(57)【要約】【課題】効率よく冷却できて、耐久性の向上を図ることができ、プロペラシャフト用に最適となる等速自在継手を提供する。【解決手段】外側継手部材と、内径孔５にシャフトの一端が連結された内側継手部材と、反シャフト突出側の外側継手部材開口部を塞ぐエンドプレート１５とを備えた等速自在継手である。シャフト８を中空シャフトとするとともに、エンドプレート１５に貫通孔２３を設ける。貫通孔２３とシャフト８のエンドプレート側の開口部３ａとを伸縮及び屈曲可能な中空体２０を介して連結した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材と、内径孔にシャフトの一端が連結された内側継手部材と、反シャフト突出側の外側継手部材開口部を塞ぐエンドプレートとを備えた等速自在継手において、
前記シャフトを中空シャフトとするとともに、エンドプレートに貫通孔を設け、この貫通孔と前記シャフトのエンドプレート側の開口部とを伸縮及び屈曲可能な中空体を介して連結したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記中空体は、エンドプレートと、シャフトのエンドプレート側の端面との間に配置される蛇腹部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は等速自在継手に関し、特にプロペラシャフト用等の等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロペラシャフト用等の等速自在継手は、例えば、図３に示すように、内輪１０１、外輪１０２、ボール１０３およびケージ１０４を主要な構成要素としている。
【０００３】
内輪１０１は、その外周面に複数のトラック溝１０６が形成されている。この内輪１０１の中心孔（内径孔）１０５にシャフト１０８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。
【０００４】
外輪１０２は、その内周面に内輪１０１のトラック溝１０６と同数のトラック溝１０７が形成されている。外輪１０２のトラック溝１０７と内輪１０１のトラック溝１０６との間にトルクを伝達する複数のボール１０３が組み込まれている。内輪１０１と外輪１０２の間にケージ１０４が配置され、ボール１０３は、ケージ１０４のポケット１０９内に保持されている。
【０００５】
シャフト突出側の外輪１０２の開口部はブーツ１１２にて覆われている。反シャフト突出側の外輪１０２の開口部においては、エンドプレート（シールプレート）１１３にて塞がれている。エンドプレート１１３は、外部との通気を可能とし、内圧上昇の防止、及び継手内部への塵埃等の異物侵入防止や継手内部に封入されたグリースの漏れ防止を目的としている。
【０００６】
プロペラシャフト用等速自在継手は、ドライブシャフト用等速自在継手と比較して作動角が小さいが使用回転域が高速になる。このため、内輪１０１等の内部部品の動きも高速になり、内部部品の摩擦による発熱が発生する。すなわち、内輪１０１からボール１０３、ボール１０３から外輪１０２にトルクを伝達する。このため、内輪１０１とボール１０３、ボール１０３と外輪１０２とが夫々接触して動くことにより摩擦が生じる。また、ボール１０３の位置を定めるケージ１０４も内輪と外輪とに接触し、その接触点でも摩擦が生じて発熱する。また、プロペラシャフトは、排気管の影響を受けて雰囲気温度が高温となる車両内部に組み込まれる。このため、熱影響を受け易い。
【０００７】
そこで、従来には、シャフトを中空シャフトとして、継手内部の高温化を抑える構造のものがある（特許文献１）。すなわち、発生する内部発熱を、シャフトに設けられた中空部に放熱するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２７９７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、シャフトを中空シャフトとすれば、シャフトのエンドプレート側の開口部が、エンドプレートとシャフト端面との間の空間部に開口する。このため、継手内部の潤滑財等がこのシャフトの開口部からシャフト内部に流入するおそれがある。すなわち、継手内部の潤滑剤が外部へ流出することになって、円滑な回転に支障を来たすことになる。
【０００９】
なお、このような潤滑剤の流出を防止する方法として、シャフトの開口部を塞ぐことが可能である。しかしながら、開口部を塞ぐようにすれば、放熱効果が低下することになる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて、効率よく冷却することが可能で、耐久性の向上を図ることができ、プロペラシャフト用に最適となる等速自在継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の等速自在継手は、外側継手部材と、内径孔にシャフトの一端が連結された内側継手部材と、反シャフト突出側の外側継手部材開口部を塞ぐエンドプレートとを備えた等速自在継手において、前記シャフトを中空シャフトとするとともに、エンドプレートに貫通孔を設け、この貫通孔と前記シャフトのエンドプレート側の開口部とを伸縮及び屈曲可能な中空体を介して連結したものである。
【００１２】
シャフトを中空シャフトとしたことによって、継手内部で発生した熱がシャフト内径部に逃げる。また、エンドプレートの貫通孔とシャフトの開口部とを中空体を介して連結しているので、シャフトの開口部は、エンドプレートとシャフト端面との間の空間部に開口しない。このため、継手内部の潤滑剤がこのシャフトの開口部を介して外部へ流出しない。さらに、シャフトの内径部には潤滑剤が流入しないので、放熱効果はほぼ一定であり、また、中空体及びこの中空体に連結されたエンドプレートでも放熱することができる。しかも、中空体は伸縮及び屈曲可能であるので、作動角をとっても、この角度に追従することができる。
【００１３】
前記中空体は、エンドプレートと、シャフトのエンドプレート側の端面との間に配置される蛇腹部を備えたものである。これによって、作動角をとっても、この角度変位に安定して追従することができる。
【発明の効果】
【００１４】
継手内部で発生した熱をシャフト内径部に逃がすことができ、しかも、シャフトの開口部が塞がれないので、効率よく放熱することができる。さらに、シャフトの内径部には潤滑剤が流入しないので、放熱効果はほぼ一定であり、また、中空体を介してエンドプレートでも放熱することができる。このため、継手内部の高温化を防止でき、継手の耐久性が向上する。すなわち、ドライブシャフト用等速自在継手と比較して作動角が小さいが使用回転域が高速になるプロペラシャフト用に最適となる。また、継手内部の潤滑剤がシャフトの開口部を介して外部へ流出しないので、円滑な回転を長期に亘って維持できる。さらに、中空体は伸縮及び屈曲可能であるので、作動角をとっても、この角度に追従することができる。このため、中空体に影響を受けることなく、作動角を滑らかにとることができるとともに、作動角をとった場合にも、中空体に対して損傷させるような外力が負荷されず、耐久性に優れる。
【００１５】
中空体が蛇腹部を備えたものであれば、角度変位に安定して追従することができ、角度変位に基づく中空体の損傷等を有効に防止することができる。しかも、蛇腹部であるので、放熱面積が大きくより効果的に放熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を図１と図２に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。本発明の等速自在継手は、内側継手部材としての内輪１、外側継手部材としての外輪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。
【００１８】
内輪１は、その外周面（凸球状外周面）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（内径孔）５にシャフト８を挿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。シャフト８は、中心孔１０を有する中空シャフトであり、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。
【００１９】
外輪２は、その内周面（円筒状内周面）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。外輪２のトラック溝７と内輪１のトラック溝６との間にトルクを伝達する複数のボール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。
【００２０】
外輪２の軸方向一端部（シャフト突出側の開口部３ａ）は、ブーツ１２にて塞がれている。この等速自在継手のブーツ１２は、ゴム等の可撓性材料で構成され、大径部１２ａと、小径部１２ｂと、大径部１２ａと小径部１２ｂとを接続する断面Ｕ字形の屈曲部１２ｃとを備える。また、大径部１２ａと屈曲部１２ｃとの連設部に金属製円筒状の補強環部１３が内装されている。そして、大径部１２ａが外輪２のシャフト突出側の開口部３ａ側に外嵌されブーツバンド１４を介して外輪２に固定される。小径部１２ｂが、シャフト８に外嵌された状態でブーツバンド１４を介してシャフト８に固定される。
【００２１】
一方、外輪２の反シャフト突出側の開口部３ｂにはシールプレート（エンドプレート）１５にて塞がれている。エンドプレート１５は、平板円形の本体部１５ａと、このエンドプレート１５の外周縁部にテーパ部１５ｂを介して連設される装着部１５ｃとからなり、この装着部１５ｃが外輪２の反シャフト突出側の開口部３ｂに装着される。テーパ部１５ｂは内径側から継手内方に向かって順次拡径し、装着部１５ｃは、テーパ部１５ｂの外周縁から外径方向に延びる径方向壁部１６と、この径方向壁部１６の外周縁から継手外方へ延びる軸方向壁部１７と、軸方向壁部１７から外径方向に延びる外鍔部１８からなる。そして、外輪２の反シャフト突出側の開口部３ｂにこのエンドプレート１５を装着した際には、軸方向壁部１７が開口部３ｂの内径面に圧接する。なお、開口部３ｂの内径面と、装着部１５ｃの軸方向壁部１７との間にＯリング等のシール材が介装されている。
【００２２】
このように、エンドプレート１５とブーツ１２とで、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ようにしている。
【００２３】
そして、エンドプレート１５とシャフト８とが中空体２０を介して連結されている。中空体２０は、図２に示すように、軸心方向に伸縮可能でかつ屈曲可能な蛇腹部２０ａと、この蛇腹部２０ａの一端側（継手外方側）に連設されるエンドプレート側装着部２０ｂと、蛇腹部２０ａの他端側（継手内方側）に連設されるシャフト側装着部２０ｃとからなる。蛇腹部２０ａがエンドプレート１５とシャフト８の端面ａとの間に配置される。
【００２４】
すなわち、エンドプレート側装着部２０ｂは、蛇腹部２０ａの一端から継手外方に延びる短筒体からなる第１部２１と、この第１部２１から外径方向に外鍔状に延び第２部２２とからなる。また、エンドプレート１５の中央部には中空体２０を装着するための貫通孔（装着孔）２３が設けられており、この中空体２０のエンドプレート側装着部２０ｂの第１部２１が装着孔２３に嵌合している。この嵌合状態では、第２部２２がエンドプレート１５の外面１９に当接している。
【００２５】
シャフト側装着部２０ｃは、蛇腹部２０ａの他端から内径方向に延びる第１部２４と、第１部２４から継手内方に延びる第２部２５とからなる。そして、シャフト側装着部２０ｃの第２部２５が、シャフト８の中心孔１０のエンドプレート側の開口部１０ａに嵌合している。この場合、シャフト側装着部２０ｃの第１部２４がシャフト８の端面８ａに当接している。
【００２６】
このように、中空体２０が装着されることによって、シャフト８の中心孔１０とエンドプレート１５の装着孔２３とがこの中空体２０を介して連通され、図１に示すように、シャフト８の開口部１０ａが内部部品（内輪１とケージ４とボール３等で構成される）と、エンドプレート１５との間の隙間（空間）Ｓに開口しない。
【００２７】
また、中空体２０としては、鋼等の金属製であっても、ゴム・合成樹脂製であってもよい。この場合、この等速自在継手の使用環境に対応できるよう耐熱性や耐摩耗性等にすぐれた種々の材質のものを使用することができる。なお、ゴムの場合には、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等の汎用ゴムを使用することができるが、耐熱性等を考慮してＮＢＲ（ニトリルゴム）が好ましい。
【００２８】
中空体２０を装着する場合、エンドプレート側装着部２０ｂの第１部２１が装着孔２３に圧入するとともに、シャフト側装着部２０ｃの第２部２５をシャフト８の中心孔１０の開口部１０ａに圧入したのみのものであっても、また、中空体２０を金属製とすれば、シャフト８やエンドプレート１５が金属製であるので、はんだ付け等にて接合してもよく、中空体２０がゴムや合成樹脂であれば、接着剤等を使用して接合するようにしてもよい。
【００２９】
このように構成された等速自在継手では、シャフト８を中空シャフトとしたことによって、継手内部で発生した熱をシャフト内径部に逃がすことができ、しかも、シャフト８の開口部が塞がれないので、効率よく放熱することができる。さらに、シャフト８の内径部には潤滑剤が流入しないので、放熱効果はほぼ一定であり、また、中空体を介してエンドプレート１５でも放熱することができる。このため、継手内部の高温化を防止でき、継手の耐久性が向上する。すなわち、ドライブシャフト用等速自在継手と比較して作動角が小さいが使用回転域が高速になるプロペラシャフト用に最適となる。
【００３０】
さらに、中空体２０は伸縮及び屈曲可能であるので、作動角をとっても、この角度に追従することができる。このため、中空体２０に影響を受けることなく、作動角を滑らかにとることができるとともに、作動角をとった場合にも、中空体２０に対して損傷させるような外力が負荷されず、耐久性に優れる。特に、中空体２０が蛇腹部２０ａを備えたものであれば、角度変位に安定して追従することができ、角度変位に基づく中空体の損傷等を有効に防止することができる。しかも、蛇腹部２０ａであるので、放熱面積が大きくより効果的に放熱することができる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、等速自在継手としては、実施形態のような固定型等速自在継手に限るものではなく、摺動型自在継手であってもよい。また、前記したように、この等速自在継手はプロペラシャフト用に最適となるが、もちろんドライブシャフトに使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。
【図２】前記等速自在継手の要部拡大断面である。
【図３】従来の等速自在継手の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
５    内径孔
８    シャフト
８ａ  端面
１５  エンドプレート
２０  中空体
【図１】
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【図２】
2007247768.tif 000004
【図３】
2007247768.tif 000005