JPH0949530A - カルダンジョイント用のスペーサおよびその組付方法 - Google Patents

カルダンジョイント用のスペーサおよびその組付方法

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JPH0949530A
JPH0949530A JP7219622A JP21962295A JPH0949530A JP H0949530 A JPH0949530 A JP H0949530A JP 7219622 A JP7219622 A JP 7219622A JP 21962295 A JP21962295 A JP 21962295A JP H0949530 A JPH0949530 A JP H0949530A
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Japan
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bearing
spacer
shaft
cardan joint
spider shaft
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JP7219622A
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English (en)
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Yutaka Narita
豊 成田
Masanori Kubo
政徳 久保
Yasuki Kawarada
耕己 川原田
Susumu Miyata
将 宮田
Takashi Matsuda
尚 松田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • F16C17/08—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only for supporting the end face of a shaft or other member, e.g. footstep bearings
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストが安価なカルダンジョイント用の
スペーサを提供する。 【解決手段】 カルダンジョイント１１のスパイダーシ
ャフト１４の先端面５２と、有底筒状でかつその内周部
６０に沿ってニードルベアリング５０が配置される軸受
カップ１８ａ，１８ｂの内底面３１との間に設けられる
カルダンジョイント用のスペーサ３４であって、スパイ
ダーシャフト１４の先端面５２と対向するように配置さ
れる平板状のスラスト軸受部３５と、そのスラスト軸受
部３５の外周側で、かつニードルベアリング５０の先端
面５１と対向するように配置されるリング部３６とが容
易に破断する脆弱部３７によって連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、カルダンジョイ
ントのスパイダーシャフトと軸受カップとを組付ける際
に使用されるスペーサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は、公開技報９２−１４２５８号に
記載されている従来のカルダンジョイントの軸受構造を
示す断面図である。この技報に記されたカルダンジョイ
ントのスパイダー軸２の軸部３の各端部には、有底円筒
状の軸受ケース１が被装されている。この軸受ケース１
の内底面１Ａには、円筒部分の内周面１Ｂの基部に沿っ
た所定深さの研磨逃げ溝５が形成されている。そして、
軸受ケース１の内周部とスパイダー軸２の軸部３の外周
部との間には、複数本のニードル７が配設されている。
また、軸受ケース１の内底面１Ａと軸部３の端面３Ａと
の間には、前記研磨逃げ溝５の開口部を覆うように、す
なわち軸受ケース１の内底面１Ａおよび内周面１Ｂの基
部に沿うように断面Ｌ字型の環状ガイド６が設けられて
おり、さらに、その環状ガイド６の軸受ケース１の内底
面１Ａでの内側には、合成樹脂からなるほぼ円盤状のス
ラストワッシャ４が設けられている。
【０００３】したがって、上記の軸受構造において、ス
パイダー軸２の軸部３がその中心軸線を中心に回転する
と、スラストワッシャ４はスパイダー軸２もしくは軸受
ケース１のいずれかに伴って回転する。そして、その際
に例えば軸受ケース１の内底面１Ａ側にニードル７が押
し出されるなどして、その端面と環状ガイド６とが接触
しても、環状ガイド６がニードル７の回転に伴ってスラ
ストワッシャ４から独立して回転するから、ニードル７
の先端部が過度に摩耗するなどの不都合が生じない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のカ
ルダンジョイントにおいて、スパイダー軸２の各軸部３
の端部に軸受ケース１を被着させる方法としては、通
常、スパイダー軸２のうち同軸上の２つの軸部３をヨー
クの一対のアーム部に形成された軸受孔に嵌挿するとと
もに、予め内底面１Ａにスラストワッシャ４と環状ガイ
ド６を設けた軸受ケース１を開口側から各軸受孔に圧入
する方法が採られている。
【０００５】しかしながら、上記従来の軸受構造によれ
ば、スラストワッシャ４および環状ガイド６が別構成で
あることから、軸受ケース１と軸部３の端部との組付加
工が頻雑になる不都合があった。また、上記の軸受構造
では、スラストワッシャ４と環状ガイド６が例えば別々
の２種類の金型によって製造されるなどのことから、組
付加工に要するコストが高くなる不都合があった。
【０００６】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、製造コストが安価なカルダンジョイント用の
スペーサと、その組付方法とを提供することを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
のスペーサは、上記の目的を達成するために、カルダン
ジョイントのスパイダーシャフトの先端面と、有底筒状
でかつその内周部に沿ってニードルベアリングが配置さ
れる軸受カップの内底面との間に設けられるカルダンジ
ョイント用のスペーサであって、前記スパイダーシャフ
トの先端面と対向するように配置される平板状のスラス
ト軸受部と、そのスラスト軸受部の外周側で、かつ前記
ニードルベアリングの先端面と対向するように配置され
るリング部とが容易に破断する脆弱部によって連結され
ていることを特徴とするものである。
【０００８】そして、このカルダンジョイント用のスペ
ーサでは、スラスト軸受部とリング部との２つの部材が
一体に形成され、部品点数が少なくなるから、製造コス
トが安価になる。また、このスペーサでは所定量の荷重
が作用すると、脆弱部で破断してスラスト軸受部とリン
グ部とがそれぞれ損傷することなく分離し、所期通りに
セットされる。
【０００９】また、請求項２に記載の組付方法は、有底
筒状でかつ内周部にニードルベアリングが配置される軸
受カップを、カルダンジョイントのスパイダーシャフト
の先端部に嵌合させるにあたり、スパイダーシャフトの
先端面と対向配置される平板状のスラスト軸受部と、そ
のスラスト軸受部の外周側で、かつ前記ニードルベアリ
ングの先端面と対向配置されるリング部とを脆弱部で連
結したスペーサを前記軸受カップの内底部に設置する工
程と、前記軸受カップの開口側に前記スパイダーシャフ
トの先端部側を挿入するとともに、そのスパイダーシャ
フトの先端面によって前記スラスト軸受部を脆弱部で破
断するように押圧して、前記スペーサをスラスト軸受部
とリング部とに分割させる工程とからなることを特徴と
するものである。
【００１０】上記の組付方法では、スラスト軸受部とリ
ング部とが一体に形成されていることから、スペーサを
軸受カップ内の所定箇所に容易に設置できる。そして、
軸受カップにスパイダーシャフトを挿入する際に、その
先端面によってスペーサを押圧すれば、スペーサのうち
脆弱部で破断してリング部とスラスト軸受部とが互いに
分離するとともに、そのまま軸受カップ内での所期の箇
所に配置される。そして、スパイダーシャフトの先端部
への軸受カップの取り付けが完了する。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の一具体例を図
１ないし図６に基づいて説明する。図１はこの組付方法
を実施するのに使用する組付装置１０の一例を示す図で
あり、ここに示す組付装置１０はカルダンジョイント１
１の二股状のアーム１２を一端側に備えたヨーク１３
と、十字型のスパイダーシャフト１４と、軸受カップ１
８ａ，１８ｂとを組付けるものである。
【００１２】この装置についてより詳細に説明すると、
前記ヨーク１３をその他端側のいんろう継手部もしくは
フランジ部を芯出しして固定するワーク台１５と、この
ワーク台１５の上に固定したヨーク１３の図１での左側
のアーム１６に設けられた軸受孔１７に、軸受カップ１
８ａをサーボモータでラム１９を前進させて圧入する第
１圧入機２０と、同様に右側のアーム２１の軸受孔２２
に軸受カップ１８ｂをサーボモータでラム２３を前進さ
せて圧入する第２圧入機２４とを備えている。
【００１３】また、軸受カップ１８ａ，１８ｂの圧入を
行う際に、各アーム１６，２１の上部内側に係合させて
ヨーク１３の変形を防ぐヨーク受け治具２５と、下向き
に突出した４本の爪部２６（２本のみ図示）を備え、水
平に支持されたスパイダーシャフト１４の４本のシャフ
ト２７の各々の根本を、４本の爪部２６のそれぞれの間
に嵌合させることによって、このスパイダーシャフト１
４を芯出ししかつその状態に保持するスパイダーシャフ
ト保持治具２８とを備えている。したがって、このスパ
イダーシャフト保持治具２８は、自在に昇降し得る構成
となっている。なお、符号２９は、ヨーク１３の両アー
ム１６，２１に対向する側面をそれぞれ平滑に切削して
形成した内側面で、この各内側面のほぼ中央に前記軸受
孔１７が水平方向に形成されている。
【００１４】また、図２に示すように、前記軸受カップ
１８ａ，１８ｂは一端が閉じられた円筒形状のものであ
り、その外周部には、抜け止め兼位置決め用のスナップ
リングを装着する周溝３０が形成されている。また、こ
の軸受カップ１８ａ，１８ｂの内底面３１のうち両側壁
部の基端側の部分には、円環状の逃げ溝３２が形成され
ており、その逃げ溝３２の内側となる平坦部分は適宜手
段によって研磨されている。なお、符号３３は、オイル
シールを示している。そして、この軸受カップ１８ａ，
１８ｂの内底面３１には、後述の組付加工に先だってス
ペーサ３４が取り付けられている。
【００１５】図３および図４に示すように、このスペー
サ３４は合成樹脂製であって、基本的にはスラスト軸受
としてのワッシャ部３５と、その外側に備えられるリン
グ部３６と、両者を連結する脆弱部としてのツナギ部３
７とから構成されている。より詳しくは、リング部３６
はその外径寸法が軸受カップの内径寸法とほぼ等しく、
かつ幅寸法が後述のニードルベアリング５０の先端面５
１の寸法とほぼ等しい環状の部材である。そして、この
リング部３６の内周側には、僅かな隙間をおいてワッシ
ャ部３５が設けられている。
【００１６】このワッシャ部３５は、前記リング部３６
よりも厚さの薄い円盤形状のものであり、その中心部分
が円形にくり抜かれるとともに、外縁部の肉厚が薄く形
成されている。また、このワッシャ部３５の外径寸法
は、シャフト２７の先端面５２の直径とほぼ等しく設定
されている。さらに、このワッシャ部３５の上下両面に
は、中心部から外周部側に延びた溝３８がそれぞれ形成
されている。なお、これらの溝３８は、ワッシャ部３５
の表面とシャフト２７の先端面５２との間に塗布される
グリースを保持するためのものである。そして、このワ
ッシャ部３５の外縁部とリング部３６の内縁部とが、前
記溝３８の各延長線上の部分において、ツナギ部３７に
よって互いに連結されている。これらの４つのツナギ部
３７は、スペーサ３４において厚さが最も薄い部分とし
て形成され、この発明における脆弱部となっている。
【００１７】そして、スペーサ３４を構成する上記３つ
の部材は、図４でのリング部３６の上面とツナギ部３７
の上面とが同一面とされ、かつワッシャ部３５の上面が
この面よりも上方に位置するようにカーボンを含有した
テフロン樹脂によって一体に成形されている。したがっ
て、このスペーサ３４が軸受カップ１８ａ，１８ｂの内
底面３１に設けられた場合には、その内底面３１に対し
てワッシャ部３５のみが図２の右側に浮いた状態にな
る。
【００１８】他方、前記軸受カップ１８ａ，１８ｂの内
周部６０には、その壁面に沿って複数本のニードルベア
リング５０が配設されている。このニードルベアリング
５０は、スパイダーシャフト１４に軸受カップ１８ａ，
１８ｂが取り付けられた場合に、各シャフト２７を軸受
カップ１８ａ，１８ｂ内において回動可能かつ軸方向に
摺動可能に保持するために備えられる円筒形状のもので
あり、その側壁面にはクラウニングが施されている。
【００１９】したがって、前述したスペーサ３４は、ワ
ッシャ部３５がシャフト２７の先端面５２と対向し、か
つリング部３６がニードルベアリング５０の先端面５１
と対向するように各軸受カップ１８ａ，１８ｂに配置さ
れている。なお、特には図示しないが、軸受カップ１８
ａ，１８ｂの内壁面やスペーサ３４およびニードルベア
リング５０の表面には、グリースが塗布されている。
【００２０】以下、シャフト２７の両端部に軸受カップ
１８ａ，１８ｂを取り付ける手順について説明する。ま
ず、各軸受カップ１８ａ，１８ｂの内底面３１に、スペ
ーサ３４を設置する。その場合、図２に示すようにツナ
ギ部３７が内底面３１から離れて位置するようにセット
する。また、ワッシャ部３５とリング部３６とが一体構
成であることから、所定箇所に簡単に設置することがで
きる。
【００２１】つぎに、組立装置１０のワーク台１５の上
にヨーク１３を載置してチャックすると、ヨーク１３は
自動的に調心されて固定される。この固定されたヨーク
１３の一対のアーム１６，２１の各軸受孔１７，２２
に、スパイダーシャフト１４の同軸上の２本のシャフト
２７を嵌挿するとともに、前記各軸受孔１７，２２に対
して、アーム１６の外側から軸受カップ１８ａ，１８ｂ
を、その開口側を挿入して軸受孔１７，２２内のシャフ
ト２７の端部外周に係合させる。
【００２２】つぎに、ヨーク受け治具２５を下降させ
て、ヨーク１３のアーム１６，２１の上端内側に係合さ
せた後、スパイダーシャフト保持治具２８を下降させる
と、４本の爪部２６の間に各シャフト２７が嵌挿される
ことによってスパイダーシャフト１４が自動的に調心さ
れ、この状態に保持される。そして、第１圧入機２０と
第２圧入機２４とを移動させて、ラム１９，２３をその
中心線ＣＬ1 が圧入を行う軸受カップ１８ａ，１８ｂの
中心線ＣＬ2 の延長線上に位置するようにセットする。
【００２３】つぎに、第１圧入機２０と第２圧入機２４
とを同時に作動させて、各軸受カップ１８ａ，１８ｂを
軸受孔１７，２２にそれぞれ所定量圧入する。この仮圧
入工程は、圧入量を各シャフト２７の先端面５２が軸受
カップ１８ａ，１８ｂの内底部のスペーサ３４に接触し
ない位置までとすることによって、圧入停止精度を考慮
せずに第１，第２の両圧入機を早送り可能として、サイ
クルタイムの短縮を図るために行う工程である。
【００２４】そして、第１圧入機２０によって左側の軸
受カップ１８ａの本圧入を行う。すなわち、ラム１９に
よって軸受カップ１８ａの外底面が図１の右側に押され
ると、スペーサ３４のうちワッシャ部３５の一方の面と
シャフト２７の先端面５２とが当接する。前述の通り、
スパイダーシャフト１４は爪部２６によって固定されて
おり、また軸受カップ１８ａの内底面３１とワッシャ部
３５との間に隙間が空いていることから、スペーサ３４
とシャフト２７とが接触した状態からさらに一定量だけ
ラム１９がストロークされると、図５に示すように、ス
ペーサ３４のうち最も脆弱なツナギ部３７が荷重に耐え
られなくなって破断する。
【００２５】その結果、リング部３６とワッシャ部３５
とが分離するが、その場合、シャフト２７の先端面５２
がスペーサ３４のうちのワッシャ部３５以外の部分とは
当接しないことから、リング部３６およびワッシャ部３
５に亀裂等が生じることがない。また、対向する右側の
軸受カップ１８ｂ内のシャフト２７とスペーサ３４との
間に隙間があるため、上記本圧入工程に伴って、押され
たシャフト２７が図１において右方向に若干移動する。
【００２６】つぎに、第２圧入機２４によって右側の軸
受カップ１８ｂの本圧入を行う。この場合にも上記の左
側の軸受カップ１８ａの本圧入とほぼ同様に行われる。
すなわち、ラム２３によって軸受カップ１８ｂの外底面
が図１の左側に押されると、スペーサ３４とシャフト２
７の先端面５２とが当接する。この状態から更にラム２
３がストロークすると、各ツナギ部３７が破断して、リ
ング部３６とワッシャ部３５とが分離するとともに、そ
のまま軸受カップ１８ｂのの内部に保持される。
【００２７】そして、上記本圧入工程と並行して、右方
向に変位したシャフト２７を左方向へ押し戻してスパイ
ダーシャフト１４の調心を行い、その後、軸受カップ１
８ａ，１８ｂの周溝３０にスナップリングを装着するな
どして、スパイダーシャフト１４と軸受カップ１８ｂと
の取り付け作業が完了する。
【００２８】上述のように、本来、別部材であるワッシ
ャ部３５とリング部３６とが一体化されているから、こ
れらを単一工程で製造することが可能となるため、スペ
ーサ３４としての製造コストを安価にすることができ
る。そして、このスペーサ３４では、軸受カップ１８
ａ，１８ｂのシャフト２７の先端面５２で押圧する簡単
な作業で、ワッシャ部３５とリング部３６とが分離しか
つ独立して機能し得るから、従来に比べてスパイダーシ
ャフト１４と軸受カップ１８ａ，１８ｂとの組付加工を
簡素化することができる。
【００２９】なお、上記の具体例では、スパイダーシャ
フト１４の同軸上の２つのシャフト２７をヨーク１３の
軸受孔１７，２２に嵌挿し、その軸受孔１７，２２に軸
受カップ１８ａ，１８ｂを圧入することによってシャフ
ト２７の端部に軸受カップ１８ａ，１８ｂを取り付ける
例を示したが、この発明は上記具体例に限定されるもの
ではなく、シャフト２７の端部と軸受カップ１８ａ，１
８ｂとを組付る方法であれば、どの様な方法にも適用す
ることができる。また、上記具体例では、４つのツナギ
部３７を脆弱部として構成したが、これに替えて例えば
ワッシャ部３５とリング部３６の表面にスコアー線
（溝）を形成し、ここで両者を分割させる構成とするこ
ともできる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のカルダ
ンジョイント用のスペーサは、スパイダーシャフトの先
端面と対向するように配置される平板状のスラスト軸受
部と、その外周側で、かつニードルベアリングの先端面
と対向するように配置されるリング部とが容易に破断す
る脆弱部によって連結された構成であり、すなわち別部
材を一体構成とすることで部品点数が少なくなるから、
製造コストの低減化を図ることができる。
【００３１】また、請求項２に記載した組付方法は、ス
ラスト軸受部とリング部とを脆弱部で連結したすなわち
一体化したスペーサを軸受カップの内底部に設置した後
に、軸受カップの開口側にスパイダーシャフトの先端部
側を挿入するとともに、その先端面によってスペーサが
脆弱部で破断するように押圧して、スペーサをスラスト
軸受部とリング部とに分割させる方法であるから、従来
に比べてスパイダーシャフトと軸受カップとの組付加工
を容易なものにすることができる。また、製造コストが
安価なスペーサを用いることに伴って、組付加工に要す
るコストが低減する利点も生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】組付装置を示す概略図である。
【図２】スペーサを軸受カップの内底面に設けた状態を
示す断面図である。
【図３】スペーサを示す概略図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。
【図５】ツナギ部が破断した状態を示す断面図である。
【図６】シャフトの先端部に軸受カップが取り付けられ
た状態を示す一部断面図である。
【図７】従来のカルダンジョイントの軸受構造を示す断
面図である。
【符号の説明】
１１ カルダンジョイント １４ スパイダーシャフト １８ａ 軸受カップ １８ｂ 軸受カップ ３１ 内底面 ３４ スペーサ ３５ ワッシャ部 ３６ リング部 ３７ ツナギ部 ５０ ニードルベアリング ５１ 先端面 ５２ 先端面 ６０ 内周部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 将 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 松田 尚 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カルダンジョイントのスパイダーシャフ
    トの先端面と、有底筒状でかつその内周部に沿ってニー
    ドルベアリングが配置される軸受カップの内底面との間
    に設けられるカルダンジョイント用のスペーサであっ
    て、 前記スパイダーシャフトの先端面と対向するように配置
    される平板状のスラスト軸受部と、そのスラスト軸受部
    の外周側で、かつ前記ニードルベアリングの先端面と対
    向するように配置されるリング部とが容易に破断する脆
    弱部によって連結されていることを特徴とするカルダン
    ジョイント用のスペーサ。
  2. 【請求項２】 有底筒状でかつ内周部にニードルベアリ
    ングが配置される軸受カップを、カルダンジョイントの
    スパイダーシャフトの先端部に嵌合させるにあたり、 スパイダーシャフトの先端面と対向配置される平板状の
    スラスト軸受部と、そのスラスト軸受部の外周側で、か
    つ前記ニードルベアリングの先端面と対向配置されるリ
    ング部とを脆弱部で連結したスペーサを前記軸受カップ
    の内底部に設置する工程と、 前記軸受カップの開口側に前記スパイダーシャフトの先
    端部側を挿入するとともに、そのスパイダーシャフトの
    先端面によって前記スラスト軸受部を脆弱部で破断する
    ように押圧して、前記スペーサをスラスト軸受部とリン
    グ部とに分割させる工程とからなることを特徴とするカ
    ルダンジョイント用のスペーサの組付方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080015685A (ko) * 2006-08-16 2008-02-20 한국델파이주식회사 자동차용 유니버설 조인트의 스파이더 및 베어링 어셈블리
EP1972809A3 (de) * 2007-03-19 2013-04-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Drehzapfenhalter und -lager, insbesondere für Karadangelenk
CN110017341A (zh) * 2017-12-08 2019-07-16 丰田自动车株式会社 液压制动器
WO2022059689A1 (ja) * 2020-09-18 2022-03-24 日立Astemo株式会社 自在継手及びプロペラシャフト

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