JP2007085474A - Universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のプロペラシャフト等に用いられるユニバーサルジョイントに関する。 The present invention relates to a universal joint used for an automobile propeller shaft and the like.
ユニバーサルジョイントは、十字軸と2つのヨークとがころ軸受部等を介して揺動回転自在に連結されたものである。このユニバーサルジョイントにおいては、ころ軸受部への給脂を目的として、十字軸の中央部(交叉部)に、各ころ軸受部に連通する給脂孔が設けられ、この給脂孔にはグリース注入用のグリースニップルが装着される(特許文献1参照)。
一般に、ユニバーサルジョイントには小型化や軽量化が求められている。たとえば、自動車のプロペラシャフトに用いられるユニバーサルジョイントを小型化及び軽量化することは、燃費向上に寄与する。ユニバーサルジョイントの小型化には、十字軸の全長(同一軸線上に対称に設けられた2つのトラニオンの端面間の長さ)を短くするのが有効である。 In general, universal joints are required to be smaller and lighter. For example, reducing the size and weight of a universal joint used for a propeller shaft of an automobile contributes to improving fuel efficiency. To reduce the size of the universal joint, it is effective to shorten the overall length of the cross shaft (the length between the end faces of two trunnions provided symmetrically on the same axis).
十字軸の全長を短くすると、十字軸とヨークとの間の隙間が狭くなる。給脂の際には、上述したグリースニップルにグリースガンを接続するが、十字軸とヨークとの間の隙間が狭くなると、当該隙間にグリースガンを挿入することが出来なくなる。よって、グリースニップルとグリースガンとの接続が出来ず、グリースガンによる給脂が困難となる。 When the overall length of the cross shaft is shortened, the gap between the cross shaft and the yoke is narrowed. When grease is supplied, a grease gun is connected to the above-described grease nipple. However, if the gap between the cross shaft and the yoke becomes narrow, the grease gun cannot be inserted into the gap. Therefore, the grease nipple and the grease gun cannot be connected, and it becomes difficult to supply grease with the grease gun.
本発明は、上述した状況に鑑みなされたものであり、十字軸の全長を短くしてもグリースガンによる給脂が可能なユニバーサルジョイントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and an object of the present invention is to provide a universal joint that can be lubricated by a grease gun even if the overall length of the cross shaft is shortened.
本発明は、互いに直交する2本の軸線を有する十字軸と2つのヨークとがころ軸受部を介して揺動回転自在に連結されたユニバーサルジョイントであって、前記十字軸は、前記2本の軸線に沿って配置された4つのトラニオンと、前記各トラニオンの外周面であって前記ころ軸受部の軌道面をなす軌道面部と、前記軌道面部よりも中央側に位置し当該軌道面部よりも拡径されたシール摺接面と、前記シール摺接面よりも中央側に位置し当該シール摺接面よりも外方に突出した基端部と、前記基端部よりも中央側に設けられ給脂路を介して前記ころ軸受部の内部と連通する潤滑剤供給孔と、前記潤滑剤供給孔に装着され給脂時にグリースガンと接続されるグリースニップルとを有し、前記基端部は、前記給脂時において前記グリースガンと前記基端部との干渉を防止する凹部を部分的に備えていることを特徴とするユニバーサルジョイントである。
かかる発明によれば、グリースガンと基端部との干渉を防止する凹部を基端部に設けたので、十字軸の全長を短くした場合でもグリースガンによる給脂が可能となる。また凹部は基端部において部分的に設けたので、十字軸の作製が容易となる。すなわち、十字軸を切削する際において、当該凹部以外の基端部に十字軸切削用の当て治具を当接させることができる。
The present invention is a universal joint in which a cross shaft having two axes orthogonal to each other and two yokes are connected to each other through a roller bearing portion so as to be swingable and rotatable. Four trunnions arranged along the axis, a raceway surface which is an outer peripheral surface of each trunnion and forms a raceway surface of the roller bearing portion, and is located on the center side with respect to the raceway surface portion and is wider than the raceway surface portion. A diameter seal sliding contact surface, a base end portion located on the center side of the seal sliding contact surface and projecting outward from the seal sliding contact surface, and a supply provided on the center side of the base end portion. A lubricant supply hole that communicates with the interior of the roller bearing portion via a fat passage, and a grease nipple that is attached to the lubricant supply hole and connected to a grease gun during lubrication, and the base end portion is The grease gun and the grease during the lubrication It is a universal joint, characterized in that with a recess to prevent interference between the end portion partially.
According to this invention, since the concave portion for preventing the interference between the grease gun and the base end portion is provided in the base end portion, it is possible to supply the grease with the grease gun even when the overall length of the cross shaft is shortened. Further, since the concave portion is partially provided at the base end portion, the cross shaft can be easily manufactured. That is, when cutting the cross shaft, the cross jig cutting jig can be brought into contact with the base end portion other than the concave portion.
グリースガンと基端部との干渉を防止する切欠き部を基端部に設けたので、十字軸の全長を短くした場合でもグリースガンによる給脂が可能となる。 Since a notch for preventing interference between the grease gun and the base end is provided at the base end, it is possible to supply the grease with the grease gun even when the overall length of the cross shaft is shortened.
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるユニバーサルジョイント50を構成する十字軸1及びころ軸受部3等を示す一部欠截平面図であり、図2は十字軸1の斜視図である。図3は、十字軸1を備えたユニバーサルジョイント50の斜視図であり、図4は十字軸1単体を示す平面図である。なお図3は、グリースガン10を用いてユニバーサルジョイント50に給脂する様子をも示しているが、この点については後述する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially cutaway plan view showing a cross shaft 1 and a roller bearing
図3に示すように、ユニバーサルジョイント50は、十字軸1と、ころ軸受部3を介して十字軸1と揺動回転自在に連結された2つのヨーク15とを有している。図2及び図4に示すように、十字軸1は、互いに直交する2本の軸線z1,z2に沿って配置された4つのトラニオン2を有している。一方、図3で示すように、2つのヨーク15のそれぞれは、二股状のアーム部16を有している。第一のヨーク15のアーム部16が第一の軸線z1に沿って配置された2つのトラニオン2と回動自在に連結され、第二のヨーク15のアーム部16が第二の軸線z2に沿って配置された2つのトラニオン2と回動自在に連結されている。
As shown in FIG. 3, the
図1で示すように、4つの各トラニオン2のそれぞれには、ころ11を介してカップ状の軸受外輪12が被せられている。ころ11はニードルローラであり、軸受外輪12の内周面12bとトラニオン2の外周面2bとの間に転動自在に介在している。軸受外輪12の内側底面12aとトラニオン2の端面2aとは直接接触している。なお、トラニオン2の端面2aと軸受外輪12の内側底面12aとの間に合成樹脂等から形成されたスラストワッシャを介在させてもよい。このように、ころ軸受部3は、軸受外輪12ところ11ととを有している。ころ軸受部3の軸受内部は、環状のオイルシール4により密封されている。オイルシール4は軸受外輪12の開口縁部とシール摺接面2cとの隙間を密封している。そして、軸受外輪12がヨーク15のアーム部16に取り付けられている。
As shown in FIG. 1, each of the four
図2及び図4に示すように、十字軸1は、各トラニオン2の外周面2bであって且つころ軸受部3の軌道面をなす軌道面部kと、軌道面部kよりも中央側に位置し当該軌道面部kよりも拡径されたシール摺接面2cと、シール摺接面2cよりも中央側に位置し当該シール摺接面2cよりも外方に突出した基端部6とを有している。軌道面部k及びシール摺接面2cは各トラニオン2毎に設けられており、基端部6は図2における上下それぞれの側に、各トラニオン2あたり一つずつ設けられている。各基端部6は、十字軸1の二つの軸線z1,z2(図1及び図2参照)のいずれにも垂直な方向(つまり軸線z3の方向)に突出している。図5に示すように、基端部6は、十字軸1におけるグリースニップル8設置側(図2における上側)に突出するとともに、グリースニップル8を設置していない側(図2における下側)にも突出している。なお、図5は図4におけるA−A線断面図であるが、これを90回転させた図が、図4におけるB−B線断面図となる。
As shown in FIG. 2 and FIG. 4, the cross shaft 1 is located on the outer
上記十字軸1は、基端部6よりも中央側に設けられた中央凹部7を有している。中央凹部7は図2の上下それぞれの側において十字軸1の中央部に1カ所ずつ設けられおり、上側の中央凹部7内にグリースニップル8が設けられている(図1参照)。中央凹部7は、基端部6よりも凹んでいる(図5及び図7参照)。よって中央凹部7は軽量化及びグリースニップル8の設置スペースの確保に寄与している。また図5における上側の中央凹部7内には、給脂路9を介してころ軸受部3の内部と連通する潤滑剤供給孔17が設けられており、この潤滑剤供給孔17にグリースニップル8が接続されている(図1及び図3参照)。
上記給脂路9は十字軸1の2本の軸線z1,z2に沿って十字軸1内部を十字状に貫通しており、潤滑剤供給孔17は、十字状の給脂路9の中央交差部と連通している。また、給脂路9は潤滑剤供給孔17から各トラニオン2の端面2aまでを連通している。よってグリースニップル8からグリースを供給すると、4つのころ軸受部3の内部に給脂される。図3に示すように、給脂時には、グリースニップル8にグリースガン10が接続される。
The cross shaft 1 has a
The
基端部6は、給脂時においてグリースガン10基端部6との干渉を防止する凹部(切欠き)6aを備えている。凹部6aは、ユニバーサルジョイント50におけるヨーク15と十字軸1との隙間を拡大する(以下、隙間拡大効果ともいう)。よって図3に示すように、凹部6aは、アーム部16と十字軸1との間の隙間にグリースガン10を挿入しやすくする。
The
凹部6aは、複数設けられている。本実施形態では、図2における上下それぞれの側に凹部6aが8個ずつ設けられている(図1及び図6参照)。凹部6aは十字軸1の中央凹部7の周囲に複数(本実施形態では8個)設けられているので、グリースニップル8に対してグリースガン10を複数の方向から接続できる。
A plurality of
基端部6の形状は、軸線z1又は軸線z2に垂直な断面が円弧となるような形状である。そして凹部6aは、基端部6において部分的に設けられている。凹部6aを部分的に設けることにより、基端部6における凹部6a以外の部分に十字軸切削用の治具(十字軸をチャックするための治具)を当てることができる。ここに、基端部6に十字軸切削用の治具を当てるには、当該基端部6の図2における上下の頂点部6b及びその近傍に当該治具を当接させるための所定の面積が必要であるが、基端部6において凹部6aを部分的に設けることにより、凹部6aを有さない十字軸用の治具を十字軸1にも流用することができる。
The shape of the
軸線z1と軸線z2との交点t(図1参照)を通り且つ軸線z1及び軸線z2に垂直な軸を軸線z3とする(図2参照)。凹部6aは、十字軸1の軸線z3回りの回転におけるバランスを考慮して配置されている。この凹部6aの配置について以下で説明する。
An axis passing through the intersection t (see FIG. 1) between the axis line z1 and the axis line z2 and perpendicular to the axis line z1 and the axis line z2 is taken as an axis line z3 (see FIG. 2). The
凹部6aの配置について説明するため、十字軸1について4つの平面p1〜p4を定義する。平面p1は、軸線z1及び軸線z3を含む平面である。平面p2は軸線z2及び軸線z3を含む平面である。また、軸線z1と軸線z2とを含む平面上において軸線z1と軸線z2とを2等分する2本の線をそれぞれ2等分線d1,d2とする。平面p3は2等分線d1と軸線z3とを含む平面である。また平面p4は2等分線d2と軸線z3とを含む平面である(図1参照)。図1に示すように、凹部6aは、4つの平面p1〜p4で区切られる8つの領域にそれぞれ1つずつ設けられている。凹部6aは、平面p1を対称面として対称配置されている。同様に凹部6aは、平面p2を対称面として対称配置されている。更に凹部6aは、平面p3を対称面として対称配置されている。そして凹部6aは、平面p4を対称面として対称配置されている。
In order to describe the arrangement of the
凹部6aは平面p1上に設けられておらず、平面p2上にも設けられていない。基端部6の軸線z3方向への突出長さは、平面p1上及び平面p2上において最も長くなっている。よって、平面p1上や平面p2上は、アーム部16と基端部6との隙間が狭くなっている。本実施形態では、平面p1上や平面p2上を避け、アーム部16と基端部6との隙間が比較的大きい部分に凹部6aを設けている。そのため凹部6aの設置領域や深さを最小限としながら隙間拡大効果が大きくされている。また、基端部6の頂点部分(すなわち平面p1上及び平面p2上の部分)には凹部6aを設けず、該頂点部分を残しているため、凹部6aを有さない通常の十字軸1と共通の治具(十字軸切削用治具)の使用がより一層容易化されている。
The
なお、前記実施の形態においては、凹部6aを図2における上下それぞれの側に設けているが、これは、十字軸1が方向性を持たないようにするためである。つまり、グリースニップル8を接続する潤滑剤供給孔17を加工する際に、十字軸1が図2における上下何れの側に向いていても、当該潤滑剤供給孔17を加工できるようにするためである。従って、方向性を考慮しない場合には、前記凹部6aは、少なくとも潤滑剤供給孔17を形成する側に設けてあればよい。
In the above-described embodiment, the
1 十字軸
2 トラニオン
2b トラニオンの外周面
k 軌道面部
2c シール摺接面
3 ころ軸受部
6 基端部
6a 凹部
8 グリースニップル
9 給脂路
10 グリースガン
15 ヨーク
17 潤滑剤供給孔
50 ユニバーサルジョイント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記十字軸は、
前記2本の軸線に沿って配置された4つのトラニオンと、
前記各トラニオンの外周面であって前記ころ軸受部の軌道面をなす軌道面部と、
前記軌道面部よりも中央側に位置し、当該軌道面部よりも拡径されたシール摺接面と、
前記シール摺接面よりも中央側に位置し当該シール摺接面よりも外方に突出した基端部と、
前記基端部よりも中央側に設けられ給脂路を介して前記ころ軸受部の内部と連通する潤滑剤供給孔と、
前記潤滑剤供給孔に装着され給脂時にグリースガンと接続されるグリースニップルとを有し、
前記基端部は、前記給脂時において前記グリースガンと前記基端部との干渉を防止する凹部を部分的に備えていることを特徴とするユニバーサルジョイント。 A universal joint in which a cross shaft having two axes orthogonal to each other and two yokes are connected to each other via a roller bearing portion so as to be swingable and rotatable,
The cross axis is
Four trunnions arranged along the two axes;
A raceway surface portion which is an outer peripheral surface of each trunnion and forms a raceway surface of the roller bearing portion;
A seal sliding contact surface located closer to the center than the raceway surface portion and having a diameter larger than that of the raceway surface portion;
A proximal end portion located on the center side of the seal sliding contact surface and projecting outward from the seal sliding contact surface;
A lubricant supply hole that is provided closer to the center than the base end portion and communicates with the inside of the roller bearing portion via a greasing passage;
A grease nipple that is attached to the lubricant supply hole and connected to a grease gun during lubrication;
2. The universal joint according to claim 1, wherein the base end part is partially provided with a recess that prevents interference between the grease gun and the base end part during the lubrication.
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