(57)【要約】【課題】従来のニードル軸受と同程度の寸法でありながら、ニードルころの軸方向移動を確実に規制して、軸受カップからニードルころが脱落するのを防止することができ、カップカール部の機能を維持することができるニードル軸受及び自在継手を提供する。【解決手段】軸部１１に複数のニードルころ２７を介して回動可能に外嵌される有底円筒状の軸受カップ２１を備え、軸受カップ２１は、底部２２と、底部２２の外周縁から軸方向に延びる円筒部２３と、円筒部２３の軸方向端部から径方向内側に延びるカップカール部２４と、を有し、円筒部２３の内周面に設けられる軌道面２３ａとカップカール部２４との間に、ニードルころ２７の軸方向の移動を規制する突起部２５が全周に亘って形成される。【選択図】図２
2012167753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸部に複数のニードルころを介して回動可能に外嵌される有底円筒状の軸受カップを備え、
前記軸受カップは、底部と、前記底部の外周縁から軸方向に延びる円筒部と、前記円筒部の軸方向端部から径方向内側に延びるカップカール部と、を有し、
前記円筒部の内周面に設けられる軌道面と前記軸部との間に、前記複数のニードルころが転動可能に配置されるニードル軸受であって、
前記軸受カップの前記軌道面と前記カップカール部との間に、前記ニードルころの軸方向の移動を規制する突起部が全周に亘って形成されることを特徴とするニードル軸受。
【請求項２】
十字状に形成される十字軸体と、前記十字軸体の各軸部に取り付けられるニードル軸受と、を備える自在継手であって、
前記ニードル軸受として、請求項１に記載のニードル軸受を使用することを特徴とする自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニードル軸受及び自在継手に関し、より具体的には、例えば、自動車のステアリング装置のインターミディエイトシャフト等に組み込まれるニードル軸受及び自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のステアリング装置には、インターミディエイトシャフトからの入力トルクを自在に伝達するため、自在継手が組み込まれる。この自在継手は、図４に示すように、十字状に形成される十字軸体４０（全体図示せず）、及びこの十字軸体４０の各軸部４１に取り付けられるニードル軸受５０を備える。ニードル軸受５０は、複数のニードルころ５７と、十字軸体４０の各軸部４１にその複数のニードルころ５７を介して回転自在に外嵌される有底円筒状の軸受カップ５１と、を備える。この軸受カップ５１は、基本的に、底部５２と、この底部５２の外周縁から軸方向に延びる円筒部５３と、を有する。なお、十字軸体４０の軸部４１と軸受カップ５１との隙間空間には、潤滑グリースが充填されている。
【０００３】
そして、この種のニードル軸受５０は、自動車内部の空間的な取り合い等から寸法制限が厳しく、且つある程度の負荷容量が求められることから、保持器なしの総ニードルころタイプのものが用いられる。
【０００４】
また、軸受カップ５１には、その円筒部５３の軸方向端部から径方向内側に延びるカップカール部５４が設けられており、このカップカール部５４がニードルころ５７の軸方向移動を規制して、ニードルころ５７が軸受カップ５１から脱落することを防止している。
【０００５】
ところで、近年、電動パワーステアリング装置の大型車両への適用等によって、ステアリング装置が高出力化して、インターミディエイトシャフトの入力トルクは増加している。これに伴い、ニードル軸受５０に加わる軸方向荷重も増加しているため、スキューによりニードルころ５７に加わる軸方向荷重も従来と比較して一段と増大している。従って、カップカール部５４では、ニードルころ５７の軸方向移動を確実に規制することができず、カップカール部５４の変形やニードルころ５７の脱落が発生する可能性があった。
【０００６】
このように、軸方向荷重の増加に伴い、自在継手に用いられるニードル軸受５０において、ニードルころ５７の脱落をより確実に防止する対策が求められるようになった。一方で、カップカール部５４は、ニードル軸受５０の組立時のニードルころの保持や潤滑グリースの保持等の機能を有するため、これらの機能を維持した状態でその対策を施す必要がある。
【０００７】
また、従来技術において、ニードルころ５７の軸方向移動が問題視されていたのは、ニードルころ５７が軸受カップ５１の底部５２の内側面、軸部４１の基端部、及び軸受カップ５１の軌道面の逃げ溝と接触して、ニードルころ５７にエッジロード及び早期剥離等が生じるという点である。そこで、これらの問題を解決するため、軸受カップの円筒部の基端部を一部分縮径することにより、ニードルころの軸受方向移動を規制し、軸部の基端部との接触を回避するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３０９３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１に記載のニードル軸受では、軸受カップからのニードルころの脱落については考慮されておらず、従来技術と同様にカップカール部によってニードルころの軸方向移動を規制するに留まっていた。
【００１０】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のニードル軸受と同程度の寸法でありながら、ニードルころの軸方向移動を確実に規制して、軸受カップからニードルころが脱落するのを防止することができると共に、カップカール部の機能を維持することができるニードル軸受及び自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）所定の軸部に複数のニードルころを介して回動可能に外嵌される有底円筒状の軸受カップを備え、軸受カップは、底部と、底部の外周縁から軸方向に延びる円筒部と、円筒部の軸方向端部から径方向内側に延びるカップカール部と、を有し、円筒部の内周面に設けられる軌道面と軸部との間に、複数のニードルころが転動可能に配置されるニードル軸受であって、軸受カップの軌道面とカップカール部との間に、ニードルころの軸方向の移動を規制する突起部が全周に亘って形成されることを特徴とするニードル軸受。
（２）十字状に形成される十字軸体と、十字軸体の各軸部に取り付けられるニードル軸受と、を備える自在継手であって、ニードル軸受として、（１）に記載のニードル軸受を使用することを特徴とする自在継手。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軸受カップの軌道面とカップカール部との間に、ニードルころの軸方向の移動を規制する突起部が全周に亘って形成されるため、稼動時に軸方向荷重が過大になったとしても、突起部によりニードルころの軸方向移動を確実に規制して、軸受カップからニードルころが脱落するのを防止することができる。また、カップカール部によりニードルころの軸方向移動を規制する従来のものと比較して、軸受カップにかかる応力を抑制することができる。これにより、ニードル軸受及びこのニードル軸受を用いる自在継手の耐久性及び信頼性を向上することができる。
【００１３】
また、本発明によれば、突起部によりニードルころの軸方向移動を確実に規制するので、カップカール部の変形又は破損を防止することができる。これにより、稼動時の潤滑グリースの保持等のカップカール部の機能を維持することができる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、突起部は、例えば、軸受カップの円筒部を内側から底当てすると共に、円筒部の外側からを径方向内側に向けて型押し加工（プレス加工）を施すことにより形成することができるので、ニードル軸受の寸法又は形状等を変更することなく、また、部品点数の増加、製造工程の増加又は大幅な変更を伴うことなく、突起部を容易に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る自在継手の全体構成の一実施形態を説明する概略図である。
【図２】本発明に係るニードル軸受の一実施形態を説明する断面図である。
【図３】図２に示す軸受カップの突起部の周辺の拡大断面図である。
【図４】従来の自在継手に用いられるニードル軸受を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るニードル軸受及び自在継手の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
本実施形態の自在継手１は、図１に示すように、十字状に形成される十字軸体１０と、この十字軸体１０の各軸部１１に取り付けられる４つのニードル軸受２０と、を備える。
【００１８】
ニードル軸受２０は、図２に示すように、十字軸体１０の各軸部１１に複数のニードルころ２７を介して回動可能に外嵌される軸受カップ２１を備える。なお、自在継手１は、例えば、自動車のステアリング装置のインターミディエイトシャフト等に組み込まれ、このインターミディエイトシャフトからの入力トルクを自在に他軸に伝達する。
【００１９】
軸受カップ２１は、例えば、金属板の型押し加工により有底円筒状に成形されており、底部２２と、底部２２の外周縁から軸部１１の基端部側に向かって軸方向に延びる円筒部２３と、円筒部２３の軸方向端部から径方向内側に延びるカールカップ部２４と、を有する。そして、この円筒部２３の内周面には、軌道面２３ａが形成されており、この軌道面２３ａと軸部１１との間に、複数のニードルころ２７が転動可能に全周に亘って配置されている。また、軸部１１と軸受カップ２１との間の軸受空間には潤滑グリースが充填される。なお、カールカップ部２４は、ニードル軸受２０の組立時のニードルころ２７の保持、及び稼動時の潤滑グリースの保持を行う機能を有する。
【００２０】
そして、図３に示すように、軸受カップ２１の軌道面２３ａとカールカップ部２４との間には、ニードルころ２７の軸方向の移動を規制する突起部２５が全周に亘って形成されている。
【００２１】
突起部２５は、例えば、軸受カップ２１の製造工程において、カールカップ部２４の折り曲げ加工の前に、円筒部２３を内側から底当てすると共に、円筒部２３の外側から径方向内側に向けて型押し加工（プレス加工）を施すことにより成形される。このため、ニードル軸受２０の寸法又は形状等を変更することなく、また、部品点数の増加、製造工程の増加又は大幅な変更を伴うことなく、突起部２５を容易に形成することができる。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態のニードル軸受２０によれば、軸受カップ２１の軌道面２３ａとカップカール部２４との間に、ニードルころ２７の軸方向の移動を規制する突起部２５が全周に亘って形成されるため、稼動時に軸方向荷重が過大になったとしても、突起部２５によりニードルころ２７の軸方向移動を確実に規制して、軸受カップ２１からニードルころ２７が脱落するのを防止することができる。また、カップカール部２４によりニードルころ２７の軸方向移動を規制する従来のものと比較して、軸受カップ２１にかかる応力を抑制することができる。これにより、ニードル軸受２０及びこのニードル軸受２０を用いる自在継手１の耐久性及び信頼性を向上することができる。
【００２３】
また、突起部２５によりニードルころ２７の軸方向移動を確実に規制するので、カップカール部２４の変形又は破損を防止することができる。これにより、稼動時の潤滑グリースの保持等のカップカール部２４の機能を維持することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明のニードル軸受２０の実施例について説明する。
【００２６】
本発明（図２参照）と従来例（図４参照）とを比較するため、ニードルころ２７，５７から軸方向荷重を受ける際に発生する応力をそれぞれ有限要素法を用いて解析した。そして、解析の結果、本発明では、突起部２５に９０ＭＰａの応力がかかるのに対して、従来例では、円筒部とカップカール部との境界部分に２００ＭＰａの応力がかかることがわかった。
【００２７】
このことにより、本発明では突起部２５でニードルころ２７からの軸方向荷重を受けるため、従来例と比較して軸受カップ２１にかかる応力を半分以下に低減できることがわかった。従って、本発明によれば、従来例よりも軸受カップ２１にかかる応力を低減することができるので、ニードルころ２７の軸方向移動を確実に規制することができ、軸受カップ２１からのニードルころ２７の脱落を防止することができるとわかった。
【符号の説明】
【００２８】
１    自在継手
１０    十字軸体
１１    軸部
２０    ニードル軸受
２１    軸受カップ
２２    底部
２３    円筒部
２３ａ  軌道面
２４    カップカール部
２５    突起部
２７    ニードルころ
【図１】
2012167753.tif 000003
【図２】
2012167753.tif 000004
【図３】
2012167753.tif 000005
【図４】
2012167753.tif 000006