JP2009079682A - 等速自在継手 - Google Patents
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Abstract
【課題】シールプレートの圧入時の内圧上昇を緩和することができて、しかも、ブーツの耐久性低下を防止することが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の開口部を塞ぐシールプレート13を備えた等速自在継手である。シールプレート13の外径側に、継手内部からエアを抜きつつ外側継手部材2の開口部へのシールプレート13の圧入を許容するエア抜き手段Sを設けた。
【選択図】図1
【解決手段】外側継手部材2の開口部を塞ぐシールプレート13を備えた等速自在継手である。シールプレート13の外径側に、継手内部からエアを抜きつつ外側継手部材2の開口部へのシールプレート13の圧入を許容するエア抜き手段Sを設けた。
【選択図】図1
Description
この発明は等速自在継手に関する。
自動車の推進軸に用いられる等速自在継手には、継手開口部を塞ぐために、例えば金属環(ブーツアダプタ)付きのブーツが用いられる。そして、それほど高速回転することなく、発熱が比較的小さいトリポード型等速自在継手は、シール性を保つため、通気機構がない密閉タイプのものがある。
この密閉タイプは、図13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、底壁110を有する円筒部114を備え、円筒部114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、外輪102とシャフト108との間には密封装置130が装着されている。すなわち、密封装置130は、ゴム材料又は樹脂材料等の可撓性材料にて構成されるブーツ112と、金属製のアダプタ111とからなる。ブーツ112は大径部112aと、小径部112bと、大径部112aと小径部112bとを連結する断面略U字形の屈曲部112cとを備える。アダプタ111は略円筒形で、一端部111aが外輪102の端部外周面にOリング等のシール部材を介して圧入加締められ、他端部111bがブーツ112の大径部112aを加締めにて保持している。また、ブーツ112は、その小径部112bがシャフト108に外嵌されてブーツバンド131で締め付けられている。
この密閉タイプでは、ブーツアダプタ111を圧入する際に内部のエアが圧縮されるため、密閉された継手内圧が上昇する。その結果、高速回転時にブーツの反転が生じてブーツゴム部同士が干渉し、ブーツの耐久性が著しく低下することがある。
このため、ブーツアダプタ111を圧入する際、継手内部のエアの圧縮を防止するものが提案されている(特許文献1〜特許文献3)。特許文献1に記載のものは、ブーツアダプタに、継手内部と外気とを連通させる連通路を設けている。また、特許文献2に記載のものは、連通路を外輪のブーツ圧入部に設けている。これにより、外輪にブーツを外嵌する際に、ブーツ内のエアを、連通路を介して外気中に流出させている。特許文献3に記載のものは、外輪のブーツアダプタ圧入部に段差を設けて、継手内部のエアをこの段差から外気中に流出させている。
特開2000−310324号公報
特開2000−310326号公報
特開2006−17224号公報
また、高速回転して発熱が大きいものに対しては、図13に示すような密閉型とはせずに、図14に示すような外輪102をその両端が開口するものを使用する。外輪102は、円筒部114とフランジ部115とからなり、円筒部114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。フランジ部115を通じて外輪102は自動車のトランスミッションまたはディファレンシャルの歯車軸に連結される。この場合、外輪102の反ブーツ側の開口部に設けられるシールプレート取付部122にシールプレート113が圧入嵌合されている。シールプレート113は、円盤状の本体部120と、この本体部120の外径縁部から軸方向に延びる短筒状の周壁121とを備える。シールプレート113は、シールプレート113の周壁121を外輪102のシールプレート取付部122へ圧入して組付けを行う。
シールプレート113を有するタイプの等速自在継手は、シールプレート113が最後に組み付けられて継手内部が密閉される。このため、シールプレート113を圧入する際に、継手内部のエアが圧縮されて、継手内圧が上昇するおそれがある。このため、屈曲部112cを有するブーツにおいては、高速回転時にブーツの反転が生じてブーツゴム部同士が干渉し、ブーツの耐久性が著しく低下することがあった。
なお、前記特許文献1〜特許文献3に記載のものは、密閉タイプの等速自在継手のものであって、ブーツアダプタの圧入時において継手内圧の上昇を緩和するためのものである。このため、特許文献1〜特許文献3のものを、シールプレートを使用したタイプのものに適用しても、シールプレートの圧入時の内圧上昇を緩和することができない。
本発明は、上記課題に鑑みて、シールプレートの圧入時の内圧上昇を緩和することができて、ブーツの耐久性低下を防止することができる等速自在継手を提供する。
本発明の等速自在継手は、外側継手部材の開口部を塞ぐシールプレートを備えた等速自在継手において、シールプレートの外径側に、継手内部からエアを抜きつつ外側継手部材の開口部へのシールプレートの圧入を許容するエア抜き手段を設けたものである。
本発明の等速自在継手によれば、シールプレートを外側継手部材の開口部に圧入すると、エア抜き手段を介して継手内部のエアが外部に流出する。このため、シールプレートの外側継手部材の開口部への圧入時において、継手内部の内圧上昇を緩和することができる。しかも、エア抜きによって圧入が規制されず、シールプレートを外側継手部材の開口部に装着することができる。
シールプレートは、円盤状の本体部と、この本体部の外周縁から継手内部側へ延びて外側継手部材の開口部側の内径面に圧接する周壁とを備え、この周壁にエア排出口を設け、この排出口にて前記エア抜き手段を構成することができる。これにより、シールプレートの外側継手部材の開口部への圧入時において、エア排出口が塞がるまでは、エア排出口を介して継手内部のエアを外部に排出することができる。また、エア排出口が塞がると、周壁がシールプレート取付部の内径面に圧接して、シールプレートを外側継手部材の開口部に装着することができて、外側継手部材の開口部を塞ぐことができる。
前記エア排出口を、シールプレートの周壁の内端側の一部を内径側へ折り曲げて構成することができる。
前記エア排出口を周方向に沿って所定ピッチで複数個配置することができる。これにより、エアの排出箇所を分散させることができる。
シールプレートは、円盤状の本体部と、この本体部の外周縁から継手内部側へ延びる周壁とを備え、周壁に、外側継手部材の開口縁部に圧接する圧接周壁部と、圧接周壁部の内端縁から継手内部側に向かって縮径するテーパ壁部を設けて、テーパ壁部の外径面と外側継手部材の内径面との間の隙間をもって、エア抜き手段を構成することができる。これにより、シールプレートの全周にわたるエア抜きが可能となる。
本発明の等速自在継手は、シールプレートの外側継手部材の開口部への圧入時において継手内部の内圧上昇を緩和することができるので、高速回転時におけるブーツへの負荷を小とすることができ、特に、屈曲部を有するブーツにおいては、ブーツの反転が生じにくくなって、ブーツの耐久性が低下するのを防止することができる。これにより、長期にわたって等速自在継手として安定した機能を発揮することができる。
シールプレートの周壁にエア排出口を設け、この排出口にて前記エア抜き手段を構成するため、簡単な構成でエア抜き手段を設けることができる。
前記エア排出口を、シールプレートの周壁の内端側の一部を内径側へ折り曲げて構成することができるため、エア排出口を容易に設けることができる。また、既存のシールプレートを加工してエア排出口を設けることができ、低コストにてエア抜き手段を形成することができる。
エアの排出箇所を周方向に沿って分散させることができて、効率よく継手内部のエアを排出でき、継手内部の内圧上昇緩和の信頼性が向上して、ブーツの耐久性が低下するのを一層防止することができる。また、シールプレートの圧入性の向上を図ることができる。
テーパ壁部を設けたシールプレートを使用すれば、シールプレートの全周にわたるエア抜きが可能となる。このため、継手内部のエアを一層効率よく外部へ流出させることができ、一層確実に継手内部の内圧上昇を緩和することができて、ブーツの耐久性が低下するのを一層防止することができる。また、シールプレートの圧入時にテーパ壁部がガイドとなって圧入性の向上を一層図ることができる。この場合のシールプレートは、既存のシールプレートの周壁を縮径させればよいので、低コストにてエア抜き手段を形成することができる。
特に、自動車用のドライブシャフトに用いられるデファレンシャルギア側に使用する摺動式等速自在継手への適用が好ましい。これは、この等速自在継手が高温雰囲気中に曝される頻度が高いため、シールプレートの外側継手部材の開口部への圧入時において、継手内部の内圧上昇を緩和すると、高速回転時におけるブーツの反転を効果的に防止でき、ブーツの耐久性が低下するのを効果的に防止できるからである。
以下本発明の実施の形態を図1〜図12に基づいて説明する。
図1は本発明の第1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。すなわち、この実施形態の等速自在継手は、トルク伝達にボール3を用いる摺動式等速自在継手である。
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。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。
外輪2は、前記トラック溝7が形成された本体部2aと、この本体部2aの一方の外輪開口部に設けられるシールプレート取付部19の外径面から外径方向へと突出する外鍔状のフランジ17とを備える。フランジ17は、周方向に沿って所定ピッチ(例えば120°)で貫通孔18が設けられており、この貫通孔18を介して外輪2を他の部材に取付けることができる。また、外輪2の反フランジ側(シャフト突出側)の内径面には、抜け止め用のクリップ14が装着されている。なお、シールプレート取付部19は、外輪開口部の内径面に設けた浅い周方向溝である。
この外輪2の反フランジ側(シャフト突出側)の開口部は、ブーツ12とブーツアダプタ11とからなる密封装置16にて塞がれている。一方、前記シールプレート取付部19にシールプレート13が嵌着されることにより、フランジ側(反シャフト突出側)の開口部は、シールプレート13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浸入を防止している。
密封装置16は、ゴム材料又は樹脂材料等の可撓性材料にて構成されるブーツ12と、金属製のアダプタ11とからなる。ブーツ12は大径部12aと、小径部12bと、大径部12aと小径部12bとを連結する断面略U字形の屈曲部12cとを備える。アダプタ11は略円筒形で、一端部11aが外輪2の端部外周面にOリング等のシール部材を介して圧入加締められ、他端部11bがブーツ12の大径部12aを加締めにて保持している。また、ブーツ12は、その小径部12bがシャフト8に外嵌されてブーツバンド23で締め付けられている。
シールプレート13の外径側にはエア抜き手段Sが設けられている。すなわち、シールプレート13は、図2や図3に示すように、円盤状の本体部22と、この本体部22の外周縁に連設される短円筒状の周壁21とからなる。この周壁21に周方向に沿って所定ピッチでエア抜き手段Sを構成するためのエア排出口27が設けられる。この場合、この周壁21の内端側の一部を内径側へ折り曲げて折曲片20を形成することによって、前記エア排出口27が形成される。
外輪2のシールプレート取付部19には、図5に示すように、周方向切欠部41が形成されている。この周方向切欠部41にはシール材としての断面円形状のOリング42が設けられている。そして、シールプレート13の周壁21が、外輪2のシールプレート取付部19の内径面に設けられたOリング42に圧接している。
次に、シールプレート13の取付方法について説明する。図4の矢印Aで示すように、シールプレート13をシールプレート取付部19に圧入していく。この場合、折曲片20がシールプレート取付部19に嵌入するまでは、矢印Bで示すように、エア排出口27を介して継手内部から外部にエアが流出する。
そして、折曲片20がシールプレート取付部19に嵌入すれば、エア排出口27からのエア排出がなくなり、図5に示すように、シールプレート13の外端面33が外輪2の外端面34と略一致するまでシールプレート13を圧入する。この圧入作業が終了した状態で、Oリング42がシール機能を発揮し、外輪開口部を塞いでいる。
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を外輪2の開口部に圧入すると、エア抜き手段Sを介して継手内部のエアが外部に流出する。このため、シールプレート13の外輪2の開口部への圧入時において、継手内部の内圧上昇を緩和することができる。しかも、エア抜きによって圧入が規制されず、シールプレート13を外輪2の開口部に装着することができる。このため、高速回転時におけるブーツへの負荷を小とすることができ、特に、屈曲部12cを有するブーツにおいては、ブーツの反転が生じにくくなって、ブーツの耐久性が低下するのを防止することができる。これにより、長期にわたって等速自在継手として安定した機能を発揮することができる。
シールプレート13は、円盤状の本体部22と、この本体部22の外周縁から継手内部側へ延びて外輪の開口部側の内径面に圧接する周壁21とを備え、この周壁21にエア排出口27を設け、この排出口27にて前記エア抜き手段Sを構成することができる。これにより、エア排出口27が塞がるまでは、エア排出口27を介して継手内部のエアを外部に排出することができる。また、エア排出口27が塞がると、周壁21がシールプレート取付部19の内径面に圧接して、シールプレート13を外輪2の開口部に装着することができて、外輪2の開口部を塞ぐことができる。このため、簡単な構成でエア抜き手段を設けることができる。
前記エア排出口27を、シールプレート13の周壁21の内端側の一部を内径側へ折り曲げて構成することができるため、エア排出口27を容易に設けることができる。また、既存のシールプレート13を加工してエア排出口27を設けることができ、低コストにてエア抜き手段を形成することができる。
自動車用のドライブシャフトに用いられるデファレンシャルギア側に使用する摺動式等速自在継手への適用が好ましい。これは、この等速自在継手が高温雰囲気中に曝される頻度が高いため、シールプレート13の外輪2の開口部への圧入時において、継手内部の内圧上昇を緩和すると、高速回転時におけるブーツの反転を効果的に防止でき、ブーツの耐久性が低下するのを効果的に防止できるからである。
次に、本発明の等速自在継手の第2実施形態について説明する。この場合、シールプレート13は、図6や図7に示すように、折曲片20を周方向に沿って所定ピッチ(120°)で3箇所設けている。これにより、エア排出口27は、この折曲片20に対応して、周方向に沿って所定ピッチ(120°)で3箇所設けられる。
このように、第2実施形態の等速自在継手においても、前記第1実施形態と同様の効果を有する。前記第1実施形態ではエア排出口27を1個としていたが、この第2実施形態では、エア排出口27を周方向に沿って所定ピッチで3箇所配置しているため、エアの排出箇所を周方向に沿って分散させることができる。これにより、効率よく継手内部のエアを排出でき、継手内部の内圧上昇緩和の信頼性が向上して、ブーツの耐久性が低下するのを一層防止することができる。また、シールプレート13の圧入性の向上を図ることができる。なお、図6及び図7に示す等速自在継手において、図2や図3に示す等速自在継手と同様の構成については、図2や図3と同一符号を付してその説明を省略する。
次に、本発明の等速自在継手の第3実施形態について説明する。この場合、図8〜図10に示すように、シールプレート13は、円盤状の本体部22と、この本体部22の外周縁から継手内部側へ延びる周壁35とを備え、周壁35に、外輪2の開口縁部に圧接する圧接周壁部30と、圧接周壁部30の内端縁32から継手内部側に向かって縮径するテーパ壁部31を設けている。そして、テーパ壁部31の外径面と外輪2のシールプレート取付部19の内径面との間の隙間36をもって、エア抜き手段Sを構成している。これにより、シールプレート13の全周にわたってエア抜き手段Sを設けることができる。なお、テーパ壁部31の傾斜角は、シールプレート13の圧入時にシールプレート13が傾かない程度の傾斜角とする。
次に、シールプレート13の取付方法について説明する。図11の矢印Aで示すように、シールプレート13をシールプレート取付部19の内径面に圧入していく。この場合、テーパ壁部31がシールプレート取付部19に嵌入するまでは、エア排出口としての隙間36を介して、矢印Bで示すように、継手内部から外部にエアが流出する。
そして、テーパ壁部31の大径端部32がのシールプレート取付部19に嵌入すれば、隙間36からのエア排出がなくなり、圧入作業が終了する。図12に示すように、圧接周壁部30がシールプレート取付部19に圧入された状態で、Oリング42がシール機能を発揮し、外輪開口部を塞いでいる。
このように、第3実施形態の等速自在継手においても、前記第1実施形態や第2実施形態と同様の効果を有する。特に、シールプレート13の全周にわたるエア抜きが可能となる。このため、継手内部のエアを一層効率よく外部へ流出させることができるため、一層確実に継手内部の内圧上昇を緩和することができて、ブーツの耐久性が低下するのを一層防止することができる。また、シールプレート13の圧入性の向上を一層図ることができる。この場合のシールプレート13は、既存のシールプレートの周壁を縮径させればよいので、低コストにてエア抜き手段Sを形成することができる。なお、図8〜図12に示す等速自在継手において、図1〜図5に示す等速自在継手と同様の構成については、図1〜図5と同一符号を付してその説明を省略する。
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、突出片20の形状としては、半円形、扇形、三角形、多角形等種々の形状、大きさとすることができる。また、突出片20を除去してもよい。エア排出口27の数としては、2個であってもよく、4個以上設けても、配設ピッチも任意に設定できる。シールプレート13の材質としては、この等速自在継手が使用される環境に対応できるものであれば、ゴム、合成樹脂材料等種々のものを使用することができる。さらには、シールプレート13の外端面33と外輪2の外端面34とが同一面上になくてもよく、シールプレート13の外端面が外輪2の外端面より内部に装着されるようにしてもよい。
また、等速自在継手としては、実施形態のような摺動式等速自在継手に限るものではなく、他の固定式等速自在継手であってもよい。
2 外側継手部材
13 シールプレート
21 周壁
22 本体部
27 エア排出口
30 圧接周壁部
31 テーパ壁部
32 内端縁
35 周壁
36 隙間
S エア抜き手段
13 シールプレート
21 周壁
22 本体部
27 エア排出口
30 圧接周壁部
31 テーパ壁部
32 内端縁
35 周壁
36 隙間
S エア抜き手段
Claims (6)
- 外側継手部材の開口部を塞ぐシールプレートを備えた等速自在継手において、シールプレートの外径側に、継手内部からエアを抜きつつ外側継手部材の開口部へのシールプレートの圧入を許容するエア抜き手段を設けたことを特徴とする等速自在継手。
- シールプレートは、円盤状の本体部と、この本体部の外周縁から継手内部側へ延びて外側継手部材の開口部側の内径面に圧接する周壁とを備え、この周壁にエア排出口を設け、この排出口にて前記エア抜き手段を構成したことを特徴とする請求項1の等速自在継手。
- 前記エア排出口を、シールプレートの周壁の内端側の一部を内径側へ折り曲げて構成したことを特徴とする請求項2の等速自在継手。
- 前記エア排出口が周方向に沿って所定ピッチで複数個配置されたことを特徴とする請求項2又は請求項3の等速自在継手。
- シールプレートは、円盤状の本体部と、この本体部の外周縁から継手内部側へ延びる周壁とを備え、周壁に、外側継手部材の開口縁部に圧接する圧接周壁部と、圧接周壁部の内端縁から継手内部側に向かって縮径するテーパ壁部とを設けて、テーパ壁部の外径面と外側継手部材の内径面との間の隙間をもって、エア抜き手段を構成したことを特徴とする請求項1の等速自在継手。
- 軸線方向の変位と作動角の変位とを許容する摺動式であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の等速自在継手。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20101207 |