JP2517506Y2 - シール付十字軸継手 - Google Patents

シール付十字軸継手

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JP2517506Y2 JP1988058714U JP5871488U JP2517506Y2 JP 2517506 Y2 JP2517506 Y2 JP 2517506Y2 JP 1988058714 U JP1988058714 U JP 1988058714U JP 5871488 U JP5871488 U JP 5871488U JP 2517506 Y2 JP2517506 Y2 JP 2517506Y2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/26Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
    • F16D3/38Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
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    • F16D3/385Bearing cup; Bearing construction; Bearing seal; Mounting of bearing on the intermediate member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D3/40Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes
    • F16D3/41Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes with ball or roller bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ステアリングシャフトやプロペラシャフト
等に用いられるシール付十字軸継手に関し、特にシール
性能と折曲げトルク特性の両性能にすぐれ、これによっ
てスラスト受け荷重の広い範囲にわたって使用可能とし
たシール付十字軸継手に関する。
〔従来の技術〕
この種のシール付十字軸継手のシール構造としては、
例えば実公昭54-41883号、特開昭62-151629号などに示
されるような2つのリップをもつゴム状弾性体と、これ
を補強する金属製補強環とを一体に加硫成形したものが
知られており、いずれも第1のリップを軸受外輪の外周
部に摺接せしめて塵芥等の侵入を防ぎ、第2のリップを
軸受外輪の端面に圧接させてこの部位でスラスト荷重を
受けるとともにシール機能を果す構造としている。十字
軸継手用軸受においては、十字軸継手のジョイント角度
が付いてトルクを受けて回転することによるスラスト方
向の変動荷重に対してショックを吸収するために変位性
をよくする(継手の折曲げトルクの低減)とともにシー
ル機能も確保しなければならない。シール性能を高める
ためにはリップと軸受外輪端面の間の軸方向剛性は高く
設定する必要があるが、折曲げトルクの低減、スラスト
荷重の変動に対する変位性の面からは低くする必要があ
る。このように相反する要求の両方を満たすために、従
来は、リップ部と軸受外輪の接触部に、該接触部のすべ
り抵抗を小さくするために単にグリースを塗布しておく
ことがなされていたにすぎない。
〔考案が解決しようとする課題〕
上述した従来の十字軸継手用軸受において、リップ部
と軸受外輪間の接触面に単にグリースを塗布しても接触
面圧が大きいためにグリースが接触面から排除されてし
まい、それほどの効果が上らない。また、シールのリッ
プ部と軸受の接触部との接触面圧を小さくしたとして
も、時間が経過すると、リップ部と軸受の接触部との間
のグリースはほとんど接触面の外へ排出されてしまい、
さらに長時間放置されるとシールと軸受は固着に近い状
態となる。結局、各種の十字軸継手用軸受に対してシー
ル性能と折曲げトルク低減との相反する要求を満たすシ
ール付十字継手のシールおよびスラスト受装置の一種類
の使用範囲は狭く、軸受、シール、十字軸の寸法誤差、
その他組立誤差の精度も向上させなければならず、コス
ト高の一因となっていた。
本考案は、軸受端面とリップ部との接触面に局部的に
面圧大の部位と面圧小の部位を生ぜしめ、面圧小の部分
が前記軸受端面に接触するにもかかわらず接触面に付与
した潤滑材が面圧小の部位に残留するとともに継手部の
揺動回転にともなって接触面全域にゆきわたるように
し、これによってシール性能の向上と折曲げトルク減少
の両方の要求を満し得るシール付十字軸継手を提供する
ものである。
本考案はさらに、前記リップ部を過度に圧潰変形させ
なくても面圧大と面圧小の部位がともに軸受外輪端面に
接触し得るようにし、これによってシール性能の向上と
折曲げトルク減少の両方の要求を満し得るシール付十字
軸継手を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本考案によれば、十字軸と該十字軸のカップ形の軸受
外輪との間に装着されるシールを備え、十字軸端面と前
記軸受外輪との間にすきまを有するシール付十字軸継手
であって、該軸受外輪の外周に圧接する第1のリップと
該軸受外輪の外輪端面に圧接する第2のリップとを有
し、該第2のリップが前記外輪端面と前記十字軸の肩部
との間に挟まれて圧潰されており、前記十字軸の作動に
よる該肩部側からの軸方向力を該第2のリップで受ける
構造のシールを備えるものにおいて、前記第2のリップ
の軸受外輪端面との接触部に接触面圧大の領域と該領域
よりも接触面圧小の領域を設け、前記接触面圧大の領域
は、前記接触部に円周方向に並設された複数個の凸部か
ら成り、前記接触面圧小の領域は、前記接触部から前記
凸部を除いた面領域で構成され、前記シールの組付状態
で前記接触面圧小の面領域全体が前記軸受外輪端面に接
触するようにされ、継手の折曲げトルクを低減しつつシ
ール性および接触部の潤滑状態の向上を図ったシール付
十字軸継手が提供される。
〔作用〕
本考案においては、十字軸継手用シールのゴム状弾性
材で形成されかつ継手用軸受外輪の端面に圧接される第
2のリップ部分に、円周方向に複数個配列された凸部に
よって接触面圧大の領域と接触面圧小の領域を設けたの
で、予め接触部全体に潤滑剤を付与しておくと、この圧
面小の領域に潤滑剤の油膜が残留、封止された形とな
り、この状態で十字軸継手部が揺動回転すると面圧小の
領域の潤滑剤が面圧大の領域に引き込まれ、この間を循
環することになり、折曲げトルクの上昇が防止される。
同時に前記凸部の変形で前記面圧小の領域も有効に前記
軸受外輪の端面に接触するので、この部分でのシール性
が確保され、またスラストを受けることも可能となる。
〔実施例〕
次に、本考案を実施例について図面を参照しつつ説明
する。
第1図は本考案のシール十字軸継手の全体図を示す。
第1図、第2図を参照すれば、十字軸1はその十字部2
に続いてジャーナル部3が形成され、このジャーナル部
3が軸受部6を介してヨーク5に軸支される。十字部2
からジャーナル部3に続く段差状の部分が本考案でいう
ところの肩部4である。
軸受部6は、この実施例ではシェル形(カップ形)針
状ころ軸受で構成され、一端が閉塞され他端に内向きの
フランジ状端面8aが形成されたシェル形軸受外輪8と、
この内側周囲に配設された多数の針状ころ9とを有して
いる。外輪8の閉塞端とジャーナル部軸端との間は隙間
10があり、この部分にグリースが封入される。十字軸1
の肩部4と軸受外輪8との間に本考案に係る環状のシー
ル兼スラスト受装置11が装着される。
シール兼スラスト受装置11は第3図(b)に明示され
るように、金属製の補強環12とこの周囲に加硫成形され
たゴム、合成ゴムあるいは合成樹脂等の弾性体を主体と
したシール体13とで構成されている。シール体13の外周
側部分は第2図の軸受外輪8の外周部8bに向って伸長さ
れかつその内端に環状の第1のリップ14が形成されてお
り、この外周側部分に対してその内方(中心側)に断面
コ状の空隙部15を介して形成された内周側分散には第2
図の軸受外輪8のフランジ状端面8aに圧接される環状の
第2のリップ16およびジャーナル部外周に嵌合固着され
る嵌合面19が形成されている。シール体13のジャーナル
部への嵌着状態においては、第1のリップ14は軸受外輪
8の外周面8bに圧接して外部からの塵芥等の侵入を阻止
し、第2のリップ16は外輪端面8aによって圧潰変形され
て該外輪端面に対し面接触状態で摺動し、軸受6のスラ
ストを受けるとともに第1のリップ14と同様にシール機
能も果す。
第3図(a),(b),(c)に示す本考案の第1の
実施例では、上述の第2のリップ16の面接触部に円周方
向に略一定間隔で複数個の突起(凸部)17が形成されて
いる。突起17の表面部分が本考案の面圧大の領域であ
り、接触部で前記突起以外の平面部分が面圧小の領域と
なる。このようなシール兼スラスト受装置を、第2図で
説明したように軸受外輪8と軸肩部4間のジャーナル部
3に嵌合し、外輪8と肩部4で押圧した場合、第2のリ
ップ16は突起17の圧潰で軸受外輪8のフランジ状端面8a
に円周上隙間なく密着接触するが、その接触部の面圧は
突起17の凸部で高く、それ以外の部分では小さくなる。
即ち接触部全体でみれば面圧大の領域と面圧小の領域が
交互にできる。接触部に予め潤滑剤のグリースを塗布し
ておくと、組付け時には面圧大の突起17の部位にはグリ
ースが排除されるがそれ以外の面圧の小さい部分にはグ
リース分が残存する。この状態で十字軸継手を揺動回転
させると、軸受外輪端面8aとシール体接触部との相対摺
動により面圧小の部位に残ったグリースが突起17の部分
に引き込まれ、接触部全体に適切な油膜が形成されて折
曲げトルクの上昇が防止される。
第4図はシール兼スラスト受装置のシール体の圧縮量
と折曲げトルクとの関係を従来のシール体と本考案のも
のについて示した図である。実線イが従来品の場合、破
線ロが本考案の場合であるが、シール効果を同一に保ち
ながらこの図のように本考案の方がシール体の圧縮量の
増加に対して折曲げトルクの上昇が低く、シール体圧縮
量について従来品の使用範囲Aよりも本考案の使用範囲
はBの如く従来不可能であった圧縮量大の側に大巾に広
くなる。このことから本考案のシール体を用いる場合
は、部品精度、組立精度はゆるくできる。また、別の見
方をすれば、部品精度、組立精度を従来どおりとすれ
ば、本考案のシールを用いることにより、シール効果を
同一に保ちながら十字軸継手の折曲げトルクを従来より
も小さくできる効果がある。
第5図(a),(b)に示す本考案の第2の実施例
は、さらにシール性能を向上させるために、第1の実施
例の突起を接続部分20により連設したものである。
〔考案の効果〕
以上説明したように本考案は、継手用軸受外輪の端面
に接触するリップ部分の接触部に円周方向に配列した凸
部による接触面圧大の領域と接触面圧小の領域を設け、
予め付与した潤滑剤が面圧小の領域に残るとともに、軸
部の揺動回転で面圧小の領域の潤滑剤が面圧大の領域に
入り込むため、シール体の圧縮量に対して折曲げトルク
の変化が小さく、その使用範囲が広くなる。したがって
製作あるいは組立時に高い部品精度、組立精度は必要で
なく、その分コストの低減となる。接触面圧大の領域お
よび接触面圧小の領域はともに軸受外輪の端面に接触す
るので、シールの信頼性が高く、またシール体の摺動部
にはたえず適切な潤滑剤が保持されているので、シール
体の摩耗が少なく、耐久性が向上する。また継手を使用
せずに放置後の起動トルクが従来品は数10回の折曲げで
も減少しないが、本考案のものは数回の折曲げで減少す
るなど、種々の効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案のシール付十字軸継手の全体図、第2図
は本考案に係るシール付十字軸継手をその使用状態で示
した部分的な断面図、第3図(a)は本考案の第1の実
施例の正面図、第3図(b)は第3図(a)の一部裁断
した側面図、第3図(c)は第3図(a)のII−II線に
沿った断面図、第4図はシール体の圧縮量と折曲げトル
クの関係を本考案と従来の場合について示した図、第5
図(a),(b)はそれぞれ本考案の第2の実施例の正
面図および縦断面図である。 1……十字軸、3……ジャーナル部、4……肩部、6…
…軸受部、8……軸受外輪、8a……外輪端面、13……シ
ール体、14……第1のリップ、16……第2のリップ、17
……突起。

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】十字軸と該十字軸のカップ形の軸受外輪と
    の間に装着されるシールを備え、十字軸端面と前記軸受
    外輪との間にすきまを有するシール付十字軸継手であっ
    て、該軸受外輪の外周に圧接する第1のリップと該軸受
    外輪の外輪端面に圧接する第2のリップとを有し、該第
    2のリップが前記外輪端面と前記十字軸の肩部との間に
    挟まれて圧潰されており、前記十字軸の作動による該肩
    部側からの軸方向力を該第2のリップで受ける構造のシ
    ールを備えるものにおいて、前記第2のリップの軸受外
    輪端面との接触部に接触面圧大の領域と該領域よりも接
    触面圧小の領域を設け、前記接触面圧大の領域は、前記
    接触部に円周方向に並設された複数個の凸部から成り、
    前記接触面圧小の領域は、前記接触部から前記凸部を除
    いた面領域で構成され、前記シールの組付状態で前記接
    触面圧小の面領域全体が前記軸受外輪端面に接触してい
    ることを特徴とするシール付十字軸継手。
  2. 【請求項2】前記凸部は、前記接触面圧大の接続部分に
    より連設されている、請求項1に記載のシール付十字軸
    継手。
JP1988058714U 1988-04-30 1988-04-30 シール付十字軸継手 Expired - Lifetime JP2517506Y2 (ja)

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JPS62151629A (ja) * 1985-12-25 1987-07-06 Nippon Seiko Kk 十字軸継手用軸受のシ−ル兼スラスト受装置

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