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JP2009058079A - Constant velocity universal joint - Google Patents

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JP2009058079A
JP2009058079A JP2007226691A JP2007226691A JP2009058079A JP 2009058079 A JP2009058079 A JP 2009058079A JP 2007226691 A JP2007226691 A JP 2007226691A JP 2007226691 A JP2007226691 A JP 2007226691A JP 2009058079 A JP2009058079 A JP 2009058079A
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JP
Japan
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boot
constant velocity
velocity universal
universal joint
joint
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007226691A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Suzuki
勝博 鈴木
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2007226691A priority Critical patent/JP2009058079A/en
Publication of JP2009058079A publication Critical patent/JP2009058079A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant velocity universal joint achieving simultaneously the sealing performance of its boot and the permeability for suppressing an excessive deformation of the boot. <P>SOLUTION: The constant velocity universal joint is equipped with: an inner ring 1 coupled to a shaft 5; an outer ring 2 installed at the periphery of the inner ring 1; a plurality of balls 3 to make torque transmission between the inner ring 1 and the outer ring 2; and the boot 8 having a minor diametric end 8b and a major diametric end 8a, the former 8b being attached to the shaft 5 and the latter 8a being attached to one-end opening part of the outer ring 2 through a boot adapter 9. A tapered portion 8c2 of the boot 8 formed between the two ends 8b and 8a is furnished with an aeration hole 11, which is self-closed with an elastic deformation of the boot 8 generated when the joint rotates. <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(固定)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 (fixed) 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、軸方向に延在するように形成したものや、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 vent hole, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, it is formed between the boot and the shaft so as to extend in the axial direction, or disclosed in Patent Document 2 below. As shown in the figure, there may be mentioned a lattice formed between the boot and the shaft.

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、通気孔が連通状態にあると、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 acts on the lubricant filled in the joint. Therefore, if the vent hole is in communication, the centrifugal force causes lubrication from the vent hole. A situation may occur in which the agent is pushed out and leaks to the outside.

また、継手が高速回転している状態では、継手外部からブーツに向けて飛散する異物の量もそれだけ多くなる。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 is rotating at a 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、ブーツに上述のような通気孔を形成した場合には、同様の問題が生じ得る。   In the above description, the constant velocity universal joint used for the propeller shaft has been described as an example, but the constant velocity universal joint used for the drive shaft and other various industrial machines is also formed with the above-described vent hole in the boot. If this is the case, similar problems may arise.

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、かつ、継手回転時に弾性変形する部分に通気路を設け、該通気路を継手回転時のブーツの弾性変形で自己閉鎖させ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 in the boot between the small-diameter end portion and the large-diameter end portion and elastically deformed when the joint rotates, and the air passage is used when the joint rotates. Characterized by self-closing by elastic deformation of boots.

このような構成によれば、継手の低速回転時には、遠心力によるブーツの膨張変形(弾性変形)は実質的に生じず、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継手内部に発熱した場合であっても、通気路を介して熱を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。なお、継手の停止時にも同様の事象が当てはまる。   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 the air passage is in a communication state. As a result, even when heat is generated inside the joint due to rotation of the joint, heat can be released to the outside through the air passage, and a balance between 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. The same phenomenon applies when the joint is stopped.

一方、継手が高速回転すると、ブーツは、遠心力で膨張変形するが、その変形量は軸方向で不均一となる場合が多い。例えば、ブーツの取り付け部(小径端部や、大径端部)に近い部分と遠い部分とでは、変形量が異なる場合があるし、ブーツの形状によっては、その剛性が軸方向で異なり、結果として変形量が異なる場合がある。したがって、かかる軸方向における変形量の相違により、ブーツが膨張変形した場合には、通気路を弾性的な変形を伴って自己閉鎖させることができる。なお、ここでいう「自己閉鎖」とは、通気路が他の部材によって閉鎖されるのではなく、ブーツ自身の変形で閉鎖することを意味する。   On the other hand, when the joint rotates at a high speed, the boot expands and deforms due to centrifugal force, but the amount of deformation is often uneven in the axial direction. For example, the amount of deformation may be different between the part near the boot attachment part (small diameter end part or large diameter end part) and the part far from it, and depending on the shape of the boot, the rigidity may differ in the axial direction. As a result, the amount of deformation may be different. Therefore, when the boot is inflated and deformed due to the difference in deformation amount in the axial direction, the air passage can be self-closed with elastic deformation. Here, the term “self-closing” means that the ventilation path is not closed by another member but is closed by deformation of the boot itself.

このようにして、連通状態にあった通気路を継手の高速回転時に閉鎖することにより、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、この状態から継手が停止状態に向かうと、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、閉鎖されていた通気路が再び開く。これにより、継手の高速回転時に生じた熱も、高速回転時よりも回転数が減少した低速回転時に、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効果的に抑制することができる。   In this manner, by closing the air passage that has been in a communicating state when the joint rotates at high speed, it is possible to reliably prevent a situation in which the lubricant leaks to the outside through the air passage due to centrifugal force. When the joint moves from this state to the stopped state, the centrifugal force acting on the boot decreases, and the amount of deformation of the boot decreases due to the elastic restoring force of the boot. As a result, the closed air passage is reopened. Thereby, the heat generated during the high-speed rotation of the joint can be released to the outside through the air passage during the low-speed rotation in which the number of rotations is lower than that during the high-speed rotation. Therefore, a situation in which the joint is excessively deformed by heat generated during high-speed rotation of the joint can be effectively suppressed.

また、ブーツの高速回転時には、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、かかる通気路を介して異物が侵入するという事態を適正に抑制することができる。   In addition, since the ventilation path is closed when the boot rotates at high speed, it is possible to reliably prevent the entry of foreign matter in this state. And since the amount of foreign matter scattering to the boot decreases as the rotational speed of the joint decreases, even when the air passage becomes a communication state, the foreign matter enters through the air passage. Can be suppressed appropriately.

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、通気路の自己閉鎖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 such a taper portion, the self-closing action of the air passage can be reliably obtained.

上記の構成において、前記外側部材の他端開口部をシールプレートで封止し、該シールプレートの中心部に通気性を有する通気キャップを設けることを好ましい。   Said structure WHEREIN: It is preferable to seal the other end opening part of the said outer member with a seal plate, and to provide the ventilation cap which has air permeability in the center part of this seal plate.

このようにすれば、継手の高速回転時にブーツの通気路が閉鎖された状態であっても、通気キャップによって、継手内部の通気性が補助的に確保されるので、ブーツの過大変形を防止する上で有利となる。   In this way, even if the ventilation path of the boot is closed during high-speed rotation of the joint, the ventilation cap supplementarily secures the air permeability inside the joint, thus preventing excessive deformation of the boot. This is advantageous.

上記の構成において、前記ブーツが、ゴム材料で形成されていることが好ましい。   Said structure WHEREIN: It is preferable that the said boot is formed with the rubber material.

上記の構成を備えた等速自在継手は、バーフィールド型の固定式等速自在継手であってもよい。   The constant velocity universal joint having the above-described configuration may be a bar field type fixed constant velocity universal joint.

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、継手の高速回転時には、その回転によって作用する遠心力によって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。そのため、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。   As described above, according to the present invention, when the joint is rotated at a high speed, the air passage is closed by the centrifugal force acting by the rotation, so that both leakage of the lubricant due to the centrifugal force and entry of foreign matters are surely prevented. can do. Therefore, it is possible to reliably ensure the sheet properties of the boot when the joint rotates at high speed.

また、継手の停止時または低速回転時には、通気路が連通状態となるので、通気路を介して高速回転時に生じた熱等を継手外部に逃がすことができることから、ブーツの内外圧の均衡を適正に確保することができる。そのため、ブーツの過大変形を好適に抑制することができる。   In addition, when the joint is stopped or rotated at a low speed, the air passage is in communication, so heat generated during high-speed rotation can be released to the outside of the joint through the air passage. Can be secured. Therefore, excessive deformation of the boot can be suitably suppressed.

さらに、継手の停止時または低速回転時には、遠心力によって潤滑剤が漏洩したり、異物が侵入するという事態が、高速回転時に比して極めて少ないので、この状態で通気路が連通状態にあっても、ブーツのシール性を適正に確保することができる。   Furthermore, when the joint is stopped or rotated at a low speed, the situation where the lubricant leaks due to centrifugal force or foreign matter enters is extremely less than at the time of high speed rotation. In addition, it is possible to appropriately ensure the sealability of the boot.

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は本発明の一実施形態で、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 illustrates an 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(エアブリーザ)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 (air breather) 7a at one end opening of the outer ring 2 in order to prevent leakage of lubricant (for example, grease) filled in the joint and to prevent foreign matter from entering from the outside of the joint. Are fixed by bolting, and 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、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、図示しないが、開閉可能に構成されたスリットが設けられている。   The ventilation cap 7 a 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 (not shown).

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、高速回転時の熱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、図2に拡大して示すように、ブーツ8のテーパ部8c2に形成されている。   The boot 8 configured as described above is provided with a vent hole (vent passage) 11 in order to prevent excessive deformation of the boot 8 due to internal pressure expansion due to heat during high-speed rotation. The ventilation hole 11 is formed in the taper portion 8c2 of the boot 8 as shown in an enlarged view in FIG.

そして、この実施形態では、継手が回転時に作用する遠心力によって、ブーツ8が外径側へ膨張した際に、そのブーツ8の膨張変形によって通気孔11の継手内部側の開口部11aを閉鎖するようにしている。   In this embodiment, when the boot 8 expands to the outer diameter side due to the centrifugal force acting when the joint rotates, the opening 11 a on the joint inner side of the vent hole 11 is closed by the expansion deformation of the boot 8. I am doing so.

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以下)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、内圧膨張によるブーツ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、或いは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を介して漏洩する事態も生じ難い。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を介して異物が侵入するという事態も低減される。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 or less), the boot 8 is not substantially expanded and deformed by the centrifugal force, 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 internal pressure expansion can be prevented in advance. Further, in this state, the centrifugal force itself does not act on the lubricant, or even if it acts, it is small. Therefore, even when the vent hole 11 is in communication, it is difficult for the lubricant to leak through the vent hole 11. . Further, with respect to the entry of foreign matter, the amount of foreign matter scattered to the boot 8 itself is small when the joint is stopped and when rotating at a low speed, so that the situation of foreign matter entering through the vent hole 11 is 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のテーパ部8c2が外径側に膨張変形し、連通状態にあった通気孔11の継手内部側の開口部11aが閉鎖される。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 taper portion 8c2 of the boot 8 is expanded and deformed to the outer diameter side due to the centrifugal force accompanying the rotation, and is in a communicating state. The opening 11a inside the joint of the vent hole 11 is closed. 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.

付言すると、ブーツ8の通気孔11が、上述のような膨張変形によって閉鎖するのは次のような理由による。ブーツ8の遠心力による膨張変形の変形量は、軸方向で不均一となる場合が多い。例えば、ブーツ8の取り付け部(大径端部8aや、小径端部8b)に近い部分と遠い部分とでは、変形量が異なる場合があるし、ブーツ8の形状によっては、その剛性が軸方向で異なり、結果として変形量が異なる場合がある。したがって、かかる軸方向における変形量の相違により、ブーツ8が膨張変形した場合には、通気孔11を弾性的な変形を伴って閉鎖する。   In addition, the reason why the vent hole 11 of the boot 8 is closed by the above-described expansion deformation is as follows. The amount of expansion deformation due to the centrifugal force of the boot 8 is often non-uniform in the axial direction. For example, the amount of deformation may be different between a portion near the mounting portion (the large diameter end portion 8a and the small diameter end portion 8b) of the boot 8 and a portion far from the mounting portion, and depending on the shape of the boot 8, its rigidity may be in the axial direction. As a result, the amount of deformation may be different. Therefore, when the boot 8 is inflated and deformed due to the difference in deformation amount in the axial direction, the vent hole 11 is closed with elastic deformation.

そして、このような高速回転状態から継手が停止状態に向かうと、閉鎖されていた通気孔11の継手内部側の開口部11aが再び開き、継手の高速回転時に生じた熱も、通気孔11を介して外部に効率よく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。   Then, when the joint is stopped from such a high speed rotation state, the opening 11a on the inside of the joint of the closed vent hole 11 is opened again, and the heat generated during the high speed rotation of the joint also causes the vent hole 11 to pass through. It can escape efficiently to the outside. Therefore, it is possible to effectively suppress the situation in which the boot 8 is excessively deformed by heat generated during high-speed rotation of the joint.

さらに、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た状態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。   Further, in this embodiment, even if the vent hole 11 is closed during high-speed rotation, the air permeability is supplementarily secured by the slit provided in the vent 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 state of being accommodated in the internal space of the companion flange, the rate of foreign matter entering from the slit of the ventilation cap 7a is very small.

なお、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、図4(a)に示すように、継手内部側から継手外部側に向かって漸次開口面積が縮小されるように、テーパ状に通気孔11を形成してもよい。このとき、この通気孔11の継手外部側の開口部は、継手の停止時には閉鎖するように、テーパの傾斜角度が調整されている。このようにすれば、図4(a)に示すように、継手の停止時又は低速回転時(例えば5000rpm以下)では、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の継手内部側の開口部11aが閉鎖した状態のまま維持される。そして、この状態から継手の回転数が増して中速回転領域(例えば5000〜8000rpmの範囲)に入ると、図4(b)に示すように、その回転に伴う遠心力によってブーツ8のテーパ部8c2が外径側に膨張変形し、閉鎖状態にあった通気孔11の継手内部側の開口部11aが開かれる。さらに、継手の回転が増して高速回転領域(例えば8000rpm以上)に入ると、その回転に伴う遠心力がさらに大きくなり、ブーツ8のテーパ部8c2がより外径側に膨張変形し、通気孔11の継手外部側の開口部11bが閉鎖される。一方、高速回転領域から回転数が低下していくと、上記とは逆に、通気孔11の継手外部側の開口部11bが開き、その後通気孔11の継手内部側の開口部11aが閉鎖される。これにより、継手の停止時又は低速回転時においても、通気孔11が閉鎖されるので、通気孔11を異物が侵入する割合をより一層低減することが可能となる。これと共に、継手の高速回転時に生じた熱は、継手の中速回転時に通気孔11が連通状態になることから、このときに外部に逃がすことができる。   In addition, this invention is not limited to said embodiment at all, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form. For example, as shown in FIG. 4A, the vent hole 11 may be formed in a tapered shape so that the opening area is gradually reduced from the joint inner side toward the joint outer side. At this time, the inclination angle of the taper is adjusted so that the opening outside the joint of the vent hole 11 is closed when the joint is stopped. In this manner, as shown in FIG. 4A, when the joint is stopped or rotated at a low speed (for example, 5000 rpm or less), the boot 8 is not substantially deformed due to centrifugal force, and the vent hole 11 The opening 11a inside the joint is maintained in a closed state. And if the rotation speed of a joint increases from this state and enters into a medium-speed rotation area | region (for example, the range of 5000-8000 rpm), as shown in FIG.4 (b), the taper part of the boot 8 with the centrifugal force accompanying the rotation will be shown. 8c2 expands and deforms to the outer diameter side, and the opening 11a on the inner side of the joint of the vent hole 11 in the closed state is opened. Further, when the rotation of the joint increases and enters a high-speed rotation region (for example, 8000 rpm or more), the centrifugal force accompanying the rotation further increases, and the taper portion 8c2 of the boot 8 expands and deforms to the outer diameter side, and the air hole 11 The opening 11b on the outer side of the joint is closed. On the other hand, when the rotational speed decreases from the high-speed rotation region, the opening 11b on the outside of the joint of the vent hole 11 opens, and then the opening 11a on the inside of the joint of the vent hole 11 is closed. The Thereby, since the vent hole 11 is closed even when the joint is stopped or rotated at a low speed, it is possible to further reduce the rate at which foreign matter enters the vent hole 11. At the same time, the heat generated during the high-speed rotation of the joint can be released to the outside at this time because the vent hole 11 is in a communicating state during the medium-speed rotation of the joint.

また、通気孔11の形状は、特に限定されるものではなく、円形や、周方向に沿ってスリット状に延在するものであってもよい。   The shape of the vent hole 11 is not particularly limited, and may be a circle or a slit extending along the circumferential direction.

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.

本発明の一実施形態で、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 according to an 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拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a main part 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拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of a main part schematically showing a state of a boot during high-speed rotation of the constant velocity universal joint of FIG. 1. (a)は本実施形態の変形例を模式的に示すブーツ周辺の要部拡大縦断面図、(b)はその等速自在継手の中速回転時におけるブーツの状態を模式的に示す要部拡大縦断面図、(c)はそ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拡大縦断面図である。(A) is an enlarged vertical sectional view of a main part around a boot schematically showing a modification of the present embodiment, and (b) is a main part schematically showing a state of the boot at the middle speed rotation of the constant velocity universal joint. An enlarged longitudinal sectional view, (c) is an enlarged longitudinal sectional view of an essential part schematically showing the state of the boot when the constant velocity universal joint is rotated at a high speed.

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
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 8b Small diameter end 8c Intermediate part 8c1 Folded part 8c2 Tapered part 11 Vent

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、かつ、継手回転時に弾性変形する部分に通気路を設け、該通気路を継手回転時のブーツの弾性変形で自己閉鎖させ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 path is provided between the small-diameter end portion and the large-diameter end portion of the boot and elastically deformed when the joint rotates, and the vent path is self-closed by elastic deformation of the boot when the joint rotates. A constant velocity universal joint characterized in that
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. 前記外側部材の他端開口部をシールプレートで封止し、該シールプレートの中心部に通気性を有する通気キャップを設けた請求項1又は2に記載の等速自在継手。   The constant velocity universal joint according to claim 1 or 2, wherein the other end opening of the outer member is sealed with a seal plate, and a ventilation cap having air permeability is provided at the center of the seal plate. 前記ブーツが、ゴム材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の等速自在継手。   The constant velocity universal joint according to claim 1, wherein the boot is made of a rubber material. バーフィールド型の固定式等速自在継手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 constant velocity universal joint is a barfield type fixed constant velocity universal joint. 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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