(57)【要約】【課題】ワッシャ６ａの両側面に設けた凹溝１８ａ、１８ａの底面と、十字軸の端部７の先端面及び軸受カップ４の底面との間に形成される通路１９ａ、１９ａ内に、上記ワッシャ６の径方向内側に存在する潤滑剤を取り込み易くする。これにより、上記両側面と上記先端面及び底面との摺接部等の潤滑状態を良好に保持できる様にする。【解決手段】上記ワッシャ６ａの内径ｄ６ａを、上記先端面に形成した開口部の直径ｄ９  及び上記底面に形成した開口部の直径ｄ１４よりも小さく（ｄ６ａ＜ｄ９  ≒ｄ１４）する。これと共に、上記ワッシャ６ａの両側面の内周縁部に、面取り部２０、２０を形成する。これにより、上記各通路１９ａ、１９ａの径方向内側の開口面積を大きくして、上記課題を解決する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字軸と、ヨークと、軸受カップと、複数本のニードルと、ワッシャとを備え、
このうちの十字軸は、端部の先端面中央部に、内部に形成した孔の端部である円形の開口部を有するものであり、
上記軸受カップは、円筒部と、この円筒部の一端を塞ぐ底部とから成る有底円筒状のもので、上記十字軸の端部に被せると共に、上記ヨークに形成した支持孔に内嵌固定されており、
上記各ニードルは、上記円筒部の内周面に形成した円筒面状の外輪軌道と、上記十字軸の端部外周面に形成した円筒面状の内輪軌道との間に、転動自在に設けられており、
上記ワッシャは、円輪状で、両側面のうちの少なくとも一方の側面に、当該側面の内周縁から外周縁に掛けて凹溝を形成されたもので、上記十字軸の先端面に対して実質的に同心に保持された状態で、この先端面と上記底部の内側面との間に挟持されている、
自在継手に於いて、
上記ワッシャの内径を上記開口部の直径よりも小さくすると共に、このワッシャの両側面のうち少なくとも上記一方の側面の内周縁部に面取り部を形成し、上記凹溝の端部をこの面取り部に開口させた事を特徴とする自在継手。
【請求項２】
軸受カップを構成する底部の内側面中央部に、その開口部の直径がワッシャの内径よりも大きい円形の凹部を有する、請求項１に記載した自在継手。
【請求項３】
凹溝及び面取り部をワッシャの両側面に形成している、請求項１〜２の何れかに記載した自在継手。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係る自在継手は、例えば自動車のプロペラシャフトの端部と別の回転軸との結合部に組み込み、非直線的に配置された、これらプロペラシャフトと回転軸との間で回転力を伝達する為に利用する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の前部に設けたエンジンの回転を駆動輪である後輪に伝達する為のプロペラシャフトは、トランスミッションの出力軸とデファレンシャルギヤの入力軸との間に配置し、その両端をこれら出力軸及び入力軸に対し、それぞれ自在継手を介して結合している。そして、この様なプロペラシャフトにより、同一直線上に存在しない上記出力軸と上記入力軸との間で回転力の伝達を自在とする。
【０００３】
この様なプロペラシャフトと回転軸との結合部に組み込む自在継手の構造は、例えば特許文献１等に記載されている様に、従来から広く知られている。図５〜９は、この様な自在継手の従来構造の１例を示している。自在継手１は、十字軸２と、１対のヨーク３ａ、３ｂと、４個（図５では１個のみ図示。）の軸受カップ４と、複数本（図５では図示せず。）のニードル５と、４個（図５では図示せず。）のワッシャ６とを備える。このうちの十字軸２は、鋼材により全体を十字形に構成しており、４個の端部７、７の先端面（図６の左端面）中央部に、それぞれ内部に形成した孔８、８の端部である円形の開口部を有している。図示の例では、図６〜７に示す様に、上記孔８の内周面の端部を、上記各端部７、７の先端側に向かう程外径が大きくなる方向に傾斜した円すい凹面９としている。
【０００４】
又、上記各ヨーク３ａ、３ｂはそれぞれ、鋼材により二股状に構成しており、両端部の互いに整合する位置に１対の支持孔１０、１０を設けている。又、上記各軸受カップ４は、鋼材により全体を有底円筒状に構成しており、図６に示す様に、円筒部１１と、この円筒部１１の一端（図６の左端）を塞ぐ底部１２とを備える。又、このうちの底部１２の内側面中央部に、後述するワッシャ６を保持する為の、円形の開口部を有する保持凹部１３を設けている。更にこの保持凹部１３の底面の中央部に、円形の開口部を有する凹部１４を設けている。尚、この凹部１４の開口部の直径ｄ１４は、上記各端部７、７の先端面に形成した開口部（上記円すい凹面９の大径側端縁）の直径ｄ９  とほぼ等しく（ｄ１４≒ｄ９  ）している。この様な各軸受カップ４は、それぞれ上記各支持孔１０、１０に内嵌固定すると共に、上記各端部７、７に被せている。
【０００５】
又、上記各ニードル５は、図６に示す様に、上記円筒部１１の内周面に形成した円筒面状の外輪軌道１５と、上記各端部７の外周面に形成した円筒面状の内輪軌道１６との間に、転動自在に設けている。そして、これら各ニードル５の転動に基づき、上記十字軸２と上記両ヨーク３ａ、３ｂとの揺動変位を自在としている。又、上記各ニードル５を設置した円筒状空間の軸方向両端部のうち、上記円筒部１１の他端側（図６の右端側）の開口部は、この円筒部１１の他端部に内嵌固定したシールリング１７により密閉している。これにより、上記各軸受カップ４の内側に封入したグリース等の潤滑剤が外部に漏洩するのを防止すると共に、外部からこの軸受カップ４の内側に異物が侵入するのを防止している。
【０００６】
又、上記各ワッシャ６は、合成樹脂により全体を円輪状に構成すると共に、両側面にそれぞれ複数本（図示の例では４本）ずつの凹溝１８、１８を、それぞれこれら両側面の内周縁から外周縁に掛けて径方向に、且つ、円周方向に関して互いに等間隔に形成して成る。又、これら各ワッシャ６は、内径ｄ６  を上記各開口部の直径ｄ９  、ｄ１４とほぼ等しく（ｄ６  ≒ｄ９  ≒ｄ１４）し、且つ、外径Ｄ６  を上記各端部７の外径Ｄ７  とほぼ等しく（Ｄ６  ≒Ｄ７  ）している。この様な各ワッシャ６は、上記底部１２の内側面に形成した保持凹部１３に緩く内嵌する事により、上記各端部７の先端面と実質的に同心に保持した状態で、この先端面と上記底部１２の内側面（上記保持凹部１３の底面のうち上記凹部１４よりも径方向外側の部分）との間に挟持している。これにより、上記先端面と上記内側面とが直接擦れ合わない様にして、これら両面同士の摩耗及び焼き付き防止と、回転トルクの低減とを図っている。
【０００７】
又、上述の様に先端面と内側面との間にワッシャ６を挟持した状態で、これら先端面及び内側面と、上記各凹溝１８、１８の底面との間にそれぞれ、上記ワッシャ６の径方向内側の空間（前記孔８に通じる空間）と径方向外側の空間（上記各ニードル５を設けた空間）とを連通する、通路１９、１９を形成している。
【０００８】
上述の様に構成する自在継手１は、例えば、一方（図５の左方）のヨーク３ａをプロペラシャフトの端部に固定し、他方（図５の右方）のヨーク３ｂを前記出力軸又は入力軸の端部に固定する。そして、互いに同一直線上に存在しないこれら出力軸と入力軸との間で、回転力の伝達を行わせる。又、この様な自在継手１の使用時、上記各軸受カップ４の内側及び前記各孔８の内側に存在するグリース等の潤滑剤のうち、上記各ワッシャ６よりも径方向内側に存在する潤滑剤（例えば、前記十字軸２の中心部から上記各孔８の内側に定期的に供給される潤滑剤）は、遠心力によりこれら各孔８の開口端部に達し、更に、上記各通路１９、１９内に、上記ワッシャ６の径方向に関してこれら各通路１９、１９の内端側開口部から取り込まれる。そして、これら各通路１９、１９内に取り込まれた潤滑剤は、これら各通路１９、１９内を通過して上記各ニードル５を設置した空間内に供給される他、上記各端部７の先端面及び上記底部１２の内側面と、上記各ワッシャ６の両側面とが相対回転する事に基づき、これら先端面及び内側面と両側面との間に供給される。そして、上記各ニードル５を設置した空間内の転がり接触部及び摺接部、並びに、上記先端面及び内側面と両側面との摺接部を潤滑する。
【０００９】
【特許文献１】
実公平６−１０２１８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記転がり接触部や摺接部で、異常摩耗や焼き付き或は溶着が生じるのを防止する為には、これら各部の潤滑状態を良好にする必要がある。そして、これら各部の潤滑状態を良好にする為には、上記ワッシャ６よりも径方向内側に存在する潤滑剤を、上記各通路１９、１９内に取り込み易くする必要がある。ところが、上述した従来構造の場合には、上記各通路１９、１９の径方向内端部を開口させる面である、上記ワッシャ６の内周面を、単なる円筒面としている。この為、図９に詳示する様に、上記各通路１９、１９の径方向内側の開口面積は、小さくなっている。この様な事情から、上述した従来構造の場合には、上記各通路１９、１９の径方向内側の開口部を通じて、これら各通路１９、１９内に潤滑剤を取り込みにくく、場合によっては、上記転がり接触部や摺接部の潤滑状態を良好に保持するのが難しくなる可能性がある。
本発明の自在継手は、上述の様な事情に鑑み、上記各通孔内に潤滑剤を取り込み易くして、上記各部の潤滑状態を良好に保持できる構造を実現すべく発明したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の自在継手は、上述した従来構造と同様、十字軸と、ヨークと、軸受カップと、複数本のニードルと、ワッシャとを備える。
このうちの十字軸は、端部の先端面中央部に、内部に形成した孔の端部である円形の開口部を有するものである。
又、上記軸受カップは、円筒部と、この円筒部の一端を塞ぐ底部とから成る有底円筒状のもので、上記十字軸の端部に被せると共に、上記ヨークに形成した支持孔に内嵌固定している。
又、上記各ニードルは、上記円筒部の内周面に形成した円筒面状の外輪軌道と、上記十字軸の端部外周面に形成した円筒面状の内輪軌道との間に、転動自在に設けている。
又、上記ワッシャは、円輪状で、両側面のうちの少なくとも一方の側面に、当該側面の内周縁から外周縁に掛けて凹溝を形成したもので、この凹溝を形成した側面を上記十字軸の先端面に対向させると共に、この先端面に対して実質的に同心に保持した状態で、この先端面と上記底部の内側面との間に挟持している。
又、上記ワッシャは、円輪状で、両側面のうちの少なくとも一方の側面に、当該側面の内周縁から外周縁に掛けて凹溝を形成したもので、上記十字軸の先端面に対して実質的に同心に保持した状態で、この先端面と上記底部の内側面との間に挟持している。
【００１２】
特に、本発明の自在継手に於いては、上記ワッシャの内径を上記開口部の直径よりも小さくすると共に、このワッシャの両側面のうち少なくとも上記一方の側面の内周縁部に、径方向内方に向かう程軸方向中央側に向かう方向に傾斜した面取り部を形成し、上記凹溝の端部をこの面取り部に開口させている。
【００１３】
又、請求項２に記載した自在継手の場合には、上記請求項１に記載した自在継手で、上記軸受カップを構成する底部の内側面中央部に、その開口部の直径が上記ワッシャの内径よりも大きい円形の凹部を有する。
更に、請求項３に記載した自在継手の場合には、上記請求項１〜２の何れかに記載した自在継手で、上記凹溝及び面取り部を、上記ワッシャの両側面に形成している。
【００１４】
【作用】
上述の様に、本発明の自在継手の場合には、ワッシャの内径を、潤滑剤送り込みの為の孔の開口部の直径よりも小さくすると共に、このワッシャの両側面のうちの少なくとも一方の側面に形成した凹溝の端部を、当該側面の内周縁部に形成した面取り部（傾斜面）に開口させている。この為、前述した従来構造の様に上記凹溝の端部を円筒面状の内周面に開口させる場合に比べて、上記凹溝の端部の開口面積を大きくする事ができる。従って、本発明の自在継手を組み立てた状態で、上記ワッシャの両側面のうちの少なくとも一方の側面に設けた凹溝の底面と、十字軸の先端面又は軸受カップを構成する底部の内側面との間に形成される通路の、上記ワッシャの径方向に関して内端側の開口面積を大きくする事ができる。この為、運転時に、上記ワッシャの径方向内側に存在する潤滑剤（例えば、十字軸の中心部から、この十字軸の内部に形成した孔の内側に定期的に供給される潤滑剤）を、上記通路の径方向内側の開口部を通じて、この通路内に取り込み易くできる。
【００１５】
又、本発明の場合、上記ワッシャの両側面のうち、上記十字軸の先端面と対向する側面に凹溝及び面取り部を設けた場合には、上記ワッシャの径方向に関して径方向内端側の、上記通路の開口部の向きを、上記十字軸の先端面に形成した開口部と対向する向き（上記十字軸の内部に形成した孔の内周面に付着した潤滑剤が、運転時に作用する遠心力に基づいて上記ワッシャ側に移動してくる向きと対向する向き）にする事ができる。従って、上記孔の内周面に沿って上記ワッシャ側に移動してくる潤滑剤を、上記径方向内端側の開口部を通じて、上記通路内に効率良く取り込む事ができる。
【００１６】
又、本発明の場合、上記ワッシャの両側面のうち、上記軸受カップを構成する底部の内側面と対向する側面に凹溝及び面取り部を設け、且つ、この底部の内側面に凹部が存在している場合（請求項２〜３の場合）には、径方向内端側での上記通路の開口部の向きを、上記凹部の開口部と対向する向き（この凹部内に溜った潤滑剤が、この凹部の底面及び内周面に沿って上記ワッシャ側に移動してくる向きと対向する向き）にする事ができる。従って、上記凹部の底面及び内周面に沿って上記ワッシャ側に移動してくる潤滑剤を、上記通路の径方向内側の開口部を通じて、この通路内に効率良く取り込む事ができる。
【００１７】
上述した様に本発明の場合には、運転時に、複数のニードルを設置した空間内、並びに、上記ワッシャの両側面のうち凹溝及び面取り部を設けた側面と十字軸の先端面又は軸受カップを構成する底部の内側面との間に、それぞれ潤滑剤を十分に供給する事ができる。この結果、上記各ニードルを設置した空間内の転がり接触部及び摺接部、並びに、上記ワッシャの側面と上記先端面又は内側面との摺接部の潤滑状態を、それぞれ良好に保持する事ができる。
又、請求項３に記載した自在継手の場合には、凹溝及び面取り部をワッシャの両側面に設けている為、このワッシャの組付けの方向性を無くして、このワッシャの組付け作業が面倒になるのを防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１〜４は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、ワッシャ６ａの構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図５〜８に示した従来構造の場合と同様であるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００１９】
本例の場合、上記ワッシャ６ａの内径ｄ６ａを、十字軸２の端部７の先端面中央部に形成した開口部（円すい凹面９の大径側端縁）の直径ｄ９  及び軸受カップ４を構成する底部１２の内側面に形成した凹部１４の開口部の直径ｄ１４よりも小さく（ｄ６ａ＜ｄ９  ≒ｄ１４）している。これと共に、上記ワッシャ６ａの両側面の内周縁部に、それぞれ径方向内方に向かう程軸方向中央側に向かう方向に傾斜する円すい凹面状の面取り部２０、２０を、全周に亙り形成している。これにより、上記ワッシャ６ａの両側面に形成した各凹溝１８ａ、１８ａの内端部を、上記各面取り部２０、２０に開口させている。この為に、本例の場合、上記ワッシャ６ａの軸方向（図１〜２の左右方向）に関する、上記各面取り部２０、２０の幅Ｗ２０を、上記ワッシャ６ａの両側面に形成した各凹溝１８ａ、１８ａの深さＨ１８ａ  とほぼ等しく（Ｗ２０≒Ｈ１８ａ  ）している。又、本例の場合、上記各面取り部２０、２０の外周縁の直径ｄ２０は、上記各直径ｄ９  及びｄ１４とほぼ等しく（ｄ２０≒ｄ９  ≒ｄ１４）している。又、本例の場合には、上述の様な各面取り部２０、２０を形成する事により、上記各凹溝１８ａ、１８ａの径方向内側の開口部を、上記各面取り部２０、２０の法線方向外側に向かせている。
【００２０】
上述の様に、本例の自在継手の場合には、上記ワッシャ６ａの両側面に形成した各凹溝１８ａ、１８ａの内端部を、それぞれこれら両側面の内周縁部に形成した面取り部２０、２０（傾斜面）に開口させている。この為、前述した従来構造の様に、凹溝の内端部を円筒面状に形成したワッシャの内周面に開口させる場合に比べて、上記各凹溝１８ａ、１８ａの内端部の開口面積を大きくする事ができる。従って、図１、２、４に示す様に、本例の自在継手を組み立てた状態で、上記各凹溝１８ａ、１８ａの底面と、上記端部７の先端面及び上記底部１２の内側面との間に形成される各通路１９ａ、１９ａの径方向内側の開口面積を大きくする事ができる。この為、運転時に、上記ワッシャ６ａの径方向内側に存在する潤滑剤（例えば、上記十字軸２の中心部から、この十字軸２の内部に形成した孔８の内側に定期的に供給されるグリース）を、上記各通孔１９ａ、１９ａの径方向内側の開口部を通じて、これら各通孔１９ａ、１９ａ内に取り込み易くできる。
【００２１】
又、本例の場合、上記端部７の先端面と上記ワッシャ６ａの片側面（図１〜２の右側面）に形成した各凹溝１８ａ、１８ａの底面との間に形成される各通路１９ａ、１９ａの、上記ワッシャ６ａの径方向に関して内端側の開口部の向きを、上記端部７の先端面に形成した開口部と対向する向き（上記端部７の内部に形成した孔８の内周面に付着したグリース等の潤滑剤が、使用時に作用する遠心力に基づき、この孔８の内周面の端部である円すい凹面９に沿って上記ワッシャ６ａ側に移動してくる向きと対向する向き）にする事ができる。従って、運転時に、上記円すい凹面９に沿って上記ワッシャ６ａ側に移動してくる潤滑剤を、上記各通路１９ａ、１９ａの径方向内側の開口部を通じて、これら各通路１９ａ、１９ａ内に効率良く取り込む事ができる。
【００２２】
又、本例の場合、上記底部１２の内側面と上記ワッシャ６ａの他側面（図１〜２の左側面）に形成した各凹溝１８ａ、１８ａの底面との間に形成される各通路１９ａ、１９ａの、上記ワッシャ６ａの径方向に関して内端側の開口部の向きを、上記底部１２の内側面に形成した凹部１４の開口部と対向する向き（この凹部１４内に溜った潤滑剤が、この凹部１４の底面及び内周面に沿って上記ワッシャ６ａ側に移動してくる向きと対向する向き）にする事ができる。従って、上記凹部１４の底面及び内周面に沿って上記ワッシャ６ａ側に移動してくる潤滑剤を、上記各通路１９ａ、１９ａの径方向内側の開口部を通じて、これら各通路１９ａ、１９ａ内に効率良く取り込む事ができる。
【００２３】
上述の様に、本例の自在継手の場合には、運転時に上記各通路１９ａ、１９ａ内に潤滑剤を効率良く取り込む事ができる為、複数のニードル５を設置した空間内、並びに、上記ワッシャ６ａの両側面と上記十字軸２を構成する端部７の先端面及び軸受カップ４を構成する底部１２の内側面との間に、それぞれ上記潤滑剤を十分に供給する事ができる。この結果、上記各ニードル５を設置した空間内の転がり接触部及び摺接部、並びに、上記ワッシャ６ａの両側面と上記先端面及び内側面との摺接部の潤滑状態を、それぞれ良好に保持する事ができる。この為、上記各部で、異常摩耗や焼き付き或は溶着が生じる事を有効に防止できる。
【００２４】
尚、上述した実施の形態では、凹溝及び面取り部をワッシャの両側面に設けたが、本発明を実施する場合、これら凹溝及び面取り部は、このワッシャの両側面のうちの何れか一方の側面にのみ設ける様にしても良い。但し、上記凹溝及び面取り部は、上記ワッシャの両側面に設けるのが好ましい。この理由は、このワッシャの両側面に関して摺接部の潤滑状態を良好に保持できる様にする為であり、更には、上記ワッシャの組付けの方向性を無くして、このワッシャの組付け作業が面倒になるのを防止する為である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の自在継手は、以上に述べた様に構成され作用する為、軸受カップの内側で、ワッシャの側面と相手部材の側面との間、各ニードルの転動面と外輪軌道及び内輪軌道との転がり接触部の潤滑状態を良好に保持する事ができる。従って、上記ワッシャと相手部材との摺接部及び転がり接触部で、異常摩耗や焼き付け、溶着等の損傷が生じる事を防止できる。この結果、自在継手の耐久性を向上させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す、図６と同様の図。
【図２】図１のイ部拡大図。
【図３】本発明の実施の形態の１例に組み込むワッシャを示しており、（Ａ）は軸方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）のロ−ロ断面図。
【図４】同例を構成する、ワッシャの側面に形成した凹溝の底面と十字軸の先端面との間に形成された通路の、このワッシャの径方向に関する内端側の開口部を、径方向内方から見た部分斜視図。
【図５】自在継手の従来構造の１例を示す、分解斜視図。
【図６】同例を構成する、十字軸の端部に軸受キャップを被せた部分の構造を示す半部断面図。
【図７】図６のハ部拡大図。
【図８】従来構造に組み込むワッシャの１例を示しており、（Ａ）は軸方向から見た図、（Ｂ）は（Ａ）のニ−ニ断面図。
【図９】同例に関する、図４と同様の図。
【符号の説明】
１    自在継手
２    十字軸
３ａ、３ｂ  ヨーク
４    軸受カップ
５    ニードル
６、８ａ  ワッシャ
７    端部
８    孔
９    円すい凹面
１０    支持孔
１１    円筒部
１２    底部
１３    保持凹部
１４    凹部
１５    外輪軌道
１６    内輪軌道
１７    シールリング
１８、１８ａ  凹溝
１９、１９ａ  通路
２０    面取り部
【図１】
2005048809.tif 000003
【図２】
2005048809.tif 000004
【図３】
2005048809.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005048809.tif 000008
【図７】
2005048809.tif 000009
【図８】
2005048809.tif 000010
【図９】
2005048809.tif 000011