等速自在継手

【課題】外側継手部材の溝加工による加工費および工数の削減を図る。
【解決手段】一端に開口部を有する外側継手部材１０と、その外側継手部材１０との間でボール３０を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材２０とを備え、外側継手部材１０の底部１４に形成された開口孔１３を閉塞するシールプレート７０を開口孔１３に装着した等速自在継手であって、外側継手部材１０の底部１４に位置する開口孔１３の内周面１８を円筒状とし、シールプレート７０のフランジ部７２の外周面７３に環状凹部７５を形成し、シールプレート７０のフランジ部７２の外周面７３を開口孔１３の円筒状内周面１８に嵌合させると共に、環状凹部７５と開口孔１３の円筒状内周面１８との間にＯリング７４を圧接状態で介在させる。

【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の動力伝達系において使用され、例えば自動車のプロペラシャフトやドライブシャフトに組み込まれ、継手内部からの潤滑剤漏洩を防止するシールプレートを備えた等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これら両者の等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。
【０００３】
例えば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に組み付けられる等速自在継手としては、図１０に示すような固定式等速自在継手がある。
【０００４】
この等速自在継手は、同図に示すように、軸方向に延びるトラック溝１１１が球面状内周面１１２の円周方向複数箇所に形成された外側継手部材１１０と、その外側継手部材１１０のトラック溝１１１と対をなして軸方向に延びるトラック溝１２１が球面状外周面１２２の円周方向複数箇所に形成された内側継手部材１２０と、外側継手部材１１０のトラック溝１１１と内側継手部材１２０のトラック溝１２１との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１３０と、外側継手部材１１０の球面状内周面１１２と内側継手部材１２０の球面状外周面１２２との間に介在してポケット１４１に収容されたボール１３０を保持するケージ１４０とを備えている。
【０００５】
このプロペラシャフト用等速自在継手では、内側継手部材１２１の軸孔にスタブシャフト１５０をスプライン嵌合により連結している。また、外側継手部材１１０は、その底部１１４に形成された開口孔１１３を介して、内側継手部材１２０、ボール１３０およびケージ１４０を含む内部部品を収容する内部空間１１５と、底部１１４から軸方向に一体的に延びる中空状の軸部１１７の内部空間１１６とが連通した構造を具備する。
【０００６】
この等速自在継手では、外側継手部材１１０の内部空間１１５に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐため、外側継手部材１１０の開口部側にブーツ１６０を、外側継手部材１１０の底部１１４側にシールプレート１７０を装着した構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
外側継手部材１１０の開口部側では、金属製の円筒状アダプタ１６１の一端を外側継手部材１１０の開口部外周面に嵌着し、そのアダプタ１６１の他端を加締めることにより、中間にてＶ字形に折り返した形状をなすブーツ１６０の大径端部を固定し、そのブーツ１６０の小径端部をスタブシャフト１５０の外周面にブーツバンド１６２により締め付け固定している。
【０００８】
一方、外側継手部材１１０の底部側では、開口孔１１３を閉塞することにより、外側継手部材１１０の内部空間１１５と軸部１１７の内部空間１１６とを遮断するシールプレート１７０を装着している。このシールプレート１７０は、円盤状のプレート部１７１とそのプレート部１７１の外周縁を屈曲させて軸方向に延在させたフランジ部１７２とで構成され、そのフランジ部１７２の外周面１７３を開口孔１１３の円筒状内周面１１８に嵌合させることにより取り付けられている。
【０００９】
この等速自在継手が組み付けられるプロペラシャフトは高速で回転するため、シールプレート１７０を装着する場合、図１１に示すように、開口孔１１３の円筒状内周面１１８に環状凹溝１１９を切削加工などにより形成し、この環状凹溝１１９とフランジ部１７２の外周面１７３との間にＯリング１７４を圧接状態で介在させることにより、シール性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１５９５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、従来の等速自在継手におけるシールプレート構造では、外側継手部材１１０の開口孔１１３の円筒状内周面１１８に環状凹溝１１９を形成し、図１２に示すように、その環状凹溝１１９にＯリング１７４を嵌入させた後、シールプレート１７０のフランジ部１７２を開口孔１１３に圧入するようにしている。これにより、その環状凹溝１１９とフランジ部１７２の外周面１７３との間にＯリング１７４を圧接状態で介在させることで、シール性を確保するようにしている。
【００１２】
このようなシールプレート構造とした場合、外側継手部材１１０の開口孔１１３の円筒状内周面１１８に環状凹溝１１９を形成しなければならず、この外側継手部材１１０の溝加工によりその加工費が嵩み、工数も増加することから、等速自在継手のコストアップを招くという問題があった。
【００１３】
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、外側継手部材の溝加工による加工費および工数の削減を図り得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】
【００１４】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、一端に開口部を有するカップ状の外側継手部材と、その外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、外側継手部材の底部に形成された開口孔を閉塞するシールプレートを開口孔に装着した等速自在継手であって、外側継手部材の底部の開口孔内周面を円筒状とし、シールプレートの外周面に環状凹部を形成し、シールプレートの外周面を開口孔内周面に嵌合させると共に、環状凹部と開口孔内周面との間にＯリングを圧接状態で介在させたことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、外側継手部材の底部の開口孔内周面を円筒状とし、シールプレートの外周面に環状凹部を形成し、シールプレートの外周面を開口孔内周面に嵌合させると共に、環状凹部と開口孔内周面との間にＯリングを圧接状態で介在させたことにより、Ｏリングが嵌まり込む環状凹部をシールプレートの外周面に形成したことで、従来のように外側継手部材の底部の開口孔内周面に環状凹溝を形成する必要がなくなるので、外側継手部材の溝加工による加工費および工数の削減が実現容易となる。
【００１６】
本発明の環状凹部をシールプレートの外周面に形成する形態としては、シールプレートの外周面の角部に環状凹部を形成し、その環状凹部に嵌まり込んだＯリングを外側継手部材の底部の開口孔隅部に圧接した構成が可能である。
【００１７】
また、他の形態としては、シールプレートの外周面の軸方向中央部に環状凹部を形成し、その環状凹部に嵌まり込んだＯリングを外側継手部材の底部の開口孔内周面に圧接した構成、あるいは、シールプレートの外周面の角部に環状凹部を段差状に形成し、その環状凹部に嵌まり込んだＯリングを外側継手部材の底部の開口孔内周面に圧接した構成が可能である。
【００１８】
このような構成とした場合、シールプレートの環状凹部にＯリングを予め装着した状態でそのシールプレートを外側継手部材の底部に組み付けることができるので、従来のように外側継手部材の奥まった位置にあって目視し難い底部にＯリングを装着する必要がないことから、前述した外側継手部材の溝加工による加工費および工数の削減に加えて、Ｏリング装着の作業性改善も図れる。
【００１９】
本発明におけるシールプレートは、円盤状のプレート部とそのプレート部の外周縁を屈曲させて軸方向に延在させたフランジ部とで構成されていることが望ましい。このシールプレートの場合、フランジ部の外周面に環状凹部を形成し、そのフランジ部の外周面を外側継手部材の底部の開口孔内周面に嵌合させることになる。このような構造を採用すれば、継手内部からの潤滑剤漏洩を確実に防止することができる。
【００２０】
本発明における外側継手部材は、球面状内周面に軸方向に延びる複数の円弧状トラック溝が形成され、内側継手部材は、外側継手部材のトラック溝と対をなして球面状外周面に複数の円弧状トラック溝が形成され、トルク伝達部材は、外側継手部材の球面状内周面と内側継手部材の球面状外周面との間に配されたケージにより保持された状態で、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に介在するボールである構造が望ましい。本発明は、このような構造を具備した等速自在継手、つまり、固定式等速自在継手に適用可能である。
【００２１】
本発明における外側継手部材は、円筒状内周面に軸方向に延びる複数の直線状トラック溝が形成され、内側継手部材は、外側継手部材のトラック溝と対をなして球面状外周面に複数の直線状トラック溝が形成され、トルク伝達部材は、外側継手部材の円筒状内周面と内側継手部材の球面状外周面との間に配されたケージにより保持された状態で、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に介在するボールである構造が望ましい。本発明は、このような構造を具備した等速自在継手、つまり、摺動式等速自在継手に適用可能である。
【００２２】
本発明は、内側継手部材にスタブシャフトをトルク伝達可能に連結した構造が望ましい。本発明は、このような構造、つまり、プロペラシャフトに組み付けられる等速自在継手に適用可能である。自動車で使用されるプロペラシャフトは高速で回転するため、シールプレートによるシール性の向上を図る上で有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、外側継手部材の底部の開口孔内周面を円筒状とし、シールプレートの外周面に環状凹部を形成し、シールプレートの外周面を開口孔内周面に嵌合させると共に、環状凹部と開口孔内周面との間にＯリングを圧接状態で介在させたことにより、Ｏリングが嵌まり込む環状凹部をシールプレートの外周面に形成したことで、従来のように外側継手部材の底部の開口孔内周面に環状凹溝を形成する必要がなくなるので、外側継手部材の溝加工による加工費および工数の削減が実現容易となる。その結果、シール性を確保した低コストで、信頼性の高い長寿命の等速自在継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明における第一の実施形態で、等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図２のシールプレートを組み付ける前の状態を示す断面図である。
【図４】本発明における第二の実施形態で、等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図５】図４の要部拡大断面図である。
【図６】図５のシールプレートを組み付ける前の状態を示す断面図である。
【図７】本発明における第三の実施形態で、等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図８】図７の要部拡大断面図である。
【図９】図８のシールプレートを組み付ける前の状態を示す断面図である。
【図１０】従来の等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１１】図１０の要部拡大断面図である。
【図１２】図１１のシールプレートを組み付ける前の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。以下の実施形態では、自動車で使用されるプロペラシャフトに組み込まれ、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる構造を備えた固定式等速自在継手の一つであるツェッパ型等速自在継手を例示する。なお、以下の実施形態では、ツェッパ型等速自在継手に適用した場合について説明するが、他の固定式等速自在継手、例えばアンダーカットフリー型等速自在継手にも適用可能である。
【００２６】
図１に示す実施形態の等速自在継手は、一端に開口部を有するカップ状をなし、軸方向に延びる円弧状のトラック溝１１が球面状内周面１２の円周方向複数箇所に形成された外側継手部材１０と、外側継手部材１０のトラック溝１１と対をなして軸方向に延びる円弧状のトラック溝２１が球面状外周面２２の円周方向複数箇所に形成された内側継手部材２０と、外側継手部材１０のトラック溝１１と内側継手部材２０のトラック溝２１との間に介在してトルクを伝達する複数のトルク伝達部材であるボール３０と、外側継手部材１０の球面状内周面１２と内側継手部材２０の球面状外周面２２との間に介在してポケット４１に収容されたボール３０を保持するケージ４０とを主要な構成要素としている。
【００２７】
このプロペラシャフト用等速自在継手では、内側継手部材２０の軸孔にスタブシャフト５０をスプライン嵌合により連結している。また、外側継手部材１０は、その底部１４に形成された開口孔１３を介して、内側継手部材２０、ボール３０およびケージ４０を含む内部部品を収容する内部空間１５と、底部１４から軸方向に一体的に延びる中空状の軸部１７の内部空間１５とが連通した構造を具備する。
【００２８】
この等速自在継手では、外側継手部材１０の内部空間１５に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐため、外側継手部材１０の開口部側にブーツ６０を、外側継手部材１０の底部１４側にシールプレート７０を装着した構造を具備する。このように、外側継手部材１０、ブーツ６０およびシールプレート７０で囲まれた密閉空間に潤滑剤を封入することにより、外側継手部材１０に対してスタブシャフト５０が作動角をとりながら回転する動作時において、継手内部の摺動部位、つまり、外側継手部材１０、内側継手部材２０、ボール３０およびケージ４０で構成される摺動部位での潤滑性を確保している。
【００２９】
外側継手部材１０の開口部側では、金属製の円筒状アダプタ６１の一端を外側継手部材１０の開口部外周面に嵌着し、そのアダプタ６１の他端を加締めることにより、中間にてＵ字形に折り返した形状をなすブーツ６０の大径端部を固定し、そのブーツ６０の小径端部をスタブシャフト５０の外周面にブーツバンド６２により締め付け固定している。
【００３０】
一方、外側継手部材１０の底部１４側では、開口孔１３を閉塞することにより、外側継手部材１０の内部空間１５と軸部１７の内部空間１６とを遮断するシールプレート７０を開口孔１３に装着する。このシールプレート７０は、円盤状のプレート部７１とそのプレート部７１の外周縁を屈曲させて軸方向に延在させたフランジ部７２とで構成され、そのフランジ部７２の外周面７３を開口孔１３の円筒状内周面１８に嵌合させることにより取り付けられている。
【００３１】
このような構造のシールプレート７０を採用することにより、継手内部からの潤滑剤漏洩を確実に防止することができる。この等速自在継手が組み付けられるプロペラシャフトは高速で回転するため、シールプレート７０を装着する場合、開口孔１３の円筒状内周面１８とフランジ部７２の外周面７３との間にＯリング７４を圧接状態で介在させることにより、シール性の向上を図っている。
【００３２】
この実施形態の等速自在継手では、外側継手部材１０の底部１４に位置する開口孔１３の内周面を円筒状とし、シールプレート７０のフランジ部７２の外周面７３に環状凹部７５を形成し、そのフランジ部７２の外周面７３を開口孔１３の円筒状内周面１８に嵌合させると共に、環状凹部７５と開口孔１３の円筒状内周面１８との間にＯリング７４を圧接状態で介在させる。
【００３３】
このように、Ｏリング７４が嵌まり込む環状凹部７５をシールプレート７０のフランジ部７２の外周面７３に形成したことで、従来のように外側継手部材１１０の底部１１４の円筒状内周面１１８に環状凹溝１１９を形成する必要がなくなるので（図１０〜図１２参照）、外側継手部材１０の溝加工による加工費および工数の削減が実現容易となる。
【００３４】
前述した環状凹部をシールプレート７０の外周面７３に形成する場合としては、以下で詳述する形態が可能である。
【００３５】
図１に示す第一の実施形態では、シールプレート７０のフランジ部７２の外周面７３の軸方向中央部に環状凹部７５を形成し、その環状凹部７５に嵌まり込んだＯリング７４を外側継手部材１０の底部１４に位置する開口孔１３の円筒状内周面１８に圧接した構成としている（図２参照）。なお、この第一の実施形態の場合、環状凹部７５にＯリング７４を装着するため、従来よりも線径が小さいＯリング７４を使用することが可能である。
【００３６】
また、図４に示す第二の実施形態では、シールプレート７０のフランジ部７２の外周面７３のプレート部７１との角部に環状凹部７７を段差状に形成し、その環状凹部７７に嵌まり込んだＯリング７６を外側継手部材１０の底部１４に位置する開口孔１３の円筒状内周面１８に圧接した構成としている（図５参照）。
【００３７】
これら第一および第二の実施形態のような構成とした場合、図３および図６に示すように、シールプレート７０の環状凹部７５，７７にＯリング７４，７６を予め装着した状態で、そのシールプレート７０を外側継手部材１０の底部１４に組み付けることができるので、従来のように外側継手部材１０の奥まった位置にあって目視し難い底部１４にＯリングを装着する必要がないから、前述した外側継手部材１０の溝加工による加工費および工数の削減に加えて、Ｏリング装着の作業性改善も図れる。
【００３８】
さらに、図７に示す第三の実施形態では、シールプレート７０のフランジ部７２の外周面７３のプレート部７１との角部に環状凹部７９を形成し、その環状凹部７９に嵌まり込んだＯリング７８を外側継手部材１０の底部１４に位置する開口孔１３の隅部１９に圧接した構成としている（図８参照）。なお、開口孔１３は、軸部１７の内部空間１６側で小径となる段差状としていることから、その奥側で隅部１９を有する。
【００３９】
この第三の実施形態では、図３に示す第一の実施形態や図６に示す第二の実施形態の場合と異なり、図９に示すように、シールプレート７０を開口孔１３に装着するに先立って、Ｏリング７８を外側継手部材１０の底部１４に位置する開口孔１３の隅部１９に嵌入させ、その後、シールプレート７０を開口孔１３に圧入することになる。
【００４０】
以上の実施形態では、ツェッパ型等速自在継手である固定式等速自在継手について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し、しかも、軸方向の相対変位をも許容することができる構造を備えた摺動式等速自在継手、例えば、ダブルオフセット型等速自在継手やクロスグルーブ型等速自在継手にも適用可能である。
【００４１】
この種の摺動式等速自在継手は、図示しないが、円筒状内周面に軸方向に延びる複数の直線状トラック溝が形成された外側継手部材と、その外側継手部材のトラック溝と対をなして球面状外周面に複数の直線状トラック溝が形成された内側継手部材と、外側継手部材の円筒状内周面と内側継手部材の球面状外周面との間に配されたケージにより保持された状態で、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に介在するトルク伝達部材であるボールとで構成されている。
【００４２】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００４３】
１０外側継手部材
１１トラック溝
１２球面状内周面
１３開口孔
１８円筒状内周面
１４底部
２０内側継手部材
２１トラック溝
２２球面状外周面
３０トルク伝達部材（ボール）
４０ケージ
７０シールプレート
７１プレート部
７２フランジ部
７３外周面
７４，７６，７８Ｏリング
７５，７７，７９環状凹部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口部を有するカップ状の外側継手部材と、前記外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記外側継手部材の底部に形成された開口孔を閉塞するシールプレートを前記開口孔に装着した等速自在継手であって、
前記外側継手部材の底部の開口孔内周面を円筒状とし、前記シールプレートの外周面に環状凹部を形成し、前記シールプレートの外周面を開口孔内周面に嵌合させると共に、前記環状凹部と開口孔内周面との間にＯリングを圧接状態で介在させたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記環状凹部は、シールプレートの外周面の軸方向中央部に形成され、前記Ｏリングは、前記外側継手部材の底部の開口孔内周面に圧接されている請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記環状凹部は、シールプレートの外周面の角部に段差状に形成され、前記Ｏリングは、前記外側継手部材の底部の開口孔内周面に圧接されている請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記環状凹部は、シールプレートの外周面の角部に形成され、前記Ｏリングは、前記外側継手部材の底部の開口孔隅部に圧接されている請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項５】
前記シールプレートは、円盤状のプレート部とそのプレート部の外周縁を屈曲させて軸方向に延在させたフランジ部とで構成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記外側継手部材は、球面状内周面に軸方向に延びる複数の円弧状トラック溝が形成され、前記内側継手部材は、外側継手部材のトラック溝と対をなして球面状外周面に複数の円弧状トラック溝が形成され、前記トルク伝達部材は、外側継手部材の球面状内周面と内側継手部材の球面状外周面との間に配されたケージにより保持された状態で、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との間に介在するボールである請求項１〜５のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項７】
前記外側継手部材は、円筒状内周面に軸方向に延びる複数の直線状トラック溝が形成され、前記内側継手部材は、外側継手部材のトラック溝と対をなして球面状外周面に複数の直線状トラック溝が形成され、前記トルク伝達部材は、外側継手部材の円筒状内周面と内側継手部材の球面状外周面との間に配されたケージにより保持された状態で、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との間に介在するボールである請求項１〜５のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項８】
前記内側継手部材にスタブシャフトをトルク伝達可能に連結した請求項１〜７のいずれか一項に記載の等速自在継手。

【図１】