JPH0514649U - ユニバーサルジヨイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベアリングケース内面に小径のニードルロー
ラによる線接触の局部的な応力集中を生ずることなく、
応力集中を分散させることができ、従って、ベアリング
ケースの寿命を長くすることができるメインテナンスフ
リーのユニバーサルジョイントを得る。 【構成】 クロスピン軸部２の外面を截頭円錐形にし、
周方向にニードルローラ３を斜めにして配設した截頭円
錐形のケージ４をクロスピン軸部２の外側に嵌挿し、ケ
ージ４に配列したニードルローラ３とベアリングケース
５との間に、先細のテーパ付きの截頭円錐形内面及び円
筒形外面を有して斜め配列のニードルローラ３及びベア
リングケース５に摺動自在に接触するテーパブッシュ６
を介在させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、クロスピンの４個の各軸部に、ニードルローラを収容するベアリン グケースを介して直径方向に対向する軸部対を、それぞれ駆動軸側ヨーク及び被 駆動軸側ヨークに回動自在に連結するユニバーサルジョイントに関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこのようなユニバーサルジョイントにおいては、図３に示すように、ク ロスピン軸部20とベアリングケース30との間の周方向の環状ギャップにニードル ローラ40をクロスピン軸部の軸線にほぼ平行にして転動自在に直接配列していた 。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、ユニバーサルジョイントの駆動側ヨーク50と被駆動側ヨーク51が例え ば、０〜５°の角度で互いに角度をなしてクロスピンの互いに直交するクロス軸 線の交点における中心軸線の周りに一方向に例えば、図３で矢印Ａで示す方向に 回転駆動するとき、ベアリングケースとニードルローラとの間のクリアランスに より、ヨークのクロスピン収容孔軸線とクロス軸線とが一致せず、角度をなし、 従って、ヨーク50又は51に固着したベアリングケース30の特定の側面のクロスピ ン軸部20の先端部に対応する部分（図３で円Ｂで包囲した部分）にニードルロー ラ40が圧着するとともに、ヨーク50又は51が１回転するとき、ベアリングケース 30に対してクロスピン軸部20は＋５°〜−５°の合計１０°の角度にわたり周期 的に相対的に往復回転する。従って、このクロスピンとともに移動する半径の小 さいニードルローラ40はベアリングケース30に接触して＋５°〜−５°の合計 １０°の角度にわたり周期的に転動摺動することになる。

【０００４】 このため、時間の経過とともに、半径の小さい（曲率の大きい）ニードルロー ラが線接触するベアリングケースの不連続な応力集中部分において、絶え間ない 僅かな角度の周期摺動が生ずることによってベアリングケース内面の耐摩耗層が 複数の条線状に剥離し、局部的に摩耗が急速に進み、ベアリングケースの破壊に つながる。

【０００５】 従って、本考案の目的は、ベアリングケース内面に小径のニードルローラによ る線接触の局部的な応力集中を生ずることなく、応力集中を分散させることがで き、従って、ベアリングケースの寿命を長くすることができるメインテナンスフ リーのユニバーサルジョイントを得るにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するため、本考案によるユニバーサルジョイントは、クロスピ ン軸部の外面を截頭円錐形にし、周方向に前記ニードルローラを斜めにして配設 した截頭円錐形のケージを前記クロスピン軸部の外側に嵌挿し、このケージに配 列したニードルローラと前記ベアリングケースとの間に、先細のテーパ付きの截 頭円錐形内面及び円筒形外面を有して前記斜め配列のニードルローラ及びベアリ ングケースに摺動自在に接触するテーパブッシュを介在させたことを特徴とする 。

【０００７】

【作用】

本考案のこの構成によれば、ユニバーサルジョイントの駆動側と被駆動側が例 えば、０〜５°の角度で互いに角度をなしてクロスピンの互いに直交するクロス 軸線の交点における中心軸線の周りに一方向に回転駆動してベアリングケースに 対してクロスピンが＋５°〜−５°の合計１０°の角度にわたり周期的に相対回 転するとき、ニードルローラによる複数個の局部的な線接触応力集中を受けるの は、テーパ内面を有するテーパブッシュであり、ベアリングケースはニードルロ ーラによる複数個の局部的線接触応力集中を受けない。

【０００８】 更に、クロスピンがベアリングケースに対して＋５°〜−５°の合計１０°の 角度にわたり周期的に相対回転する際、傾斜させてケージに配設したニードルロ ーラのクロスピン軸部の軸線に平行な方向に対する傾斜の開きの方向とは反対方 向にクロスピン軸部が回転するとき、この方向の回転の後半においてローラがク ロスピンとテーパブッシュとの間に挟まれて動かなくなり、このテーパブッシュ はクロスピン及びニードルローラを担持するケージと一緒にその外側のベアリン グケースに対して相対的に摺動回転する。

【０００９】 逆に、ニードルローラのクロスピン軸部の軸線に平行な方向に対する傾斜の開 きの方向にクロスピン軸部が回転するとき、この方向の回転の全行程においてロ ーラはクロスピンとテーパブッシュとの間に挟まらず、ニードルローラはブッシ ュに対して転動し、クロスピン及びニードルローラを担持するケージはテーパブ ッシュに対して相対回転する。このときテーパブッシュは外側のベアリングケー スに対して相対回転せず、静止した状態を維持する。

【００１０】 従って、ベアリングケースの特定の側面のクロスピン軸部の先端部の部分に対 してニードルローラがベアリングケースに対して例えば、＋５°〜−５°の合計 １０°の角度にわたり周期的に相対的に往復回転するとしても、或る一方向の回 転の極く一部の僅かな角度のみにわたり、ニードルローラのかみつきによってテ ーパブッシュの回転を生じ、テーパブッシュはクロスピン／ニードルローラケー ジ及びベアリングケースに対して段進回転し、このことによりブッシュ及びベア リングケースに対してニードルローラによる線接触の局部的な応力集中を生ずる ことなく、応力集中を分散させることができる。

【００１１】

【実施例】

次に、図面につき本考案の好適な実施例を説明する。

【００１２】 図１は、本考案によるユニバーサルジョイントのクロスピン１のクロスピン軸 部２の部分の部分縦断面を示す。本考案によれば、クロスピン軸部２の外面は、 僅かに先細のテーパを有する截頭円錐形にする。クロスピン軸部２の周囲に、ニ ードルローラ３を斜めにして配設したクロスピン外面の先細テーパに対応するテ ーパを有する截頭円錐形のニードルローラケージ４を嵌挿する。本考案によれば 、クロスピン軸部／ニードルローラケージ組立体とベアリングケース５との間の 環状ギャップに、クロスピン外面の先細テーパに対応するテーパの截頭円錐形の 内面を有しかつ外面が円筒形のテーパブッシュ６を介在させる。

【００１３】 更に、従来のクロスピン軸部／ベアリングケースと同様に、ベアリングケース ５の頂面とクロスピン軸部２の頂端面との間にはスラストワッシャ７を介挿し、 ベアリングケース５の環状端縁とクロス軸部２の首部との間にはオイルシール８ を設ける。

【００１４】 図２には、ニードルローラ／ケージ組立体の一部切除した側面図（ａ）及びこ の側面図のｂ−ｂ線上の拡大断面図（ｂ）を示す。

【００１５】 クロスピン１がベアリングケース５に対して＋５°〜−５°の合計１０°の角 度にわたり周期的に相対回転する際、傾斜させてケージ４に配設したニードルロ ーラ３のクロスピン軸部１の軸線に平行な方向に対する傾斜の開きの方向αとは 反対方向即ち矢印Ａの方向にクロスピン軸部２が回転するとき、この方向の回転 の後半においてニードルローラ３がクロスピン軸部２とテーパブッシュ６との間 に挟まれて動かなくなり、このテーパブッシュ６はクロスピン軸部１及びニード ルローラ３を担持するケージ４と一緒にその外側のベアリングケース５に対して 相対的に摺動回転する。

【００１６】 逆に、ニードルローラ３のクロスピン軸部２の軸線に平行な方向に対する傾斜 の開きの方向α即ち、矢印Ａとは反対方向にクロスピン軸部２が回転するとき、 この方向の回転の全行程においてニードルローラ３はクロスピン軸部２とテーパ ブッシュ６との間に挟まらず、ニードルローラ３はテーパブッシュ６に対して転 動し、クロスピン１及びニードルローラ３を担持するケージ４はテーパブッシュ ６に対して相対回転する。このときテーパブッシュ は外側のベアリングケース ５に対して相対回転せず、静止した状態を維持する。

【００１７】 従って、ベアリングケース５の特定の側面のクロスピン軸部２の先端部の部分 に対してニードルローラ３がベアリングケース５に対して例えば、＋５°〜−５ °の合計１０°の角度にわたり周期的に相対的に往復回転するとしても、或る一 方向の回転の極く一部の僅かな角度のみにわたり、ニードルローラ３のかみつき によってテーパブッシュ６の回転を生じ、テーパブッシュ６はクロスピン／ニー ドルローラケージ４及びベアリングケース５に対して段進回転し、このことによ りテーパブッシュ６及びベアリングケース５に対してニードルローラ３による線 接触の局部的な応力集中を生ずることなく、応力集中を分散させることができる 。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、駆動軸側と被駆動側とが角度αをなしてクロスピンを介 して回転駆動力を伝達するときクロスピンのクロス軸線がヨークのベアリングケ ースの軸線に対して角度をなし、クロスピンの先端の特定の側面がベアリングケ ース内面を押圧するため、ベアリングケース内面には応力集中部分が発生し、更 にヨークが一回転するときクロスピンがベアリングケースに対して角度２αの範 囲にわたり往復周期摺動するため、軸の高速回転ではクロスピンの先端の特定の 側面の高速の往復周期摺動により激しい磨耗に晒される。しかし、本考案によれ ば、ベアリングケースに接触するのは小径のニードルローラではなく、大径のテ ーパブッシュであり、応力集中はベアリングケースの広い範囲に分散されるとと もに、一方向の回転の極く一部の僅かな角度のみにわたり、ニードルローラのか みつきによってテーパブッシュのベアリングケースに対する回転を生ずるだけで 戻りの回転摺動はなく、従って、ケーパブッシュはベアリングケースに対して往 復周期摺動は生ずることがなく、ベアリングケースに対して微小角度ずつ一方向 に段進するため、磨耗度は極めて少なくなる。よって、従来のベアリングケース 内面の破壊局部を分散させることができ、ベアリングケースの寿命を飛躍的に伸 ばすことができ、メインテナンスフリーをもたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるユニバーサルジョイントのクロス
ピン軸部の部分の一部断面とする拡大側面図である。

【図２】（ａ）は、本考案によるユニバーサルジョイン
トのテーパ付きニードルローラケースの一部切除した側
面図であり、（ｂ）は、ニードルローラの拡大部分横断
面図である。

【図３】従来のユニバーサルジョイントの一部断面とす
る側面図である。

【符号の説明】

１ クロスピン 2,20 クロスピン軸部 3,40 ニードルローラ ４ ニードルローラケージ 5,30 ベアリングケース ６ テーパブッシュ ７ スラストワッシャ ８ オイルシール 50,51 ヨーク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】クロスピンの４個の各軸部に、ニードルロ
   ーラを収容するベアリングケースを介して直径方向に対
   向する軸部対を、それぞれ駆動軸側ヨーク及び被駆動軸
   側ヨークに回動自在に連結するユニバーサルジョイント
   において、クロスピン軸部の外面を截頭円錐形にし、周
   方向に前記ニードルローラを斜めにして配設した截頭円
   錐形のケージを前記クロスピン軸部の外側に嵌挿し、こ
   のケージに配列したニードルローラと前記ベアリングケ
   ースとの間に、先細のテーパ付きの截頭円錐形内面及び
   円筒形外面を有して前記斜め配列のニードルローラ及び
   ベアリングケースに摺動自在に接触するテーパブッシュ
   を介在させたことを特徴とするユニバーサルジョイン
   ト。