JP5777918B2

JP5777918B2 - ジョイントブーツ

Info

Publication number: JP5777918B2
Application number: JP2011075950A
Authority: JP
Inventors: 大下　武範; 武範大下
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: JP2012207768A

Description

本発明は、自動車のトリポートタイプの等速ジョイントなどに用いられる蛇腹状のジョイントブーツに関するものである。

車両のドライブシャフト等に用いられる等速ジョイントの一つとして、トリポートタイ
プのジョイントが知られている。

トリポートタイプの等速ジョイントは、例として、図５，６に示すように、入力側と出力側の一方のシャフト１に、ローラ２を持つ３本のトラニオン３を軸直角方向に突設して構成したトリポート４と、他方のシャフト５の端部に設けたアウターケース６とからなる。アウターケース６は、その内周にトリポート４に対応する軸方向の３本の摺動溝６ａを有する。等速ジョイントは、トリポート４のローラ２を摺動溝６ａに対して軸方向に摺動可能に嵌め合わせることにより、両シャフト１，５の角度付けを可能にしながら、回転トルクを伝達できるように構成されている。

このような等速ジョイントにおいては、ジョイント内部への塵埃や異物の侵入防止のため、あるいはまた封入されているグリースを保持するために、一般に、アウターケース６からトリポート４側のシャフト１の部分を覆うように適度に伸縮や曲げ変形が可能な蛇腹状をなすジョイントブーツ１００が装着されている。ジョイントブーツ１００は、軸方向の一端部がアウターケース６の外周に嵌着されてリング状バンド等の締付部材７により固定される大径側取付部１０１として形成され、他端部がトリポート４側のシャフト１の外周にリング状バンド等の締付部材８により固定される小径側取付部１０２として形成され、大径側取付部１０１及び小径側筒部１０２が蛇腹部１０３により一体に連結されて構成されている。蛇腹部１０３は、大径側取付部１０１側から順に、第１谷部１０５Ａ、第１山部１０６Ａを含む複数（例えば３つ）の谷部と山部とが交互に連続してなる形状に形成されている。

図６に示すように、アウターケース６は、内周の摺動溝６ａの配置に対応して、外周には周方向に３つの均等配置された凹状部６ｂを備え、従って、アウターケース６の外周形状は周方向に凹凸形状をなす非円形状に形成されている。そのため、アウターケース６に取り付けられるジョイントブーツ１００の大径側取付部１０１は、その内周形状がアウターケース６の外周形状に対応した非円形状をなしている。すなわち、大径側取付部１０１の内周には、アウターケース６の凹状部６ｂに対応して周方向の３箇所において内方に凸状に張り出した張出部１０４が形成されている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００６−１１８６９８号公報

上記のように大径側取付部１０１の内周から張出部１０４が張り出している場合、蛇腹部１０３の屈曲変形時に最も蛇腹部１０３側に位置する第１谷部１０５Ａが伸縮あるいは曲げ変形するために、大径側取付部１０１に設けた張出部１０４と蛇腹部１０３との連結部分に図７に示すような径方向外方へ陥没する溝部１０７が形成されている。この溝部１０７は、蛇腹部１０３へ向かうほど径方向内方に立ち上がる蛇腹側傾斜面１０７ａと、張出部１０４へ向かうほど径方向内方に立ち上がる張出側傾斜面１０７ｂとで挟まれた略Ｖ字状をなしているため、次のような問題があることが判明した。

すなわち、上記形状のジョイントブーツ１００では、溝部１０７がアンダーカット形状となるため、金型を大径側取付部１０１から抜き取る脱型時に溝部１０７の底部１０７ｃを起点として大径側取付部１０１を径方向外方に折り曲げながら脱型する。また、アウターケース６からトリポート４側のシャフト１の部分を覆うように装着されたジョイントブーツ１００の使用時には、蛇腹部１０３の屈曲変形に伴って大径側取付部１０１と蛇腹部１０３との連結部分に設けられた溝部１０７の底部１０７ｃを起点として大きく折れ曲がることとなる。つまり、溝部１０７の底部１０７ｃには、ジョイントブーツ１００の脱型時だけでなくジョイントブーツ１００の使用時にも曲げ応力が作用することとなり、ジョイントブーツ１００の耐久性が損なわれやすいことが判明した。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、大径側取付部と蛇腹部との連結部分に設けられた溝部において、金型から脱型する際に曲げ応力が作用する位置と、ジョイントブーツの使用時に曲げ応力が作用する位置を異ならせ、耐久性に優れるジョイントブーツを提供することを目的とする。

本発明に係るジョイントブーツは、シャフトに取り付けられる小径側取付部と、アウターケースに取り付けられ前記小径側取付部より大径筒状の大径側取付部と、前記小径側取付部と前記大径側取付部とを連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付部の内周には、径方向内方に張り出した張出部が周方向に複数箇所設けられたジョイントブーツにおいて、前記張出部と前記蛇腹部とを連結する連結部の内面には、前記張出部より径方向外方に陥没する溝部が形成され、前記溝部は、その底部に設けられたジョイントブーツの軸方向に延びる平坦面と、前記平坦面の蛇腹部側端部から前記蛇腹部へ向かうほど径方向内方に立ち上がる蛇腹側傾斜面と、前記平坦面の張出部側端部から前記張出部へ向かうほど径方向内方に立ち上がる張出側傾斜面とを備え、前記連結部は、前記平坦面における肉厚が、前記蛇腹部の肉厚よりも厚いことを特徴とする。

本発明に係るジョイントブーツでは、大径側取付部に設けられた張出部と蛇腹部とを連結する連結部の内面に、ジョイントブーツの軸方向に延びる平坦面と、平坦面の蛇腹部側端部から蛇腹部へ向かうほど径方向内方に立ち上がる蛇腹側傾斜面と、平坦面の張出部側端部から張出部へ向かうほど径方向内方に立ち上がる張出側傾斜面とが設けられているため、脱型時には張出側傾斜面と平坦面との境界部分に、使用時には蛇腹側傾斜面と平坦面との境界部分に、それぞれ曲げ応力が異なる位置に作用することとなり、耐久性に優れる。

また、本発明に係るジョイントブーツにおいて、前記張出側傾斜面が、径方向に対する傾斜角度が３０°以上６０°以下に設けられてもよく、これにより、金型をジョイントブーツから引き抜く方向に対して張出側傾斜面の傾きを緩やかに設けることができ、脱型しやすくなる。

また、本発明に係るジョイントブーツにおいて、前記大径側取付部は、前記張出部以外の肉厚ｘに対する前記張出部の肉厚ｙの比ｙ／ｘが１．９以上３．２以下に設けられてもよい。

本発明では、大径側取付部と前記蛇腹部とを連結する連結部の内周が径方向外方に陥没するジョイントブーツの耐久性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るジョイントブーツの断面図である。図１に示すジョイントブーツを大径側取付部側から見た正面図である。図１の要部拡大図である。図１に示すジョイントブーツの斜視図である。従来のジョイントブーツを取り付けたトリポートタイプの等速ジョイントを示す断面図である。図５に示す等速ジョイントの側面図である。図５の要部拡大図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

本発明の一実施形態に係るジョイントブーツ１０は、上記した図５，６に示す自動車用のトリポートタイプの等速ジョイントに装着されるジョイントブーツであり、一端側の小径側取付部１２と、この小径側取付部１２と離間して同軸的に配置された他端側の大径側取付部１４と、小径側取付部１２と大径側取付部１４とを一体に連結する中空状の蛇腹部１６とを備えており、インジェクション成形などの公知の成形方法により一体に形成されている。

小径側取付部１２は、トリポート４側のシャフト１に外嵌固定される短円筒状をなしており、外周面にリング状の締付部材８を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部１８が設けられている。小径側取付部１２の内周には全周にわたって環状のシール突起１３が設けられており、シール突起１３において小径側取付部１２とシャフト１との面圧を高めてシール性を高めている。

大径側取付部１４は、アウターケース６に外嵌固定される短円筒状をなしており、小径側取付部１２と同軸的に、即ち共通の中心軸Ｏを持つように配置されている。大径側取付部１４にも、外周面にはリング状の締付部材７を受け入れるための周方向に延びる固定用凹部２０が設けられている。また、大径側取付部１４の内周には全周にわたって環状のシール突起１５が設けられており、シール突起１５において大径側取付部１４とアウターケース６との面圧を高めてシール性を高めている。

蛇腹部１６は、両端に口径差のある断面円形の蛇腹体であり、その内部にグリース封入空間を形成する。蛇腹部１６は、大径側取付部１４側から順に、第１谷部２１Ａ、第１山部２３Ａを含む複数（例えば３つ）の谷部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと複数（例えば３つ）山部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃとが交互に連なり、大径側取付部１４から小径側取付部１２へと順次に小径となるテーパ状に形成されている。

図２に示すように、大径側取付部１４は、外周形状が円形状をなしており、内周形状が周方向の複数箇所（例えば３箇所）において内方に湾曲面状に張り出した非円形状をなしている。これにより、大径側取付部１４には、アウターケース６の円弧状の外周面に対向配置される円弧状部２２と、アウターケース６の凹状部６ｂに嵌合される張出部２４とが周方向に交互に設けられている。本実施形態では、円弧状部２２の肉厚ｘに対する張出部２４の肉厚（つまり、最も内方に突出する位置における張出部２４の肉厚）ｙの比ｙ／ｘが１．９〜３．２の範囲内に設定されている。

そして、大径側取付部１４に設けられた張出部２４と蛇腹部１６とを連結する連結部２６の内側には、径方向外方へ陥没する溝部２８が形成されている。溝部２８の底部は中心軸Ｏ方向に沿って延びる平坦面２８ｃをなしており、平坦面２８ｃの蛇腹部側端部から蛇腹部１６へ向かうほど径方向内方に立ち上がる蛇腹側傾斜面２８ａが設けられ、また、平坦面２８ｃの張出部側端部から張出部２４へ向かうほど径方向内方に立ち上がる張出側傾斜面２８ｂが設けられている。これにより、連結部２６の内側には、蛇腹側傾斜面２８ａと平坦面２８ｃと張出側傾斜面２８ｂからなる溝部２８が連結部２６の内側に設けられている。

ここで、張出側傾斜面２８ｂは、径方向ｒに対する傾斜角度θが３０°〜６０°の範囲であることが好ましい。張出側傾斜面２８ｂの傾斜角度θが３０°より小さくなると、金型をジョイントブーツ１０から引き抜く方向に対する張出側傾斜面２８ｂの傾きが大きくなり脱型しにくく成形性が損なわれ、傾斜角度θが６０°より大きくなると、大径側取付部１４の中心軸Ｏ方向の長さＬが短くなりアウターケース６との間のシール性が損なわれる。

以上のような構成を備えた本実施形態のジョイントブーツ１０では、大径側取付部１４に設けられた張出部２４と蛇腹部１６とを連結する連結部２６の内側に径方向外方へ陥没する溝部２８を設けたので、蛇腹部１６の屈曲変形時に谷部２１Ｂ，２１Ｃ及び山部２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃだけでなく、最も大径側取付部１４側に設けられた第１谷部２１Ａも伸縮あるいは曲げ変形することとなり、屈曲しやすさを確保することができる。

また、連結部２６に設けられた溝部２８の底部が、中心軸Ｏ方向に沿って延びる平坦面２８ｃをなしており、蛇腹部１６に繋がる蛇腹側傾斜面２８ａと張出部２４に繋がる張出側傾斜面２８ｂとが平坦面２８ｃの異なる位置で連結されているため、大径側取付部１４を径方向外方に折り曲げながら金型を溝部２８より脱型するジョイントブーツ１０を脱型時と、蛇腹部１６が屈曲変形するジョイントブーツ１０の使用時とで、それぞれ異なる位置に曲げ応力が作用することとなり、ジョイントブーツ１０の耐久性を向上させることができる。

１０…ジョイントブーツ
１２…小径側取付部
１３…シール突起
１４…大径側取付部
１５…シール突起
１６…蛇腹部
１８…固定用凹部
２０…固定用凹部
２１Ａ…第１谷部
２２…円弧状部
２３Ａ…第１山部
２４…張出部
２６…連結部
２８…溝部
２８ａ…蛇腹側傾斜面
２８ｂ…張出側傾斜面
２８ｃ…平坦面
Ｏ…中心軸

Claims

シャフトに取り付けられる小径側取付部と、アウターケースに取り付けられ前記小径側取付部より大径筒状の大径側取付部と、前記小径側取付部と前記大径側取付部とを連結する蛇腹部とを備え、前記大径側取付部の内周には、径方向内方に張り出した張出部が周方向に複数箇所設けられたジョイントブーツにおいて、
前記張出部と前記蛇腹部とを連結する連結部の内面には、前記張出部より径方向外方に陥没する溝部が形成され、
前記溝部は、その底部に設けられたジョイントブーツの軸方向に延びる平坦面と、前記平坦面の蛇腹部側端部から前記蛇腹部へ向かうほど径方向内方に立ち上がる蛇腹側傾斜面と、前記平坦面の張出部側端部から前記張出部へ向かうほど径方向内方に立ち上がる張出側傾斜面とを備え、
前記連結部は、前記平坦面における肉厚が、前記蛇腹部の肉厚よりも厚いことを特徴とするジョイントブーツ。
前記張出側傾斜面が、径方向に対する傾斜角度が３０°以上６０°以下に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のジョイントブーツ。
前記大径側取付部は、前記張出部以外の肉厚ｘに対する前記張出部の肉厚ｙの比ｙ／ｘが１．９以上３．２以下に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のジョイントブーツ。