JP2006112549A

JP2006112549A - 自在継手

Info

Publication number: JP2006112549A
Application number: JP2004301709A
Authority: JP
Inventors: Tokuji Kamimura; 篤司上村; Tetsuya Oda; 徹也小田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】十字軸軸部と摺接するスラストワッシャの摩耗が少なく、従来品より寿命の長い自在継手を提供する。
【解決手段】十字軸軸部１ａと軸受カップ底部２ｂとの間に配置されるスラストワッシャ４の前記軸部側端面４ｘに、この軸部１ａと摺接する領域（仮想円Ｅ）の外縁にあたる部位の溝幅Ｗ_１が、この部位より径方向内側の部位の溝幅Ｗ_２より狭い形状の潤滑剤供給溝４ａを形成する。この構成により、スラストワッシャ４が軸部１ａから受ける面圧が低減され、ワッシャ端面４ｘの摩耗を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、有底円筒状の軸受カップとその内部に挿入された十字軸の軸部との間に、輪状のスラストワッシャが配置された自在継手に関する。

自在継手は、有底円筒状の軸受カップに十字軸の軸部が挿入され、この十字軸の軸部外周面と軸受カップの筒状部内周面との間に配置された針状ころあるいはメタルスリーブによって、前記十字軸の回転が支持されている。また、自在継手の中には、軸部のガタ量低減と耐焼付き性の向上のために、十字軸軸部の端面と軸受カップ底部の内面との間に、輪状のスラストワッシャが介在配置されたものがある。

このスラストワッシャは、例えば樹脂等から形成されており、その両端面には、放射状の溝（潤滑剤供給溝）が複数本形成されている。また、潤滑剤供給溝は、ワッシャ内径側から外径側に連通するストレート形状に形成されており、十字軸の軸部中央に設けられた潤滑剤通路より供給されたグリース等が、その外縁部にまで行き渡るように構成されている。

なお、このスラストワッシャの潤滑剤供給溝は、組み付けの際の表裏判別の難しさから両端面にそれぞれ設けられているのであるが、機能的には十字軸の軸部側端面のみに形成するだけで十分である。また、表裏の潤滑剤供給溝が同一位置に形成されると、供給溝部での板厚が薄くなり強度が低下するため、これら両端面の潤滑剤供給溝は、互いに周方向の位相をずらして形成する必要がある。

そこで、このような構成の自在継手に関し、本出願人らは、スラストワッシャの表裏判別を容易に行うことができ、片側端面のみに潤滑剤供給溝を形成したスラストワッシャを備える自在継手を提案している（特許文献１を参照）。

特開２０００−１４５８０６号公報

ところで、十字軸軸部と摺接するスラストワッシャ端面の外縁領域は、ワッシャ内径部位に比べてすべり速度（周速）が速く、また、十字軸軸部より受ける面圧も、エッジロードによりワッシャ内径部位より高いことが知られている。

そのため、以上のようなスラストワッシャを用いた自在継手においては、十字軸軸部と摺接するワッシャ端面の外縁領域の摩耗が、その内径側の部位より進行してしまう恐れがあった。

本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、十字軸軸部と摺接するスラストワッシャの摩耗が少なく、従来品より寿命の長い自在継手を提供することを目的としている。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、十字軸と、この十字軸の各軸部の周囲に配置された有底円筒状の軸受カップと、前記十字軸の軸部外周と前記軸受カップの内周との間に配置された複数の針状ころと、前記十字軸の軸部の端面と前記軸受カップの底部内面との間に配置された輪状のスラストワッシャとを備えるとともに、前記スラストワッシャの少なくとも一方の端面に、放射状の潤滑剤供給溝が形成されてなる自在継手において、前記潤滑剤供給溝は、前記十字軸の軸部と摺接する領域の外縁にあたる部位の溝幅が、この部位より径方向内側の部位の溝幅より狭く形成されていることを特徴とする。

本発明は、十字軸と軸受カップとの間にスラストワッシャが介在配置された自在継手において、十字軸軸部と摺接するスラストワッシャ外縁部の摩擦条件を緩和することによって、所期の目的を達成しようとするものである。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、スラストワッシャの端面における十字軸軸部と摺接する領域の外縁部位に設けられた潤滑剤供給溝の幅を、この部位より径方向内側の部位の溝幅より狭い形状に形成することにより、この外縁部位における軸部とスラストワッシャの接触面積が増大する。また、この接触面積の増大により、スラストワッシャの外縁部位が十字軸軸部から受ける面圧を低減することが可能になる。

従って、本発明の自在継手は、十字軸の軸部と軸受カップの間に配置されるスラストワッシャの端面の摩耗が低減され、この摩耗に起因する不具合が防止されるとともに、自在継手の耐久性および寿命を向上させることができる。

ここで、前記潤滑剤供給溝の好適な形状として、スラストワッシャ端面の径方向内側から外側に向けて次第に幅狭となる形状を採用することができる（請求項２）。

十字軸軸部との接触領域において、スラストワッシャがこの軸部から受ける面圧および軸部との間のすべり速度は、径方向外側に行くに従い漸次増大する。従って、これらの摩擦条件が厳しくなる外径側に向かって潤滑剤供給溝の幅を次第に狭くし、接触面積を増大させることにより、スラストワッシャ端面の摩耗を低減することができる。

なお、本発明においては、スラストワッシャ端面に形成された潤滑剤供給溝のすべてを、前記の十字軸軸部と摺接する領域の外縁部位の幅がこの部位より内径側の部位の幅より狭い形状とする必要はない。例えば、スラストワッシャ外縁部への潤滑剤供給量等を考慮して、これら潤滑剤供給溝のうちの周方向等配位置にある何本かを、ワッシャの径方向に幅が一定のストレート形状の溝としても良い。

以上のように、本発明の自在継手によれば、十字軸の軸部と軸受カップの間に配置されるスラストワッシャの摩耗が少なく、従来品に比して長期に渡り使用することが可能となる。

以下、図面を参照しつつこの発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態における自在継手の構成を示す一部断面図であり、図２は、この自在継手の十字軸と軸受カップの間に配置されたスラストワッシャの端面図である。

本実施形態における自在継手は、互いに直角となる位置に形成された２対の軸部１ａを有する十字軸１と、筒状部２ａと底部２ｂとからなる有底円筒状の軸受カップ２と、十字軸１の軸部外周面１ｙと軸受カップ２の筒状部内周面２ｙとの間に形成される環状空間に配置された複数の針状ころ３と、を主体として構成されている。なお、図中の符号５はオイルシール、符号６はダストシールである。

また、この自在継手の十字軸軸部１ａの端面１ｘと軸受カップ底部２ｂの内面２ｘとの間には、軸部１ａのガタ量低減と耐焼付き性の向上のために、樹脂からなる輪状のスラストワッシャ４が配置されており、その軸部１ａ側端面４ｘには、図２のように、２種類の放射状の潤滑剤供給溝４ａ，４ｂが形成されている。

本実施形態における自在継手の特徴は、十字軸軸部１ａと摺接するスラストワッシャ端面４ｘの領域を仮想円Ｅとした場合、一方の潤滑剤供給溝４ａにおける仮想円Ｅの外縁にあたる部位の溝幅Ｗ_１が、この部位より径方向内側の部位の溝幅Ｗ_２より狭く形成されている（Ｗ_１＜Ｗ_２）点である。

以上の構成によって、この自在継手は、仮想円Ｅの外縁部位における十字軸軸部１ａとスラストワッシャ４の接触面積が、潤滑剤供給溝のすべてをストレート形状（４ｂ）とした場合に比して増大し、このワッシャ４が軸部１ａから受ける面圧が低減される。従って、本実施形態における自在継手は、スラストワッシャ４の摩耗が抑制されるとともに、この摩耗に起因する不具合の発生を防止することが可能となる。

なお、本実施形態は、十字軸軸部１ａと摺接する側のスラストワッシャ端面４ｘのみに潤滑剤供給溝を形成した例を示したが、自在継手組み付けの際の表裏判別を省略するために、他方のスラストワッシャ端面４ｙにも同様の潤滑剤供給溝を形成しても良い。

また、本実施形態においては、潤滑剤供給溝のうちの幾つかをストレート形状（４ｂ）としたが、これらの潤滑剤供給溝をすべてを、軸部１ａから受ける面圧を低減する形状（４ａ）としても良い。

更にまた、軸部１ａから受ける面圧を低減する溝形状も、この例に限定されるものではなく、例えば図３あるいは図４のように、スラストワッシャ４の径方向内側から外側に向けて次第に幅狭となる形状（潤滑剤供給溝４ｃあるいは４ｄ）としても良い。

本発明は、上記のように十字軸を針状ころで支持した自在継手だけではなく、この軸部の回転をメタルスリーブで支持した自在継手等、十字軸軸部と軸受カップの間にスラストワッシャを介在配置した自在継手に広く適用することが可能である。

本発明の実施形態における自在継手の構成を示す一部断面図である。本発明の自在継手の十字軸と軸受カップとの間に配置されたスラストワッシャの端面図である。本発明の自在継手に用いられるスラストワッシャの端面に形成された潤滑剤供給溝の別の形状例である。本発明の自在継手に用いられるスラストワッシャの端面に形成された潤滑剤供給溝の更に別の形状例である。

符号の説明

１十字軸
１ａ軸部
１ｘ軸部端面
１ｙ軸部外周面
２軸受カップ
２ａ筒状部
２ｂ底部
２ｘ底部内面
２ｙ筒状部内周面
３針状ころ
４スラストワッシャ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ潤滑剤供給溝
４ｘ，４ｙ端面
５オイルシール
６ダストシール

Claims

十字軸と、この十字軸の各軸部の周囲に配置された有底円筒状の軸受カップと、前記十字軸の軸部の端面と前記軸受カップの底部内面との間に配置された輪状のスラストワッシャとを備えるとともに、前記スラストワッシャの少なくとも一方の端面に、放射状の潤滑剤供給溝が形成されてなる自在継手において、
前記潤滑剤供給溝は、前記十字軸の軸部と摺接する領域の外縁にあたる部位の溝幅が、この部位より径方向内側の部位の溝幅より狭く形成されていることを特徴とする自在継手。
前記潤滑剤供給溝が、前記スラストワッシャの径方向内側から外側に向けて次第に幅狭となる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自在継手。