(57)【要約】  【課題】  底部の中央部が軸部の軸端面に当接されたベアリングカップに潤滑剤を供給することができる十字軸継手及び十字軸を提供する。  【解決手段】  ベアリングカップ５に潤滑剤を供給するための給脂口７を軸部３の軸端面３ｂに形成する。その給脂口７を、ベアリングカップ５の底部５１の中央部５１ａが軸端面３ｂに当接される位置からずれるように配置した。【選択図】      図１
2006002845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字状に配置される軸部を有する十字軸と、前記軸部に回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップとを備え、
前記ベアリングカップの底部の中央部が前記軸部の軸端面に当接されている十字軸継手において、
前記ベアリングカップに潤滑剤を供給するための給脂口が前記軸端面に形成され、
前記給脂口は、前記底部の中央部が前記軸端面に当接される位置からずれて配置されていることを特徴とする十字軸継手。
【請求項２】
前記十字軸における各軸の両軸端面に形成される対の前記給脂口同士は、互いが前記軸部の径方向に合致した位置に形成され、その対の給脂口同士が、当該対の給脂口が形成される軸の軸心と平行に形成される給脂路によって連通されていることを特徴とする請求項１に記載の十字軸継手。
【請求項３】
前記十字軸における各軸の両軸端面に形成される対の前記給脂口同士は、当該対の給脂口が形成される軸の軸心に対して回転対称となる位置に形成されるとともに、その軸心に対して傾斜して形成される給脂路によって連通されていることを特徴とする請求項１に記載の十字軸継手。
【請求項４】
十字状に配置されて有底円筒状のベアリングカップが回転自在に設けられる軸部を有し、前記ベアリングカップの底部の中央部が前記軸部の軸端面に当接される十字軸において、
前記ベアリングカップに潤滑剤を供給するための給脂口が前記軸端面に形成され、
前記給脂口は、前記底部の中央部が前記軸端面に当接される位置からずれて配置されていることを特徴とする十字軸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十字軸継手及び十字軸に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車のドライブシャフトやステアリング装置などには、十字軸継手が用いられている。この十字軸継手は、十字状に配置される軸部を有する十字軸と、軸部に回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップとを備えている。
このような十字軸継手には、鋼板をプレス加工したベアリングカップを有するシェルタイプの十字軸継手と、鋼材を切削加工したベアリングカップを有するソリッドタイプの十字軸継手とがある。
【０００３】
このうちソリッドタイプは、４輪駆動車などに用いられており、泥水を激しく浴びるような悪環境下で使用される。このため、ソリッドタイプは、ベアリングカップにグリースなどの潤滑剤を供給（給脂）できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
図７に示すように、このソリッドタイプの十字軸継手１００は、十字状に配置される軸部１０２を有する十字軸１０１と、軸部１０２に針状ころ１０３を介して回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップ１０４とを備えている。各軸部１０２の軸端面１０５には、ベアリングカップ１０４に潤滑剤を供給するための給脂口１０６が形成されている。給脂口１０６は、軸部１０２の軸心と同軸に形成されており、各軸１０１Ａ，１０１Ｂに形成される給脂路１０７，１０８によって連通されている。
【０００４】
他方のシェルタイプの十字軸継手は、普通乗用車などに用いられている。このシェルタイプの十字軸継手は、ベアリングカップの製作性が優れることから、ソリッドタイプの十字軸継手に比べて安価である。
しかし、シェルタイプの十字軸継手は、グリースなどの潤滑剤をベアリングカップに供給できるようには構成されていない。このため、シェルタイプの十字軸継手は、予め充填された潤滑剤が劣化した場合においても、潤滑剤を容易に交換したり補充したりすることができない。従って、シェルタイプの十字軸継手は、ソリッドタイプの十字軸継手に比べて、若干耐久性が劣る。
そこで、安価であるシェルタイプの十字軸継手を、グリースなどの潤滑剤を供給できるように構成し、その耐久性を向上させることが望まれる。
【０００５】
【特許文献１】実開平６−３５６７０号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、シェルタイプの十字軸継手におけるベアリングカップは、底部の中央部が軸部の軸端面に当接されており、これによって、ベアリングカップの軸方向の移動が抑制されている。このため、シェルタイプの十字軸継手においては、軸部の軸心と同軸に給脂口を形成することができなかった。
そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、底部の中央部が軸部の軸端面に当接されたベアリングカップに潤滑剤を供給することができる十字軸継手及び十字軸を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、十字状に配置される軸部を有する十字軸と、前記軸部に回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップとを備え、前記ベアリングカップの底部の中央部が前記軸部の軸端面に当接されている十字軸継手において、前記ベアリングカップに潤滑剤を供給するための給脂口が前記軸端面に形成され、前記給脂口は、前記底部の中央部が前記軸端面に当接される位置からずれて配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、給脂口が、ベアリングカップの底部の中央部が軸部の軸端面に当接される位置からずれて配置されているので、ベアリングカップにおける底部の中央部を軸部の軸端面に当接させた状態で給脂口を形成することができる。
【０００８】
また、上記の十字軸継手において、前記十字軸における各軸の両軸端面に形成される対の前記給脂口同士は、互いが前記軸部の径方向に合致した位置に形成され、その対の給脂口同士が、当該対の給脂口が形成される軸の軸心と平行に形成される給脂路によって連通されているのが好ましい。
この場合には、対の給脂口を連通させる給脂路が、軸部の軸端面に対して垂直に形成される。従って、十字軸に給脂路を形成する作業をより簡便にすることができる。
【０００９】
また、上記の十字軸継手において、前記十字軸における各軸の両軸端面に形成される対の前記給脂口同士は、当該対の給脂口が形成される軸の軸心に対して回転対称となる位置に形成されるとともに、その軸心に対して傾斜して形成される給脂路によって連通されているのが好ましい。
この場合には、対の給脂口を連通させる給脂路が、十字軸の重心部を通るとともに、各軸に形成される給脂路同士が、十字軸の重心部で合流される。従って、十字軸継手の重量バランスが向上し、回転時の振動の発生などを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明は、十字状に配置されて有底円筒状のベアリングカップが回転自在に設けられる軸部を有し、前記ベアリングカップの底部の中央部が前記軸部の軸端面に当接される十字軸において、前記ベアリングカップに潤滑剤を供給するための給脂口が前記軸端面に形成され、前記給脂口は、前記底部の中央部が前記軸端面に当接される位置からずれて配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ベアリングカップにおける底部の中央部を軸部の軸端面に当接させた状態で給脂口を形成することができるので、ベアリングカップに潤滑剤を供給することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１，２は、本発明の第１実施形態に係るシェルタイプの十字軸継手Ｚを示している。この十字軸継手Ｚは、例えば自動車などのドライブシャフトに用いられものである。
【００１３】
図１に示すように、この十字軸継手Ｚは、軸部３を有する十字軸１と、軸部３の外周面３ａに針状ころ４を介して回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップ５と、十字軸１とベアリングカップ５との間を封止するシール部６とを備えている。
十字軸１は、一方向（図の上下方向）に延びる縦軸１Ａと、他方向（図の左右方向）に延びる横軸１Ｂとが直交してなるもので、縦軸１Ａと横軸１Ｂとが交差する十字軸本体２と、十字軸本体２の側端部２ａから四方にそれぞれ突出する４つの円柱状の前記軸部３とを有している。十字軸本体２と軸部３とは、鍛造加工によって一体成形されている。
図２も参照して、十字軸本体２における側端部２ａは、その径が軸部３の径より大きく形成されており、軸部３に対して段差部２ｂが形成されている。また、軸部３の軸端面３ｂには、十字軸１の軸方向外側に突出する円柱状の台部３ｂ１が設けられている。
【００１４】
ベアリングカップ５は、薄い鋼板をプレス加工したもので、円板状の底部５１と、底部５１の中央部５１ａに設けられる円環状の突出部５２と、底部５１の外周縁５１ｂから軸方向十字軸本体２側に延びる円筒部５３と、円筒部５３の延設端部５３ａから径内側に延びるつば部５４とを有している。
突出部５２は、十字軸１の台部３ｂ１と外周径が略同一に形成されおり、互いが軸方向に当接されている。すなわち、ベアリングカップ５の底部５１の中央部５１ａが軸部３の軸端面３ｂに当接された状態となり、ベアリングカップ５の軸方向の移動が抑制される。
【００１５】
針状ころ４は、ベアリングカップ５における円筒部５３の内周面５３ｂに沿って配列されている。この針状ころ４の内側には、軸部３が挿入されており、これによって、ベアリングカップ５が軸部３の軸心周りに回転自在になっている。また、針状ころ４は、ベアリングカップ５における、底部５１の外周縁５１ｂとつば部５４との間に配置されており、軸方向の移動が規制されている。
【００１６】
各軸部３の軸端面３ｂには、ベアリングカップ５にグリースなどの潤滑剤を供給するための対の給脂口７が形成されている。各給脂口７は、ベアリングカップ５の突出部５２が軸部３の台部３ｂ１に当接される位置からずれて形成されている。
具体的には、図１の縦軸１Ａにおいて、一方向一側（図１の上側）の軸端面３ｂに上側給脂口７ａが形成され、同他側（図１の下側）の軸端面３ｂに下側給脂口７ｂが形成されている。上側給脂口７ａと下側給脂口７ｂとは、台部３ｂ１及び突出部５２と径方向で合致しないように、縦軸１Ａの軸心Ｃ１から径方向一側（図１の左側）にずれて形成されている（図２参照）。また、上下の給脂口７ａ，７ｂ同士は、互いが径方向に合致して配置されており、十字軸１の縦軸１Ａを軸方向に貫通する第１給脂路８によって互いが連通されている。
【００１７】
横軸１Ｂにおいても縦軸１Ａと同様に対の給脂口７が形成されている。
具体的には、他方向一側（図１の左側）の軸端面３ｂに左側給脂口７ｃが形成され、同他側（図１の右側）の軸端面３ｂに右側給脂口７ｄが形成されている。左側給脂口７ｃと右側給脂口７ｄとは、突出部５２及び台部３ｂ１と径方向に合致しないように、横軸１Ｂの軸心Ｃ２から径方向一側（図１の上側）にずれて形成されている。また、左右の給脂口７ｃ，７ｄ同士は、互いが径方向に合致して配置されており、十字軸１の横軸１Ｂを軸方向に貫通する第２給脂路９によって互いが連通されている。
【００１８】
第１給脂路８及び第２給脂路９は、縦軸１Ａの軸心Ｃ１及び横軸１Ｂの軸心Ｃ２に対してそれぞれ平行に形成され、軸部３の軸端面３ｂに対して垂直に形成されている。また、各給脂路８，９は、十字軸１の十字軸本体２内に形成される合流部２１で、直角を成して合流されている。
図３に示すように、十字軸本体２には、合流部２１から各軸１Ａ，１Ｂと直交する方向の一側（図３の手前側）に延びるニップル穴２２が形成されており、このニップル穴２２には、グリースなどの潤滑剤を装填するためのグリースニップル（図示せず）が取り付けられている。
【００１９】
図４に示すように、シール部６は、弾性素材としてのゴムからなる円環状の弾性部６１と、この弾性部６１を補強する円環状の芯金６２とから構成されている。
弾性部６１は、芯金６２が埋設された円環状のシール本体６１ａと、シール本体６１ａからつば部５４に向かって延びる、例えば２つのリップ部６１ｂとを有している。
リップ部６１ｂは、ベアリングカップ５におけるつば部５４の外周面５４ａに、弾性的に接触されている。上記のように構成されたシール部６によって、ベアリングカップ５のつば部５４と十字軸１の段差部２ｂとの間が封止されている。
なお、図に示すリップ部６１ｂは、自由な状態における形態で表しているが、実際には、つば部５４の外周面５４ａに押し当てられて弾性変形する。また、リップ部６１ｂの数は、１つでもよく、３つ以上でもよい。
【００２０】
芯金６２は、例えば断面フの字状のもので、軸方向に延びる円筒状の芯金本体６２ａと、芯金本体６２ａの軸方向十字軸本体２側の端部６２ａ１から径内側、かつ、軸方向つば部５４側に湾曲して延びる湾曲部６２ｂとを有している。芯金本体６２ａは、ベアリングカップ５の外周径と略同径に形成されている。そして、湾曲部６２ｂは、軸方向十字軸本体２側の面が段差部２ｂに当接されている。
【００２１】
ここで、潤滑剤として、例えばグリースを針状ころ４に供給する場合について説明する。
まず、グリースニップルからガンタイプの注入機（図示せず）を用いて注入する。注入されたグリースは、ニップル穴２２から合流部２１に入り、第１給脂路８、第２給脂路９のそれぞれに分かれて流動する。それぞれの給脂路８，９を流動するグリースは、各給脂口７から流出して、ベアリングカップ５の底部５１と軸部３の端面３ｂとの間に形成される環状の隙間Ｓ１（図２参照）を流動し、グリースが針状ころ４に供給される。
また、過剰に供給されたグリース及び予め充填されていたグリースは、ベアリングカップ５のつば部５４と軸部３の外周面３ａとの間に形成される環状の隙間Ｓ２（図２，４参照）から軸方向の十字軸本体２側に流出する。流出するグリースは、シール部６のリップ部６１ｂの弾性力に抗して十字軸継手Ｚの外部へ流出する。
【００２２】
上記のように構成された十字軸継手Ｚによれば、給脂口７が、ベアリングカップ５の底部５１の中央部５１ａが軸部３の軸端面３ｂに当接される位置からずれて配置されているので、ベアリングカップ５における底部５１の中央部５１ａを軸部３の軸端面３ｂに当接させた状態で、当該給脂口７を形成することができる。また、対の給脂口７を連通させる給脂路８，９が、軸部３の軸端面３ｂに対して垂直に形成されるので、十字軸１に給脂路８，９を形成する作業をより簡便にすることができる。
【００２３】
図５，６は、本発明の第２実施形態に係る十字軸継手Ｚを示している。
図において、本実施形態が第１実施形態と異なる点は、各軸１Ａ，１Ｂの両軸端面３ｂに形成される対の給脂口７同士が、当該対の給脂口７が形成される軸１Ａ，１Ｂの軸心Ｃ１，Ｃ２に対して回転対称となる位置に形成されるとともに、その軸心Ｃ１，Ｃ２に対して傾斜して形成される給脂路８，９によって連通されている点である。
【００２４】
具体的には、図５の縦軸１Ａにおいて、一方向一側（図５の上側）の軸端面３ｂに形成される上側給脂口７ａが、縦軸１Ａの軸心Ｃ１から径方向他側（図５の右側）に距離Ｗ（軸心Ｃ１と給脂口７ａの周縁との最短距離）離れて配置されている。そして、一方向他側（図５の下側）の軸端面３ｂに形成される下側給脂口７ｂが、縦軸１Ａの軸心Ｃ１から径方向一側（図５の左側）に距離Ｗ離れて配置されている。上下の給脂路７ａ，７ｂは、突出部５２が台部３ｂ１に当接される位置からずれて形成されている（図６参照）。また、上下の給脂口７ａ，７ｂ同士は、第１給脂路８によって連通されている。
【００２５】
横軸１Ｂにおいても縦軸１Ａと同様に対の給脂口７ｃ，７ｄが形成されている。
具体的には、他方向一側（図５の左側）の軸端面３ｂに形成される左側給脂口７ｃが、横軸１Ｂの軸心Ｃ２から径方向一側（図５の上側）に距離Ｗ離れて配置されている。そして、他方向他側（図５の右側）の軸端面３ｂに形成される右側給脂口７ｄが、横軸１Ｂの軸心Ｃ２から径方向他側（図５の下側）に距離Ｗ離れて配置されている。左右の給脂路７ｃ，７ｄ同士は、突出部５２が台部３ｂ１に当接される位置からずれて形成されている。また、左右の給脂口７ｃ，７ｄ同士は、第２給脂路９によって連通されている。
第１給脂路８及び第２給脂路９は、縦軸１Ａの軸心Ｃ１及び横軸１Ｂの軸心Ｃ２に対してそれぞれ傾斜して形成され、十字軸１の重心部Ｇを通るとともに、その重心部Ｇに形成される合流部２１で互いが合流されている。
【００２６】
本実施形態の十字軸継手Ｚによれば、対の給脂口７を連通させる給脂路８，９が、十字軸１の重心部Ｇを通るとともに、各軸に形成される給脂路８，９同士が、十字軸１の重心部Ｇで合流される。従って、十字軸継手Ｚの重量バランスが向上し、回転時の振動の発生などを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る十字軸継手を示す断面図である。
【図２】図１におけるＨ部の拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る十字軸継手の十字軸を示す斜視図である。
【図４】図２におけるＪ部の拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る十字軸継手を示す断面図である。
【図６】図５におけるＫ部の拡大図である。
【図７】ソリッドタイプの十字軸継手を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
Ｚ      十字軸継手
１      十字軸
３      軸部
３ｂ    （十字軸の）軸端面
４      針状ころ
５      ベアリングカップ
５１    底部
５１ａ  （底部の）中央部
７      給脂口
８      第１給脂路（給脂路）
９      第２給脂路（給脂路）
【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】
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