(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と共に回転する回転軸が前記外輪に対して角度変位自在である自在継手に用いられる自在継手用ブーツにおいて、
前記外輪に装着される大径筒部と、
前記回転軸に装着される小径筒部と、
前記大径筒部側から前記小径筒部側に向けて小径となる筒状のブーツ腹部と、
前記ブーツ腹部の一端と前記大径筒部との間及び前記ブーツ腹部の他端と前記小径筒部との間に一つずつ設けられたブーツ伸縮部と、
を備え、前記ブーツ腹部には、内径方向に向けて屈曲し、周方向に沿って連続する屈曲部が設けられており、前記外輪に対して前記回転軸が角度変位したとき、前記ブーツ伸縮部の伸縮中に前記ブーツ腹部は前記屈曲部を基点として屈曲する、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、自在継手用ブーツに係り、例えば、自動車のドライブシャフトに用いられるブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図７に示す自在継手用ブーツ１１０が知られている。すなわち、前記自在継手用ブーツ１１０は、自在継手における外輪１２０の外周面に装着された大径筒部１６０と、前記自在継手の外輪１２０に対して角変位自在に設けられ、前記外輪１２０と共に回転する回転軸１３０の外周面に装着された小径筒部１７０と、前記大径筒部１６０及び前記小径筒部１７０との間で山部と谷部とを交互に連続することで形成された蛇腹部１５４とを備える。また、前記蛇腹部１５４は、大径筒部側ブーツ伸縮部１５１、小径筒部側ブーツ伸縮部１５２及び中間ブーツ伸縮部１５３を有する。さらに、前記蛇腹部１５４の内周側空間には、自在継手を潤滑するためのグリースが封入されている。
【０００３】
かかる自在継手用ブーツ１１０は、前記グリースが自在継手外へ流出することを防止すると共に、水及びダストが自在継手内へ浸入することを防止するものである。
【０００４】
ここで、自在継手が高速で回転する高速走行車両では、前記外輪１２０及び前記回転軸１３０が回転することによって、前記グリースに大きな遠心力が作用し、前記蛇腹部１５４にも大きな遠心力が作用する可能性がある。特に、前記蛇腹部１５４における中間ブーツ伸縮部１５３は、前記大径筒部側ブーツ伸縮部１５１及び前記小径筒部側ブーツ伸縮部１５２と異なり、端部が前記大径筒部１６０又は前記小径筒部１７０のいずれにも固定されていないので、径方向に変形しやすい。また、前記蛇腹部１５４は、山部と谷部とが交互に連続するところ、中間ブーツ伸縮部１５３の谷部にグリースが溜り、グリースの遠心力によって応力が集中する可能性がある。したがって、前記中間ブーツ伸縮部１５３は、遠心力による径方向の変形量が特に大きくなる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２１９２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
遠心力によるブーツ腹部の径方向の変形量を小さくすることができる自在継手用ブーツを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
外輪と共に回転する回転軸が前記外輪に対して角度変位自在である自在継手に用いられる自在継手用ブーツにおいて、前記外輪に装着される大径筒部と、前記回転軸に装着される小径筒部と、前記大径筒部側から前記小径筒部側に向けて小径となる筒状のブーツ腹部と、前記ブーツ腹部の一端と前記大径筒部との間及び前記ブーツ腹部の他端と前記小径筒部との間に一つずつ設けられたブーツ伸縮部と、を備え、前記ブーツ腹部には、内径方向に向けて屈曲し、周方向に沿って連続する屈曲部が設けられており、前記外輪に対して前記回転軸が角度変位したとき、前記ブーツ伸縮部の伸縮中に前記ブーツ腹部は前記屈曲部を基点として屈曲する。
【発明の効果】
【０００９】
ブーツ腹部と回転軸との径方向の距離を短くすることで、ブーツ腹部へ作用する遠心力を小さくし、ブーツ腹部の径方向の変形量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施例に係る自在継手用ブーツの装着状態を示す断面図である。
【図２】第一実施例に係る自在継手用ブーツを示す断面図である。
【図３】第二実施例に係る自在継手用ブーツを示す断面図である。
【図４】第二実施例に係る自在継手用ブーツの装着状態を示す断面図である。
【図５】第二実施例に係る自在継手用ブーツの要部拡大断面図である。
【図６】第二実施例において回転軸が角変位したときの自在継手用ブーツの変形状態を示す断面図である。
【図７】従来技術に係る自在継手用ブーツの装着状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
自在継手用ブーツ１０の第一及び第二実施例について図面に基づき詳細に説明する。なお、本実施例により本発明が限定されるものではない。
【００１２】
第一実施例に係る自在継手用ブーツ１０について図１及び図２に基づいて説明する。図１は第一実施例に係る自在継手用ブーツ１０の装着状態を示す断面図であり、図２は、第一実施例に係る自在継手用ブーツ１０を示す断面図である。
【００１３】
自在継手は、例えば、外輪２０と、外輪側回転軸２１と、ベアリング機構２２と、回転軸３０とを備える。詳しくは、外輪側回転軸２１の端部に形成された外輪２０の内周側にベアリング機構２２を設け、前記ベアリング機構２２に前記回転軸３０が前記外輪側回転軸２１の軸心に対して角変位自在に連結される。かかる自在継手は、前記ベアリング機構２２によって、前記外輪側回転軸２１と前記回転軸３０との間における互いの角変位を可能にすると共に、前記外輪側回転軸２１と前記回転軸３０との間でトルク伝達を行うものである。
【００１４】
自在継手用ブーツ１０は、自在継手における外輪２０に装着される大径筒部６０と、自在継手における回転軸３０に装着される小径筒部７０と、大径筒部６０側から小径筒部７０側に向けて小径となるように形成された筒状のブーツ腹部４０と、前記ブーツ腹部４０の一端と前記大径筒部６０との間及び前記ブーツ腹部４０の他端と前記小径筒部７０との間に形成されたブーツ伸縮部５０と、を有する。
【００１５】
自在継手用ブーツ１０は、ゴム又は樹脂等といった可撓性の材料から構成される。前記ゴムとしては、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレン、シリコーンゴム等を採用しうる。前記ゴムの中では、通常、クロロプレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエチレンを用いる。また、自在継手周辺の雰囲気温度が上昇することにより、自在継手用ブーツ１０が熱を帯びるおそれがある場合には、耐熱性に優れるシリコーンゴムを用いることが好ましい。また、前記樹脂としては、エステル系、オレフィン系、ウレタン系、アミド系、スチレン系などの熱可塑性エラストマーを採用しうる。
【００１６】
前記大径筒部６０は、自在継手における外輪２０の外周面に装着される。かかる大径筒部６０は、前記外輪２０と共に回転する。また、前記大径筒部６０の外周面には、大径筒部側固定バンド８１を取り付けるために円周方向に連続した大径筒部側固定バンド装着溝８０が形成されている。前記大径筒部側固定バンド８１を前記大径筒部６０における大径筒部側固定バンド装着溝８０に装着することで、外輪２０と大径筒部６０とを固定する。これにより、グリースが外輪２０と大径筒部６０との間から自在継手用ブーツ１０外へ流出することを防止する。
【００１７】
前記小径筒部７０は、自在継手における回転軸３０の外周面に装着される。かかる小径筒部７０は、前記回転軸３０と共に回転する。また、小径筒部７０の外周面には、小径筒部側固定バンド８３を取り付けるための円周方向に連続した小径筒部側固定バンド装着溝８２が形成されている。前記小径筒部側固定バンド８３を前記小径筒部７０における小径筒部側固定バンド装着溝８２に装着することで、回転軸３０と小径筒部７０とを固定する。これにより、グリースが回転軸３０と小径筒部７０との間から自在継手用ブーツ１０外へ流出することを防止する。
【００１８】
前記ブーツ腹部４０は、前記大径筒部６０と前記小径筒部７０との間に設けられ、大径筒部６０側が大径となり、小径筒部７０が前記大径筒部６０側に対して小径となる。また、ブーツ腹部４０は、前記大径筒部６０側から、前記小径筒部７０側に向けて小径になり、全体として筒状を呈する。言い換えれば、前記ブーツ腹部４０は、軸心を通る平面で切断した断面形状が、直線状であり、ブーツ腹部４０の軸心に対して所定のテーパ角度をもって形成されている。したがって、前記ブーツ腹部４０は、図７に示す大径筒部１６０側から小径筒部１７０側にかけて蛇腹状を呈する従来技術と比較して、回転軸３０とブーツ腹部４０との径方向の距離が短くなる。
【００１９】
ブーツ伸縮部５０は、前記ブーツ腹部４０の軸方向両端から延在され、外径方向に隆起する形状に形成されたものであって、大径筒部６０側に位置する大径筒部側ブーツ伸縮部５１及び小径筒部７０側に位置する小径筒部側ブーツ伸縮部５２を有する。また、ブーツ伸縮部５０は、伸縮変形自在であるとともに前記回転軸３０と外輪側回転軸２１との互いの角変位に追従するように弾性変形する。
【００２０】
したがって、本実施例に係る自在継手用ブーツ１０によれば、回転軸３０とブーツ腹部４０との径方向の距離が短くなるため、ブーツ腹部４０に作用する遠心力が小さくなり、径方向の変形量を小さくすることができる。特に、図７に示す従来技術における中間ブーツ伸縮部１５３に集中して遠心力が作用することが無くなる。また、前記ブーツ腹部４０は、軸心を通る平面で切断した断面形状が、直線状であるため、その内周にグリースが溜まりにくい。したがって、図７に示す従来技術における中間ブーツ伸縮部１５３のようにグリースが溜り、グリースの遠心力によって応力が集中することがなくなる。よって、自在継手用ブーツ１０の膨張を抑制し、自在継手用ブーツ１０の破損を防止することができる。
【００２１】
また、上述の通り、前記ブーツ腹部４０は、軸心を通る平面で切断した断面形状が、直線状である。したがって、自在継手用ブーツ１０周辺の雰囲気温度が上昇することにより、グリースと空気が熱膨張し、圧力が高まったとしても、前記圧力は、前記ブーツ腹部４０の内周面に対して外径方向へ均等に作用する。よって、ブーツ腹部４０内の圧力が上昇したとしても、自在継手用ブーツ１０の膨張を抑制することができ、ひいては、自在継手用ブーツ１０の破損を防止することができる。
【００２２】
第二実施例に係る自在継手用ブーツ１０の動作について図３ないし図５に基づいて説明する。図３は、第二実施例に係る自在継手用ブーツ１０を示す断面図であり、図４は、第二実施例に係る自在継手用ブーツ１０の装着状態を示す断面図であり、図５は、第二実施例に係る自在継手用ブーツ１０の要部拡大断面図である。
【００２３】
本実施例に係る自在継手用ブーツ１０は、上記第一実施例の構成に加え、前記ブーツ腹部４０に屈曲部４１が設けられている。
【００２４】
前記屈曲部４１は、内径方向に向けて屈曲し、周方向に沿って連続して形成され、前記屈曲部４１から前記大径筒部６０側には、大径筒部側ブーツ腹部４２が形成され、前記小径筒部７０側から前記屈曲部４１には、小径筒部側ブーツ腹部４３が形成されている。そして、前記大径筒部側ブーツ腹部４２のテーパ角をαとし、前記小径筒部側ブーツ腹部４３のテーパ角をβとすると、図５に示すようにα＞βになっている。
【００２５】
したがって、本実施例に係る自在継手用ブーツ１０によれば、前記屈曲部４１を設けることで前記ブーツ腹部４０が内径方向に向けて屈曲するため、ブーツ腹部４０と回転軸３０との間における径方向の距離をより短くすることができる。よって、前記自在継手用ブーツ１０内の遠心力によるブーツ腹部４０の径方向の変形量を小さくし、自在継手用ブーツ１０の膨張を抑制し、自在継手用ブーツ１０の破損を防止することができる。
【００２６】
また、本実施例に係る自在継手用ブーツ１０によれば、前記屈曲部４１を設けることにより、ブーツ腹部４０が内径方向に向けて屈曲する。そのため、第一実施例よりも前記ブーツ腹部４０の長さを確保することができるため、遊びができる。したがって、外輪２０及び回転軸３０の回転により、自在継手用ブーツ１０内のグリースに遠心力が作用し、グリース及び空気の熱膨張により圧力が高まったとしても、ブーツ腹部４０に作用する遠心力及び圧力の影響を小さくすることができる。よって、自在継手用ブーツ１０の破損を防止することができる。
【００２７】
さらに、本実施例に係る自在継手用ブーツ１０によれば、前記屈曲部４１を設けることにより、図６に示すように、前記外輪側回転軸２１と前記回転軸３０が互いに角変位した場合、ブーツ腹部４０が前記屈曲部４１を基点として屈曲する。そのため、かかる角変位にブーツ腹部４０が追従しやすくなる。
【００２８】
また、前記第一及び第二実施例において、大径筒部６０側のブーツ伸縮部５０を大径筒部側ブーツ伸縮部５１とし、小径筒部７０側のブーツ伸縮部５０を小径筒部側ブーツ伸縮部５２とするが、その形状、大きさ、数等は特に限定されるものではない。例えば、大径筒部側ブーツ伸縮部５１及び小径筒部側ブーツ伸縮部５２の各々を２つ以上設けてもよい。また、図１ないし図４に示すように、ブーツ伸縮部５０を外径方向に隆起する山状とする構成としてもよく、山部と谷部とが交互に連続する蛇腹状を形成する構成としてもよい。前記山状又は前記蛇腹状を形成することで、前記大径筒部６０と前記小径筒部７０との間の長さを確保することができる。このため、ブーツ伸縮部５０が軸方向に伸縮しやすくなる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  自在継手用ブーツ
２０  外輪
２１  外輪側回転軸
２２  ベアリング機構
３０  回転軸
４０  ブーツ腹部
４１  屈曲部
４２  大径筒部側ブーツ腹部
４３  小径筒部側ブーツ腹部
５０  ブーツ伸縮部
５１  大径筒部側ブーツ伸縮部
５２  小径筒部側ブーツ伸縮部
６０  大径筒部
７０  小径筒部
８０  大径筒部側固定バンド装着溝
８１  大径筒部側固定バンド
８２  小径筒部側固定バンド装着溝
８３  小径筒部側固定バンド
【図１】
0006744081.tif 000002
【図２】
0006744081.tif 000003
【図３】
0006744081.tif 000004
【図４】
0006744081.tif 000005
【図５】
0006744081.tif 000006
【図６】
0006744081.tif 000007
【図７】
0006744081.tif 000008