JP2015200383A - 等速ジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】外輪外周面への樹脂製ブーツの組み付け作業性を向上させるとともに、シール性を向上させることができる等速ジョイントを提供する。
【解決手段】内周面に軸方向に延びる３本の軌道溝２１を形成し、外周面の周方向に３本の外周溝２２を有する外輪２０と、外輪２０の軸方向の一方側の端部外周面２９に嵌合する大径取付部６を有し、樹脂材料により成形されるブーツ５と、大径取付部６の外周面６２を締め付ける大径クランプ部材４１と、を備え、大径取付部６は、外周面６２が円形の外周形状に形成され、外輪２０の外周形状に合わせて周方向に厚肉部７と薄肉部８とが交互に配置され、軸方向外方へ向かって漸次拡径してなり、各厚肉部７の外周面６２の中央に１箇所、内周面６１の両端の２箇所に、径方向断面形状が略Ｖ字形のＶ溝７１を設け、Ｖ溝７１は溝の深さを軸方向の端部から内方へ向かって漸次浅くして形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂材料により成形されたブーツを備える等速ジョイントに関する。

近年、例えば摺動式トリポード型の等速ジョイントでは、耐熱性向上や耐屈曲疲労性向上などのためゴム製に代わって樹脂材料により成形される樹脂製のブーツが主流となっている。この等速ジョイントは、外輪の内周面に軸方向に延びる３本の軌道溝を形成している。そして、外輪の径方向の厚みをほぼ均一にするために、外輪の外周面形状が、軸方向に向かって３本の凸条及び周方向に隣り合う凸条の間に３本の外周溝を有する形状に形成されている。つまり、外輪の外周面は、周方向に凹凸形状に形成されている。外輪の軸方向の一方側の端部外周面に嵌合されるブーツの内周面は、外輪の形状に合わせて凹凸形状に形成されている。また、ブーツの外周面は、円形の外周形状に形成されている。そして、ブーツの外周面をクランプ部材で締め付けることにより、外輪にブーツを固定して外輪内部を密封している（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記の等速ジョイントの組立作業において、外輪へのブーツの取り付けは次のようにして行われる。第１工程において、ブーツの内周面と外輪の外周面との凹凸形状を合わせて周方向の位相を合わせ、ブーツの一部を外輪の端部外周面に引っ掛ける。第２工程において、ブーツを弾性変形により拡径させた状態で全周を外輪の端部外周面に嵌合させる。第３工程において、外輪とブーツとの凹凸形状での嵌合に位相ずれがないか確認する。第４工程において、ブーツの外周面をクランプ部材により締め付ける。

特開平８−２３３１１６号公報

しかしながら、上記の等速ジョイントでは、ゴム製に比べ樹脂製のブーツは硬質であるため、弾性変形させて外輪に嵌合させる際、大きな荷重が必要となり、作業性が悪化していた。また、外輪とブーツとの凹凸形状での嵌合に位相ずれを確認した場合、作業者がブーツを持って周方向に微調整しようとしても硬質であるため動きづらく、周方向に微調整できない。そのため、外輪に取り付けたブーツを取り外した後、再度取り付けることとなり、作業性をさらに悪化させていた。また、周方向の位相が僅かにずれている場合、作業者が位相のずれに気づかず、合わせ面において所定の面圧を確保できずにシール性が懸念されていた。そこで、等速ジョイントは、外輪外周面への樹脂製ブーツの組み付け作業性を向上させるとともに、シール性を向上させることが課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、外輪外周面への樹脂製ブーツの組み付け作業性を向上させるとともに、シール性を向上させることができる等速ジョイントを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る等速ジョイントの構成上の特徴は、内周面に軸方向に延びる３本の軌道溝を形成し、外周面の周方向に３本の外周溝を有する外輪と、前記外輪の軸方向の一方側の端部外周面に嵌合する取付部を有し、樹脂材料により成形されるブーツと、前記取付部の外周面を締め付けるクランプ部材と、を備え、前記取付部は、外周面が円形の外周形状に形成され、前記外輪の外周形状に合わせて周方向に厚肉部と薄肉部とが交互に配置され、軸方向外方へ向かって漸次拡径してなり、前記各厚肉部の外周側又は内周側に径方向断面形状が略Ｖ字形のＶ溝を少なくとも１箇所設け、このＶ溝は溝の深さを軸方向の端部から内方へ向かって漸次浅くして形成されていることである。

請求項１の等速ジョイントによれば、外輪に嵌合するブーツの取付部が、軸方向外方へ向かって漸次拡径しているので、外輪へのブーツの嵌合が容易となり、外輪外周面への樹脂製ブーツの組み付け作業性を向上させることができる。

また、この等速ジョイントによれば、厚肉部の外周側又は内周側にＶ溝を設け、このＶ溝は溝の深さを軸方向の端部から内方へ向かって漸次浅くして形成されている。そして、クランプ部材によって取付部の外周面を締め付けたときに、縮径することにより肉の余りが、生じる。小径側に比べ、肉の余りが多い大径側の軸方向の端部がＶ溝を深くしているので、肉の余りがその量に相応してＶ溝に納まる。これにより、肉の偏りを防止し、シール性を確保することができる。

また、この等速ジョイントによれば、取付部の拡径により外輪とブーツとの嵌合が緩く、且つ、取付部がＶ溝を有するので、等速ジョイントの組立作業において、外輪にブーツを嵌合させた後、作業者がブーツを持って周方向に位相合わせの微調整が容易にできる。これにより、外輪外周面への樹脂製ブーツの組み付け作業性を向上させることができるとともに、周方向の位相合わせによってシール性を向上させることができる。

請求項２に係る等速ジョイントの構成上の特徴は、前記Ｖ溝は、軸方向の長さを前記厚肉部より短く形成したことである。

請求項２の等速ジョイントによれば、厚肉部では軸方向の内方側がＶ溝を形成していないので、より確実にシール性を確保することができる。

請求項３に係る等速ジョイントの構成上の特徴は、前記Ｖ溝は、周方向で前記厚肉部の外周側中央に１箇所、内周側両端に２箇所形成したことである。

請求項３の等速ジョイントによれば、クランプ部材により取付部の外周面を締め付けたときに、縮径することにより発生する肉の余りが外周側及び内周側のＶ溝に納まる。これにより、肉の偏りを確実に防止し、シール性を確保することができる。

請求項４に係る等速ジョイントの構成上の特徴は、前記Ｖ溝は、周方向で前記厚肉部の内周側中央に１箇所、外周側両端に２箇所形成したことである。

請求項４の等速ジョイントによれば、クランプ部材により取付部の外周面を締め付けたときに、縮径することにより発生する肉の余りが外周側及び内周側のＶ溝に納まる。これにより、肉の偏りを確実に防止し、シール性を確保することができる。

本発明によれば、外輪外周面への樹脂製ブーツの組み付け作業性を向上させるとともに、シール性を向上させることができる等速ジョイントを提供できる。

本発明の一実施形態である等速ジョイントの軸方向の断面図である。 図１の外輪を軸方向の一方側から見た図である。 図１のブーツの軸方向の断面図であって、外輪にブーツを嵌合する前の状態である。 図３のＡ矢視図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図である。

以下、本発明の等速ジョイントを具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である等速ジョイント１の軸方向の断面図である。図１を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、軸方向の一方側とは図１における右側を示し、軸方向の他方側とは図１における左側を示すものとする。

図１に示すように、等速ジョイント１は、ジョイント本体２と、ドライブシャフト（図示せず）の中間シャフト３と、ブーツユニット４とを備えて構成される。そして、等速ジョイント１は、摺動式トリポード型であって、ジョイント本体２を構成する外輪２０と中間シャフト３とのジョイント角を付与した状態で、外輪２０と中間シャフト３との間でトルクを伝達することができる。また、外輪２０に対して中間シャフト３が軸方向に摺動することができる。

ジョイント本体２は、外輪２０と、トリポード２３と、ローラ２６と、複数の針状の転動体２７と、スナップリング２８とから構成される。外輪２０は、筒状（例えば、有底筒状）に形成されており、軸方向の一方側がディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。外輪２０の筒状部分の内周面には、外輪２０の軸方向に延びる軌道溝２１が、周方向の等間隔に３本形成されている。外輪２０の内部領域には、中間シャフト３の端部が収容されている。

トリポード２３は、外輪２０の筒状部分の内側に配置され、ボス部２４と、３本のトリポード軸部２５とを備える。ボス部２４は、円環状に形成されており、ボス部２４の内周面には雌スプラインが形成されている。ボス部２４の雌スプラインは、中間シャフト３の端部の雄スプラインに嵌合される。それぞれのトリポード軸部２５は、ボス部２４の外周面からそれぞれのボス部２４の径方向外方に向かって延びるように立設され、且つ、ボス部２４の周方向に等間隔に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部２５の少なくとも先端部は、外輪２０のそれぞれの軌道溝２１内に挿入されている。

ローラ２６は、環状に形成されており、トリポード軸部２５の外周側に転動体２７を介して軸支されている。つまり、ローラ２６は、それぞれのトリポード軸部２５に対して回転可能に、且つ軸方向に摺動可能に配置されている。さらに、ローラ２６は、軌道溝２１に嵌挿され、軌道溝２１に転動可能に係合している。ローラ２６は、トリポード軸部２５のリング溝に係止されるスナップリング２８により、トリポード軸部２５から抜け落ちないようにされている。

ブーツユニット４は、ブーツ５と、大径クランプ部材４１と、小径クランプ部材４２とにより構成される。ブーツユニット４は、蛇腹筒状に形成されており、外輪２０の開口部と中間シャフト３の外周面との間を被覆する。ブーツ５は、蛇腹部５１と、大径取付部（取付部）６と、小径取付部５２とにより構成される。蛇腹部５１の軸方向の他方側端部に形成される大径取付部６を外輪２０の開口部の端部外周面２９に嵌合させ、大径取付部６の外周面６２を大径クランプ部材４１により締め付ける。蛇腹部５１の軸方向の一方側端部に形成される小径取付部５２を中間シャフト３の外周面に嵌合させ、小径取付部５２の外周面を小径クランプ部材４２により締め付ける。ブーツユニット４は、外輪２０の内部領域に封入されたグリースが外輪２０の開口部から漏出するのを防止するとともに、等速ジョイント１の外部から外輪２０の内部領域に異物が侵入するのを防止している。

図２は、図１の外輪２０を軸方向の一方側から見た図である。図２に示すように、外輪２０では、径方向の厚みをほぼ均一にするため、内周面に形成される３本の軌道溝２１に対応し、外周面は、３本の凸状及び周方向に隣り合う凸状の間に３本の外周溝２２を有する形状に形成されている。つまり、外輪２０の外周面は、周方向に凹凸形状に形成されている。

図３は、図１のブーツ５の軸方向の断面図であって、外輪２０にブーツ５を嵌合する前の状態である。図３に示すように、外輪２０に嵌合する前のブーツ５は、大径取付部６が軸方向外方へ向かって漸次拡径して形成されている。ブーツ５の軸線１１に対する大径取付部６の傾斜角度Ｋ１は、例えば１５度としている。ブーツ５は、樹脂材料をインジェクションブロー成形などの方法により成形して製造する。ブーツ５の樹脂材料としては、例えば熱可塑性ポリエステル系エラストマー樹脂が使用される。

図４は、図３のＡ矢視図である。図４に示すように、外輪２０の端部外周面２９に嵌合されるブーツ５の大径取付部６の内周面６１は、外輪２０の形状に合わせて凹凸形状に形成されている。また、大径取付部６の外周面６２は、円形の外周形状に形成されている。これにより、ブーツ５の大径取付部６は、周方向に厚肉部７と薄肉部８とが交互に配置されることとなる。

各厚肉部７には、径方向断面形状を略Ｖ字形とするＶ溝７１が形成されている。Ｖ溝７１は、周方向で各厚肉部７の外周側中央に１箇所、内周側両端に２箇所形成されている。

図５は、図４のＢ−Ｂ断面図である。図６は、図４のＣ−Ｃ断面図である。図５及び図６に示すように、薄肉部８及び厚肉部７の内周面６１には、全周に亘って突出する突起６１ａが、軸方向に３本形成されている。また、薄肉部８及び厚肉部７の外周面６２には、全周に亘って凹んだ凹部６２ａが形成されている。厚肉部７に形成されるＶ溝７１は、溝の深さを軸方向の端部から内方へ向かって漸次浅くした傾斜部７２を有して形成されている。そして、Ｖ溝７１は、軸方向の長さを厚肉部７より短く形成している。つまり、厚肉部７では、軸方向の内方側がＶ溝７１を形成していないこととなる。

次に、等速ジョイント１の組立作業において、外輪２０へのブーツ５の取り付けについて説明する。
外輪２０へのブーツ５の取り付けは、第１工程において、ブーツ５の厚肉部７を外輪２０の外周溝２２に合わせて周方向の位相を合わせ、ブーツ５の大径取付部６の一部を外輪２０の端部外周面２９に引っ掛ける。第２工程において、ブーツ５を弾性変形により拡径させた状態で大径取付部６の全周を外輪２０の端部外周面２９に嵌合させる。

この取り付けでは、ブーツ５の大径取付部６が軸方向外方へ向かって漸次拡径して形成されているので、ゴム製に比べ硬質な樹脂製のブーツ５であっても、第１工程における端部外周面２９への引っ掛け作業、及び第２工程におけるブーツ５を拡径させて端部外周面２９への嵌合作業が容易となる。

また、ブーツ５の大径取付部６には、厚肉であるために弾性変形しづらい厚肉部７の内周面６１及び外周面６２にＶ溝７１が形成されているので、大径取付部６が弾性変形により拡径し易くなり、ブーツ５の取り付け作業が容易となる。

第３工程において、作業者がブーツ５を持って周方向に位相合わせの微調整し、外輪２０とブーツ５との凹凸形状をぴったり合わせる。このとき、大径取付部６の拡径により外輪２０とブーツ５との嵌合が緩く、且つ、大径取付部６がＶ溝７１を有するので、周方向に位相合わせの微調整が容易にできるとともに、シール性を向上させることができる。

第４工程において、ブーツ５の大径取付部６の外周面６２を大径クランプ部材４１により締め付ける。このように、大径クランプ部材４１により大径取付部６の凹部６２ａを締め付けたときに、縮径することにより肉の余りが、生じる。小径側に比べ、肉の余りが多い大径側の軸方向の端部がＶ溝７１の溝を深くしているので、肉の余りがその量に相応してＶ溝７１に納まる。これにより、肉の偏りを防止し、シール性を確保することができる。

また、厚肉部７では軸方向の内方側がＶ溝７１を形成していないので、より確実にシール性を確保することができる。

また、大径取付部６の内周面６１には、全周に亘って突起６１ａが３本形成されており、大径クランプ部材４１により締め付けたときに、突起６１ａが緊迫力を持って押圧されるので、より確実にシール性を確保することができる。

以上のように、本実施の形態に係る等速ジョイント１によれば、外輪２０の端部外周面２９への樹脂製ブーツ５の組み付け作業性を向上させるとともに、シール性を向上させることができる。

なお、本発明は本実施形態に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
本実施形態では、Ｖ溝７１が、周方向で各厚肉部７の外周側中央に１箇所、内周側両端に２箇所形成されているとしたが、それに限るものではなく、例えば、各厚肉部７の内周側中央に１箇所、外周側両端に２箇所形成される構成に適用してもよい。

また、本実施形態では、Ｖ溝７１が、周方向で各厚肉部７の外周面６２に１箇所、内周面６１に２箇所形成されているとしたが、それに限るものではなく、例えば、各厚肉部７の外周面６２又は内周面６１のうち少なくとも１箇所に形成されればよい。

また、本実施形態では、Ｖ溝７１の傾斜部７２が、厚肉部７の軸方向の端部から内方へ向かって途中までに形成されるとしたが、それに限るものではなく、例えば、厚肉部７の軸方向の端部から内方側端部までに形成される構成に適用してもよい。

１：等速ジョイント、 ２：ジョイント本体、 ３：中間シャフト、 ４：ブーツユニット、 ５：ブーツ、 ６：大径取付部（取付部）、 ７：厚肉部、 ８：薄肉部、 １１：軸線、 ２０：外輪、 ２１：軌道溝、 ２２：外周溝、 ２３：トリポード、 ２４：ボス部、 ２５：トリポード軸部、 ２６：ローラ、 ２７：転動体、 ２８：スナップリング、 ２９：端部外周面、 ４１：大径クランプ部材、 ４２：小径クランプ部材、 ５１：蛇腹部、 ５２：小径取付部、 ６１：内周面、 ６１ａ：突起、 ６２：外周面、 ６２ａ：凹部、 ７１：Ｖ溝、 ７２：傾斜部、 Ｋ１：傾斜角度

Claims (4)

1. 内周面に軸方向に延びる３本の軌道溝を形成し、外周面の周方向に３本の外周溝を有する外輪と、前記外輪の軸方向の一方側の端部外周面に嵌合する取付部を有し、樹脂材料により成形されるブーツと、前記取付部の外周面を締め付けるクランプ部材と、を備え、
   前記取付部は、外周面が円形の外周形状に形成され、前記外輪の外周形状に合わせて周方向に厚肉部と薄肉部とが交互に配置され、軸方向外方へ向かって漸次拡径してなり、
   前記各厚肉部の外周側又は内周側に径方向断面形状が略Ｖ字形のＶ溝を少なくとも１箇所設け、このＶ溝は溝の深さを軸方向の端部から内方へ向かって漸次浅くして形成されていることを特徴とする等速ジョイント。
2. 前記Ｖ溝は、軸方向の長さを前記厚肉部より短く形成したことを特徴とする請求項１に記載の等速ジョイント。
3. 前記Ｖ溝は、周方向で前記厚肉部の外周側中央に１箇所、内周側両端に２箇所形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速ジョイント。
4. 前記Ｖ溝は、周方向で前記厚肉部の内周側中央に１箇所、外周側両端に２箇所形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速ジョイント。

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