CN116507520A - 万向节和传动轴 - Google Patents

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CN116507520A CN202180063167.0A CN202180063167A CN116507520A CN 116507520 A CN116507520 A CN 116507520A CN 202180063167 A CN202180063167 A CN 202180063167A CN 116507520 A CN116507520 A CN 116507520A
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鬼桥德幸
青木英和
石仓健一郎
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Hitachi Astemo Ltd
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Abstract

在本发明中，在传动轴(PS)的第一万向节(J1)中，作为垫圈(43)而一体形成有垫圈主体部(431)和垫圈凸部(432)。由此，能够将垫圈(43)作为一个部件来处理，垫圈(43)相对于滚针轴承(4)的组装作业性提高。其结果是，能够使利用该滚针轴承(4)对十字轴(3)进行轴支承的第一万向节(J1)和具备该第一万向节(J1)的传动轴(PS)的组装作业性提高。

Description

万向节和传动轴
技术领域
本发明涉及万向节和传动轴。
背景技术
作为以往的万向节的一个例子，例如已知以下专利文献1所记载的万向节。
该万向节具有十字轴和经由该十字轴而以能够转动的方式连结的一对叉。各叉具有分别在径向上对置的一对臂部，十字轴经由滚针轴承而以能够转动的方式支承于各叉的臂部。滚针轴承具有：有底圆筒状的杯，其容纳十字轴的各轴部，作为外圈发挥功能；多个滚针，其设置于杯的内周面与十字轴的各轴部的外周面之间，作为滚动体发挥功能；垫圈，其设置于杯的底部与十字轴的各轴部的顶端之间，在径向上形成为内周侧和外周侧两部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第005865678号说明书
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，由于所述以往的万向节形成为所述两部分，所以组装作业性差，万向节的制造成本会增大等，仍有改善的余地。
因此，本发明鉴于所述以往的万向节的技术问题而做出，目的在于提供能够使组装作业性提高的万向节和传动轴。
用于解决技术问题的技术方案
本发明作为其一个方案，垫圈具有夹在十字轴的各轴部的顶端与杯底部之间的垫圈主体部和一体形成于所述垫圈主体部的外周侧且向滚针侧突出的滚针侧突出部和向所述杯底部侧突出的杯底部侧突出部。
发明的效果
根据本发明，能够使万向节的组装作业性提高。
附图说明
图1是本发明的传动轴的立体图。
图2表示的是本发明的万向节的第一实施方式，是该万向节的分解立体图。
图3是图2的A-A线剖视图。
图4是图3所示的滚针轴承的剖视立体图。
图5的(a)是杯的立体图，(b)是杯的平面图。
图6是图3的B部放大图。
图7的(a)是垫圈的平面图，(b)是垫圈的背视图。
图8的(a)是图7(a)的C-C线剖视立体图，(b)是图7(a)的C-C线剖视图。
图9表示的是图7所示的垫圈的其他例子，(a)是垫圈的平面图，(b)是垫圈的背视图，(c)是图9(a)的D-D线剖视图。
图10表示的是本发明的第一实施方式的变形例，(a)是垫圈的平面图，(b)是垫圈的背视图，(c)是图10(a)的E-E线剖视图。
图11表示的是图10所示的垫圈的其他例子，(a)是垫圈的平面图，(b)是垫圈的背视图，(c)是图11(a)的F-F线剖视图。
图12表示的是本发明的万向节的第二实施方式，是该万向节的分解立体图。
图13是图12的G-G线剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的万向节和传动轴的实施方式进行详细说明。另外，以下，为了便于说明，将图1的左侧作为“前”、将右侧作为“后”来说明，并且将沿着图1的旋转轴线Z0的方向作为“轴向”、将与旋转轴线Z0正交的方向作为“径向”、将绕着旋转轴线Z0的方向作为“周向”来说明。另外，关于图2～图13，将十字轴3的第一～第四轴部31～34延伸的方向且沿着十字轴3的旋转轴线Z1、Z2的方向定义为“轴向”、将与十字轴3的第一～第四轴部31～34正交的方向且相对于旋转轴线Z1、Z2正交的方向定义为“径向”、将绕着旋转轴线Z1、Z2的方向定义为“周向”来说明。
(传动轴的结构)
图1是表示本发明的传动轴PS的外观的、该传动轴的立体图。
如图1所示，传动轴PS在配置于车辆的前方的旋转轴即未图示的第一旋转轴与配置于车辆的后方的旋转轴即未图示的第二旋转轴之间沿着车辆的前后方向配置。在此，在所谓FR(前置发动机后轮驱动)方式的车辆中，所述第一旋转轴配置于车辆的前方，相当于从发动机、电动机等驱动源接受旋转力的传递的变速机(变速器)的输出轴，所述第二旋转轴配置于车辆的后方，相当于向车辆的后轮传递旋转力的差动装置(差速器)的输入轴。
即，本实施方式的传动轴PS由成为前后两部分的所谓2件构造构成，与所述第一旋转轴连接的驱动轴S1和与所述第二旋转轴连接的从动轴S2经由为等速接头的第三万向节J3而以能够绕着旋转轴线Z0一体旋转的方式连接。需要说明的是，该传动轴PS由配置于为等速接头的第三万向节J3的附近的、经由周知的托架BKT而悬架于车身(未图示)的中央轴承CB以能够旋转的方式支承。
另外，传动轴PS的前端(驱动轴S1的前端)经由为卡登接头的第一万向节J1而与所述第一旋转轴连接。同样，传动轴PS的后端(从动轴S2的后端)也经由为卡登接头的第二万向节J2而与所述第二旋转轴连接。
(万向节的结构)
图2表示的是第一万向节J1的分解立体图，图3表示的是沿着图2的A-A线剖切时的第一万向节J1的剖视图。图4表示的是图3所示的滚针轴承4的剖视立体图。图5是将杯41以单体表示的图，(a)表示的是杯41的立体图，(b)表示的是杯41的平面图。
如图2、图3所示，第一万向节J1具备由与相当于未图示的变速机的输出轴的所述第一旋转轴连接的第一叉1和与传动轴PS的驱动轴S1连接的第二叉2(参照图1)构成的一对叉和处于第一叉1与第二叉2之间且将两者以能够相对转动的方式连结的十字轴(十字叉)3。
第一叉1具有形成为大概板状的凸缘部10和从凸缘部10的与第二叉2的对置面沿着传动轴PS的旋转轴线Z0而向第二叉2侧平行地延伸的一对臂部即第一臂部11、12。需要说明的是，凸缘部10和第一臂部11、12例如通过铸造而一体形成。
凸缘部10呈大概矩形板状，在四角形成有螺栓贯通孔101，经由贯通该螺栓贯通孔101的未图示的螺栓而与所述第一旋转轴连接。需要说明的是，凸缘部10的平面形状除了在本实施方式中例示的矩形之外，还能够是例如圆形、异形等，能够根据对方侧的所述第一旋转轴的连接形状而自由变更。
一对第一臂部11、12相对于旋转轴线Z2线对称地形成，在该一对第一臂部11、12的顶端部沿着旋转轴线Z1的方向而贯通形成有分别隔着旋转轴线Z2而对置的一对第一臂贯通孔111、121。并且，在一对第一臂贯通孔111、121分别从外侧插入有滚针轴承4，该滚针轴承4在第一臂贯通孔111、121处将十字轴3以能够转动的方式支承。
另外，在第一臂贯通孔111、121的外侧端部沿着周向而连续地切口有比第一臂贯通孔111、121的内径大的圆环状的环卡定槽112、122，在该环卡定槽112、122嵌入有卡环5。即，相对于从内侧插入到第一臂贯通孔111、121的十字轴3的各轴部31～34，从第一臂贯通孔111、121的外侧插入的滚针轴承4的外侧端部与卡环5抵接，由此，滚针轴承4的轴向(旋转轴线Z1的方向)的移动被限制。换言之，通过作为该滚针轴承4的轴向移动的限制单元而使用能够装卸的卡环5，能够拆卸该卡环5而进行滚针轴承4的装卸，能够进行相对于十字轴3的润滑脂的补充、滚针轴承4的更换等维护。
另外，在一对第一臂部11、12，在面对在宽度方向(旋转轴线Z2的方向)上相邻的螺栓贯通孔101的内侧缘部沿着第一臂部11、12的延出方向而切口形成有避开与用于将螺栓(未图示)向该各螺栓贯通孔101紧固的螺栓紧固工具(例如套筒扳手)的干涉的工具退避凹部102。即，能够与避开了第一臂部11、12与所述未图示的螺栓紧固工具的干涉相应地在凸缘部10处将所述各螺栓贯通孔101配置于更内侧，用于第一万向节J1的小型化。
第二叉2具有例如通过摩擦压接而与传动轴PS的驱动轴S1连接的筒状基部20和从筒状基部20的与第一叉1的对置面沿着传动轴PS的旋转轴线Z0而朝向第一叉1侧平行地延伸的一对第二臂部21、22(参照图1)。需要说明的是，一对第二臂部21、22与前述的一对第一臂部11、12成对而发挥功能，具有与该一对第一臂部11、12同样的结构，因此，关于具体的结构参照第一臂部11、12，省略对第二臂部21、22的详细说明。
十字轴3具有沿着旋转轴线Z1的方向延伸的一对轴部即第一轴部31及第二轴部32和沿着与旋转轴线Z1正交的旋转轴线Z2的方向延伸的一对轴部即第三轴部33及第四轴部34，该第一～第四轴部31～34呈十字状地一体形成。另外，例如如图3所示，在十字轴3的内部从第一轴部31到第二轴部32沿着旋转轴线Z1的轴向而贯通形成有向将第一、第二轴部31、32轴支承的滚针轴承4的内部开口的第一润滑脂供给通路351。同样，在十字轴3的内部从第三轴部33到第四轴部34沿着旋转轴线Z2的轴向而贯通形成有向将第三、第四轴部33、34轴支承的滚针轴承4的内部开口的第二润滑脂供给通路352。该第一润滑脂供给通路351和第二润滑脂供给通路352在十字轴3的内部呈交叉状地连通。
如图2、图3所示，滚针轴承4具备构成外圈的有底圆筒状的杯41、收纳于杯41的内周侧且在十字轴3的各轴部31～34的外周面上滚动的滚动体即多个滚针42、配置于杯41的底部内侧且支承十字轴3的各轴部31～34及各滚针42的轴向端部的垫圈43、以及设置于杯41的开口端部且将杯41的开口端部与十字轴3的各轴部31～34之间液密地密封的密封构件44。
并且，该滚针轴承4以在杯41的内部收纳有多个滚针42、垫圈43及密封构件44的状态(参照图4)，从十字轴3的各轴部31～34分别从内侧插入后的第一臂贯通孔111、121及第二臂贯通孔(分别形成于第二叉2的一对第二臂部21、22的将十字轴3的轴部33、34轴支承的贯通孔，在图2、图3中未图示)的外侧以盖住十字轴3的各轴部31～34的方式插入。并且，通过后述的杯底部411向从该杯底部411的外侧嵌入到环卡定槽112、122的卡环5卡定，滚针轴承4被夹入于十字轴3的各轴部31～34与卡环5之间，该滚针轴承4的轴向的移动被限制。
杯41具有呈大概圆形状的杯底部411和从杯底部411的外周缘向与杯底部411正交的方向延伸的圆筒状的杯筒状部412，它们由规定的金属材料一体形成。杯底部411具有形成于内周侧的比较厚的底部一般部411a和在底部一般部411a的外周侧以沿着周向连续的方式形成且容纳后述的垫圈43的杯底部侧凸部434的底部凹部411b。杯筒状部412具有在杯底部411侧形成为大概恒定的内径的筒状部一般部412a和在杯筒状部412的开口端部呈台阶状地扩径形成且收纳保持密封构件44的密封保持部412b。
底部一般部411a通过在与十字轴3的各轴部31～34的轴向间将后述的垫圈主体部431夹入来支承垫圈主体部431。另外，在底部一般部411a的中央部凹陷形成有能够容纳从十字轴3的第一、第二润滑脂供给通路351、352通过后述的垫圈贯通孔430而供给的润滑脂的凹状的润滑脂容纳部411c。该润滑脂容纳部411c相对于垫圈贯通孔430具有相对大的内径，能够将通过垫圈贯通孔430而引导来的润滑脂向后述的第二润滑脂供给槽436导入。
滚针42在杯筒状部412的内周侧以包围十字轴3的各轴部31～34的外周侧的方式沿着周向并列配置，处于杯41的杯筒状部412的内周面与十字轴3的各轴部31～34的外周面之间而滚动。由此，确保了第一臂贯通孔111、121及第二臂贯通孔(未图示)中的十字轴3的各轴部31～34的顺畅的转动。
垫圈43呈大概圆形的板状，配置于十字轴3的各轴部31～34及滚针42与杯底部411之间，用于十字轴3的各轴部31～34及滚针42与杯底部411之间的间隙、松动的吸收。具体而言，垫圈43具有以与十字轴3的各轴部31～34对置的方式设置且形成得比较薄的垫圈主体部431和在垫圈主体部431的外周侧以与各滚针42对置的方式设置且通过相对于垫圈主体部431向轴向两侧突出而形成得比较厚的垫圈凸部432。这些垫圈主体部431和垫圈凸部432由规定的树脂材料(具有比杯41小的摩擦系数的材料，例如由尼龙和玻璃纤维构成的混合材料)一体形成。
垫圈主体部431形成为具有大概恒定的厚度的圆盘状，具有比杯41的底部一般部411a的直径大的直径。并且，通过垫圈主体部431被夹入于十字轴3的各轴部31～34与杯41的底部一般部411a之间，两者的轴向间隙被填埋。另外，在垫圈主体部431的中央部沿着轴向而贯通形成有将通过十字轴3的第一、第二润滑脂供给通路351、352而供给的润滑脂向杯底部411侧引导的垫圈贯通孔430。垫圈贯通孔430相对于十字轴3的第一、第二润滑脂供给通路351、352的开口直径具有相对小的直径，构成为十字轴3的各轴部31～34的端面整体能够与垫圈主体部431抵接。
垫圈凸部432具有向滚针42侧突出的圆环状的滚针侧凸部433和向杯底部411侧突出的圆环状的杯底部侧凸部434，两者一体形成。滚针侧凸部433和杯底部侧凸部434以相对于垫圈主体部431对称的方式向垫圈主体部431的轴向两侧突出形成。即，滚针侧凸部433与各滚针42的轴向端部抵接，并且底部侧凸部434与杯41的底部凹部411b的内侧底面抵接，垫圈凸部432被夹入于各滚针42与杯41的底部凹部411b之间，由此，两者的轴向间隙被填埋。
密封构件44由规定的橡胶材料形成为圆环状，在杯41的密封保持部412b处被夹入于在十字轴3的各轴部31～34的基端部分别形成为环状而成的檐状的卡定突部35与形成于密封保持部412b与筒状部一般部412a的交界的台阶部412c之间，由此，能够与十字轴3的各轴部31～34的外周面和密封保持部412b的内周面弹性地接触。
图6表示的是将图3的B部放大表示的滚针轴承4的局部放大图。
如图6所示，在杯41的杯筒状部412的杯底部411侧的端部沿着周向而连续地形成有向径向外侧凹陷的筒状部凹部412d。筒状部凹部412d被设定为比垫圈凸部432的轴向宽度W1小的轴向宽度W2。根据该尺寸关系，垫圈凸部432的滚针侧凸部433面对筒状部一般部412a，滚针侧凸部433和筒状部一般部412a在轴向上重合。换言之，筒状部凹部412d与筒状部一般部412a的连接部412e构成为在轴向上位于比滚针侧凸部433的顶端靠杯底部411侧。需要说明的是，筒状部凹部412d与筒状部一般部412a的连接部412e呈从筒状部凹部412d侧向筒状部一般部412a侧逐渐缩径的圆锥锥状，通过该圆锥锥形状，筒状部凹部412d和筒状部一般部412a平滑地连接。
另外，杯41的底部凹部411b具有比垫圈43的杯底部侧凸部434的内径小的内径。更具体而言，底部凹部411b被设定为在该底部凹部411b的内周面与杯底部侧凸部434的内周面的径向间形成的第一间隙C1比在杯筒状部412的筒状部一般部412a的内周面与垫圈43的滚针侧凸部433的外周面的径向间形成的第二间隙C2大的内径。
另外，杯41的底部凹部411b的深度W4被设定成比垫圈43的杯底部侧凸部434的突出量W3大，成为了底部凹部411b比杯底部侧凸部434的突出量大地凹陷的结构。由此，能够与杯底部侧凸部434的突出量的制造误差等无关地使垫圈主体部431向底部一般部411a合适地抵接(落座)。
滚针42是形成为具有恒定的外径的棒状的针状滚子，与垫圈43对置的轴向端面形成为向垫圈43侧凸出的圆弧状。即，各滚针42与垫圈43的滚针侧凸部433的端面线接触，由此，各滚针42的滚动时的与垫圈43的摩擦阻力被降低。
垫圈43的垫圈主体部431的直径形成为比十字轴3的各轴部31～34的外径大。而且，垫圈43的垫圈凸部432的径向宽度形成为比滚针42的直径小。通过该尺寸关系，在滚针侧凸部433与杯41的筒状部一般部412a的径向间形成有规定的间隙(第二间隙C2)，并且在滚针侧凸部433与十字轴3的各轴部31～34的径向间形成有规定的间隙(第三间隙C3)。
另外，垫圈43的垫圈凸部432(滚针侧凸部433)的内径形成为比十字轴3的各轴部31～34的外径大。由此，在滚针侧凸部433与十字轴3的各轴部31～34的径向间形成有规定的间隙C4。需要说明的是，在十字轴3的各轴部31～34的顶端部的外周缘形成有截面成为大概圆弧状的所谓R倒角状的倒角部30，滚针侧凸部433成为了在轴向上与倒角部30重合并与该倒角部30之间形成所述规定的间隙C4的结构。
图7是将垫圈43以单体表示的图，(a)表示的是垫圈43的平面图，(b)表示的是垫圈43的背视图。另外，图8的(a)表示的是沿着图7(a)的C-C线剖切时的剖视立体图，(b)表示的是沿着图7(a)的C-C线剖切时的剖视图。
如图7、图8所示，垫圈43一体地具有形成为比较薄的圆盘状而成的垫圈主体部431和设置于垫圈主体部431的外周侧且向该垫圈主体部431的轴向的两侧突出的垫圈凸部432。垫圈凸部432由朝向滚针42侧突出的滚针侧凸部433和朝向杯底部411侧突出的杯底部侧凸部434构成。滚针侧凸部433和杯底部侧凸部434以相对于垫圈主体部431对称的方式向垫圈主体部431的轴向两侧突出形成。
另外，在垫圈主体部431的中央位置贯通形成有圆形的垫圈贯通孔430，在垫圈主体部431的两侧面沿着径向而呈直线状地形成有从垫圈贯通孔430分别呈放射状地延伸的多个润滑脂供给槽即第一润滑脂供给槽435及第二润滑脂供给槽436。即，在垫圈主体部431中的与十字轴3的各轴部31～34对置的侧面开口形成有第一润滑脂供给槽435，并且在与杯底部411对置的侧面开口形成有第二润滑脂供给槽436。
第一润滑脂供给槽435及第二润滑脂供给槽436的横截面呈凹圆弧状，第一润滑脂供给槽435及第二润滑脂供给槽436在周向上分别以90°的间隔设置有4个，在与垫圈主体部431抵接的十字轴3的各轴部31～34与杯底部411(底部一般部411a)之间构成将垫圈贯通孔430和滚针42侧连通的连通路。由此，从十字轴3的各轴部31～34向垫圈贯通孔430引导来的供给的润滑脂分别通过第一、第二润滑脂供给槽435、436而向位于径向外侧的滚针42侧供给。
另外，第一润滑脂供给槽435和第二润滑脂供给槽436以在从十字轴3的各轴部31～34延伸的轴向观察时交错的方式形成。即，第一润滑脂供给槽435和第二润滑脂供给槽436以在轴向上不重叠的方式在周向上错开45°相位地配置(参照图7(a)(b))。
图9表示的是图7所示的垫圈的其他例子，(a)表示的是垫圈的平面图，(b)表示的是垫圈的背视图，(c)表示的是沿着图9(a)的D-D线剖切时的剖视图。
关于垫圈43，在本实施方式中，例示如图7所示的在中央部具有垫圈贯通孔430的方案而进行了说明，但该垫圈贯通孔430不是必须的结构，例如也能够如图9所示那样使垫圈主体部431为封闭的结构。换言之，关于垫圈43的垫圈贯通孔430的有无，能够根据应用该垫圈43的滚针轴承4的规格、成本等而自由变更。
(本实施方式的作用效果)
在所述以往的万向节中，由于滚针轴承的垫圈形成为两部分，所以滚针轴承的组装作业变得繁杂，存在该滚针轴承的组装作业性会恶化的问题。另外，会因该滚针轴承的组装作业性的恶化而招致万向节的制造成本的增大等，仍仍有改善的余地。
相对于此，根据本实施方式的第一万向节J1，通过起到以下的效果，能够解决所述以往的万向节中存在的问题。
所述第一万向节J1是与设置于车辆的旋转轴(未图示的所述第一旋转轴)相连的万向节，具备：叉(第一叉1)，其具有叉主体部(凸缘部10)、从叉主体部(凸缘部10)形成为两股且在旋转轴的旋转轴线Z0的方向上延伸的一对臂部(第一臂部11、12)、以及在隔着旋转轴线Z0而对置的一对臂部(第一臂部11、12)的对置面贯通形成的臂贯通孔(第一臂贯通孔111、121)；杯41，其具有杯底部411和从杯底部411的外周缘向与杯底部411正交的方向延伸的杯筒状部412，收纳于臂贯通孔(第一臂贯通孔111、121)；十字轴3，其具有呈十字状地一体形成且向杯筒状部412的内周侧插入的圆筒状的一对轴部31～34；多个滚针42，其收纳于杯筒状部412的内周侧，配置于杯筒状部412的内周面与轴部31～34的外周面之间；垫圈43，其具有配置于杯底部411与轴部31～34之间的圆盘状的垫圈主体部431、一体设置于垫圈主体部431的外周侧且朝向滚针42侧突出的圆环状的滚针侧凸部433、以及一体设置于垫圈主体部431的外周侧且朝向杯底部411侧突出的圆环状的杯底部侧凸部434。
这样，在本实施方式中，作为垫圈43，垫圈主体部431和垫圈凸部432(滚针侧凸部433和杯底部侧凸部434)一体形成。由此，能够将垫圈43作为一个部件来处理，垫圈43相对于滚针轴承4的组装作业性变得良好。其结果是，能够也有助于利用该滚针轴承4将十字轴3轴支承的第一万向节J1的制造成本的降低化。
另外，在本实施方式中，滚针侧凸部433和杯底部侧凸部434在轴部31～34延伸的轴向上隔着垫圈主体部431对称地形成。
如前所述，即使垫圈主体部431和垫圈凸部432(滚针侧凸部433和杯底部侧凸部434)一体形成，在垫圈43的表背确定的情况下，在该垫圈43的组装时，也可能弄错表背而组装。
相对于此，在本实施方式中，通过滚针侧凸部433和杯底部侧凸部434相对于垫圈主体部431对称地形成，关于垫圈43没有表背，能够抑制该垫圈43的误组装。
另外，在本实施方式中，杯底部411具有设置于中央部侧的底部一般部411a和在底部一般部411a的外周侧在与轴部31～34对置的底部一般部411a的内侧面凹陷形成且容纳杯底部侧凸部434的底部凹部411b。
这样，在本实施方式中，在杯底部411的内侧面设置有高度(轴向宽度)不同的底部一般部411a和底部凹部411b。由此，通过使垫圈主体部431与底部一般部411a抵接且使垫圈凸部432(滚针侧凸部433及杯底部侧凸部434)与底部凹部411b抵接，在杯底部411处，由不同(轴向宽度)不同的垫圈主体部431和垫圈凸部432(滚针侧凸部433及杯底部侧凸部434)构成的垫圈43的收纳变得良好。
另外，在本实施方式中，底部凹部411b在轴部31～34延伸的轴向上比杯底部侧凸部434的突出量大地凹陷。
这样，在本实施方式中，通过底部凹部411b的深度W4被设定为比杯底部侧凸部434的突出量W3大，能够使垫圈主体部431向底部一般部411a合适地落座。由此，能够使滚针轴承4(杯41)的内部的垫圈43的稳定性提高。
另外，在本实施方式中，在与轴部31～34正交的径向上，在杯底部侧凸部434与底部一般部411a之间形成的第一间隙C1比在滚针侧凸部433与杯筒状部412(筒状部一般部412a)之间形成的第二间隙C2大。
这样，在本实施方式中，在底部侧凸部434与底部一般部411a的径向间形成的第一间隙C1被设定为比在滚针侧凸部433与杯筒状部412(筒状部一般部412a)的径向间形成的第二间隙C2大。通过该尺寸关系，在向杯41组装垫圈43时，杯底部侧凸部434不会与底部一般部411a干涉，能够使垫圈43相对于杯41的组装作业良好。
另外，在本实施方式中，杯筒状部412具有与多个滚针42抵接的筒状部一般部412a和与筒状部一般部412a相比靠杯底部411侧设置且向与轴部31～34正交的径向的外侧凹陷的筒状部凹部412d。
这样，在本实施方式中，在杯筒状部412的杯底部411侧设置有筒状部凹部412d。由此，能够通过该筒状部凹部412d来抑制与筒状部一般部412a的研磨涉及的工具(未图示)的干涉，能够使该筒状部一般部412a的研磨作业良好。
另外，在本实施方式中，筒状部一般部412a与筒状部凹部412d的连接部412e在轴部31～34延伸的轴向上与比滚针侧凸部433的顶端相比靠杯底部411侧设置。
这样，在本实施方式中，通过筒状部一般部412a与筒状部凹部412d的连接部412e于滚针侧凸部433的顶端相比靠杯底部411侧设置，成为了筒状部一般部412a和筒状部凹部412d的连接部412e在径向上与垫圈43对置的结构。由此，筒状部一般部412a与筒状部凹部412d的连接部412e处的角部不会与滚针42干涉。因而，在滚针42中，不需要避免筒状部一般部412a与筒状部凹部412d的连接部412e的干涉的退避加工。其结果是，能够有助于滚针轴承4、进而第一万向节J1的生产性提高、成本降低。
另外，在本实施方式中，在轴部31～34的内部设置有在轴部31～34的顶端开口而向滚针42侧供给润滑脂的润滑脂供给通路(第一、第二润滑脂供给通路351、352)，垫圈主体部431在与轴部31～34接触的面或与杯底部411接触的面具有在与轴部31～34正交的径向上延伸的润滑脂供给槽(第一、第二润滑脂供给槽435、436)。
这样，在本实施方式中，在十字轴3的各轴部31～34的内部形成有第一、第二润滑脂供给通路351、352，并且在垫圈43的与轴部31～34或杯底部411对置的面形成有第一润滑脂供给槽435或第二润滑脂供给槽436。由此，能够通过第一、第二润滑脂供给通路351、352以及第一润滑脂供给槽435或第二润滑脂供给槽436而向配置于各轴部31～34的外周侧的各滚针42供给作为润滑剂的润滑脂，能够谋求各滚针42的良好的润滑。
另外，在本实施方式中，润滑脂供给槽具有在垫圈主体部431的内侧面处设置于与轴部31～34接触的面的第一润滑脂供给槽435和在垫圈主体部431的外侧面处设置于与杯底部411接触的面的第二润滑脂供给槽436，第一润滑脂供给槽435和第二润滑脂供给槽436以在从轴部31～34延伸的轴向观察时交错的方式形成。
在第一润滑脂供给槽435和第二润滑脂供给槽436以重叠的方式设置的情况下，关于两润滑脂供给槽435、436重叠的部分，垫圈主体部431的壁厚会显著变薄。因此，通过如本实施方式这样第一润滑脂供给槽435和第二润滑脂供给槽436以不重叠的方式相互错开相位地配置，垫圈主体部431的刚性被确保，能够抑制垫圈43的损伤、耐久性的下降。
另外，在本实施方式中，垫圈主体部431具有在轴部31～34延伸的轴向上贯通形成且面对润滑脂供给槽(第一、第二润滑脂供给槽435、436)的垫圈贯通孔430。
这样，在本实施方式中，在垫圈主体部431设置有面对第一、第二润滑脂供给槽435、436(在第一、第二润滑脂供给槽435、436开口)的垫圈贯通孔430。由此，能够将通过十字轴3的各轴部31～34的第一、第二润滑脂供给通路351、352而供给的润滑脂经由垫圈贯通孔430而向垫圈43的背面(与杯底部411对置的面)供给，关于垫圈43的背面也能够进行润滑。
另外，在本实施方式中，垫圈43由摩擦系数比杯41小的树脂材料形成。
这样，通过垫圈43由摩擦系数比杯41小的树脂材料形成，与不使用垫圈43的情况相比，能够降低与十字轴3的各轴部31～34的端面的摩擦，用于第一万向节J1中的十字轴3的顺畅的转动。
另外，在本实施方式中，在与轴部31～34正交的径向上，滚针侧凸部433的内径形成为比轴部31～34的外径大。
这样，通过垫圈43的滚针侧凸部433的内径形成为比十字轴3的各轴部31～34的外径大，能够抑制将十字轴3的各轴部31～34向滚针侧凸部433的内周侧插入时的、各轴部31～34相对于滚针侧凸部433的干涉。由此，滚针轴承4相对于十字轴3的组装作业性变得良好，能够谋求第一万向节J1的生产性的提高。
(第一实施方式的变形例)
图10是表示本发明的万向节的第一实施方式的变形例的图，(a)表示的是垫圈43的平面图，(b)表示的是垫圈43的背视图，(c)表示的是沿着图10(a)的E-E线剖切时的剖视图。
如图10所示，在本实施方式中，在垫圈43中，第一、第二润滑脂供给槽435、436构成为延伸至在径向上分别与滚针侧凸部433及杯底部侧凸部434重合的位置。换言之，在本实施方式中，第一、第二润滑脂供给槽435、436跨垫圈主体部431和滚针侧凸部433及杯底部侧凸部434而连续地设置，以从垫圈贯通孔430贯通至成为十字轴3的各轴部31～34的外周侧的滚针42侧的方式形成。
具体而言，第一、第二润滑脂供给槽435、436由分别在垫圈主体部431的各侧面沿着径向而开口形成的第一、第二径向槽435a、436a和连接于第一、第二径向槽435a、436a的外侧端部且分别在滚针侧凸部433及杯底部侧凸部434的内周面沿着轴向而开口形成的第一、第二轴向槽435b、436b构成。根据该结构，经由垫圈贯通孔430而导入到第一、第二润滑脂供给槽435、436的润滑脂通过第一、第二径向槽435a、436a和第一、第二轴向槽435b、436b而直接导向十字轴3的各轴部31～34的外周侧即滚针42侧。
图11表示的是图10所示的垫圈43的其他例子，(a)表示的是垫圈43的平面图，(b)表示的是垫圈43的背视图，(c)表示的是沿着图11(a)的F-F线剖切时的剖视图。
关于垫圈43，在本变形例中，例示如图10所示的在中央部具有垫圈贯通孔430的方案而进行了说明，但与所述第一实施方式同样，该垫圈贯通孔430不是必须的结构，例如也能够如图11所示那样使垫圈主体部431为封闭的结构。
如以上这样，在本实施方式中，在第一万向节J1中，润滑脂供给槽(第一、第二润滑脂供给槽435、436)设置于在所述径向上与滚针侧凸部433或杯底部侧凸部434重合的位置。
这样，在本实施方式中，第一、第二润滑脂供给槽435、436以从垫圈贯通孔430贯通至滚针42侧的方式，跨垫圈主体部431和滚针侧凸部433及杯底部侧凸部434而连续地设置。由此，能够将经由垫圈贯通孔430而导入的润滑脂通过第一、第二润滑脂供给槽435、436(第一、第二径向槽435a、436a及第一、第二轴向槽435b、436b)而向滚针42侧直接引导，能够将各滚针42更有效地润滑。
〔第二实施方式〕
图12、图13表示的是本发明的万向节和传动轴的第二实施方式，变更了所述第一实施方式的第一万向节J1中的十字轴3的结构。需要说明的是，关于该变更点以外的基本的结构，与所述第一实施方式是同样的，因此，关于与该第一实施方式相同的结构，通过标注相同的附图标记而省略其说明。
图12表示的是本发明第二实施方式的第一万向节的分解立体图，图13表示的是图12的G-G线剖视图。
如图12、图13所示，本实施方式的第一万向节J1在十字轴3的中央部且第一润滑脂供给通路351和第二润滑脂供给通路352交叉的位置沿着与旋转轴线Z1、Z2正交的方向而向铅垂上侧开口形成有将第一、第二润滑脂供给通路351、352和外部连通的十字轴贯通孔36。并且，在该十字轴贯通孔36形成有阴螺纹部，拧入有用于润滑脂向第一、第二润滑脂供给通路351、352的注入的螺纹接头6。
在螺纹接头6中，由规定的金属材料(例如铝等)一体形成有呈直线状地延伸的螺纹接头基部61、从螺纹接头基部61向斜上方延伸的润滑脂导入部62、以及在螺纹接头基部61的下端部呈台阶缩径状地形成且形成有与十字轴贯通孔36的阴螺纹部啮合的阳螺纹部的螺纹接头安装部63。并且，在该螺纹接头6的内部形成有将从润滑脂导入部62到螺纹接头安装部63为止贯通的一连串的螺纹接头内部通路60。通过该结构，螺纹接头6将经由润滑脂导入部62而注入的润滑脂通过螺纹接头内部通路60而向第一、第二润滑脂供给通路351、352引导。
如以上这样，在本实施方式中，与十字轴3被封闭的所述第一实施方式不同，通过在贯通形成于十字轴3的十字轴贯通孔36安装螺纹接头6，能够经由该螺纹接头6而追加注入润滑脂。由此，即使在十字轴3的各轴部31～34安装了滚针轴承4后，也不用拆卸滚针轴承4就能够追加因经年的使用而消耗等从而减少的润滑脂，可谋求第一万向节J1的维护性的提高。
本发明不限于在所述实施方式中例示的结构、方案，只要是能够起到前述的本发明的作用效果的方式即可，能够根据应用对象的规格、成本等而自由变更。
作为基于以上说明的实施方式等的万向节，例如可考虑以下所述的方案。
即，该万向节在其一个方案中，与设置于车辆的旋转轴相连，具备：叉，其具有叉主体部、从所述叉主体部形成为两股且在所述旋转轴的旋转轴线的方向上延伸的一对臂部、以及在隔着所述旋转轴线而对置的所述一对臂部的对置面贯通形成的臂贯通孔；杯，其具有杯底部和从所述杯底部的外周缘向与所述杯底部正交的方向延伸的杯筒状部，并且收纳于所述臂贯通孔；十字轴，其具有呈十字状地一体形成且向所述杯筒状部的内周侧插入的圆筒状的一对轴部；多个滚针，其收纳于所述杯筒状部的内周侧，配置于所述杯筒状部的内周面与所述轴部的外周面之间；垫圈，其具有配置于所述杯底部与所述轴部之间的圆盘状的垫圈主体部、一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述滚针侧突出的圆环状的滚针侧凸部、以及一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述杯底部侧突出的圆环状的杯底部侧凸部。
在所述万向节的优选的方案中，所述滚针侧凸部和所述杯底部侧凸部在所述轴部延伸的轴向上隔着所述垫圈主体部对称地形成。
在另一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述杯底部具有设置于中央部侧的底部一般部和在所述底部一般部的外周侧在与所述轴部对置的所述底部一般部的内侧面凹陷形成且容纳所述杯底部侧凸部的底部凹部。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述底部凹部在所述轴部延伸的轴向上比所述杯底部侧凸部的突出量大地凹陷。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，在与所述轴部正交的径向上，在所述杯底部侧凸部与所述底部一般部之间形成的第一间隙比在所述滚针侧凸部与所述杯筒状部之间形成的第二间隙大。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述杯筒状部具有与所述多个滚针抵接的筒状部一般部和与所述筒状部一般部相比靠所述杯底部侧设置且向与所述轴部正交的径向的外侧凹陷的筒状部凹部。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述筒状部一般部与所述筒状部凹部的连接部在所述轴部延伸的轴向上与所述滚针侧凸部的顶端相比靠所述杯底部侧设置。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，在所述轴部的内部设置有在所述轴部的顶端开口而向所述滚针侧供给润滑脂的润滑脂供给通路，所述垫圈主体部在与所述轴部接触的面或与所述杯底部接触的面具有在与所述轴部正交的径向上延伸的润滑脂供给槽。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述润滑脂供给槽设置于在所述径向上与所述滚针侧凸部或所述杯底部侧凸部重合的位置。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述润滑脂供给槽具有在所述垫圈主体部的内侧面处设置于与所述轴部接触的面的第一润滑脂供给槽和在所述垫圈主体部的外侧面处设置于与所述杯底部接触的面的第二润滑脂供给槽，所述第一润滑脂供给槽和所述第二润滑脂供给槽以在从所述轴部延伸的轴向观察时交错的方式形成。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述垫圈主体部具有在所述轴部延伸的轴向上贯通形成且面对所述润滑脂供给槽的垫圈贯通孔。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，所述垫圈由摩擦系数比所述杯小的树脂材料形成。
在又一优选的方案中，在所述万向节的任一方案的基础上，在与所述轴部正交的径向上，所述滚针侧凸部的内径形成为比所述轴部的外径大。
另外，作为基于以上说明的实施方式等的传动轴，例如可考虑以下所述的方案。
即，该传动轴在其一个方案中，与设置于车辆的旋转轴相连，具备与所述旋转轴连接且用于所述旋转轴的动力传递的轴部和连接所述轴部和所述旋转轴的万向节，所述万向节具备：叉，其具有与所述轴部相连的叉主体部、从所述叉主体部形成为两股且在所述旋转轴的旋转轴线的方向上延伸的一对臂部、以及在隔着所述旋转轴线而对置的所述一对臂部的对置面贯通形成的臂贯通孔；杯，其具有杯底部和从所述杯底部的外周缘向与所述杯底部正交的方向延伸的杯筒状部，并且收纳于所述臂贯通孔；十字轴，其具有呈十字状地一体形成且向所述杯筒状部的内周侧插入的圆筒状的一对轴部；多个滚针，其收纳于所述杯筒状部的内周侧，配置于所述杯筒状部的内周面与所述轴部的外周面之间；垫圈，其具有配置于所述杯底部与所述轴部之间的圆盘状的垫圈主体部、一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述滚针侧突出的圆环状的滚针侧凸部、以及一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述杯底部侧突出的圆环状的杯底部侧凸部。

Claims (14)

1.一种万向节，与设置于车辆的旋转轴相连，其特征在于，具备：
叉，其具有叉主体部、从所述叉主体部形成为两股且在所述旋转轴的旋转轴线的方向上延伸的一对臂部、以及在隔着所述旋转轴线而对置的所述一对臂部的对置面贯通形成的臂贯通孔；
杯，其具有杯底部和从所述杯底部的外周缘向与所述杯底部正交的方向延伸的杯筒状部，并且收纳于所述臂贯通孔；
十字轴，其具有呈十字状地一体形成且向所述杯筒状部的内周侧插入的圆筒状的一对轴部；
多个滚针，其收纳于所述杯筒状部的内周侧，配置于所述杯筒状部的内周面与所述轴部的外周面之间；
垫圈，其具有配置于所述杯底部与所述轴部之间的圆盘状的垫圈主体部、一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述滚针侧突出的圆环状的滚针侧凸部、以及一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述杯底部侧突出的圆环状的杯底部侧凸部。
2.根据权利要求1所述的万向节，其特征在于，
所述滚针侧凸部和所述杯底部侧凸部在所述轴部延伸的轴向上隔着所述垫圈主体部对称地形成。
3.根据权利要求1所述的万向节，其特征在于，
所述杯底部具有：
底部一般部，其设置于中央部侧；
底部凹部，其在所述底部一般部的外周侧在与所述轴部对置的所述底部一般部的内侧面凹陷形成，容纳所述杯底部侧凸部。
4.根据权利要求3所述的万向节，其特征在于，
所述底部凹部在所述轴部延伸的轴向上比所述杯底部侧凸部的突出量大地凹陷。
5.根据权利要求3所述的万向节，其特征在于，
在与所述轴部正交的径向上，在所述杯底部侧凸部与所述底部一般部之间形成的第一间隙比在所述滚针侧凸部与所述杯筒状部之间形成的第二间隙大。
6.根据权利要求1所述的万向节，其特征在于，
所述杯筒状部具有：
筒状部一般部，其与所述多个滚针抵接；
筒状部凹部，其与所述筒状部一般部相比靠所述杯底部侧设置，向与所述轴部正交的径向的外侧凹陷。
7.根据权利要求6所述的万向节，其特征在于，
所述筒状部一般部与所述筒状部凹部的连接部在所述轴部延伸的轴向上与所述滚针侧凸部的顶端相比靠所述杯底部侧设置。
8.根据权利要求1所述的万向节，其特征在于，
在所述轴部的内部设置有在所述轴部的顶端开口而向所述滚针侧供给润滑脂的润滑脂供给通路，
所述垫圈主体部在与所述轴部接触的面或与所述杯底部接触的面具有在与所述轴部正交的径向上延伸的润滑脂供给槽。
9.根据权利要求8所述的万向节，其特征在于，
所述润滑脂供给槽设置于在所述径向上与所述滚针侧凸部或所述杯底部侧凸部重合的位置。
10.根据权利要求8所述的万向节，其特征在于，
所述润滑脂供给槽具有：
第一润滑脂供给槽，其在所述垫圈主体部的内侧面处设置于与所述轴部接触的面；
第二润滑脂供给槽，其在所述垫圈主体部的外侧面处设置于与所述杯底部接触的面，
所述第一润滑脂供给槽和所述第二润滑脂供给槽以在从所述轴部延伸的轴向观察时交错的方式形成。
11.根据权利要求8所述的万向节，其特征在于，
所述垫圈主体部具有在所述轴部延伸的轴向上贯通形成且面对所述润滑脂供给槽的垫圈贯通孔。
12.根据权利要求1所述的万向节，其特征在于，
所述垫圈由摩擦系数比所述杯小的树脂材料形成。
13.根据权利要求1所述的万向节，其特征在于，
在与所述轴部正交的径向上，所述滚针侧凸部的内径形成为比所述轴部的外径大。
14.一种传动轴，与设置于车辆的旋转轴相连，其特征在于，具备：
轴部，其与所述旋转轴连接，用于所述旋转轴的动力传递；
万向节，其连接所述轴部和所述旋转轴，
所述万向节具备：
叉，其具有与所述轴部相连的叉主体部、从所述叉主体部形成为两股且在所述旋转轴的旋转轴线的方向上延伸的一对臂部、以及在隔着所述旋转轴线而对置的所述一对臂部的对置面贯通形成的臂贯通孔；
杯，其具有杯底部和从所述杯底部的外周缘向与所述杯底部正交的方向延伸的杯筒状部，并且收纳于所述臂贯通孔；
十字轴，其具有呈十字状地一体形成且向所述杯筒状部的内周侧插入的圆筒状的一对轴部；
多个滚针，其收纳于所述杯筒状部的内周侧，配置于所述杯筒状部的内周面与所述轴部的外周面之间；
垫圈，其具有配置于所述杯底部与所述轴部之间的圆盘状的垫圈主体部、一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述滚针侧突出的圆环状的滚针侧凸部、以及一体设置于所述垫圈主体部的外周侧且朝向所述杯底部侧突出的圆环状的杯底部侧凸部。
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