(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材の内周側に転動体を介して内側継手部材を回転可能かつ軸方向移動可能に配置した等速自在継手と、前記内側継手部材にトルク伝達可能に嵌合させた第一の軸と、その第一の軸と前記外側継手部材の一端部とにそれぞれ装着され、前記等速自在継手の内部を一端側から密封するアダプタ付きブーツと、ボルトにより外側継手部材の他端部に結合されたフランジを設けた第二の軸とを備え、前記第二の軸のフランジと前記外側継手部材の他端部との間に、前記等速自在継手の内部を他端側から密封するエンドプレートを装着した動力伝達装置において、
前記外側継手部材の一端部に装着されたアダプタ、および外側継手部材の他端部に装着されたエンドプレートに、粘着シートを介してパッキンを接着し、前記エンドプレートおよびアダプタの外径に円筒部を形成し、その円筒部を前記外側継手部材の端部外周面に形成した環状溝に外嵌すると共に、円筒部の周縁を内径側に加締めて塑性結合させたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記エンドプレートの外径寸法を前記ボルトのピッチ円径とほぼ一致させ、エンドプレートの外周縁に軸方向外側継手部材側に延びる少なくとも二つの凸片を形成し、それら凸片を前記外側継手部材の外周端部に形成された凹所に係合させたことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第二の軸のフランジを前記外側継手部材の外周端部にインロー嵌合させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記等速自在継手は、外側継手部材の内周面に複数のトラック溝を軸方向に延びるように形成すると共に、内側継手部材の外周面に前記外側継手部材のトラック溝と対向する複数のトラック溝を軸方向に延びるように形成し、前記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対で構成されたボールトラック内にボールを収容すると共にこのボールを保持器により保持していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項５】
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が軸線に対して互いに逆方向に所定角度傾斜していることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記等速自在継手は、内周部に軸方向の三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有する内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝に収容されたローラと、前記脚軸に外嵌して前記ローラを回転自在に支持するリングとを備え、前記ローラがローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は動力伝達装置に関し、詳しくは、自動車のプロペラシャフトやドライブシャフトを構成する等速自在継手の内部を密封するエンドプレートおよびアダプタ付きブーツのシール構造を具備した動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車で使用されるプロペラシャフトやドライブシャフトの動力伝達装置は、図７に示すように内輪１、外輪２、ボール３および保持器４を主要な構成要素とするレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）と称される等速自在継手５と、その等速自在継手５の内輪１に結合された第一の軸６（スタブシャフト）と、その第一の軸６と等速自在継手５とに装着され、等速自在継手５の内部を密封するアダプタ付きブーツ７と、等速自在継手５の外輪２に結合され、端部にコンパニオンフランジ１０が設けられた第二の軸８（スタブシャフト）と、その第二の軸８のコンパニオンフランジ１０と等速自在継手５との間に装着され、等速自在継手５の内部を密封するエンドプレート９とを具備する。
【０００３】
この等速自在継手５における内輪１は中心部にスプライン孔１１を有し、外周面に複数のトラック溝１２が形成されている。なお、この内輪１のスプライン孔１１に第一の軸６をトルク伝達可能に嵌合させ、その第一の軸６の輪溝に装着されたスナップリングまたはサークリップ１４により第一の軸６が内輪１に軸方向に位置決め固定されている。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１２と同数のトラック溝１３が形成されている。
【０００４】
この内輪１のトラック溝１２と外輪２のトラック溝１３は軸線に対して反対方向に角度をなしている。対をなす内輪１のトラック溝１２と外輪２のトラック溝１３とでボールトラック１５を構成し、そのボールトラック１５のトラック溝１２と１３の交叉部にボール３が収容されている。内輪１と外輪２の間に保持器４が配置され、ボール３は保持器４のポケット１６内に保持されている。
【０００５】
外輪２の軸方向一端部と第一の軸６との間には、等速自在継手５に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に外部からの異物の侵入を防止するために、等速自在継手５の内部を一端側から密封するアダプタ付きブーツ７が装着されている。このアダプタ付きブーツ７は、小径端部と大径端部を有する蛇腹状のゴムまたは樹脂製ブーツ７と、一端部に円筒部１７を有する金属製アダプタ１８とからなる。ブーツ７の大径端部とアダプタ１８の他端部とを加締めにより接合すると共に、ブーツ７の小径端部をブーツバンド１９により第一の軸６に締着し、アダプタ１８の円筒部１７を外輪２の端部に嵌合させてボルト２０でもって外輪２に固定している。
【０００６】
外輪２の軸方向他端部とコンパニオンフランジ１０との間には、等速自在継手５に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に外部からの異物の侵入を防止するために、等速自在継手５の内部を他端側から密封するエンドプレート９が装着されている。このエンドプレート９は、一端部に円筒部２１を有する椀状のもので、その円筒部２１を外輪２の端部に嵌合させてコンパニオンフランジ１０と外輪２の端部との間に挟み込んだ状態でボルト２０により固定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した動力伝達装置では、等速自在継手５に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に外部からの異物の侵入を防止するために、外輪２の軸方向一端部と第一の軸６との間に、等速自在継手５の内部を一端側から密封するアダプタ付きブーツ７を装着すると共に、外輪２の軸方向他端部とコンパニオンフランジ１０との間に、等速自在継手５の内部を他端側から密封するエンドプレート９を装着している。
【０００８】
これらアダプタ１８およびエンドプレート９による密封性を向上させるために、アダプタ１８およびエンドプレート９と外輪２の端面との間にパッキン２２，２３を介在させている。つまり、外輪２の軸方向両端面の内側周縁に環状の凹所２４，２５を設け、その凹所２４，２５にパッキン２２，２３を嵌め込んだ状態でアダプタ１８およびエンドプレート９をボルト２０により外輪２に固着するようにしている。
【０００９】
しかしながら、アダプタ１８およびエンドプレート９の外輪２への組み付け時、パッキン２２，２３を外輪２の凹所２４，２５に位置決めすることが非常に困難である。このパッキン２２，２３の位置決めが確実に行われていないと、パッキン２２，２３の位置ずれによりそのシール性が損なわれ、等速自在継手５に充填したグリースの漏洩や外部からの異物の侵入を防止することが困難となる。
【００１０】
特に、パッキン２２，２３の材質面から考慮した場合、ゴムパッキンやコルクパッキンは、衝撃力に強く安価である面で液体パッキンや加硫ゴムパッキンよりも好ましいが、前述したアダプタ１８およびエンドプレート９の外輪２への組み付け時に位置ずれしやすいという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は前記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、パッキンの位置決めを容易にしてそのシール性を確保し得る構造を具備した動力伝達装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段として、本発明は、外側継手部材の内周側に転動体を介して内側継手部材を回転可能かつ軸方向移動可能に配置した等速自在継手と、前記内側継手部材にトルク伝達可能に嵌合させた第一の軸と、その第一の軸と前記外側継手部材の一端部とにそれぞれ装着され、前記等速自在継手の内部を一端側から密封するアダプタ付きブーツと、ボルトにより外側継手部材の他端部に結合されたフランジを設けた第二の軸とを備え、前記第二の軸のフランジと前記外側継手部材の他端部との間に、前記等速自在継手の内部を他端側から密封するエンドプレートを装着した動力伝達装置において、前記外側継手部材の一端部に装着されたアダプタ、および外側継手部材の他端部に装着されたエンドプレートに、粘着シートを介してパッキンを接着し、前記エンドプレートおよびアダプタの外径に円筒部を形成し、その円筒部を前記外側継手部材の端部外周面に形成した環状溝に外嵌すると共に、円筒部の周縁を内径側に加締めて塑性結合させたことを特徴とする。
【００１４】
本発明では、外側継手部材の一端部に装着されたアダプタ、および外側継手部材の他端部に装着されたエンドプレートに、パッキンを粘着シートで接着したことにより、アダプタまたはエンドプレートの外側継手部材への組み付け時、外側継手部材に対するパッキンの位置決めが容易となり、パッキンの位置ずれを防止できてシール性の確保が図れる。また、前記エンドプレートおよびアダプタの外径に円筒部を形成し、その円筒部を前記外側継手部材の端部外周面に形成した環状溝に外嵌すると共に、円筒部の周縁を内径側に加締めて塑性結合させたことにより、エンドプレートおよびアダプタの外側継手部材への組み付けが強固なものとなる。
【００１６】
前記構成において、前記エンドプレートの外径寸法を前記ボルトのピッチ円径とほぼ一致させ、エンドプレートの外周縁に軸方向外側継手部材側に延びる少なくとも二つの凸片を形成し、それら凸片を前記外側継手部材の外周端部に形成された凹所に係合させることにより、第二の軸のフランジを前記外側継手部材の外周端部にインロー嵌合させる。
【００１７】
これにより、前記エンドプレートよりも外周側部分で、第二の軸のフランジを等速自在継手の外側継手部材の端部に直接的に接触させることができ、第二の軸と等速自在継手の外側継手部材、つまり、その等速自在継手を介して第二の軸と第一の軸の高精度な芯合わせが実現できる。
【００１８】
なお、本発明は、前記等速自在継手は、外側継手部材の内周面に複数のトラック溝を軸方向に延びるように形成すると共に、内側継手部材の外周面に前記外側継手部材のトラック溝と対向する複数のトラック溝を軸方向に延びるように形成し、前記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対で構成されたボールトラック内にボールを収容すると共にこのボールを保持器により保持した構造を有するダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）や、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が軸線に対して互いに逆方向に所定角度傾斜した構造のレブロ型等速自在継手（ＬＪ）、さらに、内周部に軸方向の三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有する内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝に収容されたローラと、前記脚軸に外嵌して前記ローラを回転自在に支持するリングとを備え、前記ローラがローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能とした構造を有するトリポード型等速自在継手（ＴＪ）を具備するプロペラシャフトやドライブシャフト等の動力伝達装置に適用可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態、例えばプロペラシャフトやドライブシャフトの動力伝達装置を以下に詳述する。なお、図７と同一部分には同一参照符号を付す。
【００２０】
この実施形態の動力伝達装置は、図1に示すように内側継手部材である内輪１、外側継手部材である外輪２、ボール３および保持器４を主要な構成要素とするレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）等速自在継手５と、その等速自在継手５の内輪１に結合された第一の軸６（スタブシャフト）と、その第一の軸６と等速自在継手５とに装着され、等速自在継手５の内部を密封するアダプタ付きブーツ７と、等速自在継手５の外輪２に結合され、端部にコンパニオンフランジ１０が設けられた第二の軸８（スタブシャフト）と、その第二の軸８のコンパニオンフランジ１０と等速自在継手５との間に装着され、等速自在継手５の内部を密封するエンドプレート９とを具備する。
【００２１】
この等速自在継手５における内輪１は中心部にスプライン孔１１を有し、外周面に複数のトラック溝１２が形成されている。なお、この内輪１のスプライン孔１１に第一の軸６をトルク伝達可能に嵌合させ、その第一の軸６の輪溝に装着されたスナップリングまたはサークリップ１４により第一の軸６を内輪１に軸方向に位置決め固定する。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１２と同数のトラック溝１３が形成されている。
【００２２】
この内輪１のトラック溝１２と外輪２のトラック溝１３は軸線に対して反対方向に角度をなしている。対をなす内輪１のトラック溝１２と外輪２のトラック溝１３とでボールトラック１５を構成し、そのボールトラック１５の両トラック溝１２と１３の交叉部にボール３が収容されている。また、内輪１と外輪２の間に保持器４が配置され、ボール３は保持器４のポケット１６内に保持されている。
【００２３】
外輪２の軸方向一端部と第一の軸６との間には、等速自在継手５に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に外部からの異物の侵入を防止するために、等速自在継手５の内部を一端側から密封するアダプタ付きブーツ７が装着されている。このアダプタ付きブーツ７は、小径端部と大径端部を有する蛇腹状のゴムまたは樹脂製ブーツ７と、一端部に円筒部１７’を有する金属製アダプタ１８とからなる。ブーツ７の大径端部とアダプタ１８の他端部とを加締めにより接合すると共に、ブーツ７の小径端部をブーツバンド１９により第一の軸６に締着し、アダプタ１８の円筒部１７’を外輪２の端部に嵌合させてボルト２０でもって外輪２に固定している。
【００２４】
外輪２の軸方向他端部とコンパニオンフランジ１０との間には、等速自在継手５に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に外部からの異物の侵入を防止するために、等速自在継手５の内部を他端側から密封するエンドプレート９が装着されている。このエンドプレート９は、一端部に円筒部２１’を有する椀状のもので、その円筒部２１’を外輪２の端部に嵌合させてコンパニオンフランジ１０と外輪２の端部との間に挟み込んだ状態でボルト２０により固定されている。
【００２５】
これらアダプタ１８およびエンドプレート９による密封性を向上させるために、アダプタ１８およびエンドプレート９と外輪２の端面との間にパッキン２２，２３を介在させる〔図２（ａ）（ｂ）参照〕。パッキン２２，２３の材質としては、衝撃力に強く安価であるゴムやコルク製のものが好ましい。なお、パッキン２２，２３の外周には、外輪２を貫通するボルト２０を逃げるための切り欠き３０が形成されている。
【００２６】
この実施形態では、図３（ａ）（ｂ）に示すようにエンドプレート９の外輪端面と当接する内側端面〔図３（ａ）の斜線部分〕に粘着シート２７でパッキン２３を接着する。この粘着シート２７によりパッキン２３を貼着したエンドプレート９を外輪２の軸方向他端部に装着する。この時、外輪２の端面の内側周縁に設けられた環状の凹所２５にパッキン２３が嵌め込まれ、エンドプレート９の端部の円筒部２１’を外輪２の端部外周に嵌合させる。パッキン２３が粘着シート２７でエンドプレート９に固定されているので、エンドプレート９の外輪２への組み付け時、外輪２に対するパッキン２３の位置決めが容易となり、パッキン２３の位置ずれを防止できてシール性の確保が図れる。エンドプレート９の円筒部２１’は、外輪２の端部外周面に形成した環状溝２９に外嵌され、さらにその周縁を内径側に加締めることにより塑性結合される。これにより、エンドプレート９の外輪２への組み付けが強固なものとなる。
【００２７】
なお、外輪２の端面の内側周縁に設けられた環状の凹所２５に粘着シートでパッキン２３を接着するようにしてもよい。この粘着シートによりパッキン２３を貼着した外輪２の軸方向他端部にエンドプレート９を装着する。パッキン２３が粘着シートで外輪２に固定されているので、エンドプレート９の外輪２への組み付け時、外輪２に対するパッキン２３の位置決めが容易となり、エンドプレート９に粘着シート２７でパッキン２３を接着する場合と同様、パッキン２３の位置ずれを防止できてシール性の確保が図れる。
【００２８】
また、エンドプレートが装着されていない場合には、第二の軸８のコンパニオンフランジ１０の端部に粘着シートでパッキン２３を接着することが可能である。パッキン２３が粘着シートでコンパニオンフランジ１０に固定されているので、コンパニオンフランジ１０の外輪２への組み付け時、外輪２に対するパッキン２３の位置決めが容易となり、パッキン２３の位置ずれを防止できてシール性の確保が図れる。
【００２９】
前記エンドプレート９と同様に、アダプタ１８の外輪端面と当接する内側端面に粘着シート２６でパッキン２２を接着する。この粘着シート２６によりパッキン２２を貼着したアダプタ１８を外輪２の軸方向一端部に装着する。この時、外輪２の端面の内側周縁に設けられた環状の凹所２４にパッキン２２が嵌め込まれ、アダプタ１８の端部の円筒部１７’が外輪２の端部外周に嵌合される。パッキン２２が粘着シート２６によりアダプタ１８に固定されているので、アダプタ１８の外輪２への組み付け時、外輪２に対するパッキン２２の位置決めが容易となり、パッキン２２の位置ずれを防止できてシール性の確保が図れる。アダプタ１８の円筒部１７’は、外輪２の端部外周面に形成した環状溝２８に外嵌され、さらにその周縁を内径側に加締めることにより塑性結合される。これにより、アダプタ１８の外輪２への組み付けが強固なものとなる。
【００３０】
なお、外輪２の端面の内側周縁に設けられた環状の凹所２４に粘着シートでパッキン２２を接着するようにしてもよい。この粘着シートによりパッキン２２を貼着した外輪２の軸方向他端部にアダプタ１８を装着する。パッキン２３が粘着シートで外輪２に固定されているので、アダプタ１８の外輪２への組み付け時、外輪２に対するパッキン２３の位置決めが容易となり、アダプタ１８に粘着シート２７でパッキン２３を接着する場合と同様、パッキン２３の位置ずれを防止できてシール性の確保が図れる。
【００３１】
以上の実施形態では、エンドプレート９の外径の全周に亘って円筒部２１’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ことなく、例えば図４（ａ）（ｂ）に示すようなエンドプレート９’を使用することも可能である。
【００３２】
この実施形態におけるエンドプレート９’は、図４（ａ）（ｂ）に示すようにその外径寸法を前記ボルト２０のピッチ円径ＰＣＤとほぼ一致させた大きさとする〔図４（ａ）中、鎖線はボルト２０のピッチ円を示す〕。また、エンドプレート９’の外周縁に軸方向外輪側に延びる二つの凸片３１を形成する。一方、等速自在継手５の外輪２の外周端部に、エンドプレート９’の凸片３１を係合させる凹所３２が形成されている〔図５（ａ）（ｂ）参照〕。なお、エンドプレート９’の外周には、外輪２を貫通するボルト２０を逃げるための切り欠き３３が形成されている。
【００３３】
前記実施形態のように外径寸法がボルト２０のピッチ円径ＰＣＤとほぼ一致した大きさのエンドプレート９’は、二つの凸片３１を外輪２の凹所３２に係合させることにより外輪２に取り付けられ、コンパニオンフランジ１０を外輪２の外周端部にインロー結合させる。これにより、エンドプレート９’よりも外周側部分で、コンパニオンフランジ１０を外輪２の端面に直接的に接触させることができ、コンパニオンフランジ１０と外輪２、つまり、その外輪２を介してコンパニオンフランジ１０を設けた第二の軸８と第一の軸６との高精度な芯合わせが実現できる。
【００３４】
また、コンパニオンフランジ１０の端部軸方向長さが短くても、外輪２とのインロー結合が可能である。さらに、コンパニオンフランジ１０を外輪２に圧入するに先立って、エンドプレート９’の凸片３１と外輪２の凹所３２との嵌合により、エンドプレート９’の位置決めが可能であり、組立時における落下防止にもなる。
【００３５】
なお、前記エンドプレート９’の凸片３１は、図４（ａ）に示すように外輪２の凹所３２に対して凸状をなす円弧状の係合面３４を有し、これに対応して、図５（ａ）に示すように前記外輪２の外周端部に形成された凹所３２の底面は、凹状をなす円弧状の係合面３５を有する。また、前記外輪２の外周端部に形成された凹所３２は、前記エンドプレート９’の凸片３１の軸方向長さより僅かに長く形成されている。
【００３６】
なお、前述した実施形態では、外輪２のトラック溝１３と内輪１のトラック溝１２とが軸線に対して互いに逆方向に所定角度傾斜しているレブロ型等速自在継手５を組み込んだ動力伝達装置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、レブロ型以外の他の等速自在継手を使用した場合についても適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、等速自在継手、第一および第二の軸、アダプタ付きブーツ、エンドプレートからなる動力伝達装置において、外側継手部材の一端部に装着されたアダプタ、および外側継手部材の他端部に装着されたエンドプレートに、パッキンを粘着シートで接着したことにより、アダプタまたはエンドプレートの外側継手部材への組み付け時、外側継手部材に対するパッキンの位置決めが容易となり、パッキンの位置ずれを防止できてシール性の確保が図れる。また、エンドプレートおよびアダプタの外径に円筒部を形成し、その円筒部を外側継手部材の端部外周面に形成した環状溝に外嵌すると共に、円筒部の周縁を内径側に加締めて塑性結合させたことにより、エンドプレートおよびアダプタの外側継手部材への組み付けが強固なものとなる。その結果、信頼性の高い長寿命の動力伝達装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動力伝達装置の実施形態を示す断面図である。
【図２】（ａ）は図２のエンドプレートに接着されるパッキンを示す側面図である。
（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図３】（ａ）は図１の動力伝達装置に組み込まれたエンドプレートおよびパッキンを示す側面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の他の実施形態におけるエンドプレートを示す側面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の他の実施形態における等速自在継手を示す側面図である。
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図４のエンドプレートを図５の等速自在継手に装着した動力伝達装置を示す断面図である。
【図７】従来の動力伝達装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  内側継手部材（内輪）
２  外側継手部材（外輪）
３  ボール
４  保持器
５  等速自在継手
６  第一の軸
７  ブーツ
８  第二の軸
９  エンドプレート
１０  フランジ（コンパニオンフランジ）
１２，１３  トラック溝
１５  ボールトラック
１８  アダプタ
２０  ボルト
２２，２３  パッキン
２６，２７  粘着シート
【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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【図７】
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