JP6398367B2 - 等速ジョイント - Google Patents

Description

本発明は、等速ジョイントに関する。特に、自動車等車両の動力伝達系の接続部に用いられる等速ジョイントのジョイントブーツに関し、その装着を容易とするジョイントブーツに関する。

等速ジョイントは、自動車等車両の動力伝達系の接続部に用いられる。等速ジョイントの代表例としてトリポード型等速ジョイントがある。トリポード型等速ジョイントは、筒形状に形成された外輪部材の内周面に軸方向に３本の軌道溝が形成されており、この軌道溝内に嵌合されて転動するローラがトリポード軸に支承されて内輪部材が構成されている。内輪部材は動力が伝達される軸部材に結合されている。そして、筒形状の外輪部材の外周面は軸方向に向かって３本の凸条及び周方向に隣り合う前記凸条の間に３本の溝が形成された構成となっている。このように形成された外輪部材の外周面と内輪部材が結合される軸部材との間にはジョイントブーツが掛け渡されて、外輪部材と内輪部材との嵌合部を被覆して、当該嵌合部に泥水や塵埃が浸入しないようにしている。

ジョイントブーツの外輪部材の外周面への嵌合部位は、外輪部材の外周面に形成される前記溝に対応する部位が厚肉とされた断面円環形状の筒形状に形成されている。外輪部材の外周面の溝は３本であるので、ジョイントブーツの嵌合部位に形成される厚肉部位も３箇所となる。そして、この厚肉部位は円環形状の嵌合部位を径方向内方に膨らませた形態として形成されている。

ジョイントブーツの嵌合部位の、外輪部材の外周面への取り付けは、外輪部材の端部から当該嵌合部位を嵌め込むことにより取り付けられる。この際、シール性を確保するため、嵌合部位は外輪部材の外周面に密着状態となるしまり嵌め状態で取り付けられる。そのため、その取り付けは、外輪部材の軸線に対してジョイントブーツの軸線を所定角度傾斜させた状態として端面合わせし、ジョイントブーツの厚肉部位の２箇所を外輪部材の外周面の２本の溝箇所に位置合わせした状態とされる。そして、この位置合わせをした２箇所の厚肉部位と溝箇所を支点として傾動させて、外輪部材の軸線とジョイントブーツの軸線を一直線状態とすることにより、残りの１箇所の厚肉部位が残りの１本の溝箇所に嵌め込まれて取り付けられる。

ところで、ジョイントブーツは、近年、等速ジョイントの使用箇所が熱的に厳しい条件下でも使用可能なように、ゴム製から耐熱性に優れた樹脂製となっている。樹脂製のジョイントブーツはゴム製に比べ耐熱性には優れているが、伸展性は乏しいという特性がある。

特開２００６−１６２０１６号公報

上述したようにしてジョイントブーツを外輪部材の外周面に嵌め込んで取り付ける際、近年のようにジョイントブーツがゴム製に比べ樹脂製等の伸展性にかける材質で形成される場合には、その取り付けのための嵌め込み作業が困難になってきた。

而して、本発明は上述した点に鑑みて創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ジョイントブーツに案内ガイド部位を設けることにより、ジョイントブーツを外輪部材の外周面に容易に取付けられるようにすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。

先ず、本発明に係る等速ジョイントの基本的手段は、筒形状に形成され、内周面に軸方向に３本の軌道溝が形成され、外周面に軸方向に向かって３本の凸条及び周方向に隣り合う前記凸条の間に３本の溝が形成される外輪部材と、該外輪部材の前記軌道溝に転動嵌合するローラを含む内輪部材に連結される軸部材と、前記外輪部材の外周面と前記軸部材との間に掛け渡されて前記外輪と前記内輪部材との嵌合部を被覆するジョイントブーツと、を備える等速ジョイントであって、前記ジョイントブーツの前記外輪部材の外周面への嵌合部位は、前記外輪部材の外周面に形成される溝に対応する部位が厚肉とされた断面円環形状とされており、該厚肉とされた部位の少なくとも１ヶ所には当該ジョイントブーツを前記外輪部材の外周面に嵌め込む際に案内ガイド部位となる案内突起が突設形成されている。

上述した本発明によれば、ジョイントブーツの嵌合部位を外輪部材の外周面に取り付ける作業は、上述した従来と同様の手順で行われる。すなわち、外輪部材の軸線に対してジョイントブーツの軸線を所定角度傾斜させた状態として端面合わせし、ジョイントブーツの厚肉部位の２箇所を外輪部材の外周面の２本の溝箇所に位置合わせした状態とされる。そして、この位置合わせをした２箇所の厚肉部位と溝箇所を支点として傾動させて、外輪部材の軸線とジョイントブーツの軸線を一直線状態とすることにより、残りの１箇所の厚肉部位が残りの１本の溝箇所に嵌め込まれて取り付けられる。この際に、残りの１箇所の厚肉部位を案内突起が設けられた厚肉部位とすることにより、残りの１箇所の厚肉部位の残りの１本の溝箇所への嵌め込みは、案内突起により案内されて嵌め込まれるため、容易に嵌め込むことができる。

なお、上述の本発明の等速ジョイントは、好ましくは次の様な態様手段とするのが良い。

先ず、上述した基本的手段における前記ジョイントブーツに突設形成される案内突起は、該案内突起の内周面側は先端に向かって拡張する傾斜面形状に形成されているのが好ましい。傾斜面形状であれば嵌め込みがスムースに行われる。

次に、上述した前記案内突起の傾斜面形状は曲面形状であるのが好ましい。曲面形状であれば嵌め込みがよりスムースに行われる。

本発明は、上述したようにジョイントブーツを外輪部材の外周面に嵌め込んで取り付ける際に案内ガイド部位となる案内突起をジョイントブーツに設けたことにより、ジョイントブーツの外輪部材への取付けを容易に行うことができる。

本実施形態のダブルローラタイプのトリポード型等速ジョイントの全体構成を示す分解斜視図である。 同実施形態の軸方向断面図である。 図２のIIIーIII線断面図である。 ジョイントブーツ単品を示す軸方向断面図である。 図４に示すジョイントブーツを左側から見た図である。 ジョイントブーツの嵌合部位の厚肉部位に形成される案内突起を直線状の傾斜面とした例を示す図である。 ジョイントブーツを外輪部材に嵌め込む作業状態を示す概念図である。

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。本実施形態は、ダブルローラタイプのトリポード型等速ジョイント（以下、単に「等速ジョイント」と称する場合もある）の場合である。

図１〜図３は、本実施形態のダブルローラタイプのトリポード型等速ジョイント１０の全体構成を示す。図１は斜視図、図２は断面図、図３は図２のIII-III線断面図である。なお、図１では図２に示すジョイントブーツ１２の記載が省略されている。なお、本実施形態の等速ジョイント１０は、車両の回転駆動力を車輪に伝達するドライブシャフトに装備した場合であり、ディファレンシャル装置と被駆動軸（中間シャフト）３２との間に装備される。従って、等速ジョイント１０はディファレンシャル装置の両側に配設される。本実施形態の被駆動軸（中間シャフト）３２が本発明の内輪部材に連結される軸部材に相当する。

図１に示すように、等速ジョイント１０は、回転駆動力の入力側である駆動部２０と、回転駆動力の出力側である受動部３０とにて構成されている。駆動部２０の駆動軸２２の軸線２０Ｘに対して受動部３０の被駆動軸３２の軸線３０Ｘが一致せずに所定角度で傾斜していても、駆動軸２２と被駆動軸３２とを常に等速回転状態で回転駆動力（トルク）を伝達する。この場合、本実施形態では、駆動軸２２はディファレンシャル装置のサイドギアの出力軸と連結状態とされ、被駆動軸の中間シャフト３２がトリポード部材３４およびアウトボード側等速ジョイントと連結状態とされている。本実施形態のトリポード部材３４が本発明の内輪部材に相当する。

受動部３０は、被駆動軸３２と、当該被駆動軸３２の一方端に固定されたトリポード部材３４と、にて構成されている。トリポード部材３４は外輪部材２４内に収容される。トリポード部材３４の軸芯部の円環状の基部材３６は、被駆動軸３２の一方端に固定されている。トリポード部材３４の基部材３６には、外輪部材２４の内周面に形成された３列のローラ案内溝２６のそれぞれに向かって突出する３本の軸部であるトリポード軸部３８が設けられている。そしてトリポード軸部３８のそれぞれには、ローラ部材４０が外嵌されている。そしてローラ部材４０はローラ案内溝２６内に配置されており、ローラ案内溝２６の両側のローラ案内面２６Ａ，２６Ｂに沿って軸線２０Ｘ方向に転動するようになっている。本実施形態のローラ案内溝２６が本発明の軌道溝に相当する。

駆動部２０は、外輪部材２４と、当該外輪部材２４に固定された駆動軸２２と、にて構成されている。外輪部材２４は一端が開口した有底の概略筒形状体に形成されている。有底部位に駆動軸２２が固定され、開口側からトリポード部材３４が嵌合挿入されている。外輪部材２４の筒形状体の内筒形状は、軸線２０Ｘに並行に配置される３本のローラ案内溝２６が形成される形状とされている。３本のローラ案内溝２６は、図３に示すように、等間隔に配置されている。そして、ローラ案内溝２６は周方向で見て両側位置となるローラ案内面２６Ａ，２６Ｂと底面２６Ｃとで形成されている。

外輪部材２４の外周面５０の形状は、図３に断面形状で示されるように、内筒の３本のローラ案内溝２６に対応する外周面箇所が軸方向に向かって３本の凸条５２として形成されている。そして、この３本の凸条５２のそれぞれの間に凹状の３本の溝５４が形成された形態となっている。すなわち、外輪部材２４の外周面５０の形状は、周方向で見て、３本の凸条５２と３本の凹状の溝５４が交互に位置する円筒形状となっている。

図１及び図２に示すように、ローラ部材４０は、先端部が球形状とされたトリポード軸部３８に外嵌されて取付けられている。これにより、ローラ部材４０は、トリポード軸部３８に対し図２の上下方向の移動が可能となっている。そして、ローラ部材４０は、トリポード軸部３８に対し回転可能であり、揺動可能となっており、ローラ案内面２６Ａ，２６Ｂに沿って回転しながらローラ案内溝２６に沿って移動可能となっている。なお、本実施形態のローラ部材４０は、図２に示されるように、外ローラ４２と、内ローラ４４と、複数個のニードルローラ４６とが、上下に配置された２個のスナップリング４８，４８により組立てられて構成されている。いわゆる、ダブルローラタイプの構成となっている。

ジョイントブーツ１２は、図２に示すように、外輪部材２４の開口部に取り付けられている。詳細には、ジョイントブーツ１２は外輪部材２４の外周面５０と中間シャフト３２との間に掛け渡されて配設されている。これによりジョイントブーツ１２は、外輪部材２４とトリポード部材３４との嵌合部を被覆して、塵埃等の異物や泥水の浸入を防止している。なお、ジョイントブーツ１２の内部には潤滑材のグリースが封入される。本実施形態のジョイントブーツ１２は耐熱性に優れる樹脂製とされている。これは、近年、等速ジョイント１０が配置される自動車の下面箇所には空気流による走行抵抗の減少をはかるためアンダーカバーが配設される。これによりアンダーカバーの上面には熱がこもり、等速ジョイント１０が配設される位置が熱的に厳しい条件下となってきたことによる。

ジョイントブーツ１２は、図２及び図４に示されるように、外輪部材２４の外周面５０に嵌合する嵌合部位１２Ａが大径とされており、中間シャフト３２への取付け部位１２Ｂが小径とされている。嵌合部位１２Ａと取付け部位１２Ｂとの間の中間部位１２Ｃは蛇腹形状に形成されており、取付け部位１２Ｂ側から嵌合部位１２Ａ側に向けて漸次拡径形成されている。

ジョイントブーツ１２の嵌合部位１２Ａは、図５に示されるように、図３に示される外輪部材２４の外周面５０に外嵌して密着嵌合する形状として形成されている。すなわち、嵌合部位１２Ａは断面円環形状に形成されているが、外輪部材２４の外周面５０に形成される凹状の３本の溝５４に対応する部位が厚肉とされた厚肉部位６０として形成されており、内周面が内方に膨らんだ形状として形成されている。３本の凸条５２に対応する部位６２は前記厚肉部位６０に比べ薄肉の厚みとされている。そして、嵌合部位１２Ａの外形状は略真円形状に形成されており、その外周面は周知の締付金属バンド６６により緊締される（図２参照）。

嵌合部位１２Ａの厚肉部位６０の箇所には、図４に良く示されるように、案内突起７０が外輪部材２４の外周面５０に嵌め込む際の案内ガイド部位として形成されている。本実施形態では、案内突起７０は、図５に示されるように、３箇所の厚肉部位６０の全てに設けられている。これは回転時のバランスを考慮したものであり、バランスを考慮する必要がない場合は、ジョイントブーツ１２を外輪部材２４に嵌め込む際に最後の嵌め込み箇所となる厚肉部位６０の１箇所のみに設ければよい。

案内突起７０は厚肉部位６０の開口側端面から図４で見て左方向に突出して形成されている。本実施形態では、案内突起７０は厚肉部位６０と一体形成されており、樹脂製とされている。案内突起７０の内周面７０Ａ側は先端に向かって拡張する傾斜面形状に形成されている。図４に示す実施形態の場合は、傾斜面形状が曲面形状とされている。なお、傾斜面形状は図６に示すように成形上の観点等から直線状に形成する等、各種の形態が考えられる。いずれの形態の場合でも、案内突起７０の内周面７０Ａの傾斜面形状と嵌合部位１２Ａの厚肉部位６０の内周面とは連続する面として形成されており、嵌め込み時の案内がスムースに行われる形状とされている。

ジョイントブーツ１２の中間シャフト３２への取付け部位１２Ｂは、周知の汎用の形状で形成されている。この取付け部位１２Ｂの外周面も、周知の締付金属バンド６８により緊締される（図２参照）。

次に、上記の構成のジョイントブーツ１２を外輪部材２４の外周面５０に取付ける方法を、図７に基づいて説明する。なお、図７において、外輪部材２４は外形線のみが示されている。

ジョイントブーツ１２の嵌合部位１２Ａの、外輪部材２４の外周面５０への取付けは、外輪部材２４の端部から当該嵌合部位１２Ａを嵌め込むことにより行う。このとき、外輪部材２４の軸線２０Ｘに対してジョイントブーツ１２の軸線３０Ｘを所定角度傾斜させて行う。そして、この傾斜角度をとる際に、ジョイントブーツ１２の嵌合部位１２Ａと外輪部材２４の外周面５０の一部（図７で見て上方箇所）がオーバラップする。このオーバラップした箇所におけるジョイントブーツ１２の厚肉部位６０の２箇所と、外輪部材２４の外周面５０に形成される凹状の溝５４の２箇所とを位置合わせした状態とする。この状態が図７の図示状態である。この状態では、外輪部材２４の残りの１箇所の凹状の溝５４の位置と、ジョイントブーツ１２の残りの１箇所の厚肉部位６０から突出形成した案内突起７０の位置とが同じ位置状態にあり、その凹状の溝５４の端部が案内突起７０の内周面７０Ａの傾斜面に当接する状態にある。

図７に示す状態からジョイントブーツ１２の軸線３０Ｘを外輪部材２４の軸線２０Ｘと一直線状態となるように、ジョイントブーツ１２を回動操作させていく。この回動操作は、前述したオーバラップした箇所におけるジョイントブーツ１２の厚肉部位６０の２箇所と、外輪部材２４の外周面５０に形成される凹状の溝５４の２箇所との嵌合箇所を支点として行われる。この回動操作により外輪部材２４の残りの１箇所の凹状の溝５４の端部は、ジョイントブーツ１２の案内突起７０の内周面７０Ａの傾斜面形状に沿って案内されて厚肉部位６０の内周面に嵌り込んでいき、嵌め込み作業が完了する。その後、嵌合部位１２Ａの外周に締付金属バンド６６を緊締する。

上述した実施形態によれば、伸展性に乏しい樹脂製のジョイントブーツ１２であっても、残りの１箇所の外輪部材２４の凹状の溝５４とジョイントブーツ１２の厚肉部位６０との嵌め込みは、案内突起７０の内周面７０Ａの傾斜面形状に案内されながら行われる。このため。その嵌め込みはスムースに行うことができる。特に、本実施形態では、傾斜面形状が曲面形状とされているので、そのガイド案内がよりスムースに行われる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその他各種の形態でも実施できる。

例えば、上述の実施形態のジョイントブーツ１２は蛇腹形状であったが、蛇腹形状以外の周知の形状であってもよい。

また、本発明は、ジョイントブーツ１２の材質が樹脂製の場合に、好適に効果を発揮するが、ジョイントブーツ１２の材質がゴム製の場合にも適用可能である。

また、上記実施形態はトリポード型等速ジョイントであったが、その他の等速ジョイントにも適用できる。

また、トリポード型等速ジョイントの場合でもダブルローラタイプではなく、シングルローラタイプにも適用可能であるが、本発明はダブルローラタイプのトリポード型等速ジョイントに好適に実施することができる。

１０ 等速ジョイント
１２ ジョイントブーツ
１２Ａ 嵌合部位
１２Ｂ 取付け部位
２０ 駆動部
２０Ｘ 軸線
２２ 駆動軸
２４ 外輪部材
２６ ローラ案内溝（軌道溝）
２６Ａ ローラ案内面（トルク伝達面）
２６Ｂ ローラ案内面（非トルク伝達面）
２６Ｃ 底面
３０ 受動部
３０Ｘ 軸線
３２ 被駆動軸（中間シャフト、軸部材）
３４ トリポード部材（内輪部材）
３６ 基部材
３８ トリポード軸部
４０ ローラ部材
４２ 外ローラ
４４ 内ローラ
４６ ニードルローラ
４８ スナップリング
５０ 外周面
５２ 凸条
５４ 溝
６０ 厚肉部位
７０ 案内突起
７０Ａ 内周面

Claims (3)

1. 筒形状に形成され、内周面に軸方向に３本の軌道溝が形成され、外周面に軸方向に向かって３本の凸条及び周方向に隣り合う前記凸条の間に３本の溝が形成される外輪部材と、該外輪部材の前記軌道溝に転動嵌合するローラを含む内輪部材に連結される軸部材と、前記外輪部材の外周面と前記軸部材との間に掛け渡されて前記外輪部材と前記内輪部材との嵌合部を被覆するジョイントブーツと、を備える等速ジョイントであって、
   前記ジョイントブーツの前記外輪部材の外周面への嵌合部位は、前記外輪部材の外周面に形成される溝に対応する部位が厚肉とされた断面円環形状とされており、該厚肉とされた部位の少なくとも１ヶ所には当該ジョイントブーツを前記外輪部材の外周面に嵌め込む際に案内ガイド部位となる案内突起が突設形成されており、
   前記案内突起は、前記ジョイントブーツにおける前記外輪部材の外周面への嵌合部位の開口側端面から突出して形成されており、且つ、前記外輪部材の外周面への嵌合部位における厚肉とされた部位と一体形成されている等速ジョイント。
2. 請求項１に記載の等速ジョイントであって、
   前記ジョイントブーツに突設形成される案内突起は、該案内突起の内周面側は先端に向かって拡張する傾斜面形状に形成されている等速ジョイント。
3. 請求項２に記載の等速ジョイントであって、
   前記案内突起の傾斜面形状は曲面形状である等速ジョイント。

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