(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速自在継手の外側継手部材の端部外周面に固定される筒状の大径側クランプ部と、等速自在継手の軸部の外周面に固定される筒状の小径側クランプ部と、大径側クランプ部から内径側に連続して延びた段部と、段部から軸方向に連続して延びた筒部と、筒部から略Ｕ字形に屈曲して小径側クランプ部に連続した屈曲部とを備え、
大径側クランプ部の基部から筒部を含む領域が、このブーツの主体をなす可撓性部分の形成材料よりも剛性の高い材料からなる補強環によって一体的に補強され、かつ、可撓性部分を主体とする大径側クランプ部がブーツバンドによって外側継手部材の端部外周面に締付け固定され、
補強環の少なくとも外表面が可撓性部分によって覆われ、
大径側クランプ部が、外側継手部材の端部外周面の環状溝に嵌合される環状の凸部を一体的に有し、
大径側クランプ部の補強環によって補強される領域の境界が上記凸部の形成領域よりも基部側にあり、
大径側クランプ部を外側継手部材の端部外周面に装着した状態で、上記段部の内側面と外側継手部材の端面との間に隙間が形成される等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
可撓性部分と補強環とが一体成形された請求項１記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
外側継手部材の端部外周面に対する大径側クランプ部の内周面の締め代を、上記凸部よりも基端側の軸方向領域では相対的に小さくし、それ以外の領域では相対的に大きくした請求項１又は２記載の等速自在継手用ブーツ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、等速自在継手に装着されるブーツに関する。
【０００２】
【従来の技術】
等速自在継手用ブーツは、継手内部に封入されたグリースの漏れ出しや継手内部への異物侵入防止を目的として、等速自在継手の外側継手部材と軸部にそれぞれ固定される。等速自在継手用ブーツには、蛇腹状の屈曲部を有するものと、略Ｕ字形の屈曲部を有するものとがあり、それぞれ、用途に応じて使い分けられている。
【０００３】
図４に示す等速自在継手用ブーツ１１は、略Ｕ字形の屈曲部を有するもので、ゴム等の可撓性材料からなり、金属環アダプタ１３を介して等速自在継手１２の外側継手部１２ａに固定される大径部１１ａと、等速自在継手１２の軸部１２ｂにブーツバンド１５で固定される小径部１１ｂと、大径部１１ａと小径部１１ｂとに連続した略Ｕ字形（断面）の屈曲部１１ｃとを備えている。金属環アダプタ１３の一端部はブーツ１１の大径部１１ａを抱込み把持し、他端部は外側継手部材１２ａに対するシール性と抜け止め強度を確保するために、外側継手部材１２ａの端部外周面にＯリング１４を介して圧入された後、ローリング加締等によって加締固定される。ブーツ１１の略Ｕ字形の屈曲部１１ｃは、金属環アダプタ１３の内周面と軸部１２ｂの外周面との間に形成される空間部に介挿され、継手が作動角をとりつつ回転する際、半径方向の屈伸動作を繰り返す。
【０００４】
この種のブーツは、主に、回転膨張しにくい形状（略Ｕ字形状）であること、屈曲部１１ｃの膨張変位が金属環アダプタ１３によって規制されることから、蛇腹状ブーツに比べて耐回転膨張性に優れている。そのため、自動車のプロペラシャフト等、高速で回転する軸を連結する等速自在継手に多く装着されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示す従来ブーツでは、外側継手部材１２ａへの取付けに際し、Ｏリング１４の装着、金属環アダプタ１３の圧入および加締作業が必要であるため、取付作業に手間と熟練を要していた。また、金属環アダプタ１３の防錆処理（金属環アダプタ１３の外表面が外部に露出するため）、金属環アダプタ１３の大径部１１ａへの加締作業が必要であり、製造工程も複雑であった。
【０００６】
そこで、本発明は、この種のブーツにおける取付作業および製造工程の簡略化を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の等速自在継手用ブーツは、等速自在継手の外側継手部材の端部外周面に固定される筒状の大径側クランプ部と、等速自在継手の軸部の外周面に固定される筒状の小径側クランプ部と、大径側クランプ部から内径側に連続して延びた段部と、段部から軸方向に連続して延びた筒部と、筒部から略Ｕ字形に屈曲して小径側クランプ部に連続した屈曲部とを備え、大径側クランプ部の基部から筒部を含む領域が、このブーツの主体をなす可撓性部分の形成材料よりも剛性の高い材料からなる補強環によって一体的に補強され、かつ、可撓性部分を主体とする大径側クランプ部がブーツバンドによって外側継手部材の端部外周面に締付け固定され、補強環の少なくとも外表面が可撓性部分によって覆われ、大径側クランプ部が、外側継手部材の端部外周面の環状溝に嵌合される環状の凸部を一体的に有し、大径側クランプ部の補強環によって補強される領域の境界が上記凸部の形成領域よりも基部側にあり、大径側クランプ部を外側継手部材の端部外周面に装着した状態で、上記段部の内側面と外側継手部材の端面との間に隙間が形成されるものである。補強環は可撓性部分に固着等しても良いが、製造工程の簡略化を図るため、可撓性部分と一体成形（インサート成形）するのが好ましい。
【０００８】
上記構成において、補強環の少なくとも外表面が可撓性部分によって覆われているので、補強環の防錆処理を省略することができる。また、大径側クランプ部は、外側継手部材の端部外周面の環状溝に嵌合される環状の凸部を一体的に有するので、ブーツバンドの締付け力（緊迫力）とこれを受けた大径側クランプ部の弾性変形によって、大径側クランプ部の内周面が外側継手部材の端部外周面に密着し、また、軸方向のずれ力に対して凸部と環状溝との係合力が働き、良好なシール性と抜け止め強度が得られる。さらに、大径側クランプ部の補強環による補強領域の境界が上記凸部の形成領域よりも基部側にあるので、ブーツバンドの締付け力による、大径側クランプ部の充分な弾性変形量を確保し、良好なシール性と抜け止め強度を得ることができる。また、大径側クランプ部を外側継手部材の端部外周面に装着した状態で、段部の内側面と外側継手部材の端面との間に隙間が形成される構成としたので、上記凸部を環状溝に正しく嵌合させることができる。
【０００９】
外側継手部材の端部外周面に対する大径側クランプ部の内周面の締め代を、上記凸部よりも基端側の軸方向領域では相対的に小さくし、それ以外の領域では相対的に大きくすることにより、大径側クランプ部を外側継手部材の端部外周面に外挿する際の作業性を良くすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、この実施形態のブーツ１を固定型等速自在継手（ボールフィックスドジョイント）２に取付けた状態を示している。
【００１２】
等速自在継手２は、例えば自動車等のプロペラシャフトの一端を連結するもので、内周面に複数の曲線状の案内溝２ａ１を軸方向に形成した外側継手部材２ａ、外周面に複数の曲線状の案内溝２ｂ１を軸方向に形成した内側継手部材２ｂ、外側継手部材２ａの案内溝２ａ１と内側継手部材２ｂの案内溝２ｂ１とが協働して形成されるボールトラックに配されたボール２ｃ、ボール２ｃを作動角の角度２等分面内に保持する保持器２ｄ、および、内側継手部材２ｂにセレーション（又はスプライン）嵌合された軸部２ｅを備えている。
【００１３】
ブーツ１は、筒状の大径側クランプ部１ａと、筒状の小径側クランプ部１ｂと、大径側クランプ部１ａから内径側に連続して延びた段部１ｃと、段部１ｃから軸方向に連続して延びた筒部１ｄと、筒部１ｄから略Ｕ字形に屈曲して小径側クランプ部１ｂに連続した屈曲部１ｅとを備えたものである。ブーツ１は、クロロプレンゴム（ＣＲゴム）等からなる可撓性部分を主体とし、大径側クランプ部１ａの基部から筒部１ｄを含む領域が、可撓性部分よりも剛性の高い材料、例えば鋼板等からなる補強環３によって一体的に補強されている。大径側クランプ部１ａの基部以外の部分、屈曲部１ｅ、及び小径側クランプ部１ｂは可撓性部分で構成されている。尚、小径側クランプ部１ｂの構成は、図４に示す従来ブーツと同じである。
【００１４】
ブーツ１の大径側クランプ部１ａは等速自在継手２の外側継手部材２ａの端部外周面にブーツバンド４で締付け固定され、小径側クランプ部１ｂは等速自在継手２の軸部２ｅの外周面にブーツバンド５で締付け固定される。ブーツ１の屈曲部１ｅは、筒部１ｄの内周面と軸部２ｅの外周面との間の空間部に介在し、等速自在継手２が作動角をとりつつ回転する際、半径方向の屈伸動作を繰り返す。
【００１５】
図２に拡大して示すように、補強環３は例えば鋼板素材からプレス加工等によって成形されたもので、筒状の鍔部３ａと、鍔部３ａから内径側に連続して延びた段部３ｂと、段部３ｂから軸方向に連続して延びた筒部３ｃと、筒部３ｃから内径側に折曲した折曲部３ｄとを備えた環体である。補強環３は、ブーツ１の可撓性部分と例えば一体成形（インサート成形）される。補強環３の少なくとも外表面（外部側の表面）はゴム材料等からなる可撓性部分によって覆われており、そのため、補強環３に特別な防錆処理を施す必要はない。補強環３の内表面（内部側の表面）は可撓性部分で覆われていても良いし、露出していても良い。
【００１６】
大径側クランプ部１ａは可撓性部分を主体として構成され、その基部は補強環３の鍔部３ａによって補強される。また、大径側クランプ部１ａは屈曲部１ｅなどに比べて厚肉であり、その内周面１ａ１には環状の凸部１ａ２が一体形成され、その外周面には環状のバンド溝１ａ３が形成される。大径側クランプ部１ａの凸部１ａ２に対応して、外側継手部材２ａの端部外周面２ａ２に環状溝２ａ３が形成される。
【００１７】
大径側クランプ部１ａを外側継手部材２ａに取付けるに際しては、大径側クランプ部１ａを外側継手部材２ａの端部外周面２ａ２に外挿し、その凸部１ａ２を環状溝２ａ３に嵌合した後、バンド溝１ａ３にブーツバンド４を装着して、これを締付ける。ブーツバンド４の締付け力（緊迫力）とこれを受けた大径側クランプ部１ａの弾性変形によって、大径側クランプ部１ａの内周面１ａ１（凸部１ａ２の形成領域を含む）が端部外周面２ａ２（環状溝１ａ３の形成領域を含む）に密着し、また、軸方向のずれ力に対して凸部１ａ２と環状溝２ａ３との係合力が働き、良好なシール性と抜け止め強度が得られる。尚、ブーツバンド４としてはレバー式ブーツバンド（ワンタッチ式ブーツバンド）等を用いることができる。
【００１８】
大径側クランプ部１ａは可撓性部分を主体として構成され、適度の弾性を有するため、従来の金属環アダプタに比べて、外側継手部材２ａへの外挿作業が容易である（金属環アダプタのような圧入作業は不要である）。しかも、ブーツバンド４の締付け力によって充分なシール性と抜け止め強度が得られるので、Ｏリング等の別体のシール部材が不要で、かつ、金属環アダプタのような加締作業も不要である。そのため、従来ブーツに比べて取付作業が簡略化される。
【００１９】
一方、等速自在継手２が作動角をとりつつ回転する際、ブーツ１の筒部１ｄは、屈曲部１ｅの半径方向の屈伸動作に伴う圧縮・引張荷重や遠心力荷重を受けるが、大径側クランプ部１ａの基部から筒部１ｄを含む領域が補強環３によって補強されているので、上記の圧縮・引張荷重や遠心力荷重による筒部１ｄの変位・変形が抑制される。そのため、筒部１ｄは屈曲部１ｅの膨張変位を抑制するというその本来の機能を果たすことができ、これにより、この種のブーツの特徴である良好な耐回転膨張性が確保され、特に高速回転用ブーツとして好適なものとなる。
【００２０】
さらに、この実施形態では、上記のような効果をより一層確実ならしめるため、以下のような構成を採用している。
【００２１】
まず、大径側クランプ部１ａにおける補強環３の鍔部３ａの先端位置（補強領域の境界）を基部側領域Ａ（凸部１ａ２の基部側の起点と段部１ｃの内側面１ｃ１との間の軸方向領域）内に設定し、かつ、大径側クランプ部１ａを外側継手部材２ａの端部外周面２ａ２に装着した状態で、鍔部３ａの先端（補強領域の境界）が端部外周面２ａ２の端面側領域Ｂ（環状溝２ａ３の端面側の肩と端面２ａ４との間の軸方向領域）内に位置するようにしている。補強環３の鍔部３ａの先端（補強領域の境界）が凸部１ａ２の形成領域にまで延びていると、ブーツバンド４の締付け力が補強環３の剛性によって相殺されてしまい、大径側クランプ部１ａの主要領域Ｃ（凸部１ａ２の形成領域を含む先端側の領域）が充分に弾性変形しないために、シール性および抜け止め強度の不足をきたす。一方、鍔部３ａの先端が端面側領域Ｂに至らないと、筒部３ｃの半径方向への変位能が大きくなり、そのために、屈曲部１ｅの膨張変位が助長される。大径側クランプ部１ａにおける補強環３の補強領域を上記のように設定することにより、大径側クランプ部１ａの締付け状態を確実ならしめ、良好なシール性および抜け止め強度を確保できる同時に、筒部１ｄの半径方向への変位を抑制し、屈曲部１ｅの膨張変位を抑制するというその本来の機能を確保することができる。
【００２２】
つぎに、大径側クランプ部１ａの内周面１ａ１と外側継手部材２ａの端部外周面２ａ２との締め代を、端面側領域Ｂでは極力小さくし（例えば０ｍｍ以上１ｍｍ以内）、それ以外の領域Ｃではシュラウドタイプのゴムブーツ（クランプ部をブーツバンドによって締付け固定するタイプのゴムブーツ）における平均的な締め代と同程度（例えば１ｍｍ程度）にしてある。これにより、大径側クランプ部１ａを端部外周面２ａ２に外挿する際の作業性を良くすることができる。
【００２３】
さらに、大径側クランプ部１ａを外側継手部材２ａの端部外周面２ａ２に装着した状態で、段部１ｃの内側面１ｃ１と外側継手部材２の端面２ａ４との間に隙間Ｄ（＝Ａ−Ｂ）が形成されるようにしてある。ブーツ１はゴム材料等の成形品であるため、大径側クランプ部１ａの寸法（特に凸部１ａ２の寸法）を高精度に管理することは困難である。通常のシュラウドタイプのゴムブーツでは、凸部と相手側の環状溝との位置関係に誤差があった場合でも、その誤差が大径側クランプ部の伸びによって吸収されるので、隙間Ｄを設けなくても、凸部を環状溝に正しく嵌合させて、大径側クランプ部の内周面と外側継手部材の端部外周面とを密着状態にすることができる。しかしながら、この実施形態のブーツ１では、大径側クランプ部１ａの伸びが補強環３の補強力によって規制されるので、大径側クランプ部１ａの伸びだけでは上記誤差を吸収できない場合があり、そのために、凸部１ａ２が環状溝２ａ３に正しく嵌合されず、主要領域Ｃにおける密着性が不充分になる可能性がある。そこで、この実施形態では、段部１ｃの内側面１ｃ１と外側継手部材２ａの端面２ａ４との間に隙間Ｄができる構成とし、上記誤差に係わらず、常に、凸部１ａ２を環状溝２ａ３に正しく嵌合させ、主要領域Ｃを良好な密着状態にすることを可能にしている。隙間Ｄの大きさは、大径側クランプ部１ａの基部側領域Ａおよび端部外周面２ａ２の端面側領域Ｂの寸法設定値、それらの寸法公差によって異なり、寸法設定値および寸法公差の如何によっては、隙間Ｄはゼロ近傍の値をとることもある。また、場合によっては、隙間Ｄを設けない構成とすることも可能である。
【００２４】
図３に示す他の実施形態では、大径側クランプ部１ａにおける補強環３の鍔部３ａの先端位置（補強領域の境界）が凸部１ａ２の基部側の起点付近まで延び、かつ、鍔部３ａの内表面（内部側の表面）が露出している。そして、鍔部３ａの露出した内表面が外側継手部材２ａの端部外周面２ａ２の端面側領域Ｂに締め代をもって圧入されている。補強環３の鍔部３ａを端面側領域Ｂに直接圧入することにより、大径側クランプ部１ａの基部から筒部１ｄを含む領域の半径方向荷重に対する剛性が高められるので、高速回転時の筒部１ｄの変位・変形がより一層効果的に抑制され、耐回転膨張性が向上する。また、ブーツの耐久性も向上する。尚、この実施形態では、大径側クランプ部１ａを外側継手部材２ａの端部外周面２ａ２に装着した状態で、段部１ｃの内側面１ｃ１と外側継手部材２の端面２ａ４との間に隙間が存在していないが、図２に示す実施形態に準じて、隙間Ｄを設けても良い。
【００２５】
本発明のブーツは図１に示すような固定型等速自在継手（ボールフィックスドジョイント）２に限らず、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、トリポード型等、他形式の等速自在継手にも同様に適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の等速自在継手用ブーツは、上記のような構成としたので、以下に示す格別の効果を有する。
【００２７】
大径側クランプ部が適度の弾性を有するため、従来の金属環アダプタを用いたブーツに比べて、外側継手部材への外挿作業が容易である（金属環アダプタのような圧入作業を不要にすることもできる。）。しかも、ブーツバンドの締付け力によって充分なシール性と抜け止め強度が得られるので、Ｏリング等の別体のシール部材が不要で、かつ、金属環アダプタのような加締作業も不要である。そのため、従来ブーツに比べて取付作業が簡略化される。また、大径側クランプ部の基部から筒部を含む領域が補強環によって補強されているので、筒部は屈曲部の膨張変位を抑制するというその本来の機能を果たすことができる。これにより、この種のブーツの特徴である良好な耐回転膨張性が確保され、特に高速回転用ブーツとして好適なものとなる。また、補強環の少なくとも外表面を可撓性部分によって被覆したので、補強環の防錆処理を省略して、ブーツの製造工程を簡略化することができる。また、大径側クランプ部に、外側継手部材の端部外周面の環状溝に嵌合される環状の凸部を一体的に設けたので、ブーツバンドで締付けた時、大径側クランプ部の内周面が端部外周面に密着し、また、軸方向のずれ力に対して凸部と環状溝との係合力が働くので、良好なシール性と抜け止め強度が得られる。また、大径側クランプ部の補強環による補強領域の境界が上記凸部の形成領域よりも基部側にあるので、ブーツバンドの締付け力による、大径側クランプ部の充分な弾性変形量を確保し、良好なシール性と抜け止め強度を得ることができる。さらに、大径側クランプ部を外側継手部材の端部外周面に装着した状態で、段部の内側面と外側継手部材の端面との間に隙間が形成される構成としたので、大径側クランプ部の凸部を常に外側継手部材の端部外周面の環状溝に正しく嵌合して、両者の良好な密着状態を得ることができる。
【００２９】
（３）可撓性部分と補強環とを一体成形することにより、両者の一体化が容易になる。これにより、ブーツの製造工程を簡略化することができる。
【００３０】
外側継手部材の端部外周面に対する大径側クランプ部の内周面の締め代を、凸部よりも基端側の軸方向領域では相対的に小さくし、それ以外の領域では相対的に大きくした構成とすることにより、大径側クランプ部を外側継手部材の端部外周面に外挿する際の作業性を良くするこことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のブーツを等速自在継手に取付けた状態を示す断面図である。
【図２】図１における大径側クランプ部の周辺部を示す拡大断面図である。
【図３】他の実施形態における大径側クランプ部の周辺部を示す拡大断面図である。
【図４】従来のブーツを等速自在継手に取付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    ブーツ
１ａ  大径側クランプ部
１ａ１  内周面
１ａ２  凸部
１ｂ  小径側クランプ部
１ｃ  段部
１ｄ  筒部
１ｅ  屈曲部
２    等速自在継手
２ａ  外側継手部材
２ａ２  端部外周面
２ａ３  環状溝
２ｅ  軸部
３    補強環
【図１】
0003821934.tif 000002
【図２】
0003821934.tif 000003
【図３】
0003821934.tif 000004
【図４】
0003821934.tif 000005