JP5119962B2

JP5119962B2 - 等速ジョイントのシール構造及び等速ジョイントのシール方法

Info

Publication number: JP5119962B2
Application number: JP2008030493A
Authority: JP
Inventors: 賢次大江
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-02-12
Also published as: JP2009191866A

Description

本発明は、等速ジョイントのシール構造及び等速ジョイントのシール方法に関するものである。

従来、駆動軸と被駆動軸との２軸間を連結し、これら２軸が同軸上にない場合であっても等速でトルクを伝達することができる等速ジョイントがある。例えば特許文献１には、筒状のアウタレースの第１端部側にジョイントカバーの大径端部を外嵌し、被駆動軸がジョイントカバーに当接することで駆動軸と被駆動軸とがなす作動角を制限して、アウタレースとインナレースとの間に配置されたボール等の脱落を防ぐようにした等速ジョイントが開示されている。そして、この種の等速ジョイントでは、図６（ａ）に示すように、アウタレース７１とジョイントカバー７２との間にシール部材（例えば、Ｏリング）７３を介在させることで、ジョイント内部に充填されたグリースの漏液などを防いでいる。
実開平７−１３３６号公報

ところで、ジョイントカバー７２は、ジョイントカバー７２の大径筒部７４がアウタレース７１に外嵌され、その後にかしめられてアウタレース７１に組み付けられる。一方、図６（ｂ）に示すように、シール部材７３は、アウタレース７１の外周面７５よりも一部突出した状態でアウタレース７１の環状溝７６に設けられており、ジョイントカバー７２によって押圧されてアウタレース７１とジョイントカバー７２との間をシールするようになっている。そのため、アウタレース７１にジョイントカバー７２を組み付ける際に、例えばジョイントカバー７２がシール部材７３に引っ掛って切れる虞がある。そして、その結果、アウタレースとジョイントカバーとの間をシールすることができないという問題が生じる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、確実にアウタレースとジョイントカバーとの間をシールすることができる等速ジョイントのシール構造及びそのシール方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、筒状のアウタレースの第１端部側にジョイントカバーの大径筒部を外嵌し、前記アウタレースの外周面に形成された収容部に設けられる環状のシール部材により、前記アウタレースと前記ジョイントカバーとの間をシールする等速ジョイントのシール構造であって、前記アウタレースにおける前記収容部よりも前記第１端部側には、前記収容部に設けられた状態の前記シール部材の外径よりも大径のフランジ部が形成され、前記アウタレースにおける前記収容部と前記フランジ部との間には、前記収容部に隣接するとともに該収容部に設けられた前記シール部材の外径よりも小径の段差部が形成され、前記大径筒部は、前記フランジ部に外嵌されて前記段差部に当接するとともに前記シール部材を全周に亘り連続して押圧する押圧部を有するようにかしめられたことを要旨とする。

上記構成によれば、フランジ部が収容部に設けられた状態のシール部材の外径よりも大径に形成されているため、ジョイントカバーはシール部材に接触せずにアウタレースに外嵌される。そして、大径筒部は、外嵌後にシール部材を全周に亘り連続して押圧する押圧部を有するようにかしめられて、アウタレースとシール部材との間がシールされる。従って、アウタレースにジョイントカバーを組み付ける際に、ジョイントカバーがシール部材に引っ掛る等して切れることが防止され、確実にアウタレースとジョイントカバーとの間をシールすることができる。また、段差部がシール部材の外径よりも小径に形成されているため、大径筒部を段差部に当接するようにかしめることで、シール部材が大径筒部に押圧されて、アウタレースとシール部材との間がシールされる。そのため、例えば大径筒部を直接シール部材に対してかしめる場合のように、シール部材がかしめにより損傷することを防止でき、ジョイントカバーの組み付け性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の等速ジョイントのシール構造において、前記大径筒部は、前記シール部材の一部が露出するように形成されたことを要旨とする。上記構成によれば、シール部材の一部が露出しているため、従来のようにシール部材を完全に覆う場合と異なり、外部からシール部材を視認することが可能になる。これにより、シール部材が切れている等のシールが不完全な不良品を容易に発見することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の等速ジョイントのシール構造において、前記大径筒部は、前記シール部材が前記アウタレースの軸線方向において前記第１端部の反対側となる第２端部側にて全周に亘って露出するように形成されたことを要旨とする。上記構成によれば、シール部材が全周に亘って露出しているため、シール部材が切れている等のシールが不完全な不良品を確実に発見することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の等速ジョイントのシール構造において、前記大径筒部の先端には、径方向外側に向かうように屈曲された拡径部が形成されたことを要旨とする。上記構成によれば、拡径部により大径筒部がアウタレースの外周に案内されるため、容易にジョイントカバーを外嵌することができる。また、大径筒部の先端側がシール部材を押圧している場合（例えば、請求項３に記載の構成）には、拡径部により大径筒部の先端面がシール部材に接触せずに、大径筒部の内周面のみでシール部材を押圧するようになるため、大径筒部によりシール部材を傷つけることを防止できる。

請求項６に記載の発明は、筒状のアウタレースの第１端部側にジョイントカバーの大径筒部を外嵌し、前記アウタレースの外周面に形成された収容部に設けられる環状のシール部材により、前記アウタレースと前記ジョイントカバーとの間をシールする等速ジョイントのシール方法であって、前記大径筒部を、前記アウタレースにおける前記収容部よりも前記第１端部側に形成され前記収容部に設けられた状態の前記シール部材の外径よりも大径のフランジ部に外嵌し、前記アウタレースにおける前記収容部と前記フランジ部との間に形成され前記収容部に設けられた状態の前記シール部材の外径よりも小径の段差部に当接するとともに前記シール部材を全周に亘り連続して押圧するようにかしめることを要旨とする。

上記構成によれば、アウタレースにジョイントカバーを組み付ける際に、ジョイントカバーがシール部材に引っ掛る等して切れることが防止され、確実にアウタレースとジョイントカバーとの間をシールすることができる。また、例えば大径筒部を直接シール部材に対してかしめる場合のように、シール部材がかしめにより損傷することを防止でき、ジョイントカバーの組み付け性を向上させることができる。

本発明によれば、確実にアウタレースとジョイントカバーとの間をシールすることが可能な等速ジョイントのシール構造及びそのシール方法を提供することができる。

以下、本発明をクロスグルーブ型の等速ジョイントに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、等速ジョイント１１は、駆動軸１２に接続されるアウタレース１３と、被駆動軸１４に接続されるインナレース１５とを備えている。また、この等速ジョイント１１は、これらアウタレース１３とインナレース１５の間に介在されて、これらの間でトルク伝達を行う複数（本実施形態では、６つ）のボール１６と、これらボール１６を保持するケージ１７とを備えている。

アウタレース１３は第１端部１８側（図１における右側）が開口するとともに、駆動軸１２の回転軸線Ｌ１方向において第１端部１８の反対側となる第２端部１９が閉塞された有底筒状に形成されている。第２端部１９には駆動軸１２が一体に形成されている。また、アウタレース１３の内側面２０には回転軸線Ｌ１に対して互いに逆方向に傾いた第１ボール溝２１が円周方向に等間隔をおいて複数形成されている。一方、インナレース１５は略円環状に形成されるとともに、その内周に被駆動軸１４がスプライン嵌合されている。また、インナレース１５の外側面２２には第１ボール溝２１とそれぞれ対になるように、被駆動軸１４の回転軸線Ｌ２に対して互いに逆方向に傾いた第２ボール溝２３が複数形成されている。また、ケージ１７は、略円環状に形成されてインナレース１５の外側面２２とアウタレース１３の内側面２０との間に配設されている。ケージ１７には、ボール１６と同数のボール保持窓２４が円周方向に等間隔をおいて形成されている。そして、各ボール１６は、ケージ１７のボール保持窓２４に収容された状態で、第１ボール溝２１と第２ボール溝２３との交差部にそれぞれ介在されるようになっている。

アウタレース１３の第１端部１８側には、金属材からなる略円筒形状のジョイントカバー２５が外嵌されるとともに、ジョイントカバー２５にはアウタレース１３と被駆動軸１４との間を覆う蛇腹状のブーツ２６が取着されている。ジョイントカバー２５は、アウタレース１３に外嵌される大径筒部２７と、大径筒部２７よりも小径の小径筒部２８と、これら大径筒部２７と小径筒部２８とを接続する中間部２９とからなる。なお、本実施形態では、大径筒部２７は、アウタレース１３に圧入状態で外嵌されることで、そのがたつきが抑制されている。そして、ブーツ２６は、小径筒部２８及び被駆動軸１４の外周にそれぞれ締付けバンド３０，３１により固定されている。同ブーツ２６は弾性変形容易、且つ伸縮自在に形成されている。また、アウタレース１３の外周面３２と大径筒部２７との間は、外周面３２に形成された収容部としての環状溝３３に挿入されたシール部材３４により封止され、アウタレース１３及びブーツ２６によって囲まれた内側部分にグリース等の潤滑剤が充填されている。

以上のように構成された等速ジョイント１１では、各ボール１６の移動を通じてインナレース１５に連結されている被駆動軸１４がアウタレース１３に対して揺動（傾動）可能となる。また、被駆動軸１４がジョイントカバー２５に当接することで、該被駆動軸１４が所定角度以上傾動することを抑制し、ボール１６等がアウタレース１３から脱落することを防止するようになっている。なお、図１は、この傾動角が０°の状態を示している。一方、第１及び第２ボール溝２１，２３の側壁によってボール１６の円周方向への変位が拘束されるため、アウタレース１３（駆動軸１２）とインナレース１５（被駆動軸１４）との軸回りへの相対回動は規制されるようになる。このような等速ジョイント１１によって、駆動軸１２と被駆動軸１４とは、回転の等速伝達が保持されながら相対傾動可能に連結されるようになっている。

次にアウタレース１３とジョイントカバー２５との間のシール構造について説明する。
図２に示すように、シール部材３４は、円環状に形成されるとともに、その幅（回転軸線Ｌ１方向の長さ、即ち図２における左右方向長さ）が長い断面長方形状に形成されている。そして、外周面３２における環状溝３３よりも第１端部１８側（図２における右側）には、環状溝３３に挿入されたシール部材３４の外径よりも大径のフランジ部４１が形成されている。大径筒部２７は、シール部材３４の全周に亘り連続して押圧する押圧部４２を有するようにかしめられている。

本実施形態では、大径筒部２７は、押圧部４２がシール部材３４におけるアウタレース１３の第１端部１８側（図２における右側）を全周に亘って押圧するとともに、シール部材３４におけるアウタレース１３の第２端部１９側（図２における左側）が露出するように形成されている。また、アウタレース１３の外周面３２における環状溝３３とフランジ部４１との間には、環状溝３３に隣接するとともに該環状溝３３に挿入されたシール部材３４の外径よりも小径の段差部４３が形成されており、大径筒部２７はこの段差部４３に当接するようにかしめられている。さらに、大径筒部２７の先端には、径方向外側に向かって屈曲された拡径部４４が形成されている。

次にアウタレース１３とジョイントカバー２５との間のシール方法ついて説明する。
先ず、アウタレース１３の環状溝３３にシール部材３４を挿入する。続いて、図３に示すように、大径筒部２７をフランジ部４１に外嵌することで、ジョイントカバー２５をシール部材３４に接触させずにアウタレース１３に組み付ける。本実施形態では、拡径部４４により大径筒部２７がアウタレース１３の外周に案内されるため、容易にジョイントカバー２５を外嵌することができる。そして、大径筒部２７を段差部４３に当接するようにかしめる。すると、段差部４３は環状溝３３に隣接するとともにシール部材３４の外径よりも小径に形成されているため、図２に示すように、大径筒部２７（押圧部４２）によりシール部材３４が押圧され、アウタレース１３とジョイントカバー２５との間がシールされる。

このように、ジョイントカバー２５がシール部材３４に接触せずにアウタレース１３に組み付けられるため、ジョイントカバー２５がシール部材３４に引っ掛かる等して切れることが防止され、確実にアウタレース１３とジョイントカバー２５との間をシールすることができる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）等速ジョイント１１は、有底筒状のアウタレース１３の第１端部１８側にジョイントカバー２５の大径筒部２７が外嵌され、アウタレース１３の外周面３２に形成された環状溝３３に設けられる環状のシール部材３４により、アウタレース１３とジョイントカバー２５との間がシールされる。アウタレース１３における環状溝３３よりも第１端部１８側に、環状溝３３に設けられた状態のシール部材３４の外径よりも大径のフランジ部４１を形成し、大径筒部２７をフランジ部４１に外嵌して、シール部材３４を全周に亘り連続して押圧する押圧部４２を有するようにかしめた。このように、フランジ部４１が環状溝３３に設けられた状態のシール部材３４の外径よりも大径に形成されているため、ジョイントカバー２５はシール部材３４に接触せずにアウタレース１３に外嵌される。そして、大径筒部２７は、外嵌後に押圧部４２を有するようにかしめられて、アウタレース１３とジョイントカバー２５との間がシールされる。従って、アウタレース１３にジョイントカバー２５を組み付ける際に、ジョイントカバー２５がシール部材３４に引っ掛かる等して切れることが防止され、確実にアウタレース１３とジョイントカバー２５との間をシールすることができる。

（２）大径筒部２７を、シール部材３４を全周に亘り連続して押圧する押圧部４２を有するとともに、シール部材３４の第２端部１９側が全周に亘って露出するように形成した。そのため、シール部材３４が全周に亘って露出しているため、従来のようにシール部材を完全に覆う場合と異なり、シール部材３４が切れている等のシールが不完全な不良品を確実に発見することができる。

（３）アウタレース１３における環状溝３３とフランジ部４１との間に、環状溝３３に隣接するとともに環状溝３３に設けられたシール部材３４の外径よりも小径の段差部４３を形成し、大径筒部２７を段差部４３に当接するようにかしめた。従って、段差部４３がシール部材３４の外径よりも小径に形成されているため、大径筒部２７を段差部４３に当接するようにかしめることで、シール部材３４が大径筒部２７に押圧されて、アウタレース１３とシール部材３４との間がシールされる。そのため、大径筒部２７を直接シール部材に対してかしめる場合のように、シール部材３４がかしめにより損傷することを防止でき、ジョイントカバー２５の組み付け性を向上させることができる。

（４）大径筒部２７の先端に、径方向外側に向かうように屈曲された拡径部４４を形成した。そのため、本実施形態のように、大径筒部２７の先端側がシール部材３４を押圧している場合には、拡径部４４により大径筒部２７の先端面がシール部材３４に接触せずに、大径筒部２７の内周面のみでシール部材３４を押圧するようになるため、大径筒部２７によりシール部材３４を傷つけることを防止できる。

なお、本実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・本実施形態では、環状溝３３とフランジ部４１との間に段差部４３を形成したが、これに限らず、段差部４３を形成しなくともよく、例えば図４に示すように、大径筒部５１を直接シール部材５２に対してかしめてもよい。

・本実施形態では、大径筒部２７を、押圧部４２がシール部材３４におけるアウタレース１３の第１端部１８側を全周に亘って押圧するとともに、シール部材３４におけるアウタレースの第２端部１９側が露出するように形成した。しかしながら、これに限らず、図５に示すように、大径筒部６１の先端を、その先端が環状溝３３よりも第２端部１９側に位置し、押圧部６２とともにシール部材３４が露出する開口窓６３を形成してもよい。このようにしても、シール部材３４の一部が露出しているため、外部からシール部材３４を視認することが可能になり、シール部材が切れている等の不良品を容易に発見することができる。

・本実施形態では、大径筒部２７の先端に拡径部４４を形成したが、これに限らず、拡径部を形成しなくてもよい。
・本実施形態では、収容部としてアウタレース１３の外周面３２に環状溝３３を形成したが、これに限らず、例えば環状溝を形成せず、外周面３２と面一な面上にシール部材を設けてもよい。

・本実施形態では、ジョイントカバー２５と被駆動軸１４との間に蛇腹状のブーツ２６を設けたが、これに限らず、プロペラシャフト用の等速ジョイントに用いられる断面Ｕ字状のブーツ設けるようにしてもよい。

・本実施形態では、本発明をクロスグルーブ型の等速ジョイントに適用したが、これに限らず、アウタレースの外周にジョイントカバーを設け、その間をシール部材によりシールする構成を有するその他の等速ジョイントに適用してもよい。

等速ジョイントの概略構成を示す断面図。等速ジョイントの一部断面図。ジョイントカバーを外嵌する前のアウタレースの一部断面図、別の等速ジョイントの一部断面図。別の等速ジョイントの一部側面図。（ａ）従来の等速ジョイントの一部断面図、（ｂ）従来のジョイントカバーを外嵌する前のアウタレースの一部断面図。

符号の説明

１１…等速ジョイント、１３…アウタレース、１８…第１端部、１９…第２端部、２５…ジョイントカバー、２７，５１，６１…大径筒部、３２…外周面、３４，５２…シール部材、４１…フランジ部、４２，６２…押圧部、４３…段差部、４４…拡径部。

Claims

筒状のアウタレースの第１端部側にジョイントカバーの大径筒部を外嵌し、前記アウタレースの外周面に形成された収容部に設けられる環状のシール部材により、前記アウタレースと前記ジョイントカバーとの間をシールする等速ジョイントのシール構造であって、
前記アウタレースにおける前記収容部よりも前記第１端部側には、前記収容部に設けられた状態の前記シール部材の外径よりも大径のフランジ部が形成され、
前記アウタレースにおける前記収容部と前記フランジ部との間には、前記収容部に隣接するとともに該収容部に設けられた前記シール部材の外径よりも小径の段差部が形成され、
前記大径筒部は、前記フランジ部に外嵌されて前記段差部に当接するとともに前記シール部材を全周に亘り連続して押圧する押圧部を有するようにかしめられたことを特徴とする等速ジョイントのシール構造。
前記大径筒部は、前記シール部材の一部が露出するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の等速ジョイントのシール構造。
前記大径筒部は、前記シール部材が前記アウタレースの軸線方向において前記第１端部の反対側となる第２端部側にて全周に亘って露出するように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の等速ジョイントのシール構造。
前記大径筒部の先端には、径方向外側に向かうように屈曲された拡径部が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の等速ジョイントのシール構造。
筒状のアウタレースの第１端部側にジョイントカバーの大径筒部を外嵌し、前記アウタレースの外周面に形成された収容部に設けられる環状のシール部材により、前記アウタレースと前記ジョイントカバーとの間をシールする等速ジョイントのシール方法であって、
前記大径筒部を、前記アウタレースにおける前記収容部よりも前記第１端部側に形成され前記収容部に設けられた状態の前記シール部材の外径よりも大径のフランジ部に外嵌し、前記アウタレースにおける前記収容部と前記フランジ部との間に形成され前記収容部に設けられた状態の前記シール部材の外径よりも小径の段差部に当接するとともに前記シール部材を全周に亘り連続して押圧するようにかしめることを特徴とする等速ジョイントのシール方法。