等速自在継手
【課題】ブーツの耐久性を十分に向上させることができる等速自在継手を提供すること。
【解決手段】
等速自在継手は、外輪４と内輪５とシャフト２を有する継手本体１に、外輪４とシャフト２の間を覆うブーツ３を備える。ブーツ３の小径部３１と大径部３５を、継手本体１のシャフト２と外輪４に回転機構を介して取り付ける。回転機構は、大径部３５の内周面に形成した環状突起３６を、継手本体１の外輪４の外周面に形成した周方向溝４４に外嵌させると共に、小径部３１の内周面に形成した環状突起３２を、継手本体１のシャフト２の外周面に形成した周方向溝２１に外嵌させて形成する。継手本体１とブーツ３とを互いに独立して回転可能とすることにより、ブーツ３の劣化が防止され等速自在継手の耐久性が向上する。
【解決手段】
等速自在継手は、外輪４と内輪５とシャフト２を有する継手本体１に、外輪４とシャフト２の間を覆うブーツ３を備える。ブーツ３の小径部３１と大径部３５を、継手本体１のシャフト２と外輪４に回転機構を介して取り付ける。回転機構は、大径部３５の内周面に形成した環状突起３６を、継手本体１の外輪４の外周面に形成した周方向溝４４に外嵌させると共に、小径部３１の内周面に形成した環状突起３２を、継手本体１のシャフト２の外周面に形成した周方向溝２１に外嵌させて形成する。継手本体１とブーツ３とを互いに独立して回転可能とすることにより、ブーツ３の劣化が防止され等速自在継手の耐久性が向上する。
【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に用いられ、回転トルクを伝達する等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の等速自在継手としては、図８に示すものが知られている。この等速自在継手は、継手本体１０１とブーツ１０３を主要部として構成されている。継手本体１０１は、外輪１１２と内輪１１３を有する。外輪１１２の内周面に形成された複数の案内溝と、内輪１１３の外周面に形成された複数の案内溝との間に、複数のボール１１４が配置される。これら複数のボール１１４が、外輪１１２と内輪１１３との間に介在された保持器１１５のポケットに保持されている。内輪１１３の軸心に沿って形成されたスプライン穴に、シャフト１０２の端部がスプライン嵌合されている。
【０００３】
ブーツ１０３は、耐熱、耐油及び耐摩耗性を有する樹脂を素材とし、大径部１０４と、小径部１０５と、これら大径部１０４と小径部１０５との間を連結する蛇腹部１０６を有する。大径部１０４は、内周面の突起を外輪１１２の開口端部の周方向溝に外嵌させると共に、大径部１０４の外周面に取り付けられたブーツバンド１０７を加締めることにより、外輪１１２に固定されている。また、小径部１０５は、内周面の突起をシャフト１０２の外周面に形成された周方向溝に外嵌させると共に、小径部１０５の外周面に取り付けられたブーツバンド１０８を加締めることにより、シャフト１０２に固定されている。
【０００４】
このように継手本体１０１に装着されたブーツ１０３は、両端の大径部１０４と小径部１０５が外輪１１２とシャフト１０２に夫々固定されているから、継手本体１０１が作動角を取って回転すると、ブーツ１０３が屈曲して回転する。このとき、ブーツ１０３の蛇腹部は、１８０°より小さい作動角の内角側で収縮する一方、１８０°より大きい作動角の外角側で伸張するので、収縮と伸張が交互に繰り返される。したがって、等速自在継手が回転するに伴い、ブーツ１０３の疲労が蓄積し、劣化が進んで破損しやすいという不都合がある。特に、等速自在継手の動作環境にオゾンが存在する場合、ブーツ１０３が急速に劣化する問題がある。
【０００５】
そこで、従来より、ブーツの劣化を緩和するため、種々の対策が採られている。例えば、ブーツの蛇腹部に形成される山部と谷部の径が所定の関係をなすように設定したものがある（特許文献１）。また、ブーツの蛇腹部の形状パターンを、大径側と小径側とで異ならせたものがある（特許文献２）。また、ブーツの蛇腹部の剛性を、中央部と、大径部寄り部分と、小径部寄り部分との順に小さく形成したものがある（特許文献３）。また、ブーツの蛇腹部の肉厚を、山部や谷部において適宜設定したものがある（特許文献４〜７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３３７３９９号公報
【特許文献２】特開平４−３００４６３号公報
【特許文献３】特開２００２−２５７１５２号公報
【特許文献４】実開平６−８２４６３号公報
【特許文献５】特開平６−１２９５３６号公報
【特許文献６】特開平７−２５９９９３号公報
【特許文献７】実開平７−１０５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の等速自在継手のいずれもブーツの両端が継手本体に固定されているので、継手本体が作動角をとって回転すると、ブーツが屈曲した状態で継手本体と共に回転する。したがって、ブーツは伸張と伸縮を繰り返すから、劣化防止が根本的に改善されることがなく、耐久性を十分に向上させることが困難であるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ブーツの耐久性を十分に向上させることができる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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明の等速自在継手は、外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、 上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及び、ブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツが蛇腹部を有し、上記蛇腹部は、山部と谷部が偏心して形成されたことを特徴としている。
【００１０】
請求項１の等速自在継手によれば、継手本体の外輪と、内輪及びシャフトとが作動角をとると、ブーツの大径部と小径部の間が屈曲する。ここで、ブーツの小径部とシャフトの間、及び、ブーツの大径部と外輪の間に回転機構を夫々設けることにより、ブーツと継手本体とが互いに独立して回転可能となる。したがって、ブーツが屈曲状態で回転することによる伸縮の頻度が減少するので、ブーツの疲労を効果的に抑えることができる。その結果、ブーツの劣化を効果的に防止して、ブーツの耐久性を効果的に向上できる。
【００１１】
また、本発明の等速自在継手によれば、屈曲状態のブーツの回転数が減少するので、ブーツの一部（例えば山部）が他の部分（例えば他の山部）と接触する際に生じる摩擦力や反発力が減少する。したがって、等速自在継手の回転抵抗を効果的に低減することができる。
【００１２】
また、ブーツの大径部及びは小径部を継手本体に固定しないので、ブーツの大径部と小径部に取り付けていた２つのブーツバンドを不要にできるから、部品点数の削減ができて、コストダウンと軽量化と小型化ができる。
【００１３】
なお、本発明の等速自在継手は、継手本体のみを回転させ、ブーツが静止するように形成してもよい。また、シール機能を有する回転機構により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを防止することができる。
【００１４】
さらに、蛇腹部の山部と谷部が偏心して形成されたブーツは、山部と谷部との隔たりが大きい部分がより大きく伸張し、山部と谷部との隔たりが小さい部分がより小さく収縮することにより、山部と谷部を同心に形成されたブーツよりも内部容量が少ない状態で同程度の屈曲が可能になる。このブーツは、屈曲した状態で軸回りに回転させると、歪みが生じて回転抵抗の発生やブーツの破損が生じるが、本発明の等速自在継手は、ブーツを静止させて継手本体のみを回転させることができるので、ブーツに回転抵抗や破損の問題が生じない。
【００１５】
したがって、継手本体の性能に影響を与えることなく、ブーツの内部容量を少なくできて内部に収容する潤滑剤量を少なくでき、その結果、コスト削減と、環境に対する影響の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項２の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記回転機構は、ブーツに形成されて継手本体に接触するリップを有する。
【００１７】
請求項２の等速自在継手によれば、ブーツのリップが継手本体に接触することにより、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００１８】
請求項３の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記回転機構は、ブーツに形成されたリップと、継手本体に形成されてリップの少なくとも先端部分を収容するリップ溝を有する。
【００１９】
請求項３の等速自在継手によれば、ブーツのリップの少なくとも先端部分が継手本体のリップ溝に収容されることにより、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００２０】
請求項４の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記回転機構は、継手本体に形成された鍔部を有する。
【００２１】
請求項４の等速自在継手によれば、鍔部による遮蔽作用により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００２２】
請求項５の発明の等速自在継手は、請求項５に記載の等速自在継手において、上記鍔部に周方向溝が形成されている。
【００２３】
請求項５の等速自在継手によれば、鍔部に形成された周方向溝により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを更に効果的に防止することができる。
【００２４】
請求項６の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記ブーツが弾性体で形成されている。
【００２５】
請求項６の等速自在継手によれば、継手本体が作動角をとるに伴い、ブーツが容易に変形して少ない抵抗で屈曲することができる。
【００２６】
請求項７の発明の等速自在継手は、請求項７に記載の等速自在継手において、上記外輪のブーツ連結部の外径よりもブーツの大径部の自然状態の内径が小さく形成され、及び／又は、上記シャフトのブーツ連結部の外径よりもブーツの小径部の自然状態の内径が小さく形成されている。
【００２７】
請求項７の等速自在継手によれば、外輪のブーツ連結部の外径よりもブーツの大径部の内径が小さく形成されることにより、外輪のブーツ連結部とブーツの大径部との間に実質的に完全接触が得られる。また、シャフトのブーツ連結部の外径よりもブーツの小径部の内径が小さく形成されることにより、シャフトのブーツ連結部とブーツの小径部との間に実質的に完全接触が得られる。これらの少なくとも一方により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００２８】
請求項８の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記ブーツの少なくとも一部が金属で形成されている。
【００２９】
請求項８の等速自在継手によれば、継手本体の動作により生じた熱を、ブーツの金属部分を通して外部に放出できるので、耐久性の高い等速自在継手が得られる。
【００３０】
請求項９の発明の等速自在継手は、請求項１０に記載の等速自在継手において、上記ブーツの蛇腹部は、継手本体が作動角をとったときの伸張側の山の数と収縮側の山の数とが異なるように形成されている。
【００３１】
請求項９の等速自在継手によれば、蛇腹部の伸張側の山の数と収縮側の山の数とが異なるように形成されたブーツは、伸張側の山の数と収縮側の山の数とが同じに形成されたブーツよりも、内部容量が少ない状態で屈曲可能になる。このブーツは、屈曲した状態で軸回りに回転させると、歪みが生じて回転抵抗やブーツの破損が生じるが、本発明の等速自在継手は、ブーツを静止させて継手本体を回転させることができるので、ブーツに回転抵抗や破損の問題が生じない。したがって、継手本体の性能に影響を与えることなく、ブーツの内部容量を少なくできて内部に収容する潤滑剤量を少なくでき、その結果、コストを削減でき、また、潤滑剤に起因する環境への影響を低減することができる。
【００３２】
請求項１０の発明の等速自在継手は、外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及びブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツの小径部と大径部との間が平滑なスリーブ部に形成されていることを特徴としている。
【００３３】
請求項１０の等速自在継手によれば、継手本体の作動角が固定される場合、この作動角に伴う屈曲角度に対応した位置に小径部と大径部を配置し、これらの小径部と大径部の間を平滑なスリーブ部で連ねてブーツを形成することにより、ブーツの内部容量を大幅に縮小することができる。併せて、ブーツの劣化を防止して耐久性を向上でき、しかも、グリースの使用量を削減してコストダウンと環境への影響の低減を図ることができる。
【００３４】
請求項１１の発明の等速自在継手は、ステアリング用の等速自在継手である。
【００３５】
請求項１１の等速自在継手によれば、ブーツの劣化が少なく、耐久性の高いステアリング用の等速自在継手が得られる。
【００３６】
請求項１２の発明の等速自在継手は、プロペラシャフト用の等速自在継手である。
【００３７】
請求項１２の等速自在継手によれば、ブーツの劣化が少なく、耐久性の高いプロペラシャフト用の等速自在継手が得られる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、作動角をとった継手本体が回転しても、ブーツを継手本体の回転数よりも少ない回転数で回転させることができるので、ブーツの疲労を効果的に抑えることができ、その結果、ブーツの劣化を根本的に防止して耐久性の高い等速自在継手が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態の等速自在継手を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢの部分断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＣの部分断面図である。
【図２】第１実施形態の等速自在継手の動作の様子を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は第２実施形態の等速自在継手を示す断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ'の部分断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ'の部分断面図である。
【図４】第２実施形態の等速自在継手の動作の様子を示す断面図である。
【図５】第３実施形態の等速自在継手を示す断面図である。
【図６】第４実施形態の等速自在継手を示す断面図である。
【図７】第５実施形態の等速自在継手を示す断面図である。
【図８】従来の等速自在継手を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態の等速自在継手を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢの部分を拡大して示した部分断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＣの部分を拡大して示した部分断面図である。この等速自在継手は、継手本体１とブーツ３を主要部として構成されている。継手本体１は、外輪４と内輪５を有する。外輪４の内周面に形成された複数の案内溝と、内輪５の外周面に形成された複数の案内溝との間に複数のボール７が配置される。これら複数のボール７が外輪４と内輪５との間に介在された保持器５のポケットに保持されている。内輪５の軸心に沿って形成されたスプライン穴に、シャフト２の端部がスプライン嵌合されている。
【００４２】
外輪４は、開口端部を有するマウス部４１と、このマウス部４１の反開口端部の軸中心から軸方向に延びるステム部４２で構成されている。
【００４３】
ブーツ３は、耐熱、耐油及び耐摩耗性を有する樹脂を素材とし、小径部３１と、大径部３５と、これら小径部３１と大径部３５の間を連結する蛇腹部３０を有する。
【００４４】
小径部３１はその内周面に環状突起３２を有し、図１（ｂ）に示すように、この環状突起３２をシャフト２に形成された周方向溝２１に外嵌して、小径部３１をシャフト２に取り付けている。小径部３１の端面には、内周側に突出するようにリップ部３３が設けられており、このリップ部３３の先端がシャフト２の外周面に当接している。
【００４５】
また、大径部３５はその内周面に環状突起３６を有し、図１（ｃ）に示すように、この環状突起３６を外輪４の開口端部に形成された周方向溝４４に外嵌して、大径部３５を外輪４に取り付けている。大径部３５の端面には、内周側に突出するようにリップ部３７が設けられており、このリップ部３７の先端がマウス部４１の外周面に当接している。
【００４６】
ブーツ３の大径部３５と小径部３１は、環状突起３２，３６が周方向溝２１，４４に沿った状態で、外輪４とシャフト２の周りに夫々回転可能となっている。すなわち、環状突起３２，３６と周方向溝２１，４４により、本発明の回転機構が形成されている。これにより、外輪４とシャフト２を含む継手本体１と、ブーツ３とが、互いに独立して回転可能となっている。
【００４７】
ブーツ３の蛇腹部３０は、山部１３１ａと谷部１３１ｂが偏心して形成されており、蛇腹部３０を形成する膜の軸方向の長さが、周方向に不均等に形成されている。すなわち、図１（ａ）のシャフト２の上側に表れる蛇腹部３０の断面が、山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが大きくて、膜の軸方向の長さが長く形成されている。一方、図１（ａ）のシャフト２の下側に表れる蛇腹部３０の断面が、山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが小さくて、膜の軸方向の長さが短く形成されている。
【００４８】
図２は、等速自在継手の継手本体１の作動角が固定された様子を示す断面図であり、継手本体１が作動角が固定された状態で回転する様子を示している。継手本体１が作動角をとると、これに従ってブーツ３が屈曲し、蛇腹部３０の山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが大きい部分が伸張すると共に、蛇腹部３０の山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが小さい部分が縮小する。このように屈曲したブーツ３は、蛇腹部３０の膜の軸方向の長さが周方向において不均一であるため、軸回りに回転させると歪が生じて回転抵抗の発生やブーツ３の破損が生じる。しかしながら、本実施形態の等速自在継手は、継手本体１とブーツ３が互いに独立して回転可能となっているので、継手本体１が作動角をとって回転する一方、ブーツ３は屈曲した状態で静止することができる。したがって、回転抵抗の増大を防止でき、また、ブーツ３は回転に伴う伸縮が生じないのでその劣化を効果的に防止できる。さらに、ブーツバンドを不要にできるので、等速自在継手の部品点数の削減ができて、コストダウンと軽量化と小型化ができる。
【００４９】
また、この等速自在継手は、ブーツ３の蛇腹部３０の膜の長さを周方向において非対称とすることにより、ブーツ３の内部容量を従来よりも縮小することができる。したがって、ブーツ３の内部に収容する潤滑剤としてのグリースを少なくでき、その結果、コスト削減と、環境に対する影響の低減を行うことができる。本実施形態の等速自在継手は、継手本体１の作動角が固定される例えばステアリングやプロペラシャフトに用いることができる。
【００５０】
なお、本実施形態の等速自在継手において、ブーツ３の大径部３５の自然状態の内径を、外輪４のマウス部４１の大径部３５に外嵌される部分の外径よりも小さく形成し、また、ブーツ３の小径部３１の自然状態の内径を、シャフト２の小径部３１に外嵌される部分の外径よりも小さく形成するのが好ましい。これにより、外輪４のマウス部３１と大径部３５との間と、シャフト２と小径部３１との間に実質的に完全接触が得られるので、ブーツ３内からのグリースの漏れを効果的に防止することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
図３（ａ）は、第２実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、ブーツ３の大径部３５及び小径部３１と外輪４及びシャフト２の間の回転機構の構造と、ブーツ３の蛇腹部３０の構造が異なる点が、第１実施形態の等速自在継手と相違する。図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ'の部分を拡大して示した部分断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ'の部分を拡大して示した部分断面図である。第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみについて説明を行い、第１実施形態と同一の構成部分には同一の参照番号を引用して詳細な説明を省略する。
【００５２】
第２実施形態の等速自在継手は、ブーツ３の小径部３１の内周面に、環状突起３２の軸方向の両端に隣接するように、Ｖ字断面の浅い環状溝が夫々形成されている。この小径部３１に外嵌されるシャフト２の外周面には、環状突起３２の嵌合する周方向溝２１の両端に、小径部３１のＶ字断面の環状溝に嵌合する環状峰２２が夫々形成されている。また、シャフト２の周方向溝２１の内輪５から遠い側に、リップ収容溝２３が形成されており、このリップ収容溝２３に、小径部３１の端面に設けられたリップ部３３の先端部分が収容されている。このように、小径部３１の環状突起３２と環状溝にシャフト２の周方向溝２１と環状峰２２が夫々嵌合すると共に、リップ部３３の先端部分をリップ収容溝４５に収容することにより、互いに回転可能な小径部３１とシャフト２の間を、更に効果的にシールすることができる。
【００５３】
また、ブーツ３の大径部３５に外嵌される外輪４のマウス部４１には、周方向溝４４の開口端部から遠い側に、リップ収容溝４５が形成されている。このリップ収容溝４５ｂに、大径部３５の端面に設けられたリップ部３７の先端部分を収容しており、これにより、互いに回転可能な大径部３５とマウス部４１との間を、更に効果的にシールすることができる。
【００５４】
ところで、ブーツ３の蛇腹部３０は、図３（ａ）に示すように、シャフト２の下側に表れる断面における山部２３２ａ及び谷部２３２ｂの数が、シャフト２の上側に表れる断面における山部２３１ａ及び谷部２３１ｂの数よりも少なく形成されている。このブーツ３は、継手本体１が作動角をとると、図４に示すように、蛇腹部３０の山部２３２ａ及び谷部２３２ｂの数が多く形成された部分が伸張すると共に、蛇腹部３０の山部２３２ａ及び谷部２３２ｂの数が少なく形成された部分が収縮する。本実施形態によれば、蛇腹部３０の収縮した部分における膜の嵩張りを、第１実施形態よりも少なくできる。その結果、膜の嵩張部分がシャフト２に接触して蛇腹部３０が劣化する不都合を防止できる。また、ブーツ３の内部容量を更に削減して、グリースの使用量を更に削減することができる。
【００５５】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、ブーツ３の大径部３５及び小径部３１と外輪４及びシャフト２の間の回転機構の構造が異なる点が、第１実施形態の等速自在継手と相違する。第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみについて説明を行い、第１実施形態と同一の構成部分には同一の参照番号を引用して詳細な説明を省略する。
【００５６】
第３実施形態の等速自在継手は、ブーツ３の小径部３１に外嵌されるシャフト２の外周面に、鍔部２５が形成されている。シャフト２の鍔部２５は、内輪５に近い側が緩傾斜面をなす一方、内輪５と遠い側が急傾斜面をなしている。ブーツ３の小径部３１の内周面には、鍔部２５に嵌合する環状凹部３８が形成されている。このシャフト２の鍔部２５と小径部３１の環状凹部３８とが嵌合することにより、互いに回転可能なシャフト２と小径部３１の間を、簡易な構造で効果的にシールすることができる。
【００５７】
また、ブーツ３の大径部３５に外嵌される外輪４のマウス部４１の外周面に、開後端部に向かって鍔部４６が形成されている。ブーツ３の大径部３５の内周面には、鍔部４６に嵌合する環状凹部３９が形成されている。この外輪４の鍔部４６と大径部３５の環状凹部３９とが嵌合することにより、互いに回転可能な外輪４と大径部３５の間を、簡易な構造で効果的にシールすることができる。
【００５８】
（第４実施形態）
図６は、第４実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、第３実施形態の等速自在継手において、シャフト２の鍔部２５に周方向溝２１を設けると共に、外輪４の鍔部４６に周方向溝４４を設けたものである。これに伴い、シャフト２に嵌合する小径部３１の環状凹部３８の底に、環状突起３２を形成している。また、外輪４に嵌合する大径部３５の環状凹部３９の底に、環状突起３６を形成している。第４実施形態の等速自在継手によれば、第３実施形態の等速自在継手に対して、シャフト２と小径部３１の間と、外輪４と大径部３５の間を、更に効果的にシールすることができる。
【００５９】
（第５実施形態）
図７は、第５実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、第４実施形態の等速自在継手において、ブーツ３の小径部３１と大径部３５との間を、平滑なスリーブ部１３０としたものである。継手本体１の作動角が固定される場合、この作動角に伴う屈曲角度に対応した位置に小径部３１と大径部３５を配置し、これらの小径部３１と大径部３５の間を平滑なスリーブ部１３０で連ねてブーツ３を形成することにより、ブーツ３の内部容量を大幅に縮小することができる。したがって、第５実施形態の等速自在継手によれば、ブーツ３の劣化を防止して耐久性を向上でき、しかも、グリースの使用量を削減してコストダウンと環境への影響の低減を図ることができる。本実施形態の等速自在継手は、継手本体１の作動角が固定される例えばステアリングやプロペラシャフトに用いることができる。
【００６０】
上記各実施形態において、継手本体１は回転動作する一方、ブーツ３は静止するように形成したが、ブーツ３は継手本体１の回転数よりも少ない回転数で回転するように形成されてもよい。これにより、ブーツ３が屈曲状態で回転する際の伸縮の頻度を従来よりも少なくでき、等速自在継手の耐久性を従来よりも向上させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 継手本体
２ シャフト
３ ブーツ
４ 外輪
５ 内輪
２１ シャフトの周方向溝
３０ 蛇腹部
３１ 小径部
３２ 小径部の環状突起
３３ 小径部のリップ部
３５ 大径部
３６ 大径部の環状突起
３７ 大径部のリップ部
４４ 外輪の周方向溝
１３１ａ 蛇腹部の山部
１３１ｂ 蛇腹部の谷部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械に用いられ、回転トルクを伝達する等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の等速自在継手としては、図８に示すものが知られている。この等速自在継手は、継手本体１０１とブーツ１０３を主要部として構成されている。継手本体１０１は、外輪１１２と内輪１１３を有する。外輪１１２の内周面に形成された複数の案内溝と、内輪１１３の外周面に形成された複数の案内溝との間に、複数のボール１１４が配置される。これら複数のボール１１４が、外輪１１２と内輪１１３との間に介在された保持器１１５のポケットに保持されている。内輪１１３の軸心に沿って形成されたスプライン穴に、シャフト１０２の端部がスプライン嵌合されている。
【０００３】
ブーツ１０３は、耐熱、耐油及び耐摩耗性を有する樹脂を素材とし、大径部１０４と、小径部１０５と、これら大径部１０４と小径部１０５との間を連結する蛇腹部１０６を有する。大径部１０４は、内周面の突起を外輪１１２の開口端部の周方向溝に外嵌させると共に、大径部１０４の外周面に取り付けられたブーツバンド１０７を加締めることにより、外輪１１２に固定されている。また、小径部１０５は、内周面の突起をシャフト１０２の外周面に形成された周方向溝に外嵌させると共に、小径部１０５の外周面に取り付けられたブーツバンド１０８を加締めることにより、シャフト１０２に固定されている。
【０００４】
このように継手本体１０１に装着されたブーツ１０３は、両端の大径部１０４と小径部１０５が外輪１１２とシャフト１０２に夫々固定されているから、継手本体１０１が作動角を取って回転すると、ブーツ１０３が屈曲して回転する。このとき、ブーツ１０３の蛇腹部は、１８０°より小さい作動角の内角側で収縮する一方、１８０°より大きい作動角の外角側で伸張するので、収縮と伸張が交互に繰り返される。したがって、等速自在継手が回転するに伴い、ブーツ１０３の疲労が蓄積し、劣化が進んで破損しやすいという不都合がある。特に、等速自在継手の動作環境にオゾンが存在する場合、ブーツ１０３が急速に劣化する問題がある。
【０００５】
そこで、従来より、ブーツの劣化を緩和するため、種々の対策が採られている。例えば、ブーツの蛇腹部に形成される山部と谷部の径が所定の関係をなすように設定したものがある（特許文献１）。また、ブーツの蛇腹部の形状パターンを、大径側と小径側とで異ならせたものがある（特許文献２）。また、ブーツの蛇腹部の剛性を、中央部と、大径部寄り部分と、小径部寄り部分との順に小さく形成したものがある（特許文献３）。また、ブーツの蛇腹部の肉厚を、山部や谷部において適宜設定したものがある（特許文献４〜７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３３７３９９号公報
【特許文献２】特開平４−３００４６３号公報
【特許文献３】特開２００２−２５７１５２号公報
【特許文献４】実開平６−８２４６３号公報
【特許文献５】特開平６−１２９５３６号公報
【特許文献６】特開平７−２５９９９３号公報
【特許文献７】実開平７−１０５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の等速自在継手のいずれもブーツの両端が継手本体に固定されているので、継手本体が作動角をとって回転すると、ブーツが屈曲した状態で継手本体と共に回転する。したがって、ブーツは伸張と伸縮を繰り返すから、劣化防止が根本的に改善されることがなく、耐久性を十分に向上させることが困難であるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ブーツの耐久性を十分に向上させることができる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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の発明の等速自在継手は、外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、 上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及び、ブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツが蛇腹部を有し、上記蛇腹部は、山部と谷部が偏心して形成されたことを特徴としている。
【００１０】
請求項１の等速自在継手によれば、継手本体の外輪と、内輪及びシャフトとが作動角をとると、ブーツの大径部と小径部の間が屈曲する。ここで、ブーツの小径部とシャフトの間、及び、ブーツの大径部と外輪の間に回転機構を夫々設けることにより、ブーツと継手本体とが互いに独立して回転可能となる。したがって、ブーツが屈曲状態で回転することによる伸縮の頻度が減少するので、ブーツの疲労を効果的に抑えることができる。その結果、ブーツの劣化を効果的に防止して、ブーツの耐久性を効果的に向上できる。
【００１１】
また、本発明の等速自在継手によれば、屈曲状態のブーツの回転数が減少するので、ブーツの一部（例えば山部）が他の部分（例えば他の山部）と接触する際に生じる摩擦力や反発力が減少する。したがって、等速自在継手の回転抵抗を効果的に低減することができる。
【００１２】
また、ブーツの大径部及びは小径部を継手本体に固定しないので、ブーツの大径部と小径部に取り付けていた２つのブーツバンドを不要にできるから、部品点数の削減ができて、コストダウンと軽量化と小型化ができる。
【００１３】
なお、本発明の等速自在継手は、継手本体のみを回転させ、ブーツが静止するように形成してもよい。また、シール機能を有する回転機構により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを防止することができる。
【００１４】
さらに、蛇腹部の山部と谷部が偏心して形成されたブーツは、山部と谷部との隔たりが大きい部分がより大きく伸張し、山部と谷部との隔たりが小さい部分がより小さく収縮することにより、山部と谷部を同心に形成されたブーツよりも内部容量が少ない状態で同程度の屈曲が可能になる。このブーツは、屈曲した状態で軸回りに回転させると、歪みが生じて回転抵抗の発生やブーツの破損が生じるが、本発明の等速自在継手は、ブーツを静止させて継手本体のみを回転させることができるので、ブーツに回転抵抗や破損の問題が生じない。
【００１５】
したがって、継手本体の性能に影響を与えることなく、ブーツの内部容量を少なくできて内部に収容する潤滑剤量を少なくでき、その結果、コスト削減と、環境に対する影響の低減を図ることができる。
【００１６】
請求項２の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記回転機構は、ブーツに形成されて継手本体に接触するリップを有する。
【００１７】
請求項２の等速自在継手によれば、ブーツのリップが継手本体に接触することにより、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００１８】
請求項３の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記回転機構は、ブーツに形成されたリップと、継手本体に形成されてリップの少なくとも先端部分を収容するリップ溝を有する。
【００１９】
請求項３の等速自在継手によれば、ブーツのリップの少なくとも先端部分が継手本体のリップ溝に収容されることにより、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００２０】
請求項４の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記回転機構は、継手本体に形成された鍔部を有する。
【００２１】
請求項４の等速自在継手によれば、鍔部による遮蔽作用により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００２２】
請求項５の発明の等速自在継手は、請求項５に記載の等速自在継手において、上記鍔部に周方向溝が形成されている。
【００２３】
請求項５の等速自在継手によれば、鍔部に形成された周方向溝により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを更に効果的に防止することができる。
【００２４】
請求項６の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記ブーツが弾性体で形成されている。
【００２５】
請求項６の等速自在継手によれば、継手本体が作動角をとるに伴い、ブーツが容易に変形して少ない抵抗で屈曲することができる。
【００２６】
請求項７の発明の等速自在継手は、請求項７に記載の等速自在継手において、上記外輪のブーツ連結部の外径よりもブーツの大径部の自然状態の内径が小さく形成され、及び／又は、上記シャフトのブーツ連結部の外径よりもブーツの小径部の自然状態の内径が小さく形成されている。
【００２７】
請求項７の等速自在継手によれば、外輪のブーツ連結部の外径よりもブーツの大径部の内径が小さく形成されることにより、外輪のブーツ連結部とブーツの大径部との間に実質的に完全接触が得られる。また、シャフトのブーツ連結部の外径よりもブーツの小径部の内径が小さく形成されることにより、シャフトのブーツ連結部とブーツの小径部との間に実質的に完全接触が得られる。これらの少なくとも一方により、ブーツ内からの潤滑剤の漏れを効果的に防止することができる。
【００２８】
請求項８の発明の等速自在継手は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記ブーツの少なくとも一部が金属で形成されている。
【００２９】
請求項８の等速自在継手によれば、継手本体の動作により生じた熱を、ブーツの金属部分を通して外部に放出できるので、耐久性の高い等速自在継手が得られる。
【００３０】
請求項９の発明の等速自在継手は、請求項１０に記載の等速自在継手において、上記ブーツの蛇腹部は、継手本体が作動角をとったときの伸張側の山の数と収縮側の山の数とが異なるように形成されている。
【００３１】
請求項９の等速自在継手によれば、蛇腹部の伸張側の山の数と収縮側の山の数とが異なるように形成されたブーツは、伸張側の山の数と収縮側の山の数とが同じに形成されたブーツよりも、内部容量が少ない状態で屈曲可能になる。このブーツは、屈曲した状態で軸回りに回転させると、歪みが生じて回転抵抗やブーツの破損が生じるが、本発明の等速自在継手は、ブーツを静止させて継手本体を回転させることができるので、ブーツに回転抵抗や破損の問題が生じない。したがって、継手本体の性能に影響を与えることなく、ブーツの内部容量を少なくできて内部に収容する潤滑剤量を少なくでき、その結果、コストを削減でき、また、潤滑剤に起因する環境への影響を低減することができる。
【００３２】
請求項１０の発明の等速自在継手は、外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及びブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツの小径部と大径部との間が平滑なスリーブ部に形成されていることを特徴としている。
【００３３】
請求項１０の等速自在継手によれば、継手本体の作動角が固定される場合、この作動角に伴う屈曲角度に対応した位置に小径部と大径部を配置し、これらの小径部と大径部の間を平滑なスリーブ部で連ねてブーツを形成することにより、ブーツの内部容量を大幅に縮小することができる。併せて、ブーツの劣化を防止して耐久性を向上でき、しかも、グリースの使用量を削減してコストダウンと環境への影響の低減を図ることができる。
【００３４】
請求項１１の発明の等速自在継手は、ステアリング用の等速自在継手である。
【００３５】
請求項１１の等速自在継手によれば、ブーツの劣化が少なく、耐久性の高いステアリング用の等速自在継手が得られる。
【００３６】
請求項１２の発明の等速自在継手は、プロペラシャフト用の等速自在継手である。
【００３７】
請求項１２の等速自在継手によれば、ブーツの劣化が少なく、耐久性の高いプロペラシャフト用の等速自在継手が得られる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、作動角をとった継手本体が回転しても、ブーツを継手本体の回転数よりも少ない回転数で回転させることができるので、ブーツの疲労を効果的に抑えることができ、その結果、ブーツの劣化を根本的に防止して耐久性の高い等速自在継手が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態の等速自在継手を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢの部分断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＣの部分断面図である。
【図２】第１実施形態の等速自在継手の動作の様子を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は第２実施形態の等速自在継手を示す断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ'の部分断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ'の部分断面図である。
【図４】第２実施形態の等速自在継手の動作の様子を示す断面図である。
【図５】第３実施形態の等速自在継手を示す断面図である。
【図６】第４実施形態の等速自在継手を示す断面図である。
【図７】第５実施形態の等速自在継手を示す断面図である。
【図８】従来の等速自在継手を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４１】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態の等速自在継手を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢの部分を拡大して示した部分断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＣの部分を拡大して示した部分断面図である。この等速自在継手は、継手本体１とブーツ３を主要部として構成されている。継手本体１は、外輪４と内輪５を有する。外輪４の内周面に形成された複数の案内溝と、内輪５の外周面に形成された複数の案内溝との間に複数のボール７が配置される。これら複数のボール７が外輪４と内輪５との間に介在された保持器５のポケットに保持されている。内輪５の軸心に沿って形成されたスプライン穴に、シャフト２の端部がスプライン嵌合されている。
【００４２】
外輪４は、開口端部を有するマウス部４１と、このマウス部４１の反開口端部の軸中心から軸方向に延びるステム部４２で構成されている。
【００４３】
ブーツ３は、耐熱、耐油及び耐摩耗性を有する樹脂を素材とし、小径部３１と、大径部３５と、これら小径部３１と大径部３５の間を連結する蛇腹部３０を有する。
【００４４】
小径部３１はその内周面に環状突起３２を有し、図１（ｂ）に示すように、この環状突起３２をシャフト２に形成された周方向溝２１に外嵌して、小径部３１をシャフト２に取り付けている。小径部３１の端面には、内周側に突出するようにリップ部３３が設けられており、このリップ部３３の先端がシャフト２の外周面に当接している。
【００４５】
また、大径部３５はその内周面に環状突起３６を有し、図１（ｃ）に示すように、この環状突起３６を外輪４の開口端部に形成された周方向溝４４に外嵌して、大径部３５を外輪４に取り付けている。大径部３５の端面には、内周側に突出するようにリップ部３７が設けられており、このリップ部３７の先端がマウス部４１の外周面に当接している。
【００４６】
ブーツ３の大径部３５と小径部３１は、環状突起３２，３６が周方向溝２１，４４に沿った状態で、外輪４とシャフト２の周りに夫々回転可能となっている。すなわち、環状突起３２，３６と周方向溝２１，４４により、本発明の回転機構が形成されている。これにより、外輪４とシャフト２を含む継手本体１と、ブーツ３とが、互いに独立して回転可能となっている。
【００４７】
ブーツ３の蛇腹部３０は、山部１３１ａと谷部１３１ｂが偏心して形成されており、蛇腹部３０を形成する膜の軸方向の長さが、周方向に不均等に形成されている。すなわち、図１（ａ）のシャフト２の上側に表れる蛇腹部３０の断面が、山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが大きくて、膜の軸方向の長さが長く形成されている。一方、図１（ａ）のシャフト２の下側に表れる蛇腹部３０の断面が、山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが小さくて、膜の軸方向の長さが短く形成されている。
【００４８】
図２は、等速自在継手の継手本体１の作動角が固定された様子を示す断面図であり、継手本体１が作動角が固定された状態で回転する様子を示している。継手本体１が作動角をとると、これに従ってブーツ３が屈曲し、蛇腹部３０の山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが大きい部分が伸張すると共に、蛇腹部３０の山部１３１ａと谷部１３１ｂの隔たりが小さい部分が縮小する。このように屈曲したブーツ３は、蛇腹部３０の膜の軸方向の長さが周方向において不均一であるため、軸回りに回転させると歪が生じて回転抵抗の発生やブーツ３の破損が生じる。しかしながら、本実施形態の等速自在継手は、継手本体１とブーツ３が互いに独立して回転可能となっているので、継手本体１が作動角をとって回転する一方、ブーツ３は屈曲した状態で静止することができる。したがって、回転抵抗の増大を防止でき、また、ブーツ３は回転に伴う伸縮が生じないのでその劣化を効果的に防止できる。さらに、ブーツバンドを不要にできるので、等速自在継手の部品点数の削減ができて、コストダウンと軽量化と小型化ができる。
【００４９】
また、この等速自在継手は、ブーツ３の蛇腹部３０の膜の長さを周方向において非対称とすることにより、ブーツ３の内部容量を従来よりも縮小することができる。したがって、ブーツ３の内部に収容する潤滑剤としてのグリースを少なくでき、その結果、コスト削減と、環境に対する影響の低減を行うことができる。本実施形態の等速自在継手は、継手本体１の作動角が固定される例えばステアリングやプロペラシャフトに用いることができる。
【００５０】
なお、本実施形態の等速自在継手において、ブーツ３の大径部３５の自然状態の内径を、外輪４のマウス部４１の大径部３５に外嵌される部分の外径よりも小さく形成し、また、ブーツ３の小径部３１の自然状態の内径を、シャフト２の小径部３１に外嵌される部分の外径よりも小さく形成するのが好ましい。これにより、外輪４のマウス部３１と大径部３５との間と、シャフト２と小径部３１との間に実質的に完全接触が得られるので、ブーツ３内からのグリースの漏れを効果的に防止することができる。
【００５１】
（第２実施形態）
図３（ａ）は、第２実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、ブーツ３の大径部３５及び小径部３１と外輪４及びシャフト２の間の回転機構の構造と、ブーツ３の蛇腹部３０の構造が異なる点が、第１実施形態の等速自在継手と相違する。図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ'の部分を拡大して示した部分断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＣ'の部分を拡大して示した部分断面図である。第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみについて説明を行い、第１実施形態と同一の構成部分には同一の参照番号を引用して詳細な説明を省略する。
【００５２】
第２実施形態の等速自在継手は、ブーツ３の小径部３１の内周面に、環状突起３２の軸方向の両端に隣接するように、Ｖ字断面の浅い環状溝が夫々形成されている。この小径部３１に外嵌されるシャフト２の外周面には、環状突起３２の嵌合する周方向溝２１の両端に、小径部３１のＶ字断面の環状溝に嵌合する環状峰２２が夫々形成されている。また、シャフト２の周方向溝２１の内輪５から遠い側に、リップ収容溝２３が形成されており、このリップ収容溝２３に、小径部３１の端面に設けられたリップ部３３の先端部分が収容されている。このように、小径部３１の環状突起３２と環状溝にシャフト２の周方向溝２１と環状峰２２が夫々嵌合すると共に、リップ部３３の先端部分をリップ収容溝４５に収容することにより、互いに回転可能な小径部３１とシャフト２の間を、更に効果的にシールすることができる。
【００５３】
また、ブーツ３の大径部３５に外嵌される外輪４のマウス部４１には、周方向溝４４の開口端部から遠い側に、リップ収容溝４５が形成されている。このリップ収容溝４５ｂに、大径部３５の端面に設けられたリップ部３７の先端部分を収容しており、これにより、互いに回転可能な大径部３５とマウス部４１との間を、更に効果的にシールすることができる。
【００５４】
ところで、ブーツ３の蛇腹部３０は、図３（ａ）に示すように、シャフト２の下側に表れる断面における山部２３２ａ及び谷部２３２ｂの数が、シャフト２の上側に表れる断面における山部２３１ａ及び谷部２３１ｂの数よりも少なく形成されている。このブーツ３は、継手本体１が作動角をとると、図４に示すように、蛇腹部３０の山部２３２ａ及び谷部２３２ｂの数が多く形成された部分が伸張すると共に、蛇腹部３０の山部２３２ａ及び谷部２３２ｂの数が少なく形成された部分が収縮する。本実施形態によれば、蛇腹部３０の収縮した部分における膜の嵩張りを、第１実施形態よりも少なくできる。その結果、膜の嵩張部分がシャフト２に接触して蛇腹部３０が劣化する不都合を防止できる。また、ブーツ３の内部容量を更に削減して、グリースの使用量を更に削減することができる。
【００５５】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、ブーツ３の大径部３５及び小径部３１と外輪４及びシャフト２の間の回転機構の構造が異なる点が、第１実施形態の等速自在継手と相違する。第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみについて説明を行い、第１実施形態と同一の構成部分には同一の参照番号を引用して詳細な説明を省略する。
【００５６】
第３実施形態の等速自在継手は、ブーツ３の小径部３１に外嵌されるシャフト２の外周面に、鍔部２５が形成されている。シャフト２の鍔部２５は、内輪５に近い側が緩傾斜面をなす一方、内輪５と遠い側が急傾斜面をなしている。ブーツ３の小径部３１の内周面には、鍔部２５に嵌合する環状凹部３８が形成されている。このシャフト２の鍔部２５と小径部３１の環状凹部３８とが嵌合することにより、互いに回転可能なシャフト２と小径部３１の間を、簡易な構造で効果的にシールすることができる。
【００５７】
また、ブーツ３の大径部３５に外嵌される外輪４のマウス部４１の外周面に、開後端部に向かって鍔部４６が形成されている。ブーツ３の大径部３５の内周面には、鍔部４６に嵌合する環状凹部３９が形成されている。この外輪４の鍔部４６と大径部３５の環状凹部３９とが嵌合することにより、互いに回転可能な外輪４と大径部３５の間を、簡易な構造で効果的にシールすることができる。
【００５８】
（第４実施形態）
図６は、第４実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、第３実施形態の等速自在継手において、シャフト２の鍔部２５に周方向溝２１を設けると共に、外輪４の鍔部４６に周方向溝４４を設けたものである。これに伴い、シャフト２に嵌合する小径部３１の環状凹部３８の底に、環状突起３２を形成している。また、外輪４に嵌合する大径部３５の環状凹部３９の底に、環状突起３６を形成している。第４実施形態の等速自在継手によれば、第３実施形態の等速自在継手に対して、シャフト２と小径部３１の間と、外輪４と大径部３５の間を、更に効果的にシールすることができる。
【００５９】
（第５実施形態）
図７は、第５実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手は、第４実施形態の等速自在継手において、ブーツ３の小径部３１と大径部３５との間を、平滑なスリーブ部１３０としたものである。継手本体１の作動角が固定される場合、この作動角に伴う屈曲角度に対応した位置に小径部３１と大径部３５を配置し、これらの小径部３１と大径部３５の間を平滑なスリーブ部１３０で連ねてブーツ３を形成することにより、ブーツ３の内部容量を大幅に縮小することができる。したがって、第５実施形態の等速自在継手によれば、ブーツ３の劣化を防止して耐久性を向上でき、しかも、グリースの使用量を削減してコストダウンと環境への影響の低減を図ることができる。本実施形態の等速自在継手は、継手本体１の作動角が固定される例えばステアリングやプロペラシャフトに用いることができる。
【００６０】
上記各実施形態において、継手本体１は回転動作する一方、ブーツ３は静止するように形成したが、ブーツ３は継手本体１の回転数よりも少ない回転数で回転するように形成されてもよい。これにより、ブーツ３が屈曲状態で回転する際の伸縮の頻度を従来よりも少なくでき、等速自在継手の耐久性を従来よりも向上させることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 継手本体
２ シャフト
３ ブーツ
４ 外輪
５ 内輪
２１ シャフトの周方向溝
３０ 蛇腹部
３１ 小径部
３２ 小径部の環状突起
３３ 小径部のリップ部
３５ 大径部
３６ 大径部の環状突起
３７ 大径部のリップ部
４４ 外輪の周方向溝
１３１ａ 蛇腹部の山部
１３１ｂ 蛇腹部の谷部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、
上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及び、ブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツが蛇腹部を有し、上記蛇腹部は山部と谷部が偏心して形成されたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
上記回転機構は、ブーツに形成されて継手本体に接触するリップを有することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
上記回転機構は、ブーツに形成されたリップと、継手本体に形成されてリップの少なくとも先端部分を収容するリップ溝とを有することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項４】
上記回転機構は、継手本体に形成された鍔部を有することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項５】
上記鍔部に周方向溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の等速自在継手。
【請求項６】
上記ブーツが弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項７】
上記外輪のブーツ連結部の外径よりもブーツの大径部の自然状態の内径が小さく形成され、及び／又は、上記シャフトのブーツ連結部の外径よりもブーツの小径部の自然状態の内径が小さく形成されていることを特徴とする請求項６に記載の等速自在継手。
【請求項８】
上記ブーツの少なくとも一部が金属で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項９】
上記ブーツの蛇腹部は、継手本体が作動角をとったときの伸張側の山の数と収縮側の山の数とが異なるように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の等速自在継手。
【請求項１０】
外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、
上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及びブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツの小径部と大径部との間を、平滑なスリーブ部に形成したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項１１】
ステアリング用の等速自在継手であることを特徴とする請求項１または請求項１０に記載の等速自在継手。
【請求項１２】
プロペラシャフト用の等速自在継手であることを特徴とする請求項１または請求項１０に記載の等速自在継手。
【請求項１】
外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、
上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及び、ブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツが蛇腹部を有し、上記蛇腹部は山部と谷部が偏心して形成されたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
上記回転機構は、ブーツに形成されて継手本体に接触するリップを有することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
上記回転機構は、ブーツに形成されたリップと、継手本体に形成されてリップの少なくとも先端部分を収容するリップ溝とを有することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項４】
上記回転機構は、継手本体に形成された鍔部を有することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項５】
上記鍔部に周方向溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の等速自在継手。
【請求項６】
上記ブーツが弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項７】
上記外輪のブーツ連結部の外径よりもブーツの大径部の自然状態の内径が小さく形成され、及び／又は、上記シャフトのブーツ連結部の外径よりもブーツの小径部の自然状態の内径が小さく形成されていることを特徴とする請求項６に記載の等速自在継手。
【請求項８】
上記ブーツの少なくとも一部が金属で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項９】
上記ブーツの蛇腹部は、継手本体が作動角をとったときの伸張側の山の数と収縮側の山の数とが異なるように形成されていることを特徴とする請求項９に記載の等速自在継手。
【請求項１０】
外輪及び内輪と、この内輪に連結されたシャフトとを有する継手本体と、シャフトに連結される小径部と外輪に連結される大径部とを有し、継手本体の外輪とシャフトとの間を覆うように装着されたブーツとを備える等速自在継手において、
上記継手本体は、作動角が固定される固定式であり、ブーツの小径部とシャフトの間、及びブーツの大径部と外輪の間に、シール機能を有する回転機構を夫々設け、上記ブーツの小径部と大径部との間を、平滑なスリーブ部に形成したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項１１】
ステアリング用の等速自在継手であることを特徴とする請求項１または請求項１０に記載の等速自在継手。
【請求項１２】
プロペラシャフト用の等速自在継手であることを特徴とする請求項１または請求項１０に記載の等速自在継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−７７８５０（Ｐ２０１２−７７８５０Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２４０４５（Ｐ２０１０−２２４０４５）
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１日（２０１０．１０．１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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