(57)【要約】  【課題】  安価で耐泥水性に優れる十字軸継手を提供する。  【解決手段】  十字状に配置される軸部３の根元部３ｂに設けられる円環状の第１接触面Ｘと、ベアリングカップ５の開口側端部５３ａに第１接触面Ｘと対向して設けられる円環状の第２接触面Ｙとを、軸部３の径外方向に向かって広がるように形成し、その第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとの間に、弾性変形によって拡径可能なＯリングＲを取り付け、当該ＯリングＲによって、シール部６の径方向外側でベアリングカップ５の開口側端部５３ａと軸部３との間を封止するようにした。【選択図】      図２
2005351413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字状に配置された軸部を有する十字軸と、前記軸部に回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップと、前記ベアリングカップの開口側端部と前記軸部との間を封止するシール部とを備えている十字軸継手において、
前記軸部の根元部に設けられる円環状の第１接触面と、前記ベアリングカップの開口側端部に前記第１接触面と対向して設けられる円環状の第２接触面とが、前記軸部の径外方向に向かって広がるように形成され、
その第１接触面と第２接触面との間に、弾性変形によって拡径可能なＯリングが取り付けられ、
当該Ｏリングが、前記シール部の径方向外側で前記ベアリングカップの開口側端部と前記軸部との間を封止していることを特徴とする十字軸継手。
【請求項２】
前記第１接触面と前記第２接触面とのなす角度が、４０°以上１８０°未満に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の十字軸継手。
【請求項３】
前記第１接触面と前記第２接触面とのなす角度が、６０°以上に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の十字軸継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、十字軸継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のドライブシャフトやステアリング装置に使用されている十字軸継手は、タイヤから飛び散る泥水や、路面から跳ね返る泥水がかかるため、耐泥水性が求められる。この十字軸継手の耐泥水性を向上させる場合において、泥水が直接シール部に触れないようにスリンガーを設ける方法や、シール部に設けられるリップ数を増やす方法などが、一般に採用されている。
上記のような十字軸継手において、耐泥水性を向上させたものに、特許文献１に記載のものがある。
図４に示すように、十字軸継手（ユニバーサルジョイント）１００は、十字形軸１０１の軸部１０２に取り付けた軸受キャップ１０３を、オイルシール１０４及びダストシール１０５によってシールしたものである。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−４０３３３号公報（第１図，第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前述のリップ数を増やす方法では、シール性の飛躍的な向上を期待することができない。また、前記スリンガーや特許文献１記載のダストシールを設ける方法では、十字軸継手のコストが高くなる。
そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、安価で耐泥水性に優れる十字軸継手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】
【０００５】
本発明は、十字状に配置された軸部を有する十字軸と、前記軸部に回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップと、前記ベアリングカップの開口側端部と前記軸部との間を封止するシール部とを備えている十字軸継手において、前記軸部の根元部に設けられる円環状の第１接触面と、前記ベアリングカップの開口側端部に前記第１接触面と対向して設けられる円環状の第２接触面とが、前記軸部の径外方向に向かって広がるように形成され、その第１接触面と第２接触面との間に、弾性変形によって拡径可能なＯリングが取り付けられ、当該Ｏリングが、前記シール部の径方向外側で前記ベアリングカップの開口側端部と前記軸部との間を封止していることを特徴とする。
本発明によれば、第１接触面と第２接触面とに取り付けられるＯリングが、ベアリングカップの開口側端部と軸部との間をシール部の径方向外側で封止するので、従来の十字軸継手のように、ダストシールを用いることなく、泥水がシール部に直接触れるのを防止することができる。また、Ｏリングは、第１接触面と第２接触面とに、弾性変形によって拡径可能に取り付けられているので、十字軸継手に潤滑剤を供給（補充）する場合において、過剰に供給された潤滑剤及び予め充填されていた潤滑剤が、当該Ｏリングを拡径するように弾性変形させ、十字軸継手の外部に容易に流出する。
【０００６】
また、上記の十字軸継手において、前記第１接触面と前記第２接触面とのなす角度が、４０°以上１８０°未満に設定されるのがよく、より好ましくは、角度が６０°以上に設定されているのがよい。
この場合には、Ｏリングが、軸方向に移動することなく、確実にベアリングカップの開口側端部と軸部との間を封止する。
【０００７】
角度が４０°未満であれば、第１接触面と第２接触面とが閉じ過ぎて、Ｏリングが第１接触面と第２接触面とによって挟まれ、拘束される。つまり、Ｏリングが、拡径するように弾性変形するのが困難となる。また、角度が１８０°以上になると、第１接触面と第２接触面とが開き過ぎて、Ｏリングが軸方向に移動し易く、ベアリングカップの開口側端部と軸部の根元部との間を確実に封止することが困難となる。さらに、角度を６０度以上とすれば、Ｏリングが軸方向に移動するのを、より確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安価で耐泥水性に優れる十字軸継手を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１〜３は、本発明の実施形態に係る十字軸継手Ｚを示している。この十字軸継手Ｚは、例えば４輪駆動車などのドライブシャフト部に用いられるもので、泥水などを激しく浴びる悪環境下で使用される。
【００１０】
図１に示すように、この十字軸継手Ｚは、十字状に配置された軸部３を有する十字軸１と、軸部３の外周面３ａに針状ころ（転動体）４を介して回転自在に設けられる有底円筒状のベアリングカップ５と、ベアリングカップ５と軸部３との間を封止する円環状のシール部６と、シール部６の径方向外側でベアリングカップ５と軸部３との間を封止するＯリングＲとを備えている。
【００１１】
十字軸１は、一方向（図の上下方向）に延びる縦軸１Ａと、他方向（図の左右方向）に延びる横軸１Ｂとが直交してなるもので、縦軸１Ａと横軸１Ｂとが交差する十字軸本体２と、十字軸本体２の側端部２ａから四方にそれぞれ突出する４つの円柱状の前記軸部３とを有している。十字軸本体２と軸部３とは、鍛造加工によって一体成形されている。
図２も参照して、十字軸本体２における側端部２ａは、その径が軸部３の径より大きく形成されており、軸部３における軸方向十字軸本体２側の根元部３ｂに、軸部３の軸心Ｃに対して傾斜する第１接触面Ｘが形成されている。この第１接触面Ｘは、軸部３の根元部３ｂから十字軸本体２の側端部２ａに向かって径外側に広がるように傾斜して形成されている。
【００１２】
十字軸１の各軸部３の軸端面３ｃには、針状ころ４にグリースなどの潤滑剤を供給するための対の給脂口７が形成されている。各給脂口７は、各軸１Ａ，１Ｂの軸心Ｃと同軸に形成されている。また、各軸１Ａ，１Ｂに形成される対の給脂口７同士は、十字軸１の各軸１Ａ，１Ｂを軸方向に貫通する第１給脂路８及び第２給脂路９によって連通されている。
第１給脂路８及び第２給脂路９は、十字軸１の十字軸本体２内に形成される合流部２１で、直角を成して合流されている。十字軸本体２には、合流部２１から各軸１Ａ，１Ｂに対して直交する方向の一側（図１の手前側）に延びるニップル穴２２が形成されており、このニップル穴２２には、グリースなどの潤滑剤を装填するためのグリースニップル（図示せず）が螺合される。
【００１３】
ベアリングカップ５は、円板状の底部５１と、底部５１の径方向中央部５１ａから当該カップ５の内側に突出する円環状の突出部５２と、底部５１の外周縁５１ｂから十字軸１の軸方向十字軸本体２側に延びる円筒部５３と、円筒部５３の開口側内周部に形成される周溝５４と、円筒部５３の開口側端部５３ａに軸部３の軸心Ｃに対して傾斜して設けられる円環状の第２接触面Ｙとを有している。
【００１４】
突出部５２は、軸部３の軸端面３ｃに当接されており、ベアリングカップ５が軸部３に対して軸方向の十字軸本体２側へ移動するのを防止している。
第２接触面Ｙは、第１接触面Ｘと対向して設けられており、軸部３の軸方向軸端面３側（図２の上側）に向かうにつれて径外側に広がるように傾斜している。この第２接触面Ｙと上記の第１接触面Ｘとは、軸部３の径外方向に向かって広がるように形成されている。
針状ころ４は、ベアリングカップ５の円筒部５３の内周面５３ｂに沿って配列されている。この針状ころ４の内側には、軸部３が挿入されており、これによって、ベアリングカップ５が軸部３の軸心Ｃ周りに回転自在になっている。
【００１５】
図３に示すように、シール部６は、弾性素材としてのゴムからなる円環状の弾性部６１と、この弾性部６１を補強する円環状の芯金６２とから構成されており、ベアリングカップ５の周溝５４に内嵌されている。
弾性部６１は、芯金６２が埋設された円環状のシール本体６１ａと、シール本体６１ａから径方向第１接触面Ｘ側に延びる、例えば２つのリップ部６１ｂとを有している。
リップ部６１ｂは、ベアリングカップ５の第１接触面Ｘに弾性的に接触されている。
芯金６２は、断面Ｌ字状のもので、周溝５４に内嵌される円筒状の芯金本体６２ａと、芯金本体６２ａの軸方向底部５１側端部から径方向内側に延びるつば部６２ｂとを有している。上記のように構成されたシール部６によって、ベアリングカップ５の開口側端部５３ａと軸部３の根元部３ｂとの間が封止されている。
なお、図に示すリップ部６１ｂは、自由な状態における形態で表しているが、実際には、第１接触面Ｘに押し当てられて弾性変形する。また、リップ部６１ｂの数は、１つでもよく、２つ以上でもよい。
【００１６】
ＯリングＲは、ゴムなどの弾性材からなるもので、軸部３の径外方向に向かって広がるよう形成された第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとの間に、弾性変形によって拡径可能に取り付けられている。このＯリングＲによって、シール部６の径方向外側で、軸部３の根元部３ｂとベアリングカップ５の開口側端部５３ａとの間に形成される環状空間Ｓが封止されている。なお、ＯリングＲは、若干拡径された状態、すなわち、若干縮径する方向に弾性力が生じた状態で取り付けられている。
【００１７】
第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとのなす角度Ｑは、４０°以上１８０°未満に設定されているのがよく、より好ましくは、角度Ｑが６０°以上に設定されているのがよい。
角度Ｑが、４０°未満であれば、第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとが閉じ過ぎて、ＯリングＲが第１接触面と第２接触面とによって挟まれ、拘束される。つまり、ＯリングＲが、拡径するように弾性変形するのが困難となる。また、角度Ｑが、１８０°以上になると、第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとが開き過ぎて、ＯリングＲが軸方向に移動し易く、環状空間Ｓを確実に封止することが困難となる。さらに、角度Ｑを６０°以上とすれば、ＯリングＲが軸方向に移動するのを、より確実に防ぐことができる。
【００１８】
ここで、潤滑剤として、例えばグリースを針状ころ４に供給（補充）する場合について説明する。
まず、グリースニップルからガンタイプの注入機（図示せず）を用いて注入する。注入されたグリースは、ニップル穴２２から合流部２１に入り、第１給脂路８、第２給脂路９のそれぞれに分かれて流動する。それぞれの給脂路８，９を流動するグリースは、各給脂口７から流出して、ベアリングカップ５の底部５１と軸部３の軸端面３ｃとの間を径外側に向かって流動し、グリースが針状ころ４に供給される。
また、過剰に供給されたグリース及び予め充填されていたグリースは、シール部６のリップ部６１ｂの弾性力に抗して環状空間Ｓに流動する。環状空間Ｓのグリースは、ＯリングＲの縮径する方向の弾性力に抗して、すなわち、当該ＯリングＲを拡径するように弾性変形させて十字軸継手Ｚの外部に流出する。
【００１９】
上記のように構成された十字軸継手Ｚによれば、第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとに取り付けられるＯリングＲが、ベアリングカップ５の開口側端部５３ａと軸部３との間をシール部６の径方向外側で封止するので、従来の十字軸継手のように、ダストシールを用いることなく、泥水がシール部６に直接触れるのを防止することができる。また、ＯリングＲは、第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとに、弾性変形によって拡径可能に取り付けられているので、十字軸継手１にグリースなどの潤滑剤を供給（補充）する場合において、過剰に供給された潤滑剤及び予め充填されていた潤滑剤が、当該ＯリングＲを拡径するように弾性変形させ、十字軸継手１の外部に容易に流出する。
また、第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとのなす角度Ｑが、４０°以上１８０°未満、または、角度Ｑが６０°以上に設定されているので、ＯリングＲが、軸方向に移動することなく、確実にベアリングカップ５の開口側端部５３ａと軸部３の根元部３ｂとの間を封止する。
【００２０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、第１接触面Ｘまたは第２接触面Ｙのみが、軸部３の軸心Ｃに対して傾斜して形成されてもよく、第１接触面Ｘと第２接触面Ｙとが、軸部３の径外方向に向かって広がるように形成されれば本実施形態に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る十字軸継手の一部を断面とする平面図である。
【図２】図１におけるＨ部の拡大図である。
【図３】図２におけるＪ部の拡大図である。
【図４】従来の十字軸継手の一部を断面とする平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｚ      十字軸継手
１      十字軸
３      軸部
３ｂ    （軸部の）根元部
５      ベアリングカップ
５３ａ  （ベアリングカップの）開口側端部
６      シール部
Ｚ      十字軸継手
Ｘ      第１接触面
Ｙ      第２接触面
Ｒ      Ｏリング
Ｑ      角度
【図１】
2005351413.tif 000003
【図２】
2005351413.tif 000004
【図３】
2005351413.tif 000005
【図４】
2005351413.tif 000006