JP2005030481A - Cross shaft joint - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に備える各種の動力伝達軸に好適に使用可能な十字軸継手に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、上記のような用途に使用される十字軸継手では、図6に示すように、十字軸80のトラニオン81に装着されるころ軸受82の密封性能を高める必要がある。
【0003】
上記ころ軸受82は、シール83により密封される。このシール83は、金属環84の内径側に二つのインナーリップ85,86を被着した構成である。一方、十字軸80の各トラニオン81の付け根側には、裾広がり形状の肩部87が設けられており、この肩部87の外径寄りの領域には、さらに環状段差部88が設けられている。そして、上記二つのインナーリップ85,86が、トラニオン81の付け根側の肩部87に対して接触されており、上記金属環84の円筒部89の外端部が、トラニオン81の環状段差部88に微小な隙間90を隔てて対向されている。
【0004】
このように、シール83の最外周部分に作られた微小な隙間90は、ラビリンス密封効果があるものの、泥水などが激しくかかったときには、シール83の金属環84とインナーリップ86との間にできる空間に泥水が入り込みやすいと言え、好ましくない。これに対し、図示しないが、トラニオン81の環状段差部88に周溝を形成し、この周溝内に、シール83の金属環84の円筒部89の外端部を非接触状態で没入させるようにすることが考えられている(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
実公昭46−29065号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、シール83によるころ軸受82の密封性能を向上できるものの、トラニオン81の環状段差部88にわざわざ周溝を形成しなければならないので、加工コストが高くつくことが懸念される。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、4つのトラニオンを備える十字軸と、前記各トラニオンそれぞれに装着される4つのころ軸受とを有する十字軸継手であって、前記各ころ軸受それぞれは、外輪カップと、この外輪カップの内周に配列されて当該外輪カップの内周面と前記トラニオン外周面との間に介装される複数のころと、前記外輪カップの開口側端部に装着されトラニオン外周面と外輪カップとの間の環状空間を密封するシールとを有し、前記シールは、前記外輪カップの開口側内周に装着される金属環と、前記金属環の内端部に被着されたインナーリップと、前記金属環の外端部に被着されたアウターリップとを有し、前記インナーリップは、前記トラニオンと前記十字軸本体とをつなぐ環状曲面部に接触し、前記金属環の外端部は、前記十字軸本体のトラニオン側の端面に微小隙間を隔てて対向し、前記アウターリップは、前記微小隙間を塞いでいる、ことを特徴としている。
【0008】
本発明においては、シールの金属環の外端部と、十字軸のトラニオンの付け根側肩部との間の微小隙間をアウターリップで塞ぐようにしているから、この微小隙間に対して泥水が激しくかかっても、この泥水が浸入しにくくなる。しかも、十字軸のトラニオンの付け根側肩部に対して従来例のような周溝を設けていないので、無駄な加工が不要となる。また、アウターリップは、シールの外形寸法内にほぼ収まるように設けているから、シールの設置スペースを拡大する必要がない。
【0009】
ところで、前記アウターリップは、径方向外向きに開くように屈曲された状態で前記十字軸本体のトラニオン側の端面に接触して前記微小隙間を塞ぐものとすることができる。
【0010】
この場合、アウターリップを環状段差部に接触させることによって、前記微小隙間を隙間なく塞いでいるから、泥水などの浸入を防止する効果が高くなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る十字軸継手を図面を参照して詳細に説明する。図1から図3は、本発明の一実施形態に係り、図1は、その実施形態に係る十字軸継手の斜視図、図2は、図1の十字軸継手が備えるころ軸受の断面図、図3は、図2のころ軸受が備えるシールの拡大図である。これらの図において、1は十字軸継手、2、3はヨークを示す。
【0012】
十字軸継手1は、十字軸4と、ころ軸受5と、シール6とを備える。一方、ヨーク2,3それぞれは、それぞれ平行に対向する一対の突片2a、3aを有している。この各突片2a,2aそれぞれには貫通孔2b,3bが同軸上に設けられている。そして、各ヨーク2,3それぞれの貫通孔2b,3bに、十字軸4の各トラニオン4aそれぞれがころ軸受5を介して嵌合される形態となっている。
【0013】
以下、十字軸継手1の構成を詳しく説明する。
【0014】
十字軸4は、それぞれの自由端が十字方向に延びる4つのトラニオン4aを有している。各トラニオン4aそれぞれの付け根側には、漸次拡径する裾広がり形状の肩部(環状曲面部)4bが形成されている。
【0015】
各肩部4bそれぞれは、トラニオン4a寄りの急斜面4b1と、この急斜面4b1に滑らかに接続される緩斜面4b2とを備えている。この各肩部4b全体の表面形状は、凹状に湾曲した形状になっている。
【0016】
各肩部4bそれぞれは、その外径寄りの領域に環状段差部4cをさらに備えている。換言すれば、各肩部4bの緩斜面4b2よりも外径寄りの領域には、緩斜面4b2から一段と低くなった環状段差部4cが設けられている。この環状段差部4cは、トラニオン4aの軸方向に沿う壁面4c1と、トラニオン4aの径方向に沿う壁面(トラニオン側の端面)4c2とを備えている。
【0017】
ころ軸受5は、十字軸4の各トラニオン4aそれぞれに装着されるもので、外輪カップ8と、複数の針状ころ9と、シール6とを備えている。
【0018】
外輪カップ8は、有底円筒形に形成されており、円筒部8aと円板形底部8bとを備えている。この外輪カップ8は、例えば鋼板をプレス成形することにより製作することができる他、旋削加工により製作することもできる。
【0019】
針状ころ9は、外輪カップ8の円筒部8aの内周面と十字軸4の各トラニオン4aの外周面との間に介装されており、各トラニオン4aの外周面を内輪軌道とする一方で外輪カップ8の円筒部8aの内周面を外輪軌道として転動自在とされている。外輪カップ8の開口側、つまり円筒部8aの開口端部には、内径が拡径されて薄肉となった薄肉部8cが設けられている。
【0020】
シール6は、ころ軸受5の外輪カップ8の開口側内周に取り付けられて、ころ軸受5内への異物浸入を防止する。シール6は、金属環10に弾性体からなる第1インナーリップ11、第2インナーリップ12ならびにアウターリップ13を被着した構成を備えている。
【0021】
金属環10は、円筒部10aと鍔部10bとを有し、円筒部10aの一端側に鍔部10bを径方向内向きに延ばして構成されている。
【0022】
第1インナーリップ11は、金属環10の鍔部10bの内周端縁に径方向斜め内向きに延びる形で被着されている。
【0023】
第2インナーリップ12は、金属環10の鍔部10bの内側面に軸方向に延びる形で被着されている。
【0024】
アウターリップ13は、金属環10の円筒部10aの内周に被覆されている弾性薄膜14を延長して形成されるものであり、金属環10の円筒部10aの端部から軸方向に突出する形で設けられている。
【0025】
なお、この実施形態では、アウターリップ13を金属環10の円筒部10aの内周に設けることによって、当該円筒部10aの外端面の金属表面を露呈しているが、その理由は、当該外端面を、シール6の組み込み時の押圧面として利用するためである。
【0026】
このようなシール6は、その金属環10の円筒部10aを外輪カップ8の薄肉部8cの内周面に圧入により嵌合させることによって、ころ軸受5に組み込まれる。このようにシール6を組み込んだころ軸受5を十字軸4のトラニオン4aに取り付けるのであるが、その状態において、シール6とトラニオン4aとの関係を説明する。
【0027】
まず、シール6の第1インナーリップ11は、トラニオン4aの肩部4bの急斜面4b1に径方向から接触される。また、第2インナーリップ12は、トラニオン4aの肩部4bの緩斜面4b2に軸方向から接触される。さらに、金属環10の円筒部10aの外端部は、各トラニオン4aに設けてある環状段差部4cに微小隙間15を隔てて対向される。詳しくは、図3に示すように、円筒部10aの外端面が環状段差部15の径方向に沿う壁面4c2に対して、また、円筒部10aの外端部内周面に被着してある弾性薄膜14が環状段差部15の軸方向に沿う壁面4c1に対してそれぞれ非接触に対向しているので、上記微小隙間15は図3に示すように90度屈曲している。そして、アウターリップ13は、トラニオン4aに設けてある環状段差部4cの径方向に沿う壁面4c2に軸方向から接触されており、そのため、アウターリップ13が前述の微小隙間15を隙間なく塞ぐ壁のようになる。
【0028】
なお、アウターリップ13は、ころ軸受5をトラニオン4aに組み付ける過程で、環状段差部4cにおいて軸方向に沿う壁面4c1と径方向に沿う壁面4c2との交差部分の丸みでもって径方向外向きに屈曲されることになって、環状段差部4cの径方向に沿う壁面4c2に面で接触されるようになっている。図3には、アウターリップ13の屈曲前の状態を破線で示している。また、第1インナーリップ11と第2インナーリップ12との間の空間や、第2インナーリップ12と金属環10とアウターリップ13とで囲む空間には、図示しないが、グリースなどの潤滑剤が封入される。
【0029】
以上説明したように、シール6の金属環10とトラニオン4aの環状段差部4cとの間に微小隙間15を作ったうえで、この微小隙間15をシール6のアウターリップ13で塞いでいる。そのため、前述した微小隙間15に泥水が激しくかかっても、泥水が微小隙間15から二つのインナーリップ11,12が配置される空間に浸入しにくくなる。これにより、シール6によるころ軸受5の密封性能を向上できるので、ころ軸受5内部の潤滑剤の劣化を防止できるなど、ころ軸受5の寿命向上に貢献でき、ひいては十字軸継手1の寿命向上にもつながる。なお、アウターリップ13は、使用経過に伴い摩耗しても、微小隙間15を塞ぐ効果を持続するので、ころ軸受5の密封性能を長期にわたって維持できる。
【0030】
しかも、従来例のように十字軸4を加工していないので、コストを低減するうえで有利である。また、アウターリップ13は、シール6の外形寸法内にほぼ収まるように設けているから、シール6の設置スペースを拡大する必要がない。
【0031】
以下、本発明の応用例、他の実施形態などを説明する。
【0032】
(1)上記シール6のアウターリップ13は、上記実施形態のように比較的大きく屈曲させた状態で接触させずに、例えば軽く屈曲した状態や屈曲しなくてもライトタッチとなる状態で接触させることができる。さらに、上記シール6のアウターリップ13は、図4に示すように、トラニオン4aの付け根側の環状段差部4cに非接触とすることができる。この場合、アウターリップ13が非接触になっているものの、シール6の金属環10とトラニオン4aの環状段差部4cとの間の微小隙間15をアウターリップ13でほとんど塞ぐことができるから、泥水などの浸入を防止することができる。
【0033】
(2)上記実施形態では、トラニオン4aの付け根側肩部4bの外周よりの領域に、環状段差部4cを設けた例を挙げているが、この環状段差部4cを設けていない場合でも本発明を適用できる。図5に示すように、環状段差部4cを設けていない場合は、肩部4bの凹曲面の外周寄りの領域4dに、金属環10の外端面を微小隙間15を隔てて対向させるようにし、この微小隙間15をアウターリップ13で塞ぐようにすればよい。
【0034】
(3)上記十字軸継手1は、自動車のドライブシャフトや、自動車の操舵機構における動力伝達経路などに用いられるが、耐水性能が要求される場所に用いることができる。
【0035】
【発明の効果】
本発明の十字軸継手では、シールによるころ軸受の密封性能を向上させるにあたって、従来例のようにトラニオンに周溝を形成する必要をなくせる。したがって、従来例のようなコスト上昇を抑制してころ軸受の密封性能を向上することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る十字軸継手の斜視図
【図2】図1に示すころ軸受の断面図
【図3】図2のシールを拡大して示す図
【図4】本発明の他の実施形態で、図3に対応する図
【図5】本発明のさらに他の実施形態で、図3に対応する図
【図6】従来例で、図3に対応する図
【符号の説明】
4 十字軸 4a 十字軸のトラニオン
4b トラニオンの肩部 4c トラニオンの環状段差部
5 ころ軸受 6 シール
8 ころ軸受の外輪カップ 10 シールの金属環
11 シールの第1インナーリップ
12 シールの第2インナーリップ
13 シールのアウターリップ 15 微小隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cross joint that can be suitably used for various power transmission shafts provided in an automobile or the like.
[0002]
[Prior art]
For example, in the cross shaft joint used for the above-mentioned applications, it is necessary to improve the sealing performance of the roller bearing 82 attached to the
[0003]
The roller bearing 82 is sealed with a
[0004]
As described above, the
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 46-29065 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, although the sealing performance of the roller bearing 82 by the
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a cross shaft joint including a cross shaft including four trunnions and four roller bearings mounted on each of the trunnions, and each of the roller bearings includes an outer ring cup and the outer ring cup. A plurality of rollers arranged on the inner periphery and interposed between the inner peripheral surface of the outer ring cup and the trunnion outer peripheral surface, and the trunnion outer peripheral surface and the outer ring cup mounted on the opening side end of the outer ring cup A seal that seals the annular space between the metal ring, the metal ring that is attached to the inner periphery of the outer ring cup on the opening side, the inner lip that is attached to the inner end of the metal ring, An outer lip attached to the outer end of the metal ring, the inner lip contacts an annular curved surface part connecting the trunnion and the cross shaft main body, and the outer end of the metal ring is The cross-axis tiger And face each other with a small gap to the end face of the on-side, the outer lip, closes the minute gap, it is characterized in that.
[0008]
In the present invention, the minute gap between the outer end of the metal ring of the seal and the shoulder on the root side of the cross shaft trunnion is closed by the outer lip. Even if it takes, this mud becomes difficult to enter. In addition, since the circumferential groove as in the conventional example is not provided in the base side shoulder portion of the cross shaft trunnion, useless processing becomes unnecessary. Further, since the outer lip is provided so as to be substantially within the outer dimension of the seal, it is not necessary to expand the installation space for the seal.
[0009]
By the way, the outer lip may be in contact with the trunnion side end surface of the cross shaft main body in a state of being bent so as to open outward in the radial direction, thereby closing the minute gap.
[0010]
In this case, by bringing the outer lip into contact with the annular stepped portion, the minute gap is closed without a gap, so that the effect of preventing intrusion of muddy water or the like is enhanced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a cross joint according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a perspective view of a cross joint according to the embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a roller bearing provided in the cross joint of FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a seal provided in the roller bearing of FIG. In these figures, 1 is a cross shaft joint, and 2 and 3 are yokes.
[0012]
The cross shaft joint 1 includes a
[0013]
Hereinafter, the configuration of the cross joint 1 will be described in detail.
[0014]
The
[0015]
Each
[0016]
Each
[0017]
The roller bearing 5 is attached to each
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The first
[0023]
The second
[0024]
The
[0025]
In this embodiment, the
[0026]
Such a
[0027]
First, the first
[0028]
In the process of assembling the
[0029]
As described above, the
[0030]
In addition, unlike the conventional example, the
[0031]
Hereinafter, application examples and other embodiments of the present invention will be described.
[0032]
(1) The
[0033]
(2) In the above embodiment, an example in which the
[0034]
(3) The cross joint 1 is used for a drive shaft of an automobile or a power transmission path in an automobile steering mechanism, but can be used in a place where water resistance is required.
[0035]
【The invention's effect】
In the cross joint of the present invention, it is not necessary to form a circumferential groove in the trunnion as in the conventional example in order to improve the sealing performance of the roller bearing by the seal. Therefore, it is possible to improve the sealing performance of the roller bearing while suppressing an increase in cost as in the conventional example.
[Brief description of the drawings]
1 is a perspective view of a cross joint according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a roller bearing shown in FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged view of the seal of FIG. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 3 in another embodiment, FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 3 in still another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. Explanation】
4
Claims (2)
前記各ころ軸受それぞれは、外輪カップと、この外輪カップの内周に配列されて当該外輪カップの内周面と前記トラニオン外周面との間に介装される複数のころと、前記外輪カップの開口側端部に装着されトラニオン外周面と外輪カップとの間の環状空間を密封するシールとを有し、
前記シールは、前記外輪カップの開口側内周に装着される金属環と、前記金属環の内端部に被着されたインナーリップと、前記金属環の外端部に被着されたアウターリップとを有し、
前記インナーリップは、前記トラニオンと前記十字軸本体とをつなぐ環状曲面部に接触し、前記金属環の外端部は、前記十字軸本体のトラニオン側の端面に微小隙間を隔てて対向し、前記アウターリップは、前記微小隙間を塞いでいる、十字軸継手。A cross shaft joint having a cross shaft including four trunnions and four roller bearings mounted on each trunnion,
Each of the roller bearings includes an outer ring cup, a plurality of rollers arranged on the inner periphery of the outer ring cup and interposed between the inner peripheral surface of the outer ring cup and the outer periphery of the trunnion, and the outer ring cup. A seal that is attached to the opening side end and seals the annular space between the trunnion outer peripheral surface and the outer ring cup;
The seal includes a metal ring attached to the inner periphery of the opening of the outer ring cup, an inner lip attached to the inner end of the metal ring, and an outer lip attached to the outer end of the metal ring. And
The inner lip contacts an annular curved surface portion that connects the trunnion and the cross shaft main body, and an outer end portion of the metal ring faces a trunnion side end surface of the cross shaft main body with a minute gap therebetween, and The outer lip is a cross joint that closes the minute gap.
前記アウターリップは、径方向外向きに開くように屈曲された状態で前記十字軸本体のトラニオン側の端面に接触して前記微小隙間を塞いでいる、十字軸継手。The cross joint according to claim 1,
The outer shaft lip is in a state of being bent so as to open outward in the radial direction, and is in contact with the trunnion side end surface of the shaft body to close the minute gap.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101405190B1 (en) * | 2012-10-26 | 2014-06-10 | 기아자동차 주식회사 | Sealing member of disk type parking brake |
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2003
- 2003-07-11 JP JP2003195601A patent/JP2005030481A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107842561A (en) * | 2017-12-21 | 2018-03-27 | 兴化市三诚精密锻造有限公司 | A kind of cross shaft rigid universal joint |
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