JP2009008144A - Constant velocity universal joint - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant velocity universal joint capable of achieving sealability of a boot and ventilation performance for suppressing excessive deformation of the boot at the same time. <P>SOLUTION: The constant velocity universal joint is equipped with an inner ring 1 coupled to a shaft 5, an outer ring 2 disposed on the outer periphery of the inner ring 1, a plurality of balls 3 for performing torque transmission between the inner ring 1 and the outer ring 2, and the boot 8 having a small diameter end 8b and a large diameter end 8a with the small diameter end 8b mounted on the shaft 5 and the large diameter end 8a mounted on one end opening part of the outer ring 2 via a boot adapter 9. Out of the boot 8, a tapered part 8c2 provided between the small diameter end 8b and the large diameter end 8a is provided with a ventilation hole 11, a seal member 12 is arranged facing an opening part 11a on the side of a joint external part of the ventilation hole 11, and the ventilation hole 11 is closed by pressing onto the seal member 12 by elastic deformation of the boot 8. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車のプロペラシャフトやドライブシャフト、或いは各種産業機械に用いられる等速自在継手に関する。   The present invention relates to a constant velocity universal joint used in, for example, a propeller shaft and a drive shaft of an automobile or various industrial machines.

周知のように、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通例である。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。   As is well known, in an FR vehicle, an engine, a clutch, a transmission (transmission) are arranged in the front, a reduction gear device (differential), and a driving axle are arranged in the rear, respectively, so that a propeller shaft is used for power transmission therebetween. It is customary. Further, the FR-based 4WD vehicle requires a rear propeller shaft and a front propeller shaft. These propeller shafts are equipped with constant velocity universal joints to accommodate changes in length and angle due to changes in relative position between the transmission and the differential.

かかる等速自在継手は、外輪と、シャフトに結合される内輪と、これら外輪と内輪との間でトルク伝達を行うトルク伝達部材（例えば複数のボール）と、弾性材料で形成され、継手内外を区画すると共に一端がシャフトに嵌合されるブーツとを備えている。   The constant velocity universal joint is formed of an outer ring, an inner ring coupled to a shaft, a torque transmission member (for example, a plurality of balls) that transmits torque between the outer ring and the inner ring, and an elastic material. And a boot having one end fitted to the shaft.

上記構成のうち、ブーツは、継手内部に充填した潤滑剤（例えばグリース）の漏洩を防ぐと共に継手外部からの異物の侵入を防止するために設けられている。   Among the above-described configurations, the boot is provided in order to prevent leakage of a lubricant (for example, grease) filled in the joint and to prevent foreign matter from entering from the outside of the joint.

そして、継手回転時に発生する発熱による膨張変形によるブーツの過大変形を防止するために、ブーツには通気孔が設けられているのが通例であり、当該通気孔を介して継手内外圧の均衡を確保している。   In order to prevent excessive deformation of the boot due to expansion deformation due to heat generated during rotation of the joint, the boot is usually provided with a vent hole, and the joint internal and external pressure is balanced through the vent hole. Secured.

この通気孔としては、例えば、下記の特許文献１に開示されているように、ブーツとシャフトとの間に、軸方向に形成したものや、下記の特許文献２に開示されているように、ブーツとシャフトとの間に、格子状に形成したものなどが挙げられる。   As this ventilation hole, for example, as disclosed in the following Patent Document 1, as formed in the axial direction between the boot and the shaft, as disclosed in the following Patent Document 2, The thing formed in the grid | lattice form etc. between a boot and a shaft is mentioned.

しかしながら、かかる構成では、通気孔によって継手内外が常時連通されているため、潤滑剤の漏洩や異物の侵入を防止するというブーツに本来的に要求されるシール性自体が損なわれるおそれがある。   However, in such a configuration, the inside and outside of the joint are always communicated with each other through the vent hole, and therefore, the sealing performance itself that is originally required for the boot to prevent the leakage of the lubricant and the entry of the foreign matter may be impaired.

そこで、通気孔を適宜開閉し得る構成を採用したものが提案されている。具体的には、例えば下記の特許文献３には、伸縮バンドを用いてブーツにおけるシャフトとの嵌合部を外周側から締め付けることが開示されている。そして、かかる構成によって、継手の回転によってブーツに所定値を超える遠心力が作用した場合に、伸縮バンドが伸びてその締め付け力が弱められるようにしている。これにより、ブーツとシャフトとの間に、伸縮バンドの伸び量に対応した隙間（通気孔に相当）を形成するようにしている。
実開平７−４４９６９号公報 特開２００６−２７５２５９号公報 実開平５−９００５３号公報 In view of this, there has been proposed one that employs a configuration that can open and close the vent hole as appropriate. Specifically, for example, Patent Document 3 below discloses that a fitting portion of a boot with a shaft is tightened from the outer peripheral side using an elastic band. With this configuration, when a centrifugal force exceeding a predetermined value is applied to the boot due to the rotation of the joint, the elastic band is extended so that the tightening force is weakened. Thereby, a gap (corresponding to a vent hole) corresponding to the amount of expansion of the elastic band is formed between the boot and the shaft.
Japanese Utility Model Publication No. 7-44969 JP 2006-275259 A Japanese Utility Model Publication No. 5-90053

ところで、上記の特許文献３の構成では、ブーツに所定値を超える遠心力が作用した場合、すなわち継手が高速回転している場合に、通気孔が連通状態となる。しかしながら、継手が高速回転している状態では、継手内部に充填されている潤滑剤にも大きな遠心力が作用していることから、遠心力によって通気孔から潤滑剤が押し出され、外部に漏洩するという事態が生じ得る。   By the way, in the structure of said patent document 3, when a centrifugal force exceeding a predetermined value acts on the boot, that is, when the joint is rotating at a high speed, the vent hole is in a communicating state. However, when the joint is rotating at a high speed, a large centrifugal force is also acting on the lubricant filled in the joint, so the lubricant is pushed out from the vent hole by the centrifugal force and leaks to the outside. This can happen.

また、継手の高速回転時には、それだけ継手外部からブーツに向けて飛散する異物の量も多くなる。そのため、継手の高速回転時に通気孔が連通状態にあると、異物が通気孔を介して継手内部に侵入するおそれがある。   Further, when the joint rotates at high speed, the amount of foreign matter scattered from the outside of the joint toward the boot increases accordingly. Therefore, if the vent hole is in communication with the joint at high speed, foreign matter may enter the joint through the vent hole.

したがって、高速回転時に通気孔が連通状態となる上記の特許文献３の構成では、常時通気孔が連通状態となる上記の特許文献１、２の構成と同様に、ブーツのシール性を十分に確保することができない。   Therefore, in the configuration of Patent Document 3 in which the vent hole is in a communication state during high-speed rotation, the sealing performance of the boot is sufficiently ensured as in the configurations of Patent Documents 1 and 2 in which the vent hole is always in a communication state. Can not do it.

なお、以上は、プロペラシャフトに使用される等速自在継手を例にとって説明したが、ドライブシャフトやその他各種産業機械に使用される等速自在継手においても、ブーツ８に上述のような通気孔１１を形成した場合には、同様の問題が生じ得る。   In the above, the constant velocity universal joint used for the propeller shaft has been described as an example. However, in the constant velocity universal joint used for the drive shaft and other various industrial machines, the vent 8 as described above is formed in the boot 8. The same problem can occur when forming.

本発明は、上記実情に鑑み、ブーツのシール性と、ブーツの過大変形を抑制するための通気性とを同時に達成し得る等速自在継手を提供することを技術的課題とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a constant velocity universal joint that can simultaneously achieve the sealability of a boot and the air permeability for suppressing excessive deformation of the boot.

上記課題を解決するために創案された本発明は、シャフトに結合される内側部材と、該内側部材の外周に配置された外側部材と、前記内側部材と前記外側部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達部材と、小径端部と大径端部を有し、前記小径端部がシャフトに取付けられると共に、前記大径端部が前記外側部材の一端開口部に取付けられたブーツとを備えた等速自在継手において、前記ブーツのうち、前記小径端部と前記大径端部との間で、且つ、継手回転時に弾性変形する部分に通気路を設け、該通気路の継手外部側の開口部に面してシール部材を配置し、前記通気路を継手回転時のブーツの弾性変形によりシール部材に押し付けて閉鎖することに特徴づけられる。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an inner member coupled to a shaft, an outer member disposed on the outer periphery of the inner member, and torque transmission between the inner member and the outer member. A torque transmission member for performing, a boot having a small-diameter end portion and a large-diameter end portion, the small-diameter end portion being attached to a shaft, and the large-diameter end portion being attached to one end opening of the outer member. In the constant velocity universal joint, an air passage is provided between the small-diameter end portion and the large-diameter end portion of the boot and elastically deformed when the joint rotates. A sealing member is arranged facing the opening, and the air passage is pressed against the sealing member by the elastic deformation of the boot when the joint rotates, and is closed.

このような構成によれば、継手が低速回転には、遠心力によるブーツの膨張変形（弾性変形）は実質的に生じないため、通気路は連通状態となる。これにより、継手の回転によって生じた熱も当該通気路を通じて外部に逃がすことができ、継手内外圧の均衡が確保される。したがって、継手の低速回転時に生じた熱によって継手が過大変形するという事態を効果的に抑制することができる。また、この状態では、潤滑剤に作用する遠心力も小さいので、通気路が連通状態にあっても潤滑剤が外部に漏洩するという事態を適正に抑制することができる。   According to such a configuration, when the joint rotates at a low speed, the expansion deformation (elastic deformation) of the boot due to the centrifugal force does not substantially occur, and thus the air passage is in a communication state. Thereby, the heat generated by the rotation of the joint can also be released to the outside through the ventilation passage, and the balance of the pressure inside and outside the joint is ensured. Therefore, a situation in which the joint is excessively deformed by heat generated during the low-speed rotation of the joint can be effectively suppressed. Further, in this state, since the centrifugal force acting on the lubricant is also small, it is possible to appropriately suppress a situation in which the lubricant leaks to the outside even when the air passage is in a communicating state.

一方、継手が高速回転してブーツに遠心力による膨張変形が生じると、通気路がシール部材に押し付けられ、通気路が閉鎖される。したがって、遠心力によって潤滑剤が通気路を介して外部に漏洩するという事態を確実に防止することができる。そして、この状態から継手の回転数が減少すると、ブーツに作用する遠心力が低下し、ブーツの弾性復元力によりブーツの変形量は減少する。その結果、通気路がシール部材から離れ、通気路が再び連通状態となる。これにより、継手の高速回転時に生じた熱も、通気路を介して外部に逃がすことができる。したがって、継手の高速回転時に生じた熱によって、継手が過大変形を来たすという事態も好適に抑制することができる。   On the other hand, when the joint rotates at a high speed and expansion deformation occurs due to centrifugal force in the boot, the air passage is pressed against the seal member, and the air passage is closed. Therefore, it is possible to reliably prevent a situation where the lubricant leaks to the outside through the air passage due to the centrifugal force. When the rotational speed of the joint decreases from this state, the centrifugal force acting on the boot decreases, and the deformation amount of the boot decreases due to the elastic restoring force of the boot. As a result, the air passage is separated from the seal member, and the air passage is brought into a communication state again. Thereby, the heat generated during the high-speed rotation of the joint can also be released to the outside through the air passage. Therefore, it is possible to suitably suppress a situation in which the joint is excessively deformed by heat generated during high-speed rotation of the joint.

また、ブーツの高速回転時には、シール部材によって通気路が閉鎖されているので、当該状態における異物の侵入を確実に防止することができる。そして、ブーツに対する異物の飛散量は、継手の回転数が減少するに連れて少なくなるので、通気路が連通状態となった場合であっても、通気路を通じて異物が侵入するという事態を適正に抑制し得る。   In addition, when the boot rotates at high speed, the air passage is closed by the seal member, so it is possible to reliably prevent foreign matter from entering in this state. And since the amount of foreign matter scattered to the boot decreases as the rotational speed of the joint decreases, even when the air passage is in a communicating state, the situation where foreign matter enters through the air passage properly Can be suppressed.

上記の構成において、前記ブーツは、前記小径部と前記大径部との間に設けられた折り返し部と、前記小径部から徐々に拡径して前記折り返し部に至るテーパ部とを備え、前記通気路を前記テーパ部に設けることが好ましい。   In the above configuration, the boot includes a folded portion provided between the small diameter portion and the large diameter portion, and a tapered portion that gradually expands from the small diameter portion and reaches the folded portion, It is preferable to provide an air passage in the tapered portion.

このような形態のブーツでは、テーパ部が継手回転時に弾性変形する部分となる。したがって、かかるテーパ部に通気路を設けることにより、通気路をシール部材に押し付けて閉鎖する作用を確実に得ることができる。   In such a boot, the tapered portion is a portion that is elastically deformed when the joint rotates. Therefore, by providing an air passage in the tapered portion, it is possible to reliably obtain an action of pressing the air passage against the seal member and closing it.

上記の構成において、前記通気路の継手外部側の開口部が、前記シール部材の形状に対応した凹部をなすことが好ましい。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the opening part of the joint external side of the said ventilation path makes the recessed part corresponding to the shape of the said sealing member.

このようにすれば、遠心力によってブーツに膨張変形が生じた際に、通気路とシール部材との密着性が増し、ブーツのシール性の向上を適正に図ることができる。   In this way, when the boot is inflated and deformed by centrifugal force, the adhesion between the air passage and the seal member is increased, and the boot can be properly improved in sealability.

この場合、前記シール部材の少なくとも一部が前記通気路の継手外部側の開口部に収容されていることが好ましい。   In this case, it is preferable that at least a part of the seal member is accommodated in the opening on the outside of the joint of the air passage.

このようにすれば、ブーツに遠心力による膨張変形が生じていない状態で、シール部材が、通気路の継手外部側の開口部に少なくとも一部収容されるため、シール部材の位置ずれを的確に防止することができる。したがって、シール部材による通気路の開閉動作を繰り返し安定して行うことが可能となる。   In this way, since the seal member is at least partially accommodated in the opening on the outside of the joint of the air passage in a state where the boot is not expanded and deformed due to centrifugal force, the displacement of the seal member can be accurately adjusted. Can be prevented. Therefore, the opening / closing operation of the air passage by the seal member can be performed repeatedly and stably.

上記の構成において、前記シール部材が、前記ブーツの外径面に沿って周方向に連続するリング状部材であってもよい。   In the above configuration, the seal member may be a ring-shaped member continuous in the circumferential direction along the outer diameter surface of the boot.

このようにすれば、シール部材を配置位置に沿ったブーツの外径面の周方向寸法よりも、シール部材の内径面の周方向寸法を僅かに大きくすれば、ブーツに遠心力による膨張変形が生じていない状態で、シール部材と通気路との間に、容易に隙間を形成することができる。そして、ブーツに遠心力による膨張変形が生じた場合には、通気路がシール部材に押し付けられることから、通気路を容易且つ確実に閉鎖することができる。   In this way, if the circumferential dimension of the inner diameter surface of the seal member is slightly larger than the circumferential dimension of the outer diameter surface of the boot along the position where the seal member is disposed, the boot will not be expanded due to centrifugal force. A gap can be easily formed between the seal member and the air passage in a state where it does not occur. When the expansion deformation due to centrifugal force occurs in the boot, the air passage is pressed against the seal member, so that the air passage can be easily and reliably closed.

上記の構成を備えた等速自在継手は、プロペラシャフト用として好適に使用することができる。   The constant velocity universal joint having the above-described configuration can be suitably used for a propeller shaft.

すなわち、プロペラシャフト用の等速自在継手にあっては、高速回転動作が要求されることから、高速回転時に通気路が閉鎖状態となり潤滑剤の漏洩を確実に防止し得る上述の構成は極めて有用となる。   That is, in the constant velocity universal joint for the propeller shaft, since the high speed rotation operation is required, the above-described configuration capable of reliably preventing the leakage of the lubricant by closing the air passage during the high speed rotation is extremely useful. It becomes.

以上のように本発明によれば、継手の高速回転してブーツが遠心力によって膨張変形した場合には、シール部材で通気路が閉鎖されるので、遠心力による潤滑剤の漏洩と、異物の侵入の双方を確実に防止することができる。したがって、継手の高速回転時におけるブーツのシーツ性を確実に確保することができる。また、継手の停止時または低速回転時には、通気路は連通状態となるため、高速回転時に生じた熱等を通気路を介して外部に逃がすことができ、ブーツの内外圧の均衡を確保することができる。したがって、高速回転時に生じた熱等によってブーツが過大変形を来たすという事態を効果的に抑制することができる。さらに、継手の停止時または低速回転時には、連通している通気路を通じて潤滑剤が漏洩したり、異物が侵入するという事態は、高速回転時に比して極めて少ないので、継手の停止時または低速回転時におけるブーツのシール性も適正に確保することができる。   As described above, according to the present invention, when the joint rotates at high speed and the boot is expanded and deformed by centrifugal force, the air passage is closed by the seal member. Both intrusions can be reliably prevented. Therefore, it is possible to reliably ensure the sheet properties of the boot when the joint rotates at high speed. In addition, when the joint stops or rotates at a low speed, the ventilation path is in communication, so heat generated during high-speed rotation can be released to the outside through the ventilation path, and the internal and external pressures of the boots are ensured to be balanced. Can do. Therefore, it is possible to effectively suppress a situation in which the boot is excessively deformed by heat generated during high-speed rotation. Furthermore, when the joint is stopped or rotated at a low speed, the situation where the lubricant leaks through the communicating air passage or foreign matter enters is extremely less than at the time of high speed rotation. The boots can be properly sealed at the time.

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明の第１実施形態で、バーフィールド型の固定式等速自在継手（ＢＪ）に適用した場合を例示する。なお、本発明はこのバーフィールド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得る等速自在継手全般に広く適用可能である。   FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, which is applied to a barfield type fixed constant velocity universal joint (BJ). The present invention is not limited to this bar field type constant velocity universal joint, and includes, for example, a sliding type constant velocity universal joint such as a double offset type constant velocity universal joint (DOJ) and other fixed type constant velocity universal joints. It is widely applicable to all constant velocity universal joints that can be used for propeller shafts.

このバーフィールド型等速自在継手は、内側部材としての内輪１、外輪２、トルク伝達部材としての複数のボール３、およびケージ４を主たる構成要素として備えている。なお、この実施形態では、外側部材は、外輪２と後述するブーツアダプタ９によって構成される。   This Barfield type constant velocity universal joint includes an inner ring 1 and an outer ring 2 as inner members, a plurality of balls 3 as torque transmission members, and a cage 4 as main components. In this embodiment, the outer member is constituted by the outer ring 2 and a boot adapter 9 described later.

内輪１は、その外周面（外球面）に複数のトラック溝１ａが形成されている。この内輪１の中心孔の内径にスプライン１ｂを形成すると共にシャフト５の軸部５ａの外径にスプライン５ｂを形成することにより、その内輪１の中心孔にシャフト５の軸部５ａ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。このシャフト５の軸部５ａの先端には輪溝５ｃが設けられ、この輪溝５ｃに装着されたスナップリング６を内輪１の端面にて係止させることにより、シャフト５は内輪１に対して抜け止めされている。   The inner ring 1 has a plurality of track grooves 1a formed on the outer peripheral surface (outer spherical surface) thereof. By forming the spline 1b on the inner diameter of the center hole of the inner ring 1 and forming the spline 5b on the outer diameter of the shaft part 5a of the shaft 5, the shaft part 5a of the shaft 5 is inserted into the center hole of the inner ring 1. It is connected by spline fitting to enable torque transmission between the two. A ring groove 5 c is provided at the tip of the shaft portion 5 a of the shaft 5, and the shaft 5 is attached to the inner ring 1 by locking the snap ring 6 attached to the ring groove 5 c at the end surface of the inner ring 1. It has been retained.

外輪２は、内輪１の外周に配置され、その内周面（内球面）に内輪１のトラック溝１ａと同数のトラック溝２ａが形成されている。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の外周面と外輪２の内周面との間にケージ４が配置され、ボール３はケージ４のポケット４ａ内で転動自在に保持される。   The outer ring 2 is disposed on the outer periphery of the inner ring 1, and the same number of track grooves 2 a as the track grooves 1 a of the inner ring 1 are formed on the inner peripheral surface (inner spherical surface) thereof. The track groove 1a of the inner ring 1 and the track groove 2a of the outer ring 2 form an angle inclined in the opposite direction with respect to the axis, and a ball is formed at the intersection of the pair of the track groove 1a of the inner ring 1 and the track groove 2a of the outer ring 2 3 is incorporated. A cage 4 is disposed between the outer peripheral surface of the inner ring 1 and the inner peripheral surface of the outer ring 2, and the ball 3 is held in a pocket 4 a of the cage 4 so as to roll freely.

そして、継手内部に充填した潤滑剤（例えばグリース）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に、外輪２の一端開口部には、通気キャップ７ａを有するシールプレート７がボルト締めにより固定され、外輪２の他端開口部とシャフト５との間には、ブーツ８が金属製のブーツアダプタ９を介して装着されている。   A seal plate 7 having a ventilation cap 7a is bolted to one end opening of the outer ring 2 in order to prevent leakage of lubricant (for example, grease) filled inside the joint and to prevent foreign matter from entering from the outside of the joint. A boot 8 is mounted between the other end opening of the outer ring 2 and the shaft 5 via a metal boot adapter 9.

通気キャップ７ａは、図示しないが、ゴム等の弾性材料で形成されており、シールプレート７の中心部に形成された貫通孔に挿入された状態で嵌合固定されている。そして、この通気キャップ７ａには、開閉可能に構成されたスリットが設けられている。   Although not shown, the ventilation cap 7a is made of an elastic material such as rubber, and is fitted and fixed in a state of being inserted into a through hole formed at the center of the seal plate 7. The ventilation cap 7a is provided with a slit configured to be openable and closable.

ブーツ８は、大径端部８ａ、小径端部８ｂ、および大径端部８ａと小径端部８ｂとを連結する中間部８ｃを有する。そして、この中間部８ｃは、折り返し部８ｃ１と、小径端部８ｂから徐々に拡径しながら折り返し部８ｃ１に至るテーパ部８ｃ２とを有する。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、シールプレート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。   The boot 8 has a large-diameter end portion 8a, a small-diameter end portion 8b, and an intermediate portion 8c that connects the large-diameter end portion 8a and the small-diameter end portion 8b. And this intermediate part 8c has the folding | returning part 8c1, and the taper part 8c2 which reaches the folding | returning part 8c1, expanding gradually from the small diameter edge part 8b. The boot adapter 9 has a cylindrical shape, has a flange 9 a fitted to the outer peripheral surface of the outer ring 2 at one end, and is fixed to the outer ring 2 by bolting together with the seal plate 7. A small-diameter end 8 b of the boot 8 is attached to the shaft 5 and fastened with a boot band 10. The large-diameter end portion 8 a of the boot 8 is held by crimping the end portion 9 b of the boot adapter 9.

ブーツ８は、ゴム材料又は樹脂材料等の弾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８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。   The boot 8 is made of an elastic material such as a rubber material or a resin material, and is, for example, an ester-based, olefin-based, urethane-based, amide-based, styrene-based thermoplastic elastomer, or a compression set more than the thermoplastic elastomer. A rubber material such as CR, NBR, silicon, fluorine rubber, or chloroprene having a small C is preferable. The thermoplastic elastomer described above is excellent in durability, such as fatigue and wear, heat aging resistance, oil resistance, and high-speed rotation (running performance during rotation) as a material of the boot 8 and exhibits a stable function.

シャフト５の外周面には環状凹部５ｄが形成され、この環状凹部５ｄ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５ｄ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５ｄ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。   An annular recess 5 d is formed on the outer peripheral surface of the shaft 5, and the small-diameter end portion 8 b of the boot 8 is fitted on the annular recess 5 d and is fastened by the boot band 10. The small-diameter end portion 8b is formed of a thick cylindrical portion, and its inner diameter is set to be slightly smaller than the outer diameter of the annular recess 5d in a free state, thereby ensuring the fit to the annular recess 5d. . Further, a circumferential groove 8d is formed on the outer peripheral surface of the small diameter end portion 8b, and the boot band 10 is fitted in the circumferential groove 8d.

そして、上述のように構成されたブーツ８には、図２に拡大して示すように、継手の高速回転時の熱等による内圧膨張によるブーツ８の過大変形を防止するために、通気孔（通気路）１１が設けられている。この通気孔１１は、ブーツ８のテーパ部８ｃ２に形成されている。   In the boot 8 configured as described above, as shown in an enlarged view in FIG. 2, in order to prevent excessive deformation of the boot 8 due to internal pressure expansion due to heat or the like during high-speed rotation of the joint, A ventilation passage 11 is provided. The ventilation hole 11 is formed in the taper portion 8 c 2 of the boot 8.

そして、通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａには、断面が円環状をなし且つブーツ８の外径面に周方向に沿って連続するリング状のシール部材１２が配置されている。詳述すると、通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａは、上記のシール部材１２の形状に対応した断面半円弧状の凹部を呈している。そして、シール部材１２の内径面の周方向寸法は、ブーツ８の外径面の周方向寸法よりも僅かに大きくなっている。これにより、ブーツ８に膨張変形が生じていない状態では、シール部材１２と通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａとの間に隙間Ｇが形成されるようになっている。また、この状態で、シール部材１２の一部は、断面半円弧状の凹部を呈する通気孔１１の開口部１１ａに収容されており、シール部材１２に位置ずれが生じないようにしている。   A ring-shaped seal member 12 that has an annular cross section and is continuous with the outer diameter surface of the boot 8 along the circumferential direction is disposed in the opening 11 a on the joint outer side of the vent hole 11. More specifically, the opening 11 a on the outside of the joint of the vent hole 11 has a concave portion having a semicircular cross section corresponding to the shape of the seal member 12. The circumferential dimension of the inner diameter surface of the seal member 12 is slightly larger than the circumferential dimension of the outer diameter surface of the boot 8. Thus, in a state where the boot 8 is not inflated and deformed, a gap G is formed between the seal member 12 and the opening 11a on the outside of the joint of the vent hole 11. Further, in this state, a part of the seal member 12 is accommodated in the opening portion 11a of the air hole 11 having a concave portion having a semicircular cross section so that the seal member 12 is not displaced.

そして、この実施形態では、シール部材１２は、ブーツ８（テーパ部８ｃ２）よりも剛性の高い材料（例えば、金属等）で形成されており、継手の回転による遠心力によってブーツ８のテーパ部８ｃ２が外径側へ膨張した場合に、通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａがシール部材１２に押し付けられて密着し、当該開口部１１ａを閉鎖するようになっている。   In this embodiment, the seal member 12 is formed of a material (for example, metal) having higher rigidity than the boot 8 (tapered portion 8c2), and the tapered portion 8c2 of the boot 8 is caused by centrifugal force due to the rotation of the joint. Is expanded to the outer diameter side, the opening 11a on the outside of the joint of the vent hole 11 is pressed against and closely contacts the seal member 12, and the opening 11a is closed.

つまり、図２に示すように、継手が停止時或いは低速回転（例えば４０００〜５０００ｒｐｍ）時には、ブーツ８に遠心力による膨張変形が実質的に生じず、通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａとシール部材１２との間には隙間Ｇが形成された状態となり、通気孔１１は連通状態となる。これにより、連通状態にある通気孔１１を介して、継手内外の通気性が確保され、継手回転時の発熱によるブーツ８の過大変形を未然に防止することができる。また、この状態では、潤滑剤に遠心力そのものが作用しないか、作用したとしても小さいので、通気孔１１が連通状態にあっても潤滑剤が通気孔１１を通じて外部に漏洩することもない。また、異物の侵入に関しても、継手の停止時および低速回転時には、ブーツ８に対して飛散する異物の量自体が少ないので、通気孔１１を通じて異物が侵入することも低減される。したがって、ブーツ８のシール性を十分に発揮することができる。   That is, as shown in FIG. 2, when the joint is stopped or rotated at a low speed (for example, 4000 to 5000 rpm), the expansion deformation due to the centrifugal force does not substantially occur in the boot 8, and the opening 11 a outside the joint of the air hole 11. A gap G is formed between the sealing member 12 and the sealing member 12, and the vent hole 11 is in a communicating state. Thereby, the air permeability inside and outside the joint is ensured through the vent hole 11 in the communication state, and excessive deformation of the boot 8 due to heat generated during rotation of the joint can be prevented in advance. Further, in this state, the centrifugal force itself does not act on the lubricant, or even if it acts, the lubricant does not leak to the outside through the vent hole 11 even if the vent hole 11 is in a communicating state. Further, regarding the entry of foreign matter, since the amount of foreign matter scattered to the boot 8 itself is small when the joint is stopped and rotated at a low speed, the entry of foreign matter through the vent hole 11 is also reduced. Therefore, the sealing performance of the boot 8 can be sufficiently exhibited.

一方、継手が高速回転（例えば、８０００〜１０００ｒｐｍ以上）すると、図３に示すように、その回転に伴う遠心力によってブーツ８が外径側に膨張変形し、通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａとシール部材１２との間の隙間Ｇがなくなり、開口部１１ａがシール部材１２に押し付けられて密着する。これにより、継手外部側の開口部１１ａがシール部材１２によって閉鎖される。したがって、高速回転時に作用する大きな遠心力によって潤滑剤がブーツ８の内面に押し付けられるように移動しても、かかる潤滑剤が通気孔１１を介して外部に漏洩するという事態を確実に防止することができる。また、異物の侵入に関しても、通気孔１１が閉鎖されているので、確実に防止することができる。したがって、ブーツ８のシール性を維持することができる。   On the other hand, when the joint rotates at a high speed (for example, 8000 to 1000 rpm or more), as shown in FIG. 3, the boot 8 expands and deforms to the outer diameter side due to the centrifugal force accompanying the rotation, and the opening on the outside of the joint of the air hole 11 is opened. The gap G between the portion 11a and the seal member 12 disappears, and the opening portion 11a is pressed against the seal member 12 and comes into close contact therewith. As a result, the opening 11 a on the outer side of the joint is closed by the seal member 12. Therefore, even when the lubricant moves so as to be pressed against the inner surface of the boot 8 by a large centrifugal force acting at high speed rotation, it is possible to reliably prevent such a lubricant from leaking to the outside through the vent hole 11. Can do. Further, the entry of foreign matter can be reliably prevented since the vent hole 11 is closed. Therefore, the sealing performance of the boot 8 can be maintained.

そして、この状態から継手が停止状態に向かうと、シール部材１２が通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａから離反し、シール部材１２と開口部１１ａとの間に再び隙間Ｇが形成され、通気孔１１が連通状態となる（図２参照）。したがって、継手の高速回転時に生じた熱も通気孔１１を通じて外部に逃がすことができ、継手の高速回転時に生じた熱によってブーツ８が過大変形を来たすという事態も効果的に抑制することができる。   When the joint moves from this state to the stop state, the seal member 12 is separated from the opening 11a on the outside of the joint of the air hole 11, and a gap G is formed again between the seal member 12 and the opening 11a. The ventilation hole 11 will be in a communication state (refer FIG. 2). Therefore, heat generated during high-speed rotation of the joint can be released to the outside through the vent hole 11, and a situation in which the boot 8 is excessively deformed by heat generated during high-speed rotation of the joint can be effectively suppressed.

なお、この実施形態では、高速回転時に通気孔１１が閉鎖された状態であっても、シールプレート７に嵌合された通気キャップ７ａに設けられたスリットによって通気性を補助的に確保するようになっている。詳述すると、通気キャップ７ａのスリットは、継手内部の気体が膨張した場合に、その膨張量に応じてスリットが開口するようになっており、通気孔１１による通気性に加えて、補助的にスリットで通気性を確保するようになっている。ここで、通気キャップ７ａは、回転中心に配置されていることから、高速回転時に仮にスリットが開口しても、遠心力によって外径側に押し付けられている潤滑剤が、スリットから漏洩するという事態は実質的に生じ得ない。また、シールプレート７は、通常コンパニオンフランジの内部空間に収容される形で取付けられるので、通気キャップ７ａのスリットから異物が侵入するという割合も極めて少ない。   In this embodiment, even if the ventilation hole 11 is closed during high-speed rotation, the air permeability is supplementarily secured by the slit provided in the ventilation cap 7a fitted to the seal plate 7. It has become. More specifically, when the gas inside the joint expands, the slit of the vent cap 7a opens according to the amount of expansion. The slit is designed to ensure breathability. Here, since the ventilation cap 7a is arranged at the center of rotation, even if the slit is opened during high-speed rotation, the lubricant pressed against the outer diameter side by centrifugal force leaks from the slit. Cannot occur substantially. Further, since the seal plate 7 is usually mounted in a form that is accommodated in the internal space of the companion flange, the rate at which foreign matter enters through the slit of the ventilation cap 7a is extremely small.

本発明は上記の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することができる。例えば、シール部材１２は、断面円形状のものに限らず、断面平面状の帯状体であってもよい。この場合、ブーツ８の継手外部側の開口部１１ａも、シール部材１２に対応した形状に変更することが好ましい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. For example, the seal member 12 is not limited to a circular cross section, and may be a belt-like body having a flat cross section. In this case, it is preferable that the opening 11 a on the joint outer side of the boot 8 is also changed to a shape corresponding to the seal member 12.

また、ブーツ８の外周面のうち、通気孔１１の継手外部側の開口部１１ａを除く領域にも、シール部材１２の形状に対応した凹部を、シール部材１２が配置されるブーツ８の外周面に周方向に沿って断続的或いは連続的に形成することが好ましい。このようにすれば、シール部材１２の位置ずれをより適正に防止することが可能となる。   In addition, a recess corresponding to the shape of the seal member 12 is provided in a region of the outer peripheral surface of the boot 8 excluding the opening 11a on the joint outer side of the vent hole 11, and the outer peripheral surface of the boot 8 in which the seal member 12 is disposed. It is preferable to form intermittently or continuously along the circumferential direction. If it does in this way, it will become possible to prevent the position shift of seal member 12 more appropriately.

さらに、通気孔１１は、ブーツ８の１箇所のみに設けるようにしてもよく、或いはブーツ８の周方向に断続的に複数箇所設けるようにしてもよい。   Further, the air holes 11 may be provided only at one place of the boot 8 or may be provided at a plurality of places intermittently in the circumferential direction of the boot 8.

本発明の第１実施形態で、バーフィールド型等速自在継手の全体構成を模式的に示す縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing an overall configuration of a barfield type constant velocity universal joint in a first embodiment of the present invention. 図１の等速自在継手の停止時または低速回転時におけるブーツの状態を模式的に示す要部（図１の領域Ａ）拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a main part (region A in FIG. 1) schematically showing a state of a boot when the constant velocity universal joint of FIG. 1 is stopped or rotated at a low speed. 図１の等速自在継手の高速回転時におけるブーツの状態を模式的に示す要部（図１の領域Ａ）拡大縦断面図である。It is a principal part (area | region A of FIG. 1) enlarged vertical sectional view which shows typically the state of the boot at the time of high speed rotation of the constant velocity universal joint of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 内輪
１ａ トラック溝
２ 外輪
２ａ トラック溝
３ ボール
４ ケージ
５ シャフト
８ ブーツ
８ａ 大径端部
８ｂ 小径端部
８ｃ 中間部
８ｃ１ 折り返し部
８ｃ２ テーパ部
１１ 通気孔
１１ａ 継手外部側の開口部
１２ シール部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 1a Track groove 2 Outer ring 2a Track groove 3 Ball 4 Cage 5 Shaft 8 Boot 8a Large diameter end portion 8b Small diameter end portion 8c Intermediate portion 8c1 Folded portion 8c2 Taper portion 11 Vent hole 11a Opening portion 12 on joint outer side

Claims (6)

シャフトに結合される内側部材と、該内側部材の外周に配置された外側部材と、前記内側部材と前記外側部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達部材と、小径端部と大径端部を有し、前記小径端部がシャフトに取付けられると共に、前記大径端部が前記外側部材の一端開口部に取付けられたブーツとを備えた等速自在継手において、
前記ブーツのうち、前記小径端部と前記大径端部との間で、且つ、継手回転時に弾性変形する部分に通気路を設け、該通気路の継手外部側の開口部に面してシール部材を配置し、前記通気路を継手回転時のブーツの弾性変形によりシール部材に押し付けて閉鎖することを特徴とする等速自在継手。 An inner member coupled to the shaft, an outer member disposed on an outer periphery of the inner member, a torque transmitting member that transmits torque between the inner member and the outer member, a small-diameter end portion, and a large-diameter end portion In the constant velocity universal joint, the small diameter end portion is attached to the shaft, and the large diameter end portion includes a boot attached to one end opening of the outer member.
A vent passage is provided between the small diameter end portion and the large diameter end portion of the boot and is elastically deformed when the joint is rotated, and the seal faces the opening on the outside of the joint of the vent passage. A constant velocity universal joint, characterized in that a member is disposed and the air passage is pressed against a seal member by elastic deformation of a boot when the joint rotates. 前記ブーツは、前記小径部と前記大径部との間に設けられた折り返し部と、前記小径部から徐々に拡径して前記折り返し部に至るテーパ部とを備え、前記通気路を前記テーパ部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。   The boot includes a folded portion provided between the small-diameter portion and the large-diameter portion, and a tapered portion that gradually expands from the small-diameter portion to reach the folded portion. The constant velocity universal joint according to claim 1, wherein the constant velocity universal joint is provided at a portion. 前記通気路の継手外部側の開口部が、前記シール部材の形状に対応した凹部をなすことを特徴とする請求項１又は２に記載の等速自在継手。   3. The constant velocity universal joint according to claim 1, wherein an opening on the joint outer side of the air passage forms a recess corresponding to the shape of the seal member. 前記シール部材の少なくとも一部が前記通気路の継手外部側の開口部に収容されていることを特徴とする請求項３に記載の等速自在継手。   4. The constant velocity universal joint according to claim 3, wherein at least a part of the seal member is accommodated in an opening portion of the air passage on an outer side of the joint. 5. 前記シール部材が、前記ブーツの外径面に沿って周方向に連続するリング状部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の等速自在継手。   The constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 4, wherein the seal member is a ring-shaped member continuous in a circumferential direction along an outer diameter surface of the boot. プロペラシャフトに使用されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の等速自在継手。   It is used for a propeller shaft, The constant velocity universal joint in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned.

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