(57)【要約】【目的】  等速自在継手の組み立て軸方向長さを大きくすることなく、蛇腹部の長さを確保する。【構成】  椀状のマウス部１１から軸状のステム部１２が延びる外輪１０と、内輪２０から延びる中間シャフト５０との間に装着され、継手内部からのグリース漏洩や継手内部への異物侵入を防止する蛇腹状ブーツ６０であって、外輪１０の外径を球面形状とし、外輪１０のステム部付け根１５にブーツ小径部６１を取り付けると共に中間シャフト５０の外径にブーツ大径部６２を取り付け、外輪１０のマウス部１１を覆い込むようにする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
椀状のマウス部から軸状のステム部が延びる等速自在継手用外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、等速自在継手内部からのグリース漏洩や等速自在継手内部への異物侵入を防止する蛇腹状ブーツであって、前記外側継手部材のマウス部外径を球面形状とし、外側継手部材のステム部付け根にブーツ一端部を取り付けると共に前記軸部材の外径にブーツ他端部を取り付け、前記ブーツ両端部間の蛇腹部で外側継手部材のマウス部を覆い込むようにしたことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
前記ステム部付け根に取り付けられたブーツ一端部から延びる蛇腹部のステム部側は、外側継手部材のマウス部の外径に沿う形状を有する請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
前記軸部材の外径に円形プレートを固着し、その円形プレートの外径にブーツ他端部を取り付けた請求項１又は２に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項４】
前記円形プレートはマウス部と同等の外径を有し、その円形プレートに取り付けられたブーツ他端部から延びる蛇腹部の軸部材側は、円筒形状を有する請求項３に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項５】
前記外側継手部材のステム部付け根に取り付けられた第一ブーツ部材と、前記軸部材に取り付けられた第二ブーツ部材とからなり、両ブーツ部材の対向する遊端部同士を接合した請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項６】
前記第一ブーツ部材と第二ブーツ部材の対向する遊端部に、相互に嵌合する凹凸部をそれぞれ設け、両遊端部を前記凹凸部の嵌合でもって接合一体化した請求項５に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項７】
ゴムまたは樹脂を含む柔軟性を有する材質からなる請求項１〜６のいずれか一項に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項８】
前記等速自在継手は、ステアリング装置に組み込まれる請求項１〜７のいずれか一項に記載の等速自在継手用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、車両のステアリング装置に利用されるステアリング用等速自在継手において、等速自在継手内部からのグリース漏洩や等速自在継手内部への異物侵入を防止するブーツ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のステアリング装置に利用されるステアリング用等速自在継手としては、固定型等速自在継手がある。
【０００３】
この固定型等速自在継手は、球状内面に複数の曲線状のトラック溝を有する外側継手部材と、球状外面に複数の曲線状のトラック溝を有する内側継手部材と、外側継手部材および内側継手部材のトラック溝間に組み込まれたボールと、ボールを保持する保持器とで構成される。
【０００４】
この等速自在継手では、駆動側と従動側で連結すべき二軸のうち、一方の軸部材が内側継手部材に連結され、他方の軸部材が外側継手部材に連結されて前述の二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を具備する。
【０００５】
この種の等速自在継手では、潤滑剤としてグリースが封入されており、そのグリースが外部へ漏洩したり、あるいは、外部から継手内部へ水やダスト等の異物が侵入したりすることを防止する目的から、等速自在継手の外側継手部材と内側継手部材に連結された軸部材との間に密封用ブーツを装着するのが一般的である。
【０００６】
このブーツは、等速自在継手の外側継手部材の外周に締め付け固定される大径部と、内側継手部材に連結された軸部材の外周に締め付け固定される小径部と、それら大径部と小径部の間の蛇腹部からなり、作動角をとった状態での回転をスムーズに行うため、ゴムまたは樹脂などを材料としている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実公平８−５３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述した等速自在継手を自動車のステアリング装置の一部として車体に組み付けるに際して、その取り付け角度が大きい場合、ブーツには大きな変形が加わり、その変形に追従してより高い耐久性を得るためには蛇腹部を長くする必要がある。その結果、ブーツの軸方向長さを大きくする必要がある。
【０００８】
この場合、等速自在継手の組み立て長さが大きくなり、軸方向に長い取り付けスペースを確保する必要があり、ステアリング装置のレイアウトに支障を来たす可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、等速自在継手の組み立て軸方向長さを大きくすることなく、蛇腹部の長さを確保し得る等速自在継手用ブーツを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、椀状のマウス部から軸状のステム部が延びる等速自在継手用外側継手部材と、内側継手部材から延びる軸部材との間に装着され、等速自在継手内部からのグリース漏洩や等速自在継手内部への異物侵入を防止する蛇腹状ブーツであって、前記外側継手部材のマウス部外径を球面形状とし、外側継手部材のステム部付け根にブーツ一端部を取り付けると共に前記軸部材の外径にブーツ他端部を取り付け、前記ブーツ両端部間の蛇腹部で外側継手部材のマウス部を覆い込むようにしたことを特徴とする。このようにブーツ一端部を外側継手部材のステム部付け根に取り付け、その外側継手部材のマウス部を蛇腹部で覆い込むようにしたことから、等速自在継手の組み立て状態での軸方向長さを大きくすることなく、蛇腹部の長さを確保することが容易となる。また、外側継手部材のマウス部外径を球面形状としたことにより、ブーツ蛇腹部内径とマウス部外径が接触しても、ブーツの変形および移動がスムーズに行われるため、ブーツの変形応力の低減および耐久性の向上に寄与する。
【００１１】
前述の構成において、ステム部付け根に取り付けられたブーツ一端部から延びる蛇腹部の外側継手部材側は、外側継手部材のマウス部の外径に沿う形状とすることが望ましい。このようにすれば、等速自在継手が作動角をとった時に、ブーツの蛇腹部が過度に変形することを回避することができる。この場合、ブーツ一端部を従来の蛇腹状ブーツの小径部側として使用することが可能である。
【００１２】
また、前述の構成において、軸部材の外径に円形プレートを固着し、その円形プレートの外径にブーツ他端部を取り付けた構造が望ましい。この場合、円形プレートはマウス部と同等の外径を有し、その円形プレートに取り付けられたブーツ他端部から延びる蛇腹部の軸部材側は、円筒形状とすることが好ましい。このようにすれば、ブーツ他端部を従来の蛇腹状ブーツの大径部側として使用することが可能である。
【００１３】
さらに、前述の構成において、外側継手部材のステム部付け根に取り付けられた第一ブーツ部材と、前記軸部材に取り付けられた第二ブーツ部材とからなり、両ブーツ部材の対向する遊端部同士を接合した構造が望ましく、この場合、第一ブーツ部材と第二ブーツ部材の対向する遊端部に、相互に嵌合する凹凸部をそれぞれ設け、両遊端部を前記凹凸部の嵌合でもって接合一体化した構造が好ましい。このようすれば、前述した円形プレートを使用することなく、外側継手部材のマウス部を覆い込むようにブーツを外側継手部材と軸部材間に取り付けることが容易となる。
【００１４】
以上で説明したブーツは、継手内部のグリースの漏洩や外部からの異物の侵入を防止し、作動角をとった状態での回転をスムーズに行うためには、ゴムまたは樹脂を含む柔軟性を有する材質からなることが望ましい。また、ステアリング用等速自在継手に適用することにより、その等速自在継手を車両に取り付ける角度が大きい場合でも、蛇腹部の長さを確保することができる効果を発揮することが顕著である。なお、自動車のステアリング装置は、モータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置であってもよいし、油圧式のパワーステアリング装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外側継手部材のマウス部外径を球面形状とし、外側継手部材のステム部付け根にブーツ一端部を取り付けると共に前記軸部材の外径にブーツ他端部を取り付け、外側継手部材のマウス部を蛇腹部で覆い込むようにしたことにより、等速自在継手の組み立て状態での軸方向長さを大きくすることなく、蛇腹部の長さを確保することが容易となる。この場合、蛇腹の長さを約３０％程度向上させることができ、等速自在継手を車両に取り付ける角度が大きい場合でも、蛇腹部への伸縮による繰り返し応力を低減でき、より高い耐久性を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る等速自在継手用ブーツの実施形態を詳述する。図１および図２に示す実施形態は、例えば自動車のステアリング装置の一部に組み付けられるステアリング用固定型等速自在継手の一種であるツェッパ型（ＢＪ）に適用した場合を例示するが、本発明はこれに限定されることなく、アンダーカットフリー型（ＵＪ）にも適用可能である。また、本発明に係る等速自在継手用ブーツは、ステアリング用に限らず、ドライブシャフト用あるいはプロペラシャフト用としても使用することが可能である。
【００１７】
まず、固定型等速自在継手が組み込まれるステアリング装置を簡単に説明する。ステアリング装置は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すようにステアリングホイール６の回転運動を、一または複数のステアリングシャフト２を介してステアリングギヤ８に伝達することにより、タイロッド９の往復運動に変換するようにしたものである。車載スペース等との兼ね合いでステアリングシャフト２を一直線に配置できない場合は、ステアリングシャフト２間に一または複数の軸継手１を配置し、ステアリングシャフト２を屈曲させた状態でもステアリングギヤ８に正確な回転運動を伝達できるようにしている。この軸継手１に固定型等速自在継手を使用する。図３（ｂ）における符号αは継手の折り曲げ角度を表しており、折り曲げ角度αが３０°を越える大角度も設定可能である。
【００１８】
図１および図２に示す各実施形態の等速自在継手は、外側継手部材である外輪１０と、内側継手部材である内輪２０と、トルクを伝達する複数のボール３０と、ボール３０を回転自在に支持する保持器４０とを主要な構成要素とする。
【００１９】
前述の外輪１１は、一端にて開口したカップ状で、外径が球面形状を有するマウス部１１とそのマウス部１１から一体的に軸方向に延びるステム部１２とからなり、マウス部１１の球状内面１３の円周方向等配位置に、軸方向に延びるトラック溝１４が形成されている。また、内輪２０は、球状外面２３の円周方向等配位置に、軸方向に延びるトラック溝２４が形成され、その内周にセレーションやスプライン等のトルク伝達手段２１を介して軸部材である中間シャフト５０が結合されている。外輪１０のトラック溝１４と内輪２０のトラック溝２４とは対をなして軸方向の一方から他方へ楔状に広がるボールトラックを形成し、各ボールトラックに一個のボール３０がそれぞれ組み込んである。保持器４０は外輪１０の球状内面１３と内輪２０の球状外面２３との間に摺動自在に介在し、各ボール３０は保持器４０のポケット４１に収容されて円周方向で等間隔に保持されている。
【００２０】
保持器４０の外周面４３は外輪１０の球状内面１３と球面接触し、保持器４０の内周面４４は内輪２０の球状外面２３と球面嵌合している。そして、外輪１０の球状内面１３の中心と内輪２０の球状外面２３の中心は継手中心と一致している。これに対して、外輪１０のトラック溝１４の中心と内輪２０のトラック溝２４の中心は、軸方向で、互いに逆方向に等距離だけオフセットしている。このため、一対のトラック溝１４，２４により形成されるボールトラックは、外輪１０の奥部側から開口側に向かって拡がる楔状を呈している。
【００２１】
この固定型等速自在継手は、外輪１０または内輪２０のいずれか一方がステアリング装置の入力側に接続され、他方が出力側に接続されることにより組み付けられ、外輪１０と内輪２０とがどのような折り曲げ角、つまり作動角をとっても、保持器４０に案内されたボール３０が常に作動角の二等分線に垂直な平面内に維持され、継手の等速性が確保される。
【００２２】
この種の等速自在継手では、潤滑剤としてグリースが封入されており、そのグリースが外部へ漏洩したり、あるいは、外部から継手内部へ水やダスト等の異物が侵入したりすることを防止する目的から、等速自在継手の外輪１０と中間シャフト５０との間に密封用ブーツ６０を装着する。このブーツ６０は、継手内部のグリースの漏洩や外部からの異物の侵入を防止し、作動角をとった状態での回転をスムーズに行うために、ゴムまたは樹脂を含む柔軟性を有する材質のものを使用する。
【００２３】
図１に示す実施形態のブーツ６０は、外輪１０のステム部付け根１５に取り付けられたブーツ一端部である小径部６１と、内輪２０に連結された中間シャフト５０の外周に後述の円形プレート７０を介して取り付けられたブーツ他端部である大径部６２と、大径部６２と小径部６１の間の蛇腹部６３からなり、外輪１０のマウス部１１を蛇腹部６３で覆い込むように装着される。
【００２４】
ブーツ６０の小径部６１の内周には環状の凸部６４が形成され、外輪１０のステム部付け根１５の外周には環状の凹溝１６が形成されている。この外輪１０のステム部付け根１５の凹溝１６にブーツ６０の小径部６１の凸部６４を嵌合させることにより取り付け部位に対してブーツ６０の軸方向位置合わせを行えるようにしている。なお、凸部６４と凹溝１６とは、それぞれ軸方向にテーパ面が形成されて相互に接合することにより、取り付け部位に対するブーツ６０の位置合わせを容易にしている。この状態で、小径部６１を金属製のブーツバンド８０で締め付けることにより、ブーツ６０の小径部６１を外輪１０のステム部付け根１５に気密的に固定する。
【００２５】
中間シャフト５０の取り付け部位には、円形プレート７０を介してブーツ６０の大径部６２が取り付けられる。円形プレート７０は、内径フランジ７１と外径フランジ７２を有し、その内径フランジ７１の内径面に環状の凸部７３が設けられ、外径フランジ７２の外径面に環状の凹溝７４が設けられている。一方、中間シャフト５０の取り付け部位には、環状の凹溝５１が形成されている。円形プレート７０はその内径フランジ７１の凸部７３を中間シャフト５０の凹溝５１に嵌合させることにより軸方向で位置決めされる。
【００２６】
ブーツ６０の大径部６２の内周には、前述の小径部６１と同様、環状の凸部６５が形成されている。そして、円形プレート７０の外径フランジ７２の凹溝７４にブーツ６０の大径部６２の凸部６５を嵌合させることにより取り付け部位に対してブーツ６０の軸方向位置合わせを行えるようにしている。なお、凸部６５と凹溝７４とは、それぞれ軸方向にテーパ面が形成されて相互に接合することにより、取り付け部位に対するブーツ６０の位置合わせを容易にしている。この状態で、大径部６２を金属製のブーツバンド９０で締め付けることにより、ブーツ６０の大径部６２を円形プレート７０を介して中間シャフト５０に気密的に固定する。
【００２７】
以上のようにして小径部６１および大径部６２が締め付け固定されたブーツ６０の外輪側は外輪１０のマウス部１１の外径に沿う形状を有する。このように外輪１０のマウス部１１の外径に沿う形状とすることにより、等速自在継手が作動角をとった時に、ブーツ６０の蛇腹部６３が過度に変形することを回避することができる。また、ブーツ６０の中間シャフト側は、円形プレート７０を外輪１０のマウス部１１の外径とほぼ同等とすることにより、外輪１０および円形プレート７０の外径より若干大きい径を持つ円筒形状を有する。
【００２８】
等速自在継手を自動車のステアリング装置の一部として車体に組み付けるに際して、その取り付け角度が大きい場合、ブーツ６０には大きな変形が加わり、その変形に追従してより高い耐久性を得るためには蛇腹部６３を長くする必要があるが、このブーツ６０では、小径部６１を外輪１０のステム部付け根１５に取り付け、その外輪１０のマウス部１１を蛇腹部６３で覆い込むようにしたことから、等速自在継手の組み立て状態での軸方向長さを大きくすることなく、蛇腹部６３の長さを確保することが容易となる。また、外輪１０のマウス部１１の外径が球面形状となっているので、ブーツ６０の蛇腹部６３の内径とマウス部１１の外径が接触しても、ブーツ６０の変形および移動がスムーズに行われる。
【００２９】
以上で説明した実施形態のブーツ６０は、外輪１０のステム部付け根１５に小径部６１を取り付け、中間シャフト５０に円形プレート７０を介して大径部６２を取り付けた一体物であるが、本発明はこれに限定されることなく、図２に示すような二部材からなるブーツ１００であってもよい。
【００３０】
図２に示す実施形態のブーツ１００は、小径部１１１が外輪１０のステム部付け根１５に取り付けられた第一ブーツ部材１１０と、小径部１２１が中間シャフト５０に直接的に取り付けられた第二ブーツ部材１２０とからなり、両ブーツ部材１１０，１２０の対向する大径遊端部１１２，１２２同士を接合した構造を具備する。第一ブーツ部材１１０の小径部１１１の取り付け構造については、前述した図１の実施形態の場合と同様であり、小径部１１１の凸部１１３をステム部付け根１５の凹溝１６に嵌合させ、ブーツバンド８０により小径部１１１をステム部付け根１５に締め付け固定する。
【００３１】
また、第二ブーツ部材１２０の小径部１２１の取り付け構造については、第一ブーツ部材１１０の小径部１１１の取り付け構造と同様である。つまり、小径部１２１の内周には環状の凸部１２３が形成され、中間シャフト５０の取り付け部位５２の外周には環状の凹溝５３が形成されている。この中間シャフト５０の凹溝５３に小径部１２１の凸部１２３を嵌合させることにより取り付け部位に対して第二ブーツ部材１２０の軸方向位置合わせを行えるようにしている。なお、凸部１２３と凹溝５３とは、それぞれ軸方向にテーパ面が形成されて相互に接合することにより、取り付け部位に対する第二ブーツ部材１２０の位置合わせを容易にしている。この状態で、小径部１２１を金属製のブーツバンド９０で締め付けることにより、小径部１２１を中間シャフト５０に気密的に固定する。
【００３２】
一方、第一ブーツ部材１１０と第二ブーツ部材１２０の対向する大径遊端部１１２，１２２に、相互に嵌合する凹凸部１２４，１２５を設け、両大径遊端部１１２，１２２を接合一体化する。この実施形態の場合、第一ブーツ部材１１０の大径遊端部１１２の端面に環状の凹溝１２４を形成し、第二ブーツ部材１２０の大径遊端部１２２の端面に環状の凸部１２５を形成し、第二ブーツ部材１２０の凸部１２５を第一ブーツ部材１１０の凹溝１２４に嵌合させて接着材などにより接合一体化することにより、第一ブーツ部材１１０と第二ブーツ部材１２０を連結する。なお、この第一ブーツ部材１１０と第二ブーツ部材１２０の連結構造は、凹凸嵌合以外の他の構造であってもよい。このように第一ブーツ部材１１０と第二ブーツ部材１２０の連結構造とすれば、前述した円形プレート７０を使用することなく、外輪１０のマウス部１１を蛇腹部１１，１２４で覆い込むようにブーツ１００を外輪１０と中間シャフト５０間に取り付けることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る等速自在継手用ブーツの実施形態で、固定型等速自在継手にブーツを装着した状態を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図３】（ａ）はステアリング装置の平面図、（ｂ）はステアリング装置の側面図、（ｃ）はステアリング装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  外側継手部材（外輪）
１１  マウス部
１２  ステム部
１５  ステム部付け根
２０  内側継手部材（内輪）
５０  軸部材（中間シャフト）
６０  ブーツ
６１  小径部
６２  大径部
６３  蛇腹部
７０  円形プレート
１００  ブーツ
１１０  第一ブーツ部材
１２０  第二ブーツ部材
１１２，１２２  遊端部
１１４，１２４  蛇腹部
【図１】
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【図２】
2006250211.tif 000004
【図３】
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