(57)【要約】【課題】バンド装着部の蛇腹部側隅部に繰り返し応力を発生させることの無い等速ジョイント用ブーツを提供する。【解決手段】弾性変形可能に成形された環状蛇腹部Ｐ２と、環状蛇腹部の一端側に設けられ、且つ環状蛇腹部の肩部Ｓに連続した比較的小径の一端側環状締結部Ｐ１と、環状蛇腹部の他端側に設けられた比較的大径の他端側環状締結部Ｐ３とを備え、一端側環状締結部には、一端側締結用バンド２が装着されるバンド装着部４が設けられており、バンド装着部の底面４ａの環状蛇腹部側には、その底面よりも外方に突出したバンド位置決め用の凸部１２が設けられている。バンド装着部の底面と等速ジョイント用ブーツの軸心Ｘとの間の距離をＲ１、凸部の環状蛇腹部側壁面１２ａと環状蛇腹部の肩部に連続した面とが交わる交点Ｗの軸心からの距離をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２なる関係を満足している。【選択図】    図１
2005180526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性変形可能に成形された環状蛇腹部と、
環状蛇腹部の一端側に設けられ、且つ環状蛇腹部の肩部に連続した比較的小径の一端側環状締結部と、
環状蛇腹部の他端側に設けられた比較的大径の他端側環状締結部とを備えた等速ジョイント用ブーツであって、
一端側環状締結部には、所定の締結用バンドが装着されるバンド装着部が設けられていると共に、バンド装着部の底面の環状蛇腹部側には、その底面よりも外方に突出したバンド位置決め用の凸部が設けられており、
バンド装着部の底面と等速ジョイント用ブーツの軸心との間の距離をＲ１、凸部の環状蛇腹部側壁面と環状蛇腹部の肩部に連続した面とが交わる交点の軸心からの距離をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２なる関係を満足するように構成されていることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
【請求項２】
前記凸部は、一端側環状締結部のバンド装着部に沿って周方向に連続して設けられていることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
【請求項３】
前記凸部は、一端側環状締結部のバンド装着部に沿って周方向に所定間隔で断続して設けられていることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
【請求項４】
前記バンド装着部の底面が凸部と交わる部分であって且つバンド装着部の蛇腹部側隅部には、所定の曲率で湾曲面が形成されていることを特徴とする等速ジョイント用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の駆動軸(ドライブシャフト)や推進軸(プロペラシャフト)に用いられる等速ジョイント(Constant Velocity Universal Joints)を保護するための等速ジョイント用ブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動車の駆動軸(ドライブシャフト)や推進軸(プロペラシャフト)に用いられる等速ジョイントには、潤滑剤としてのグリースを密封すると共に、外部からの塵や水などの浸入を防ぐために、各種の等速ジョイント用ブーツ(例えば、インボード側(エンジン側)等速ジョイント用ブーツ、アウトボード側(タイヤ側)等速ジョイント用ブーツ)が装着されている。
【０００３】
例えば図３(ａ),(ｂ)に示すように、等速ジョイント用ブーツの一端側には、等速ジョイントの軸部１００に締結させることが可能な一端側環状締結部Ｐ１が設けられていると共に、その他端側には、等速ジョイントのギヤハウジング(アウタースリーブ)１０２に締結させることが可能な他端側環状締結部Ｐ３が設けられており、一端側環状締結部Ｐ１と他端側環状締結部Ｐ３との間には、等速ジョイントの軸部１００とギヤハウジング１０２の相対的な角度変化に追従して弾性変形することが可能な環状蛇腹部Ｐ２が設けられている。
【０００４】
一端側環状締結部Ｐ１及び他端側環状締結部Ｐ３には、それぞれ、一端側締結用バンド１０４及び他端側締結用バンド(図示しない)を装着させるためのバンド装着部106,108が設けられており、これらバンド装着部106,108に一端側締結用バンド１０４及び他端側締結用バンドをそれぞれ装着して締め付けることにより、一端側環状締結部Ｐ１を等速ジョイントの軸部１００に締結させることができると共に、他端側環状締結部Ｐ３を等速ジョイントのギヤハウジング１０２に締結させることができる。特に、一端側環状締結部Ｐ１のバンド装着部１０６は、一端側環状締結部Ｐ１の外周面を周方向に沿って断面凹状に切り欠いて(落ち窪ませて)形成されており、一端側締結用バンド１０４をバンド装着部１０６に装着する際において、一端側締結用バンド１０４は、バンド装着部１０６の端部側壁面１０６ａと蛇腹部側壁面１０６ｂとの間で位置決めされる。
【０００５】
ところで、等速ジョイントは、自動車走行中に様々な作動角を取って回転するため、それに従って等速ジョイント用ブーツには、例えば屈曲や伸縮などの形状変化(図３(ｃ)〜(ｆ))が繰り返され、その結果、繰り返し応力(例えば、引張応力、圧縮応力、曲げ応力、せん断応力、ねじり応力など)が発生する。特に、一端側環状締結部Ｐ１の断面凹状のバンド装着部１０６において、その蛇腹部側隅部(底面１０６ｃと蛇腹部側壁面１０６ｂとの交差部)Ｇには、繰り返し応力が集中して発生する。
【０００６】
具体的に説明すると、等速ジョイント用ブーツに応力が発生していない状態(屈曲・伸縮していない初期状態：図３(ｃ))から伸びた状態(同図(ｄ))、或いは縮んだ状態(同図(ｅ))、そして最も縮んだ状態(同図(ｆ))に形状変化する過程において、バンド装着部１０６の蛇腹部側隅部(底面１０６ｃと蛇腹部側壁面１０６ｂとの交差部)Ｇを支点にして、環状蛇腹部Ｐ２(肩部１１０)の揺動変形が繰り返される。この結果、バンド装着部１０６の蛇腹部側隅部Ｇには、繰り返し応力が集中して発生する。
このような応力集中の発生は、環状蛇腹部Ｐ２の肩部１１０から連続した一端側環状締結部Ｐ１の外周面を断面凹状に切り欠いた(落ち窪ませた)ことにより、等速ジョイント用ブーツの弾性変形時に環状蛇腹部Ｐ２(肩部１１０)内に発生した内力が、急峻に角度変化しているバンド装着部１０６の蛇腹部側隅部Ｇに集中的に作用することが要因である。
【０００７】
そして、かかる応力集中が長期間に亘って繰り返されると、応力が集中した部分(バンド装着部１０６の蛇腹部側隅部Ｇ)に亀裂が入る場合がある。そうなった場合、その亀裂部分からグリースが飛散して等速ジョイントの潤滑性が低下したり、外部からの塵や水などの異物が浸入して等速ジョイントが損傷して、駆動軸(ドライブシャフト)や推進軸(プロペラシャフト)に等速で回転を伝達できなくなってしまう畏れがある。
【０００８】
そこで、例えば特許文献１に示す等速ジョイント用ブーツでは、図４に示すように、一端側環状締結部Ｐ１のバンド装着部１０６の蛇腹部側隅部Ｇを湾曲面にすることで、その部分に生じる応力を分散させて、応力集中を抑制している。
しかし、バンド装着部１０６の蛇腹部側隅部Ｇを湾曲面にした場合、湾曲の度合いを大きくすれば、その分だけ繰り返し応力に対する抑制効果は増大する反面、一端側締結用バンド１０４(図３(ａ))が湾曲面に乗り上げて(一端側締結用バンド１０４の下に湾曲面が入り込み)、１つの一端側締結用バンド１０４でバンド装着部１０６の底面１０６ｃと湾曲面(蛇腹部側隅部Ｇ)とを同時に締め付けることになる。この場合、一端側環状締結部Ｐ１を等速ジョイントの軸部１００(図３(ａ))に均一の締付力で締結させることが困難になり、その結果として、軸部１００と一端側環状締結部Ｐ１との間のシール性が不充分となった場合には、等速ジョイント用ブーツに封入されているグリースが軸部１００と一端側環状締結部Ｐ１との間を通って漏れ出す畏れがある。
【特許文献１】特開２００１−３９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来技術では、バンド装着部の蛇腹部側隅部に発生する応力を抑制することに主眼が置かれていたのに対して、本発明は、バンド装着部の蛇腹部側隅部に繰り返し応力を発生させることの無い等速ジョイント用ブーツを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するため、本発明の等速ジョイント用ブーツは、弾性変形可能に成形された環状蛇腹部と、環状蛇腹部の一端側に設けられ、且つ環状蛇腹部の肩部に連続した比較的小径の一端側環状締結部と、環状蛇腹部の他端側に設けられた比較的大径の他端側環状締結部とを備えており、一端側環状締結部には、所定の締結用バンドが装着されるバンド装着部が設けられていると共に、バンド装着部の底面の環状蛇腹部側には、その底面よりも外方に突出したバンド位置決め用の凸部が設けられている。
このような構成において、バンド装着部の底面と等速ジョイント用ブーツの軸心との間の距離をＲ１、凸部の環状蛇腹部側壁面と環状蛇腹部の肩部に連続した面とが交わる交点の軸心からの距離をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２なる関係を満足している。
この場合、凸部は、一端側環状締結部のバンド装着部に沿って周方向に連続して設けても良いし、或いは、一端側環状締結部のバンド装着部に沿って周方向に所定間隔で断続して設けても良い。また、バンド装着部の底面が凸部と交わる部分であって且つバンド装着部の蛇腹部側隅部に、所定の曲率で湾曲面を形成しても良い。
【発明の効果】
【００１１】
バンド装着部の底面の環状蛇腹部側に、その底面よりも外方に突出したバンド位置決め用の凸部を設け、且つ、バンド装着部の底面と等速ジョイント用ブーツの軸心との間の距離Ｒ１、凸部の環状蛇腹部側壁面と環状蛇腹部の肩部に連続した面とが交わる交点の軸心からの距離Ｒ２の関係ではＲ１≧Ｒ２を満足させたことにより、環状蛇腹部の弾性変形により肩部に発生した圧縮応力や引張応力などは全てバンド装着部の蛇腹部側隅部より軸心に近い断面に作用する。この場合、バンド装着部の蛇腹部側隅部に繰り返し応力が発生しないため、この部分に亀裂が発生して破損するといったことは起こり得ない。従って、等速ジョイント用ブーツの耐久性をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態に係る等速ジョイント用ブーツについて、添付図面を参照して説明する。
図１(ａ),(ｂ)に示すように、本実施の形態の等速ジョイント用ブーツは、弾性変形可能に成形された環状蛇腹部Ｐ２と、環状蛇腹部Ｐ２の一端側に設けられ、且つ環状蛇腹部Ｐ２の肩部Ｓに連続した比較的小径の一端側環状締結部Ｐ１と、環状蛇腹部Ｐ２の他端側に設けられた比較的大径の他端側環状締結部Ｐ３とを備えている。
【００１３】
環状蛇腹部Ｐ２は、一端側環状締結部Ｐ１に連続した環状の肩部Ｓから他端側環状締結部Ｐ３に向って、複数の環状山部Ｍと環状谷部Ｖとが交互に組み合わされた中空円錐状に成形されている。このような構成により、環状蛇腹部Ｐ２は、弾性的に伸縮変形可能な状態に維持される。
一端側環状締結部Ｐ１には、一端側締結用バンド２が装着されるバンド装着部４が設けられており、バンド装着部４に一端側締結用バンド２を装着して締め付けることにより、一端側環状締結部Ｐ１を等速ジョイントの軸部６に締結させることができる。
他端側環状締結部Ｐ３には、図示しない他端側締結用バンドが装着されるバンド装着部８が設けられており、バンド装着部８に他端側締結用バンドを装着して締め付けることにより、他端側環状締結部Ｐ３を等速ジョイントのギヤハウジング(アウタースリーブ)１０に締結させることができる。
【００１４】
本実施の形態において、一端側環状締結部Ｐ１のバンド装着部４における底面４ａの環状蛇腹部側には、その底面４ａよりも外方に突出したバンド位置決め用の凸部１２が設けられており、バンド装着部４の底面４ａと等速ジョイント用ブーツの軸心Ｘとの間の距離をＲ１、凸部１２の環状蛇腹部側壁面１２ａと環状蛇腹部Ｐ２の肩部Ｓに連続した面とが交わる交点Ｗの軸心Ｘからの距離をＲ２とすると、Ｒ１≧Ｒ２なる関係を満足している。
図１(ｂ)では、かかる関係を満足する等速ジョイント用ブーツの一例として、環状蛇腹部Ｐ２の肩部Ｓから交点Ｗまで先細り円錐状に滑らかに連続した面を有するブーツを想定している。
【００１５】
また、バンド装着部４の底面４ａは、一端側環状締結部Ｐ１の端部に設けられたバンド位置決め用の鍔部１４と凸部１２の鍔部１４側壁面１２ｂとの間に規定されており、起伏や傾斜の無いストレート(軸心Ｘと平行)な筒状面を成している。この場合、一端側締結用バンド２をバンド装着部４に装着する際において、一端側締結用バンド２は、鍔部１４と凸部１２の鍔部１４側壁面１２ｂとの間に位置決めされる。なお、バンド装着部４は、底面４ａ,凸部１２,鍔部１４により構成されている。
この場合、バンド装着部４の底面４ａの軸心Ｘからの距離Ｒ１と交点Ｗの軸心Ｘからの距離Ｒ２との関係(Ｒ１≧Ｒ２)では、環状蛇腹部Ｐ２の肩部Ｓから先細り円錐状に滑らかに連続した面が、交点Ｗにおいて、底面４ａよりも軸心Ｘ寄りに位置付けられているか、或いは、底面４ａと同一平面上にあれば良い。それ以外の部分の形状については、任意の形状を採用することが可能であるため、ここでは、その限定はしない。また、環状蛇腹部Ｐ２の肩部Ｓから一端側締結用バンド２に到る部分のブーツ肉厚については、ブーツの使用目的や使用環境に応じて任意の肉厚に設定することができるため、ここでは、その限定はしない。
【００１６】
このような位置関係を満足することにより、環状蛇腹部Ｐ２の弾性変形により肩部Ｓに発生した圧縮応力や引張応力などは全てバンド装着部４の蛇腹部側隅部より軸心Ｘに近い断面に作用する。この場合、バンド位置決め用の凸部１２は、環状蛇腹部Ｐ２の肩部Ｓから一端側環状締結部Ｐ１に連続した面上に載置されたような状態に維持されるため、環状蛇腹部Ｐ２の弾性変形により肩部Ｓに発生した圧縮応力や引張応力などの影響を全く受けることは無い。例えば屈曲や伸縮などの形状変化(図１(ｃ)〜(ｆ))が繰り返された場合であっても、バンド装着部４の蛇腹部側隅部Ｇに繰り返し応力が発生しない。なお、バンド装着部４の蛇腹部側隅部Ｇとは、底面４ａと凸部１２の鍔部１４側壁面１２ｂとの交差部を指す。
【００１７】
具体的に説明すると、等速ジョイント用ブーツに応力が発生していない状態(屈曲・伸縮していない初期状態：図１(ｃ))から伸びた状態(同図(ｄ))、或いは縮んだ状態(同図(ｅ))、そして最も縮んだ状態(同図(ｆ))に形状変化する過程において、従来技術のブーツでは、バンド装着部４の蛇腹部側隅部Ｇに繰り返し応力が集中して発生したが(図３(ｃ)〜(ｆ))、本実施の形態のブーツによれば、凸部１２を底面４ａ上に突出させたことにより、バンド装着部４の蛇腹部側隅部Ｇを支点にして環状蛇腹部Ｐ２が変形するといった挙動が起きることは全く無いため(図１(ｃ)〜(ｆ)からも明らか)、バンド装着部４の蛇腹部側隅部Ｇに繰り返し応力が発生することは無い。この場合、蛇腹部側隅部Ｇに亀裂が発生して破損するといった従来の問題は起こり得ない。従って、等速ジョイント用ブーツの耐久性をより一層向上させることができる。
【００１８】
なお、上述した実施の形態において、凸部１２は、一端側環状締結部Ｐ１のバンド装着部４に沿って周方向に連続して設けても良いし(図２(ａ))、或いは、一端側環状締結部Ｐ１のバンド装着部４に沿って周方向に所定間隔で断続して設けても良い(図２(ｂ))。
この場合、凸部１２は、等速ジョイント用ブーツの成形プロセスにおいて、一端側環状締結部Ｐ１の射出工程で一体的に成形しても良いし、或いは、かかる射出工程とは別の工程で後付けしても良い。なお、図２(ｂ)のように凸部１２を断続して設ける場合、凸部１２の個数は、ブーツの使用目的や使用環境或いは一端側環状締結部Ｐ１の周長によって任意に設定することができるため、ここでは、その限定はしない。
【００１９】
また、バンド装着部４の底面４ａが凸部１２と交わる部分であって且つバンド装着部４の蛇腹部側隅部Ｇに、所定の曲率で湾曲面を形成しても良い(図２(ｃ))。蛇腹部側隅部Ｇを湾曲面にすることにより、例えばバンド装着部４に装着された一端側締結用バンド２から凸部１２の鍔部１４側壁面１２ｂに向けて外力が加わり、蛇腹部側隅部Ｇに応力が発生した場合であっても、その湾曲面で応力を分散させることができるため、蛇腹部側隅部Ｇの亀裂や破損といった事態を回避することが可能となる。なお、湾曲面の大きさは、一端側締結用バンド２が乗り上げない程度(一端側締結用バンド２の下に湾曲面が入り込まない程度)に設定することが好ましい。
【００２０】
また、図２(ａ),(ｂ)では、一端側環状締結部Ｐ１の端部に３つのバンド位置決め用の鍔部１４を設けた例が示されているが、バンド装着部４に一端側締結用バンド２を確実に位置決めできれば、鍔部１４の個数や配置は、任意に設定することができるため、ここでは、その限定はしない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る等速ジョイント用ブーツが等速ジョイントに装着された状態を示す部分断面図、(ｂ)は、一端側環状締結部の部分の拡大断面図、(ｃ)〜(ｆ)は、環状蛇腹部が弾性変形している様子を示す図。
【図２】(ａ)は、バンド装着部に沿って周方向に連続して凸部が設けられた一端側環状締結部の部分の拡大斜視図、(ｂ)は、バンド装着部に沿って周方向に所定間隔で断続して凸部が設けられた一端側環状締結部の部分の拡大斜視図、(ｃ)は、バンド装着部の蛇腹部側隅部に湾曲面が形成された一端側環状締結部の部分断面図。
【図３】(ａ)は、従来の等速ジョイント用ブーツが等速ジョイントに装着された状態を示す部分断面図、(ｂ)は、一端側環状締結部の部分の拡大断面図、(ｃ)〜(ｆ)は、環状蛇腹部が弾性変形している様子を示す図。
【図４】図３のバンド装着部の蛇腹部側隅部に湾曲面が形成された一端側環状締結部の部分断面図。
【符号の説明】
【００２２】
２  一端側締結用バンド
４  バンド装着部
４ａ  底面
６  等速ジョイントの軸部
１２  バンド位置決め用の凸部
１２ａ  凸部の環状蛇腹部側壁面
Ｐ１  一端側環状締結部
Ｐ２  環状蛇腹部
Ｐ３  他端側環状締結部
Ｒ１  バンド装着部の底面と等速ジョイント用ブーツの軸心との間の距離
Ｒ２  環状蛇腹部側壁面と肩部に連続した面とが交わる交点の軸心からの距離
Ｓ  環状蛇腹部の肩部
Ｗ  環状蛇腹部側壁面と肩部に連続した面とが交わる交点
Ｘ  等速ジョイント用ブーツの軸心
【図１】
2005180526.tif 000003
【図２】
2005180526.tif 000004
【図３】
2005180526.tif 000005
【図４】
2005180526.tif 000006