JP2009047181A - 十字軸継手 - Google Patents
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Abstract
【課題】軸受カップの内底面と軸部の端面との間の環状の摺接域における潤滑性能を向上し焼き付きを防止する十字軸継手を提供する。
【解決手段】十字軸継手の摺接域22に、径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲する複数の第1陸部30と、第1陸部30の長さを超えない範囲で外方に延びる複数の第2陸部31とが凸設される。周方向一方への相対回動によって、周方向他方側に第1陸部30が位置する油路25では、摺接域22の外周側から内周側へ向けて潤滑剤が流動し、周方向他方側に第2陸部31が位置する油路26では、摺接域22の内周側から外周側へ向けて潤滑剤が流動する。
【選択図】図3
【解決手段】十字軸継手の摺接域22に、径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲する複数の第1陸部30と、第1陸部30の長さを超えない範囲で外方に延びる複数の第2陸部31とが凸設される。周方向一方への相対回動によって、周方向他方側に第1陸部30が位置する油路25では、摺接域22の外周側から内周側へ向けて潤滑剤が流動し、周方向他方側に第2陸部31が位置する油路26では、摺接域22の内周側から外周側へ向けて潤滑剤が流動する。
【選択図】図3
Description
本発明は、車両のドライブシャフト部やステアリング装置に用いられる十字軸継手(ユニバーサルジョイント)に関する。
車両のドライブシャフト部等には、十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸部材と、軸部に転動体(ころ)を介して回動可能に嵌合する有底円筒状の軸受カップとを備えた十字軸継手が用いられている。この十字軸部材の中央部には、グリースニップルが設けられ、このグリースニップルを介して供給されたグリースを、各軸部の中心に形成された油孔に分配するようになっている。一方、軸受カップの内底面には、軸部の油孔に連なる中央凹所と、転動体の一端が配置される外周凹所とが形成されるとともに、中央凹所と外周凹所との間には軸部端面に摺接する環状突部が形成され、この環状突部に、油孔から中央凹所を経て外周凹所にグリースを流し且つ環状突部においてグリースを保持する油路(油溝)が形成されるようになっている。
軸部の外周面と軸受カップの内周面との間は転動体による転がり運動が行われるが、軸部の端面と軸受カップの内底面との間は滑り運動が行われるため、摩擦が大きくなり、潤滑不足による焼き付きが問題となる。このため、下記特許文献1,2では、環状突部の油路の形状を工夫することによって、焼き付きの発生等を防止している。
特許文献1には、例えば、図11(a)に示すように、軸受カップ205の内底面219に形成した環状突部222に、放射状の油路227を形成したり、図11(b)に示すように周方向に湾曲しつつ放射状に延びる油路227を形成したりすることが開示されている。又、特許文献2には、図11(c)に示すように、渦巻き状に延びる油路227を形成することが開示されている。
又、特許文献3には、軸受カップの内底面と軸部の端面との間に油路付の樹脂ワッシャを介装し、焼き付きを防止することが開示されている。
又、特許文献3には、軸受カップの内底面と軸部の端面との間に油路付の樹脂ワッシャを介装し、焼き付きを防止することが開示されている。
図11(a)に示した油路227では、十字軸継手を連結したシャフトの回転に伴い、軸受カップ205が軸部回りに往復回動すると、初期の段階ではその遠心力でグリースは中心凹所220から油路227を介して外周凹所221に流れようとする。しかし、継続使用によりグリースの流れは飽和状態になるため、油路227に新たなグリースが流れ込むのは困難であり、油路227に保持されたグリースが繰り返し摺動面の潤滑に供されることになる。このため、グリースが次第に劣化し、潤滑性能が低下する。
一方、図11(b)(c)に示す油路では、軸受カップ205の往復回動によって、グリースの流動をある程度促進することが可能である。すなわち、各油路227は、径方向に対して周方向に傾斜乃至交差した状態にあるため、例えば、軸受カップ205が矢印A方向に回動すると、油路227の内周端227aからグリースの流入が促進され、その逆の矢印B方向に回動すると、油路227の外周端227bからのグリースの流入が促進されることになる。
しかし、軸受カップ205は、矢印A、B方向の所定角度の回動を繰り返し行うだけであるため、結局、油路227内をグリースが行ったり来たりする状態となり、グリースが滞留して適切な循環がなされるとは言い難い。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであって、積極的に潤滑剤を流動させ、摺接域における潤滑性能を向上し焼き付きを防止する十字軸継手を提供することを目的とする。
この目的を達成するための本発明の十字軸継手の第1特徴構成は、十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸部材と、前記軸部の外周面に転動体を介して回動可能に嵌合する有底円筒形状の軸受カップと、を備え、前記軸受カップの内底面と前記軸部の端面とが、前記軸受カップの回動中心を中心とする環状の摺接域で当接している十字軸継手であって、前記軸受カップ及び前記軸部のいずれか一方の摺接域に、前記軸受カップの回動中心を通る径方向線に沿って径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲する複数の第1陸部と、前記径方向線に沿って径方向内方から前記第1陸部の長さを超えない範囲で外方に延びる複数の第2陸部とが凸設され、これら複数の陸部の相互間に前記摺接域の内周側と外周側とに連通する複数の油路が凹入形成され、前記複数の油路が、前記周方向他方側に前記第1陸部が位置し、前記軸受カップ及び前記軸部のいずれか一方の摺接域の他方に対する周方向一方への相対回動によって、前記摺接域の外周側から内周側へ向けて潤滑剤が流動する第1油路と、前記周方向他方側に前記第2陸部が位置し、前記相対回動によって、前記摺接域の内周側から外周側へ向けて潤滑剤が流動する第2油路とから構成されている点にある。
上記第1特徴構成によれば、軸受カップ及び軸部の一方が他方に対して相対回動するとき、前記第1陸部の外方側先端部の回動方向側に存在する潤滑剤が、周方向一方側に傾斜して湾曲する外方側先端部に掻き取られるようにして前記第1陸部の湾曲に沿って軸心側に移動する。これによって、第1油路では、前記摺接域の外周側から内周側へ向けて前記潤滑剤が流動する。他方、第2油路は、径方向線に沿って径方向内方から外方に延びる前記複数の陸部の相互間に形成されているので、第2油路内に存在する潤滑剤は、遠心力によって周方向外側に移動する流れを形成し、摺接域の内周側から外周側へ向けて流動する。このようにして、第1,第2油路に新鮮な潤滑剤を積極的に供給することが可能となる。従って、軸受カップの内底面と軸部の端面との間の潤滑性能を向上させ、焼き付きを防止することができる。
又、本発明の十字軸継手の第2特徴構成は、十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸部材と、前記軸部の外周面に転動体を介して回動可能に嵌合する有底円筒形状の軸受カップと、前記軸受カップの内底面と前記軸部の端面との間に介在される介在部材と、を備え、前記軸受カップと前記介在部材とが、及び/又は、前記介在部材と前記軸部とが、前記軸受カップの回動中心を中心とする環状の摺接域で当接している十字軸継手であって、前記軸受カップと前記介在部材との間における前記軸受カップ及び前記介在部材のいずれか一方の摺接域に、及び/又は、前記介在部材と前記軸部との間における前記介在部材及び前記軸部のいずれか一方の摺接域に、前記軸受カップの回動中心を通る径方向線に沿って径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲する複数の第1陸部と、前記径方向線に沿って径方向内方から前記第1陸部の長さを超えない範囲で外方に延びる複数の第2陸部とが凸設され、これら複数の陸部の相互間に前記摺接域の内周側と外周側とに連通する複数の油路が凹入形成され、前記複数の油路が、前記周方向他方側に前記第1陸部が位置し、前記軸受カップと前記介在部材との間における前記軸受カップ及び前記介在部材のいずれか一方の摺接域の、及び/又は、前記介在部材と前記軸部との間における前記介在部材及び前記軸部のいずれか一方の摺接域の他方に対する周方向一方への相対回動によって、前記摺接域の外周側から内周側へ向けて潤滑剤が流動する第1油路と、前記周方向他方側に前記第2陸部が位置し、前記相対回動によって、前記摺接域の内周側から外周側へ向けて潤滑剤が流動する第2油路とから構成されている点にある。
上記第2特徴構成によれば、第1特徴構成と同様にして、軸受カップ及び介在部材の一方が他方に対して相対移動したとき、及び/又は、介在部材及び軸部の一方が他方に対して相対移動したときに、第1,第2油路に新鮮な潤滑剤を積極的に供給することが可能となる。従って、軸受カップと介在部材との間や、介在部材と軸部との間の潤滑性能を向上させ、焼き付きを防止することができ、当然のことながら、軸部と軸受カップとの摩耗や焼き付きも抑制することができる。
上記各特徴構成において、前記第1油路と前記第2油路とが、前記摺接域の周方向に交互に形成されていることが好ましい。
かかる構成によれば、第1油路を経由して摺接域の外周側から内周側へ流入する潤滑剤の流れと、第2油路を経由して接部の内周側から外周側へ流出する潤滑剤の流れとによる循環流が形成され、潤滑剤の流通がより活発に行われる。これによって、十字軸継手の潤滑性能が更に向上する。
かかる構成によれば、第1油路を経由して摺接域の外周側から内周側へ流入する潤滑剤の流れと、第2油路を経由して接部の内周側から外周側へ流出する潤滑剤の流れとによる循環流が形成され、潤滑剤の流通がより活発に行われる。これによって、十字軸継手の潤滑性能が更に向上する。
本発明によれば、十字軸継手の軸部の端面と軸受カップの内底面とが当接する摺接域において積極的に潤滑剤を流動させることによって、摺接域における潤滑性能を向上させ、焼き付きを防止することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る十字軸継手の分解斜視図であり、特に、軸受10を半分に切断した状態で示している。本実施形態の十字軸継手1は、4本の軸部2を有する十字軸部材3と、前記軸部2に取り付けられた軸受10と、この軸受10と軸部2との間をシールするシール部材6とを備えている。この十字軸継手1は、例えば、図10に示すように、車両のドライブシャフト部やステアリング装置における2本のシャフト211,212を動力伝達可能に連結するのに用いられる。これらのシャフト211,212は、軸受10に連結されたヨーク部材213,214を介して、ジョイント角θの範囲で揺動自在に連結される。
図1において、十字軸部材3は中心に配置された本体部12と、この本体部12から互いに直交する関係で4方向に延びる4本の軸部2とを有している。本体部12の中央には、グリースニップル15が取り付けられ、このグリースニップル15から注入された潤滑剤としてのグリースが、各軸部2の軸心に形成され且つグリースニップル15に連通する各油孔2cに供給される。
図2は、軸部2及び軸受10を拡大して示す断面図である。軸受10は、軸受カップ5と多数の円筒ころ4(転動体)とを備えている。軸受カップ5は、有底円筒形状に形成されており、円筒部8と、円筒部8の軸方向一端部を閉塞する底部9とを有している。軸受カップ5の円筒部8は、円筒ころ4を介して軸部2の外周面2aに嵌合している。従って、円筒ころ4は、円筒部8の内周面8aを外輪軌道部、軸部2の外周面2aを内輪軌道部として転動し、これによって軸受カップ5が軸部2の軸心X回りに回動可能とされている。軸受カップ5の底部9の内面(内底面)19は、軸部2の端面2bに対向している。
図3は、軸受カップ5の内底面19の平面図である。図2及び図3に示すように、軸受カップ5の内面(内底面)19の中央には、軸受カップ5の回動中心Xを中心とする円形状の中央凹所20が形成され、この中央凹所20は、軸部2の油孔2cに連通している。中央凹所20の外周側には、環状の突部(摺接域)22が形成され、この環状突部22の頂面が軸部2の端面2bに対する摺接面となっている。環状突部22の外周側には、環状の外周凹所21が形成され、この外周凹所21に円筒ころ4の一端が配置されている。
図3に示すように、環状突部22には、内周側の中央凹所20と外周側の外周凹所21とを連通する複数の油路が形成されている。詳細には、周方向交互に設けられた第1陸部30と第2陸部31とによって区画された領域に、矩形凹形状や円弧凹形状の第1油路25と第2油路26とが周方向交互に形成されている。各軸部2の油孔2cに供給されたグリースは、中央凹所20から環状突部22の前記油路25,26に充満し、更に外周凹所21に流れこんで円筒ころ4の配置スペースを潤滑するようになっている。又、前記第1油路25及び第2油路26内に保持されたグリースは、軸受カップ5が軸部2の軸心X回りに回動することによって、両者の摺接面に引き延ばされ、当該摺接面を潤滑するようになっている。
図4は、図3のIV部の拡大図である。なお、以下の説明では、環状突部22(軸受カップ5)の周方向に関して、矢印Aで示す右方向を周方向一方、矢印Bで示す左方向を周方向他方とする。
前記第1陸部30は、前記軸受カップ5の回動中心Xを通る径方向線Yに沿って径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲している。前記第2陸部は、前記径方向線Yに沿って径方向内方から前記第1陸部の長さを超えない範囲で外方に延びる。
第1油路25は、隣接する陸部30,31間に凹入形成されるものであって、周方向他方側に前記第1陸部30が位置する。図4に示すように、周方向一方側に第2陸部31が位置する第1油路25は、環状突部22の内周側の第1排出口35から、外周側へ(径方向外方へ)向けてその溝幅を漸次拡大しているとともに外方側先端部が周方向一方側に向けて湾曲し、前記第1陸部30の外方側先端部32の周方向一方側に大きな空間を備えた第1導入口34を経て、中央凹所20と外周凹所21とを連通する。
第2油路26も第1油路25と同様に隣接する陸部30,31間に凹入形成され中央凹所20と外周凹所21とを連通するものであるが、周方向他方側に前記第2陸部31が位置する。図4に示すように、周方向一方側に第1陸部30が位置する第2の油路26は、前記径方向線Yに対して、環状突部22の内周側の第2導入口37から外周側の第2排出口36へ(径方向外方へ)向けてその溝幅を拡大する方向に徐々に傾斜しながら延長し、第2油路26の径方向外側部は周方向両側に拡開している。
前記第1陸部30は、前記軸受カップ5の回動中心Xを通る径方向線Yに沿って径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲している。前記第2陸部は、前記径方向線Yに沿って径方向内方から前記第1陸部の長さを超えない範囲で外方に延びる。
第1油路25は、隣接する陸部30,31間に凹入形成されるものであって、周方向他方側に前記第1陸部30が位置する。図4に示すように、周方向一方側に第2陸部31が位置する第1油路25は、環状突部22の内周側の第1排出口35から、外周側へ(径方向外方へ)向けてその溝幅を漸次拡大しているとともに外方側先端部が周方向一方側に向けて湾曲し、前記第1陸部30の外方側先端部32の周方向一方側に大きな空間を備えた第1導入口34を経て、中央凹所20と外周凹所21とを連通する。
第2油路26も第1油路25と同様に隣接する陸部30,31間に凹入形成され中央凹所20と外周凹所21とを連通するものであるが、周方向他方側に前記第2陸部31が位置する。図4に示すように、周方向一方側に第1陸部30が位置する第2の油路26は、前記径方向線Yに対して、環状突部22の内周側の第2導入口37から外周側の第2排出口36へ(径方向外方へ)向けてその溝幅を拡大する方向に徐々に傾斜しながら延長し、第2油路26の径方向外側部は周方向両側に拡開している。
前記第1陸部30の径方向外方側における先端部32の傾斜及び湾曲の程度は、例えば、各第1陸部30の径方向外方側の先端38を結ぶ仮想円39が先端38と接する点における接線(図5では実線40として表す)を基準にして決定することができる。
図5は、図4のV部の拡大図である。図5に示すように、前記接線40に対する、第1陸部30の外方側における先端部32の第1油路25側の端縁(図面上、これを延長した線を実線41として表す)の傾斜角度αは、径方向中心側へのグリースの流れが円滑に行われる範囲で、ジョイント角θの角度、径方向の長さ、周速等を考慮して適宜設定することができ、例えば、一般的なジョイント角(θ=5°〜15°)のとき、約5°〜35°とすることができる。
又、外側に向けてその溝幅が拡大する第2油路26側では、前記接線40に対する、第1陸部30の外方側における先端部32の第2油路26側の端縁(図面上、これを延長した線を実線42として表す)の傾斜角度βは、同様に、約0°〜30°とすることができる。
図5は、図4のV部の拡大図である。図5に示すように、前記接線40に対する、第1陸部30の外方側における先端部32の第1油路25側の端縁(図面上、これを延長した線を実線41として表す)の傾斜角度αは、径方向中心側へのグリースの流れが円滑に行われる範囲で、ジョイント角θの角度、径方向の長さ、周速等を考慮して適宜設定することができ、例えば、一般的なジョイント角(θ=5°〜15°)のとき、約5°〜35°とすることができる。
又、外側に向けてその溝幅が拡大する第2油路26側では、前記接線40に対する、第1陸部30の外方側における先端部32の第2油路26側の端縁(図面上、これを延長した線を実線42として表す)の傾斜角度βは、同様に、約0°〜30°とすることができる。
軸受カップ5は、クロム鋼等の機械構造用合金鋼を材料としてプレス加工(深絞り加工)により成形され、環状突部22や凹所20,21、各陸部30,31、及び各油路25,26は、軸受カップ5をプレス成形する際に、金型によって同時に形成される。或いは、パンチ型によって成型してもよい。更には、旋削加工によって形成してもよい。又、各陸部30,31の高さ及び各油路25,26の深さはそれぞれに同一とすることができ、例えば、両陸部30,31に対する負荷や使用による摩耗を考慮して、各陸部30,31に対して各油路25,26を約0.1〜0.5mm凹入形成することができる。
次に、各油路25,26におけるグリースの流れについて説明する。軸受カップ5に対して摺動する軸部2の端面2bは、第1,第2陸部30,31の全ての頂面と常に接触するように平坦面に形成されている。図4に示すように、軸受カップ5が軸部2(図2)回りに矢印A方向(周方向一方)に回動すると、第1油路25の径方向外側の先端部付近に存在するグリースは、前記第1陸部の湾曲に沿って掻き取られるようにして、前記第1導入口34から軸心側に流入する。そして、前記第1油路25内に存在していたグリースは、第1流入口34から流入したグリースによって軸心側に押されて第1排出口35から中央凹所20に排出される。
他方、第2油路26は中央凹所20側に向かって溝幅が縮小する放射溝として形成され、軸受カップ5が軸部2回りに矢印A方向(周方向一方)に回動すると、第2油路26内に存在するグリースが、遠心力によって、径方向外側に移動する。この流れによって、第2油路26内の外周凹所20近傍に存在するグリースは、第2排出口36から外周凹所21に排出される。すると、排出したグリース分の減圧を補おうとするグリースの表面張力によって、中央凹所20に存在するグリースが、第2導入口37を通じて第2油路26内に引き込まれる。
このように、第1,第2油路25,26には、それぞれ一方向のグリースの流れしか生じず、一つの油路をグリースが行ったり来たり往復しながら流動する場合に比べて、グリースの流動性が高まる。そのため、第1,第2油路25,26には、新鮮なグリースが積極的に供給され、軸受カップ5の内底面19と軸部2の端面2bとの摺接面における潤滑性能が向上する。従って、焼き付きを好適に防止することができ、高速回転にも対応できる。
又、第1油路を通じて、摺接域の外周側から内周側へ向けて前記潤滑剤を還流させることによって、摺接域の外周側における潤滑剤の過剰な滞留を抑制することができる。これによって、軸部側面にグリースが溜まってシール部材6からグリースが漏れ出すことを抑止することができる。
加えて、第1,第2油路25,26によって軸受カップ5と軸部2bとの摺接面の潤滑を十分に行うことができるので、両者の間に樹脂ワッシャ等を介装する必要もなく、安価且つコンパクトに十字軸継手を構成することができる。しかも、単純な形状であるので型の作成が容易であるとともに歩留まりも高いため、量産性もよい。
又、第1油路を通じて、摺接域の外周側から内周側へ向けて前記潤滑剤を還流させることによって、摺接域の外周側における潤滑剤の過剰な滞留を抑制することができる。これによって、軸部側面にグリースが溜まってシール部材6からグリースが漏れ出すことを抑止することができる。
加えて、第1,第2油路25,26によって軸受カップ5と軸部2bとの摺接面の潤滑を十分に行うことができるので、両者の間に樹脂ワッシャ等を介装する必要もなく、安価且つコンパクトに十字軸継手を構成することができる。しかも、単純な形状であるので型の作成が容易であるとともに歩留まりも高いため、量産性もよい。
ここで、図4に示すように、本実施形態では、環状突部22の周方向に、第1油路25と第2油路26とを交互に形成してある。これによって、第1陸部30又は第2陸部31を周回し、隣接する第1油路25と第2油路26との間で循環するグリースが生じ、新鮮なグリースが積極的に各油路に供給される。更に、第1陸部30と第2陸部31とを交互に設けているので、前記第1、第2油路が交互に形成されて、各陸部を周回するグリースの循環流に偏りが生じにくくなる。従って、環状突起22の全摺接面全体において、更に均等にグリースの循環流が生じる。
なお、第1,第2油路25,26は、軸受カップ5の内底面19に限らず、軸部2の端面2bに形成することもできる。ただし、軸受カップ5に形成する方が加工性の面で有利である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。当該実施形態は、図6〜9に示すように、第1実施形態において、軸受カップ5の環状突部22に形成した構造を、そのままスラストワッシャ122の軸部2側の端面122cに形成したものとなっている。従って、当該実施形態において第1実施形態と同一名称が付与されている構成は、第1実施形態と実質的に同一の形状を有し同一の機能を発揮するので、これらについての説明は割愛する。
図6は、本発明の第2実施形態に係る十字軸継手の分解斜視図であり、特に、軸受10を半分に切断した状態で示している。図7は、軸部2及び軸受10を拡大して示す断面図である。本実施形態の十字軸継手1は、4本の軸部2を有する十字軸部材3と、前記軸部2に取り付けられた軸受10と、この軸受10と軸部2との間をシールするシール部材6と、介在部材としてのスラストワッシャ122とを備えている。
図8はスラストワッシャ122の平面図であり、図9は図8のIX部の拡大図である。図8に示すように、スラストワッシャ122は、円板状で且つ中央に孔123を有する環状であり、軸受カップ5の中央凹所20に嵌め込まれている。すなわち、スラストワッシャ122は、直径が中央凹所20の直径と略同一とされ、外周面122aが中央凹所20の内周面20aに当接し、一方の端面122bが中央凹所20の内端面20bに当接している。そしてスラストワッシャ122は、中央凹所20に嵌合されることによって軸受カップ5とともに回動する。
スラストワッシャ122の厚さは、中央凹所20の深さよりも大きく形成されている。従って、中央凹所20に嵌め込まれたスラストワッシャ122は、外周凸所21よりも軸部2側に突出し、スラストワッシャ122の他方の端面(軸部2側の端面)122cは、軸部2の端面2bに当接している。従って、本実施形態では、スラストワッシャ122自体が摺接域を構成し、その端面122cが、軸部2の端面2bに対する摺接面を構成している。
スラストワッシャ122の孔123は、軸部2の油孔2cに連通しており、これによって、中央凹所20も孔123を介して油孔2cに連通している。
尚、当該実施形態におけるスラストワッシャ122の径方向外方側における第1陸部30及び第2陸部の形状は、図5に示す第1実施形態における第1陸部30及び第2陸部の形状と同じである。従って、スラストワッシャ122が軸部2又は軸受カップ5に対して相対回動することによって、第1実施形態において軸部2が軸受カップ5に対して相対回動する際と同様なグリースの流れが生じる。よって、前記第1陸部30の外方側における先端部32の傾斜及び湾曲の程度は、スラストワッシャ122の径方向中心側へのグリースの流れが円滑に行われる範囲で、第1実施形態と同様に決定することができる。
スラストワッシャ122の厚さは、中央凹所20の深さよりも大きく形成されている。従って、中央凹所20に嵌め込まれたスラストワッシャ122は、外周凸所21よりも軸部2側に突出し、スラストワッシャ122の他方の端面(軸部2側の端面)122cは、軸部2の端面2bに当接している。従って、本実施形態では、スラストワッシャ122自体が摺接域を構成し、その端面122cが、軸部2の端面2bに対する摺接面を構成している。
スラストワッシャ122の孔123は、軸部2の油孔2cに連通しており、これによって、中央凹所20も孔123を介して油孔2cに連通している。
尚、当該実施形態におけるスラストワッシャ122の径方向外方側における第1陸部30及び第2陸部の形状は、図5に示す第1実施形態における第1陸部30及び第2陸部の形状と同じである。従って、スラストワッシャ122が軸部2又は軸受カップ5に対して相対回動することによって、第1実施形態において軸部2が軸受カップ5に対して相対回動する際と同様なグリースの流れが生じる。よって、前記第1陸部30の外方側における先端部32の傾斜及び湾曲の程度は、スラストワッシャ122の径方向中心側へのグリースの流れが円滑に行われる範囲で、第1実施形態と同様に決定することができる。
スラストワッシャ122は、潤滑性のよい樹脂で形成されている。ただし、潤滑性のよい金属(例えば、銅や銅合金)で形成したり、スラストワッシャ122の表面の潤滑性を高めるために、表面処理(例えば、硬化処理)したり、当該表面に固体潤滑剤を塗布したり、当該表面に被膜を形成したりすることもできる。なお、スラストワッシャ122に対する油路25,26の形成は、プレス成形やパンチ型での成形のほか、材料によっては鋳型成形や射出成形してもよく、切削によって形成してもよい。
上記油路25,26は、スラストワッシャ122の中央凹所20側の端面122bにも形成されている。すなわち、図8に示すスラストワッシャ122を180°反転した(裏返した)ときも、図8と同じ形状の油路25,26が形成されている。従って、軸受カップ5にスラストワッシャ122を嵌合させるときに、スラストワッシャ122の向きを選択しなくてもよく、簡単に組み付けることができる。
ただし、スラストワッシャ122の一方の端面122cのみに油路25,26を形成し、当該端面122cを軸部2の端面2bに接触させる向きで、軸受カップ5にスラストワッシャ122を嵌合させてもよい。
又、第2実施形態において、スラストワッシャ122の端面には油路25,26を形成せず、軸部2の端面2bに油路25,26を形成してもよい。
ただし、スラストワッシャ122の一方の端面122cのみに油路25,26を形成し、当該端面122cを軸部2の端面2bに接触させる向きで、軸受カップ5にスラストワッシャ122を嵌合させてもよい。
又、第2実施形態において、スラストワッシャ122の端面には油路25,26を形成せず、軸部2の端面2bに油路25,26を形成してもよい。
更に、スラストワッシャ122は、軸部2の端面2bに嵌合することも可能である。すなわち、軸部2の端面2bに中央凹所を形成しておき、この中央凹所内にスラストワッシャ122を嵌合、固定し、スラストワッシャ122の軸受カップ5側の端面122bに油路25,26を形成することも可能である。この場合も、スラストワッシャ122の両端面に油路25,26を形成しておけば、軸部2の端面2b又、軸部2の端面2bにスラストワッシャ122を嵌合する場合、このスラストワッシャ122には油路を形成せず、第1実施形態と同様に、軸受カップ5の内底面19(図7参照)に油路25,26を形成してもよい。
スラストワッシャ122が、軸受カップ5及び軸部2のいずれにも固定されず、双方に対して摺動する場合は、スラストワッシャ122の端面122bと軸受カップ5の内底面19とのいずれか一方の摺接域に油路25,26を形成し、且つ、スラストワッシャ122の端面122cと軸部2の端面2bとのいずれか一方の摺接域に油路25,26を形成すればよい。
図11(a)に示す従来技術の場合、軸受カップ205が軸部回りに回動すると、その遠心力により、環状突部222の内周側から外周側へのグリースの流動が促進される。しかし、あまり外周側へのグリースの流動量が多くなると、グリースニップルから新たなグリースを供給していないにもかかわらず、グリースがシール部材(図2の符号6)を通過して軸受カップ205の外へ漏れる恐れが生じる。
第1及び第2実施形態では、内周側から外周側へのグリースの流動だけになることはなく、第1油路25によって環状突部22及びスラストワッシャ122の外周側から内周側へのグリースの流動を生起させている。これによって、外周側にグリースが過剰に滞留するのを抑制することができるので、シール部材6からのグリース漏れの可能性は小さくなる。
又、軸受カップ5が所定の角度回動する際、環状突部22及びスラストワッシャ122の内周側よりも外周側の方が移動量は大きいので、軸受カップ5が1方向(例えば、図4及び図9のA方向)に回動し、環状突部22及びスラストワッシャ122の内周側から第2油路26を通って外周側へ流れるグリースの量よりも、環状突部22及びスラストワッシャ122の外周側から第1油路25を通って内周側へ流れるグリースの量の方が多くなる。これによっても、軸受カップ5の外周側へのグリースの流動量を抑制し、シール部材6からのグリース漏れを防止することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、環状突部22(第1実施形態)やスラストワッシャ122(第2実施形態)等に形成した第1油路25及び第2油路26は、中央凹所20やスラストワッシャ122の孔123、外周凹所21に連通するように形成されているが、これらの加えて他の油路を形成してもよい。例えば、第1油路25及び第2油路26に連通接続し、環状突部22やスラストワッシャ122の内周側を周回する内周油路や環状突部22やスラストワッシャ122の外周側を周回する外周油路を形成することができる。これによって、グリースが滞留可能な領域が形成され、第1油路25及び第2油路26へのグリース供給及びこれらからのグリース排出をスムーズに行うことができる。
上記各油路の深さは適宜設定可能であるが、第1油路25や第2油路26と同じ深さの内周油路及び/又は外周油路を形成することで、第1油路25や第2油路26へのグリースの流入をよりスムーズにすることができる。
例えば、環状突部22(第1実施形態)やスラストワッシャ122(第2実施形態)等に形成した第1油路25及び第2油路26は、中央凹所20やスラストワッシャ122の孔123、外周凹所21に連通するように形成されているが、これらの加えて他の油路を形成してもよい。例えば、第1油路25及び第2油路26に連通接続し、環状突部22やスラストワッシャ122の内周側を周回する内周油路や環状突部22やスラストワッシャ122の外周側を周回する外周油路を形成することができる。これによって、グリースが滞留可能な領域が形成され、第1油路25及び第2油路26へのグリース供給及びこれらからのグリース排出をスムーズに行うことができる。
上記各油路の深さは適宜設定可能であるが、第1油路25や第2油路26と同じ深さの内周油路及び/又は外周油路を形成することで、第1油路25や第2油路26へのグリースの流入をよりスムーズにすることができる。
上記第1及び第2実施形態では、第1陸部30と第2陸部31とを交互に設けることによって、第1油路25と第2油路26とが交互に形成されているが、夫々の陸部30,31の配置パターンが異なっていてもよい。例えば、第1油路25は連続して配置された第1陸部間にも形成され、第2油路26は連続して配置された第2陸部間にも形成される。但し、前記第1油路25は、周方向他方側に位置する第1陸部30と、周方向一方側に位置する第2陸部31との間に形成される方が好ましい。図4及び図9に示すように、このような配置であると、前記第1陸部30先端部分の周方向一方側にグリースが溜る凹部が形成されるので、軸受カップ5が軸部2周りに周方向一方に回動するとき、前記第1陸部の湾曲に沿って多くのグリースが掻き取られて軸受カップ5の中央凹所20やスラストワッシャ122の孔123側に移動する。
又、第1油路25及び第2油路26の形成比率が異なっていてもよく、例えば、軸受カップ5の中央凹所20やスラストワッシャ122の孔123側へのグリースの還流を確実なものとするために、第2油路26より第1油路25を多く形成してもよい。
又、第1油路25及び第2油路26の形成比率が異なっていてもよく、例えば、軸受カップ5の中央凹所20やスラストワッシャ122の孔123側へのグリースの還流を確実なものとするために、第2油路26より第1油路25を多く形成してもよい。
又、上記第1及び第2実施形態では、前記第1、第2油路25,26は、前記軸受カップの回動中心Xを通る径方向線Yに沿って径方向内方から外方に延びているが、径方向線Yに対して傾斜していてもよい。例えば、前記第1油路25が径方向内側から径方向外側に向かって周方向一方側に傾斜すると、前記第1陸部の湾曲に沿って前記第1油路25に流入したグリースが、スムーズに軸受カップ5の中央凹所20やスラストワッシャ122の孔123側に流れることができる。
1 十字軸継手
2 軸部
3 十字軸部材
4 円筒ころ(転動体)
5 軸受カップ
22 環状突部(摺接域)
25 第1油路
26 第2油路
30 第1陸部
31 第2陸部
32 第1陸部の外方側先端部
122 スラストワッシャ(介在部材)
Y 径方向線
2 軸部
3 十字軸部材
4 円筒ころ(転動体)
5 軸受カップ
22 環状突部(摺接域)
25 第1油路
26 第2油路
30 第1陸部
31 第2陸部
32 第1陸部の外方側先端部
122 スラストワッシャ(介在部材)
Y 径方向線
Claims (3)
- 十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸部材と、前記軸部の外周面に転動体を介して回動可能に嵌合する有底円筒形状の軸受カップと、を備え、前記軸受カップの内底面と前記軸部の端面とが、前記軸受カップの回動中心を中心とする環状の摺接域で当接している十字軸継手であって、
前記軸受カップ及び前記軸部のいずれか一方の摺接域に、前記軸受カップの回動中心を通る径方向線に沿って径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲する複数の第1陸部と、前記径方向線に沿って径方向内方から前記第1陸部の長さを超えない範囲で外方に延びる複数の第2陸部とが凸設され、これら複数の陸部の相互間に前記摺接域の内周側と外周側とに連通する複数の油路が凹入形成され、
前記複数の油路が、前記周方向他方側に前記第1陸部が位置し、前記軸受カップ及び前記軸部のいずれか一方の摺接域の他方に対する周方向一方への相対回動によって、前記摺接域の外周側から内周側へ向けて潤滑剤が流動する第1油路と、前記周方向他方側に前記第2陸部が位置し、前記相対回動によって、前記摺接域の内周側から外周側へ向けて潤滑剤が流動する第2油路とから構成されていることを特徴とする十字軸継手。 - 十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸部材と、前記軸部の外周面に転動体を介して回動可能に嵌合する有底円筒形状の軸受カップと、前記軸受カップの内底面と前記軸部の端面との間に介在される介在部材と、を備え、前記軸受カップと前記介在部材とが、及び/又は、前記介在部材と前記軸部とが、前記軸受カップの回動中心を中心とする環状の摺接域で当接している十字軸継手であって、
前記軸受カップと前記介在部材との間における前記軸受カップ及び前記介在部材のいずれか一方の摺接域に、及び/又は、前記介在部材と前記軸部との間における前記介在部材及び前記軸部のいずれか一方の摺接域に、前記軸受カップの回動中心を通る径方向線に沿って径方向内方から外方に延び且つ外方側先端部が周方向一方側に傾斜して湾曲する複数の第1陸部と、前記径方向線に沿って径方向内方から前記第1陸部の長さを超えない範囲で外方に延びる複数の第2陸部とが凸設され、これら複数の陸部の相互間に前記摺接域の内周側と外周側とに連通する複数の油路が凹入形成され、
前記複数の油路が、前記周方向他方側に前記第1陸部が位置し、前記軸受カップと前記介在部材との間における前記軸受カップ及び前記介在部材のいずれか一方の摺接域の、及び/又は、前記介在部材と前記軸部との間における前記介在部材及び前記軸部のいずれか一方の摺接域の他方に対する周方向一方への相対回動によって、前記摺接域の外周側から内周側へ向けて潤滑剤が流動する第1油路と、前記周方向他方側に前記第2陸部が位置し、前記相対回動によって、前記摺接域の内周側から外周側へ向けて潤滑剤が流動する第2油路とから構成されていることを特徴とする十字軸継手。 - 前記第1油路と前記第2油路とが、前記摺接域の周方向に交互に形成されている請求項1又は2に記載の十字軸継手。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007210751A JP2009047181A (ja) | 2007-08-13 | 2007-08-13 | 十字軸継手 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012016732A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Jtekt Corp | 十字軸継手の製造方法およびその製造方法に用いるパンチ |
US20130053154A1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-02-28 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Universal joint and propeller shaft |
CN112360890A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-12 | 杭州正强传动股份有限公司 | 一种便于润滑维护的十字轴万向节 |
-
2007
- 2007-08-13 JP JP2007210751A patent/JP2009047181A/ja active Pending
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---|---|---|---|---|
JP2012016732A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Jtekt Corp | 十字軸継手の製造方法およびその製造方法に用いるパンチ |
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US8777759B2 (en) | 2011-08-30 | 2014-07-15 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Universal joint and propeller shaft |
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