JPH0669443U - 自在継手用軸受カップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自在継手の折り曲げトルクの安定化と、軸受カ
ップ１１ａの耐久性向上とを図る。 【構成】十字軸９の端面に形成した凸部１７と軸受カッ
プ１１ａの底部１３に形成した突条１４ａとが摺接す
る。突条１４ａの高さ寸法は、幅方向中央部が大きく、
内周縁１９及び外周縁２０に向けて漸減する。従って、
上記底部１３が多少湾曲しても、凸部１７と突条１４ａ
との接触半径が大きくずれる事がない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案に係る自在継手用軸受カップは、例えば自動車のプロペラシャフトに 組み込み、非直線的なプロペラシャフトにより回転力の伝達を自在とする、自在 継手のシェル型ニードル軸受を構成するのに利用する。

【０００２】

【従来の技術】

車両の前部に設けたエンジンの回転を駆動輪である後輪に伝達する為のプロペ ラシャフトは、例えば図８に示す様に構成されている。このプロペラシャフト１ は、トランスミッションの出力部に結合されて回転するスリーブヨーク２と、第 一軸３と、第二軸４とを、自在継手５、５により、互いの変位を自在に結合する 事で、構成されている。この内の第一軸３は、ゴムブッシュ６を介して車両の床 下に、緩衝的に支持される。この様なプロペラシャフト１により、同一直線上に 存在しないトランスミッションの出力軸とデファレンシャルギヤの入力軸との間 で回転力の伝達を行なう。

【０００３】 この様なプロペラシャフトに組み込む自在継手５は従来から、図９に示す様に 、それぞれ二股状に形成された第一、第二のヨーク７、８と、両ヨーク７、８同 士を変位自在に結合する為の十字軸９とから構成されている。各ヨーク７、８の 両端部にはそれぞれ円孔１０、１０を、互いに整合する状態で形成しており、各 円孔１０、１０の内側に軸受カップ（図９には、１個のみ示している。）を内嵌 固定している。

【０００４】 肌焼鋼等、硬質の材料により造られた軸受カップ１１は、図１０に示す様に、 金属板により全体を一体の有底円筒状に造られて、円筒部１２と、この円筒部１ ２の一端を塞ぐ底部１３とを備えている。この底部１３の内面には、図１０〜１ ２に詳示する様に、上記円筒部１２と同心で円環状の突条１４を形成している。

【０００５】 上記各円孔１０、１０に内嵌固定した合計４個の軸受カップ１１の内周面と、 上記十字軸９の４箇所の端部外周面との間には、図１０に示す様に複数のニード ル１５、１５を設けて、このニードル１５、１５の転動に基づき、十字軸９と第 一、第二の両ヨーク７、８（図９）との揺動を自在としている。又、互いに対向 する十字軸９の端面と底部１３の内面とは、突条１４先端の狭い面積でのみ摺接 する様にして、上記端面と内面との間に大きな摩擦力が作用する事を防止してい る。更に、十字軸９の端面に形成した円形の凸部１７には、例えば実開昭５７− ８５６２５号公報に記載されている様に、多数のくぼみを、潤滑用のグリースを 保持する為の油溜として形成しており、上記突条１４は、この凸部１７に当接す る様にしている。

【０００６】 自在継手５は上述の様に構成される為、例えば第一のヨーク７をスリーブヨー ク２の端部に固定し、第二のヨーク８を第一軸３（図８参照）の端部に固定すれ ば、互いに同一直線上に存在しないスリーブヨーク２と第一軸３との間で、回転 力の伝達を行なう事が出来る。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述した従来構造の場合、非直線上に位置する回転軸同士の間で回 転力を伝達させるべく、第一、第二のヨーク７、８同士を変位させる為に要する 折り曲げトルクが、設計値からずれる場合がある。これは、次の様な原因による 。即ち、底部１３に形成する摩擦低減用の突条１４の断面形状は従来、図１１に 詳示する様に台形とし、中央部に幅広の平坦部１６を設けていた。そして、この 平坦部１６がその全面に亙り、十字軸９端面の凸部１７と当接する事を前提とし て、上記折り曲げトルクが所望値となる様に自在継手を設計していた。

【０００８】 上記突条１４の平坦部１６が、その全面に亙って凸部１７と当接すれば、特に 問題を生じないが、時として上記平坦部１６と凸部１７とが片当たりしてしまう 。即ち、上記突条１４を形成する底部１３は、軸受カップ１１を絞り成形する際 のスプリングバック、或は軸受カップ１１を上記各ヨーク７、８の円孔１０内に 圧入する際の変形等、各種要因により、上記突条１４を形成した面が湾曲する方 向に変形する。そして、この様な底部１３の変形に基づいて、上記平坦部１６と 凸部１７との片当たりが発生する。

【０００９】 例えば、図１２に示す様に上記底部１３が、突条１４を形成した面が凹面とな る方向に湾曲した場合には、上記平坦部１６の外周縁のみが、上記凸部１７と当 接する。反対に、図１３に示す様に上記底部１３が、突条１４を形成した面が凸 面となる方向に湾曲した場合には、上記平坦部１６の内周縁のみが、上記凸部１ ７と当接する。

【００１０】 上記折り曲げトルクＴは、十字軸９の端面から底部１３に加わる荷重Ｐと、突 条１４と平坦部１７との間の摩擦係数μと、突条１４と平坦部１７との接触半径 ｒとによって定まる（Ｔ＝ｋ・Ｐ・μ・ｒ）ので、上記平坦部１６と凸部１７と が片当たりして、上記接触半径ｒの最大値（図１２に示す様に、平坦部１６の外 周縁が当接した場合）と最小値（図１３に示す様に、平坦部１６の内周縁が当接 した場合）との差が大きくなると、上記折り曲げトルクＴのばらつきが大きくな り、好ましくない。

【００１１】 更に、上記片当たりに基づいて、上記底部１３に、局部荷重やかじり、或は摩 耗が発生し易くなって、軸受カップ１１の耐久性が損なわれる場合もある。

【００１２】 本考案の自在継手用軸受カップは、この様な事情に鑑みて、上記折り曲げトル クのばらつきを小さくすると共に、耐久性を向上させるべく考案されたものであ る。

【００１３】

【課題を解決する為の手段】

本考案の自在継手用軸受カップは、前述した従来の自在継手用軸受カップと同 様に、金属板により全体を一体の有底円筒状に造られて、円筒部と、この円筒部 の一端を塞ぐ底部と、この底部の内面に形成された、上記円筒部と同心で円環状 の突条とを備え、上記円筒部の内周面をニードルの転動面を当接させる軌道面と して、ヨークに形成した円孔に内嵌固定した状態で使用される。

【００１４】 特に、本考案の自在継手用軸受カップに於いては、上記突条の高さ寸法は、幅 方向中央部で最も高く、この中央部から内周縁及び外周縁に向けて漸減する事を 特徴としている。

【００１５】

【作用】

上述の様に構成される本考案の自在継手用軸受カップは、底部が湾曲した場合 でも、突条と十字軸端面との接触位置が、この突条の中央部から大きくずれる事 がなくなる。この結果、本考案の軸受カップを組み込んだ自在継手の折り曲げト ルクのばらつきが小さくなる。

【００１６】

【実施例】

図１〜３は本考案の第一実施例を示している。本考案の軸受カップ１１ａは、 前述した従来品と同様に、金属板を絞り成形する事により全体を一体の有底円筒 状に造られ、円筒部１２と、この円筒部１２の一端を塞ぐ底部１３とを備えてい る。そして、この底部１３の内面に、上記円筒部１２と同心で円環状の突条１４ ａを形成している。この様な軸受カップ１１ａは、前記従来品と同様、前記図９ 〜１０に示す様に、上記円筒部１２の内周面をニードル１５、１５の転動面を当 接させる軌道面として、ヨーク７（８）に形成した円孔１０に内嵌固定した状態 で使用される。十字軸９の端面に形成した凸部１７には、図２に示す様に、潤滑 用のグリースを保持する為の油溜として、多数のくぼみ１８、１８を形成してい る。

【００１７】 特に、本考案の自在継手用軸受カップに於いては、上記凸部１７と当接する突 条１４ａの上面（上下は図面により、必ずしも使用時の状態とは一致しない。） を、曲率半径がＲで中央部が凸に湾曲した、断面円弧状の凸面としている。この 結果、上記突条１４ａの高さ寸法は、幅方向中央部で最も高く、この中央部から 内周縁１９及び外周縁２０に向けて漸減する。

【００１８】 尚、図示の第一実施例の場合、上記内周縁１９と外周縁２０との高さが同じに なる様に、上記曲率半径Ｒの中心点を、突条１４ａの幅方向中央に対応した位置 に設けている。従って、前記底部１３が湾曲せず、平坦である場合には、上記突 条１４ａの上面と凸部１７とが接触する部分の半径（接触半径ｒ）は、上記内周 縁１９の半径Ｄ₁₉／２と外周縁２０の半径Ｄ₂₀／２との平均値（ｒ＝（Ｄ₁₉＋Ｄ ₂₀ ）／４）となる。

【００１９】 上述の様に構成される本考案の自在継手用軸受カップは、底部１３が湾曲した 場合でも、突条１４ａと十字軸９の端面との接触位置が、この突条１４ａの中央 部から大きくずれる事がなくなる。即ち、成形後のスプリングバックやヨーク７ （８）の円孔１０（図９）内への圧入に伴なって、軸受カップ１１ａを構成する 底部１３が、前記図１２或は図１３に示す様に湾曲した場合でも、この湾曲に基 づく上記底部１３の曲率半径が、上記突条１４ａの上面の曲率半径Ｒよりも小さ くなる事はない。

【００２０】 従って、上記突条１４ａの上面と凸部１７との接触位置は、上記底部１３の曲 率半径に応じた分だけ、上記突条１４ａの幅方向中央から僅かにずれる。従って 、前記従来形状の場合の様に、上記底部１３が僅かに湾曲しただけで、前記接触 半径ｒが大きくずれる事がなくなる。この結果、本考案の軸受カップ１１ａを組 み込んだ自在継手の折り曲げトルクのばらつきが小さくなる。又、上記底部１３ に、局部荷重やかじり、或は摩耗が発生しにくくなり、軸受カップ１１ａの耐久 性が向上する。

【００２１】 尚、実開昭５０−１２８５４９号公報には、底部内面に形成する突条の円周方 向一部で直径方向反対位置に、傾斜面を形成する形状が記載されている。この公 報に記載された形状は、十字軸が傾斜した場合に軸受カップにエッヂロードが加 わるのを防止する為に考えられたもので、本考案の様に折り曲げトルクの安定化 を図れるものではない。即ち、この公報に記載された形状の場合、底部が湾曲す ると、傾斜面を形成していない部分で接触半径のばらつきが大きくなる事が避け られない。

【００２２】 次に、図４は本考案の第二実施例を示している。本実施例の場合、突条１４ｂ の上面中央部に、小さな幅寸法ｗを有する平坦面２１を、この平坦面２１の内周 側と外周側とにそれぞれ傾斜面２２、２２を、それぞれ形成する事で、突条１４ ｂの高さ寸法を、幅方向中央部で最も高く、この中央部から内周縁１９及び外周 縁２０に向け漸減させている。本実施例の場合、底部１３が湾曲しても、上記突 条１４ｂと十字軸９端面の凸部１７とが接触する部分の半径が、上記幅寸法ｗを 越えてばらつく事はない。その他の構成及び作用は、前述の第一実施例と同様で ある。

【００２３】 次に、図５は本考案の第三実施例を示している。本実施例の場合、突条１４ｃ の上面中央部に、小さな幅寸法ｗを有する平坦面２１を、この平坦面２１の内周 側と外周側とにそれぞれ湾曲面２３、２３を、それぞれ形成する事で、突条１４ ｃの高さ寸法を、幅方向中央部で最も高く、この中央部から内周縁１９及び外周 縁２０に向けて漸減させている。本実施例の場合も上述の第二実施例の場合と同 様に、底部１３が湾曲しても、上記突条１４ｃと十字軸９端面の凸部１７とが接 触する部分の半径が、上記幅寸法ｗを越えてばらつく事はない。その他の構成及 び作用は、前述の第一実施例と同様である。

【００２４】 次に、図６は本考案の第四実施例を示している。本実施例の場合、前述した第 一実施例と同様に、突条１４ｄの上面を、曲率半径がＲで中央部が凸に湾曲した 、断面円弧状の凸面として、上記突条１４ｄの高さ寸法を、幅方向中央部で最も 高く、この中央部から内周縁１９及び外周縁２０に向けて漸減させている。特に 、本実施例の場合には、上記曲率半径Ｒの中心を、上記突条１４ｄの幅方向中央 部よりも少し内径側に偏らせている。この結果、上記内周縁１９の高さが上記外 周縁２０の高さよりも少し高くなっている。その他の構成及び作用は、前述の第 一実施例と同様である。

【００２５】 次に、図７は本考案の第五実施例を示している。本実施例の場合、突条１４ｅ 上面を、互いに曲率半径の異なる、中央部２４と内周部２５と外周部２６とを滑 らかに連続させた、複合円弧面としている。その他の構成及び作用は、前述の第 一実施例と同様である。

【００２６】

【考案の効果】

本考案の自在継手用軸受カップは、以上に述べた通り構成され作用するが、十 字軸端面との接触半径が大きくずれる事を防止出来て、折り曲げトルクが設計値 から大きくずれる事を防止出来、しかも局部荷重やかじりの発生も抑える事が出 来る為、性能が安定し、しかも耐久性の優れた自在継手を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例を、十字軸の端部及びニー
ドルと組み合わせた状態で示す断面図。

【図２】十字軸の端面に形成した凸部を、図１の下方か
ら見た図。

【図３】図１のＡ部拡大図。

【図４】本考案の第二実施例を示す、図３と同様の図。

【図５】本考案の第三実施例を示す、図３と同様の図。

【図６】本考案の第四実施例を示す、図３と同様の図。

【図７】本考案の第五実施例を示す、図３と同様の図。

【図８】自在継手を組み込んだプロペラシャフトを示す
半部断面図。

【図９】自在継手の分解斜視図。

【図１０】軸受カップに十字軸の端部を挿入した状態を
示す断面図。

【図１１】従来の自在継手用軸受カップの形状を、変形
していない状態で示す、図３と同様の図。

【図１２】同じく突条側が凹面となる方向に湾曲した状
態で示す、図３と同様の図。

【図１３】同じく突条側が凸面となる方向に湾曲した状
態で示す、図３と同様の図。

【符号の説明】

１ プロペラシャフト ２ スリーブヨーク ３ 第一軸 ４ 第二軸 ５ 自在継手 ６ ゴムブッシュ ７ 第一のヨーク ８ 第二のヨーク ９ 十字軸 １０ 円孔 １１、１１ａ 軸受カップ １２ 円筒部 １３ 底部 １４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ 突条 １５ ニードル １６ 平坦部 １７ 凸部 １８ くぼみ １９ 内周縁 ２０ 外周縁 ２１ 平坦面 ２２ 傾斜面 ２３ 湾曲面 ２４ 中央部 ２５ 内周部 ２６ 外周部

フロントページの続き (72)考案者 佐田 次郎 神奈川県藤沢市長後1397−12 (72)考案者 藤波 誠 千葉県千葉市美浜区高洲２−６−６−401 (72)考案者 野村 康裕 神奈川県平塚市御殿１−22−４ わかばハ イツ２−101

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板により全体を一体の有底円筒状に
   造られて、円筒部と、この円筒部の一端を塞ぐ底部と、
   この底部の内面に形成された、上記円筒部と同心で円環
   状の突条とを備え、上記円筒部の内周面をニードルの転
   動面を当接させる軌道面として、ヨークに形成した円孔
   に内嵌固定した状態で使用される自在継手用軸受カップ
   に於いて、上記突条の高さ寸法は、幅方向中央部で最も
   高く、この中央部から内周縁及び外周縁に向けて漸減す
   る事を特徴とする自在継手用軸受カップ。