JP2015140894A - Cross shaft joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば車両のドライブシャフトやステアリング装置に用いられる十字軸継手(ユニバーサルジョイント)に関する。 The present invention relates to a cross joint (universal joint) used in, for example, a drive shaft and a steering device of a vehicle.
車両のドライブシャフト部等には、十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸部材と、軸部にニードルベアリングを介して回転自在に嵌合した有底円筒状の軸受カップとを備えた十字軸継手が用いられている。この軸部の外周面と軸受カップの内周面との間はニードルベアリングによる転がり運動がおこなわれ、軸部の端面と軸受カップの内底面との間を摺接域として滑り運動がおこなわれている。この摺接域において油膜切れが発生して摺動時の摩擦が大きくなると、金属的な結合(凝着)が生じる場合がある。このため、十字軸部材の軸受カップの内底面と軸部の端面との間には、十分な潤滑性を確保する必要がある。 A drive shaft portion or the like of a vehicle includes a cross shaft member having four shaft portions arranged in a cross shape, and a bottomed cylindrical bearing cup that is rotatably fitted to the shaft portion via a needle bearing. The provided cross shaft joint is used. A rolling motion is performed by the needle bearing between the outer peripheral surface of the shaft portion and the inner peripheral surface of the bearing cup, and a sliding motion is performed between the end surface of the shaft portion and the inner bottom surface of the bearing cup. Yes. If oil film breakage occurs in this sliding contact area and friction during sliding increases, metallic bonding (adhesion) may occur. For this reason, it is necessary to ensure sufficient lubricity between the inner bottom surface of the bearing cup of the cross shaft member and the end surface of the shaft portion.
例えば、特許文献1の十字軸継手では、十字軸部材の中央部にグリースニップルが設けられ、このグリースニップルを介して供給された潤滑油(グリース)を各軸部の中心に形成された油孔に分配するようになっている。この軸受カップの内底面には、軸部の油孔と連通する中央凹部と、ニードルベアリングの一端が配置される環状凹部とが形成され、中央凹部と環状凹部との間には軸部の端面と摺動する環状凸部が形成されている。そして、この環状凸部にグリースを保持する放射状の油溝を形成することにより、油孔から中央凹部を経て環状凹部にグリースを供給するとともに、摺接域となる環状凸部の摺接面に油膜を形成している。 For example, in the cross shaft joint of Patent Document 1, a grease nipple is provided at the center of the cross shaft member, and lubricating oil (grease) supplied through the grease nipple is formed at the center of each shaft. Is to be distributed to. A central recess communicating with the oil hole of the shaft portion and an annular recess in which one end of the needle bearing is disposed are formed on the inner bottom surface of the bearing cup, and an end surface of the shaft portion is formed between the central recess and the annular recess. An annular convex portion that slides is formed. Then, by forming a radial oil groove for holding grease on the annular convex portion, grease is supplied from the oil hole to the annular concave portion through the central concave portion, and on the sliding contact surface of the annular convex portion serving as a sliding contact area. An oil film is formed.
しかしながら、特許文献1の十字軸継手は、軸受カップの内底面と軸部の端面との間へのグリースの供給が十分におこなわれないと、グリースの大半が環状凹部からニードルベアリング側に流入し、摺接域となる環状凸部の摺接面には十分に供給されない場合がある。この結果、環状凸部の摺接面において油膜切れが発生して、摺動時の摩擦が大きくなって凝着が生じると、軸受カップの内底面及び軸部の端面が損傷するという問題がある。 However, in the cross joint of Patent Document 1, if the grease is not sufficiently supplied between the inner bottom surface of the bearing cup and the end surface of the shaft portion, most of the grease flows into the needle bearing side from the annular recess. In some cases, the sliding contact surface of the annular convex portion serving as the sliding contact area is not sufficiently supplied. As a result, when the oil film is cut off on the sliding contact surface of the annular convex portion and the friction during sliding increases and adhesion occurs, the inner bottom surface of the bearing cup and the end surface of the shaft portion are damaged. .
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、軸受カップの内底面に十分な潤滑油を供給することにより、摺接域での油膜切れの発生を抑制することができる十字軸継手を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to suppress the occurrence of oil film breakage in the sliding contact area by supplying sufficient lubricating oil to the inner bottom surface of the bearing cup. The object is to provide a cross joint that can be done.
請求項1に係わる発明は、十字状に配置された4本の軸部を有する十字軸部材と、前記各軸部の外周面に転動体を介して回転自在に嵌合した有底円筒状の軸受カップとを備え、前記軸受カップの内底面と前記内底面に対向する前記軸部の端面が前記軸部の軸心を中心として環状の摺接域で摺動する十字軸継手であって、前記軸受カップの前記内底面は、前記軸部の油孔と連通する中央凹部と、前記転動体の一端が配置される環状凹部と、前記中央凹部と前記環状凹部との間に前記軸部の端面と摺接する環状凸部とが形成され、前記環状凸部は、外周方向に向かって放射状に延びるとともに溝底部が前記内底面に対して傾斜した複数の油溝と、周方向に隣り合う前記油溝間を連通する環状溝とを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 includes a cross shaft member having four shaft portions arranged in a cross shape, and a bottomed cylindrical shape that is rotatably fitted to the outer peripheral surface of each shaft portion via a rolling element. A bearing cup, and a cross shaft joint in which an end surface of the shaft portion facing the inner bottom surface and the inner bottom surface of the bearing cup slides in an annular sliding contact area around the shaft center of the shaft portion, The inner bottom surface of the bearing cup includes a central recess communicating with the oil hole of the shaft portion, an annular recess in which one end of the rolling element is disposed, and the shaft portion between the central recess and the annular recess. An annular convex portion is formed in sliding contact with the end surface, and the annular convex portion extends radially toward the outer circumferential direction and has a plurality of oil grooves whose groove bottom portions are inclined with respect to the inner bottom surface. And an annular groove communicating between the oil grooves.
上記のように構成した請求項1の発明によれば、各軸部の油孔に供給された潤滑油は、油孔と連通する中央凹部に流入して、環状凸部及び環状凹部に供給される。環状凸部に供給された潤滑油は、各油溝に流入して、軸部の軸心方向に作用する遠心力と溝底部の傾斜により、軸受カップの外周方向に向かって流動するとともに、油溝を充満させる。また、環状凹部に供給された潤滑油は、転動体の配置スペースを潤滑する。 According to the invention of claim 1 configured as described above, the lubricating oil supplied to the oil hole of each shaft portion flows into the central concave portion communicating with the oil hole, and is supplied to the annular convex portion and the annular concave portion. The The lubricating oil supplied to the annular convex portion flows into each oil groove and flows toward the outer periphery of the bearing cup due to the centrifugal force acting in the axial direction of the shaft portion and the inclination of the groove bottom portion. Fill the groove. Further, the lubricating oil supplied to the annular recess lubricates the arrangement space of the rolling elements.
さらに、各油溝を充満した潤滑油は、環状溝を介して周方向に隣り合う油溝に流入するので、特定の油溝に潤滑油が偏ることなく、すべての油溝に潤滑油を行き渡らせることができる。 Furthermore, since the lubricating oil filled in each oil groove flows into the oil groove adjacent in the circumferential direction via the annular groove, the lubricating oil is distributed to all the oil grooves without the lubricating oil being biased to the specific oil groove. Can be made.
このように、軸受カップの内底面と軸部の端面との間には、油孔から環状凸部に供給された潤滑油と、軸受カップの内底面に溜められて軸部の端面に再供給される潤滑油とにより、十分な潤滑油を供給できるので、環状凸部の摺接面での油膜切れの発生を抑制することができる。 As described above, between the inner bottom surface of the bearing cup and the end surface of the shaft portion, the lubricating oil supplied from the oil hole to the annular convex portion and the inner surface of the bearing cup are stored and re-supplied to the end surface of the shaft portion. Since sufficient lubricating oil can be supplied by the lubricating oil to be produced, it is possible to suppress the occurrence of oil film breakage on the sliding contact surface of the annular convex portion.
請求項2に係わる発明は、請求項1に記載の十字軸継手であって、前記複数の油溝と前記環状溝との連結部にそれぞれ油溜用の凹部を前記内底面に形成したことを特徴とする。
The invention according to
上記のように構成した請求項2の発明によれば、軸受カップの内底面に形成された油溜用の凹部により、油溝及び環状溝を流動する潤滑油の一部を保持できるので、環状凸部の摺接面に再供給することができる。従って、摺接域における油膜切れの発生をより確実に抑制することができる。
According to the invention of
本発明によれば、軸受カップの内底面と軸部の端面との間に十分な潤滑油を供給することにより、摺接域での油膜切れの発生を抑制することができる十字軸継手を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a cross joint that can suppress the occurrence of oil film breakage in the sliding contact area by supplying sufficient lubricating oil between the inner bottom surface of the bearing cup and the end surface of the shaft portion. can do.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る十字軸継手の分解斜視図であり、特に、軸受10を半分に切断した状態で示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a cross joint according to the first embodiment of the present invention, and particularly shows a state in which a
図1に示すように、本実施形態の十字軸継手1は、4本の軸部2を有する十字軸部材3と、軸部2に取り付けられた軸受10と、この軸受10と軸部2との間をシールするシール部材6とを備えている。
As shown in FIG. 1, the cross joint 1 of the present embodiment includes a cross shaft member 3 having four
この十字軸継手1は、例えば、図4に示すように、車両のドライブシャフト部やステアリング装置における2本のシャフト211,212を動力伝達可能に連結するのに用いられる。これらのシャフト211,212は、軸受10に連結されたヨーク部材213,214を介して、ジョイント角θの範囲で揺動自在に連結される。
For example, as shown in FIG. 4, the cross shaft joint 1 is used to connect two
図1に示すように、十字軸部材3は、中心に配置された本体部12と、この本体部12から十字状に配置された4本の軸部2とを有している。本体部12の中央には、グリースニップル15が取り付けられ、このグリースニップル15から注入された潤滑剤としてのグリースが、各軸部2の軸心に形成され、かつグリースニップル15に連通する各油孔2cに供給される。
As shown in FIG. 1, the cross shaft member 3 has a
図2は、軸部2及び軸受10を拡大して示す断面図であり、図3のA−A断面図となっている。軸受10は、軸受カップ5と転動体である多数の円筒ころ4を軸部2の外周面2aに備えている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the
軸受カップ5は、有底円筒状に形成されており、円筒部8と、円筒部8の軸方向一端部を閉塞する底部9とを有している。軸受カップ5の円筒部8は、軸部2の外周面2aに円筒ころ4を介して回転自在に嵌合している。
The
従って、円筒ころ4は、円筒部8の内周面8aを外輪軌道部、軸部2の外周面2aを内輪軌道部として転動し、これによって軸受カップ5が軸部2の軸心X回りに回動自在とされている。軸受カップ5の底部9の内底面19は、軸受カップの内底面19に対向する軸部2の端面2bが軸部2の軸心Xを中心として環状の摺接域で摺動する。
Accordingly, the
図3は軸受カップ5の内底面19の平面図である。図2及び図3に示すように、軸受カップ5の内底面19の中央には、軸受カップ5の軸心Xを中心とする円形状の中央凹部20が形成され、この中央凹部20は、軸部2の油孔2cに連通している。
FIG. 3 is a plan view of the
中央凹部20の外周側には、摺接域となる環状凸部22が形成され、この環状凸部22の頂面が軸部2の端面2bに対する摺接面となっている。環状凸部22の外周側には、環状凹部21が形成され、この環状凹部21に円筒ころ4の一端が配置されている。
An
図3に示すように、環状凸部22には、外周方向に向かって放射状に延びる複数の油溝25が形成されている。この油溝25の溝底部は、内底面19に対して傾斜しており、内周側から外周側にいくほど溝深さが深くなっている。また、環状凸部22には、周方向に隣り合う油溝25間を連通する環状溝26が形成されている。油溝25及び環状溝26は、断面がV字形状に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
油溝25と環状溝26との連結部には、円形のくぼみに形成された油溜用の凹部27が設けられている。凹部27は油溝25及び環状溝26を流動するグリースの一部を保持する。この凹部27は所定量のグリースを常に保持することができる大きさに設定されている。
A connecting portion between the
軸受カップ5の内底面19と軸部2の端面2bとの間に供給されたグリースは、軸受カップ5が軸部2の軸心X回りに回動することによって、摺接域に引き込まれて環状凸部22の摺接面に油膜を形成する。
The grease supplied between the
上記のように構成された十字軸継手1のによれば、各軸部2の油孔2cに供給されたグリースは、油孔2cと連通する中央凹部20に流入して、環状凸部22及び環状凹部21に供給される。
According to the cross shaft joint 1 configured as described above, the grease supplied to the
環状凸部22に供給されたグリースは、各油溝25に流入して、軸部2の軸心方向に作用する遠心力と溝底部の傾斜により、軸受カップ5の外周方向に向かって流動するとともに、油溝25を充満させる。また、環状凹部21に供給されたグリースは、円筒ころ4の配置スペースを潤滑する。
The grease supplied to the annular
さらに、各油溝25を充満したグリースは、油溜用の凹部27に保持されるとともに、環状溝26を介して、周方向に隣り合う油溝25に流入するので、特定の油溝25にグリースが偏ることなく、すべての油溝25にグリースを行き渡らせることができる。
Further, the grease filling each
このように、軸受カップ5の内底面19と軸部2の端面2bとの間には、油孔2cから環状凸部22に供給されたグリースと、油溜用の凹部27に保持されたグリースと、軸受カップ5の内底面19に溜められて軸部2の端面2bに再供給されるグリースとにより、十分なグリースを供給できるので、環状凸部22の摺接面での油膜切れの発生を抑制することができる。
Thus, between the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施形態では放射状に12本の油溝を形成しているが、より多くの油溝を形成してもよい。また、複数の環状溝を形成してもよい。また、本発明に係る十字軸継手を、例えば、車両以外に船舶など他のドライブシャフトに適用することもできる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention described in the claims. For example, in the above embodiment, 12 oil grooves are formed radially, but more oil grooves may be formed. A plurality of annular grooves may be formed. In addition, the cross joint according to the present invention can be applied to other drive shafts such as ships in addition to vehicles.
1:十字軸継手、 2:軸部、 2a:外周面、 2b:端面、 2c:油孔、
3:十字軸部材、 4:円筒ころ(転動体)、 5:軸受カップ、 6:シール部材、
8:円筒部、 9:底部、 10:軸受、 12:本体部、 15:グリースニップル、
19:内底面、 20:中央凹部、 21:環状凹部、 22:環状凸部、
25:油溝、 26:環状溝、 27:凹部、 211,212:シャフト、
213,214:ヨーク部材、 θ:ジョイント角、 X:軸心
1: cross shaft joint, 2: shaft portion, 2a: outer peripheral surface, 2b: end surface, 2c: oil hole,
3: cross shaft member, 4: cylindrical roller (rolling element), 5: bearing cup, 6: seal member,
8: Cylindrical part, 9: Bottom part, 10: Bearing, 12: Body part, 15: Grease nipple,
19: inner bottom surface, 20: central concave portion, 21: annular concave portion, 22: annular convex portion,
25: oil groove, 26: annular groove, 27: recess, 211, 212: shaft,
213, 214: Yoke member, θ: joint angle, X: axial center
Claims (2)
前記軸受カップの前記内底面は、前記軸部の油孔と連通する中央凹部と、前記転動体の一端が配置される環状凹部と、前記中央凹部と前記環状凹部との間に前記軸部の端面と摺動する環状凸部とが形成され、
前記環状凸部は、外周方向に向かって放射状に延びるとともに溝底部が前記内底面に対して傾斜した複数の油溝と、周方向に隣り合う前記油溝間を連通する環状溝とを備えることを特徴とする十字軸継手。 A cross shaft member having four shaft portions arranged in a cross shape, and a bottomed cylindrical bearing cup that is rotatably fitted to the outer peripheral surface of each shaft portion via a rolling element, A cross shaft joint in which an end surface of the shaft portion facing the inner bottom surface of the cup and the inner bottom surface slides in an annular sliding contact area around the shaft center of the shaft portion,
The inner bottom surface of the bearing cup includes a central recess communicating with the oil hole of the shaft portion, an annular recess in which one end of the rolling element is disposed, and the shaft portion between the central recess and the annular recess. An end surface and an annular convex portion that slides are formed,
The annular convex portion includes a plurality of oil grooves extending radially in the outer peripheral direction and having a groove bottom portion inclined with respect to the inner bottom surface, and an annular groove communicating between the oil grooves adjacent in the circumferential direction. Cross shaft coupling characterized by.
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2014
- 2014-01-30 JP JP2014015194A patent/JP2015140894A/en active Pending
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