JPH09317787A - ジョイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 潤滑室に封入された潤滑剤の減少が生じた場
合に、自動的に潤滑室に潤滑剤を補給することの可能な
ジョイントを提供する。 【解決手段】 変速機側に取り付けられるアウターレー
ス１と、プロペラシャフト２側に取り付けられるインナ
ーレース３と、アウターレース１とインナーレース３と
の間に配置されたボール１７と、アウターレース１とイ
ンナーレース２との連結部分に形成される摺動部をブー
ツ２０で密封して形成した潤滑室２２と、潤滑室２２に
封入されたグリース３４とが備えられている等速ジョイ
ントにおいて、グリース３４が浸透可能な仕切り膜３２
によって潤滑室２２から区画された潤滑剤補給室３３
と、潤滑剤補給室３３に収納された潤滑剤３４とが備え
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両のトルク伝
達装置の一部、例えばドライブシャフトやプロペラシャ
フトなどに用いられるジョイントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両のトルク伝達装置の一部、
例えばドライブシャフトやプロペラシャフトなどには等
速ジョイントが用いられている。この等速ジョイント
は、駆動側部材と従動側部材との連結角度が変動しても
回転速度が常に同一に維持されるように構成されてお
り、その一例が実開平７−４４９６９号公報に記載され
ている。

【０００３】この公報に記載された等速ジョイントは、
変速機に取り付けられた第１構成部材としてのアウター
レースと、プロペラシャフトに取り付けられた第２構成
部材としてのインナーレースとを備えている。アウター
レースの内周にはボール溝が円周方向に所定間隔をおい
て複数形成され、インナーレースの外周にはボール溝が
円周方向に所定間隔をおいて複数形成されている。そし
て、アウターレースのボール溝およびインナーレースの
ボール溝の両方に没入するボールが複数配置され、アウ
ターレースおよびインナーレースとボールとの係合力に
より、アウターレースとインナーレースとがトルク伝達
可能に連結されている。

【０００４】また、アウターレースおよびインナーレー
スの軸線方向の一方には、可撓性材料により構成された
密封装置としてのブーツが配置され、軸線方向の他方に
は円板状のエンドカバーが配置されている。筒状のブー
ツの外周側はアウターレースの一方の側面に固定され、
ブーツの内周側はプロペラシャフトに固定されている。
また、エンドカバーはアウターレースの他方の側面に固
定されている。このようにして、アウターレースとイン
ナーレースとの連結部分に形成される摺動部を含む空間
をブーツおよびエンドカバーで密封して潤滑室を形成
し、潤滑室に潤滑剤としてのグリースが封入されてい
る。

【０００５】上記のように構成された等速ジョイント
は、変速機の出力トルクがアウターレース、ボール、イ
ンナーレースを介してプロペラシャフトに伝達される。
そして、変速機とプロペラシャフトとの連結角度に変動
が生じた場合は、アウターレースとインナーレースとが
相対移動して連結角度の変動が吸収される。

【０００６】一方、アウターレースとインナーレースと
の連結部分に形成される摺動部は、潤滑室に封入されて
いるグリースにより潤滑される。また、変速機とプロペ
ラシャフトとの連結角度に変動が生じた場合は、ブーツ
の弾性変形により変動が吸収されてグリースの密封機能
が維持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載された等速ジョイントにおいては、回転による遠心力
の作用、または摺動部の発熱による潤滑室の内圧上昇に
より、グリースがブーツの内面に押し付けられたり、ブ
ーツがグリースの油成分を吸収して膨潤したりした場合
に、グリースの油成分がブーツの材料分子間を透過して
潤滑室の外部に漏れる、いわゆる浸透漏れが生じる可能
性がある。

【０００８】そして、時間の経過とともに摺動部の潤滑
に必要なグリースの量が減少し、潤滑不良により摺動部
のフレーキング現象を招くおそれがあった。

【０００９】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、潤滑室に封入された潤滑剤の減少が生じた場合
に、自動的に潤滑室に潤滑剤を補給することができるジ
ョイントを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記目的
を達成するためこの発明は、相対移動可能に連結された
第１構成部材および第２構成部材と、前記第１構成部材
と前記第２構成部材との連結部分の摺動部を可撓性材料
製の密封装置で密封して形成された潤滑室と、この潤滑
室に封入された潤滑剤とが備えられているジョイントに
おいて、潤滑剤が浸透可能な仕切部材によって前記潤滑
室から区画された潤滑剤補給室と、この潤滑剤補給室に
収納された潤滑剤とが備えられていることを特徴とす
る。

【００１１】この発明で密封装置に用いられる可撓性材
料としては、クロロプレンゴム、シリコンゴムなどのゴ
ム材料や、ポリエチレン、ポリエステルなどの熱可塑性
樹脂あるいは熱可塑性エラストマーを例示できる。ま
た、潤滑剤が浸透可能な仕切部材としては、上記密封装
置に用いられるゴム材料や熱可塑性樹脂あるいは熱可塑
性エラストマーを例示できる。ここで、密封装置および
仕切部材に用いられる材料は同一でもよいし異なってい
てもよい。

【００１２】この発明によれば、潤滑室の潤滑剤が密封
装置の材料分子間を透過して潤滑室の外部に漏れる、い
わゆる浸透漏れが生じた場合に、潤滑剤補給室に収納さ
れている潤滑剤が仕切部材を浸透して自動的に潤滑室に
補給されるため、潤滑室の潤滑剤の減少が抑制される。
したがって、フレーキング現象が発生することを抑制で
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の一実施例を添
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は、車両の変速
機とプロペラシャフトとの連結部分に用いた等速ジョイ
ントの構成例を示す断面図である。等速ジョイントは、
変速機のコンパニオンフランジ（図示せず）に取り付け
られる第１構成部材としてのアウターレース１と、プロ
ペラシャフト２の先端に取り付けられる第２構成部材と
してのインナーレース３とを備えている。

【００１４】アウターレース１の外周には円周方向に所
定間隔をおいて突出部４が複数形成されており、各突出
部４にはプロペラシャフト２の軸線５方向に貫通された
軸孔６がそれぞれ設けられている。この軸孔６にはそれ
ぞれねじ（図示せず）が挿入され、ねじの締め付けによ
りコンパニオンフランジとアウターレース１とが固定さ
れる。また、アウターレース１の内周には、軸線５を中
心として湾曲した断面円弧状の案内面７と、断面円弧状
のボール溝８とが円周方向に交互に複数配置されてい
る。

【００１５】一方、プロペラシャフト２の先端の軸部９
の外周には外歯１０が形成されており、インナーレース
３の内周に形成された内歯１１と外歯１０とがスプライ
ン嵌合されている。また、軸部９の外歯１０よりもプロ
ペラシャフト２の基部１２寄りの外周面には、インナー
レース３の内歯１１の内径よりも大きい外径に設定され
た環状の膨出部１３が形成されている。

【００１６】さらに、軸部９の外歯１０よりも先端側に
は環状の取付溝１４が設けられており、この取付溝１４
にはスナップリング１５が装着されている。そして、膨
出部１３とスナップリング１５とがインナーレース３の
両側面に当接することにより、プロペラシャフト２とイ
ンナーレース３とが相互に軸線５方向に位置決め固定さ
れている。

【００１７】前記インナーレース３の外周には、断面円
弧状のボール溝１６が円周方向に所定間隔おきに複数形
成されており、インナーレース３の各ボール溝１６とア
ウターレース１の各ボール溝８とがそれぞれ対向する位
置に配置されている。そして、対向するボール溝８およ
びボール溝１６には、別個にボール１７が転動可能に挿
入され、アウターレース１およびインナーレース３とボ
ール１７との係合力によりアウターレース１とインナー
レース３とがトルク伝達可能に連結された構成となって
いる。

【００１８】さらに、アウターレース１とインナーレー
ス３との間には環状のケージ１８が配置されており、ケ
ージ１８には半径方向に貫通した保持孔１９が円周方向
に所定間隔おきに複数設けられており、各保持孔１９に
よりボール１７が保持されている。ケージ１８の外周面
の形状はアウターレース１の案内面７の形状に対応する
曲率を備えている一方、ケージ１８の内周形状はインナ
ーレース３の外周に対応する曲率を備えている。そし
て、ケージ１８内にインナーレース３が挿入され、ケー
ジ１８がアウターレース１内に挿入されており、各ボー
ル１７の転動により、アウターレース１とケージ１８と
インナーレース３とが相対移動して、アウターレース１
とプロペラシャフト１２との連結角度の変動が吸収され
る。

【００１９】一方、アウターレース１およびインナーレ
ース３の軸線５方向の両側には、可撓性材料により構成
された密封装置としてのブーツ２０と、金属により構成
されたエンドカバー２１とが配置されている。このブー
ツ２０とエンドカバー２１とにより、アウターレース１
とインナーレース３との連結部分に形成された摺動部、
例えばアウターレース１とケージ１８との摺動面、ケー
ジ１８とインナーレース３との摺動面、アウターレース
１およびインナーレース３およびケージ１８とボール１
７との摺動面などを含む潤滑室２２を形成している。

【００２０】上記ブーツ２０に用いられる可撓性材料と
しては、クロロプレンゴム、シリコンゴムなどのゴム材
料や、ポリエチレン、ポリエスレルなどの熱可塑性樹脂
あるいは熱可塑性エラストマーを例示できる。

【００２１】また、ブーツ２０は筒状に一体成形されて
おり、プロペラシャフト２の軸部９の外周に装着された
内筒部２３と、内筒部２３のインナーレース３側の端部
から外側に湾曲した湾曲部２４と、湾曲部２４の外周端
からプロペラシャフト２の基部１２側に伸びた外筒部２
５とを備えている。

【００２２】そして、内筒部２３の端部がクランプ２６
で固定されている一方、外筒部２５の端部が環状の金具
２７により挟持され、金具２７がアウターレース１のプ
ロペラシャフト２側の側面に設けられたスリーブ２８の
外周に固定されている。金具２７とスリーブ２８との間
にはＯリング２９が装着されている。なお、前記アウタ
ーレース１における変速機側の側面には、軸線５を中心
とする環状の突出部３０が形成されている。

【００２３】前記エンドカバー２１は金属板により一体
成形されており、外筒部２１Ａと、外筒部２１Ａの内周
端から軸線５と直角に配置された環状の平坦部２１Ｂ
と、平坦部２１Ｂの内周端から変速機側に向かって縮径
するテーパが付与された第１テーパ部２１Ｃと、第１テ
ーパ部２１Ｃの内周端から変速機側に伸び、その後ケー
ジ１８側に反転する方向にＵ字形状に屈曲された屈曲部
２１Ｄと、屈曲部２１Ｄの内周端から変速機側に向かっ
て縮径するテーパが付与された第２テーパ部２１Ｅと、
第２テーパ部２１Ｅの小径側の開口端を封鎖した円板部
２１Ｆとを備えている。第２テーパ部２１Ｅの内面は軸
線５と平行な線分に対して所定の角度θ１の傾斜が設定
されている。

【００２４】エンドカバー２１は、その外筒部２１Ａが
アウターレース１の突出部３０の内周に嵌合固定される
ことでその中心が軸線５と一致している。また、屈曲部
２１Ｄの内方に形成された環状の取付溝３１には、仕切
部材としての円板状の仕切り膜３２の外周が嵌合固定さ
れている。このため、仕切り膜３２の中心は軸線５と一
致している。

【００２５】このようにして、エンドカバー２１の第２
テーパ部２１Ｅと円板部２１Ｆと仕切り膜３２とによっ
て取り囲まれた潤滑剤補給室３３が形成されている。潤
滑剤補給室３３は仕切り膜３２によって潤滑室２２から
区画されている。

【００２６】仕切り膜３２はグリースの油成分が浸透可
能な材料により構成されており、具体的な材料としては
クロロプレンゴム、シリコンゴムなどのゴム材料や、ポ
リエチレン、ポリエステルなどの熱可塑性樹脂あるいは
熱可塑性エラストマーを例示できる。仕切り膜３２に用
いられる材料は、ブーツ２０に用いられる材料と同一で
もよいし異なっていてもよい。

【００２７】前記潤滑剤補給室３３および潤滑室２２に
は潤滑剤としてのグリース３４が封入されている。この
グリースは潤滑油を基油とし、これに増ちょう剤を均一
に分散させて半固体または固体状にしたものである。そ
して、潤滑室２２のグリース３４の初期封入量は、遠心
力の作用時におけるグリース３４の封入半径ｒ１が、各
ボール１７と各ボール溝１６との接触点同士を結ぶ円
（図示せず）の半径以下となるように設定されている。
また、潤滑剤補給室３３の最大半径ｒ２は、潤滑室２２
のグリース３４の封入半径ｒ１よりも小さい値に設定さ
れている。

【００２８】つぎに、上記構成の等速ジョイントの作用
を説明する。まず、変速機の出力トルクがアウターレー
ス１に伝達されると、このトルクが各ボール１７および
インナーレース３を介してプロペラシャフト２に伝達さ
れて車両が走行する。車両の走行中に変速機とプロペラ
シャフト２との連結角度に変動が生じると、ボール１７
が転動してアウターレース１とケージ１８とインナーレ
ース３とが軸線５方向に相対移動して変速機とプロペラ
シャフト２との連結角度の変動が吸収され、アウターレ
ース１とプロペラシャフト２との等速回転が維持され
る。

【００２９】また、アウターレース１とインナーレース
３との連結部分の摺動部、例えばアウターレース１とケ
ージ１８との摺動面、ケージ１８とインナーレース３と
の摺動面、ボール１７とボール溝８およびボール溝１６
およびケージ１８との摺動面などが潤滑室２２に封入さ
れたグリース３４により潤滑される。なお、変速機とプ
ロペラシャフト２との連結角度に変動が生じた場合は、
ブーツ２０が弾性変形してその密封機能が維持される。

【００３０】ところで、トルクの伝達中は回転による遠
心力の作用、または摺動部の発熱による潤滑室２２の内
圧上昇により、グリース３４がブーツ２０の内面に押し
付けられたり、ブーツ２０がグリース３４の油成分を吸
収して膨潤したりした場合に、グリース３４の油成分が
ブーツ２０の材料分子間を透過して潤滑室２２の外部に
漏れる、いわゆる浸透漏れが生じる可能性がある。

【００３１】しかし、この実施例によれば、潤滑剤補給
室３３に封入されたグリース３４が仕切り膜３２を浸透
して自動的に潤滑室２２に補給されるため、潤滑室２２
で摺動部の潤滑に必要なグリース３４の量を確保でき
る。また、この実施例では、潤滑剤補給室３３を形成し
ているエンドカバー２１が、グリース３４の浸透できな
い金属により構成されているため、グリース３４がエン
ドカバー２１から浸透漏れすることはない。

【００３２】図２は上記等速ジョイントが装着された車
両において、車両走行距離に対する潤滑室２２のグリー
ス３４の経時変化を例示した線図である。図２におい
て、回転時における潤滑室２２のグリース３４の封入量
の下限、言い換えれば封入半径ｒ１の上限は、各ボール
１７とインナーレース３のボール溝１６との接触点を結
ぶ円の半径よりも小さい値に設定される。また、グリー
ス３４の封入量の上限、言い換えれば封入半径ｒ１の下
限は、回転時にグリース３４に作用する遠心力でグリー
ス３４の荷重がブーツ２０の内面に加わった場合でも、
この荷重によりブーツ２０の耐久性が低下されることの
ない値に設定される。

【００３３】そして、図２の例では潤滑室２２のグリー
ス３４の初期封入量、つまり半径ｒ１は前記上限と下限
との間に設定され、車両の走行距離の増大に伴い浸透漏
れが発生する。しかし、潤滑剤補給室３３から潤滑室２
２にグリース３４が自動的に補給されるため、車両の走
行距離が所定距離を越えた場合でも、潤滑室２２のグリ
ース３４の封入量を封入半径ｒ１の上限と下限との間に
維持することが可能となり、摺動部の潤滑性能が良好に
維持される。

【００３４】したがって、アウターレース１とインナー
レース３との連結部分に形成された摺動部のフレーキン
グ現象を未然に防止でき、トルク伝達が確実に行われて
車両の走行性能を維持できる。また、仕切り膜３２の材
料特性によりグリース３４が潤滑室２２に自動的に補給
されるため、メンテナンスも不要である。

【００３５】また、上記実施例では、潤滑剤補給室３３
の最大半径ｒ２が、潤滑室２２のグリース３４の封入半
径ｒ１よりも小さく設定されているうえ、潤滑室２２の
グリース３４には遠心力が作用するため潤滑室２２のグ
リース３４が潤滑剤補給室３３側に逆流することを防止
できる。

【００３６】さらに、上記実施例では、潤滑剤補給室３
３の外周に第２テーパ部２１Ｅが位置しているため、遠
心力の作用で第２テーパ部２１Ｅの内面に押し付けられ
たグリース３４が、第２テーパ部２１Ｅの傾斜によって
グリース３４が仕切り膜３２に押し付けられるため、グ
リース３４の浸透効率が高められて潤滑室２２に対する
グリース３４の補給機能が一層向上している。なお、第
２テーパ部２１Ｅの内面の角度θ１は０度に設定しても
グリース３４の補給機能は充分維持される。

【００３７】さらに、上記実施例において、ブーツ２０
の材料と仕切り膜３２の材料とは異なっていてもよい
が、同一の材料を選択すればブーツ２０から潤滑室２２
の外部に浸透漏れするグリース３４の量と、仕切り膜３
２を透過して潤滑室２２に補給されるグリース３４の量
とがほぼ同一になるため、潤滑室２２のグリース３４を
適正量に維持しやすくなり、潤滑性能が向上する。

【００３８】この場合、グリース３４とブーツ２０との
接触面積、つまり浸透漏れ面積と、仕切り膜３２とグリ
ース３４との接触面積、つまり補給面積とが同一となる
ように設定すれば、潤滑室２２のグリース３４の量の調
整機能が一層向上する。さらに、ブーツ２０から浸透漏
れするグリース３４の量と、仕切り膜３２を透過して補
給されるグリース３４の量とがほぼ均等となるように仕
切り膜３２の肉厚ｔ１を設定することも可能である。

【００３９】さらに、この実施例では、仕切り膜３２が
円板状に形成され、かつ、仕切り膜３２が軸線５を中心
として配置されているため、等速ジョイント全体の円周
方向における重量バランスが均等に維持されて慣性力が
安定し、トルク伝達機能を良好に維持できる。また、仕
切り膜３２がエンドカバー２１の内方に配置されている
ため、仕切り膜３２が等速ジョイントの周囲の部品と接
触せず、接触による異音や損傷が防止される。

【００４０】さらに上記実施例では、アウターレース１
とインナーレース３とに別個に断面円弧状のボール溝８
とボール溝１６とが設けられた固定式の等速ジョイント
が示されているが、アウターレースとインナーレースと
に直線状のボール溝を設け、このボール溝にボールを収
納したスライド式の等速ジョイントにも適用可能であ
る。さらに上記等速ジョイントは、車両のデファレンシ
ャルまたは車輪とドライブシャフトとの連結部分に適用
することも可能である。さらにまた、潤滑室を密封する
ブーツが蛇腹形状に成形されていてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、潤滑室
の潤滑剤が密封装置の材料分子間を透過して潤滑室の外
部に漏れる、いわゆる浸透漏れが生じた場合に、潤滑剤
補給室に封入されている潤滑剤が仕切部材を浸透して自
動的に潤滑室に補給される。したがって、摺動部の潤滑
性能が良好に維持されてフレーキング現象の発生を抑制
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る固定式の等速ジョイ
ントの構成を示す断面図である。

【図２】図１の等速ジョイントを装着した車両におい
て、車両の走行距離に対する潤滑室のグリースの経時変
化の一例を示す線図である。

【符号の説明】

１ アウターレース（第１構成部材） ２ プロペラシャフト ３ インナーレース（第２構成部材） ２０ ブーツ（密封装置） ２２ 潤滑室 ３２ 仕切り膜（仕切部材） ３３ 潤滑剤補給室 ３４ グリース（潤滑剤）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対移動可能に連結された第１構成部材
   および第２構成部材と、前記第１構成部材と前記第２構
   成部材との連結部分の摺動部を可撓性材料製の密封装置
   で密封して形成された潤滑室と、この潤滑室に封入され
   た潤滑剤とが備えられているジョイントにおいて、 潤滑剤が浸透可能な仕切部材によって前記潤滑室から区
   画された潤滑剤補給室と、この潤滑剤補給室に収納され
   た潤滑剤とが備えられていることを特徴とするジョイン
   ト。