JP2007198569A - 等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】エアブリーザに軸方向の力が作用等しても、シールプレートからエアブリーザが外れることを防止できる等速自在継手を提供する。
【解決手段】外側継手部材２と、内径孔にシャフト８の一端が連結された内側継手部材１と、反シャフト突出側の外側継手部材開口部３４を塞ぐ密封装置１０とを備えた等速自在継手において、密封装置１０は、外側継手開口部３４に装着される円盤状のシールプレート１３と、シールプレート１３の中心部の装着孔３２に装着されるエアブリーザ１４とを備える。エアブリーザ１４は内面側にリング状の膨出部１９を有するとともに、シールプレート１３の装着孔３２は、その周縁部に外径方向に開口した周方向溝２３を有する。エアブリーザ１４の膨出部１９を周方向溝２３に外径方向から装着する。
【選択図】図１

Description

この発明は等速自在継手に関する。

プロペラシャフト用等の等速自在継手は、例えば、図６に示すように、内輪１０１、外輪１０２、ボール１０３およびケージ１０４を主要な構成要素としている。

内輪１０１は、その外周面に複数のトラック溝１０６が形成されている。この内輪１０１の中心孔（内径孔）１０５にシャフト１０８を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。

外輪１０２は、その内周面に内輪１０１のトラック溝１０６と同数のトラック溝１０７が形成されている。外輪１０２のトラック溝１０７と内輪１０１のトラック溝１０６との間にトルクを伝達する複数のボール１０３が組み込まれている。内輪１０１と外輪１０２の間にケージ１０４が配置され、ボール１０３は、ケージ１０４のポケット１０９内に保持されている。

シャフト突出側において、ブーツ固定板１１１と、ゴムブーツ１１２とを備えたシール構造が形成されている。

反シャフト突出側において、外輪開口部を塞ぐ密封装置１１０が装着されている。密封装置１１０は、外部との通気を可能とし、内圧上昇の防止、及び継手内部への塵埃等の異物侵入防止や継手内部に封入されたグリースの漏れ防止を目的としている。

プロペラシャフト用等速自在継手に使用する密封装置１１０は、図９や図１０に示すように、円盤状のシールプレート１１３の中央部に孔１１４を設け、この孔１１４に円盤状のゴム部材（エアブリーザ）１１５を装着したシール構造のものが一般的である（特許文献１、特許文献２）。

前記エアブリーザ１１５は、図７に示すように、外周面に周方向溝１１６を設け、この周方向溝１１６にシールプレート１１３の孔１１４の周縁部を嵌合させている。すなわち、エアブリーザ１１５の内径方向への圧縮力によって、このエアブリーザ１１５をシールプレート１１３に装着している。

なお、図８に示すように、エアブリーザ１１５中央部にはスリット１１７が設けられており、外部との通気を可能とすることで内圧上昇を防止する。
特開２００２−３３１８０４号公報 特許第３６６２０５０号公報

前記のような密封装置１１０では、エアブリーザ１１５は、内径方向への圧縮力にて装着されているので、エアブリーザ１１５の周方向溝１１６とシールプレート１１３の孔１１４との締め代をきつくすると、エアブリーザ１１５のスリット部１１７が異常変形する。このため、異物の侵入及びグリースの漏れを防止して、エアのみを通過させる機能を損なうことになり、締め代をきつくすることはできなかった。

逆に、締め代が弱いと、取り扱い時等や、継手内部が負圧になったり加圧されたりして、エアブリーザ１１５に軸方向の力が加わった時に、エアブリーザ１１５の圧縮力が弱いため、エアブリーザ１１５がシールプレート１１３から外れるおそれがある。

また、従来ではエアブリーザ１１５がシールプレート１１３から突出した状態となっているので、その突出部に異物等が接触する場合があり、このように異物等が接触すれば、エアブリーザ１１５がシールプレート１１３から外れやすくなるという問題もあった。このため、エアブリーザ１１５に異物等が当たらないように取り扱わなければならなかった。

本発明は、上記課題に鑑みて、エアブリーザに軸方向の力が作用等しても、シールプレートからエアブリーザが外れることを防止できる等速自在継手を提供することを目的とする。

本発明の等速自在継手は、外側継手部材と、内径孔にシャフトの一端が連結された内側継手部材と、反シャフト突出側の外側継手部材開口部を塞ぐ密封装置とを備えた等速自在継手において、前記密封装置は、前記外側継手開口部に装着される円盤状のシールプレートと、前記シールプレートの中心部の装着孔に装着されるエアブリーザとを備え、前記エアブリーザは内面側にリング状の膨出部を有するとともに、前記シールプレートの装着孔は、その周縁部に外径方向に開口した周方向溝を有し、前記エアブリーザの膨出部が前記周方向溝に外径方向から装着される。

このため、シールプレートの周方向溝に外径方向からエアブリーザの膨出部を嵌合させることによって、シールプレートにエアブリーザを装着することができる。取り扱い時等にエアブリーザに軸方向の力が加わった場合、膨出部には内径方向に引張り力が作用することになる。しかしながら、膨出部はシールプレートの周方向溝に外径方向から嵌合しているので、膨出部には外れる力が作用しない。

前記エアブリーザは、前記膨出部に外径方向への引張り力が作用した状態でシールプレートに装着される。このため、エアブリーザに軸方向の力が加わっていない状態で、膨出部にはその復元力にて縮径する力が生じている。また、エアブリーザに軸方向の力が加わった場合にも、より一層の引張り力が作用する。

前記エアブリーザの平板状のエアブリーザ本体部と、前記膨出部との間に内径側に開口する溝を設け、この溝にシールプレートの周方向溝の外壁が嵌合する。このため、膨出部と本体部との間に外壁が介在されているので、エアブリーザに軸方向の押圧力が作用した場合にも、エアブリーザは安定した装着状態を確保することができる。

エアブリーザ装着状態において、シールプレートの外端面とエアブリーザの外端面とが面一となるように配置される。すなわち、エアブリーザをシールプレートから外方側へ突出させない。

エアブリーザに軸方向の押圧力が加わっても、膨出部に内径方向の引張り力が作用することになり、周方向溝にて膨出部を一層安定して受けることができる。このため、エアブリーザは、シールプレートから外れにくく、異物の侵入及びグリースの漏れをなくし、エアーだけを通過させる機能を有効に発揮することができる。

エアブリーザの膨出部に縮径する力が生じるため、膨出部は、シールプレートの周方向溝に安定した状態で嵌合する。

膨出部の内周側にシールプレートの周方向溝の外壁が嵌合する溝を設けることにより、エアブリーザに軸方向の押圧力が加わっても装着安定性の更なる向上を図ることができる。

シールプレートの外端面とエアブリーザの外端面とが略同一面上に配置されるので、取り扱い時等において、エアブリーザに異物が接触しにくく、シールプレートからこのエアブリーザが外れるおそれが減少する。

以下本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。本発明の等速自在継手は、内側継手部材としての内輪１、外側継手部材としての外輪２、ボール３およびケージ４を主要な構成要素としている。

内輪１は、その外周面（凸球状外周面）に複数のトラック溝６が形成されている。この内輪１の中心孔（内径孔）５にシャフト８を挿してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、シャフト８は、スナップリング１５により内輪１に対して抜け止めされている。

外輪２は、その内周面（円筒状内周面）に内輪１のトラック溝６と同数のトラック溝７が形成されている。外輪２のトラック溝７と内輪１のトラック溝６との間にトルクを伝達する複数のボール３が組み込まれている。内輪１と外輪２の間にケージ４が配置され、ボール３は、ケージ４のポケット９内に保持されている。

この外輪２の軸方向一端部（シャフト突出側の開口部）には、ブーツ１２とアダプタ１１とからなる密封装置１６にて塞がれている。一方、反シャフト突出側の外輪開口部にはシールプレート１３とエアブリーザ（通気用ゴム部材）１４とからなる密封装置１０にて塞がれている。これら密封装置１０、１６にて、継手内部に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に異物の侵入を防止している。

前記エアブリーザ１４は、ゴム成形品であり、図２に示すように、円形平板状の本体部１７と、この本体部１７の外周縁部に設けられる肉厚部１８とを備える。すなわち、肉厚部１８は、内径側に開口した溝２１が形成された連設部３０を介して連設される膨出部１９を有する。また、肉厚部１８の外径側には、断面舌状の鍔部２０が周方向に沿って外径方向に突設されている。このように、前記エアブリーザ１４には、本体部１７と膨出部１９との間に前記溝２１が形成されることになる。鍔部２０の継手内部側には、内部側から外部側へ向かって拡径するテーパ面３１が設けられている。

また、エアブリーザ１４の本体部１７の中央部には、図３のように、径方向のスリット２２が設けられている。これにより、継手内部の圧力が上昇した場合には、前記スリット２２から内圧の上昇分を外部に逃がし、継手内部の圧力上昇を防止する。一方、継手内部の圧力が低下した場合には、前記スリット２２から内圧の低下分を外部から吸い込み、継手内部の圧力低下を防止する。

シールプレート１３は、中央部にエアブリーザ１４を装着するための装着孔３２が設けられており、図４に示すように、装着孔３２の周縁部（外周縁部）には外径方向に開口した周方向溝２３を有している。すなわち、シールプレート１３の装着孔３２の外周縁部は、断面釣り針形状であって、外径側から内径側へ向かって順次継手内部側へ傾斜するテーパ壁部２４と、このテーパ壁部２４の内径端から内径側に延びる径方向壁部３３と、この径方向壁部３３の内径端から外方へ延びる軸方向壁部２５と、この軸方向壁部２５の外端から継手外部に向かって順次拡径する外壁部２６とからなる。このため、装着孔３２の外周縁部には外径方向に開口した周方向溝２３が形成される。なお、シールプレート１３は、例えば、ＳＰＣ材（冷間圧延鋼板）をプレスにて成形し、エアブリーザ１４は、例えば、ゴム材を使ってインジェクション法にて成形する。

そして、図５に示すように、シールプレート１３の周方向溝２３に、エアブリーザ１４の膨出部１９を嵌合させることによって、エアブリーザ１４がシールプレート１３の装着孔３２に装着される。この際、エアブリーザ１４の溝２１にシールプレート１３の外壁部２６が嵌合すると共に、エアブリーザ１４の鍔部２０のテーパ面３１がシールプレート１３のテーパ壁部２４に当接している。

ところで、φａ（自由状態の膨出部１９の内径）＜φＡ（周方向溝２３の軸方向壁部２５の径）としている。これにより、エアブリーザ１４はこの膨出部１９が外径方向へ引張られた状態でシールプレート１３に保持される。すなわち、図５のように、前記シールプレート１３の中央部に設けられた装着孔３２にエアブリーザ１４を装着するには、エアブリーザ１４の肉厚部１８を外径方向に引っ張った状態で、シールプレート１３の周方向溝２３に膨出部１９の一部を嵌合させ、その後、円周方向に連続的に嵌合させればよい。また、エアブリーザ１４の装着状態において、シールプレート１３の外端面２９とエアブリーザ１４の外端面２８とが面一となるように配置される。すなわち、シールプレート１３の周方向溝２３を内部側の凹んだ位置に設けるようにして、エアブリーザ１４をシールプレート１３から軸方向外方側へ突出させないようにしている。ここで、面一とは、完全同一はもちろんのこと、エアブリーザ１４の外端面２８がシールプレート１３の外端面２９に対してわずかに内方又は外方にずれた状態を含むものとする。

なお、シールプレート１３の外周縁部には、外輪２の反シャフト突出側の開口部３４に装着されるための装着部３５が形成されている。この装着部３５は、内径側から継手内方に向かって順次拡径するテーパ壁３６と、このテーパ壁３６の外周縁から外径方向に延びる径方向壁部３７と、この径方向壁部３７の外周縁から継手外方へ延びる軸方向壁部３８とからなる。そして、外輪２の反シャフト突出側の開口部３４にシールプレート１３を装着した際には、軸方向壁部３８がこの内径面に圧接する。

このように構成された等速自在継手では、シールプレート１３の周方向溝２３に外径方向からエアブリーザ１４の膨出部１９を嵌合させることによって、エアブリーザ１４にシールプレート１３を装着することができる。取り扱い時等にエアブリーザ１４に軸方向の力が加わった場合、膨出部１９には内径方向に縮径する力が作用することになる。しかしながら、膨出部１９はシールプレート１３の周方向溝２３に外径方向から嵌合しているので、膨出部１９には外れる力が作用しない。

本発明では、エアブリーザ１４に軸方向の押圧力が加わっても、膨出部１９に内径方向の引張り力が作用することになり、周方向溝２３にて膨出部１９を一層安定して受けることができる。このため、エアブリーザ１４は、シールプレート１３から外れにくく、異物の侵入及びグリースの漏れをなくし、エアーだけを通過させる機能を有効に発揮することができる。

前記エアブリーザ１４は、前記膨出部１９に外径方向への引張り力が作用してシールプレート１３に装着される。このため、エアブリーザ１４に軸方向の力が加わっていない状態で、膨出部１９はその復元力にて縮径する力が生じている。このため、膨出部１９は、シールプレート１３の周方向溝２３に安定した状態で嵌合している。

前記エアブリーザ１４の平板状のエアブリーザ本体部１７と、前記膨出部１９との間に内径側に開口する溝２１を設け、この溝２１にシールプレート１３の周方向溝２３の外壁２６が嵌合する。このため、膨出部１９と本体部１７との間に外壁２６が介在されるので、エアブリーザ１４に軸方向の押圧力が作用した場合、この外壁２６が引っ掛かりとなり、エアブリーザ１４の安定した装着状態を確保することができ、装着安定性の更なる向上を図ることができる。

シールプレート１３の外端面２９とエアブリーザ１４の外端面２８とが略同一面上に配置されるので、取り扱い時等において、エアブリーザ１４に異物が接触しにくく、シールプレート１３から外れるおそれが減少する。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、エアブリーザ１４の膨出部１９をリング状とせずに、周方向に沿って所定ピッチで複数個が配置されるものであってもよい。また、エアブリーザ１４として鍔部２０を有さないものであってもよく、鍔部２０を有するものであっても、テーパ面３１を有さなくてもよい。さらに、シールプレート１３の周方向溝２３の断面形状は、膨出部１９が嵌合するものであれば種々のものを採用でき、逆に膨出部１９の断面形状もシールプレート１３の周方向溝２３に嵌合するものであればよい。さらには、シールプレート１３の外端面２９とエアブリーザ１４の外端面２８とが同一面上になくてもよく、エアブリーザ１４の外端面２８がシールプレート１３の外端面２９より内部に装着されるようにしてもよい。

エアブリーザ１４の材質もゴムに限定されるものではなく、この等速自在継手が使用される環境に対応でき、しかも、弾性変形するものであれば、合成樹脂材料等種々のものを使用することができる。

また、等速自在継手としては、実施形態のような固定型等速自在継手に限るものではなく、摺動型自在継手であってもよい。

本発明の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。 エアブリーザの要部拡大断面図である。 エアブリーザの要部正面図である。 シールプレートの要部拡大断面図である。 エアブリーザの装着状態を示す要部断面図である。 従来の等速自在継手の断面図である。 従来のエアブリーザの要部拡大断面図である。 従来のエアブリーザの正面図である。 従来のシールプレートの要部拡大断面図である。 従来のエアブリーザの装着状態を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 内輪
２ 外輪
８ シャフト
１０ 密封装置
１３ シールプレート
１４ エアブリーザ
１７ 本体部
１９ 膨出部
２１ 溝
２３ 周方向溝
２８ 外端面
２９ 外端面
３２ 装着孔
３４ 外輪開口部

Claims (4)

1. 外側継手部材と、内径孔にシャフトの一端が連結された内側継手部材と、反シャフト突出側の外側継手部材開口部を塞ぐ密封装置とを備えた等速自在継手において、前記密封装置は、前記外側継手開口部に装着される円盤状のシールプレートと、前記シールプレートの中心部の装着孔に装着されるエアブリーザとを備え、前記エアブリーザは内面側にリング状の膨出部を有するとともに、前記シールプレートの装着孔は、その周縁部に外径方向に開口した周方向溝を有し、前記エアブリーザの膨出部が前記周方向溝に外径方向から装着されることを特徴とする等速自在継手。
2. 前記エアブリーザは、前記膨出部に外径方向への引張り力が作用した状態でシールプレートに装着されることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
3. 前記エアブリーザの平板状のエアブリーザ本体部と、前記膨出部との間に内径側に開口する溝を設け、この溝にシールプレートの周方向溝の外壁が嵌合することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手。
4. エアブリーザ装着状態において、シールプレートの外端面とエアブリーザの外端面とが面一となるように配置されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の等速自在継手。

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