(57)【要約】【課題】  簡易な構造のよりブーツのシール性を確保し得る低コストの等速自在継手を提供する。【解決手段】  一端に開口部を有するカップ状の外側継手部材と、その外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、外側継手部材の開口部を閉塞するブーツ６０の小径端部６２をシャフト５０の取付部位５１に締め付け固定した等速自在継手であって、シャフト５０の取付部位５１の端部に形成され、その取付部位５１よりも大径で取付部材５１との間に起立面５２を有する段差部５３と、その段差部５３の起立面５２に周方向に沿って形成された凹部５４と、ブーツ６０の小径端部６２に周方向に沿って形成された凸部６４とを備え、ブーツ６０の小径端部６２を段差部５３の起立面５２に当接させると共にブーツ６０の凸部６４を起立面５２の凹部５４に嵌入させる。【選択図】    図１
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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カップ状の外側継手部材と、前記外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記外側継手部材の開口部を閉塞するブーツの端部を、前記外側継手部材の取付部位および前記内側継手部材から延びる軸部材の取付部位に締め付け固定した等速自在継手であって、
前記外側継手部材および前記軸部材の取付部位のうち、少なくとも一方の取付部位の端部に形成され、前記取付部位よりも大径で取付部材との間に起立面を有する段差部と、前記段差部の起立面に周方向に沿って形成された凹部と、前記ブーツの端部に周方向に沿って形成された凸部とを備え、前記ブーツの端部を段差部の起立面に当接させると共にブーツの凸部を起立面の凹部に嵌入させたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記取付部位の外周面にローレット加工を施した請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記ブーツは、樹脂製である請求項１又は２に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、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用され、例えば自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれ、継手外部からの異物侵入や継手内部からの潤滑剤漏洩を防止するブーツを備えた等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これら両者の等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸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備えている。
【０００３】
自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトは、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、一般的に、エンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手をシャフトで連結した構造を具備する。
【０００４】
これら摺動式等速自在継手あるいは固定式等速自在継手では、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防止すると共に継手外部からの異物侵入を防止するため、等速自在継手の外側継手部材とシャフトとの間にゴム製あるいは樹脂製の蛇腹状ブーツを装着して、外側継手部材の開口部をブーツで閉塞した構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ブーツは、等速自在継手の外側継手部材の開口部外周面にブーツバンドにより締め付け固定された大径端部と、等速自在継手の内側継手部材から延びるシャフトの外周面にブーツバンドにより締め付け固定された小径端部と、大径端部と小径端部とを繋ぎ、その大径端部から小径端部へ向けて縮径した伸縮自在な蛇腹部とで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平４−１２８５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に開示された従来の等速自在継手では、ブーツのシール性を確保するため、ブーツの小径端部とシャフトとのシール構造において、以下のような手段を講じている。つまり、ブーツの小径端部とシャフトとが密着するように、ブーツの小径端部の内周面に凸部を設けると共に、その凸部に嵌合する凹溝をシャフトの取付部位に設け、その凹溝の両側に凸状の係合リブを形成している。
【０００８】
しかしながら、前述のような構造を採用した場合、凹溝の両端に凸状の係合リブを形成するためにシャフトよりも大径の素材を使用しなければならず、材料費が嵩むことになる。このように、複数の係合リブを設けると共に複数の凹溝を形成した複雑な形状をしているために加工費が嵩むと共に加工工数が増加することになる。
【０００９】
その結果、材料費および加工費の高騰や加工工数の増加により、製品のコストアップを招くことになる。
【００１０】
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、簡易な構造によりブーツのシール性を確保し得る低コストの等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、一端に開口部を有するカップ状の外側継手部材と、その外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、外側継手部材の開口部を閉塞するブーツの端部を、外側継手部材の取付部位および内側継手部材から延びる軸部材の取付部位に締め付け固定した等速自在継手であって、外側継手部材および軸部材の取付部位のうち、少なくとも一方の取付部位の端部に形成され、その取付部位よりも大径で取付部材との間に起立面を有する段差部と、その段差部の起立面に周方向に沿って形成された凹部と、ブーツの端部に周方向に沿って形成された凸部とを備え、ブーツの端部を段差部の起立面に当接させると共にブーツの凸部を起立面の凹部に嵌入させたことを特徴とする。
【００１２】
本発明では、取付部位よりも大径で取付部位との間に起立面を有する段差部と、その段差部の起立面に周方向に沿って形成された凹部と、ブーツの端部に周方向に沿って形成された凸部とを備え、ブーツの端部を段差部の起立面に当接させると共にブーツの凸部を起立面の凹部に嵌入させたことにより、ブーツの端部と段差部の起立面、およびブーツの凸部と起立面の凹部を密着させることで、シール性を確保することができる。
【００１３】
このように、本発明では、平坦な取付部位の端部に段差部を設けると共にその段差部の起立面に凹部を形成する簡易な加工で済む。従来のように、シャフトよりも大径の素材を使用する必要がなく、複数の係合リブを設けると共に複数の凹溝を形成した複雑な形状とはなっていないので、材料費および加工費の削減や加工工数の低減が図れ、製品のコスト低減が図れる。
【００１４】
本発明において、取付部位の外周面にローレット加工を施すことが望ましい。このようにすれば、ブーツの端部を取付部位にブーツバンドにより締め付け固定した状態で、ブーツの端部の位置ずれを未然に防止することができてシール性の向上が図れる。
【００１５】
本発明におけるブーツは、樹脂製であることが望ましい。このようにすれば、硬質材料である樹脂製のブーツであっても、ブーツの端部と取付部位との間で良好なシール性を確保することが容易である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ブーツの端部と段差部の起立面、およびブーツの凸部と起立面の凹部を密着させることで、シール性を確保することができる。これにより、平滑な取付部位の端部に段差部を設けると共にその段差部の起立面に凹部を形成する簡易な加工で済む。このような簡易な加工で済むことから、材料費および加工費の削減や加工工数の低減が図れ、製品のコスト低減が図れる。その結果、簡易な構造によりブーツのシール性を確保し得る低コストの等速自在継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態で、ブーツの小径端部と軸部材とのシール構造を示す要部拡大断面図である。
【図２】図１のブーツの小径端部を示す断面図である。
【図３】図１の軸部材の取付部位を示す断面図である。
【図４】軸部材の取付部位にローレット加工を施した例を示す正面図である。
【図５】固定式等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。以下の実施形態では、自動車に搭載されるドライブシャフトに組み込まれ、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる構造を備えた固定式等速自在継手の一つであるツェッパ型等速自在継手を例示する。本発明は、ツェッパ型等速自在継手以外に、アンダーカットフリー型等速自在継手などの他の固定式等速自在継手にも適用可能である。さらに、本発明は、トリポード型およびダブルオフセット型等速自在継手のような摺動式等速自在継手にも適用可能である。
【００１９】
図５に示す等速自在継手は、軸方向に延びる円弧状のトラック溝１１が球面状内周面の円周方向複数箇所に形成されたカップ状の外側継手部材１０と、外側継手部材１０のトラック溝１１と対をなして軸方向に延びる円弧状のトラック溝２１が球面状外周面の円周方向複数箇所に形成された内側継手部材２０と、外側継手部材１０のトラック溝１１と内側継手部材２０のトラック溝２１との間に介在してトルクを伝達する複数のトルク伝達部材であるボール３０と、外側継手部材１０の球面状内周面と内側継手部材２０の球面状外周面との間に配され、ボール３０を保持するケージ４０とで主要部が構成されている。また、内側継手部材２０の軸孔に軸部材であるシャフト５０の一端がスプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。
【００２０】
この等速自在継手は、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防止すると共に継手外部からの異物侵入を防止するため、外側継手部材１０とシャフト５０との間に、樹脂製あるいはゴム製の蛇腹状ブーツ６０を装着した構造を具備する。外側継手部材１０の内部空間に潤滑剤を封入することにより、継手作動時において、継手内部の摺動部位、つまり、外側継手部材１０、内側継手部材２０、ボール３０およびケージ４０で構成される摺動部位での潤滑性を確保するようにしている。
【００２１】
ブーツ６０は、外側継手部材１０の外周面の取付部位１２にブーツバンド７１により締め付け固定された大径端部６１と、内側継手部材２０から延びるシャフト５０の外周面の取付部位５１にブーツバンド７２により締め付け固定された小径端部６２と、大径端部６１と小径端部６２とを繋ぎ、その大径端部６１から小径端部６２へ向けて縮径した伸縮自在な蛇腹部６３とで構成されている。
【００２２】
以下の実施形態では、このブーツ６０の小径端部６２をシャフト５０の取付部位５１にブーツバンド７２により締め付け固定したシール構造を例示する。
【００２３】
このシール構造は、図１に示すように、シャフト５０の取付部位５１の端部に形成され、その取付部位５１よりも大径で取付部材５１との間に起立面５２を有する段差部５３と、その段差部５３の起立面５２に周方向に沿って形成された凹部５４と、ブーツ６０の小径端部６２に周方向に沿って形成された凸部６４とを備え、ブーツ６０の小径端部６２を段差部５３の起立面５２に当接させると共にブーツ６０の凸部６４を起立面５２の凹部５４に嵌入させている。
【００２４】
ブーツ６０の小径端部６２は、図２に示すように、その外周面にブーツバンド７２（図１参照）を位置決めするための２条の環状突起６５が全周に亘って設けられ、これによりブーツバンド７２用のブーツバンド溝を形成している。このブーツ６０の小径端部６２の先端面６６に、軸方向に突出する環状の凸部６４を全周に亘って形成している。この凸部６４は、断面円弧状をなす。
【００２５】
一方、図３に示すように、シャフト５０の取付部位５１と段差部５３との間に、径方向に沿う環状の起立面５２をシャフト５０の旋削加工により全周に亘って形成している。この起立面５２に、軸方向に窪んだ環状の凹部５４を全周に亘って形成している。この凹部５４は、起立面５２に突切りバイトを押し当てシャフト５０を回転させることにより形成される。凹部５４は、ブーツ６０の凸部６４と同一の曲率半径を持つ断面円弧状をなす。このように、凹部５４の加工は、起立面５２に突切りバイトを押し当てて容易に加工できるので、加工費や加工工数の低減が図れる。
【００２６】
段差部５３の外周面と取付部位５１の外周面との径方向寸法差Ｍは、樹脂製ブーツの場合、１．５〜２．０ｍｍが有効で、ゴム製ブーツの場合、４．０ｍｍ以下が有効である。この範囲を逸脱すると、ブーツ６０の小径端部６２の先端面６６と起立面５２との密着性を確保することが困難となる。
【００２７】
また、凹部５４の深さ、つまり、起立面５２と凹部５４の底部との軸方向寸法差Ｎは、樹脂製ブーツの場合、１．０ｍｍ以下が有効で、ゴム製ブーツの場合、２．０ｍｍ以下が有効である。この範囲を逸脱すると、ブーツ６０の凸部６４と起立面５２の凹部５４との密着性を確保することが困難となる。
【００２８】
このシール構造では、シャフト５０の取付部位５１よりも大径で取付部位５１との間に起立面５２を有する段差部５３と、その段差部５３の起立面５２に周方向に沿って形成された凹部５４と、ブーツ６０の小径端部６２の先端面６６に周方向に沿って形成された凸部６４とを備え、ブーツ６０の小径端部６２の先端面６６を段差部５３の起立面５２に当接させると共にブーツ６０の凸部６４を起立面５２の凹部５４に嵌入させたことにより、ブーツ６０の小径端部６２の先端面６６と段差部５３の起立面５２、およびブーツ６０の凸部６４と起立面５２の凹部５４を密着させ、ブーツバンド７２で取付部位５１にブーツ６０の小径端部６２を締め付けて固定することで、シール性を確保することができる。
【００２９】
以上で説明したシール構造では、シャフト５０の平坦な取付部位５１の端部に段差部５３を設けると共に、その段差部５３の起立面５２に凹部５４を形成する簡易な加工で済む。従来のように、シャフトよりも大径の素材を使用する必要がなく、複数の係合リブを設けると共に複数の凹溝を形成した複雑な形状とはなっていないので、材料費および加工費の削減や加工工数の低減が図れ、製品のコスト低減が図れる。
【００３０】
なお、ブーツ６０が硬質材料である樹脂製（熱可塑性ポリエステル系エラストマー）であっても、前述したシール構造により、ブーツ６０の小径端部６２とシャフト５０の取付部位５１との間で、良好なシール性を容易に確保することができる。
【００３１】
このシール構造において、図４に示すように、軸方向に平坦で円筒形状をなす取付部位５１の外周面にローレット加工を施すようにしてもよい。ローレット加工は、転造にて塑性加工により施すことが可能である。このローレット加工により、ブーツ６０の小径端部６２を取付部位５１にブーツバンド７２により締め付け固定した状態で、ブーツ６０の小径端部６２の位置ずれ（軸方向および周方向の位置ずれ）を未然に防止することができてシール性の向上が図れる。なお、ローレット加工として、図示の綾目ローレット５５を例示しているが、それ以外に、斜めローレットや平目ローレットであってもよい。
【００３２】
以上の実施形態では、ブーツ６０の小径端部６２をシャフト５０の取付部位５１にブーツバンド７２により締め付け固定したシール構造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、ブーツ６０の大径端部６１を外側継手部材１０の取付部位１２にブーツバンド７１により締め付け固定するシール構造にも適用可能である。
【００３３】
また、以上の実施形態では、シャフト５０の取付部位５１と段差部５３との間の環状の起立面５２に、軸方向に窪んだ環状の凹部５４を全周に亘って形成した例を示したが、環状の凹部でなくても周方向に複数の凹部を形成してよいし、Ｃ型形状の凹部を形成してもよい。その場合、ブーツ６０に形成される凸部６４は凹部に嵌入できるように凹部と同様に複数の凸部を形成し、またはＣ型形状の凸部を形成する。
【００３４】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００３５】
１０  外側継手部材
１２  取付部位
２０  内側継手部材
３０  トルク伝達部材（ボール）
５０  軸部材（シャフト）
５１  取付部位
５２  起立面
５３  段差部
５４  凹部
６０  ブーツ
６２  端部（小径端部）
６４  凸部
【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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