传动轴

摘要

传动轴具有：外圈(10)，其形成有沿轴向贯通的多个螺栓孔(13)；动力传递部件，其以自如摆动的方式被配置在外圈(10)内；轴部件(30)，其前端部形成有大径部(31)且后端部与动力传递部件连接；橡胶制成的密封部件(40)，其用于密封外圈(30)的前侧开口；和圆盘状的保护部件(108)，其被安装在轴部件(30)的大径部(31)和后端部之间，在保护部件(108)上形成有相对于螺栓紧固工具(91)的避让部(84)，避让部(84)形成为以轴心(O1)为中心的环状。

权利要求

1.一种传动轴，其特征在于，具有外圈、动力传递部件、轴部件、橡胶制成的密封部件和圆盘状的保护部件，其中，所述外圈形成有多个沿轴向贯通的螺栓孔；

所述动力传递部件以自如摆动的方式被配置在所述外圈内；

所述轴部件的前端部形成有大径部且后端部与所述动力传递部件连接；

所述密封部件用于密封所述外圈的前侧开口；

所述保护部件被安装在所述轴部件的大径部与后端部之间，在所述保护部件上形成有相对于螺栓紧固工具的避让部，所述避让部形成以轴心为中心的环状，所述螺栓孔形成于所述外圈的凸缘，所述避让部的至少一部分位于比所述外圈的主体部的外周面靠径向内侧的位置。

2.一种传动轴，其特征在于，具有外圈、动力传递部件、轴部件、橡胶制成的密封部件和圆盘状的保护部件，所述外圈形成有多个沿轴向贯通的螺栓孔；

所述动力传递部件以自如摆动的方式被配置在所述外圈内；

所述轴部件的前端部形成有大径部且后端部与所述动力传递部件连接；

所述密封部件用于密封所述外圈的前侧开口；

所述保护部件被安装在所述轴部件的大径部与后端部之间，在所述保护部件上形成有在轴向观察时与所述螺栓孔同相位配置且相对于螺栓紧固工具的避让部，所述螺栓孔形成于所述外圈的凸缘，所述避让部的至少一部分位于比所述外圈的主体部的外周面靠径向内侧的位置。

3.根据权利要求1或2所述的传动轴，其特征在于，在所述保护部件上形成有堵塞部，该堵塞部从所述避让部的缘部向前方延伸且用于堵塞所述避让部的前侧。

4.根据权利要求1或2所述的传动轴，其特征在于，所述保护部件上的所述避让部的缘部被切除。

5.根据权利要求1或2所述的传动轴，其特征在于，所述保护部件与所述轴部件嵌合。

6.根据权利要求1或2所述的传动轴，其特征在于，所述保护部件被所述轴部件贯插，并且通过被安装于所述轴部件的环部件防止脱落。

7.根据权利要求1或2所述的传动轴，其特征在于，所述保护部件被所述轴部件贯插，并且通过紧固带被紧固。

8.根据权利要求7所述的传动轴，其特征在于，所述紧固带也紧固所述密封部件的端部。

9.根据权利要求1或2所述的传动轴，其特征在于，具有圆筒部件，该圆筒部件的后端部被固定于所述外圈且前端部支承所述密封部件，所述螺栓孔形成于所述外圈的主体部，所述避让部的至少一部分位于比所述圆筒部件的外周面靠径向内侧的位置。

说明书

传动轴

技术领域

[0001] 本发明涉及一种传动轴。

背景技术

[0002] 传动轴是沿车辆的前后方向延伸的动力传递轴，其将由原动机产生并由变速器减速为规定速度的动力传递给最终减速装置。传动轴为了与变速器、最终减速装置连接而在两端设置有万向接头。通常使用十字轴式接头作为万向接头，但为了抑制动力传递系统的振动的产生，有时使用等速万向节作为万向接头。

[0003] 等速万向节具有外圈、内圈、动力传递部件(例如多个球体)和轴部件，其中，所述内圈被配置于外圈内；所述动力传递部件介于内圈和外圈之间并用于传递动力(扭矩)；所述轴部件的一端部与内圈花键嵌合且另一端部与管接合。

[0004] 另外，为了防止被封入外圈内的润滑用润滑脂流出和防止粉尘侵入外圈内而用保护罩(boots)对外圈的开口进行密封。保护罩通常由嵌于外圈的外部的金属制成的保护罩衬套(boots adapter)(圆筒部件)和橡胶制成的突舌部(密封部件)构成，该突舌部的一端被固定于保护罩衬套且另一端被固定于轴部件(参照专利文献1)。

[0005] 另外，突舌部具有向前后方向中的一方凹进的凹状部，在该凹状部朝向前方的情况下，担忧前轮溅起的小石子或融雪进入凹状部内而导致突舌部破损。因此，在专利文献2中提出了在突舌部的前方配置圆盘状的保护部件。

[0006] 现有技术文献

[0007] 专利文献

[0008] 专利文献1：日本发明专利公开公报特开2006‑300254号

[0009] 专利文献2：日本实用新型专利公开公报实开昭61‑59923号

发明内容

[0010] [发明要解决的技术问题]

[0011] 但是，为了与最终减速装置的输入轴连接，在外圈上沿周向形成有多个沿轴向贯通的螺栓孔。因此，如果想要利用螺栓紧固工具来紧固贯插于螺栓孔的螺栓，则担忧螺栓紧固工具与保护部件产生干涉。

[0012] 相对于此，如果为了防止螺栓紧固工具与保护部件产生干涉而使保护部件远离外圈进行配置，则小石子等容易进入突舌部的凹状部内。如果为了防止该情况而使保护部件大型化，则会对车辆的布置产生影响，因此不优选。

[0013] 本发明是为了解决上述技术问题而作出的，其目的在于提供一种具有保护部件且能确保向车辆安装的安装作业性的传动轴。

[0014] [用于解决技术问题的技术方案]

[0015] 为了解决所述技术问题，第1技术方案所涉及的传动轴的特征在于：具有外圈、动力传递部件、轴部件、橡胶制成的密封部件和圆盘状的保护部件，其中，所述外圈形成有多个沿轴向贯通的螺栓孔；所述动力传递部件以自如摆动的方式被配置于所述外圈内；所述轴部件的前端部形成有大径部且后端部与所述动力传递部件连接；所述密封部件用于密封所述外圈的前侧开口；所述保护部件被安装于所述轴部件的大径部与后端部之间，在所述保护部件上形成有相对于螺栓紧固工具的避让部，所述避让部形成以轴心为中心的环状。

[0016] 另外，为了解决所述技术问题，第2技术方案所涉及的传动轴的特征在于：具有外圈、动力传递部件、轴部件、橡胶制成的密封部件和圆盘状的保护部件，其中，所述外圈形成有多个沿轴向贯通的螺栓孔；所述动力传递部件以自如摆动的方式被配置于所述外圈内；所述轴部件的前端部形成有大径部且后端部与所述动力传递部件连接；所述密封部件用于密封所述外圈的前侧开口；所述保护部件被安装于所述轴部件的大径部与后端部之间，在所述保护部件上形成有在轴向观察时与所述螺栓孔同相位配置且相对于螺栓紧固工具的避让部。

[0017] 根据所述第1技术方案和第2技术方案，在紧固螺栓时，螺栓紧固工具被配置在保护部件的避让部内，从而工具不与保护部件产生干涉。因此，能确保向车辆安装的安装作业性。

[0018] 另外，在所述第2技术方案中，优选为：在所述保护部件上形成有堵塞部，该堵塞部从所述避让部的缘部向前方延伸且用于堵塞所述避让部的前侧。根据所述结构，从前方飞向避让部的小石子等由堵塞部与之接触而不会进入密封部件的凹状部内。

[0019] 另外，在所述第2技术方案中，也可以切除所述保护部件上的所述避让部的缘部。根据所述结构，保护部件的形状变得简单从而降低制造成本。

[0020] 另外，在所述第1技术方案和第2技术方案中，所述保护部件可以与所述轴部件嵌合。或者，也可以为：所述保护部件被所述轴部件贯插，并且通过被安装于所述轴部件的环部件防止脱落。或者，也可以为：所述保护部件被所述轴部件贯插，并且通过紧固带被紧固。

[0021] 另外，优选为：所述紧固带也紧固所述密封部件的端部。根据所述结构，能削减用于紧固密封部件的紧固带的零部件个数。

[0022] 另外，在所述第1技术方案和第2技术方案中，也可以为：所述传动轴具有后端部被固定于所述外圈且前端部支承所述密封部件的圆筒部件，所述螺栓孔形成于所述外圈的主体部，所述避让部的至少一部分位于比所述圆筒部件的外周面靠径向内侧的位置。或者，也可以为：所述螺栓孔形成于所述外圈的凸缘(flange)，所述避让部的至少一部分位于比所述外圈的主体部的外周面靠径向内侧的位置。

[0023] [发明效果]

[0024] 根据本发明的传动轴，能在具有保护部件的同时确保向车辆安装的安装作业性。

附图说明

[0025] 图1是从上方观察第一实施方式的传动轴的俯视图。

[0026] 图2是将第一实施方式的后侧万向接头放大的放大图。

[0027] 图3是图2的III‑III向视剖视图。

[0028] 图4是将第二实施方式的后侧万向接头放大的放大图。

[0029] 图5是图4的V‑V向视剖视图。

[0030] 图6是第三实施方式的保护部件的立体图。

[0031] 图7是将第四实施方式的后侧万向接头放大的放大图。

[0032] 图8是将第五实施方式的后侧万向接头放大的放大图。

具体实施方式

[0033] 接着，一边参照附图一边对各实施方式的传动轴1、101、201、301、401进行说明。对各实施方式中相同的技术要素标注相同的附图标记并省略说明。

[0034] (第一实施方式)

[0035] 传动轴1例如被搭载在FF(front‑engine front‑drive、发动机前置前轮驱动)驱动方式的四轮驱动车上。传动轴1被配置在底板(floor panel)(未图示)的下方，且沿车辆的前后方向延伸，并将来自于车身前部的变速装置(未图示)的动力传递至车身后部的最终减速装置(未图示)。

[0036] 如图1所示，传动轴1具有：第一管2及第二管3，其为圆筒状的钢管且沿前后方向被分割而成；中间万向接头4，其连接第一管2和第二管3；前侧万向接头6，其被配置在第一管2的前侧；后侧万向接头7，其被配置在第二管3的后侧；和保护部件8，其被配置在第二管3的后方。

[0037] 另外，在传动轴1中，中间万向接头4的后述的短轴(stub shaft)4c通过被安装在底板(未图示)上的轴承结构体5以可自如旋转的方式被支承。

[0038] 使用三球销(tripod)式等速万向节作为中间万向接头4。三球销式等速万向节具有圆筒状的外圈4a、动力传递部件4b和作为实心的轴部件的短轴4c，其中，所述外圈4a与第二管3的前端进行接合；所述动力传递部件4b在外圈4a内摆动；所述短轴4c与动力传递部件4b连接。

[0039] 此外，本发明的中间万向接头4并不限定于等速万向节，还可以使用十字轴式接头。另外，在本发明中使用等速万向节的情况下，并不限定于三球销式等速万向节，也可以是球笼(birfield)式或双偏置(double offset)式等速万向节等，而没有特别限定。

[0040] 使用相同的等速万向节作为前侧万向接头6和后侧万向接头7。因此，将后侧万向接头7作为代表例进行说明，并省略前侧万向接头6的说明。

[0041] 如图2所示，使用球笼式等速万向节作为后侧万向接头7。球笼式等速万向节具有外圈10、内圈20、多个滚珠(ball)(未图示)、作为轴部件的短轴30、突舌部40和保护罩衬套50。

[0042] 外圈10是具有在前后开口的圆筒状的主体部11和环状的凸缘12的锻造零部件，该凸缘12从主体部11的外周面11a向径向外侧延伸。

[0043] 主体部11的内周面形成为球面状。在主体部11的内周面上沿周向形成有多条沿前后方向延伸且在剖视观察时呈圆弧状的外槽(未图示)。

[0044] 凸缘12是用于与配对凸缘(companion flange)60(参照图2的虚线)连接的部位，且位于主体部11的外周面11a的后端，其中，所述配对凸缘60与最终减速装置(未图示)的输入轴连接。在凸缘12上沿周向等间隔地形成有6个沿旋转轴线O1方向贯通的螺栓孔13(在图2中仅图示有1个)。

[0045] 内圈20呈圆筒状，在内圈20的内周面上形成有孔花键21。内圈20的外周面形成为球面状。另外，在内圈20的外周面上沿周向形成有多条沿前后方向延伸且在剖视观察时呈圆弧状的内槽(未图示)。并且，在内圈20的外周面上嵌入有保持架(cage)23。在保持架23上形成有作为开口的窗口部(未图示)。

[0046] 滚珠是由金属制成的球体。滚珠被收容在内圈20的内槽内且一部分从保持架23的窗口部露出。另外，滚珠中从窗口部露出到外侧的部分进入外圈10的外槽。

[0047] 保持架23发挥如下作用：将在内圈20的内槽22和外圈10的外槽11b之间滚动的滚珠30配置在由成为输入轴的外圈10和成为输出轴的内圈20形成的角度的二等分线上。通过该作用，输入轴和输出轴不产生旋转变动而传递动力。

[0048] 短轴30是沿旋转轴线O1方向延伸的轴部件，所述短轴30具有：大径部31，其被配置在前部；小径部32，其被配置在后部；和中间部33，其介于大径部31和小径部32之间。

[0049] 大径部31的外形呈圆形且形成为直径与第二管3相同，并且形成为直径比小径部32、中间部33的直径大。另外，大径部31的前端通过焊接与第二管3接合。

[0050] 在小径部32的外周面上形成有轴花键32a，该轴花键32a与内圈20的孔花键21花键嵌合。

[0051] 在中间部33的后部安装有由带(band)43紧固的突舌部40的前端41。

[0052] 在中间部33的前部形成有在外部嵌合有保护部件8的后述的安装部81的被嵌合部34。另外，在中间部33上于被嵌合部的前侧形成有向径向外侧延伸的台阶面35，从而以保护部件8不向前方移动的方式限制保护部件8。

[0053] 突舌部40是用于堵塞外圈10的前侧开口的橡胶制成的零部件，在剖视观察时呈大致字母J形，并具有在前方开口的凹状部44。

[0054] 保护罩衬套50是呈圆筒状的金属制成的零部件，其后端51嵌入且压接于外圈10的外周面11a。保护罩衬套50的前端52向内侧折回而夹住突舌部40的后端42。

[0055] 保护部件8通过对金属板进行加工而形成，且为薄板状的零部件。

[0056] 保护部件8具有圆筒状的安装部81、主体部82和堵塞部83，其中，所述安装部81被嵌合于被嵌合部34的外部；所述主体部82从安装部81的前端向径向外侧延伸；所述堵塞部83形成于主体部82的更靠外周侧的位置。

[0057] 如图3所示，主体部82呈以旋转轴线O1为中心的圆形板状。设主体部82的外径为r1，且形成为比外圈10的外径r2小。

[0058] 因此，主体部82的外周缘82a位于比外圈10的外周面11a靠径向内侧的位置，在主体部82的外周缘82a的外周侧形成有环状的避让部(空间)84。

[0059] 堵塞部83是用于堵塞避让部84的前方的部位。

[0060] 堵塞部83具有前后筒83a和圆盘部83b，其中，所述前后筒83a从主体部82的外端向前方延伸；所述圆盘部83b从前后筒83a的前端向径向外侧延伸。

[0061] 前后筒83a在前后方向上的长度形成为圆盘部83b不与后述的螺栓紧固工具91干涉的程度。

[0062] 接着，对传动轴1的安装作业进行说明。

[0063] 将外圈10的凸缘12和配对凸缘60的凸缘61对接，并且使未图示的螺栓从螺栓孔13的前方贯插并与未图示的螺母旋合。另外，使螺栓旋转来将凸缘12和凸缘61紧固在一起。

[0064] 在将螺栓贯插于各螺栓孔13并将其紧固之后，接着将螺栓和螺母的紧固扭矩设定为规定值。

[0065] 在此，如果想要使螺栓紧固工具91直接与螺栓的头部卡合，则螺栓紧固工具91的卡合部92与外圈10的外周面11a干涉而无法卡合。因此，将延长部(extension)90的后端嵌入螺栓的头部，并使螺栓紧固工具91与延长部90的前端卡合。据此，螺栓紧固工具91的卡合部92的一部分被配置在保护部件8的避让部84内(参照图2、图3)。

[0066] 接着，将未图示的工具卡止于螺母且以不旋转的方式进行保持，并使螺栓紧固工具91绕螺栓孔13的中心O2转动，且将紧固扭矩设定为规定值。当将各螺栓的紧固扭矩设定为规定值后，安装作业结束。

[0067] 根据上述的第一实施方式，由于在紧固螺栓时螺栓紧固工具91不与保护部件8产生干涉，因此能容易地进行螺栓的紧固作业。另外，由于保护部件8具有主体部82和堵塞部83，因此小石子等难以进入突舌部40的凹状部44内。

[0068] (第二实施方式)

[0069] 接着对第二实施方式的传动轴101进行说明。

[0070] 如图4、图5所示，传动轴101的保护部件108具有圆筒状的安装部181、主体部182和六个突出片183，其中，所述安装部181被嵌合在被嵌合部34的外部；所述主体部182从安装部181的前端向径向外侧延伸；所述突出片183从主体部182进一步向径向外侧突出。

[0071] 如图5所示，主体部182向短轴30的中间部33的外周侧延伸，且位于比外圈10的主体部11的外周面11a靠径向内侧的位置(参照图5的辅助线L)。

[0072] 另一方面，突出片183超过外圈10的外周面11a向径向外侧突出。突出片183彼此分离且被配置在主体部182的外周侧，并在突出片183之间形成有避让部(空间)184。

[0073] 并且，突出片183被配置为在从轴向观察的情况下不与外圈10的螺栓孔13重叠，避让部184与外圈10的螺栓孔13重叠。

[0074] 如图4所示，在突出片183的外周端形成有向后方弯曲的弯曲部185，从而提高了突出片183的强度。

[0075] 根据上述的第二实施方式，在使用延长部90来紧固螺栓B时，螺栓紧固工具91的卡合部92的一部分被配置在避让部184，从而不与保护部件108产生干涉。

[0076] (第三实施方式)

[0077] 接着，对第三实施方式的传动轴201进行说明。

[0078] 如图6所示，传动轴201的保护部件208具有圆筒状的安装部181、主体部182、六个突出片183和堵塞部285，其中，所述安装部181被嵌合在被嵌合部34的外部；所述主体部182从安装部181的前端向径向外侧延伸；所述突出片183从主体部182进一步向径向外侧突出；所述堵塞部285用于堵塞避让部184的前方。因此，保护部件208在具有堵塞部285这一点上与第二实施方式的保护部件108不同。

[0079] 堵塞部285具有大致呈字母U形的延伸部285a和板部285b，其中，所述延伸部285a从避让部184的缘部184a向前方延伸；所述板部285b与避让部284的前端连续且沿上下方向和左右方向延伸。

[0080] 与第一实施方式和第二实施方式相同，根据上述的第三实施方式，能获得螺栓的紧固作业变得容易这样的效果。另外，由于利用堵塞部285来堵塞避让部184的前方，因此与第二实施方式的保护部件108相比，小石子等更不容易进入突舌部40的凹状部44内。

[0081] (第四实施方式)

[0082] 接着对第四实施方式的传动轴301进行说明。

[0083] 如图7所示，传动轴301的保护部件308具有安装部81、主体部82、堵塞部83和延伸部385，其中，所述安装部81被嵌合于被嵌合部34的外部；所述主体部82从安装部81的前端向径向外侧延伸；所述堵塞部83形成于主体部82的更靠外周侧的位置且用于堵塞避让部384的前方；所述延伸部385从安装部81的后端向后方延伸。因此，保护部件308在具有延伸部385这一点上与第二实施方式的保护部件108不同。

[0084] 延伸部385沿短轴30延伸且呈圆筒状。延伸部385的后端部385a覆盖突舌部40的前端41的外周侧，并且与突舌部40的前端41一起由带43紧固。

[0085] 与以上的实施方式相同，根据上述的第四实施方式能获得螺栓的紧固作业变得容易的效果。另外，提高了保护部件308的固定强度。另外，与分别准备将保护部件308和突舌部40紧固的带43的情况相比，能减少零部件个数，从而实现成本的缩减。

[0086] (第五实施方式)

[0087] 接着，对第五实施方式的传动轴401进行说明。

[0088] 如图8所示，传动轴401具有第一管2及第二管3、中间万向接头4、前侧万向接头6、后侧万向接头407和保护部件408。

[0089] 后侧万向接头407为十字槽式等速万向节，且具有外圈410、内圈420、多个滚珠(未图示)、短轴430、突舌部440和保护罩衬套450。此外，由于短轴430和突舌部440与在第一实施方式中说明的短轴30和突舌部40结构相同，因此省略说明。

[0090] 外圈410由在前后开口的圆筒状的主体部411构成。在主体部411上沿周向形成有多个贯通前端面和后端面的螺栓孔413。

[0091] 在内圈420的内周面形成有孔花键421而与短轴430的小径部432花键嵌合。在内圈420的外周面嵌入有保持架423。

[0092] 滚珠被收容在内圈420的内槽(未图示)内且一部分从保持架423的窗口部(未图示)露出。另外，滚珠的从窗口部露出到外侧的部分进入外圈410的外槽(未图示)。

[0093] 保持架423发挥如下作用：将在内圈420的内槽和外圈410的外槽(未图示)之间滚动的滚珠配置在由成为输入轴的外圈410和成为输出轴的内圈420形成的角度的二等分线上。通过该作用，输入轴和输出轴不产生旋转变动而传递动力。

[0094] 保护罩衬套450具有外嵌部451、折回部452、圆筒部453和夹持部454，其中，所述外嵌部451被嵌合在外圈410的主体部411的外周面的外部；所述折回部452从外嵌部451的前端向径向内侧折回；所述圆筒部453从折回部452的内端向前方延伸；所述夹持部454使圆筒部453的前端向径向内侧折回而夹住突舌部440的后端442。

[0095] 保护部件408具有圆筒状的安装部481、主体部482和堵塞部483，其中，所述安装部481被嵌合于短轴430的外部；所述主体部482从安装部481的前端向径向外侧延伸；所述堵塞部483形成于主体部484的更靠外周侧的位置，在主体部482的外周缘482a的外周侧形成有环状的避让部(空间)484。

[0096] 主体部482的外形呈以旋转轴线O1为中心的圆形，且主体部482的外径被设定为比保护罩衬套450上的圆筒部453的外径小(参照图8的辅助线M)。因此，从旋转轴线O1方向观察时，主体部482位于比圆筒部453的外周面453a靠径向内侧的位置。

[0097] 此外，由于头部的外周面和圆筒部453的间隙小，因此被插入螺栓孔413来紧固主体部411的螺栓B使用在头部形成有六边形的孔B1的螺栓。另外，在主体部411和螺栓B的头部之间夹装有垫圈(washer)W。

[0098] 根据上述的第五实施方式，当将形成于延长部90的顶端部的六角轴90a插入到螺栓B的六边形的孔B1内，并使螺栓紧固工具91的卡合部92与延长部90的前端卡合时，卡合部92的一部分被配置在避让部484，从而不与保护部件408产生干涉。因此，螺栓B的紧固作业变得容易。

[0099] 上面对各实施方式进行了说明，但本发明并不限定于实施方式中说明的例子。例如，保护部件8不限定于钢板材料，还可以由硬质橡胶等成型。

[0100] 另外，还可以将与保护部件的主体部的后端面抵接的环嵌合于短轴30的中间部的外部。据此，限制保护部件向后方移动，从而提高保护部件的固定强度。

[0101] 另外，作为前侧万向接头和后侧万向接头，列举了球笼式等速万向节和十字槽式的等速万向节，但也可以为三球销式或双偏置式等速万向节等。另外，在使用三球销式或双偏置式等速万向节的情况下，如在第一实施方式中说明的那样，需要避让部的至少一部分形成为位于比外圈的主体部的外周面靠径向内侧的位置。

[0102] [附图标记说明]

[0103] 1、101、201、301、401:传动轴；7、407：后侧万向接头；8、108、208、308、408：保护部件；10、410：外圈；11、411：主体部；12：凸缘；13、413：螺栓孔；30、430：短轴(轴部件)；40、440：突舌部；44：凹状部；50、450：保护罩衬套；60：配对凸缘；81、181、481：安装部；82、182、
482：主体部；83、285、483：堵塞部；84、184、284、384、484：避让部；90：延长部；91：螺栓紧固工具；92：卡合部；183：突出片；385：延伸部；453：圆筒部。