专利名称：壳式滚针轴承及十字轴式万向接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有将金属板弯曲成形为有底圆筒状而构成的壳式的外圈，在由密封圈将此外圈的开口端部与被插入了此外圈的内径侧的轴的外周面之间的间隙闭塞的状态下使用的壳式滚针轴承，以及装入了此壳式滚针轴承的十字轴式万向接头。
背景技术：
十字轴式万向接头，被装入构成机动车的驱动系的驱动轴的端部与别的旋转轴的结合部，使以非直线状配置的这些驱动轴与旋转轴之间的旋转力的传递成为可能。十字轴式万向接头，还被装入构成机动车用转向装置的转向轴与中间轴之间、中间轴与转向齿轮单元的小齿轮轴之间等，使被配置于非直线上的这些轴彼此之间的旋转力的传递成为可能。十字轴式万向接头的构造，如记载于日本特开平8-135674号公报、日本特开平9-60650号公报、日本特开2005-48809号公报、日本特开2006-29551号公报、日本特开2010-181015 号公报、日本特开2010-181016号公报等那样，以往就广泛地被了解。图10表示以往的十字轴式万向接头的I例。此万向接头1，经由4个壳式滚针轴承4，可相对位移地结合I对轭2a、2b和I个十字轴3而构成。轭2a、2b分别构成为各具备I对臂部5a、5b的二叉状，在这些臂部5a、5b的前端部，分别形成了圆孔6a、6b。形成于同一轭2a (2b)的前端部上的圆孔6a (6b)彼此相互同心。另外，十字轴3，在结合基部7的外周面上以放射状，周向等间隔地固定设置4根轴部8而构成。通过将各个轴部8经壳式滚针轴承4摇动位移自如地支承在圆孔6a、6b内，构成万向接头I的轭2a、2b经十字轴3，按使摆动位移及转矩传递自如地结合。壳式滚针轴承4，分别具备I个壳式外圈9和多根滚针10。壳式外圈9，由深冲加工等塑性加工对碳钢板等硬质金属板进行弯曲成形而构成，具备圆筒部11、底板部12、内向凸缘部13。底板部12，将圆筒部11的轴向一端侧(在组装在圆孔6a、6b内的状态下，臂部5a、5b的外侧面侧)整体封闭。另外，内向凸缘部13，为从圆筒部11的轴向另一端侧(在组装在圆孔6a、6b内的状态下，臂部5a、5b的内侧面侧)朝径方向内方折曲的凸缘部，面向各个滚针10的面朝成为凹面的方向弯曲。此壳式滚针轴承4，分别以过盈配合将壳式外圈9内嵌固定在圆孔6a、6b中，并且被组装成在滚针10的内侧插入了十字轴3的轴部8的状态。另外，此组装作业，在将轴部8插入了圆孔6a、6b内的状态下，通过将壳式滚针轴承4从臂部5a、5b的外侧面侧开口压入圆孔6a、6b内进行。另外，在轴部8的基端部预先由过盈配合对密封圈14进行外嵌支承。另外，在装配完成后的状态下，壳式外圈9的圆筒部11的内周面作为外圈轨道起作用，轴部8的外周面作为内圈轨道起作用。密封圈14，分别按由芯骨15对弹性材料16进行加强的方式构成。弹性材料16，具备径向密封唇17和轴向密封唇18。在组合十字轴3和壳式外圈9而构成了万向接头I的状态下，径向密封唇17的前端缘，遍及整周地与壳式外圈9的外周面中的靠开口的端部弹性地抵接。另外，轴向密封唇18的前端缘，遍及整周地与内向凸缘部13的外侧面弹性地抵接。在此状态下，密封圈14将壳式外圈9的内部空间与外部空间隔断，防止被封入壳式外圈9的内侧的油脂等润滑剂泄漏到外部，并且防止异物从外部侵入到壳式外圈9的内侧。另外，密封唇的形状，也可如记载于日本特开2010-181015号公报及日本特开2010-181016号公报的那样，通过将径向密封唇的前端部形成为二叉，将由密封圈形成的密封构造做成三层。在这样构成的万向接头I以被安装于驱动轴的端部与别的旋转轴的结合部的状态进行使用的情况下，从同时实现低廉化和确保耐久性这一点考虑，如以下那样还存在改良的余地。首先，为了低廉化，作为构成装入壳式滚针轴承4中的壳式外圈9的金属板，优选使用采购成本低的表面渗碳钢、轴承钢等碳钢板。但是，在碳钢板的情况下，若使用条件变得严酷，则表面腐蚀无法避免。例如，在将万向接头I装入传动轴等机动车的驱动系上的情况下，行驶中被溅起的泥水、融雪剂混入的水等腐蚀性物质附着在壳式外圈9的表面，在此表面生锈。 生锈的壳式外圈9的表面部分成为粗糙度大即摩擦系数大的粗糙面，与构成密封圈14的密封唇17、18的前端缘强有力地相互摩擦，使这些密封唇17、18的磨损发展。例如，如图11 (A)所示，即使在初期阶段，密封唇17、18的前端缘分别遍及整周地无间隙地与壳式外圈9的表面抵接的状态,也如图11 (B)所不,若在壳式外圈9的表面的一部分产生锈19，则由与此锈19的摩擦，首先，径向密封唇17的前端缘部磨损。其结果，在此径向密封唇17的前端缘与壳式外圈9的表面之间产生间隙20。由此，通过此间隙20，腐蚀性物质进入到与径向密封唇17相比更靠里头，如图11 (C)所示，在壳式外圈9的表面上，产生到达了此里头部分的锈19a。然后，因与此锈19a的摩擦，轴向密封唇18的前端缘部也磨损，在此轴向密封唇18的前端缘与壳式外圈9的表面之间也产生间隙20a。其结果，由密封唇17、18获得的密封功能下降乃至丧失，变得不能实现润滑剂的泄漏防止、异物的侵入防止。在组装后的万向接头的表面上，如在日本特开2010-181015号公报中也记载的那样，有时包含壳式滚针轴承的表面在内，实施用于防锈的涂装。但是，在此情况下，不仅产生由涂层的台阶面的存在而产生的密封性下降的担心，而且随着密封圈与壳式外圈的相对位移，在壳式外圈的表面上的未被涂层覆盖的部分附着腐蚀性物质，残留从此部分腐蚀发展的可能性。若在组装在轭上之前对壳式外圈的整个外表面涂装，则能够解决这样的问题，但此壳式外圈的外径尺寸变大了与涂层相当的量，不仅对将此壳式外圈压入轭侧的圆孔中的作业产生妨碍，而且还存在压入后的尺寸精度也恶化的问题。若壳式外圈9由不锈钢板制造，则能够对锈19、19a的产生进行抑制，实现装入了壳式滚针轴承4的万向接头I的耐久性。但是，不锈钢板不仅比碳钢板价格高，而且对具有必要的硬度的不锈钢板进行深冲加工也很麻烦，不仅加工自身困难，而且加工成本也高。因此，若考虑低廉化，最好避免不锈钢板的使用。在日本特开2002-146837号公报及日本特开2002-294465号公报中，记载了在外圈等滚动轴承的构成部件的表面上，形成不溶性金属磷酸盐处理覆膜、磷酸盐处理覆膜等用于防锈的化成处理覆膜的内容。这些化成处理覆膜，几乎不增大外圈的外径尺寸，而且能够期待某种程度的防锈效果。因此，通过实施这样的处理，能够防止在万向接头所要求的使用期间中在壳式外圈上形成贯通孔或发生成为明显的强度下降的原因的程度的腐蚀。但是，若使用条件变得严酷，则依然有在表面产生薄锈的可能性。由这样的薄锈，也使密封唇的前端缘的磨损发展。因此，在使用条件严酷的情况下，由这样的化成处理覆膜的形成，从长期保持由密封圈获得的密封性能，确保装入了壳式滚针轴承的万向接头的耐久性这一方面考虑，未必能说是充分的。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平8-135674号公报专利文献2 :日本特开平9-60650号公报专利文献3 :日本特开2005-48809号公报专利文献4 :日本特开2006-29551号公报
专利文献5 :日本特开2010-181015号公报专利文献6 :日本特开2010-181016号公报专利文献7 日本特开2002-146837号公报专利文献8 :日本特开2002-294465号公报
发明内容
发明所要解决的课题本发明鉴于上述那样的情况，以能够同时满足低廉化和确保耐久性的要求的壳式滚针轴承及十字轴式万向接头的构造的实现为目的。特别是本发明的目的在于实现一种十字轴式万向接头的构造，该十字轴式万向接头的构造，即使在使用条件严酷的情况下，也能够对被设于十字轴的轴部的基端部与壳式滚针轴承的壳式外圈的开口部之间的密封圈的密封唇的前端缘磨损进行抑制，防止异物进入壳式外圈的内部。为了解决课题的手段本发明的壳式滚针轴承，其特征在于具备壳式外圈和多根滚针；该壳式外圈对金属板进行弯曲成形而构成，具备圆筒部、将此圆筒部的轴向一端侧整体封闭的底板部、以及从此圆筒部的轴向另一端侧朝径方向内方折曲的内向凸缘部，该壳式外圈在使用状态下被内嵌固定在形成于外侧部材上的圆孔中；该多根滚针滚动自如地被设置在此壳式外圈的内径侧；所述壳式外圈的外表面中，从所述圆孔离开的部分中的至少一部分由耐蚀性涂层覆盖。作为从所述圆孔离开的部分中的至少一部分，优选在所述壳式外圈的外表面中的靠轴向另一端的部分，构成密封圈的密封唇的前端缘能够滑动接触的部分由所述耐蚀性涂层覆盖，所述密封圈在被插入在所述滚针的内径侧的轴部的外周面上外嵌固定。在所述密封唇的前端缘可能滑动接触的部分中，所述内向凸缘部的外侧面和此内向凸缘部与所述圆筒部的连接部的外表面，也可选择性地由所述耐蚀性涂层覆盖。优选替代性或追加性地，所述底板部存在于所述圆孔的内侧，而且，此底板部的外侧面由所述涂层覆盖。特别是优选在被用作使用条件严酷的用途的十字轴式万向接头中使用的场合，所述壳式外圈的整个外表面由具有耐蚀性的化成处理覆膜覆盖。本发明的十字轴式万向接头，其特征在于具备I对轭、十字轴、以及4个壳式滚针轴承；该I对轭，分别具备I对臂部和在这些臂部的各个前端部上相互同心地形成的圆孔，该I对轭构成为二叉状；该十字轴，具备结合基部和在此结合基部的外周面上以放射状固定设置的4根轴部，在这些轴部被分别插入了所述圆孔的各个内侧的状态下，与所述I对轭组合；该4个壳式滚针轴承，被设在所述轴部的各个外周面与所述圆孔的各个内周面之间；所述壳式滚针轴承分别为上述本发明的壳式滚针轴承。 在本发明的十字轴式万向接头中，优选还具备4个密封圈，该4个密封圈分别具备被外嵌支承在所述轴部的各个基端部上的基部，被设在所述轴部的各个基端部与所述壳式外圈的各个开口部之间，与所述壳式外圈的外表面中的、从所述圆孔突出的轴向另一端部外周面遍及整周地进行滑动接触的径向密封唇，以及与所述壳式外圈的内向凸缘部的外侧面遍及整周地进行滑动接触的轴向密封唇；所述壳式外圈的各个圆筒部的外周面的轴向另一端部和所述内向凸缘部的外侧面，由相互连续的所述涂层覆盖。或者，在本发明的十字轴式万向接头中，优选还具备4个密封圈，该4个密封圈分别具备被外嵌支承在所述轴部的各个基端部上的基部，被设在所述轴部的各个基端部与所述壳式外圈的各个开口部之间，具备与所述壳式外圈的在各个轴向另一端侧从所述臂部的内侧面突出的部分的外表面遍及整周地进行滑动接触的前端缘的密封唇；所述壳式外圈的、在各个轴向另一端侧从所述臂部的内侧面突出的部分的外表面中，至少所述密封唇中除了最外侧的密封唇外的2个密封唇的所述前端缘滑动接触的部分由所述涂层覆盖，或者所有的密封唇的所述前端缘滑动接触的部分由所述涂层覆盖。另外，为了使本发明的壳式滚针轴承的整个表面具有某种程度的耐蚀性，在其整个表面上形成化成处理覆膜，仅在要求具有特别高的耐蚀性的部分，形成提高耐蚀性的涂层，此技术也可适用于壳式滚针轴承以外的滚动轴承。即，在径向滚动轴承中，对轴承钢制的原材料实施锻造加工、切削加工、磨削加工而形成的轨道圈，即外圈和内圈中的至少一方的整个外表面，由具有耐蚀性的化成处理覆膜覆盖，在此轨道圈的外表面中的至少一部分，仅密封唇的前端缘滑动接触的部分由用于提高耐蚀性的涂层覆盖，由此能够获得同样的作用及效果。所述滚动轴承具备在内周面具有外圈轨道的外圈、具有外周面的内圈轨道的内圈、以及在这些外圈轨道与内圈轨道之间滚动自如地设置的多个滚动体。发明效果在本发明的壳式滚针轴承及十字轴式万向接头的情况下，在壳式外圈的外周面中的、以过盈配合被内嵌在外侧部材(轭的臂部的前端部)的圆孔中的部分，基本上不形成耐蚀性涂层，即使假设存在耐蚀性覆膜，其量也极少。而在使用条件特别严酷的用途的情况下，仅使化成处理覆膜存在。此化成处理覆膜的覆膜厚极薄，几乎不增大壳式外圈的外径尺寸。因此，能够没有障碍地进行以过盈配合将此壳式外圈内嵌固定在外侧部材的圆孔中，几乎不发生随着内嵌作业，覆膜的一部分被切削而产生切屑的情况。另一方面，密封唇的前端缘滑动接触的部分等需要特别高的耐蚀性的部分选择性地由耐蚀性涂层覆盖，所以，能够完全防止此部分生锈。因此，能够有效地防止由与因为锈(腐蚀生成物)而变粗糙的壳式外圈的表面的摩擦导致密封唇的前端缘的磨损发展。按照这样的本发明的结构，实现能够同时满足低廉化和确保耐久性的要求的壳式滚针轴承及十字轴式万向接头的构造。另外，在本发明的十字轴式万向接头中，在构成密封圈的密封唇为3个的结构中，即使在使用条件特别严酷的情况下，异物全部通过这3个密封唇的前端缘与壳式外圈的外表面的滑动接触部而进入壳式外圈的内部的可能性变低。而且，因为壳式外圈的外表面中的、至少密封唇中的除最外侧的密封唇之外的2个密封唇的前端缘滑动接触的部分由耐蚀性涂层覆盖，因此，能够抑制由在壳式外圈的外表面上产生的锈导致这些至少2个密封唇 的前端缘的磨损发展。关于最外侧的密封唇，即使在前端缘部磨损的情况下，也由于在壳式外圈的外周面之间构成迷宫式密封，对进入至少2个密封唇侧的异物的量进行抑制的功能被维持。其结果，能够长期良好地维持由这3个密封唇获得的、向壳式外圈的内部的异物侵入防止效果，能够充分地确保十字轴式万向接头的耐久性。
图I为表示本发明的第I实施方式的第I例的要部剖视图。图2为表示本发明的第I实施方式的第2例的要部剖视图。图3为表示本发明的第I实施方式的第3例的要部剖视图。图4为表示本发明的第2实施方式的第I例的要部剖视图。图5为图4的左上部放大图。图6为表不本发明的第2实施方式的第2例的、与图5同样的图。图7为表示本发明的第2实施方式的第3例的、与图5同样的图。图8为表示本发明的第2实施方式的第4例的、与图5同样的图。图9为表不本发明的第2实施方式的第5例的、与图5同样的图。图10为以省略了一部分的状态表示装入了成为本发明的对象的壳式滚针轴承的万向接头的局部剖切侧视图。图11为按发展的次序表示随着壳式外圈的外表面的腐蚀，构成密封圈的密封唇的前端部磨损的状况的要部剖视图。
具体实施例方式[第I实施方式的第I例]图I表示了本发明的第I实施方式的第I例。另外，包含本例在内，本发明的第I实施方式的特征在于，为了实现能够同时满足低廉化和耐久性确保的要求的壳式滚针轴承及十字轴式万向接头的构造，对形成在壳式外圈的表面上的用于防蚀的覆膜进行专研。其它部分的结构及作用，因为与以往构造相同，所以，与同等部分相关的图示及说明被省略或简略，下面，以本发明的特征部分为中心进行说明。构成本例的壳式滚针轴承4a的壳式外圈9a，通过对金属板进行弯曲成形而构成，具备圆筒部11、将此圆筒部11的轴向一端侧整体封闭的底板部12、以及从此圆筒部12的轴向另一端侧朝径方向内方折曲的内向凸缘部13。本例的壳式外圈9a的外表面，即,底板部12的外侧面、内向凸缘部13的外侧面、以及圆筒部11的外周面,整个由作为具有耐蚀性的化成处理覆膜的磷酸铁覆膜覆盖。形成此磷酸铁覆膜的方法不特别限定。可使用由喷雾涂敷市场出售的磷酸铁系的基底处理剂，或浸溃在此基底处理剂中等一般的处理方法。仅通过对壳式外圈9a的外表面实施这样的基底处理，在此壳式外圈9a的外表面的脱脂的同时，进行在此外表面上的化成处理覆膜(磷酸铁覆膜)的形成。另外，作为用于形成化成处理覆膜的基底处理剂，其它的公知的防锈用化成剂、涂装基底用化成剂(例如，形成磷酸锌覆膜的化成剂)也可适当使用。另外，也可在化成处理前使用公知的脱脂剂另行进行脱脂。另夕卜，根据使用条件，也可省略化成处理覆膜的形成。但是，优选至少在圆筒部11的与内周面的抵接部之外的、壳式外圈9a的外表面上存在这样的化成处理覆膜，更优选如本例那样在整个面存在化成处理覆膜。 并且，壳式外圈9a的外表面中的、在图I中用虚线α表示的部分，由耐蚀性涂层21覆盖。即，在构成壳式外圈9a的圆筒部11的外周面中的靠开口的端部(底板部12的相反侧端部)及设于开口周缘部的内向凸缘部13的外侧面上，形成耐蚀性涂层21。构成此耐蚀性涂层21的涂料的种类若是与构成壳式外圈9a的钢板的粘合性良好，涂层形成容易，具有足够的耐蚀性，而且，能够将表面形成为平滑面的种类，则不特别限定。例如，能够优选使用环氧树脂系的涂料。在本例中，将形成涂层21的范围设为比如下的部分稍宽的部分，即，在被装入十字轴式万向接头Ia的情况下，基于施加在轭2a (2b)与十字轴3之间的转矩，完全地包含构成同时被装在此十字轴式万向接头Ia上的密封圈14的、径向密封唇17及轴向密封唇18的各个前端缘可能滑动接触的部分。即，将此涂层21的宽度形成得足够宽，使得即使在转矩变大，轭2a(2b)、十字轴3等的弹性变形量变多，各个密封唇17、18的前端缘从图I所示的位置偏移的情况下，这些前端缘也不从涂层21脱离。具体地说，使涂层21，从到达内向凸缘部13的外侧面的内周缘的位置，到圆筒部11的外周面中的稍进入圆孔6a (6b)的内侧的位置(例如O. 5mm Imm)连续地存在。即，在设壳式外圈9a从轭2a (2b)的臂部5a(5b)的内侧面中的、除了前端部以外的部分的内侧面的突出量为H，从此壳式外圈9a的另一端面(内向凸缘部13的外侧面)到涂层21的轴向一端侧的端部的距离(涂层21的轴向宽度)为W的情况下，使成为W-H = O. 5mm 1mm。另外，为了将涂层21仅形成在规定的范围内，除了从底板部12到圆筒部11的轴向中间部由罩或带进行掩蔽以外，还由盖将内向凸缘部13的内径侧开口堵塞，在此状态下，进行用于形成涂层21的喷雾作业。按照本例的构造，在壳式滚针轴承4a及安装了此壳式滚针轴承4a的十字轴式万向接头Ia中，能够同时满足低廉化和耐久性确保。即，在本例的构造的情况下，在构成壳式外圈9a的圆筒部11的外周面中的、以过盈配合被内嵌于轭2a (2b)的圆孔6a (6b)中的部分的大部分上，仅存在化成处理覆膜。此化成处理覆膜的覆膜厚极薄，几乎不增大壳式外圈9a的外径尺寸。虽然涂层21的一部分(宽度O. 5mm 1_的部分中的圆周方向的一部分)被内嵌在圆孔6a (6b)中，但该部分被抑制得极少。另外，即使是此部分，在以过盈配合将圆筒部11内嵌在圆孔6a (6b)中的作业的最终阶段,也不过是挤入此圆孔6a (6b)内。而且，在本例的情况下，涂层21的厚度，尽管说比化成处理覆膜的厚度大，但也被抑制为O. 005mm O. 015mm左右。因此，涂层21的存在，几乎不会妨碍将壳式滚针轴承4a内嵌在圆孔6a (6b)内的作业，伴随着此内嵌作业涂层21被削掉的情况也几乎不会发生。在完成了十字轴式万向接头Ia的组装的状态，如图I所示，被固定设置于十字轴3的结合基部7的外周面上的4根轴部8，分别经由本例的壳式滚针轴承4a，被插入在相互同心地形成于各个轭2a (2b)的臂部5a (5b)的前端部上的圆孔6a (6b)的各个内侧。然后，在被插入了壳式滚针轴承4a的滚针10的内径侧的轴部8的外周面，密封圈14被外嵌固定在从圆筒部11朝轴向另一端侧(在被装入轭的状态下为内端侧)突出的部分(轴部8的基端部)上。各个密封圈14，具备被外嵌支承在轴部8的基端部上的基部，被设在轴部8的基端部与壳式外圈9a的开口部之间的、与壳式外圈9a的外表面中的从圆孔6a (6b)突出的轴向另一端部外周面遍及整周地进行滑动接触的径向密封唇17，以及与壳式外圈9a的内向凸缘部13的外侧面遍及整周地进行滑动接触的轴向密封唇18。另外，各个密封圈14 的基部，由环状的芯骨15加强。在本例中，径向密封唇17和轴向密封唇18的前端缘，在耐蚀性涂层21的表面上，与此涂层21的、从宽度方向两端缘充分地靠向了涂层21的中央侧的部分进行滑动接触。此涂层21的表面为平滑面，而且，具有足够优越的耐蚀性。因此，即使在长期处于严酷的腐蚀环境的情况下进行使用，径向密封唇17和轴向密封唇18的前端缘滑动接触的部分的表面也不会变得粗糙。即，不会如以往构造那样由因为锈(腐蚀生成物)而变粗糙的壳式外圈的表面的摩擦，而导致这些密封唇的前端缘的磨损发展。[第I实施方式的第2例]图2，表示了本发明的第I实施方式的第2例。在本例的情况下，在壳式外圈9b的外表面中的、由图2中的虚线β表示的底板部12的外侧面上，形成耐蚀性涂层21a。此底板部12，在形成于轭2a (2b)的圆孔6a (6b)的内侧，存在于与此轭2a (2b)的外侧面相比稍凹下的部分，所以，在由此圆孔6a (6b)的内周面和底板部12包围的部分中，包含了融雪盐的泥水等腐蚀性物质容易存积，作为腐蚀环境，变得非常严酷。一般来说，若在壳式外圈9b的外表面上形成了具有耐腐蚀性的化成处理覆膜，则在底板部12上不会发生导致贯通孔的产生、强度的下降的程度的腐蚀。但是，若按本例的构造那样在底板部12上形成耐蚀性涂层21a，则能够进一步提高此底板部12的耐久性。另外，构成涂层21a的涂料的特性，与第I例中的构成涂层21的涂料相同。[第I实施方式的第3例]图3表示本发明的第I实施方式的第3例。在本例的情况下，在构成壳式外圈9c的圆筒部11的外周面中的、靠开口的端部及内向凸缘部13的外侧面上，形成涂层21，在底板部12的外侧面上，形成涂层21a。因此，能够合并获得第I实施方式的第I例和第2例的作用及效果。[第2实施方式的第I例]图4及图5表示本发明的第2实施方式的第I例。另外，本发明的第2实施方式的特征在于，对将十字轴式万向接头的十字轴3的轴部8与壳式外圈9d的开口部之间闭塞的密封圈14a的构造进行专研，并且存在由用于防锈的耐蚀性涂层21b覆盖壳式外圈9d的外表面的必要部位的方面。构成本例的十字轴式万向接头的密封圈14a，从配置了滚针10的内部空间23侦U起，依次具备作为内侧密封唇的轴向密封唇18、中间密封唇22、作为外侧密封唇的径向密封唇17a这样3个密封唇18、22、17a。另外，密封圈14a的基部，也由环状的芯骨15加强。在本例中，使这些密封唇18、22、17a的前端缘，分别与壳式外圈9d的外表面遍及整周地进行滑动接触。即，使轴向密封唇18的前端缘与内向凸缘部13的外侧面，中间密封唇22的前端缘与此内向凸缘部13和圆筒部11之间的连接部，径向密封唇17a的前端缘与此圆筒部11的外周面，分别遍及整周地弹性地滑动接触。在本发明的第2实施方式中，与本发明的第I实施方式不同，密封唇的数量从2个增加到3个，并且，作为外侧密封唇的径向密封唇17a的前端缘，不是与壳式外圈9d的外周面的外径变化的内向凸缘部13和圆筒部11的连接部，而是与壳式外圈9d的外周面不变化地在轴向直线地伸长的、圆筒部11的外周面的直线部进行滑动接触。通过这样使径向密封唇17a的前端缘与壳式外圈9d的外周面的直线部进行滑动接触，即使在基于施加在轭2a (2b)与十字轴3之间的转矩，径向密封唇17a在轴向位移了的情况下，径向密封唇17a与壳式外圈9d的外周面的接触压力(面压)也不变化，另外，能够避免在轴向产生由间隙所带来的影响。并且，在壳式外圈9d中的形成了内向凸缘部13的开口端部侧，从轭2a的臂部5a的内侧面突出了的部分的外表面中的、与轴向密封唇18及中间密封唇22的前端缘滑动接触的部分，由耐蚀性涂层21b覆盖。即，在内向凸缘部13的外侧面和此内向凸缘部13与圆筒部11之间的连接部的外表面上，覆盖涂层21b。在此圆筒部11的外周面中的，从此连接部离开的、与径向密封唇17a的前端缘滑动接触的部分，没有覆盖涂层21b。另外，壳式外圈9d的外表面，虽然不一定非要由具有耐蚀性的化成处理覆膜覆盖，但在适用于使用条件严酷的用途的情况下，优选由化成处理覆膜覆盖壳式外圈9d的一部分或整个面。特别是若在与径向密封唇17a的前端缘滑动接触的部分上存在化成处理覆膜，则其磨损在某种程度上被抑制。按照本例的十字轴式万向接头，即使在使用条件严酷的情况下，异物也难以进入壳式外圈9d的内部，能够实现容易确保更充分的耐久性的十字轴式万向接头。即，在本例的构造中，轴向密封唇18和中间密封唇22这2个密封唇，与第I实施方式的构造中的2个密封唇17、18 (图I参照)同样地起作用。并且，能够防止2个密封唇18、22的前端缘的磨损，由与因为锈而变粗糙的壳式外圈9的表面之间的摩擦而发展。并且，在本例的构造的情况下，基于位于最外侧的径向密封唇17a的存在，能够进一步降低存在于外部空间的异物进入到内部空间23的可能性。特别是在本例中，径向密封唇17a的前端缘与壳式外圈9d的外周面中的、外径不变化的直线部进行滑动接触，所以，能够防止受到由轴向间隙的产生所带来的影响，确保密封性。另外，关于此径向密封唇17a，因为前端缘在未形成耐蚀性涂层的部分进行滑动接触，而且，其滑动接触状态被保持，所以，根据圆筒部11的外周面的特性变化，存在前端缘部磨损的可能性。然而，即使此前端缘部磨损，在此径向密封唇17a的前端缘与壳式外圈9d的外周面之间也构成迷宫式密封。所以，即使在径向密封唇17a的前端缘磨损的状态下，也能够对进入2个密封唇18、22侧的异物的量进行抑制。其结果，能够减少到达这些中间密封唇22及轴向密封唇18与壳式外圈9d的外表面的滑动接触部的异物的量地进行抑制，能够长期良好地维持向内部空间23的防止异物侵入效果，所以，能够充分地确保十字轴式万向接头Id的耐久性。其它部分的结构及作用，与第I实施方式相同。[第2实施方式的第2例]图6表示本发明的第2实施方式的第2例。在本例的情况下，在设在弹性材料16b上的径向密封唇17b的前端缘部，在与壳式外圈9d的圆筒部11的外周面面对的部分上，分别遍及整周地以关于轴向相互隔开的状态形成2个突条24a、24b。在将密封圈14b装入万向接头的状态下，这些突条24a、24b中的前端侧的突条24a与圆筒部11的外周面滑动接触，基端侧的突条24b的前端缘，成为从此外周面稍离开的状态。在本例的构造的情况下，若随着长期使用，前端侧的突条24a磨损，则之前从圆筒部11的外周面离开的基端侧的突条24b，成为与此外周面滑动接触的状态。此后，即使在突条24b磨损的情况下，也在此径向密封唇17b的前端缘与壳式外圈9d的外周面之间构成迷 宫式密封。其结果，能够长期更充分地确保由径向密封唇17b获得的密封性能。其它部分的结构及作用，与第2实施方式的第I例相同。[第2实施方式的第3例]图7表示本发明的第2实施方式的第3例。在本例的情况下，在设于构成密封圈14c的弹性材料16c的中间密封唇22a的前端缘部的，形成在与壳式外圈9d的外表面面对的部分上的突条25，遍及整周地与此外表面进行滑动接触。在本例的构造的情况下，通过使中间密封唇22a的前端缘与壳式外圈9d的外表面的滑动接触状态稳定，而且，适当地确保这些抵接部的面压，实现密封性能的提高。其它部分的结构及作用，与第2实施方式的第I例相同。[第2实施方式的第4例]图8表示本发明的第2实施方式的第4例。在本例的情况下，轴向密封唇18a及中间密封唇22b的形状,与第2实施方式的第I例 第3例不同。具体地说,这些密封唇18a、22b，形成为共用相互的基端部地分成二叉的形状。其它部分的结构及作用，与第2实施方式的第I例相同。[第2实施方式的第5例]图9表示本发明的第2实施方式的第5例。在本例的情况下，在壳式外圈9e中的形成了内向凸缘部13的开口端部侧，从轭2a的臂部5a的内侧面突出了的部分的外表面中的、与轴向密封唇18及中间密封唇22的前端缘滑动接触的部分，以及径向密封唇17a的前端缘滑动接触的部分，都由耐蚀性涂层21b覆盖。即，在内向凸缘部13的外侧面和此内向凸缘部13与圆筒部11的连接部的外表面、圆筒部11的外周面的靠轴向另一端的部分上，覆盖涂层21b。由此，径向密封唇17a的前端缘的磨损也有效地被防止。另外，也可使涂层21b的轴向外端部延伸到稍进入圆孔6a (6b)的内侧的位置(例如O. 5mm 1mm)。其它部分的结构及作用，与第2实施方式的第I例相同。产业上的利用可能性因为泥水等异物容易附着得多，而且驾驶速度快，密封唇的前端缘与壳式外圈的外表面相互摩擦速度快，所以，从确保耐磨损性的方面考虑，本发明在适用于处在非常严酷的使用条件下的传动轴用的十字轴式万向接头的情况下，能够获得大的效果。但是，本发明不限于传动轴用，可广泛适用于用作转向装置用、机动车用以外的用途的十字轴式万向接头及在这样的十字轴式万向接头中使用的壳式滚针轴承。符号说明I、Ia Id万向接头2a、2b 轭3十字轴4、4a 4h壳式滚针轴承5a、5b 臂部6a、6b 圆孔 7结合基部8 轴部9、9a 9d壳式外圈10 滚针11圆筒部12底板部13内向凸缘部14、14a 14c 密封圈15 芯骨16、16a 16c 弹性材料17、17a、17b 径向密封唇18、18a轴向密封唇19、19a 锈20、20a 间隙21、21a、21b 涂层22、22a、22b 中间密封唇23内部空间24a、24b 突条25 突条
权利要求
1.一种壳式滚针轴承，其特征在于 具备壳式外圈和多根滚针； 该壳式外圈对金属板进行弯曲成形而构成，具备圆筒部、将此圆筒部的轴向一端侧整体封闭的底板部、以及从此圆筒部的轴向另一端侧朝径方向内方折曲的内向凸缘部，所述壳式外圈在使用状态下被内嵌固定在形成于外侧部材上的圆孔中； 该多根滚针滚动自如地设置在此壳式外圈的内径侧； 在所述壳式外圈的外表面中，从所述圆孔离开的部分中的至少一部分由耐蚀性涂层覆至Jhl o
2.根据权利要求I所述的壳式滚针轴承，其特征在于在所述壳式外圈的外表面中的靠轴向另一端的部分，构成密封圈的密封唇的前端缘能够滑动接触的部分由所述耐蚀性涂层覆盖，所述密封圈在被插入所述滚针的内径侧的轴部的外周面上外嵌固定。
3.根据权利要求2所述的壳式滚针轴承，其特征在于所述内向凸缘部的外侧面和此内向凸缘部与所述圆筒部之间的连接部的外表面，由所述耐蚀性涂层覆盖。
4.根据权利要求I所述的壳式滚针轴承，其特征在于所述底板部存在于所述圆孔的内侧,此底板部的外侧面由所述耐蚀性涂层覆盖。
5.根据权利要求I所述的壳式滚针轴承，其特征在于所述壳式外圈的整个外表面，由具有耐蚀性的化成处理覆膜覆盖。
6.一种十字轴式万向接头，其特征在于 具备I对轭、十字轴、以及4个壳式滚针轴承； 该I对轭，分别具备I对臂部和在这些臂部的各个前端部上相互同心地形成的圆孔，所述I对轭构成为二叉状； 该十字轴，具备结合基部和在此结合基部的外周面上以放射状固定设置的4根轴部，在这些轴部被分别插入了所述圆孔的各个内侧的状态下，与所述I对轭组合； 该4个壳式滚针轴承，设置在所述轴部的各个外周面与所述圆孔的各个内周面之间； 所述壳式滚针轴承分别为权利要求I 5中的任一项所述的壳式滚针轴承。
7.根据权利要求6所述的十字轴式万向接头，其特征在于还具备4个密封圈，该4个密封圈分别具备 被外嵌支承在所述轴部的各个基端部上的基部， 被设置在所述轴部的各个基端部与所述壳式外圈的各个开口部之间，与所述壳式外圈的外表面中的、从所述圆孔突出的轴向另一端部外周面遍及整周地进行滑动接触的径向密封唇，以及与所述壳式外圈的内向凸缘部的外侧面遍及整周地进行滑动接触的轴向密封唇； 所述壳式外圈的各个圆筒部的外周面的轴向另一端部和所述内向凸缘部的外侧面，由所述耐蚀性涂层连续地覆盖。
8.根据权利要求6所述的十字轴式万向接头，其特征在于还具备4个密封圈，该4个密封圈分别具备 被外嵌支承在所述轴部的各个基端部上的基部， 被设置在所述轴部的各个基端部与所述壳式外圈的各个开口部之间，具备与所述壳式外圈的、在各个轴向另一端侧从所述臂部的内侧面突出的部分的外表面遍及整周地进行滑动接触的前端缘的多个密封唇； 所述壳式外圈的、在各个轴向另一端侧从所述臂部的内侧面突出的部分的外表面中，至少所述密封唇中除了最外侧的密封唇外的2个密封唇的所述前端缘滑动接触的部分，由所述耐蚀性涂层覆盖。
9.根据权利要求8所述的十字轴式万向接头，其特征在于所述壳式外圈的、在各个轴向另一端侧从所述臂部的内侧面突出的部分的外表面中，所有的密封唇的所述前端缘滑动接触的部分由所述耐蚀性涂层覆盖。
全文摘要
本发明的目的在于实现一种即使在使用条件严酷的用途下，通过适当地维持密封性能，也能够同时满足低廉化和确保耐久性的要求的十字轴式万向接头及用于该十字轴式万向接头的壳式滚针轴承的构造。壳式外圈(9a)的外表面中的、与密封圈(14)的多个密封唇中的至少2个密封唇(17、18)的前端缘存在滑动接触的可能性的部分选择性地由耐蚀性涂层覆盖。优选壳式外圈的整个外表面由具有耐蚀性的化成处理覆膜覆盖。
文档编号F16C33/78GK102812259SQ201280000963
公开日2012年12月5日 申请日期2012年1月25日 优先权日2011年1月26日
发明者樋口政人, 渡边荣翔 申请人:日本精工株式会社