(57)【要約】【課題】揺動抵抗を適切としつつ、シールの耐久性を向上させる継手を提供する。【解決手段】基部３１と、基部３１から径方向外向きに延びる４本の軸部３２とを有し、十字形である十字軸３０と、軸部３２に取り付けられた円筒状のニードルローラーベアリング４０と、径方向外側から径方向内側に向かって外挿されることで軸部３２に外嵌し、ニードルローラーベアリング４０と軸部３２との間に形成される環状の隙間Ｓを塞ぐシール５０と、を備え、軸部３２は、溝３４ａが形成された被外嵌部３４を備え、シール５０は、被外嵌部３４に外嵌すると共に弾性を有する外嵌部５３を備え、外嵌部５３には、軸部３２に向かって突出すると共に、溝３４ａに嵌合する凸条５３ａが形成されている第１継手１である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、前記基部から径方向外向きに延びる４本の軸部とを有し、十字形である十字軸と、
前記軸部に取り付けられた円筒状の軸受と、
径方向外側から径方向内側に向かって外挿されることで前記軸部に外嵌し、前記軸受と前記軸部との間に形成される環状の隙間を塞ぐシールと、
を備え、
前記軸部は、凹部が形成された被外嵌部を備え、
前記シールは、前記被外嵌部に外嵌すると共に弾性を有する外嵌部を備え、
前記外嵌部には、前記軸部に向かって突出すると共に、前記凹部に嵌合する凸部が形成されている
ことを特徴とする継手。
【請求項２】
前記凹部は、前記軸部の周方向に延びる溝である
ことを特徴とする請求項１に記載の継手。
【請求項３】
前記凸部は、前記軸部の周方向において間隔をあけて複数形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される推進軸（動力伝達軸）は、前後方向に延びると共に、車両前側に搭載された原動機で発生した後に変速装置で減速された動力を、車両後側に搭載された終減速装置に伝達するものである。
【０００３】
ここで、変速装置と終減速装置との間隔は一定ではなく、また、変速装置の出力軸の回転軸線と、終減速装置の回転軸線とは、同一直線上に存在しないので、変速装置の直後と終減速装置の直前とに自在継手をそれぞれ設けている。自在継手としては、例えば、その取付角度がずれても回転二次振動の発生し難い等速継手が知られているが、等速継手は高コストであるため、一般的にはカルダン方式と称される十字軸継手が使用される。
【０００４】
十字軸継手は、十字形を呈する十字軸（スパイダー）と、十字軸の４本の軸部３２（図８参照）にそれぞれ取り付けられたニードルローラーベアリング４０（軸受）と、前側の第１ヨークと、後側の第２ヨークと、を備えて構成される。第１ヨーク及び第２ヨークは、周方向において９０°ずらした状態で、前後方向から十字軸に取り付けられる。
【０００５】
ニードルローラーベアリング４０は、軸部３２周りを転動する複数のニードルローラー４１（転動子）と、ニードルローラー４１を収容するカップ状のケース４２と、を備えて構成される。
【０００６】
ニードルローラーベアリング４０は十字軸の軸部３２周りを揺動するので、ケース４２内にニードルローラー４１を潤滑するグリースが封入される。そして、グリースの漏出や泥水の浸入を防止するため、ニードルローラーベアリング４０と軸部３２との間に形成される環状の隙間Ｓを塞ぐように、環状のシール５０が設けられる（特許文献１参照）。シール５０は、金属製の芯金５１と、芯金５１に加硫溶着されたゴム５２とを備え、ゴム５２は、軸部３２に外嵌する外嵌部５３と、外嵌部５３から延びると共に、弾性変形しつつケース４２に摺接する第１リップ５４と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２０５２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、シール５０は、十字軸の軸部３２の径方向外側から径方向内側に向かって外挿されることで、軸部３２に外嵌し装着される。したがって、シール５０が軸部３２の所定位置まで外挿されておらず、挿入が浅い場合、ケース４２に摺接する第１リップ５４の撓み量が大きくなり、第１リップ５４とケース４２との摩擦力（ケース４２に対する第１リップ５４の押し付け力）が大きくなる。
【０００９】
また、シール５０の装着時において、ゴム製の外嵌部５３は、軸部３２と摺接し、そして、外挿が進むにつれ、径方向において弾性変形し伸長する。したがって、シール５０の外挿後、外嵌部５３は復元することで径方向において収縮してスプリングバックし、これにより、シール５０が径方向外側に若干移動する。そうすると、第１リップ５４が設計に対して大きく弾性変形してしまい、第１リップ５４とケース４２との間における摩擦力が大きくなる。
【００１０】
そして、このように第１リップ５４とケース４２との間における摩擦力が大きい状態で、ニードルローラーベアリング４０が軸部３２に対して揺動すると、第１ヨーク又は第２ヨークと十字軸との間における揺動抵抗が大きくなるうえ、第１リップ５４が早期に摩耗してしまう虞がある。
【００１１】
そこで、本発明は、揺動抵抗を適切としつつ、シールの耐久性を向上させる継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、基部と、前記基部から径方向外向きに延びる４本の軸部とを有し、十字形である十字軸と、前記軸部に取り付けられた円筒状の軸受と、径方向外側から径方向内側に向かって外挿されることで前記軸部に外嵌し、前記軸受と前記軸部との間に形成される環状の隙間を塞ぐシールと、を備え、前記軸部は、凹部が形成された被外嵌部を備え、前記シールは、前記被外嵌部に外嵌すると共に弾性を有する外嵌部を備え、前記外嵌部には、前記軸部に向かって突出すると共に、前記凹部に嵌合する凸部が形成されていることを特徴とする継手である。
【００１３】
このような構成によれば、シールの凸部が軸部の凹部に嵌合することで、十字軸の径方向（軸部の軸方向）において、シールと軸部とが位置決めされる。すなわち、シールの凸部を軸部の凹部に嵌合することで、軸部の所定位置にシールを装着でき、シールが軸部に対して、外挿し過ぎ又は外挿不足となることはない。つまり、シールが外挿浅過ぎにならず、外挿不足に起因するシールと軸受との間における摩擦力が大きくならない。
【００１４】
また、外挿後、弾性変形し伸長している外嵌部の復元力によりシールが径方向外側に移動しようとしても、シールの凸部が軸部の凹部に嵌合し、径方向において係止しているので、シールが径方向外側に移動することはない。これにより、シールと軸受との間における摩擦力が大きくならない。
【００１５】
このようにして、シールと軸受との間における摩擦力が大きくならないので、十字軸と第１ヨーク又は第２ヨークとの揺動抵抗が大きくならず、揺動抵抗は適切となる。また、シールと軸受との間における摩擦力が大きくならないので、シールが摩耗し難くなり、シールの耐久性が向上する。
【００１６】
また、継手において、前記凹部は、前記軸部の周方向に延びる溝であることが好ましい。
【００１７】
このような構成によれば、凹部が軸部の周方向に延びる溝であるので、軸部の周方向において、シールがどのような位置であっても、シールの凸部が凹部である溝に嵌合する。すなわち、軸部の周方向において、シールと軸部とを位置合わせする必要はない。
【００１８】
また、継手において、前記凸部は、前記軸部の周方向において間隔をあけて複数形成されていることが好ましい。
言い換えると、継手において、前記凸部は、前記軸部の周方向に延びる突条（リブ）であると共に、周方向において適宜な間隔で切欠（スリット）が形成されていることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、複数の凸部が、凹部に嵌合することで、径方向おいて、シールは軸部に良好に位置決めされる。
【００２０】
また、複数の凸部は軸部の周方向において間隔をあけて形成され、周方向において隣り合う凸部の間には空間が形成されているので、シールを軸部に外挿する場合において、凸部が軸部の被外嵌部を通過するとき、弾性変形する凸部が前記空間に逃げ込むことができる。これにより、シールを軸部に外挿し易くなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、揺動抵抗を適切としつつ、シールの耐久性を向上させる継手を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る継手及び推進軸の平面図である。
【図２】本実施形態に係る継手の拡大平面図である。
【図３】本実施形態に係る十字軸及びシールの正面図であり、図２のＸ１−Ｘ１線断面に対応している。
【図４】本実施形態に係る十字軸及びシールの拡大正面図である。
【図５】本実施形態に係るシールの斜視図である。
【図６】変形例に係る十字軸及びシールの拡大正面図である。
【図７】変形例に係るシールの斜視図である。
【図８】従来に係る十字軸及びシールの拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２４】
≪推進軸の構成≫
本実施形態に係る推進軸２００（プロペラシャフト）は、ＦＦベースの四輪駆動車（車両）に搭載されており、車両の前側に配置された変速装置（図示しない）の出力する動力を、車両の後側に配置された終減速装置（図示しない）に伝達させる動力伝達軸であり、前後方向かつ水平方向で延びている。変速装置は車両の前側のボンネット下に配置された内燃機関（原動機）が出力する動力を変速するものである。
【００２５】
推進軸２００は、２ピース構造（２分割構造）を有しており、前側の第１軸２１１と、後側の第２軸２１２と、第１軸２１１の後端部及び第２軸２１２の前端部を連結する等速ジョイント２２０と、推進軸２００の前後方向中間で推進軸２００を車体に対して回転自在で支持する中間軸受ユニット２３０と、前側の第１継手１（十字軸ジョイント）と、後側の第２継手２と、を備えている。等速ジョイント２２０は、例えば、トリポート型、ダブルオフセット型、レブロ型、バーフィールド型で構成されている。
この他、推進軸２００が等速ジョイント２２０を備えず、第１軸２１１と第２軸２１２が十字軸ジョイントで連結された構成でもよい。
【００２６】
第１継手１は、変速装置の出力軸と一体であるコンパニオンフランジ３１０（図２参照）と、第１軸２１１の前端部とを連結するジョイントである。第２継手２は、第２軸２１２の後端部と、終減速装置の入力軸と一体であるコンパニオンフランジ３２０とを連結するジョイントである。第１継手１及び第２継手２は同様の構成であるので、以下、第１継手１について説明する。
【００２７】
≪第１継手の構成≫
第１継手１は、図２に示すように、フランジヨーク１０（第１ヨーク）と、スタブヨーク２０（第２ヨーク）と、十字軸３０（スパイダー）と、ニードルローラーベアリング４０（軸受）と、シール５０（図３参照）と、を備えている。
【００２８】
＜フランジヨーク＞
フランジヨーク１０は、鍛造品であって、コンパニオンフランジ３１０と締結されたリング状のフランジ部１１と、フランジ部１１の後側において縦断面視で横Ｕ字形を呈するヨーク１２と、を備えている。ヨーク１２を構成する一対のアーム部１３、１３には、十字軸３０が装着される貫通孔１３ａ（装着孔）が形成されている。フランジ部１１は、ボルト１０１及びナット１０２によってコンパニオンフランジ３１０と締結される。コンパニオンフランジ３１０は、フランジヨーク１０と締結されるリング状のフランジ部３１１と、フランジ部３１１と一体であって変速装置の出力軸に連結した円筒部３１２と、を備えている。
【００２９】
＜スタブヨーク＞
スタブヨーク２０は、鍛造品であって、円筒状を呈し第１軸２１１の前端に固定された円筒部２１と、円筒部２１の前側において平断面視で横Ｕ字形を呈するヨーク２２と、を備えている。ヨーク２２を構成する一対のアーム部２３、２３には、十字軸３０が装着される貫通孔２３ａ（装着孔）が形成されている。
【００３０】
＜十字軸＞
十字軸３０は、前後方向視において十字形を呈しており（図３参照）、推進軸２００の回転軸線上に配置された略立方体状の基部３１（図３参照）と、基部３１から径方向外向きに延びる４本の軸部３２と、を備えている。４本の軸部３２は、円柱状を呈し、周方向において等間隔（９０°間隔）で配置されている。
【００３１】
＜十字軸−軸部＞
軸部３２は、図４に示すように、径方向外側（先端側）から径方向内側（基端側、根元側）に向かって、ニードルローラーベアリング４０が外嵌装着される装着部３３と、シール５０が外嵌する被外嵌部３４と、を備えている。
【００３２】
被外嵌部３４において、径方向の中心側略１／２には、全周方向に延びる環状の溝３４ａ（凹部）が形成されている。溝３４ａは、シール５０の後記する凸条５３ａ（凸部、リブ）が嵌合する凹部である。すなわち、被外嵌部３４の外周面は、径方向において段違いで形成されており、径方向外側の大径外周面と、径方向内側の小径外周面とを備えて構成されている。
【００３３】
＜ニードルローラーベアリング＞
ニードルローラーベアリング４０は、軸部３２と、フランジヨーク１０のアーム部１３（またはスタブヨーク２０のアーム部）２３との間に介装され、軸部３２とアーム部１３（またはアーム部２３）とを相対的に揺動（回動）自在にするラジアル軸受である。
【００３４】
ニードルローラーベアリング４０は、径方向外側が閉じた有底円筒状を呈しており、軸部３２に被せられている。ニードルローラーベアリング４０は、細長円柱状を呈する複数のニードルローラー４１と、径方向外側が閉じた有底円筒状（カップ状）を呈するケース４２と、を備えている（図３参照）。
【００３５】
ケース４２は、径方向外側の底壁部４３と、底壁部４３の外周縁から径方向内側に延びる円筒状の周壁部４４と、周壁部４４の径方向内側端から軸部３２に向かって延びリング状を呈するリング部４５と、を備えている。ニードルローラー４１は、周壁部４４と軸部３２との間に配置されており、周壁部４４と軸部３２との間で転動するようになっている。
【００３６】
そして、ニードルローラー４１を潤滑するために、ケース４２内にグリースが封入されている。また、軸部３２の径方向において、軸部３２とリング部４５との間には環状の隙間Ｓが形成されている。
【００３７】
＜シール＞
シール５０は、ニードルローラーベアリング４０と軸部３２との間に形成される隙間Ｓを塞ぐ環状の部品である。シール５０は、金属製の芯金５１と、芯金５１に加硫溶着し弾性変形可能なゴム５２と、を備えている。
【００３８】
ゴム５２は、芯金５１に溶着すると共に前記被外嵌部３４に弾性変形しつつ外嵌する外嵌部５３と、外嵌部５３の径方向外端から斜め外向きに延びリング部４５に弾性変形しつつ摺接し隙間Ｓを塞ぐ第１リップ５４と、第１リップ５４の外側で斜め外向きに延び周壁部４４及びリング部４５の角部に弾性変形しつつ摺接する第２リップ５５と、を備えている。これにより、ニードルローラーベアリング４０内のグリースの外部への漏洩が防止され、また、泥水等がニードルローラーベアリング４０内に浸入しないようになっている。
【００３９】
＜シール−外嵌部＞
外嵌部５３は、リング状を呈しており、その内径は被外嵌部３４の外径よりも若干小さい。これにより、外嵌部５３は、弾性変形しつつ被外嵌部３４に外嵌し、被外嵌部３４に密着するようになっている。
【００４０】
＜シール−外嵌部−凸条＞
外嵌部５３には、その内周面の径方向内側から溝３４ａに向かって突出すると共に全周方向に延びる凸条５３ａ（凸部）が形成されている。そして、凸条５３ａは溝３４ａに嵌合している。
【００４１】
このように、凸条５３ａが溝３４ａに嵌合することにより、シール５０と軸部３２との径方向における相対位置が容易に位置決めされるようになっている。したがって、第１リップ５４及び第２リップ５５が設計に従って適宜に弾性変形し、第１リップ５４及び第２リップ５５と、ケース４２との間における摩擦力が所定値となり易くなる。
【００４２】
また、シール５０は、径方向外側から径方向内側に向かって外挿され、凸条５３ａが溝３４ａに嵌合することで、軸部３２に外嵌し装着されるが、このような外挿過程において、例えば、ゴム製の外嵌部５３は径方向において伸長方向に弾性変形する。したがって、所定位置（例えば、芯金５１が基部３１に当接する位置）までの外挿後、弾性変形している外嵌部５３の復元力により、シール５０が径方向外側に移動し抜け出そうとする。なお、このようにシール５０を装着した後、ニードルローラーベアリング４０が取り付けられる。
【００４３】
そこで、本実施形態では、凸条５３ａが溝３４ａに嵌合していることにより、つまり、径方向において凸条５３ａが溝３４ａに係止していることにより、弾性変形している外嵌部５３の復元力によってシール５０が径方向外側に移動することはない。これにより、第１リップ５４及び第２リップ５５が設計に従って適宜に弾性変形し、第１リップ５４及び第２リップ５５と、ケース４２との間における摩擦力が所定値となり易くなる。
【００４４】
このようにして、第１リップ５４及び第２リップ５５と、ケース４２との間における摩擦力が所定値となり易くなり、過大／過小となり難くなる。したがって、ニードルローラーベアリング４０とシール５０との間で発生する揺動抵抗が適切となりつつ、シール５０の耐久性が向上するようになっている。
【００４５】
≪第１継手の作用・効果≫
このような第１継手１によれば、次の作用効果を得る。
【００４６】
第１リップ５４及び第２リップ５５と、ケース４２との間における摩擦力が所定値となり易いので、ニードルローラーベアリング４０とシール５０との間で発生する揺動抵抗が適切となり易く、シール５０の耐久性が向上する。
【００４７】
また、凹部が全周方向に延びる環状の溝３４ａであって、凸部が全周方向に延びる環状の凸条５３ａであるので、軸部３２の周方向において、軸部３２とシール５０との相対位置がどのようであっても、凸条５３ａが溝３４ａに嵌合する。すなわち、シール５０を軸部３２の周方向において位置合わせする必要はない。つまり、少なくとも凹部が全周方向に延びる環状の溝３４ａであれば、凸部は円弧状に延びる凸条でもよい。
【００４８】
≪変形例≫
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更してもよい。
【００４９】
図６、図７に示すように、凸条５３ａに軸部３２の周方向において所定間隔でスリット５３ｂ（切欠）を形成し、複数の凸部５３ｃに分割してもよい。すなわち、複数の凸部５３ｃは、軸部３２の周方向において、スリット５３ｂから成る間隔をあけて複数形成されている。
これにより、シール５０を軸部３２に外挿する際、弾性変形する凸部５３ｃがスリット５３ｂに逃げ込むことができる。したがって、シール５０を軸部３２に、容易に外挿できる。
【符号の説明】
【００５０】
１      第１継手
１０    フランジヨーク（第１ヨーク）
２０    スタブヨーク（第２ヨーク）
３０    十字軸
３１    基部
３２    軸部
３４    被外嵌部
３４ａ  溝（凹部）
４０    ニードルローラーベアリング（軸受）
４１    ニードルローラー
４２    ケース
５０    シール
５３    外嵌部
５３ａ  凸条（凸部）
５４    第１リップ
５５    第２リップ
Ｓ      隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014214812.tif 000009
【図８】
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