JP5271178B2

JP5271178B2 - 自在継手の十字軸

Info

Publication number: JP5271178B2
Application number: JP2009163627A
Authority: JP
Inventors: 隆秀宍戸; 秀紀川村
Original assignee: 株式会社中村自工
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: JP2011017412A

Description

本発明は、車両などに使用される自在継手の十字軸に係り、特に、軸受部分への給油構造に関するものである。

自由継手の十字軸は、４方向に突出する軸部に軸受がそれぞれ設けられ、各軸にそれぞれ油孔が穿設されて、全油孔に対して軸受潤滑用の潤滑油、例えば、グリースが給油される構成になっている。

図４の断面図を参照して、従来の十字軸の一例について、その構成を説明する。

図４において、十字軸１００は、互いに垂直な方向に基部１０１から突出する４本の軸部１０２が設けられており、各軸部１０２の先端部に軸受１０３がそれぞれ設けられている。軸受１０３の内側と軸部１０２の外側間にはコロ軸１０４が介在し、軸受１０３の軸部１０２の外側に対して軸受１０３の周方向への回転を可能にしている。

前記各軸部１０２には、断面十字状に油孔１０５が基部１０１を通って貫通している。油孔１０５は基部１０１の中心部を通り、一方の軸部１０２から他方の軸部１０２へ延在するように形成されている。

各油孔１０５の軸受１０３側には、軸受１０３の外部に一部が突出するように給油部１０６がそれぞれ設けられている。この給油部１０６から対応する油孔１０５へ潤滑油が給油される。

前記構成の十字軸１００において、各給油部１０６から油孔１０５へ潤滑油が給油された後、各給油部１０６は閉鎖される。

そして、自由継手の動作時に、各油孔１０５内の潤滑油が、軸受１０３の天板部１０３ａ部分を通って、各コロ軸１０４部分へ達することにより、円滑な継手動作が行われるようになっている。

ところで、従来の一般的な十字軸は、図４に示すように、油孔１０５が、一方の軸部１０２から基部１０１を通って他方の軸部１０２に貫通して、断面十字状に形成されているものである。したがって、各油孔１０５は連通しており、内部の潤滑油が各油孔１０５を流動自在な状態になっている。

このため、自在継手の使用状態，使用環境によって、グリースなどの潤滑油が自重によって下方の油孔へ移動して偏位したり、また、継手回転時の遠心力を受けて一部の油孔に偏在したりすることがある。

このことは一部の軸受１０３の潤滑油不足、あるいは潤滑油の給油不良を招き、軸受１０３において焼付き、損傷などを生させ、動作不良、寿命低下などの原因となる。

また、自在継手は、運転動作停止後の状態において高温になっており、潤滑油が軟化し、重力によって下方へ移動しやすくなり、起動時において潤滑油の偏在による前記と同様の問題が生じやすい。

前記問題を解決するための方法として、特許文献１には、十字軸における断面十字状の油孔の交差部に、各油孔に通じる注油孔を有する栓体を回転可能に設け、注油後に栓体を周方向へ回転させることで、油孔と注油孔との連通状態を断ち、栓体により各油孔を閉鎖するようにして、油孔から他の油孔への油流動を防止した構成のユニバーサルジョイントが記載されている。

また、特許文献２には、十字軸における断面十字状の油孔の交差部に、この交差部に対して斜めに軸柱状のグリースキーパーを圧入し、このグリースキーパーの外面に各油孔に通じる給脂溝を形成し、この給脂溝を介して給脂通路からグリースを供給するようにした構成のユニバーサルジョイントが記載されている。

特開２００１−１４０９２１号公報特開２００６−２０７７６３号公報

前記従来技術において、特許文献１，２に記載の技術を採用することにより、十字軸の断面十字状の各油孔、および各油孔に対応する軸受において、グリースなどの潤滑油の偏在による不具合の発生をある程度抑制することはできる。

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、回転可能な栓体自体の構成、取付構成などが複雑となり、コスト的に問題がある。また、このような栓体構造のものを、動作変動が激しい使用環境にある装置，機器に設置することは、耐久性、信頼性に問題があるといえる。

特許文献２に記載の構成では、グリースキーパーが油流動の抵抗体として存在することにより、各油孔から他の油孔へ油が流出することは抑制されるが、各油孔はグリースキーパーの給脂溝を介して給脂通路にて繋がっている構成である。このため、特許文献２の構成であっても、結果として、給脂溝などを介して、従来と同じように油孔から他の油孔への油の流出は生じる。

そこで、本発明は、従来技術の課題を解決し、十字軸の各油孔における潤滑油の偏在の発生などを、簡単な構成により、確実に防止することができ、軸受の焼き付き，損傷を防ぐことにより、安定性，信頼性を向上させた自在継手の十字軸を提供することを目的とする。

前記目的を解決するため、請求項１に記載の発明は、基部に対して４方向に突出する軸部の先端部にそれぞれ軸受部が設けられ、各軸受部に対し前記各軸部に設けられた油孔を通して潤滑油が供給される構成の自在継手の十字軸において、前記油孔を前記軸受部から前記基部の中心部近傍まで延在させて止め、前記基部における前記軸部間の側部に給油孔の給油部を設け、該給油孔を前記給油部から前記基部の中心部近傍まで延在させ、前記基部の中心部近傍にて前記油孔と前記給油孔とを外部に露出した連通通路を介して連通させ、前記連通通路の外部に露出している表面を被覆栓で覆い、前記潤滑剤を前記各給油孔から前記各油孔にそれぞれ独立して給油可能にしたことを特徴とし、この構成によって、各軸受部ごとに、潤滑油を供給するための油孔をそれぞれ形成し、かつ各油孔ごとに潤滑油を補給するための給油孔をそれぞれ形成し、各油孔および給油孔をそれぞれ独立させて設置することにより、油孔どうしの潤滑油の流出，流入を確実になくすことができる。よって、継手稼動時の各軸受部における潤滑油の偏在，給油不足などを防ぐことができる。また、連通通路が介在することにより、油孔と給油孔との設置位置を適宜変えることが可能になり、設計の自由度が増し、十字軸の外側から連通通路を形成して、連通通路の開口側を被覆栓により覆う構造にすることにより、連通通路の形成が簡単かつ容易になる。

本発明の自在継手の十字軸によれば、各軸受部ごとに、潤滑油を供給するための油孔をそれぞれ形成し、かつ各油孔ごとに潤滑油を補給するための給油孔をそれぞれ形成することによって、各油孔および給油孔をそれぞれ独立させて設置することにより、油孔どうしの潤滑油の流出，流入をなくすことができるため、継手稼動時の各軸受部における潤滑油の偏在，給油不足などを防ぐことができる。

また、軸部間の側部に給油部を設けたことにより、従来のように十字軸の先端位置に給油部がないため、継手回転中の遠心力の影響を受けない位置に給油孔の給油部が存在することになるため、給油孔の給油部などからの潤滑油の漏れ出しなどを抑制することができる。

このように、本発明によって、簡単な構成により、十字軸の各油孔における潤滑油の偏在，流れの偏りなどを確実に防止することができ、軸受の焼き付け、損傷を防ぐことができて、安定性，信頼性の向上した自在継手の十字軸が実現する。

本発明に係る自在継手における十字軸の実施形態１の一部断面図実施形態１における要部の拡大断面図本発明に係る自在継手における十字軸の実施形態２の一部断面図従来の自在継手の十字軸の一部断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る自在継手における十字軸の実施形態１の一部断面図、図２は実施形態１における要部の拡大断面図である。

図１において、１は基部２に対して４方向に突出する円柱状の軸部３が設けられた十字軸、４は十字軸１の各軸部３の先端部に取り付けられた有底円筒状の軸受、５は軸受４の内周面と十字軸１の各軸部３における外周面との間に設置されたコロ軸、６は軸受４の底面と十字軸１の各軸部３における端面との間に設置された底板、７は軸受４と軸部３との隙間を封止するシールである。

十字軸１における互いに対向する軸部３において、両軸部３の中心軸は一致しており、この２つの中心軸は垂直でかつ互いに交わっている。各軸部３には、それぞれ前記中心軸と同軸で、かつ基部２の中心部近傍にて止まるように延在する油孔８が形成されている。４つの軸部３の端面に位置する油孔８の開口に、それぞれ軸受４の天板と底板６とが配設されている。

また、各軸部３間における基部２には、基部２の中心部近傍まで延在して、かつ中心に達する前に止まるように形成された給油孔９が設けられている。この４つの給油孔９は、それぞれ基部２の側壁に開口が設けられ、各給油孔９の開口には給紙部の給油ニップル１０がそれぞれ設けられている。

図２に示すように、基部２の中心部近傍の側面には、隣接する油孔８と給油孔９とを連通する連通通路１１が凹設され、この連通通路１１の一側部に被覆栓１２が嵌着されている。この被覆栓１２により、連通通路１１の連通状態を維持しながら、連通通路１１が外部に露出せず、グリースなどの潤滑油が漏れないように覆うようことができる。

前記構成の実施形態１において、グリースなどの潤滑油は、給油ニップル１０から供給されると、給油孔９と連通通路１１を経て油孔８に達し（図の点線が潤滑剤の流れ方向を示す）、油孔８から軸受４の天板と底板６との油溝部分を通り、軸受４のコロ部５に給油され、余った潤滑油はシール７から流出する。

前記潤滑油の給油，供給は、それぞれが独立して設けられて、油孔８に、対応して設けられている給油ニップル１０から給油孔９と連通通路１１とを介して行われる。油孔８は従来と異なり連結していないため、潤滑油の状態は、各油孔８において独立した状態になり、油孔８から他の油孔８へ流動するようなことはない。

したがって、例えば、自在継手が高温になって、潤滑油が軟化し、重力によって下方へ移動しやすくなっても、潤滑油が自重により下位位置の油孔８へ移動して偏位したり、また、起動時に潤滑油が継手回転時の遠心力を受けて、一部の油孔８に偏在したりことがなくなる。

よって、軸受４の潤滑油の給油不良，不足による焼付き、損傷などがなくなり、十字軸は長期に亘って動作が安定し、長寿命化を図ることができる。これにより、安定性，信頼性が向上した自在継手の十字軸が実現する。

また、本実施形態では、給油孔９の給油ニップル１０を、従来のように軸部３の先端部の軸受４に設けるのではなく、軸部３間における基部２の側部に設けている。このため、給油ニップル１０の位置が十字軸１の中心に近い部位にあるため、十字軸１の駆動時の遠心力の影響が小さく、従来に比べて給油ニップル，給油部などからの油漏れの発生を防止することができる。

図３は本発明に係る自在継手における十字軸の実施形態２の一部断面図である。

実施形態２は、基本的には実施形態１の構成と同様であって、実施形態１とは油孔８と給油孔９とを連通するための構造が異なっている。

すなわち、図３に示すように、十字軸１の基部２の中心部近傍において、油孔８と給油孔９との内側端部を直接接合させ、この接合部２０により油孔８と給油孔９とを連通させている。

実施形態２では、このように構成したことにより、油孔８と給油孔９との連通構造が簡単になり、実施形態１に比してコスト低減を図ることができる。軸受における潤滑油の状態などは、実施形態１と同様な作用効果が得られ、実施形態１と同様に安定性，信頼性が向上した自在継手の十字軸が実現する。

なお、油孔８と給油孔９との接合部２０は、油孔８の途中に設けてもよいが、潤滑油の貯蔵量を増すためには、基部２の中心側にて接合させることが望ましい。

本発明は、自動車，電車などの車両などに使用される自在継手に適用され、特に、使用環境によらず安定して十字軸の軸受に供給される十字軸であるため、各種機器の連結継手部分に実施可能である。

１十字軸
２基部
３軸部
４軸受
５コロ軸
８油孔
９給油孔
１０給油ニップル
１１連通通路
１２被覆栓
２０接合部

Claims

基部に対して４方向に突出する軸部の先端部にそれぞれ軸受部が設けられ、各軸受部に対し前記各軸部に設けられた油孔を通して潤滑油が供給される構成の自在継手の十字軸において、
前記油孔を前記軸受部から前記基部の中心部近傍まで延在させて止め、前記基部における前記軸部間の側部に給油孔の給油部を設け、該給油孔を前記給油部から前記基部の中心部近傍まで延在させ、前記基部の中心部近傍にて前記油孔と前記給油孔とを外部に露出した連通通路を介して連通させ、
前記連通通路の外部に露出している表面を被覆栓で覆い、
前記潤滑剤を前記各給油孔から前記各油孔にそれぞれ独立して給油可能にしたことを特徴とする自在継手の十字軸。