(57)【要約】【目的】  製造工程および形状の簡略化を図り、コスト低減を容易に実現する。【構成】  等速自在継手の外輪２１の開口端部２１ａに補強環３１で嵌着される大径部３０ａと、等速自在継手の内輪２２に連結したシャフト２７に装着される小径部３０ｂと、大径部３０ａと小径部３０ｂとの間に設けられた略Ｕ字状のベローズ部３０ｃとを備え、大径部３０ａの外周面を外輪２１の開口端部２１ａの内周面に重合状態で内接させ、補強環３１で大径部３０ａと外輪２１の開口端部２１ａとを挟み込んだ状態で加締めにより固定する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速自在継手の外方部材のブーツ取付け側開口端部に補強環で嵌着される大径部と、前記等速自在継手の内方部材に連結したシャフトに装着される小径部と、前記大径部と小径部との間に設けられた略Ｕ字状のベローズ部とを備え、前記大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、前記補強環で大径部と外方部材のブーツ取付け側開口端部とを挟み込んだ状態で加締めにより固定したことを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
前記外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に、前記大径部が嵌合する環状の凹溝を形成した請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
前記補強環の大径部側に、加締めによるブーツ取り付け部を設けた請求項１又は２に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項４】
前記補強環の大径部側端部を外側に折り曲げ成形し、その大径部側端部に折り返し部を設けた請求項１又は２に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項５】
等速自在継手の外方部材のブーツ取付け側開口端部に補強環で嵌着される大径部と、前記等速自在継手の内方部材に連結したシャフトに装着される小径部と、前記大径部と小径部との間に設けられた略Ｕ字状のベローズ部とを備えた等速自在継手用ブーツの組付方法であって、前記大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、前記補強環と外方部材のブーツ取付け側開口端部、および補強環と大径部を同時に加締めることを特徴とする等速自在継手用ブーツの組付方法。
【請求項６】
等速自在継手の外方部材のブーツ取付け側開口端部に補強環で嵌着される大径部と、前記等速自在継手の内方部材に連結したシャフトに装着される小径部と、前記大径部と小径部との間に設けられた略Ｕ字状のベローズ部とを備えた等速自在継手用ブーツの組付方法であって、前記大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、前記補強環と外方部材のブーツ取付け側開口端部、あるいは補強環と大径部のいずれか一方を先行して加締めることを特徴とする等速自在継手用ブーツの組付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のプロペラシャフトに組み込まれる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外部からの異物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】
自動車のプロペラシャフトに組み込まれる等速自在継手として、例えば固定式等速自在継手がある。
【０００３】
図９はプロペラシャフト用固定式等速自在継手を例示する。この等速自在継手は、同図に示すように球状内面に複数の曲線状のトラック溝１を有する外方部材としての外輪２と、球状外面に複数の曲線状のトラック溝３を有する内方部材としての内輪４と、外輪２のトラック溝１と内輪４のトラック溝３間に組み込まれたボール５と、ボール５を保持するケージ６とで構成される。前述の内輪４にはスプライン嵌合によりシャフト７が連結され、この内輪４と外輪２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。
【０００４】
この種の等速自在継手では、潤滑剤としてグリースが内部に封入されており、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２と内輪４に連結されたシャフト７との間に密封用ブーツ８を装着するのが一般的である。
【０００５】
プロペラシャフト用等速自在継手は、ドライブシャフト用等速自在継手と比較して使用回転域がかなり高速である。従って、プロペラシャフト用等速自在継手に使用されるブーツ８は、回転膨張しにくいＵ字型の屈曲部を有するものが使用される（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００６】
このブーツ８は、ゴム等の可撓性材料で構成されたブーツ本体９と、金属製円筒状の補強環１０とで構成される。ブーツ本体９の大径部９ａが補強環１０を介して等速自在継手の外輪２に固定される。ブーツ本体９の小径部９ｂは、ブーツバンド１１でシャフト７に固定される。大径部９ａと小径部９ｂは、断面Ｕ字形のベローズ部９ｃで接続される。
【０００７】
補強環１０の一端部は、ブーツ本体９の大径部９ａを抱込み把持する。補強環１０の他端部は、外輪２に対するシール性を確保するため、外輪２のブーツ取付け側開口端部の外周面にＯリング１２を介して圧入され、また、外輪２に対する抜け止め強度を確保するため、外輪２の外周面に形成された凹溝１３でもって加締め固定される。ブーツ本体９の略Ｕ字形のベローズ部９ｃは、補強環１０の内周面とシャフト７の外周面との間の空間部に介挿され、継手が作動角をとって回転する際、半径方向の屈伸動作を繰り返す。
【特許文献１】実開平３−７８１３４号公報
【特許文献２】実開平４−７４７４２号公報
【特許文献３】実開平６−５３８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述した等速自在継手では、ブーツ８を外輪２のブーツ取付け側開口端部に取り付けるに際して、Ｏリング１２の装着、補強環１０の圧入およびその補強環１０の加締め作業が必要となるため、それぞれの取り付け作業に手間と熟練を要していた。また、補強環１０の形状が複雑であり、さらに、等速自在継手の製造工程において、外輪２の開口端部の外周面にＯリング装着用溝を加工しなければならず、等速自在継手の製造も複雑であった。その結果、製品のコスト低減が困難であるというのが現状であった。
【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、製造工程および形状の簡略化を図り、コスト低減を容易に実現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、本発明に係る等速自在継手用ブーツは、等速自在継手の外方部材のブーツ取付け側開口端部に補強環で嵌着される大径部と、等速自在継手の内方部材に連結したシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に設けられた略Ｕ字状のベローズ部とを備え、大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、補強環で大径部と外方部材のブーツ取付け側開口端部とを挟み込んだ状態で加締めにより固定したことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る等速自在継手用ブーツでは、大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、補強環で大径部と外方部材のブーツ取付け側開口端部とを挟み込んだ状態で加締めにより固定したことから、大径部が外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に押し付けられるため、グリースの漏洩や異物の侵入を防止するシール構造として作用し、従来のＯリングによるシール構造を廃止することができる。また、補強環を単純な形状とすることができるため、その補強環の圧入および加締め作業の簡略化が図れる。
【００１２】
前述の構成における外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に、大径部が嵌合する環状の凹溝を形成した構造とすることが望ましい。このようにすれば、外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に形成された凹溝に大径部が嵌合することから、前述のシール構造としての機能をより一層確実に発揮させることができる。
【００１３】
前述の構成における補強環の大径部側に、加締めによるブーツ取り付け部を設けた構造とすることが望ましい。このようにすれば、大径部に補強環を予め取り付けた後、その補強環により大径部を外方部材のブーツ取付け側開口端部に組み付けることが可能となる。
【００１４】
前述の構成における補強環の大径部側端部を外側に折り曲げ成形し、その大径部側端部に折り返し部を設けた構造とすることが望ましい。このようにすれば、補強環の端面で大径部を傷つけることを未然に防止することができる。
【００１５】
また、本発明は、等速自在継手の外方部材のブーツ取付け側開口端部に補強環で嵌着される大径部と、等速自在継手の内方部材に連結したシャフトに装着される小径部と、大径部と小径部との間に設けられた略Ｕ字状のベローズ部とを備えた等速自在継手用ブーツの組付方法であって、大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、補強環と外方部材のブーツ取付け側開口端部、および補強環と大径部を同時に加締めることを特徴とする。
【００１６】
この本発明方法では、大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、補強環と外方部材のブーツ取付け側開口端部、および補強環と大径部を同時に加締めることにより、従来のＯリングの装着が不要となり、単純な形状の補強環の圧入および加締め作業の簡略化が図れ、補強環と大径部の組付作業を別工程で実施する必要がなくなる。
【００１７】
なお、本発明方法では、大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、補強環と外方部材のブーツ取付け側開口端部、あるいは補強環と大径部のいずれか一方を先行して加締めるようにしてもよい。この場合、補強環と大径部の組付作業を別工程で実施する必要があるが、従来のＯリングの装着が不要となり、単純な形状の補強環の圧入および加締め作業の簡略化が図れる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、大径部の外周面を外方部材のブーツ取付け側開口端部内周面に重合状態で内接させ、補強環で大径部と外方部材のブーツ取付け側開口端部とを挟み込んだ状態で加締めにより固定したことから、従来のＯリングによるシール構造を廃止することができ、部品点数を削減することが可能となって、製品のコスト低減が図れる。また、補強環を単純な形状とすることができるため、補強環の圧入および加締め作業の簡略化が図れ、投入材料の削減、加工性の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１〜図８は本発明の実施形態における等速自在継手を示し、自動車のプロペラシャフトに組み込まれる固定式等速自在継手の一種であるバーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）に適用した場合を例示する。
【００２０】
図１〜図８に示す各実施形態の等速自在継手は、外方部材である外輪２１と、内方部材である内輪２２と、トルクを伝達する複数のボール２３と、ボール２３を回転自在に支持するケージ２４とを主要な構成要素としている。
【００２１】
外輪２１は、その球状内面の円周方向等配位置に、軸方向に延びるトラック溝２５が形成されている。また、内輪２２は、その球状外面の円周方向等配位置に、軸方向に延びるトラック溝２６が形成され、その内周にシャフト２７がスプライン嵌合などにより結合されてトルク伝達可能となっている。このシャフト２７は、止め輪２８により内輪２２に対して抜け止めされている。外輪２１のトラック溝２５と内輪２２のトラック溝２６とは対をなして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２３がそれぞれ組み込んである。ケージ２４は外輪２１の球状内面と内輪２２の球状外面との間に摺動自在に介在し、各ボール２３はケージ２４のポケットに収容されて円周方向で等間隔に保持されている。
【００２２】
ケージ２４の外周面は外輪２１の球状内面と球面接触し、ケージ２４の内周面は内輪２２の球状外面と球面嵌合している。そして、外輪２１の球状内面の中心と内輪２２の球状外面の中心は継手中心と一致している。これに対して、外輪２１のトラック溝２５の中心と内輪２２のトラック溝２６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。
【００２３】
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２１と、内輪２２から延びるシャフト２７との間に密封用ブーツ２９を装着する。
【００２４】
プロペラシャフト用等速自在継手は、ドライブシャフト用等速自在継手と比較して使用回転域がかなり高速である。従って、プロペラシャフト用等速自在継手に使用されるブーツ２９は、回転膨張しにくいＵ字型の屈曲部を有するものが使用される。
【００２５】
図１および図２に示す第一の実施形態のブーツ２９は、ゴム等の可撓性材料で構成されたブーツ本体３０と、金属性円筒状の補強環３１とで構成される。ブーツ本体３０は、等速自在継手の外輪２１の開口端部２１ａに固定される大径部３０ａと、等速自在継手の内輪２２から延びるシャフト２７に固定される小径部３０ｂと、前述の大径部３０ａと小径部３０ｂとの間に設けられた断面Ｕ字形のベローズ部３０ｃとからなる。また、補強環３１は、外輪２１の開口端部２１ａの外周面に配される外側円筒部３１ａと、大径部３０ａの内周面に配される内側円筒部３１ｂと、前述の外側円筒部３１ａと内側円筒部３１ｂとの間に設けられたフランジ部３１ｃとで構成されている。
【００２６】
この等速自在継手にブーツ２９を組み付けるに際しては、ブーツ２９の大径部３０ａの外周面を外輪２１の開口端部２１ａの内周面に重合状態で内接させる。その上で、大径部３０ａと外輪２１の開口端部２１ａとを補強環３１で挟み込んだ状態で加締めにより固定する。この加締め固定により、補強環３１の外側円筒部３１ａと内側円筒部３１ｂとの間に、大径部３０ａと外輪２１の開口端部２１ａとを重合させた状態で挟み込み、補強環３１と外輪２１の開口端部２１ａ、および補強環３１と大径部３０ａを同時に加締め固定する。
【００２７】
このようにして、大径部３０ａが外輪２１の開口端部２１ａの内周面に押し付けられるため、グリースの漏洩や異物の侵入を防止するシール構造として機能することから、従来のＯリングによるシール構造を廃止することができる。また、補強環３１を外側円筒部３１ａ、内側円筒部３１ｂおよびフランジ部３１ｃからなる単純な形状としたことにより、その補強環３１の圧入および加締め作業の簡略化が図れる。さらに、補強環３１と大径部３０ａの組付作業を別工程で実施する必要がなくなる。
【００２８】
また、外輪２１の開口端部２１ａの外周面に環状の凹溝３２を形成し、補強環３１の外側円筒部３１ａの端部を凹溝３２に嵌入させるように加締めれば、その加締めによる固定がより一層強固となる。
【００２９】
なお、シャフト２７には、外輪２１の開口端部２１ａから所定量離隔した位置に環状の係合溝３３が円周方向に沿って形成され、この係合溝３３にブーツ２９の小径部３０ｂが外嵌され、その小径部３０ｂの外周面に形成された嵌合溝３４にブーツバンド３５を締着することによって、小径部３０ｂがシャフト２７に固定されている。
【００３０】
図３および図４に示す第二の実施形態は、補強環４１の大径部側に、加締めによるブーツ取り付け部４２を設けた構造を例示する。この第二の実施形態において、第一の実施形態と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００３１】
この第二の実施形態における補強環４１のブーツ取り付け部４２は、内側円筒部４１ｂを加締めることによりブーツ２９の大径部３０ａを抱持させた構造を具備する。これにより、ブーツ２９の大径部３０ａに補強環４１を組み付けたアセンブリ体とすることができる。このようにすれば、ブーツ２９の大径部３０ａに補強環４１を予め組み付けたアセンブリ体を用意しておき、その後工程で補強環４１を外輪２１の開口端部２１ａに圧入して加締めることにより、ブーツ２９の大径部３０ａを外輪２１に組み付けることができる。この場合、補強環４１と大径部３０ａの組付作業を別工程で実施する必要があるが、従来のＯリングの装着が不要となり、単純な形状の補強環４１の圧入および加締め作業の簡略化が図れる。
【００３２】
なお、前述では、補強環４１とブーツ２９の大径部３０ａを加締めにより予め組み付けた場合について説明したが、補強環４１と外輪２１の開口端部２１ａを加締めにより予め組み付けておき、その後、ブーツ２９の大径部３０ａを補強環４１で加締め固定することも可能である。
【００３３】
図５および図６に示す第三の実施形態は、外輪２１の開口端部２１ａ内周面に、大径部３０ａが嵌合する環状の凹溝３６を形成した構造を例示する。この第三の実施形態において、第一および第二の実施形態と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００３４】
この第三の実施形態では、外輪２１の開口端部２１ａ内周面に、大径部３０ａが嵌合する環状の凹溝３６を形成した構造としたことにより、外輪２１の開口端部２１ａ内周面に形成された凹溝３６に大径部３０ａが嵌合することから、前述のシール構造としての機能をより一層確実に発揮させることができる。
【００３５】
図７および図８に示す第四の実施形態は、補強環５１の大径部側端部を外側に折り曲げ成形し、その大径部側端部に折り返し部５２を設けた構造を例示する。この第四の実施形態において、第一〜第三の実施形態と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００３６】
この第四の実施形態では、補強環５１の内側円筒部５１ｂの端部を外側に折り曲げ成形した折り返し部５２を設けたことにより、補強環５１の端面で大径部３０ａを傷つけることを未然に防止することができる。
【００３７】
以上の実施形態では、固定式等速自在継手の一種であるバーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、自動車のプロペラシャフトに組み込まれる他の等速自在継手、例えばクロスグルーブ型等速自在継手（ＬＪ）等の摺動式等速自在継手にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第一の実施形態で、ブーツを等速自在継手に装着した状態を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態で、ブーツを等速自在継手に装着した状態を示す断面図である。
【図４】図３の要部拡大断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態で、ブーツを等速自在継手に装着した状態を示す断面図である。
【図６】図５の要部拡大断面図である。
【図７】本発明の第四の実施形態で、ブーツを等速自在継手に装着した状態を示す断面図である。
【図８】図７の要部拡大断面図である。
【図９】等速自在継手用ブーツの従来例で、ブーツを等速自在継手に装着した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２１  外方部材（外輪）
２１ａ  開口端部
２２  内方部材（内輪）
２７  シャフト
２９  ブーツ
３０ａ  大径部
３０ｂ  小径部
３０ｃ  ベローズ部
３１，４１，５１  補強環
３６  凹溝
４２  ブーツ取り付け部
５２  折り返し部
【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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【図９】
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