特開 2024-39081 自在継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024039081

(43)【公開日】2024-03-22

(54)【発明の名称】自在継手

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/38 20060101AFI20240314BHJP

【ＦＩ】

F16D3/38 Z

F16D3/38 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022143361

(22)【出願日】2022-09-09

(71)【出願人】

【識別番号】000150408

【氏名又は名称】株式会社ナジコ

(74)【代理人】

【識別番号】100106563

【弁理士】

【氏名又は名称】中井 潤

(72)【発明者】

【氏名】加藤 和樹

(72)【発明者】

【氏名】茂木 仁

(57)【要約】

【課題】耐久性に優れる自在継手を提供する。
【解決手段】十字軸２と、十字軸の各軸に設けられる軸受３と、十字軸及び軸受を介して互いに回動自在に結合される一対のヨーク４、５と、各々の軸受を覆うベアリングキャップ６とを備え、ヨークの軸受の外周面３ａとの当接面４ａ、５ａにショットピーニング加工が施されている自在継手１。ヨークの軸受外周面との当接面にダブルショットピーニング加工を施してもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

十字軸と、該十字軸の各軸に設けられる軸受と、前記十字軸及び軸受を介して互いに回動自在に結合される一対のヨークと、前記各々の軸受を覆うベアリングキャップとを備え、前記ヨークの前記軸受の外周面との当接面にショットピーニング加工が施されていることを特徴とする自在継手。

【請求項2】

前記ヨークの前記軸受外周面との当接面にダブルショットピーニング加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載の自在継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自在継手に関し、特に耐久性の向上を図った自在継手に関する。

【背景技術】

【0002】

軸芯の異なる駆動軸と従動軸とを連結するために用いられる自在継手は、例えば、図１及び図２に示すように、十字軸２と、十字軸２の各軸を支持する軸受３と、十字軸２及び軸受３を介して互いに回動自在に結合される一対のヨーク４、５と、各々の軸受３を覆うようにボルト７でヨーク４、５に固定されるベアリングキャップ６とを２組ずつ備え、これらをチューブ８で連結して構成される（特許文献１参照）。

【0003】

上記自在継手１は、一対のヨーク４、５の各々とベアリングキャップ６の接合面にダブルショットピーニング加工を施すことで、当該両接合面の疲労強度を向上させ、耐久性を高めることができる（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－０３８６００号公報

【特許文献2】特開２０２２－０２６４０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献２に記載の発明は材料の疲労特性向上に有効であるが、自在継手１の一対のヨーク４、５の各々が軸受３の外周面に当接する面はトルク伝達による変形で滑りが生じるため、特にフレッティングコロージョン（微動摩耗）が生じる環境下ではフレッティング疲労によりヨークにき裂が生じ長期間使用することが困難であるという問題があった。

【0006】

そこで、本発明は、上記従来の技術に鑑みてなされたものであって、耐久性に優れる自在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】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明は、自在継手であって、十字軸と、該十字軸の各軸に設けられる軸受と、前記十字軸及び軸受を介して互いに回動自在に結合される一対のヨークと、前記各々の軸受を覆うベアリングキャップとを備え、前記ヨークの前記軸受の外周面との当接面にショットピーニング加工が施されていることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、ヨークの軸受外周面との当接面にショットピーニング加工を施したため、該当接面の耐フレッティング性能を向上させることができ、自在継手の耐久性を向上させることができる。

【0009】

上記自在継手において、前記ヨークの前記軸受外周面との当接面にダブルショットピーニング加工を施すことで、該当接面の耐フレッティング性能をさらに向上させることができる。

【発明の効果】

【0010】

以上のように、本発明によれば、耐久性に優れる自在継手を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明及び従来の自在継手の全体構造の一例を示す概略図である。

【図2】図１の自在継手の分解斜視図である。

【図3】図１の自在継手における十字軸の各軸を支持する軸受及びその近傍を示す概略図である。

【図4】図１における自在継手のヨークの軸受外周面との当接面における疲労試験結果を示すグラフである。

【図5】ヨークの軸受外周面との当接面にダブルショットピーニング処理を施工する前後の写真である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

【0013】

本発明に係る自在継手は、上記従来の自在継手１と基本的な構成は同じであるが、図３に示す一対のヨーク４、５の軸受３の外周面３ａとの当接面４ａ、５ａにショットピーニング加工が施されており、この点が本発明の特徴部分である。ショットピーニング加工は、微細な球体を金属表面に噴射して衝突させ、金属表面の硬さを増強し、また繰返し荷重に対して表面層に付与された圧縮残留応力が相殺する形で作用して疲れ強さを向上させるものであり、２段階に分けてショットピーニング加工を行うダブルショットピーニング加工を行うのがより好ましい。

【0014】

以下、本発明の試験例について説明する。

【0015】

ＳＣＭ４４０調質材からなるヨーク４（５）の軸受３の外周面３ａとの当接面４ａ（５ａ）に、ショット粒径０．２ｍｍのショットピーニング加工の後、さらにショット粒径０．０５ｍｍのショットピーニング加工を施した（ダブルショットピーニング）ものを実施例１、何も処理を施していないものを比較例１～５とし、ねじり疲労試験を行った。その結果を図４に示す。

【0016】

比較例１～５（＃１～＃５）は、いずれも○印の時点でヨーク４（５）の軸受３の外周面３ａとの当接面４ａ（５ａ）に亀裂が入って破損した。一方、実施例１（＃６）は、比較例５と同じ±９．５ｋＮ・ｍのトルクを、比較例５よりも１０倍以上の回数多く繰り返しかけても破損しなかった。これにより、ショットピーニング加工、より好ましくはダブルショットピーニングによりヨーク４（５）の耐久性が向上することが判る。

【0017】

図５は、ヨーク４（５）の軸受３の外周面３ａとの当接面４ａ（５ａ）にダブルショットピーニング処理を施工する前後の写真である。施工後（図５（ｂ））は、施工前（図５（ａ））に比べて表面の金属光沢が曇って一様に梨地模様となり、ざらざらした質感となっている。

【符号の説明】

【0018】

１ 自在継手
２ 十字軸
３ 軸受
４、５ ヨーク
６ ベアリングキャップ
７ ボルト
８ チューブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】