(57)【要約】      （修正有）【課題】シール性に優れ、しかも高速回転に対応することができる等速自在継手用フレキシブルブーツを提供する。【解決手段】等速自在継手の外輪２２の外周面に嵌着される大径部３６ａと、大径部３６あから連設される中径部３６ｃと、シャフト２８の外周面に嵌着される小径部３６dと、中径部３６ｃと小径部３６ｂとの間に設けられる屈曲部３６ｄとを有する等速自在継手用フレキシブルブーツである。ブーツ材料よりも剛性の高い材料からなり、肉抜きが施された補強部材３７を大径部３６ａから中径部３６ｃに至って埋設した。【選択図】図１
2007132438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速自在継手の外輪の外周面に嵌着される大径部と、大径部から連設される中径部と、シャフトの外周面に嵌着される小径部と、中径部と小径部との間に設けられる屈曲部とを有する等速自在継手用フレキシブルブーツにおいて、ブーツ材料よりも剛性の高い材料からなり、肉抜きが施された補強部材を、前記大径部から中径部に至って埋設したことを特徴とする等速自在継手用フレキシブルブーツ。
【請求項２】
孔を形成することよって、肉抜きを施すことを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手用フレキシブルブーツ。
【請求項３】
凹部を形成することよって、肉抜きを施すことを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手用フレキシブルブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の動力伝達系などに用いられる等速自在継手用フレキシブルブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲ車では、エンジン、クラッチ、変速機（トランスミッション）が前方に、減速歯車装置（ディファレンシャル）、駆動車軸が後方にそれぞれあるため、この間の動力伝達にプロペラシャフトを用いるのが一般的である。また、ＦＲベースの４ＷＤ車では、リアプロペラシャフトとフロントプロペラシャフトが必要である。これらプロペラシャフトは、トランスミッションとディファレンシャル（以下、単にデフと称す）間の相対位置変化による長さと角度変化に対応するために等速自在継手を具備する（特許文献１）。
【０００３】
そして、この等速自在継手は、図６に示すように、内輪１、外輪２、ボール３およびケージ４を主要な構成要素としている。
【０００４】
内輪１は、その外周面に複数のトラック溝６が形成されている。この内輪１の中心孔（内径孔）５にシャフト８を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、シャフト８は、スナップリング１１により内輪１に対して抜け止めされている。
【０００５】
外輪２は、その内周面に内輪１のトラック溝６と同数のトラック溝７が形成されている。内輪１のトラック溝６と外輪２のトラック溝７が協働してなす複数のボールトラックにボール３が配置されている。内輪１と外輪２の間にケージ４が配置され、ボール３は、ケージ４のポケット９内に保持されている。
【０００６】
外輪２とシャフト８の間にブーツ１３が装着される。このブーツ１３は継手内部に潤滑剤を封入するとともに、外部ダストや泥水等の侵入を阻止する。ブーツ１３は、外輪２に固定される大径部１３ａと、大径部１３ａから連設される中径部１３ｃと、シャフト８に固定される小径部１３ｂと、中径部１３ｃと小径部１３ｂとの間に設けられる屈曲部１３ｄとを有する。
【０００７】
このブーツ１３は補強部材（金属環）１４が埋込みにより一体固着されている。この場合の金属環１４は、大径部１３ａから中径部１３ｃに至って埋設されている。ブーツ１３の大径部１３ａを外輪２の外周面に嵌合させて、補強部材１４の嵌合力によって外輪２に固定する。ブーツ１３の小径部１３ｂはシャフト８の外周面の環状凹部８ｃにブーツバンド１６を介して締付けられる。
【０００８】
また、等速自在継手のブーツには、図７に示すように、ゴム材又は可撓性樹脂材からなるベロー５１と、高速回転性を得るための金属製円筒状のアダプタ５２とからなるものがある。ベロー５１は、アダプタ５２に接続される大径端部５１ａと、シャフトに外嵌する小径端部５１ｂと、大径端部５１ａと小径端部５１ｂとの間の屈曲部５１ｃとを備える。ベロー５１の小径端部５１ｂは、バンド５３によって締付けられてシャフトに対し固着される。アダプタ５２は、ベロー５１の大径端部５１ａに加締め固定される加締め部５２ｂと、外輪に嵌合される環状フランジ部５２ａとを有する。
【特許文献１】特開平７−３１７７９６号公報
【特許文献２】特開平８−１４３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記図７に示すブーツでは、大径端部５１ａと外輪との間から潤滑剤が流出するのを防止するために、この大径端部５１ａの内周面と外輪の外周面との間にＯリング等のシール材を介装すると共に、大径端部５１ａを外輪に対して加締める必要があった。そのため、部品点数の増加に伴って組立性が悪いと共に、コスト高となっていた。
【００１０】
そこで、外輪に装着（嵌着）する際に、シール材を必要とせず、しかも加締める作業も必要がない前記図６に示すブーツが採用されるに至った。しかしながら、前記特許文献１に記載のものでは、外輪２に取付けられる大径部１３ａは、補強部材１４が埋設されていたとしても、その取付部（大径部）がゴムや樹脂であり、前記図７に示すように、大径端部５１ａを外輪２に外嵌して、加締めるようにするものに比べて、設計上の剛性が小さくなる。
【００１１】
剛性低下に伴い、高速回転下では、補強部材の遠心力によりブーツ全体の振れが発生しやすくなる。このため、図６に示すように補強部材が埋設されたゴムや樹脂製のブーツでは、適用可能な回転数に制限があった。ここで、高速回転とは、プロペラシャフトに用いられる等速自在継手等が回転する高速回転である。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みて、シール性に優れ、しかも高速回転に対応することができる等速自在継手用フレキシブルブーツを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の等速自在継手用フレキシブルブーツは、等速自在継手の外輪の外周面に嵌着される大径部と、大径部から連設される中径部と、シャフトの外周面に嵌着される小径部と、中径部と小径部との間に設けられる屈曲部とを有する等速自在継手用フレキシブルブーツにおいて、ブーツ材料よりも剛性の高い材料からなり、肉抜きが施された補強部材を、前記大径部から中径部に至って埋設したものである。
【００１４】
外輪の外周面に嵌着される大径部は、外輪の外周面に対応する内周面がゴムや樹脂等のブーツ材料にて構成され、外輪の外周面に対する密接性に優れる。また、ブーツ材料よりも剛性の高い材料からなる補強部材を、大径部から中径部に至って埋設したので、全体をゴムや樹脂等のブーツ材料にて構成したものよりも剛性の向上を図ることができる。しかも、補強部材は肉抜きが施された軽量化補強部材であるので、等速自在継手の高速回転下における補強部材の遠心力を小さくできる。
【００１５】
孔や凹部を形成することよって、肉抜きを施すことができる。孔や凹部が円形であったり、矩形であったりする。矩形である場合、軸方向に延びるものであっても、軸方向に対して所定角度に傾斜する方向に延びるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、外輪の外周面に嵌着される大径部は、外輪の外周面に対応する内周面がゴムや樹脂等のブーツ材料にて構成され、外輪の外周面に対する密接性に優れる。このため、大径部を嵌着する際には、Ｏリング等のシール部材を使用することなく、優れたシール性を発揮することができる。
【００１７】
また、ブーツ材料よりも剛性の高い材料からなる補強部材を、大径部から中径部に至って埋設したので、全体をゴムや樹脂等のブーツ材料にて構成したものよりも剛性の向上を図ることができ、しかも、補強部材は肉抜きを施した軽量化補強部材であるので、等速自在継手の高速回転下における補強部材の遠心力を小さくできる。このため、近年の自動車の高性能化による高速回転に対応することができる。すなわち、高速回転時におけるブーツの膨張を抑制でき、ブーツの損傷を防止できる。
【００１８】
肉抜きは孔や凹部を形成することによって簡単に構成できる。しかも、肉抜きを行うことによって、使用する材料を軽減でき、コスト低減を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。
【００２０】
図１はレブロ型等速自在継手の一例を示し、この等速自在継手は、内輪２１、外輪２２、ボール２３およびケージ２４を主要な構成要素とする。内輪２１は、その外周面に複数のトラック溝２６が形成される。この内輪２１の中心部に形成された孔２５にスタブシャフト２８の軸部を嵌合させ、内輪２１の孔内周面とスタブシャフト２８の軸部の外周面に形成されたセレーション３０、３１による嵌合でもってトルク伝達する。また、そのスタブシャフト２８の軸端部に輪溝３２を形成し、その輪溝３２に装着されたスナップリング３３によりスタブシャフト２８が内輪２１に軸方向に位置決め固定される。
【００２１】
外輪２２は内輪２１の外周に位置し、内周面に内輪２１のトラック溝２６と同数のトラック溝２７が形成される。内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７は、軸線に対して反対方向に角度をなす。対をなす内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７との交叉部にボール２３が組み込まれる。内輪２１と外輪２２の間にケージ２４が配置され、ボール２３はケージ２４のポケット２９内に保持される。なお、外輪２２の開口側内周には輪溝３４が形成され、その輪溝３４に装着されたスナップリング３５によってボール２３の脱出が阻止される。
【００２２】
外輪２２とスタブシャフト２８の間に本発明に係る等速自在継手用フレキシブルブーツ３６（以下、単にブーツ３６と呼ぶ）が装着される。このブーツ３６は継手内部に潤滑剤を封入するとともに、外部ダストや泥水等の侵入を阻止する。ブーツ３６は、図１と図２に示すように、外輪２２の外周面に嵌着される大径部３６ａと、シャフト２８の外周面に嵌着される小径部３６ｂと、大径部３６ａから連設される中径部３６ｃと、中径部３６ｃと小径部３６ｂとの間に介在される断面略Ｖの字状の屈曲部３６ｄとを有する。なお、この場合の大径部３６ａは、大径の円筒部３８と、この円筒部３８から径方向に延びる径方向部３９とする。
【００２３】
このブーツ３６には、大径部３６ａから中径部３６ｃに至って、ブーツ材料よりも剛性の高い材料、例えば、鋼等からなる補強部材３７が埋設されている。補強部材３７は、大径部３６ａの円筒部３８に対応する大径端部３７ａと、大径部３６ａの径方向部３９に対応する径方向部３７ｂと、中径部３６ｃに対応する小径円筒部３７ｃとからなる。なお、図例では、大径端部３７ａは、円筒部３８の径方向部３９側にみに埋設されているが、円筒部３８の軸方向略全体に埋設されていてもよい。
【００２４】
ブーツ３６の大径部３６ａは外輪２２の外周面の環状凹部４０にブーツバンド４１を介し締付けられる。すなわち、大径部３６ａの外周面に周方向溝４２を形成し、この周方向溝４２にブーツバンド４１を嵌着する。周方向溝４２は、補強部材３７の大径端部３７ａに対応しない位置の設けられる。また、ブーツ３６の小径部３６ｂはスタブシャフト８の外周面の環状凹部４３にブーツバンド４４を介して締付けられる。すなわち、小径部３６ｂの外周面に周方向溝４５を形成し、この周方向溝４５にブーツバンド４４を嵌着する。ブーツ３６の大径部３６ａおよび小径部３６ｂは、環状凹部４０、４３に嵌合させるため、やや肉厚に形成される。
【００２５】
補強部材３７は肉抜きが施されて軽量化が図られている。すなわち、外形寸法および肉厚を変えることなく軽量化を図ることができる。肉抜きとしては、図３に示すように、複数の孔４６を形成することによって、施すことができる。この場合、軸方向に沿って複数の円孔４６ａを配設してなる孔集合体４７を周方向に沿って配設することになる。なお、図例では、周方向に沿って隣合う円孔４６ａを軸方向にずらせ、周方向に沿って隣合う孔集合体４７の円孔４６ａの数を相違させている。補強部材３７の円孔４６ａの形成部位としては、中径部３６ｃに対応する小径円筒部３７ｃである。
【００２６】
図４では、孔４６を軸方向に延びる矩形状の長孔４６ｂとし、この長孔４６ｂを周方向に沿って所定ピッチで配設している。また、図５では、平面的に見て、孔４６を軸方向に対し所定角度に傾斜する方向に延びる矩形状の長孔４６ｃとし、各長孔４６ｃをその傾斜方向に沿って所定ピッチで配設している。このような、図４や図５のような長孔４６ｂ、４６ｃを形成することによっても、肉抜きを施すことができ、補強部材３７の軽量化を図ることができる。なお、図５の矩形孔４６ｃの傾斜角度の変更は可能である。
【００２７】
図３から図５では、孔（貫通孔）４６を形成することによって肉抜きを施した。図示省略するが、このような孔４６に代えて、小径円筒部３７ｃの外周面、内周面、又は外周面と内周面の両面に形成される凹部によっても肉抜きを施することができる。
【００２８】
凹部の形状も、円形、楕円、三角形、矩形、五角形以上の多角形等の種々のものを選択することができ、数、大きさ、配設ピッチ等の種々のものを採用することができる。外周面と内周面の両面に形成する場合、外周面と内周面とで、凹部の形状、大きさ、数等を同一にしても、相違させてもよい。
【００２９】
前記等速自在継手では、外輪２２の外周面に嵌着される大径部３６ａは、外輪２２の外周面に対応する内周面がゴムや樹脂等のブーツ材料にて構成されるので、外輪２２の外周面に対する密接性に優れる。このため、大径部３６ａを嵌着する際には、Ｏリング等のシール部材を使用することなく、優れたシール性を発揮することができる。
【００３０】
また、ブーツ材料よりも剛性の高い材料からなる補強部材３７を、大径部３６ａから中径部３６ｃに至って埋設したので、全体をゴムや樹脂等のブーツ材料にて構成したものよりも剛性の向上を図ることができ、しかも、補強部材３７は、複数の孔４６等を形成することによる肉抜きが施された軽量化補強部材であるので、等速自在継手の高速回転下における補強部材３７の遠心力を小さくできる。このため、近年の自動車の高性能による高速回転に対応することができる。すなわち、高速回転時におけるブーツの膨張を抑制でき、ブーツの損傷を防止できる。
【００３１】
肉抜きは孔や凹部を形成することによって簡単に構成できる。しかも、肉抜きを行うことによって、使用する材料を軽減でき、コスト低減を達成できる。また、図１や図２に示すように、補強部材３７を外部に露出させないように、埋設することによって、補強部材３７の防錆性を高めることができ、ブーツ３６の耐久性（持久性）を向上させる利点もある。
【００３２】
なお、等速自在継手としては、このブーツ１３を取付けることができるものであればよいので、ツェッパ型、バーフィールド型などの固定式等速自在継手やダブルオフセット型、トリポード型、クロスグルーブ型などの摺動式等速自在継手等の種々のものを使用することができる。
【００３３】
また、図３に示すように、円孔４６ａにて肉抜きを施す場合、円孔４６ａの配設ピッチ、数、および孔径等を、高速回転時の補強部材３７の遠心力の軽減が可能であり、しかも、ブーツ３６の膨張の抑制できる剛性を確保できる範囲で変更できる。図４に示す長孔４６ｂや図５に示す長孔４６ｃにおいても、配設ピッチ、数、長辺や短辺の長さ等も同様に変更できる。
【００３４】
孔４６の場合、円孔や矩形孔に限るものではなく、楕円、三角形、五角形以上の多角形等であってもよい。また、孔４６や凹部が、大径端部３７ａや径方向部３９に形成されていてもよい。
【００３５】
補強部材３７の小径円筒部３７ｃは、その内周面が継手内部に露出したり、その外周面が継手外部に露出したりするものであってもよく、補強部材３７の材料（材質）は、ブーツ材料よりも高い剛性を有するものであれば、鋼以外の他の種々の素材を使用することができる。
【００３６】
前記実施形態では、補強部材３７がブーツ３６の大径部３６ａの円筒部３８全体に埋設されていないが、円筒部３８全体に埋設するようにすれば、この大径部３６ａを外輪２２に外嵌して加締めることによって、嵌着することができる。すなわち、補強部材３７の嵌合力によってブーツ３６を外輪２２に固定することができる。このため、ブーツバンド４１を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態を示す等速自在継手用フレキシブルブーツを等速自在継手に装着した状態の断面図である。
【図２】前記等速自在継手用フレキシブルブーツの要部拡大断面図である。
【図３】円孔にて肉抜きを施した補強部材の簡略展開図である。
【図４】軸方向に延びる矩形孔にて肉抜きを施した補強部材の簡略展開図である。
【図５】軸方向に対して傾斜する方向に延びる矩形孔にて肉抜きを施した補強部材の簡略展開図である。
【図６】従来の等速自在継手用フレキシブルブーツを等速自在継手に装着した状態の断面図である。
【図７】他の従来の等速自在継手用フレキシブルブーツの断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１     内輪
２     外輪
３     ボール
４     ケージ
６、７ トラック溝
８     シャフト
８ｃ   環状凹部
９     ポケット
１１   スナップリング
１３   ブーツ
１３ａ 大径部
１３ｂ 小径部
１３ｃ 中径部
１３ｄ 屈曲部
１４   補強部材
１６   ブーツバンド
２１   内輪
２２   外輪
２３   ボール
２４   ケージ
２５   孔
２６、２７    トラック溝
２８   シャフト
２９   ポケット
３０、３１    セレーション
３２、３４    輪溝
３３、３５    スナップリング
３６   ブーツ
３６ａ 大径部
３６ｂ 小径部
３６ｃ 中径部
３６ｄ 屈曲部
３７ａ 大径端部
３７ｂ  径方向部
３７ｃ 小径円筒部
３７   補強部材
３８   円筒部
３９   径方向部
４０、４３    環状凹部
４１、４４    ブーツバンド
４２、４５    周方向溝
４６ａ 円孔
４６   孔
４６ｂ、４６ｃ  長孔
４７   孔集合体
５１   ベロー
５１ａ 大径端部
５１ｂ 小径端部
５１ｃ 屈曲部
５２   アダプタ
５２ａ 環状フランジ部
５２ｂ 加締め部
５３   バンド
【図１】
2007132438.tif 000003
【図２】
2007132438.tif 000004
【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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