等速自在継手
【課題】 ブーツの外側継手部材への組み付け性の向上を図ると共にブーツと外側継手部材との間のシール性を十分に確保する。
【解決手段】 一端に開口部11を有し、内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝12が形成されると共に外周面のトラック溝12間と対応する部位に軸方向に延びる凹部18が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12との間に配されたローラ30を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達するトリポード部材20とを備え、外側継手部材10の開口部11を閉塞する筒状ブーツ40の端部内周面の凹部18と対応する部位に凸部48を形成し、ブーツ40の端部内周面を外側継手部材10の開口部外周面に嵌合させた等速自在継手であって、外側継手部材10の開口部外周面に突起13を設けると共に、ブーツ40の端部内周面に突起13と嵌合する凹溝43を設けたブーツずれ防止機構を具備する。
【解決手段】 一端に開口部11を有し、内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝12が形成されると共に外周面のトラック溝12間と対応する部位に軸方向に延びる凹部18が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12との間に配されたローラ30を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達するトリポード部材20とを備え、外側継手部材10の開口部11を閉塞する筒状ブーツ40の端部内周面の凹部18と対応する部位に凸部48を形成し、ブーツ40の端部内周面を外側継手部材10の開口部外周面に嵌合させた等速自在継手であって、外側継手部材10の開口部外周面に突起13を設けると共に、ブーツ40の端部内周面に突起13と嵌合する凹溝43を設けたブーツずれ防止機構を具備する。
【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、例えば自動車のドライブシャフト等に組み込まれ、継手外部からの異物侵入や継手内部からの潤滑剤漏洩を防止するブーツ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】
自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトは、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、エンジン側(インボード側)に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側(アウトボード側)に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手を中間シャフトで連結した構造を具備する。
【0004】
例えば、このドライブシャフトに組み込まれる摺動式等速自在継手の一つであるトリポード型等速自在継手は、図13および図14に示すように内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝112が形成され、各トラック溝112の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面114を有する外側継手部材110と、半径方向に突出した三本の脚軸124を有するトリポード部材120と、そのトリポード部材120の脚軸124と外側継手部材110のローラ案内面114との間に回転自在に収容されたローラ130とを主要な構成要素とし、トリポード部材120およびローラ130が外側継手部材110に軸方向摺動自在に収容された構造を具備する。
【0005】
この種の等速自在継手では、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物侵入を防止するため、筒状のブーツ140を装着した構造が一般的である(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
このブーツ140は、外側継手部材110の開口部111の外周面にブーツバンド152により締め付け固定された大径端部142と、トリポード部材120から延びる中間シャフト160の外周面にブーツバンド154により締め付け固定された小径端部144と、大径端部142と小径端部144とを繋ぎ、その大径端部142から小径端部144へ向けて縮径した蛇腹部146とで構成されている。
【0007】
外側継手部材110は、その外周面におけるトラック溝112間と対応する部位に軸方向に延びる凹部118が形成されている。この凹部118の形成により、その除肉分で軽量化を図っている。これに対して、ブーツ140の大径端部142は、図15に示すようにその内周面が前述の外側継手部材110の外形形状と合致した形状を有する。つまり、内周面における外側継手部材110の凹部118と対応する部位に凸部148を形成している。
【0008】
従って、このブーツ140の大径端部142を外側継手部材110の開口部111の外周面に装着するに際しては、外側継手部材110の凹部118に対する円周方向の位置合わせ(凸部148との位相合わせ)を行った上で、外側継手部材110の開口部111の外周面にブーツ140の大径端部142の内周面を嵌合させるようにしている。
【0009】
この等速自在継手では、外側継手部材110およびブーツ140の内部空間に潤滑剤を封入することにより、外側継手部材110に対して中間シャフト160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110、トリポード部材120およびローラ130で構成される摺動部位での潤滑性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2005−233397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では、前述したように外周面に凹部118が形成された外側継手部材110の外形形状に対して、ブーツ140の大径端部142の内周面をその外側継手部材110の外形形状と合致させることにより、ブーツ140の大径端部142を外側継手部材110の開口部111に嵌合させてブーツバンド152により締め付け固定してシール性を確保するようにしている。
【0012】
しかしながら、外側継手部材110にブーツ140を組み付けるに際して、外側継手部材110の凹部118に対する円周方向の位置合わせ(凸部148との位相合わせ)を行わなければならず、その位置合わせが非常に困難であった。
【0013】
また、外側継手部材110にブーツ140を組み付けた後にブーツバンド152により締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わることで外側継手部材110に対してブーツ140が円周方向にずれてしまうことがある。その場合、外側継手部材110とブーツ140の間にすきまが発生し、そのすきまを介して継手内部から潤滑剤が漏洩する可能性がある。
【0014】
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、ブーツの外側継手部材への組み付け性の向上を図ると共に、ブーツと外側継手部材との間のシール性を十分に確保し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】
【0015】
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、一端に開口部を有し、内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成されると共に外周面のトラック溝間と対応する部位に軸方向に延びる凹部が形成された外側継手部材と、外側継手部材のトラック溝との間に配された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、外側継手部材の開口部を閉塞する筒状ブーツの端部内周面の凹部と対応する部位に凸部を形成し、ブーツの端部内周面を外側継手部材の開口部外周面に嵌合させた等速自在継手であって、外側継手部材の開口部およびブーツの端部に、外側継手部材に対するブーツの円周方向ずれを防止するブーツずれ防止機構を設けたことを特徴とする。
【0016】
本発明では、外側継手部材の開口部およびブーツの端部にブーツずれ防止機構を設けたことにより、外側継手部材にブーツを組み付けるに際して、外側継手部材の凹部に対する円周方向の位置合わせ(凸部との位相合わせ)が容易になると共に、外側継手部材にブーツを組み付けた後に締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わっても外側継手部材に対してブーツが円周方向にずれてしまうことを阻止できる。
【0017】
本発明におけるブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面のいずれか一方に突起を設けると共に、その他方に突起と嵌合する凹溝を設けた構造が望ましい。このように、ブーツずれ防止機構を突起および凹溝で構成すれば、突起と凹溝との簡易な凹凸嵌合でもってブーツずれ防止機構を容易に実現することができる。
【0018】
本発明のブーツずれ防止機構を構成する突起および凹溝は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面の一箇所あるいは円周方向複数箇所に形成されていることが望ましい。このように、突起および凹溝を一箇所に形成するだけでブーツずれ防止機能を十分に発揮するが、突起および凹溝を複数箇所に形成すれば、ブーツが円周方向にずれてしまうことをより一層確実に阻止できる。
【0019】
本発明のブーツずれ防止機構を構成する突起および凹溝は、外側継手部材の開口部外周面の凹部間部位あるいはブーツの端部内周面の凸部間部位に形成したり、外側継手部材の開口部外周面の凹部あるいはブーツの端部内周面の凸部に形成したりすることが可能である。このようにすれば、突起と凹溝との嵌合構造を容易に実現することができる。
【0020】
本発明におけるブーツはゴム製あるいは樹脂製であることが望ましい。本発明は、ゴム製あるいは樹脂製のいずれであっても適用可能である。
【0021】
また、本発明は、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有する内側継手部材(トリポード部材)と、その内側継手部材の脚軸に回転自在に支持されると共に外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されたトルク伝達部材(ローラ)とを備え、そのトルク伝達部材をローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能とした等速自在継手、つまり、トリポード型等速自在継手に適用可能である。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、外側継手部材の開口部およびブーツの端部にブーツずれ防止機構を設けたことにより、外側継手部材にブーツを組み付けるに際して、外側継手部材の凹部に対する円周方向の位置合わせ(凸部との位相合わせ)が容易になると共に、外側継手部材にブーツを組み付けた後に締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わっても外側継手部材に対してブーツが円周方向にずれてしまうことを阻止することができ、外側継手部材とブーツの間にすきまが発生することを抑制し、継手内部から潤滑剤が漏洩することを未然に防止することができる。
【0023】
その結果、ブーツの外側継手部材への組み付け性の向上が図れると共に、ブーツと外側継手部材との間のシール性を十分に確保することができ、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】本発明の第一の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図3】図1のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図4】本発明の第二の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図6】図4のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図7】本発明の第三の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図9】図7のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図10】本発明の第四の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図12】図10のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図13】等速自在継手の従来例で、トリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図14】図13の等速自在継手を示す横断面図である。
【図15】図13のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【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、ドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれ、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の一つであるトリポード型等速自在継手を例示する。
【0026】
図1および図2に示す実施形態のトリポード型等速自在継手は、外側継手部材10と、内側継手部材であるトリポード部材20と、トルク伝達部材であるローラ30とを主要部として構成し、トリポード部材20およびローラ30が外側継手部材10に軸方向摺動自在に収容された構造を具備する。
【0027】
外側継手部材10は、一端に開口部11を有するカップ状をなし、図示しないが、その底部中央に回転軸が一体的に形成されている。外側継手部材10の内周面には、軸方向に延びる三本のトラック溝12が円周方向等間隔に形成される。各トラック溝12は、その両側に互いに対向する一対のローラ案内面14を有する。ローラ案内面14は円弧状断面を有し、外側継手部材10の軸線方向に直線状に延びる。
【0028】
トリポード部材20は、円筒状をなすボス部22の外周面に三本の脚軸24が円周方向等間隔(120°間隔)で放射状に一体形成されたものである。ボス22の軸孔に中間シャフト60の軸端がスプライン嵌合により連結される。各脚軸24の先端は、トラック溝12の底面付近まで半径方向に延在し、その外周面は円筒面とされている。
【0029】
外側継手部材10のトラック溝12のローラ案内面14と脚軸24の外周面との間に針状ころ32を介してローラ30が配設される。ローラ30の外周面は縦断面円弧状とされ、ローラ案内面14と線接触するように構成される。一方、ローラ30の内周面は、円筒状に形成されている。ローラ30の内周面と脚軸24の外周面との間に、複数の針状ころ32が単列総ころ状態で配設される。針状ころ32は、脚軸24の付根部と先端部に配されたワッシャ34,36で挟持された状態で止め輪38により抜け止めされている。
【0030】
この種の等速自在継手は、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物侵入を防止するため、例えばゴム製あるいは樹脂製の筒状ブーツ40が装着されている。ブーツ40は、外側継手部材10の開口部11の外周面にブーツバンド52により締め付け固定された大径端部42と、トリポード部材20から延びる中間シャフト60の外周面にブーツバンド54により締め付け固定された小径端部44と、大径端部42と小径端部44とを繋ぎ、その大径端部42から小径端部44へ向けて縮径した蛇腹部46とで構成されている。
【0031】
外側継手部材10の開口部11は、その外周面におけるトラック溝12間と対応する部位に軸方向に延びる凹部18が形成されている。この凹部18の形成により、その除肉分で軽量化を図っている。これに対して、ブーツ40の大径端部42は、図3に示すようにその内周面が前述の外側継手部材10の外形形状と合致した形状を有する。つまり、内周面における外側継手部材10の凹部18と対応する部位に凸部48を形成している。
【0032】
この等速自在継手では、外側継手部材10およびブーツ40の内部空間に潤滑剤を封入することにより、外側継手部材10に対して中間シャフト60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、トリポード部材20およびローラ30で構成される摺動部位での潤滑性を確保するようにしている。
【0033】
前述の等速自在継手では、ブーツ40の外側継手部材10への組み付け性の向上を図ると共に、ブーツ40と外側継手部材10との間のシール性を十分に確保するため、外側継手部材10の開口部11およびブーツ40の大径端部42に、外側継手部材10に対するブーツ40の円周方向ずれを防止するブーツずれ防止機構を設けている。
【0034】
このブーツずれ防止機構として、外側継手部材10の開口部11の外周面あるいはブーツ40の大径端部42の内周面のいずれか一方に突起を設けると共に、その他方に突起と嵌合する凹溝を設けた構造とする。このように、ブーツずれ防止機構を突起および凹溝で構成すれば、突起と凹溝との簡易な凹凸嵌合でもってブーツずれ防止機構を容易に実現することができる。
【0035】
ブーツずれ防止機構を構成する突起および凹溝は、図1〜図12に示す各実施形態が可能である。
【0036】
図1〜図3に示す第一の実施形態では、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18間部位に突起13を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48間部位に凹溝43を形成する。図4〜図6に示す第二の実施形態では、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18に突起15を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48に凹溝45を形成する。
【0037】
また、図7〜図9に示す第三の実施形態のように、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18間部位に凹溝17を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48間部位に突起47を形成することも可能である。図10〜図12に示す第四の実施形態のように、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18に凹溝19を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48に突起49を形成することも可能である。
【0038】
以上の各実施形態では、外側継手部材10の開口部11およびブーツ40の大径端部42に、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19からなるブーツずれ防止機構を設けたことにより、外側継手部材10にブーツ40を組み付けるに際して、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19が目印となって、外側継手部材10の凹部18に対する円周方向の位置合わせ(凸部48との位相合わせ)が容易になる。
【0039】
また、外側継手部材10にブーツ40を組み付けた後に締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わっても、突起13,15,47,49と凹溝43,45,17,19の嵌合構造が引掛かりとなって、外側継手部材10に対してブーツ40が円周方向にずれてしまうことを阻止することができ、外側継手部材10とブーツ40の間にすきまが発生することを抑制し、継手内部から潤滑剤が漏洩することを未然に防止できる。
【0040】
なお、以上の各実施形態では、ブーツずれ防止機構を構成する突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19は、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18およびブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48と対応させて円周方向三箇所に形成した場合について説明したが、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19は、一箇所に形成するだけでもブーツずれ防止機能を十分に発揮する。
【0041】
しかしながら、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19を外側継手部材10の開口部11の外周面あるいはブーツ40の大径端部42の内周面の円周方向複数箇所に形成すれば、ブーツ40が円周方向にずれてしまうことをより一層確実に阻止することができる。
【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 開口部
12 トラック溝
13,15,47,49 ブーツずれ防止機構(突起)
14 ローラ案内面
18 凹部
20 内側継手部材(トリポード部材)
24 脚軸
30 トルク伝達部材(ローラ)
40 ブーツ
42 端部(大径端部)
43,45,17,19 ブーツずれ防止機構(凹溝)
48 凸部
【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、例えば自動車のドライブシャフト等に組み込まれ、継手外部からの異物侵入や継手内部からの潤滑剤漏洩を防止するブーツ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】
自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトは、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、エンジン側(インボード側)に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側(アウトボード側)に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手を中間シャフトで連結した構造を具備する。
【0004】
例えば、このドライブシャフトに組み込まれる摺動式等速自在継手の一つであるトリポード型等速自在継手は、図13および図14に示すように内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝112が形成され、各トラック溝112の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面114を有する外側継手部材110と、半径方向に突出した三本の脚軸124を有するトリポード部材120と、そのトリポード部材120の脚軸124と外側継手部材110のローラ案内面114との間に回転自在に収容されたローラ130とを主要な構成要素とし、トリポード部材120およびローラ130が外側継手部材110に軸方向摺動自在に収容された構造を具備する。
【0005】
この種の等速自在継手では、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物侵入を防止するため、筒状のブーツ140を装着した構造が一般的である(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
このブーツ140は、外側継手部材110の開口部111の外周面にブーツバンド152により締め付け固定された大径端部142と、トリポード部材120から延びる中間シャフト160の外周面にブーツバンド154により締め付け固定された小径端部144と、大径端部142と小径端部144とを繋ぎ、その大径端部142から小径端部144へ向けて縮径した蛇腹部146とで構成されている。
【0007】
外側継手部材110は、その外周面におけるトラック溝112間と対応する部位に軸方向に延びる凹部118が形成されている。この凹部118の形成により、その除肉分で軽量化を図っている。これに対して、ブーツ140の大径端部142は、図15に示すようにその内周面が前述の外側継手部材110の外形形状と合致した形状を有する。つまり、内周面における外側継手部材110の凹部118と対応する部位に凸部148を形成している。
【0008】
従って、このブーツ140の大径端部142を外側継手部材110の開口部111の外周面に装着するに際しては、外側継手部材110の凹部118に対する円周方向の位置合わせ(凸部148との位相合わせ)を行った上で、外側継手部材110の開口部111の外周面にブーツ140の大径端部142の内周面を嵌合させるようにしている。
【0009】
この等速自在継手では、外側継手部材110およびブーツ140の内部空間に潤滑剤を封入することにより、外側継手部材110に対して中間シャフト160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110、トリポード部材120およびローラ130で構成される摺動部位での潤滑性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2005−233397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では、前述したように外周面に凹部118が形成された外側継手部材110の外形形状に対して、ブーツ140の大径端部142の内周面をその外側継手部材110の外形形状と合致させることにより、ブーツ140の大径端部142を外側継手部材110の開口部111に嵌合させてブーツバンド152により締め付け固定してシール性を確保するようにしている。
【0012】
しかしながら、外側継手部材110にブーツ140を組み付けるに際して、外側継手部材110の凹部118に対する円周方向の位置合わせ(凸部148との位相合わせ)を行わなければならず、その位置合わせが非常に困難であった。
【0013】
また、外側継手部材110にブーツ140を組み付けた後にブーツバンド152により締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わることで外側継手部材110に対してブーツ140が円周方向にずれてしまうことがある。その場合、外側継手部材110とブーツ140の間にすきまが発生し、そのすきまを介して継手内部から潤滑剤が漏洩する可能性がある。
【0014】
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、ブーツの外側継手部材への組み付け性の向上を図ると共に、ブーツと外側継手部材との間のシール性を十分に確保し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】
【0015】
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、一端に開口部を有し、内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成されると共に外周面のトラック溝間と対応する部位に軸方向に延びる凹部が形成された外側継手部材と、外側継手部材のトラック溝との間に配された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、外側継手部材の開口部を閉塞する筒状ブーツの端部内周面の凹部と対応する部位に凸部を形成し、ブーツの端部内周面を外側継手部材の開口部外周面に嵌合させた等速自在継手であって、外側継手部材の開口部およびブーツの端部に、外側継手部材に対するブーツの円周方向ずれを防止するブーツずれ防止機構を設けたことを特徴とする。
【0016】
本発明では、外側継手部材の開口部およびブーツの端部にブーツずれ防止機構を設けたことにより、外側継手部材にブーツを組み付けるに際して、外側継手部材の凹部に対する円周方向の位置合わせ(凸部との位相合わせ)が容易になると共に、外側継手部材にブーツを組み付けた後に締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わっても外側継手部材に対してブーツが円周方向にずれてしまうことを阻止できる。
【0017】
本発明におけるブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面のいずれか一方に突起を設けると共に、その他方に突起と嵌合する凹溝を設けた構造が望ましい。このように、ブーツずれ防止機構を突起および凹溝で構成すれば、突起と凹溝との簡易な凹凸嵌合でもってブーツずれ防止機構を容易に実現することができる。
【0018】
本発明のブーツずれ防止機構を構成する突起および凹溝は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面の一箇所あるいは円周方向複数箇所に形成されていることが望ましい。このように、突起および凹溝を一箇所に形成するだけでブーツずれ防止機能を十分に発揮するが、突起および凹溝を複数箇所に形成すれば、ブーツが円周方向にずれてしまうことをより一層確実に阻止できる。
【0019】
本発明のブーツずれ防止機構を構成する突起および凹溝は、外側継手部材の開口部外周面の凹部間部位あるいはブーツの端部内周面の凸部間部位に形成したり、外側継手部材の開口部外周面の凹部あるいはブーツの端部内周面の凸部に形成したりすることが可能である。このようにすれば、突起と凹溝との嵌合構造を容易に実現することができる。
【0020】
本発明におけるブーツはゴム製あるいは樹脂製であることが望ましい。本発明は、ゴム製あるいは樹脂製のいずれであっても適用可能である。
【0021】
また、本発明は、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有する内側継手部材(トリポード部材)と、その内側継手部材の脚軸に回転自在に支持されると共に外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されたトルク伝達部材(ローラ)とを備え、そのトルク伝達部材をローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能とした等速自在継手、つまり、トリポード型等速自在継手に適用可能である。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、外側継手部材の開口部およびブーツの端部にブーツずれ防止機構を設けたことにより、外側継手部材にブーツを組み付けるに際して、外側継手部材の凹部に対する円周方向の位置合わせ(凸部との位相合わせ)が容易になると共に、外側継手部材にブーツを組み付けた後に締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わっても外側継手部材に対してブーツが円周方向にずれてしまうことを阻止することができ、外側継手部材とブーツの間にすきまが発生することを抑制し、継手内部から潤滑剤が漏洩することを未然に防止することができる。
【0023】
その結果、ブーツの外側継手部材への組み付け性の向上が図れると共に、ブーツと外側継手部材との間のシール性を十分に確保することができ、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】本発明の第一の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図3】図1のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図4】本発明の第二の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図6】図4のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図7】本発明の第三の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図9】図7のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図10】本発明の第四の実施形態で、トリポード型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の等速自在継手を示す横断面図である。
【図12】図10のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【図13】等速自在継手の従来例で、トリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図14】図13の等速自在継手を示す横断面図である。
【図15】図13のブーツを大径端部側から見た側面図である。
【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、ドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれ、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の一つであるトリポード型等速自在継手を例示する。
【0026】
図1および図2に示す実施形態のトリポード型等速自在継手は、外側継手部材10と、内側継手部材であるトリポード部材20と、トルク伝達部材であるローラ30とを主要部として構成し、トリポード部材20およびローラ30が外側継手部材10に軸方向摺動自在に収容された構造を具備する。
【0027】
外側継手部材10は、一端に開口部11を有するカップ状をなし、図示しないが、その底部中央に回転軸が一体的に形成されている。外側継手部材10の内周面には、軸方向に延びる三本のトラック溝12が円周方向等間隔に形成される。各トラック溝12は、その両側に互いに対向する一対のローラ案内面14を有する。ローラ案内面14は円弧状断面を有し、外側継手部材10の軸線方向に直線状に延びる。
【0028】
トリポード部材20は、円筒状をなすボス部22の外周面に三本の脚軸24が円周方向等間隔(120°間隔)で放射状に一体形成されたものである。ボス22の軸孔に中間シャフト60の軸端がスプライン嵌合により連結される。各脚軸24の先端は、トラック溝12の底面付近まで半径方向に延在し、その外周面は円筒面とされている。
【0029】
外側継手部材10のトラック溝12のローラ案内面14と脚軸24の外周面との間に針状ころ32を介してローラ30が配設される。ローラ30の外周面は縦断面円弧状とされ、ローラ案内面14と線接触するように構成される。一方、ローラ30の内周面は、円筒状に形成されている。ローラ30の内周面と脚軸24の外周面との間に、複数の針状ころ32が単列総ころ状態で配設される。針状ころ32は、脚軸24の付根部と先端部に配されたワッシャ34,36で挟持された状態で止め輪38により抜け止めされている。
【0030】
この種の等速自在継手は、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物侵入を防止するため、例えばゴム製あるいは樹脂製の筒状ブーツ40が装着されている。ブーツ40は、外側継手部材10の開口部11の外周面にブーツバンド52により締め付け固定された大径端部42と、トリポード部材20から延びる中間シャフト60の外周面にブーツバンド54により締め付け固定された小径端部44と、大径端部42と小径端部44とを繋ぎ、その大径端部42から小径端部44へ向けて縮径した蛇腹部46とで構成されている。
【0031】
外側継手部材10の開口部11は、その外周面におけるトラック溝12間と対応する部位に軸方向に延びる凹部18が形成されている。この凹部18の形成により、その除肉分で軽量化を図っている。これに対して、ブーツ40の大径端部42は、図3に示すようにその内周面が前述の外側継手部材10の外形形状と合致した形状を有する。つまり、内周面における外側継手部材10の凹部18と対応する部位に凸部48を形成している。
【0032】
この等速自在継手では、外側継手部材10およびブーツ40の内部空間に潤滑剤を封入することにより、外側継手部材10に対して中間シャフト60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、トリポード部材20およびローラ30で構成される摺動部位での潤滑性を確保するようにしている。
【0033】
前述の等速自在継手では、ブーツ40の外側継手部材10への組み付け性の向上を図ると共に、ブーツ40と外側継手部材10との間のシール性を十分に確保するため、外側継手部材10の開口部11およびブーツ40の大径端部42に、外側継手部材10に対するブーツ40の円周方向ずれを防止するブーツずれ防止機構を設けている。
【0034】
このブーツずれ防止機構として、外側継手部材10の開口部11の外周面あるいはブーツ40の大径端部42の内周面のいずれか一方に突起を設けると共に、その他方に突起と嵌合する凹溝を設けた構造とする。このように、ブーツずれ防止機構を突起および凹溝で構成すれば、突起と凹溝との簡易な凹凸嵌合でもってブーツずれ防止機構を容易に実現することができる。
【0035】
ブーツずれ防止機構を構成する突起および凹溝は、図1〜図12に示す各実施形態が可能である。
【0036】
図1〜図3に示す第一の実施形態では、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18間部位に突起13を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48間部位に凹溝43を形成する。図4〜図6に示す第二の実施形態では、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18に突起15を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48に凹溝45を形成する。
【0037】
また、図7〜図9に示す第三の実施形態のように、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18間部位に凹溝17を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48間部位に突起47を形成することも可能である。図10〜図12に示す第四の実施形態のように、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18に凹溝19を形成すると共に、ブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48に突起49を形成することも可能である。
【0038】
以上の各実施形態では、外側継手部材10の開口部11およびブーツ40の大径端部42に、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19からなるブーツずれ防止機構を設けたことにより、外側継手部材10にブーツ40を組み付けるに際して、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19が目印となって、外側継手部材10の凹部18に対する円周方向の位置合わせ(凸部48との位相合わせ)が容易になる。
【0039】
また、外側継手部材10にブーツ40を組み付けた後に締め付けるに際して、円周方向に不所望な力が加わっても、突起13,15,47,49と凹溝43,45,17,19の嵌合構造が引掛かりとなって、外側継手部材10に対してブーツ40が円周方向にずれてしまうことを阻止することができ、外側継手部材10とブーツ40の間にすきまが発生することを抑制し、継手内部から潤滑剤が漏洩することを未然に防止できる。
【0040】
なお、以上の各実施形態では、ブーツずれ防止機構を構成する突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19は、外側継手部材10の開口部11の外周面の凹部18およびブーツ40の大径端部42の内周面の凸部48と対応させて円周方向三箇所に形成した場合について説明したが、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19は、一箇所に形成するだけでもブーツずれ防止機能を十分に発揮する。
【0041】
しかしながら、突起13,15,47,49および凹溝43,45,17,19を外側継手部材10の開口部11の外周面あるいはブーツ40の大径端部42の内周面の円周方向複数箇所に形成すれば、ブーツ40が円周方向にずれてしまうことをより一層確実に阻止することができる。
【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 開口部
12 トラック溝
13,15,47,49 ブーツずれ防止機構(突起)
14 ローラ案内面
18 凹部
20 内側継手部材(トリポード部材)
24 脚軸
30 トルク伝達部材(ローラ)
40 ブーツ
42 端部(大径端部)
43,45,17,19 ブーツずれ防止機構(凹溝)
48 凸部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一端に開口部を有し、内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成されると共に外周面の前記トラック溝間と対応する部位に軸方向に延びる凹部が形成された外側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝との間に配された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開口部を閉塞する筒状ブーツの端部内周面の前記凹部と対応する部位に凸部を形成し、前記ブーツの端部内周面を前記外側継手部材の開口部外周面に嵌合させた等速自在継手であって、
前記外側継手部材の開口部およびブーツの端部に、前記外側継手部材に対するブーツの円周方向ずれを防止するブーツずれ防止機構を設けたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項2】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面のいずれか一方に突起を設けると共に、その他方に前記突起と嵌合する凹溝を設けた請求項1に記載の等速自在継手。
【請求項3】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面の一箇所に形成された突起および凹溝からなる請求項1又は2に記載の等速自在継手。
【請求項4】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面の円周方向複数箇所に形成された突起および凹溝からなる請求項1又は2に記載の等速自在継手。
【請求項5】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面の凹部間部位あるいはブーツの端部内周面の凸部間部位に形成された突起および凹溝からなる請求項1〜4のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項6】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面の凹部あるいはブーツの端部内周面の凸部に形成された突起および凹溝からなる請求項1〜4のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項7】
前記ブーツはゴム製である請求項1〜6のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項8】
前記ブーツは樹脂製である請求項1〜6のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項9】
前記外側継手部材は、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有すると共に、前記内側継手部材は、半径方向に突出した三本の脚軸を有し、前記トルク伝達部材は、脚軸に回転自在に支持されると共に前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されて前記ローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能とした請求項1〜8のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項1】
一端に開口部を有し、内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成されると共に外周面の前記トラック溝間と対応する部位に軸方向に延びる凹部が形成された外側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝との間に配された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開口部を閉塞する筒状ブーツの端部内周面の前記凹部と対応する部位に凸部を形成し、前記ブーツの端部内周面を前記外側継手部材の開口部外周面に嵌合させた等速自在継手であって、
前記外側継手部材の開口部およびブーツの端部に、前記外側継手部材に対するブーツの円周方向ずれを防止するブーツずれ防止機構を設けたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項2】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面のいずれか一方に突起を設けると共に、その他方に前記突起と嵌合する凹溝を設けた請求項1に記載の等速自在継手。
【請求項3】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面の一箇所に形成された突起および凹溝からなる請求項1又は2に記載の等速自在継手。
【請求項4】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面あるいはブーツの端部内周面の円周方向複数箇所に形成された突起および凹溝からなる請求項1又は2に記載の等速自在継手。
【請求項5】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面の凹部間部位あるいはブーツの端部内周面の凸部間部位に形成された突起および凹溝からなる請求項1〜4のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項6】
前記ブーツずれ防止機構は、外側継手部材の開口部外周面の凹部あるいはブーツの端部内周面の凸部に形成された突起および凹溝からなる請求項1〜4のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項7】
前記ブーツはゴム製である請求項1〜6のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項8】
前記ブーツは樹脂製である請求項1〜6のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項9】
前記外側継手部材は、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有すると共に、前記内側継手部材は、半径方向に突出した三本の脚軸を有し、前記トルク伝達部材は、脚軸に回転自在に支持されると共に前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されて前記ローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能とした請求項1〜8のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2011−80554(P2011−80554A)
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−234429(P2009−234429)
【出願日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【出願人】(000102692)NTN株式会社 (9,006)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【出願人】(000102692)NTN株式会社 (9,006)
【Fターム(参考)】
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