JPH10148218A - 潤滑油溜めを有する等速自在継手 - Google Patents

潤滑油溜めを有する等速自在継手

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JPH10148218A
JPH10148218A JP9255363A JP25536397A JPH10148218A JP H10148218 A JPH10148218 A JP H10148218A JP 9255363 A JP9255363 A JP 9255363A JP 25536397 A JP25536397 A JP 25536397A JP H10148218 A JPH10148218 A JP H10148218A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 互いに摺動接続する部品特に保持器と内側部
とがそれぞれの摺動面に十分な量の潤滑油を供給される
等速自在継手を提供する。 【解決手段】 外側軌道３を有する外側部１と内側軌道
１０を有する内側部６とを備え、保持器１４により案内
される球体１３を外側軌道と内側軌道とが共働してそれ
ぞれ収容する等速自在継手に関する。外側部１は、第一
の取付要素５により一方の側で閉鎖され、他方の側では
封止ブーツ２０により閉鎖されている。外側部１に対し
て内側部６は、一方では球体１３と保持器１４とを介し
て、他方では外側部１と内側部６との間に配設された調
節要素１８を介して、保持され且つ中心決めされてい
る。互いに接触する二つの案内面９，１６の部分に特に
潤滑油が充填されるように、保持器の外面とそれに係る
封止面１９とを少なくとも部分的に覆う封止キャップ２
１が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、外側軌道を円周方
向に分布させた内面を有する中空の外側部と、内側軌道
を円周方向に分布させて球形の案内面を有する内側部と
を含み、各外側軌道が対向する内側軌道と共働してトル
ク伝達用の球体を収容する等速自在継手であって、更
に、中空の球形案内面と保持器外面とを有して外側部の
内面と内側部の外面との間に配設され且つ窓を介して球
体を案内する保持器と、外側部に接続されて継手を一方
の側で閉鎖する第一の取付部と、ジャーナル即ち軸とし
て設けられて内側部に接続される第二の取付部と、一方
で外側部に固定され他方で第二の取付部に固定されて他
方の側で継手を閉鎖する封止ブーツと、潤滑油とを含
み、中空保持器が、その案内面を介して、内側部の球形
案内面上で案内され、中空保持器と内側部とがいずれ
も、外側部と内側部とが互いに対して行い得る角移動の
継手関節中心上に中心決めされた球形面を有する等速自
在継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる等速自在継手は、封止ブーツによ
り封止される。このように封止された継手には、継手構
成部品間の自由空間並びに封止ブーツ、外側部及び第二
の取付要素の間の自由空間を殆ど満たす潤滑油が充填さ
れる。独国特許出願公開第２２０５７９８号公報に既に
記載されているように、ブーツの破損は、潤滑系の損壊
につながり、ひいては継手の破損につながることが多
い。角移動のみを行い得る等速自在継手の場合、ブーツ
は外側部と第二の取付部との間の空間全体を跨ぐ必要が
ある。動作時には、時間の経過と共に潤滑油が大部分封
止ブーツ内に集まり、実際に潤滑すべき互いに摺動接触
している部分に潤滑油が十分に行き渡らなくなる恐れが
ある。更に、封止ブーツ内に収容された潤滑油は、ブー
ツと共に回転してこれに負荷をかける。このため、独国
特許出願公開第２２０５７９８号公報では、保持器に封
止ブーツ用の別の固着部を設けることが更に提案されて
いる。この目的で、保持器には、適当な突起が設けられ
ている。この解決手段により、封止ブーツにかかる機械
的負荷は減少するが、実際に潤滑すべき領域に十分な潤
滑油を供給する問題は解決されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、互いに摺動接続する部品特に保持器と内側部とがそ
れぞれの摺動面に十分な量の潤滑油を供給される等速自
在継手を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記目
的は、継手関節中心上に中心を有する球形の封止面を形
成する保持器外面の一部上に延びる封止キャップが第二
の取付部に固定され、封止キャップが封止面上に延びる
端部を介して封止面に対して封止され、一方のキャップ
及び第二の取付部と他方の内側部及び保持器との間に潤
滑油溜めが画定され、内側部に対して外側部が関節式に
屈曲すると保持器が少なくともその案内面の一部を介し
て潤滑油溜め内に収容された潤滑油と接触する、ことに
より達成される。
【０００５】この実施形態の利点は、保持器と内側部と
の間に摺動接触が生じる継手の場合、摺動面に潤滑油を
供給する潤滑油溜めを該摺動面の領域に直接形成し得る
点にある。また、溜めは閉じられているので、前記領域
内に生じる遠心力により潤滑油が該領域から流出するこ
とはない。即ち、潤滑油は、実質的に、潤滑すべき摺動
面の方向にのみ潤滑油溜めから流動することができる。
この構成により、全ての大負荷条件下で、流体摩擦に対
応した潤滑状態が得られる。潤滑すべき領域の近傍に潤
滑油を収容することにより流体摩擦を得ているので、衝
撃状負荷の場合でも短時間混合又は乾燥摩擦を受ける過
負荷摺動面を迅速に再湿潤できて転がり接触動作に適し
た軸受用潤滑油を使用することが可能であり、これによ
り、流体摩擦状態を再達成することができる。保持器と
封止キャップとの間には、完全な封止状態を実現する必
要はない。潤滑油の大部分を保持し得れば十分である。
十分に多量の潤滑油を潤滑油溜めに供給するために、本
発明の別の実施形態によれば、第二の取付部と内側部と
の間に、潤滑油溜めの一部を形成する環状凹部を形成す
ることが提案される。また、外側部と内側部との間の関
節式の屈曲動作ができるだけ制約を受けないようにする
と同時に費用効果的な解決手段を達成するために、キャ
ップを薄壁の板金材から形成し、固着部を介して第二の
取付部の溝に保持することが更に提案される。更に、封
止キャップを取り付ける動作を容易にするために、溝と
係合するキャップの固着部にスロットを設けることが提
案される。
【０００６】別の実施形態によれば、キャップをプラス
チックから成る成形品として構成すると共に、第二の取
付部の溝にキャップを係合させる定着部としての鍔をキ
ャップに設け、定着部に隣接したベル部の端部の封止唇
状部を介して、保持器の封止面にキャップを当接させて
いる。サイドシャフトに挿入されて自動車の車輪を直接
駆動する等速自在継手の場合、回転速度は、２８００Ｒ
ＰＭに達する。例えば自動車の長手方向動力伝達装置に
おける高速継手として用いられる等速継手の場合、回転
速度は、１００００ＲＰＭにも達する。しかしながら、
原則的には、かかる継手の関節式屈曲角は小さいが、か
かる継手に用いられる封止ブーツは、高速に起因する遠
心力や封止ブーツ内で回転する潤滑油により、特に高負
荷に晒される。
【０００７】関節式屈曲角が小さく且つ高速での用途の
ために、少なくとも一つの唇状部を備えてキャップ外面
に対して封止効果を有する封止リングを、外側部に連係
させてもよい。潤滑油は、継手構成部品、即ち外側部、
内側部、保持器並びに封止キャップ及び封止リングの領
域内に完全に収容される。全体的に、本発明により提案
される解決手段は、等速継手を潤滑するための比較的安
い潤滑油、即ち転がり接触軸受にも使用される潤滑油を
使用し得る点で有利である。普通、等速継手に使用され
る潤滑油は、一定量の固形潤滑油も含むが、これは、ト
ルク伝達球体の転がり接触動作には不利である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、異なる実施形態及びその変
形例を模式的に示した図面を参照して、本発明を詳細に
説明する。図１及び図２による等速自在継手は、成形薄
板金部である外側部１を備え、該外側部１は、その内面
２に、長手方向軸線４を中心に円周方向に分布した外側
軌道３を有する。各外側軌道は、長手方向軸線４を中心
に子午平面内に延びている。
【０００９】外側部１は、ジャーナルとフランジ状部と
を有する第一の取付要素５により閉鎖されており、前記
フランジ状部は、外側部１内に挿入されて低熱溶接法に
より外側部１に接続されている。内側部６は、外側部１
の空洞内に挿入され、長手方向軸線７と内側軌道１０と
を有する。各内側軌道１０は、内側部６の外面８内で長
手方向軸線７に対して円周方向に分布し、子午平面内を
延びている。常に一本の外側軌道３と一本の内側軌道１
０とは、互いに対向して配設されて対を形成する。更
に、内側部６は、その外面８上に、球面の一部を形成す
る案内面９を有する。更に、内側部６は、管状軸の形を
した第二の定着部１２が挿入される内腔を有する。いず
れも回転可能に固定された状態で歯部により互いに接続
され、更に、内側部６と第二の定着部１２とを互いに軸
線方向に固定するための固定リングが設けられている。
第二の取付要素１２の外面と内側部６との間には、内側
部６の内腔を拡大することにより生成される環状凹部１
１が設けられている。更に、内側部６は、第一の取付要
素５の方に延びる球形面を備えている。
【００１０】外側軌道３及び内側軌道１０の各対の間に
は、外側部１と内側部６との間でトルクを伝達する球体
１３が収容される。該球体は、保持器１４により保持さ
れる。このため、保持器１４は、その空洞内に設けられ
た球形の案内面１５を介して、内側部６の案内面９上で
案内される。上述した案内面９，１５は、いずれも長手
方向軸線４上の継手関節中心Ｏ上に中心決めされてい
る。球体１３を案内するために、保持器１４は、窓１７
を有する。保持器１４は、外面１６を備え、該外面の少
なくとも一部即ち封止面１９が、やはり継手関節中心上
にその中心を有する球形面により形成されている。しか
しながら、保持器１４の外面１６は、外側部１の内面２
からは一定距離を置いて配設されている。前者は後者に
接触していない。軸線方向では、内側部６は保持器１４
と共に、外側部１に対して調節要素１８を介して継手の
設計関節中心に中心決めされている。調節要素１８は、
中空の球形面の一部の形をした面を有し、内側部が対応
する球形面を介して該面に当接支持されている。調節要
素は、また、長手方向軸線４に対して径方向に延びる取
付要素５の面上にも支持されている。調節要素１８は、
前記取付要素５に対して径方向に調節動作を行うことが
できる。更に、組立体は、封止ブーツ２０により封止さ
れており、該ブーツの大径部が外側部１の外面に、小径
部が取付要素１２に固定されている。互いに接触して互
いに摺動する各部に対して等速自在継手内の摩擦をでき
るだけ低く抑えるために、継手構成部品間の自由空間の
少なくとも一部、更には封止ブーツ２０と取付要素１２
との間の残りの空間の少なくとも一部に潤滑油を充填し
ている。特に互いに摺動する保持器１４と内側部６の面
の部分に潤滑油を収容して潤滑目的に利用可能とするた
めに、ベル形の封止キャップ２１を設けている。該キャ
ップは、第二の取付要素１２の溝２４内に固定される定
着部を有する。
【００１１】組み立てを容易にするために、封止キャッ
プ２１の定着部２３には、スロットが形成されている。
封止キャップ２１の内面２２は、保持器１４の外面１６
の部分の球形封止面１９に整合するように球形であり、
少なくとも部分的に封止面１９上に延びている。保持器
１４，内側部６の環状凹部１１，第二の取付要素１２の
外面、及び封止キャップ２１の間の空間には、この部分
に位置決めされる摺動構成部品を潤滑するための潤滑油
を収容する潤滑油溜め３０が画成される。特に図２から
明らかなように、関節式に曲がった状態では、保持器１
４は、前記自由空間内により深く貫入するので、その案
内面１５が潤滑油溜め３０内に収容された潤滑油と接触
し、該潤滑油が二つの摺動構成部品間の空間即ち案内面
１５と内側部の案内面９との間の空間に達して各部品を
潤滑することができる。図１及び図２に示した二つの位
置は、また、潤滑油溜めが屈曲状態で維持されるという
ことも示している。
【００１２】本実施形態では、保持器１４と外側部１と
の間には接触面が存在しない。摩擦の大部分が、球体１
３と外側軌道３との間で生じる。図３は、高速回転用の
継手の潤滑油を収容するための変形例を示す。かかる継
手は、例えば、自動車の前部エンジン及び変速装置と後
車軸差動装置との間の動力伝達装置に使用することがで
きる。潤滑油の量を少なくして封止ブーツ２０から離間
させるために、図３による実施形態は、更に、封止リン
グ２７を備えている。該リングは、その内側に、封止キ
ャップ２１の外側キャップ面と接触するように構成され
た封止唇状部２８を有する。その結果、等速継手の空洞
全体が封止される。潤滑グリースは、通常、封止ブーツ
２０に到達することができない。これは、また、封止ブ
ーツ２０が共に回転する潤滑油の負荷も受けないことを
意味する。更に、封止リング２７の内腔３１は、外側部
１に対する第二の取付要素１２の移動を防ぐ止めを形成
するように構成されている。封止キャップ２１は、図１
及び図２に基づき説明したように潤滑油を確実に収容
し、一方、封止リング２７は、更に残りの部分の潤滑油
も逃げないようにする。
【００１３】図４は、図１乃至図３による封止キャップ
に対する変形例である変形封止キャップ２１′を示す。
封止キャップ２１′は、第二の取付要素１２の比較的平
坦な溝２４′と係合する鍔状の定着部２３′を備えたプ
ラスチック成形品である。封止キャップ２１′は、定着
部２３′を起点としたベル形である。ベル部２５は、そ
の自由端部に、保持器の球形の案内面１５に当接して封
止する封止唇状部２６を有する。封止キャップ２１′も
また、潤滑油溜め３０を閉鎖し、二つの共働する案内面
９，１５が潤滑油を十分に供給されるようにする。この
場合も、封止ブーツ２０により装置の外側を封止する。
【００１４】図５による実施形態では、保持器１４，内
側部６，及び第二の取付要素１２の間の部分の潤滑油溜
め３０を封止するために薄板金キャップ２１″が設けら
れている。該キャップ２１″の内面は、保持器１４の封
止面１９を少なくとも部分的に覆っているので、屈曲状
態でも潤滑油溜め３０を実質的に閉鎖し得る。更に、封
止キャップ２１″は、スリーブ状の定着部２３″を備
え、該定着部は、その端部に、第二の取付要素１２の溝
２４″と係合する内側に曲がった部分を有する。外側部
１と第二の取付要素１２との間の部分を封止するため
に、ここでも封止ブーツ２０が設けられている。更に、
等速自在継手の内部を封止するために、封止リング２
７′が外側部１に固定されている。該リングは、長手方
向軸線の方を向いたその面上に、球形の外面２９′に接
触してこれを封止する唇状部２８′を備えている。
【００１５】図３乃至図５による全実施形態において、
等速自在継手の基本構造は、図１及び図２に基づき説明
した構造に対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】潤滑油溜めを画定する薄板金成形品の封止キャ
ップを備えて整列状態にある本発明による継手の第一の
実施形態の縦断面図。
【図２】屈曲状態にある図１の等速自在継手を示した
図。
【図３】更に封止リング状の別の封止要素を備えて高速
用の等速自在継手として使用される本発明による継手の
別の実施形態を示した図。
【図４】封止キャップとしてプラスチック成形品を用い
て整列状態にある等速自在継手の別の実施形態の縦断面
図。
【図５】薄板金成形品としての封止キャップを備えて図
３と比較して外側部と保持器との間の空間を封止するた
めの変形封止リングを有する継手の別の実施形態を示し
た図。
【符号の説明】
１ 外側部 ２ 外側部の内面 ３ 外側軌道 ４ 外側部の長手方向軸線 ５ 第一の取付要素 ６ 内側部 ７ 内側部の長手方向軸線 ８ 内側部の外面 ９ 内側部の案内面 １０ 内側軌道 １１ 環状凹部 １２ 第二の取付要素 １３ 球体 １４ 保持器 １５ 保持器の案内面 １６ 保持器の外面 １７ 窓 １８ 調節要素 １９ 保持器の封止面 ２０ 封止ブーツ ２１，２１′，２１″ 封止キャップ ２２ 封止キャップの内面 ２３，２３′，２３″ 封止キャップの定着部 ２４，２４′，２４″ 第二の取付要素の溝 ２５ ベル部 ２６ 封止唇状部 ２７，２７″封止リング ２８，２８′ 唇状部 ２９，２９′ キャップの外面 ３０ 潤滑油溜め ３１ 内腔 Ｏ 継手関節中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アキム・ヤコブ ドイツ連邦共和国 キール，アルテ・ショ セー 19 (72)発明者 ヴェルナール・ヤコブ ドイツ連邦共和国 フランクフルト，ブリ アントリング 29

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外側軌道（３）を円周方向に分布させた
    内面（２）を有する中空の外側部（１）と、内側軌道
    （１０）を円周方向に分布させて球形の案内面（９）を
    有する内側部（６）とを含み、各外側軌道（３）が対向
    する内側軌道（１０）と共働してトルク伝達用の球体
    （１３）を収容する等速自在継手であって、更に、中空
    の球形案内面（１５）と保持器外面（１６）とを有して
    外側部（１）の内面（２）と内側部（６）の外面（８）
    との間に配設され且つ窓（１７）を介して球体（１３）
    を案内する保持器（１４）と、外側部（１）に接続され
    て継手を一方の側で閉鎖する第一の取付部（５）と、ジ
    ャーナル即ち軸として設けられて内側部（６）に接続さ
    れる第二の取付部（１２）と、一方で外側部（１）に固
    定され他方で第二の取付部（１２）に固定されて他方の
    側で継手を閉鎖する封止ブーツ（２０）と、潤滑油とを
    含み、中空保持器（１４）が、その案内面（１５）を介
    して、内側部（６）の球形案内面（９）上で案内され、
    中空保持器と内側部とがいずれも、外側部（１）と内側
    部（６）とが互いに対して行い得る角移動の継手関節中
    心（Ｏ）上に中心決めされた球形面を有する、等速自在
    継手において、 継手関節中心（Ｏ）上に中心を有する球形の封止面（１
    ９）を形成する保持器外面（１６）の一部上に延びる封
    止キャップ（２１，２１′，２１″）が、第二の取付部
    （１２）に固定され、 封止キャップ（２１，２１′，２１″）が、封止面（１
    ９）上に延びる端部を介して、封止面（１９）に対して
    封止され、 一方のキャップ（２１，２１′，２１″）及び第二の取
    付部（１２）と他方の内側部（６）及び保持器（１４）
    との間に、潤滑油溜めが画定され、 内側部（６）に対して外側部（１）が関節式に屈曲する
    と、保持器（１４）が、少なくともその案内面（１５）
    の一部を介して、潤滑油溜め（３０）内に収容された潤
    滑油と接触することを特徴とする等速自在継手。
  2. 【請求項２】 第二の取付部（１２）と内側部（６）と
    の間に、潤滑油溜め（３０）の一部を形成する環状凹部
    （１１）が配設されていることを特徴とする請求項１記
    載の等速自在継手。
  3. 【請求項３】 キャップ（２１）が、薄壁の板金部品か
    ら形成され、第二の取付部（１２）の溝（２４）内に定
    着部（２３）を介して保持されることを特徴とする請求
    項１記載の等速自在継手。
  4. 【請求項４】 溝（２４）と係合するキャップ（２１）
    の定着部（２３）に、スロットが形成されていることを
    特徴とする請求項３記載の等速自在継手。
  5. 【請求項５】 キャップ（２１′）が、プラスチックか
    ら成る成形品として構成されると共に、第二の取付部
    （１２）の溝（２４′）にキャップ（２１′）を係合さ
    せる定着部としての鍔を備え、 キャップ（２１′）が、定着部（２３′）に隣接したベ
    ル部（２５）の端部の封止唇状部（２６）を介して、保
    持器（１４）の封止面（１９）に当接することを特徴と
    する請求項１記載の等速自在継手。
  6. 【請求項６】 外側部（１）が、少なくとも一つの唇状
    部（２８，２８′）を備えてキャップ外面（２９，２
    ９′）に対して封止効果を有する封止リング（２７，２
    ７′）と連係していることを特徴とする請求項１乃至５
    のいずれか一項記載の等速自在継手。
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