(57)【要約】【課題】ブーツ設計の自由度を低下させることなく、ブーツの噛み込みを防止できる等速自在継手を提供する【解決手段】ブーツ６に設けた延在部６ｄの先端６ｄ１が、外側継手部材１の開口部端面１ｃの内縁１ｃ１よりも内径側に配される。これにより、この延在部６ｄが外側継手部材１とシャフト３との間に形成される空間の一部を覆うため、継手の高作動角時におけるブーツ６の噛み込みを防止することができる。また、ブーツ６に設けた延在部６ｄを折り返すだけでブーツ６の噛み込みを防止できるため、ブーツ設計の自由度が低下することはなく、製造コストの低廉化を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口部を有する外側継手部材と、外側継手部材の内周にトルク伝達可能に保持された内側継手部材と、内側継手部材から延び、外側継手部材の開口部から突出したシャフトと、外側継手部材の開口部外径に固定された大径端部、シャフト外径で内側継手部材から離隔した部位に固定された小径端部、及び大径端部と小径端部の間に形成された蛇腹部を有するブーツとを備えた等速自在継手において、
前記ブーツの大径端部は、その外側継手部材への固定部位で内側に折り返され、その先端が外側継手部材の開口部端面の内縁よりも内径側に配された延在部を有することを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
ブーツが樹脂で形成され、ブーツの成形時に生じるバリを所定形状に成形することにより延在部を構成した請求項１記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側の回転軸と従動側の回転軸とを連結し、両軸が角度をなした状態でも等角速度でトルク伝達可能にした等速自在継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この等速自在継手の一例を図７に示す。この等速自在継手は、内周球面１ａに複数本（例えば８本）の曲線状の案内溝１ｂを軸方向に形成した外側継手部材１と、外周球面２ａに外側継手部材１の案内溝１ｂと対をなす複数本（例えば８本）の曲線状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内側継手部材２と、内側継手部材２にスプライン嵌合により連結され、外側継手部材１の開口部から突出したシャフト３と、外側継手部材１の案内溝１ｂと内側継手部材２の案内溝２ｂとが協働して形成する複数本（例えば８本）のボールトラックに１個ずつ配されたトルク伝達用ボール４と、複数個のボール４を円周方向等間隔に保持する保持器５とで構成される。外側継手部材の案内溝１ｂの曲率中心と内側継手部材２の案内溝２ｂの曲率中心は、軸方向反対側に等しくオフセットされている。これにより、継手の作動角が０°の状態において、ボール４を定位置に保持することができる。
【０００３】
また、この等速自在継手は、いわゆるアンダーカットフリー型（ＵＪ型）と称されるものであり、外側継手部材１の案内溝１ｂの継手開口側部分と、内側継手部材２の案内溝２ｂの継手奥側部分が、継手中心軸と平行な直線状に形成される。これにより、継手の作動角の高角化が図られている。尚、ここで言う継手開口側とは、外側継手部材の開口部からシャフト３が突出した側を言い、その軸方向反対側を継手奥側と言うものとする（以下の説明において同様）。
【０００４】
この等速自在継手には、継手内部に封入されたグリースの漏れ出しや継手内部への異物侵入を防止するために、蛇腹状のブーツ６が装着される。このブーツ６は、一端側の大径端部６ａが外側継手部材１の外周部に取り付けられると共に、他端側の小径端部（図示省略）がシャフト３に取付けられる。このようなブーツ６は、一般にクロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料からなるゴムブーツ、及び樹脂材料からなる樹脂ブーツとに大別され、用途に応じて何れかの種類のブーツが使い分けられている。
【０００５】
この等速自在継手が大きな作動角を取った場合、ブーツ６の蛇腹部の一部が圧縮されて折り込まれるため、この折り込まれた部分の内径端（図７のＡ部分）が外側継手部材１とシャフト３との間に噛み込まれることがある。特に上記に示すアンダーカットフリー型の等速自在継手のように作動角が高角な継手では、ブーツが噛み込まれる恐れが高い。ブーツが噛み込まれると、ブーツの内面が損傷し、ブーツの寿命低下やブーツの内部に充填されたグリースの漏れ出しを招く恐れがある。
【０００６】
このような、継手の高作動角時におけるブーツの噛み込みを防止するために、例えば特許文献１では、ブーツ及び外側継手部材の寸法や、ブーツの肉厚等を規定している。また、特許文献２では、ブーツ全体の蛇腹形状を規定している。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３４６７２号公報
【特許文献２】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】
【０００８】
しかしながら、上記の何れの方法によっても、ブーツ設計の自由度が低下するため、等速自在継手の形状などが変更された場合、その設計変更に対応することが困難となる。このため、等速自在継手の形状に応じてブーツの設計を変更する必要が生じ、ブーツの製造コストの高騰につながる。
【０００９】
そこで、本発明は、ブーツ設計の自由度を低下させることなく、ブーツの噛み込みを防止できる等速自在継手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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、一端に開口部を有する外側継手部材と、外側継手部材の内周にトルク伝達可能に保持された内側継手部材と、内側継手部材から延び、外側継手部材の開口部から突出したシャフトと、外側継手部材の開口部外径に固定された大径端部、シャフト外径で内側継手部材から離隔した部位に固定された小径端部、及び大径端部と小径端部の間に形成された蛇腹部を有するブーツとを備えた等速自在継手において、前記ブーツの大径端部は、その外側継手部材への固定部位で内側に折り返され、その先端が外側継手部材の開口部端面の内縁よりも内径側に配された延在部を有することを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明の等速自在継手は、ブーツの大径端部の先端に、外側継手部材の開口部端面の内縁よりも内径側に配された延在部を有する。これにより、継手が高作動角を取ったとき、シャフトの折曲側でシャフトと外側継手部材の開口部との間に形成される空間を延在部が覆うため、継手の高作動角時におけるブーツの噛み込みを防止することができる。また、ブーツの大径端部に設けた延在部でブーツの噛み込みを防止できるため、小径端部、蛇腹部、及び大径端部からなるブーツの寸法、肉厚を継手の形状などの変更に対して設計変更する必要がないので、ブーツ設計の自由度が低下することはなく、製造コストの低廉化を図ることができる。
【００１２】
このブーツを樹脂材料で形成する場合、ブーツの成形時に生じるバリを所定形状に成形することにより、延在部を構成することができる。これにより、延在部の形成が容易化され、ブーツの製造コストをさらに低廉化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によると、ブーツ設計の自由度を低下させることなく、ブーツの噛み込みを防止することができる。従って、ブーツ製造のコストアップを招くことなく、高作動角時における継手の作動性を向上させることができるため、等速自在継手の信頼性を向上させることができると共に、継手の長寿命化及び耐久性の向上が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に、本発明を適用した固定型等速自在継手を示す。この等速自在継手の基本的な構成は、図７に示した従来例と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略し、本発明の特徴であるブーツ６を中心に以下説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る固定型等速自在継手の作動角が０°の状態を示す。ブーツ６は、一端に設けられた大径端部６ａと、他端に設けられた小径端部６ｂ（図３参照）と、これらの間に設けられ、弾性的に屈曲自在な蛇腹部６ｃとを備える。大径端部６ａは、ブーツバンド７を介して外側継手部材１の外周部に固定されると共に、その固定部位で内側に折り返された延在部６ｄを有する。このとき、延在部６ｄの先端６ｄ１は、外側継手部材１の開口部端面１ｃの内縁１ｃ１よりも内径側に位置している。
【００１７】
ブーツ６の大径端部６ａには、外径側に屈曲して設けられた第１の係止部６ｅと、外径へ突出して設けられた第２の係止部６ｆとが軸方向で離隔して形成されると共に、この係止部６ｅ、６ｆの軸方向間に環状溝６ｇが形成される。ブーツバンド７をブーツ６の大径端部６ａに装着する際、大径端部６ａに設けられた第１の係止部６ｅと第２の係止部６ｆとの間にブーツバンド７を嵌め込むことにより、ブーツバンド７をブーツ６に対して軸方向で位置決めができると共に、ブーツバンド７とブーツ６の係止部６ｅ、６ｆとが軸方向で係合することにより、ブーツ６の軸方向の移動を規制して確実に固定することができる。また、ブーツバンド７の内周面に設けられた環状の突起部７ｃを、大径端部６ａに設けられた環状溝７ｃに嵌合し、これらが軸方向で係合することで、ブーツ６をより確実に固定することができる。さらに、ブーツバンド７を締め付けたとき、外側継手部材１の開口部外径１ｄに設けられた突起部１ｄ１、１ｄ２がブーツ６の大径端部６ａに内径側に食い込むことにより、ブーツ６と外側継手部材１との軸方向の移動を規制して、これらを確実に固定することができる。
【００１８】
ブーツ６の小径端部６ｂは、シャフト３の外径で内側継手部材２から離隔した部位にブーツバンドを介して固定される。小径端部６ｂには、大径端部６ｂと同様に、係止部及び環状溝が形成され（図３参照）、ブーツ６とシャフト３との固定力の向上を図っている。以上のように、外側継手部材１の開口部とシャフト３との間に形成される空間をブーツ６で覆うことにより、継手内部に封入されたグリースの外部への漏れ出し、及び継手内部への異物の侵入を防止することができる。
【００１９】
図２に継手を高角に折曲させた状態を示す。この状態では、折曲側のブーツ６は圧縮されると共に、反対側のブーツ６は引き伸ばされる。圧縮された側のブーツ６の谷部は、外側継手部材１の開口部端面１ｃの内縁１ｃ１よりも内径側にはみ出ることがある。このとき、ブーツ６の延在部６ｄが外側継手部材１の開口部端面１ｃの内縁１ｃ１より内径側に迫り出し、この延在部６ｄが、シャフト３の折曲側でシャフト３と外側継手部材１の開口端部との間に形成される空間を覆うことにより、ブーツ６がこの空間に入り込むことを防止することができる。これにより、ブーツ６の噛み込みを防止できるため、継手の作動性が向上すると共に、ブーツ６の損傷が回避される。従って、継手の信頼性の向上と共に、長寿命化及び耐久性の向上が図られる。
【００２０】
以下に、ブーツ６の成形後の加工工程、及び外側継手部材１への取り付け工程を説明する。
【００２１】
ブーツ６は、合成樹脂あるいは合成ゴム等で形成することができ、本実施形態では、樹脂材料のブロー成形で形成する場合を示す。ブロー成形で形成されたブーツ６は、図３に示すように、大径端部６ａにバリ８が一体に形成された状態で成形される。このバリ８は、通常、製品としては不要であるため切断されてリサイクル等に使用される。しかし、本発明では、図４に示すように、点線で示すＰ部分で切断してバリ８の一部を残し、この部分を延在部６ｄとして積極的に利用する。
【００２２】
この大径端部６ａから延びた延在部６ｄを、ブーツ６の内側に折り返す（図５参照）。この状態で、ブーツ６の大径端部６ａを外側継手部材１の外周面に継手開口側から嵌合する（図６参照）。このブーツ６の大径端部６ａ及び折り曲げられた延在部６ｄをブーツバンド７で締め付けることにより、ブーツ６が外側継手部材１の外周部に固定される。このとき、ブーツ６の延在部６ｄの先端６ｄ１が外側継手部材１の開口部端面１ｃの内縁よりも内側に配されるように、ブーツ６成形後のバリ８の切断位置Ｐを設定する。このように、本発明によると、所定の長さに切断したバリ８を延在部６ｄとして利用し、この延在部６ｄを折り返して外側継手部材１に取付けるだけで、継手の高作動角時におけるブーツ６の噛み込みを防止することができる。すなわち、ブーツ６の噛み込みを防止するために、ブーツ６の寸法や肉厚等を制限する必要がないため、ブーツ６の設計の自由度を高レベルに維持することができる。従って、同種のブーツを適用することのできる等速自在継手の種類の幅が広がるため、継手の形状に対応してブーツを設計変更する必要はなく、ブーツの製造コストの低廉化につながる。
【００２３】
本発明の実施形態は上記に限られない。例えば、上記の実施形態では、アンダーカットフリー型の固定型等速自在継手に本発明を適用した場合を示したが、本発明が適用される等速自在継手はこれに限らず、例えば案内溝に直線部を有さない、いわゆるツェッパ型の等速自在継手や、外側継手部材と内側継手部材の軸方向の相対移動を許容した摺動型等速自在継手などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る固定型等速自在継手の作動角０°の状態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る固定型等速自在継手が限界作動角（６０°）をとった状態を示す断面図である。
【図３】ブーツ６の成形工程を示す断面図である。
【図４】ブーツ６の成形工程を示す断面図である。
【図５】ブーツ６の延在部６ｄを折り返した状態を示す断面図である。
【図６】ブーツ６を外側継手部材１に取付ける工程を示す断面図である。
【図７】従来の固定型等速自在継手を折曲させた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１     外側継手部材
１ａ 内周球面
１ｂ 案内溝
１ｃ 開口部端面
１ｃ１    内縁
１ｄ 開口部外径
２     内側継手部材
２ａ 外周球面
２ｂ 案内溝
３     シャフト
４     ボール
５     保持器
６     ブーツ
６ａ 大径端部
６ｂ 小径端部
６ｃ 蛇腹部
６ｄ 延在部
６ｄ１    先端部
６ｅ、６ｆ  係止部
６ｇ 環状溝
７     ブーツバンド
８     バリ
Ｐ     切断位置
【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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