(57)【要約】【課題】シャフトの素材径を小さくでき、しかも、シャフト自体にブーツ溝を形成する必要がなく生産性に優れるブーツの取付構造を提供する。【解決手段】大径の取付部が外側継手部材に外嵌された状態でブーツバンドにて締め付けられて固定されるとともに、小径の取付部がシャフトに外嵌された状態でブーツバンドにて締め付けられて固定される小径側におけるブーツの取付構造である。外周面に取付部装着用の凹溝を有する短円筒体をシャフトの円筒面に嵌着する。短円筒体に小径の取付部を外嵌した状態でブーツバンドにて締め付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径の取付部が外側継手部材に外嵌された状態でブーツバンドにて締め付けられて固定されるとともに、小径の取付部がシャフトに外嵌された状態でブーツバンドにて締め付けられて固定される小径側におけるブーツの取付構造であって、
外周面に取付部装着用の凹溝を有する短円筒体をシャフトの円筒面に嵌着し、この短円筒体に小径の取付部を外嵌した状態でブーツバンドにて締め付けることを特徴とするブーツの取付構造。
【請求項２】
前記短円筒体のシャフトの円筒面に嵌着は圧入であることを特徴とする請求項１に記載のブーツの取付構造。
【請求項３】
前記短円筒体を、ヒンジを介して揺動可能に連結された一対の半割体にて構成し、この一対の半割体を重ね合わせることによって、シャフトの円筒面に嵌着される短円筒形状を形成することを特徴とする請求項１に記載のブーツの取付構造。
【請求項４】
前記短円筒体を金属製としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のブーツの取付構造。
【請求項５】
前記短円筒体の装着後の軸方向抜け力を、使用時における短円筒体に負荷されるスラスト荷重よりも大きく設定されることを特徴とする請求項４に記載のブーツの取付構造。
【請求項６】
前記短円筒体を樹脂製としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブーツの取付構造。
【請求項７】
ブーツの取付部に対するブーツバンドの締め付け力を、使用時における短円筒体に負荷されるスラスト荷重よりも大きく設定されることを特徴とする請求項６に記載のブーツの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブーツの取付構造に関し、特に、等速自在継手の外側継手部材の開口部を密封するブーツのシャフトに対する取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車や各種産業機械の動力伝達機構に組み込まれる等速自在継手には、継手内部への塵埃などの異物侵入防止や継手内部に封入されたグリースの漏洩防止を目的として、ブーツ（等速自在継手用ブーツ）が装着される。
【０００３】
固定式等速自在継手は、図１０に示すように、軸方向に延びる複数のトラック溝１が内径面２に形成された外側継手部材３と、軸方向に延びる複数のトラック溝４が外径面５に円周方向等間隔に形成された内側継手部材６と、外側継手部材３のトラック溝１と内側継手部材６のトラック溝４との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外側継手部材３の内径面２と内側継手部材６の外径面５との間に介在してボール７を保持するケージ８とを備えている。
【０００４】
また、内側継手部材６の軸心孔にシャフト１０が嵌入されることになる。この場合、軸心孔の内径面に雌スプライン１１が形成され、シャフト１０の端部には雄スプライン１２が形成されている。そして、シャフト１０の端部が内側継手部材６の軸心孔に嵌入され、内側継手部材６の雌スプライン１１に雄スプライン１２が嵌合する。
【０００５】
そして、固定式等速自在継手には外側継手部材３の開口部を密封するためのブーツ１５が付設されている。ブーツ１５は、大径端部１５ａと、小径端部１５ｂと、大径端部１５ａと小径端部１５ｂとを連結する蛇腹部１５ｃとからなる。ブーツ１５の大径端部１５ａは外側継手部材３の開口端でブーツバンド１６により締め付け固定され、その小径端部１５ｂはシャフト１０の所定部位でブーツバンド１７により締め付け固定されている。
【０００６】
すなわち、等速自在継手に連結されるシャフト１０は、一般的には、図８に示すように、端部に雄スプライン１２が形成されるとともに、この雄スプライン１２から所定寸だけ離れた位置にブーツ装着部１８が形成される。
【０００７】
ブーツ装着部１８には、周方向のブーツ溝１９が形成され、このブーツ溝１９の両開口部には、周方向凸条２０、２０が設けられている。また、ブーツ装着部１８と雄スプライン１２との間には、小径部２１が設けられている。この小径部２１は、等速自在継手が作動角をとった場合に、シャフト１０が等速自在継手の外側継手部材３に干渉しないように設けている。小径部２１と雄スプライン１２との間に、後述するように、等速自在継手の内側継手部材としての内輪の雌スプラインに係合する係合用大径部２２が設けられている。なお、係合用大径部２２と小径部２１との間にはテーパ部２３が設けられ、小径部２１とブーツ装着部１８との間にテーパ部２４が設けられている。また、雄スプライン１２の端部（反ブーツ装着部側）には、周方向溝２５が設けられている。
【０００８】
このようなシャフト１０においては、雄スプラインの最大外径をＤ１とし、係合用大径部２２の外径寸法をＤ２とし、小径部２１の外径寸法をＤ３とし、ブーツ装着部１８の最大外径寸法（周方向凸条の外径寸法）をＤ４とした場合、Ｄ３＜Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ４となるように設定される。
【０００９】
このようなシャフト１０を成形する場合のシャフト素材径は、雄スプライン径、ブーツ溝径とのバランスにより決定され、周方向凸条２０、２０の外径や係合用大径部２２の外径が最大径部となっていた。シャフト１０のコストを考えると、シャフト１０の素材径が小さいほど材料費が安く、低コスト化が可能である。しかしながら、図８のような従来のシャフト形状の場合、シャフト１０の素材径は周方向凸条２０，２０の径か、係合用大径部２２の径により決まり、それ以下の径にはできなかった。そのため、素材径が比較的大径となって、低コスト化が望めなかった。
【００１０】
そこで、従来において、図９に示すようなシャフトが提案されている（特許文献１）。このシャフトは、装着部の周方向凸条を設けないものである。また、係合用大径部２２の外径寸法をＤ１２とし、雄スプライン１２の最大外径寸法をＤ１１とし、ブーツ装着部１８の外径寸法をＤ１４としたときに、Ｄ１２＜Ｄ１１とするとともに、Ｄ１２＝Ｄ１４とする。係合用大径部２２及びブーツ装着部１８の外径をシャフト素材の径として、そのシャフト素材の径のままとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−８５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記特許文献１では、素材径を小さくでき、シャフトの材料費および旋削費を抑えることができ、低コスト化を図ることができることになる。しかしながら、このような場合でも、シャフトにブーツ溝を形成する必要がある。ブーツ溝は転造にて形成することになる。転造加工する場合、長尺軸であるシャフトに対しては、専用の転造設備が必要であり、コスト高となるとともに、作業工程が増加して生産性に劣ることになっていた。
【００１３】
そこで、本発明は、シャフトの素材径を小さくでき、しかも、シャフト自体にブーツ溝を形成する必要がなく生産性に優れるブーツの取付構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のブーツの取付構造は、大径の取付部が外側継手部材に外嵌された状態でブーツバンドにて締め付けられて固定されるとともに、小径の取付部がシャフトに外嵌された状態でブーツバンドにて締め付けられて固定される小径側におけるブーツの取付構造であって、外周面に取付部装着用の凹溝を有する短円筒体をシャフトの円筒面に嵌着し、この短円筒体に小径の取付部を外嵌した状態でブーツバンドにて締め付けるものである。
【００１５】
本発明のブーツの取付構造によれば、シャフトの円筒面に短円筒体を外嵌すれば、このシャフトに、ブーツ装着用のブーツ溝が形成されることになる。このため、この短円筒体に、ブーツの小径部を外嵌して、ブーツバンドにて締め付けることによって、小径側の取付部をシャフトに固定することができる。
【００１６】
このように、本発明のブーツの取付構造によれば、シャフト自体に、ブーツ溝を有するブーツ装着部を形成する必要がなく、シャフト素材径を、短円筒体の肉厚分下げることが可能となる。しかも、シャフトとは別体の比較的小寸の短円筒体にブーツ溝を形成することになるので、ブーツ溝の形成の容易化を図ることができる。
【００１７】
前記短円筒体のシャフトの円筒面に嵌着は圧入であってもよい。圧入することによって、短円筒体は安定した状態で、シャフトに装着することができる。また、前記短円筒体を、ヒンジを介して揺動可能に連結された一対の半割体にて構成し、この一対の半割体を重ね合わせることによって、シャフトの円筒面に嵌着される短円筒形状を形成するものであってもよい。このように、半割体を用いれば、一対の半割体を開状態として、シャフトの円筒面を挟み、その後、ヒンジを介してこの一対の半割体を相対的に近接させて、短円筒形状とすればよい。
【００１８】
前記短円筒体を金属製としてもよい。この場合、前記短円筒体の装着後の軸方向抜け力を、使用時における短円筒体に負荷されるスラスト荷重よりも大きく設定するのが好ましい。
【００１９】
また、前記短円筒体を樹脂製としてもよい。この場合、取付部に対するブーツバンドの締め付け力を、使用時における短円筒体に負荷されるスラスト荷重よりも大きく設定するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、シャフト素材径を下げることが可能となり、シャフトの材料費および旋削費を抑えることができ、低コスト化を図ることができることになる。ブーツ溝の形成の容易化を図ることができ、生産性の向上を図ることができる。しかも、専用の転造設備を必要とせず、設備費の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のブーツの取付構造を用いたドライブシャフトの断面図である。
【図２】図１に示すブーツの取付構造の金属製の短円筒体を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】図１に示すブーツの取付構造の樹脂製の短円筒体を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図４】短円筒体を嵌着する方法を示す説明図である。
【図５】短円筒体の位置決め方法を示す説明図である。
【図６】短円筒体の他の位置決め方法を示す説明図である。
【図７】一対の半割体を用いた短円筒体を示し、（ａ）は展開状態の正面図であり、（ｂ）は重ね合せ状態の正面図であり、（ｃ）は装着状態の側面図である。
【図８】従来のシャフトの側面図である。
【図９】従来の他のシャフトの側面図である。
【図１０】従来の取付構造を用いた等速自在継手の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１はドライブシャフトを示し、このドライブシャフトは、固定式等速自在継手５１と、摺動式等速自在継手５２と、これらの等速自在継手を連結するシャフト５０とを備える。この図例では、固定式等速自在継手５１にアンダーカットフリー型等速自在継手を用い、摺動式等速自在継手５２にトリポード型等速自在継手を用いている。
【００２３】
固定式等速自在継手５１は、軸方向に延びる複数のトラック溝５３が内径面５４に形成された外側継手部材５５と、軸方向に延びる複数のトラック溝５６が外径面５７に円周方向等間隔に形成された内側継手部材５８と、外側継手部材５５のトラック溝５３と内側継手部材５８のトラック溝５６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール５９と、外側継手部材５５の内径面５４と内側継手部材５８の外径面５７との間に介在してボール５９を保持するケージ６０とを備えている。なお、トラック溝５３は、奥側の円弧部５３ａと開口側の直線部５３ｂとから成り、トラック溝５６は、奥側の直線部５６ａと開口側の円弧部５６ｂとから成る。
【００２４】
摺動式等速自在継手５２は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝６１を設けると共に各トラック溝６１の内側壁に互いに対向するローラ案内面６１ａを設けた外側継手部材６２と、半径方向に突出した３つの脚軸６３を備えた内側継手部材としてのトリポード部材６４と、前記脚軸６３に回転自在に支持されると共に外側継手部材６２のトラック溝６１に転動自在に挿入されたトルク伝達手段としてのローラ６５とを備える。この場合、ローラ６５は脚軸６３の外径面に周方向に沿って配設される複数のころ６６を介して外嵌されている。なお、トリポード部材６４は、ボス部６７と、このボス部６７から径方向に伸びる前記脚軸６３とからなる。
【００２５】
シャフト５０は、その両端部に雄スプライン５０ａ、５０ｂが形成され、一方の雄スプライン５０ａが固定式等速自在継手５１の内側継手部材５８に嵌入され、他方の雄スプライン５０ｂが摺動式等速自在継手５２のトリポード部材６４に嵌入される。内側継手部材５８の軸心孔７１に雌スプライン７２が形成され、シャフト５０の一方の雄スプライン５０ａが内側継手部材５８の軸心孔７１に嵌入されて、雌スプライン７２に噛合する。この際、雄スプライン５０ａの端部には周方向溝７５が設けられ、この周方向溝７５に止め輪７６が装着されている。また、シャフト５０の他方の雄スプライン５０ｂがトリポード部材６４のボス部６７の軸心孔７３に嵌入されて、この軸心孔７３の雌スプライン７４に噛合する。この際、雄スプライン５０ａの端部には周方向溝７７が設けられ、この周方向溝に止め輪７８が装着されている。
【００２６】
そして、固定式等速自在継手５１には外側継手部材１５の開口部を密封するためのブーツ８０Ａが付設され、摺動式等速自在継手５２には外側継手部材６２の開口部を密封するためのブーツ８０Ｂが付設されている。ブーツ８０Ａ，８０Ｂは、大径の取付部８０ａと、小径の取付部８０ｂと、大径の取付部８０ａと小径の取付部８０ｂとを連結する屈曲部を構成する蛇腹部８０ｃとからなる。
【００２７】
ブーツ８０Ａ，８０Ｂの大径の取付部８０ａは外側継手部材５５，６２の開口部側の外径面に形成されるブーツ装着部８１Ａ，８１Ｂでブーツバンド８２Ａ，８２Ｂにより締め付け固定され、その小径の取付部８０ｂはシャフト５０に本発明に係る取付構造Ｍを介して締め付け固定されている。
【００２８】
ところで、シャフト５０は、両端部に雄スプライン５０ａ、５０ｂが形成され、雄スプライン５０ａ、５０ｂの基部にはそれぞれ雄スプライン５０ａ、５０ｂの軸大径寸法と略同一で外径面が円筒面とされる端部大径部５０ｃ、５０ｃが設けられるとともに、端部大径部５０ｃ、５０ｄにテーパ部５０ｆを介して連設される小径部５０ｄ、５０ｄが設けられている。また、このシャフト５０の軸心方向中央部は、前記端部大径部５０ｃと略同一径の中央大径部５０ｅが形成され、この中央大径部５０ｅと小径部５０ｄとの間にはテーパ部５０ｇが設けられている。
【００２９】
取付構造Ｍは、図２及び図３に示すような短円筒体８５（８５Ａ，８５Ｂ）を備える。この図２では金属製を示し、図３では樹脂製を示し、構成及び形状が同一である。短円筒体８５（８５Ａ，８５Ｂ）は、その外周面に、軸心方向中央部も周方向凹溝からなるブーツ溝８７を有する円筒面形状のブーツ装着部８６が形成される。また、ブーツ溝８７の軸方向両開口端縁に周方向凸条８８，８９が設けられている。なお、短円筒体８５の両開口部側の外径面は、それぞれ、円筒部８６を設け、さらに円筒部８６から開口端に向って縮径するテーパ面８５ａ、８５ａとされている。
【００３０】
金属製の場合の材質としては、ＳＵＳ、ＳＰＣＣ等を使用でき、樹脂製の場合の材質としては、熱可塑性ポリエステルエラストマー等を使用できる。
【００３１】
次に、短円筒体８５のシャフト５０への装着方法を説明する。図４に示すように、短円筒体８５とシャフト５０の軸心を一致させた状態で、矢印に示すように、シャフト５０の円筒面、つまり中央大径部５０ｅの小径部側の外径面に対して短円筒体８５を中央大径部５０ｅに圧入することになる。このため、一対の短円筒体８５を図１に示すように、シャフト５０に装着することによって、固定式等速自在継手側のブーツ装着部８３Ａが形成され、摺動式等速自在継手側のブーツ装着部８３Ｂが形成される。
【００３２】
ところで、図５は、固定式等速自在継手側の短円筒体８５における位置決め方法を示している。この場合、シャフト５０の一方の端面９０Ａから短円筒体８５のこの端面側の端縁９１ａまでの寸法（距離）Ｌで位置決めしている。
【００３３】
図６に示すように、この短円筒体８５が装着されるシャフト５０の中央大径部５０ｅに周方向凹溝９２が形成されている場合、この周方向凹溝９２から短円筒体８５の周方向凹溝側の端縁９１ｂまでの寸法Ｌ１で位置決めできる。
【００３４】
なお、図５と図６はそれぞれ固定式等速自在継手側の短円筒体８５の位置決め方法についての説明であったが、摺動式等速自在継手側の短円筒体８５の位置決めも同様に行うことができる。すなわち、短円筒体８５では、シャフトの他方の端面９０Ｂ（図１参照）から短円筒体８５の端面側の端縁９１ａまでの寸法（距離）Ｌで位置決めできる。また、この短円筒体８５が装着されるシャフト５０の中央大径部５０ｅに周方向凹溝が形成されている場合、この周方向凹溝から短円筒体８５の周方向凹溝側の端縁９１ｂまでの寸法Ｌ１で位置決めできる。
【００３５】
本発明のブーツの取付構造によれば、シャフト５０の円筒面に短円筒体８５を外嵌すれば、このシャフト５０に、ブーツ装着用のブーツ溝８７が形成されることになる。このため、この短円筒体８５に、ブーツ８０の小径側の取付部８０ｂを外嵌して、ブーツバンド８４Ｂ（図１参照）にて締め付けることによって、小径側の取付部８０ｂをシャフト５０に固定することができる。
【００３６】
従って、本発明では、シャフト素材径を下げることが可能となり、シャフト５０の材料費および旋削費を抑えることができ、低コスト化を図ることができることになる。ブーツ溝８７の形成の容易化を図ることができ、生産性の向上を図ることができる。しかも、専用の転造設備を必要とせず、設備費の削減を図ることができる。
【００３７】
使用する一対の短円筒体８５は、同一形状で同一大きさに設定され、かつ、軸心線に対して直交し、かつ軸方向中心を通る平面に関して対称に形成されている。このため、短円筒体８５は、固定式等速自在継手側に用いても、摺動式等速自在継手側に用いてもよい。しかも、向きを考慮することなく、装着することができる。また、テーパ面８５ａ、８５ａが設けられているので、短円筒体８５に対するブーツの取付部の外嵌作業性に優れる。
【００３８】
ところで、短円筒体８５が金属製であるものでは、短円筒体８５の装着後の軸方向抜け力を、使用時における短円筒体８５に負荷されるスラスト荷重よりも大きく設定されるのが好ましい。また、短円筒体８５が樹脂製であるものでは、取付部に対するブーツバンドの締め付け力を、使用時における短円筒体に負荷されるスラスト荷重よりも大きく設定される。このように設定することによって、使用中等において、この短円筒体８５にスラスト荷重が負荷されても、短円筒体８５はその位置ずれを有効に防止できる。これによって、安定した密着性を発揮できる。
【００３９】
次に、図７は短円筒体８５を、ヒンジ９５を介して揺動可能に連結された一対の半割体１００Ａ，１００Ｂにて構成している。このため、図７（ａ）に示すように、一対の半割体１００Ａ，１００Ｂを開状態として、シャフト５０の円筒面を挟み、その後、図７（ｂ）に示すように、ヒンジ９５を介してこの一対の半割体１００Ａ，１００Ｂを相対的に近接させて、短円筒形状とすれば、図７（ｃ）に示すように、この短円筒体８５をシャフトに装着することができる。この場合、図７（ｂ）に示す短円筒形状では、この形状を維持する必要がある。このため、フック機構等にて一体化を図るようにしても、一対の半割体１００Ａ，１００Ｂの接合面９６，９６を接合するものであってもよい。接合方法としては、接着剤を介した接着、溶接等の種々の接合手段にて構成できる。この図７に示す短円筒体８５を用いても、短円筒体８５の装着後の軸方向抜け力を、使用時における短円筒体８５に負荷されるスラスト荷重よりも大きく設定されるのが好ましい。
【００４０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、短円筒体５８のブーツ溝８７として、１個に限るものではなく、また、周方向凸条８８，８９を有さないものであってもよい。短円筒体５８のブーツ装着部８６の肉厚としても、使用する材質、シャフト５０の中間大径部の外径寸法によって種々変更可能である。図７に示すように、一対の半割体１００Ａ，１００Ｂにて構成している短円筒体８５ものにおいて、金属製であっても、樹脂製であってもよい。
【００４１】
固定式等速自在継手５１として、図例のものに限らず、トラック溝の溝底が円弧部から構成されるバーフィールドタイプの等速自在継手であっても、摺動式等速自在継手５２としては、ダブルオフセットタイプ、クロスグルーブタイプの等速自在継手であってもよい。また、前記実施形態では、動力伝達シャフトとしてはドライブシャフトに用いたが、ドライブシャフト以外のプロペラシャフトに用いてもよい。なお、摺動式等速自在継手５２としてトリポードタイプを用いる場合、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
８０Ａ，８０Ｂ       ブーツ
８０ａ、８０ｂ       取付部
８２Ａ，８２Ｂ       ブーツバンド
８４Ａ，８４Ｂ       ブーツバンド
８５   短円筒体
８７   ブーツ溝
９５   ヒンジ
１００Ａ，１００Ｂ   半割体
Ｍ     取付構造
【図１】
2016196920.tif 000003
【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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【図１０】
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