JP4175733B2 - Universal joint - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願発明は、例えば車両のプロペラシャフト、ドライブシャフトに使用される自在継手であって、自在継手のインナおよびアウタ間に設けられて、内部にグリース等の潤滑剤を密封保持するとともに、外部からの塵埃、水等の侵入を防止するためのブーツを備えた自在継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブーツを備えた自在継手として、例えば特開平９−１４２８４号公報に記載されたものがある。この公報に記載された自在継手ａは、車両のドライブシャフトに使用されるトリポード型の等速継手であって、図５に図示されるように、円筒状のアウタｂと該アウタｂに嵌入されるインナｃとを備えている。
【０００３】
インナｃは、ドライブシャフトｄと、ドライブシャフトｄの端部に取り付けられたリング状部材と、該リング状部材から周方向に等間隔でかつ径方向外方に延びる３本の支軸に、それぞれ回転自在に支持される３個のローラｅとを備えている。また、アウタｂの内周には、インナｃの３個のローラｅをそれぞれ収容するための軸方向に沿って形成された３条のガイド溝が形成されている。そして、ガイド溝に係合する３個のローラｅを介して、インナｃおよびアウタｂ間でトルクが伝達される。
【０００４】
一方、この自在継手ａのインナｃおよびアウタｂに跨って取り付けられたブーツｆは、円筒状のブーツ金具ｇと、該ブーツ金具ｇの一端部に固着された伸縮自在な弾性体ｈとから構成されている。ブーツ金具ｇはアウタｂの外周に嵌合され、弾性体ｈはドライブシャフトｄの外周に嵌合されている。そして、アウタｂの嵌合部分に形成された溝条には、Ｏリングｉが装着されている。このようにして、ブーツｆによりその内部は気密に保たれて、その内部に充填された潤滑剤の漏出防止、そして内部への塵埃や水等の侵入防止をしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来技術では、ブーツｆが嵌合されたインナｃをアウタｂの内部に挿入してインナｃとアウタｂとを組み付ける際、ブーツ金具ｇがアウタｂの外周に嵌合される。このとき、ブーツ金具ｇの内周がＯリングｉと接触して、ブーツ金具ｇとアウタｂとの間がＯリングｉによりシールされた状態になってから、ブーツ金具ｇがさらに挿入されて嵌合完了位置に至るまでの間は、ブーツｆ内の空気は外部に抜けることがないため、圧縮されて、その圧力が高まる。その結果、その高まった空気圧により、弾性体ｈが図５の二点差線で示されるように膨らむ。
【０００６】
弾性体ｈがこの状態で使用されると、インナｃおよびアウタｂが軸方向に相対移動したときやアウタｂの軸線とインナｃの軸線とのなす角度が変化したときなどに、弾性体ｈとドライブシャフトｄとが擦れ合うことがあり、ブーツｆの耐久性が損なわれる。また、自在継手ａの回転中でのグリースの遠心力とともに温度上昇により、密封された空気が膨張すると、さらに弾性体ｈが膨らむため、弾性体ｈとインナｃとはさらに強い力の下で擦れ合うことになる。
【０００７】
そこで、そのような事態を招来しないように、ブーツ金具ｇとアウタｂとの嵌合が完了し、インナｃとアウタｂとの組み付けが終了した後、ブーツｆ内に密封されて加圧された空気を抜くための空気圧調整作業がなされている。この空気圧調整作業は、例えば、弾性体ｈとドライブシャフトｄとの嵌合部分に工具を挿入することで、両者の間に、ブーツｆ内と外気とを連通させる間隙を形成して、ブーツ内の空気を外気に放出することにより行われる。
【０００８】
しかしながら、この調整作業は、自在継手の組み立て工数を増やすだけでなく、調整作業中にブーツｆを損傷させるおそれもあるため、慎重な作業とならざるを得ないことから、自在継手ａの組み立て作業の効率の低下をもたらしていた。
【０００９】
本出願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、自在継手の組み付け中にブーツ内の空気圧調整が行われることで、自在継手の組み立て作業の効率を向上させることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段および効果】
本出願の請求項１記載の発明は、互いに組み付けられたアウタおよびインナと、一端が前記インナに嵌合され、他端が前記アウタに嵌合されて前記アウタおよび前記インナ間を密封する弾性材からなる可撓性のブーツとを備えた自在継手において、前記ブーツは、前記インナに嵌合される弾性材からなる可撓性のブーツ本体と前記アウタに嵌合されるアダプタとを備え、前記ブーツの前記アウタとの嵌合部分には、前記アウタが嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に位置するまでは、前記ブーツ内と外気とを連通させ、前記アウタが前記嵌合完了近傍位置から嵌合完了位置に位置するとき、前記ブーツ内と外気とを連通不能にすべく前記ブーツ内との連通が遮断される連通孔が形成されており、前記連通孔は、前記アダプタの内周に装着されて前記アダプタと前記アウタとの間を密封する密封装置と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断されるように、前記嵌合部分において、前記密封装置との接触位置の、前記アダプタにおける前記アウタ側の開口端面寄りに形成されている自在継手である。
【００１１】
このような請求項１記載の発明によれば、自在継手のインナとアウタとを組み付ける際、アウタとブーツとが嵌合し始めて、アウタが嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に達するまでのアウタとブーツとの嵌合中に、ブーツ内の空気は、ブーツに形成された連通孔を通じて外気中に流出するため、ブーツ内の空気圧は外気圧と同圧に保たれる。したがって、ブーツ内の空気圧調整はインナとアウタとの組み付けと同時に行われ、従来のようにアウタとブーツとの嵌合完了後に、ブーツ内の空気圧調整作業を行う必要がなくなり、自在継手の組み立て作業の効率を向上させることができる。また、工具を使用した空気圧調整も不要となるので、ブーツに損傷を与えることもない。
【００１２】
また、前記ブーツは、前記インナに嵌合される弾性材からなる可撓性のブーツ本体と前記アウタに嵌合されるアダプタとを備え、前記連通孔はアダプタに形成されていることにより、既存のアダプタに孔を形成するため加工が容易であり、連通孔を簡単に形成できる。
【００１３】
前記連通孔は、前記アダプタの内周に装着されて前記アダプタと前記アウタとの間を密封する密封装置と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断される。したがって、アダプタの内周に装着されている密封装置により、簡単な構造でしかも確実に、連通孔とブーツ内との連通を遮断できる。また、アウタとブーツとの間を密封するための密封装置を利用しているので、連通孔を閉塞するための部材を別途設けたり形成したりする必要はない。
【００１４】
なお、この明細書において、アウタの嵌合完了近傍位置とは、その位置で連通路が閉塞されて、その後アウタが嵌合完了位置までブーツに対して相対移動したとしても、該相対移動によるブーツ内の空気圧上昇ではブーツが膨らまないか、または膨らんだとしても僅かの膨らみであって、その膨らみでは前記従来技術のようなブーツとインナ側とが擦れ合うという不都合が発生せず、実質的に無視できる程度の僅かな膨らみしか生じないような位置を意味する。また、この明細書において、円筒、円環、円周等の円は、厳密な円形状だけでなく、円に近い形状である略円形状も含むものである。
【００１５】
【発明の実施形態】
以下、本出願発明の一実施形態を図１ないし図４を参照して説明する。
図１は本出願発明の一実施形態の自在継手であって、嵌合完了状態の自在継手の一部を断面とした側面図、図２は組み付け前の状態の自在継手の一部を断面とした側面図、図３は嵌合途中の図１の自在継手の要部拡大図、図４は組立完了状態の図１の自在継手の要部拡大図である。
【００１６】
この自在継手１は、車両のプロペラシャフトに使用されるトリポード型の等速継手である。図１および図２に図示されるように、インナ２は、ドライブシャフトである軸部４と、該軸部４の軸端部にスプライン嵌合されて、該軸部４と一体的に回転するリング状のスパイダ５と、該スパイダ５の周方向に等間隔でかつ径方向外方に延びる３本の支軸に、それぞれホルダを介して回転自在に支持される３個のローラ６とを有している。
【００１７】
ジョイントであるアウタ３は、軸部７および円筒部８を有している。円筒部８の内側には、インナ２のスパイダ５に支持されたローラ６が収容されるようになっている。そのため、円筒部８の内周には、軸方向に沿った３条のガイド溝が、周方向に等間隔に形成されていて、３個のローラ６は、これらガイド溝内で、それぞれ回転方向に係合し、さらに軸方向に移動自在である。そして、ガイド溝に係合するローラ６を介して、アウタ３およびインナ２間でのトルクの伝達が行われる。
【００１８】
アウタ３の外周には、その開口端面８ａから順次、小径円周面８ｂ、小径円周面８ｂと後述する嵌合円周面８ｄとの間に形成される段部端面８ｃ、嵌合円周面８ｄ、および円環状の溝８ｅが形成されている。小径円周面８ｂは嵌合円周面８ｄより小さな外径であり、後述するＯリング２０と気密に接触するシール面を有している。また、嵌合円周面８ｄは、後述するアダプタ１２の大円筒部１２ｃの内周に圧入状態で嵌合され、アウタ３とアダプタ１２との間での心出しをするとともに、両者の間でがたつきが生じないようにしている。
【００１９】
インナ２とアウタ３との間を密封して、アウタ３内およびブーツ１０内に充填されたグリース等の潤滑剤の漏れを防止し、かつブーツ１０内への塵埃や水等の侵入を防止するためのブーツ１０は、ブーツ本体１１およびアダプタ１２から構成されている。
【００２０】
ゴム等の弾性材で形成された可撓性のブーツ本体１１は、小円筒端部１１ａと、小円筒端部１１ａの径方向外方に位置する大円筒端部１１ｃと、両円筒端部１１ａ，１１ｃ間で折り返されて形成された湾曲部１１ｂとを有している。小円筒端部１１ａは、その内側にインナ２の軸部４が嵌合され、バンド１３により締め付けられて固定されることで、ブーツ本体１１と軸部４との密封がなされる。また、ブーツ本体１１の大円筒端部１１ｃは、アダプタ１２の後述する小円筒部１２ａの折り返された端部により、その外周側及び内周側から挟み付けられて、アダプタ１２に固着されている。
【００２１】
一方、ステンレス鋼板等の金属材で形成された段付きの円筒状のアダプタ１２は、所定の内径を有する小円筒部１２ａと、小円筒部１２ａの内径より大きい内径の大円筒部１２ｃと、両円筒部１２ａ，１２ｃ間に形成された円環状の段部１２ｂと、大円筒部１２ｃからアウタ３側の開口端面１２ｈ（図３，図４も参照）に至るテーパ部１２ｄとを有している。
【００２２】
アダプタ１２の大円筒部１２ｃの内径は、嵌合されるアウタ３の嵌合円周面８ｄに対して適度な圧入代を持つように設定されているため、その圧入代の分、嵌合円周面８ｄの外径より小さくされている。また、大円筒部１２ｃの内周は、Ｏリング２０と気密に接触するシール面を有している。
【００２３】
アダプタ１２のテーパ部１２ｄは、大円筒部１２ｃから開口端面１２ｈに向かって、内径が次第に増大する形状である。テーパ部１２ｄには、６個のスリット１２ｅが、周方向に等間隔に、開口端面１２ｈから形成されていて、テーパ部１２ｄの溝８ｅへのかしめ付けによるテーパ部１２ｄの縮径を容易にしている。
【００２４】
さらに、大円筒部１２ｃの内周において、後述するＯリング２０との接触位置の開口端面１２ｈ寄りの近傍には、ブーツ１０内を外気に連通させる連通路となる連通孔１２ｆが、周方向に等間隔に６個形成されている。これら連通孔１２ｆは、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置して、アウタ３がＯリング２０と接触したときに、ブーツ１０内と連通が遮断されるようになっている。
【００２５】
アダプタ１２の段部１２ｂの内面には、密封装置であるＯリング２０が装着されている。このＯリング２０は、アウタ３が嵌合完了位置に達した状態で、アウタ３の小径円周面８ｂとアダプタ１２の大円筒部１２ｃの内周面との間で径方向に押圧されて、アウタ３とアダプタ１２との間での密封を行うものである。
【００２６】
このようにして、インナ２およびブーツ本体１１間の密封、そしてアウタ３およびアダプタ１２間の密封により、アウタ３内およびブーツ１０内に充填されたグリース等の潤滑剤の漏れを防止し、かつブーツ１０内さらにはアウタ３内への塵埃や水等の侵入を防止している。
【００２７】
図２ないし図４を参照して、インナ２およびアウタ３の組み付け工程について説明する。
予めＯリング２０がアダプタ１２の段部１２ｂの内面にその弾性を利用して装着されたブーツ１０が、軸部４に挿入され、ブーツ本体１１の小円筒端部１１ａがバンド１３により締め付けられることで軸部４に固着される。次いで、スパイダ５が軸部４に取り付けられ、グリース等の潤滑剤がブーツ１０内およびアウタ３内に充填され、さらにスパイダ５にホルダを介してローラ６が取り付けられる。
【００２８】
そして、こうして用意されたインナ２とアウタ３とが、図２に図示されるように、水平方向に同軸に、かつインナ２の３個のローラ６がアウタ３の３条のガイド溝にそれぞれ対向するように周方向位置を合わせてセットされる。
【００２９】
次いで、インナ２がアウタ３内に挿入されて、アダプタ１２とアウタ３との圧入を伴った嵌合が開始される。この嵌合の途中の状態が図３に図示されている。この状態では、ブーツ１０内が連通孔１２ｆを介して外気と連通しているため、嵌合が進むにつれて、ブーツ１０内の空気は、連通孔１２ｆを通って外部に流出する。そのため、ブーツ１０内の空気圧は外気圧と同圧に保たれるので、ブーツ本体１１がブーツ１０内の空気圧により膨らむことはない。ブーツ１０内が外気と連通している状態は、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置するまで維持される。そして、アウタ３が嵌合完了近傍位置に位置したとき、アウタ３とＯリング２０との接触により、ブーツ１０内と連通孔１２ｆとの連通が遮断されて、ブーツ１０内が外気から遮断される。
【００３０】
アウタ３が嵌合完了位置に達して嵌合が完了した時点では、図４に図示されるように、大円筒部１２ｃの内周と小径円周面８ｂとが当接して、Ｏリング２０が押しつぶされて、アウタ３とアダプタ１２との間の密封がなされる。そして、アダプタ１２の段部１２ｂとアウタ３との当接により、アダプタ１２の段部１２ｂの内面とアウタ３の段部端面８ｃとの間に形成される軸方向間隙を適宜設定することで、アダプタ１２およびアウタ３によるＯリング２０への適切な圧縮力を設定するとともに、Ｏリング２０が過度に圧縮されるのを防止している。
【００３１】
そして、アウタ３とアダプタ１２との嵌合が完了した時点で図４の二点差線で示される状態にあるアダプタ１２のテーパ部１２ｄが、同図の実線で示されるように溝８ｅにかしめ付けられることにより、アウタ３からのブーツ１０の抜け止めがなされて、自在継手１の組み立てが完了する。
【００３２】
この実施形態は、前記のように構成されているので、以下の効果を奏する。
自在継手１のインナ２とアウタ３とを組み付ける際、アウタ３とブーツ１０のアダプタ１２とが嵌合し始める位置である嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に達するまでのアウタ３とアダプタ１２との嵌合中に、ブーツ１０内の空気は、アダプタ１２の連通孔１２ｆを通じて外気中に流出するため、ブーツ１０内の空気圧は外気圧と同圧に保たれる。したがって、ブーツ１０内の空気圧調整はインナ２とアウタ３との組み付けと同時に行われ、従来のようにアウタ３とアダプタ１２との嵌合完了後に、ブーツ１０内の空気圧調整作業を行う必要がなくなり、自在継手１の組み立て作業の効率を向上させることができる。また、工具を使用した空気圧調整も不要となるので、ブーツ１０に損傷を与えることもない。しかも、連通孔１２ｆは、既存のアダプタに孔を形成するための加工を施すだけで簡単に形成できる。
【００３３】
アダプタ１２の段部１２ｂの内面に装着されているＯリング２０により、簡単な構造でしかも確実に、連通孔１２ｆとブーツ１０内との連通を遮断できる。また、連通孔１２ｆとブーツ１０内との連通を遮断するために、アウタ３とブーツ１０との間を密封するためのＯリング２０を利用しているので、連通孔１２ｆを閉塞するための部材を別途設けたり形成したりする必要はない。
【００３４】
アウタ３はアダプタ１２の内周に圧入状態で嵌合されるため、アウタ３とアダプタ１２との間での心出しが容易になるとともに、両者の間でがたつきが生じない。
【００３５】
前記実施形態では、連通孔１２ｆは６箇所に形成されているが、連通孔１２ｆの数は６個に限られず、必要に応じて適宜増減できる。例えば、アダプタ１２とアウタ３との嵌合作業時、ブーツ１０内の空気がスムーズに抜けるのであれば、連通孔１２ｆは１個でもよい。また、形成位置も等間隔である必要はなく、必要に応じて適宜配置できる。
【００３６】
前記実施形態では、自在継手１は、プロペラシャフトに使用されるものであったが、車両のドライブシャフトに使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明の一実施形態である自在継手であって、嵌合完了状態の自在継手の一部を断面とした側面図である。
【図２】組み付け前の状態の自在継手の一部を断面とした側面図である。
【図３】嵌合途中の図１の自在継手の要部拡大図である。
【図４】組立完了状態の図１の自在継手の要部拡大図である。
【図５】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
１…自在継手、２…インナ、３…アウタ、４…軸部、５…スパイダ、６…ローラ、７…軸部、８…円筒部、８ａ…開口端面、８ｂ…小径円周面、８ｃ…段部端面、８ｄ…嵌合円周面、８ｅ…溝、
１０…ブーツ、１１…ブーツ本体、１２…アダプタ、１２ａ…小円筒部、１２ｂ…段部、１２ｃ…大円筒部、１２ｄ…テーパ部、１２ｅ…スリット、１２ｆ…連通孔、１３…バンド、
２０…Ｏリング。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a universal joint used for, for example, a propeller shaft and a drive shaft of a vehicle, and is provided between an inner and an outer of the universal joint to seal and hold a lubricant such as grease inside, and from the outside. The present invention relates to a universal joint including a boot for preventing intrusion of dust, water and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a universal joint provided with a boot, for example, there is one described in JP-A-9-14284. A universal joint a described in this publication is a tripod type constant velocity joint used for a drive shaft of a vehicle, and is fitted into a cylindrical outer b and the outer b as shown in FIG. Inner c.
[0003]
The inner c includes a drive shaft d, a ring-shaped member attached to the end of the drive shaft d, and three support shafts extending radially outward from the ring-shaped member at equal intervals in the circumferential direction. And three rollers e that are rotatably supported. Further, on the inner periphery of the outer b, three guide grooves formed along the axial direction for accommodating the three rollers e of the inner c are formed. Then, torque is transmitted between the inner c and the outer b through the three rollers e engaged with the guide grooves.
[0004]
On the other hand, the universal joint a inner c and outer b mounting et a boots f across of a cylindrical boot fitting g, an elastic, resilient member h which is fixed to one end of said boot fitting g It is configured. The boot metal fitting g is fitted on the outer circumference of the outer b, and the elastic body h is fitted on the outer circumference of the drive shaft d. An O-ring i is attached to the groove formed in the fitting portion of the outer b. In this way, the inside of the boot f is kept airtight, preventing leakage of the lubricant filled in the inside of the boot f and preventing entry of dust, water, etc. into the inside.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a prior art, when the inner c to which the boot f is fitted is inserted into the outer b and the inner c and the outer b are assembled, the boot fitting g is fitted to the outer periphery of the outer b. . At this time, after the inner periphery of the boot fitting g comes into contact with the O-ring i and the space between the boot fitting g and the outer b is sealed by the O-ring i, the boot fitting g is further inserted and fitted. Until the completion position is reached, the air in the boot f does not escape to the outside and is compressed to increase its pressure. As a result, due to the increased air pressure, the elastic body h expands as shown by the two-dot chain line in FIG.
[0006]
When the elastic body h is used in this state, when the inner c and the outer b are relatively moved in the axial direction, or when the angle between the axis of the outer b and the axis of the inner c is changed, the elastic body h and The drive shaft d may rub against each other, and the durability of the boot f is impaired. Further, when the sealed air expands due to the temperature rise with the centrifugal force of the grease during the rotation of the universal joint a, the elastic body h further swells, so that the elastic body h and the inner c rub against each other under a stronger force. It will be.
[0007]
Therefore, in order not to invite such a situation, after the fitting of the boot metal fitting g and the outer b is completed and the assembly of the inner c and the outer b is finished, it is sealed and pressurized in the boot f. Air pressure adjustment work is done to remove air. This air pressure adjusting operation is performed by, for example, inserting a tool into a fitting portion between the elastic body h and the drive shaft d to form a gap for communicating the inside of the boot f and the outside air between them. This is done by releasing the air to the outside air.
[0008]
However, this adjustment work not only increases the number of man-hours for assembling the universal joint, but also may damage the boot f during the adjustment work. Reduced efficiency.
[0009]
The invention of the present application was made in view of such circumstances, and it is an object to improve the efficiency of assembly work of the universal joint by adjusting the air pressure in the boot during the assembly of the universal joint. To do.
[0010]
[Means for solving the problems and effects]
The invention according to claim 1 of the present application is directed to an outer member and an inner member assembled with each other, and an elastic material having one end fitted to the inner and the other end fitted to the outer to seal between the outer and the inner. In the universal joint provided with a flexible boot comprising: the boot comprises a flexible boot body made of an elastic material fitted to the inner; and an adapter fitted to the outer; The inside of the boot communicates with the outside air until the outer is located at the position near the completion of fitting from the fitting start position to the fitting portion of the boot with the outer, and the outer is located at the position near the completion of fitting. A communication hole is formed to block communication between the inside of the boot and the outside air so that communication between the inside of the boot and the outside air is impossible, and the communication hole is formed on the inner periphery of the adapter. Attached to In the fitting portion, the position of contact with the sealing device is such that communication between the inside of the boot is blocked by the contact between the outer device and the sealing device that seals between the adapter and the outer. It is a universal joint formed near the opening end surface on the outer side in the adapter .
[0011]
According to the first aspect of the present invention, when the inner and outer of the universal joint are assembled, the outer and the boot start to be fitted, and the outer reaches the position near the completion of fitting from the fitting start position. During the fitting between the outer and the boot, the air in the boot flows out into the outside air through a communication hole formed in the boot, so that the air pressure in the boot is kept at the same pressure as the outside pressure. Therefore, the air pressure in the boot is adjusted at the same time as the assembly of the inner and the outer, and it is no longer necessary to adjust the air pressure in the boot after the outer and the boot have been fitted as in the prior art. Efficiency can be improved. Moreover, since the pneumatic pressure adjustment using a tool is also unnecessary, the boot is not damaged.
[0012]
Further , the boot includes a flexible boot body made of an elastic material fitted to the inner and an adapter fitted to the outer, and the communication hole is formed in the adapter. Since the hole is formed in the adapter, the processing is easy, and the communication hole can be easily formed.
[0013]
The communication hole is attached to the inner periphery of the adapter, and the communication with the inside of the boot is blocked by the contact of the sealing device that seals between the adapter and the outer. Therefore, the communication between the communication hole and the inside of the boot can be reliably blocked with a simple structure by the sealing device attached to the inner periphery of the adapter. Moreover, since the sealing device for sealing between the outer and the boot is used, it is not necessary to separately provide or form a member for closing the communication hole.
[0014]
In this specification, the position near the completion of fitting of the outer means that the communication path is closed at that position, and even if the outer moves relative to the boot up to the fitting completion position after that, When the air pressure rises inside, the boot does not swell, or even if it swells, it is a slight swell, and this swell does not cause the disadvantage that the boot and the inner side rub against each other as in the prior art, and is substantially ignored It means a position where only a slight bulge is generated. In this specification, a circle such as a cylinder, an annulus, or a circumference includes not only a strict circular shape but also a substantially circular shape that is a shape close to a circle.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view of a universal joint according to an embodiment of the present invention, in which a part of the universal joint in a fitted state is cross-sectioned, and FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the main part of the universal joint of FIG. 1 in the middle of fitting, and FIG. 4 is an enlarged view of the main part of the universal joint of FIG.
[0016]
The universal joint 1 is a tripod type constant velocity joint used for a propeller shaft of a vehicle. As shown in FIGS. 1 and 2, the inner 2 is spline-fitted to a shaft portion 4 that is a drive shaft and a shaft end portion of the shaft portion 4, and rotates integrally with the shaft portion 4. The ring-shaped spider 5 has three rollers 6 that are rotatably supported via holders on three support shafts extending radially outward at equal intervals in the circumferential direction of the spider 5. is doing.
[0017]
The outer 3 that is a joint has a shaft portion 7 and a cylindrical portion 8. A roller 6 supported by the spider 5 of the inner 2 is accommodated inside the cylindrical portion 8. Therefore, three guide grooves along the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction on the inner periphery of the cylindrical portion 8, and the three rollers 6 are respectively rotated in the guide grooves in the rotation direction. And is movable in the axial direction. Then, torque is transmitted between the outer 3 and the inner 2 via the roller 6 that engages with the guide groove.
[0018]
On the outer periphery of the outer 3, in order from the opening end surface 8a, a small-diameter circumferential surface 8b, a stepped end surface 8c formed between a small-diameter circumferential surface 8b and a fitting circumferential surface 8d described later, a fitting circumference A surface 8d and an annular groove 8e are formed. The small-diameter circumferential surface 8b has an outer diameter smaller than that of the fitting circumferential surface 8d, and has a seal surface that comes into airtight contact with an O-ring 20 described later. Further, the fitting circumferential surface 8d is fitted into the inner circumference of a large cylindrical portion 12c of the adapter 12 described later in a press-fitted state, and centers between the outer 3 and the adapter 12 and between them. It prevents the rattling from occurring.
[0019]
Sealing between the inner 2 and the outer 3 prevents leakage of lubricant such as grease filled in the outer 3 and the boot 10 and prevents entry of dust, water, etc. into the boot 10. A boot 10 for this purpose is composed of a boot body 11 and an adapter 12.
[0020]
A flexible boot body 11 formed of an elastic material such as rubber includes a small cylindrical end portion 11a, a large cylindrical end portion 11c positioned radially outward of the small cylindrical end portion 11a, and both cylindrical end portions 11a. , 11c and a curved portion 11b formed by being folded back. The shaft portion 4 of the inner 2 is fitted inside the small cylindrical end portion 11 a and is fastened and fixed by the band 13, whereby the boot body 11 and the shaft portion 4 are sealed. Further, the large cylindrical end portion 11c of the boot main body 11 is clamped from the outer peripheral side and the inner peripheral side by the folded end portion of the small cylindrical portion 12a (to be described later) of the adapter 12, and is fixed to the adapter 12. .
[0021]
On the other hand, a stepped cylindrical adapter 12 formed of a metal material such as a stainless steel plate includes a small cylindrical portion 12a having a predetermined inner diameter, a large cylindrical portion 12c having an inner diameter larger than the inner diameter of the small cylindrical portion 12a, An annular stepped portion 12b formed between the cylindrical portions 12a and 12c and a tapered portion 12d extending from the large cylindrical portion 12c to the opening end surface 12h on the outer 3 side (see also FIGS. 3 and 4) . .
[0022]
The inner diameter of the large cylindrical portion 12c of the adapter 12 is set so as to have an appropriate press-fitting allowance for the fitting circumferential surface 8d of the outer 3 to be fitted. It is made smaller than the outer diameter of the peripheral surface 8d. Further, the inner periphery of the large cylindrical portion 12 c has a seal surface that comes into airtight contact with the O-ring 20.
[0023]
The tapered portion 12d of the adapter 12 has a shape in which the inner diameter gradually increases from the large cylindrical portion 12c toward the opening end surface 12h . In the taper portion 12d, six slits 12e are formed at equal intervals in the circumferential direction from the opening end face 12h , and the taper portion 12d can be easily reduced in diameter by caulking the groove 8e. Yes.
[0024]
Further, on the inner periphery of the large cylindrical portion 12c, a communication hole 12f serving as a communication path for communicating the inside of the boot 10 with the outside air is provided in the circumferential direction in the vicinity of the opening end surface 12h near the contact position with the O-ring 20 described later. Six are formed at equal intervals. The communication holes 12f are configured to block communication with the inside of the boot 10 when the outer 3 is positioned in the vicinity of the completion of fitting and the outer 3 comes into contact with the O-ring 20.
[0025]
An O-ring 20 that is a sealing device is attached to the inner surface of the step portion 12 b of the adapter 12. The O-ring 20 is pressed in a radial direction between the small-diameter circumferential surface 8b of the outer 3 and the inner circumferential surface of the large cylindrical portion 12c of the adapter 12 in a state where the outer 3 has reached the fitting completion position. Sealing is performed between the outer 3 and the adapter 12.
[0026]
In this way, the seal between the inner 2 and the boot body 11 and the seal between the outer 3 and the adapter 12 prevent leakage of lubricant such as grease filled in the outer 3 and the boot 10, and Intrusion of dust, water, etc. into the inside 10 and further into the outer 3 is prevented.
[0027]
With reference to FIG. 2 thru | or FIG. 4, the assembly | attachment process of the inner 2 and the outer 3 is demonstrated.
The boot 10 in which the O-ring 20 is previously mounted on the inner surface of the step portion 12 b of the adapter 12 using its elasticity is inserted into the shaft portion 4, and the small cylindrical end portion 11 a of the boot body 11 is tightened by the band 13. To be fixed to the shaft portion 4. Next, the spider 5 is attached to the shaft portion 4, a lubricant such as grease is filled in the boot 10 and the outer 3, and the roller 6 is attached to the spider 5 through a holder.
[0028]
As shown in FIG. 2, the inner 2 and the outer 3 thus prepared are coaxial in the horizontal direction, and the three rollers 6 of the inner 2 are opposed to the three guide grooves of the outer 3, respectively. It is set by aligning the circumferential direction position.
[0029]
Next, the inner 2 is inserted into the outer 3, and the fitting with the press-fitting of the adapter 12 and the outer 3 is started. The state in the middle of this fitting is shown in FIG. In this state, since the inside of the boot 10 communicates with the outside air through the communication hole 12f, the air in the boot 10 flows out through the communication hole 12f as the fitting proceeds. Therefore, the air pressure in the boot 10 is maintained at the same pressure as the external air pressure, so that the boot body 11 does not swell due to the air pressure in the boot 10. The state in which the inside of the boot 10 communicates with the outside air is maintained until the outer 3 is located at a position near the completion of fitting. When the outer 3 is positioned in the vicinity of the completion of the fitting, the contact between the outer 3 and the O-ring 20 blocks the communication between the boot 10 and the communication hole 12f, thereby blocking the boot 10 from the outside air. .
[0030]
When the outer 3 reaches the fitting completion position and the fitting is completed, as shown in FIG. 4, the inner periphery of the large cylindrical portion 12c and the small-diameter circumferential surface 8b come into contact with each other, and the O-ring 20 By being crushed, a seal is formed between the outer 3 and the adapter 12. And by abutting the step 12b of the adapter 12 and the outer 3, by appropriately setting the axial gap formed between the inner surface of the step 12b of the adapter 12 and the step end surface 8c of the outer 3, An appropriate compression force to the O-ring 20 by the adapter 12 and the outer 3 is set, and the O-ring 20 is prevented from being excessively compressed.
[0031]
Then, when the fitting between the outer 3 and the adapter 12 is completed, the tapered portion 12d of the adapter 12 which is in the state indicated by the two-dot chain line in FIG. 4 is caulked in the groove 8e as indicated by the solid line in FIG. As a result, the boot 10 is prevented from coming off from the outer 3 and the assembly of the universal joint 1 is completed.
[0032]
Since this embodiment is configured as described above, the following effects can be obtained.
When the inner 2 and the outer 3 of the universal joint 1 are assembled, the outer 3 and the adapter 12 from the fitting start position, which is the position where the outer 3 and the adapter 12 of the boot 10 start to be fitted, to the position near the fitting completion. During the fitting, the air in the boot 10 flows out into the outside air through the communication hole 12f of the adapter 12, so that the air pressure in the boot 10 is kept at the same pressure as the outside air pressure. Therefore, the air pressure in the boot 10 is adjusted at the same time as the assembly of the inner 2 and the outer 3, and there is no need to adjust the air pressure in the boot 10 after the outer 3 and the adapter 12 are fitted together as in the prior art. The efficiency of the assembly work of the universal joint 1 can be improved. Moreover, since the pneumatic pressure adjustment using a tool becomes unnecessary, the boot 10 is not damaged. Moreover, the communication hole 12f can be easily formed simply by processing the existing adapter to form a hole.
[0033]
With the O-ring 20 attached to the inner surface of the step portion 12b of the adapter 12, the communication between the communication hole 12f and the inside of the boot 10 can be reliably blocked with a simple structure. Further, since the O-ring 20 for sealing between the outer 3 and the boot 10 is used to block the communication between the communication hole 12f and the boot 10, the member for closing the communication hole 12f. There is no need to provide or form a separate layer.
[0034]
Since the outer 3 is fitted into the inner periphery of the adapter 12 in a press-fit state, centering between the outer 3 and the adapter 12 is facilitated, and rattling does not occur between the two.
[0035]
In the embodiment, the communication holes 12f are formed at six locations, but the number of the communication holes 12f is not limited to six and can be increased or decreased as necessary. For example, when the adapter 12 and the outer 3 are fitted together, the number of communication holes 12f may be one as long as the air in the boot 10 is smoothly removed. Further, the formation positions do not have to be equally spaced, and can be appropriately arranged as necessary.
[0036]
In the said embodiment, although the universal joint 1 was used for the propeller shaft, it can also be used for the drive shaft of a vehicle.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a side view of a universal joint according to an embodiment of the present invention, with a part of the universal joint in a fitted state in cross section.
FIG. 2 is a side view showing a cross section of a part of a universal joint in a state before assembly.
3 is an enlarged view of a main part of the universal joint of FIG. 1 during fitting.
4 is an enlarged view of a main part of the universal joint of FIG. 1 in an assembled state.
FIG. 5 is a diagram showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Universal joint, 2 ... Inner, 3 ... Outer, 4 ... Shaft part, 5 ... Spider, 6 ... Roller, 7 ... Shaft part, 8 ... Cylindrical part, 8a ... Open end surface, 8b ... Small-diameter circumferential surface, 8c ... Stepped end surface, 8d ... fitting circumferential surface, 8e ... groove,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Boot, 11 ... Boot main body, 12 ... Adapter, 12a ... Small cylindrical part, 12b ... Step part, 12c ... Large cylindrical part, 12d ... Tapered part, 12e ... Slit, 12f ... Communication hole, 13 ... Band,
20 ... O-ring.

Claims (1)

互いに組み付けられたアウタおよびインナと、一端が前記インナに嵌合され、他端が前記アウタに嵌合されて前記アウタおよび前記インナ間を密封する弾性材からなる可撓性のブーツとを備えた自在継手において、
前記ブーツは、前記インナに嵌合される弾性材からなる可撓性のブーツ本体と前記アウタに嵌合されるアダプタとを備え、
前記アダプタの前記アウタとの嵌合部分には、前記アウタが嵌合開始位置から嵌合完了近傍位置に位置するまでは、前記ブーツ内と外気とを連通させ、前記アウタが前記嵌合完了近傍位置から嵌合完了位置に位置するとき、前記ブーツ内と外気とを連通不能にすべく前記ブーツ内との連通が遮断される連通孔が形成されており、
前記連通孔は、前記アダプタの内周に装着されて前記アダプタと前記アウタとの間を密封する密封装置と前記アウタとの接触により、前記ブーツ内との連通が遮断されるように、前記嵌合部分において、前記密封装置との接触位置の、前記アダプタにおける前記アウタ側の開口端面寄りに形成されていることを特徴とする自在継手。An outer and an inner assembled with each other, and a flexible boot made of an elastic material having one end fitted to the inner and the other end fitted to the outer and sealing between the outer and the inner In universal joints,
The boot includes a flexible boot body made of an elastic material fitted to the inner and an adapter fitted to the outer,
The inside of the boot communicates with the outside air until the outer is located at a position near the completion of fitting from the fitting start position to the fitting portion of the adapter with the outer, and the outer is near the completion of fitting. When located from the position to the fitting completion position, a communication hole is formed to block communication between the boot and the outside so as to disable communication between the inside of the boot and the outside air ,
The communication hole is fitted on the inner periphery of the adapter so that the communication with the inside of the boot is blocked by the contact between the outer sealing device and the outer sealing device that seals between the adapter and the outer. A universal joint , wherein the joint portion is formed near the opening end surface on the outer side of the adapter at a position of contact with the sealing device .

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