(57)【要約】【課題】  シールプレートに潤滑剤が付着することを未然に防止して通気孔の開孔状態を確保する。【解決手段】  少なくとも一端部が開口した外側継手部材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の内外を連通する通気孔７３が形成されたシールプレート７０を外側継手部材１０の開口端部１４に装着した等速自在継手であって、シールプレート７０は、通気孔７３を中心にして、外側継手部材１０の軸方向内側から軸方向外側に向けて拡径するように軸方向に対して傾斜した突出面７４を有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端部が開口した外側継手部材と、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内外を連通する通気孔が形成されたシールプレートを前記外側継手部材の開口端部に装着した等速自在継手であって、
前記シールプレートは、通気孔を中心にして、外側継手部材の軸方向内側から軸方向外側に向けて拡径するように前記軸方向に対して傾斜した突出面を有することを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記シールプレートの突出面は、彎曲面からなる請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記シールプレートの突出面は、凸状彎曲面からなる請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記シールプレートの突出面は、凹状彎曲面からなる請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項５】
前記シールプレートの突出面は、円錐面からなる請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記シールプレートの突出面は、彎曲面と円錐面とを組み合わせた多面からなる請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項７】
前記シールプレートの突出面の軸方向外側に、その突出面の周縁から径方向内側に向けて屈曲するように成形された周面を連設した請求項１〜６のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項８】
前記シールプレートの周面は、径方向に対する傾斜角度が９０°より小さい請求項７に記載の等速自在継手。
【請求項９】
前記シールプレートは、前記突出面が形成された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し、前記外側継手部材の開口端部内周面にＯリングを介して圧入されたフランジ部とで構成されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【請求項１０】
前記外側継手部材は、円筒状内周面に軸方向に延びる直線状トラック溝が円周方向複数箇所に形成され、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直線状トラック溝が円周方向複数箇所に形成され、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。
【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、例えば特許文献１に開示された摺動式等速自在継手がある。
【０００４】
この種の等速自在継手では、内部にグリース等の潤滑剤を封入することにより、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での潤滑性を確保するようにしている。そこで、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ぐため、外側継手部材の一方の開口端部にゴム製あるいは樹脂製のブーツを装着すると共に、他方の開口端部に金属製のシールプレートを装着した構造を有する。
【０００５】
また、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ことから、その高速回転時に発熱により継手内圧が上昇したり、発熱による劣化でブーツ寿命が低下したりすることを防止するため、潤滑剤を漏洩しない程度に微小な通気孔をシールプレートに設けている。
【０００６】
このような通気孔が設けられたシールプレートを具備した等速自在継手では、高速回転時、通気孔による放熱作用でもって、継手内圧の上昇およびブーツ寿命の低下を未然に防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平１−１６６８２６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、前述の特許文献１に開示されたような従来の等速自在継手では、高速回転時、継手内部に充填された潤滑剤がシールプレートに付着して通気孔を塞いでしまう場合がある。このように通気孔が塞がれてしまうと、高速回転時に通気孔による放熱作用が発揮されず、発熱により継手内圧が上昇したり、あるいは、発熱による劣化でブーツ寿命が低下したりすることになる。
【０００９】
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、シールプレートに潤滑剤が付着することを未然に防止して通気孔の開孔状態を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】
【００１０】
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、少なくとも一端部が開口した外側継手部材と、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、外側継手部材の内外を連通する通気孔が形成されたシールプレートを外側継手部材の開口端部に装着した等速自在継手であって、シールプレートは、通気孔を中心にして、外側継手部材の軸方向内側から軸方向外側に向けて拡径するように軸方向に対して傾斜した突出面を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、通気孔を中心にして、外側継手部材の軸方向内側から軸方向外側に向けて拡径するように軸方向に対して傾斜した突出面を有するシールプレートを具備したことにより、等速自在継手の回転時、その回転による発生する遠心力でもって、シールプレートに付着した潤滑剤が、通気孔を中心にして突出面上を径方向外側に向けて移動する。これによって、シールプレートに付着した潤滑剤が通気孔を塞ぐことを阻止でき、その通気孔の開孔状態を確保することができる。
【００１２】
なお、本発明におけるシールプレートの突出面は、凸状または凹状の彎曲面、円錐面、あるいは、その彎曲面と円錐面とを組み合わせた多面からなる形状が、簡素な形状を実現する上で有効である。
【００１３】
本発明において、シールプレートの突出面の軸方向外側に、その突出面の周縁から径方向内側に向けて屈曲するように成形された周面を連設した構造が望ましい。このようにすれば、等速自在継手の回転時に突出面上を径方向外側に向けて移動し、その突出面に連設された周面に付着した潤滑剤が、等速自在継手の停止時、その自重により通気孔が形成された突出面上を迂回しながら周面に沿って鉛直下方に移動する。その結果、シールプレートに付着した潤滑剤が通気孔を塞ぐことを回避できる。
【００１４】
なお、シールプレートの周面は、径方向に対する傾斜角度が９０°より小さいことが望ましい。このようにすれば、突出面に連設された周面が縊れ形状をなすため、その周面に付着した潤滑剤が周面に沿って鉛直下方に移動する際に、突出面上を確実に迂回させることができる。
【００１５】
本発明におけるシールプレートは、突出面が形成された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し、外側継手部材の開口端部内周面にＯリングを介して圧入されたフランジ部とで構成されていることが望ましい。このようにすれば、フランジ部の外周面を外側継手部材の開口端部内周面にＯリングを介して圧入させた取り付け構造となることから、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。
【００１６】
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直線状トラック溝が円周方向複数箇所に形成され、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直線状トラック溝が円周方向複数箇所に形成され、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。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、通気孔を中心にして、外側継手部材の軸方向内側から軸方向外側に向けて拡径するように軸方向に対して傾斜した突出面を有するシールプレートを具備したことにより、等速自在継手の回転時、その回転により発生する遠心力でもって、シールプレートに付着した潤滑剤が、通気孔を中心にして突出面上を径方向外側に向けて移動する。これによって、シールプレートに付着した潤滑剤が通気孔を塞ぐことを阻止でき、その通気孔の開孔状態を確保することができる。
【００１８】
その結果、通気孔による放熱作用を確実に発揮させることができて、継手内圧の上昇およびブーツ寿命の低下を確実に防止することができ、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】
【００１９】
【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縦断面図である。
【図２】図１の等速自在継手の全体構成を示す横断面図である。
【図３】（ａ）は図１のシールプレートを示す側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図４】等速自在継手の回転時における潤滑剤の移動状態を説明するためのもので、（ａ）は図１のシールプレートを示す側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図５】等速自在継手の停止時における潤滑剤の移動状態を説明するためのもので、（ａ）は図１のシールプレートを示す側面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態で、（ａ）は周面の傾斜角度を９０°とした場合のシールプレートを示す断面図、（ｂ）は周面の傾斜角度を９０°より大きくした場合のシールプレートを示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態で、（ａ）は凹状の彎曲面からなる突出面を有するシールプレートを示す断面図、（ｂ）は円錐面からなる突出面を有するシールプレートを示す断面図、（ｃ）は凸状の彎曲面と円錐面とを組み合わせた突出面を有するシールプレートを示す断面図、（ｄ）は凹状の彎曲面と円錐面とを組み合わせた突出面を有するシールプレートを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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摺動式等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手を例示する。
【００２１】
なお、以下の実施形態では、ダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合について説明するが、他の摺動式等速自在継手、例えばクロスグルーブ型等速自在継手やトリポード型等速自在継手にも適用可能である。また、本発明は、摺動式等速自在継手に限らず、ツェッパ型等速自在継手やアンダーカットフリー型等速自在継手などの固定式等速自在継手にも適用可能である。
【００２２】
図１および図２に示す実施形態の等速自在継手は、両端部が開口した円筒形状をなし、軸方向に延びる直線状トラック溝１１が円筒状内周面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直線状トラック溝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の円筒状内周面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。
【００２３】
なお、この実施形態では、６個のボール３０を例示するが、そのボール個数は任意である。また、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。
【００２４】
この等速自在継手では、外側継手部材１０の内部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の一方の開口端部１３にブーツ６０を、他方の開口端部１４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。
【００２５】
外側継手部材１０の一方の開口端部１３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の開口端部１３の外周面に嵌着し、そのアダプタ６１の他端を加締めることにより、中間にてＶ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。
【００２６】
一方、外側継手部材１０の他方の開口端部１４では、継手内部に充填された潤滑剤の漏洩を防止するため、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とで構成されたシールプレート７０を装着している。
【００２７】
このシールプレート７０は、外側継手部材１０の開口端部１４の内周面に形成された環状凹溝１５にＯリング８０を嵌合させた状態でフランジ部７２を外側継手部材１０の開口端部１４に圧入することにより取り付けられている。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、外側継手部材１０の開口端部１４の内周面とシールプレート７０のフランジ部７２の外周面と間に圧接状態のＯリング８０を介在させることにより、シール性の向上を図っている。
【００２８】
この実施形態の等速自在継手では、プロペラシャフトが高速で回転することから、その高速回転時に発熱により継手内圧が上昇したり、発熱による劣化でブーツ寿命が低下したりすることを防止するため、潤滑剤を漏洩しない程度に微小な通気孔７３をシールプレート７０に設けている。この通気孔７３の径としては、例えば、１〜１．５ｍｍ程度が好適である。この等速自在継手では、高速回転時、通気孔７３による放熱作用でもって、継手内圧の上昇およびブーツ寿命の低下を未然に防止するようにしている。
【００２９】
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し、外側継手部材１０の開口端部１４の内周面にＯリング８０を介して圧入されたフランジ部７２とで構成されている。このように、フランジ部７２の外周面を外側継手部材１０の開口端部１４の内周面にＯリング８０を介して圧入させた取り付け構造としたことにより、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。
【００３０】
このシールプレート７０は、通気孔７３を中心にして、外側継手部材１０の軸方向内側から軸方向外側に向けて拡径するように軸方向に対して傾斜した突出面７４、つまり、通気孔７３を中心とした凸状彎曲面、例えば凸球面からなる突出面７４がプレート部７１の中央部位に一体的に膨出成形されている。
【００３１】
また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、この突出面７４の軸方向外側に、その突出面７４の周縁から径方向内側に向けて屈曲するように成形された周面７５を連設している。この周面７５は、径方向に対する傾斜角度θ〔図３（ｂ）参照〕が９０°より小さく設定されている。このような傾斜角度θに設定することにより、突出面７４および周面７５を構成する部位は縊れ形状をなす。
【００３２】
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ことから、等速自在継手の高速回転時、図４（ａ）（ｂ）に示すように、シールプレート７０の突出面７４に付着した潤滑剤ｍは、その突出面７４が通気孔７３を中心とした凸球面状をなしているため、回転により発生する遠心力でもって、通気孔を中心にして突出面上を径方向外側に向けて移動する（図中矢印参照）。これによって、シールプレートの突出面に付着した潤滑剤が通気孔を塞ぐことを阻止でき、その通気孔の開孔状態を確保することができる。なお、図４（ａ）では、外側継手部材１０を図示省略し、また、潤滑剤ｍが突出面７４の略全体に付着した場合を例示する。
【００３３】
また、この等速自在継手の高速回転時にシールプレート７０の突出面７４上を径方向外側に向けて移動し、その突出面７４に連設された周面７５に付着した潤滑剤ｍは、等速自在継手の停止時、図５（ａ）（ｂ）に示すように、その自重により通気孔７３が形成された突出面７４上を迂回しながら周面７５に沿って鉛直下方に移動する（図中矢印参照）。その結果、シールプレート７０の周面７５に付着した潤滑剤ｍが通気孔７３を塞ぐことを回避できる。
【００３４】
なお、シールプレート７０の周面７５は、径方向（プレート部７１）に対する傾斜角度θ〔図３（ｂ）参照〕が９０°より小さく設定されていることにより、突出面７４および周面７５を構成する部位が縊れ形状をなすため、その周面７５に付着した潤滑剤ｍが周面７５に沿って鉛直下方に移動する際に、突出面７４上を確実に迂回させることができる。なお、周面７５の傾斜角度θは、９０°より小さい角度に限らず、図６（ａ）に示すように９０°の角度や、同図（ｂ）に示すように９０°よりも大きな角度であってもよい。
【００３５】
以上の実施形態では、シールプレート７０の突出面７４が凸球面状をなす場合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、例えば、図７（ａ）に示すような凹状の彎曲面、同図（ｂ）に示すような円錐面、同図（ｃ）に示すような凸状の彎曲面と円錐面とを組み合わせた多面、あるいは、同図（ｄ）に示すような凹状の彎曲面と円錐面とを組み合わせた多面からなる形状であってもよい。
【００３６】
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】
【００３７】
１０  外側継手部材
１１  トラック溝
１２  円筒状内周面
１４  開口端部
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  通気孔
７４  突出面
７５  周面
８０  Ｏリング
θ  傾斜角度
【図１】
2011122655.tif 000003
【図２】
2011122655.tif 000004
【図３】
2011122655.tif 000005
【図４】
2011122655.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011122655.tif 000008
【図７】
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