(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字軸の各軸部に被せた軸受カップが、ヨークの二又状となった端部に設けられた嵌合孔に嵌め入れられ、前記軸部の基端部に、前記軸受カップの外周に摺接するリップ部を備えるシール部材が配設されてなる十字軸自在継手において、
前記嵌合孔の前記軸受カップ開口側には、前記シール部材の外径より大きな内径の円周段部が形成され、前記シール部材のリップ部の先端が、この円周段部の内部に配置されているとともに、
前記シール部材は、前記リップ部を有する弾性体とこの弾性体を支持する芯金とからなり、この芯金の一端が、前記円周段部が設けられた嵌合孔の開口縁より軸部外径側まで延長され、前記リップ部の外周を覆う形状となっていることを特徴とする十字軸自在継手。
【請求項２】
前記芯金における外径側まで延長された一端と前記嵌合孔の円周段部とによって、当該嵌合孔の開口にラビリンスが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の十字軸自在継手。
【請求項３】
十字軸の各軸部に被せた軸受カップが、ヨークの二又状となった端部に設けられた嵌合孔に嵌め入れられ、前記軸部の基端部に、前記軸受カップの外周に摺接するリップ部を備えるシール部材が配設されてなる十字軸自在継手により、一方のシャフトから他方のシャフトに回転を伝達するプロペラシャフトにおいて、
前記ヨークの嵌合孔の前記軸受カップ開口側には、前記自在継手のシール部材の外径より大きな内径の円周段部が形成され、前記シール部材のリップ部の先端が、このヨークの嵌合孔の円周段部の内部に配置されているとともに、
前記自在継手のシール部材は、前記リップ部を有する弾性体とこの弾性体を支持する芯金とからなり、この芯金の一端が、前記円周段部が設けられたヨークの嵌合孔の開口縁より十字軸軸部の外径側まで延長され、前記シール部材のリップ部の外周を覆う形状となっていることを特徴とするプロペラシャフト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、十字軸を備えてなる自在継手およびプロペラシャフトに関し、更に詳しくは、軸受部への泥水等の浸入を防止することのできる十字軸自在継手とこれを備えるプロペラシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のプロペラシャフト等に用いられる自在継手（ユニバーサルジョイント）として、十字軸を用いた十字軸自在継手が使用されている。この十字軸自在継手は、図２の一部断面図に示すように、各軸部１５ａが四方に突出した十字軸１５によって、二又状となった一対のヨーク１４，１４を相互に連結した構造である。
【０００３】
これら各ヨーク１４の両外側端部１４ａには、内面にシャフト（図示省略）を嵌め入れることのできる開口孔１４ｘ，１４ｘがそれぞれ形成されているとともに、二又状となった端部１４ｂ，１４ｂには、十字軸１５の各軸部１５ａを支持するための嵌合孔１４ｙがそれぞれ形成されている。また、これら十字軸１５とヨーク１４とは、十字軸１５の軸部１５ａを内輪とし、金属製の軸受カップ（シェルカップ）１６を外輪として、これら内外輪の間に複数の針状ころ１７を配置したラジアル軸受を介在させて連結されている。
【０００４】
図３は、この十字軸自在継手における軸受部の拡大断面図である。金属製のシェルカップ１６は、円筒部１６ａと底部１６ｂからなる有底円筒体であり、その円筒部１６ａの外周面１６ｘを嵌合孔１４ｙに圧入して、ヨーク１４の二又状端部１４ｂに固定されている。また、シェルカップ１６の開口側端部１６ｃは、径方向内側に折り曲げられ、円筒部１６ａの内周面１６ｙと対向する軸部外周面１５ｘとから形成される環状空間内には、複数の針状ころ１７，１７，・・・が周方向に一定の間隔で配置されている。
【０００５】
この軸受部の環状空間内には、グリース等の潤滑剤（図示省略）が充填されるとともに、シェルカップ１６の開口部は、十字軸軸部１５ａの基端部１５ｂに配置されたリング状のシール部材１１により密閉されている。このシール部材１１は、一般に二重のリップ部（ダストリップ１２ａ、オイルリップ１２ｂ）を有するゴム等からなる弾性体１２と、この弾性体１２を十字軸１５の基端部１５ｂに固定する芯金１３とから構成されている。これらオイルリップ１２ｂおよびダストリップ１２ａは、基端部１５ｂに装着された場合、それぞれシェルカップ開口側端部１６ｃの端面および端面と外周面１６ｘとの稜線部（Ｒ状角部）に当接することで、このシェルカップ１６内のグリースの漏れを防止するとともに、外部からの水分や塵埃等の浸入を防止している。
【０００６】
このような十字軸自在継手の軸受部のシール構造に関し、本出願人らは、特許文献１において、装着安定性に優れ、十分な密封性が得られるシール部材の取付け方法について提案を行なっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１３３１５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような十字軸自在継手およびこれを用いたプロペラシャフトにおいては、シール部材のリップ部が剥き出しになっていることから、リップ部に泥水等が直接かかってしまうという問題があった。
【０００９】
また、車両のプロペラシャフト等に採用された場合は、悪路走破時の飛び石等により、リップ部が破損してしまう恐れがあり、万一リップ部が破損した場合は、水分や塵埃等の浸入により、十字軸自在継手およびプロペラシャフトの寿命が短くなってしまう可能性もある。
【００１０】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、シールリップに泥水や飛び石等が直接当たることを防止し、高いシール効果を長期にわたり発揮できる十字軸自在継手およびプロペラシャフトを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、十字軸の各軸部に被せた軸受カップが、ヨークの二又状となった端部に設けられた嵌合孔に嵌め入れられ、前記軸部の基端部に、前記軸受カップの外周に摺接するリップ部を備えるシール部材が配設されてなる十字軸自在継手において、前記嵌合孔の前記軸受カップ開口側には、前記シール部材の外径より大きな内径の円周段部が形成され、前記シール部材のリップ部の先端が、この円周段部の内部に配置されているとともに、前記シール部材は、前記リップ部を有する弾性体とこの弾性体を支持する芯金とからなり、この芯金の一端が、前記円周段部が設けられた嵌合孔の開口縁より軸部外径側まで延長され、前記リップ部の外周を覆う形状となっていることを特徴とする。また、請求項２に記載の発明は、前記芯金における外径側まで延長された一端と前記嵌合孔の円周段部とによって、当該嵌合孔の開口にラビリンスが形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、十字軸の各軸部に被せた軸受カップが、ヨークの二又状となった端部に設けられた嵌合孔に嵌め入れられ、前記軸部の基端部に、前記軸受カップの外周に摺接するリップ部を備えるシール部材が配設されてなる十字軸自在継手により、一方のシャフトから他方のシャフトに回転を伝達するプロペラシャフトにおいて、前記ヨークの嵌合孔の前記軸受カップ開口側には、前記自在継手のシール部材の外径より大きな内径の円周段部が形成され、前記シール部材のリップ部の先端が、このヨークの嵌合孔の円周段部の内部に配置されているとともに、前記自在継手のシール部材は、前記リップ部を有する弾性体とこの弾性体を支持する芯金とからなり、この芯金の一端が、前記円周段部が設けられたヨークの嵌合孔の開口縁より十字軸軸部の外径側まで延長され、前記シール部材のリップ部の外周を覆う形状となっていることを特徴とするプロペラシャフトである。
【００１３】
本発明は、十字軸自在継手および自動車等における動力伝達に用いられるプロペラシャフトにおいて、十字軸の基端部に配設されるシール部材のリップの外側に、泥水や飛び石等がリップに直接作用するのを防止するラビリンスを形成することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１４】
すなわち、請求項１および３に記載の発明によれば、各ヨークの嵌合孔の軸受カップ開口側に、シール部材の外径より大きな内径の円周段部を形成し、シール部材のリップ部の先端をこの円周段部内に配置するとともに、このシール部材の芯金の一端を、前記円周段部が設けられた嵌合孔の開口縁より十字軸軸部の外径側まで延設することによって、このリップ部の先端に泥水等が直接かかるのを防止することができる。言い換えれば、この円周段部の内部にシールリップ先端を潜り込ませることにより、シールリップ先端が外部に露出せず、泥水等が浸入し易い部位を保護することができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、このシール部材の芯金の一端が、円周段部が設けられた嵌合孔の開口縁より十字軸軸部の外径側まで延長されたことにより、シールリップに飛び石等が直接当たるのを防止することができる。また、この延長された芯金と前記円周段部とによって、このシール部材の周囲には、リップ部を覆うラビリンスが形成されことになり、泥水等の浸入防止効果を更に高めることができる。
【００１６】
そして、このようなシール構造を採用することにより、軸受部への水分や塵埃等の浸入が長期にわたり防止されることから、十字軸自在継手およびプロペラシャフトの寿命を向上させることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつこの発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態における十字軸自在継手の軸受部の拡大断面図である。なお、従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ符号を付記する。
【００１８】
本実施の形態における十字軸自在継手も、全体としての構造は、図２に示す従来例と同様の構成である。ヨーク１４の二又状となった端部１４ｂには、十字軸１５の各軸部１５ａを支持するための嵌合孔１４ｙがそれぞれ形成され、これら十字軸１５とヨーク１４とは、十字軸１５の軸部１５ａを内輪とし、金属製の板材を用いてプレス加工や鍛造等により形成された軸受カップ（シェルカップ）１６を外輪として、これら内外輪の間に複数の針状ころ１７を配置したラジアル軸受を介在させて連結されている。
【００１９】
また、軸部外周面１５ｘとシェルカップ内周面１６ｙによって形成される環状空間内には、グリース等の潤滑剤（図示省略）が充填されるとともに、シェルカップ１６の開口部は、十字軸軸部１５ａの基端部１５ｂに配置されたリング状のシール部材１により密閉されている。このシール部材１も基本的な構成は、従来例と同様であり、二重のリップ部（ダストリップ２ａ、オイルリップ２ｂ）を有するゴム等からなる弾性体２と、この弾性体２を十字軸１５の基端部１５ｂに固定する芯金３とから構成されている。
【００２０】
本実施の形態における十字軸自在継手の特徴は、シェルカップ１６が嵌め入れられるヨーク１４の嵌合孔１４ｙの内周に、シール部材１の外径よりも大径の円周段部１４ｚが形成されているとともに、シール部材１の芯金３の外側に位置する端部３ａが、円周段部１４ｚの開口端近傍にまで伸びるフランジとして形成されている点である。また、これら円周段部１４ｚと芯金３の端部３ａとは、シェルカップ１６の開口側端部１６ｃの周囲に、シール部材１のダストリップ２ａを覆うラビリンスを形成している。
【００２１】
以上の構成によって、本実施の形態におけるシール部材１のリップ部（２ａ）は、円周段部１４ｚと芯金３の端部３ａとによって保護され、回転中にダストリップ２ａに直接泥水等がかかることが防止される。従って、本実施の形態における十字軸自在継手は、軸受部への水分や塵埃等の浸入が発生し難いことに加え、直接泥水等がかからないことによる弾性体２の寿命の向上により、十分なシール効果を長期にわたり発揮することができる。
【００２２】
また、延長された芯金３の端部３ａは、シェルカップ１６の開口部を保護し、ダストリップ２ａに直接物が当たるのを防止することができる。従って、本実施の形態における十字軸自在継手は、車両のプロペラシャフト等に採用された場合でも、悪路走破時の飛び石等の影響を受け難く、シールリップの破損等によるトラブルの発生を未然に防ぐことができる。
【００２３】
なお、以上の実施の形態において例示したヨーク１４の嵌合孔１４ｙに形成される円周段部１４ｚの形状と、この円周段部１４ｚ開口近傍まで延長されたシール部材１の芯金端部３ａの形状とは、この実施の形態における形状に限られることなく、シールリップの形状や使用される環境に合わせて適宜変更することが可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の十字軸自在継手およびこれを用いたプロペラシャフトによれば、軸受部を密封するシール部材が泥水や飛び石等から保護され、シール部材の耐久性が向上することにより、この十字軸自在継手およびプロペラシャフトの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の十字軸自在継手における軸受部の断面図である。
【図２】  従来の十字軸自在継手の一部断面図である。
【図３】  従来の十字軸自在継手における軸受部の断面図である。
【符号の説明】
１，１１  シール部材
２，１２  弾性体
２ａ，１２ａ  ダストリップ
２ｂ，１２ｂ  オイルリップ
３，１３  芯金
３ａ  端部
１４  ヨーク
１４ａ，１４ｂ  端部
１４ｙ  嵌合孔
１４ｚ  円周段部
１５  十字軸
１５ａ  軸部
１５ｂ  基端部
１５ｘ  外周面
１６  シェルカップ
１６ａ  円筒部
１６ｂ  底部
１６ｃ  端部
１７  針状ころ
【図１】
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【図２】
0004161179.tif 000003
【図３】
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