JP2524648Y2 - ユニバーサルジョイント用シール及びユニバーサルジョイント - Google Patents

ユニバーサルジョイント用シール及びユニバーサルジョイント

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JP2524648Y2
JP2524648Y2 JP1990002308U JP230890U JP2524648Y2 JP 2524648 Y2 JP2524648 Y2 JP 2524648Y2 JP 1990002308 U JP1990002308 U JP 1990002308U JP 230890 U JP230890 U JP 230890U JP 2524648 Y2 JP2524648 Y2 JP 2524648Y2
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JP
Japan
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shaft
bearing cap
seal
universal joint
seal member
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サカタ デイビッド
憲之 和田
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エヌオーケー株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16D3/382Hooke'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 constructional details of other than the intermediate member
    • F16D3/385Bearing cup; Bearing construction; Bearing seal; Mounting of bearing on the intermediate member

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は、例えば各種車両の駆動伝達軸等のジョイン
ト部に用いられるユニバーサルジョイント用のシールお
よびユニバーサルジョイントに関する。
(従来の技術) 従来のこの種のユニバーサルジョイントとしては、例
えば第5図に示されるようなものがある。すなわち、10
0は十字形状のクロスシャフトであり、図示しない駆動
側軸と従動側軸の軸端に設けられる二又片が回動自在に
連結され、このクロスシャフト100を介して互いに直交
する方向に回動自在になっている。クロスシャフト100
の各シャフトには多数の転動体101を介してベアリング
キャップ102が回転自在に嵌合している。そして、ベア
リングキャップ102とシャフト100との隙間にはシール部
材103が装着されてベアリング部のシールが図られ、さ
らにシール部材103と転動体101との間にシム104が介在
されている。
このようなユニバーサルジョイントの場合には、十字
形状のクロスシャフト100の4箇所に転動体101、シム10
4、ベアリングキャップ102およびシール部材103等各種
部品が組み立てられるために、組立時及び組立後に各部
品が分離落下すると組立工程を阻害するのみならず、傷
が付いたり、さらに外部異物が付着したりして品質上の
問題につながる。
そこで、従来から組立後の各部品の分解、分離および
落下防止のために金属製のストラップ105を巻いてベア
リングキャップ102を固定していた。
(考案が解決しようとする課題) しかしながら、上記した従来技術の場合には、金属製
のストラップ105を巻き付けるために、組立性が悪く、
組立に時間がかかり生産性が悪かった。また、金属製ス
トラップ105の分だけ部品点数が増大しコスト高になる
と共に、この金属製ストラップ105は分解防止のみに使
用するだけなのでジョイトとして組み付けた後は不要と
なり、使い捨てにしているのが現状であった。
そこで、別手段として組立後の分解を防止するべく第
6図に示すように金属環106を追加して金属環106をシャ
フト100に嵌合しこの金属環106をベアリングキャップ10
2に装着したシール部材103に係合させてベアリングキャ
ップ102の抜け止めを図るようにした技術も知られてい
る。しかし、金属環106とシール部材103間の中心出し等
を行ないながら組み付けるべく特殊な組立方法を用いる
必要があり、組立性が非常に悪かった。また、上記した
従来技術と同様に金属環106という新たな部品を追加す
る必要があり、以前としコストがかかるという問題があ
る。
また、このほかに類似の公知技術としては例えば米国
特許公報第4,377,312号等に記載のものがある。
本考案は上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、従来のように
別部品を追加することなく容易に組み立てることがで
き、しかも組立後の部品の分解,分離および落下を確実
に防止し得るユニバーサルジョイント用シールおよびユ
ニバーサルジョイントを提供することにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本考案にあっては、ユニ
バーサルジョイントの各シャフト外周に多数の転動体を
介してベアリングキャップを回転自在に装着し、該ベア
リングキャップとシャフトとの隙間を密封するシール部
材を設けたユニバーサルジョイント用シールにおいて、
前記シール部材はその外周に補強環を有し、該補強環が
ベアリングキャップ内周に固定され、該シール部材の内
周側が前記シャフトに摺動自在に密封接触しており、こ
のシール部材の補強環を延長させて、前記シャフトの外
周部との間にベアリングキャップの抜けを阻害する方向
に互いに係合する係合部を設けたことを特徴とする。
さらに、各シャフト外周に多数の転動体を介してベア
リングキャップを回転自在に装着したユニバーサルジョ
イントにおいて、 前記ベアリングキャップに前記シャフト外周に設けた
凸部に係合してベアリングキャップの抜けを阻害うる方
向に互いに係合するストッパ部を設けるように構成して
もよい。
(作用) 上記構成を有する本考案のユニバーサルジョイント用
シールにあっては、シール部材の補強環を利用して、シ
ャフトの外周部と係合させて、各部品のシャフトからの
抜け止めを図る。
また、本考案のユニバーサルジョイントにあっては、
ベアリングキャップにシャフト外周と係合するストッパ
部を設けることにより各部品のシャフトからの抜け止め
を図る。
(実施例) 以下に、本考案を図示の実施例に基いて説明する。第
1図は本考案に係るユニバーサルジョイント用シールを
示しており、8は十字形状のクロスシャフトの一つのシ
ャフトを示している。このクロスシャフトは、ここでは
他のシャフトを図示することは省略するが第5図に示し
た従来技術と同様に十字形状で、やはり図示しない駆動
側及び従動側の軸端部の二又片が回動自在に連結して夫
々の軸が互いに直交する方向に回転自在に連結するもの
である。
シャフト8は断面円形状で、先端からその付け根方向
に段々と大径となるような段付き形状で、先端のベアリ
ング装着部81外周に多数の転動体としてのニードルベア
リング10を介してベアリングキャップ1が回転自在に装
着されている。また、次の段部はシール装着部82でシー
ル部材20内周が固定されており、さらに次段の段部83外
周には、上記ベアリングキャップ1の外端縁部2が所定
の隙間を介して対向配置されている。
上記ベアリングキャップ1は一端が閉塞された円筒形
状で、その内周の奥端面がシャフト8の先端に当接して
いる。そして、ニードルベアリング10は一端がこのベア
リングキャップ1の奥端面11に当接し、他端がベアリン
グ装着部81のシール装着部82との段差部に嵌合されたシ
ム12に当接してニードルベアリング10の軸方向の位置決
めがなされている。ベアリングキャップ11内周は上記シ
ャフト8のベアリング装着部81との境界に対応して、段
付き形状となっている。すなわち、奥側が小径で外側の
外端縁部が小径となっている。
シール部材20は金属環9とゴム状弾性体4とによって
一体的に焼き付けて構成されており、金属環9内周がシ
ャフト8のシール装着部82外周に嵌着固定され、外周側
には上記ベアリングキャップ1内周に摺動自在に密封接
触する第1および第2シールリップ6,7が設けられてい
る。このうち第1シールリップ6はベアリングキャップ
1内周に接触し、第2シールリップ7はベアリングキャ
ップ1内周の段部端面に接触している。
そして、このシール部材20外周と、ベアリングキャッ
プ1内周との間に、互いに凹凸係合してベアリングキャ
ップの抜け止めを図る係合部31が設けられている。図示
例では、ベアリングキャップ1の外端縁部2の内周に環
状溝3が設けられ、シール部材20外周に前記環状溝3に
納まるゴム状弾性体製の係合突起5が設けられている。
この係合突起5は環状溝3とは微小隙間を介して非接触
状態に保たれている。とくに、この例では係合突起5を
第1及び第2シールリップ6,7の間に設けていることか
ら、この抜け止め機能と共に、ラビリンスシールとして
機能させることも可能である。
また、この例とは逆に、ベアリングキャップ1内周に
突起を設けて、シール外周にこの突起が係合可能な係合
溝を設けるようにしてもよいことはもちろんであり、シ
ーリップはこの例のように複数では無く単数でもよい。
上記構成のユニバーサルジョイント用シールにあって
は、シャフト8端部からシール部材20,シム12,ニードル
ベアリング10およびベアリングキャップ1を順次装着す
る。ベアリングキャップ1を嵌合するとシール部材20に
設けられたゴム状弾性体製の係合突起5がそのベアリン
グキャップ1内周に沿って弾性変形し、ベアリングキャ
ップ1内周の環状溝3に達すると係合突起5が元の形状
に弾性復帰して環状溝3に係合する。したがって、組立
た後は係合突起5と環状溝3との凹凸係合によってベア
リングキャップ1の抜け止めを図ることができ、ニード
ルベアリング10、シム12、シール部材20等の各部品が部
会して落下するおそれは無い。
このように、組立にあたって、単にベアリングキャッ
プ1を嵌込んでいくだけで環状溝3と係合突起5が自動
的に係合して抜け止めを図ることができ組立が極めて容
易にできる。
第2図に示したものは、シール部材22の外周がベアリ
ングキャップ1の外端縁部2内周に嵌着固定されたもの
で、その内周にシャフト8外周に摺動自在に密封接触す
る第1および第2シールリップ62,72が設けられてい
る。そして、このシール部材22内周とシャフト8外周と
の間に互いに凹凸係合する係合部32が設けられている。
図示例ではシール部材22内周にシャフト8外周に設けた
凹溝32に係合するゴム状弾性体の係合突起52を設けたも
のである。この係合突起52は第1および第2シールリッ
プ62,72のニードルベアリング10側に設けられている。
もっとも、逆にシール部材22内周に凹溝を設け、シャフ
ト8の外周に係合突起を設けるように構成してもよい。
また、シャフト8は基本的に2段の段付き形状で、ニ
ードルベアリング10が装着されるベアリング装着部81と
その付け根部側のシール装着部82を有しており、シール
装着部82に外周に上記環状凹溝52が設けられている。そ
して第1シールリップ62はシール装着部82の基端部の端
面に接触し、第2シールリップ72がシール装着部82外周
に密封接触している。以上が、本願考案を適用するユニ
バーサルジョイント用シールの前提となる技術に関して
付け加えて説明したものである。
第3図は本考案の第1の実施例を表わすものであり、
ベアリングキャップに固定されるシール部材23外周の補
強環としての金属環93の環端部をシャフト8に係合させ
て抜け止めを図るようにしたものである。
この第1実施例は図2で説明したニードルベアリング
の軸方向の位置決めを行うシム12が装着されておらず、
また、シャフト8は基本的に2段の段付き形状である
が、シール装着部とベアリング装着部との間に段差が設
けられていない。そして、シール部材23は第1から第3
シールリップ63,73,74を備えており、第1シールリップ
63はシャフト8の付け根部に段部84の端面に接触し、第
2および第3シールリップ73,74がシャフト8のシール
装着部外周に摺動自在に接触している。
一方、シャフト付け根部の段部端縁には環状突起85が
設けられている。そして、シール部材23の金属環93はこ
のベアリングキャップ1の端面に沿って半径方向外方に
向って折れ曲がり、この折曲部93aからさらにシャフト
8の軸方向と平行に延長され、この延長部93bの環端部
を内側にかしめ、かしめ部93cの内端にて上記シャフト
8に設けた環状突起85に係合するように構成されてい
る。このかしめ部93cの内径は上記環状突起85の外径よ
りも小径で環状突起85と干渉するようになっている。そ
してかしめ部93cには円周方向にスリット93dを等配して
ばね弾性を持たせている。
この第1実施例の場合には、シール部材23の金属環93
の環端部のかしめ部93cを弾性変形させることによりシ
ャフト8の環状突起93dを乗り越えさせ、このかしめ部9
3cによってシール部材23の抜け止めが図られる。このシ
ール部材23の金属環9外周にはベアリングキャップ1内
周に嵌着固定されているので、このシール部材23を介し
てベアリングキャップ1の抜け止めが図られる。
第4図は本考案のユニバーサルジョイントの一実施例
を示しており、上記実施例と同一の構成部分については
同一の符号を付して説明すると、この例では、シール部
材24とは無関係にベアリングキャップ14の端部を半径方
向内方に向けてかしめてストッパ部13を形成し、このス
トッパ部13にてシャフト1外周に設けた環状突起86にベ
アリングキャップ1の抜けを阻害する方向に係合させて
るように構成したものである。このストッパ部13の内径
は環状突起よりも小径に構成され、環状突起86とストッ
パ部13とは干渉するようになっている。
このストッパ部13と環状突起86との重なり代aは、0.
5〜1(mm/DiA)程度とすることが好ましい。
(考案の効果) 本考案は以上の構成及び作用を有するもので、従来使
用していた金属製ストラップまたは金属環を用いること
無く、シール単体で、あるいはベアリングキャップ単体
で、分解,分離しないようにユニバーサルジョイントを
組み立てることができ、組立工程の簡素化および容易化
を図ることができるとともに、追加部品が不要となるの
で、低コスト化を図ることができる。また係合部及びス
トッパ部は、シール部材のゴム状弾性体による係合では
ないので、強固な係合状態とすることが可能であるとと
もに、取付時においてシール部材が係合部と直接当接さ
せることがなく、シール部材の変形や破損を防止する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本考案を適用するユニバーサルジョ
イントの構成を説明する要部縦断面図、第3図は第1実
施例の要部縦断面図、第4図は本考案のユニバーサルジ
ョイントの一実施例の要部縦断面図、第5図は従来のユ
ニバーサルジョイントの一部破断正面図、第6図は他の
従来のユニバーサルジョイントの要部縦断面図である。 符号の説明 1……ベアリングキャップ、2……外端縁部 3……環状溝、4……ゴム状弾性体 5……係合突起 6,62,63……第1シールリップ 7,72,73……第2シールリップ 74……第3シールリップ 8……シャフト、81……ベアリング装着部 82……シール装着部、83,84……段部 85,86……環状突起 9,93……金属環 93a……折曲部、93b……延長部 93c……かしめ部、93d……スリット 10……ニードルベアリング、11……奥端面 12……シム、13……ストッパ部 20,22,23……シール部材

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ユニバーサルジョイントの各シャフト外周
    に多数の転動体を介してベアリングキャップを回転自在
    に装着し、該ベアリングキャップとシャフトとの隙間を
    密封するシール部材を設けたユニバーサルジョイント用
    シールにおいて、 前記シール部材はその外周に補強環を有し、該補強環が
    前記ベアリングキャップ内周に固定され、該シール部材
    の内周側が前記シャフトに摺動自在に密封接触してお
    り、 このシール部材の補強環を延長させて、前記シャフトの
    外周部との間にベアリングキャップの抜けを阻害する方
    向に互いに係合する係合部を設けたことを特徴とするユ
    ニバーサルジョイント用シール。
  2. 【請求項2】各シャフト外周に多数の転動体を介してベ
    アリングキャップを回転自在に装着したユニバーサルジ
    ョイントにおいて、 前記ベアリングキャップに前記シャフト外周に設けた凸
    部にベアリングキャップの抜けを阻害する方向に互いに
    係合するストッパ部を設けたことを特徴とするユニバー
    サルジョイント
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