化することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、小径な固定部１９の装着溝１２８に湾曲部１４８を設けるようにしている。この湾曲部１４８が存在することにより、小径な固定部１９と第４山部１３８ｄとの間の肉厚が大きくなるので剛性が向上する。このため、シャフト１４が繰り返し変位することに伴って小径な固定部１９と第４山部１３８ｄとの間に変形応力が集中した場合においても、この部位に亀裂が発生することが回避される。
【００６４】
しかも、湾曲部１４８を設けたことによっても、ブーツ２２のばね定数を所定の範囲内に設定することが容易となる。
【００６５】
その上、第１山部１３８ａの肉厚を他の第２山部１３８ｂ〜第４山部１３８ｄに比して大きくしたり、第１谷部１４０ａの曲率半径を他の第２谷部１４０ｂ、第３谷部１４０ｃに比して大きくするには、その形状に対応するキャビティを金型に設ければよく、従って、ブーツ２２の製造コストが高騰することもない。また、この場合、ブーツ２２の成形が困難となることもない。
【００６６】
すなわち、本実施の形態によれば、石等によって破損することが回避可能であり、しかも、シャフト１４の変位に追従して容易に変形する優れた可撓性を示すと共に亀裂が発生し難いブーツ２２を用いることにより、簡素な構成で且つ安価な回転駆動力伝達機構１０とすることができるという利点が得られる。
【００６７】
なお、上記した実施の形態においては、大径な固定部１８よりも大径な第１山部１３８ａを設けて空間部１４２を形成するようにしているが、図１０に示すように、第１山部１３８ａの外径を大径な固定部１８の径と同等として空間部１４２を形成するようにしてもよい。
【００６８】
さらに、本実施の形態では、シャフト１４を間にして一方の端部に連結されたトリポート型の等速ジョイント１０ａと、他方の端部に連結されたトリポート型の等速ジョイント１０ｂとの位相が１８０度異なる逆位相となるように設定されることにより、誘起スラストに起因して発生するシャフト１４の軸方向への振動が互いに反対方向となって打ち消され、前記軸方向への振動を好適に防止することができる。
【００６９】
次に、外輪部材１２に対してブーツ２２の大径な固定部１８が装着される外輪部材１２の端部形状（ブーツ取付部２０の形状）の設定手法について説明する。
【００７０】
先ず、前述したように、前記ブーツ２２の固定部１８の内径Ｄ１と前記外輪部材１２のブーツ取付部２０の外径Ｄ２とは、Ｄ１≦Ｄ２の関係を充足するように設定されるとよい。
【００７１】
次に、係合溝３８の溝底４２と傾斜面４４の立ち上がり部位との間で水平方向に沿って離間した所定距離Ｌ２と、環状凸部４６の頂部４６ａとブーツ２２の端面との間であって水平方向に沿って離間した所定距離Ｌ１との差をＬとし（Ｌ＝Ｌ２−Ｌ１）、環状面３６に対する傾斜面４４の傾斜角度θと前記Ｌ（Ｌ２−Ｌ１）との関係が図１１に示される許容範囲Ｍ内（網線部分参照）に設定されるとよい。
【００７２】
この許容範囲Ｍは、前記Ｌ（ｍｍ）とθ（度）との間の下記（１）〜（５）の関係式によって囲繞される領域によって設定される。
【００７３】
（１）Ｌ≦０．０８３３θ−３．４７９６
（２）Ｌ≦−０．０１８８θ＋１．２３５３
（３）Ｌ≧０．０１７６θ−３．３７２
（４）θ≧２０
（５）θ≦６０
【００７４】
なお、図１１中において、直線（１）〜（５）は、それぞれ上記の関係式に対応する直線を示している。この場合、傾斜角度θが２０度未満であるとブーツ２２端部の傾斜面４４に対する乗り上げ量が増大してシール性及び位置決め性が劣化すると共に、前記傾斜角度θが６０度を超えると傾斜面４４の機械加工が困難となるからである。
【００７５】
さらに、シール特性、位置決め性、及び加工性等を総合的に勘案すると最適範囲Ｎ（斜線部分参照）は、前記Ｌ（ｍｍ）とθ（度）との下記（６）〜（８）の関係式によって囲繞される領域によって設定されるとよい。
【００７６】
（６）Ｌ≦０．０８３３θ−３．４７９６
（７）Ｌ≧０．０８３３θ−４．７９６
（８）θ＝４５±１．５
【００７７】
なお、前記（１）〜（８）の関係式は、実験及びシミュレーションによって求められたものである。
【００７８】
本実施の形態では、以上のように設定された許容範囲Ｍに基づいて外輪部材１２の端部形状（ブーツ取付部２０の形状）を設定することにより、ブーツバンド２４を締め付けたときにブーツ２２の固定部１８を外輪部材１２のブーツ取付部２０に対して確実に位置決めすることができる。
【００７９】
換言すると、図１１に示される許容範囲Ｍにおいて係合溝３８の溝底４２と傾斜面４４の立ち上がり部位との間で離間する所定距離Ｌ２の値と、環状面３６に対する傾斜面４４の傾斜角度θの値とをそれぞれ設定することにより、ブーツバンド２４を締め付けたときに、該ブーツ２２の固定部１８が軸部１２ｂ側又は端縁部側にずれることがなくブーツ取付部２０に対して確実に位置決めされ、さらに、所定のシール性を確保することができると共に、加工性をも考慮した好適な外輪部材１２の端部形状を設定することができる。
【００８０】
なお、ブーツ２２における環状凸部４６の頂部４６ａと端面との間の離間間隔である所定距離Ｌ１は予め設定されているものとし、市販の汎用ブーツを利用することにより効率的に大量生産することができてコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態に係る回転駆動力伝達機構の軸線方向に沿った縦断面構造図である。
【図２】前記回転駆動力伝達機構を構成するトリポート型の等速ジョイントの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図３】樹脂製の継手用ブーツが装着された前記等速ジョイントの斜視図である。
【図４】図３の継手用ブーツの長手方向に沿った縦断面図である。
【図５】前記等速ジョイントを構成する外輪部材の部分拡大縦断面図である。
【図６】変形例に係る外輪部材の部分拡大縦断面図である。
【図７】前記等速ジョイントを構成するブーツの部分拡大縦断面図である。
【図８】前記継手用ブーツの大径な固定部にシャフトが挿入された状態を示す要部拡大一部断面図である。
【図９】前記継手用ブーツの小径な固定部近傍を示す要部拡大断面図である。
【図１０】変形例に係る継手用ブーツの大径な固定部にシャフトが挿入された状態を示す要部拡大一部断面図である。
【図１１】Ｌとθとの関係における許容範囲を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…回転駆動力伝達機構                  １０ａ、１０ｂ…等速ジョイント
１２…外輪部材                            １４…シャフト
１８、１９…固定部                        ２０…ブーツ取付部
２２…継手用ブーツ                        ２４、２５…ブーツバンド
２６ａ〜２６ｃ…案内溝                    ３０ａ〜３０ｃ…トラニオン
３４…ローラ部材                          ３６…環状面
３８…係合溝                              ４０ａ、４０ｂ…環状突起部
４２…溝底                                ４４…傾斜面
４６…環状凸部                            ４６ａ…頂部
１３６…蛇腹部                            １３８ａ〜１３８ｄ…山部
１４０ａ〜１４０ｃ…谷部                  １４２…空間部
１４８…湾曲部
【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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【図１１】
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