JPH06280890A - 自在継手用軸受カップ - Google Patents
自在継手用軸受カップInfo
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- JPH06280890A JPH06280890A JP5085093A JP8509393A JPH06280890A JP H06280890 A JPH06280890 A JP H06280890A JP 5085093 A JP5085093 A JP 5085093A JP 8509393 A JP8509393 A JP 8509393A JP H06280890 A JPH06280890 A JP H06280890A
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- cylindrical
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/26—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected
- F16D3/38—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another
- F16D3/382—Hooke's joints or other joints with an equivalent intermediate member to which each coupling part is pivotally or slidably connected with a single intermediate member with trunnions or bearings arranged on two axes perpendicular to one another constructional details of other than the intermediate member
- F16D3/385—Bearing cup; Bearing construction; Bearing seal; Mounting of bearing on the intermediate member
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C21/00—Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
- F16C21/005—Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement the external zone of a bearing with rolling members, e.g. needles, being cup-shaped, with or without a separate thrust-bearing disc or ring, e.g. for universal joints
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/588—Races of sheet metal
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/44—Needle bearings
- F16C19/46—Needle bearings with one row or needles
- F16C19/466—Needle bearings with one row or needles comprising needle rollers and an outer ring, i.e. subunit without inner ring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/41—Couplings
Abstract
(57)【要約】
【目的】十字軸から軸受カップ１１の底部１３に加わる
スラスト荷重に基づき、この軸受カップ１１に亀裂等の
損傷が発生するのを防止する。 【構成】軸受カップ１１を構成する金属板の底部１３で
の厚さをｔ1 とし、突条１４の端面と上記底部１３の外
端面との段差をＬとした場合に、Ｌ≧ｔ1 ＋１mmとす
る。或は、面取り部の、軸受カップ１１の軸方向に亙る
寸法をδとし、金属板の円筒部１２での厚さをｔ2 とし
た場合に、δ≦０．８ｔ2 とする。又は、突条１４のピ
ッチ円直径をＤとし、上記円筒部１２の内径をＲとした
場合に、Ｄ＝（０．２〜０．３５）Ｒとする。更には、
上記円筒部１２の自由状態時の外径をｄとし、ヨークの
軸受カップ１１内嵌用の円孔の内径をｒとした場合に、
ｄ＞ｒで、且つ（ｄ−ｒ）≧０．００１ｄとする。
スラスト荷重に基づき、この軸受カップ１１に亀裂等の
損傷が発生するのを防止する。 【構成】軸受カップ１１を構成する金属板の底部１３で
の厚さをｔ1 とし、突条１４の端面と上記底部１３の外
端面との段差をＬとした場合に、Ｌ≧ｔ1 ＋１mmとす
る。或は、面取り部の、軸受カップ１１の軸方向に亙る
寸法をδとし、金属板の円筒部１２での厚さをｔ2 とし
た場合に、δ≦０．８ｔ2 とする。又は、突条１４のピ
ッチ円直径をＤとし、上記円筒部１２の内径をＲとした
場合に、Ｄ＝（０．２〜０．３５）Ｒとする。更には、
上記円筒部１２の自由状態時の外径をｄとし、ヨークの
軸受カップ１１内嵌用の円孔の内径をｒとした場合に、
ｄ＞ｒで、且つ（ｄ−ｒ）≧０．００１ｄとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る自在継手用軸受カ
ップは、例えば自動車のプロペラシャフトに組み込み、
非直線的なプロペラシャフトにより回転力の伝達を自在
とする、自在継手のシェル型ニードル軸受を構成するの
に利用する。
ップは、例えば自動車のプロペラシャフトに組み込み、
非直線的なプロペラシャフトにより回転力の伝達を自在
とする、自在継手のシェル型ニードル軸受を構成するの
に利用する。
【０００２】
【従来の技術】車両の前部に設けたエンジンの回転を駆
動輪である後輪に伝達する為のプロペラシャフトは、例
えば図１１に示す様に構成されている。このプロペラシ
ャフト１は、トランスミッションの出力部に結合されて
回転するスリーブヨーク２と、第一軸３と、第二軸４と
を、自在継手５、５により、互いの変位を自在に結合す
る事で、構成されている。この内の第一軸３は、ゴムブ
ッシュ６を介して車両の床下に、緩衝的に支持される。
この様なプロペラシャフト１により、同一直線上に存在
しないトランスミッションの出力軸とデファレンシャル
ギヤの入力軸との間で回転力の伝達を行なう。
動輪である後輪に伝達する為のプロペラシャフトは、例
えば図１１に示す様に構成されている。このプロペラシ
ャフト１は、トランスミッションの出力部に結合されて
回転するスリーブヨーク２と、第一軸３と、第二軸４と
を、自在継手５、５により、互いの変位を自在に結合す
る事で、構成されている。この内の第一軸３は、ゴムブ
ッシュ６を介して車両の床下に、緩衝的に支持される。
この様なプロペラシャフト１により、同一直線上に存在
しないトランスミッションの出力軸とデファレンシャル
ギヤの入力軸との間で回転力の伝達を行なう。
【０００３】この様なプロペラシャフトに組み込む自在
継手５は従来から、図１２に示す様に、それぞれ二股状
に形成された第一、第二のヨーク７、８と、両ヨーク
７、８同士を変位自在に結合する為の十字軸９とから構
成されている。各ヨーク７、８の両端部にはそれぞれ円
孔１０、１０を、互いに整合する状態で形成しており、
各円孔１０、１０の内側に軸受カップ１１（図１２に
は、１個のみを示している。）を内嵌固定している。
継手５は従来から、図１２に示す様に、それぞれ二股状
に形成された第一、第二のヨーク７、８と、両ヨーク
７、８同士を変位自在に結合する為の十字軸９とから構
成されている。各ヨーク７、８の両端部にはそれぞれ円
孔１０、１０を、互いに整合する状態で形成しており、
各円孔１０、１０の内側に軸受カップ１１（図１２に
は、１個のみを示している。）を内嵌固定している。
【０００４】肌焼鋼等、硬質の材料により造られた軸受
カップ１１は、図１３に示す様に、金属板により全体を
一体の有底円筒状に造られて、円筒部１２と、この円筒
部１２の一端を塞ぐ底部１３とを備えている。この底部
１３の内面には、図１３〜１４に詳示する様に、上記円
筒部１２と同心で円環状の突条１４を形成している。従
来この突条１４は、小径のものを上記底部１３の中央部
に設けていた。又、突条１４の端面と上記底部１３の外
端面との段差Ｌ´は、軸受カップ１１を構成する金属板
の底部１３での厚さｔ1 （１〜１．５mm程度）よりも僅
かに大きい程度としていた。尚、一般的に使用される軸
受カップ１１の外径は１２〜３０mm程度、軸方向に亙る
長さは８〜１５mm程度、底部１３部分の厚さは０．８〜
２．０mm程度、円筒部１２部分の厚さは０．７〜１．５
mm程度である。
カップ１１は、図１３に示す様に、金属板により全体を
一体の有底円筒状に造られて、円筒部１２と、この円筒
部１２の一端を塞ぐ底部１３とを備えている。この底部
１３の内面には、図１３〜１４に詳示する様に、上記円
筒部１２と同心で円環状の突条１４を形成している。従
来この突条１４は、小径のものを上記底部１３の中央部
に設けていた。又、突条１４の端面と上記底部１３の外
端面との段差Ｌ´は、軸受カップ１１を構成する金属板
の底部１３での厚さｔ1 （１〜１．５mm程度）よりも僅
かに大きい程度としていた。尚、一般的に使用される軸
受カップ１１の外径は１２〜３０mm程度、軸方向に亙る
長さは８〜１５mm程度、底部１３部分の厚さは０．８〜
２．０mm程度、円筒部１２部分の厚さは０．７〜１．５
mm程度である。
【０００５】上記各円孔１０、１０に内嵌固定した合計
４個の軸受カップ１１の内周面と、上記十字軸９の４箇
所の端部外周面との間には、図１３に示す様に複数のニ
ードル１５、１５を設けて、このニードル１５、１５の
転動に基づき、十字軸９と第一、第二の両ヨーク７、８
との揺動を自在としている。又、互いに対向する十字軸
９の端面と底部１３の内面とは、突条１４先端中央付近
の狭い面積でのみ摺接する様にして、上記端面と内面と
の間に大きな摩擦力が作用する事を防止している。
４個の軸受カップ１１の内周面と、上記十字軸９の４箇
所の端部外周面との間には、図１３に示す様に複数のニ
ードル１５、１５を設けて、このニードル１５、１５の
転動に基づき、十字軸９と第一、第二の両ヨーク７、８
との揺動を自在としている。又、互いに対向する十字軸
９の端面と底部１３の内面とは、突条１４先端中央付近
の狭い面積でのみ摺接する様にして、上記端面と内面と
の間に大きな摩擦力が作用する事を防止している。
【０００６】自在継手５は上述の様に構成される為、例
えば第一のヨーク７をスリーブヨーク２の端部に固定
し、第二のヨーク８を第一軸３（図１１参照）の端部に
固定すれば、互いに同一直線上に存在しないスリーブヨ
ーク２と第一軸３との間で、捻り方向に亙る回転力の伝
達を行なう事が出来る。
えば第一のヨーク７をスリーブヨーク２の端部に固定
し、第二のヨーク８を第一軸３（図１１参照）の端部に
固定すれば、互いに同一直線上に存在しないスリーブヨ
ーク２と第一軸３との間で、捻り方向に亙る回転力の伝
達を行なう事が出来る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の自在継手用軸
受カップは、十字軸９から軸受カップ１１の底部１３に
加わるスラスト荷重に基づき、この軸受カップ１１に亀
裂等の損傷が発生するのを防止するものである。
受カップは、十字軸９から軸受カップ１１の底部１３に
加わるスラスト荷重に基づき、この軸受カップ１１に亀
裂等の損傷が発生するのを防止するものである。
【０００８】前記従来の自在継手用軸受カップの場合、
十字軸９から軸受カップ１１の底部１３に加わるスラス
ト荷重により、この底部１３の中央部や、底部１３と円
筒部１２とが連続する折れ曲がり部１６に大きな応力が
加わり、長期間に亙る使用により、上記底部１３の中央
部や折れ曲がり部１６に亀裂等の損傷が発生し易く、耐
久性の点で問題があった。
十字軸９から軸受カップ１１の底部１３に加わるスラス
ト荷重により、この底部１３の中央部や、底部１３と円
筒部１２とが連続する折れ曲がり部１６に大きな応力が
加わり、長期間に亙る使用により、上記底部１３の中央
部や折れ曲がり部１６に亀裂等の損傷が発生し易く、耐
久性の点で問題があった。
【０００９】耐久性を向上させる為には、軸受カップ１
１を構成する金属板の板厚を大きくする等の対策が考え
られるが、材料費並びに重量が嵩むだけでなく、加工性
が悪くなって、軸受カップ１１の製作費を高くする原因
となる為、好ましくない。更に、相手部材との関係で、
板厚を大きくする事自体、不可能な場合もある。
１を構成する金属板の板厚を大きくする等の対策が考え
られるが、材料費並びに重量が嵩むだけでなく、加工性
が悪くなって、軸受カップ１１の製作費を高くする原因
となる為、好ましくない。更に、相手部材との関係で、
板厚を大きくする事自体、不可能な場合もある。
【００１０】本発明の自在継手用軸受カップは、この様
な事情に鑑みて発明されたものである。
な事情に鑑みて発明されたものである。
【００１１】
【課題を解決する為の手段】本発明の自在継手用軸受カ
ップは何れも、前記従来の軸受カップと同様に、金属板
により全体を一体の有底円筒状に造られて、円筒部と、
この円筒部の一端を塞ぐ底部と、この底部の内面に形成
された、上記円筒部と同心で円環状の突条とを備え、上
記円筒部の内周面をニードルの転動面を当接させる軌道
面として、ヨークに形成した円孔に内嵌固定した状態で
使用される。
ップは何れも、前記従来の軸受カップと同様に、金属板
により全体を一体の有底円筒状に造られて、円筒部と、
この円筒部の一端を塞ぐ底部と、この底部の内面に形成
された、上記円筒部と同心で円環状の突条とを備え、上
記円筒部の内周面をニードルの転動面を当接させる軌道
面として、ヨークに形成した円孔に内嵌固定した状態で
使用される。
【００１２】特に、請求項１に記載した自在継手用軸受
カップに於いては、上記突条の端面と上記底部の外端面
との段差Ｌが、上記金属板の底部での厚さｔ1 よりも１
mm以上大きい事を特徴としている。
カップに於いては、上記突条の端面と上記底部の外端面
との段差Ｌが、上記金属板の底部での厚さｔ1 よりも１
mm以上大きい事を特徴としている。
【００１３】又、請求項２に記載した自在継手用軸受カ
ップに於いては、上記円筒部の外周面と上記底部の外面
との連続部に形成される面取り部の、軸受カップの軸方
向に亙る寸法をδとし、上記金属板の円筒部での厚さを
ｔ2 とした場合に、δ≦０．８ｔ2 である事を特徴とし
ている。
ップに於いては、上記円筒部の外周面と上記底部の外面
との連続部に形成される面取り部の、軸受カップの軸方
向に亙る寸法をδとし、上記金属板の円筒部での厚さを
ｔ2 とした場合に、δ≦０．８ｔ2 である事を特徴とし
ている。
【００１４】又、請求項３に記載した自在継手用軸受カ
ップに於いては、上記突条のピッチ円直径をＤとし、上
記円筒部の内径をＲとした場合に、Ｄ＝（０．２〜０．
３５）Ｒである事を特徴としている。
ップに於いては、上記突条のピッチ円直径をＤとし、上
記円筒部の内径をＲとした場合に、Ｄ＝（０．２〜０．
３５）Ｒである事を特徴としている。
【００１５】更に、請求項４に記載した自在継手用軸受
カップに於いては、上記円筒部の自由状態時の外径をｄ
とし、上記円孔の内径をｒとした場合に、ｒ＜ｄで、且
つ（ｄ−ｒ）≧０．００１ｄである事を特徴としてい
る。
カップに於いては、上記円筒部の自由状態時の外径をｄ
とし、上記円孔の内径をｒとした場合に、ｒ＜ｄで、且
つ（ｄ−ｒ）≧０．００１ｄである事を特徴としてい
る。
【００１６】
【作用】上述の様に構成される本発明の自在継手用軸受
カップは、十字軸から軸受カップの底部に加わるスラス
ト荷重によっても、この底部の中央部や、底部と円筒部
とが連続する折れ曲がり部に加わる引っ張り応力があま
り大きくならない。この結果、長期間に亙る使用によっ
ても、上記底部の中央部や折れ曲がり部に亀裂等の損傷
が発生しにくく、耐久性を向上させる事が出来る。
カップは、十字軸から軸受カップの底部に加わるスラス
ト荷重によっても、この底部の中央部や、底部と円筒部
とが連続する折れ曲がり部に加わる引っ張り応力があま
り大きくならない。この結果、長期間に亙る使用によっ
ても、上記底部の中央部や折れ曲がり部に亀裂等の損傷
が発生しにくく、耐久性を向上させる事が出来る。
【００１７】
【実施例】図１は、請求項１に対応する、本発明の第一
実施例を示している。本実施例の場合、底部１３の外周
部分と円筒部１２の端部とが連続する折れ曲がり部１６
部分を、前記従来構造（図１４参照）に比べて深く形成
している。この結果、上記底部１３の内面に形成した突
条１４の端面と上記底部１３の外端面との段差Ｌが、従
来構造に於ける段差Ｌ´よりも大きくなっている。即
ち、軸受カップ１１を構成する金属板の、底部１３での
厚さをｔ1 とした場合に、上記段差Ｌは上記厚さｔ1 よ
りも１mm以上大きく（Ｌ≧ｔ1 ＋１mm）なっている。
実施例を示している。本実施例の場合、底部１３の外周
部分と円筒部１２の端部とが連続する折れ曲がり部１６
部分を、前記従来構造（図１４参照）に比べて深く形成
している。この結果、上記底部１３の内面に形成した突
条１４の端面と上記底部１３の外端面との段差Ｌが、従
来構造に於ける段差Ｌ´よりも大きくなっている。即
ち、軸受カップ１１を構成する金属板の、底部１３での
厚さをｔ1 とした場合に、上記段差Ｌは上記厚さｔ1 よ
りも１mm以上大きく（Ｌ≧ｔ1 ＋１mm）なっている。
【００１８】この様に、段差Ｌを板厚ｔ1 に比べて１mm
以上大きくすると、上記突条１４から底部１３にスラス
ト荷重が加わった場合に、この底部１３には引っ張り応
力を緩和する圧縮側の応力が作用する。この結果、上記
スラスト荷重が繰り返し加わった場合でも、底部１３に
亀裂等の損傷が発生しにくくなる。これに対して、図１
４に示した従来形状の場合、上記突条１４から底部１３
にスラスト荷重が加わった場合に、この底部１３には引
っ張り応力が作用する結果、底部１３に亀裂等の損傷が
発生し易くなる。
以上大きくすると、上記突条１４から底部１３にスラス
ト荷重が加わった場合に、この底部１３には引っ張り応
力を緩和する圧縮側の応力が作用する。この結果、上記
スラスト荷重が繰り返し加わった場合でも、底部１３に
亀裂等の損傷が発生しにくくなる。これに対して、図１
４に示した従来形状の場合、上記突条１４から底部１３
にスラスト荷重が加わった場合に、この底部１３には引
っ張り応力が作用する結果、底部１３に亀裂等の損傷が
発生し易くなる。
【００１９】次に、図２は、請求項１に対応する、本発
明の第二実施例を示している。本実施例の場合、折れ曲
がり部１６から、突条１４を形成した底部１３の中央部
分の間部分を、円錐面状に傾斜させる事で、突条１４の
端面と上記底部１３の外端面との段差Ｌを（金属板の、
底部１３での厚さｔ1 よりも１mm以上）大きくしてい
る。その他の構成及び作用は、上述の第一実施例の場合
と同様である。
明の第二実施例を示している。本実施例の場合、折れ曲
がり部１６から、突条１４を形成した底部１３の中央部
分の間部分を、円錐面状に傾斜させる事で、突条１４の
端面と上記底部１３の外端面との段差Ｌを（金属板の、
底部１３での厚さｔ1 よりも１mm以上）大きくしてい
る。その他の構成及び作用は、上述の第一実施例の場合
と同様である。
【００２０】次に、図３は、請求項２に対応する、本発
明の第三実施例を示している。本実施例の場合、円筒部
１２の外周面と底部１３とが連続する折れ曲がり部１６
の外面として形成される面取り部の、軸受カップ１１の
軸方向（図３の上下方向）に亙る寸法δを、前記図１４
に示した従来形状に比べて小さくしている。即ち、上記
軸受カップ１１を構成する金属板の、上記円筒部１２で
の厚さをｔ2 とした場合に、δ≦０．８ｔ2 としてい
る。
明の第三実施例を示している。本実施例の場合、円筒部
１２の外周面と底部１３とが連続する折れ曲がり部１６
の外面として形成される面取り部の、軸受カップ１１の
軸方向（図３の上下方向）に亙る寸法δを、前記図１４
に示した従来形状に比べて小さくしている。即ち、上記
軸受カップ１１を構成する金属板の、上記円筒部１２で
の厚さをｔ2 とした場合に、δ≦０．８ｔ2 としてい
る。
【００２１】この様に、面取り部の軸受カップ１１の軸
方向に亙る寸法δを小さくすると、上記突条１４から底
部１３にスラスト荷重が加わった場合に、この底部１３
に加わる応力を、上記円筒部１２が広範囲でバックアッ
プする。この結果、上記スラスト荷重が繰り返し加わっ
た場合でも、上記折れ曲がり部１６や底部１３の中央部
分に亀裂等の損傷が発生しにくくなる。これに対して、
図１４に示した従来形状の場合、上記突条１４から底部
１３にスラスト荷重が加わった場合に、上記円筒部１２
によるバックアップが少ししか行なわれない結果、底部
１３に亀裂等の損傷が発生し易くなる。
方向に亙る寸法δを小さくすると、上記突条１４から底
部１３にスラスト荷重が加わった場合に、この底部１３
に加わる応力を、上記円筒部１２が広範囲でバックアッ
プする。この結果、上記スラスト荷重が繰り返し加わっ
た場合でも、上記折れ曲がり部１６や底部１３の中央部
分に亀裂等の損傷が発生しにくくなる。これに対して、
図１４に示した従来形状の場合、上記突条１４から底部
１３にスラスト荷重が加わった場合に、上記円筒部１２
によるバックアップが少ししか行なわれない結果、底部
１３に亀裂等の損傷が発生し易くなる。
【００２２】次に、図４は、請求項３に対応する、本発
明の第四実施例を示している。本実施例の場合、底部１
３の中央部に形成する突条１４のピッチ円直径（＝ＰＣ
Ｄ＝突条１４の内径と外径との平均値）Ｄを、前記図１
４に示した従来形状に比べて大きくし、上記円筒部１２
の内径をＲとした場合に、Ｄ＝（０．２〜０．３５）Ｒ
としている。
明の第四実施例を示している。本実施例の場合、底部１
３の中央部に形成する突条１４のピッチ円直径（＝ＰＣ
Ｄ＝突条１４の内径と外径との平均値）Ｄを、前記図１
４に示した従来形状に比べて大きくし、上記円筒部１２
の内径をＲとした場合に、Ｄ＝（０．２〜０．３５）Ｒ
としている。
【００２３】この様に、突条１４のピッチ円直径Ｄを大
きくすると、十字軸９（図１２〜１３）の端面から突条
１４を介して、軸受カップ１１の底部１３に加わるスラ
スト荷重が分散され、この底部１３に亀裂等の損傷が発
生しにくくなる。これに対して、図１４に示した従来形
状の場合、突条１４の径が小さい為、上記スラスト荷重
が底部１３の中央部に集中し、底部１３に亀裂等の損傷
が発生し易くなる。
きくすると、十字軸９（図１２〜１３）の端面から突条
１４を介して、軸受カップ１１の底部１３に加わるスラ
スト荷重が分散され、この底部１３に亀裂等の損傷が発
生しにくくなる。これに対して、図１４に示した従来形
状の場合、突条１４の径が小さい為、上記スラスト荷重
が底部１３の中央部に集中し、底部１３に亀裂等の損傷
が発生し易くなる。
【００２４】更に、軸受カップ１１を各ヨーク７、８に
形成した円孔１０、１０（図１２）に内嵌固定する際の
締め代を大きくすれば、やはり亀裂等の損傷を防止出来
る。即ち、上記軸受カップ１１を構成する円筒部１２の
自由状態時の外径をｄ（図１参照）とし、この軸受カッ
プ１１を内嵌固定すべく、各ヨーク７、８に形成した円
孔１０、１０の内径をｒ（図１２参照）とした場合に、
ｒ＜ｄで、且つ（ｄ−ｒ）≧０．００１ｄとすれば、上
記損傷防止に有効である。
形成した円孔１０、１０（図１２）に内嵌固定する際の
締め代を大きくすれば、やはり亀裂等の損傷を防止出来
る。即ち、上記軸受カップ１１を構成する円筒部１２の
自由状態時の外径をｄ（図１参照）とし、この軸受カッ
プ１１を内嵌固定すべく、各ヨーク７、８に形成した円
孔１０、１０の内径をｒ（図１２参照）とした場合に、
ｒ＜ｄで、且つ（ｄ−ｒ）≧０．００１ｄとすれば、上
記損傷防止に有効である。
【００２５】この様に、締め代を大きくすると、軸受カ
ップ１１を円孔１０の内側に内嵌固定した場合に、この
軸受カップ１１の各部に加わる圧縮応力が大きくなる。
この結果、十字軸９から軸受カップ１１の底部１３にス
ラスト荷重が加わった場合でも、このスラスト荷重に基
づく引っ張り応力が緩和されて、上記亀裂等の損傷が防
止される。これに対し従来は、上記締め代が小さかった
為、上記スラスト荷重に基づく引っ張り応力が、殆ど緩
和される事なく、上記軸受カップ１１の各部に加わって
いた為、上記損傷が発生し易かった。
ップ１１を円孔１０の内側に内嵌固定した場合に、この
軸受カップ１１の各部に加わる圧縮応力が大きくなる。
この結果、十字軸９から軸受カップ１１の底部１３にス
ラスト荷重が加わった場合でも、このスラスト荷重に基
づく引っ張り応力が緩和されて、上記亀裂等の損傷が防
止される。これに対し従来は、上記締め代が小さかった
為、上記スラスト荷重に基づく引っ張り応力が、殆ど緩
和される事なく、上記軸受カップ１１の各部に加わって
いた為、上記損傷が発生し易かった。
【００２６】次に、本発明者が行なったＦＥＭ解析に就
いて説明する。先ず、図５は、請求項１に対応して行な
ったＦＥＭ解析の結果の１例（底部１３の厚さｔ1 ＝
１．２５mmの場合）を示している。この図５は、縦軸に
応力比を、横軸に段差Ｌ（図１）を、それぞれ表わして
いる。尚、破線は、軸受カップ１１の底部１３の中央部
の応力比を、実線は折れ曲がり部１６の応力比を、それ
ぞれ表わしている。
いて説明する。先ず、図５は、請求項１に対応して行な
ったＦＥＭ解析の結果の１例（底部１３の厚さｔ1 ＝
１．２５mmの場合）を示している。この図５は、縦軸に
応力比を、横軸に段差Ｌ（図１）を、それぞれ表わして
いる。尚、破線は、軸受カップ１１の底部１３の中央部
の応力比を、実線は折れ曲がり部１６の応力比を、それ
ぞれ表わしている。
【００２７】この図５の記載から、上記段差Ｌを上記厚
さｔ1 よりも１mm以上大きくすると、従来形状に比べ
て、軸受カップ１１の各部に生じる応力を十分に小さく
出来て、亀裂等の損傷を有効に防止出来る事が解る。
さｔ1 よりも１mm以上大きくすると、従来形状に比べ
て、軸受カップ１１の各部に生じる応力を十分に小さく
出来て、亀裂等の損傷を有効に防止出来る事が解る。
【００２８】次に、図６は、請求項２に対応して行なっ
たＦＥＭ解析の結果の１例（円筒部１２の厚さｔ2 ＝
０．９９mmの場合）を示している。この図６は、縦軸に
応力比を、横軸に面取り部の軸受カップ１１の軸方向に
亙る寸法をδを、それぞれ表わしている。尚、破線は、
軸受カップ１１の底部１３の中央部の応力比を、実線は
折れ曲がり部１６の応力比を、それぞれ表わしている。
たＦＥＭ解析の結果の１例（円筒部１２の厚さｔ2 ＝
０．９９mmの場合）を示している。この図６は、縦軸に
応力比を、横軸に面取り部の軸受カップ１１の軸方向に
亙る寸法をδを、それぞれ表わしている。尚、破線は、
軸受カップ１１の底部１３の中央部の応力比を、実線は
折れ曲がり部１６の応力比を、それぞれ表わしている。
【００２９】この図６の記載から、上記寸法δを上記厚
さｔ2 の０．８倍以下とすると、従来形状に比べて、軸
受カップ１１の各部に生じる応力を十分に小さく出来
て、亀裂等の損傷を有効に防止出来る事が解る。
さｔ2 の０．８倍以下とすると、従来形状に比べて、軸
受カップ１１の各部に生じる応力を十分に小さく出来
て、亀裂等の損傷を有効に防止出来る事が解る。
【００３０】次に、図７は、請求項３に対応して行なっ
たＦＥＭ解析の結果の１例（円筒部１２の内径Ｒ＝２
０．０３９mmの場合）を示している。この図７は、縦軸
に応力比を、横軸に突条１４のピッチ円直径Ｄを、それ
ぞれ表わしている。尚、破線は、軸受カップ１１の底部
１３の中央部の応力比を、実線は折れ曲がり部１６の応
力比を、それぞれ表わしている。
たＦＥＭ解析の結果の１例（円筒部１２の内径Ｒ＝２
０．０３９mmの場合）を示している。この図７は、縦軸
に応力比を、横軸に突条１４のピッチ円直径Ｄを、それ
ぞれ表わしている。尚、破線は、軸受カップ１１の底部
１３の中央部の応力比を、実線は折れ曲がり部１６の応
力比を、それぞれ表わしている。
【００３１】この図７の記載から、上記ピッチ円直径Ｄ
を上記内径Ｒの０．２倍以上とすれば、従来形状に比べ
て、軸受カップ１１の各部に生じる応力を十分に小さく
出来、亀裂等の損傷を有効に防止出来る事が解る。尚、
上記ピッチ円直径Ｄをあまり大きくすると、上記突条１
４と十字軸９端面とが摩擦し合う速度が速くなり、摩擦
損失が大きくなる。そこで、上記ピッチ円直径Ｄを
（０．２〜０．３５）Ｒの範囲に限定した。
を上記内径Ｒの０．２倍以上とすれば、従来形状に比べ
て、軸受カップ１１の各部に生じる応力を十分に小さく
出来、亀裂等の損傷を有効に防止出来る事が解る。尚、
上記ピッチ円直径Ｄをあまり大きくすると、上記突条１
４と十字軸９端面とが摩擦し合う速度が速くなり、摩擦
損失が大きくなる。そこで、上記ピッチ円直径Ｄを
（０．２〜０．３５）Ｒの範囲に限定した。
【００３２】次に、図８は、請求項４に対応に対応して
行なったＦＥＭ解析の結果の１例（円筒部１２の外径ｄ
＝２２mmの場合）を示している。この図８は、縦軸に軸
受カップ１１各部に発生する引っ張り応力の大きさ（マ
イナス（−）は圧縮応力）を、横軸に締め代（ｄ−ｒ）
を、それぞれ表わしている。尚、破線は、軸受カップ１
１の底部１３の中央部の応力を、実線は折れ曲がり部１
６の応力を、それぞれ表わしている。
行なったＦＥＭ解析の結果の１例（円筒部１２の外径ｄ
＝２２mmの場合）を示している。この図８は、縦軸に軸
受カップ１１各部に発生する引っ張り応力の大きさ（マ
イナス（−）は圧縮応力）を、横軸に締め代（ｄ−ｒ）
を、それぞれ表わしている。尚、破線は、軸受カップ１
１の底部１３の中央部の応力を、実線は折れ曲がり部１
６の応力を、それぞれ表わしている。
【００３３】この図８の記載から、上記締め代（ｄ−
ｒ）を上記外径ｄの１／１０００以上にすれば、上記各
部に十分な大きさの圧縮応力を残留させ、十字軸９の端
面により突条１４を押圧した場合でも、軸受カップ１１
の各部に生じる引っ張り応力を十分に緩和出来て、亀裂
等の損傷を有効に防止出来る事が解る。
ｒ）を上記外径ｄの１／１０００以上にすれば、上記各
部に十分な大きさの圧縮応力を残留させ、十字軸９の端
面により突条１４を押圧した場合でも、軸受カップ１１
の各部に生じる引っ張り応力を十分に緩和出来て、亀裂
等の損傷を有効に防止出来る事が解る。
【００３４】次に、本発明の効果を確認する為、本発明
者が行なった耐久試験の結果に就いて説明する。耐久試
験は、図９〜１０に示した様な試験装置を使用して行な
った。治具１７に支持された軸受カップ１１には、十字
軸９の端部が挿入されている。この十字軸９の端部外周
面と軸受カップ１１の内周面との間には、所定数のニー
ドルを介在させている。上記十字軸９の上縁を抑えた押
圧具１８には、アクチュエータ１９により、下方に向か
う押圧力が加えられる。この押圧力は、ロードセル２０
により測定する。
者が行なった耐久試験の結果に就いて説明する。耐久試
験は、図９〜１０に示した様な試験装置を使用して行な
った。治具１７に支持された軸受カップ１１には、十字
軸９の端部が挿入されている。この十字軸９の端部外周
面と軸受カップ１１の内周面との間には、所定数のニー
ドルを介在させている。上記十字軸９の上縁を抑えた押
圧具１８には、アクチュエータ１９により、下方に向か
う押圧力が加えられる。この押圧力は、ロードセル２０
により測定する。
【００３５】耐久試験に使用した軸受カップ１１は、請
求項１〜３に記載した発明を組み合わせたものと、図１
４に示した従来品とを、それぞれ２個ずつ用意し、それ
ぞれ破損する迄耐久試験を行なった。上記押圧力は２４
０±１５０kgf とした。この耐久試験の結果、従来品の
第一のものは、２×１０4 回の繰り返し応力により破損
し、第二のものは、３×１０4 回の繰り返し応力により
破損した。これに対し、本発明品の第一のものは１３６
×１０4 回の繰り返し応力により破損し、第二のものは
１８５×１０4 回の繰り返し応力により破損した。この
耐久試験により、本発明による自在継手用軸受カップ
は、従来品に比べて極めて優れた耐久性を持つ事を確認
出来た。
求項１〜３に記載した発明を組み合わせたものと、図１
４に示した従来品とを、それぞれ２個ずつ用意し、それ
ぞれ破損する迄耐久試験を行なった。上記押圧力は２４
０±１５０kgf とした。この耐久試験の結果、従来品の
第一のものは、２×１０4 回の繰り返し応力により破損
し、第二のものは、３×１０4 回の繰り返し応力により
破損した。これに対し、本発明品の第一のものは１３６
×１０4 回の繰り返し応力により破損し、第二のものは
１８５×１０4 回の繰り返し応力により破損した。この
耐久試験により、本発明による自在継手用軸受カップ
は、従来品に比べて極めて優れた耐久性を持つ事を確認
出来た。
【００３６】
【発明の効果】本発明の自在継手用軸受カップは、以上
に述べた通り構成され作用する為、特に製作費を高くす
る事なく、優れた耐久性を確保出来、自在継手及びこの
自在継手を組み込んだ装置の耐久性並びに信頼性を向上
出来る。
に述べた通り構成され作用する為、特に製作費を高くす
る事なく、優れた耐久性を確保出来、自在継手及びこの
自在継手を組み込んだ装置の耐久性並びに信頼性を向上
出来る。
【図１】本発明の第一実施例を示す、図１３のＡ部に相
当する断面図。
当する断面図。
【図２】本発明の第二実施例を示す、図１と同様の図。
【図３】本発明の第三実施例を示す、図１と同様の図。
【図４】本発明の第四実施例を示す、図１と同様の図。
【図５】請求項１に記載した発明に対応するＦＥＭ解析
の結果を示す線図。
の結果を示す線図。
【図６】請求項２に記載した発明に対応するＦＥＭ解析
の結果を示す線図。
の結果を示す線図。
【図７】請求項３に記載した発明に対応するＦＥＭ解析
の結果を示す線図。
の結果を示す線図。
【図８】請求項４に記載した発明に対応するＦＥＭ解析
の結果を示す線図。
の結果を示す線図。
【図９】耐久試験装置を示す正面図。
【図１０】図９の拡大Ｂ矢視図。
【図１１】自在継手を組み込んだプロペラシャフトを示
す半部断面図。
す半部断面図。
【図１２】自在継手の分解斜視図。
【図１３】カップに十字軸の端部を挿入した状態を示す
断面図。
断面図。
【図１４】図１３のＡ部を、十字軸を省略して示す図。
１ プロペラシャフト ２ スリーブヨーク ３ 第一軸 ４ 第二軸 ５ 自在継手 ６ ゴムブッシュ ７ 第一のヨーク ８ 第二のヨーク ９ 十字軸 １０ 円孔 １１ 軸受カップ １２ 円筒部 １３ 底部 １４ 突条 １５ ニードル １６ 折れ曲がり部 １７ 治具 １８ 押圧具 １９ アクチュエータ ２０ ロードセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 康裕 神奈川県平塚市御殿１−22−４ わかばハ イツ２−101
Claims (4)
- 【請求項１】 金属板により全体を一体の有底円筒状に
造られて、円筒部と、この円筒部の一端を塞ぐ底部と、
この底部の内面に形成された、上記円筒部と同心で円環
状の突条とを備え、上記円筒部の内周面をニードルの転
動面を当接させる軌道面として、ヨークに形成した円孔
に内嵌固定した状態で使用される自在継手用軸受カップ
に於いて、上記突条の端面と上記底部の外端面との段差
Ｌが、上記金属板の底部での厚さｔ1 よりも１mm以上大
きい事を特徴とする自在継手用軸受カップ。 - 【請求項２】 金属板により全体を一体の有底円筒状に
造られて、円筒部と、この円筒部の一端を塞ぐ底部と、
この底部の内面に形成された、上記円筒部と同心で円環
状の突条とを備え、上記円筒部の内周面をニードルの転
動面を当接させる軌道面として、ヨークに形成した円孔
に内嵌固定した状態で使用される自在継手用軸受カップ
に於いて、上記円筒部の外周面と上記底部の外面との連
続部に形成される面取り部の、軸受カップの軸方向に亙
る寸法をδとし、上記金属板の円筒部での厚さをｔ2 と
した場合に、δ≦０．８ｔ2 である事を特徴とする自在
継手用軸受カップ。 - 【請求項３】 金属板により全体を一体の有底円筒状に
造られて、円筒部と、この円筒部の一端を塞ぐ底部と、
この底部の内面に形成された、上記円筒部と同心で円環
状の突条とを備え、上記円筒部の内周面をニードルの転
動面を当接させる軌道面として、ヨークに形成した円孔
に内嵌固定した状態で使用される自在継手用軸受カップ
に於いて、上記突条のピッチ円直径をＤとし、上記円筒
部の内径をＲとした場合に、Ｄ＝（０．２〜０．３５）
Ｒである事を特徴とする自在継手用軸受カップ。 - 【請求項４】 金属板により全体を一体の有底円筒状に
造られて、円筒部と、この円筒部の一端を塞ぐ底部と、
この底部の内面に形成された、上記円筒部と同心で円環
状の突条とを備え、上記円筒部の内周面をニードルの転
動面を当接させる軌道面として、ヨークに形成した円孔
に内嵌固定した状態で使用される自在継手用軸受カップ
に於いて、上記円筒部の自由状態時の外径をｄとし、上
記円孔の内径をｒとした場合に、ｒ＜ｄで、且つ（ｄ−
ｒ）≧０．００１ｄである事を特徴とする自在継手用軸
受カップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05085093A JP3136303B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 自在継手用軸受カップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05085093A JP3136303B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 自在継手用軸受カップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280890A true JPH06280890A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3136303B2 JP3136303B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=13848997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05085093A Expired - Fee Related JP3136303B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 自在継手用軸受カップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136303B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010181015A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Nsk Ltd | 自在継手 |
| JP2010181016A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Nsk Ltd | 自在継手 |
| WO2012043392A1 (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | 日本精工株式会社 | シェル型ラジアルニードル軸受用外輪およびその製造方法 |
| CN102686897A (zh) * | 2009-11-10 | 2012-09-19 | 美国圣戈班性能塑料公司 | 封口型轴承盖 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090087126A1 (en) | 2007-10-01 | 2009-04-02 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Bearings |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP05085093A patent/JP3136303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010181015A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Nsk Ltd | 自在継手 |
| JP2010181016A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Nsk Ltd | 自在継手 |
| CN102686897A (zh) * | 2009-11-10 | 2012-09-19 | 美国圣戈班性能塑料公司 | 封口型轴承盖 |
| WO2012043392A1 (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | 日本精工株式会社 | シェル型ラジアルニードル軸受用外輪およびその製造方法 |
| CN102575713A (zh) * | 2010-09-27 | 2012-07-11 | 日本精工株式会社 | 壳型径向滚针轴承用外圈及其制造方法 |
| JP5429394B2 (ja) * | 2010-09-27 | 2014-02-26 | 日本精工株式会社 | シェル型ラジアルニードル軸受用外輪およびその製造方法 |
| US8834034B2 (en) | 2010-09-27 | 2014-09-16 | Nsk Ltd. | Outer ring for a shell-type radial needle bearing and manufacturing method thereof |
| US9314833B2 (en) | 2010-09-27 | 2016-04-19 | Nsk Ltd. | Outer ring for a shell-type radial needle bearing and manufacturing method thereof |
| USRE47828E1 (en) | 2010-09-27 | 2020-01-28 | Nsk Ltd. | Outer ring for a shell-type radial needle bearing and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3136303B2 (ja) | 2001-02-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |