JP5172506B2 - 環状弾性体装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、等速自在継手用のシャフトにＯリングを装着するのに使用される環状弾性体装着装置に関する。

例えば自動車の動力伝達機構に組み込まれる等速自在継手と等速自在継手に連結されたシャフトの間には、継手内部への塵埃などの異物侵入防止や継手内部に封入されたグリースの漏洩防止を目的として、ブーツが装着される。

例えば図３に示すように、この種のブーツ４１は、大径部４１ａ、小径部４１ｂ、蛇腹部４１ｃを主な構成要素とする。大径部４１ａは、外周を締め付けバンド４２ａで締め付けることにより等速自在継手４３の外側継手部材４３ａに固定される。小径部４１ｂは、外周を締め付けバンド４２ｂで締め付けることにより等速自在継手４３の内側継手部材４３ｂに連結されたシャフト４４に固定される。蛇腹部４１ｃは、大径部４１ａと小径部４１ｂとの間に形成された蛇腹状の部位である。

シャフト４４のブーツ装着部４５には、周方向に延在する凹溝４５ａと、この凹溝４５ａの両側に周方向に延在する突起部４５ｂ、４５ｃとが設けられている。ブーツ４１は樹脂材料で形成されるのが一般的で、小径部４１ｂは、締め付けバンド４２ｂにより締め付けられシャフト４４の突起部４５ｂ、４５ｃがその内周面に食い込むことにより、シール性が確保される仕様となっている。

このブーツ４１とシャフト４４との間のシール性を高める目的で、環状弾性体であるＯリング４６が、ブーツ４１の小径部４１ｂにおける内周面とシャフト４４の凹溝４５ａとの間に介在させられている（特許文献１参照）。
実開平４−１２８５３６号公報

ブーツ４１の小径部４１ｂとシャフト４４の凹溝４５ａとの間にＯリング４６を介在させる場合、その組立工程において、シャフト４４を等速自在継手４３に連結する前にシャフト４４の凹溝４５ａにＯリング４６を装着しておく。この装着のために、Ｏリング４６は、シャフト４４に設けられたスプライン（又はセレーション）部４７や軸部４８を通過しなければならない。

しかしながら、スプライン（又はセレーション）部４７、軸部４８及びブーツ装着部４５の外径は、装着前のＯリング４６の内径より大きい。また、スプライン（又はセレーション）部４７には、シャフト４４の等速自在継手４３に対する抜け止め用のサークリップ４９を装着するための周方向に延在する溝４７ａが設けられている。

この径の差により、Ｏリング４６の装着作業時にＯリング４６に張力がかかるため、Ｏリング４６の捩れが発生する可能性があり、また、Ｏリング４６の装着作業が難しいものになっている。また、スプライン（又はセレーション）部４７、溝４７ａ、突起部４５ｂのエッジにより、Ｏリング４６が損傷する可能性がある。Ｏリング４６の捩れや損傷はブーツ４１とシャフト４４との間のシール性を低下させる原因となる。

このような装着時の捩れ、損傷及び難しい装着作業は、シャフト４４へＯリング４６を装着する場合だけでなく、環状弾性体を拡径させて軸部材に装着する場合全てに起こる可能性がある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、軸部材へ環状弾性体を拡径させて装着する場合の環状弾性体の捩れや損傷を抑制すると共に装着作業を簡易化することが可能な環状弾性体装着装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明は、軸部材に環状弾性体を装着するための環状弾性体装着装置において、前記軸部材を挿入可能であって前記環状弾性体を拡径した状態で仮装着する外周面を有する筒状部材と、該筒状部材の外周面に沿って相対移動することにより、前記環状弾性体を前記筒状部材の一端側へ押圧移動し、前記軸部材の所定位置に自己収縮にて装着させる押圧部材とを備え、前記押圧部材を固定側に配設すると共に前記筒状部材を前記押圧部材に対して前記筒状部材の軸方向に移動可能に配設し、該筒状部材の他端側に前記軸部材の一端を当接させる当接部を配設し、前記筒状部材に挿入した軸部材の一端を前記当接部に当接させ前記押圧部材に対して前記軸部材と前記筒状部材とを一体的に往動させるようにし、前記当接部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設し、前記軸部材は、一端面に凹部が形成され、該凹部に前記当接部が当接し、前記筒状部材は、他端側に底部を有し、該底部にねじ穴が形成され、該ねじ穴に螺合するねじ部を有するねじ部材に前記当接部が設けられ、前記ねじ部材のねじ孔へのねじ込み深さによって、前記当接部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能としたことを特徴とする。

ここで、固定側とは、地面又は地面に対して不動のもののことである（以下、同じ）。

請求項１の発明によれば、環状弾性体は、拡径した状態で、筒状部材の外周面を移動するだけなので、環状弾性体の捩れ、損傷の可能性が少なくなる。また、環状弾性体に対する人手による作業は環状弾性体を筒状部材の外周面に拡径した状態で仮装着することのみなので、装着作業が簡易化する。また、仮装着の位置を調節することにより押圧部材が環状弾性体を押圧移動する距離を小さくすることができるので、装着作業が簡易化する。

また、装着時の筒状部材と軸部材の位置合わせが不要になり、また、軸部材を筒状部材内に押し込むという単純な作業により軸部材に環状弾性体を装着することができるので、更に装着作業が簡易化する。

また、装着時の筒状部材に対する軸部材の位置が調節可能になるため、軸部材における環状弾性体の装着位置が調節可能になる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記押圧部材が配設された固定側に、前記筒状部材に当接することにより前記筒状部材の往動を停止する停止部を配設したものである。

ここで、「前記押圧部材が配設された固定側」には、前記押圧部材も含む。

請求項２の発明によれば、筒状部材を所定位置で停止させることに注意を払うことなく軸部材を筒状部材に押し込むことができ、又、筒状部材を余分に押し込むおそれがないので、装着作業が迅速化及び簡易化できる。また、筒状部材が停止部に当接して停止した状態における、環状弾性体が押圧移動させられる筒状部材の一端と、環状弾性体を押圧移動する押圧部材の部位の位置を揃わせれば、より確実に軸部材の所定位置に弾性環状体を装着することができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記停止部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設したものである。

請求項３の発明によれば、筒状部材の往動を停止する位置を軸方向に調節できる。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一の発明において、前記筒状部材をばねで復動させるようにしたものである。

請求項４の発明によれば、軸部材への弾性体装着後に筒状部材がばねにより元の位置に戻るので、連続した装着作業が簡易化できる。また、前記課題を解決するため、請求項５の発明は、軸部材に環状弾性体を装着するための環状弾性体装着装置において、前記軸部材を挿入可能であって前記環状弾性体を拡径した状態で仮装着する外周面を有する筒状部材と、該筒状部材の外周面に沿って相対移動することにより、前記環状弾性体を前記筒状部材の一端側へ押圧移動し、前記軸部材の所定位置に自己収縮にて装着させる押圧部材とを備え、前記押圧部材を固定側に配設すると共に前記筒状部材を前記押圧部材に対して前記筒状部材の軸方向に移動可能に配設し、該筒状部材の他端側に前記軸部材の一端を当接させる当接部を配設し、前記筒状部材に挿入した軸部材の一端を前記当接部に当接させ前記押圧部材に対して前記軸部材と前記筒状部材とを一体的に往動させるようにし、前記当接部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設し、前記押圧部材が配設された固定側に、前記筒状部材に当接することにより前記筒状部材の往動を停止する停止部を配設し、前記停止部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設したことを特徴とする。

本発明によれば、軸部材へ環状弾性体を拡径させて装着する場合の環状弾性体の捩れや損傷を抑制すると共に装着作業を簡易化することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る環状弾性体装着装置を示したものである。この環状弾性体装着装置１は、有底筒状の筒状部材２、有底筒状の押圧部材３とばね４を主要な構成要素とする。

筒状部材２は、押圧部材３と底部分を同じ方向にして、底側部分を押圧部材の内部に位置している。筒状部材２の底部分と押圧部材３の底部分との間に、ばね４が配置されている。筒状部材２の内部に軸部材としてのシャフト５が挿入可能になっている。シャフト５は、既述のシャフト４４と同じ部材であり、同じ部位には同じ名称を用い、その説明は省略する。

筒状部材２は、仮装着部６、筒部７、底部８及びシャフト当接ボルト９を主な構成要素とする。仮装着部６は円筒状であり、その外周面１０に環状弾性体であるＯリング１１が拡径状態で周方向に装着可能であり、内部にシャフト５を挿入可能である。即ち、仮装着部６の外径はＯリング１１の内径より大きく、仮装着部６の内径はシャフト５における挿入する部分の外径より大きい。筒部７は、円筒状であり、その一端部は、仮装着部６の端部に例えば、接着剤により接続しており、他端部は、底部８を例えば接着剤により固定することで塞がれている。筒部７の内径は、仮装着部６の内径と同じで、シャフト５を挿入可能である。

底部８は、略円板状であり、底部８の図１の右側の端面の径方向中央部に凹部１２が形成されている。また、底部８と同軸のボルト孔１３が形成されており、シャフト当接ボルト９が螺合している。

シャフト当接ボルト９における底部８の図１の右側にはナット１４が螺合されており、このナット１４を底部８の凹部１２側に締め付けることによりシャフト当接ボルト９の緩み止めがなされている。シャフト当接ボルト９のねじ部１５の先端には、球１６が、一部をねじ部１５の先端より突出させた状態で、埋設されている。この球１６のねじ部１５の先端より突出している部分が、後に詳述するが、環状弾性体装着装置１の動作中に、シャフト５（軸部材）の一端を当接させる当接部として機能する。シャフト当接ボルト９とボルト孔１３へのねじ込み深さにより、球１６の位置が調節される。仮装着部６、筒部７、底部８及びシャフト当接ボルト９は、同軸上である。

押圧部材３は、図示しない作業台等に固定されている。押圧部材３は、押圧部１７、蓋部１８、筒部１９、底部２０、内筒部２１及び滑り部２２を主な構成要素とする。押圧部１７は、フランジ部２３を有する略円筒状であり、その内周面の押圧部材３の外部側端部にて筒状部材２の仮装着部６に周方向全体で当接している。押圧部１７は弾性体で形成されており、押圧部材３の内部への異物の侵入を防ぐ機能を有する。押圧部１７の押圧部材３外側の端部２４は、後に詳述するが、環状弾性体装着装置１の動作中に、筒状部材２の外周面１０に仮装着されたＯリング１１を押圧移動する機能を有する。

蓋部１８も、略円筒状であり、その内周面の凹部にて押圧部１７のフランジ部２３と接続している。この接続は例えば接着剤により形成されている。蓋部１８の筒部１９側の端面に、周方向に延在すると共に軸方向に突出する突起部２５が一体形成されている。この突起部２５の径方向の厚みは軸方向で均一である。蓋部１８の筒部１９側の端面における突起部２５より径方向内方側には、筒状部材２の筒部７における仮装着部６側の端面が当接している。

筒部１９も、略円筒状であり、蓋部１８の突起部２５が、筒部１９の内周面に嵌合することにより、筒部１９に対する蓋部１８の位置決めが成されている。筒部１９に対する蓋部１８の固定はボルト２６により成されている。

底部２０は、略円板状であり、筒部１９における蓋部１８とは反対側の端部を塞いでいる。筒部１９に対する底部２０の固定はボルト２７により成されている。底部２０の筒部１９側の端面において軸方向に突出する突起部２８が、筒部１９の内周面に嵌合することにより、筒部１９に対する蓋部１８の径方向の位置決めが成されている。

底部２０の突起部２８における径方向中央部に凹部２９が形成されている。また、底部２０には、底部２０と同軸のボルト孔３０が形成されており、このボルト孔３０に筒状部材停止ボルト３１が螺合している。筒状部材停止ボルト３１において押圧部材３内側にある頭部３２が、後に詳述するが、環状弾性体装着装置１の動作中に筒状部材２に当接することにより筒状部材２の往動を停止する停止部として機能する。筒状部材停止ボルト３１のボルト孔３０へのねじ込み深さにより、頭部３２の位置が調節される。筒状部材停止ボルト３１における押圧部材３外側にはナット３３が螺合されており、このナット３３を底部２０側に締め付けることにより筒状部材停止ボルト３１の緩み止めがなされている。

内筒部２１は円筒形であり、スペーサの役割を果たすものであり、その径方向の厚さが蓋部１８の突起部２５における径方向の厚さと同一であり、その端面にて突起部２５に当接している。内筒部２１は、その外周面にて筒部１９の内周面に当接している。蓋部１８の突起部２５及び内筒部２１の内周面は、筒状部材２の筒部７の外周面と所定の隙間を有する。

滑り部２２も円筒形であり、その外周面が筒部１９の内周面に、その内周面が筒状部材２の筒部７の外周面に、それぞれ当接している。滑り部２２はその一方の端面が内筒部２１の端面に、他方の端面が筒部１９の内周面の段部３４に、それぞれ当接している。滑り部２２は、例えば摩擦の小さい樹脂から形成されており、筒状部材２の押圧部材３に対するガタツキを抑制する。押圧部１７、蓋部１８、筒部１９、底部２０、内筒部２１及び滑り部２２はすべて同軸上に配置されている。筒状部材２と押圧部材３は、同軸上に配置されている。

ばね４は、円筒コイル型であり、筒状部材２と押圧部材３と同軸になるように、筒状部材２の凹部１２と、押圧部材３の凹部２９との間に設置されている。ばね４は、両端部がそれぞれ筒状部材２の凹部１２と押圧部材３の凹部２９に嵌合することにより、固定されている。

次に、環状弾性体装着装置１の動作の説明をする。図１に示すように、最初に、環状弾性体装着装置１は、ばね４の弾性力により、筒状部材２及びその仮装着部６が、押圧部材３から最も突出した状態にある。この状態の環状弾性体装着装置１に対し、Ｏリング１１を拡径した状態で、筒状部材２の仮装着部６における筒部７と反対側の端部３５（以下、端部３５と記す）の近くの外周面１０に仮装着する。

次にシャフト５を、内側継手部材に結合する端部から、筒状部材２に挿入する。この挿入により、シャフト５の端面に形成されている円錐形状の凹部３６が、シャフト当接ボルト９においてねじ部１５の先端より突出している球１６に当接する。

この状態のまま、シャフト５を押し込んでいくと、シャフト５と筒状部材２が一体的に移動（往動）する（図２の白矢印参照）。同時に、押圧部材３の押圧部１７が、筒状部材２の仮装着部６の外周面１０に沿って相対的に移動する。最終的に、図２に示すように、シャフト当接ボルト９の頭部３７と筒状部材停止ボルト３１の頭部３２とが当接し、シャフト５及び筒状部材２が停止する。

シャフト５及び筒状部材２の移動が停止する寸前に、押圧部１７の端部２４がＯリング１１に当接し、仮装着部６の端部３５側に押圧移動させられる。そして、シャフト５及び筒状部材２が丁度停止する時に、押圧部材３の押圧部１７の端部２４に対して筒状部材２の仮装着部６における端部３５の位置が揃う。即ち、押圧部１７の端部２４は、Ｏリング１１を仮装着部６の端部より完全に押し出す（図２の破線参照）。この結果、Ｏリング１１はその弾性力により自己収縮して縮径し、シャフト５の凹溝３８に嵌合し、装着が完了する（図２参照）。

Ｏリング１１を装着後、シャフト５を筒状部材２から引き抜くと、ばね４の復元力により、筒状部材２は、シャフト５を挿入する前の位置（図１の位置）に戻る（復動する）。

上記動作の説明において、Ｏリング１１を拡径した状態で、筒状部材２の仮装着部６における端部３５の近くの外周面１０に仮装着しているが、外周面１０において仮装着する位置は端部３５の近くでなくともよい。仮装着する位置が端部３５の近くでない場合でも、シャフト５と筒状部材２との一体的な移動により、押圧部材３の押圧部１７の端部２４がＯリング１１に当接してＯリング１１を端部３５まで押圧して移動する。しかし、Ｏリング１１が外周面１０上を押圧されて移動する距離が長いとＯリング１１が捩れる可能性があるので、Ｏリング１１を仮装着する位置は端部３５の近くの方がのぞましい。

上記動作の説明において、シャフト５及び筒状部材２の停止時に、押圧部材３の押圧部１７の端部２４に対して筒状部材２の仮装着部６における端部３５の位置が揃うようにしたが、端部２４に対して端部３５の位置が図２の右側であっても良い。しかし、端部２４に対して端部３５の位置が図２の右側である場合、Ｏリング１１が凹溝３８より図２の左側に装着される可能性がある。従って、端部２４に対して端部３５の位置が揃う方がのぞましい。

上記動作の説明において、シャフト５の端面に形成されている円錐形状の凹部３６は、シャフトを研削により製作するために形成されるものである。シャフト当接ボルト９においてねじ部１５の先端より突出している球１６は、この凹部３６と当接する場合に、シャフト５の軸がシャフト当接ボルト２の軸に対して多少傾斜しても、傾斜していない場合と同様に接触し、同様に力を伝えることができる。

シャフト当接ボルト９のねじ込み深さを変更することにより、シャフト５が球１６に当接した場合のシャフト５に対する筒状部材２の仮装着部６における端部３５の位置を変更できるため、シャフト５においてＯリング１１を装着する位置を変更できる。

シャフト当接ボルト２のねじ込み深さを変更した場合、シャフト５及び筒状部材２の停止時における押圧部材３の端部２４に対する筒状部材２の端部３５の位置が変わらないように、筒状部材停止ボルト３１のねじ込み深さを変更する。

上記実施形態では、筒状部材２の仮装着部６、筒部７、押圧部材３の筒部１９は円筒状であるが本発明はこれに限定されず、断面における内周面、外周面の輪郭線が三角形、四角形等の多角形を含むいわゆる筒形状であれば適用可能である。

本発明は、上記実施形態の他にも、その技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。

本発明の実施形態に係る環状弾性体装着装置の軸方向断面図である。 本発明の実施形態に係る環状弾性体装着装置の軸方向断面図であり、シャフトにＯリングが装着される過程を示す図である。 シャフトとＯリングの使用例を示す図である。

符号の説明

１ 環状弾性体装着装置
２ 筒状部材
３ 押圧部材
４ ばね
５ シャフト（軸部材）
６ Ｏリング（環状弾性体）
１０ 外周面
１６ シャフト当接ボルトの球（当接部）
３２ 筒状部材停止ボルトの頭部（停止部）
３５ 端部
３８ 凹溝

Claims (5)

1. 軸部材に環状弾性体を装着するための環状弾性体装着装置において、
   前記軸部材を挿入可能であって前記環状弾性体を拡径した状態で仮装着する外周面を有する筒状部材と、該筒状部材の外周面に沿って相対移動することにより、前記環状弾性体を前記筒状部材の一端側へ押圧移動し、前記軸部材の所定位置に自己収縮にて装着させる押圧部材とを備え、
   前記押圧部材を固定側に配設すると共に前記筒状部材を前記押圧部材に対して前記筒状部材の軸方向に移動可能に配設し、該筒状部材の他端側に前記軸部材の一端を当接させる当接部を配設し、前記筒状部材に挿入した軸部材の一端を前記当接部に当接させ前記押圧部材に対して前記軸部材と前記筒状部材とを一体的に往動させるようにし、
   前記当接部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設し、
   前記軸部材は、一端面に凹部が形成され、該凹部に前記当接部が当接し、
   前記筒状部材は、他端側に底部を有し、該底部にねじ穴が形成され、
   該ねじ穴に螺合するねじ部を有するねじ部材に前記当接部が設けられ、
   前記ねじ部材のねじ孔へのねじ込み深さによって、前記当接部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能としたことを特徴とする環状弾性体装着装置。
2. 前記押圧部材が配設された固定側に、前記筒状部材に当接することにより前記筒状部材の往動を停止する停止部を配設した請求項１に記載の環状弾性体装着装置。
3. 前記停止部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設した請求項２に記載の環状弾性体装着装置。
4. 前記筒状部材をばねで復動させるようにした請求項１〜３のいずれか一に記載の環状弾性体装着装置。
5. 軸部材に環状弾性体を装着するための環状弾性体装着装置において、
   前記軸部材を挿入可能であって前記環状弾性体を拡径した状態で仮装着する外周面を有する筒状部材と、該筒状部材の外周面に沿って相対移動することにより、前記環状弾性体を前記筒状部材の一端側へ押圧移動し、前記軸部材の所定位置に自己収縮にて装着させる押圧部材とを備え、
   前記押圧部材を固定側に配設すると共に前記筒状部材を前記押圧部材に対して前記筒状部材の軸方向に移動可能に配設し、該筒状部材の他端側に前記軸部材の一端を当接させる当接部を配設し、前記筒状部材に挿入した軸部材の一端を前記当接部に当接させ前記押圧部材に対して前記軸部材と前記筒状部材とを一体的に往動させるようにし、
   前記当接部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設し、
   前記押圧部材が配設された固定側に、前記筒状部材に当接することにより前記筒状部材の往動を停止する停止部を配設し、
   前記停止部を前記筒状部材の軸方向に移動調節可能に配設したことを特徴とする環状弾性体装着装置。

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