(57)【要約】【課題】ブーツ小径側に逃げたグリースを撹拌して掻き出し、トラック溝へ戻すことにより等速自在継手の耐久性を向上させること。【解決手段】外方部材２ｂ、３ｂと、シャフト１が連結された内方部材２ａ、３ａと、外方部材２ｂ、３ｂと内方部材２ａ、３ａとの間に配設されて両部材間のトルク伝達を行うトルク伝達部材と、前記外方部材２ｂ、３ｂの外径とシャフト１の外径との間を覆い内部にグリースを収納した蛇腹状ブーツ２ｃ、３ｃとを有する等速自在継手において、前記ブーツ２ｃ、３ｃ内のシャフト１にグリース撹拌用の撹拌体５ａ〜５ｄを装着する。撹拌体５ａ〜５ｄは例えば星形に形成し、シャフト１に対して隙間嵌め又は小さい締め代で嵌合することにより、継手が作動角をとってブーツ２ｃ、３ｃと干渉することにより撹拌体５ａ〜５ｄがシャフト１に対して少しずつ回転するようにする。【選択図】図１
2007303501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方部材と、シャフトが連結された内方部材と、外方部材と内方部材との間に配設されて両部材間のトルク伝達を行うトルク伝達部材と、前記外方部材の外径とシャフトの外径との間を覆い内部にグリースを収納した蛇腹状ブーツとを有する等速自在継手において、前記ブーツ内のシャフトにグリース撹拌用の撹拌体を装着したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
撹拌体が半径方向外方に延びる複数の羽根を有することを特徴とする請求項１記載の等速自在継手。
【請求項３】
撹拌体がシャフトの軸線方向に延びる螺旋溝を有することを特徴とする請求項１記載の等速自在継手。
【請求項４】
撹拌体をシャフトに回転自在に装着するとともに、撹拌体の羽根にブーツと接触する傾斜面を形成したことを特徴とする請求項２記載の等速自在継手。
【請求項５】
シャフトと撹拌体との間にベアリングを装着したことを特徴とする請求項１、２又は４記載の等速自在継手。
【請求項６】
撹拌体をシャフト上のブーツ固定位置に隣接して装着したことを特徴とする請求項１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用として用いられる等速自在継手に係り、特に継手のブーツ内部のグリースの循環を促進させるようにした等速自在継手に関する。
関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は駆動側と従動側の二軸間で角度変位を許容して回転動力伝達を行う。角度変位に加え軸方向変位も許容するタイプを摺動式といい、そうでないものを固定式という。いずれの型式も自動車や各種産業機械の動力伝達機構に組込まれて使用される。
【０００３】
等速自在継手は、内周面に複数の案内溝が形成された軸付きカップ状の外方部材と、シャフトが連結され外周面に複数の案内溝が形成された内方部材と、内外両部材の案内溝で構成されるトラック溝に介在してトルクを伝達するトルク伝達部材を有する。各部材間の潤滑は通常グリースで行う。このグリ−スの外部への流出を防止するとともに外部からの泥水等の浸入を防止するため、外方部材とシャフトとの間をゴム製又は樹脂製のブ−ツによって密封形式で覆っている。
【０００４】
ブーツ内は大容量閉塞空間であるため経済的なグリース充填量では潤滑を必要とする継手部分にグリースが十分に行き渡りにくいという課題がある。この課題を解決するため、特許文献１は螺旋状ベローズブーツを提案している。この螺旋状ベローズブーツは、ブーツ内でのグリース流れを螺旋溝によって継手側に流動制御することによりグリースの充填量を削減する。
【特許文献１】特開平８−１７７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
等速自在継手は、通常、その外方部材入口側外径がシャフト径よりも大きい。このため、等速自在継手用ブ−ツは外方部材入口側外径からシャフトに向かって径が小さくなる蛇腹形状となっている。グリ−スは主としてトラック溝に封入され、等速自在継手が作動角をとって回転すると、トラック溝に封入されていたグリ−スがブ−ツ内に流出する。作動角が大きくなるほどブ−ツの形状変化も大きくなり、トラック溝から遠く離れたブ−ツ小径側にグリースが溜まってトラック溝内に戻らなくなる場合がある。このようなグリースの逃げが発生すると等速自在継手の耐久性が低下する。特許文献１の従来の螺旋状ベローズブーツを使用した等速自在継手でも、ブーツ小径側に溜まったグリースはなかなか掻き出すことができない。ブーツ小径側に溜まったグリースは螺旋状ベローズブーツの内面に付着して流動しにくいからである。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ブーツ小径側に逃げて溜まったグリースを撹拌して掻き出し、トラック溝へ効率よく戻すことにより等速自在継手の耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため請求項１の発明は、外方部材と、シャフトが連結された内方部材と、外方部材と内方部材との間に配設されて両部材間のトルク伝達を行うトルク伝達部材と、前記外方部材の外径とシャフトの外径との間を覆い内部にグリースを収納した蛇腹状ブーツとを有する等速自在継手において、前記ブーツ内のシャフトにグリース撹拌用の撹拌体を装着したことを特徴とする。
【０００８】
ブ−ツ小径側に溜まったグリ−スを継手内へ戻すため、ブ−ツ内のシャフト上であって望ましくはブーツ固定位置に隣接して撹拌体を装着する。この攪拌体は、継手が作動角をとった時にブーツの山同士の相対運動によりシャフトに対して回転させられ、グリース攪拌作用を生み出す。この撹拌体は樹脂製、ゴム製、金属製など適当な材料で構成して良い。この撹拌体はシャフトに装着されるが、隙間嵌め又は小さい締め代でシャフトと相対滑りを起こす構造とするのがよい。これにより相対滑り部分のグリ−スが撹拌されてグリ−スの滞留防止が促進される。撹拌体とシャフトの間にベアリングを配設して撹拌体をフリー回転可能に構成してもよい。撹拌体はグリ−スの抵抗によりシャフトとの相対位置がずれるため、グリ−スの滞留防止に効果がある。この撹拌体により、トラック溝のグリ−スがトラック溝から離れたブ−ツ小径側に流出しても継手内部に戻すことが可能となる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、撹拌体が半径方向外方に延びる複数の羽根を有することを特徴とする。この羽根によってグリースとの抵抗を積極的に増大させ、シャフトとの相対滑りを助長することでグリースの滞留抑制を促進する。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、撹拌体がシャフトの軸線方向に延びる螺旋溝を有することを特徴とする。螺旋溝によってグリースとの抵抗増大を図るとともに、撹拌体が回転することにより螺旋溝によるシャフト軸線方向のグリース送り作用が得られる。螺旋溝の方向はシャフトの回転方向に対応させてグリースを継手側に送る方向とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、撹拌体をシャフトに回転自在に装着するとともに、撹拌体の羽根にブーツと接触する傾斜面を形成したことを特徴とする。継手が作動角をとってブーツが撹拌体の傾斜面に接触することにより撹拌体の回転が促進される。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１、２又は４の発明において、シャフトと撹拌体との間にベアリングを装着したことを特徴とする。ブ−ツ内部のシャフトと撹拌体の間にベアリングを装着することにより、トラック溝のグリ−スがトラック溝よりも遠いブ−ツの小径側に流出してもトラック溝内に戻るため、グリ−スが効率よく循環し、耐久性向上が可能となる。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１の発明において、撹拌体をシャフト上のブーツ固定位置に隣接して装着したことを特徴とする。ブ−ツの小径側にグリ−スを撹拌するための撹拌体を装着することにより、トラック溝のグリ−スがトラック溝よりも遠いブ−ツの小径側に流出してもトラック溝内に戻るため、グリ−スが効率よく循環し、耐久性向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
ブ−ツ内部のシャフトにグリ−スを撹拌するための撹拌体を装着することにより、トラック溝のグリ−スがトラック溝から離れたブ−ツ小径側に流出しても、これを撹拌体によって撹拌してブーツ小径側から掻き出してトラック溝側に押し戻すことができるので、グリ−スがブーツ内で効率よく循環し、継手の耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図１はドライブシャフトユニットを示す。本発明の適用対象はドライブシャフトユニットの等速自在継手に限らず、プロペラシャフトなどブーツを装着するすべての等速自在継手に適用可能である。ここで説明するドライブシャフトユニットは、中実又は中空のシャフト１の両端に、摺動式等速自在継手２（トリポード型等速自在継手）と、固定式等速自在継手３（バーフィールド型等速自在継手）を取り付けたものである。
【００１６】
摺動式等速自在継手２は減速装置（ディファレンシャル）に連結される。固定式等速自在継手３は駆動輪側に連結される。動力伝達シャフト１の一端部は摺動式等速自在継手２の内方部材２ａに連結される。摺動式等速自在継手２の外方部材２ｂの端部外径と動力伝達シャフト１の外径にブーツ２ｃが固定される。動力伝達シャフト１の他端部は固定式等速自在継手３の内方部材３ａに連結される。固定式等速自在継手３の外方部材３ｂの端部外径と動力伝達シャフト１の外径にブーツ３ｃが固定される。
【００１７】
摺動式等速自在継手２の内方部材２ａの脚軸２ｄに、トルク伝達部材としてのローラ２ｅが回転自在かつ揺動自在に嵌合する。ローラ２ｅは外方部材２ｂのトラック溝２ｆに転動自在に係合する。固定式等速自在継手３の内方部材３ａと外方部材３ｂの両案内溝で形成されるトラック溝３ｆにトルク伝達部材としてのボール３ｅが嵌合される。以上、摺動式等速自在継手２としてトリポード型等速自在継手を例示し、固定式等速自在継手３としてバーフィールド型等速自在継手を例示するが、他型式の等速自在継手も適用可能である。
【００１８】
ブーツ内のシャフト１に、本発明の特徴構成である撹拌体５ａ〜５ｄを装着している。撹拌体５ａ〜５ｄ以外の構成は従来の等速自在継手と同じである。撹拌体５ａ〜５ｄはシャフト１上のブーツ小径部固定位置に隣接して装着される。撹拌体５ａ〜５ｄはシャフト１に１個装着するだけでもグリース撹拌作用が得られるが、大径の撹拌体５ｂ、５ｄと小径の撹拌体５ａ、５ｃの二種類のものを２個一組で装着するとより優れたグリース撹拌作用が得られる。大径の撹拌体５ｂ、５ｄと小径の撹拌体５ａ、５ｃはグリースに対する抵抗が大小異なるから、大径と小径の二種類のものを２個一組でシャフトに対して相互隣接状態で装着することにより、大径の撹拌体５ｂ、５ｄと小径の撹拌体５ａ、５ｃとの間で相対回転位置がずれてグリースの滞留抑制効果が助長される。
【００１９】
撹拌体５ａ〜５ｄは詳しくは図２（Ａ）（Ｂ）に示すように星形に成形される。撹拌体５ａ〜５ｄの材料は樹脂が軽量で好適であるが金属製やセラミックなど他の材料で構成しても構わない。撹拌体５ａ〜５ｄはシャフト１に外嵌する環状のボス部７と、ボス部７と一体を成しボス部７から半径方向外方に突出した三角形状の羽根９を有する。ボス部７の穴にシャフト１が挿入される。シャフト１に対するボス部７の嵌合は、隙間嵌めか、あるいは小さい締め代で嵌合する。これは撹拌体５ａ〜５ｄがシャフト１に対して少しずつ回転可能にするためである。羽根９は全８枚で周方向に等配される。羽根９の数は適宜増減してよい。各羽根９の断面は図２（Ｂ）に示すように二等辺三角形を呈する。すなわち羽根９の両側面９ａ、９ｂが等角傾斜面である。羽根９の基端側はボス部７と等幅であり先端側にいくほど薄厚となって尖っている。
【００２０】
図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は撹拌体５ａ〜５ｄの変形例である。羽根１０ａ、１０ｂの断面が二等辺三角形ではなく、直角三角形である。羽根１０ａ、１０ｂの基端側がボス部７と等幅で先端側にいくほど薄厚となって尖っている点は図２と同様である。異なる点は、羽根１０ａ、１０ｂの側面１０ａ１、１０ｂ１の傾斜方向が交互に変わっていることとである。すなわち、図３（Ａ）の９０°間隔で並ぶ４つの羽根１０ａの断面形は図３（Ｂ）のように片側側面１０ａ１が斜面であるが反対側側面１０ａ２はボス部７の軸線に直角なストレート面である。また、図３（Ａ）の９０°間隔で並ぶ別の４つの羽根１０ｂの断面形は図３（Ｃ）のように片側側面１０ｂ２でボス部７の軸線に直角なストレート面であるが反対側側面１０ｂ１は斜面である。このように、８枚の羽根１０ａ、１０ｂの斜面が４５°毎に交互反対側に形成される。各羽根１０ａ、１０ｂの先端はブーツ２ｃ、３ｃの山部内に向ける。
【００２１】
撹拌体５ａ〜５ｄを図示しないベアリングを介してシャフト１に装置してもよい。この場合は撹拌体５ａ〜５ｄがシャフト１対して殆どフリー回転する。撹拌体５ａ〜５ｄは図２又は図３のような羽根状の他、ウォームないしスクリューコンベアのような形状としてもよい。要するに、撹拌体５ａ〜５ｄはグリースを撹拌可能な形状であればよい。
【００２２】
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。等速自在継手が作動角をとって回転すると、ブーツ２ｃ、３ｃ内部に封入されたグリースの一部が外方部材２ｂ、３ｂの開口側から出て次第にブーツ小径側に移動する。このブーツ小径側へのグリース移動総量はドライブシャフトユニットの運転時間とともに増大する傾向がある。従来の等速自在継手はブーツ小径側に溜まったグリースを元のようにトラック溝２ｆ、３ｆまで戻すための手段がなかった。そのため、グリースがいったんブーツ小径側に溜まってしまうとトラック溝２ｆ、３ｆでの潤滑不良が発生し、継手の耐久性に大きな問題を生じていた。本発明は撹拌体５ａ〜５ｄがシャフト１に装着されているので、シャフト１の回転に伴い撹拌体５ａ〜５ｄも回転してブーツ小径側に溜まったグリースを掻き出し、外方部材２ｂ、３ｂ側に押し戻す作用が得られる。
【００２３】
継手が作動角をとらない状態では一部の羽根９、１０ａ、１０ｂの先端がブーツ山部内に嵌入していなくとも、作動角をとった状態では羽根９、１０ａ、１０ｂの先端が万遍なく山部内に嵌入するようになる。撹拌体５ａ〜５ｄはシャフト１に対して隙間嵌め又は小さい締め代で嵌合するから、継手が作動角をとってブーツ２ｃ、３ｃが羽根９、１０ａ、１０ｂに接触すると撹拌体５ａ〜５ｄがシャフト１に対して少しずつ回転する。これにより、シャフト１と撹拌体５ａ〜５ｄの相互間で相対滑りが発生して隙間に入り込んだグリースが撹拌される。この結果、グリースの滞留抑止作用が生まれる。このように、本発明によれば撹拌体５ａ〜５ｄによってブーツ小径側に逃げたグリースを元のトラック溝２ｆ、３ｆまで押し戻す作用が得られ、トラック溝２ｆ、３ｆの潤滑不良により継手寿命が低下するのを防止することができる。
【００２４】
図２（Ｂ）又は図３（Ｂ）（Ｃ）のように羽根９、１０ａ、１０ｂの側面９ａ、９ｂ、１０ａ１、１０ｂ１に傾斜を持たせると、ブーツ２ｃ、３ｃが作動角をとって屈曲する度に撹拌体５ａ〜５ｄの傾斜側面９ａ、９ｂ、１０ａ１、１０ｂ１にブーツ２ｃ、３ｃの谷部ないし山部内面が面当たりする。この面当たりにより羽根９、１０ａ、１０ｂの側面９ａ、９ｂ、１０ａ１、１０ｂ１に付いたグリースを撹拌して外方部材２ｂ、３ｂ側に押し戻す作用が得られる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態に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種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の撹拌体５ａ〜５ｄを備えた等速自在継手は、ドライブシャフトユニットの他、ブーツを有するプロペラシャフトやその他各種の等速自在継手にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ドライブシャフトユニットの縦断面図。
【図２】（Ａ）は撹拌体の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線矢視断面図。
【図３】（Ａ）は撹拌体の変形例の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のｂ−ｂ線矢視断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｃ−ｃ線矢視断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１     シャフト
２     摺動式等速自在継手
２ａ   内方部材
２ｂ   外方部材
２ｃ   ブーツ
２ｄ   脚軸
２ｅ   ローラ
２ｆ   トラック溝
３     固定式等速自在継手
３ａ   内方部材
３ｂ   外方部材
３ｃ   ブーツ
３ｅ   ボール
３ｆ   トラック溝
５ａ-５ｄ     撹拌体
７     ボス部
９、１０ａ、１０ｂ   羽根
【図１】
2007303501.tif 000003
【図２】
2007303501.tif 000004
【図３】
2007303501.tif 000005