JPH0720427U - 自在継手用軸受カップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十字軸９と軸受カップ１１ａとの相対変位量
が微小であっても、両部材９、１１ａ同士の当接部に十
分に潤滑油を送り込む。 【構成】 軸受カップ１１ａの内面１７の中央部に、放
射方向に複数の突条２１、２１を形成する。各突条２
１、２１の断面形状は、長径方向で切断した半楕円形と
する。

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１２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１３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１１（図１３には、１個のみ示している。 ）を内嵌固定している。

【０００４】 肌焼鋼板等、硬質の材料により造られた軸受カップ１１は、図１４に示す様に 、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１２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、例えば、上記円筒部１ ２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１４に示す様に複数のニード ル１５、１５を設けている。そして、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１３）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１６と軸受カップ１１の底部１３の内面１７ 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１６と内面１ ７との間に大きな摩擦力が作用する事を防止している。

【０００６】 自在継手５は上述の様に構成される為、例えば図１２に示す様に第一のヨーク 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できる。

【０００７】 尚、自在継手５部分での動力損失を低減すべく、上記十字軸９の端面１６と各 軸受カップ１１の底部１３の内面１７との間に作用する摩擦力を小さくする為に は、両面間に十分量の潤滑油を保持する必要がある。この様に潤滑油を保持する 為の構造として従来から、実開昭５７−８５６２５号公報、或は特開昭５４−８ ９１４８号公報に記載された構造が知られている。

【０００８】 この内、実開昭５７−８５６２５号公報に記載された構造は、図１５に示す様 に、上記内面１７に多数の小凹部１８、１８を形成している。この構造の場合に は、各小凹部１８、１８内に保持した潤滑油によって、上記両面１６、１７間の 潤滑を図る。

【０００９】 又、特開昭５４−８９１４８号公報に記載された構造は、図１６に示す様に、 上記端面１６にそれぞれの断面形状が台形である複数本の突条１９、１９を、放 射方向に形成している。この構造の場合には、隣り合う突条１９、１９の間に存 在する凹部２０、２０内に保持した潤滑油によって、上記両面１６、１７間の潤 滑を図る。

【００１０】

【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、使用状態によっては、必ずしも十字軸９ の端面１６と各軸受カップ１１の底部１３の内面１７との間に十分な油膜を形成 できない。即ち、自在継手のジョイント角が極く小さい（例えば２度以下）場合 には、上記端面１６と内面１７との相対回転角度も極く小さくなる。

【００１１】 一方、前記図１５、１６に示した従来構造の場合、上記両面１６、１７同士は 、小凹部１８、１８或は凹部２０、２０から外れた部分では、平面同士で対向す る。この結果、これら両面１６、１７同士の相対回転角度が極く小さくなると、 これら両面１６、１７の一部に、常に平面同士でしか対向しない部分（小凹部１ ８、１８或は凹部２０、２０と全く対向しない部分）が生じる。この様な部分に は潤滑油の供給が行なわれず、従って、上記両面１６、１７同士が金属接触し易 くなって、摩耗や著しい場合には焼き付きが生じ易くなる。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考案したものである。

【００１２】

【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、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、それぞれがこの底部の内面 に直径方向内側から外側に亙って形成された複数の突条とを備えている。そして 、これら各突条の断面形状を、楕円を長径方向に切断する事により得られる半楕 円形、若しくはこの半楕円形に類似する形状としている。

【００１３】

【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の場合には、複数の突条 の先端部と十字軸の端面との接触状態が、面接触よりも線接触に近い状態となる 。従って、軸受カップと十字軸との相対回転角度が極く小さい場合でも、上記先 端部と内面との接触部に潤滑油が確実に送り込まれて、この接触部で金属接触が 生じる事を防止する。又、上記各突条の先端部で、上記十字軸の端面と接触する 部分の曲率半径は大きいので、接触部分に取り込まれた潤滑油の膜がくさび作用 により、比較的幅広の部分で、この接触部に加わる荷重を支承する。従って、こ の荷重によって潤滑油膜が破断しにくく、接触部に大きな荷重が加わる様な状況 下でも、金属接触の防止が確実に図られる。

【００１４】

【実施例】

図１〜１１は本考案の実施例を説明する為の図である。本考案の軸受カップ１ １ａは、前述した従来品と同様、図１に示す様に、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１７の中央部には、図 ２に示す様に、複数本（例えば１６本以上。図示の例では３２本。）の突条２１ 、２１を、直径方向内側から外側に亙って放射方向に形成している。

【００１５】 これら各突条２１、２１の断面形状は、図３に示す様に、ｘなる長径とｙなる 短径とを有する楕円を、長径ｘ方向に切断する事により得られる半楕円形として いる。又、これら各突条２１、２１の断面形状並びに断面積は、それぞれの一端 部から他端部まで変化しない。従って、上記各突条２１、２１が上記内面１７か ら突出する高さ寸法は、総ての突条２１、２１の全長に亙って等しい。

【００１６】 上述の様に形成される軸受カップ１１ａは、前記従来品と同様、図１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。 この状態で上記複数本の突条２１、２１には、十字軸９の端面中央部に形成した 凸部２２が当接する。尚、この凸部２２には、必要に応じて、前記図１５に示す 様な小凹部１８、１８を形成しても良い。

【００１７】 前述の様に構成され、上述の様に自在継手に組み込まれた状態で使用される本 考案の自在継手用軸受カップの場合には、上記複数の突条２１、２１の先端部と 上記十字軸９の端面に形成した凸部２２との接触状態が、図４〜５に示す様に、 面接触よりも線接触に近い状態となる。従って、軸受カップ１１ａと十字軸９と の相対回転角度が極く小さい場合でも、上記各突条２１、２１の先端部と軸受カ ップ１１ａの内面１７との接触部に潤滑油が確実に送り込まれて、この接触部で 金属接触が生じる事を防止する。

【００１８】 又、それぞれ、断面が半楕円形である突条２１、２１は、十分な高さ寸法を有 する。従って、隣り合う突条２１、２１同士の間には、図７（Ａ）に示す様に、 十分な容積を有する凹部２３ａ、２３ａが形成され、これら各凹部２３ａ、２３ ａに貯溜された十分量の潤滑油が、上記接触部に送り込まれる。

【００１９】 これに対して、突条２１、２１の断面形状が、図７（Ｂ）に示す様に、単純な 円弧形である場合には、隣り合う突条２１、２１同士の間に形成される、凹部２ ３ｂ、２３ｂの容積が小さくなり、これら各凹部２３ｂ、２３ｂに貯溜される潤 滑油が少なくなって、上記接触部に送り込まれる潤滑油の量が不足しがちになる 。

【００２０】 又、突条の形状が、前記図１６に示した従来構造の様な台形である場合には、 上記接触部の接触状態が、図６に示す様に面接触となる。従って、軸受カップ１ １ａと十字軸９との相対回転角度が極く小さい場合には、接触部の一部に潤滑油 が送り込まれない場合が生じ、この一部で金属接触が発生し易くなる。

【００２１】 又、上記各突条２１、２１の先端部で、上記凸部２２と接触する部分の曲率半 径は大きいので、上記各突条２１、２１と凸部２２との相対変位に基づいて、図 ５に矢印イ、イで示す様に接触部分に取り込まれた潤滑油の膜が、くさび作用に よって比較的幅広の部分で、この接触部に加わるスラスト荷重を支承する。従っ て、このスラスト荷重によって潤滑油膜が破断しにくく、接触部に大きな荷重が 加わる様な状況下でも、金属接触の防止が確実に図られる。

【００２２】 これに対して、図８（Ａ）に示す様に、突条の断面形状が、曲率半径が小さな 円弧形であったり、或は同図（Ｂ）に示す様に三角形であると、上記接触部に大 きな面圧が加わって、上記潤滑油膜が破断し易くなる。従って、接触部に大きな 荷重が加わる様な状況下では、金属接触が生じ易くなる。

【００２３】 尚、本考案の自在継手用軸受カップに形成する突条２１、２１の断面形状は、 必ずしも半楕円形そのものである必要はなく、半楕円形に類似した形状であって も良い。例えば、図９に示す様に、幅方向中央部を大きな曲率半径を有する第一 曲面部２４とし、幅方向両端部を小さな曲率半径を有する第二曲面部２５、２５ とし、両曲面部２４、２５同士を滑らかに連続させても、断面が半楕円形である 場合と同様の作用効果を得られる。

【００２４】 更に、上記各突条２１、２１は、軸受カップ１１ａの底部１３の内面１７に、 それぞれが直径方向内側から外側に亙って形成されていれば良く、必ずしも放射 方向に形成する必要はない。例えば図１０に示す様に、各突条２１、２１を直径 方向に対して傾斜させたり、或は図１１に示す様に、各突条２１、２１を螺旋方 向に形成しても良い。

【００２５】

【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ので、 ジョイント角が極く小さな自在継手に組み込んだ場合でも、十字軸の端面と軸受 カップの内面との潤滑を良好に保って、これら両面間に働く摩擦力を十分に軽減 できる。この為、自在継手部分での動力損失を低く抑えると同時に、上記十字軸 及び軸受カップの耐久性向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の軸受カップを、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】軸受カップの内面に形成した突条を、図１の上
方から見た図。

【図３】図２の拡大Ａ−Ａ断面図。

【図４】本考案による軸受カップの内面と十字軸の端面
との接触状態を示す部分拡大断面図。

【図５】図４のＢ部拡大図。

【図６】従来構造に於ける軸受カップの内面と十字軸の
端面との接触状態を示す部分拡大断面図。

【図７】隣り合う突条同士の間に存在し、潤滑油を保持
する凹部の容積の違いを説明する為の図で、（Ａ）は本
考案による形状を、（Ｂ）は好ましくない形状を、それ
ぞれ表している。

【図８】好ましくない突条の断面形状の２例を示す図。

【図９】好ましい突条の断面形状の別例を示す図。

【図１０】突条の平面形状の第２例を示す、図２と同様
の図。

【図１１】突条の平面形状の第３例を示す、図２と同様
の図。

【図１２】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１３】自在継手の分解斜視図。

【図１４】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１５】従来から知られた軸受カップの内面形状を示
す、図２と同様の図。

【図１６】従来から知られた十字軸の端面形状を示す
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 突条 １５ ニードル １６ 端面 １７ 内面 １８ 小凹部 １９ 突条 ２０ 凹部 ２１ 突条 ２２ 凸部 ２３ａ、２３ｂ 凹部 ２４ 第一曲面部 ２５ 第二曲面部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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、
   それぞれがこの底部の内面に直径方向内側から外側に亙
   って形成された複数の突条とを備え、これら各突条の断
   面形状を、楕円を長径方向に切断する事により得られる
   半楕円形、若しくはこの半楕円形に類似する形状とした
   自在継手用軸受カップ。