(57)【要約】【課題】容易にバランス調整が行えるようにする。【解決手段】傾動自在に連結すべき２つの軸体２，３の端部間に配置される十字軸４と、この十字軸４の４つの軸部４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）にそれぞれ設けられる転がり軸受５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）の外輪カップ８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ）とを備えた十字軸継手１であって、各外輪カップ８にバランスウェイト用の取り付け部１７が形成されていて、この取り付け部１７に、他の外輪カップ８とのバランスをとるためのバランスウェイト１６が設けられている。外輪カップ８が、一方の軸体２（３）の端部のキー溝１４に対応して、キー部１０を有している場合は、このキー部１０に、前記の取り付け部としてねじ孔１７が形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾動自在に連結すべき２つの軸体の端部間に配置される十字軸と、この十字軸の４つの軸部にそれぞれ設けられる転がり軸受の外輪カップとを備え、
前記外輪カップに、バランスウェイト用の取り付け部が形成され、この取り付け部に、他の外輪カップとのバランスをとるためのバランスウェイトが設けられてい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において、
前記外輪カップには、前記バランスウェイト用の取り付け部として、外輪カップの外面から内部に凹入する、ほぼ一定内径の取り付け孔が形成され、この取り付け孔内に、棒状のバランスウェイトが挿入されている十字軸継手。
【請求項３】
請求項１に記載の十字軸継手において、
前記外輪カップは、一方の軸体の端部に形成されたキー溝に対応して、径方向に沿って突出するキー部を備え、
このキー部に、前記バランスウェイト用の取り付け部として、キー部の径方向内端からキー部の長さ方向に沿って凹入するねじ孔が形成され、このねじ孔内に、棒状のバランスウェイトが挿入されて、該ねじ孔に螺合するプラグにより固定されている十字軸継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、十字軸継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等の動力伝達部分で、２つの軸体を傾動自在に連結するのに十字軸継手が使用されている。この十字軸継手は、十字軸と、この十字軸の４つの軸部にそれぞれ設けられる４つの転がり軸受とを含むものである。転がり軸受は、通常、ころ軸受であって、複数の針状ころと、外輪カップ等からなる。
【０００３】
従来の十字軸継手には、前記の外輪カップが、ヨークを介さずに、対応する軸体の端部に直接、固着されるものがある（特許文献１参照）。具体的には、４つの外輪カップのうち、１８０度対向する２つの外輪カップは、一方の軸体の端部にキーとキー溝とにより回転方向一体とされた上で、ボルトにより固着される。他の２つの外輪カップも、同様の仕方で、他方の軸体の端部に固着される。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−３０３２２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特許文献１に記載されているような十字軸継手では、外輪カップの強度の向上と加工工程の簡略化のために、外輪カップを型鍛造で概略形状を成形するのが一般的である。外輪カップは、この鍛造の後、内部の外輪軌道面が研磨等により高精度に仕上げ加工されるが、側面、外周面等の外面は、仕上げ加工を施さないで、鍛造面のまま残している。そのため、各外輪カップ毎に重量に違いが生じている。
【０００６】
従来は、十字軸継手のメーカー側において、十字軸継手を軸体に組み込む。そして、十字軸継手と軸体との組み立て体をバランシングマシンにかけて、全体のバランスを検出し、その結果に応じて軸体にバランスピースを取り付ける等してバランス調整を行った後、客先に出荷している。
【０００７】
しかしながら、ユーザー等の客先で、十字軸継手のみを交換した場合は、その十字軸継手を含む組み立て体の全体について、あらためてバランスを検出し、調整する必要性が生じる。しかし、客先にはバランシングマシンが保有されていないのが普通であるから、全体のバランス調整ができない。そこで、客先では、十字軸継手を交換した組み立て体をメーカー側に送り返して、バランス調整してもらうしかなく、面倒な手間と余計な費用がかかる。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の問題点に対処したもので、容易にバランス調整が行えるようにすることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を達成するために、傾動自在に連結すべき２つの軸体の端部間に配置される十字軸と、この十字軸の４つの軸部にそれぞれ設けられる転がり軸受の外輪カップとを備え、前記外輪カップに、バランスウェイト用の取り付け部が形成され、この取り付け部に、他の外輪カップとのバランスをとるためのバランスウェイトが設けられている十字軸継手を構成している。
【００１０】
上記構成の十字軸継手において、バランスの調整をするには、まず、１８０度対向する２つの外輪カップについて、それぞれの重量を計測したうえで、その計測結果に基づいてバランスウェイトの重量を調整し、これらのバランスウェイトを、互いに対応する外輪カップの取り付け部にそれぞれ取り付ければよい。これで、１８０度対向する２つの外輪カップの重量が同一となり、２つの外輪カップの静的バランスがとれる。他の１８０度対向する２つの外輪カップについても、同様な手順で、バランス調整を行えばよい。以上のようにして、上記構成の十字軸継手では、継手自体で静的バランスがとれる。したがって、十字軸継手を軸体に組み込んだ上で、その組み立て体の全体をバランシングマシンにかけなくても、バランス調整が可能で、ユーザーにおいて十字軸継手を交換して支障なく使用できる。
【００１１】
特に、外輪カップを直接、軸体に取り付けるタイプの十字軸継手では、外輪カップが十字軸の各軸部の軸端にあって、しかも重量のあるブロックとなっているから、その回転モーメントが大きい。このような回転モーメントが大きい外輪カップについて重量のバランスがとれていると、この十字軸継手を軸体に組み込んだ組み立て体の全体についても、バランスに大きなずれはない。したがって、十字軸継手と軸体との組み立て体全体のバランス調整は、微調整で済む。
【００１２】
上記構成の十字軸継手において、バランスウェイト用の取り付け部は、ねじ孔のような円孔でも角型の凹部でもよく、取り付け部やバランスウェイトの形状、バランスウェイトの取り付け部への取り付け手段は、特に問わないが、バランスウェイト用の取り付け部として、外輪カップに、その外面から内部に凹入する、ほぼ一定内径の取り付け孔が形成され、この取り付け孔内に、棒状のバランスウェイトが挿入される構成とした場合は、取り付け孔自体の形成が容易で、加工工程に負担をかけずに実施できる。また、バランスウェイトは棒状であるから、これを適当な長さで切断することで、重量の調整が容易にできる。さらに、バランスウェイトは、外輪カップの内部に深く入り込むことになるので、脱落しにくい。
【００１３】
次に、十字軸継手が、外輪カップを直接、軸体に取り付けるタイプであって、外輪カップは、一方の軸体の端部に形成されたキー溝に対応して、径方向に沿って突出するキー部を備えている場合は、このキー部に、バランスウェイト用の取り付け部として、キー部の径方向内端からキー部の長さ方向に沿って凹入するねじ孔が形成され、このねじ孔内に、棒状のバランスウェイトが挿入されて、該ねじ孔に螺合するプラグにより固定される構成とすることが望ましい。
【００１４】
この構成では、外輪カップにねじ孔を形成するだけであるから、加工が簡単なもので済み、しかも、バランスウェイトは棒状で重量調整が容易にできるほか、動力の伝達時、遠心力がバランスウェイトをねじ孔の奥部に押し込むように作用するから、バランスウェイトが遠心力により飛び出すおそれがなく、確実にねじ孔内に保持される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に基づいて説明すると、図１ないし図３は、本発明の一実施形態を示すもので、図１は、一実施形態に係る十字軸継手の斜視図で、一部分解して示している。図２は、図１の十字軸継手の正面図で、十字軸の各軸部に設けられる外輪カップのうち、１つの外輪カップを断面して示し、他の外輪カップは鎖線で外形のみを示している。図３は、図２の（３）−（３）線での断面図である。
【００１６】
これらの図において、符号１は十字軸継手の全体を示し、２および３は、この十字軸継手１により傾動自在に連結される軸体で、２が第１軸体、３が第２軸体である。十字軸継手１は、十字軸４と、この十字軸４の４つの軸部４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ（４１と総称）に設けられる４つのころ軸受５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ（５と総称）とを含むものである。これらのころ軸受５は、いずれも十字軸４の４つの軸部４１をそれぞれ内輪とするもので、複数の針状ころ６と、スラストブッシュ７と、外輪カップ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ（８と総称）とを含んで構成されている。なお、４つのころ軸受５は、互いに同じ構成のものであるので、図面には、一部のころ軸受５Ａ，５Ｄについて、内部の部材を示している。
【００１７】
外輪カップ８は、正面視で扇形のブロックで、型鍛造により成形されている。この外輪カップ８の扇形の張り出し部には、ボルト用の挿通孔９が形成されるとともに、対応する軸体２，３と向き合う面部には、径方向に沿って突出したキー部１０が形成されている。
【００１８】
一方、各軸体２，３の端部には、外輪カップ８に対応して、扇形で外輪カップ８側に突出した取り付け座１１，１２が設けられている。一方の取り付け座１１は、第１軸体２の端部に互いに１８０度対向するよう設けられたものであり、これら２つの取り付け座１１，１１は、４つの外輪カップ８のうち、互いに１８０度対向する２つの外輪カップ８Ａ，８Ｂに対応している。他方の取り付け座１２は、第２軸体３の端面に設けられたものであり、他の２つの外輪カップ８Ｃ，８Ｄに対応している。
【００１９】
各取り付け座１１，１２には、その扇形の張り出し領域にねじ孔１３が形成されるとともに、その中央部に径方向のキー溝１４が形成されている。各取り付け座１１，１２に、それぞれ対応する外輪カップ８を接合させた状態では、キー溝１４に外輪カップ８のキー部１０が嵌合し、ねじ孔１３は、外輪カップ８の挿通孔９が合致する。符号１５は、外輪カップ８の挿通孔９を通じて、軸体２，３の取り付け座１１，１２のねじ孔１３に螺合されるボルトで、このボルト１５により、外輪カップ８は、対応する軸体２，３の取り付け座１１，１２に一体回転するよう固着される。
【００２０】
前記の各外輪カップ８には、他の外輪カップ８とのバランス調整用のバランスウェイト１６が設けられている。具体的には、図１では外輪カップ８Ｄについて、図３では外輪カップ８Ａ，８Ｂについてそれぞれ示すように、各外輪カップ８のキー部１０に、前記バランスウェイト１６の取り付け部として、キー部１０の径方向内端からキー部１０の長さ方向に沿って凹入するねじ孔１７が形成されている。バランスウェイト１６は、ここでは棒状で、ねじ孔１７内に挿入されている。そして、ねじ孔１７内に、埋め込み型のプラグ１８を螺挿することで、バランスウェイト１６はねじ孔１７内に固定されている。
【００２１】
図１および図３で図示されない他の外輪カップ８のキー部１０にも、同様のねじ孔１７が形成されて、そのねじ孔１７に棒状のバランスウェイト１６が挿入され、埋め込み型のプラグ１８により固定されている。なお、図２および図３において、符号１９は、ころ軸受５の開放側のシール、２０は、十字軸４の軸部４１の内部に形成された給油路である。
【００２２】
上記構成の十字軸継手１において、外輪カップ８が型鍛造で成形されて、外面が仕上げ加工されない鍛造面のままであると、各外輪カップ８毎に重量に違いが生じるが、バランスウェイト１６によりバランス調整ができる。
【００２３】
バランスウェイト１６を用いてバランス調整をするには、まず、１８０度対向する２つの外輪カップ８、たとえば外輪カップ８Ａ，８Ｂについて、バランスウェイト１６を除いたそれぞれの重量を計測したうえで、その計測結果に基づいてバランスウェイト１６の重量を調整する。重量の調整には、バランスウェイト１６が棒状なので、これを適当な長さで切断すればよい。重量調整したバランスウェイト１６は、それぞれ対応する外輪カップ８のキー部１０にあるねじ孔１７に挿入し、プラグ１８によりねじ孔１７内に固定する。これで、１８０度対向する２つの外輪カップ８Ａ，８Ｂの重量が同一となり、２つの外輪カップ８Ａ，８Ｂの間で静的バランスがとれる。他の１８０度対向する２つの外輪カップ８Ｃ，８Ｄについても、同様な手順で、バランス調整を行えばよい。
【００２４】
以上のようにして、上記構成の十字軸継手１では、継手自体で静的バランスがとれる。したがって、十字軸継手１を軸体２，３に組み込んだ上で、その組み立て体の全体をバランシングマシンにかけなくても、バランス調整が可能で、ユーザーにおいて十字軸継手を交換して支障なく使用できる。
【００２５】
しかも、外輪カップ８は、重量のあるブロックであって、十字軸４の各軸端にあるから、その回転モーメントが大きい。このような外輪カップ８について静的バランスがとれていると、この十字軸継手１を軸体２，３に組み込んだ組み立て体の全体についても、ほぼバランスがとれていると見てよい。そのため、十字軸継手１と軸体２，３との組み立て体全体のバランス調整は、微調整で済む。
【００２６】
このほか、バランスウェイト１６の取り付け部としてのねじ孔１７は、形成が容易で、加工工程に負担をかけずに実施できる。また、バランスウェイト１６は棒状であるから、これを適当な長さで切断することで、重量の調整が容易にできる。
【００２７】
さらに、動力の伝達時には遠心力が、バランスウェイト１６をねじ孔１７の奥部に押し込むように作用するから、バランスウェイト１６が遠心力により飛び出すおそれがなく、確実にねじ孔１７内に保持される。
【００２８】
また、バランスウェイト１６の取り付け部としてのねじ孔１７は、外輪カップ８の本体部から突出しているキー部１０に設けられているので、ねじ孔１７により外輪カップ８の強度を低下させることがない。
【００２９】
なお、バランスウェイト用の取り付け部は、上記実施形態のねじ孔１７に限定されず、角型の凹部でもよく、また、バランスウェイトの形状も棒状でも板状でもよく、要するに、外輪カップ８のいずれかの部位にバランスウェイト１６を取り付けることができればよい。たとえば、上記実施形態でのバランスウェイト用の取り付け部としてのねじ孔１７は、前記の形状に限らず、外輪カップ８のキー部１０に、その径方向外端からキー部１０の長さ方向に沿って凹入する形に形成してもよい。
【００３０】
また、外輪カップ８の扇形の張り出し部分に、バランスウェイト用の取り付け部として、ボルト１５の挿通孔９と平行のねじ孔、もしくは雌ねじのない円孔を形成して、この孔内に棒状のバランスウェイト１６を挿入するようにしてもよい。バランスウェイト用の取り付け孔がねじ孔である場合は、このねじ孔に螺合するボルト等の雄ねじで、バランスウェイトをねじ孔内に固定してもよいし、バランスウェイト自体を雄ねじ体として、ねじ孔内にねじ込んでもよい。取り付け孔が、雌ねじのない円孔である場合は、この孔内にバランスウェイトを圧入することで、該孔内に固定してもよい。
【００３１】
上記のように、バランスウェイトの取り付けに、外輪カップ８の扇形の張り出し部分を利用する場合は、キー部１０の両側にある張り出し部分のそれぞれにねじ孔等の孔を設けて、これらの孔にバランスウェイト１６を振り分けて保持させることが望ましい。なお、外輪カップ８の張り出し部分を利用して、その厚み内にバランスウェイトを設けると、各外輪カップ８に設けたバランスウェイトは、十字軸４の中心部を囲む位置にほぼ揃って位置することになり、全体のバランスがとりやすい。
【００３２】
このほか、本発明は、外輪カップ８を直接、軸体２，３に取り付けるタイプの十字軸継手１に限らず、外輪カップがヨーク、もしくは軸体の端部に一体に形成されたヨーク状の部分を介して軸体に取り付けられるタイプの十字軸継手にも実施することができる。また、十字軸４の各軸部４１には、針状ころを有するころ軸受以外の転がり軸受を設けてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、１８０度対向する２つの外輪カップにそれぞれ所要の重量のバランスウェイトを取り付けることにより、対向する２つの外輪カップの重量を同一にして、継手全体の静的バランスがとることができる。したがって、十字軸継手を軸体に組み込んだ上で、その組み立て体の全体をバランシングマシンにかけるまでもなく、バランシングマシンを有しないユーザーにおいても、容易にバランス調整ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る十字軸継手の斜視図で、一部分解して示している。
【図２】図１の十字軸継手の正面図で、外輪カップの１つを断面で示し、他の外輪カップは鎖線で外形のみを示している。
【図３】図２の（３）−（３）線での断面図。
【符号の説明】
１    十字軸継手
２    第１軸体
３    第２軸体
４    十字軸
４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ）  十字軸の軸部
５（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）  ころ軸受
８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ）  外輪カップ
１０  キー部
１４  キー溝
１６  バランスウェイト
１７  ねじ孔（バランスウェイト用取り付け部）
１８  プラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004278683.tif 000005