DE102016110983A1

DE102016110983A1 - Homokinetisches Verschiebegelenk

Info

Publication number: DE102016110983A1
Application number: DE102016110983.5A
Authority: DE
Inventors: Keishi Kobata
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2016-12-22
Also published as: CN106257081A; JP2017008988A; US20160369845A1

Abstract

Ein homokinetisches Verschiebegelenk ist vorgesehen, das einschränken kann, dass eine Drückkraft zu einem Käfig übertragen wird, wenn ein Innenelement zu einem Bodenabschnitt eines Außenelementes zu dem Zeitpunkt gedrückt wird, bei dem das homokinetische Verschiebegelenk an einem Fahrzeug montiert wird. Das homokinetische Verschiebegelenk (1) hat: einen Außenring (2), der als ein Außenelement dient; ein Tripoidelement (3), das als ein Innenelement dient; ein Zwischenelement (4), das durch ein Paar an Teilelementen (41, 42) ausgebildet ist, die so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, wobei ein Kopf (322) eines Tripoidwellenabschnittes (32) zwischen ihnen angeordnet ist; eine Vielzahl an Rollelementen (5), die an einer ersten und zweiten Laufringfläche (221a, 211b) des Außenrings (2) rollen; und einen Käfig (6), der die Vielzahl an Rollelementen (5) hält. Wenn die Rollelemente (5) durch das Paar an Teilelementen (41, 42) gedrückt werden und die Körper (51) der Rollelemente (5) in Kontakt mit dem Paar an Laufringflächen (211a, 211b) gebracht werden, wird ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen einer Außenumfangsfläche (52a) eines nadelartigen Vorsprungs (52) jedes Rollelementes (5) und Außenseitenflächen (611a, 621a) in einer ersten und einer zweiten Nut (611, 621) vorgesehen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf homokinetische Verschiebegelenke (CV-Gelenke).
2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Ein Beispiel vom homokinetischen Gelenken (Gleichlaufgelenken) ist ein homokinetisches Verschiebegelenk (CV-Gelenk) mit: einem Außenring, der als ein Außenelement dient und eine Form eines mit einem Boden versehenen Rohrs hat und drei Laufringnuten besitzt, die an seiner Außenumfangsfläche so ausgebildet sind, dass sie sich in der Richtung einer Mittelachse des Außenrings erstrecken; einem Tripoidelement, das als ein Innenelement dient und drei Tripoidwellenabschnitte hat, die in den Laufringnuten des Außenrings eingeführt sind; und einer Vielzahl an Rollelementen, die zwischen der Außenumfangsfläche jedes Tripoidwellenabschnittes und der Innenfläche einer entsprechenden der Laufringnuten angeordnet sind (sh. die offengelegten japanischen Patentanmeldungen JP 2010-7701 A und JP H10-9248 A ).
Das in JP 2010-7701 A beschriebene homokinetische Verschiebegelenk (CV-Gelenk) hat Rolleneinheiten, die jeweils eine Vielzahl an Rollelementen haben. Jede der Rolleneinheiten ist zwischen dem Tripoidwellenabschnitt und der Innenfläche der Laufringnut angeordnet. Die Rolleneinheit hat ein Zwischenelement, eine Vielzahl an Rollelementen und einen Käfig. Das Zwischenelement ist durch ein Paar an Teilelementen ausgebildet, die so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, wobei der Tripoidwellenabschnittt zwischen ihnen angeordnet ist, und ist so angeordnet, dass er relativ zu dem Tripoidwellenabschnitt schwenkbar ist. Die in Vielzahl vorgesehenen Rollelemente sind zwischen der Innenfläche der Laufringfläche und einer Kraftübertragungsfläche des Zwischenelementes rollfähig angeordnet. Jedes der Rollelemente ist durch einen säulenartigen Körper und ein Paar an nadelartigen Vorsprüngen, die an beiden axialen Endseiten des Körpers stehen, ausgebildet. Der Käfig hält die Vielzahl an Rollelementen so, dass die in Vielzahl vorgesehenen Rollelemente sich am Außenumfang des Zwischenelementes in einer zirkulierenden Weise bewegen können. Der Käfig ist durch ein Paar an Zirkulationspfadausbildungselementen ausgebildet. Die als Paar vorgesehenen Zirkulationspfadausbildungselemente sind so gekuppelt, dass sie einander zugewandt sind, um beide axiale Enden der Vielzahl an Rollelementen zu halten. Jedes aus dem Paar an Zirkulationspfadausbildungselementen hat eine Nut, die die nadelartigen Vorsprünge der Rollelemente führt. Die Nut ist so ausgebildet, dass sie sich entlang eines Zirkulationspfades für die Rollelemente erstreckt.
Dieses CV-Verschiebegelenk bildet zusammen mit einer in dem Tripoidelement eingesetzten Zwischenwelle eine Antriebswelle und ist an einem Fahrzeug montiert, wie dies beispielsweise in den 1 und 2 des Dokuments JP H10-9248 A gezeigt ist. Das heißt, ein wellenartiger Schaft des Außenrings ist in ein Einführloch, das in der Mitte eines Seitenzahnrades einer Differenzialeinheit ausgebildet ist, eingeführt und ist mit dem Seitenzahnrad beispielsweise durch eine Keilpassung so gekuppelt, dass er nicht relativ drehbar zu dem Seitenzahnrad ist. Der Schaft des Außenrings hat an seinem Endstückende eine ringartige Nut, in der eine Halteeinrichtung sitzt. Die Halteeinrichtung in der Form eines Rings, wie beispielsweise ein Sprengring, verhindert, dass der Schaft von dem Seitenzahnrad weggelangt.
Wenn das in JP 2010-7701 A beschriebene CV-Gleitgelenk an einem Fahrzeug montiert wird, drücken die Rolleneinheiten mitunter gegen einen Bodenabschnitt des Außenrings. Das heißt, wenn der Anwender die Welle gekuppelt an dem Tripoidelement hält und des Schaft des Außenrings in das Einführloch des Seitenzahnrades von der Außenseite eines Differenzialgehäuses einführt, wobei die Halteeinrichtung in der ringartigen Nut des Schaftes sitzt, werden die Rolleneinheiten gegen den Bodenabschnitt des Außenrings über das Tripoidelement und das Zwischenelement gedrückt und einer Drückkraft ausgesetzt. Wenn sie durch das Einführloch in dem Seitenzahnrad tritt, kontrahiert die Halteeinrichtung elastisch und wird in der ringartigen Nut aufbewahrt. Nachdem sie durch das Einführloch getreten ist, wird die ursprüngliche Größe der Halteeinrichtung wieder hergestellt, so dass ein Außenumfangsabschnitt der Halteeinrichtung von der ringartigen Nut vorragt. Somit verhindert die Halteeinrichtung, dass der Schaft von dem Seitenzahnrad weggelangt.
Wenn beispielsweise der Anwender die Welle beim Montieren des CV-Verschiebegelenks an dem Fahrzeug kräftigt drückt, drückt jeder Tripoidwellenabschnitt des Tripoidelementes das Paar an Teilelementen kräftig in eine derartige Richtung, dass die als Paar vorgesehenen Teilelemente voneinander getrennt werden. Die Rollelemente werden daher zu den Laufringflächen durch das Paar an Teilelementen gedrückt, und die nadelartigen Vorsprünge der Rollelemente gelangen mit den Außenseitenflächen der Nuten des Käfigs in Kontakt. Die Drückkraft wird somit zu dem Käfig übertragen. Der Käfig kann durch die Drückkraft verformt werden, was eine sanfte oder gleichmäßige Rollbewegung der Rollelemente behindern kann. Demgemäß muss die Festigkeit des Käfigs sichergestellt werden, beispielsweise indem die Dicke des Paars an Zirkulationspfadausbildungselementen erhöht wird. Dies beeinträchtigt eine Verringerung der Größe und des Gewichts und eine Verringerung der Kosten des CV-Verschiebegelenks.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein CV-Verschiebegelenk zu schaffen, das eine Übertragung einer Drückkraft zu einem Käfig einschränken kann, wenn ein Innenelement zu einem Bodenabschnitt eines Außenelementes zu dem Zeitpunkt gedrückt wird, bei dem das CV-Verschiebegelenk an einem Fahrzeug montiert wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein CV-Verschiebegelenk (ein homokinetisches Verschiebegelenk): ein Außenelement mit einem Rohrabschnitt, der eine Vielzahl an Laufringnuten hat, die jeweils ein Paar an Laufringflächen aufweisen, die sich in einer Richtung einer Mittelachse erstrecken und einander zugewandt sind, und einem Bodenabschnitt, der ein Ende des Rohrabschnittes schließt; ein Innenelement mit einem ringartigen Nabenabschnitt, der mit einer Welle gekuppelt ist, und einer Vielzahl an Fußwellen, die so stehen, dass sie sich in einer radialen Richtung des Nabenabschnittes von einer Außenumfangsfläche des Nabenabschnittes nach außen erstrecken, und die jeweils in eine entsprechende der Vielzahl an Laufringnuten eingeführt sind; ein Paar an Zwischenelementen, die so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, wobei die Fußwelle zwischen ihnen angeordnet ist; eine Vielzahl an Rollelementen, die zwischen dem Paar an Laufringflächen und Außenflächen des Paares an Zwischenelementen angeordnet sind; und einen Käfig, der die Vielzahl an Rollelementen so hält, dass die Vielzahl an Rollelementen an den Außenflächen der Zwischenelemente rollen können. Die Rollelemente haben jeweils einen säulenartigen Körper und ein Paar an nadelartigen Vorsprüngen, die an beiden axialen Endseiten des Körpers stehen. Der Käfig weist eine Nut auf, die das Paar an nadelartigen Vorsprüngen führt. Wenn das Innenelement zu dem Bodenabschnitt in dem Außenelement bewegt wird und die als Paar vorgesehenen Zwischenelemente einer Drückkraft von der Fußwelle in einer derartigen Richtung ausgesetzt sind, dass die als Paar vorgesehenen Zwischenelemente voneinander so getrennt werden, dass die Rollelemente durch das Paar an Zwischenelementen gedrückt werden und die Körper der Rollelemente in Kontakt mit den als Paar vorgesehenen Laufringflächen gebracht werden, ist ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen einer Seitenfläche in der Nut und Außenumfangsflächen der nadelartigen Vorsprünge der Rollelemente vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eingeschränkt werden, dass die Drückkraft zu dem Käfig übertragen wird, wenn das Innenelement zu dem Bodenabschnitt des Außenelements zu dem Zeitpunkt gedrückt wird, bei dem das CV-Verschiebegelenk an einem Fahrzeug montiert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehend erläuterten und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen anhand der nachstehend dargelegten Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich hervor, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
1 zeigt eine ausschnittartige, freigeschnittene Ansicht eines gesamten CV-Verschiebegelenks gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Draufsicht auf einen Außenring des CV-Verschiebegelenks unter Betrachtung in der Richtung einer Drehachse des Außenrings.
3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Tripoidelementes und einer Rolleneinheit.
4 zeigt eine Vorderansicht der Rolleneinheit.
5A zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 4.
5B zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B in 4.
6 zeigt schematisch Rollelemente, einen Käfig und einen Tripoidwellenabschnitt des Tripoidelementes, die zwischen einem Paar an Laufringflächen des Außenrings angeordnet sind, wobei die obere Hälfte von 6 eine Vorderansicht unter Betrachtung in der gleichen Richtung wie in der Schnittansicht B-B von 4 zeigt, und die untere Hälfte von 6 eine Draufsicht zeigt.
7 zeigt einen Zustand der Rollelemente, des Käfigs und des Tripoidwellenabschnittes des Tripoidelementes zu dem Zeitpunkt, bei dem ein Kopf des Tripoidelementes sich in der Richtung einer Mittelachse aus dem in 6 gezeigten Zustand bewegt hat, wobei die obere Hälfte von 7 eine Vorderansicht zeigt und die untere Hälfte von 7 eine Draufsicht zeigt.
8 zeigt schematisch Rollelemente, einen Käfig und einen Tripoidwellenabschnitt eines Tripoidlementes eines CV-Gelenks eines Vergleichsbeispiels, die in dem gleichen Zustand wie in 7 sind, wobei die obere Hälfte von 8 eine Vorderansicht zeigt und die untere Hälfte von 8 eine Draufsicht zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein homokinetisches Gleichlaufgelenk (CV-Gleichlaufgelenk) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben.
1 zeigt eine ausschnittartige, freigeschnittene Ansicht des gesamten CV-Verschiebegelenks gemäß dem Ausführungsbeispiel. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Außenring des CV-Verschiebegelenks unter Betrachtung in der Richtung einer Drehachse O₁ des Außenrings. Nachstehend ist das CV-Verschiebegelenk einfach als das „CV-Gelenk” bezeichnet.
Ein CV-Gelenk 1 ist zwischen einem nichtgezeigten Seitenzahnrad, das als ein Ausgangselement einer Differenzialeinheit eines Fahrzeugs dient, und einer Welle (Zwischenwelle einer Antriebswelle) 7 zum zu der Welle 7 erfolgenden Übertragen einer Drehkraft zum Drehen von Rädern angeordnet. Das CV-Gelenk 1 wird auch als „CV-Tripoidgelenk” bezeichnet und hat einen Außenring 2, der als ein Außenelement dient, ein Tripoidelement 3, das als ein Innenelement dient, und drei Rolleneinheiten 10 (wobei lediglich eine Rolleneinheit 10 in 1 gezeigt ist). Der Außenring 2 ist mit dem Seitenzahnrad der Differenzialeinheit so gekuppelt, dass er zusammen mit diesem dreht. Das Tripoidelement 3 ist mit der Welle 7 so gekuppelt, dass es zusammen mit dieser dreht. Die Rolleneinheiten 10 sitzen an Tripoidwellenabschnitten 32, die als Beinwellen oder Fußwellen des Tripoidelementes 3 dienen, was nachstehend beschrieben ist. Der Aufbau dieser Elemente etc. ist nachstehend detailliert beschrieben.
Der Außenring 2 hat einen Rohrabschnitt 21, einen Bodenabschnitt 22 und einen Schaftabschnitt 23. Der Rohrabschnitt 21 hat eine Vielzahl an (drei) Laufringnuten 211, die sich in der Richtung einer Mittelachse erstrecken. Der Bodenabschnitt 22 schließt ein Ende des Rohrabschnittes 21. Der Schaftabschnitt 23 ist in der Form einer Welle und ragt von der Mitte des Bodenabschnittes 22 zu der von dem Rohrabschnitt 21 entgegengesetzten Seite vor. Der Rohrabschnitt 21 und der Bodenabschnitt 22 bilden zusammen die Form eines mit einem Boden versehenen Rohres, und in dem Rohrabschnitt 21 ist ein Unterbringungsraum 20 ausgebildet, um das Tripoidelement 3 und die drei Rolleneinheiten 10 unterzubringen. Die Mittelachse des Rohrabschnittes 21 stimmt mit der Drehachse O₁ des Außenrings 2 überein. 1 zeigt einen Zustand, bei dem ein Gelenkwinkel null beträgt, nämlich den Zustand, bei dem die Drehachse O₁ des Außenrings 2 mit einer Drehachse O₂ der Welle 7 übereinstimmt. Nachstehend ist eine Richtung, die parallel zu der Mittelachse des Rohrabschnittes 21 (der Drehachse O₁ des Außenrings 2) ist, als die „Richtung der Mittelachse des Außenrings 2” bezeichnet.
Wie dies in 2 gezeigt ist, sind drei Laufringnuten 211 unter regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung des Rohrabschnittes 21 so ausgebildet, dass sie von der Mitte des Rohrabschnittes 21 nach außen vertieft sind. Die drei Rolleneinheiten 10 sind in den drei Laufringnuten 211 untergebracht. Die Innenfläche jeder Laufringnut 211 umfasst ein Paar an Laufringflächen 211a, 211b, die sich in der Richtung der Mittelachse des Außenrings 2 erstrecken und einander zugewandt sind. Das Paar an Laufringflächen 211a, 211b sind flache Flächen und sind einander so zugewandt, dass sie parallel zueinander sind. In der nachstehend dargelegten Beschreibung werden die Ausdrücke „erste Laufringfläche 211a” und „zweite Laufringfläche 211b” verwendet, wenn es einen Bedarf an einer Unterscheidung der als Paar vorgesehenen Laufringflächen 211a, 211b voneinander gibt. Die erste Laufringfläche 211a bezieht sich auf die Laufringfläche, an der eine Vielzahl an Rollelementen 5, die nachstehend beschrieben sind, der Rolleneinheit 10 rollen, wenn das Fahrzeug zum Zwecke der Vorwärtsfahrt beschleunigt, und die zweite Laufringfläche 211b bezieht sich auf die andere Laufringfläche.
Der Bodenabschnitt 22 hat eine flache Bodenfläche 22a, die sich senkrecht zu der Richtung erstreckt, in der sich die Laufringnuten 211 erstrecken. Die Rollelemente 5 der Rolleneinheiten 10 werden mit der Bodenfläche 22a in Kontakt gebracht, wenn sich das Tripoidelement 30 zu dem Boden des Unterbringungsraums 20 des Rohrabschnittes 21 bewegt.
Der Schaftabschnitt 23 hat einen Keileinpassabschnitt 231, der per Keilpassung an dem Seitenzahnrad der Differenzialeinheit sitzt. Der Schaftabschnitt 23 hat des Weiteren eine ringartige Nut 232 an seinem Endstückende (das Ende, das sich an der entgegengesetzten Seite von seinem Basisende befindet, das an der Seite des Bodenabschnittes 22 angeordnet ist). Die ringartige Nut 232 ist an einer Position ausgebildet, die näher zu der Endseite des Endstückendes ist als der Keileinpassabschnitt 231, und hält eine (nichtgezeigte) ringförmige Halteeinrichtung wie beispielsweise einen Sprengring.
Jede Rolleneinheit 10 hat ein Zwischenelement 4, die Vielzahl an Rollelementen 5 und einen Käfig 6. Das Zwischenelement 4 ist durch ein Paar an Teilelementen 41, 42 gebildet (lediglich ein Teilelement 41 ist in 1 gezeigt). Die in Vielzahl vorgesehenen Rollelemente 5 sind an dem Außenumfang des Zwischenelementes 4 angeordnet. Der Käfig 6 hält die Vielzahl an Rollelementen 5.
Das Tripoidelement 3 ist ein ringartiges Element, das durch die vorstehend beschriebenen Tripoidwellenabschnitte 32 und einen Nabenabschnitt 31 ausgebildet ist, der einen Körper des Tripoidelementes 3 ausbildet. Der Nabenabschnitt 31 des Tripoidelementes 3 hat ein Einführloch 30 in derartiger Weise, dass die Welle 7 durch dieses eingeführt wird. Die Welle 7 hat einen Keileinpassabschnitt 71 an ihrem Ende, und der Nabenabschnitt 31 des Tripoidelementes 3 sitzt an dem Keileinpassabschnitt 71 der Welle 7 so, dass der Nabenabschnitt 31 sich nicht relativ zu dem Keileinpassabschnitt 71 drehen kann. Ein Sprengring 70, der an der Welle 7 sitzt, verhindert, dass das Tripoidelement 3 von der Welle 7 weggelangt.
Das Tripoidelement 3 kann sich relativ zu dem Außenring 2 innerhalb eines vorbestimmten Bewegungsbereiches in der Richtung der Mittelachse des Außenrings 2 bewegen. Wenn das CV-Gelenk 1 an der Differenzialeinheit des Fahrzeugs angebracht wird, wird das Tripoidelement 3 zu dem Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 (in der durch einen Pfeil in 1 gezeigten Richtung) über die Welle 7 gedrückt. Die Bewegung des Tripoidelementes 3 zu dem Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 wird durch die Rollelemente 5 der Rolleneinheiten 10 begrenzt, die an der Bodenfläche 22a anliegen.
3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Tripoidelements 3 und der Rolleneinheit 10, die an einem der Tripoidwellenabschnitte 32 sitzen. 4 zeigt eine Vorderansicht der Rolleneinheit 10. 5A zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A von 4, und 5B zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B in 4. In 5B sind der Tripoidwellenabschnitt 32 des Tripoidelements 3 und die erste und zweite Laufringfläche 211a und 211b der Laufringnut 211 des Außenrings 2 anhand von Strichpunktlinien mit einem langen Strich und zwei kurzen Strichen gezeigt.
Die Rolleneinheit 10 hat das Zwischenelement 4, die Vielzahl an Rollelementen 5 und den Käfig 6. Das Zwischenelement 4 ist durch das Paar an Teilelementen 41, 42 ausgebildet, die so angeordnet sind, dass sie voneinander weg getrennt (beabstandet) sind, wobei ein Kopf 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 zwischen ihnen angeordnet ist. Die in Vielzahl vorgesehenen Rollelemente 5 rollen an einem des Paares an Laufringflächen 211a, 211b (gezeigt in 2) der Laufringnut 211 gemäß der Drehrichtung des Außenrings 2 und der Richtung der Momentübertragung zwischen dem Außenring 2 und der Welle 7. Der Käfig 6 hält die Vielzahl an Rollelementen 5 so, dass die Rollelemente 5 sich an dem Außenumfang des Zwischenelementes 4 in einer zirkulierenden Weise bewegen können.
Wie dies in 3 gezeigt ist, hat das Tripoidelement 3 den ringartigen Nabenabschnitt 31 und die Vielzahl an (drei) Tripoidwellenabschnitten 32. Die Tripoidwellenabschnitte 32 stehen so, dass sie sich in der radialen Richtung des Nabenabschnittes 31 von einer Außenumfangsfläche 31a des Nabenabschnittes 31 nach außen erstrecken, und sie sind in die Laufringnuten 211 (gezeigt in 2) des Außenrings 2 eingeführt. Die Innenumfangsfläche des Einführlochs 30 des Nabenabschnittes 31 hat eine Vielzahl an Keilvorsprüngen, die in den Keileinpassabschnitt 71 (gezeigt in 1) der Welle 7 sitzen (d. h. eingepasst sind). Die Keilvorsprünge sind in 3 nicht gezeigt.
Die drei Tripoidwellenabschnitte 32 sind in regelmäßigen Abständen (Intervallen) in der Umfangsrichtung des Nabenabschnittes 31 angeordnet, und das Endstückende jedes Tripoidwellenabschnittes 332 hat eine Teilkugelfläche. Genauer gesagt hat jeder Tripoidwellenabschnitt 332 einen Ansatz (Hals) 321, der an der Seite des Nabenabschnittes 31 angeordnet ist, und den Kopf 322, der einen größeren Außendurchmesser als der Ansatz 321 hat und eine kugelartige konvexe Außenumfangsfläche 322a besitzt. Der Kopf 322 ist an der Endstückendseite des Tripoidwellenabschnittes 32 in Bezug auf den Ansatz 321 angeordnet. Die Rolleneinheiten 10 sitzen schwenkfähig an den Köpfen 322 der drei Tripoidwellenabschnitte 32.
Das Zwischenelement 4 ist zwischen dem Tripoidwellenabschnitt 32 und der Vielzahl an Rollelementen 5 angeordnet. Ein Teilelement 41 (nachstehend ist dieses als das „erste Teilelement 41” bezeichnet) des Zwischenelementes 4 ist zwischen dem Tripoidwellenabschnitt 32 und der ersten Laufringfläche 211a angeordnet, und das andere Teilelement 42 (nachstehend ist dieses als das „zweite Teilelement 42” bezeichnet) des Zwischenelementes 4 ist zwischen dem Tripoidwellenabschnitt 32 und der zweiten Laufringfläche 211b angeordnet. Das erste Teilelement 41 und das zweite Teilelement 42 sind zueinander symmetrisch geformt.
Das erste und das zweite Teilelement 41, 42 haben jeweils konkave Flächen 41a, 42a (lediglich die konkave Fläche 41a des ersten Teilelementes 41 ist in 3 gezeigt). Die konkaven Flächen 41a, 42a sind Teilkugelflächen, und die Außenumfangsfläche 322a des Kopfes 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 steht mit den konkaven Flächen 41a, 42a in Kontakt. Dadurch wird ermöglicht, dass der Kopf 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 relativ zu dem Mittelelement 4 schwenkt.
Das erste und zweite Teilelement 41, 42 haben des Weiteren jeweils flache Rollflächen 41c, 42c (lediglich die Rollfläche 42c des zweiten Teilelementes 42 ist in 3 gezeigt). Die Rollflächen 41c, 42c sind Flächen, die an der entgegengesetzten Seite des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 von den konkaven Flächen 41a, 42a angeordnet sind, und die Vielzahl an Rollelementen 5 rollen auf den Rollflächen 41c, 42c.
Das erste und zweite Teilelement 41, 42 haben jeweils Ausschnitte 410, 420, um eine Beeinträchtigung mit Verbindungen 60 des Käfigs 6 zu vermeiden, wie dies nachstehend beschrieben ist. Jede der Endflächen des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 in der Richtung der Mittelachse des Außenrings 2 ist durch eine erste Endfläche 41d, 42d, die an einem Abschnitt ausgebildet ist, an dem der Ausschnitt 410, 420 nicht ausgebildet ist, und eine zweite Endfläche 41e, 42e gebildet, die in dem Ausschnitt 410, 420 ausgebildet ist.
Jedes Rollelement 5 hat die Form einer Welle und hat einen säulenartigen Körper 51 und ein Paar an nadelartigen Vorsprüngen 52, die auf beiden axialen Endflächen des Körpers 51 stehen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind achtzehn Rollelemente 5 um das Zwischenelement 4 herum angeordnet. Die Anzahl an Rollelementen 5 kann geeignet gemäß der Momentübertragungskapazität des CV-Gelenks 1 etc. geändert werden. In 3 ist ein Rollelement 5 außerhalb des Käfigs 6 gezeigt.
Der Käfig 6 ist ausgebildet, indem ein Paar an Zirkulationspfadausbildungselementen 61, 62 gekuppelt sind, die die Vielzahl an Rollelementen 5 zwischen ihnen in deren axialer Richtung sandwichartig anordnen. Der Käfig 6 hat die Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken (die Form eines abgerundeten Rechtecks) unter Betrachtung von der Vorderseite in der axialen Richtung des Außenrings 2 (sh. 4, nachstehend beschrieben). In der nachstehend dargelegten Beschreibung bezieht sich das erste Zirkulationspfadausbildungselement 61 auf eines der als Paar vorgesehenen Zirkulationspfadausbildungselemente 61, 62, das an einer radial äußeren Position in dem Unterbringungsraum 20 des Außenrings 2 angeordnet ist, nämlich an einer Position, die von der Drehachse O₁ weiter weg ist, und das zweite Zirkulationspfadausbildungselement 62 bezieht sich auf das andere Zirkulationspfadausbildungselement. Das erste und zweite Zirkulationspfadausbildungselement 61, 62 sind ausgebildet, indem ein Metallblechmaterial gepresst wird.
Das erste und zweite Zirkulationspfadausbildungselement 61, 62 des Käfigs 6 sind durch das Paar an Verbindungen 60, 60 gekuppelt. Die als Paar vorgesehenen Verbindungen 60, 60 sind einwärts von der (näher zu dem Tripoidwellenabschnitt 32 als die) Laufspur der Zirkulationsbewegung der Vielzahl an Rollelementen 5 angeordnet und sie sind Seite an Seite in der Richtung der Mittelachse des Rohrabschnittes 21 angeordnet.
Jede Verbindung 60 des Käfigs 6 ist ausgebildet, indem ein erstes Verbindungsstück 612, das in dem ersten Zirkulationspfadausbildungselement 61 ausgebildet ist, und ein zweites Verbindungsstück 622, das in dem zweiten Zirkulationspfadausbildungselement 62 ausgebildet ist, übereinander angeordnet sind, und das erste und zweite Verbindungsstück 612, 622 verbunden werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste und zweite Verbindungsstück 612, 622 durch Verstemmen verbunden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können das erste und zweite Verbindungsstück 612, 622 durch Schweißen verbunden sein.
Wie dies in 4 gezeigt ist, sind die ersten Endflächen 41d des ersten Teilelementes 41 in Kontakt mit den Körpern 51 der Rollelemente 5, und die zweiten Endflächen 41e des ersten Teilelementes 41 sind den Verbindungen 60 des Käfigs 6 zugewandt, wobei sich dazwischen ein Zwischenraum befindet. Wenn beispielsweise das CV-Gelenk 1 an der Differenzialeinheit angebracht wird, wird das Tripoidelement 3 zu dem Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 gedrückt, und die Körper 51 der Rollelemente 5 werden mit der Bodenfläche 22a in Kontakt gebracht. Zu diesem Zeitpunkt gelangen die ersten Endflächen 41d, 42d des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 mit den Körpern 51 der Rollelemente 5 in Kontakt, wohingegen ein Zwischenraum zwischen jeder Verbindung 60 des Käfigs 6 und den zweiten Endflächen 41e, 42e vorhanden ist, so dass die Presskraft in der Richtung der Mittelachse nicht auf den Käfig 6 übertragen wird.
Wie dies in 5A gezeigt ist, hat das erste Zirkulationspfadausbildungselement 61 eine erste Nut 611, die den ersten nadelartigen Vorsprung 52 des Paares der nadelartigen Vorsprünge 52 jedes Rollelementes 5 führt. Das zweite Zirkulationspfadausbildungselement 62 hat eine zweite Nut 621, die den zweiten nadelartigen Vorsprung 52 des Paares an nadelartigen Vorsprüngen 52 jedes Rollelementes 5 führt. Die erste Nut 611 hat eine U-Form und ist so vertieft, dass ihr Boden von dem zweiten Zirkulationspfadausbildungselement 62 weg angeordnet ist. Die zweite Nut 621 hat eine U-Form und ist so vertieft, dass ihr Boden von dem ersten Zirkulationspfadausbildungselement 61 weg angeordnet ist.
Die Innenfläche der ersten Nut 611 ist durch eine Außenseitenfläche 611a, eine Innenseitenfläche 611b und eine Bodenfläche 611c ausgebildet. Die Außenseitenfläche 611a und die Innenseitenfläche 611b sind einander zugewandt, wobei die ersten nadelartigen Vorsprünge 52 der Rollelemente 5 zwischen ihnen angeordnet sind, und die Bodenfläche 611c dient als der Boden der ersten Nut 611. Die nadelartigen Vorsprünge 52 in der ersten Nut 611, nämlich die ersten nadelartigen Vorsprünge 52, sind somit zwischen der Außenseitenfläche 611a und der Innenseitenfläche 611b angeordnet. Die Innenseitenfläche 611b ist an der Seite der Verbindung 60 der ersten Nut 611 ausgebildet, und die Außenseitenfläche 611a ist an der entgegengesetzten Seite der ersten Nut 611 von der Seite der Verbindung 60 ausgebildet.
In ähnlicher Weise ist die Innenfläche der zweiten Nut 621 durch eine Außenseitenfläche 621a, eine Innenseitenfläche 621b und eine Bodenfläche 621c ausgebildet. Die Außenseitenfläche 621a und die Innenseitenfläche 621b sind einander zugewandt, wobei die zweiten nadelartigen Vorsprünge 52 der Rollelemente 5 zwischen ihnen angeordnet sind, und die Bodenfläche 621c als der Boden der zweiten Nut 621 dient. Die nadelartigen Vorsprünge 52 in der zweiten Nut 621, nämlich die zweiten nadelartigen Vorsprünge 52 sind somit zwischen der Außenseitenfläche 621a und der Innenseitenfläche 621b angeordnet. Die Innenseitenfläche 621b ist an der Seite der Verbindung 60 der zweiten Nut 621 ausgebildet, und die Außenseitenfläche 621a ist an der entgegengesetzten Seite der zweiten Nut 621 von der Seite der Verbindung 60 ausgebildet.
Wie dies in 5B gezeigt ist, haben das erste Teilelement 41 und das zweite Teilelement 42 jeweils die konkaven Flächen 41a, 42a, die vorstehend beschrieben sind. Das erste Teilelement 41 und das zweite Teilelement 42 haben des Weiteren jeweils flache Flächen 41b, 42b, die um die konkaven Flächen 41a, 42a jeweils herum ausgebildet sind. Die flachen Flächen 41b, 42b des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 sind einander zugewandt, wobei der Kopf 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 zwischen ihnen angeordnet ist. Die konkave Fläche 41a des ersten Teilelementes 41 ist zu der ersten Laufringfläche 211a hin vertieft, und die konkave Fläche 42a des zweiten Teilelementes 42 ist zu der zweiten Laufringfläche 211b hin vertieft.
Indem der Kopf 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 des Tripoidelementes 3 an einer Zwischenposition in der Richtung der Mittelachse des Tripoidwellenabschnittes 32 (die vertikale Richtung in 5B) innerhalb der konkaven Flächen 41a, 42a des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 angeordnet ist, gelangt die Außenumfangsfläche 322a des Tripoidwellenabschnittes 32 nicht mit Rändern 41f, 42f des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 in Kontakt. Der Rand 41f ist an der Grenze zwischen der flachen Fläche 41b und der konkaven Fläche 41a des ersten Teilelementes 41 ausgebildet, und der Rand 42f ist an der Grenze zwischen der flachen Fläche 42b und der konkaven Fläche 42a des zweiten Teilelementes 42 ausgebildet.
Die Rollfläche 41c des ersten Teilelementes 41 ist der ersten Laufringfläche 211a des Außenrings 2 zugewandt, wobei die Rollelemente 5 zwischen ihnen angeordnet sind, und die Rollfläche 42c des zweiten Teilelementes 42 ist der zweiten Laufringfläche 211b des Außenrings 2 zugewandt, wobei die Rollelemente 5 zwischen ihnen angeordnet sind.
Die Abmessungen jedes Teils von dem Außenring 2, dem Tripoidelement 3 und den Rolleneinheiten 10 des CV-Gelenks 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 zeigt schematisch die Rollelemente 5, den Käfig 6, das erste und zweite Teilelement 41, 42 und den Tripoidwellenabschnitt 32 des Tripoidelementes 3, die zwischen der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b des Außenrings 2 angeordnet sind. Die obere Hälfte von 6 zeigt eine Vorderansicht, und die untere Hälfte von 6 zeigt eine Draufsicht.
Zum Zwecke einer deutlichen Beschreibung bezieht sich in 6 das erste Rollelement 5A auf das Rollelement 5, das auf der ersten Laufringfläche 211a rollt, und das zweite Rollelement 5B bezieht sich auf das Rollelement 5, das auf der zweiten Laufringfläche 211b rollt. Die zweite Nut 621 des zweiten Zirkulationspfadausbildungselementes 62 des Käfigs 6 und die nadelartigen Vorsprünge 52 des ersten und zweiten Rollelementes 5A, 5B, die mit der zweiten Nut 621 in Eingriff stehen, sind in 6 nicht gezeigt, da ihre Konfigurationen und ihre Positionsbeziehung ähnlich wie bei der ersten Nut 611 des ersten Zirkulationspfadausbildungselementes 61 und den nadelartigen Vorsprüngen 52 des ersten und zweiten Rollelementes 5A, 5B, die mit der ersten Nut 611 in Eingriff stehen, sind. Das Gleiche gilt für die 7 und 8, die nachstehend beschrieben sind.
In dem in 6 gezeigten Zustand ist eine Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des ersten Rollelementes 5A der Außenseitenfläche 611a und der Innenseitenfläche 611b der ersten Nut 611 mit einem dazwischen befindlichen Zwischenraum zugewandt. Der nadelartige Vorsprung 52 des ersten Rollelementes 5A ist in der Mitte zwischen der Außenseitenfläche 611a und der Innenseitenfläche 611b in der ersten Nut 611 angeordnet.
Ein Zwischenraum C_A1 zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des ersten Rollelementes 5A und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611 ist nämlich gleich einem Zwischenraum C_A2 zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des ersten Rollelementes 5A und der Innenseitenfläche 611b der ersten Nut 611. In ähnlicher Weise ist ein Zwischenraum C_B1 zwischen der Außenumfangsfläche 52h des nadelartigen Vorsprungs 52 des zweiten Rollelementes 5B und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611 gleich einem Zwischenraum C_B2 zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprung 52 des zweiten Rollelementes 5B und der Innenseitenfläche 611b der ersten Nut 611. Beispielsweise beträgt der Gesamtzwischenraum (C_A1 + C_A2) zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 und der Außen- und Innenseitenfläche 611a, 611b der ersten Nut 611 0,05 mm bis 0,25 mm.
Die Rollfläche 41c des ersten Teilelement es 41 steht mit einer Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des ersten Rollelementes 5A in Kontakt. An der von der Rollfläche 41c des ersten Teilelementes 41 entgegengesetzten Seite des ersten Rollelementes 5A ist die Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des ersten Rollelementes 5A der ersten Laufringfläche 211a mit einem geringfügigen Zwischenraum H₁ zwischen ihnen zugewandt.
In ähnlicher Weise steht die Rollfläche 42c des zweiten Teilelementes 42 in Kontakt mit der Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des zweiten Rollelementes 5B. An der von der Rollfläche 42c des zweiten Teilelementes 42 entgegengesetzten Seite des zweiten Rollelementes 5B ist die Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des zweiten Rollelementes 5B der zweiten Laufringfläche 211b mit einem geringfügigen Zwischenraum H₂ zwischen ihnen zugewandt. In dem in 6 gezeigten Zustand ist die Rolleneinheit 10 in der Mitte zwischen der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b angeordnet, und der Zwischenraum H₁ ist gleich dem Zwischenraum H₂.
Wie dies in der unteren Hälfte von 6 gezeigt ist, ist der Tripoidwellenabschnitt 32 des Tripoidelementes 3 an den mittleren Teilen der konkaven Flächen 41a, 42a des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 angeordnet, und die Außenumfangsfläche 322a des Kopfes 322 steht mit den tiefsten Teilen (die Teile mit der größten Tiefe in einer Richtung, die senkrecht zu den flachen Flächen 41b, 42b ist) der konkaven Flächen 41a, 42a in Kontakt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die konkaven Flächen 41a, 42a konkave kugelartige Flächen mit einem Krümmungsradius, der geringfügig größer als jener der Außenumfangsfläche 322a des Kopfes 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen der Bauelemente der Rolleneinheiten 10, des Tripoidelementes 3 und des Außenrings 2 so festgelegt, dass der Zwischenraum H₁ zwischen der Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des ersten Rollelementes 5A und der ersten Laufringfläche 211a geringer ist als der Zwischenraum C_A1 zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des ersten Rollelementes 5A und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611, und der Zwischenraum H₂ zwischen der Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des zweiten Rollelementes 5B und der zweiten Laufringfläche 211b ist geringer als der Zwischenraum C_B1 zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des zweiten Rollelementes 5B und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611.
Genauer gesagt sind die Abmessungen so festgelegt, dass die folgenden Ungleichungen (1) und (2) erfüllt sind: Wc > Wt – (Dn – Ds) (1) Wt > Dt + 2 × Ti + 2 × Dn (2) wobei Wt den Abstand zwischen der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b repräsentiert, Wc den Abstand zwischen der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611, mit der das erste Rollelement 5A in Eingriff steht, und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611, mit der das zweite Rollelement 5B in Eingriff steht, repräsentiert, Dn den Außendurchmesser des Körpers 51 des ersten Rollelementes 5A repräsentiert, Ds den Außendurchmesser des nadelartigen Vorsprungs 52 repräsentiert, Dt den kugelartigen Durchmesser des Kopfes 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 (den Außendurchmesser des Kopfes 322 des Tripoidwellenabschnittes 32, an dem die Außenumfangsfläche 322a des Kopfes 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 in 5B am nächsten zu der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b angeordnet ist) repräsentiert, und Ti die Dicke des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 in den tiefsten Teilen der konkaven Flächen 41a, 42a repräsentiert.
Im Hinblick auf den Außendurchmesser Dn des Körpers 51 des ersten Rollelementes 5A und den Außendurchmesser Ds des nadelartigen Vorsprungs 52 in den Ungleichungen (1) und (2) gilt das gleiche für das zweite Rollelement 5B.
Das Festlegen der Abmessungen des CV-Gelenks 1 in derartiger Weise, dass die Ungleichung (1) erfüllt ist, verhindert, dass die nadelartigen Vorsprünge 52 des zweiten Rollelementes 5A, 5B mit der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611 in Kontakt gelangen, wenn das erste und zweite Rollelement 5A, 5B durch das erste und zweite Teilelement 41, 42 gedrückt werden und mit der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b zu dem Zeitpunkt in Kontakt gebracht werden, bei dem die Rolleneinheit 10 angebracht wird, wie dies nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben ist. Beispielsweise sind die Werte der Abmessungen in der Ungleichung (1) wie folgt. Wt: 46,86 mm, Wc: 41,2 mm, Dn: 6,99 mm und Ds: 1,33 mm.
Das Festlegen der Abmessungen des CV-Gelenks 1 in derartiger Weise, dass die Ungleichung (2) erfüllt ist, ermöglicht, dass der Zwischenraum H₁, H₂ zwischen dem ersten Rollelement 5A und der ersten Laufringfläche 211a des Außenrings 2 und zwischen dem zweiten Rollelement 5B und der zweiten Laufringfläche 211b des Außenrings 2 vorgesehen wird, wenn das erste und zweite Rollelement 5A, 5B durch das erste und zweite Teilelement 41, 42 zu dem Zeitpunkt gedrückt werden, bei dem die Rolleneinheit 10 angebracht wird, wodurch die Rolleneinheit 10 sanft in dem Rohrabschnitt 21 des Außenrings 2 bewegt werden kann. Beispielsweise sind die Werte der Abmessungen in der Ungleichung (2) wie folgt. Wt: 46,64 mm, Dt: 24,64 mm, Dn: 7,0 mm und Ti: 4,0 mm.
Im Hinblick auf das CV-Gelenk 1 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau in Bezug auf die 1 bis 6 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben, wie die Rollelemente 5, der Käfig 6 und das Tripoidelement 3 arbeiten, wenn die Rolleneinheit 10 gegen den Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 gedrückt wird.
7 zeigt schematisch den Zustand der Rollelemente 5, des Käfigs 6 und des Tripoidwellenabschnittes 32 des Tripoidelementes 3 zu dem Zeitpunkt, bei dem der Kopf 322 des Tripoidelementes 3 sich in der Richtung der Mittelachse aus dem in 6 gezeigten Zustand bewegt hat. Die obere Hälfte von 7 zeigt eine Vorderansicht, und die untere Hälfte von 7 zeigt eine Draufsicht.
Wenn das Tripoidelement 3 zu dem Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 gedrückt wird und die Rollelemente 5 mit dem Bodenabschnitt 22 in Kontakt gebracht werden, wird die Bewegung des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 in der Richtung der Mittelachse (eine Richtung, die parallel zu der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b ist) begrenzt. 7 zeigt den Zustand, bei dem die Bewegung des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 in der Richtung der Mittelachse begrenzt ist.
Wenn, wie in 7 gezeigt, das Tripoidelement 3 zu dem Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 gedrückt wird, bewegt sich der Kopf 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 des Tripoidelementes 3 auf den konkaven Flächen 41a, 42a in einer Richtung, die senkrecht zu der Richtung ist, in der das erste und zweite Teilelement 41, 42 angeordnet sind (in der anhand eines Pfeiles A in 7 gezeigten Richtung), so dass die Außenumfangsfläche 322a des Kopfes 322 mit den Rändern 41f, 42f des ersten und zweiten Teilelementes 41, 42 in Kontakt gelangt.
Zu diesem Zeitpunkt sind das erste und zweite Teilelement 41, 42 an den Rändern 41f, 42f einer Drückkraft in einer Richtung ausgesetzt, die in Bezug auf die Richtung geneigt ist, in der sich der Kopf 322 bewegt. Das erste und zweite Teilelement 41 und 42 sind daher einer Kraft in einer Richtung ausgesetzt, in der das erste und zweite Teilelement 41 und 42 voneinander weg (die anhand von Pfeilen B in 7 gezeigte Richtung) getrennt werden aufgrund einer Komponente in der horizontalen Richtung (die Richtung, die senkrecht zu der Richtung ist, in der sich der Kopf 322 bewegt) der Drückkraft.
Demgemäß wird das erste Rollelement 5A zu der ersten Laufringfläche 211a durch das erste Teilelement 41 gedrückt, und die Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des ersten Rollelementes 5A wird mit der ersten Laufringfläche 211a in Kontakt gebracht. Das zweite Rollelement 5B wird zu der zweiten Laufringfläche 211b durch das zweite Teilelement 42 gedrückt, und die Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des zweiten Rollelementes 5B wird in Kontakt mit der zweiten Laufringfläche 211b gebracht.
Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich, wenn das erste Rollelement 5A sich zu der ersten Laufringfläche 211a bewegt, der nadelartige Vorsprung 52 zu der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611, und der Zwischenraum C_A1 nimmt demgemäß ab. Das heißt, wenn das erste Rollelement 5A mit der ersten Laufringfläche 211a in Kontakt gelangt, ergibt sich ein vorbestimmter Zwischenraum, der kleiner ist als der Zwischenraum C_A1, zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des ersten Rollelementes 5A und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611 des Käfigs 6. Dadurch wird verhindert, dass die Drückkraft, die durch den Kopf 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 des Tripoidelementes 3 in der Richtung aufgebracht wird, in der das erste und zweite Teilelement 41, 42 voneinander entfernt werden, zu dem Käfig 6 über die nadelartigen Vorsprünge 52 des ersten und zweiten Rollelementes 5A, 5B übertragen wird.
Ein CV-Gelenk gemäß einem Vergleichsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. 8 zeigt schematisch die Rollelemente 5, den Käfig 6 und den Tripoidwellenabschnitt 32 des Tripoidelementes 3 in der Rolleneinheit 10 des Vergleichsbeispiels, die in dem gleichen Zustand wie bei dem Zustand von 7 sind. Die obere Hälfte von 8 zeigt eine Vorderansicht und die untere Seite von 8 zeigt eine Draufsicht.
Das CV-Gelenk des Vergleichsbeispiels, das in 8 gezeigt ist, unterscheidet sich von demjenigen des Ausführungsbeispiels in den Abmessungen jedes Teils, die vorstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben sind. Das CV-Gelenk des Vergleichsbeispiels ist ansonsten ähnlich demjenigen des Ausführungsbeispiels. In 8 sind jene Elemente, die die gleichen Funktionen haben, wie sie in dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, anhand der gleichen Bezugszeichen wie in 7 bezeichnet, und deren Beschreibung unterbleibt.
Bei dem CV-Gelenk 1 des Vergleichsbeispiels sind die Abmessungen jedes Bauelementes der Rolleneinheit 10, des Tripoidelementes 3 und des Außenrings 2 so festgelegt, dass der Zwischenraum H₁ zwischen der Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des ersten Rollelementes 5A und der ersten Laufringfläche 211a, wie diese in der oberen Hälfte von 6 gezeigt ist, größer ist als der Zwischenraum C_A1 zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des ersten Rollelementes 5A und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611, und der Zwischenraum H₂ zwischen der Außenumfangsfläche 51a des Körpers 51 des zweiten Rollelementes 5B und der zweiten Laufringfläche 211b ist größer als der Zwischenraum C_B1 zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 des zweiten Rollelementes 5B und der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611. Das heißt, die Abmessungen des CV-Gelenks 1 des Vergleichsbeispiels erfüllen nicht die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Ungleichung (1).
In der Rolleneinheit 10 des wie vorstehend beschrieben aufgebauten Vergleichsbeispiels stehen die Außenumfangsflächen 52a der nadelartigen Vorsprünge 52 des ersten und zweiten Rollelementes 5A, 5B mit der Außenseitenfläche 611a der ersten Nut 611 des Käfigs 6 in Kontakt, bevor die Außenumfangsflächen 51a der Körper 51 des ersten und zweiten Rollelementes 5A, 5B mit der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b in Kontakt gelangen. Die Drückkraft, die durch den Kopf 322 des Tripoidwellenabschnittes 32 des Tripoidelementes 3 aufgebracht wird, wird daher zu dem Käfig 6 über die nadelartigen Vorsprünge 52 der Rollelemente 5 übertragen. Demgemäß kann in dem Vergleichsbeispiel, bei dem die Abmessungen die Ungleichung (1) nicht erfüllen, der Käfig 6 durch die Drückkraft verformt werden, die auf das Tripoidelement 3 aufgebracht wird, wenn das CV-Gelenk 1 zusammengebaut wird. Jedoch kann das vorliegende Ausführungsbeispiel die Verformung des Käfigs 6 einschränken, da die Drückkraft des Tripoidelementes 3 nicht auf den Käfig 6 übertragen wird.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel hat die folgenden Funktionen und Effekte.

(1) Wenn das CV-Gelenk 1 zusammengebaut wird, wird das Tripoidelement 3 zu dem Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 gedrückt. Wenn die Körper 51 der Vielzahl an Rollelementen 5 in Kontakt mit der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b gebracht werden, ergibt sich ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen der Außenumfangsfläche 52a des nadelartigen Vorsprungs 52 jedes Rollelementes 5 und den Außenseitenflächen 611a, 621a der ersten und zweiten Nut 611, 621. Dadurch kann verhindert werden, dass die vorstehend erwähnte Drückkraft zu dem Käfig 6 über die Rollelemente 5 übertragen wird, es kann nämlich eine Verformung des Käfigs 6 aufgrund der Drückkraft, die dann aufgebracht wird, wenn das CV-Gelenk 1 zusammengebaut wird, eingeschränkt werden.
(2) Da die Abmessungen des CV-Gelenks 1 so festgelegt sind, dass die Ungleichung (2) erfüllt ist, besteht ein Zwischenraum zwischen der Rolleneinheit 10 und der ersten und zweiten Laufringfläche 211a, 211b des Außenrings 2, was ermöglicht, dass das Tripoidelement 3 sanft zu dem Bodenabschnitt 22 des Außenrings 2 zu dem Zeitpunkt gleitet, bei dem das CV-Gelenk 1 zusammengebaut wird. Das heißt, der Aufbau des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels kann eine Verringerung der Arbeitsbelastung erzielen, die dann auferlegt wird, wenn das CV-Gelenk 1 zusammengebaut wird, zusätzlich zu dem in unter (1) beschriebenen Effekt.
(3) Das erste und das zweite Teilelement 41 und 42 haben die konkaven Flächen 41a, 42a, die mit der kugelartigen konvexen Außenumfangsfläche 322a des Tripoidwellenabschnittes 32 des Tripoidelementes 3 in Kontakt stehen. Das erste und das zweite Teilelement 41, 42 stehen daher in einem Kugelflächenkontakt mit dem Tripoidelement 3. Dieser Aufbau kann den Kontaktflächenbereich vergrößern im Vergleich zu dem Fall, bei dem beispielsweise das erste und zweite Teilelement 41, 42 in einem flachen Flächenkontakt mit dem Tripoidelement 3 sind. Dies kann die Last pro Flächeneinheit verringern, die von dem Tripoidelement 3 auf das erste und zweite Teilelement 41, 42 aufgebracht wird, und kann somit die Lebensdauer der Rolleneinheit 10 verlängern.

Die vorliegende Erfindung kann geeignet abgewandelt werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise ist das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel mit Bezug auf das Gehäuse beschrieben, bei dem der Käfig 6 eine abgerundete rechtwinklige Form hat. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der Käfig 6 eine Form einer Laufbahn mit einer halbkreisartigen Form an seinen beiden Enden in der Richtung, in der sich die Laufringnut 211 erstreckt, haben.
Das vorgesehene homokinetische Verschiebegelenk kann einschränken, dass eine Drückkraft zu einem Käfig übertragen wird, wenn ein Innenelement zu einem Bodenabschnitt eines Außenelementes zu dem Zeitpunkt gedrückt wird, bei dem das homokinetische Verschiebegelenk an einem Fahrzeug montiert wird. Das homokinetische Verschiebegelenk 1 hat: einen Außenring 2, der als ein Außenelement dient; ein Tripoidelement 3, das als ein Innenelement dient; ein Zwischenelement 4, das durch ein Paar an Teilelementen 41, 42 ausgebildet ist, die so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, wobei ein Kopf 322 eines Tripoidwellenabschnittes 32 zwischen ihnen angeordnet ist; eine Vielzahl an Rollelementen 5, die an einer ersten und zweiten Laufringfläche 221a, 211b des Außenrings 2 rollen; und einen Käfig 6, der die Vielzahl an Rollelementen 5 hält. Wenn die Rollelemente 5 durch das Paar an Teilelementen 41, 42 gedrückt werden und die Körper 51 der Rollelemente 5 in Kontakt mit dem Paar an Laufringflächen 211a, 211b gebracht werden, wird ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen einer Außenumfangsfläche 52a eines nadelartigen Vorsprungs 52 jedes Rollelementes 5 und Außenseitenflächen 611a, 621a in einer ersten und einer zweiten Nut 611, 621 vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-7701 A [0002, 0003, 0005]
JP 10-9248 A [0002, 0004]

Claims

Homokinetisches Verschiebegelenk mit: einem Außenelement mit einem Rohrabschnitt, der eine Vielzahl an Laufringnuten hat, die jeweils ein Paar an Laufringflächen aufweisen, die sich in einer Richtung einer Mittelachse erstrecken und einander zugewandt sind, und einem Bodenabschnitt, der ein Ende des Rohrabschnittes schließt; einem Innenelement mit einem ringartigen Nabenabschnitt, der mit einer Welle gekuppelt ist, und einer Vielzahl an Fußwellen, die so stehen, dass sie sich in einer radialen Richtung des Nabenabschnittes von einer Außenumfangsfläche des Nabenabschnittes nach außen erstrecken, und die jeweils in eine entsprechende der Vielzahl an Laufringnuten eingeführt sind; einem Paar an Zwischenelementen, die so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, wobei die Fußwelle zwischen ihnen angeordnet ist; einer Vielzahl an Rollelementen, die zwischen dem Paar an Laufringflächen und Außenflächen des Paares an Zwischenelementen angeordnet sind; und einem Käfig, der die Vielzahl an Rollelementen so hält, dass die Vielzahl an Rollelementen an den Außenflächen der Zwischenelemente rollen können, wobei die Rollelemente jeweils einen säulenartigen Körper und ein Paar an nadelartigen Vorsprüngen, die an beiden axialen Endseiten des Körpers stehen, haben, wobei der Käfig eine Nut aufweist, die das Paar an nadelartigen Vorsprüngen führt, und wenn das Innenelement zu dem Bodenabschnitt in dem Außenelement bewegt wird und die als Paar vorgesehenen Zwischenelemente einer Drückkraft von der Fußwelle in einer derartigen Richtung ausgesetzt sind, dass die als Paar vorgesehenen Zwischenelemente voneinander so getrennt werden, dass die Rollelemente durch das Paar an Zwischenelementen gedrückt werden und die Körper der Rollelemente in Kontakt mit den als Paar vorgesehenen Laufringflächen gebracht werden, ein vorbestimmter Zwischenraum zwischen einer Seitenfläche in der Nut und Außenumfangsflächen der nadelartigen Vorsprünge der Rollelemente vorgesehen ist.
Homokinetisches Verschiebegelenk gemäß Anspruch 1, wobei Abmessungen des homokinetischen Verschiebegelenks so festgelegt sind, dass die folgende Ungleichung erfüllt ist: Wc > Wt – (Dn – Ds), wobei Dn einen Außendurchmesser des Körpers des Rollelementes repräsentiert, Ds ein Außendurchmesser von jedem der nadelartigen Vorsprünge des Rollelementes ist, Wt ein Abstand zwischen den paarweise vorgesehenen Laufringflächen des Außenelementes repräsentiert, und Wc einen Abstand zwischen einer Außenseitenfläche in der Nut, die den nadelartigen Vorsprung des Rollelementes führt, das an der ersten Laufringfläche des Paares an Laufringflächen rollt, und der Außenseitenfläche in der Nut, die den nadelartigen Vorsprung des Rollelementes führt, das an einer zweiten Laufringfläche des Paares an Laufringflächen rollt, repräsentiert.
Homokinetisches Verschiebegelenk gemäß Anspruch 2, wobei die Fußwelle eine kugelartige Außenumfangsfläche hat, und die Abmessungen des homokinetischen Gleichlaufgelenks so festgelegt sind, dass die folgende Ungleichung erfüllt ist: Wt > Dt + Ti × 2 + Dn × 2, wobei Dt einen Kugeldurchmesser der Fußwelle repräsentiert, und Ti eine Dicke eines dünnsten Teils in einem Abschnitt von jedem der Zwischenelemente repräsentiert, wobei der Abschnitt so aufgebaut ist, dass er mit der Außenumfangsfläche der Fußwelle in Kontakt steht.
Homokinetisches Verschiebegelenk gemäß Anspruch 3, wobei die Fußwelle eine kugelartige konvexe Außenumfangfläche hat, und jedes aus dem Paar an Zwischenelementen eine konkave Fläche hat, die mit der Außenumfangsfläche der Fußwelle in Kontakt steht.