JP2008190591A - 等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】エンドプレートの抜けを防止するとともに、シール性の向上も図ることができ、しかも、圧入力を低減して組立作業性を向上させることができて、外側継手部材の車両取付部の変形を防止することができる等速自在継手を提供することを目的とする。
【解決手段】外側継手部材２の開口部を塞ぐエンドプレート１３を備えた等速自在継手である。エンドプレート１３の周壁２１と外側継手部材２の内径面との間に配設される弾性部材４０を介してエンドプレート１３の周壁２１が外側継手部材２に圧入される。エンドプレート１３の周壁２１の一部に、弾性変形してエンドプレート１３の外側継手部材２への圧入を許容し、圧入状態では外側継手部材２に設けられた嵌合凹所３８に係止する係止片２３を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は等速自在継手に関する。

等速自在継手（例えば、摺動型等速自在継手）は、図９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。

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。

外輪１０２は、円筒部１１４とフランジ部１１５とからなり、円筒部１１４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。フランジ部１１５を通じて外輪１０２は自動車のトランスミッションまたはディファレンシャルの歯車軸に連結される。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。

外輪１０２のシャフト突出側の開口部は、ブーツアダプタ１１１を介して外輪１０２に装着されるブーツ１１２にて覆われている。反シャフト突出側の外輪１０２の開口部には、図１０〜図１３に示すようなエンドプレート（シールプレート）１１３が圧入嵌合されている。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流出防止を目的としている。

図１０及び図１１に示すエンドプレート１１３Ａは、円盤状の本体部１２０と、この本体部１２０の外径縁部から軸方向に延びる短筒状の周壁１２１とを備える。また、図１２及び図１３に示すエンドプレート１１３Ｂは、外周側に軸方向外方に開口する円環状の溝１２３が設けられている。すなわち、このエンドプレート１１３Ｂは、円盤状の本体部１２５と、本体部１２５の外周縁から外径方向に延びるテーパ壁部１２７と、このテーパ壁部１２７の外周縁から外径方向に延びる径方向壁部１２８と、径方向壁部１２８の外周縁から軸方向に延びる軸方向壁部（周壁部）１２６とからなる。

各エンドプレート１１３Ａ、１１３Ｂは、図１０及び図１２に示すように、エンドプレート１１３の周壁１２１、１２６を外輪１０２の開口端に設けられる嵌合溝１２２へ圧入して組付けを行う。この場合、エンドプレート１１３の固定及びシール性確保のため、外輪１０２とエンドプレート１１３との圧入代を大としている。すなわち、エンドプレート１１３Ａ、１１３Ｂの外径Ｄｐを、外輪１０２の嵌合溝（エンドプレート取付部）１２２の内径Ｄ０よりも大としている。

しかし、この部位における圧入代が大となると、エンドプレート圧入後、外輪１０２のエンドプレート対応部が拡径する場合がある。ところで、この種の等速自在継手の外輪１０２には、図９〜図１３に示すように、エンドプレート対応部の外周側にフランジ部１１５が形成されている。このため、エンドプレート対応部が拡径すれば、フランジ部１１５が外輪１０２の軸心方向に対して直交しない（つまり、フランジ部１１５が車両の取付面に対して傾斜する）ことになり、車両へのフランジ部１１５の組付けが困難になったり、不可能になったりするおそれがある。また、エンドプレート対応部が拡径すれば、外輪１０２のエンドプレート取付面（嵌合溝１２２の周方向面１２２ａ）とエンドプレート外径面１２１ａ、１２６ａの円筒度が狂う（劣る）ことになる。このように円筒度が劣っていると、内部からグリースが漏れる。

エンドプレート対応部を拡径させないために、エンドプレート１１３と外輪１０２との圧入代を下げる必要がある。圧入代を下げれば、シール性が低下するので、Ｏリング等を用いてシールすることになる。しかしながら、このようなＯリング等を用いる場合、部品点数、組立工数の増大となり、また、外輪１０２のエンドプレート取付面１２２ａのＯリング溝加工、製造工程の複雑化、コストの上昇を招く一因にもなっている。

そこで、エンドプレートにゴム状弾性体を装着したシール構造のものがある（特許文献１）。すなわち、特許文献１に記載のものは、図１４に示すように、エンドプレート１１３の外面にゴム状弾性体１３０を配置して、このエンドプレート１１３の周壁１２６に対応する周壁１３１を、エンドプレート１１３の周壁１２６と外輪１０２の圧入面との間で挟持させている。前記特許文献１に記載のものは、エンドプレート１１３の周壁１２６と外輪１０２の周方向面１２２ａとの間にゴム状弾性体１３０の周壁１３１を介在させているので、エンドプレート１１３と外輪１０２との圧入力を低減させて、エンドプレート１１３を圧入することによる外輪１０２の拡径を防止するとともに、ゴム状弾性体１３０によってシール性を確保している。
特許第３６６２０５０号公報

しかしながら、圧入力が小さいとシール機能が低下したり、さらには、エンドプレート１１３が外輪１０２の嵌合部位（嵌合溝）１２２から外れる可能性がある。逆に、圧入力が大きいと、外輪の開口部側（エンドプレート対応部）が拡径する。このため、この圧入代の調整を精度よく行う必要があり、組立作業性に劣っていた。しかも、特許文献１に記載のものでは、ゴム状弾性体１３０がエンドプレート１１３の外面１１３ａにも対応して配設されているので、その突出部（ゴム状弾性体１３０のエンドプレート１１３の外面対応部）に異物等が接触する場合があり、このように異物等が接触すれば、ゴム状弾性体１３０がエンドプレート１１３から外れやすくなるという問題もあった。このため、ゴム状弾性体１３０に異物等が当たらないように取り扱わなければならなかった。

本発明は、上記課題に鑑みて、エンドプレートの抜けを防止するとともに、シール性の向上も図ることができ、しかも、圧入力を低減して組立作業性を向上させることができて、外側継手部材の車両取付部の変形を防止することができる等速自在継手を提供することを目的とする。

本発明の等速自在継手は、外側継手部材の開口部を塞ぐエンドプレートを備えた等速自在継手において、前記エンドプレートの周壁と外側継手部材の内径面との間に配設される弾性部材を介してエンドプレートの周壁が外側継手部材に圧入され、前記エンドプレートの周壁の一部に、弾性変形してエンドプレートの外側継手部材への圧入を許容し、圧入状態では外側継手部材に設けられた嵌合凹所に係止する係止片を設けたものである。

本発明の等速自在継手は、エンドプレートを外側継手部材に圧入していけば、係止片が弾性変形してエンドプレートの圧入を許容する。このため、圧入負荷を小さくすることができる。また、圧入後には係止片の端縁が外側継手部材に設けられた嵌合凹所に当接して係止する。このため、一旦圧入させれば、エンドプレートが外側継手部材から外れるのを防止することができる。しかも、エンドプレートの周壁と外側継手部材の内径面との間には弾性部材が配設されるので、この弾性部材がシール機能を発揮する。すなわち、係止片を有することによって、エンドプレートの周壁からの外側継手部材の内径面への押圧力（圧入力）を小さくすることができる。

本発明の他の等速自在継手は、外側継手部材の開口部を塞ぐエンドプレートを備えた等速自在継手において、前記エンドプレートの周壁が外側継手部材に嵌挿され、前記エンドプレートの周壁の一部に、弾性変形してエンドプレートの外側継手部材への圧入を許容し、圧入状態では外側継手部材に設けられた嵌合凹所に係止する係止片を設けるとともに、前記エンドプレートは、前記周壁と、周壁の内径側に設けられる径方向壁とを備え、この径方向壁と外側継手部材の内径面に設けられる段付面との間に配設されて係止片を嵌合凹所の係止面側に押圧する弾性部材を設けたものである。

本発明の他の等速自在継手は、エンドプレートを外側継手部材に圧入していけば、係止片が弾性変形してエンドプレートの圧入を許容する。このため、圧入負荷を小さくすることができる。また、圧入後には係止片の端縁が外側継手部材に設けられた嵌合凹所に当接して係止する。このため、一旦圧入させれば、エンドプレートが外側継手部材から外れるのを防止することができる。しかも、エンドプレートの径方向壁と外側継手部材の段付面との間には弾性部材が配設されるので、この弾性部材がシール機能を発揮する。すなわち、係止片を有することによって、エンドプレートの周壁からの外側継手部材の内径面への押圧力（圧入力）を小さくすることができる。

前記係止片は外側継手部材の奥側から開口部側に向かって拡径する傾斜片とすることができる。

前記弾性部材は、エンドプレートに一体成形された加硫成形体とすることができる。

本発明は、エンドプレートの圧入負荷の低減を図ることができ、組立作業性の向上を図ることができる。また、一旦圧入させれば、エンドプレートが外側継手部材から外れるのを防止することができ、使用時等の不意のエンドプレートのはずれを回避することができる。しかも、弾性部材がシール機能を発揮して、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流出を防止することができる。また、係止片を有することによって、エンドプレートの周壁からの外側継手部材の内径面への押圧力（圧入力）を小さくすることができる。このため、車両取付部（フランジ形成部位）の変形を防止することができて、車両へのフランジ部の組付けが困難になったり、不可能になったりするのを防止できるとともに、内部からグリースが漏れるのを防止できる。すなわち、シール性の確保、及びエンドプレート圧入による拡径の防止を図ることができるとともに、車両への取付の影響はなく、取付後、エンドプレートが抜けることがない。

前記係止片は外側継手部材の奥側から開口部側に向かって拡径する傾斜片であるので、圧入性に優れる。しかも、圧入状態では嵌合凹所に係止するので、抜けを防止して信頼性の向上を図ることができる。

前記弾性部材は、エンドプレートに一体成形された加硫成形体とすることができるため、周壁に対して安定した密着性を発揮して、シール機能を有効に発揮することができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。

図１は本発明の第１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。すなわち、この実施形態の等速自在継手は、トルク伝達にボール３を用いる摺動式等速自在継手である。

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。なお、シャフト８は、スナップリング１５により内輪１に対して抜け止めされている。

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。

外輪２は、前記トラック溝７が形成された本体部２ａと、この本体部２ａの一方の開口部１９側の外径面から外径方向へと突出するフランジ１７とを備える。フランジ１７は、平板リング状体の円盤であって、周方向に沿って所定ピッチ（例えば１２０°）で貫通孔１８が設けられており、この貫通孔１８を介して外輪２を他の部材に取付けることができる。また、外輪２の反フランジ側（シャフト突出側）の内径面には、抜け止め用のクリップ１４が装着されている。

この外輪２の反フランジ側（シャフト突出側）の開口部は、ブーツ１２とブーツアダプタ１１とからなる密封装置１６にて塞がれている。一方、フランジ側（反シャフト突出側）の外輪開口部１９はエンドプレート１３からなる密封装置１０にて塞がれている。これら密封装置１０、１６にて、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している。

外輪２の内径面のフランジ対応部には、図２に示すように、周方向切欠部３１が形成されている。この周方向切欠部３１には断面台形状の嵌合凹溝３８が設けられている。すなわち、嵌合凹溝３８は、本体溝３４と、この本体溝３４の両端のテーパ面３３，３５とからなる。なお、開口端部には、面取り３７が形成されている。

エンドプレート１３は、図１〜図３に示すように、円盤状の本体部２０と、この本体部２０の外径縁部から軸方向に延びる短筒状の周壁２１とからなり、エンドプレート１３の本体部２０の中央部に円孔状の通気孔２６が設けられている。そして、エンドプレート１３の周壁２１に、周方向に沿って所定ピッチで配設される係止片２３が設けられている。この係止片２３は、外輪２の奥側から開口部１９側に向かって拡径するように、周壁２１の一部を所定角度に起こすことによって形成している。

エンドプレート１３の周壁２１の外周面には、短筒状の弾性部材４０が配設される。このため、前記係止片２３の外面も弾性部材４０にて覆われている。なお、弾性部材４０は、エンドプレート１３の周壁外周面に一体成形された加硫成形体である。加硫成形とは、生ゴムに硫黄を加えて加熱することにより起こる化学反応による成形である。弾性部材４０としては、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）等の種々のものを採用することができる。又、弾性部材４０はエンドプレート１３の周壁外周面に接着剤やレーザー溶接等の種々の手段で一体化してもよい。

そして、エンドプレート１３の係止片２３の端縁２５が嵌合凹所３８の本体溝３４のテーパ面３５側の端縁に係合している。

この場合、図４に示すように、周方向切欠部３１の内径Ｄ１を、エンドプレート１３の外径Ｄｐ１よりも大とするとともに、エンドプレート１３の周壁２１に付設された弾性部材４０の自由状態での外径Ｄｒｐよりも小としている。また、本体溝３４の内径Ｄ２をエンドプレート１３の係止片２３の端縁２５の外径Ｄｐ２よりも小としている。これにより、エンドプレート１３の締代は、図２に示すように、エンドプレート１３の軸方向壁部２２、２４に付設された弾性部材４０の自由状態での外径Ｄｒｐと、周方向切欠部３１の内径Ｄ１との差分（Ｄｒｐ-Ｄ１）となる。

次に、エンドプレート１３の取付方法について説明する。図４の矢印に示すように、エンドプレート１３を外輪開口部１９に圧入する。係止片２３は、開口部１９の面取り３７に案内されて、係止片２３が弾性部材４０を介して、周方向切欠部３１の内径面にガイドされつつ内径方向へ縮径するように弾性変形して、エンドプレート１３の圧入を許容する。そして、圧入後は図２に示すように、外径方向に弾性的に復元して、係止片２３の端縁２５が、外輪２に設けられた嵌合凹所３８のテーパ面３５に当接することにより係止する。

このように構成された等速自在継手では、エンドプレート１３を外輪２に圧入していけば、係止片２３が弾性変形してエンドプレート１３の圧入を許容する。このため、圧入負荷の低減を図ることができる。また、圧入後には係止片２３の端縁２５が外輪２に設けられた嵌合凹所３８に当接して係止する。このため、一旦圧入させれば、エンドプレート１３が外輪２から外れるのを防止することができ使用時等の不意のエンドプレート１３のはずれを回避することができる。しかも、エンドプレート１３の周壁２１と外輪２の内径面との間には弾性部材４０が配設されるので、この弾性部材４０がシール機能を発揮して、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流出を防止することができる。

また、係止片２３を有することによって、エンドプレート１３の周壁２１からの外輪２の内径面への押圧力（圧入力）を小さくすることができる。このため、車両取付部（フランジ形成部位）の変形を防止することができて、車両へのフランジ部の組付けが困難になったり、不可能になったりするのを防止できるとともに、内部からグリースが漏れるのを防止できる。すなわち、シール性の確保、及びエンドプレート１３圧入による拡径の防止を図ることができるとともに、車両への取付の影響はなく、取付後、エンドプレート１３が抜けることがない。

前記係止片２３は外輪２の奥側から開口部側に向かって拡径し、圧入状態では前記係止片２３が嵌合凹所壁面に当接するので、圧入性及び抜け防止の信頼性の向上を図ることができる。

前記弾性部材４０は、エンドプレート１３に一体成形された加硫成形体とすることができるため、周壁２１に対して安定した密着性を発揮して、シール機能を有効に発揮することができる。

次に、図５〜図８は第２実施形態について示し、この場合、外輪２の開口部（エンドプレート取付部）１９の内径面には、図６に示すように、嵌合凹所３８が設けられている。この嵌合凹所３８は、周方向溝５８からなり、この周方向溝５８の開口部側に内鍔部５５が設けられている。

前記エンドプレート１３は、図５〜図７に示すように、円盤状の本体部５０と、本体部５０の外周側に配設されるリング状の前記周壁５１と、本体部５０と周壁５１との間に配設されて、本体部５０よりも軸心方向内方側に配設されて軸心方向と直交する方向に延びる径方向壁５２と、軸心方向内方側から軸心方向外方側に向かって拡径して、径方向壁５２と本体部５０とを連結するテーパ壁５７とを備える。前記周壁５１には、軸心方向内方側から外方側に向かって拡径する係止片６０が設けられ、この係止片６０の端縁６１が外輪２の内鍔部５５に係合する。

エンドプレート１３の径方向壁５２と、外輪２の内径面に設けられる段付面５４との間には、図６や図７に示すように弾性部材５３が配設される。

この場合、図８に示すように、嵌合凹所３８の内鍔部５５の内径Ｄ３をエンドプレート１３の外径Ｄｐ３よりも大とするとともに、エンドプレート１３の係止片６０の端縁６１の外径Ｄｐ４を周方向溝５８の内径Ｄ４よりも大としている。また、エンドプレート１３及び弾性部材５３の軸方向長さＬ１を周方向溝５８の内径Ｌ２よりも大としている。これにより、エンドプレート１３の締代は、図６に示すように、Ｌ１−Ｌ２となる。

次に、エンドプレート１３の取付方法について説明する。図８の矢印に示すように、エンドプレート１３を外輪開口部１９に圧入する。係止片６０は、開口部１９の面取り３７に案内されて、係止片６０が内鍔部５５の内径面にガイドされつつ内径方向へ縮径するように弾性変形して、エンドプレート１３の圧入を許容する。そして、圧入後は図６に示すように、外径方向に弾性的に復元して、係止片６０の端縁６１が、外輪２に設けられた嵌合凹所３８の内鍔部側の縁部６２に当接することにより係止する。

このように、第２実施形態の等速自在継手は、外輪２の開口部１９を塞ぐエンドプレート１３を備えた等速自在継手において、エンドプレート１３の周壁５１が外輪２に嵌挿され、エンドプレート１３の周壁５１の一部に、弾性変形してエンドプレート１３の外輪２への圧入を許容し、圧入状態では外輪２に設けられた嵌合凹所３８に係止する係止片６０を設けるとともに、エンドプレート１３は、周壁５１と、周壁５１の内径側に設けられる径方向壁５２とを備え、この径方向壁５２と外輪２の内径面に設けられる段付面５４との間に配設されて係止片６０を嵌合凹所３８の係止面側に押圧する弾性部材５３を設けたものであるので、前記第１実施形態と同様の効果を有する。なお、図５〜図８に示す等速自在継手において、図１〜図４に示す等速自在継手と同様の構成については、図１〜図４と同一符号を付してその説明を省略する。

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、外輪２の嵌合凹部３８の形状としては、実施形態の形状や大きさに限られるものではなく、係止片２３、６０が係合するものであれば種々の形状、大きさとすることができる。エンドプレート１３の材質としては、この等速自在継手が使用される環境に対応できるものであれば、ゴム、合成樹脂材料等種々のものを使用することができる。さらには、エンドプレート１３の外端面２７と外輪２の外端面２８とが同一面上になくてもよく、エンドプレート１３の外端面２７が外輪２の外端面２８より内部に装着されるようにしてもよい。

また、等速自在継手としては、実施形態のような摺動式等速自在継手に限るものではなく、固定式等速自在継手であってもよい。

本発明の第１実施形態を示す等速自在継手の断面図である。 前記図１の等速自在継手の要部拡大断面図である。 前記図１のエンドプレートの要部正面図である。 前記図１のエンドプレートの装着前を示す要部断面図である。 本発明の第２実施形態を示す等速自在継手の断面図である。 前記図５の等速自在継手の要部拡大断面図である。 前記図５のエンドプレートの要部正面図である。 前記図５のエンドプレートの装着前を示す要部断面図である。 従来の等速自在継手の断面図である。 従来のエンドプレートの装着前を示す要部断面図である。 従来のエンドプレートの装着状態を示す要部断面図である。 従来の他のエンドプレートの装着前を示す要部断面図である。 従来の他のエンドプレートの装着状態を示す要部断面図である。 従来の別のエンドプレートの要部断面図である。

符号の説明

２ 外側継手部材
１３ エンドプレート
１９ 開口部
２１、５１ 周壁
２３、６０ 係止片
３８ 嵌合凹所
４０、５３ 弾性部材
５４ 段付面

Claims (4)

1. 外側継手部材の開口部を塞ぐエンドプレートを備えた等速自在継手において、前記エンドプレートの周壁と外側継手部材の内径面との間に配設される弾性部材を介してエンドプレートの周壁が外側継手部材に圧入され、前記エンドプレートの周壁の一部に、弾性変形してエンドプレートの外側継手部材への圧入を許容し、圧入状態では外側継手部材に設けられた嵌合凹所に係止する係止片を設けたことを特徴とする等速自在継手。
2. 外側継手部材の開口部を塞ぐエンドプレートを備えた等速自在継手において、前記エンドプレートの周壁が外側継手部材に嵌挿され、前記エンドプレートの周壁の一部に、弾性変形してエンドプレートの外側継手部材への圧入を許容し、圧入状態では外側継手部材に設けられた嵌合凹所に係止する係止片を設けるとともに、前記エンドプレートは、前記周壁と、周壁の内径側に設けられる径方向壁とを備え、この径方向壁と外側継手部材の内径面に設けられる段付面との間に配設されて係止片を嵌合凹所の係止面側に押圧する弾性部材を設けたことを特徴とする等速自在継手。
3. 前記係止片は外側継手部材の奥側から前記開口部側に向かって拡径する傾斜片であることを特徴とする請求項１又は請求項２の等速自在継手。
4. 前記弾性部材は、エンドプレートに一体成形された加硫成形体であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの等速自在継手。

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