JP3662050B2 - プロペラシャフト用等速自在継手のシール構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や各種産業機械において、動力伝達用に用いられる等速自在継手のシール構造に関し、特に、自動車等のプロペラシャフト用等速自在継手に好適なシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、振動・騒音低減の要求の高まりに伴い、自動車等のプロペラシャフトにおいても従来の不等速なカルダンジョイントに代わり、等速自在継手の適用が増加している。現在、プロペラシャフト用としては、ダブルオフセット型、トリポード型などの摺動式等速自在継手が多く用いられているが、スライドスプラインと組み合わせて使用する場合や、作動角を大きく取りたい場合などには、固定式等速自在継手が用いられている。
【０００３】
図３に一例として示すのは、プロペラシャフト用に開発された固定式等速自在継手である。この等速自在継手は、内周面に軸方向の球面状案内溝１ａを形成した外輪１と、外周面に軸方向の球面状案内溝２ａを形成した内輪２と、外輪１の案内溝１ａと内輪２の案内溝２ａとの間に形成されるボールトラックに配されたボール３と、ボール３を作動角の角度２等分面内に保持する保持器４とを主要な構成要素とする。外輪１は両端が開口したフランジ形のもので、外輪１の一方の開口側から軸（プロペラシャフト）５を内輪２の内周に挿通して連結し、外輪１の他方の開口側の外周に設けたフランジ１ｂを相手軸（変速機の出力軸等）に連結する。外輪１の一方の開口は、この開口側の外周と軸５の外周とに取付固定されたブーツ６でシールされ、外輪１の他方の開口は、この開口側の端面の取付部１ｃ’に圧入固定されたシールプレート７’でシールされる。このシールプレート７’は、外輪１の開口を覆う大きさをもったプレス鋼板製のもので、その外周には、外輪１の取付部１ｃ’に圧入される圧入面７’ａが設けられている。
【０００４】
ところで、プロペラシャフト用等速自在継手は、一般用途に比べかなり高速回転で運転されるため（５０００ｒｐｍ程度以上、一般用途では２０００ｒｐｍ程度）、回転遠心力に伴うグリースの外径側への流動により、シールプレート７’の圧入面７’ａからのグリース洩れが懸念され、また、回転時の発熱に伴う内圧の上昇により、ブーツ６の反転が懸念される。従来、かかる懸念を解消するため、外輪１の取付部１ｃ’にＯリング溝を設け、このＯリング溝にＯリング８を装着することにより、圧入面７’ａとの間のシール性を高め、また、シールプレート７’の中央部に貫通穴を設け、この貫通穴に通気用ゴム部材９を装着することにより、外部との通気を可能とし、内圧上昇を防止していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、プロペラシャフト用等速自在継手のシール構造には、高いシール機能と通気機能という二律背反の機能が要求され、従来は、鋼板製シールプレート７’、Ｏリング８、通気用ゴム部材９といった３つの部材を併用することによって、この要求に対応してきた。そのため、部品点数、組立工数の増大となり、また、外輪１の取付部１ｃ’のＯリング溝加工、通気用ゴム部材９の製造およびそのための成形金型等が必要となり、製造工程の複雑化、コストの上昇を招く一因ともなっていた。
【０００６】
本発明は、等速自在継手のシール構造における上記のような問題点を解決することをその目的とするものである。等速自在継手のシール構造における上記のような問題点を解決することをその目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、シールプレートに、外輪の取付部に圧入される圧入面を形成し、略中央部に貫通穴を設けると共に、該シールプレートの圧入面および貫通穴を含む片側全面を覆うようにゴム状弾性体を層状に一体に形成し、ゴム状弾性体の貫通穴を覆う部分に開閉自在なスリットを形成した。ここで、「ゴム状弾性体」は、ゴム状弾性を示す物の意であり、ゴム材料からなる物の他、合成樹脂材料（例えばゴム状ポリアミド）等からなる物も含まれる。
【０００８】
ゴム状弾性体の貫通穴を覆う部分は、継手内部の内圧変化に応じて弾性変形し、これによりスリットが開き、内圧の上昇分を外部に逃がす働きをする。
【０００９】
上記のようなゴム状弾性体は、ゴム材料の加硫成形体とすると良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すのは、プロペラシャフト用に開発された固定式等速自在継手である。この等速自在継手の基本的な構成は、シールプレート７およびその周辺部を除いて、図３に示す従来構成と同じであるので、同一の構成部材および部分には同一の符号を付して示し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図２に拡大して示すように、この実施例のシールプレート７は、プレス等によって所定形状に成形した金属製プレート例えば鋼板製プレート７ａに、ゴム状弾性体７ｂを一体に設けたものである。鋼板製プレート７ａの外周には、外輪１の取付部１ｃの内周に圧入される圧入面７ａ１が設けられ、鋼板製プレート７ａの中央部には、貫通穴７ａ２が設けられている。ゴム状弾性体７ｂは、鋼板製プレート７ａの圧入面７ａ１および貫通穴７ａ２を含む片側全面を覆う連続した１つの層状をなし、その圧入面７ａ１を覆う部分７ｂ１の先端部には、圧入作業を容易にするためのテーパ面７ｂ２が形成され、また、その貫通穴７ａ２を覆う部分７ｂ３には、外部との通気を確保するためのスリット７ｂ４が形成されている。この実施例において、ゴム状弾性体７ｂは、ＮＢＲ、ＣＲ等のゴム材料を鋼板製プレート７ａの表面に加硫成形したものである。
【００１２】
図１に示すように、上記構成のシールプレート７は、圧入面７ａ１を外輪１の取付部１ｃの内周に圧入固定されるが、ゴム状弾性体７ｂの圧入面７ａ１に設けられた部分７ｂ１の緊迫力によって圧入部からのグリース洩れが防止され、高いシール性が得られる。したがって、従来構造におけるＯリングおよび取付部のＯリング溝は不要である。また、回転時の発熱等により、継手内部の圧力上昇が生じた場合には、この内圧を受けてゴム状弾性体７ｂの貫通穴７ａ２を覆う部分７ｂ３が弾性変形し、これによってスリット７ｂ４が開き、内圧の上昇分を外部に逃がす働きをするので、内圧上昇によるブーツ６の反転等の弊害も防止される。したがって、従来構造における別体の通気用ゴム部材は不要である。
【００１３】
尚、ゴム状弾性体７は、ゴム材料のみならず、ゴム状弾性を示す樹脂材料等で形成することも可能である。また、スリット７ｂ４の形状は図２（ｃ）に示すようなＩ字形状の他、Ｙ字、十字など任意の形状で良い。さらに、この実施例において、ゴム状弾性体７は、鋼板製プレート７ａの片側全面を覆う連続した１つの層状に設けてあるが、鋼板製プレート７ａの圧入面７ａ１と貫通穴７ａ２の部分にのみ別々に設けても良く（材料の節約になるため）、外部との通気機能が要求されない場合には圧入面７ａ１にのみ設けても良く、また鋼板製プレート７ａの両側面にわたって設けも良い。
【００１４】
【発明の効果】
シールプレートの圧入面および貫通穴を含む片側全面を覆うようにゴム状弾性体を層状に一体に形成することにより、外輪への圧入固定時、シールプレートの圧入面を覆う部分のゴム状弾性体の緊迫力によって高いシール性を確保することができるので、従来構造におけるＯリングおよびＯリング溝を不要にすることができる。
【００１５】
また、シールプレートの貫通穴を覆う部分のゴム状弾性体に開閉自在なスリットを形成することにより、外部との通気機能を確保することができるので、従来構造における別体の通気用ゴム部材を不要にすることができる。
【００１６】
したがって、本発明によれば、プロペラシャフト用等速自在継手のシール構造における、高いシール機能と通気機能という二律背反の機能を同時に確保することができると同時に、部品点数および組立工数の削減、製造工程の簡略化、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】 図１におけるシールプレートの拡大断面図（図ｂ）、図ｂにおけるＢ部の拡大断面図（図ａ）、図ｂにおける貫通穴周辺部のＡ方向矢視図（図ｃ）である。
【図３】 従来のシール構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 外輪
１ｃ 取付部
７ シールプレート
７ａ 鋼板製プレート
７ａ１ 圧入面
７ｂ ゴム状弾性体
７ｂ３ ゴム状弾性体のみからなる部分
７ｂ４ スリット

Claims (4)

1. 両端が開口したフランジ形の外輪を有する等速自在継手に、外輪の一方の開口側から軸を連結し、この開口をブーツでシールすると共に、外輪の他方の開口側に取付部を設け、この取付部に金属製のシールプレートを圧入固定したプロペラシャフト用等速自在継手のシール構造において、
   上記シールプレートは、外輪の取付部に圧入される圧入面と、略中央部に設けられた貫通穴と、該シールプレートに一体に設けられたゴム状弾性体とを備え、
   上記ゴム状弾性体は、上記シールプレートの圧入面および貫通穴を含む片側全面を覆うように層状に形成され、上記貫通穴を覆う部分に開閉自在なスリットが形成されていることを特徴とするプロペラシャフト用等速自在継手のシール構造。
2. 上記ゴム状弾性体がゴム材料の加硫成形体であることを特徴とする請求項１のプロペラシャフト用等速自在継手のシール構造。
3. 金属製プレートの外周に外輪の取付部に圧入される圧入面を形成し、略中央部に貫通穴を設ける共に、上記金属製プレートの圧入面および貫通穴を含む片側全面を覆うようにゴム状弾性体を層状に一体に設け、該ゴム状弾性体の上記貫通穴を覆う部分に開閉自在なスリットを形成したことを特徴とするプロペラシャフト用等速自在継手用シールプレート。
4. 上記ゴム状弾性体がゴム材料の加硫成形体であることを特徴とする請求項３のプロペラシャフト用等速自在継手用シールプレート。

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