(57)【要約】      （修正有）【課題】ブーツに設けられた通気孔を通じて、継手内部からのグリースの漏れや継手内部への水の侵入を未然に防止する。【解決手段】内径孔にシャフト２５の一端が連結された内輪２１と、内外輪２１，２２のトラック溝２１ａ，２２ａ間に介在してトルクを伝達する複数のボール２３と、内外輪２１，２２間に介在してボール２３を保持するケージ２４と、大径端部２８ａが外輪２２の外周面に嵌着されると共に小径端部２８ｂがシャフト２５の外周面に嵌着されることにより継手内部を密封する可撓性のブーツ２８とを備え、ブーツ２８の小径端部２８ｂ内周面に通気溝４２を軸方向に形成すると共に、その通気溝４２の内輪側端部４２ａをシャフト２５の外周面に接合させることにより閉塞させ、継手回転によるブーツ２８の径方向外側への膨張でもって通気溝４２の内輪端部４２ａを開口可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を形成した外方部材と、その外方部材のトラック溝と対向する複数の直線状トラック溝を凸球状外周面に形成すると共に内径孔にシャフトの一端が連結された内方部材と、外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、外方部材と内方部材間に介在して前記ボールを保持するケージと、大径端部が前記外方部材の外周面に嵌着されると共に小径端部が前記シャフトの外周面に嵌着されることにより継手内部を密封する可撓性のブーツとを備えた等速自在継手であって、
前記ブーツの小径端部内周面に通気溝を軸方向に形成すると共に、その通気溝の内方部材側端部をシャフトの外周面に接合させることにより閉塞させ、継手回転によるブーツの径方向外側への膨張でもって前記通気溝の内方部材端部を開口可能としたことを特徴とする等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は等速自在継手に関し、例えば４ＷＤ車やＦＲ車などにおいてトランスミッションからディファレンシャルへ回転駆動力を伝達するプロペラシャフトに用いられ、継手内部を密封するためのブーツを具備した等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＦＲ車では、エンジン、クラッチ、変速機（トランスミッション）が前方に、減速歯車装置（ディファレンシャル）、駆動車軸が後方にそれぞれ配置されているため、この間の動力伝達にプロペラシャフトを用いるのが一般的である。また、ＦＲベースの４ＷＤ車では、リアプロペラシャフトとフロントプロペラシャフトが必要である。これらプロペラシャフトは、トランスミッションとディファレンシャル（以下、単にデフと称す）間の相対位置変化による長さと角度変化に対応するために等速自在継手を具備する。
【０００３】
通常、プロペラシャフトには、車両全体の重量軽減という観点から、軽量で、しかも回転バランスおよび振動特性がよいレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）と称される摺動式等速自在継手が採用される。このレブロ型等速自在継手は、衝突時の軸方向衝撃によるトランスミッションとデフ間の軸方向変位を吸収できる構造を具備する。
【０００４】
図４はレブロ型等速自在継手の一例を示す。この等速自在継手は、内輪１、外輪２、ボール３およびケージ４を主要な部品として構成されている。内輪１は、その外周面に複数のトラック溝１ａが形成される。この内輪１の中心孔にスタブシャフト５の軸部５ａをスプライン嵌合により連結することによりトルク伝達を可能にしている。このスタブシャフト５はスナップリング６により内輪１に対して抜け止めされている。
【０００５】
外輪２は内輪１の外周に位置し、内周面に内輪１のトラック溝１ａと同数のトラック溝２ａが形成される。内輪１のトラック溝１ａと外輪２のトラック溝２ａは、軸線に対して反対方向に傾斜した角度をなし、対をなす内輪１のトラック溝１ａと外輪２のトラック溝２ａとの交叉部にボール３が組み込まれる。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４ａ内に保持される。
【０００６】
この外輪２の軸方向一端側には、継手内部に充填したグリース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のエンドキャップ７がボルト締めにより固定され、軸方向他端側の外輪２とスタブシャフト５との間には密封装置が装着されている。
【０００７】
この密封装置はブーツ８と金属製のブーツアダプタ９とからなる。ブーツ８は、ゴム材料又は樹脂材料等の可撓性材料にて構成され、大径端部８ａ、小径端部８ｂ、および大径端部８ａと小径端部８ｂとを連結する断面Ｖの字状の中間部８ｃを有する。ブーツアダプタ９は円筒形で、一端に外輪２の外周面と嵌合するフランジ９ａを有し、エンドキャップ７と共にボルト締めにより外輪２に固定される。ブーツ８の小径端部８ｂはスタブシャフト５に取り付けてブーツバンド１０で締め付けられている。ブーツ８の大径端部８ａはブーツアダプタ９の端部９ｂを加締めて保持されている。
【０００８】
スタブシャフト５の外周面には環状凹部５ｂが形成され、この環状凹部５ｂにブーツ８の小径端部８ｂが外嵌され、ブーツバンド１０で締め付けられている。小径端部８ｂは肉厚の円筒部からなり、自由状態でその内径が環状凹部５ｂの外径よりもわずかに小さく設定されており、これによって、環状凹部５ｂに対する嵌着性を担保している。また、小径端部８ｂの外周面には周方向溝８ｄが形成され、この周方向溝８ｄにブーツバンド１０が嵌合している。
【０００９】
ブーツ８の小径端部８ｂの内径面には、熱や高速回転時の内圧膨張によるブーツ８の破裂、変形および減圧時の凹みを防止するため、内外圧を均衡させる通気孔１１が設けられている。この通気孔１１は、図５に示すようにブーツ８の小径端部８ｂの内周面に通気溝１２を軸方向に設けることにより、その通気溝１２とスタブシャフト５の外周面とで構成され、継手の内外を連通させている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】実開平５−４２８３７号公報
【特許文献２】実開平７−４４９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献１に開示されたブーツでは、小径端部内周にシャフトのブーツ溝に締め代をもって嵌合される環状突出部が形成され、その環状突出部の内径面に軸方向に延びる通気溝が設けられている。また、特許文献２に開示されたブーツでは、小径端部の円筒形外面の中心を円筒形内面の中心に対して偏心させ、その偏心された小径端部の厚肉部の内面に軸方向に延びる通気溝が形成されている。
【００１１】
しかしながら、図５に示すように、継手の回転時および回転停止時を通じて、常時、ブーツ８の小径端部８ｂに形成された通気溝１２とシャフト５の外周面とで構成される通気孔１１が継手の内外で連通していることから、その通気孔１１を介して継手内部からグリースが漏れたり、あるいは継手外部から水が侵入したりする問題があった。
【００１２】
特に、継手の回転時については、その回転の遠心力により継手内部のグリースがブーツ８のベロー部８ｃの内周面に押し付けられるため、グリース漏れを抑制することが可能であるが、継手の回転停止時には、前述した回転の遠心力が作用しないため、継手内部からのグリース漏れが顕著となる。
【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、ブーツに設けられた通気孔を通じて、継手内部からグリースが漏れたり、継手内部へ水が侵入したりすることを未然に防止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】
【００１４】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明の等速自在継手は、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を形成した外方部材と、その外方部材のトラック溝と対向する複数の直線状トラック溝を凸球状外周面に形成すると共に内径孔にシャフトの一端が連結された内方部材と、外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、外方部材と内方部材間に介在してボールを保持するケージと、大径端部が外方部材の外周面に嵌着されると共に小径端部がシャフトの外周面に嵌着されることにより継手内部を密封する可撓性のブーツとを備え、ブーツの小径端部内周面に通気溝を軸方向に形成すると共に、その通気溝の内方部材側端部をシャフトの外周面に接合させることにより閉塞させ、継手回転によるブーツの径方向外側への膨張でもって通気溝の内方部材端部を開口可能としたことを特徴とする。
【００１５】
本発明では、ブーツの小径端部内周面に形成された通気溝の内方部材側端部をシャフトの外周面に接合させることにより閉塞させる。これにより、継手の回転停止時には、通気溝の内方部材側端部が閉塞されていることから、継手内部からのグリースの漏れや継手内部への水の侵入を抑止することができる。なお、これは継手の回転スピードが遅い場合についても同様である。
【００１６】
一方、継手の回転時には、その回転の遠心力により可撓性のブーツが径方向外側へ膨張するため、継手の回転停止時に閉塞していた通気溝の内方部材側端部を開口させることができ、これにより通気性を確保し、熱や高速回転時の内圧膨張によるブーツの破裂、変形、減圧時の凹みを防止する。この時、継手内部のグリースは、回転の遠心力によりブーツの内周面へ押し付けられるため、通気溝を介して継手外部へ漏れることはない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ブーツの小径端部内周面に形成された通気溝の内方部材側端部をシャフトの外周面に接合させることにより閉塞させることにより、継手の回転停止時、継手内部からのグリースの漏れや継手内部への水の侵入を抑止することができる。
【００１８】
また、継手の回転時には、その回転の遠心力によりブーツが径方向外側へ膨張するため、継手の回転停止時に閉塞していた通気溝の内方部材側端部を開口させることができることから、通気性の確保と共に継手内部からのグリースの漏れを抑止することができる。
【００１９】
このように、通気溝を介して継手内部からグリースが漏れたり、継手内部へ水が侵入することを未然に防止でき、耐久性および信頼性に優れた等速自在継手を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の実施形態で、レブロ型等速自在継手（ＬＪ）に適用した場合を例示する。なお、本発明はこのレブロ型等速自在継手に限らず、例えば、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）などの摺動式等速自在継手や他の固定式等速自在継手を含む、プロペラシャフトに使用される等速自在継手に適用可能である。
【００２１】
このレブロ型等速自在継手は、内方部材としての内輪２１、外方部材としての外輪２２、複数のボール２３およびケージ２４を主要な部品として構成されている。
【００２２】
内輪２１は、その外周面に複数のトラック溝２１ａが形成されている。この内輪２１の中心孔の内径にスプライン２１ｂを形成すると共にスタブシャフト２５の軸部２５ａの外径にスプライン２５ｂを形成することにより、その内輪２１の中心孔にスタブシャフト２５の軸部２５ａを挿入してスプライン嵌合により連結して両者間でのトルク伝達を可能にしている。このスタブシャフト２５の軸部２５ａの先端には輪溝２５ｃが設けられ、この輪溝２５ｃに装着されたスナップリング２６を内輪２１の端面にて係止させることにより、スタブシャフト２５は内輪２１に対して抜け止めされている。
【００２３】
外輪２２は、内輪２１の外周に配置され、その内周面に内輪２１のトラック溝２１ａと同数のトラック溝２２ａが形成されている。内輪２１のトラック溝２１ａと外輪２２のトラック溝２２ａは、軸線に対して反対方向に傾斜した角度をなし、対をなす内輪２１のトラック溝２１ａと外輪２２のトラック溝２２ａとの交叉部にボール２３が組み込みまれる。内輪２１の外周面と外輪２２の内周面との間にケージ２４が配置され、ボール２３はケージ２４のポケット２４ａ内で転動自在に保持される。
【００２４】
この外輪２２の軸方向一端側には、継手内部に充填したグリース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のエンドキャップ２７がボルト締めにより固定され、軸方向他端側の外輪２２とスタブシャフト２５との間には密封装置が装着されている。
【００２５】
この密封装置は可撓性のブーツ２８と金属製のブーツアダプタ２９とからなる。ブーツ２８は、大径端部２８ａ、小径端部２８ｂ、および大径端部２８ａと小径端部２８ｂとを連結する断面Ｖの字状の中間部２８ｃを有する。ブーツアダプタ２９は円筒形で、一端に外輪２２の外周面と嵌合するフランジ２９ａを有し、エンドキャップ２７と共にボルト締めにより外輪２２に固定される。ブーツ２８の小径端部２８ｂはスタブシャフト２５に取り付けてブーツバンド３０で締め付けられている。ブーツ２８の大径端部２８ａはブーツアダプタ２９の端部２９ｂを加締めて保持されている。
【００２６】
ブーツ２８は、ゴム材料又は樹脂材料等の可撓性材料にて構成され、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、あるいは熱可塑性エラストマーよりも圧縮永久歪み量が小さいＣＲ、ＮＢＲ、シリコンあるいはフッ素ゴム、クロロプレン等のゴム材料が好適である。前述した熱可塑性エラストマーは、ブーツ２８の素材として、疲労性や摩耗性などの耐久性、耐熱老化性、耐油性、高速回転性（回転時振れ廻り性）に優れ、安定した機能を発揮する。
【００２７】
スタブシャフト２５の外周面には環状凹部２５ｂが形成され、この環状凹部２５ｂにブーツ２８の小径端部２８ｂが外嵌され、ブーツバンド３０で締め付けられている。小径端部２８ｂは肉厚の円筒部からなり、自由状態でその内径が環状凹部２５ｂの外径よりもわずかに小さく設定されており、これによって、環状凹部２５ｂに対する嵌着性を担保している。また、小径端部２８ｂの外周面には周方向溝２８ｄが形成され、この周方向溝２８ｄにブーツバンド３０が嵌合している。
【００２８】
ブーツ２８の小径端部２８ｂの内径面には、熱や高速回転時の内圧膨張によるブーツ２８の破裂、変形および減圧時の凹みを防止するため、内外圧を均衡させる通気孔４１が設けられている。この通気孔４１は、図２に示すようにブーツ２８の小径端部２８ｂの内周面に通気溝４２を軸方向に設けることにより、その通気溝４２とスタブシャフト２５の外周面とで構成されている。この通気溝４２は、ブーツ２８の小径端部２８ｂの内輪側端部４２ａで漸次浅くなるように形成されている。
【００２９】
この実施形態では、通気溝４２の内輪側端部４２ａをスタブシャフト２５の外周面に接合させることにより閉塞させ、継手回転によるブーツ２８の径方向外側への膨張でもって通気溝４２の内輪端部４２ａを開口可能としている。図２は継手の回転停止時でのブーツ２８の状態を示し、図３は継手の回転時でのブーツ２８の状態を示す。
【００３０】
つまり、図２に示すようにブーツ２８の小径端部内周面に形成された通気溝４２の内輪側端部４２ａをスタブシャフト２５の外周面に接合させることにより閉塞させる。このように、継手の回転停止時には、通気溝４２の内輪側端部４２ａがスタブシャフト２５の外周面（環状凹部２５ｂの内輪側端部）に密着して閉塞されていることから、継手内部からのグリースの漏れや継手内部への水の侵入を抑止することができる。なお、これは継手の回転スピードが遅い場合についても同様である。
【００３１】
一方、継手の回転時には、図３に示すようにその回転の遠心力により可撓性のブーツ２８のベロー部２８ｂが径方向外側（図中白抜き矢印方向）へ膨張するため、継手の回転停止時に閉塞していた通気溝４２の内輪側端部４２ａを回転の遠心力による変形（浮き上がり）でもって開口させることができる。つまり、通気溝４２の内輪側端部４２ａとスタブシャフト２５の外周面との間に隙間ｍが形成される。これにより通気性を確保し、熱や高速回転時の内圧膨張によるブーツ２８の破裂、変形、減圧時の凹みを防止する。この時、継手内部のグリースは、回転の遠心力によりブーツ２８の内周面へ押し付けられるため、通気溝４２を介して継手外部へ漏れることはない。
【００３２】
このように、ブーツ２８の小径端部内周面に形成された通気溝４２の内輪側端部４２ａをスタブシャフト２５の外周面に接合させて閉塞させることにより、継手の回転停止時、継手内部からのグリースの漏れや継手内部への水の侵入を抑止することができる。また、継手の回転時には、その回転の遠心力により、継手の回転停止時に閉塞していた通気溝４２の内輪側端部４２ａを開口させることができることから、通気性の確保と共に継手内部からのグリースの漏れを抑止することができる。
【００３３】
このように、通気溝４２を介して継手内部からグリースが漏れたり、継手内部へ水が侵入することを未然に防止できることから、等速自在継手における耐久性および信頼性の向上が図れる。
【００３４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態で、レブロ型等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の等速自在継手の回転停止時におけるブーツの状態を示す要部拡大断面図である。
【図３】図１の等速自在継手の回転時におけるブーツの状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】等速自在継手の従来例で、レブロ型等速自在継手を示す断面図である。
【図５】図４の等速自在継手の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
２１  内方部材（内輪）
２１ａ  トラック溝
２２  外方部材（外輪）
２２ａ  トラック溝
２３  ボール
２４  ケージ
２５  シャフト
２８  ブーツ
２８ａ  大径端部
２８ｂ  小径端部
４２  通気溝
４２ａ  内方部材側端部（内輪側端部）
【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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