JP2002310180A - 等速自在継手 - Google Patents
等速自在継手Info
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- JP2002310180A JP2002310180A JP2001110259A JP2001110259A JP2002310180A JP 2002310180 A JP2002310180 A JP 2002310180A JP 2001110259 A JP2001110259 A JP 2001110259A JP 2001110259 A JP2001110259 A JP 2001110259A JP 2002310180 A JP2002310180 A JP 2002310180A
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- universal joint
- constant velocity
- velocity universal
- track groove
- ball
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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
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
-
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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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- F16D2003/22309—Details of grooves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
- Y10S464/904—Homokinetic coupling
- Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸方向衝撃が加わったときのスライド抵抗が
規定値となるように設計することが容易な等速自在継手
を提供することにある。 【解決手段】 内輪１の外周面に軸方向に延びるトラッ
ク溝１６を交叉状の配置で形成し、そのトラック溝１６
にボール３を組み込んだ等速自在継手において、前記内
輪１のトラック溝１６の横断面形状は、前記ボール３と
アンギュラ接触する接触点Ｙを越える部位Ｚまでゴシッ
クアーチ状に形成したゴシックアーチ部２０と、前記接
触点Ｙを越える部位Ｚからトラック溝１６の肩部Ｘまで
の間を、前記ゴシックアーチ部２０と連続的に形成さ
れ、前記接触点Ｙを越える部位Ｚでの接線方向に延びる
直線部２１とで構成する。
規定値となるように設計することが容易な等速自在継手
を提供することにある。 【解決手段】 内輪１の外周面に軸方向に延びるトラッ
ク溝１６を交叉状の配置で形成し、そのトラック溝１６
にボール３を組み込んだ等速自在継手において、前記内
輪１のトラック溝１６の横断面形状は、前記ボール３と
アンギュラ接触する接触点Ｙを越える部位Ｚまでゴシッ
クアーチ状に形成したゴシックアーチ部２０と、前記接
触点Ｙを越える部位Ｚからトラック溝１６の肩部Ｘまで
の間を、前記ゴシックアーチ部２０と連続的に形成さ
れ、前記接触点Ｙを越える部位Ｚでの接線方向に延びる
直線部２１とで構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は等速自在継手に関
し、例えば、４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるプロペ
ラシャフトに好適なレブロ型等速自在継手に関する。
し、例えば、４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるプロペ
ラシャフトに好適なレブロ型等速自在継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】４ＷＤ車やＦＲ車などの自動車では、ト
ランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変
化による角度変化に対応できるプロペラシャフト構造を
実現するためにレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）
と称される等速自在継手が使用されている。
ランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変
化による角度変化に対応できるプロペラシャフト構造を
実現するためにレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）
と称される等速自在継手が使用されている。
【０００３】この種のレブロ型等速自在継手を図4に例
示する。この等速自在継手は、内輪１、外輪２、ボール
３およびケージ４を主要な構成要素としている。内輪１
は、その中心孔５にプロペラシャフトのスタブシャフト
（図示せず）がセレーション嵌合され、外周面に複数の
トラック溝６が軸方向に形成されている。外輪２は内輪
１の外周に位置し、内周面に内輪１のトラック溝６と同
数のトラック溝７が軸方向に形成されている。内輪１の
トラック溝６と外輪２のトラック溝７は軸線に対して反
対方向に角度をなし、対をなす内輪１のトラック溝６と
外輪２のトラック溝７との交叉部にボール３が組み込ま
れている。内輪１と外輪２の間にケージ４が配置され、
ボール３はケージ４のポケット８内に収容されている。
示する。この等速自在継手は、内輪１、外輪２、ボール
３およびケージ４を主要な構成要素としている。内輪１
は、その中心孔５にプロペラシャフトのスタブシャフト
（図示せず）がセレーション嵌合され、外周面に複数の
トラック溝６が軸方向に形成されている。外輪２は内輪
１の外周に位置し、内周面に内輪１のトラック溝６と同
数のトラック溝７が軸方向に形成されている。内輪１の
トラック溝６と外輪２のトラック溝７は軸線に対して反
対方向に角度をなし、対をなす内輪１のトラック溝６と
外輪２のトラック溝７との交叉部にボール３が組み込ま
れている。内輪１と外輪２の間にケージ４が配置され、
ボール３はケージ４のポケット８内に収容されている。
【０００４】図５は図４のＡ−Ａ線に沿う横断面図であ
るが、ケージ４および外輪２を省略して内輪１およびボ
ール３のみを部分的に拡大表示する。同図に示すように
トラック溝６の横断面形状は、ボール３の半径ｒよりも
大きな曲率半径Ｒでブローチ加工により形成されたゴシ
ックアーチ状であり、このゴシックアーチ状としたこと
により、トラック溝６とボール３との接触は、トラック
接触角αを有するアンギュラ接触となっている。なお、
図示省略した外輪２のトラック溝７についても同様であ
る。
るが、ケージ４および外輪２を省略して内輪１およびボ
ール３のみを部分的に拡大表示する。同図に示すように
トラック溝６の横断面形状は、ボール３の半径ｒよりも
大きな曲率半径Ｒでブローチ加工により形成されたゴシ
ックアーチ状であり、このゴシックアーチ状としたこと
により、トラック溝６とボール３との接触は、トラック
接触角αを有するアンギュラ接触となっている。なお、
図示省略した外輪２のトラック溝７についても同様であ
る。
【０００５】このレブロ型等速自在継手では、自動車に
衝撃が生じたとき、その衝撃を受けたプロペラシャフト
のスタブシャフトを介して、内輪１、ボール３およびケ
ージ４といった内輪周り部品が外輪２に対して軸方向に
スライド移動しようとする。このスライド移動により、
トランスミッションとディファレンシャルとの間の軸方
向変位が吸収され、ディファレンシャルを介して車体に
入力する衝撃力が低減され、車体に生じる衝撃が大幅に
低減して安全性が向上する。
衝撃が生じたとき、その衝撃を受けたプロペラシャフト
のスタブシャフトを介して、内輪１、ボール３およびケ
ージ４といった内輪周り部品が外輪２に対して軸方向に
スライド移動しようとする。このスライド移動により、
トランスミッションとディファレンシャルとの間の軸方
向変位が吸収され、ディファレンシャルを介して車体に
入力する衝撃力が低減され、車体に生じる衝撃が大幅に
低減して安全性が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このタイプ
の等速自在継手では、車両衝突時の軸方向衝撃が加わっ
た場合、ケージ４および内輪１が外輪２に対して軸方向
にスライドするが、その時に発生するスライド抵抗が、
実車での振動・騒音問題、内部温度上昇などによる耐久
性に関わってくることから、等速自在継手の重要特性と
して厳しく管理されている。プロペラシャフトに使用さ
れるレブロ型等速自在継手は、継手内部の回転方向のが
たをなくすため、内外輪１，２、ボール３についてはＰ
ＣＤすきまの締め代によって設計されており、前記スラ
イド抵抗はこのＰＣＤすきまの締め代によって決定され
る。
の等速自在継手では、車両衝突時の軸方向衝撃が加わっ
た場合、ケージ４および内輪１が外輪２に対して軸方向
にスライドするが、その時に発生するスライド抵抗が、
実車での振動・騒音問題、内部温度上昇などによる耐久
性に関わってくることから、等速自在継手の重要特性と
して厳しく管理されている。プロペラシャフトに使用さ
れるレブロ型等速自在継手は、継手内部の回転方向のが
たをなくすため、内外輪１，２、ボール３についてはＰ
ＣＤすきまの締め代によって設計されており、前記スラ
イド抵抗はこのＰＣＤすきまの締め代によって決定され
る。
【０００７】このレブロ型等速自在継手におけるスライ
ド抵抗値は、その継手軸方向でのスライド可能領域また
は実車でのスライド必要域の全領域に亘って厳しく規制
されているが、内外輪１，２のトラック溝６，７の熱処
理変形、トラック溝６，７のピッチ相互差、交叉角相互
差などの要因により、前述したＰＣＤすきまの締め代量
が変化するため、スライド抵抗のばらつきが大きくなる
ことがある。その場合、スライド抵抗が規定値に収まる
ように組替え（マッチング）作業を行う必要性がある。
ド抵抗値は、その継手軸方向でのスライド可能領域また
は実車でのスライド必要域の全領域に亘って厳しく規制
されているが、内外輪１，２のトラック溝６，７の熱処
理変形、トラック溝６，７のピッチ相互差、交叉角相互
差などの要因により、前述したＰＣＤすきまの締め代量
が変化するため、スライド抵抗のばらつきが大きくなる
ことがある。その場合、スライド抵抗が規定値に収まる
ように組替え（マッチング）作業を行う必要性がある。
【０００８】特に、内輪１のトラック溝６では、図６
（ａ）（ｂ）に示すように打ち傷による変形ａやバリｂ
が発生する可能性が高い。つまり、部品の搬送時、加工
機への投入時、排出時（落下時）などに部品同士がぶつ
かり合う可能性があり、また、前記トラック溝６と内輪
１の外径とをつなぐ肩部Ｘが鋭角となっていることか
ら、その肩部Ｘに打ち傷による変形ａが発生する虞があ
り、また、トラック溝６のブローチ加工時に、前記肩部
Ｘにバリｂが発生することもある。これら打ち傷による
変形ａやバリｂがあると、ボール３が転がりながらトラ
ック溝６をスライドするとき、ボール３が乗り上げてし
まってスライド抵抗値が急激に上昇することになり、ス
ライド抵抗に大きく影響する。
（ａ）（ｂ）に示すように打ち傷による変形ａやバリｂ
が発生する可能性が高い。つまり、部品の搬送時、加工
機への投入時、排出時（落下時）などに部品同士がぶつ
かり合う可能性があり、また、前記トラック溝６と内輪
１の外径とをつなぐ肩部Ｘが鋭角となっていることか
ら、その肩部Ｘに打ち傷による変形ａが発生する虞があ
り、また、トラック溝６のブローチ加工時に、前記肩部
Ｘにバリｂが発生することもある。これら打ち傷による
変形ａやバリｂがあると、ボール３が転がりながらトラ
ック溝６をスライドするとき、ボール３が乗り上げてし
まってスライド抵抗値が急激に上昇することになり、ス
ライド抵抗に大きく影響する。
【０００９】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、軸方向衝撃が
加わったときのスライド抵抗が規定値となるように設計
することが容易な等速自在継手を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、軸方向衝撃が
加わったときのスライド抵抗が規定値となるように設計
することが容易な等速自在継手を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、内輪の外周面と外輪の
内周面の各々に軸方向に延びるトラック溝を形成し、両
トラック溝間に組み込まれたボールを、前記内輪の外周
面と外輪の内周面との間に介在させたケージのポケット
内に収容した等速自在継手において、前記内外輪のトラ
ック溝のうち少なくとも内輪のトラック溝の横断面形状
は、前記ボールとアンギュラ接触するゴシックアーチ部
と、そのゴシックアーチ部とボールとの接触点を越える
部位からトラック溝の肩部までの間で形成され、前記ゴ
シックアーチ部の曲率半径面から後退する逃げ部とで構
成したことを特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、内輪の外周面と外輪の
内周面の各々に軸方向に延びるトラック溝を形成し、両
トラック溝間に組み込まれたボールを、前記内輪の外周
面と外輪の内周面との間に介在させたケージのポケット
内に収容した等速自在継手において、前記内外輪のトラ
ック溝のうち少なくとも内輪のトラック溝の横断面形状
は、前記ボールとアンギュラ接触するゴシックアーチ部
と、そのゴシックアーチ部とボールとの接触点を越える
部位からトラック溝の肩部までの間で形成され、前記ゴ
シックアーチ部の曲率半径面から後退する逃げ部とで構
成したことを特徴とする。
【００１１】前記逃げ部は、前記接触点を越える部位で
前記ゴシックアーチ部と連続的に形成された直線部、あ
るいは、前記接触点を越える部位で前記ゴシックアーチ
部と連続的に形成され、前記接触点の曲率半径よりも大
きな曲率半径を有する曲線部が可能である。前記トラッ
ク溝において、少なくとも前記接触点を越える部位から
トラック溝の肩部までの間を鍛造肌で形成したり、前記
トラック溝の肩部に面取りを形成することが望ましい。
前記ゴシックアーチ部と連続的に形成された直線部、あ
るいは、前記接触点を越える部位で前記ゴシックアーチ
部と連続的に形成され、前記接触点の曲率半径よりも大
きな曲率半径を有する曲線部が可能である。前記トラッ
ク溝において、少なくとも前記接触点を越える部位から
トラック溝の肩部までの間を鍛造肌で形成したり、前記
トラック溝の肩部に面取りを形成することが望ましい。
【００１２】本発明では、ゴシックアーチ部とボールと
の接触点を越える部位からトラック溝の肩部までの間
に、前述した直線部または曲線部からなる逃げ部を形成
したことにより、トラック溝の肩部とボールとのすきま
を従来よりも大きくすることができるので、トラック溝
でのボールの転動時、トラック溝の肩部に打ち傷による
変形やバリが万一存在していても、それら打ち傷による
変形やバリがボールと干渉することを抑制でき、また、
トルクが負荷された時のボールとトラック溝との接触楕
円が小さくなることから、トラック溝の肩部へのボール
乗り上げを抑制することができる。
の接触点を越える部位からトラック溝の肩部までの間
に、前述した直線部または曲線部からなる逃げ部を形成
したことにより、トラック溝の肩部とボールとのすきま
を従来よりも大きくすることができるので、トラック溝
でのボールの転動時、トラック溝の肩部に打ち傷による
変形やバリが万一存在していても、それら打ち傷による
変形やバリがボールと干渉することを抑制でき、また、
トルクが負荷された時のボールとトラック溝との接触楕
円が小さくなることから、トラック溝の肩部へのボール
乗り上げを抑制することができる。
【００１３】ここで、「少なくとも内輪のトラック溝」
としたのは、外輪のトラック溝と比較して内輪のトラッ
ク溝の方が、打ち傷による変形やバリが発生しやすいた
めである。したがって、外輪のトラック溝の形状を前述
したゴシックアーチ部と前記直線部または曲線部からな
る複合ゴシックアーチ形状としてもよいのは勿論であ
る。
としたのは、外輪のトラック溝と比較して内輪のトラッ
ク溝の方が、打ち傷による変形やバリが発生しやすいた
めである。したがって、外輪のトラック溝の形状を前述
したゴシックアーチ部と前記直線部または曲線部からな
る複合ゴシックアーチ形状としてもよいのは勿論であ
る。
【００１４】また、「接触点を越える部位」は、ゴシッ
クアーチ部と前記直線部または曲線部との境界部位であ
り、ゴシックアーチ部とボールの接触点とトラック溝の
肩部との間に位置し、その位置は打ち傷による変形やバ
リの大きさと、トルク負荷時のボールとトラック溝との
接触楕円の大きさにより決定される。また、「ゴシック
アーチ部の曲率半径面から後退する」とは、逃げ部での
トラック溝面が、ゴシックアーチ部の曲率半径による溝
面を仮想的に形成した場合、その仮想的な溝面の場合よ
りも、ボールとのすきまが大きくなるように形成されて
いることを意味する。さらに、「連続的」とは、前記ゴ
シックアーチ部と前記直線部または曲線部との境界にお
いて、両方の溝面が滑らかにつながっていることを意味
する。
クアーチ部と前記直線部または曲線部との境界部位であ
り、ゴシックアーチ部とボールの接触点とトラック溝の
肩部との間に位置し、その位置は打ち傷による変形やバ
リの大きさと、トルク負荷時のボールとトラック溝との
接触楕円の大きさにより決定される。また、「ゴシック
アーチ部の曲率半径面から後退する」とは、逃げ部での
トラック溝面が、ゴシックアーチ部の曲率半径による溝
面を仮想的に形成した場合、その仮想的な溝面の場合よ
りも、ボールとのすきまが大きくなるように形成されて
いることを意味する。さらに、「連続的」とは、前記ゴ
シックアーチ部と前記直線部または曲線部との境界にお
いて、両方の溝面が滑らかにつながっていることを意味
する。
【００１５】なお、本発明は、レブロ型等速自在継手
（ＬＪ）、ツェッパー型等速自在継手（ＢＪ）、ダブル
オフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）に適用可能であ
る。
（ＬＪ）、ツェッパー型等速自在継手（ＢＪ）、ダブル
オフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）に適用可能であ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１に示す。
なお、この実施形態が従来形態（図５参照）と異なる点
が、内輪１のトラック溝１６の形状にあるため、図１
は、内輪１のトラック溝１６とボール３との拡大のみで
示す。この実施形態において、図示以外の他の部分につ
いては、従来形態（図４参照）と同様であるため、図示
および重複説明は省略する。
なお、この実施形態が従来形態（図５参照）と異なる点
が、内輪１のトラック溝１６の形状にあるため、図１
は、内輪１のトラック溝１６とボール３との拡大のみで
示す。この実施形態において、図示以外の他の部分につ
いては、従来形態（図４参照）と同様であるため、図示
および重複説明は省略する。
【００１７】この実施形態の等速自在継手において、内
輪１のトラック溝１６の横断面形状は、図１に示すよう
にボール３とアンギュラ接触する接触点Ｙを越える部位
Ｚまでゴシックアーチ状に形成し、前記接触点Ｙを越え
る部位Ｚからトラック溝１６の肩部Ｘまでの間を、前記
接触点Ｙを越える部位Ｚでの接線方向に延びる直線状に
連続的に形成することにより構成される。
輪１のトラック溝１６の横断面形状は、図１に示すよう
にボール３とアンギュラ接触する接触点Ｙを越える部位
Ｚまでゴシックアーチ状に形成し、前記接触点Ｙを越え
る部位Ｚからトラック溝１６の肩部Ｘまでの間を、前記
接触点Ｙを越える部位Ｚでの接線方向に延びる直線状に
連続的に形成することにより構成される。
【００１８】このゴシックアーチ部２０は、半径ｒのボ
ール３がトラック溝１６とアンギュラ接触する接触点Ｙ
とボール中心Ｏとを結ぶ線分をボール中心側へ延長した
線上に位置するトラック溝中心Ｏ1を有し、ボール半径
ｒよりも大きな曲率半径Ｒ1を持つ。通常、ボール半径
ｒと曲率半径Ｒ1との比率（接触率）は、１．０１〜
１．１２であり、好ましくは、１．０２〜１．０８であ
る。
ール３がトラック溝１６とアンギュラ接触する接触点Ｙ
とボール中心Ｏとを結ぶ線分をボール中心側へ延長した
線上に位置するトラック溝中心Ｏ1を有し、ボール半径
ｒよりも大きな曲率半径Ｒ1を持つ。通常、ボール半径
ｒと曲率半径Ｒ1との比率（接触率）は、１．０１〜
１．１２であり、好ましくは、１．０２〜１．０８であ
る。
【００１９】このようにゴシックアーチ状としたことに
より、トラック溝１６とボール３との接触は、トラック
接触角αを有するアンギュラ接触となっている。したが
って、ゴシックアーチ部２０の形成角度βは、トラック
接触角αよりも大きく、接触点Ｙを越える部位Ｚまでと
している。そして、この接触点Ｙを越える部位Ｚからト
ラック溝１６の肩部Ｘまでの間に直線部２１を形成す
る。
より、トラック溝１６とボール３との接触は、トラック
接触角αを有するアンギュラ接触となっている。したが
って、ゴシックアーチ部２０の形成角度βは、トラック
接触角αよりも大きく、接触点Ｙを越える部位Ｚまでと
している。そして、この接触点Ｙを越える部位Ｚからト
ラック溝１６の肩部Ｘまでの間に直線部２１を形成す
る。
【００２０】この直線部２１は、ゴシックアーチ部２０
の曲率半径面から後退する逃げ部であり、接触点Ｙを越
える部位Ｚでの接線方向に延びる直線状に形成されてい
る。前記ゴシックアーチ部２０との境界部分、すなわ
ち、接触点Ｙを越える部位Ｚは、そのゴシックアーチ部
２０と直線部２１との連続性が保持されて滑らかにつな
がれている。したがって、ゴシックアーチ部２０の形成
角度βは、トラック溝１６の肩部Ｘまでの角度γよりも
小さく設定されている。このゴシックアーチ部２０の形
成角度βは、打ち傷による変形ａやバリｂ（図６参照）
の大きさと、トルク負荷時のボール３とトラック溝１６
との接触楕円の大きさにより決定される。
の曲率半径面から後退する逃げ部であり、接触点Ｙを越
える部位Ｚでの接線方向に延びる直線状に形成されてい
る。前記ゴシックアーチ部２０との境界部分、すなわ
ち、接触点Ｙを越える部位Ｚは、そのゴシックアーチ部
２０と直線部２１との連続性が保持されて滑らかにつな
がれている。したがって、ゴシックアーチ部２０の形成
角度βは、トラック溝１６の肩部Ｘまでの角度γよりも
小さく設定されている。このゴシックアーチ部２０の形
成角度βは、打ち傷による変形ａやバリｂ（図６参照）
の大きさと、トルク負荷時のボール３とトラック溝１６
との接触楕円の大きさにより決定される。
【００２１】図１の実施形態のように内輪１のトラック
溝１６の横断面形状を、ボール３とアンギュラ接触する
接触点Ｙを越える部位Ｚまでのゴシックアーチ部２０
と、前記接触点Ｙを越える部位Ｚからトラック溝１６の
肩部Ｘまでの直線部２１とで構成したことにより、図２
に示すようにトラック溝１６の肩部Ｘとボール３とのす
きまδ（例えば５０〜１００μｍ）を従来形態の場合の
すきまδ’（例えば２０〜４０μｍ）よりも大きくする
ことができることから、トラック溝１６でのボール３の
転動時、トラック溝１６の肩部Ｘに打ち傷による変形や
バリが存在していても、それら打ち傷による変形やバリ
がボール３と干渉することを抑制でき、また、トルクが
負荷された時のボール３とトラック溝１６との接触楕円
が小さくなって、ボール３が肩部Ｘに乗り上げることを
防止できる。
溝１６の横断面形状を、ボール３とアンギュラ接触する
接触点Ｙを越える部位Ｚまでのゴシックアーチ部２０
と、前記接触点Ｙを越える部位Ｚからトラック溝１６の
肩部Ｘまでの直線部２１とで構成したことにより、図２
に示すようにトラック溝１６の肩部Ｘとボール３とのす
きまδ（例えば５０〜１００μｍ）を従来形態の場合の
すきまδ’（例えば２０〜４０μｍ）よりも大きくする
ことができることから、トラック溝１６でのボール３の
転動時、トラック溝１６の肩部Ｘに打ち傷による変形や
バリが存在していても、それら打ち傷による変形やバリ
がボール３と干渉することを抑制でき、また、トルクが
負荷された時のボール３とトラック溝１６との接触楕円
が小さくなって、ボール３が肩部Ｘに乗り上げることを
防止できる。
【００２２】図１の実施形態では、トラック溝１６を、
ゴシックアーチ部２０と直線部２１との複合ゴシックア
ーチ形状としたが、他の実施形態として、図３に示すよ
うに直線部２１に代えて、接触点Ｙの曲率半径Ｒ1より
も大きな曲率半径Ｒ2で形成した曲線部２２とすること
も可能である。この曲線部２２は、ゴシックアーチ部２
０の曲率半径面から後退する逃げ部であり、接触点Ｙと
ボール中心Ｏ、トラック溝中心Ｏ1とを結ぶ線分をトラ
ック溝中心側へ延長した線上に位置する曲線部中心Ｏ2
により形成される。
ゴシックアーチ部２０と直線部２１との複合ゴシックア
ーチ形状としたが、他の実施形態として、図３に示すよ
うに直線部２１に代えて、接触点Ｙの曲率半径Ｒ1より
も大きな曲率半径Ｒ2で形成した曲線部２２とすること
も可能である。この曲線部２２は、ゴシックアーチ部２
０の曲率半径面から後退する逃げ部であり、接触点Ｙと
ボール中心Ｏ、トラック溝中心Ｏ1とを結ぶ線分をトラ
ック溝中心側へ延長した線上に位置する曲線部中心Ｏ2
により形成される。
【００２３】この曲線部２２については、その曲率半径
Ｒ2が大きくなればなるほど、ボール３とのすきまが大
きくなるので、打ち傷による変形やバリがボール３と干
渉することをより一層抑制することができる。また、ト
ルク負荷時のボール３とトラック溝１６との接触楕円を
小さくすることができてボール３が肩部Ｘに乗り上げる
ことも抑制できる。一方、トルク負荷時の接触楕円が小
さくなる反面、接触面圧が大きくなり、耐久性に影響を
及ぼすため、この曲線部２２の曲率半径Ｒ2は、その使
用条件に応じて最適値に設定する必要がある。
Ｒ2が大きくなればなるほど、ボール３とのすきまが大
きくなるので、打ち傷による変形やバリがボール３と干
渉することをより一層抑制することができる。また、ト
ルク負荷時のボール３とトラック溝１６との接触楕円を
小さくすることができてボール３が肩部Ｘに乗り上げる
ことも抑制できる。一方、トルク負荷時の接触楕円が小
さくなる反面、接触面圧が大きくなり、耐久性に影響を
及ぼすため、この曲線部２２の曲率半径Ｒ2は、その使
用条件に応じて最適値に設定する必要がある。
【００２４】なお、ゴシックアーチ部２０と曲線部２２
との境界部分については、前述した直線部２１の場合と
同様、ゴシックアーチ部２０と曲線部２２との連続性が
保持されて滑らかにつながれており、ゴシックアーチ部
２０の形成角度βは、トラック接触角αよりも大きく、
かつ、トラック溝１６の肩部Ｘまでの角度γよりも小さ
く設定されている。このゴシックアーチ部２０の形成角
度βは、想定される打ち傷による変形やバリの大きさ
と、トルク負荷時のボール３とトラック溝１６との接触
楕円の大きさにより決定される。
との境界部分については、前述した直線部２１の場合と
同様、ゴシックアーチ部２０と曲線部２２との連続性が
保持されて滑らかにつながれており、ゴシックアーチ部
２０の形成角度βは、トラック接触角αよりも大きく、
かつ、トラック溝１６の肩部Ｘまでの角度γよりも小さ
く設定されている。このゴシックアーチ部２０の形成角
度βは、想定される打ち傷による変形やバリの大きさ
と、トルク負荷時のボール３とトラック溝１６との接触
楕円の大きさにより決定される。
【００２５】前記トラック溝１６はブローチ加工により
形成することが可能であるが、ゴシックアーチ部２０と
直線部２１又は曲線部２２とからなる複合ゴシックアー
チ形状に合致した形状を有するブローチカッターを使用
すれば、従来形態におけるブローチカッターの形状変更
だけで済むため、コストアップなしで容易に変更可能で
ある。特に、少なくとも前記接触点Ｙを越える部位Ｚか
らトラック溝１６の肩部Ｘまでの間を鍛造肌で形成すれ
ば、トラック溝１６の形成が容易である。つまり、トラ
ック溝１６を冷間鍛造によって形成する場合、ダイス形
状を複合ゴシックアーチ形状に予め成形することによっ
て、ゴシックアーチ部２０と直線部２１または曲線部２
２とからなる複合ゴシックアーチ形状を形成することが
容易であり、また、トラック溝１６を予め冷間鍛造によ
り形成し、その後、ゴシックアーチ部２０のみを研削加
工によって形成することもできる。なお、前記トラック
溝１６の肩部Ｘに面取りを形成すれば、トラック溝１６
の肩部Ｘとボール３とのすきまδをより一層大きくする
ことができるので、打ち傷による変形やバリをより一層
確実に抑制できる。
形成することが可能であるが、ゴシックアーチ部２０と
直線部２１又は曲線部２２とからなる複合ゴシックアー
チ形状に合致した形状を有するブローチカッターを使用
すれば、従来形態におけるブローチカッターの形状変更
だけで済むため、コストアップなしで容易に変更可能で
ある。特に、少なくとも前記接触点Ｙを越える部位Ｚか
らトラック溝１６の肩部Ｘまでの間を鍛造肌で形成すれ
ば、トラック溝１６の形成が容易である。つまり、トラ
ック溝１６を冷間鍛造によって形成する場合、ダイス形
状を複合ゴシックアーチ形状に予め成形することによっ
て、ゴシックアーチ部２０と直線部２１または曲線部２
２とからなる複合ゴシックアーチ形状を形成することが
容易であり、また、トラック溝１６を予め冷間鍛造によ
り形成し、その後、ゴシックアーチ部２０のみを研削加
工によって形成することもできる。なお、前記トラック
溝１６の肩部Ｘに面取りを形成すれば、トラック溝１６
の肩部Ｘとボール３とのすきまδをより一層大きくする
ことができるので、打ち傷による変形やバリをより一層
確実に抑制できる。
【００２６】なお、逃げ部は、前述した直線部２１また
は曲線部２２に限定されるものではなく、逃げ部でのト
ラック溝面が、ゴシックアーチ部２０の曲率半径Ｒによ
る溝面を仮想的に形成した場合、その仮想的な溝面の場
合よりも、ボール３とのすきまが大きくなるように形成
されていればよい。また、前記二つの実施形態では、内
輪１のトラック溝１６について説明したが、これは、外
輪２のトラック溝と比較して内輪１のトラック溝１６の
方が、打ち傷による変形やバリが発生しやすいためであ
る。したがって、外輪２のトラック溝の形状を前述した
ゴシックアーチ部２０と直線部２１または曲線部２２と
からなる複合ゴシックアーチ形状としてもよいのは勿論
である。
は曲線部２２に限定されるものではなく、逃げ部でのト
ラック溝面が、ゴシックアーチ部２０の曲率半径Ｒによ
る溝面を仮想的に形成した場合、その仮想的な溝面の場
合よりも、ボール３とのすきまが大きくなるように形成
されていればよい。また、前記二つの実施形態では、内
輪１のトラック溝１６について説明したが、これは、外
輪２のトラック溝と比較して内輪１のトラック溝１６の
方が、打ち傷による変形やバリが発生しやすいためであ
る。したがって、外輪２のトラック溝の形状を前述した
ゴシックアーチ部２０と直線部２１または曲線部２２と
からなる複合ゴシックアーチ形状としてもよいのは勿論
である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、ゴシックアーチ部とボ
ールとの接触点を越える部位からトラック溝の肩部まで
の間に、前述した直線部または曲線部からなる逃げ部を
形成したことにより、トラック溝の肩部とボールとのす
きまを従来品よりも大きくすることができることから、
レブロ型等速自在継手（ＬＪ）やダブルオフセット型等
速自在継手（ＤＯＪ）の摺動型等速自在継手の場合、ト
ラック溝でのボールの転動時、トラック溝の肩部に打ち
傷による変形やバリが万一存在していても、それら打ち
傷による変形やバリがボールと干渉することを抑制で
き、また、トルクが負荷された時のボールとトラック溝
との接触楕円が小さくなることから、トラック溝の肩部
へのボール乗り上げを抑制することができて、軸方向衝
撃が加わったときのスライド抵抗が規定値となるように
設計することが容易になり、また、ツェッパー型等速自
在継手（ＢＪ）の固定型等速自在継手の場合、折り曲げ
トルクの安定化が図れ、信頼性の向上が図れると共に高
性能の等速自在継手を提供できる。
ールとの接触点を越える部位からトラック溝の肩部まで
の間に、前述した直線部または曲線部からなる逃げ部を
形成したことにより、トラック溝の肩部とボールとのす
きまを従来品よりも大きくすることができることから、
レブロ型等速自在継手（ＬＪ）やダブルオフセット型等
速自在継手（ＤＯＪ）の摺動型等速自在継手の場合、ト
ラック溝でのボールの転動時、トラック溝の肩部に打ち
傷による変形やバリが万一存在していても、それら打ち
傷による変形やバリがボールと干渉することを抑制で
き、また、トルクが負荷された時のボールとトラック溝
との接触楕円が小さくなることから、トラック溝の肩部
へのボール乗り上げを抑制することができて、軸方向衝
撃が加わったときのスライド抵抗が規定値となるように
設計することが容易になり、また、ツェッパー型等速自
在継手（ＢＪ）の固定型等速自在継手の場合、折り曲げ
トルクの安定化が図れ、信頼性の向上が図れると共に高
性能の等速自在継手を提供できる。
【図１】本発明の実施形態で、内輪のトラック溝とボー
ルとを示す要部拡大横断面図である。
ルとを示す要部拡大横断面図である。
【図２】図１の実施形態で、複合ゴシックアーチ状のト
ラック溝を従来形態に比較説明するための要部拡大横断
面図である。
ラック溝を従来形態に比較説明するための要部拡大横断
面図である。
【図３】本発明の他の実施形態で、内輪のトラック溝と
ボールとを示す要部拡大横断面図である。
ボールとを示す要部拡大横断面図である。
【図４】レブロ型等速自在継手の一例を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図５】等速自在継手の従来例で、内輪のトラック溝と
ボールとを示す要部拡大横断面図である。
ボールとを示す要部拡大横断面図である。
【図６】（ａ）は内輪のトラック溝の肩部に打ち傷によ
る変形が発生した状態を示す要部拡大横断面図である。
（ｂ）は内輪のトラック溝の肩部にバリが発生した状態
を示す要部拡大横断面図である。
る変形が発生した状態を示す要部拡大横断面図である。
（ｂ）は内輪のトラック溝の肩部にバリが発生した状態
を示す要部拡大横断面図である。
１ 内輪 ２ 外輪 ３ ボール ４ ケージ ８ ポケット １６ トラック溝 ２０ ゴシックアーチ部 ２１ 逃げ部（直線部） ２２ 逃げ部（曲線部） Ｘ 肩部 Ｙ 接触点 Ｚ 接触点を越える部位 Ｒ1 接触点の曲率半径 Ｒ2 接触点の曲率半径よりも大きな曲率半径
Claims (8)
- 【請求項１】 内輪の外周面と外輪の内周面の各々に軸
方向に延びるトラック溝を形成し、両トラック溝間に組
み込まれたボールを、前記内輪の外周面と外輪の内周面
との間に介在させたケージのポケット内に収容した等速
自在継手において、 前記内外輪のトラック溝のうち少なくとも内輪のトラッ
ク溝の横断面形状は、前記ボールとアンギュラ接触する
ゴシックアーチ部と、そのゴシックアーチ部とボールと
の接触点を越える部位からトラック溝の肩部までの間で
形成され、前記ゴシックアーチ部の曲率半径面から後退
する逃げ部とで構成したことを特徴とする等速自在継
手。 - 【請求項２】 前記逃げ部は、前記接触点を越える部位
で前記ゴシックアーチ部と連続的に形成された直線部で
あることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。 - 【請求項３】 前記逃げ部は、前記接触点を越える部位
で前記ゴシックアーチ部と連続的に形成され、前記接触
点の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する曲線部であ
ることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。 - 【請求項４】 前記トラック溝において、少なくとも前
記接触点を越える部位からトラック溝の肩部までの間を
鍛造肌で形成したことを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれかに記載の等速自在継手。 - 【請求項５】 前記トラック溝の肩部に面取りを形成し
たことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
等速自在継手。 - 【請求項６】 前記等速自在継手がレブロ型等速自在継
手（ＬＪ）であることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれかに記載の等速自在継手。 - 【請求項７】 前記等速自在継手がツェッパー型等速自
在継手（ＢＪ）であることを特徴とする請求項１乃至５
のいずれかに記載の等速自在継手。 - 【請求項８】 前記等速自在継手がダブルオフセット型
等速自在継手（ＤＯＪ）であることを特徴とする請求項
１乃至５のいずれかに記載の等速自在継手。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110259A JP2002310180A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 等速自在継手 |
| US10/108,988 US6910970B2 (en) | 2001-04-09 | 2002-03-29 | Constant velocity universal joint |
| FR0204389A FR2824369B1 (fr) | 2001-04-09 | 2002-04-09 | Joint universel homocinetique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001110259A JP2002310180A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 等速自在継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002310180A true JP2002310180A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18962068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001110259A Pending JP2002310180A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 等速自在継手 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6910970B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002310180A (ja) |
| FR (1) | FR2824369B1 (ja) |
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| WO2007034776A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Ntn Corporation | 摺動式等速自在継手 |
| WO2008088007A1 (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Ntn Corporation | 等速自在継手 |
| JP2008256022A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-10-23 | Ntn Corp | 等速自在継手 |
| JP2010019288A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Ntn Corp | 摺動式等速自在継手 |
| JP2010110807A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Ntn Corp | 転動体接触幅測定ゲージ、パンチ成形方法、及びパンチ |
| JP2015113908A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 等速ジョイント |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10317146A1 (de) * | 2003-04-14 | 2004-12-16 | Volkswagen Ag | Gleichlauffestgelenk und Montageverfahren |
| DE102007031079B4 (de) * | 2006-07-05 | 2021-05-20 | Neumayer Tekfor Engineering Gmbh | Drehmomentübertragungseinrichtung, wie Kugelgleichlauffestgelenk für Antriebswellen und Verfahren zur Herstellung |
| US8323116B2 (en) * | 2007-12-17 | 2012-12-04 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Universal joint |
| JP5214336B2 (ja) * | 2008-05-30 | 2013-06-19 | Ｎｔｎ株式会社 | 固定式等速自在継手 |
| US8235829B2 (en) * | 2009-03-02 | 2012-08-07 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Constant velocity joint |
| DE102010009685B4 (de) * | 2009-03-02 | 2017-10-19 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Gleichlaufgelenk |
| BRPI1001172A2 (pt) | 2009-03-13 | 2015-08-18 | Gm Global Tech Operations Inc | Junta de velocidade constante e método de fabricar uma junta de velocidade constante |
| US8251828B2 (en) * | 2009-03-27 | 2012-08-28 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Constant velocity joint |
| US8684850B2 (en) * | 2010-04-02 | 2014-04-01 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB637718A (en) | 1946-05-16 | 1950-05-24 | William Cull | Improvements in and relating to torque transmitting universal joints |
| US2838919A (en) * | 1955-04-07 | 1958-06-17 | Unipower Rzeppa Ltd | Torque transmitting universal joints |
| US3076323A (en) * | 1961-03-14 | 1963-02-05 | Loehr & Bromkamp Gmbh | Pivot joint assembly |
| ES437295A1 (es) * | 1974-07-11 | 1977-01-01 | Loehr & Bromkamp Gmbh | Perfeccionamientos introducidos en una junta homocinetica. |
| JPS55163324A (en) * | 1979-06-01 | 1980-12-19 | Toyota Motor Corp | Constant velocity ball joint |
| DE3209596C2 (de) * | 1982-03-17 | 1985-10-03 | Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg | Gleichlaufdrehgelenk |
| US5230659A (en) * | 1987-08-20 | 1993-07-27 | Hardy Spicer Limited | Constant velocity ratio universal joint having improved centering of inner and outer joint members |
| DE3904655C1 (ja) * | 1989-02-16 | 1990-02-08 | Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg, De | |
| DE4042391C2 (de) | 1990-10-08 | 1995-07-06 | Gkn Automotive Ag | Gleichlaufdrehgelenk |
| JPH07317790A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-08 | Ntn Corp | 等速自在継手 |
| JPH11101256A (ja) | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Ntn Corp | 等速ジョイント |
| DE19851995B4 (de) * | 1997-11-11 | 2006-01-12 | Nsk Ltd. | Stufenlos verstellbares Toroidgetriebe |
| EP0950824A3 (en) | 1998-04-15 | 2000-02-02 | Nsk Ltd | Constant velocity joint and rolling bearing unit for wheel |
| DE19956672C1 (de) * | 1999-11-25 | 2001-09-13 | Gkn Loebro Gmbh | Gleichlauffestgelenk mit VL-Bahnen |
-
2001
- 2001-04-09 JP JP2001110259A patent/JP2002310180A/ja active Pending
-
2002
- 2002-03-29 US US10/108,988 patent/US6910970B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-09 FR FR0204389A patent/FR2824369B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| WO2007034776A1 (ja) * | 2005-09-22 | 2007-03-29 | Ntn Corporation | 摺動式等速自在継手 |
| JP2007085488A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Ntn Corp | 摺動式等速自在継手 |
| US8079913B2 (en) | 2005-09-22 | 2011-12-20 | Ntn Corporation | Slide-type constant velocity universal joint |
| WO2008088007A1 (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Ntn Corporation | 等速自在継手 |
| US8506202B2 (en) | 2007-01-17 | 2013-08-13 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint |
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| JP2015113908A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 等速ジョイント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6910970B2 (en) | 2005-06-28 |
| FR2824369B1 (fr) | 2006-03-24 |
| US20020169025A1 (en) | 2002-11-14 |
| FR2824369A1 (fr) | 2002-11-08 |
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