(57)【要約】【課題】  継手内部に封入された潤滑剤が外側継手部材のカップ底部で滞留することを抑制する。【解決手段】  カップ状の外側継手部材１２と、その外側継手部材１２との間でボール１４を介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材１３とを備え、外側継手部材１２の内部に潤滑剤を封入し、内側継手部材１３の軸孔１６にシャフト１７をトルク伝達可能に嵌合させた等速自在継手であって、外側継手部材１２のカップ底部２９に、潤滑剤を撹拌する凹溝３０を放射状に形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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回転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内部に潤滑剤を封入し、前記内側継手部材の軸孔に軸部材をトルク伝達可能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カップ底部および前記軸部材の先端部の少なくとも一方に、潤滑剤を撹拌する凹溝または凸部を設けたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記凹溝または凸部は、放射状に形成されている請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記凹溝または凸部は、放射方向に沿って連続的に形成されている請求項１又は２に記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記凹溝または凸部は、放射方向に沿って非連続的に形成されている請求項１又は２に記載の等速自在継手。
【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の動力伝達系、例えば、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトにおいて使用され、継手内部に潤滑剤を封入し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】
エンジンから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。そのため、ドライブシャフトは、一般的に、エンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、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シャフトで連結した構造を具備する。
【０００４】
前述の等速自在継手は、カップ状の外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージで主要部が構成され、内側継手部材の軸孔にシャフトをトルク伝達可能に嵌合させた構造を具備する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この等速自在継手は、外側継手部材の内部空間にグリース等の潤滑剤を封入した構造を具備する。この潤滑剤の封入により、継手作動時において、継手内部の摺動部位、つまり、外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージ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。
【０００６】
また、この等速自在継手は、継手内部に封入された潤滑剤の漏洩を防止すると共に継手外部からの異物侵入を防止するため、外側継手部材とシャフトとの間にゴム製あるいは樹脂製の蛇腹状ブーツを装着した構造を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２０００００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、一般的に、継手内部に封入された潤滑剤が外側継手部材のカップ底部で滞留し易い。また、潤滑剤の性状によっては低温や高温状況下で潤滑剤が硬化し易いものもあり、その場合、潤滑剤の滞留がさらに発生し易くなる。
【０００９】
この問題を解消するため、特許文献１で開示された等速自在継手は、内側継手部材の軸孔から露呈するシャフトの先端部に、外側継手部材のカップ底部で滞留する潤滑剤を撹拌する撹拌部材を取り付けた構造を具備する。
【００１０】
このような構造を採用した等速自在継手では、外側継手部材に対してシャフトが作動角をとることにより、外側継手部材のカップ底部に接触する撹拌部材が、外側継手部材のカップ底部に滞留する潤滑剤を移動させる。このように、撹拌部材による潤滑剤の移動でもって、潤滑剤を撹拌することができ、潤滑性の向上を図っている。
【００１１】
しかしながら、従来の等速自在継手では、シャフトと別体の撹拌部材をシャフトの先端部に取り付けた構造であるため、部品点数の増加を招くことになる。また、撹拌部材をシャフトに組み付けなければならないため、撹拌部材の組み付け工程を必要とする。その結果、等速自在継手のコストアップを招くことになる。
【００１２】
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、継手内部に封入された潤滑剤が外側継手部材のカップ底部で滞留することを抑制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】
【００１３】
本発明に係る等速自在継手は、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回転トルクを伝達する内側継手部材とを備え、外側継手部材の内部に潤滑剤を封入し、内側継手部材の軸孔に軸部材をトルク伝達可能に嵌合させた構造を具備する。
【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、外側継手部材のカップ底部および軸部材の先端部の少なくとも一方に、潤滑剤を撹拌する凹溝または凸部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
ここで、「少なくとも一方」とは、凹溝または凸部を外側継手部材のカップ底部に形成する場合、凹溝または凸部を軸部材の先端部に形成する場合、および凹溝または凸部を外側継手部材のカップ底部と軸部材の先端部の両方に形成する場合を意味する。
【００１６】
本発明では、外側継手部材のカップ底部および軸部材の先端部の少なくとも一方に、潤滑剤を撹拌する凹溝または凸部を設けたことにより、継手の回転による作用力でもって潤滑剤を押し出す力が働き、外側継手部材のカップ底部で滞留する潤滑剤を撹拌することができる。
【００１７】
本発明における凹溝または凸部は、放射状に形成されている構造が望ましい。
【００１８】
このような構造を採用すれば、継手の回転に伴って外側継手部材のカップ底部で滞留する潤滑剤を押し出すことが容易となる。
【００１９】
本発明における凹溝または凸部は、放射方向に沿って連続的あるいは非連続的に形成されている構造が望ましい。
【００２０】
このような構造を採用すれば、凹溝または凸部が連続的あるいは非連続的のいずれであっても、継手の回転に伴って外側継手部材のカップ底部で滞留する潤滑剤を押し出すことが容易となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外側継手部材のカップ底部および軸部材の先端部の少なくとも一方に、潤滑剤を撹拌する凹溝または凸部を設けたことにより、継手の回転による作用力でもって潤滑剤を押し出す力が働き、外側継手部材のカップ底部で滞留する潤滑剤を撹拌することができ、潤滑性の向上が図れる。また、部品点数の増加を招くことなく、簡易な組立工程でもって、等速自在継手のコスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態で、等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１のＸ矢視図である。
【図３】図２のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態で、凹溝の形状を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態で、凹溝の他の形状を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態で、等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る等速自在継手の実施形態を、図面に基づいて以下に詳述する。
【００２４】
以下の実施形態では、自動車用ドライブ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。
【００２５】
なお、本発明は、ツェッパ型等速自在継手以外に、アンダーカットフリー型等速自在継手などの他の固定式等速自在継手にも適用可能である。また、トリポード型やダブルオフセット型、クロスグルーブ型等速自在継手などの摺動式等速自在継手にも適用可能である。
【００２６】
この実施形態の固定式等速自在継手（以下、単に等速自在継手と称す）は、図１に示すように、開口部１１を有するカップ状の外側継手部材１２、内側継手部材１３、トルク伝達部材である複数個のボール１４、およびケージ１５で主要部が構成されている。
【００２７】
内側継手部材１３の軸孔１６には、軸部材であるシャフト１７の一端がスプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。この内側継手部材１３から延びるシャフト１７は、止め輪１８により内側継手部材１３に対して抜け止めされている。
【００２８】
外側継手部材１２は、軸方向に延びる円弧状トラック溝１９が球面状内周面２０の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。内側継手部材１３は、外側継手部材１２のトラック溝１９と対をなして軸方向に延びる円弧状トラック溝２１が球面状外周面２２の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。
【００２９】
ボール１４は、外側継手部材１２のトラック溝１９と内側継手部材１３のトラック溝２１との間に介在して回転トルクを伝達する。ケージ１５は、外側継手部材１２の内周面２０と内側継手部材１３の外周面２２との間に配されてボール１４を保持する。なお、ボール１４は、６個、８個あるいはそれ以外であってもよく、その個数は任意である。
【００３０】
以上の構成からなる等速自在継手では、外側継手部材１２の内部空間にグリース等の潤滑剤（図示せず）を封入することにより、継手作動時において、継手内部の摺動部位、つまり、外側継手部材１２に対して、内側継手部材１３、ボール１４およびケージ１５からなる内部部品の摺動部位での潤滑性を確保する。
【００３１】
この等速自在継手は、継手内部に封入された潤滑剤の漏洩を防止すると共に継手外部からの異物侵入を防止するため、外側継手部材１２の開口部１１とシャフト１７との間に、樹脂製あるいはゴム製の蛇腹状ブーツ２３を装着した構造を具備する。
【００３２】
ブーツ２３は、外側継手部材１２の開口部１１の外周面にブーツバンド２７により締め付け固定された大径端部２４と、内側継手部材１３から延びるシャフト１７の外周面にブーツバンド２８により締め付け固定された小径端部２５と、大径端部２４と小径端部２５とを繋ぎ、大径端部２４から小径端部２５へ向けて縮径した伸縮自在な蛇腹部２６とで構成されている。
【００３３】
ブーツ２３が樹脂製である場合、その表面硬さがＨＤＤ３８〜５０であるのが好ましい。樹脂ブーツは、例えば、エステル系、オレフィン系、ウレタン系、アミド系、スチレン系等の熱可塑性エラストマー、および熱可塑性エラストマーを含む組成物等にて形成される。樹脂ブーツの場合、表面硬さがＨＤＤ３８より小さいと、耐熱性の低下、ブーツのコストアップおよび強度低下を招来し、逆に、表面硬さがＨＤＤ５０より大きいと、疲労性、柔軟性および組付性の低下を招来する。
【００３４】
ブーツ２３がゴム製である場合、その表面硬さがＨｓ５０〜７０であるのが好ましく、ゴムブーツは、例えば、クロロプレンゴムやシリコンゴムなどで形成される。また、ゴムブーツの場合、その表面硬さがＨｓ５０より小さいと、ブーツ４１の強度低下を招来し、逆に、表面硬さがＨｓ７０より大きいと、疲労性の低下を招来する。
【００３５】
ここで、外側継手部材１２の内部空間に封入された潤滑剤は、その性状によって低温や高温状況下で硬化し易く、外側継手部材１２のカップ底部２９で滞留し易いことから、この実施形態の等速自在継手は、以下の構造を具備する。
【００３６】
図２は図１のＸ矢視図で、外側継手部材１２のカップ底部２９を示す。この実施形態の等速自在継手は、同図に示すように、外側継手部材１２のカップ底部２９に、潤滑剤を撹拌する凹溝または凸部として、例えば凹溝３０を形成した構造を具備する。この凹溝３０は、外側継手部材１２を鍛造により製作するのと同時に形成される。凹溝３０は、放射状に形成され、その断面形状は、図３に示すように、例えばＶ字状となっている。
【００３７】
このような凹溝３０が外側継手部材１２のカップ底部２９に形成された等速自在継手では、作動時、図２で時計回り方向に回転した場合、外側継手部材１２の回転による作用力によってカップ底部２９で滞留する潤滑剤が押し出される（図３の矢印参照）。このようにして、外側継手部材１２のカップ底部２９で滞留する潤滑剤を撹拌することができる。
【００３８】
この凹溝３０による潤滑剤の撹拌でもって、等速自在継手における潤滑性の向上が図れる。また、外側継手部材１２のカップ底部２９に凹溝３０を形成するだけであるため、部品点数の増加を招くことはない。さらに、従来のような別部品を取り付ける必要もないので、組立工程の簡易化が図れる。その結果、等速自在継手のコスト低減が図れる。
【００３９】
なお、この実施形態では、凹溝３０の断面形状をＶ字状とした場合について説明したが、本発明はこれに限らず、Ｕ字状などのような他の形状であってもよい。
【００４０】
また、この実施形態では、放射方向に沿って連続的に延びる凹溝３０としているが、図４に示すように、放射方向に沿って非連続的に延びる凹溝３１とすることも可能である。さらに、この実施形態における凹溝３０，３１は、放射方向に向けて直線的に延びる形状をなすが、図５に示すように、放射方向に向けて曲線的に延びる形状の凹溝３２であってもよい。
【００４１】
さらに、図１に示す実施形態では、外側継手部材１２のカップ底部２９に凹溝３０〜３２を形成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６に示すような構造であってもよい。図６において、図１と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００４２】
図６に示す実施形態の等速自在継手は、内側継手部材１３の軸孔１６から露呈するシャフト１７の先端部３３に凹溝３４を形成した構造を具備する。この凹溝３４も、図１の実施形態における凹溝３０と同様、放射状に形成され、その断面形状は、例えばＶ字状となっている（図３参照）。
【００４３】
なお、この凹溝３４は、放射方向に沿って連続的に延びる形状であるが、放射方向に沿って非連続的に延びる形状（図４参照）であってよい。また、凹溝３４は、放射方向に向けて直線的に延びる形状であるが、放射方向に向けて曲線的に延びる形状（図５参照）であってもよい。
【００４４】
このような凹溝３４がシャフト１７の先端部３３に形成された等速自在継手では、作動時、シャフト１７の回転による作用力によってカップ底部２９で滞留する潤滑剤が押し出される。このようにして、外側継手部材１２のカップ底部２９で滞留する潤滑剤を撹拌することができる。
【００４５】
この凹溝３４による潤滑剤の撹拌でもって、等速自在継手における潤滑性の向上が図れる。また、シャフト１７の先端部３３に凹溝３４を形成するだけであるため、部品点数の増加を招くことはない。さらに、従来のような別部品を取り付ける必要もないので、組立工程の簡易化が図れる。その結果、等速自在継手のコスト低減が図れる。
【００４６】
以上の実施形態では、凹溝３０〜３２，３４を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、凸部などを含む様々な形状を有するものであってもよい。
【００４７】
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】
【００４８】
１２  外側継手部材
１３  内側継手部材
１４  トルク伝達部材（ボール）
１６  軸孔
１７  軸部材（シャフト）
２９  カップ底部
３０〜３２  凹溝
３３  先端部
３４  凹溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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