JP2024043210A - Fixed constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
【課題】高負荷対応の仕様とした場合にあっても、従来よりも少ない部品点数で優れたシール性を発揮することのできる固定式等速自在継手を提供する。【解決手段】この固定式等速自在継手10は、外側継手部材11と、複数のトルク伝達部材13と、保持部材14と、シール部30とを備える。シール部30は、ブーツ31と、軸方向一端側でブーツ31の大径側端部32が装着されるブーツ装着部材33とを有し、外側継手部材11の外周にシャフト連結部材19が嵌合固定されている。ブーツ装着部材33の軸方向他端側に第一鍔部45が設けられ、シャフト連結部材19の軸方向一端側に外側継手部材11の外周と嵌合する嵌合部21が設けられると共に、嵌合部21の半径方向外側に第二鍔部22が設けられ、第一鍔部45と第二鍔部22とが端面同士を当接させた状態で相互に連結されている。【選択図】図1[Problem] To provide a fixed type constant velocity universal joint that can exhibit excellent sealing performance with fewer parts than conventional ones even when it is designed to support high loads. [Solution] This fixed type constant velocity universal joint 10 includes an outer joint member 11, a plurality of torque transmission members 13, a holding member 14, and a seal portion 30. The seal portion 30 has a boot 31 and a boot mounting member 33 to which a large diameter end portion 32 of the boot 31 is attached at one axial end side, and a shaft connecting member 19 is fitted and fixed to the outer periphery of the outer joint member 11. A first flange portion 45 is provided at the other axial end side of the boot mounting member 33, a fitting portion 21 that fits with the outer periphery of the outer joint member 11 is provided at one axial end side of the shaft connecting member 19, and a second flange portion 22 is provided radially outward of the fitting portion 21, and the first flange portion 45 and the second flange portion 22 are connected to each other with their end faces abutting each other. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、固定式等速自在継手に関し、特に、固定式等速自在継手のシール構造に関する。 The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint, and particularly to a seal structure for a fixed type constant velocity universal joint.
等速自在継手は、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位及び軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手とに大別される。このうち、固定式等速自在継手としては、外側継手部材の内面に、軸方向に沿って延びる複数の外側トラック溝を周方向に等間隔に有すると共に、外側継手部材の内側に組み込まれた内側継手部材の外面に、外側トラック溝と半径方向で対向する内側トラック溝を備えているものが一般的である。この場合、内側トラック溝と外側トラック溝との間に、ボール等のトルク伝達部材が組み込まれ、トルク伝達部材は外側継手部材と内側継手部材との間に組み込まれたケージ(保持器)によって保持される。 Constant velocity universal joints are broadly divided into fixed type constant velocity universal joints that allow only angular displacement, and sliding type constant velocity universal joints that allow both angular and axial displacement. Of these, fixed type constant velocity universal joints generally have multiple outer track grooves that extend along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction on the inner surface of the outer joint member, and inner track grooves that face the outer track grooves in the radial direction on the outer surface of the inner joint member that is assembled inside the outer joint member. In this case, torque transmission members such as balls are assembled between the inner track grooves and the outer track grooves, and the torque transmission members are held by a cage (retainer) assembled between the outer joint member and the inner joint member.
また、固定式等速自在継手には、環状をなす外側継手部材の軸方向一端に、外径方向へ突出する外径フランジ部を備えて、その外径フランジ部を介して、トルク伝達の相手側部材である取付けフランジ部材に固定する固定式カップ形と呼ばれるタイプの固定式等速自在継手と、外径フランジ部を有さないディスク形状の外側継手部材の外周に、トルク伝達の相手側部材である取付けフランジ部材を嵌合することで固定する固定式ディスク形と呼ばれるタイプの固定式等速自在継手とがある。 In addition, fixed constant velocity universal joints are equipped with an outer diameter flange portion that protrudes in the outer diameter direction at one end in the axial direction of the annular outer joint member, and the torque is transmitted to the other party through the outer diameter flange portion. A fixed constant velocity universal joint of a type called a fixed cup type is fixed to a mounting flange member which is a side member, and a torque transmission partner member is attached to the outer periphery of a disk-shaped outer joint member that does not have an outer diameter flange part. There is a type of fixed constant velocity universal joint called a fixed disk type, which is fixed by fitting a mounting flange member.
ところで、高負荷対応の大形サイズの固定式ディスク形等速自在継手では、駆動源であるモータ等から入力されるトルクが大きいことから、単なる円筒面同士の隙間嵌合で外側継手部材と取付けフランジ部材とを複数のボルトで連結した当接面間の摩擦伝達では、トルク伝達が十分に図られないおそれがある。そのため、上記用途の等速自在継手では、互いの嵌合面に形成した凹凸による歯面嵌合を採用している。 However, in large-sized fixed disk constant velocity universal joints that can handle high loads, the torque input from the drive source such as a motor is large, so there is a risk that torque transmission will not be sufficient if the torque is transmitted by friction between the contact surfaces of the outer joint member and the mounting flange member, which are connected by multiple bolts and are simply a clearance fit between cylindrical surfaces. For this reason, constant velocity universal joints for the above-mentioned applications use tooth surface engagement with unevenness formed on the mating surfaces of each other.
しかし、上述した固定式ディスク形の場合、外側継手部材と取付けフランジ部材との嵌合部が、外側継手部材の最も外径側に位置するため、熱やスケールの飛散、薬品類の付着等による影響を受けやすい。このため、想定を超えるような過酷な使用環境においては、嵌合部をなす歯面が腐食するおそれが高まる。また、歯面嵌合ではない円筒面同士の嵌合構造をなす場合においても、その嵌合面に腐食が生じる可能性がある。嵌合部の腐食は、嵌合部におけるガタを発生させ、ガタの増大が継手の性能低下を招くおそれがある。 However, in the case of the above-mentioned fixed disc type, the fitting part between the outer joint member and the mounting flange member is located on the outermost side of the outer joint member, so it is difficult to prevent heat, scale scattering, adhesion of chemicals, etc. easily influenced. Therefore, in harsher usage environments than expected, there is an increased risk that the tooth surfaces forming the fitting portion will corrode. Further, even in the case of forming a fitting structure between cylindrical surfaces that are not tooth surface fitting, corrosion may occur on the fitting surfaces. Corrosion of the fitting portion causes play in the fitting portion, and increased play may lead to a decrease in the performance of the joint.
本出願人は、上述した問題を解決するための固定式等速自在継手を特許文献1に開示している。この固定式等速自在継手では、外側継手部材の軸方向一端部に取付けフランジ部材との嵌合部が形成される場合に、外側継手部材と内側継手部材との間を封止するシール部材を、外側継手部材の軸方向他端部に固定したシール固定部材で保持すると共に、外側継手部材の外周部を覆う環状の間座がシール固定部材と取付けフランジ部材との間に配置されている。そのため、外側継手部材とシール固定部材、及び取付けフランジ部材とをボルトで相互に連結することにより、外側継手部材の外周に配置された間座が、シール固定部材と取付けフランジ部材とで軸方向に挟持固定された状態となる。 The present applicant has disclosed a fixed type constant velocity universal joint in Patent Document 1 to solve the above-mentioned problem. In this fixed type constant velocity universal joint, when a fitting part with a mounting flange member is formed at one end in the axial direction of the outer joint member, a seal member is installed to seal between the outer joint member and the inner joint member. An annular spacer is disposed between the seal fixing member and the mounting flange member, and is held by a seal fixing member fixed to the other axial end of the outer joint member, and covers the outer periphery of the outer joint member. Therefore, by interconnecting the outer joint member, the seal fixing member, and the mounting flange member with bolts, the spacer disposed on the outer periphery of the outer joint member can be axially connected to the seal fixing member and the mounting flange member. It will be in a clamped and fixed state.
しかしながら、特許文献1のように、外側継手部材と取付けフランジ部材との嵌合部をシールする構造をとる場合、シールのための部品点数が増大し、取付け工数の増加、コストアップ、作業効率の低下など生産性全般の低下を招く。また、間座の端面と取付けフランジ部材の端面との当接領域は非常に径方向に短いので、この当接領域が嵌合部のすぐ外側に位置することは、シール性を確保する観点から好ましい形態とはいえない。特許文献1には、間座の端面と取付けフランジ部材の端面との当接領域に跨るように環状のカバーを間座の外周に圧入固定することが記載されているが、これだと、シールのための部品点数がさらに増大するため、上述した生産性の観点からは回避すべきである。 However, when adopting a structure that seals the fitting portion between the outer joint member and the mounting flange member as in Patent Document 1, the number of parts for sealing increases, the number of installation steps increases, costs increase, and work efficiency decreases. This leads to a decline in overall productivity. In addition, since the contact area between the end face of the spacer and the end face of the mounting flange member is very short in the radial direction, it is important to locate this contact area immediately outside the fitting part from the viewpoint of ensuring sealing performance. This is not a desirable form. Patent Document 1 describes that an annular cover is press-fitted and fixed to the outer periphery of the spacer so as to span the contact area between the end face of the spacer and the end face of the mounting flange member. Since this further increases the number of parts required, it should be avoided from the above-mentioned viewpoint of productivity.
以上の実情に鑑み、本発明により解決すべき技術課題は、高負荷対応の仕様とした場合にあっても、従来よりも少ない部品点数で優れたシール性を発揮することのできる固定式等速自在継手を提供することにある。 In view of the above-mentioned circumstances, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a fixed constant-velocity type that can exhibit excellent sealing performance with fewer parts than before, even when designed to handle high loads. Our goal is to provide universal joints.
前記課題の解決は、本発明に係る固定式等速自在継手によって達成される。すなわち、この継手は、外側継手部材と、内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に配設される複数のトルク伝達部材と、複数のトルク伝達部材を保持する保持部材と、外側継手部材にトルク伝達用シャフトを連結するシャフト連結部材と、外側継手部材と内側継手部材との間をシールするシール部とを備え、シール部は、ブーツと、軸方向一端側でブーツの大径側端部が装着されるブーツ装着部材とを有し、外側継手部材の外周にシャフト連結部材が嵌合固定されている固定式等速自在継手において、ブーツ装着部材の軸方向他端側に第一鍔部が設けられ、シャフト連結部材の軸方向一端側に外側継手部材の外周と嵌合する嵌合部が設けられると共に、嵌合部の半径方向外側に第二鍔部が設けられ、第一鍔部と第二鍔部とが端面同士を当接させた状態で相互に連結されている点をもって特徴付けられる。 The solution to the above problem is achieved by a fixed constant velocity universal joint according to the present invention. That is, this joint includes an outer joint member, an inner joint member, a plurality of torque transmission members disposed between the outer joint member and the inner joint member, a holding member that holds the plurality of torque transmission members, The shaft connecting member connects the torque transmission shaft to the outer joint member, and the seal portion seals between the outer joint member and the inner joint member. In a fixed type constant velocity universal joint, which has a boot mounting member to which the radial end is mounted, and a shaft connecting member is fitted and fixed to the outer periphery of the outer joint member, the other end in the axial direction of the boot mounting member A first flange is provided, a fitting portion that fits with the outer periphery of the outer joint member is provided on one axial end side of the shaft connecting member, and a second flange is provided on the radially outer side of the fitting portion; It is characterized in that the first flange part and the second flange part are connected to each other with their end surfaces in contact with each other.
このように本発明では、既存のブーツ装着部材の軸方向他端側に鍔部(第一鍔部)を設けると共に、同じく既存のシャフト連結部材の軸方向一端側に設けられた嵌合部の半径方向外側に鍔部(第二鍔部)を設け、これら第一鍔部と第二鍔部とを端面同士を当接させた状態で相互に連結した構造とした。このような連結構造をとることにより、既存の部材(ブーツ、ブーツ装着部材、シャフト連結部材)でもって、外側継手部材と内側継手部材との間の環状空間から外側継手部材とシャフト連結部材との嵌合領域に至る広域な範囲をシールすることができる。また、鍔部同士を連結するのであれば、従来構成(間座と取付けフランジ部材との当接構造)に比べて端面の当接領域を径方向に長くとれるので、この当接領域がシール性の低下要因となる心配もない。また、ブーツ装着部材とシャフト連結部材とで嵌合領域をシールできるので、従来に比べて、嵌合領域のシール構造に必要な部品点数を減らすことができる。これにより、工数の削減、コストダウン等を含む生産性の改善を図ることができる。以上より、本発明によれば、外側継手部材とシャフト連結部材との間で十分なシール性を確保しつつも、生産性に優れた高負荷対応の固定式等速自在継手を提供することが可能となる。 In this way, in the present invention, a flange (first flange) is provided on the other axial end of the existing boot mounting member, and a fitting portion is provided on the axial one end of the existing shaft connecting member. A flange (second flange) is provided on the outside in the radial direction, and the first flange and the second flange are interconnected with their end surfaces in contact with each other. By adopting such a connection structure, the outer joint member and the shaft connection member can be connected from the annular space between the outer joint member and the inner joint member using the existing members (boot, boot attachment member, shaft connection member). A wide range up to the mating area can be sealed. In addition, if the flanges are connected, the contact area of the end face can be made longer in the radial direction than in the conventional configuration (contact structure between the spacer and the mounting flange member), so this contact area has good sealing properties. There is no need to worry about it becoming a factor in the decline of Further, since the fitting region can be sealed by the boot mounting member and the shaft connecting member, the number of parts required for the sealing structure of the fitting region can be reduced compared to the conventional art. This makes it possible to improve productivity, including reduction in man-hours and cost. As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fixed constant velocity universal joint that can handle high loads and has excellent productivity while ensuring sufficient sealing performance between the outer joint member and the shaft connecting member. It becomes possible.
また、本発明に係る固定式等速自在継手において、ブーツ装着部材を外側継手部材の一方の端面に軸方向一方側から当接させると共にシャフト連結部材を外側継手部材の他方の端面に軸方向他方側から当接させた状態で、第一鍔部と第二鍔部とが相互に連結されていてもよい。 In addition, in the fixed constant velocity universal joint according to the present invention, the first flange and the second flange may be connected to each other with the boot mounting member abutting one end face of the outer joint member from one axial side and the shaft connecting member abutting the other end face of the outer joint member from the other axial side.
このように、ブーツ装着部材とシャフト連結部材をともに外側継手部材に対して軸方向に当接可能な構造とすることで、第一鍔部と第二鍔部の軸方向位置決めを容易に行うことができるので、作業効率を高めることができる。また、外側継手部材に対して軸方向に当接させた状態で鍔部同士を連結することで、各部材の連結時における姿勢が安定する利点も享受し得る。 In this way, by having a structure in which both the boot mounting member and the shaft connecting member can come into contact with the outer joint member in the axial direction, the first flange portion and the second flange portion can be easily positioned in the axial direction. As a result, work efficiency can be improved. Further, by connecting the flanges to each other in a state in which they are in contact with the outer joint member in the axial direction, it is possible to enjoy the advantage that the posture of each member is stabilized when connected.
また、本発明に係る固定式等速自在継手において、第一鍔部と第二鍔部のうち一方の鍔部の端面に、環状の弾性体が収容可能な収容溝が形成され、かつ他方の鍔部の端面に密着した状態で弾性体が収容溝に収容されていてもよい。 Furthermore, in the fixed constant velocity universal joint according to the present invention, an accommodation groove capable of accommodating the annular elastic body is formed in the end face of one of the first and second collar parts, and The elastic body may be accommodated in the accommodation groove in close contact with the end surface of the flange.
このように、鍔部の一方の端面に収容溝を設けて、他方の端面に密着した状態で弾性体が収容溝に収容される形態をとることで、端面当接領域の密封性をさらに高めることができる。 In this way, by providing a housing groove on one end face of the flange and housing the elastic body in the housing groove in close contact with the other end face, the sealing performance of the end face contact area is further improved. be able to.
また、本発明に係る固定式等速自在継手において、第一鍔部の端面と第二鍔部の端面との間に液状ガスケットが固化してなるガスケット層が介在していてもよい。 In addition, in the fixed constant velocity universal joint according to the present invention, a gasket layer formed by solidifying a liquid gasket may be interposed between the end face of the first flange and the end face of the second flange.
このように双方の端面間に液状ガスケットが固化してなるガスケット層を設けることによっても、端面当接領域の密封性をさらに高めることができる。もちろん、上述した弾性体の密着構造と併せてガスケット層を設けることにより、密封性のより一層の向上が期待できる。 By providing a gasket layer formed by solidifying a liquid gasket between both end faces in this manner, the sealing performance of the end face contact area can be further improved. Of course, by providing a gasket layer in addition to the above-described adhesive structure of the elastic body, further improvement in sealing performance can be expected.
また、本発明に係る固定式等速自在継手において、ブーツ装着部材は、ブーツの大径側端部を外周に装着可能な筒状部を軸方向一端側に有してもよい。また、筒状部を有する場合、本発明に係る固定式等速自在継手において、筒状部の外周面には、ブーツの大径側端部がバンドで締結され、かつ内側継手部材に連結されるトルク伝達用シャフトの外周面には、ブーツの小径側端部がバンドで締結されていてもよい。 Furthermore, in the fixed constant velocity universal joint according to the present invention, the boot mounting member may have a cylindrical portion on the outer periphery of which the large-diameter end of the boot can be mounted on one end in the axial direction. In addition, in the case where the fixed constant velocity universal joint according to the present invention has a cylindrical portion, the large-diameter end of the boot is fastened to the outer peripheral surface of the cylindrical portion with a band, and is connected to the inner joint member. The smaller diameter end of the boot may be fastened to the outer peripheral surface of the torque transmitting shaft with a band.
このようにブーツの大径側端部を外周に装着可能な筒状部を設けることで、ブーツバンドなど強固にかつ簡易にブーツの一端部を固定するための既存の手段であるブーツバンドを適用することが可能となる。 By providing a cylindrical part to which the large-diameter end of the boot can be attached to the outer periphery in this way, the existing means for firmly and easily fixing one end of the boot, such as a boot band, can be applied. It becomes possible to do so.
また、本発明に係る固定式等速自在継手において、ブーツは、ブーツの小径側端部とつながり軸方向他方側に突出する向きに湾曲する湾曲部と、湾曲部とつながり軸方向一方側に突出する向きに折り返した形状をなす折り返し部とを有してもよい。 Furthermore, in the fixed constant velocity universal joint according to the present invention, the boot has a curved portion that connects to the small diameter end of the boot and is curved in a direction that projects toward the other side in the axial direction, and a curved portion that connects with the curved portion and projects toward the other side in the axial direction. It may also have a folded part that is folded back in the direction of the fold.
このように湾曲部と折り返し部とを有する形状のブーツバンドによれば、回転時の膨張にも問題なく対応することが可能となる。 According to the boot band having a shape having a curved portion and a folded portion as described above, it is possible to cope with expansion during rotation without any problem.
また、ブーツが折り返し部を有する場合、本発明に係る固定式等速自在継手においては、折り返し部及び折り返し部とつながるブーツの大径側端部の外周に、折り返し部と大径側端部を覆う金属環カバーが取り付けられていてもよい。 In addition, when the boot has a folded portion, the fixed constant velocity universal joint according to the present invention has the folded portion and the large diameter side end on the outer periphery of the folded portion and the large diameter side end of the boot connected to the folded portion. A metal ring cover may be attached.
上述のように湾曲部及び折り返し部を設けたブーツをこの種の等速自在継手に適用する場合、特に高速回転用途に適用する場合、最も大径側(外径側)に位置する折り返し部の変形が懸念され得る。ここで、本構成のように折り返し部及び折り返し部とつながるブーツの大径側端部の外周に金属環カバー設けることで、折り返し部がその外周側から支持される。よって、高速回転時においても遠心力に伴う変形を抑制して、ブーツの性能を維持することが可能となる。 When applying a boot with a curved part and a folded part as described above to this type of constant velocity universal joint, especially when applying it to high-speed rotation applications, the folded part located on the largest diameter side (outer diameter side) Deformation may be a concern. Here, by providing a metal ring cover on the outer periphery of the folded part and the large diameter end of the boot connected to the folded part as in this configuration, the folded part is supported from the outer circumferential side thereof. Therefore, even during high-speed rotation, it is possible to suppress deformation caused by centrifugal force and maintain the performance of the boot.
また、以上の説明に係る固定式等速自在継手は、従来よりも少ない部品点数で優れたシール性を発揮可能となることから、例えばシャフト連結部材と、外側継手部材とが歯面嵌合により相互に嵌合固定される場合のように、嵌合部のシール性がより重要な構成をなす場合であっても、好適に使用することが可能となる。 In addition, the fixed constant velocity universal joint according to the above explanation can exhibit excellent sealing performance with fewer parts than conventional ones, so for example, the shaft connecting member and the outer joint member are connected by tooth surface fitting. Even when the sealing performance of the fitting portion is more important, such as when the fittings are fitted and fixed to each other, it can be suitably used.
以上より、本発明によれば、高負荷対応の仕様とした場合にあっても、従来よりも少ない部品点数で優れたシール性を発揮することのできる固定式等速自在継手を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a fixed type constant velocity universal joint that can exhibit excellent sealing performance with fewer parts than conventional ones even when it is designed to handle high loads. It becomes possible.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
図1は、本実施形態の一実施形態に係る固定式等速自在継手10の断面図である。図1に示すように、この固定式等速自在継手10は、例えば各種産業機械、より具体的には、鉄鋼設備等の過酷な環境下で使用される駆動力伝達装置に組み込まれて使用されるもので、外側継手部材11と、外側継手部材11の内側に配設される内側継手部材12と、外側継手部材11と内側継手部材12との間に配設されるトルク伝達部材としての複数のボール13と、複数のボール13を保持する保持部材としてのケージ14とを備えている。
FIG. 1 is a sectional view of a fixed constant velocity universal joint 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this fixed constant velocity
外側継手部材11の内面には、軸方向に沿って延びる複数の外側トラック溝15が周方向に沿って等間隔に形成されている。また、内側継手部材12の外面には、外側トラック溝15と半径方向で対向し、軸方向に沿って延びる複数の内側トラック溝16が周方向に沿って等間隔に形成されている。
A plurality of
トルク伝達部材としての複数のボール13は、ケージ14に形成された複数のポケット17にそれぞれ収容された状態で、周方向に沿って等間隔に配置されている。よって、この場合、ケージ14は、外側継手部材11の内面と内側継手部材12の外面との間の環状空間に配設される。半径方向に対向する外側トラック溝15と内側トラック溝16の数、及び、ボール13の数は、例えば6個、8個、又は10個等、任意の個数に設定可能である。
A plurality of
外側トラック溝15の底面は、図1に示すように、軸方向に沿って外径方向へ凸状に湾曲する円弧状をなしている。また、外側トラック溝15の底面は、図2に示すように、ボール13の外周面に沿うように、周方向へも断面円弧状をなしている。
The bottom surface of the
内側トラック溝16の底面は、図1に示すように、軸方向に沿って外径方向へ凸状に湾曲する円弧状をなしている。また、内側トラック溝16の底面は、図2に示すように、ボール13の外周面に沿うように、周方向へも断面円弧状をなしている。
As shown in FIG. 1, the bottom surface of the
外側継手部材11の内面のトラック溝の中心bと、内側継手部材12の外面のトラック溝の中心aとは、図1に示すように、ジョイント中心oから軸方向に同距離だけ反対にずれた位置に設定されている。このため、固定式等速自在継手10を挟んで、軸方向一方側のトルク伝達用シャフト18と軸方向他方側のトルク伝達用シャフト(図示は省略)との二軸間で外側継手部材11と内側継手部材12とが角度変位する際、ケージ14のポケット17に収容されたボール13は、如何なる作動角においても常に、作動角の二等分面内に維持される。これにより、固定式等速自在継手10の回転伝達時における等速性が確保されるようになっている。なお、ここでいう「軸方向一方側」とは、図1における左側に相当し、「軸方向他方側」とは、図1における右側に相当する。以下の説明における「軸方向一端(側)」も同じく図1における左側に相当し、「軸方向他端(側)」も同じく図1における右側に相当する。
The center b of the track groove on the inner surface of the outer
外側継手部材11の外周のうち少なくとも軸方向他端部を含む部分には、図示しないトルク伝達用シャフトを外側継手部材11に連結するためのシャフト連結部材19(取付けフランジ部材とも称される。)が嵌合により固定される。シャフト連結部材19には、その径方向中心位置に中空の軸挿通部20が設けられており、この軸挿通部20に上述した軸方向他端側のトルク伝達用シャフトが取り付けられることで、軸方向一方側のトルク伝達用シャフト、シャフト連結部材19、及び、外側継手部材11が一体に回転可能な状態となっている。
A shaft connecting member 19 (also referred to as a mounting flange member) for connecting a torque transmitting shaft (not shown) to the outer
また、シャフト連結部材19はその軸方向一端側に外側継手部材11の外周と嵌合可能な嵌合部21を有すると共に、嵌合部21の半径方向外側に、後述する第一鍔部45と連結可能な第二鍔部22を有する。本実施形態では、軸挿通部20と嵌合部21、及び第二鍔部22とが一体に形成されている。
Further, the
また、本実施形態では、外側継手部材11の軸方向他端部の外周に、周方向に沿って等間隔に形成された複数の凹部23が設けられている(図2を参照)。各凹部23は図1に示すように軸方向に一定の寸法を有する(図1を参照)。一方、シャフト連結部材19の嵌合部21には、周方向に沿って等間隔に形成された複数の凸部24が設けられている(図2を参照)。各凸部24は図1に軸方向に一定の寸法を有する(図1を参照)。これら複数の凹部23と凸部24は互いに嵌り合うようになっている。言い換えると、外側継手部材11とシャフト連結部材19とは歯面嵌合により相互に連結されるようになっている。この場合、入力トルクは、外側継手部材11とシャフト連結部材19との間で、互いに嵌合した歯面(凹部23と凸部24の側面)を介して伝達され、その結果、高負荷対応が可能となっている。
Furthermore, in this embodiment, a plurality of
なお、歯面嵌合の形態は、図示した形態には限定されない。凹部23と凸部24との嵌合が歯面嵌合をなす限りにおいて、各凹部23と各凸部24の形状、寸法、及び配置等は任意に設定可能である。あるいは、図示は省略するが、高負荷が作用しない仕様である場合等には、歯面嵌合ではない、通常の円筒面同士の隙間嵌合でボルト締結よる当接面間の摩擦伝達としてもかまわない。
Note that the form of tooth surface fitting is not limited to the form shown. The shape, size, arrangement, etc. of each
内側継手部材12の半径方向中心位置には、軸方向に伸びる軸孔25が形成されている。この軸孔25に、軸方向一方側のトルク伝達用シャフト18が取り付けられることにより、軸方向一方側のトルク伝達用シャフト18と内側継手部材12とが一体に回転可能な状態となる。このトルク伝達用シャフト18は、シャフト止め板26、止め輪53、ボルト27、ワッシャ28等により、内側継手部材12に対して抜け止め固定されている。なお、本実施形態では、軸方向一方側のトルク伝達用シャフト18と内側継手部材12とは、スプライン嵌合により相互に連結されているが(図2を参照)、もちろんこれ以外の連結構造を採用してもよい。
A
また、上記構成の固定式等速自在継手10では、外側継手部材11の内側空間に潤滑剤(グリース等)を封入することにより、作動時における継手内部の摺動部位での潤滑性を確保している。本実施形態では、シャフト連結部材19に注入口29が設けられており、この注入口29を介してシャフト連結部材19の内側空間、及びこの内側空間と連続する外側継手部材11の内側空間にグリース等の潤滑剤が供給されるようになっている。また、外側継手部材11の内側空間に封入された潤滑剤の漏洩を防ぐとともに、外部からの異物の侵入等を防止するため、固定式等速自在継手10は、外側継手部材11と内側継手部材12との間の環状空間の軸方向一端側をシール(密封)する第一シール部30をさらに備えている。この第一シール部30が、本発明に係るシール部に相当する。
In addition, in the fixed constant velocity universal joint 10 having the above configuration, a lubricant (grease, etc.) is sealed in the inner space of the outer
第一シール部30は、例えばゴム製のブーツ31と、軸方向一端側でブーツ31の大径側端部32が装着されるブーツ装着部材33とを有する。
The
ブーツ31は全体として環状をなすもので、最も外径側に大径側端部32を有すると共に、最も内径側に小径側端部34を有する。また、ブーツ31は、小径側端部34とつながり軸方向他方側に突出する向きに湾曲する湾曲部35と、湾曲部35とつながり軸方向一方側に突出する向きに折り返した形状をなす折り返し部36とを有する。この場合、大径側端部32と折り返し部36とがつながり、折り返し部36と湾曲部35とがつながり、湾曲部35と小径側端部34とがつながるように、大径側端部32と、小径側端部34と、湾曲部35と、折り返し部36とが一体に形成されている。
The
ブーツ31の大径側端部32はブーツ装着部材33に装着され、小径側端部34は軸方向一方側のトルク伝達用シャフト18の外周に装着される。本実施形態では、ブーツ装着部材33に、ブーツ31の大径側端部32を外周に装着可能な第一筒状部37が設けられており(図1を参照)、この第一筒状部37に大径側端部32が装着されるようになっている。この第一筒状部37が本発明に係る筒状部に相当する。また、本実施形態では、第一筒状部37の外周面に第一ブーツ装着溝38が形成されると共に、トルク伝達用シャフト18の外周面に第二ブーツ装着溝39が形成されている。そして、第一ブーツ装着溝38に大径側端部32が第一ブーツバンド40で締結固定され、第二ブーツ装着溝39に小径側端部34が第二ブーツバンド41で締結固定されている。
The
また、本実施形態では、折り返し部36と大径側端部32の外周に金属環カバー42が取り付けられている。特に、折り返し部36の軸方向一端部の外周側を覆うように金属環カバー42が取り付けられている。本実施形態では、金属環カバー42を介して第一ブーツバンド40で大径側端部32が第一ブーツ装着溝38に締結固定されている。すなわち、第一ブーツバンド40により金属環カバー42が大径側端部32に固定されている。
Further, in this embodiment, a
ブーツ装着部材33は、上述した第一筒状部37と、板状のリング部43と、第二筒状部44と、第一鍔部45とを有する。ここで、第一筒状部37は、リング部43から軸方向一方側に伸びており、第二筒状部44はリング部43から軸方向他方側に伸びている。第二筒状部44は第一筒状部37よりも半径方向外側に位置しており、第二筒状部44の軸方向他端部から第一鍔部45が半径方向外側に延在している。
The
次に、ブーツ装着部材33と外側継手部材11、及びシャフト連結部材19の各部位の寸法関係について述べる。本実施形態では、リング部43の軸方向他方側の端面を外側継手部材11の軸方向一方側の端面に当接させ、シャフト連結部材19を外側継手部材11の軸方向他方側の端面に当接させた状態で、ブーツ装着部材33の第一鍔部45とシャフト連結部材19の第二鍔部22とが軸方向で当接するように、ブーツ装着部材33と外側継手部材11、及びシャフト連結部材19の軸方向位置及び寸法が各々設定されている。
Next, the dimensional relationship between the
上記構成のブーツ装着部材33は、ボルト46によりシャフト連結部材19に連結されている。具体的には、ブーツ装着部材33の第一鍔部45に複数のボルト穴47が円周方向で等間隔に設けられると共に、シャフト連結部材19の第二鍔部22にボルト穴48が円周方向で等間隔に設けられている(図2を参照)。各ボルト穴47,48の円周方向位置及び半径方向位置を合わせた状態で第一鍔部45と第二鍔部22とを軸方向に当接させ、各ボルト穴47,48にボルト46を挿入することにより、第一鍔部45と第二鍔部22とがボルト46で締結され、第一鍔部45を有するブーツ装着部材33と第二鍔部22を有するシャフト連結部材19とが相互に連結された状態となる。これにより、外側継手部材11とシャフト連結部材19との嵌合領域が密封された状態となる。この場合、ブーツ装着部材33とシャフト連結部材19、及びボルト46とで外側継手部材11とシャフト連結部材19との嵌合領域をシールする第二シール部49が構成される。なお、図示例では、ボルト46の軸方向他端側にハードロックナット50を取付けることで、締結力を強化している。
The
また、本実施形態では、第一鍔部45の第二鍔部22と対向する側の端面に環状の弾性体51を収容可能な環状の収容溝52が設けられており、この収容溝52に弾性体51を収容して第一鍔部45と第二鍔部22とをボルト46で締結することにより、弾性体51が変形して収容溝52の表面及び第二鍔部22の端面と密着した状態となる。これにより、第一鍔部45と第二鍔部22との当接領域におけるシール性がさらに向上する。
In addition, in this embodiment, an
なお、図1に明示していないが、互いに向かい合う第一鍔部45の端面と第二鍔部22の端面との間に液状ガスケットが固化してなるガスケット層を介在させてもよい。具体的には、予め何れか一方の鍔部45(22)の端面に液状ガスケットを塗布し、固化させたものを準備しておく。然る後、上述のように第一鍔部45と第二鍔部22とを軸方向に当接させてボルト46で締結することにより、ガスケット層が双方の鍔部45,22の端面に密着した状態で双方の端面間に介在した状態となる。
Although not clearly shown in FIG. 1, a gasket layer formed by solidifying a liquid gasket may be interposed between the end surfaces of the
以上述べたように、本実施形態に係る固定式等速自在継手10によれば、ブーツ装着部材33の軸方向他端側に第一鍔部45を設けると共に、シャフト連結部材19の軸方向一端側に設けられた嵌合部21の半径方向外側に第二鍔部22を設け、これら第一鍔部45と第二鍔部22とを端面同士を当接させた状態でボルト46の締結により相互に連結した構造とした。このような連結構造をとることにより、既存の部材(ブーツ31、ブーツ装着部材33、シャフト連結部材19)でもって、外側継手部材11と内側継手部材12との間の環状空間から外側継手部材11とシャフト連結部材19との嵌合領域に至る広域な範囲をシールすることができる。また、鍔部45,22同士を連結するのであれば、従来構成(特許文献1に記載の間座と取付けフランジ部材との当接構造)に比べて端面の当接領域を径方向に長くとれるので、この当接領域がシール性の低下要因となる心配もない。また、ブーツ装着部材33とシャフト連結部材19とで嵌合領域をシールできるので、従来に比べて、嵌合領域のシール構造(第二シール部49)に必要な部品点数を減らすことができる。これにより、工数の削減、コストダウン等を含む生産性の改善を図ることができる。以上より、本実施形態に係る固定式等速自在継手10によれば、外側継手部材11とシャフト連結部材19との間で十分なシール性を確保しつつも、生産性に優れた高負荷対応の仕様に係る固定式等速自在継手10を提供することが可能となる。
As described above, according to the fixed constant velocity universal joint 10 according to the present embodiment, the
また、本実施形態では、ブーツ装着部材33を外側継手部材11の一方の端面に軸方向一方側から当接させると共にシャフト連結部材19を外側継手部材11の他方の端面に軸方向他方側から当接させた状態で、第一鍔部45と第二鍔部22とが相互に連結された構造としたので、第一鍔部45と第二鍔部22の軸方向位置決めを容易に行うことができ、作業効率を高めることができる。また、外側継手部材11に対してブーツ装着部材33とシャフト連結部材19をそれぞれ軸方向に当接させた状態で鍔部45,22同士を連結することで、ブーツ装着部材33とシャフト連結部材19の連結時における姿勢が安定し易い。
In addition, in this embodiment, the
また、本実施形態では、第一鍔部45の端面に、環状の弾性体51が収容可能な収容溝52を形成し、第二鍔部22の端面に密着した状態で弾性体51が収容溝52に収容されるようにした。このように弾性体51が収容溝52に収容される形態をとることで、端面当接領域の密封性をさらに高めることができる。なお、収容溝52を設けた場合であっても、鍔部45,22同士の当接面積は容易に確保可能であるから、鍔部45,22同士の連結強度に悪影響を及ぼすおそれはない。
Furthermore, in this embodiment, the
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明に係る固定式等速自在継手は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採り得る。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the fixed constant velocity universal joint according to the present invention is not limited to the above-mentioned exemplified form, and may take any form within the scope of the present invention.
例えば図1に示す固定式等速自在継手10において、外側継手部材11の外周面を、ブーツ装着部材33の第二筒状部44の内周面で案内可能な構造としてもよい。このような構造とすることで、外側継手部材11が径方向及び円周方向の位置決めを伴って第二筒状部44の内周に導入されるので、上述した鍔部45,22同士のボルト46締結による心出し効果と相まって、高速回転時における振れを効果的に抑制することが可能となる。
For example, in the fixed constant velocity universal joint 10 shown in FIG. 1, the outer circumferential surface of the outer
例えば上記実施形態では、第一鍔部45と第二鍔部22との軸方向当接位置を、互いに歯面嵌合をなす凹部23と凸部24との嵌合領域の軸方向一端位置(実質的に凸部24の軸方向一端位置)と一致するようにした場合を例示したが、もちろんこれには限定されない。例えば図示は省略するが、鍔部45,22の軸方向当接位置を、凹部23と凸部24との嵌合領域の軸方向一端位置に対して軸方向一方側又は他方側にずらしてもよい。
For example, in the above embodiment, the axial abutting position of the
また、本実施形態では、ブーツ31の大径側端部32をブーツ装着部材33の第一筒状部37の外周に装着した場合を例示したが、もちろんこれ以外の形態を採ることも可能である。例えば図示は省略するが、ブーツ31の大径側端部32に金属環を取付けて、この金属環を第一筒状部37の内周に嵌合固定(圧入固定)してもよい。要は、ブーツ31の大径側端部32がブーツ装着部材33に装着される限りにおいて、ブーツ31及びブーツ装着部材33の形態は任意である。
Further, in this embodiment, the case where the large diameter
10 固定式等速自在継手
11 外側継手部材
12 内側継手部材
13 ボール
14 ケージ
15 外側トラック溝
16 内側トラック溝
17 ポケット
18 トルク伝達用シャフト
19 シャフト連結部材
20 軸挿通部
21 嵌合部
22 第二鍔部
23 凹部
24 凸部
25 軸孔
26 シャフト止め板, 53 止め輪
27 ボルト
28 ワッシャ
29 注入口
30 第一シール部
31 ブーツ
32 大径側端部
33 ブーツ装着部材
34 小径側端部
35 湾曲部
36 折り返し部
37 第一筒状部
38 第一ブーツ装着溝
39 第二ブーツ装着溝
40 第一ブーツバンド
41 第二ブーツバンド
42 金属環カバー
43 リング部
44 第二筒状部
45 第一鍔部
46 ボルト
47,48 ボルト穴
49 第二シール部
50 ハードロックナット
51 弾性体
52 収容溝
53 止め輪
10 Fixed type constant velocity universal joint 11 Outer
Claims (9)
前記シール部は、ブーツと、軸方向一端側で前記ブーツの大径側端部が装着されるブーツ装着部材とを有し、前記外側継手部材の外周に前記シャフト連結部材が嵌合固定されている固定式等速自在継手において、
前記ブーツ装着部材の軸方向他端側に第一鍔部が設けられ、
前記シャフト連結部材の軸方向一端側に前記外側継手部材の外周と嵌合する嵌合部が設けられると共に、前記嵌合部の半径方向外側に第二鍔部が設けられ、
前記第一鍔部と前記第二鍔部とが端面同士を当接させた状態で相互に連結されていることを特徴とする固定式等速自在継手。 an outer joint member, an inner joint member, a plurality of torque transmission members disposed between the outer joint member and the inner joint member, a holding member that holds the plurality of torque transmission members, and the outer joint member. A shaft connection member that connects a torque transmission shaft to the member, and a seal portion that seals between the outer joint member and the inner joint member,
The seal portion includes a boot and a boot mounting member to which a large-diameter end portion of the boot is mounted on one axial end side, and the shaft connecting member is fitted and fixed to the outer periphery of the outer joint member. In fixed constant velocity universal joints,
A first flange is provided on the other axial end side of the boot mounting member,
A fitting portion that fits with the outer periphery of the outer joint member is provided on one axial end side of the shaft connecting member, and a second collar portion is provided on the radially outer side of the fitting portion,
A fixed constant velocity universal joint, characterized in that the first flange and the second flange are connected to each other with their end surfaces in contact with each other.
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