萬向節套的製作方法
2023-10-20 13:43:07 3
專利名稱：萬向節套的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種萬向節套，其設有外嵌式安裝在外殼的被安裝部上的筒狀大徑側安裝部、安裝在軸上的小徑側安裝部以及將它們連接起來的蛇腹部，所述大徑側安裝部的外周面剖面形成圓形，並且，在所述大徑側安裝部的內周部使向徑向內方側突出的多個凸部沿周向分散設置，可將所述多個凸部分別外嵌在形成於所述外殼的被安裝部上的多個凹部中。
背景技術：
在設於汽車驅動軸等上的等速萬向節中，有一種能夠自如變更位置地將旋轉力向軸向傳遞的三球式等速萬向節。該等速萬向節，如圖8、圖9所示，構成如下在輸入側(或輸出側)的軸103上朝軸直角方向突設有帶有滾筒的三根樞軸131，在輸出側(或輸入側)的軸140的端部上設有外殼101，在外殼101的內周部，沿周向分散配設滾筒132轉動用的三條槽134。133是三球銷。
本發明的萬向節套就設在這樣的等速萬向節上，防止塵埃和異物進入等速萬向節側，並保持等速萬向節周圍的潤滑脂。在所述外殼101上，沿周向分散設置有向徑向內方側凹入的多個凹部108，謀求殼體的輕量化等。與其對應，在萬向節套的大徑側安裝部102的內周部，沿周向分散設有向徑向內方側突出的多個凸部107。
作為這種萬向節套，專利文獻1(EP0915264A2)和專利文獻2(日本國特開2003-329059號公報)揭示了一種用樹脂材料將整體形成一體的萬向節套。這些萬向節套，在大徑側安裝部的凸部上設有減薄孔，以防止樹脂材料在成形後收縮所引起的縮孔。這是因為當所述凸部是實心時，在與外殼的密封面上因縮孔而產生塌陷，損害密封性。
另外，專利文獻3(US5529538A)和專利文獻4(日本國特開昭55-60726號公報)揭示了如下一種所謂二段式萬向節套與蛇腹部分開形成大徑側安裝部，在蛇腹部的一端部設有外嵌在大徑側安裝部上的嵌合筒部，並將兩者予以組合。在這些萬向節套中，也揭示了在大徑側安裝部的凸部上設有減薄孔的結構。
如上述專利文獻1和專利文獻2所示，在整個萬向節套由樹脂材料將整體形成一體的萬向節套中，存在著當其大徑側安裝部的凸部設置多個減薄孔時，因有蛇腹部而難以成形的問題。
而如專利文獻3和專利文獻4那樣、在另外設置的大徑側安裝部的凸部設置減薄孔時，解決了上述一體製件的蛇腹部所引起的成形性的問題。但是，另外設置的大徑側安裝部，要在其凸部設置多個減薄孔時，也難以在確保其成形性的同時，一邊減少緊固力的差異。也就是說，在所述凸部上沿周向排列設置多個減薄孔時，外周側的由緊固帶產生的緊固力因減薄孔而難以均勻地傳遞給凸部的內側壁部，其成為周向中緊固力差異的原因。這種緊固力的差異，在周向排列的減薄孔數越多則越降低，即，將減薄孔之間隔開的支承壁的數目越多，差異越可降低，但是，若減薄孔數目多，模具形狀就複雜化，且會產生用來成形減薄孔的芯子因成形時的注射壓力而變形等問題。相反，如專利文獻4揭示那樣，當凸部上設置三個減薄孔並以二個支承壁對內側壁部進行支承時，向徑向內方側的伸出為最大的內側壁部的中央部未被支承，損害了密封功能。
發明內容
本發明第1目的在於解決上述這些問題，在大徑側安裝部的凸部設置減薄孔時，確保成形性，減少緊固力的差異。
在如上述專利文獻1和專利文獻2那樣，整個萬向節套由樹脂材料形成一體的情況下，大徑側安裝部的硬度變硬，大徑側安裝部相對外殼的密合性變得差，在密封性方面有改進的餘地。在這種情況下，雖然可考慮與蛇腹部獨立地另外形成大徑側安裝部，由比蛇腹部更柔軟的材料形成大徑側安裝部，但因為這個原因，不能確保大徑側安裝部相對外殼的外嵌安裝性，且不能提高密合性。
因此，本發明第2目的在於提供一種可提高大徑側安裝部相對外殼的密合性，使密封性良好，並且提高了大徑側安裝部相對外殼的外嵌安裝性的萬向節套。
為實現上述第1目的，第1本發明的萬向節套，具有外嵌式安裝在外殼的被安裝部上的筒狀大徑側安裝部、安裝在軸上的小徑側安裝部和將它們連接起來的蛇腹部，所述大徑側安裝部的外周面剖面呈圓形，在所述大徑側安裝部的內周部沿周向分散設置有向徑向內方側突出的多個凸部，在形成於所述外殼的被安裝部的多個凹部可分別外嵌所述多個凸部，在該萬向節中，與所述蛇腹部獨立地另外形成所述大徑側安裝部，外嵌在所述大徑側安裝部上的嵌合筒部延伸設在所述蛇腹部的一端部上。在所述凸部，大徑側安裝部具有向徑向內方彎曲狀伸出並嵌合在所述凹部中的內側壁部、構成大徑側安裝部的外周面一部分的圓弧狀的外側壁部、這些內側壁部和外側壁部在兩者的周向中央相連接的向徑向延伸的中央支承壁、在該中央支承壁的兩側連接所述內側壁部和所述外側壁部的左右—對側而支承壁，由此，在所述凸部上沿周向排列設有四個減薄孔。
如此，由於與蛇腹部分開形成具有減薄孔的大徑側安裝部，因此能夠不受蛇腹部妨礙地進行形成減薄孔時的起模。另外，由於凸部的內側壁部由周向中央的中央支承壁和其兩側的側面支承壁的三個支承壁所支承，因此，當例如用緊固帶將大徑側安裝部緊固固定在外殼上時，可最有效地降低緊固力的差異。即，若是所述三個支承壁，則在沿周向等間隔地配置的情況下，能夠以中央支承壁支承向徑向內方伸出的最大的內側壁部的中央部，同時在其兩側也配設側面支承壁，以使緊固力儘量均勻化。另外，若是三個支承壁，則模具形狀也可是較簡單的結構，而且用來成形減薄孔的芯子也可確保某種程度的剖面積，從而可抑制注射壓力所產生的變形。這樣，可確保成形性，並減少緊固力的差異，內側壁部可在周向將波及外殼的表面壓力儘量均勻化，可提高密封性。
在上述第1萬向節套中，當所述側面支承壁以越朝外方越接近所述中央支承壁的方式傾斜時，可確保用來成形減薄孔的芯子的脫模性。另外，能以與內側壁部接近垂直的角度接合支承內側壁部的外側面的側面支承壁，內側壁部在周向可使波及外殼的表面壓力更均勻化。
在上述第1萬向節套中，所述減薄孔包括在大徑側安裝部的一端面開口、沿周向排列的四個第1減薄孔；在另一端面開口、沿周向排列的四個第2減薄孔，當設置以分隔所述第1減薄孔和所述第2減薄孔的壁部支承所述內側壁部、向周向延伸的第3支承壁時，獲得如下作用。
即，由於可由形成在第1減薄孔與第2減薄孔之間的第3支承壁在周向的整體對凸部的內側壁部進行支承，故可提高周向的密封性，而不使凸部的內側壁部的壁厚增厚。另外，例如，在僅在大徑側安裝部一端面側形成開口的減薄孔、在另一端面側不形成開口的減薄孔的結構中，與另一端面側對應的材料的量比對應於一端面側的材料的量多，與所述另一端面側對應的材料的冷卻速度比對應於一端面側的材料的冷卻速度慢，冷卻後，有凸部容易產生變形的不良情況，但採用本發明上述結構，因在大徑側安裝部的軸向兩端面設有開口的減薄孔，故上述兩冷卻速度難以產生較大的差別，可避免上述的不良情況。
在所述第1萬向節套中，所述第3支承壁的壁厚若設定得比分隔所述第1減薄孔之間的第1中央支承壁及側面支承壁的壁厚、分隔所述第2減薄孔之間的第2中央支承壁及側面支承壁的壁厚、所述內側壁部的壁厚中的任一壁厚都厚，則例如用緊固帶將大徑側安裝部緊固固定在外殼上時，可更可靠地將其緊固力傳遞給內側壁部，可將密封性做得更好。
為實現上述第2目的，第2本發明的萬向節套，具有外嵌式安裝在外殼的被安裝部上的筒狀大徑側安裝部、安裝在軸上的小徑側安裝部和將它們連接起來的蛇腹部，所述大徑側安裝部的外周面剖面呈圓形，在所述大徑側安裝部的內周部沿周向分散設置向徑向內方側突出的多個凸部，在形成於所述外殼的被安裝部的多個凹部可分別外嵌所述多個凸部，在該萬向節中，所述蛇腹部由樹脂材料形成，所述大徑側安裝部與所述蛇腹部獨立地另外形成，且由比所述蛇腹部柔軟的樹脂材料或橡膠材料形成，外嵌在所述大徑側安裝部上的嵌合筒部延伸設置在所述蛇腹部的一端部上。並且，在所述大徑側安裝部上，在內周面的全周設有直徑比所述外殼的被安裝部還小的小徑的密合內周部，所述大徑側安裝部可密合外嵌在所述被安裝部上，同時，在與所述蛇腹部相反側的所述大徑側安裝部的一端部，在內周面的全周設有直徑比所述被安裝部還大的大徑直孔狀的擴徑內周部，其在將所述大徑側安裝部外嵌在所述被安裝部上時對所述被安裝部進行導向，所述擴徑內周部沿所述大徑側安裝部的軸向的終端未到達所述嵌合筒部的外嵌區域。
採用該結構，由於與蛇腹部獨立地另外形成大徑側安裝部，用樹脂材料形成蛇腹部，因此可提高蛇腹部的耐久性。另外，通過在蛇腹部的一端部延伸設置外嵌在大徑側安裝部上的嵌合筒部，從而能可靠地將大徑側安裝部裝配在嵌合筒部上。另外，由於用比蛇腹部柔軟的樹脂材料或橡膠材料形成大徑側安裝部，在大徑側安裝部上沿內周面的全周設有直徑比外殼的被安裝部還小的小徑的密合內周部，並可將大徑側安裝部密合外嵌在被安裝部上，因此，可提高大徑側安裝部相對於外殼的被安裝部的密合性。此外，由於在與蛇腹部相反側的大徑側安裝部的一端部上，在內周面的全周設有直徑比所述被安裝部還大的大徑直孔狀的擴徑內周部，因此，大徑側安裝部是可密合外嵌在外殼的被安裝部上的結構，並可將大徑側安裝部容易地外嵌在外殼的被安裝部上。尤其，由於擴徑內周部的終端未到達所述嵌合筒部的外嵌區域，因此，可將外殼的前端從擴徑內周部順利地導入到密合內周部。即，在擴徑內周部延伸到嵌合筒部形成的外嵌區域時，由於在該外嵌區域因硬度較高的嵌合筒部而難以擴大到外側，故在將被安裝部壓入密合內周部中時，突然要過大的力，難以壓入，但作成如上結構，可解決這種不良情況。
在該第2萬向節套中，與上述第1萬向節套相同，也可在上述凸部上，形成在所述大徑側安裝部的一端面側開口並在周向排列的多個第1減薄孔、和在另一端面開口並在周向排列的多個第2減薄孔，也可以設置以對所述第1減薄孔和所述第2減薄孔予以分隔的壁部來支承所述內側壁部的、向周向延伸的第3支承壁。而所述第3支承壁的壁厚，可設定得比將相鄰的所述第1減薄孔之間分隔的第1支承壁的壁厚、將相鄰的所述第2減薄孔之間分隔的第2支承壁的壁厚和所述內側壁部的壁厚中的任一壁厚都厚。
在本發明的萬向節套中，當可在軸向擋住所述嵌合筒部端面的擴徑部形成在所述大徑側安裝部的外周部、所述擴徑部的所述軸向的長度設定得比所述嵌合筒部的壁厚長、且也比位於周向相鄰的所述凸部間的大徑側安裝部的周壁的壁厚還長時，可提高擴徑部軸向的剛性。其結果，可提高裝配性，提高生產性。例如，在用機械手或人工對蛇腹部和大徑側安裝部進行裝配的情況下，可避免嵌合筒部推倒、越過擴徑部的裝配不良的情況。
在本發明的萬向節套中，若將所述蛇腹部側的所述大徑側安裝部的一端部形成為所述蛇腹部側直徑小的錐形筒狀，那麼在使嵌合筒部與大徑側安裝部嵌合時，可由錐形筒狀的所述一端部對嵌合筒部進行導向，使兩者容易嵌合，還可更提高裝配性。
在本發明的萬向節套中，若所述大徑側安裝部的硬度設定為JISA硬度的55度～85度、蛇腹部的硬度設定為JISD硬度的40度～50度(JISK6253為準)時，可獲得如下作用。即，當大徑側安裝部的硬度不到JISA硬度的55度時，如表1所示，雖然存在著過分柔軟、密封性變差，超過85度時過分硬、緊固性下降的問題，但是通過將大徑側安裝部的硬度設定成JISA硬度的55度～85度，可解決這些問題。本發明者經過以下的實驗，確認了上述的大徑側安裝部的特性。製作JISA硬度分別為40度、55度、70度、85度、90度的由樹脂材料構成的五個大徑側安裝部，將這五個大徑側安裝部分別安裝在五個蛇腹部上。並且，將大徑側安裝部安裝在三球式等速萬向節的外殼上，將小徑側安裝部安裝在軸上，在萬向節套中裝入潤滑脂(對於裝配結構參照圖7，各構件的詳細結構後述)。在此裝配狀態下，以任意的組合多次反覆使外殼和軸在軸向作相對移動(滑動)的操作、使外殼和軸彎曲成最大角度狀態的操作和使軸繞軸心旋轉的操作。然後，觀察大徑側安裝部與外殼之間的潤滑脂的洩漏後，如表1所示，在JISA硬度為40度的大徑側安裝部上觀察到了潤滑脂的洩漏(表1中的×標記)，其以外的硬度(55度、70度、85度、90度)的大徑側安裝部上無潤滑脂洩漏(表1中的○標記)。另外，在將大徑側安裝部安裝在外殼上、將延伸設在蛇腹部的一端部上的嵌合筒部外嵌在大徑側安裝部上並用緊固帶以人力緊固時，JISA硬度為90度的大徑側安裝部需要較大的緊固力(表1中的×標記)，其以外的硬度(40度、55度、70度、85度)的大徑側安裝部不需要較大的緊固力(表1中的○標記)。
表1
○良好，×不好並且，雖然存在著以下的問題當蛇腹部的硬度不到JISD硬度的40度時，剛性變小，例如容易因衝擊力而變形，若超過50度則過分變硬，耐久性下降，但通過將蛇腹部的硬度設定成JISD硬度的40度～50度，則可解決這些問題。
若採用第1本發明的萬向節套，則可將大徑側安裝部精度良好地成形為所需形狀，例如用緊固帶將大徑側安裝部緊固固定在外殼上時，可避免外殼側的凹部和大徑側安裝部側的凸部間產生間隙。另外，可確保成形性並減少緊固力的差異，從而可提高密封性。
若採用第2本發明的萬向節套，則可提高大徑側安裝部相對外殼的被安裝部的密合性，可使大徑側安裝部的密封性良好。而且，容易將大徑側安裝部外嵌在外殼的被安裝部上。
圖1是本發明實施形態的萬向節套的縱剖視圖。
圖2是從該萬向節套的大徑側安裝部的一端面的外方側看到的示圖。
圖3是從該大徑側安裝部的另一端面外方側看到的示圖。
圖4是該大徑側安裝部的一端部側的凸部的放大剖視圖。
圖5是該大徑側安裝部的另一端部側的凸部的放大剖視圖。
圖6是表示將該萬向節套裝配在等速萬向節上的途中狀態的剖視圖。
圖7是表示將該萬向節套裝配在等速萬向節上後的狀態的剖視圖。
圖8是表示將現有技術的萬向節套裝配在等速萬向節上後的狀態的剖視圖。
圖9是該等速萬向節的側視圖。
具體實施例方式
下面，根據
實施本發明用的較佳實施例。圖1～圖3表示設在汽車三球式等速萬向節上的萬向節套。
所述等速萬向節，如圖7所示，在輸入側的軸3上，在軸直角方向突設有帶滾筒的三根樞軸31，在輸出側的軸40的端部設有外殼1，在外殼1的內周部上，沿周向分散配設有滾筒32轉動用的3條槽34。33是三球銷。
萬向節套包括外嵌式安裝在外殼1的被安裝部1A上的筒狀大徑側安裝部2；安裝在軸3上的筒狀的小徑側安裝部4；以及將它們連接起來的蛇腹5，將大徑側安裝部2和蛇腹部5獨立地另外形成，將外嵌固定在大徑側安裝部2上的嵌合筒部6延伸設在蛇腹部5的一端部5A上。小徑側安裝部4和大徑側安裝部2是同心狀，因此，小徑側安裝部4與嵌合筒部6也配設成同心狀。在嵌合筒部6與小徑側安裝部4的外周部，分別形成有卷繞緊固帶35的環狀槽9、19。蛇腹部5朝小徑側安裝部4側形成小徑的錐狀，其中空部成為潤滑脂裝入空間S。
小徑側安裝部4、是用熱可塑性彈性體樹脂材料將蛇腹部5及嵌合筒部6形成為一體，用比蛇腹部5柔軟的樹脂材料形成大徑側安裝部2。例如，可將大徑側安裝部2的硬度設定為JISA硬度的55度～85度，將蛇腹部5的硬度設定為JISD硬度的40度～50度(JISK6253為準)。作為構成大徑側安裝部2的樹脂材料，可舉出TPO(Thermo Plastic Olefin)，AES(Advanced Elastmer Systems)公司制的桑特普萊(商品名稱)就為其中一例。作為構成蛇腹部5和小徑側安裝部4的樹脂材料，可舉出TPEE、TPO等。
大徑側安裝部2的結構是，其外周面2A的剖面形成為圓形，並在大徑側安裝部2的內周部上，沿周向每120度均等地分散設置向徑向內方側突出的三個凸部7，在形成於外殼1的被安裝部1A的外周部上的三個凹部8中，可分別外嵌三個凸部7。另一方面，嵌合筒部6的內外周面都形成剖面呈圓形的短圓筒形，外嵌在大徑側安裝部2的外周部上。在嵌合筒部6的內周部上突設有環狀凸部51，在大徑側安裝部2的外周部上設有嵌合該環狀凸部51用的淺的環狀槽52。
大徑側安裝部2的凸部7的橫截面形狀形成平緩的山形狀。並且相對於凸部7的周向上的中心線L，設定為從大徑側安裝部2的軸向看是對稱的形狀，與相鄰的凸部7間的圓弧狀的周壁15平滑相連。三個凸部7的所述中心線L相對軸心O設成放射狀，並沿周向每120度配置。
在大徑側安裝部2上，沿內周面的全周設有直徑比外殼1的被安裝部1A還小的小徑的密合內周部50。即，密合內周部50的內周面的輪廓，設定得比被安裝部1A的外周面輪廓還小。更詳細地說，在大徑側安裝部2的內周部上，如上所述分散配置有嵌合在被安裝部1A凹部8中的凸部7，因此，在周向半徑產生變動。因此，密合內周部50的內周面的半徑，在周向整體中設定得比被安裝部1A所對應的部位的半徑小，例如，如圖6所示，凸部7的半徑D2設定得比凹部8的被安裝部1A的半徑D0小。由此，大徑側安裝部2可密合地外嵌在被安裝部1A上。
另外，與蛇腹部50相反側的大徑側安裝部2的一端部70上，在內周面的全周設有直徑大於所述被安裝部1A的直孔狀的擴徑內周部71，其在將大徑側安裝部2外嵌在被安裝部1A上時，對被安裝部1A進行導向。擴徑內周部71的內周面輪廓大於被安裝部1A的外周面輪廓，即，擴徑內周部71的內周面半徑，在周向整體中設定得比被安裝部1A所對應部位的半徑大，例如，如圖6所示，凸部7的半徑D1設定得比凹部8的被安裝部1A的半徑D0大。擴徑內周部71，在大徑側安裝部2的軸向未到達嵌合筒部6的外嵌區域形成終端。即，擴徑內周部71被設成從大徑側安裝部2的一端面7A至後述的擴徑部39的軸向長度X的範圍內，更詳細地說，其以短於擴徑部39的軸向尺寸形成。另外，擴徑內周部71與密合內周部50的邊界成為錐孔。同樣，擴徑內周部71與大徑側安裝部2的一端面7A的邊界也成為錐孔。
如圖2、3所示，所述凸部7具有向徑向內方彎曲狀伸出並嵌合在所述凹部8中的內側壁部12、和構成大徑側安裝部2的外周面2A一部分的圓弧狀的外側壁部11，在這些內側壁部12與外側壁部11之間的空腔部內，設有在周向中央將兩壁部12、11連接起來的中央支承壁13A、14A，以及在其左右兩側將兩壁部12、11連接起來的左右一對側面支承壁13B、13B；14B、14B。
由此，在凸部7上，沿周向排列設置向軸向凹陷的四個減薄孔。詳細地說，減薄孔包括在大徑側安裝部2的一端面7A側開口、相對中心線L對稱的二對有底的第1減薄孔21A、22A、23A、24A(參照圖2)；以及在另一端面7B側開口、相對中心線L對稱的二對有底的第2減薄孔21B、22B、23B、24B(參照圖3)，因此，所述支承壁包括將所述第1減薄孔之間分隔的第1支承壁(中央支承壁13A和側面支承壁13B、13B)；以及將所述第2減薄孔之間分隔的第2支承壁(中央支承壁14A和側面支承壁14B、14B)。另外，設有利用將所述第1減薄孔與第2減薄孔之間分隔的壁部而支承內側壁部12的向周向延伸的第3支承壁37(參照圖1)，即，夾著大徑側安裝部2的軸向中心側的支承壁37，並在其兩側，設有所述第1減薄孔和第2減薄孔。另外，四個第1減薄孔21A、22A、23A、24A的深度也互相相同，且這些四個第2減薄孔21B、22B、23B、24B的深度比四個第1減薄孔21A、22A、23A、24A稍淺。
如圖4所示，第1中央支承壁13A是將內側壁部12支承在外側壁部11上的向半徑方向延伸的壁部，並設在內側壁部12的向內方伸出的最大的周向中央上。第1側面支承壁13B是將內側壁部12支承在外側壁部11上的壁部，且相對於從大徑側安裝部2的軸心O放射狀設置的中央支承壁13A傾斜設置，而不是平行設置。詳細地說，側面支承壁13B，在內側壁部12上的朝向外側壁部的根部12A和內側壁部12與中央支承壁的連接部12B的中間位置對內側壁部12進行支承，即在該中間位置側面支承壁13B與內側壁部12連接，以使內側壁部12在周向以均等間隔受到中央支承壁13A和側面支承壁13B、13B支承。另外，為了在該連接部與內側壁部12大致垂直交叉，將其設成從該連接部越往外越靠近中央，即接近中央支承壁13A而傾斜。這裡，側面支承壁13B相對內側壁部12的結合角度θ最好是大致垂直，詳細地說，該結合角度最好是70°～110°(即90°±20°)的範圍內，80°～100°的範圍內更好。該結合角度θ，是側面支承壁13B的中心線N和在與該中心線N交叉的內側壁部12的內周面處的接線P所構成的角度。另外，這些第1支承壁13A、13B的壁厚T2，大致在全長上是一定的。
如此，通過設置第1支承壁13A、13B，接近中心線L的一對內側的第1減薄孔22A、23A呈大徑側安裝部2的外周面2A側狹窄的梯形，且大於離開中心線L的一對外側的第1減薄孔21A、24A，所有的內周面(除底面)與所述軸心O平行。另外，一對外側的第1減薄孔21A、24A呈三角形，所有的內周面(除底面)與所述軸心O平行。
如圖5所示，第2中央支承壁14A和側面支承壁14B、14B的結構，是與上述的第1中央支承壁13A和側面支承壁13B、13B的結構相同。因此，第2減薄孔21B、22B、23B、24B的結構也與第1減薄孔21A、22A、23A、24A相同，位置和形狀也相同。即，從大徑側安裝部2的軸向看，第1減薄孔21A與第2減薄孔21B是相同形狀，且互相重疊，第1減薄孔23A與第2減薄孔23B是相同形狀，且互相重疊，第1減薄孔24A與第2減薄孔24B是相同形狀，且互相重疊。
並且，第1支承壁13A、13B的壁厚T2、第2支承壁14A、14B的壁厚T5和凸部7的內側壁部12的壁厚T1設定成相同或大致相同。由此，可使對應於第1支承壁13A、13B的樹脂材料的冷卻速度、對應於第2支承壁14A、14B的樹脂材料的冷卻速度和對應於內側壁部12的樹脂材料的冷卻速度不產生較大的差別。其結果，可防止樹脂材料的冷卻速度不同所引起的凸部7側的變形的發生，可將大徑側安裝部2精度良好地成形為所需的形狀，可提高大徑側安裝部2相對外殼的密合性。
另外，在本實施例中，位於在周向相鄰的凸部7間的大徑側安裝部2的周壁15的壁厚T4(是不形成所述環狀槽52的周壁部分的壁厚。參照圖1)，設定成與所述壁厚T1、T2和T5相同或大致相同。由此，可使樹脂材料對應於周壁15的冷卻速度相對於分別與所述的第1支承壁13A、13B、第2支承壁14A、14B以及內側壁部12相對應的樹脂材料的冷卻速度難以出現較大的差別。其結果，可將大徑側安裝部2更精度良好地成形為所需的形狀，可進一步提高密封性。
另一方面，所述第3支承壁37的軸向的壁厚T3(壁厚是一定的)比這些壁厚T1、T2、T4、T5厚，並設定成所述壁厚T1、T2、T4、T5的2倍厚。由此，能由內側壁部12可靠地傳遞緊固帶35所產生的緊固力。
如圖1所示，在大徑側安裝部2的外周部上，形成有在軸向可擋住嵌合筒部6的端面6A的擴徑部39，將擴徑部39的軸向的長度X設定得比嵌合筒部6的壁厚Z長，提高軸向的擴徑部39的剛性，以使得嵌合筒部6不會隨著嵌合筒部6與大徑側安裝部2的嵌合而推倒擴徑部39。該擴徑部39的長度X設定得比所述周壁15的壁厚T4長，可進一步提高剛性。一般在對大徑側安裝部2進行注塑成形時，考慮到腔室內的樹脂的流動，該擴徑部的長度被設定成與相鄰的周壁壁厚相同程度的尺寸，而在本實施例中，有如下特徵點該擴徑部的長度比該周壁15的壁厚T4長，以提高剛性。擴徑部39的程度X是嵌合筒部6不將擴徑部39推倒的長度，最好是嵌合筒部6的壁厚Z的2～5倍，例如，可設定成1.5mm～5mm。由此，在抑制製作成本增大的狀態下，可容易提高擴徑部39的軸向上的剛性。即，若擴徑部39的長度X小於上述範圍，則有降低剛性的問題，相反，若超過上述範圍，則材料增多，製作成本增高。另外，嵌合筒部6的壁厚Z，是比卷繞緊固帶35的環狀槽9還靠近前端側(圖中右側)部分的壁厚的最大值。
如圖1所示，大徑側安裝部2的蛇腹部5側的一端部61，朝蛇腹部5側形成小徑的錐筒狀。由此，在將嵌合筒部6嵌合在大徑側安裝部2上時，可用錐筒狀的所述一端部61對嵌合筒部6進行導向，可提高兩者的裝配性。
在將如上構成的萬向節套安裝在等速萬向節上時，如圖6及圖7所示，將蛇腹部5的嵌合筒部6外嵌固定在大徑側安裝部2上，並將大徑側安裝部2外嵌在外殼1上，將小徑側安裝部4外嵌在軸3上，將緊固帶35固定在嵌合筒部6的環狀槽9和小徑側安裝部4的環狀槽19中。在將大徑側安裝部2外嵌在外殼1上時，由於大徑側按部2的擴徑內周部71對外殼1的被安裝部1A進行導向，因此可容易地使大徑側安裝部2外嵌在外殼1上。尤其，由於擴徑內周部71被設在不到達通過硬度高的嵌合筒部6而被外嵌的部分的範圍內，因此，在將由擴徑內周部71導向的被安裝部1A推入密合內周部50時，從一開始就不需要施加過大的力，可順利地將其導入。即，在擴徑內周部71延伸到嵌合筒部6的外嵌區域時，由於在該外嵌區域因硬度高的嵌合筒部6而難以向外側擴展，故在將被安裝部1A推入密合內周部50時，一開始就需要過大的力，在上述實施例中，就可解決這樣的不良情況。
另外，由於凸部7的內側壁部12由軸向中央的中央支承壁13A、14A和其兩側的側面支承壁13B、13B；14B、14B的三條支承壁所支承，因此，可由中央支承壁13A、14A對向徑向內方伸出的最大的內側壁部12的中央部進行支承，並且即使在其兩側，也可配設側面支承壁13B、13B；14B、14B，以使緊固力儘量均勻化，可有效地減少緊固力的差異。另外，該場合，模具形狀也可是較簡單的結構，並且，成形減薄孔用的芯子也可確保某種程度的剖面積，可抑制注射壓力所產生的變形。
而且如上所述，通過使側面支承壁13B、14B朝外方靠近中央支承壁13A、14A傾斜，可獲得如下作用、效果。即，在將側面支承壁13B、14B配設成與中央支承壁13A、14A平行時，側面支承壁13B、14B外側的減薄孔21A、24A；21B、24B的剖面積變小，對它們進行成形用的芯子難以脫模，但如上所述使其傾斜，可增大外側的減薄孔21A、24A、21B、24B的剖面積，確保芯子的脫模性，並可提高成形性。另外，能以相對內側壁部12接近垂直的角度來結合支承內側壁部12的外側面的側面支承壁13B、14B，因此，可使內側壁部12的波及外殼1的面壓在周向更均勻化，可提高凸部7的密封性。
另外，構成所述大徑側安裝部2的樹脂材料，也可是TPEE(例如東洋紡織(株)公司制的佩露普藍(商品名稱)、東麗杜邦公司制的海依特藍(商品名稱)。也可用例如CR(氯丁橡膠)、NBR(丁腈橡膠)等橡膠材料來形成大徑側安裝部2。該場合，也可將大徑側安裝部2設定成JISA硬度的55度～85度。
本發明的萬向節套，主要可較佳地用作為汽車三球式等速萬向節等所使用的萬向節套。
1-外殼；1A-被安裝部；2-大徑側安裝部；3-軸；4-小徑側安裝部；5-蛇腹部；5A-蛇腹部5的一端部；6-嵌合筒部；6A-嵌合筒部的端面；7-凸部；7A-大徑側安裝部的一端面；7B-大徑側安裝部的另一端面；8-凹部；11-外側壁部；12-內側壁部；13A-第1中央支承壁；13B-第1側面支承壁；14A-第2中央支承壁；14B-第2側面支承壁；15-周壁；21A、22A、23A、24A-第1減薄孔；21B、22B、23B、24B-第2減薄孔；37-第3支承壁；39-擴徑部；50-密合內周部；61-蛇腹部側的大徑側安裝部的一端部；70-與蛇腹部相反側的大徑側安裝部的一端部；71-擴徑內周部；T1-內側壁部的壁厚；T2-第1支承壁的壁厚；T3-第3支承壁的壁厚；T4-周壁的壁厚；T5-第2支承壁的壁厚；X-擴徑部的軸向長度；Z-嵌合筒部6的壁厚
權利要求
1.一種萬向節套，具有外嵌式安裝在外殼的被安裝部上的筒狀的大徑側安裝部、安裝在軸上的小徑側安裝部和將它們連接起來的蛇腹部，所述大徑側安裝部的外周面剖面呈圓形，在所述大徑側安裝部的內周部沿周向分散設置有向徑向內方側突出的多個凸部，在形成於所述外殼的被安裝部的多個凹部可分別外嵌所述多個凸部，其特徵在於，與所述蛇腹部獨立地另外形成所述大徑側安裝部，外嵌在所述大徑側安裝部上的嵌合筒部延伸設在所述蛇腹部的一端部上；在所述凸部，大徑側安裝部具有向徑向內方彎曲狀伸出並嵌合在所述凹部中的內側壁部，構成大徑側安裝部的外周面一部分的圓弧狀的外側壁部，這些內側壁部和外側壁部在兩者的周向中央相連接的向徑向延伸的中央支承壁，在該中央支承壁的兩側連接所述內側壁部和所述外側壁部的左右一對側面支承壁，由此，在所述凸部上沿周向排列設有四個減薄孔。
2.如權利要求1所述的萬向節套，其特徵在於，所述側面支承壁以越朝外方越接近所述中央支承壁的方式傾斜。
3.如權利要求1所述的萬向節套，其特徵在於，所述減薄孔包括在大徑側安裝部的一端面開口、沿周向排列的四個第1減薄孔；在另一端面開口、沿周向排列的四個第2減薄孔，並設有以分隔所述第1減薄孔和所述第2減薄孔的壁部支承所述內側壁部的、向周向延伸的第3支承壁。
4.如權利要求3所述的萬向節套，其特徵在於，所述第3支承壁的壁厚，設定成比分隔所述第1減薄孔之間的第1中央支承壁及側而支承壁的壁厚、分隔所述第2減薄孔之間的第2中央支承壁及側面支承壁的壁厚和所述內側壁部的壁厚中的任一壁厚都厚。
5.如權利要求1所述的萬向節套，其特徵在於，所述蛇腹部由樹脂材料形成，所述大徑側安裝部與所述蛇腹部獨立地另外形成，並由比所述蛇腹部柔軟的樹脂材料或橡膠材料形成，在所述大徑側安裝部上，在內周面全周設有直徑比所述外殼的被安裝部還小的小徑的密合內周部，所述大徑側安裝部可密合外嵌在所述被安裝部上，同時，在與所述蛇腹部相反側的所述大徑側安裝部的一端部，在內周面的全周設有直徑比所述被安裝部還大的大徑直孔狀的擴徑內周部，其在將所述大徑側安裝部外嵌在所述被安裝部上時對所述被安裝部進行導向，所述擴徑內周部沿所述大徑側安裝部的軸向的終端未到達所述嵌合筒部所形成的外嵌區域。
6.如權利要求1所述的萬向節套，其特徵在於，可在軸向擋住所述嵌合筒部端而的擴徑部形成在所述大徑側安裝部的外周部上，所述擴徑部的所述軸向的長度比所述嵌合筒部的壁厚長，且比位於周向相鄰的所述凸部間的大徑側安裝部的周壁的壁厚長。
7.如權利要求6所述的萬向節套，其特徵在於，將所述蛇腹部側的所述大徑側安裝部的一端部形成為所述蛇腹部側直徑小的錐形筒狀。
8.一種萬向節套，具有外嵌式安裝在外殼的被安裝部上的筒狀的大徑側安裝部、安裝在軸上的小徑側安裝部和將它們連接起來的蛇腹部，所述大徑側安裝部的外周面剖面呈圓形，在所述大徑側安裝部的內周部沿周向分散設置有向徑向內方側突出的多個凸部，在形成於所述外殼的被安裝部的多個凹部可分別外嵌所述多個凸部，其特徵在於，所述蛇腹部由樹脂材料形成，所述大徑側安裝部與所述蛇腹部獨立地另外形成，且由比所述蛇腹部柔軟的樹脂材料或橡膠材料形成，外嵌在所述大徑側安裝部上的嵌合筒部延伸設置在所述蛇腹部的一端部上，在所述大徑側安裝部上，在內周面的全周設有直徑比所述外殼的被安裝部還小的小徑的密合內周部，所述大徑側安裝部可密合外嵌在所述被安裝部上，同時，在與所述蛇腹部相反側的所述大徑側安裝部的一端部，在內周面的全周設有直徑比所述被安裝部還大的大徑直孔狀的擴徑內周部，其在將所述大徑側安裝部外嵌在所述被安裝部上時對所述被安裝部進行導向，所述擴徑內周部沿所述大徑側安裝部的軸向的的終端，不到達所述嵌合筒部所形成的外嵌區域。
9.如權利要求8所述的萬向節套，其特徵在於，可在軸向擋住所述嵌合筒部端面的擴徑部形成在所述大徑側安裝部的外周部，所述擴徑部的所述軸向的長度設定得比所述嵌合筒部的壁厚長，且也比位於周向相鄰的所述凸部間的大徑側安裝部的周壁的壁厚長。
10.如權利要求9所述的萬向節套，其特徵在於，將所述蛇腹部側的所述大徑側安裝部的一端部形成為所述蛇腹部側直徑小的錐形筒狀。
11.如權利要求8所述的萬向節套，其特徵在於，在所述凸部上形成有在所述大徑側安裝部的一端面側開口、沿周向排列的多個第1減薄孔；以及在另一端面側開口、沿周向排列的多個第2減薄孔，設有以分隔所述第1減薄孔和所述第2減薄孔之間的壁部支承所述內側壁部、向周向延伸的第3支承壁。
12.如權利要求11所述的萬向節套，其特徵在於，所述第3支承壁的壁厚，設定成比將相鄰的所述第1減薄孔之間分隔的第1支承壁的壁厚、將相鄰的所述第2減薄孔之間分隔的第2支承壁的壁厚和所述內側壁部的壁厚中的任一壁厚都厚。
13.如權利要求8所述的萬向節套，其特徵在於，所述大徑側安裝部的硬度設定成JISA硬度的55度～85度，蛇腹部的硬度設定成JISD硬度的40度～50度。
全文摘要
一種萬向節套，具有大徑側安裝部(2)、小徑側安裝部(4)和蛇腹部(5)，在大徑側安裝部(2)的內周部上設有多個凸部(7)，可將各凸部(7)外嵌在形成於外殼(1)外周部的多個凹部(8)中。與蛇腹部(5)獨立地另外形成大徑側安裝部(2)，外嵌在大徑側安裝部(2)上的嵌合筒部(6)延伸設在蛇腹部(5)的一端部上。凸部(7)具有向徑向內方彎曲狀伸出的內側壁部(12)；構成大徑側安裝部外周面的一部分的圓弧狀外側壁部(11)；它們在兩者的周向中央相連接的中央支承壁(13A)；以及在其兩側將內側壁部和外側壁部連接起來的左右一對側面支承壁(13B、13B)，由此在凸部(7)上沿周向排列設置四個減薄孔(21A、22A、23A、24A)，可提高大徑側安裝部相對外殼的密封性。
文檔編號F16J15/52GK1735758SQ20048000102
公開日2006年2月15日 申請日期2004年11月24日 優先權日2004年3月31日
發明者大下武範, 今津榮一 申請人:東洋橡膠工業株式會社