JP2006316979A

JP2006316979A - 等速ジョイントの緊締バンド加締め方法

Info

Publication number: JP2006316979A
Application number: JP2005143009A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Okubo; 茂大久保
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2006-11-24
Also published as: CN101175927A

Abstract

【課題】等速ジョイントにおいて、緊締バンドを介してアウタ部材に締め付けられた大径筒部が位置ずれを起こすことや、継手用ブーツの寿命が短期化することを回避する。
【解決手段】第１緊締バンド２６を介して大径筒部２０をアウタ部材１６に締め付ける際、バンド加締め率が所定の範囲内となるように管理する。これにより、アウタ部材１６の外径寸法に関わらず、第１緊締バンド２６の単位面積当たりの締め付け力（面圧）が適切な範囲内となる。換言すれば、バンド加締め率を所定の範囲内とすることにより、適切な面圧を得ることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、等速ジョイントのアウタ部材に継手用ブーツを位置決め固定する緊締バンドの加締め方法に関する。

自動車は、内燃機関、モータ等の各種のエンジンで発生した回転動力がデファレンシャルギアからハーフシャフトやスプラインシャフト等の複数の伝達軸を介してハブに伝達され、これによりタイヤが回転することに伴って走行する。

ここで、デファレンシャルギアとスプラインシャフトとはいわゆるインボード側等速ジョイントを介して連結され、一方、スプラインシャフトとハブとはいわゆるアウトボード側等速ジョイントを介して連結される。これらの等速ジョイントはともに、一端が開口した中空状のアウタ部材を有し、このアウタ部材から前記した各種の伝達軸にかけて、ゴム製又は樹脂製の継手用ブーツが装着される。すなわち、継手用ブーツは、一端部にアウタ部材を挿入するための大挿入部を有するとともに、他端部に伝達軸を挿入するための小挿入部を有し、これら大挿入部及び小挿入部はともに筒状に形成されている。以下、大挿入部を大径筒部ともいい、小挿入部を小径筒部ともいう。

通常、大径筒部の内周壁に環状凸部が設けられる一方、アウタ部材の外周壁に係合溝が設けられる。アウタ部材が大径筒部に挿入された際、環状凸部が係合溝に係合する。

また、大径筒部の外周壁には環状のバンド溝が設けられており、このバンド溝に緊締バンドが巻回される。その後、緊締バンドの外周面の一部が加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められ、これにより大径筒部が緊締バンドを介して締め付けられてアウタ部材に位置決め固定される。緊締バンドには、略Ω字状の加締め部が形成される。

このことから諒解されるように、緊締バンドが適切に加締められていない場合には、大径筒部が位置ずれを起こすことが懸念される。このような事態が発生すると、継手用ブーツに予め封入されたグリース組成物が漏洩したり、水や汚泥等の異物が継手用ブーツ内に入り込んだりするという不具合を招く。

このような観点から、特許文献１には、継手用ブーツのアウタ部材からの抜け止めを回避するべく、相手部材（等速ジョイントのアウタ部材）の係合溝に突起部を設けるとともに、該係合溝の幅／深さ比を３以上とすることが提案されている。

特開平７−２８００９２号公報

特許文献１に記載された技術では、アウタ部材の外径寸法に関わりなく、緊締バンドの加締め量（締代）、すなわち、緊締バンドを加締める前のアウタ部材の外径と継手用ブーツの肉厚との合計から、緊締バンドを加締めた後の緊締バンドの外径を差し引いた値が同一となるように、緊締バンドを加締めるようにしている。

しかしながら、この場合、アウタ部材の外径が大きくなるにつれて緊締バンドの内周壁面の単位面積当たりの締め付け力（面圧）が小さくなり、このために大径筒部が位置ずれを起こし易くなる。すなわち、継手用ブーツのシール機能が低下する。一方、アウタ部材の外径が小さくなると面圧が大きくなるので、緊締バンドが大径筒部を過度に締め付けるようになり、このために大径筒部が伸張されて継手用ブーツの寿命が短期化することが懸念される。

このような不具合を回避するためには、アウタ部材の外径寸法に応じて緊締バンドの加締め量を変更すればよい。しかしながら、この場合、アウタ部材の外径寸法に対応する適切な緊締バンドの加締め量を実験的に逐一確認しておくという煩雑な作業を行うことが必要となる。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、大径筒部が位置ずれを起こすことや、継手用ブーツの寿命が短期化することを回避することが容易な等速ジョイントの緊締バンド加締め方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、継手用ブーツの端部に設けられた筒状挿入部に等速ジョイントのアウタ部材を挿入した後、前記筒状挿入部の外周壁に巻回された緊締バンドを加締める等速ジョイントの緊締バンド加締め方法において、
前記緊締バンドの加締めを、下記の式（１）で定義されるバンド加締め率で管理することを特徴とする。

アウタ部材の外径寸法が変化しても、バンド加締め率が同一である場合、緊締バンドの面圧が略同一となる。換言すれば、バンド加締め率を管理することにより、緊締バンドの面圧を所望の範囲内とすることができる。

すなわち、本発明においては、バンド加締め率で管理することで、緊締バンドの面圧を適切な範囲内に設定するようにしている。これにより、面圧が過度に大きくなったり小さくなったりすることが回避されるので、大径筒部が位置ずれを起こしてシール機能が低下したり、大径筒部が伸張されて継手用ブーツの寿命が短期化することを回避することができる。

なお、継手用ブーツの材質が樹脂である場合、好適なバンド加締め率は０．１６〜１．３％の範囲内である。

また、樹脂に比して弾性率が高く、このために伸張し易いゴムから継手用ブーツが構成されている場合、バンド加締め率は、樹脂の場合に比して若干広範囲に設定することができる。すなわち、この場合における好適なバンド加締め率は、０．１〜１．６％である。

本発明によれば、バンド加締め率を管理し、アウタ部材の外径寸法に応じて緊締バンドの加締め量を変更するようにしている。バンド加締め率と緊締バンドの面圧とは直線関係にあり、従って、バンド加締め率を管理することで適切な面圧を得ることができる。その結果、大径筒部が適切な面圧で締め付けられ、これにより、該大径筒部が位置ずれを起こしてシール機能が低下したり、該大径筒部が過度に伸張されることによって継手用ブーツの寿命が短期化することを回避することができる。

以下、本発明に係る等速ジョイントの緊締バンド加締め方法につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

はじめに、継手用ブーツとトリポート型等速ジョイントを含む継手構造につき説明する。

図１は、駆動力伝達機構として機能する継手構造１０の要部概略斜視図である。この継手構造１０は、トリポート型等速ジョイント１２と、伝達軸であるスプラインシャフト１４とを含み、内燃機関やモータ等のエンジンからの回転駆動力を伝達する。なお、スプラインシャフト１４は、図示しないハブに連結されている。

トリポート型等速ジョイント１２は、図示しない開口が設けられた有底筒形状のアウタ部材１６と、該アウタ部材１６の内部に挿入される図示しないインナ部材とを有する。このインナ部材は、前記スプラインシャフト１４の側周壁に位置決め固定され、且つその先端がアウタ部材１６の内周壁に設けられた案内溝に摺動自在に挿入される。スプラインシャフト１４は、これによりトリポート型等速ジョイント１２に変位自在に連結される。

そして、この継手構造１０では、アウタ部材１６の一部からスプラインシャフト１４の端部にわたって、継手用ブーツ１８が装着されている。この継手用ブーツ１８は、その一端部に開口径がアウタ部材１６の外径に対応する大径筒部２０を有し、且つ他端部にスプラインシャフト１４が挿入される小径筒部２２を有する。本実施の形態において、この継手用ブーツ１８は、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）からなる。

大径筒部２０の外周壁には、所定幅で陥没した環状の第１装着溝２４が形成され、該第１装着溝２４には、第１緊締バンド２６が装着される。一方、小径筒部２２の外周にも同様に、所定幅で陥没した環状の第２装着溝２８が形成され、この第２装着溝２８には第２緊締バンド３０が装着される。後述するように、これら第１緊締バンド２６、第２緊締バンド３０の外周面の一部は、図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められる。これにより、大径筒部２０が第１緊締バンド２６を介してアウタ部材１６の開口近傍の外壁面に締め付けられるとともに、小径筒部２２が第２緊締バンド３０を介してスプラインシャフト１４の側周壁に締め付けられる。

なお、図１中、参照符号３２、３４は、それぞれ、第１緊締バンド２６、第２緊締バンド３０の外周面が加締められることに伴って半径外方向に所定長だけ突出形成された加締部を示す。

また、継手用ブーツ１８において、大径筒部２０と小径筒部２２との間には、凹部と凸部が交互に連続するとともに、大径筒部２０から小径筒部２２に向かうに従って縮径する蛇腹部３６が介在する。

以上の構成において、継手用ブーツ１８内には、アウタ部材１６及びスプラインシャフト１４が大径筒部２０及び小径筒部２２にそれぞれ挿入される前にグリース組成物が予め充填されており、このグリース組成物は、上記のようにして第１緊締バンド２６及び第２緊締バンド３０が加締められることによって継手用ブーツ１８内に封入される。

本実施の形態に係る等速ジョイントの緊締バンド加締め方法は、上記したような継手構造１０を構成する際、以下のようにして実施される。

継手構造１０を構成する際、継手用ブーツ１８の小径筒部２２にスプラインシャフト１４が圧入される。小径筒部２２から突出したスプラインシャフト１４の先端にはインナ部材が取り付けられ、このインナ部材がスプラインシャフト１４の先端部ごとアウタ部材１６の内部に挿入された後、インナ部材の先端がアウタ部材１６の内周壁に設けられた案内溝に摺接可能に挿入される。その一方で、大径筒部２０にアウタ部材１６が圧入される。

その後、大径筒部２０の第１装着溝２４に第１緊締バンド２６が装着される一方で、小径筒部の第２装着溝２８に第２緊締バンド３０が巻回される。この中、大径筒部２０側を拡大して図２に示す。

図２に示すように、この場合、アウタ部材１６の外周壁に設けられた段部３８には、円周方向に沿って係合溝４０が設けられることに伴い、２本の突出部４２ａ、４２ｂが環状に突出した形態となっている。アウタ部材１６の外径は、該アウタ部材１６の中心Ｏ１から突出部４２ａ、４２ｂの頂点までの距離Ｌ１として定義される。また、継手用ブーツ１８の肉厚は、大径筒部２０の内周壁において、これら突出部４２ａ、４２ｂに当接する部位から外周壁までの距離Ｌ２として定義される。

なお、図２中、参照符号４４は、大径筒部２０の内周壁に設けられた環状凸部を示す。

上記したように、第１緊締バンド２６の外周面の一部は、図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められる。この際の加締めは、加締め量ではなく、下記の式（１）で定義されるバンド加締め率で管理される。

ここで、加締め後の第１緊締バンド２６の内径は、図３に示すように、加締められた後の該第１緊締バンド２６の中心Ｏ２から内周壁までの距離Ｌ３である。第１緊締バンド２６が加締められることに伴い、環状凸部４４が係合溝４０に係合される。

バンド加締め率を横軸、面圧を縦軸とするグラフを作成すると、図４に示す直線が得られる。この直線の傾きは、アウタ部材１６の外径寸法に関わりなく略同一である。従って、アウタ部材１６の外径が如何なる寸法であっても、バンド加締め率のみを管理することにより、目標とする面圧を得ることが可能となる。

継手用ブーツがＴＰＥからなる本実施の形態では、第１緊締バンド２６の目標面圧を０．５〜４．２ＭＰａとすることが好ましい。面圧が０．５ＭＰａ未満では締め付け力が小さくなるので、大径筒部２０が位置ずれを起こし易くなる。また、４．２ＭＰａを超えると、第１緊締バンド２６が大径筒部２０を過度に締め付けるようになり、このために大径筒部２０が伸張されて継手用ブーツ１８の寿命が短期化してしまう傾向がある。目標面圧のより好ましい範囲は、０．６５〜１．９５ＭＰａである。

従って、外径寸法が相違するアウタ部材１６に対して継手用ブーツ１８を装着する場合、面圧を０．５〜４．２ＭＰａとするべく、図４から、上記式（１）で定義される第１緊締バンド２６のバンド加締め率が０．１６〜１．３％の範囲内となるように加締め力を変更する。勿論、面圧を０．６５〜１．９５ＭＰａとするべく第１緊締バンド２６のバンド加締め率を０．２〜０．６％の範囲内となるように加締め力を管理することがより好ましい。

ここで、外径寸法が異なるアウタ部材１６を対象とし、バンド加締め率を約１．１％として第１緊締バンド２６を加締めた場合と、加締め量（締め代）を同一にして第１緊締バンド２６を加締めた場合における外径寸法と面圧との関係をグラフにして図５に示す。この図５から、バンド加締め率を同一にすることによって略一定の面圧が得られることが明らかである。

このように、本実施の形態においては、バンド加締め率を管理して第１緊締バンド２６の加締めを管理するようにしている。このため、目標とする面圧を容易に得ることができる。これにより適切な面圧を得ることができ、その結果、大径筒部２０が位置ずれを起こすことや、継手用ブーツ１８の寿命が短期化することを回避することができる。

このようにして、第１装着溝２４に第１緊締バンド２６が装着される一方で、第２装着溝２８に第２緊締バンド３０が巻回され、該第２緊締バンド３０の外周面の一部が図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められる（図１参照）。これらの加締めに伴い、第１緊締バンド２６、第２緊締バンド３０の外周面に略Ω字状の加締部３２、３４がそれぞれ突出形成される。

以上のようにして、大径筒部２０及び小径筒部２２の各々がアウタ部材１６の外周壁、スプラインシャフト１４の側周壁に締め付けられ、継手構造１０が構成されるに至る。

なお、上記した実施の形態では、継手用ブーツ１８がＴＰＥからなる場合を例示して説明したが、クロロプレンゴム（ＣＲ）や塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）等のゴムからなる場合においても、バンド加締め率を管理することによって適切な面圧を得ることが可能となる。この場合、継手用ブーツ１８が比較的伸張し易いので、バンド加締め率の管理範囲を上記の実施の形態よりも若干広範囲、例えば、０．１〜１．６％に設定することが好ましい。

また、段部３８に突出部４２ａ、４２ｂが存在しない場合、図６に示すように、アウタ部材１６の中心Ｏ１から段部３８の平滑な外周壁までの距離Ｌ４がアウタ部材１６の外径として定義される。このように、アウタ部材１６の外径は、アウタ部材１６の中心Ｏ１から、継手用ブーツ１８が締め付けられる部位においてアウタ部材１６の中心Ｏ１から直径方向に沿って最も離間した箇所までの距離である。

この場合、継手用ブーツ１８の大径筒部２０の肉厚は、その内周壁において段部３８の平滑な外周壁に当接する部位から、該継手用ブーツ１８の外周壁までの距離Ｌ５として定義される。また、加締め後の第１緊締バンド２６の内径は、図７に示すように、加締められた後の該第１緊締バンド２６の中心Ｏ２から内周壁までの距離Ｌ６である。

さらに、本発明に係る等速ジョイントの緊締バンド加締め方法は、トリポート型等速ジョイント１２に代替してバーフィールド型等速ジョイントを用いた場合においても実施可能である。

トリポート型等速ジョイントからスプラインシャフトにわたって継手用ブーツが被覆された継手構造の要部概略斜視図である。図１の継手構造において、緊締バンドを加締める前のアウタ部材と継手用ブーツの大径筒部とを拡大して示す要部拡大断面図である。図１の継手構造において、緊締バンドを加締めた後のアウタ部材と継手用ブーツの大径筒部とを拡大して示す要部拡大断面図である。バンド加締め率と面圧との関係を示すグラフである。アウタ部材の外径寸法と、バンド加締め率又はバンド加締め量のいずれかを一定として第１緊締バンドを加締めた場合の面圧との関係を示すグラフである。係合溝が形成されていないアウタ部材と継手用ブーツの大径筒部とを拡大して示す、緊締バンドを加締める前の要部拡大断面図である。図６に続き、緊締バンドを加締めた後のアウタ部材と継手用ブーツの大径筒部とを拡大して示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１０…継手構造１２…トリポート型等速ジョイント
１４…スプラインシャフト１６…アウタ部材
１８…継手用ブーツ２０…大径筒部
２２…小径筒部２６…第１緊締バンド
３０…第２緊締バンド３８…段部
４０…係合溝４２ａ、４２ｂ…突出部

Claims

継手用ブーツの端部に設けられた筒状挿入部に等速ジョイントのアウタ部材を挿入した後、前記筒状挿入部の外周壁に巻回された緊締バンドを加締める等速ジョイントの緊締バンド加締め方法において、
前記緊締バンドの加締めを、下記の式（１）で定義されるバンド加締め率で管理することを特徴とする等速ジョイントの緊締バンド加締め方法。
請求項１記載の緊締バンド加締め方法において、前記継手用ブーツとして樹脂製継手用ブーツを使用し、且つ前記バンド加締め率を０．１６〜１．３％とすることを特徴とする等速ジョイントの緊締バンド加締め方法。
請求項１記載の緊締バンド加締め方法において、前記継手用ブーツとしてゴム製継手用ブーツを使用し、且つ前記バンド加締め率を０．１〜１．６％とすることを特徴とする等速ジョイントの緊締バンド加締め方法。