(57)【要約】【課題】金属環を介して取り付けるタイプのブーツを使用した等速自在継手の組み立ての際のエアー抜き工程を不要にする。【解決手段】等速自在継手用ブーツ50は、ブーツ本体52と金属環62とからなり、金属環62を介して等速自在継手の外輪10に取り付けるタイプであって、金属環62は、ブーツ本体52を保持する小径部64と、外輪10の外周に嵌合させる大径部68と、小径部64と大径部68との間に位置して外輪10に取り付けた状態で外輪10の端面18と接触する肩部66とを有し、肩部66に貫通穴74が設けてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーツ本体と金属環とからなり、前記金属環を介して等速自在継手の外輪に取り付けるタイプであって、前記金属環は、ブーツ本体を保持する小径部と、外輪の外周に嵌合させる大径部と、小径部と大径部との間に位置して外輪に取り付けた状態で外輪の端面と接触する肩部とを有し、前記肩部に貫通穴が設けてある等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
前記肩部に切り起こし片を形成することによって前記貫通穴を形成した請求項１の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
前記貫通穴よりも内径側で前記肩部と前記外輪の端面との間にＯリングを介在させた請求項１または２の等速自在継手用ブーツ。
【請求項４】
前記貫通穴よりも内径側で前記肩部と前記外輪の端面との間にパッキンを介在させた請求項１または２の等速自在継手用ブーツ。
【請求項５】
前記金属環を前記外輪に取り付けた状態で、前記貫通穴を塞いだ請求項１から４のいずれか１項の等速自在継手用ブーツ。
【請求項６】
前記金属環の肩部に前記貫通穴以外の開口がない請求項１から５のいずれか１項の等速自在継手用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は等速自在継手用ブーツに関し、より詳しくは、金属環を介して等速自在継手の外輪に取り付けるタイプのブーツに関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は自動車や各種産業機械における動力伝達に用いられる。自動車の場合、ドライブシャフト用やプロペラシャフト用が挙げられる。
等速自在継手は、内部に異物が混入したり潤滑剤が漏れたりして潤滑不良が起こるとトルク伝達に支障をきたす。そのため、内部を密閉するための、弾性体でできた蛇腹状のブーツや、ブーツと金属環（ブーツアダプタ）が一体になった金属環ブーツを装着して使用するのが一般的である。
【０００３】
金属環ブーツは、ゴムや合成樹脂等の弾性体でできた断面が略Ｕ字形状のブーツ本体と、ブーツアダプタと呼ばれる金属環とを含む。ブーツ本体は、管の一端側を外側にまくったような形状で、大径端部と小径端部と両者間に位置する略Ｕ字形断面の折り返し部とからなっている。ブーツアダプタ１０は概ね円筒形状で、大径部と小径部と両者間に位置する肩部とからなっている。ブーツアダプタの小径部にブーツ本体の大径端部を固定する。ブーツ本体の小径端部は内側継手部材のシャフトに装着し、ブーツバンドで締め付けて固定する。
【０００４】
等速自在継手を組み立てるにあたっては、ブーツアダプタとブーツ本体をあらかじめシャフトにはめておき、外輪と内輪とケージとボールを組み立ててから、内輪のスプライン孔にシャフトのスプライン軸部を挿入する。その後、ブーツアダプタの大径部を外輪の開口端部の外周に圧入する。
【０００５】
ブーツアダプタの大径部を外輪に圧入する時に内部の空気の逃げ場がなくなって内圧が上がるため、等速自在継手の内圧を調整するためエアー抜きが必要である。金属環ブーツの場合、金属環を外輪外径部に圧入して密封する構造となっているので、内圧調整用の通気孔がないものは金属環ブーツを外輪に圧入した後、シャフトとブーツ本体の小径端部との間からエアーを抜くエアー抜き工程を経てブーツバンドで締め付ける。
【０００６】
エアー抜き工程を必要としない機構としては、ブーツに通気孔を設けて内圧を調整するもの（特許文献１）、外輪にスリットを設けて組み込み時の内圧上昇を防止するもの（特許文献２）が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１５６６８９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４２２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ブーツに通気孔があると潤滑油漏れや泥水の浸入などの原因となる場合がある。通気孔がないものは、上に述べたように、金属環ブーツを外輪に圧入し、ブーツ本体の小径端部をブーツバンドで締め付ける前に、ブーツ小径部とシャフトの間から余分な空気を抜くエアー抜き工程が欠かせないため手間がかかる。さらに、空気を抜き忘れた場合、使用中に等速自在継手の内圧が上がり、ブーツが変形して損傷の原因となる場合がある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、金属環を介して取り付けるタイプのブーツを使用した等速自在継手の組み立ての際のエアー抜き工程を不要とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、金属環ブーツを外輪に圧入する時に、等速自在継手の内圧を自動的に調整する通気手段として貫通穴を金属環に設けることにより課題を解決したものである。貫通穴の形状・数は任意である。
【００１０】
すなわち、この発明の等速自在継手用ブーツは、ブーツ本体と金属環とからなり、前記金属環を介して等速自在継手の外輪に取り付けるタイプであって、前記金属環は、ブーツ本体を保持する小径部と、外輪の外周に嵌合させる大径部と、小径部と大径部との間に位置して外輪に取り付けた状態で外輪の端面と接触する肩部とを有し、前記肩部に貫通穴が設けてあることを特徴とするものである。圧入完了時点で外輪の端面と金属環の肩部とが密着し、貫通穴が完全に塞がる。したがって、潤滑油が漏れたり、泥水が浸入したりといった問題は生じない。
【００１１】
貫通穴は、金属環の肩部に任意形状の穴を穿つほか、肩部に切り起こし片を形成することによって形成することもできる。切り起こし片は圧入の過程で変形させられ、圧入完了と同時に貫通穴を塞ぐに至る。したがって、この場合も潤滑油が漏れたり、泥水が浸入したりといった問題は生じない。
【００１２】
貫通穴よりも内径側で、肩部と外輪の端面との間に、Ｏリングまたはパッキンを介在させてもよい（請求項３、４）。これにより、外輪の端面と金属環の肩部との間の密閉性が向上する。
【００１３】
機密性を高めるために、金属環を外輪に取り付けた状態で、貫通穴を塞ぐようにしてもよい（請求項５）。そのために使用する材料の例としては液体パッキンやシリコン等が挙げられる。
【００１４】
金属環の肩部に貫通穴以外の開口がない請求項１から５のいずれか１項の等速自在継手用ブーツ（請求項６）。たとえばボルトを用いて金属環を外輪に固定するタイプの場合、肩部にボルト穴を設けてある。このような開口がある場合、さらに貫通穴を設ける必要性が乏しいことになる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、組み付け時に自然に空気が抜ける。すなわち、金属環ブーツを圧入する過程で空気が抜けて、等速自在継手内部の空気量が適正な状態になる。したがって、エアー抜き工程は不要となる。しかも、組み付け完了時には貫通穴が塞がるため、潤滑剤の漏れや、泥水の浸入などといった不具合は発生しない。さらに、エアー抜き忘れにより使用中に等速自在継手の内圧が上昇してブーツが膨張するといった不具合の心配は解消する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
まず、図２に従って等速自在継手の基本的構成について述べる。なお、図２はダブルオフセット型等速自在継手の例であるが、この発明は他のタイプの等速自在継手であっても適用することができる。図示するように、ダブルオフセット型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪１０と、内側継手部材としての内輪２０と、トルク伝達要素としてのボール３０と、ボールを保持するケージ４０とを主要な構成要素としている。
【００１７】
外輪１０は一端で開口したカップ状で、反開口側に形成した動力系との結合部１２にて、連結すべき２軸のうちの一方とトルク伝達可能に接続するようになっている。
外輪１０は円筒形の内周面１４を有し、その球面状内周面１４の円周方向に等間隔に、軸方向に延びるボール溝１６が形成してある。
【００１８】
内輪２０は、軸心部分に形成したスプライン孔２２で、連結すべき２軸のうちのもう一方すなわちここではシャフト２８とトルク伝達可能に接続するようになっている。内輪２０は球面状の外周面２４を有し、その球面状外周面２４の円周方向に等間隔に、軸方向に延びるボール溝２６が形成してある。
【００１９】
外輪１０のボール溝１６と内輪２０のボール溝２６は対をなし、各対のボール溝１６，２６間に１個のボール３０が組み込んである。すべてのボール３０はケージ４０により同一平面内に保持される。一般に６個または８個のボール３０が使用されるが、ボールの数はここでは特に限定するものでない。
【００２０】
ケージ４０は外輪１０の内周面１４と内輪２０の外周面２４との間に介在させてある。そして、ケージ４０の外周面４２は凸球面部分を含み、その凹球面部分で外輪１０の円筒形内周面１４と接する。ケージ４０の内周面４４は凹球面部分を含み、その凸球面部分で内輪２０の外周面２４と球面接触している。ケージ４０には、ボール３０を収容するためのポケット４６が円周方向に所定間隔で形成してある。
【００２１】
ケージ４０の外周面４２の凸球面部分の球面中心と内周面４４の凹球面部分の球面中心とは、継手中心から互いに反対方向に等距離だけ軸方向にオフセットさせてある。継手が作動角をとると、ボール３０は継手中心で交差する２軸の二等分面内に保持され、ボール３０の中心から各軸へ下ろした垂線の長さが相等しくなる。したがって、２軸は常に等角速度で回転する。
【００２２】
継手の内部にグリースその他の潤滑剤を充填するようになっている。その潤滑剤の漏れを防止し、また、外部から泥水などが浸入するのを防止するため、ブーツ５０が装着してある。ブーツ５０はブーツ本体５２と金属環６２を含んでいる。
ブーツ本体５２はゴムまたは樹脂製で、ここでは、小径端部５４と折り返し部５６と大径端部５８とを含んでいるが、ブーツ本体が蛇腹状をしたものにも適用することができる。小径端部５４はシャフト２８に嵌合させ、ブーツバンド６０で締め付けて固定する。大径端部５８は金属環６２の小径部６４に取り付ける。金属環６２は概ね円筒形状で、小径部６４と、大径部６８と、両者間に位置して半径方向に延在する肩部６６とを含んでいる。小径部６４は、ブーツ本体５２の大径端部５８を内側に巻き込むようにして折り返すことにより両者を一体化してある。
【００２３】
金属環６２の大径部６８は外輪１０の開口端部の外周に圧入する。符号７０で示すように、大径部６８の先端部分を外径側からかしめて外輪１０の溝に係合させることにより抜け止めをする。外輪１０の外周面に形成した溝にＯリング７２が装着してあり、金属環６２の大径部６８でこのＯリング７２を押さえ込みシール作用を発揮させる。
【００２４】
ここで図１を参照すると、金属環６２の肩部６６には貫通穴７４が形成してある。貫通穴７４の形状や数は任意である。貫通穴７４の形状の具体例としては、円形（図１（Ｂ））または矩形（図１（Ｃ））を挙げることができる。なお、金属環６２の肩部６６には、貫通穴７４以外の開口はない。
【００２５】
図３に示すように、外輪１０、内輪２０、ボール３０、ケージ４０によって構成された等速自在継手と、ブーツ５０をブーツバンド６０で固定したシャフト２８（図２）の組み付けにあたっては、たとえばプレス機などを利用してブーツ５０の金属環６２を外輪１０に圧入する。なお、図３ではシャフト２８は省略してある。このとき、圧入の過程は（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）となり、内圧を一定に保つように貫通穴７４から余分な空気が抜けるが、外輪１０の端面１８と金属環６２の肩部６６が密着して圧入が完了すると貫通穴７４は塞がる（図３（Ｃ））。このようにして、継手内部の余分な空気は圧入完了直前まで貫通穴７４から抜け、圧入完了時点で貫通穴７４が塞がり、潤滑油漏れや泥水浸入などといった不具合は発生しない。
貫通穴７４は、肩部６６に設けるほか、金属環６２の大径部６８の肩部寄りに設けても同様の作用が望めるが、圧入完了時点でちょうど塞がる点で、肩部６６に設けるほうが有利である。
【００２６】
図１および図２に示すように、外輪１０の端面１８に環状溝を形成してそこにＯリングを装着するようにしてもよい。このように、貫通穴７４よりも内径側に、Ｏリング７６やパッキンを装着することで、金属環６２の肩部６６と外輪１０の端面１８との間を気密、液密に保持し、継手内部を密封することができる。
【００２７】
圧入完了時点で貫通穴７４を完全に塞ぐ方法として、図４に示すように切り起こし片７８を設けることによって貫通穴７４を形成し、圧入の過程で切り起こし片７８を徐々に弾性変形させ、圧入完了時点で貫通穴７４が塞がるようにしてもよい（圧入の過程は（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ））。この場合も図示するようにＯリング７６またはパッキンを併用することによって一層確実な密封状態が確保できる。
さらに、機密性を高めるために、金属環６２を外輪１０に取り付けた状態で、貫通穴７４を液体パッキンやシリコン等の詰め物で塞ぐようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】（Ａ）は実施の形態を示す断面図、（Ｂ）（Ｃ）は図１（Ａ）の矢視図である。
【図２】等速自在継手の縦断面図である。
【図３】ブーツの取り付け過程を示す部分断面図である。
【図４】ブーツの取り付け過程を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  外輪（外側継手部材）
１２  動力系との結合部
１４  内周面
１６  ボール溝
１８  端面
２０  内輪（内側継手部材）
２２  スプライン孔
２４  外周面
２６  ボール溝
２８  シャフト
３０  ボール（トルク伝達要素）
４０  ケージ
４２  外周面
４４  内周面
４６  ポケット
５０  ブーツ
５２  ブーツ本体
５４  小径端部
５６  折り返し部
５８  大径端部
６０  ブーツバンド
６２  金属環
６４  小径部
６６  肩部
６８  大径部
７０  かしめ部
７２，７６  Ｏリング
７４  貫通穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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