JP2004060893A - 軸スリーブ - Google Patents

Abstract

【課題】継手密封用の軸スリーブを、材料特有の境界条件を考慮しながらTPEから製造することができる構造を提供する。
【解決手段】　特に自動車の駆動系の、継手密封用の軸スリーブ３に関し、接続カラー５と一体に構成されている実質上回転対称のベローズ４を有するものに関する。接続カラー５は、継手ハウジング１の外側輪郭の半径方向に窪む凹所２に適合している半径方向内向きに突出する複数の湾曲部５ａを有する。調整部材６は、接続カラー５の外側に装着され、その外側輪郭を円筒形状の周面が得られるように補完し、調整部材６が前記接続カラー５用の環状のクランプクリップ７と結合している。
【選択図】図１

Description

　本発明は、特に自動車の駆動系における、継手密封用の軸スリーブであって、接続カラーと一体に形成されている実質上回転対称のベローズと、半径方向に窪む複数の凹所を有する継手ハウジングの外側輪郭に適合するための、接続カラーに分配して装着、取り付けられている調整部材とを有する軸スリーブに関する。

　上記のような軸スリーブは、自動車の駆動系における継手の密封に使用され、その継手ハウジングは複数の半径方向に窪む凹所を有する外側輪郭を備えている。通常、３個の半径方向に窪む凹所が周囲に設けられているため、三突起形状とも称される三裂の外側輪郭が生じ、同時にこの外側輪郭は、通常締付けによって固定される軸スリーブに対する境界面となる。継手を汚れや湿気から防ぐために、また継手におけるグリースの充填を保持するために、継手部分の密封が必要である。

　ベローズの接続カラーを継手ハウジングの非回転対称の外側輪郭に適合させるために、射出成形法によりエラストマーから製造された軸スリーブの場合には、調整部材として継手ハウジングの外側輪郭の半径の相違を調整する接続カラーの厚肉部を設けることによって、環状のクランプクリップを締結に使用し得ることが公知である。

　上記の場合には、接続カラーからベローズへの移行部に、その内側に著しいアンダーカットが生じる。上記で使用されたエラストマー材料は、エラストマー材料が十分に可逆的に伸縮可能であるために、著しいアンダーカットにもかかわらず簡単な離型を可能とする。しかしながら、この製造方法は、軸スリーブが熱可塑性コポリエステル（TPE）から製造されるべき場合にはもはや不可能である。この場合、このように著しいアンダーカットを有する成形品は、必要とされる伸縮性を有していないために離型の際に壊れてしまうことがある。そのうえ、熱可塑性成形品の壁厚が著しく相違する形状であるため、金型内で長い冷却時間が必要であり、さらに、ひけや収縮が成形品に生じることがある。

　このような問題を解決するための、接続カラーが円筒形状に仕上げられている軸スリーブが公知である（例えば特許文献１参照）。半径方向に窪む凹所が設けられている継手ハウジングの外側輪郭への適合のために、接続カラーで囲まれている環状の挿入部材が設けられ、この挿入部材には、継手ハウジングの半径方向に窪む凹所に適合する内向きに突出する複数の突出部が設けられている。特に接続カラーが一様な壁厚を有しかつ、離型の際に妨げとなるであろうアンダーカットを形成しないので、確かにこの軸スリーブは比較的簡単に製造することができる。しかしながら、挿入部材との結合を得るために、ベローズ又は少なくともその接続カラーが、もう１つの製造工程で新たに加熱されなければならないことが欠点である。このことによって、強度及び寸法形状が、分子移動、分子転移により不利な影響を受ける。そのうえ接続カラーと挿入部材間に、実用的な機能を有さないが、場合によっては密封するように設計されなければならないもう１つの継目が生じる。

　軸スリーブの場合には、接続カラーの内側に、継手ハウジングの半径方向の凹所に適合する調整部材が一体にティップストレッチ成形（angeformt）されることによって、このような継目を回避可能であることが公知である（例えば特許文献２参照）。この公知の軸スリーブは、自動化された製造過程が可能な組み合わされたインジェクションブロー法により製造されている。軸スリーブを継手ハウジングに結合するための締付け力を伝達するために、調整部材は半径方向のウェブによって補強されていなければならない。時に発生することのある調整部材の変更には、壁厚分布の最適化が必要であることによって、射出成形金型を変えなければならず、労力と費用がかかる。
欧州特許出願公開第0924450号公報 欧州特許出願公開第0915264号公報

　したがって本発明は、冒頭に記載した形式の軸スリーブを、材料特有の境界条件を考慮しながらTPEから製造することができるように発展、改良することを課題とする。さらに、その際、公知の解決策における技術上の問題点が生ずべきではない。

　上記課題は、接続カラーが、継手ハウジングの外側輪郭の半径方向内側に窪む凹所に適合している半径方向内向きに突出している複数の湾曲部を有していること、ならびに調整部材が、接続カラーの外側に装着されて、その外側輪郭を円筒形状の周面とするように補完することによって解決される。

　軸スリーブと継手ハウジングの間の密封すべき継目は、ただ１つだけである。接続カラーと調整部材との接触面は外側にあるので、この接触面を密封する必要はない。

　継手ハウジングに対する軸スリーブの境界面を形成する接続カラーは、最初の製造工程で直接成形、ティップストレッチ成形、ストレッチ成形される。接続カラーの三つの突起を有する三突起形状の輪郭によって、不要な付加的な密封面を排除することができる。接続カラーが放射形対称の設計であることにより、熱可塑性コポリエステルからなる軸スリーブ用の従来の金型が、わずかな変更の後、本発明による非回転対称の接続カラーを有する軸スリーブの製造に使用することができる。従来の方法の場合に既にそうであったように、壁厚の相違は、利用できる機械技術によって最小化することが可能である。

　それにもかかわらず、従来の場合と同じように環状のクランプクリップ又は止め輪の使用が可能であり、これは、接続カラーの外側輪郭までの隙間がその外側に装着された調整部材によって橋渡し、埋められるから又は補完されるされるからである。すなわち調整部材を接続カラーの湾曲部の半径方向外側に配置することによって、接続カラーの外周面は実質上円筒形状となる。調整部材は、クランプクリップの締付け力を接続カラーに、ひいては密封すべき継目に伝達する。調整部材と接続カラーの密封結合は必要ない。

　本発明の実施態様によれば、各接合部分又は調整部材の周囲の長さは、継ぎ手ハウジングの、その対応する半径方向に窪む凹所の周囲の長さに実質上対応する。この接合部分又は調整部材は、互いに周方向に間隔をおいて配置され、互いに分離した複数の部材からなる。

　自動車製造において組立費用を削減するために、全ての接合部分又は調整部材がつながり、接続カラーの全周にわたって延伸する一体の１つの部材として構成することもできる。この構成により、圧力計を削減することができる。

　接合部分又は調整部材が、接続カラー用の環状のクランプクリップと結合していることが好ましい。接合部分又は調整部材は、クランプクリップも含めて、一体化された複合部材として構成することができる。このような構成、これら全ての措置は、本質的に組立の簡略化に役立つ。

　本発明の思想の有利な別の態様は、さらなる従属請求項の対象である。

　さらに添付の図面を参照して本発明の実施例を詳説する。

　図１は、自動車の駆動系における継手の金属製の継手ハウジング１を示す。この継手ハウジング１の外側輪郭には、複数の、本実施例の場合には３個の、半径方向内側へ窪む凹所２が設けられている。熱可塑性コポリエステル（TPE）製の軸スリーブ３は、回転対称のベローズ４を有し、自動車の駆動系における継手を密封するように機能する。

　軸スリーブ３の接続カラー５がベローズ４と一体に形成されている。この接続カラー５は、継手ハウジング１の外側輪郭の半径方向内側へ窪む凹所２と適合する半径方向内側に突出する複数の湾曲部５ａを有する。

　接続カラー５の外側には、複数の、本実施例の場合には３個の、接合部分又は調整部材又は平衡化部材６がそれぞれ、湾曲部５ａの外側に装着されている。調整部材６が接続カラー５の外側輪郭を補完し、円筒形の周面が得られ、金属製又はプラスチック製のクランプクリップ又は止め輪７を固く嵌めることが可能となり、それによって接続カラー５は継手ハウジング１の外側面を密封しながら押し付けられる。調整部材６の周囲の長さは、継ぎ手ハウジングの、その対応する半径方向に窪む凹所２の周囲の長さに実質上対応している。

　図１〜４に示す実施例の場合には、３個の調整部材６のそれぞれはクランプクリップ７と、例えばリベット８によって結合されている。

　これと異なり、図５及び６に示す実施例の場合、調整部材６'は、弧状部分９及び撓み連結部10によって一体の部材（図６）として結合され、この一体化された部材は接続カラー５の全周にわたって延伸している。

　図６の実施例と異なり、図７に示す実施例の場合には、調整部材６"は、メアンダー形状又は波形形状に仕上げられている弧状部分９"によって一体の部材として結合され、この一体化された部材は接続カラー５の全周にわたって延伸している。この実施形態においては、周方向に隣り合う調整部材が、周方向に弾性をもって柔軟に形成されている弾性弧状部分によって結合されていることが好ましい。調整部材６、６"及び弧状部分９、９"を含む環状部は、取り付ける際に生ずることがある正及び負の円周の変化、有利な及び不利な円周の変化を、破断することなくかつわずかに必要とされる変形のための力で調整することができる。

　以上示した実施例と異なり、調整部材６を、クランプクリップ７も含めて一体化した複合部材として構成することもできる。

　以上示した実施例では、調整部材６又は６'は、クランプクリップ７から接続カラー５へ押圧力を伝達するように機能する半径方向各１個の支持横木又は支持ウェブ11を有する。これと異なり、複数の支持ウェブ11"の骨組み構造の形で押圧力を伝達することもできる。さらに調整部材を、柔軟な壁を有し、流体が充填されている中空体から構成することもできる。接続カラー５と継手ハウジング１の間の極めて均一な圧力分布を達成するために、調整部材を、異なる硬さの材料成分からなる複合部材として構成することもできる。この同じ目的のために、異なる硬さの材料成分からなる複合部材としての調整部材の考えられうる構成を利用することができる。

軸スリーブが取り付けられている継手ハウジングを立体的に示す図である。 付属の調整部材を有する図１の軸スリーブを部分的に切り開いた状態で示す図である。 図１及び２の軸スリーブを立体的に示す図である。 調整部材が装着されている図３の軸スリーブを立体的に示す図である。 互いに結合した環状の調整部材を備える図３の軸スリーブを示す図である。 図５の互いに結合した環状の調整部材を立体的に示す図である。 調整部材を結合する弧状部分が波形形状に形成され、図５及び６に相応する互いに結合した環状の調整部材を示す図である。

符号の説明

１　　　継手ハウジング
２　　　凹所
３　　　軸スリーブ
４　　　ベローズ
５　　　接続カラー
５ａ　　　湾曲部
６　　　調整部材
７　　　クランプクリップ
８　　　リベット
９　　　弧状部分
１１　　　支持ウェブ

Claims (10)

1. 特に自動車の駆動系の、継手密封用の軸スリーブであって、
   　接続カラーと一体に形成されている実質上回転対称のベローズと、半径方向に窪む複数の凹所を有する継手ハウジングの外側輪郭に適合し、前記接続カラーに分配して装着されている調整部材とを有するものにおいて、
   　前記接続カラー（５）が、前記継手ハウジング（１）の外側輪郭の半径方向に窪む凹所（２）に適合している半径方向内向きに突出する複数の湾曲部（５ａ）を有し、
   　前記調整部材（６、６'）が、前記接続カラー（５）の外側に装着され、その外側輪郭を円筒形状の周面とするように補完することを特徴とする軸スリーブ。
2. 前記調整部材（６）のそれぞれの周囲の長さが、対応する前記凹所（２）の周囲の長さにほぼ対応する請求項１記載の軸スリーブ。
3. 全ての前記調整部材（６'）がつながり、前記接続カラー（５）の全周にわたって延伸する一体の１つの部材として形成されている請求項１又は２記載の軸スリーブ。
4. 前記調整部材（６、６'）の周方向に隣り合うものが互いに、弾性弧状部分（９、９'）によって結合され、当該弾性弧状部分（９、９'）の少なくとも１つが周方向に弾性をもって柔軟に形成されている請求項１から３までのいずれか１項に記載の軸スリーブ。
5. 前記弧状部分（９、９'）が波形形状に形成されている請求項４記載の軸スリーブ。
6. 前記調整部材（６）が、前記接続カラー（５）用の環状のクランプクリップ（７）と結合している請求項１から５までのいずれか１項に記載の軸スリーブ。
7. 前記調整部材（６）が、前記クランプクリップ（７）も含めて一体化された複合部材として構成されている請求項６記載の軸スリーブ。
8. 前記調整部材（６、６'）が、硬さの異なる材料成分からなる複合部材として構成されている請求項１から７までのいずれか１項に記載の軸スリーブ。
9. 前記調整部材（６、６'）が、柔軟な壁を有し、流体の充填されている中空体として構成されている請求項１から８までのいずれか１項に記載の軸スリーブ。
10. 前記ベローズが、熱可塑性コポリエステル（TPE）からなる請求項１から９までのいずれか１項に記載の軸スリーブ。

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