(57)【要約】【課題】ジャーナル軸へのベアリングカップの押付け変位に対する折り曲げ抵抗感度を低くすることができ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。前記ベアリング保持孔の外端部に、ベアリングカップが圧入される圧入部８ａよりも内径の大きな拡径部８ｂを形成すると共に、前記拡径部８ｂの内周面に前記ストッパ部材の外周縁１３ｃを食い込み係止する。またストッパ部材の内周部１３ｂの底面外周側で前記ベアリングカップの底壁１３ｂの外周部１０ｃを当接支持して該底壁１３ｂの撓み変形を確保する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク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圧入され、内部にジャーナル軸を回転自在に支持する有底状のベアリングカップと、該ベアリングカップ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、
前記ストッパ部材は、前記ベアリングカップの底部の外周側を当接支持することを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記ベアリング保持孔の少なくともベアリングカップの底部側に、ベアリングカップが圧入される圧入部よりも内径の大きな拡径部を形成すると共に、前記拡径部の内周面に前記ストッパ部材の外周縁を係止し、かつ該ストッパ部材の内周部によりベアリングカップの底部外周側を当接支持したことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【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の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止め具から構成されている。
【０００４】
前記止め具は、薄肉な中央が凹状に湾曲形成された円板状の金属板ばねによって形成されて、ベアリング保持孔の外方から押し込んで、膨出した中央部を、予めベアリング保持孔内に圧入されたベアリングカップの底面中央部に当接支持して、ベアリングカップの外側軸方向への抜け出しを規制するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５８−１５７０２８号公報
【０００６】
【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、前述のように、止め具が中央部が湾曲した円板状に形成されて、この膨出した中央部によってベアリングカップの底面の中央部を当接支持するようになっているため、該ベアリングカップの底部の剛性が高くなってしまう。このため、プロペラシャフトの回転駆動中において、十字軸へのベアリングカップの押付け変位に対する折り曲げ抵抗の感度が大きくなってしまう。
【０００７】
すなわち、プロペラシャフトの回転駆動時には、入力軸ヨークからベアリングカップを介して十字軸のジャーナル軸に径方向への回転力が伝達されるが、このときベアリングカップの内底面とジャーナル軸の先端面が接触してガタの発生を防止すると共に、ジャーナル軸に対するベアリングカップの径方向への押付け荷重によって折り曲げ抵抗を発生する。
【０００８】
したがって、かかる従来技術のように、ベアリングカップの底部の剛性が高い場合は、前記折り曲げ抵抗の感度が大きくなり、この結果、プロペラシャフトの振動や騒音を発生させるおそれがある。
【０００９】
そこで本発明は、ストッパ部材によるベアリングカップの底部中央に対する支持剛性を低下させることによって、折り曲げ抵抗の感度を小さくすることのできる軸受装置を提供するものである。
【００１０】
【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、ベアリング保持孔の内部に係合するストッパ部材は、ベアリングカップの底部の外周側を当接支持することを特徴としている。
【００１１】
したがって、この発明によれば、ストッパ部材が、ベアリングカップの底部中央ではなく、外周側を当接支持するようにしたため、該ベアリングカップの底部中央部の高剛性化が抑制されて、撓み変形し易くなる。このため、ストッパ部材によってベアリング保持孔に対するベアリングカップの確実な固定を確保できると共に、ジャーナル軸へのベアリングカップの押付け変位に対する折り曲げ抵抗の感度を低くすることができる。
【００１２】
この結果、例えばプロペラシャフトの回転駆動中における振動や騒音の発生を十分に防止できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記ベアリング保持孔の少なくともベアリングカップの底部側に、ベアリングカップが圧入される圧入部よりも内径の大きな拡径部を形成すると共に、前記拡径部の内周面に前記ストッパ部材の外周縁を係止し、かつ該ストッパ部材の内周部によりベアリングカップの底部外周側を当接支持したことを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、ベアリング保持孔の拡径部にストッパ部材を係合させるようにしたことから、該ストッパ部材の外径を大きくすることができるので、ベアリングカップの外周側の当接支持が容易になる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１及び図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、例えば鍛造によってほぼＵ字形状に形成された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。
【００１７】
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、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、前記ベアリング保持孔８は、前記ベアリングカップ１０が圧入する内側の圧入部８ａと、圧入部８ａの内径よりも大径に形成された外側の拡径部８ｂとから構成されており、この拡径部８ｂは、圧入部８ａの軸方向の長さよりも浅く形成されている。
【００２０】
前記ベアリングカップ１０は、比較的薄肉な金属板をプレス成形によって機械加工した、いわゆるシェル型のもので、一端が開口した縦断面ほぼ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は、弾性変形可能に形成されて、中央部が平坦状の円板状に形成されていると共に、その外周部１０ｃが断面ほぼ逆Ｕ字形状に折曲形成されて外方に円環状に膨出されている。
【００２１】
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の外周部１０ｃの内端縁に支持されていると共に、他端部が周壁１０ａの端部に形成された折曲部１０ｄの内面に支持されている。
【００２２】
また、前記折曲部１０ｄの外面とジャーナル軸５ａの前記フランジ部５ｂとの間には、ベアリングカップ１０の内部を封止するシール部材１５が取り付けられている。
【００２３】
前記ストッパ部材１３は、図１及び図２に示すように、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（出力軸側ヨーク４側のストッパ部材１４を参照）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１６が放射状に形成されている。
【００２４】
また、前記外周部１３ａ（係止片１６）は、その外径がベアリング保持孔８の拡径部８ｂ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拡径部８ｂの内周面に圧入して抜け出し方向への力が作用すると外周縁１３ｄが拡径部８ｂの内周面に食い込んで強固に係止するようになっている。
【００２５】
一方、前記内周部１３ｂは、ほぼ中央位置に貫通孔１７が穿設されていると共に、外周側の底面１３ｅが前記ストッパ部材１３を拡径部８ｂ内に最大に押し込み係合した際に、ベアリングカップ１０の前記外周部１０ｃの外面に当接支持するようになっている。したがって、ベアリングカップ１０の内周部１０ｂとストッパ部材１３の内周部１３ｂとの間には、底面１３ｅを除く位置に、ベアリングカップ１０の底壁１０ｂの撓み変形を許容する円板状の隙間部１８が形成されている。
【００２６】
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の内部に各ニードルベアリング１２を収容保持しており、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つつ所定の押圧治具によってベアリングカップ１０をベアリング保持孔８内に圧入しつつニードルベアリング１２の内側に、予めベアリング保持孔８内に配置されたジャーナル軸５ａを挿通させる。
【００２７】
次に、ストッパ部材１３を、図１及び図２に示すように、所定の治具によって外方から拡径部８ｂの内部に押し込んで、底面１３ｅの外周部がベアリングカップ１０の底壁１０ｂの外周部１０ｃに当接するまで押し込む。
【００２８】
これによって、ベアリングカップ１０は、ストッパ部材１３に底壁１０ｂの外周部１０ｃのみが当接支持されて、両者間に隙間部１８が形成された状態になることから、底壁１０ｂに対する支持剛性の上昇が抑制されて、底壁１０ｂの撓み変形が容易になる。
このため、ジャーナル軸５ａへのベアリングカップの押付け変位に対する折り曲げ抵抗の感度を低くすることができる。この結果、プロペラシャフトの回転駆動中における振動や騒音の発生を十分に防止できる。
【００２９】
また、ベアリング保持孔８の拡径部８ｂにストッパ部材１３を係合させるようにしたことから、該ストッパ部材１３の外径を大きくすることができるので、ベアリングカップ１０の底壁１０ｂの外周部１０ｃに対する当接支持が容易になる。
【００３０】
また、前述のように、ストッパ部材１３を押し込んだ際に、外周部１３ａ（各係止片１６）の外周縁１３ｃが拡径部８ｂの内周面に摺接しながら押し込まれるが、外周部１０ｃに当接した後において、該ストッパ部材１３に抜け出し方向への力が作用すると外周縁１３ｃが拡径部８ｂの内周面に食い込み状態になって強固に係止される。
【００３１】
すなわち、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への入力荷重が作用すると、各係止片１６が今度は拡径方向に変形して外周縁１３ｃが拡径部８ｂの内周面に食い込んで同方向への移動を規制する。このため、ベアリングカップ１０を強固に固定することが可能になる。
【００３２】
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１６が切欠部１１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。
【００３３】
なお、本実施形態ではベアリングカップをかしめ固定することが困難な鋳造ヨークにおいて、組み付け性と折り曲げ抵抗感度の点で有効である。
【００３４】
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の中央部１０ｄが外方へ凸状に形成されて、内部に潤滑油の貯留室１９が形成されている。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２０と前記貯留室１９とを連通する潤滑油の通路孔２１が貫通形成されていると共に、通路孔２１の開口端側が大径部２１ａに形成されている。
【００３５】
この実施形態によれば、第１の実施形態と同様な作用効果が得られると共に、潤滑油が油孔２０から通路孔２１を通って貯留室１９内に貯留され、ここから各ニードルベアリング１２方向へ流出してニードルベアリング１２の周囲を潤滑することから、潤滑性能が向上して、ベアリングカップ１０によりジャーナル軸５ａを常時円滑に回転支持することができる。
【００３６】
なお、前記底壁１０ｂの凸状中央部１０ｄは、ストッパ部材１３の中央の貫通孔１７に位置していることから、底壁１０ｂの撓み変形に影響を与えることはない。
【００３７】
図４は本発明の第３の実施形態を示し、ベアリングカップ１０の底壁１０ｂを全体に平坦状に形成する一方、ストッパ部材１３の貫通孔１７を大径に形成したものである。
【００３８】
したがって、ベアリングカップ１０の構造が簡素化されることから、プレス成形加工時の加工工程を削減することができ、製造コストの低減化が図れる。
【００３９】
また、底壁１０ｂの平坦化に伴って貫通孔１７を大径に形成したことから、前記底壁１０ｂが貫通孔１７を利用して自由に撓み変形することができるので、前記ジャーナル軸５ａへのベアリングカップの押付け変位に対する折り曲げ抵抗の感度を低くするといった作用効果を阻害することはない。
【００４０】
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、例えばベアリング保持孔８は、拡径部８ｂを設けずにストレートな孔に形成することも可能である。
【００４１】
また、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、ストッパ部材１３やベアリングカップ１０の構造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。
【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】同実施形態における要部拡大断面図である。
【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。
【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
８ａ…圧入部
８ｂ…拡径部
１０…ベアリングカップ
１０ｂ…底壁
１０ｃ…外周部
１３…ストッパ部材
１３ａ…外周部
１３ｂ…内周部
１３ｃ…外周縁
【図１】
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【図２】
2004332752.tif 000004
【図３】
2004332752.tif 000005
【図４】
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