(57)【要約】【課題】容量を小さくしやすいコンパクトな形状の等速自在継手用ブーツにおいて、等速自在継手の運搬・組込時の過大な折り曲げ角度に起因する損傷・破損を防止する。【解決手段】等速自在継手の外側継手部材１に取り付けられる大径筒部６と、駆動側シャフト２に取り付けられる小径筒部７と、大径筒部６と小径筒部７の間で外側継手部材１に向かって凸状に屈曲する屈曲部８とからなるブーツ５において、その大径筒部６の中間部６ｃに、径方向外側に向かって凸状に屈曲する山部６ｄを形成して、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対的に折り曲げられると、大径筒部６の中間部６ｃのうち、駆動側シャフト２の軸心の傾斜方向と対向する部位が径方向外側へ変形する構成とすることにより、等速自在継手の運搬・組込時に屈曲部８が外側継手部材１と駆動側シャフト２の間に挟まれることによる損傷・破損を生じにくいものにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材と、前記外側継手部材の径方向内側に配され、シャフトに一体回転可能に連結される内側継手部材と、前記外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構とを備えた等速自在継手に対して適用され、
前記外側継手部材の外周に取り付けられる大径筒部と、前記シャフトの外周に取り付けられる小径筒部と、前記大径筒部と小径筒部の間で前記外側継手部材に向かって凸状に屈曲する屈曲部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、
前記大径筒部は、前記外側継手部材の外周面に固定される取付部と、前記屈曲部の外側端部に連続する接続部と、前記取付部と接続部の間で軸方向に延びる中間部とからなり、前記中間部は、前記外側継手部材の軸心に対して前記シャフトの軸心が相対的に傾斜したときに、前記シャフトの軸心の傾斜方向と対向する部位が径方向外側へ変形する形状に形成されていることを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
前記大径筒部の中間部は、径方向外側に向かって凸状に屈曲する山部を少なくとも１つ有していることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
前記大径筒部の中間部は、径方向外側に向かって凹状に屈曲する谷部を少なくとも１つ有していることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項４】
前記大径筒部の中間部は、前記山部または前記谷部が２つ以上連続する蛇腹形状に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項５】
前記大径筒部の中間部の山部または谷部の肉厚が、前記屈曲部の肉厚よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項６】
前記小径筒部は、前記シャフトの外周面に環状のブーツバンドによって固定される取付部と、前記屈曲部の内側端部に連続する接続部と、前記取付部と接続部の間で軸方向に延びる中間部とからなり、前記中間部の外径が前記ブーツバンドの外径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか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、等速自在継手に装着され、等速自在継手の潤滑剤の漏れおよび継手外部からの異物の侵入を防止する等速自在継手用ブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や各種産業機械に用いられる動力伝達装置である等速自在継手（以下、単に「継手」とも称する。）は、駆動側シャフトと従動側シャフトの間に設けられ、両シャフトの軸心が一致しない（作動角が取られている）場合でも、駆動側シャフトから従動側シャフトへ速度差なく回転を伝達するものであり、そのうちの一方のシャフト（以下、「第１のシャフト」と称する。）に一体回転可能に連結される外側継手部材と、外側継手部材の径方向内側に配され、他方のシャフト（以下、「第２のシャフト」と称する。）に一体回転可能に連結される内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構とを備えている。
【０００３】
そして、通常は、その性能が長期間にわたって確保されるように、継手内部に潤滑剤としてのグリースを充填し、ゴム等の柔軟性のある材料で形成された等速自在継手用ブーツ（以下、単に「ブーツ」とも称する。）を装着して、グリースの継手外部への漏れを防止するとともに、継手外部から継手内部へダストや水等の異物が侵入しないようにしている。このブーツには、等速自在継手の挙動に追従できるように蛇腹形状に形成されたものが用いられることが多い。
【０００４】
ところで、蛇腹形状のブーツを装着した等速自在継手では、そのブーツの容量すなわち継手内部の空間容積が大きいことにより、継手内部のグリースの封入量がベアリング等の他の機械部品と比較しても多量となりやすい。グリースの封入量が多くなると、特に高速回転時に、その遠心力によってグリースが外径側に寄ることも重なり、ブーツの膨張変形量が大きくなってブーツが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う問題があった。
【０００５】
一方、例えば特許文献１等においては、等速自在継手用ブーツとして、蛇腹形状のものに比べてかなりコンパクト化されたものが提案されている。このようなコンパクト化されたブーツの等速自在継手への装着状態の一例を図７に示す。この図７の等速自在継手は、第１のシャフトとしての従動側シャフトが一体に形成された外側継手部材１と、外側継手部材１の径方向内側に配され、第２のシャフトとしての駆動側シャフト２の一端部に一体回転可能に連結される内側継手部材３と、両継手部材１、３間でトルク伝達を行うトルク伝達機構４とを備えている。そのトルク伝達機構４は、両継手部材１、３間に組み込まれる複数のボール４１と、各ボール４１を等間隔で回転自在に保持するケージ４２とからなる。そして、外側継手部材１の内部にグリース（図示省略）が充填されており、そのグリースを封入するブーツ５５が装着されている。
【０００６】
ブーツ５５は、外側継手部材１の開口側の外周に取り付けられる大径筒部５６と、駆動側シャフト２の外周に取り付けられる小径筒部５７と、これらの両筒部５６、５７の間で外側継手部材１に向かって凸状に屈曲する屈曲部５８とからなり、従来の蛇腹形状のブーツに比べて容量を小さくしやすいコンパクトな形状となっている。なお、その大径筒部５６および小径筒部５７は、それぞれ環状の金属製ブーツバンド５９、６０で締め付けられて、外側継手部材１および駆動側シャフト２に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５２９５３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようにコンパクト化されたブーツ５５を装着した等速自在継手では、従来の蛇腹形状のブーツを装着したものに比べて、ブーツ５５の容量を小さくできる分だけ、継手内部のグリースの封入量が少なくなり、高速回転時にも遠心力によるブーツ５５の膨張変形量が小さくなってブーツ５５が破損しにくくなることから、回転数の上限値を高く設定することができる。
【０００９】
しかしながら、図８に示すように、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対的に折り曲げられて（傾動して）、外側継手部材１の軸心と駆動側シャフト２の軸心とのなす折り曲げ角度αが大きくなると、ブーツ５５の屈曲部５８のうち、駆動側シャフト２の軸心の傾斜方向と対向する部位が外側継手部材１と駆動側シャフト２の間に挟まれて、損傷・破損してしまうという問題がある。
【００１０】
ここで、上記の折り曲げ角度は、等速自在継手を自動車等に組み込んだ後は設計した作動角の最大値よりも大きくなることはないが、等速自在継手の組込前の運搬時や組込作業時に作動角最大値よりも大きくなることがあり、このような場合にブーツの損傷・破損が生じやすい。
【００１１】
このため、このような等速自在継手に対しては、ブーツを装着してから自動車等への組込作業が完了するまで、折り曲げ角度が過度に大きくならないように細心の注意を払って取り扱う必要があり、これが作業者にとって負担となっていた。
【００１２】
また、運搬中のブーツの損傷・破損を防止するために、等速自在継手に折り曲げ角度を規制するための緩衝材を挟ませる対策や、等速自在継手の組立ラインの終端を自動車等への組み込みを行う作業場所の近傍に配置して運搬距離を短くする対策がとられている場合もあるが、前者の対策は緩衝材の着脱等が作業負荷の増大につながり、後者の対策は組立ラインのレイアウトの制約につながりやすい。
【００１３】
そこで、本発明は、容量を小さくしやすいコンパクトな形状の等速自在継手用ブーツにおいて、等速自在継手の運搬・組込時の過大な折り曲げ角度に起因する損傷・破損を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明は、外側継手部材と、前記外側継手部材の径方向内側に配され、シャフトに一体回転可能に連結される内側継手部材と、前記外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構とを備えた等速自在継手に対して適用され、前記外側継手部材の外周に取り付けられる大径筒部と、前記シャフトの外周に取り付けられる小径筒部と、前記大径筒部と小径筒部の間で前記外側継手部材に向かって凸状に屈曲する屈曲部とを備えた等速自在継手用ブーツにおいて、前記大径筒部は、前記外側継手部材の外周面に固定される取付部と、前記屈曲部の外側端部に連続する接続部と、前記取付部と接続部の間で軸方向に延びる中間部とからなり、前記中間部は、前記外側継手部材の軸心に対して前記シャフトの軸心が相対的に傾斜したときに、前記シャフトの軸心の傾斜方向と対向する部位が径方向外側へ変形する形状に形成されている構成を採用した。
【００１５】
上記の構成によれば、等速自在継手の運搬や自動車等への組み込みを行う際に、外側継手部材とシャフトとを相対的に折り曲げる（傾動させる）荷重が加わって、外側継手部材の軸心とシャフトの軸心とのなす折り曲げ角度が設計上の作動角最大値よりも大きくなっても、大径筒部の中間部のうち、前記シャフトの軸心の傾斜方向と対向する部位が径方向外側へ変形するので、ブーツの屈曲部が外側継手部材と前記シャフトの間に挟まれて損傷・破損することを防止できる。
【００１６】
ここで、前記大径筒部の中間部の具体的な構成としては、径方向外側に向かって凸状に屈曲する山部を少なくとも１つ有しているか、あるいは、径方向外側に向かって凹状に屈曲する谷部を少なくとも１つ有しているものとすることができる。
【００１７】
そして、前記大径筒部の中間部を、前記山部または前記谷部が２つ以上連続する蛇腹形状に形成されている構成とすれば、外側継手部材と前記シャフトとが相対的に傾動したときに、前記シャフトの軸心の傾斜方向と対向する部位が一層変形しやすくなって、より効果的にブーツの損傷を防止することができる。
【００１８】
また、前記大径筒部の中間部の山部または谷部の肉厚が、前記屈曲部の肉厚よりも小さく形成されている構成としても、外側継手部材とシャフトとが相対的に傾動したときの大径筒部の中間部の変形が大きくなって、より効果的にブーツの損傷を防止できるようになる。
【００１９】
さらに、前記小径筒部は、前記シャフトの外周面に環状のブーツバンドによって固定される取付部と、前記屈曲部の内側端部に連続する接続部と、前記取付部と接続部の間で軸方向に延びる中間部とからなり、前記中間部の外径が前記ブーツバンドの外径よりも大きく形成されているものとすることが好ましい。このようにすれば、継手の折り曲げ角度が大きくなったときの屈曲部のブーツバンドとの接触による損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の等速自在継手用ブーツは、上述したように、等速自在継手の外側継手部材の軸心に対してシャフトの軸心が相対的に傾斜したときに、大径筒部の中間部のうち、シャフトの軸心の傾斜方向と対向する部位が径方向外側へ変形するようにしたものであるから、等速自在継手の運搬や自動車等への組み込みを行う際に折り曲げ角度が大きくなっても、屈曲部が外側継手部材とシャフトの間に挟まれにくく、損傷・破損を生じにくい。
【００２１】
したがって、このブーツを装着した等速自在継手は、運搬・組込時の取り扱いが容易になり、緩衝材も不要となる。また、等速自在継手の組立ラインの終端を組込場所の近傍に配置する必要もなくなるので、組立ラインのレイアウトの自由度が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態のブーツを装着した等速自在継手の正面断面図
【図２】図１の等速自在継手の折り曲げ状態を示す正面断面図
【図３】図１のブーツの第１の変形例を示す正面断面図
【図４】図１のブーツの第２の変形例を示す正面断面図
【図５】第２の実施形態のブーツを装着した等速自在継手の正面断面図
【図６】図５の等速自在継手の折り曲げ状態を示す正面断面図
【図７】従来のブーツを装着した等速自在継手の正面断面図
【図８】図７の等速自在継手の折り曲げ状態を示す正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図１乃至図６に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は第１の実施形態のブーツを装着した固定型の等速自在継手を示す。この等速自在継手は、基本的な構成は前述の図７に示したものと同じであり、第１のシャフトとしての従動側シャフトである軸部１ａを有するカップ状の外側継手部材１と、外側継手部材１の径方向内側に配され、第２のシャフトとしての駆動側シャフト２の一端部に一体回転可能に連結されるリング状の内側継手部材３と、外側継手部材１と内側継手部材３との間でトルク伝達を行うトルク伝達機構４とを備えている。
【００２４】
前記トルク伝達機構４は、外側継手部材１の内周面に形成された複数の軸方向溝１ｂと内側継手部材３の外周面に外側継手部材１の軸方向溝１ｂに対応して形成された複数の軸方向溝３ａとの間に組み込まれる複数のトルク伝達用のボール４１と、各ボール４１を等間隔で回転自在に保持するケージ４２とで構成されており、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対傾動した状態で等速に回転伝達できるようになっている。
【００２５】
そして、外側継手部材１の内部には、潤滑剤としてのグリース（図示省略）が充填されており、そのグリースの漏れ防止および継手外部から継手内部への異物の侵入防止のために、第１の実施形態の等速自在継手用ブーツ５が装着されている。
【００２６】
この等速自在継手用ブーツ５は、ゴム等の柔軟性のある材料で形成されており、外側継手部材１の開口側端部の外周に取り付けられる大径筒部６と、外側継手部材１から所定の軸方向距離だけ離れた位置で駆動側シャフト２の外周に取り付けられる小径筒部７と、その大径筒部６と小径筒部７を連結する屈曲部８とからなり、従来の蛇腹形状のものに比べて容量を小さくしやすいコンパクトな形状のものとなっている。そして、その大径筒部６および小径筒部７がそれぞれ環状の金属製ブーツバンド９、１０で締め付けられて、外側継手部材１の開口側端部の外周面および駆動側シャフト２の外周面に密着した状態で固定されている。
【００２７】
大径筒部６は、ブーツバンド９で外側継手部材１の外周面に固定される取付部６ａと、屈曲部８の外側端部に連続する接続部６ｂと、取付部６ａと接続部６ｂの間で軸方向に延びる中間部６ｃとからなる。また、小径筒部７は、ブーツバンド１０で駆動側シャフト２の外周面に固定される取付部７ａと、屈曲部８の内側端部に連続する接続部７ｂと、取付部７ａと接続部７ｂの間で軸方向に延びる中間部７ｃとからなる。そして、屈曲部８は、その外側端部と内側端部の間で外側継手部材１の開口に向かって凸状（Ｒ形状）に屈曲するように形成されている。
【００２８】
ここで、大径筒部６の中間部６ｃには、軸方向中央よりも取付部６ａ寄りの位置に、径方向外側に向かって凸状に屈曲する山部６ｄが形成されている。これにより、図２に示すように、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対的に折り曲げられて、外側継手部材１の軸心に対して駆動側シャフト２の軸心が相対的に傾斜すると、接続部６ｂと中間部６ｃは、駆動側シャフト２の軸心の傾斜方向と対向する部位が径方向外側へ変形するようになっている。なお、山部６ｄの軸方向位置は、外側継手部材１の開口端部よりも駆動側シャフト２側に配置している。
【００２９】
この等速自在継手用ブーツ５は、上記の構成であり、等速自在継手の運搬や自動車等への組み込みを行う際に、外側継手部材１と駆動側シャフト２とを相対的に折り曲げる（傾動させる）荷重が加わって、折り曲げ角度α（図２参照）が設計上の作動角最大値よりも大きくなっても、大径筒部６の中間部６ｃのうち、山部６ｄから接続部６ｂにかかる部位が径方向外側へ変形するので、屈曲部８が外側継手部材１と駆動側シャフト２の間に挟まれず、損傷・破損を生じにくい。つまり、この場合、山部６ｄを起点として接続部６ｂと中間部６ｃが径方向外側へ変形し、さらに接続部６ｂは屈曲部８の外径端部側の一部とともに径方向外側へ変形するので、屈曲部８が外側継手部材１の開口端部内に入り込まない状態になる。
【００３０】
この第１の実施形態において、図３に示す第１の変形例のように、大径筒部６の中間部６ｃの山部６ｄの肉厚ｔ１を屈曲部８の肉厚ｔ２よりも小さく形成すれば、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対的に傾動したとき（図２参照）の大径筒部６の中間部６ｃの変形が大きくなって、より効果的にブーツ５の損傷を防止できるようになる。
【００３１】
また、この第１の変形例では、小径筒部７の中間部７ｃの外径Ｄ１を、小径筒部７の取付部７ａを固定するブーツバンド１０の外径Ｄ２よりも大きく形成することにより、継手の折り曲げ角度が大きくなったときの屈曲部８のブーツバンド１０との接触による損傷も防止できるようにしている。
【００３２】
図４は第１の実施形態の第２の変形例を示す。この変形例は、図３に示した第１の変形例の大径筒部６の中間部６ｃに、山部６ｄに代えて、径方向外側に向かって凹状に屈曲する谷部６ｅを形成したものである。また、谷部６ｅの肉厚ｔ１’は屈曲部８の肉厚ｔ２よりも小さく形成している。このようにしても、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対的に傾動したときに（図２参照）、大径筒部６の中間部６ｃの変形により屈曲部８が外側継手部材１と駆動側シャフト２の間に挟まれないようにすることができる。
【００３３】
図５は第２の実施形態のブーツを装着した等速自在継手を示す。この実施形態のブーツ５は、第１の実施形態のものをベースとし、大径筒部６の中間部６ｃを、山部６ｄが２つ連続する蛇腹形状に形成したものである。これにより、図６に示すように、外側継手部材１と駆動側シャフト２とが相対的に傾動したときに、第１の実施形態（図２）に比べて、大径筒部６の中間部６ｃのうちの、駆動側シャフト２の軸心の傾斜方向と対向する部位の変形が大きくなり、より効果的にブーツ５の損傷を防止することができる。
【００３４】
なお、大径筒部６の中間部６ｃに形成する山部６ｄは、３つ以上としてもよい。また、この第２実施形態でも、大径筒部６の中間部６ｃは、山部６ｄに代わる谷部が２つ以上連続する蛇腹形状に形成してもよい。
【００３５】
本発明は、上記各実施形態で説明したように、等速自在継手の過大な折り曲げ角度に起因するブーツの損傷・破損を防止できるので、等速自在継手の運搬・組込時の取り扱いを容易にし、緩衝材を不要とすることができる。また、等速自在継手の組立ラインの終端を組込場所の近傍に配置する対策も不要として、組立ラインのレイアウトの自由度を高めることができる。
【００３６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３７】
例えば、各実施形態では、ブーツの大径筒部の中間部に山部または谷部を形成したが、大径筒部の中間部の形状は、外側継手部材の軸心に対して第２のシャフトの軸心が相対的に傾斜したときに、第２のシャフトの軸心の傾斜方向と対向する部位が径方向外側へ変形するようになっていればよく、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  外側継手部材
２  駆動側シャフト（第２のシャフト）
３  内側継手部材
４  トルク伝達機構
５  ブーツ
６  大径筒部
６ａ  取付部
６ｂ  接続部
６ｃ  中間部
６ｄ  山部
６ｅ  谷部
７  小径筒部
７ａ  取付部
７ｂ  接続部
７ｃ  中間部
８  屈曲部
９、１０  ブーツバンド
４１  ボール
４２  ケージ
【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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