JP2009068510A - 等速自在継手 - Google Patents

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Abstract

【課題】 外輪の強度を確保したまま、ブーツのシール性を向上させ、かつ、ブーツの端部の軸方向での位置決めを容易に行うことができる等速自在継手を低コストで提供する。
【解決手段】 ブーツ11における大径端部12と小径端部13の内周面(31、47
)に先端が尖状で断面三角形状の突状部(28、41)を設け、さらに、大径端部12と小径端部13の内周面(31、47)で、突状部(28、41)から軸方向両側に互いに等しい距離だけ離れた部位にシール部(30、45)を環状に1つずつ配置する。また、突状部(28、41)とシール部(30、45)は、大径端部12と小径端部13の外周面に形成するバンド嵌合溝(33、46)に嵌合したブーツバンド(15、16)の軸方向幅の範囲内に設ける。なお、シール部(30、45)の径方向長さは突状部(28、41)の径方向長さよりも短くする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、自動車の駆動軸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ものである。
等速自在継手は固定型等速自在継手と摺動型等速自在継手とに大別される。固定型等速自在継手は角度変位のみを許容し、主に自動車のドライブシャフトのホイール側などに使用されている。一方、摺動型等速自在継手は角度変位および軸方向変位(プランジング)を許容し、主に自動車のドライブシャフトのディファレンシャルギヤ側に使用される。
このような等速自在継手は、継手内部に封入した潤滑成分の外部への漏洩および外部からの異物の侵入を防止するためにブーツを備えている。
このようなブーツを備えた等速自在継手として、固定型等速自在継手の一つであるツェッパ型等速自在継手を図20に例示する。
この等速自在継手201は、外輪202、内輪203、ボール204、ケージ205を主要部とし、外輪202の内側には、内輪203、ボール204、ケージ205で構成される内部部品206が収容配置されている。
外輪202は一端に開口部を有し、内球面に複数の曲線状のトラック溝207が形成されている。内輪203は外球面に複数の曲線状のトラック溝208が形成され、その中心孔219にはシャフト209がスプライン嵌合されてサークリップ210で抜け止めされている。外輪202のトラック溝207と内輪203のトラック溝208との間には複数のボール204が介在され、このボール204は、外輪202と内輪203との間に配置されたケージ205のポケット217で保持されている。
さて、外輪202の開口部はブーツ211で覆われている。このブーツ211は、大径端部212と、小径端部213と、大径端部212と小径端部213を連結する蛇腹部214とを有する。大径端部212は外輪202の開口端部218の外周面220に取り付けられ、小径端部213はシャフト209の外周面221に取り付けられ、それぞれの取付部分はブーツバンド(215、216)を加締めて固定されている。
さて、外輪202の開口端部218とブーツ211の大径端部212との取付部分、或は、シャフト209と小径端部213との取付部分の構造には種々のものが知られている。この例を図21および図22に示す。なお、便宜上、図20に示す図面と同じ部位、機能を有する部位については同じ符号を付して説明する。
図21はブーツ211の大径端部212と外輪202の開口端部218の外周面220との取付部分の構造の一例を示したものである。外輪202の開口端部218の外周面220には嵌合溝225が形成され、大径端部212の内周面224には突状部226が環状に設けられている。この突状部226を嵌合溝225に嵌合し、さらに大径端部212の外周面からブーツバンド215を加締めることにより、大径端部212は外輪202の開口端部218に取付固定されている。
この構造により、ブーツ211の大径端部212のシール性が確保されている。また、突状部226が嵌合溝225に嵌合されることで大径端部212を外輪202の開口端部218に取り付ける際の軸方向における位置決めが可能となっている。この大径端部212と外輪202の開口端部218との取付部分の構造は、図20に示したブーツ211の小径端部213とシャフト209との取付部分の構造にも適用されている。
外輪202の開口端部218の外周面220において、嵌合溝225よりも外輪開口部側の部位はテーパ面227とされ、このテーパ面227と嵌合溝225とで鋭角部223が形成されている。この鋭角部223は大径端部212の内周面224に食い込んで大径端部212のシール性を向上させ、かつ、大径端部212が外輪202の開口端部218から外れるのを防止している(特許文献1参照)。
図22は、図21と同様、外輪202の開口端部218とブーツ211の大径端部212との取付部分の構造を例示したものである。図22(B)に示すように、外輪202の開口端部218の外周面220には嵌合溝241が形成されており、また、外輪202の開口端部218の外周面220において、嵌合溝241よりも外輪開口部側は環状の突出部239とされている。図22(A)に示すように、ブーツ211の大径端部212は、その内周面224にテーパ部237、突起240、窪み238、肩当て部236を有する。ここで、外輪202の開口端部218にブーツ211の大径端部212が装着された際、図22(C)に示すように、窪み238には外輪202の開口端部218の突出部239が嵌合されて大径端部212が外輪202の開口端部218から外れるのが防止され、突起240は外輪202の開口端部218の嵌合溝241に密着されて大径端部212にシール性を付与し、肩当て部236は外輪202の開口端部218を当接させることで大径端部212の軸方向における位置決めを容易にしている。なお、この従来技術においても、図22(C)に示すように、大径端部212の外周面からブーツバンド215を加締めることで、大径端部212が外輪202の開口端部218に取付固定されている。
特開2001−208215号公報 特開2006−226453号公報
さて、特許文献1に記載の等速自在継手は、高温環境下など使用条件が非常に過酷であったり、ブーツバンド215の仕様によっては、ブーツ211の大径端部212への鋭角部228の食い込み具合が小さくなって、シール性が不十分となることがある。なお、この点はブーツ211の小径端部213においても同様である。
特許文献2に記載の等速自在継手は、外輪202の開口端部218の外周面220の加工工数が増し、マテリアルロス(材料を削った際に生じる材料のロス)も発生する問題があった。また、外輪202の開口端部218において、嵌合溝241が形成された部位は薄肉になることにより、外輪202の開口端部218の強度が低下することが懸念される場合がある。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、外輪の強度を確保したまま、ブーツのシール性を向上させ、かつ、ブーツの端部の軸方向での位置決めを容易に行うことができる等速自在継手を低コストで提供することを目的とする。
上記の課題を解決するための本発明の等速自在継手は、開口部を有する外側継手部材と、前記外側継手部材の内部に収容され、その外側継手部材とトルク伝達可能に連結された内側継手部材とを備えた等速自在継手であって、内側継手部材から延びる軸部材の外周面にブーツの一方の端部を取り付けると共に、前記外側継手部材の開口端部の外周面にブーツの他方の端部を取り付け、前記ブーツの端部の内周面に形成された突状部が、前記外側継手部材の開口端部或は軸部材の外周面に形成された嵌合溝に嵌合され、前記ブーツの端部の内周面で突状部を除く部位に突起状のシール部を環状に設けたことを特徴とする。
この場合、ブーツの端部の突状部が外側継手部材の開口端部の外周面に形成された嵌合溝或は軸部材の外周面に形成された嵌合溝に嵌合すると、ブーツの端部の内周面に環状に設けたシール部が、外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合溝を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位に密着する。この結果、ブーツの端部のシール性は、ブーツの端部の内周面において、突状部の両側であり、外側継手部材の開口端部の外周面と密着する密着部とシール部が担うことになるため、ブーツの端部におけるシール性を向上させることができる。
上記の発明において、前記ブーツの端部の外周面には固定部品を取り付け、前記シール部は固定部品の軸方向幅の範囲内に設けるのが望ましい。
この場合、ブーツの端部の内周面で突状部を除く部位に設けるシール部は、固定部品の軸方向幅の軸方向範囲内に配置されるため、シール部は固定部品からの径方向の力(以下締付力とする)を直接受けて外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合溝を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位に強く密着する。そのため、ブーツの端部のシール性を大幅に向上させることができる。
前記シール部の先端はR状など任意の形状で良いが、特に尖状とするのが好ましい。
このようにシール部の先端を尖状とすると、ブーツの端部を外側継手部材の開口端部或は軸部材に取り付ける際、シール部により外側継手部材の開口端部或は軸部材に対するブーツの端部の締代を確保できると共に、取付後は、シール部が外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合溝を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位に高い面圧で強く密着するため、ブーツの端部のシール性を向上させることができる。
前記シール部は前記ブーツの端部の内周面で突状部を除く部位の複数箇所に設けるのが好ましい。
ブーツの端部の内周面に設けるシール部は、既に述べたように外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合溝を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位に密着してブーツの端部のシール性を向上させるが、この効果は、本発明のように、シール部をブーツの端部の内周面で突状部を除く部位の複数箇所に設けることで顕著になる。
上記の発明のように、ブーツの端部の内周面で突状部を除く部位の複数箇所にシール部を設ける場合、シール部はブーツの端部の内周面で前記突状部の軸方向両側の部位に設けるのが望ましい。
このようにシール部を設けることで、ブーツの端部を外側継手部材の開口端部あるいは軸部材にバランスよく固定することができる。この効果は、ブーツの端部の外周面に固定部品を取り付ける場合に顕著になる。これは、固定部品からの締付力が、ブーツの端部の内周面に一箇所に偏ることなく設けたシール部でバランスよく分散され、この締付力を外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合溝を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位が受けるため、外側継手部材の開口端部或は軸部材とシール部とが強く密着するためである。
前記シール部は、その径方向長さを前記突状部の径方向長さよりも短くするのが望ましい。
この場合、ブーツの端部を外側継手部材の開口端部或は軸部材に取り付ける際、シール部の径方向長さを突状部の径方向長さよりも短くすることから、外側継手部材の開口端部の外周面に形成した嵌合溝或は軸部材の外周面に形成した嵌合溝にブーツの端部に設けた突状部を嵌合させてブーツの端部の軸方向における位置決めを行った後に、外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合溝を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位にシール部を密着させることができる。この結果、ブーツの端部を外側継手部材の開口端部或は軸部材に取り付ける際の作業性を向上させることができる。
外側継手部材の開口端部の外周面に形成する嵌合溝或は軸部材の外周面に形成する嵌合溝の径方向長さは前記突状部の径方向長さ以上とするのが望ましい。
この場合、ブーツの端部に設ける突状部を嵌合溝に嵌合させる際、突状部全体を嵌合溝に嵌合させることができるため、外側継手部材の開口端部或は軸部材でのブーツの端部の軸方向における位置決めを確実に行うことができる。また、ブーツの端部に設ける突状部を嵌合溝に嵌合させた後も、突状部全体が嵌合溝に嵌合された状態となるため、外側継手部材の開口端部或は軸部材でのブーツの端部における軸方向のズレを効率よく防止でき、ブーツの端部にシール性も付与することもできる。この効果は、ブーツの端部の外周面に固定部品を取り付ける場合に顕著になる。これは、ブーツの端部に設けた突状部を外側継手部材の開口端部の嵌合溝あるいは軸部材の嵌合溝に嵌合させた後、ブーツの端部の外周面に固定部品を取り付けた際、固定部品の締付力でブーツの突状部と嵌合溝との密着性が過大に強くなることで、この反力の影響で固定部品の締付力が小さくなるという事態を回避することができるためである。さらにこの場合、シール部が受ける固定部品の締付力も小さくなることがないため、外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合溝を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位とシール部とを強固に密着させることができる。
突状部の形状は嵌合溝の形状と合致させるのが好ましい。
ここで「合致させる」とは、突状部を嵌合溝に嵌合した際に、嵌合溝との間に隙間が生じない形状、換言すれば、嵌合溝の大きさと外形が共に同じである形状にすることを意味する。本発明のようにブーツの端部に設ける突状部の形状を外側継手部材の開口端部の外周面或は軸部材の外周面に形成する嵌合溝の形状と合致させることで、突状部が嵌合溝に嵌合しやすくなり、外側継手部材の開口端部或は軸部材にブーツの端部を取り付ける際の軸方向での位置決めがより確実となる。また、本発明の場合、突状部が嵌合溝に隙間なく嵌合するため、ブーツの端部のシール性の向上にも寄与する。
外側継手部材の開口端部を非円筒状とする場合、その外側継手部材の開口端部の外周面に取り付けるブーツの端部の内周面は前記外側継手部材の開口端部の外形に沿った形状とし、外側継手部材の開口端部の外周面とそれに取り付けるブーツの端部の内周面とを互いに隙間なく密着させるのが望ましい。
外側継手部材の開口端部が非円筒状の場合、本発明のように、外側継手部材の開口端部の外形に沿った形状にブーツの端部の内周面を形成し、これを外側継手部材の開口端部に密着させると、ブーツの端部の内周面で突状部を除く部位に設けたシール部を外側継手部材の開口端部の外周面に周方向全長に亘って密着させることができる。これにより、外側継手部材の開口端部が非円筒状の場合でも、ブーツのシール性を向上させることができる。
なお、突状部とシール部は、ブーツの端部と一体成形により設けることができ、或は、ブーツの端部と別体で設けることもできる。ここで、突状部とシール部をブーツの端部と一体成形で設ける場合、突状部やシール部として別部品を使用する必要がないため、部品点数を削減してブーツの端部の加工費用を削減することが可能となる。
ブーツの外側継手部材に取り付けられる端部は、その内周面の前記突状部を除く部位に内径方向に突出する肩部を設け、その肩部に前記外側継手部材の開口端部を当接させるのが好ましい。
この場合、ブーツの一方の端部を外側継手部材の開口端部に取り付ける際、ブーツの端部の軸方向における位置決めは、そのブーツの端部の内周面に設けた突状部を外側継手部材の開口端部の外周面に形成した嵌合溝に嵌合させることで行うことができると共に、外側継手部材の開口端部をブーツの肩部に当接させることでも可能となる。このため、ブーツの一方の端部を外側継手部材の開口端部に取り付ける際の作業性を大幅に向上させることができる。さらに、ブーツの外側継手部材に取り付けられる端部の内周面に設ける肩部は、ブーツの端部を外側継手部材の開口端部に取り付けた後に、ブーツが外側継手部材の反開口部側へずれるのを防止することができる。
上記の本発明において、ブーツの外側継手部材に取り付けられる端部の内周面に設ける肩部は、ブーツの端部と一体成形により設けることでき、或は、ブーツの端部と別体で設けることもできる。ここで、肩部をブーツの端部と一体成形で設ける場合、肩部として別部品を使用する必要がないため、部品点数を削減してブーツの端部の加工費用を削減することが可能となる。
本発明の等速自在継手では、ブーツの端部のうち少なくとも一方の内周面で突状部を除く部位に突起状のシール部を環状に設け、このシール部を外側継手部材の開口端部の外周面で嵌合部を除く部位或は軸部材の外周面で嵌合溝を除く部位に密着させるため、ブーツのシール性を向上させることができる。これに起因して外側継手部材の開口端部或は軸部材の外周面に形成され、かつ、ブーツの端部の内周面に設ける突状部を嵌合する嵌合溝は、ブーツの端部のシール性を向上させるために複雑な形状に加工する必要がなくなる。そのため、外側継手部材の開口端部や軸部材の加工工数を減らして加工作業の作業性を向上させることができる。この結果、外側継手部材の開口端部の外周面や軸部材の外周面に嵌合溝を形成する際の加工費用や加工時に部材を削ることで生じるマテリアルロスも削減することができる。また、外側継手部材の開口端部の加工時におけるマテリアルロスを減らすことで、外側継手部材の強度を確保することができる。
以下に本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
図1〜図7に本発明の第1の実施形態を示す。
図7は本発明を固定型等速自在継手の一つであるツェッパ型等速自在継手を示す。この等速自在継手1は、外側継手部材である外輪2、内側継手部材である内輪3、ボール4、ケージ5を主要部とし、外輪2の内側には、内輪3、ボール4、ケージ5で構成される内部部品6が収容配置されている。
外輪2は一端に開口部を有し、内球面に複数の曲線状のトラック溝7が形成されている。内輪3は外球面に複数の曲線状のトラック溝8が形成され、その中心孔48にはシャフト9がスプライン嵌合されてサークリップ10で抜け止めされている。外輪2のトラック溝7と内輪3のトラック溝8との間には複数のボール4が介在され、このボール4は、外輪2と内輪3との間に配置されたケージ5のポケット17で保持されている。
外輪2の開口部は熱可塑性ポリエステル系エラストマーを素材とするブーツ11で覆われている。このブーツ11は、大径端部12と、小径端部13と、大径端部12と小径端部13を連結する蛇腹状の中間部14とを有する。大径端部12は外輪2の開口端部18の外周面20に取り付けられ、小径端部13はシャフト9の外周面35に取り付けられ、それぞれの取付部分は、大径端部12の外周面に形成したバンド嵌合溝33および小径端部13の外周面に形成したバンド嵌合溝46にそれぞれ固定部品であるブーツバンド(15、16)を装着することで締付固定されている。前記したそれぞれの取付部分について以下に説明する。
まず、ブーツ11の大径端部12と外輪2の開口端部18の取付部分について、図1〜図3および図7を用いて説明する。
図2に図7に示した外輪2の開口端部18の拡大図を示す。外輪2の開口端部18の外周面20には嵌合溝21を形成する。この嵌合溝21はテーパ部22、底部23、曲率半径Rの曲面部24が外輪反開口部側から順に連続した断面形状とする。嵌合溝21をこのような形状とすることで、外輪2の開口端部18の外周面20における加工工数を減らして加工作業性を向上させることができる。この結果、外輪2の開口端部18の外周面20に嵌合溝21を形成する加工費用や加工時に部品を削ることで生じるマテリアルロスも削減することができる。さらに、外輪2の開口端部18において、嵌合溝21を形成することにより肉厚が薄くなる軸方向範囲を小さくできるため、外輪2の強度を低下させることもない。
テーパ部22と、このテーパ部22の大径側部位で連続している外輪2の外周面20とのなす角度(図中θ4)は25°〜30°とする。25°未満では軸方向の位置決め性が低下し、30°を超えると加工作業性が低下する。また、曲面部24の曲率半径Rは1mm以上とする。曲率半径Rが1mmより小さいと、曲面部24が小さくなりすぎるため、旋削バイトの寿命が低下する。
曲面部24の大径側部位における接線(図中α)と曲面部24の大径側部位から連続する外輪2の外周面20とのなす角度(図中θ1)は直角とする。この場合、図3に示すように、外輪2の開口端部18にブーツ11の大径端部12を取り付けた際、曲面部24の大径側部位における接線α(図2参照)と曲面部24の大径部側部位から連続する外輪2の外周面20とが直角に交わった部分(図中に符号49で示す)はブーツ11の大径端部12の内周面31に食い込むため、大径端部12が外輪2の開口端部18から外れるのを防止することができる。曲面部24の大径側部位から連続する外輪2の外周面20を、外輪2の開口端部18に向かって縮径する方向に傾斜させることで、曲面部24の大径側部位における接線αと曲面部24の大径側部位から連続する外輪2の外周面20とのなす角度θ1(図2参照)を鋭角とする場合、この鋭角部が大径端部の内周面に深く食い込むため、前述した効果が顕著になる。なお、前記傾斜角は0°〜5°とするのが望ましく、5°を超えると外輪2の強度が低下する場合がある。
外輪2の開口端部18の最端部に外輪開口部側に向けて縮径するテーパ部32を形成する。このテーパ部32により、外輪2の開口端部18をブーツ11の大径端部12の内側に圧入する際、テーパ部32が案内機能を果たして圧入作業が容易になる。そのため、大径端部12を外輪2に取り付ける際の作業性を向上させることができる。
このテーパ部32の傾斜角度(図中θ2)は25°〜60°とする。傾斜角度が20°より小さいとテーパ部32の軸方向長さが長くなって外輪2の開口端部18で肉厚が薄くなる部分が増すため、外輪2の強度を低下させてしまうことに繋がる。一方、傾斜角度θ2が60°より大きいと、テーパ部32は、径方向への分力が小さくなるため、外輪2の開口端部18を大径端部12の内側に圧入する際に案内機能を果たさない。
図1(A)に図7におけるブーツ11の大径端部12の拡大図を示す。なお、図1(B)に図1(A)に示すブーツ11の大径端部12を図中白抜き矢印側から見た矢視図を示した。
ブーツ11の大径端部12の内周面31では、最端部にブーツ中央側(図面左側)に向けて縮径するテーパ部29を周方向全長に亘って形成し、このテーパ部29よりもブーツ中央側に、2つの環状のシール部30、環状の突状部28、環状の肩部19を設ける。
突状部28は、外形が図2に示した外輪2の開口端部18の嵌合溝21と同じであり、ブーツ中央側に向けて縮径するテーパ部25と平坦部26とブーツ中央側に向けて拡径する曲面部27とがブーツ中央側に向けて順に連続した断面形状とする。この突状部28は図3に示すように外輪2の開口端部18に大径端部12を取り付ける際、外輪2の開口端部18の外周面20に形成した嵌合溝21に嵌合することで、大径端部12の軸方向での位置決めをすることができる。このため、大径端部12を外輪2の開口端部18に取り付ける際の作業性を向上させることができ、かつ、大径端部12にシール性を付与することもできる。また、大径端部12の突状部28を外輪2の開口端部18に形成した嵌合溝21に嵌合した後も、大径端部12の軸方向のズレを防止することができる。
この突状部28において、根元部の軸方向長さ(図中L2)は、図2に示した外輪2の開口端部18の外周面20に形成した嵌合溝21の外径側の軸方向長さ(図中L1)と等しくする。L1<L2であれば、突状部28を嵌合溝21に嵌合させることができず、L1>L2であれば、突状部28を嵌合溝21に嵌合することはできるものの、嵌合後は突状部28と嵌合溝21との間に軸方向での隙間が生じるため、突状部28は大径端部12の軸方向のズレを確実に防止することができない。
また、図2に示した外輪2の開口端部18の外周面20に形成した嵌合溝21の径方向長さ(図中D1)は図1(A)に示したブーツ11の大径端部12の内周面31に設けた突状部28の径方向長さ(図中H1)以上とする。この場合、ブーツ11の大径端部12に設ける突状部28を嵌合溝21に嵌合させる際、突状部28全体を嵌合溝21に嵌合させることができるため、外輪2の開口端部18での大径端部12の軸方向における位置決めを確実に行うことができる。また、大径端部12に設ける突状部28を嵌合溝21に嵌合させた後も、突状部28全体が嵌合溝21に嵌合された状態となるため、外輪2の開口端部18での大径端部12における軸方向のズレを防止でき、かつ、大径端部12にシール性を付与することもできる。
この効果は、本実施形態のように、大径端部12の外周面に形成したバンド嵌合溝33に固定部品であるブーツバンド15を嵌合する場合に顕著になる(図3参照)。これは、大径端部12に設けた突状部28を外輪2の開口端部18の嵌合溝21に嵌合させた後、大径端部12の外周面に形成したバンド嵌合溝33にブーツバンド15を取り付けた際、ブーツバンド15の締付力で大径端部12の突状部28と外輪2の嵌合溝21との密着性が過大に強くなることで、この反力の影響でブーツバンド15の締付力が小さくなるという問題を解消することができるためである。さらにこの場合、大径端部12のシール性に関与する後で詳述するシール部30が受けるブーツバンド15の締付力も小さくなることがないため、外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位とシール部30とを強固に密着させることができる。
2つのシール部30は、断面三角形状とし、突状部28から軸方向に等距離だけ離れた位置に1つずつ設ける。
このシール部30は、図3に示すように、外輪2の開口端部18の外周面20に密着させることでブーツ11の大径端部12のシール性を向上させることができるが、この効果は、本実施形態のように、ブーツ11の大径端部12の内周面31で突状部28を除く部位の複数箇所にシール部30を設けることで顕著になる。また、本実施形態の場合、2つのシール部30は、突状部28の両側に設けるため、大径端部12を外輪2の開口端部18にバランスよく固定することができる。さらに、本実施形態の場合、大径端部12の外周面に形成したバンド嵌合溝33にブーツバンド15を嵌合するため、ブーツバンド15からの締付力が大径端部12の内周面31に設けた2つのシール部30でバランスよく分散されて外輪2の開口端部18に加わる。このため、2つのシール部30を突状部28の軸方向片側に設ける場合或は大径端部12の外周面にブーツバンド15を装着しない場合よりも、大径端部12を外輪2の開口端部18にバランスよく固定でき、この固定状態もシール部30が外輪2の開口端部18に強く密着するため、より強固にすることができる。なお、シール部30が外輪2の開口端部18に強く密着することで、大径端部12のシール性を向上させることができる。
シール部30の径方向長さ(図中H2)は突状部28の径方向長さ(図中H1)よりも短くする。このように、シール部30の径方向長さを突状部28の径方向長さよりも短くすると、ブーツ11の大径端部12を外輪2の開口端部18の外周面20に取り付ける際、外輪2の開口端部18の嵌合溝21に大径端部12の突状部28を嵌合させて大径端部12の軸方向における位置決めを行った後に、シール部30を外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位に密着させることができる。この結果、ブーツ11の大径端部12を外輪2の開口端部18に取り付ける際の作業性を向上させることができると共に、大径端部12のシール性も向上させることができる。
シール部30の径方向長さH2は0.3mm〜1.0mmとする。シール部30の径方向長さH2が0.3mm未満であると、シール部30が小さすぎるため、図3に示すようにシール部30を外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位に密着させた際、この密着性が十分でなく、大径端部12に十分なシール性を付与させることができない。一方、シール部30の径方向長さH2が1.0mmを超える場合においては、シール部30が大きすぎるため、大径端部12を外輪2の開口端部18に取り付ける際の装着性が悪化する。
シール部30の根元部の軸方向長さ(図中L3)は0.5mm〜1.5mmとする。シール部30の根元部の長さL3が0.5mm未満であると、シール部30の剛性(変形しにくさ)が低くなって、図3に示すような状態で外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位に十分に密着させることができず、大径端部12に十分なシール性を付与することができない。一方、シール部30の根元部の軸方向長さL3が1.5mmを超える場合は、シール部30の軸方向長さが長すぎて、このシール部30を大径端部12の内周面31で突状部28を除く部位に設けるのが困難となる。また、シール部30を外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位に密着させる際に、シール部30に加える径方向の力(ブーツバンド15の締付力など)を受ける面積が大きくなってシール部30の面圧が小さくなるため、シール部30を十分な力で密着させることができず、大径端部12に十分なシール性を付与することができない。
シール部30は先端を尖状とする。このようにシール部30の先端を尖状とすると、外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位にシール部30を密着させる際、このシール部30で外輪2の開口端部18に対する大径端部12の締代を確保できると共に、シール部30は外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位に高い面圧で強く密着するため、大径端部12のシール性を向上させることができる。また、シール部30の先端を尖状とすると、大径端部12の内側に外輪2の開口端部18を圧入する際、外輪2の開口端部18と大径端部12のシール部30との接触面積が小さいため、圧入作業が容易となる。
テーパ部29は図2に示した外輪2の開口端部18をブーツ11の大径端部12の内側に圧入する際の案内機能を果たし、圧入を容易にする。
このテーパ部29の傾斜角度(図中θ3)は20°〜60°とする。傾斜角度θ3が20°より小さいとテーパ部29の軸方向長さが長くなるため、コンパクトさを阻害し、大径端部12に不要な材料を増やす要因となる。一方、傾斜角度が60°より大きいと、径方向への分力が少なくなるため、前記した外輪2の開口端部18を案内する機能を十分に果たさなくなる。
図3に示すように、外輪2の開口端部18は、大径端部12の内側に圧入して、その大径端部12の内周面31に設けた肩部19に当接させることで、外輪2の開口端部18での大径端部12の位置決めが更に容易となる。この結果、大径端部12を外輪2の開口端部18に取り付ける際の作業性を向上させることができる。さらに、肩部19により、外輪2の開口端部18に大径端部12を取り付けた後も、外輪2の開口端部18で大径端部12が外輪反開口部側へ軸方向にずれるのを防止することもできる。
なお、ブーツ11は熱可塑性ポリエステル系エラストマーを素材とするが、この場合、タイプD(JIS番号:K6253)デュロメータ硬さが35〜50(数値が高いほど硬い)で示されるものを使用する。タイプDデュロメータ硬さが35よりも小さいと、ブーツ11の耐熱性、回転膨張性(継手が回転した際のブーツの膨張しにくさを意味する)が低下する問題があり、タイプDデュロメータ硬さが50よりも大きいと、ブーツ11は疲労性(使用による亀裂の生じにくさ)や摩耗性(他部品との接触摩擦に対する耐久性)が低下する問題が生じ、いずれの場合もブーツ11はその機能を果たさなくなる。なお、タイプとは硬さ試験計の種類を意味する。
次に、ブーツ11の小径端部13と軸部材であるシャフト9の取付部分について、図4〜図6および図7を用いて説明する。
図4に示すように、シャフト9の外周面35には嵌合溝36を周方向全周に亘って形成する。この嵌合溝36は、その外形を図2に示す外輪2の開口端部18の嵌合溝21の外形と同じにしており、シャフト中央側(図面右側)に向けて縮径するテーパ部37と底部38とシャフト中央側に向けて拡径する曲率半径Rの曲面部39とがシャフト中央側に向けて順に連続した断面形状とする。なお、この嵌合溝36の外形は図2に示した外輪2の開口端部18に形成する嵌合溝21の外形と同じであるため、その作用および効果を含む詳細な説明を省略する。
また、図5に示すよう、ブーツ11の小径端部13の内周面47において、最端部にブーツ中央側(図面左側)に向けて縮径するテーパ部40を周方向全長に亘って形成し、このテーパ部40のブーツ中央側に、2つの環状のシール部45、環状の突状部41を設ける。
テーパ40は、小径端部13の内側にこの小径端部13の最端部側からシャフト9を圧入する際の案内機能を果たす。これにより、等速自在継手1の組付け性(組立て時の作業のしやすさを意味する)を向上させることができる。
突状部41は、ブーツ反中央側(図面右側)に向けて縮径するテーパ部42と平坦部43とブーツ反中央側に向けて拡径する曲面部44とがブーツ中央側から順に連続した断面形状とする。なお、この突状部41の外形は図1(A)に示したブーツ11の大径端部12の内周面31に設ける突状部28の外形と同じであり、作用および効果についても同じであるため、その詳細な説明を省略する。
2つのシール部45は、突状部41から軸方向に等距離だけ離れた位置に1つずつ設ける。このシール部45の形状は図1(A)に示した大径端部12の内周面31に設けたシール部30と同じ形状であり、作用および効果も同じであるため、その詳細な説明を省略する。なお、このシール部45と既に説明した突状部41の作用及び効果は、図6に示すように、小径端部13の外周面に形成したバンド嵌合溝46に固定部品としてのブーツバンド16を嵌合させることにより顕著になる。この原理については、図3に示すように、大径端部12のバンド嵌合溝33にブーツバンド15を嵌合する場合と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
小径端部13の最端部に形成するテーパ部40の傾斜角度(図中θ5)は20°〜60°とする。傾斜角度θ5が20°より小さいとテーパ部40の軸方向長さが長くなるため、小径端部13で肉厚が薄くなる部分が多くなり、また、コンパクトさを阻害して、小径端部13に不要な材料を増やす要因となる。一方、傾斜角度が60°より大きいと、径方向への分力が少なくなるため、小径端部13の内側にその小径端部13の最端部側からシャフト9を圧入する際の案内機能を十分に果たさなくなる。
本実施形態では、ブーツ11の大径端部12の内周面31では、固定部品であるブーツバンド15の軸方向幅の範囲内に突状部28とシール部30を設け(図3参照)、ブーツ11の小径端部13の内周面47では、ブーツバンド16の軸方向幅の範囲内に突状部41とシール部45を設ける(図6参照)。
この場合、突状部(28、41)は、ブーツバンド(15、16)の締付力を直接受ける部位に配置することになる。そのため、突状部(28、41)を外輪2の開口端部18の外周面20に形成した嵌合溝21およびシャフト9の外周面35に形成した嵌合溝36にそれぞれ嵌合した後では、ブーツバンド(15、16)の締付力で突状部(28、41)が嵌合溝(21、36)から外れるのを防止できる。この結果、大径端部12および小径端部13の軸方向のズレを確実に防止することができる。また、シール部(30、45)も、ブーツバンド(15、16)の締付力を直接受ける部位に配置することになるため、外輪2の開口端部18の外周面20で嵌合溝21を除く部位およびシャフト9の外周面35で嵌合溝36を除く部位にそれぞれ強固に密着する。このため、大径端部12および小径端部13のシール性を向上させることができる。以上の点から、本実施形態では、ブーツ11の大径端部12の内周面31において、固定部品であるブーツバンド15の軸方向幅の範囲内に突状部28とシール部30を設けず、ブーツ11の小径端部13の内周面47において、ブーツバンド16の軸方向幅の範囲内に突状部41とシール部45を設けない場合よりもブーツ11の密封性を向上させることができ、かつ、ブーツ11が外輪2とシャフト9に装着後に軸方向にずれるのを確実に防止することもできる。
また、本実施形態では、外輪2の開口端部18の嵌合溝21およびシャフト9の嵌合溝36の形状を簡素にできるため、外輪2の開口端部18の外周面20及びシャフト9の外周面35の加工性を向上させることができる。
なお、図1(A)に示したブーツ11の大径端部12の内周面31に設ける突状部28とシール部30および図5に示したブーツ11の小径端部13の内周面47に設ける突状部41とシール部45はブーツの大径端部12および小径端部13との一体成形により設ける。この場合、突状部やシール部として別部品を使用する必要がないため、部品点数を削減してブーツ11の端部(大径端部12、小径端部13)の加工費用を削減することが可能となる。
そして、ブーツ11の大径端部12の内周面31に設ける肩部19も、大径端部12との一体成形により設ける。この場合、肩部19として別部品を使用する必要がないため、部品点数を削減して大径端部12の加工費用を削減することが可能となる。
さて、外輪2の開口端部18の外周面20およびシャフト9の外周面35に形成する嵌合溝(21、36)、ブーツ11における大径端部12の内周面31および小径端部13の内周面47に設ける突状部(28、41)、シール部(30、45)の形状は任意に変更が可能である。この実施形態について以下に説明する。
図8〜13に本発明の第2の実施形態を示す。なお、本実施形態では、図1〜図7に示す第1の実施形態と同じ部位および機能を有する部品については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
まず、ブーツ11の大径端部12と外輪2の開口端部18との取付部分について、図8〜図10を用いて説明する。
図8は外輪2の開口端部18を示しており、その外周面20に嵌合溝21が形成されている。この嵌合溝21は外輪開口部側に向けて縮径するテーパ部53と外輪開口部側に向けて拡径する曲面部54とが外輪反開口部側から順に連続した断面形状とする。
図9はブーツ11の大径端部12を示しており、その内周面31に突状部28を設け、この突状部28はブーツ中央側(図面右側)に向けて縮径するテーパ部51とブーツ中央側に向けて拡径する曲面部52がブーツ中央側に向けて順に連続した断面形状とする。さらに、大径端部12の内周面31には、突状部28よりもブーツ中央側に断面が逆台形上の2つのシール部30を設ける。なお、図10に図8に示す外輪2の開口端部18に図9に示す大径端部12を取り付けた状態の断面図を示した。
次に、ブーツ11の小径端部13とシャフト9との取付部分について、図11〜図13を用いて説明する。
図11にシャフト9の正面図を示す。このシャフト9の外周面35に嵌合溝36が形成されている。この嵌合溝36はシャフト中央側(図面右側)に向けて縮径するテーパ部60とシャフト中央側に向けて拡径する曲面部61とがシャフト中央側に向けて順に連続した形状を成す。
図12にブーツ11の小径端部13を示す。この小径端部13の内周面47には突状部41を設け、この突状部41は、ブーツ反中央側に向けて縮径するテーパ部62とブーツ反中央側に向けて拡径する曲面部63とがブーツ中央側(図中左側)から順に連続した断面形状をなす。さらに、小径端部13の内周面47には、突状部41よりもブーツ中央側に断面が逆台形状の2つのシール部45を設ける。なお、図13に図11に示すシャフト9に図12に示す小径端部13を取り付けた状態の断面図を示した。
さて、本実施形態では、ブーツ11の大径端部12に設ける突状部28の形状と外輪2の開口端部18の外周面20に形成する嵌合溝21の形状とを合致させ、小径端部13に設ける突状部41の形状とシャフト9の外周面35に形成する嵌合溝36の形状とを合致させる。ここで「合致させる」とは、突状部(28、41)を嵌合溝(21、36)に嵌合した際に、嵌合溝(21、36)との間に隙間が生じない形状、換言すれば、嵌合溝(21、36)の大きさおよび外形が同じである形状にすることを意味する。この場合、突状部(28、41)が嵌合溝(21、36)に嵌合しやすくなり、外輪2の開口端部18或はシャフト9にブーツ11の端部(大径端部12、小径端部13)を取り付ける際の軸方向での位置決めが容易となる。また、図10および図13に示したように、突状部(28、41)が嵌合溝(21、36)に隙間なく嵌合するため、ブーツの端部(大径端部12、小径端部13)のシール性も向上させることができる。
なお、外輪2の開口端部18の外周面20或はシャフト9の外周面35に形成する嵌合溝(21、36)の形状についての上述した点以外の詳細、そして、ブーツ11の大径端部12の内周面31或は小径端部13の内周面47に設ける突状部(28、41)とシール部(30、45)の形状、そして、これらの作用や効果についての詳細は図1〜図7に示す第1の実施形態で既に述べているため、その説明を省略する。
図14に本発明の第3の実施形態として、本発明を摺動型等速自在継手の一つであるトリポード型等速自在継手に適用した実施形態を示す。
この等速自在継手91は、外側継手部材である外輪92、内側継手部材であるトリポード部材93、ローラ95で主要部が構成される。外輪92の内周面には軸方向に延びる3本の直線状トラック溝97が形成されている。トリポード部材93は径方向に突設された三本の脚軸94を有する。この脚軸94にローラ95が回転自在に支持され、このローラ95が外輪92のトラック溝97に転動自在に挿入されてトラック溝97に沿って案内される。前記した3本の脚軸94を有するトリポード部材93、ローラ95で外輪92の内部に収容される内部部品96が構成されている。トリポード部材93の中心孔124には軸部材であるシャフト99がスプライン嵌合され、このシャフト99から外輪92の開口端に亙って熱可塑性ポリエステル系エラストマーを素材とする蛇腹状のブーツ100が取り付けられている。このブーツ100は大径端部101と、小径端部102と、大径端部101と小径端部102とを連結する蛇腹状の中間部103とから成り、大径端部101は外輪92の開口端部98の外周面107に取り付けられ、小径端部102はシャフト99の外周面109に取り付けられ、それぞれの取付部分は、大径端部101の外周面に形成したバンド嵌合溝116および小径端部102の外周面に形成したバンド嵌合溝117にそれぞれ固定部品であるブーツバンド(105、106)を嵌合して締付固定される。前記したそれぞれの取付部分について以下に説明する。
図15は図14に示した外輪92の断面図を示している。図15(A)は図14の外輪92のX−X断面図であるが、この図に示すように、外輪92は非円筒状であり、外径の小さい部分と大きい部分とが交互に連続した形状を成す。この外輪92における開口端部98の外径が大きい部分の断面図を図15(B)に示した。
この図15(B)に示すように、外輪92の外径が大きい部分の外周面107には、嵌合溝111が形成されている。この嵌合溝111はテーパ部112と底部113と曲面部114が外輪反開口部側から順に連続した断面形状をなす。この形状の嵌合溝111についての作用および効果を含む詳細は、第1の実施形態を説明する図2で既に述べているため、その説明を省略する。
図16は図14に示したブーツ100の大径端部101を示している。図16(A)に示すように、大径端部101の内周面108において、最端部にブーツ中央側(図面右側)に向けて縮径するテーパ部118が形成され、このテーパ部108よりもブーツ中央側に2つのシール部123、突状部119、肩部104を設ける。
突状部119は、ブーツ中央側に向けて縮径するテーパ部120と、平坦部121と、ブーツ中央側に向けて拡径する曲面部122がブーツ中央側に向けて順に連続した断面形状とする。この突状部119は、大径端部101との一体成形により設け、図15(B)に示す外輪92の開口端部98の外周面107に形成した嵌合溝111に嵌合することで、外輪92の開口端部98での大径端部101の軸方向における位置決めを行うことができると共に、大径端部101にシール性を付与させることができる。
2つのシール部123は、先端が尖状の断面三角形状とし、大径端部101との一体成形により、突状部119から軸方向に等距離だけ離れた位置に環状に1つずつ設ける。
このシール部123は、図15(B)に示す外輪92の開口端部98の外周面107で嵌合溝111を除く部位に密着させることでブーツ100の大径端部101のシール性を向上させることができる。この効果は、本実施形態のようにシール部123を複数とし、かつ、これらのシール部123を突状部119の両側に設ける場合に顕著になる。この理由については、第1の実施形態を説明する図3で既に述べているため、その詳細な説明を省略する。さらに、本実施形態では、大径端部101の外周面に形成したバンド嵌合溝116に固定部品としてのブーツバンド105を嵌合して締付固定するため、大径端部101を外輪92の開口端部98に強固に、かつ、安定して固定することができる。この理由についても第1の実施形態を説明する図3で述べているため、その詳細な説明を省略する。
さて、本実施形態では、大径端部101の内周面108は、図16(A)を白抜き矢印側から見た矢視図である図16(B)に示すように、図15(A)に示した外輪92の開口端部98の外形に沿った形状に形成するため、大径端部101は、肉厚の厚い部分と薄い部分が交互に形成された形状をなす。図16(A)で既に説明した大径端部101の内周面108に設ける突状部119を図15(B)に示した外輪92の開口端部98の外周面107に形成した嵌合溝111に嵌合することにより、図19に示すように、大径端部101の内周面108を外輪92の開口端部98の外周面107に周方向全長に亘って密着させて、大径端部101にシール性を付与することができる。さらに言えば、この効果は、本実施形態のように大径端部101の外周面のバンド嵌合溝116にブーツバンド105を嵌合して締付固定する場合に顕著になる(図14参照)。これは、本実施形態の場合、大径端部101と外輪92の開口端部98との間には周方向に亘って隙間がないことから、ブーツバンド105の締付力で大径端部101の内周面108と外輪92の開口端部98の外周面107とを周方向に亘って強固に密着させることができるためである。
また、図16(A)および図16(B)に示すように、ブーツ100の大径端部101の内周面108に設ける突状部119とシール部123において、突状部119は大径端部101の肉厚の薄い部分の内周面108にのみ周方向に形成し、シール部123は大径端部101の内周面108の周方向全周に亘って設ける。これは、突状部119は大径端部101を外輪92の開口端部98に取り付ける際の位置決め機能を果たし、この機能は、突状部119が大径端部101の内周面108の周方向全周に亘って設けない場合であっても発揮させることができるためであり、また、シール部123は、大径端部101の内周面108の周方向全周に亘って設けなければ、大径端部101に十分なシール性を付与することができないためである。
肩部104は2つのシール部123のうちでブーツ中央側のシール部123よりもブーツ中央側に、大径端部101との一体成形により設ける。この肩部104に外輪92の開口端部98を当接させることで、外輪92の開口端部98に大径端部101を取り付ける際、大径端部101の軸方向での位置決めを更に確実にできる。また、外輪92の開口端部98に大径端部101を取り付けた後も、大径端部101が外輪反開口部側へ軸方向にずれるのを防止することができる。
なお、図16(A)に示したテーパ部118、突状部119、シール部123の形状、作用、効果についての詳細は、第1の実施形態を説明する図1および図2で既に説明しているため、ここで改めて説明することを省略する。
次に、シャフト99とブーツ100の小径端部102との取付部分(図14参照)について図17および図18を用いて説明する。
図17にシャフト99の正面図を示す。このシャフト99の外周面109に嵌合溝125を形成する。この嵌合溝125は、シャフト中央側(図面右側)に向けて縮径するテーパ部126と底部127とシャフト中央側に向けて拡径する曲面部128とがシャフト中央側に向けて順に連続した形状とする。この形状の嵌合溝125についての作用および効果を含む詳細は、第1の実施形態を説明する図2で既に説明しているため、その説明を省略する。
また、図18に示すように、ブーツ100の小径端部102の内周面110において、最端部にブーツ中央側(図面左側)に向けて縮径するテーパ部129を環状に形成し、このテーパ部129のブーツ中央側に、2つの環状のシール部134、環状の突状部130を設ける。
突状部130は、ブーツ中央側に向けて拡径するテーパ部131と平坦部132とブーツ中央側に向けて縮径する曲面部133とがブーツ中央側から順に連続した断面形状とし、小径端部102との一体成形により設ける。
2つの環状のシール部134は、小径端部102との一体成形により、突状部130から軸方向に等距離だけ離れた位置に1つずつ設け、それぞれ先端が尖状である断面三角形状とする。このシール部134と突状部130の作用及び効果は、本実施形態のように、小径端部102の外周面に形成したバンド嵌合溝117に固定部品としてのブーツバンド106を嵌合させることにより顕著になる。この原理については、第1の実施形態を説明する図3に示すように、大径端部12のバンド嵌合溝33にブーツバンド15を嵌合する場合と同じであり、既に説明しているため、その詳細な説明を省略する。なお、突状部130およびシール部134の形状とこれに関する作用および効果、および、テーパ部129についての詳細は、第1の実施形態を説明する図1および図5で既に説明しているため、その詳細な説明を省略する。
なお、本実施形態においても、図1〜図13に示した第1および第2の実施形態と同様、ブーツ100の大径端部101の内周面108では、固定部品であるブーツバンド105の軸方向幅の範囲内に突状部119とシール部123を設け、ブーツ100の小径端部102の内周面110では、ブーツバンド106の軸方向幅の範囲内に突状部130とシール部134を設ける。この場合の作用および効果については、第1の実施形態を説明する図3および図6で説明しているため、その詳細な説明を省略する。
さて、これまでに挙げた実施形態では、ブーツは熱可塑性ポリエステル系エラストマーを素材として成形したが、これに限られることはなく、クロロプレンゴムやビニルメチルシリコーンゴムを素材とすることもできる。
クロロプレンゴムを素材とする場合、タイプA(JIS番号:K6253)デュロメータ硬さが50〜70のものを使用することができる。タイプAデュロメータ硬さが50よりも小さいと、柔らかすぎてブーツの回転膨張性、凹み性、強度が低下し、タイプAデュロメータ硬さが70よりも大きいと、硬すぎて疲労性などが低下するため、いずれの場合においてもブーツがその機能を果たさなくなる。
ビニルメチルシリコーンゴムを素材とする場合、タイプA(JIS番号:K6253)デュロメータ硬さが55〜70のものを使用することができる。タイプAデュロメータ硬さが55よりも小さいと、柔らかすぎてブーツの回転膨張性、凹み性、強度が低下し、タイプAデュロメータ硬さが70よりも大きいと、硬すぎて疲労性などが低下するため、何れの場合においてもブーツがその機能を果たさなくなる。
また、これまでに挙げた実施形態では、ブーツの大径端部の内周面に設ける肩部を環状に設けたが、円周方向に断続的に設けても、肩部の作用および効果を得ることができる。
なお、ここで挙げた実施形態はあくまで例示であり、特許請求の範囲に記載の意味および内容の範囲内で任意に変更が可能である。
(A)は図7に示したブーツの大径端部の拡大図である。(B)は(A)を白抜き矢印方向に見た矢視図である 図7に示す外輪の開口端部の拡大図である 図7に示した外輪の開口端部とブーツの大径端部の取付部分の拡大図である。 図7に示すシャフトの正面図である。 図7に示すブーツの小径端部の拡大図である。 図7に示すシャフトとブーツの小径端部の取付部分の拡大図である。 本発明の第1の実施形態である等速自在継手を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態であり、外輪の開口端部を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態であり、ブーツの大径端部を示す断面図である。 図8に示す外輪の開口端部に図9に示すブーツの大径端部を取り付けた際の状態を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態であり、シャフトの正面図である。 本発明の第2の実施形態であり、ブーツの小径端部を示す断面図である。 図11に示すシャフトに図12に示すブーツの小径端部を取り付けた際の状態を示す断面図である。 本発明の第3の実施形態である等速自在継手を示す断面図である。 (A)図14に示す外輪のX−X断面図である。(B)は図14に示す外輪の開口端部の拡大図である。 (A)は図14に示したブーツの大径端部の拡大図である。(B)は(A)を白抜き矢印方向に見た矢視図である。 図14に示したシャフトの正面図である。 図14に示したブーツの小径端部の拡大図である。 図14に示した外輪2の開口端部とブーツの大径端部の取付部分の横断面図である。 等速自在継手の一例を示す断面図である。 図20において、外輪の開口端部とブーツの大径端部の取付部分における従来例を示す断面図である。 外輪の開口端部とブーツの大径端部の取付部分における図19とは異なる従来例を示す断面図であり、(A)はブーツの大径端部の断面図である。(B)は外輪の開口端部の断面図である。(C)は(A)に示すブーツの大径端部を(B)に示す外輪の開口端部に取り付けた際の状態を示す断面図である。
符号の説明
1 固定型等速自在継手(BJ)
2、92 外側継手部材(外輪)
9、99 シャフト(軸部材)
11、100 蛇腹状ブーツ
12、101 大径端部
13、102 小径端部
15、16、105、106 ブーツバンド
18、98 開口端部(外輪)
19、104 肩部(大径端部)
20、107 外周面(外輪)
21、111 嵌合溝(外輪)
28、119 突状部(大径端部)
30、123 シール部(大径端部)
31、108 内周面(大径端部)
33、116 バンド嵌合溝(大径端部)
36、125 嵌合溝(シャフト)
41、130 突状部(小径端部)
45、134 シール部(小径端部)
46、117 バンド嵌合溝(小径端部)
47、110 内周面(小径端部)
91 トリポード型等速自在継手(TJ)

Claims (14)

  1. 開口部を有する外側継手部材と、前記外側継手部材の内部に収容され、その外側継手部材とトルク伝達可能に連結された内側継手部材とを備えた等速自在継手であって、
    内側継手部材から延びる軸部材の外周面にブーツの一方の端部を取り付けると共に、前記外側継手部材の開口端部の外周面にブーツの他方の端部を取り付け、前記ブーツの端部の内周面に形成された突状部が、前記外側継手部材の開口端部或は軸部材の外周面に形成された嵌合溝に嵌合され、前記ブーツの端部の内周面で突状部を除く部位に突起状のシール部を環状に設けたことを特徴とする等速自在継手。
  2. 前記シール部は、前記ブーツの端部の外周面に取り付けられる固定部品の軸方向幅の範囲内に設けたことを特徴とする請求項1に記載の等速自在継手。
  3. 前記シール部の先端を尖状としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の等速自在継手。
  4. 前記シール部は前記ブーツの端部の内周面で突状部を除く部位の複数箇所に設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  5. 前記シール部は前記ブーツの端部の内周面で前記突状部の軸方向両側の部位に設けたことを特徴とする請求項4に記載の等速自在継手。
  6. 前記シール部の径方向長さを前記突状部の径方向長さよりも短くしたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  7. 前記嵌合溝の径方向長さを前記突状部の径方向長さ以上としたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  8. 前記突状部の形状を前記嵌合溝の形状と合致させたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  9. 前記外側継手部材の開口端部を非円筒状とし、その外側継手部材の開口端部の外周面に取り付けられるブーツの端部の内周面は前記外側継手部材の開口端部の外形に沿った形状とし、前記外側継手部材の開口端部の外周面とそれに取り付けられるブーツの端部の内周面とが互いに隙間なく密着されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  10. 前記突状部と前記シール部を前記ブーツの端部と一体成形により設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  11. 前記突状部と前記シール部を前記ブーツの端部と別体で設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  12. 前記ブーツの前記外側継手部材に取り付けられる端部は、その内周面の前記突状部を除く部位に内径方向に突出する肩部を有し、その肩部に前記外側継手部材の開口端部が当接されていることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の等速自在継手。
  13. 前記肩部を前記ブーツの端部と一体成形により設けたことを特徴とする請求項12に記載の等速自在継手
  14. 前記肩部を前記ブーツの端部と別体で設けたことを特徴とする請求項12に記載の等速自在継手。
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