JPH08270672A - クロスジョイント用ころ軸受 - Google Patents
クロスジョイント用ころ軸受Info
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
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- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
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- 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
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- F16D3/41—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 with intermediate member provided with two pairs of outwardly-directed trunnions on intersecting axes with ball or roller bearings
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- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/41—Couplings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 接触面１ｂ１の摩擦を低減する。
【構成】 外輪の底部の接触面１ｂ１には、多数の凸部
Ａ（領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３）と凹部Ｂ（領域Ｂ
１、領域Ｂ２）からなる凹凸パターンが形成されてい
る。凸部Ａは、凹部Ｂの底面から一定の高さレベルを有
する略Ｙ字状の領域である。凸部ＡのＹ字頭をなす領域
Ａ１および領域Ａ２はそれぞれ接触面１ｂ１の外径に到
り、Ｙ字脚をなす領域Ａ３は接触面１ｂ１の内径に到っ
ている。
Ａ（領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ａ３）と凹部Ｂ（領域Ｂ
１、領域Ｂ２）からなる凹凸パターンが形成されてい
る。凸部Ａは、凹部Ｂの底面から一定の高さレベルを有
する略Ｙ字状の領域である。凸部ＡのＹ字頭をなす領域
Ａ１および領域Ａ２はそれぞれ接触面１ｂ１の外径に到
り、Ｙ字脚をなす領域Ａ３は接触面１ｂ１の内径に到っ
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のプロペラシャ
フト等を連結するクロスジョイントにおいて、スパイダ
の軸部とヨークとの間に介装されるころ軸受に関する。
フト等を連結するクロスジョイントにおいて、スパイダ
の軸部とヨークとの間に介装されるころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】前部機関後輪駆動の自動車等では、通
常、機関・クラッチ・変速機が前方に、減速歯車装置・
駆動車軸が後方に集中しているため、この間の動力伝達
にプロペラシャフトを用いている。プロペラシャフト
は、車体造形上、角度θをもった状態で変速機および減
速歯車装置に連結されるが、この連結用にクロスジョイ
ント（ユニバーサルジョイント、フック継手、カルダン
継手とも呼ばれる。）が多く用いられている。
常、機関・クラッチ・変速機が前方に、減速歯車装置・
駆動車軸が後方に集中しているため、この間の動力伝達
にプロペラシャフトを用いている。プロペラシャフト
は、車体造形上、角度θをもった状態で変速機および減
速歯車装置に連結されるが、この連結用にクロスジョイ
ント（ユニバーサルジョイント、フック継手、カルダン
継手とも呼ばれる。）が多く用いられている。
【０００３】一般に、クロスジョイントは、図８に示す
ように、入力軸側および出力軸側の一対のヨーク１１、
十字状の４つの軸部１２ａを備えた１個のスパイダ１２
（十字軸あるいはクロスとも呼ばれる。）、および４個
の針状ころ軸受１３からなり、スパイダ１２の４つの軸
部１２ａがそれぞれ針状ころ軸受１３を介してヨーク１
１に連結される。針状ころ軸受１３は、円筒部１３ａ１
および底部１３ａ２からなるカップ状の外輪１３ａと、
外輪１３ａの円筒部１３ａ１の内径に組み込まれた複数
の針状ころ１３ｂとを備え、針状ころ１３ｂがスパイダ
１２の軸部１２ａの外径に接触し、外輪１３ａの底部１
３ａ２の内面が軸部１２ａの端面１２ａ１に接触する。
ように、入力軸側および出力軸側の一対のヨーク１１、
十字状の４つの軸部１２ａを備えた１個のスパイダ１２
（十字軸あるいはクロスとも呼ばれる。）、および４個
の針状ころ軸受１３からなり、スパイダ１２の４つの軸
部１２ａがそれぞれ針状ころ軸受１３を介してヨーク１
１に連結される。針状ころ軸受１３は、円筒部１３ａ１
および底部１３ａ２からなるカップ状の外輪１３ａと、
外輪１３ａの円筒部１３ａ１の内径に組み込まれた複数
の針状ころ１３ｂとを備え、針状ころ１３ｂがスパイダ
１２の軸部１２ａの外径に接触し、外輪１３ａの底部１
３ａ２の内面が軸部１２ａの端面１２ａ１に接触する。
【０００４】ところで、この種のクロスジョイントが作
動角θをとって回転する際、スパイダ１２の軸部１２ａ
と外輪１３ａとの間に相対的な揺動運動が生じ｛揺動角
は作動角θの２倍（２θ）である。）、端面１２ａ１と
底部１３ａ２の内面との接触部に滑り摩擦が発生するの
で、これを低減するため、通常、上記接触部をグリース
により潤滑している。そして、このグリースによる潤滑
の効果を高めることを目的として、従来より種々の手段
が講じられている。例えば、外輪の底部内面（接触面）
に放射状のグリース保持溝を設けたもの（特公昭５９−
１８９０号、米国特許３０７０９８０号等）や、グリー
ス保持用の複数の凹部（ディンプル）を設けたもの（特
公昭６２−２３１６９号等）等が知られている。
動角θをとって回転する際、スパイダ１２の軸部１２ａ
と外輪１３ａとの間に相対的な揺動運動が生じ｛揺動角
は作動角θの２倍（２θ）である。）、端面１２ａ１と
底部１３ａ２の内面との接触部に滑り摩擦が発生するの
で、これを低減するため、通常、上記接触部をグリース
により潤滑している。そして、このグリースによる潤滑
の効果を高めることを目的として、従来より種々の手段
が講じられている。例えば、外輪の底部内面（接触面）
に放射状のグリース保持溝を設けたもの（特公昭５９−
１８９０号、米国特許３０７０９８０号等）や、グリー
ス保持用の複数の凹部（ディンプル）を設けたもの（特
公昭６２−２３１６９号等）等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】放射状のグリース保持
溝やディンプル状の凹部を設けた構成は、いずれも、ス
パイダの軸部と外輪との間の相対的な揺動運動を利用し
て、保持溝やディンプルに保持されたグリースを、軸部
の端面と外輪の底部内面との接触部に補給するものであ
る（例えば、特公昭６２−２３１６９号公報参照）。
溝やディンプル状の凹部を設けた構成は、いずれも、ス
パイダの軸部と外輪との間の相対的な揺動運動を利用し
て、保持溝やディンプルに保持されたグリースを、軸部
の端面と外輪の底部内面との接触部に補給するものであ
る（例えば、特公昭６２−２３１６９号公報参照）。
【０００６】ところが、近時、自動車のプロペラシャフ
トは、振動特性の改善や車体構造の簡素化などから、取
付角度（作動角）θを小さくする場合があり（取付誤差
程度：θ＝±１°前後である。）、従来構成では、上記
接触部にグリースを充分補給することが困難な場合もあ
る（揺動角２θが微小になるため）。一方、保持溝の総
数を増やすことにより、このような取付角度θの微小化
に対応することも考えられるが、接触面積の減少に伴う
面圧上昇により、却って油膜切れ等の弊害を生じさせる
心配がある。特に、スパイダの軸部と外輪とは常に同軸
を維持した状態で揺動運動するのではなく、両者が傾き
をとったりして複雑な運動を行うので、特に、接触部の
外径側領域において面圧上昇が生じ易い（片当たり状態
になるため）。
トは、振動特性の改善や車体構造の簡素化などから、取
付角度（作動角）θを小さくする場合があり（取付誤差
程度：θ＝±１°前後である。）、従来構成では、上記
接触部にグリースを充分補給することが困難な場合もあ
る（揺動角２θが微小になるため）。一方、保持溝の総
数を増やすことにより、このような取付角度θの微小化
に対応することも考えられるが、接触面積の減少に伴う
面圧上昇により、却って油膜切れ等の弊害を生じさせる
心配がある。特に、スパイダの軸部と外輪とは常に同軸
を維持した状態で揺動運動するのではなく、両者が傾き
をとったりして複雑な運動を行うので、特に、接触部の
外径側領域において面圧上昇が生じ易い（片当たり状態
になるため）。
【０００７】そこで、本発明は、取付角度（作動角）の
微小化に伴う、スパイダの軸部の端面と外輪の底部内面
との接触部における上記のよう潤滑上の問題点を解決し
ようとするものである。
微小化に伴う、スパイダの軸部の端面と外輪の底部内面
との接触部における上記のよう潤滑上の問題点を解決し
ようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、外輪
の底部内面のうちスパイダの軸部の端面と接触する環状
の接触面に、この接触面の外径に通じた一対の傾斜状の
凸領域と、これら傾斜状の凸領域が接触面の内径側領域
で合流して内径に通じた凸領域とからなる略Ｙ字状の凸
部を、所定のピッチ角で複数形成したものである。
の底部内面のうちスパイダの軸部の端面と接触する環状
の接触面に、この接触面の外径に通じた一対の傾斜状の
凸領域と、これら傾斜状の凸領域が接触面の内径側領域
で合流して内径に通じた凸領域とからなる略Ｙ字状の凸
部を、所定のピッチ角で複数形成したものである。
【０００９】請求項２の発明は、外輪の底部内面のうち
スパイダの軸部の端面と接触する環状の接触面に、この
接触面の外径に通じた一対の傾斜状の凹領域と、これら
傾斜状の凹領域が接触面の内径側領域で合流して内径に
通じた凹領域とからなる略Ｙ字状の凹部を、所定のピッ
チ角で複数形成したものである。
スパイダの軸部の端面と接触する環状の接触面に、この
接触面の外径に通じた一対の傾斜状の凹領域と、これら
傾斜状の凹領域が接触面の内径側領域で合流して内径に
通じた凹領域とからなる略Ｙ字状の凹部を、所定のピッ
チ角で複数形成したものである。
【００１０】請求項３の発明は、上記構成において、接
触面における接触面積率を内径側領域と外径側領域とで
略均一にしたものである。
触面における接触面積率を内径側領域と外径側領域とで
略均一にしたものである。
【００１１】傾斜状の凸領域又は傾斜状の凹領域の、接
触面の半径線に対する傾斜角は２°〜８°の範囲で設定
すると良い。
触面の半径線に対する傾斜角は２°〜８°の範囲で設定
すると良い。
【００１２】また、ピッチ角は１０°〜１８°の範囲で
設定すると良い。
設定すると良い。
【００１３】
【作用】円周方向に隣り合った略Ｙ字状の凸部間に、接
触面の内径と外径の双方に通じた溝状の領域が形成され
る。底部内面の内径側に溜まったグリースは、この溝状
の領域に沿って外径側に流通する。また、一対の傾斜状
の凸領域は、接触面とスパイダの軸部の端面とが相対的
な揺動運動を行なう際、グリースを溝状の領域に沿って
外径側に流通させようとする力を発生させる。しかも、
一対の凸領域の傾斜の向きは相反した向きになっている
ので、往復的な揺動運動のいずれの方向に対してもこの
流通力は発生する。
触面の内径と外径の双方に通じた溝状の領域が形成され
る。底部内面の内径側に溜まったグリースは、この溝状
の領域に沿って外径側に流通する。また、一対の傾斜状
の凸領域は、接触面とスパイダの軸部の端面とが相対的
な揺動運動を行なう際、グリースを溝状の領域に沿って
外径側に流通させようとする力を発生させる。しかも、
一対の凸領域の傾斜の向きは相反した向きになっている
ので、往復的な揺動運動のいずれの方向に対してもこの
流通力は発生する。
【００１４】凸部を略Ｙ字状にすることにより、上記溝
状の領域を多数設けることによる接触面積の減少を極力
押さえることができると同時に、接触面に占める接触面
積率（凸部の面積率）を、内径側領域と外径側領域とで
略均一化することができる。接触面積率が内径側領域と
外径側領域とで略均一化されることにより、接触部の面
圧が平均化され、局部的な高面圧が生じにくい。上記溝
状の領域を多数設けることで、取付角度（作動角）が微
小になっても、接触部にグリースを充分に補給すること
ができる。
状の領域を多数設けることによる接触面積の減少を極力
押さえることができると同時に、接触面に占める接触面
積率（凸部の面積率）を、内径側領域と外径側領域とで
略均一化することができる。接触面積率が内径側領域と
外径側領域とで略均一化されることにより、接触部の面
圧が平均化され、局部的な高面圧が生じにくい。上記溝
状の領域を多数設けることで、取付角度（作動角）が微
小になっても、接触部にグリースを充分に補給すること
ができる。
【００１５】接触面の凹凸パターンを逆にした場合も、
基本的な作用は同じである。
基本的な作用は同じである。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１７】図１は、この実施例に係わるクロスジョイ
ント用針状ころ軸受を示す。この針状ころ軸受は、円筒
部１ａ、底部１ｂ、及び鍔部１ｃからなるカップ状の外
輪１と、円筒部１ａの内径に配された複数の針状ころ２
とで構成される。針状ころ２の内径には、図８に示すス
パイダ１２の軸部１２ａが嵌挿される。尚、外輪１の開
口（鍔部１ｃ）側にシールを装着しても良い。
ント用針状ころ軸受を示す。この針状ころ軸受は、円筒
部１ａ、底部１ｂ、及び鍔部１ｃからなるカップ状の外
輪１と、円筒部１ａの内径に配された複数の針状ころ２
とで構成される。針状ころ２の内径には、図８に示すス
パイダ１２の軸部１２ａが嵌挿される。尚、外輪１の開
口（鍔部１ｃ）側にシールを装着しても良い。
【００１８】この実施例において、外輪１は鋼板素材か
らプレス成形したシェル型のもので、円筒部１ａの内径
には針状ころ２が接触する軌道面１ａ１が形成され、底
部１ｂの内面には軸部１２ａの端面１２ａ１が接触する
環状の接触面１ｂ１が形成されている。また、接触面１
ｂ１の内径側および外径側には、それぞれ、グリース溜
り１ｂ２、１ｂ３が形成されている。
らプレス成形したシェル型のもので、円筒部１ａの内径
には針状ころ２が接触する軌道面１ａ１が形成され、底
部１ｂの内面には軸部１２ａの端面１２ａ１が接触する
環状の接触面１ｂ１が形成されている。また、接触面１
ｂ１の内径側および外径側には、それぞれ、グリース溜
り１ｂ２、１ｂ３が形成されている。
【００１９】図２に拡大して示すように、底部１ｂの接
触面１ｂ１には、多数の凸部Ａ（領域Ａ１、領域Ａ２、
領域Ａ３）と凹部Ｂ（領域Ｂ１、領域Ｂ２）からなる凹
凸パターンが形成されている。凸部Ａは、凹部Ｂの底面
（領域Ｂ１と領域Ｂ２とは同じ低さレベル）から一定の
高さレベルを有する略Ｙ字状の領域であり、その断面は
略台形状をなしている（図２ｂ参照）。凸部ＡのＹ字頭
をなす領域Ａ１および領域Ａ２はそれぞれ接触面１ｂ１
の外径に到り、Ｙ字脚をなす領域Ａ３は接触面１ｂ１の
内径に到っている。凹部Ｂは、凸部Ａによって囲まれた
領域であり、円周方向に隣り合った２つの凸部Ａに囲ま
れた領域Ｂ１と、凸部Ａの領域Ａ１と領域Ａ２とに囲ま
れた領域Ｂ２とからなる。領域Ｂ１は略菱形をなし、接
触面１ｂ１の内径と外径の双方に通じ、かつ、内径から
外径にゆくにしたがって、その幅が狭くなっている。領
域Ｂ２は略扇形をなし、接触面１ｂ１の外径に通じてい
る。このような、凹凸パターンを有する接触面１ｂ１に
おいて、凸部Ａは軸部１２ａの端面１２ａ１と接触し、
凹部Ｂはグリースを保持・流通する役割をなす。
触面１ｂ１には、多数の凸部Ａ（領域Ａ１、領域Ａ２、
領域Ａ３）と凹部Ｂ（領域Ｂ１、領域Ｂ２）からなる凹
凸パターンが形成されている。凸部Ａは、凹部Ｂの底面
（領域Ｂ１と領域Ｂ２とは同じ低さレベル）から一定の
高さレベルを有する略Ｙ字状の領域であり、その断面は
略台形状をなしている（図２ｂ参照）。凸部ＡのＹ字頭
をなす領域Ａ１および領域Ａ２はそれぞれ接触面１ｂ１
の外径に到り、Ｙ字脚をなす領域Ａ３は接触面１ｂ１の
内径に到っている。凹部Ｂは、凸部Ａによって囲まれた
領域であり、円周方向に隣り合った２つの凸部Ａに囲ま
れた領域Ｂ１と、凸部Ａの領域Ａ１と領域Ａ２とに囲ま
れた領域Ｂ２とからなる。領域Ｂ１は略菱形をなし、接
触面１ｂ１の内径と外径の双方に通じ、かつ、内径から
外径にゆくにしたがって、その幅が狭くなっている。領
域Ｂ２は略扇形をなし、接触面１ｂ１の外径に通じてい
る。このような、凹凸パターンを有する接触面１ｂ１に
おいて、凸部Ａは軸部１２ａの端面１２ａ１と接触し、
凹部Ｂはグリースを保持・流通する役割をなす。
【００２０】凸部Ａのパターンは、図３に拡大して示す
基準で設定されている。まず、底部１ｂの内面中心Ｏか
ら放射方向にピッチ角α１で多数の基準線Ｒ１を設定す
る。つぎに、各基準線Ｒ１に対して、円周方向の一方
（例えば、同図で反時計方向）に傾斜角α２をもった基
準線Ｒ２と、円周方向の他方（例えば、同図で時計方
向）に傾斜角α２をもった基準線Ｒ３とを設定する。そ
して、基準線Ｒ２に沿って一定幅で領域Ａ１を設け、基
準線Ｒ３に沿って一定幅で領域Ａ２を設け、かつ、領域
Ａ１と領域Ａ２とを、接触面１ｂ１の内径側領域で合流
させて（基準線Ｒ２と基準線Ｒ３は点Ｏ１で交わ
る。）、基準線Ｒ１に沿った領域Ａ３を設ける。このよ
うにすることにより、接触面１ｂ１の内径と外径とに到
る略Ｙ字状の凸部Ａが、ピッチ角α１で多数形成され
る。
基準で設定されている。まず、底部１ｂの内面中心Ｏか
ら放射方向にピッチ角α１で多数の基準線Ｒ１を設定す
る。つぎに、各基準線Ｒ１に対して、円周方向の一方
（例えば、同図で反時計方向）に傾斜角α２をもった基
準線Ｒ２と、円周方向の他方（例えば、同図で時計方
向）に傾斜角α２をもった基準線Ｒ３とを設定する。そ
して、基準線Ｒ２に沿って一定幅で領域Ａ１を設け、基
準線Ｒ３に沿って一定幅で領域Ａ２を設け、かつ、領域
Ａ１と領域Ａ２とを、接触面１ｂ１の内径側領域で合流
させて（基準線Ｒ２と基準線Ｒ３は点Ｏ１で交わ
る。）、基準線Ｒ１に沿った領域Ａ３を設ける。このよ
うにすることにより、接触面１ｂ１の内径と外径とに到
る略Ｙ字状の凸部Ａが、ピッチ角α１で多数形成され
る。
【００２１】この実施例において、ピッチ角α１は１２
°、傾斜角α２は３°に設定されている。したがって、
凸部Ａの総数は３０本、領域Ａ１と領域Ａ２の合計数は
６０本である。また、凹部Ｂの領域Ｂ１と領域Ｂ２はそ
れぞれ３０本である。
°、傾斜角α２は３°に設定されている。したがって、
凸部Ａの総数は３０本、領域Ａ１と領域Ａ２の合計数は
６０本である。また、凹部Ｂの領域Ｂ１と領域Ｂ２はそ
れぞれ３０本である。
【００２２】図４は、上記構成の針状ころ軸受（実施例
品）と、外輪の底部接触面に多数の凹部（ディンプル）
を設けたクロスジョイント用針状ころ軸受（従来品：本
出願人の現行実施品）とについて行なった、摩擦力測定
の結果を示す。測定は、スパイダの軸部に相当する軸を
試験軸受に嵌挿し、ロードセルにて軸荷重を負荷しなが
ら、試験軸受を所定の揺動速度（Ｓ）、揺動角（２θ）
で揺動させて行なった。同図には、押しつけ荷重（Ｎ）
と摩擦力（Ｎ−ｃｍ）との関係を示してある。尚、揺動
角度（２θ）は、近時の取付角度θの微小化傾向を考慮
した値にしてある。
品）と、外輪の底部接触面に多数の凹部（ディンプル）
を設けたクロスジョイント用針状ころ軸受（従来品：本
出願人の現行実施品）とについて行なった、摩擦力測定
の結果を示す。測定は、スパイダの軸部に相当する軸を
試験軸受に嵌挿し、ロードセルにて軸荷重を負荷しなが
ら、試験軸受を所定の揺動速度（Ｓ）、揺動角（２θ）
で揺動させて行なった。同図には、押しつけ荷重（Ｎ）
と摩擦力（Ｎ−ｃｍ）との関係を示してある。尚、揺動
角度（２θ）は、近時の取付角度θの微小化傾向を考慮
した値にしてある。
【００２３】測定結果から明らかなように、本実施例品
においては、従来品に比べ、摩擦力が大幅に低減されて
いる。このような本実施例品の低摩擦特性は、下記に挙
げる複数の要因が相互作用して得られたものと考えられ
る。
においては、従来品に比べ、摩擦力が大幅に低減されて
いる。このような本実施例品の低摩擦特性は、下記に挙
げる複数の要因が相互作用して得られたものと考えられ
る。
【００２４】（１）接触面１ｂ１の内径と外径の双方に
通じた溝状の領域Ｂ１によって、内径側のグリース溜り
１ｂ２から接触面１ｂ１へのグリース流通が促進され
る。しかも、溝状の領域Ｂ１の本数（３０本）が、従来
の放射状の保持溝を設けた構成に比べ大幅に増加してい
るので（例えば、米国特許３０７０９８０号は８本であ
る。）、グリースの接触面１ｂ１への流通性が極めて良
好であり、かつ、揺動角（２θ）が微小であっても、凸
部Ａと軸部１２ａの端面１２ａ１との接触部にグリース
が補給され易い。
通じた溝状の領域Ｂ１によって、内径側のグリース溜り
１ｂ２から接触面１ｂ１へのグリース流通が促進され
る。しかも、溝状の領域Ｂ１の本数（３０本）が、従来
の放射状の保持溝を設けた構成に比べ大幅に増加してい
るので（例えば、米国特許３０７０９８０号は８本であ
る。）、グリースの接触面１ｂ１への流通性が極めて良
好であり、かつ、揺動角（２θ）が微小であっても、凸
部Ａと軸部１２ａの端面１２ａ１との接触部にグリース
が補給され易い。
【００２５】（２）一方、接触面１ｂ１に溝状の領域Ｂ
１を多く設けると、接触面積（凸部Ａの面積）の減少に
より、面圧を上昇させる心配がある。特に、接触面１ｂ
１の外径側領域は、軸部１２ａの傾き等により面圧上昇
をきたしやすい傾向にある。本実施例において、凸部Ａ
を略Ｙ字状にしたのは、溝状の領域Ｂ１を多数設けるこ
とによる接触面積の減少を極力押さえると共に、接触面
１ｂ１に占める接触面積率（凸部Ａの面積率）を、内径
側領域と外径側領域とで極力均一化するためである。例
えば、領域Ａ１および領域Ａ２を一定幅に設定した場
合、所定の半径領域における凸部Ａの面積率は、図５に
示すような値になる。尚、図３における基準線Ｒ２と基
準線Ｒ３の交点Ｏ１の位置ｒは、接触面１ｂ１の外径ｒ
６に対して、ｒ＝０．５２×ｒ６となる程度の位置に設
定してある。ただし、交点Ｏ１の位置ｒは、接触面１ｂ
１のｒ１〜ｒ３の半径領域で使用条件等に応じて任意に
設定すれば良い。このように、接触面１ｂ１における接
触面積率（凸部Ａの面積率）が内径側領域と外径側領域
とで略均一化されることにより、接触部の面圧が平均化
され、局部的な高面圧が生じにくい。
１を多く設けると、接触面積（凸部Ａの面積）の減少に
より、面圧を上昇させる心配がある。特に、接触面１ｂ
１の外径側領域は、軸部１２ａの傾き等により面圧上昇
をきたしやすい傾向にある。本実施例において、凸部Ａ
を略Ｙ字状にしたのは、溝状の領域Ｂ１を多数設けるこ
とによる接触面積の減少を極力押さえると共に、接触面
１ｂ１に占める接触面積率（凸部Ａの面積率）を、内径
側領域と外径側領域とで極力均一化するためである。例
えば、領域Ａ１および領域Ａ２を一定幅に設定した場
合、所定の半径領域における凸部Ａの面積率は、図５に
示すような値になる。尚、図３における基準線Ｒ２と基
準線Ｒ３の交点Ｏ１の位置ｒは、接触面１ｂ１の外径ｒ
６に対して、ｒ＝０．５２×ｒ６となる程度の位置に設
定してある。ただし、交点Ｏ１の位置ｒは、接触面１ｂ
１のｒ１〜ｒ３の半径領域で使用条件等に応じて任意に
設定すれば良い。このように、接触面１ｂ１における接
触面積率（凸部Ａの面積率）が内径側領域と外径側領域
とで略均一化されることにより、接触部の面圧が平均化
され、局部的な高面圧が生じにくい。
【００２６】（３）凸部Ａの領域Ａ１および領域Ａ２
は、それぞれ、基準線Ｒ１（半径線）に対して所定の傾
斜角α２をもっているので、接触面１ｂ１と軸部１２ａ
の端面１２ａ１とが相対的な揺動運動を行なう際、グリ
ース溜り１ｂ２のグリースを溝状の領域Ｂ１に沿って外
径側に流通させようとする力が発生する。しかも、領域
Ａ１と領域Ａ２の傾斜角α２は相反した向きになってい
るので、往復的な揺動運動のいずれの方向に対してもこ
の流通力は発生する。
は、それぞれ、基準線Ｒ１（半径線）に対して所定の傾
斜角α２をもっているので、接触面１ｂ１と軸部１２ａ
の端面１２ａ１とが相対的な揺動運動を行なう際、グリ
ース溜り１ｂ２のグリースを溝状の領域Ｂ１に沿って外
径側に流通させようとする力が発生する。しかも、領域
Ａ１と領域Ａ２の傾斜角α２は相反した向きになってい
るので、往復的な揺動運動のいずれの方向に対してもこ
の流通力は発生する。
【００２７】（４）溝状の領域Ｂ１は略菱形をなし、内
径から外径にゆくにしたがって、その幅が狭くなってい
るので、グリースの保持力に優れている。
径から外径にゆくにしたがって、その幅が狭くなってい
るので、グリースの保持力に優れている。
【００２８】（５）接触面１ｂ１の外径側領域に扇状の
領域Ｂ２が形成されるので、接触面１ｂ１の外径側領域
における潤滑も良好になされる。
領域Ｂ２が形成されるので、接触面１ｂ１の外径側領域
における潤滑も良好になされる。
【００２９】（６）凸部Ａが略台形断面をなし、その側
壁１ｂ４、１ｂ５が傾斜状になっているので、領域Ｂ１
および領域Ｂ２に保持されたグリースが側壁１ｂ４、１
ｂ５に沿って凸部Ａの平面（接触部）に導かれ易い。
壁１ｂ４、１ｂ５が傾斜状になっているので、領域Ｂ１
および領域Ｂ２に保持されたグリースが側壁１ｂ４、１
ｂ５に沿って凸部Ａの平面（接触部）に導かれ易い。
【００３０】図６に示す実施例では、接触面１ｂ１の凹
凸パターンが上記実施例とは逆になっている。すなわ
ち、上記実施例の略Ｙ字状の凸部Ａ（Ａ１、Ａ２、Ａ
３）が凹溝Ａ’（Ａ’１、Ａ’２、Ａ’３）、上記実施
例の凹部Ｂ（Ｂ１、Ｂ２）が凸部Ｂ’（Ｂ’１、Ｂ’
２）になっている。凹溝Ａ’は、凸部Ｂ’の平面から一
定の低さレベルを有する略Ｙ字状の溝であり、その断面
は略逆台形状をなしている。凹溝Ａ’のＹ字頭をなす領
域Ａ’１およびＡ’２はそれぞれ接触面１ｂ１の外径に
通じ、Ｙ字脚をなす領域Ａ’３は接触面１ｂ１の内径に
通じている。凸部Ｂ’は凹溝Ａ’によって仕切られた領
域であり、円周方向に隣り合った２つの凹溝Ａ’に仕切
られた領域Ｂ’１と、凹溝Ａ’の領域Ａ’１と領域Ａ’
２とに仕切られた領域Ｂ’２とからなる。領域Ｂ’１と
領域Ｂ’２の高さレベルは同じである。領域Ｂ’１は略
菱形をなし、領域Ｂ’２は略扇形をなす。このような、
凹凸パターンを有する接触面１ｂ１において、凸部Ｂ’
は軸部１２ａの端面１２ａ１と接触し、凹溝Ａ’はグリ
ースを保持・流通する役割をなす。凹溝Ａ’のパターン
は、上記実施例の凸部Ａに準じ、図３に示す基準で設定
される。
凸パターンが上記実施例とは逆になっている。すなわ
ち、上記実施例の略Ｙ字状の凸部Ａ（Ａ１、Ａ２、Ａ
３）が凹溝Ａ’（Ａ’１、Ａ’２、Ａ’３）、上記実施
例の凹部Ｂ（Ｂ１、Ｂ２）が凸部Ｂ’（Ｂ’１、Ｂ’
２）になっている。凹溝Ａ’は、凸部Ｂ’の平面から一
定の低さレベルを有する略Ｙ字状の溝であり、その断面
は略逆台形状をなしている。凹溝Ａ’のＹ字頭をなす領
域Ａ’１およびＡ’２はそれぞれ接触面１ｂ１の外径に
通じ、Ｙ字脚をなす領域Ａ’３は接触面１ｂ１の内径に
通じている。凸部Ｂ’は凹溝Ａ’によって仕切られた領
域であり、円周方向に隣り合った２つの凹溝Ａ’に仕切
られた領域Ｂ’１と、凹溝Ａ’の領域Ａ’１と領域Ａ’
２とに仕切られた領域Ｂ’２とからなる。領域Ｂ’１と
領域Ｂ’２の高さレベルは同じである。領域Ｂ’１は略
菱形をなし、領域Ｂ’２は略扇形をなす。このような、
凹凸パターンを有する接触面１ｂ１において、凸部Ｂ’
は軸部１２ａの端面１２ａ１と接触し、凹溝Ａ’はグリ
ースを保持・流通する役割をなす。凹溝Ａ’のパターン
は、上記実施例の凸部Ａに準じ、図３に示す基準で設定
される。
【００３１】この実施例において、領域Ａ’１と領域
Ａ’２とにより、合計６０本の溝領域が形成される。ま
た、図７に示すように、接触面１ｂ１の接触面積率｛凸
部Ｂ’の面積率（接触面１ｂ１を図５に示す態様で複数
の半径領域に分割して求めたものである。｝は、内径側
領域と外径側領域とで略均一化される。
Ａ’２とにより、合計６０本の溝領域が形成される。ま
た、図７に示すように、接触面１ｂ１の接触面積率｛凸
部Ｂ’の面積率（接触面１ｂ１を図５に示す態様で複数
の半径領域に分割して求めたものである。｝は、内径側
領域と外径側領域とで略均一化される。
【００３２】この実施例の針状ころ軸受について摩擦力
測定を行なったところ、上記実施例の針状ころ軸受と同
程度の低摩擦特性を示した。
測定を行なったところ、上記実施例の針状ころ軸受と同
程度の低摩擦特性を示した。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
外輪とスパイダの軸部との相対的な揺動運動量が小さい
場合でも、底部の接触面と軸部の端面との接触部にグリ
ースが充分に補給されるので、クロスジョイントが微小
な作動角で回転する際の摩擦力を従来品に比べ大幅に低
減することができる。特に、自動車等のプロペラシャフ
トにおいては取付角度が微小化する傾向にあり、本発明
は、この種の用途に対して顕著な効果を発揮する。
外輪とスパイダの軸部との相対的な揺動運動量が小さい
場合でも、底部の接触面と軸部の端面との接触部にグリ
ースが充分に補給されるので、クロスジョイントが微小
な作動角で回転する際の摩擦力を従来品に比べ大幅に低
減することができる。特に、自動車等のプロペラシャフ
トにおいては取付角度が微小化する傾向にあり、本発明
は、この種の用途に対して顕著な効果を発揮する。
【図１】本発明の実施例に係わる針状ころ軸受を示す断
面図（図ａ）、図ａにおける外輪の拡大断面図（図ｂ）
である。
面図（図ａ）、図ａにおける外輪の拡大断面図（図ｂ）
である。
【図２】外輪の底部内面の接触面を示す平面図（図
ａ）、部分拡大断面図（図ｂ）である。
ａ）、部分拡大断面図（図ｂ）である。
【図３】接触面の部分拡大平面図である。
【図４】摩擦力測定の結果を示す図である。
【図５】接触面積率（凸部の面積率）、および、面積率
の算出手段を示す図である。
の算出手段を示す図である。
【図６】本発明の他の実施例に係わる外輪の底部内面の
接触面を示す平面図（図ａ）、部分拡大断面図（図ｂ）
である。
接触面を示す平面図（図ａ）、部分拡大断面図（図ｂ）
である。
【図７】図６に示す実施例品における接触面積率（凸部
の面積率）を示す図である。
の面積率）を示す図である。
【図８】クロスジョイントの一般的構成を示す分解斜視
図である。
図である。
１ 外輪 １ａ 円筒部 １ｂ 底部 １ｂ１ 接触面 ２ 針状ころ
Claims (6)
- 【請求項１】 円筒部および底部からなるカップ状の外
輪と、外輪の円筒部の内径に組み込まれた複数のころと
を備え、クロスジョイントのスパイダの軸部とヨークと
の間に介装されるクロスジョイント用ころ軸受におい
て、 上記外輪の底部内面のうちスパイダの軸部の端面と接触
する環状の接触面に、この接触面の外径に通じた一対の
傾斜状の凸領域と、これら傾斜状の凸領域が上記接触面
の内径側領域で合流して内径に通じた凸領域とからなる
略Ｙ字状の凸部を、所定のピッチ角で複数形成したこと
を特徴とするクロスジョイント用ころ軸受。 - 【請求項２】 円筒部および底部からなるカップ状の外
輪と、外輪の円筒部の内径に組み込まれた複数のころと
を備え、クロスジョイントのスパイダの軸部とヨークと
の間に介装されるクロスジョイント用ころ軸受におい
て、 上記外輪の底部内面のうちスパイダの軸部の端面と接触
する環状の接触面に、この接触面の外径に通じた一対の
傾斜状の凹領域と、これら傾斜状の凹領域が上記接触面
の内径側領域で合流して内径に通じた凹領域とからなる
略Ｙ字状の凹部を、所定のピッチ角で複数形成したこと
を特徴とするクロスジョイント用ころ軸受。 - 【請求項３】 上記接触面における接触面積率が内径側
領域と外径側領域とで略均一であることを特徴とする請
求項１又は２のクロスジョイント用ころ軸受。 - 【請求項４】 傾斜状の凸領域の、接触面の半径線に対
する傾斜角が２°〜８°であることをことを特徴とする
請求項１又は３のクロスジョイント用ころ軸受。 - 【請求項５】 傾斜状の凹領域の、接触面の半径線に対
する傾斜角が２°〜８°であることをことを特徴とする
請求項２又は３のクロスジョイント用ころ軸受。 - 【請求項６】 ピッチ角が１０°〜１８°であることを
特徴とする請求項１、２、３、４又は５のクロスジョイ
ント用ころ軸受。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07149195A JP3501868B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | クロスジョイント用ころ軸受 |
| US08/619,359 US5695405A (en) | 1995-03-29 | 1996-03-21 | Roller bearing for cross joints with unique grease holding grooves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07149195A JP3501868B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | クロスジョイント用ころ軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08270672A true JPH08270672A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3501868B2 JP3501868B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=13462191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07149195A Expired - Lifetime JP3501868B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | クロスジョイント用ころ軸受 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5695405A (ja) |
| JP (1) | JP3501868B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008281185A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Jtekt Corp | 十字軸継手 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6161961A (en) * | 1997-04-25 | 2000-12-19 | The Torrington Company | Bush for needle bearings |
| US6478682B1 (en) * | 1999-11-05 | 2002-11-12 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint |
| US6881151B1 (en) | 2001-11-27 | 2005-04-19 | Carl Jantz | Universal joint |
| US6736729B2 (en) * | 2002-07-03 | 2004-05-18 | Gkn Automotive, Inc. | Constant velocity joint and method of making same |
| US6915829B2 (en) * | 2002-07-15 | 2005-07-12 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Apparatus and method for cutting and placing limp pieces of material |
| US7140965B2 (en) * | 2004-07-07 | 2006-11-28 | Torque-Traction Technologies Llc | Lubrication system for a universal joint cross |
| DE102005058743A1 (de) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Kreuzgelenkanordnung |
| EP2623804B1 (en) | 2010-09-27 | 2019-04-10 | NSK Ltd. | Shell-type radial needle bearing outer ring and method for manufacturing same |
| NL2025395B1 (en) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | P Bekkers Holding B V | High pressure nozzle |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3070980A (en) * | 1960-09-21 | 1963-01-01 | Cleveland Steel Products Corp | Universal couplings |
| DE6810086U (de) * | 1968-12-05 | 1969-04-17 | Gelenkwellenbau Gmbh | Stirnanlaufscheibe eines kreuzgelenkes |
| JPS591890A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-07 | トヨタ自動車株式会社 | 集合流体配管及び製造方法 |
| JPS6223169A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07149195A patent/JP3501868B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-21 US US08/619,359 patent/US5695405A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008281185A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Jtekt Corp | 十字軸継手 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5695405A (en) | 1997-12-09 |
| JP3501868B2 (ja) | 2004-03-02 |
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