(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する２本の軸線を有する十字軸と２つのヨークとが、ころ軸受部を介して揺動回転自在に連結されたユニバーサルジョイントであって、
前記十字軸は、
前記２本の軸線に沿って配置された４つのトラニオンと、
前記各トラニオンの外周面であって前記ころ軸受部の軌道面をなす軌道面部と、
前記軌道面部よりも中央側に位置し、当該軌道面部よりも拡径されたシール摺接面と、
前記シール摺接面よりも中央側に位置し当該シール摺接面よりも外方に突出しているとともに頂点部分を有する４つの基端部と、
前記基端部よりも中央側に設けられ給脂路を介して前記ころ軸受部の内部と連通する潤滑剤供給孔と、
前記潤滑剤供給孔に装着され給脂時にグリースガンと接続されるグリースニップルとを有し、
前記４つの基端部のそれぞれは、前記給脂時において前記グリースガンと前記基端部との干渉を防止する一対の凹部を当該基端部の頂点部分を挟んで部分的に備えていることを特徴とするユニバーサルジョイント。
【請求項２】
各凹部は前記２本の軸線の交点を通り且つ当該２本の軸線に垂直な軸線上にある対称点を中心として点対称に配置されている請求項１記載のユニバーサルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のプロペラシャフト等に用いられるユニバーサルジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユニバーサルジョイントは、十字軸と２つのヨークとがころ軸受部等を介して揺動回転自在に連結されたものである。このユニバーサルジョイントにおいては、ころ軸受部への給脂を目的として、十字軸の中央部（交叉部）に、各ころ軸受部に連通する給脂孔が設けられ、この給脂孔にはグリース注入用のグリースニップルが装着される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２６６０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般に、ユニバーサルジョイントには小型化や軽量化が求められている。たとえば、自動車のプロペラシャフトに用いられるユニバーサルジョイントを小型化及び軽量化することは、燃費向上に寄与する。ユニバーサルジョイントの小型化には、十字軸の全長（同一軸線上に対称に設けられた２つのトラニオンの端面間の長さ）を短くするのが有効である。
【０００４】
十字軸の全長を短くすると、十字軸とヨークとの間の隙間が狭くなる。給脂の際には、上述したグリースニップルにグリースガンを接続するが、十字軸とヨークとの間の隙間が狭くなると、当該隙間にグリースガンを挿入することが出来なくなる。よって、グリースニップルとグリースガンとの接続が出来ず、グリースガンによる給脂が困難となる。
【０００５】
本発明は、上述した状況に鑑みなされたものであり、十字軸の全長を短くしてもグリースガンによる給脂が可能なユニバーサルジョイント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】
【０００６】
本発明は、互いに直交する２本の軸線を有する十字軸と２つのヨークとが、ころ軸受部を介して揺動回転自在に連結されたユニバーサルジョイントであって、前記十字軸は、前記２本の軸線に沿って配置された４つのトラニオンと、前記各トラニオンの外周面であって前記ころ軸受部の軌道面をなす軌道面部と、前記軌道面部よりも中央側に位置し、当該軌道面部よりも拡径されたシール摺接面と、前記シール摺接面よりも中央側に位置し当該シール摺接面よりも外方に突出しているとともに頂点部分を有する４つの基端部と、前記基端部よりも中央側に設けられ給脂路を介して前記ころ軸受部の内部と連通する潤滑剤供給孔と、前記潤滑剤供給孔に装着され給脂時にグリースガンと接続されるグリースニップルとを有し、前記４つの基端部のそれぞれは、前記給脂時において前記グリースガンと前記基端部との干渉を防止する一対の凹部を当該基端部の頂点部分を挟んで部分的に備えていることを特徴とするユニバーサルジョイントである。
かかる発明によれば、グリースガンと基端部との干渉を防止する凹部を基端部に設けたので、十字軸の全長を短くした場合でもグリースガンによる給脂が可能となる。また凹部は基端部の頂点部分を挟んで部分的に設けたので、十字軸の作製が容易となる。すなわち、十字軸を切削する際において、当該凹部以外の基端部に十字軸切削用の当て治具を当接させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
グリースガンと基端部との干渉を防止する凹部を基端部に設けたので、十字軸の全長を短くした場合でもグリースガンによる給脂が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるユニバーサルジョイント５０を構成する十字軸１及びころ軸受部３等を示す一部欠截平面図であり、図２は十字軸１の斜視図である。図３は、十字軸１を備えたユニバーサルジョイント５０の斜視図であり、図４は十字軸１単体を示す平面図である。なお図３は、グリースガン１０を用いてユニバーサルジョイント５０に給脂する様子をも示しているが、この点については後述する。
【０００９】
図３に示すように、ユニバーサルジョイント５０は、十字軸１と、ころ軸受部３を介して十字軸１と揺動回転自在に連結された２つのヨーク１５とを有している。図２及び図４に示すように、十字軸１は、互いに直交する２本の軸線ｚ１，ｚ２に沿って配置された４つのトラニオン２を有している。一方、図３で示すように、２つのヨーク１５のそれぞれは、二股状のアーム部１６を有している。第一のヨーク１５のアーム部１６が第一の軸線ｚ１に沿って配置された２つのトラニオン２と回動自在に連結され、第二のヨーク１５のアーム部１６が第二の軸線ｚ２に沿って配置された２つのトラニオン２と回動自在に連結されている。
【００１０】
図１で示すように、４つの各トラニオン２のそれぞれには、ころ１１を介してカップ状の軸受外輪１２が被せられている。ころ１１はニードルローラであり、軸受外輪１２の内周面１２ｂとトラニオン２の外周面２ｂとの間に転動自在に介在している。軸受外輪１２の内側底面１２ａとトラニオン２の端面２ａとは直接接触している。なお、トラニオン２の端面２ａと軸受外輪１２の内側底面１２ａとの間に合成樹脂等から形成されたスラストワッシャを介在させてもよい。このように、ころ軸受部３は、軸受外輪１２ところ１１ととを有している。ころ軸受部３の軸受内部は、環状のオイルシール４により密封されている。オイルシール４は軸受外輪１２の開口縁部とシール摺接面２ｃとの隙間を密封している。そして、軸受外輪１２がヨーク１５のアーム部１６に取り付けられている。
【００１１】
図２及び図４に示すように、十字軸１は、各トラニオン２の外周面２ｂであって且つころ軸受部３の軌道面をなす軌道面部ｋと、軌道面部ｋよりも中央側に位置し当該軌道面部ｋよりも拡径されたシール摺接面２ｃと、シール摺接面２ｃよりも中央側に位置し当該シール摺接面２ｃよりも外方に突出した基端部６とを有している。軌道面部ｋ及びシール摺接面２ｃは各トラニオン２毎に設けられており、基端部６は図２における上下それぞれの側に、各トラニオン２あたり一つずつ設けられている。各基端部６は、十字軸１の二つの軸線ｚ１，ｚ２（図１及び図２参照）のいずれにも垂直な方向（つまり軸線ｚ３の方向）に突出している。図５に示すように、基端部６は、十字軸１におけるグリースニップル８設置側（図２における上側）に突出するとともに、グリースニップル８を設置していない側（図２における下側）にも突出している。なお、図５は図４におけるＡ−Ａ線断面図であるが、これを９０回転させた図が、図４におけるＢ−Ｂ線断面図となる。
【００１２】
上記十字軸１は、基端部６よりも中央側に設けられた中央凹部７を有している。中央凹部７は図２の上下それぞれの側において十字軸１の中央部に１カ所ずつ設けられおり、上側の中央凹部７内にグリースニップル８が設けられている（図１参照）。中央凹部７は、基端部６よりも凹んでいる（図５及び図７参照）。よって中央凹部７は軽量化及びグリースニップル８の設置スペースの確保に寄与している。また図５における上側の中央凹部７内には、給脂路９を介してころ軸受部３の内部と連通する潤滑剤供給孔１７が設けられており、この潤滑剤供給孔１７にグリースニップル８が接続されている（図１及び図３参照）。
上記給脂路９は十字軸１の２本の軸線ｚ１，ｚ２に沿って十字軸１内部を十字状に貫通しており、潤滑剤供給孔１７は、十字状の給脂路９の中央交差部と連通している。また、給脂路９は潤滑剤供給孔１７から各トラニオン２の端面２ａまでを連通している。よってグリースニップル８からグリースを供給すると、４つのころ軸受部３の内部に給脂される。図３に示すように、給脂時には、グリースニップル８にグリースガン１０が接続される。
【００１３】
基端部６は、給脂時においてグリースガン１０基端部６との干渉を防止する凹部（切欠き）６ａを備えている。凹部６ａは、ユニバーサルジョイント５０におけるヨーク１５と十字軸１との隙間を拡大する（以下、隙間拡大効果ともいう）。よって図３に示すように、凹部６ａは、アーム部１６と十字軸１との間の隙間にグリースガン１０を挿入しやすくする。
【００１４】
凹部６ａは、複数設けられている。本実施形態では、図２における上下それぞれの側に凹部６ａが８個ずつ設けられている（図１及び図６参照）。凹部６ａは十字軸１の中央凹部７の周囲に複数（本実施形態では８個）設けられているので、グリースニップル８に対してグリースガン１０を複数の方向から接続できる。
【００１５】
基端部６の形状は、軸線ｚ１又は軸線ｚ２に垂直な断面が円弧となるような形状である。そして凹部６ａは、基端部６において部分的に設けられている。凹部６ａを部分的に設けることにより、基端部６における凹部６ａ以外の部分に十字軸切削用の治具（十字軸をチャックするための治具）を当てることができる。ここに、基端部６に十字軸切削用の治具を当てるには、当該基端部６の図２における上下の頂点部６ｂ及びその近傍に当該治具を当接させるための所定の面積が必要であるが、基端部６において凹部６ａを部分的に設けることにより、凹部６ａを有さない十字軸用の治具を十字軸１にも流用することができる。
【００１６】
軸線ｚ１と軸線ｚ２との交点ｔ（図１参照）を通り且つ軸線ｚ１及び軸線ｚ２に垂直な軸を軸線ｚ３とする（図２参照）。凹部６ａは、十字軸１の軸線ｚ３回りの回転におけるバランスを考慮して配置されている。この凹部６ａの配置について以下で説明する。
【００１７】
凹部６ａの配置について説明するため、十字軸１について４つの平面ｐ１〜ｐ４を定義する。平面ｐ１は、軸線ｚ１及び軸線ｚ３を含む平面である。平面ｐ２は軸線ｚ２及び軸線ｚ３を含む平面である。また、軸線ｚ１と軸線ｚ２とを含む平面上において軸線ｚ１と軸線ｚ２とを２等分する２本の線をそれぞれ２等分線ｄ１，ｄ２とする。平面ｐ３は２等分線ｄ１と軸線ｚ３とを含む平面である。また平面ｐ４は２等分線ｄ２と軸線ｚ３とを含む平面である（図１参照）。図１に示すように、凹部６ａは、４つの平面ｐ１〜ｐ４で区切られる８つの領域にそれぞれ１つずつ設けられている。凹部６ａは、平面ｐ１を対称面として対称配置されている。同様に凹部６ａは、平面ｐ２を対称面として対称配置されている。更に凹部６ａは、平面ｐ３を対称面として対称配置されている。そして凹部６ａは、平面ｐ４を対称面として対称配置されている。
【００１８】
凹部６ａは平面ｐ１上に設けられておらず、平面ｐ２上にも設けられていない。基端部６の軸線ｚ３方向への突出長さは、平面ｐ１上及び平面ｐ２上において最も長くなっている。よって、平面ｐ１上や平面ｐ２上は、アーム部１６と基端部６との隙間が狭くなっている。本実施形態では、平面ｐ１上や平面ｐ２上を避け、アーム部１６と基端部６との隙間が比較的大きい部分に凹部６ａを設けている。そのため凹部６ａの設置領域や深さを最小限としながら隙間拡大効果が大きくされている。また、基端部６の頂点部分（すなわち平面ｐ１上及び平面ｐ２上の部分）には凹部６ａを設けず、該頂点部分を残しているため、凹部６ａを有さない通常の十字軸１と共通の治具（十字軸切削用治具）の使用がより一層容易化されている。
【００１９】
なお、前記実施の形態においては、凹部６ａを図２における上下それぞれの側に設けているが、これは、十字軸１が方向性を持たないようにするためである。つまり、グリースニップル８を接続する潤滑剤供給孔１７を加工する際に、十字軸１が図２における上下何れの側に向いていても、当該潤滑剤供給孔１７を加工できるようにするためである。従って、方向性を考慮しない場合には、前記凹部６ａは、少なくとも潤滑剤供給孔１７を形成する側に設けてあればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態である十字軸及びころ軸受部等を示す一部欠截平面図である。
【図２】上記十字軸の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態であるユニバーサルジョイントにグリースガンを挿入して給油している状態を示す斜視図である。
【図４】上記十字軸を示す平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】上記十字軸の底面図である。
【図７】上記十字軸の正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    十字軸
２    トラニオン
２ｂ  トラニオンの外周面
ｋ    軌道面部
２ｃ  シール摺接面
３    ころ軸受部
６    基端部
６ａ  凹部
８    グリースニップル
９    給脂路
１０  グリースガン
１５  ヨーク
１７  潤滑剤供給孔
５０  ユニバーサルジョイント
【図１】
0004715417.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004715417.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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