等速自在継手
【課題】 １種類のエンドキャップで内輪周り部品の複数のスライド長に対応でき、しかも車両組付け時の作業性向上およびコスト低減を図ることができると共に、軽量化およびコンパクト化を達成できる等速自在継手を提供する。
【解決手段】 内輪２１の外周面と外輪２２の内周面の各々に直線状のトラック溝２６、２７を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボール２３を組み込み、それらボール２３を内輪２１の外周面と外輪２２の内周面との間に配置したケージ２４により保持した等速自在継手である。外輪２２に対して内輪周り部品が軸方向にスライドするように構成した。車両取付け用フランジ３４側の外輪端面２２ａに軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁３９を有するエンドキャップ３７を装着して、フランジ３４側の継手開口部を塞ぐ。
【解決手段】 内輪２１の外周面と外輪２２の内周面の各々に直線状のトラック溝２６、２７を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボール２３を組み込み、それらボール２３を内輪２１の外周面と外輪２２の内周面との間に配置したケージ２４により保持した等速自在継手である。外輪２２に対して内輪周り部品が軸方向にスライドするように構成した。車両取付け用フランジ３４側の外輪端面２２ａに軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁３９を有するエンドキャップ３７を装着して、フランジ３４側の継手開口部を塞ぐ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械などに用いられる動力伝達装置であり、特に、４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるプロペラシャフト等に組み込まれ、軸方向変位を吸収し得る構造を具備した等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
４ＷＤ車やＦＲ車などの自動車で使用されるプロペラシャフトは、トランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変化による軸方向変位と角度変位に対応できる構造とするために等速自在継手を具備する（特許文献１および特許文献２参照）。通常、車両全体の重量軽減という観点から、軽量で、しかも回転バランスおよび振動特性がよいレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）と称される摺動型等速自在継手が組み込まれている。
【０００３】
前記レブロ型等速自在継手としては、フロートタイプとノンフロートタイプの二種類に大別され、両タイプはプロペラシャフトが装備される車両の特性（スライド量など）に応じて使い分けられている。
【０００４】
図６に示すように、この両タイプの等速自在継手は、内輪１、外輪２、ボール３およびケージ４を主要な構成要素としている。なお、この図６はフロートタイプを示している。
【０００５】
内輪１は、その外周面に複数のトラック溝６が形成されている。この内輪１の中心孔５にプロペラシャフトのスタブシャフト８を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、スタブシャフト８は、スナップリング１１により内輪１に対して抜け止めされている。
【０００６】
そして、外輪２は、内輪１の外周に位置し、その内周面に内輪１のトラック溝６と同数のトラック溝７が形成されている。内輪１のトラック溝６と外輪２のトラック溝７は軸線に対して反対方向に傾斜した角度をなし、対をなす内輪１のトラック溝６と外輪２のトラック溝７との交叉部にボール３が組み込まれている。内輪１と外輪２の間にケージ４が配置され、ボール３は、ケージ４のポケット９内に保持されている。
【０００７】
外輪２が、中空部１５を有する車両取付け用フランジ（コンパニオンフランジ）１６に装着される。すなわち、車両取付け用フランジ１６と外輪２とでエンドキャップ１０を挟み込んだ状態で、外輪２の挿通孔１７に挿通されるボルト部材１８を、車両取付け用フランジ１６のねじ孔１９に螺合させる。これによって、この等速自在継手が車両取付け用フランジ１６に締結される。
【０００８】
エンドキャップ１０は、継手内部に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に異物の侵入を防止するためのものであって、車両取付け用フランジ１６に締結される際のボルト締めにより固定される。
【０００９】
すなわち、エンドキャップ１０は、外周側の外輪嵌合部１０ａと、反外輪側に膨出する深皿状部１０ｂとを備える。外輪嵌合部１０ａが、フランジ側の外輪端面２ａおよび外輪外周面２０の一部（フランジ側の一部）に嵌合し、深皿状部１０ｂが、車両取付け用フランジ１６の中空部１５に遊嵌状に収納される。
【００１０】
外輪２の反フランジ側には密封装置が装着されている。この密封装置はブーツ１２と金属製のブーツアダプタ１３とからなる。ブーツ１２は小端部と大端部を有し、中間にてＶ字形に折り返した格好になっている。ブーツアダプタ１３は、円筒状部１３ａと、外輪嵌合部１３ｂとを有し、この外輪嵌合部１３ｂが外輪２の反フランジ側端面２ｂおよび外輪２の外周面２０の一部（反フランジ側の一部）に嵌合する。
【００１１】
このブーツアダプタ１３も、前記ボルト部材１８によるボルト締めにより外輪２に固定される。また、ブーツ１２の小端部はスタブシャフト８に取り付けてブーツバンド１４で締め付けられている。ブーツ１２の大端部はブーツアダプタ１３の端部を加締めて保持されている。
【００１２】
以上の構成からなるレブロ型等速自在継手では、走行中に生じるトランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変化による軸方向変位を、外輪２に対して内輪１、ボール３およびケージ４からなる内輪周り部品がその軸方向にスライドすることにより吸収するようになっている。
【００１３】
このため、前記内輪周り部品がユニットとして、外輪２から車両取付け用フランジ１５側へ突出する場合がある。そこで、前記エンドキャップ１０は、フランジ側に突出する内輪周り部品を収容するためにお椀状とされ、深皿状部１０ｂによって内輪周り部品の逃げ部が形成されている。
【特許文献１】特開２００２−１３０３１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記特許文献１および特許文献２等に記載のようなお椀状のエンドキャップ１０では、内輪周り部品のスライド量（スライド長）に規制がある。このため、スライド長さが異なる等速自在継手毎に、そのスライド長に対応するエンドキャップ１０を形成する必要があった。すなわち、この種の等速自在継手を製造する場合、各スライド長に対応する複種類のエンドキャップ１０を揃えておく必要があって、コスト高となると共に、部品管理上においても好ましくなかった。
【００１５】
ところで、最大スライド長さのものに合わせれば、エンドキャップ１０として１種類で対応できる。しかしながら、最大スライド長さに対応させたものを、スライド長が短いものに使用すれば、車両組付けのために、組付け専用の（走行時には不要な）ストローク量を外輪と内輪周り部品との間においてとる必要がある。すなわち、エンドキャップ１０の突出部（深皿状部１０ｂ）が車両取付け用フランジ１５に干渉しないように、外輪２に対して内輪周り部品を軸方向にスライドさせる必要があった。このため、最大スライド長さのものに合わせたものを使用すれば、継手全体の重量および大きさ（体積）等が機能上の必要以上に大きくなる問題点があった。
【００１６】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、
１種類のエンドキャップで内輪周り部品の複数のスライド長に対応でき、しかも車両組付け時の作業性向上およびコスト低減を図ることができると共に、軽量化およびコンパクト化を達成できる等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の等速自在継手は、内輪の外周面と外輪の内周面の各々に直線状のトラック溝を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボールを組み込み、それらボールを前記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置したケージにより保持して、外輪に対して内輪周り部品が軸方向にスライド可能に構成した等速自在継手において、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁を有するエンドキャップを装着して、車両取付け用フランジ側の継手開口部を塞ぐものである。
【００１８】
エンドキャップは軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁を有するので、蛇腹状周壁を縮小状態とすれば、この縮小状態での車両取付け作業が可能となる。蛇腹状周壁を伸ばした状態とすれば、内輪周り部品のスライド長が大きいものに対応できる。
【００１９】
エンドキャップは、車両組付け時において軸方向縮小状態に維持される。このため、車両取付け作業性の一層の向上を図ることができる。内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容される。このため、取付け後の使用中において、内輪周り部品のスライド長が大きいものに安定して対応できる。
【００２０】
エンドキャップを弾性材にて構成し、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、前記エンドキャップの外輪側装着部の肉厚よりも浅い周方向凹部を設け、この周方向凹部に外輪側装着部を嵌合させた状態で、車両取付け用フランジと前記外輪とで前記外輪側装着部を挟み込む。これにより、外輪側装着部が車両取付け用フランジと外輪とに密着する。
【００２１】
エンドキャップの外輪側装着部に、前記挟み込み状態において車両取付け用フランジに圧接する周方向突起部を設ける。これにより、周方向突起部において接触面圧が高くなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、蛇腹状周壁を縮小状態とすれば、縮小状態での車両取付け作業が可能となって、作業性の向上を図ることができる。蛇腹状周壁を伸ばした状態とすれば、内輪周り部品のスライド長が大きいものに対応できる。このため、１種類のエンドキャップでも、スライド長が異なる種々の等速自在継手に使用することができ、多品種対応によるコストの大幅な低減が可能であると共に、部品管理が行いやすくなる。
【００２３】
使用中の高速回転時に継手内部側が発熱して、内圧が上昇しようとしても、エンドキャップが軸方向に伸びて、内部全体としての内圧上昇を抑えることができる。これにより、反フランジ側の密封装置を構成するブーツ等の変形を防止できて、この等速自在継手はその寿命を伸ばして、長期にわたって安定した機能を発揮する。
【００２４】
車両組付け時において軸方向縮小状態に維持され、車両取付け作業性の向上を図ることができる。さらに、車両組付け時には軸方向縮小状態であるので、外輪と内輪周り部品との間において取付け専用の大きなストローク量をとる必要がない。このため、等速自在継手全体の軽量化および小型化（コンパクト化）が可能となる。
【００２５】
さらに、内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容される。このため、取付け後の使用中において、内輪周り部品のスライド長が大きいものに安定して対応でき、内輪周り部品の軸方向スライドを確実に吸収できる。
【００２６】
外輪側装着部が車両取付け用フランジと外輪とに密着し、この外輪側装着部の弾性（弾力性）によって高精度のシール機能を発揮することができる。これによって、継手内部からのグリースの漏洩および異物の継手内部への侵入を安定して防止できる。
【００２７】
また、エンドキャップの外輪側装着部に周方向突起部を設けた場合、この周方向突起部において接触面圧が高くなるので、シール性能が一層向上して、グリースの漏洩防止機能および異物侵入防止機能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施形態として、ケージの最小内径を内輪の最大外径よりも大きく設定したフロートタイプのレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）等速自在継手を図１と図２に示す。なお、ノンフロートタイプにも適用可能である。
【００２９】
この実施形態における等速自在継手は、内輪２１、外輪２２、ボール２３およびケージ
２４を主要な構成要素としている。
【００３０】
内輪２１は、その外周面に複数のトラック溝２６が形成されている。この内輪２１の中心孔２５にスタブシャフト２８を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、スタブシャフト２８は、スナップリング３１により内輪２１に対して抜け止めされている。
【００３１】
外輪２２は、内輪２１の外周に位置し、その内周面に内輪２１のトラック溝２６と同数のトラック溝２７が形成されている。内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７は、図３に示すように軸線に対して反対方向に傾斜した角度（トラック交叉角α）をなし、対をなす内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７との交叉部にボール２３が組込まれている。内輪２１と外輪２２の間にケージ２４が配置され、ボール２３はケージ２４のポケット２９内に保持されている。
【００３２】
外輪２２が、中空部３３を有する車両取付け用フランジ（コンパニオンフランジ）３４に装着される。すなわち、車両取付け用フランジ３４と外輪２２とで、後述するエンドキャップ３７を挟み込んだ状態で、外輪２２の挿通孔３５に挿通されるボルト部材３６を、車両取付け用フランジ３４のねじ孔３０に螺合させる。これによって、この等速自在継手が車両取付け用フランジ３４に締結される。
【００３３】
エンドキャップ３７は、車両取付け用フランジ側の継手開口部を塞ぐものであって、継手内部に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に異物の侵入を防止する。エンドキャップ３７は、この等速自在継手が使用される環境下において、劣化しにくい樹脂やゴム等にて形成され、円板状の底壁３８と、この底壁３８に連設される軸方向に伸縮する蛇腹状周壁３９と、蛇腹状周壁３９の外輪側の端縁（開口端縁）に連設される平板リング状体の外輪側装着部４０とからなる。
【００３４】
蛇腹状周壁３９は、山部４１と谷部４２とが交互に軸方向に沿って形成されてなり、底壁３８側から外輪２２側に向かって拡径している。なお、山部４１の高さおよび谷部４２の深さは外輪２２側に向かって順次小さくなっている。
【００３５】
また、外輪２２の一端面（フランジ側の外輪端面）２２ａには、断面扁平矩形状の周方向凹部４３が形成され、図４に示すように、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０が嵌合される。この周方向凹部４３の深さＡを、外輪側装着部４０の厚さＢよりも僅かに小さくしている。また、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０の外径と周方向凹部４３の外径とを略同一としている。
【００３６】
このため、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０が外輪２２の周方向凹部４３に嵌合された状態では、外輪側装着部４０の外周面４４が周方向凹部４３の内周面４５とが当接し、さらに、外輪側装着部４０の外端面（フランジ対応面）４６が外輪２２の一端面２２ａよりもフランジ側に突出している。
【００３７】
このように、周方向凹部４３に外輪側装着部４０を嵌合させた状態で、車両取付け用フランジ３４と前記外輪２２とで外輪側装着部４０を挟み込む。これにより、外輪側装着部４０が車両取付け用フランジ３４と外輪２２とに密着することになる。
【００３８】
この場合、図１と図２に示すように、車両取付け用フランジ３４には外輪対応面には凹窪部３２が設けられ、この凹窪部３２に外輪２２のフランジ側が嵌合している。このため、エンドキャップ３７は、前記ボルト部材３６をねじ孔３０に螺合させることによって、フランジ３４の凹窪部３２の底面３２ａと、外輪２２の周方向凹部４３の底面４３ａとで、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０が挟まれた状態で固定される。なお、エンドキャップ３７を装着する際には、接着剤等にて図４に示すように、外輪側装着部４０を周方向凹部４３に嵌合させた状態で貼り付けておくのが好ましい。これによって、エンドキャップ３７の組付け作業性の向上を図ることができる。もちろん、接着剤等を使用しないものであってもよい。
【００３９】
図１は、キャップ３７の軸方向長さを小としている状態（閉じた状態）を示している。この場合、隣合う山部４１を密着状としている。そして、このエンドキャップ３７においては、自由状態（自然状態）でこの閉じた状態が保持（維持）される形状となるような、いわゆるくせを付けておく。図２は、周壁３９を軸方向に伸ばした状態（開いた状態）であって、エンドキャップ３７の軸方向長さを大としている状態を示している。この場合、後述する内輪周り部品の押圧等にて開いた状態となる。
【００４０】
外輪２２の反フランジ側には密封装置が装着されている。この密封装置はブーツ４８と金属製のブーツアダプタ４９とからなる。ブーツ４８は小径端部４８ａと大径端部４８ｂを有し、中間にてＶ字形に折り返した格好になっている。ブーツアダプタ４９は、円筒状部４９ａと、外輪嵌合部４９ｂとを有し、この外輪嵌合部４９ｂが外輪２２の反フランジ側端面２２ｂおよび外輪２２の外周面５０の一部（反フランジ側の一部）に嵌合する。
【００４１】
そして、外輪嵌合部４９ｂには前記ねじ部材３６が挿通される挿通孔が設けられ、この挿通孔を介して外輪２２の挿通孔３５に挿通されるねじ部材３６をフランジ３４のねじ孔３０に螺合させることによって、ブーツアダプタ４９を外輪２２に固定する。ブーツ４８の小径端部４８ａをスタブシャフト２８に外嵌させた状態で、ブーツバンド５１で締め付ける。ブーツ４８の大径端部４８ｂはブーツアダプタ４９の端部を加締めて保持されている。
【００４２】
前述した構成の等速自在継手では、走行中に生じるトランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変化による軸方向変位を、外輪２２に対して内輪２１、ボール２３およびケージ２４からなる内輪周り部品がその軸方向にスライドすることにより吸収するようになっている。
【００４３】
すなわち、車両への組付時には、図１に示すように、エンドキャップ３７が閉じた状態であって、車両走行時に軸方向変位が加わって、内輪周り部品が、車両取付け用フランジ３４側に突出した際には、この突出に対応して図２に示すような開いた状態となる。これによって、エンドキャップ３７がこの内輪周り部品の軸方向のスライドに対応する。なお、車両取付け用フランジ３４の中空部３３は、エンドキャップ３７が開いた状態を許容できるスペースが確保されている。また、車両取付け用フランジ３４には通気孔５３が形成され、この通気孔５３を介して、外部と、中空部３３におけるエンドキャップ３７の外側とが連通されている。これによって、エンドキャップ３７の中空部３３内での伸縮を行い易くしている。
【００４４】
前記等速自在継手は、エンドキャップ３７の蛇腹状周壁３９を縮小状態とすれば、車両取付け作業が可能となって、作業性の向上を図ることができる。蛇腹状周壁３９を伸ばした状態とすれば、内輪周り部品のスライド長が大きいものに対応できる。このため、１種類のエンドキャップでも、スライド長が異なる種々の等速自在継手に使用でき、多品種対応によるコストの大幅な低減が可能であると共に、部品管理が行い易くなる。
【００４５】
使用中の高速回転時に継手内部側が発熱して、内圧が上昇しようとしても、エンドキャップが軸方向に伸びて、内部全体としての内圧上昇を抑えることができる。これにより、反フランジ側の密封装置を構成するブーツ等の変形を防止できて、この等速自在継手は寿命を伸ばして、長期にわたって安定した機能を発揮する。
【００４６】
自由状態において、軸方向縮小状態に維持させることができるので、車両組付け時において軸方向縮小状態に維持され、車両取付け作業性の向上を図ることができる。さらに、車両組付け時には軸方向縮小状態であるので、外輪と内輪周り部品との間において取付け専用の大きなストローク量をとる必要がない。このため、等速自在継手全体の軽量化および小型化（コンパクト化）が可能となる。
【００４７】
さらに、内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容される。このため、取付け後の使用中において、内輪周り部品のスライド長が大きいものに安定して対応でき、内輪周り部品の軸方向スライドを確実に吸収できる。
【００４８】
外輪側装着部４０が車両取付け用フランジ３４と外輪２２とに密着し、この外輪側装着部４０の弾性（弾力性）によって高精度のシール機能を発揮することができる。これによって、継手内部からのグリースの漏洩および異物の継手内部への侵入を安定して防止できる。このため、エンドキャップ３７の弾性材としては、密着させた際に外輪側装着部４０が僅かに扁平となるように弾性変形するものであればよい。
【００４９】
ところで、図５に示すように、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０のフランジ対応面４６に、断面三角形状の周方向突起部５２を設けてもよい。このように、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０に周方向突起部５２を設けた場合、車両取付け用フランジ３４と外輪２２とで外輪側装着部４０を挟み込んだ状態で、周方向突起部５２において接触面圧が高くなる。このため、シール性能が一層向上して、グリースの漏洩防止機能および異物侵入防止機能を高めることができる。
【００５０】
なお、エンドキャップ３７を構成する材質としては、この等速自在継手が使用される環境下において、劣化しにくいものであれば、種々の種類のものを使用することができ、例えば、ブーツ４８に使用したものと同様、加硫ゴム系のエラストマーまたはプラスチック系のエラストマー等も使用することができる。また、蛇腹状周壁３９の山部４１や谷部４２の数、形状、蛇腹状周壁３９の肉厚等も、使用する樹脂等によって相違するが、図１に示すように閉じた状態や図２に示すように開いた状態を構成できれば、任意に変更できる。
【００５１】
エンドキャップ３７の蛇腹状周壁３９として、底壁３８側から外輪２２側に向かって拡径させずに、底壁３８側と外輪２２側とが略同一外径となるものであってもよい。
【００５２】
また、図５では、周方向突起部５２はその断面が三角形状であったが、これ以外に、その断面が半円、半楕円、矩形、台形、半多角形等の種々の形状のものであってもよい。また、径が相違する複数の周方向突起部５２を配置するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る等速自在継手の実施形態を示し、エンドキャップが閉じた状態の断面図である。
【図２】前記等速自在継手のエンドキャップが開いた状態の断面図である。
【図３】前記等速自在継手の内輪および外輪におけるトラック交叉角を説明するための部分正面図である。
【図４】前記等速自在継手のエンドキャップの要部拡大断面図である。
【図５】前記等速自在継手の他のエンドキャップの要部拡大断面図である。
【図６】従来の等速自在継手の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
２１ 内輪
２２ 外輪
２２ａ 外輪端面
２３ ボール
２４ ケージ
２６、２７ トラック溝
３４ 車両取付け用フランジ
３７ エンドキャップ
３９ 蛇腹状周壁
４０ 外輪側装着部
４３ 周方向凹部
５２ 周方向突起部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械などに用いられる動力伝達装置であり、特に、４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるプロペラシャフト等に組み込まれ、軸方向変位を吸収し得る構造を具備した等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
４ＷＤ車やＦＲ車などの自動車で使用されるプロペラシャフトは、トランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変化による軸方向変位と角度変位に対応できる構造とするために等速自在継手を具備する（特許文献１および特許文献２参照）。通常、車両全体の重量軽減という観点から、軽量で、しかも回転バランスおよび振動特性がよいレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）と称される摺動型等速自在継手が組み込まれている。
【０００３】
前記レブロ型等速自在継手としては、フロートタイプとノンフロートタイプの二種類に大別され、両タイプはプロペラシャフトが装備される車両の特性（スライド量など）に応じて使い分けられている。
【０００４】
図６に示すように、この両タイプの等速自在継手は、内輪１、外輪２、ボール３およびケージ４を主要な構成要素としている。なお、この図６はフロートタイプを示している。
【０００５】
内輪１は、その外周面に複数のトラック溝６が形成されている。この内輪１の中心孔５にプロペラシャフトのスタブシャフト８を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、スタブシャフト８は、スナップリング１１により内輪１に対して抜け止めされている。
【０００６】
そして、外輪２は、内輪１の外周に位置し、その内周面に内輪１のトラック溝６と同数のトラック溝７が形成されている。内輪１のトラック溝６と外輪２のトラック溝７は軸線に対して反対方向に傾斜した角度をなし、対をなす内輪１のトラック溝６と外輪２のトラック溝７との交叉部にボール３が組み込まれている。内輪１と外輪２の間にケージ４が配置され、ボール３は、ケージ４のポケット９内に保持されている。
【０００７】
外輪２が、中空部１５を有する車両取付け用フランジ（コンパニオンフランジ）１６に装着される。すなわち、車両取付け用フランジ１６と外輪２とでエンドキャップ１０を挟み込んだ状態で、外輪２の挿通孔１７に挿通されるボルト部材１８を、車両取付け用フランジ１６のねじ孔１９に螺合させる。これによって、この等速自在継手が車両取付け用フランジ１６に締結される。
【０００８】
エンドキャップ１０は、継手内部に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に異物の侵入を防止するためのものであって、車両取付け用フランジ１６に締結される際のボルト締めにより固定される。
【０００９】
すなわち、エンドキャップ１０は、外周側の外輪嵌合部１０ａと、反外輪側に膨出する深皿状部１０ｂとを備える。外輪嵌合部１０ａが、フランジ側の外輪端面２ａおよび外輪外周面２０の一部（フランジ側の一部）に嵌合し、深皿状部１０ｂが、車両取付け用フランジ１６の中空部１５に遊嵌状に収納される。
【００１０】
外輪２の反フランジ側には密封装置が装着されている。この密封装置はブーツ１２と金属製のブーツアダプタ１３とからなる。ブーツ１２は小端部と大端部を有し、中間にてＶ字形に折り返した格好になっている。ブーツアダプタ１３は、円筒状部１３ａと、外輪嵌合部１３ｂとを有し、この外輪嵌合部１３ｂが外輪２の反フランジ側端面２ｂおよび外輪２の外周面２０の一部（反フランジ側の一部）に嵌合する。
【００１１】
このブーツアダプタ１３も、前記ボルト部材１８によるボルト締めにより外輪２に固定される。また、ブーツ１２の小端部はスタブシャフト８に取り付けてブーツバンド１４で締め付けられている。ブーツ１２の大端部はブーツアダプタ１３の端部を加締めて保持されている。
【００１２】
以上の構成からなるレブロ型等速自在継手では、走行中に生じるトランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変化による軸方向変位を、外輪２に対して内輪１、ボール３およびケージ４からなる内輪周り部品がその軸方向にスライドすることにより吸収するようになっている。
【００１３】
このため、前記内輪周り部品がユニットとして、外輪２から車両取付け用フランジ１５側へ突出する場合がある。そこで、前記エンドキャップ１０は、フランジ側に突出する内輪周り部品を収容するためにお椀状とされ、深皿状部１０ｂによって内輪周り部品の逃げ部が形成されている。
【特許文献１】特開２００２−１３０３１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記特許文献１および特許文献２等に記載のようなお椀状のエンドキャップ１０では、内輪周り部品のスライド量（スライド長）に規制がある。このため、スライド長さが異なる等速自在継手毎に、そのスライド長に対応するエンドキャップ１０を形成する必要があった。すなわち、この種の等速自在継手を製造する場合、各スライド長に対応する複種類のエンドキャップ１０を揃えておく必要があって、コスト高となると共に、部品管理上においても好ましくなかった。
【００１５】
ところで、最大スライド長さのものに合わせれば、エンドキャップ１０として１種類で対応できる。しかしながら、最大スライド長さに対応させたものを、スライド長が短いものに使用すれば、車両組付けのために、組付け専用の（走行時には不要な）ストローク量を外輪と内輪周り部品との間においてとる必要がある。すなわち、エンドキャップ１０の突出部（深皿状部１０ｂ）が車両取付け用フランジ１５に干渉しないように、外輪２に対して内輪周り部品を軸方向にスライドさせる必要があった。このため、最大スライド長さのものに合わせたものを使用すれば、継手全体の重量および大きさ（体積）等が機能上の必要以上に大きくなる問題点があった。
【００１６】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、
１種類のエンドキャップで内輪周り部品の複数のスライド長に対応でき、しかも車両組付け時の作業性向上およびコスト低減を図ることができると共に、軽量化およびコンパクト化を達成できる等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の等速自在継手は、内輪の外周面と外輪の内周面の各々に直線状のトラック溝を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボールを組み込み、それらボールを前記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置したケージにより保持して、外輪に対して内輪周り部品が軸方向にスライド可能に構成した等速自在継手において、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁を有するエンドキャップを装着して、車両取付け用フランジ側の継手開口部を塞ぐものである。
【００１８】
エンドキャップは軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁を有するので、蛇腹状周壁を縮小状態とすれば、この縮小状態での車両取付け作業が可能となる。蛇腹状周壁を伸ばした状態とすれば、内輪周り部品のスライド長が大きいものに対応できる。
【００１９】
エンドキャップは、車両組付け時において軸方向縮小状態に維持される。このため、車両取付け作業性の一層の向上を図ることができる。内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容される。このため、取付け後の使用中において、内輪周り部品のスライド長が大きいものに安定して対応できる。
【００２０】
エンドキャップを弾性材にて構成し、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、前記エンドキャップの外輪側装着部の肉厚よりも浅い周方向凹部を設け、この周方向凹部に外輪側装着部を嵌合させた状態で、車両取付け用フランジと前記外輪とで前記外輪側装着部を挟み込む。これにより、外輪側装着部が車両取付け用フランジと外輪とに密着する。
【００２１】
エンドキャップの外輪側装着部に、前記挟み込み状態において車両取付け用フランジに圧接する周方向突起部を設ける。これにより、周方向突起部において接触面圧が高くなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、蛇腹状周壁を縮小状態とすれば、縮小状態での車両取付け作業が可能となって、作業性の向上を図ることができる。蛇腹状周壁を伸ばした状態とすれば、内輪周り部品のスライド長が大きいものに対応できる。このため、１種類のエンドキャップでも、スライド長が異なる種々の等速自在継手に使用することができ、多品種対応によるコストの大幅な低減が可能であると共に、部品管理が行いやすくなる。
【００２３】
使用中の高速回転時に継手内部側が発熱して、内圧が上昇しようとしても、エンドキャップが軸方向に伸びて、内部全体としての内圧上昇を抑えることができる。これにより、反フランジ側の密封装置を構成するブーツ等の変形を防止できて、この等速自在継手はその寿命を伸ばして、長期にわたって安定した機能を発揮する。
【００２４】
車両組付け時において軸方向縮小状態に維持され、車両取付け作業性の向上を図ることができる。さらに、車両組付け時には軸方向縮小状態であるので、外輪と内輪周り部品との間において取付け専用の大きなストローク量をとる必要がない。このため、等速自在継手全体の軽量化および小型化（コンパクト化）が可能となる。
【００２５】
さらに、内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容される。このため、取付け後の使用中において、内輪周り部品のスライド長が大きいものに安定して対応でき、内輪周り部品の軸方向スライドを確実に吸収できる。
【００２６】
外輪側装着部が車両取付け用フランジと外輪とに密着し、この外輪側装着部の弾性（弾力性）によって高精度のシール機能を発揮することができる。これによって、継手内部からのグリースの漏洩および異物の継手内部への侵入を安定して防止できる。
【００２７】
また、エンドキャップの外輪側装着部に周方向突起部を設けた場合、この周方向突起部において接触面圧が高くなるので、シール性能が一層向上して、グリースの漏洩防止機能および異物侵入防止機能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施形態として、ケージの最小内径を内輪の最大外径よりも大きく設定したフロートタイプのレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）等速自在継手を図１と図２に示す。なお、ノンフロートタイプにも適用可能である。
【００２９】
この実施形態における等速自在継手は、内輪２１、外輪２２、ボール２３およびケージ
２４を主要な構成要素としている。
【００３０】
内輪２１は、その外周面に複数のトラック溝２６が形成されている。この内輪２１の中心孔２５にスタブシャフト２８を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、スタブシャフト２８は、スナップリング３１により内輪２１に対して抜け止めされている。
【００３１】
外輪２２は、内輪２１の外周に位置し、その内周面に内輪２１のトラック溝２６と同数のトラック溝２７が形成されている。内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７は、図３に示すように軸線に対して反対方向に傾斜した角度（トラック交叉角α）をなし、対をなす内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７との交叉部にボール２３が組込まれている。内輪２１と外輪２２の間にケージ２４が配置され、ボール２３はケージ２４のポケット２９内に保持されている。
【００３２】
外輪２２が、中空部３３を有する車両取付け用フランジ（コンパニオンフランジ）３４に装着される。すなわち、車両取付け用フランジ３４と外輪２２とで、後述するエンドキャップ３７を挟み込んだ状態で、外輪２２の挿通孔３５に挿通されるボルト部材３６を、車両取付け用フランジ３４のねじ孔３０に螺合させる。これによって、この等速自在継手が車両取付け用フランジ３４に締結される。
【００３３】
エンドキャップ３７は、車両取付け用フランジ側の継手開口部を塞ぐものであって、継手内部に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に異物の侵入を防止する。エンドキャップ３７は、この等速自在継手が使用される環境下において、劣化しにくい樹脂やゴム等にて形成され、円板状の底壁３８と、この底壁３８に連設される軸方向に伸縮する蛇腹状周壁３９と、蛇腹状周壁３９の外輪側の端縁（開口端縁）に連設される平板リング状体の外輪側装着部４０とからなる。
【００３４】
蛇腹状周壁３９は、山部４１と谷部４２とが交互に軸方向に沿って形成されてなり、底壁３８側から外輪２２側に向かって拡径している。なお、山部４１の高さおよび谷部４２の深さは外輪２２側に向かって順次小さくなっている。
【００３５】
また、外輪２２の一端面（フランジ側の外輪端面）２２ａには、断面扁平矩形状の周方向凹部４３が形成され、図４に示すように、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０が嵌合される。この周方向凹部４３の深さＡを、外輪側装着部４０の厚さＢよりも僅かに小さくしている。また、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０の外径と周方向凹部４３の外径とを略同一としている。
【００３６】
このため、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０が外輪２２の周方向凹部４３に嵌合された状態では、外輪側装着部４０の外周面４４が周方向凹部４３の内周面４５とが当接し、さらに、外輪側装着部４０の外端面（フランジ対応面）４６が外輪２２の一端面２２ａよりもフランジ側に突出している。
【００３７】
このように、周方向凹部４３に外輪側装着部４０を嵌合させた状態で、車両取付け用フランジ３４と前記外輪２２とで外輪側装着部４０を挟み込む。これにより、外輪側装着部４０が車両取付け用フランジ３４と外輪２２とに密着することになる。
【００３８】
この場合、図１と図２に示すように、車両取付け用フランジ３４には外輪対応面には凹窪部３２が設けられ、この凹窪部３２に外輪２２のフランジ側が嵌合している。このため、エンドキャップ３７は、前記ボルト部材３６をねじ孔３０に螺合させることによって、フランジ３４の凹窪部３２の底面３２ａと、外輪２２の周方向凹部４３の底面４３ａとで、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０が挟まれた状態で固定される。なお、エンドキャップ３７を装着する際には、接着剤等にて図４に示すように、外輪側装着部４０を周方向凹部４３に嵌合させた状態で貼り付けておくのが好ましい。これによって、エンドキャップ３７の組付け作業性の向上を図ることができる。もちろん、接着剤等を使用しないものであってもよい。
【００３９】
図１は、キャップ３７の軸方向長さを小としている状態（閉じた状態）を示している。この場合、隣合う山部４１を密着状としている。そして、このエンドキャップ３７においては、自由状態（自然状態）でこの閉じた状態が保持（維持）される形状となるような、いわゆるくせを付けておく。図２は、周壁３９を軸方向に伸ばした状態（開いた状態）であって、エンドキャップ３７の軸方向長さを大としている状態を示している。この場合、後述する内輪周り部品の押圧等にて開いた状態となる。
【００４０】
外輪２２の反フランジ側には密封装置が装着されている。この密封装置はブーツ４８と金属製のブーツアダプタ４９とからなる。ブーツ４８は小径端部４８ａと大径端部４８ｂを有し、中間にてＶ字形に折り返した格好になっている。ブーツアダプタ４９は、円筒状部４９ａと、外輪嵌合部４９ｂとを有し、この外輪嵌合部４９ｂが外輪２２の反フランジ側端面２２ｂおよび外輪２２の外周面５０の一部（反フランジ側の一部）に嵌合する。
【００４１】
そして、外輪嵌合部４９ｂには前記ねじ部材３６が挿通される挿通孔が設けられ、この挿通孔を介して外輪２２の挿通孔３５に挿通されるねじ部材３６をフランジ３４のねじ孔３０に螺合させることによって、ブーツアダプタ４９を外輪２２に固定する。ブーツ４８の小径端部４８ａをスタブシャフト２８に外嵌させた状態で、ブーツバンド５１で締め付ける。ブーツ４８の大径端部４８ｂはブーツアダプタ４９の端部を加締めて保持されている。
【００４２】
前述した構成の等速自在継手では、走行中に生じるトランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変化による軸方向変位を、外輪２２に対して内輪２１、ボール２３およびケージ２４からなる内輪周り部品がその軸方向にスライドすることにより吸収するようになっている。
【００４３】
すなわち、車両への組付時には、図１に示すように、エンドキャップ３７が閉じた状態であって、車両走行時に軸方向変位が加わって、内輪周り部品が、車両取付け用フランジ３４側に突出した際には、この突出に対応して図２に示すような開いた状態となる。これによって、エンドキャップ３７がこの内輪周り部品の軸方向のスライドに対応する。なお、車両取付け用フランジ３４の中空部３３は、エンドキャップ３７が開いた状態を許容できるスペースが確保されている。また、車両取付け用フランジ３４には通気孔５３が形成され、この通気孔５３を介して、外部と、中空部３３におけるエンドキャップ３７の外側とが連通されている。これによって、エンドキャップ３７の中空部３３内での伸縮を行い易くしている。
【００４４】
前記等速自在継手は、エンドキャップ３７の蛇腹状周壁３９を縮小状態とすれば、車両取付け作業が可能となって、作業性の向上を図ることができる。蛇腹状周壁３９を伸ばした状態とすれば、内輪周り部品のスライド長が大きいものに対応できる。このため、１種類のエンドキャップでも、スライド長が異なる種々の等速自在継手に使用でき、多品種対応によるコストの大幅な低減が可能であると共に、部品管理が行い易くなる。
【００４５】
使用中の高速回転時に継手内部側が発熱して、内圧が上昇しようとしても、エンドキャップが軸方向に伸びて、内部全体としての内圧上昇を抑えることができる。これにより、反フランジ側の密封装置を構成するブーツ等の変形を防止できて、この等速自在継手は寿命を伸ばして、長期にわたって安定した機能を発揮する。
【００４６】
自由状態において、軸方向縮小状態に維持させることができるので、車両組付け時において軸方向縮小状態に維持され、車両取付け作業性の向上を図ることができる。さらに、車両組付け時には軸方向縮小状態であるので、外輪と内輪周り部品との間において取付け専用の大きなストローク量をとる必要がない。このため、等速自在継手全体の軽量化および小型化（コンパクト化）が可能となる。
【００４７】
さらに、内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容される。このため、取付け後の使用中において、内輪周り部品のスライド長が大きいものに安定して対応でき、内輪周り部品の軸方向スライドを確実に吸収できる。
【００４８】
外輪側装着部４０が車両取付け用フランジ３４と外輪２２とに密着し、この外輪側装着部４０の弾性（弾力性）によって高精度のシール機能を発揮することができる。これによって、継手内部からのグリースの漏洩および異物の継手内部への侵入を安定して防止できる。このため、エンドキャップ３７の弾性材としては、密着させた際に外輪側装着部４０が僅かに扁平となるように弾性変形するものであればよい。
【００４９】
ところで、図５に示すように、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０のフランジ対応面４６に、断面三角形状の周方向突起部５２を設けてもよい。このように、エンドキャップ３７の外輪側装着部４０に周方向突起部５２を設けた場合、車両取付け用フランジ３４と外輪２２とで外輪側装着部４０を挟み込んだ状態で、周方向突起部５２において接触面圧が高くなる。このため、シール性能が一層向上して、グリースの漏洩防止機能および異物侵入防止機能を高めることができる。
【００５０】
なお、エンドキャップ３７を構成する材質としては、この等速自在継手が使用される環境下において、劣化しにくいものであれば、種々の種類のものを使用することができ、例えば、ブーツ４８に使用したものと同様、加硫ゴム系のエラストマーまたはプラスチック系のエラストマー等も使用することができる。また、蛇腹状周壁３９の山部４１や谷部４２の数、形状、蛇腹状周壁３９の肉厚等も、使用する樹脂等によって相違するが、図１に示すように閉じた状態や図２に示すように開いた状態を構成できれば、任意に変更できる。
【００５１】
エンドキャップ３７の蛇腹状周壁３９として、底壁３８側から外輪２２側に向かって拡径させずに、底壁３８側と外輪２２側とが略同一外径となるものであってもよい。
【００５２】
また、図５では、周方向突起部５２はその断面が三角形状であったが、これ以外に、その断面が半円、半楕円、矩形、台形、半多角形等の種々の形状のものであってもよい。また、径が相違する複数の周方向突起部５２を配置するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る等速自在継手の実施形態を示し、エンドキャップが閉じた状態の断面図である。
【図２】前記等速自在継手のエンドキャップが開いた状態の断面図である。
【図３】前記等速自在継手の内輪および外輪におけるトラック交叉角を説明するための部分正面図である。
【図４】前記等速自在継手のエンドキャップの要部拡大断面図である。
【図５】前記等速自在継手の他のエンドキャップの要部拡大断面図である。
【図６】従来の等速自在継手の断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
２１ 内輪
２２ 外輪
２２ａ 外輪端面
２３ ボール
２４ ケージ
２６、２７ トラック溝
３４ 車両取付け用フランジ
３７ エンドキャップ
３９ 蛇腹状周壁
４０ 外輪側装着部
４３ 周方向凹部
５２ 周方向突起部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周面と外輪の内周面の各々に直線状のトラック溝を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボールを組み込み、それらボールを前記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置したケージにより保持して、外輪に対して内輪周り部品が軸方向にスライド可能に構成した等速自在継手において、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁を有するエンドキャップを装着して、車両取付け用フランジ側の継手開口部を塞ぐことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記エンドキャップは、車両組付け時において軸方向縮小状態に維持され、内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容されることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記エンドキャップを弾性材にて構成し、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、前記エンドキャップの外輪側装着部の肉厚よりも浅い周方向凹部を設け、この周方向凹部に外輪側装着部を嵌合させた状態で、車両取付け用フランジと前記外輪とで前記外輪側装着部を挟み込んだことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記エンドキャップの外輪側装着部に、前記挟み込み状態において車両取付け用フランジに圧接する周方向突起部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の等速自在継手。
【請求項１】
内輪の外周面と外輪の内周面の各々に直線状のトラック溝を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボールを組み込み、それらボールを前記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置したケージにより保持して、外輪に対して内輪周り部品が軸方向にスライド可能に構成した等速自在継手において、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、軸方向に伸縮可能な蛇腹状周壁を有するエンドキャップを装着して、車両取付け用フランジ側の継手開口部を塞ぐことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記エンドキャップは、車両組付け時において軸方向縮小状態に維持され、内輪周り部品の軸方向スライドの押圧によって軸方向伸びが許容されることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記エンドキャップを弾性材にて構成し、車両取付け用フランジ側の外輪端面に、前記エンドキャップの外輪側装着部の肉厚よりも浅い周方向凹部を設け、この周方向凹部に外輪側装着部を嵌合させた状態で、車両取付け用フランジと前記外輪とで前記外輪側装着部を挟み込んだことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記エンドキャップの外輪側装着部に、前記挟み込み状態において車両取付け用フランジに圧接する周方向突起部を設けたことを特徴とする請求項３に記載の等速自在継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−６４３２７（Ｐ２００７−６４３２７Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５０１７９（Ｐ２００５−２５０１７９）
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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