(57)【要約】【課題】ベアリング保持孔に対するベアリングとストッパ部材の組付作業能率の向上させて、コストの低減化を図り得る軸受装置を提供する。【解決手段】入力軸ヨーク２のベアリング保持孔８内にストッパ部材１３によってベアリングカップ１０を固定すると共に、該ベアリングカップの内部に十字軸５のジャーナル軸５ａをニードルベアリング１２を介して回転自在に支持してなる軸受装置である。前記ベアリングカップ１０とストッパ部材１３とを、ベアリング保持孔内への圧入前に、突部１５と係止孔１９とを圧着させて予め一体化させると共に、圧入後にはストッパ部材の各係止片１８が軸方向に入力荷重によってベアリング保持孔の内周面に食い込み固定するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成されたベアリング保持孔と、該ベアリング保持孔内に配置され、内部にジャーナル軸を回転自在に支持するベアリングと、該ベアリングを前記ベアリング保持孔内に固定するストッパ部材とを備えた軸受装置において、
前記ベアリングとストッパ部材とを一体に結合したことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記ストッパ部材を、ベアリング保持孔内への圧入方向に対して移動可能に形成すると共に、反圧入方向に対しては外周縁がベアリング保持孔の内周面に係止して移動が規制されるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
ハウジングに形成されたベアリング保持孔と、該ベアリング保持孔内に配置され、内部にジャーナル軸を回転自在に支持するベアリングと、該ベアリングを前記ベアリング保持孔内に固定するストッパ部材とを備え、前記ベアリング保持孔に対して前記ベアリングとストッパ部材とを圧入により組み付ける軸受装置の組付方法において、
前記ベアリングとストッパ部材とを、前記ベアリング保持孔内に同時に圧入したことを特徴とする軸受装置の組付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両のエンジンの駆動力を変速機から終減速装置に伝達するプロペラシャフトなどに適用される軸受装置及びその組付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、車両のプロペラシャフトには、フック式（カルダン式）やダブルカルダン式などの各種の自在継手である軸受装置が用いられており、その１つとして、以下の特許文献１などに記載されたものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、この軸受装置は、プロペラシャフトの入力軸と出力軸にそれぞれ対向して設けられた入力軸ヨークと出力軸ヨークに形成されたベアリング保持孔と、該各ベアリング保持孔内にそれぞれ挿入配置され、内周面に複数のニードルベアリングを保持する有底円筒状ベアリングカップと、各ジャーナル軸が前記ベアリングカップ内で各ニードルベアリング回転自在に支持されて、前記入力軸ヨークと出力軸ヨークを連結する十字軸と、前記ベアリングカップをベアリング保持孔内に固定するストッパ部材から構成されている。
【０００４】
前記ストッパ部材は、薄肉な円板状金属板の外周に複数形成された係止部を前記ベアリング保持孔の内周面外端側に形成された嵌着溝に嵌着して、前記ベアリングカップの外側軸方向の抜け出しを規制するようになっている。
【０００５】
すなわち、ベアリングカップとストッパ部材をベアリング保持孔内に組み付ける際には、まず、最初にベアリングカップを、ベアリング保持孔内に外側の一端開口あるいは内側の他端開口から内部に位置決めしながら圧入する。その後、ストッパ部材を、ベアリング保持孔の一端開口から圧入すると縮径方向へ撓み変形しながら移動し、前記嵌着溝に達すると各係止部が該嵌着溝内に嵌着して内面がベアリングカップの底部外面に当接する。これによって、該ベアリングカップの底部側を保持することにより、外方向への抜け出しを規制するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
実開平２−９４９３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の軸受装置にあっては、前記ベアリングカップとストッパ部材がそれぞれ別体に形成されて、その後も何ら結合されることがないことから、前述のように、両者をベアリング保持孔内に組み付け固定する際にも、それぞれ別々の組み付け工程（圧入工程）によって固定しなければならない。このため、かかる組付作業が煩雑になり、コストの高騰を招いている。
【０００８】
そこで本発明は、ベアリングカップとストッパ部材のベアリング保持孔に対する組付作業の簡素化を図ることのできる軸受装置及びその組付方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、とりわけ、ベアリングとストッパ部材とを一体に形成したことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、ベアリングとストッパ部材が予め結合されていることから、これらをベアリング保持孔に組み付けるには、例えばベアリング保持孔の外側の一端開口からまずベアリングの開口端部側を僅かに挿入し、その後、押出パンチなどによってストッパ部材の中心を外側から内部軸方向へ押し込めば、ベアリングとストッパ部材を一緒にベアリング保持孔内に所定位置まで挿入配置させることが可能になる。
【００１１】
したがって、かかるベアリング保持孔に対するベアリングとストッパ部材との組み付け作業が極めて容易になり、該組み付け作業コストの低減化を図ることができる。
【００１２】
また、ベアリングとストッパ部材とを予め一体に結合することによって、倉庫内などでの保守管理が容易になると共に、組立ラインまでの搬送作業が容易になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記ストッパ部材を、ベアリング保持孔内への圧入方向に対して移動可能に形成すると共に、反圧入方向に対しては外周縁がベアリング保持孔の内周面に係止して移動が規制されるように形成したことを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、例えばストッパ部材が弾性変形可能に形成されて、ベアリング保持孔内へベアリングと一緒に圧入して組み付ける際には、ストッパ部材自身の縮径変形によって同圧入方向へ大きな抵抗なく挿入できるが、組付後においてジャーナル軸からベアリングを介して外部軸方向へ、つまり抜け出し方向へ入力荷重が作用すると、今度は拡径方向に変形して外周縁がベアリング保持孔の内周面に食い込んで同方向への移動を規制する。
【００１５】
したがって、ベアリングを確実に固定することができると共に、従来のようにベアリング保持孔内に嵌着溝を形成する必要がなくなるので、製造作業と組付作業が容易になり、この点でもコストの低減化を図ることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、軸受装置の組付方法であって、ベアリング保持孔に対してベアリングとストッパ部材とを圧入により組み付ける際に、前記ベアリングとストッパ部材とを、前記ベアリング保持孔内に同時に圧入したことを特徴としている。
【００１７】
この発明は、例えばベアリングとストッパ部材を別体に形成したとしても、ベアリング保持孔への組付時（圧入時）において、まずベアリングの一端部（下端部）側をベアリング保持孔の一端開口に僅かに嵌合させ、その後、ベアリングの上端部にストッパ部材を乗せ、該ストッパ部材の中心上方から押し込み治具などによりそのままストッパ部材とベアリングを、ベアリング保持孔内へ同時に押し込み圧入する。
【００１８】
したがって、ベアリングとストッパ部材をそれぞれ別工程によって組み付ける場合に比較して組付作業能率が向上し、コストの低減化が図れる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる軸受装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。この各実施形態では、軸受装置を車両用エンジンの駆動力を変速機から終減速装置に伝達するプロペラシャフトに適用したものを示している。
【００２０】
図２は本発明の第１の実施形態を示し、この軸受装置は、カルダン式継手であって、変速機側の入力軸１の一端部に、ほぼＵ字形状に形成されたハウジングである金属製の入力軸ヨーク２が設けられている一方、終減速装置側の出力軸３の一端部に、前記入力軸ヨーク２と対向する金属材によってほぼＵ字形状に形成されたハウジングである出力軸ヨーク４が設けられている。また、前記入力軸ヨーク２と出力軸ヨーク４は、各軸受装置６，７を介して回転自在に支持された十字軸５によって連結されている。
【００２１】
この十字軸５は、中央の交点部を中心とした９０°位置に４つのジャーナル軸５ａが一体に突設されており、該各ジャーナル軸５ａは、後述するベアリングカップ１０，１１内に回転自在に支持されていると共に、図１にも示すように、交点部側の基端部に円環状のフランジ部５ｂが一体に形成されている。
【００２２】
そして、前記軸受装置６，７は、図１に示すように、前記入力軸ヨーク２と出力軸ヨーク４の各先端部にそれぞれ貫通形成された前記ベアリング保持孔８、９と、該ベアリング保持孔８、９内に固定されて、有底円筒状に形成された前記ベアリングカップ１０、１１と、該ベアリングカップ１０、１１の内周面に保持された複数のニードルベアリング１２と、前記ベアリングカップ１０、１１をベアリング保持孔８、９内に位置決め固定するストッパ部材１３、１４とから構成されている。
【００２３】
以下、便宜上、主として入力軸ヨーク２側について説明すれば、前記ベアリングカップ１０は、図１に示すように、鍛造品を機械加工によって成形したもので、一端が開口した縦断面コ字形状に形成され、円筒状の周壁１０ａと、該周壁１０ａの端縁に有する円板状の底壁１０ｂとから構成され、周壁１０ａの外径がベアリング保持孔８の内径よりも若干大きく設定されて圧入可能になっている一方、底壁１０ｂの肉厚が周壁１０ａの肉厚よりも大きく設定されて剛性が高くなっている。
【００２４】
また、この底壁１０ｂは、内底面のほぼ中央位置に前記通路孔３１の開口端に臨む油貯留室１０ｃが形成されていると共に、外底面のほぼ中央位置に円形状の突部１５が一体に設けられている。
【００２５】
前記ニードルベアリング１２は、ジャーナル軸５ａの外周面と前記周壁１０ａの内周面との間に転動自在に保持され、一端部が前記底壁１０ｂの内端縁に支持されていると共に、他端部がジャーナル軸５ａの前記フランジ部５ｂと周壁１０ａの開口端との間に介装されたシール部材１６の折曲芯金の端面に支持されている。また、前記各ジャーナル軸５ａの内部軸心方向には、前記交点部内の油孔３０と連通する潤滑油の通路孔３１が貫通形成されている。
【００２６】
前記ストッパ部材１３は、図１にも示すように、金属製のプレートをほぼ円盤状に形成してなり、外周部１３ａが、平坦な円板状内周部１３ｂの外周縁から斜め上方向に傾斜状に形成されていると共に、外周部１３ａの外周縁側にほぼ三角状の切欠部１３ｃが円周方向に等間隔で複数形成されて、その間に軸方向へ弾性変形可能な複数の係止片１８が形成されている。また、前記外周部１３ａ（係止片１８）は、その外径がベアリング保持孔８の内径よりも若干大きく設定されて、自身の弾性変形によりベアリング保持孔８内に圧入可能になっている。
【００２７】
さらに、前記内周部１３ｂのほぼ中央位置には、前記突部１５に係止固定される係止孔１９が形成されている。
【００２８】
すなわち、前記突部１５と係止孔１９とは、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３とをそれぞれ成形加工した後に、いわゆるプレス加工などによって係止孔１９の孔縁を潰して、この内周面が突部１５の外周面に圧着して、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３とを一体に結合するようになっている。
【００２９】
したがって、この実施形態によれば、入力軸ヨーク２のベアリング保持孔８にベアリングカップ１０を組み付けるには、まず、ベアリングカップ１０の突部１５をストッパ部材１３の係止孔１９に係止させて、続いて、前述のようにプレスパンチなどにより係止孔１９の孔縁を潰して突部１５の外周面に圧着させて結合させて、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３を予め一体に結合しておく。次に、ベアリングカップ１０の内部に各ニードルベアリング１２をシール部材１６を介して所定位置に収容保持する。
【００３０】
その後、ベアリングカップ１０の周壁１０ａの開口端部側をベアリング保持孔８の外側開口端に合致させながら僅かに嵌合させ、その後、所定の押圧治具によってストッパ部材１３の中央部（係止孔１９の孔縁付近）を押して、図１に示すように、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３を一緒にベアリング保持孔８内へ所定位置まで圧入する。これによって、両者１０，１３を一度の圧入作業で同時に圧入することができるため、かかる組付作業能率の向上が図れる。
【００３１】
しかも、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３とは、予め一体に結合されるから、ストック時の保守管理が容易になると共に、組付ラインまでの搬送作業も容易になる。
【００３２】
また、単に係止孔１９の孔縁を潰すだけで、両者１０，１３を簡単に結合することができるので、その結合作業も容易である。
【００３３】
さらに、前記押し込み時におけるストッパ部材１３は、各係止片１８が切欠部１３ｃを介して内方へ撓み変形することから、比較的容易に圧入することができる。
【００３４】
また、両者１０，１３の組付後において、プロペラシャフトの回転駆動中に、ジャーナル軸５ａからベアリングカップ１０を介してストッパ部材１３に外部軸方向へ、つまり抜け出し方向（図１中矢印方向）へ入力荷重が作用すると、各係止片１８が今度は拡径方向に変形して外周縁１８ａがベアリング保持孔８の内周面に食い込んで同方向への移動を規制する。
【００３５】
したがって、ベアリングカップ１０を確実に固定することができると共に、従来のようにベアリング保持孔内に嵌着溝を形成する必要がなくなるので、製造作業と組付作業が容易になり、この点でもコストの低減化を図ることができる。
【００３６】
図３は本発明の第２の実施形態を示し、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３の基本的な結合構造は第１の実施形態と同様であるが、薄肉な金属材によってプレス成形されたベアリングカップ１０は、底壁１０ｂが内周部が内方へ凹状に形成されて、該内周部とストッパ部材１３の内周部１３ｂとの間に隙間Ｃが形成されている。また、ベアリングカップ１０の開口端部が内側に折曲形成されて、ニードルベアリング１２の他端部がシール部材１６ではなく、かかる折曲端部１０ｄによって支持されている。また、前記各ジャーナル軸５ａの内部軸心方向には、前記交点部内の油孔３０と連通する潤滑油の通路孔３１が貫通形成されていると共に、通路孔３１の開口端側が大径部３１ａに形成されている。
【００３７】
この実施形態によれば、プロペラシャフトの回転駆動中に、前記ジャーナル軸５ａからベアリングカップ１０の底壁１０ｂに外側軸方向（矢印方向）へ入力荷重が作用すると、該底壁１０ｂが隙間Ｃを介して同方向へ撓み変形する。このため、ジャーナル軸５ａの適当な屈曲抵抗を得ることができる。
【００３８】
したがって、入力軸１から出力軸３への十字軸５による回転伝達作用がスムーズに行なうことができるわれる。また、ジャーナル軸５ａからの底壁１０ｂへの押付け荷重による底壁１０ｂ内底面の摩耗の発生などを防止できる。
【００３９】
図４は本発明の第３の実施形態を示し、ベアリングを、有底円筒状のキャップ２０と、該キャップ２０の内部に収容保持されたベアリングカップ２１とから構成したものである。
【００４０】
前記キャップ２０は、薄肉な金属材によって一体に形成され、円筒部２０ａと、該円筒部２０ａの一端縁に有する底部２０ｂとから構成されている。
【００４１】
前記ベアリングカップ２１は、低摩擦材であるポリイミド系の合成樹脂材によって一体に形成され、前記キャップ２０の円筒部２０ａの内周面に密着嵌合する筒状の周壁２１ａと、該周壁２１ａの一端外周縁に一体に有し、前記キャップ２０の内底面２０ｃに当接する前記底壁２１ｂとから構成されている。
【００４２】
前記周壁２１ａは、その外径が前記円筒部２０ａの内径より若干小さく設定されていると共に、内径がジャーナル軸５ａの外径よりも若干大きく設定されて、内部に挿通された前記ジャーナル軸５ａを回転自在に支持している。また、前記底壁２１ｂは、図に示すように底上げ状に折曲形成されて、環状の外周部の外面が前記キャップ２０の内底面２０ｃに当接している一方、その内周部２１ｃ側の外底面が凹状に形成されて、この外底面とキャップ内底面２０ｃとの間に円盤状の隙間Ｃが形成されている。
【００４３】
また、前記キャップ２０の底部２１ｂの外面中央に、第１の実施形態と同じく突部１５が形成されていると共に、ストッパ部材１３の中央に係止孔１９が形成されて、これらの潰し圧着によって第１の実施形態と同じく、キャップ２０及びベアリングカップ２１とストッパ部材１３が予め一体に結合されている。
【００４４】
したがって、前記第１の実施形態と同様な作用効果が得られることは勿論のこと、前記底壁２１ｂは、ジャーナル軸５ａが外側軸方向へ移動した際に、この移動に伴って外周部を支点として内周部２１ｂが前記隙間Ｃを介して外方へ撓み変形することから、ベアリングカップ２１によりジャーナル軸５ａの適当な屈曲抵抗を得ることができる。この結果、第３の実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００４５】
また、低摩擦材であるベアリングカップ２１によってジャーナル軸５ａを低い摩擦抵抗によって軸受できると共に、ベアリングカップ２１を剛性の高いキャップ２０によって補強することができる。
【００４６】
図５〜図８は請求項３に記載の軸受装置の組付方法に関する発明に対応した第４の実施形態を示し、ベアリング保持孔８に対して前記ベアリングとストッパ部材１３とを同時に圧入したものである。
【００４７】
すなわち、まず具体的な構造として、ベアリングは、第２の実施形態のものとほぼ同じ構造であるが、ジャーナル軸５ａ内の油孔３０及び通路孔３１を廃止したもので、薄肉な金属材によってプレス成形されたベアリングカップ１０と、該ベアリングカップ１０の内部に収容保持されたニードルベアリング１２とから構成され、底壁１０ｂが内周部が内方へ凹状に形成されて、該内周部とストッパ部材１３の内周部との間に隙間が形成されていると共に、底壁１０ｂのほぼ中央位置に突部１５が形成されている。
【００４８】
一方、円盤状の金属材からなるストッパ部材１３は、第１及び第３の実施形態のものと同じ構造であって、外周部１３ａが平坦な円板状内周部の外周縁から斜め上方向に傾斜状に形成されていると共に、外周部１３ａの外周縁側にほぼ三角状の切欠部が円周方向に等間隔で複数形成されて、その間に軸方向へ弾性変形可能な複数の係止片１８が形成されている。また、前記外周部１３ａ（係止片１８）は、その外径がベアリング保持孔８の内径よりも若干大きく設定されて、自身の弾性変形によりベアリング保持孔８内に圧入可能になっている。さらに、前記内周部のほぼ中央位置には、前記突部１５に係止固定される係止孔１９が形成されている。
【００４９】
そして、この実施形態では、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３を予め結合しておくのではなく、ベアリング保持孔８内に圧入する際に結合するようになっている。
【００５０】
すなわち、図５及び図６に示すように、まず、ベアリング保持孔８の外側開口端にベアリングカップ１０の周壁１０ａの開口端側を上方から位置決めしながら載せ、その上に、ストッパ部材１３を、係止孔１９を突部１５に合致させる形で載置する。その後、プレス機のパンチ４０によってストッパ部材１３の中央部を上方から押圧する。これによって、係止孔１９内に突部１５が圧入係合して、両者１０，１３を一体化する。なお、ストッパ部材１３とベアリングカップ１０は、単に重ね合わせた状態でベアリング保持孔８内に圧入してもよい。
【００５１】
続いて、図７に示すように、パンチ４０をそのまま下降させて両者１０，１３をベアリング保持孔８の内部所定位置まで同時に圧入する。このとき、ストッパ部材１３の外周部１３ａ、つまり各係止片１８は、自身の内方へ撓み変形しながら外端縁がベアリング保持孔８の内周面に摺接しながら下降する。
【００５２】
その後、図８に示すように、パンチ４０の外周側にあるパンチ筒４１が下降してストッパ部材１３の各係止片１８全体を下方へ僅かに押し下げる。このため、、各係止片１８は、ベアリング保持孔８の内周面に食い込み状態で強固に固定される。したがって、ベアリングカップ１０は、ストッパ部材１３によってベアリング保持孔８内に強固に固定される。
【００５３】
以上のように、この実施形態では、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３を、ベアリング保持孔８に対して連続した１つの工程によって同時に圧入固定したことから、両者１０，１３を、それぞれ別工程によって組み付ける場合に比較して組付作業工数が削減でき、該作業能率の向上とコストの低減化が図れる。
【００５４】
特に、両者１０，１３は、前述のように、同時圧入時に、突部１５と係止孔１９を介して一体化されることから、ベアリングカップ１０をベアリング保持孔８内に強固に固定することが可能になる。
【００５５】
本発明は前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、軸受装置としてはプロペラシャフトの自在継手に限定されるものではない。また、ベアリングカップ１０の開口端部側やシール部材１６などの細部構造については軸受装置の仕様などに応じて任意に変更することが可能である。
【００５６】
また、ベアリングカップ１０とストッパ部材１３の結合方法としては、互いの底壁と中央部をいわゆるエンボス加工などによって一体的に結合させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる軸受装置の第１の実施形態を示す要部断面図である。
【図２】本実施形態における軸受装置の縦断面である。
【図３】第２の実施形態を示す要部断面図である。
【図４】第３の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】第４の実施形態におけるベアリングカップとストッパ部材の第１の圧入工程を示す概略図である。
【図６】同実施形態における第２の圧入工程を示す概略図である。
【図７】同実施形態における第３の圧入工程を示す概略図である。
【図８】同実施形態における第４の圧入工程を示す概略図である。
【符号の説明】
１…入力軸
２…入力軸ヨーク
３…出力軸
４…出力軸ヨーク
５…十字軸
５ａ…ジャーナル軸
６、７…軸受装置
８、９…ベアリング保持孔
１０…ベアリングカップ
１０ｂ…底壁
１３…ストッパ部材
１３ａ…外周部
１３ｂ…内周部
１３ｃ…切欠部
１５…突部
１８…係止片
１９…係止孔
２０…キャップ
２１…ベアリングカップ
【図１】
2004263815.tif 000003
【図２】
2004263815.tif 000004
【図３】
2004263815.tif 000005
【図４】
2004263815.tif 000006
【図５】
2004263815.tif 000007
【図６】
2004263815.tif 000008
【図７】
2004263815.tif 000009
【図８】
2004263815.tif 000010