(57)【要約】【課題】軸受カップの内底面と軸部の端面との間に十分な潤滑油を供給することにより、摺接域での油膜切れの発生を抑制することができる十字軸継手を提供する。【解決手段】十字状に配置された４本の軸部２を有する十字軸部材３と、各軸部２の外周面に転動体４を介して回転自在に嵌合した有底円筒状の軸受カップ５とを備え、軸受カップ５の内底面１９と内底面１９に対向する軸部２の端面２ｂが軸部２の軸心を中心として環状の摺接域で摺動する十字軸継手１であって、軸受カップ５の内底面１９は、軸部２の油孔２ｃと連通する中央凹部２０と、転動体４の一端が配置される環状凹部２１と、中央凹部２０と環状凹部２１との間に軸部２の端面２ｂと摺動する環状凸部２２とが形成され、環状凸部２２は、外周方向に向かって放射状に延びるとともに溝底部が内底面１９に対して傾斜した複数の油溝２５と、周方向に隣り合う油溝２５間を連通する環状溝２６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字状に配置された４本の軸部を有する十字軸部材と、前記各軸部の外周面に転動体を介して回転自在に嵌合した有底円筒状の軸受カップとを備え、前記軸受カップの内底面と前記内底面に対向する前記軸部の端面が前記軸部の軸心を中心として環状の摺接域で摺動する十字軸継手であって、
前記軸受カップの前記内底面は、前記軸部の油孔と連通する中央凹部と、前記転動体の一端が配置される環状凹部と、前記中央凹部と前記環状凹部との間に前記軸部の端面と摺動する環状凸部とが形成され、
前記環状凸部は、外周方向に向かって放射状に延びるとともに溝底部が前記内底面に対して傾斜した複数の油溝と、周方向に隣り合う前記油溝間を連通する環状溝とを備えることを特徴とする十字軸継手。
【請求項２】
請求項１に記載の十字軸継手であって、前記複数の油溝と前記環状溝との連結部にそれぞれ油溜用の凹部を前記内底面に形成したことを特徴とする十字軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のドライブシャフトやステアリング装置に用いられる十字軸継手（ユニバーサルジョイント）に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のドライブシャフト部等には、十字状に配置された４本の軸部を有する十字軸部材と、軸部にニードルベアリングを介して回転自在に嵌合した有底円筒状の軸受カップとを備えた十字軸継手が用いられている。この軸部の外周面と軸受カップの内周面との間はニードルベアリングによる転がり運動がおこなわれ、軸部の端面と軸受カップの内底面との間を摺接域として滑り運動がおこなわれている。この摺接域において油膜切れが発生して摺動時の摩擦が大きくなると、金属的な結合（凝着）が生じる場合がある。このため、十字軸部材の軸受カップの内底面と軸部の端面との間には、十分な潤滑性を確保する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の十字軸継手では、十字軸部材の中央部にグリースニップルが設けられ、このグリースニップルを介して供給された潤滑油（グリース）を各軸部の中心に形成された油孔に分配するようになっている。この軸受カップの内底面には、軸部の油孔と連通する中央凹部と、ニードルベアリングの一端が配置される環状凹部とが形成され、中央凹部と環状凹部との間には軸部の端面と摺動する環状凸部が形成されている。そして、この環状凸部にグリースを保持する放射状の油溝を形成することにより、油孔から中央凹部を経て環状凹部にグリースを供給するとともに、摺接域となる環状凸部の摺接面に油膜を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８１１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の十字軸継手は、軸受カップの内底面と軸部の端面との間へのグリースの供給が十分におこなわれないと、グリースの大半が環状凹部からニードルベアリング側に流入し、摺接域となる環状凸部の摺接面には十分に供給されない場合がある。この結果、環状凸部の摺接面において油膜切れが発生して、摺動時の摩擦が大きくなって凝着が生じると、軸受カップの内底面及び軸部の端面が損傷するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、軸受カップの内底面に十分な潤滑油を供給することにより、摺接域での油膜切れの発生を抑制することができる十字軸継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係わる発明は、十字状に配置された４本の軸部を有する十字軸部材と、前記各軸部の外周面に転動体を介して回転自在に嵌合した有底円筒状の軸受カップとを備え、前記軸受カップの内底面と前記内底面に対向する前記軸部の端面が前記軸部の軸心を中心として環状の摺接域で摺動する十字軸継手であって、前記軸受カップの前記内底面は、前記軸部の油孔と連通する中央凹部と、前記転動体の一端が配置される環状凹部と、前記中央凹部と前記環状凹部との間に前記軸部の端面と摺接する環状凸部とが形成され、前記環状凸部は、外周方向に向かって放射状に延びるとともに溝底部が前記内底面に対して傾斜した複数の油溝と、周方向に隣り合う前記油溝間を連通する環状溝とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記のように構成した請求項１の発明によれば、各軸部の油孔に供給された潤滑油は、油孔と連通する中央凹部に流入して、環状凸部及び環状凹部に供給される。環状凸部に供給された潤滑油は、各油溝に流入して、軸部の軸心方向に作用する遠心力と溝底部の傾斜により、軸受カップの外周方向に向かって流動するとともに、油溝を充満させる。また、環状凹部に供給された潤滑油は、転動体の配置スペースを潤滑する。
【０００９】
さらに、各油溝を充満した潤滑油は、環状溝を介して周方向に隣り合う油溝に流入するので、特定の油溝に潤滑油が偏ることなく、すべての油溝に潤滑油を行き渡らせることができる。
【００１０】
このように、軸受カップの内底面と軸部の端面との間には、油孔から環状凸部に供給された潤滑油と、軸受カップの内底面に溜められて軸部の端面に再供給される潤滑油とにより、十分な潤滑油を供給できるので、環状凸部の摺接面での油膜切れの発生を抑制することができる。
【００１１】
請求項２に係わる発明は、請求項１に記載の十字軸継手であって、前記複数の油溝と前記環状溝との連結部にそれぞれ油溜用の凹部を前記内底面に形成したことを特徴とする。
【００１２】
上記のように構成した請求項２の発明によれば、軸受カップの内底面に形成された油溜用の凹部により、油溝及び環状溝を流動する潤滑油の一部を保持できるので、環状凸部の摺接面に再供給することができる。従って、摺接域における油膜切れの発生をより確実に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、軸受カップの内底面と軸部の端面との間に十分な潤滑油を供給することにより、摺接域での油膜切れの発生を抑制することができる十字軸継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る十字軸継手を示す分解斜視図である。
【図２】図１の軸部及び軸受を拡大して示す断面図である。
【図３】図２の軸受カップの内底面の平面図である。
【図４】本発明の十字軸継手を備えたドライブシャフト部の部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る十字軸継手の分解斜視図であり、特に、軸受１０を半分に切断した状態で示している。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の十字軸継手１は、４本の軸部２を有する十字軸部材３と、軸部２に取り付けられた軸受１０と、この軸受１０と軸部２との間をシールするシール部材６とを備えている。
【００１７】
この十字軸継手１は、例えば、図４に示すように、車両のドライブシャフト部やステアリング装置における２本のシャフト２１１，２１２を動力伝達可能に連結するのに用いられる。これらのシャフト２１１，２１２は、軸受１０に連結されたヨーク部材２１３，２１４を介して、ジョイント角θの範囲で揺動自在に連結される。
【００１８】
図１に示すように、十字軸部材３は、中心に配置された本体部１２と、この本体部１２から十字状に配置された４本の軸部２とを有している。本体部１２の中央には、グリースニップル１５が取り付けられ、このグリースニップル１５から注入された潤滑剤としてのグリースが、各軸部２の軸心に形成され、かつグリースニップル１５に連通する各油孔２ｃに供給される。
【００１９】
図２は、軸部２及び軸受１０を拡大して示す断面図であり、図３のＡ−Ａ断面図となっている。軸受１０は、軸受カップ５と転動体である多数の円筒ころ４を軸部２の外周面２ａに備えている。
【００２０】
軸受カップ５は、有底円筒状に形成されており、円筒部８と、円筒部８の軸方向一端部を閉塞する底部９とを有している。軸受カップ５の円筒部８は、軸部２の外周面２ａに円筒ころ４を介して回転自在に嵌合している。
【００２１】
従って、円筒ころ４は、円筒部８の内周面８ａを外輪軌道部、軸部２の外周面２ａを内輪軌道部として転動し、これによって軸受カップ５が軸部２の軸心Ｘ回りに回動自在とされている。軸受カップ５の底部９の内底面１９は、軸受カップの内底面１９に対向する軸部２の端面２ｂが軸部２の軸心Ｘを中心として環状の摺接域で摺動する。
【００２２】
図３は軸受カップ５の内底面１９の平面図である。図２及び図３に示すように、軸受カップ５の内底面１９の中央には、軸受カップ５の軸心Ｘを中心とする円形状の中央凹部２０が形成され、この中央凹部２０は、軸部２の油孔２ｃに連通している。
【００２３】
中央凹部２０の外周側には、摺接域となる環状凸部２２が形成され、この環状凸部２２の頂面が軸部２の端面２ｂに対する摺接面となっている。環状凸部２２の外周側には、環状凹部２１が形成され、この環状凹部２１に円筒ころ４の一端が配置されている。
【００２４】
図３に示すように、環状凸部２２には、外周方向に向かって放射状に延びる複数の油溝２５が形成されている。この油溝２５の溝底部は、内底面１９に対して傾斜しており、内周側から外周側にいくほど溝深さが深くなっている。また、環状凸部２２には、周方向に隣り合う油溝２５間を連通する環状溝２６が形成されている。油溝２５及び環状溝２６は、断面がＶ字形状に形成されている。
【００２５】
油溝２５と環状溝２６との連結部には、円形のくぼみに形成された油溜用の凹部２７が設けられている。凹部２７は油溝２５及び環状溝２６を流動するグリースの一部を保持する。この凹部２７は所定量のグリースを常に保持することができる大きさに設定されている。
【００２６】
軸受カップ５の内底面１９と軸部２の端面２ｂとの間に供給されたグリースは、軸受カップ５が軸部２の軸心Ｘ回りに回動することによって、摺接域に引き込まれて環状凸部２２の摺接面に油膜を形成する。
【００２７】
上記のように構成された十字軸継手１のによれば、各軸部２の油孔２ｃに供給されたグリースは、油孔２ｃと連通する中央凹部２０に流入して、環状凸部２２及び環状凹部２１に供給される。
【００２８】
環状凸部２２に供給されたグリースは、各油溝２５に流入して、軸部２の軸心方向に作用する遠心力と溝底部の傾斜により、軸受カップ５の外周方向に向かって流動するとともに、油溝２５を充満させる。また、環状凹部２１に供給されたグリースは、円筒ころ４の配置スペースを潤滑する。
【００２９】
さらに、各油溝２５を充満したグリースは、油溜用の凹部２７に保持されるとともに、環状溝２６を介して、周方向に隣り合う油溝２５に流入するので、特定の油溝２５にグリースが偏ることなく、すべての油溝２５にグリースを行き渡らせることができる。
【００３０】
このように、軸受カップ５の内底面１９と軸部２の端面２ｂとの間には、油孔２ｃから環状凸部２２に供給されたグリースと、油溜用の凹部２７に保持されたグリースと、軸受カップ５の内底面１９に溜められて軸部２の端面２ｂに再供給されるグリースとにより、十分なグリースを供給できるので、環状凸部２２の摺接面での油膜切れの発生を抑制することができる。
【００３１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施形態では放射状に１２本の油溝を形成しているが、より多くの油溝を形成してもよい。また、複数の環状溝を形成してもよい。また、本発明に係る十字軸継手を、例えば、車両以外に船舶など他のドライブシャフトに適用することもできる。
【符号の説明】
【００３２】
１：十字軸継手、  ２：軸部、  ２ａ：外周面、  ２ｂ：端面、  ２ｃ：油孔、
３：十字軸部材、  ４：円筒ころ（転動体）、  ５：軸受カップ、  ６：シール部材、
８：円筒部、  ９：底部、  １０：軸受、  １２：本体部、  １５：グリースニップル、
１９：内底面、  ２０：中央凹部、  ２１：環状凹部、  ２２：環状凸部、
２５：油溝、  ２６：環状溝、  ２７：凹部、  ２１１，２１２：シャフト、
２１３，２１４：ヨーク部材、  θ：ジョイント角、  Ｘ：軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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