JP2003097590A - Universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車において、
エンジンの駆動力を車輪に伝達するための駆動軸に対し
て車輪に接続された被駆動軸を変位可能に連結するとと
もに、駆動軸及び被駆動軸を同じ速度で回転させるため
の等速ジョイントに関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automobile,
The present invention relates to a constant velocity joint for displaceably connecting a driven shaft connected to a wheel to a drive shaft for transmitting a driving force of an engine to the wheel and rotating the drive shaft and the driven shaft at the same speed. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、上記等速ジョイント(Const
ant Velocity Joint)には、被駆動
軸が駆動軸の軸線方向へスライド移動することを規制し
た固定式(Fixed Joint)のものと、これと
は逆にスライド移動することを許容した摺動式(Plu
nging Joint)のものとがある。なかでも、
一般的に用いられる等速ジョイントとしては、固定式に
分類されるBJ(Birfield Joint)タイ
プのものが挙げられる。2. Description of the Related Art Conventionally, the above-mentioned constant velocity joint (Const
The ant velocity joint includes a fixed type (Fixed Joint) in which the driven shaft is restricted from sliding in the axial direction of the drive shaft, and a sliding type (Fixed Joint) in which the driven shaft is allowed to slide in the opposite direction. Plu
ng. Above all,
Commonly used constant velocity joints include BJ (Birfield Joint) type, which is classified as a fixed type.
【0003】このBJタイプの等速ジョイントは、駆動
軸の端部にスプライン結合されたインナレースと、被駆
動軸に連結され、その内部にインナレースを収容するた
めに略円筒状に形成されたアウタレースとを備えてい
る。インナレースの外周面には複数のボール溝が周方向
に等間隔おきとなるように凹設されるとともに、アウタ
レースの内周面にもまた複数のボール溝がインナレース
のボール溝と対応する位置となるように凹設されてい
る。This BJ type constant velocity joint is connected to the inner race splined to the end of the drive shaft and to the driven shaft, and is formed in a substantially cylindrical shape to accommodate the inner race therein. It has an outer race. A plurality of ball grooves are formed on the outer peripheral surface of the inner race so as to be equally spaced in the circumferential direction, and a plurality of ball grooves are also located on the inner peripheral surface of the outer race at positions corresponding to the ball grooves of the inner race. It is recessed so that.
【0004】アウタレース及びインナレースの各ボール
溝の間にはトルク伝達ボールがそれぞれ収容されてい
る。また、アウタレース及びインナレースの間には略円
筒状をなすケージが配設されている。このケージの周壁
にはトルク伝達ボールと対応する数のボール保持窓が周
方向に等間隔おきとなるように透設されている。そし
て、各トルク伝達ボールがこれらボール保持窓内に位置
することにより、インナレースの周方向における各トル
ク伝達ボールの間隔はそれぞれ等しくなるように保持さ
れている。Torque transmitting balls are housed between the ball grooves of the outer race and the inner race. A cage having a substantially cylindrical shape is arranged between the outer race and the inner race. On the peripheral wall of this cage, a number of ball holding windows corresponding to the torque transmitting balls are provided so as to be spaced at equal intervals in the circumferential direction. Since the torque transmission balls are located in the ball holding windows, the torque transmission balls are held at equal intervals in the circumferential direction of the inner race.
【0005】上記のインナレース、アウタレース、ボー
ル溝、トルク伝達ボール、ケージ等により等速ジョイン
トが構成されている。この等速ジョイントは、駆動軸が
回動駆動されるとその回転トルクをインナレース、トル
ク伝達ボール、アウタレース及び被駆動軸の順番で伝達
するようになっている。そして、車輪を操舵すると、各
ボール溝の内面にトルク伝達ボールを摺動させながらア
ウタレースがインナレースに対して移動することによ
り、駆動軸に対して被駆動軸がその回転速度を維持した
ままの状態で変位するようになっている。A constant velocity joint is constituted by the inner race, the outer race, the ball groove, the torque transmitting ball, the cage and the like. When the drive shaft is rotationally driven, this constant velocity joint transmits the rotational torque of the inner race, the torque transmission balls, the outer race, and the driven shaft in this order. When the wheels are steered, the outer race moves relative to the inner race while sliding the torque transmitting balls on the inner surface of each ball groove, so that the driven shaft maintains its rotational speed with respect to the drive shaft. It is designed to be displaced in the state.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
等速ジョイントにおいては常用角、つまり駆動軸に対し
て被駆動軸がほぼ直線状に延びる状態及び駆動軸に対す
る被駆動軸の変位が小さい状態であれば、回転によって
生じる捩れ等の外力は主に駆動軸及び被駆動軸に加わ
る。このため、常用角の状態での最弱部位は駆動軸及び
被駆動軸となる。However, in the above-mentioned conventional constant velocity joint, the common angle, that is, the state where the driven shaft extends substantially linearly with respect to the drive shaft and the displacement of the driven shaft with respect to the drive shaft is small. In that case, an external force such as a twist generated by the rotation is mainly applied to the drive shaft and the driven shaft. Therefore, the weakest parts in the state of the common angle are the driving shaft and the driven shaft.
【0007】しかし、大角度、つまり駆動軸に対して被
駆動軸が大きく変位した状態であれば、その変位が大き
くなるに従い、インナレース及びアウタレースの間には
回転差が生じやすくなり、これに伴い各トルク伝達ボー
ルはそれぞれの間隔を変えようとする。この結果、トル
ク伝達ボールを等間隔に保持するためのケージには、そ
のボール保持窓の周縁において、捩れ、曲げ、引っ張り
等といった大きな外力が加わる。このため、大角度の状
態での最弱部位はケージとなる。However, if the driven shaft has a large displacement with respect to the drive shaft at a large angle, as the displacement increases, a difference in rotation tends to occur between the inner race and the outer race. Accordingly, the torque transmission balls try to change their intervals. As a result, a large external force such as twisting, bending, pulling, etc. is applied to the cage for holding the torque transmitting balls at equal intervals at the peripheral edge of the ball holding window. Therefore, the weakest part in a large angle state is the cage.
【0008】そして、等速ジョイントは常用角の状態
と、大角度の状態とでは最弱部位が異なるため、常用角
の状態では十分な強度であるにも係わらず、大角度の状
態でケージが湾曲する等の不具合を生じるおそれがあっ
た。Since the constant velocity joint has a weakest portion in a state of a normal angle and a state of a large angle, the cage has a sufficient strength in the state of a normal angle but has a cage in a state of a large angle. There was a risk of causing problems such as bending.
【0009】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、ケージの強度を向上させることができ、大
角度の状態で不具合が生じることを抑制することができ
る等速ジョイントを提供することにある。The present invention has been made by paying attention to the problems existing in such a conventional technique. It is an object of the present invention to provide a constant velocity joint that can improve the strength of the cage and can suppress the occurrence of defects in a large angle state.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の等速ジョイントの発明は、相交
わる駆動軸及び被駆動軸のうちの駆動軸に設けられたイ
ンナレースと、被駆動軸に設けられ、略円筒状をなし、
その内部にインナレースを収容するアウタレースと、イ
ンナレースの外周面及びアウタレースの内周面にそれぞ
れ6つずつ凹設された第1ボール溝及び第2ボール溝
と、これら第1ボール溝及び第2ボール溝の間に配設さ
れた6個のトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボー
ルを間隔をおいて保持するために前記インナレース及び
アウタレースの間に配設されたケージとを備えるととも
に、前記駆動軸の直径をd、トルク伝達ボールの直径を
DB及び6個のトルク伝達ボールのピッチ円直径をDPと
した場合、駆動軸の直径dを基準にトルク伝達ボールの
直径DBを変更し、駆動軸の直径dに対するトルク伝達
ボールの直径DBの比であるDB/dを0.65〜0.7
2とし、トルク伝達ボールの直径DBに対するピッチ円
直径DPの比であるDP/DBを3.4〜3.8としたこ
とを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the invention of a constant velocity joint according to a first aspect of the invention is an inner race provided on a drive shaft of a drive shaft and a driven shaft which intersect with each other. And is provided on the driven shaft and has a substantially cylindrical shape,
The outer race that accommodates the inner race therein, the first ball groove and the second ball groove that are respectively recessed by six on the outer peripheral surface of the inner race and the inner peripheral surface of the outer race, and the first ball groove and the second ball groove. The drive unit includes six torque transmission balls arranged between the ball grooves and a cage arranged between the inner race and the outer race to hold the torque transmission balls at intervals. When the diameter of the shaft is d, the diameter of the torque transmitting balls is D B, and the pitch circle diameter of the six torque transmitting balls is D P , the diameter D B of the torque transmitting balls is changed based on the diameter d of the drive shaft. , D B / d which is the ratio of the diameter D B of the torque transmission ball to the diameter d of the drive shaft is 0.65 to 0.7
2, and the ratio D P / D B , which is the ratio of the pitch circle diameter D P to the diameter D B of the torque transmitting ball, is set to 3.4 to 3.8.
【0011】請求項2に記載の等速ジョイントの発明
は、請求項1に記載の発明において、前記アウタレース
の外径をDOとした場合、駆動軸の直径dを基準にピッ
チ円直径DP及びアウタレースの外径DOを変更し、駆動
軸の直径dに対するピッチ円直径DPの比であるDP/d
を2.20〜2.45とし、駆動軸の直径dに対するア
ウタレースの外径DOの比であるDO/dを3.2〜3.
5としたことを特徴とするものである。In the invention of the constant velocity joint according to claim 2, in the invention according to claim 1, when the outer diameter of the outer race is D O , the pitch circle diameter D P is based on the diameter d of the drive shaft. And the outer diameter D O of the outer race is changed to D P / d which is the ratio of the pitch circle diameter D P to the drive shaft diameter d.
Is 2.20 to 2.45, and the ratio D O / d of the outer diameter D O of the outer race to the diameter d of the drive shaft is 3.2 to 3.
It is characterized in that it is set to 5.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明を四輪駆動車(4W
D車)における前輪側への駆動力伝達経路に配設された
BJタイプの等速ジョイント(CVJ)に具体化した一
実施形態を図面に従って説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described with reference to a four-wheel drive vehicle (4W
An embodiment embodied in a BJ type constant velocity joint (CVJ) arranged in a driving force transmission path to a front wheel side in a D vehicle will be described with reference to the drawings.
【0013】図2及び図3に示すように、等速ジョイン
トはトランスアクスルから延びる駆動軸21と、前輪に
接続される被駆動軸16との間に配設され、これらを連
結して駆動軸21の回転トルクを被駆動軸16に伝達す
るようになっている。As shown in FIGS. 2 and 3, the constant velocity joint is arranged between a drive shaft 21 extending from the transaxle and a driven shaft 16 connected to the front wheels, and these are connected to each other to drive the drive shaft. The rotational torque of 21 is transmitted to the driven shaft 16.
【0014】前記駆動軸21の端部周面上には等速ジョ
イントを構成するインナレース13がスプライン結合さ
れている。このインナレース13は略円筒状をなし、そ
の外周面にはインナレース13の軸線L2の軸方向に沿
った断面で見て一様な円弧、つまり部分球面状に形成さ
れた外球面13aを有している。An inner race 13 forming a constant velocity joint is splined on the peripheral surface of the end portion of the drive shaft 21. The inner race 13 has a substantially cylindrical shape, and has an outer spherical surface 13a formed on the outer peripheral surface thereof, which has a uniform circular arc in a cross section taken along the axial direction of the axis L2 of the inner race 13, that is, a partially spherical surface. is doing.
【0015】前記被駆動軸16には等速ジョイントを構
成するアウタレース11が連結されている。このアウタ
レース11は駆動軸21側となる一端に開口部15を有
し、被駆動軸16側となる他端が閉塞された略円筒状に
形成されており、一端の開口部からその内側に前記イン
ナレース13が挿入されて収容されている。また、アウ
タレース11は、その内周面にアウタレース11の軸線
L1の軸方向に沿った断面で見て一様な円弧、つまり部
分球面状に形成された内球面11aを有している。An outer race 11 forming a constant velocity joint is connected to the driven shaft 16. The outer race 11 has an opening 15 at one end on the drive shaft 21 side, and is formed in a substantially cylindrical shape with the other end on the driven shaft 16 side closed, and extends from the opening at one end to the inside thereof. The inner race 13 is inserted and accommodated. Further, the outer race 11 has an inner spherical surface 11a formed on the inner peripheral surface thereof, which is a uniform circular arc, that is, a partial spherical surface when seen in a cross section along the axial direction of the axis L1 of the outer race 11.
【0016】前記インナレース13の外球面13aには
略円形断面を有する第1ボール溝22がインナレース1
3の軸線L2を挟んで対向するように、各一対ずつで合
計三対、インナレース13の周方向に等間隔おきに凹設
されている。これら第1ボール溝22と対応する位置と
なるように、アウタレース11の内球面11aには合計
三対の第2ボール溝17が凹設されている。アウタレー
ス11の開口部15において、第2ボール溝17の間に
は面取り加工が施されることにより、駆動軸21側に拡
径するテーパ部18が形成されている。そして、第2ボ
ール溝17は、駆動軸21側ではテーパ部18に開口さ
れ、被駆動軸16側ではアウタレース11の内奥に凹設
された研磨逃がし19に連通されている。A first ball groove 22 having a substantially circular cross section is formed on the outer spherical surface 13a of the inner race 1.
A total of three pairs of each pair are provided at regular intervals in the circumferential direction of the inner race 13 so as to face each other with the three axes L2 therebetween. A total of three pairs of second ball grooves 17 are provided on the inner spherical surface 11a of the outer race 11 so as to be positioned corresponding to the first ball grooves 22. A chamfering process is performed between the second ball grooves 17 in the opening 15 of the outer race 11 to form a taper portion 18 whose diameter increases toward the drive shaft 21 side. The second ball groove 17 is opened to the taper portion 18 on the drive shaft 21 side and communicates with the polishing relief 19 recessed in the inner race of the outer race 11 on the driven shaft 16 side.
【0017】インナレース13とアウタレース11との
間には略円筒状をなすケージ12が配設されている。ケ
ージ12はその内周面がインナレース13の外球面13
aに、外周面がアウタレース11の内球面11aに対応
する形状に形成され、インナレース13及びアウタレー
ス11のそれぞれに対して互いの面同士を接触させるこ
となく相対的に回転できるようになっている。そして、
ケージ12の周壁には、第1ボール溝22及び第2ボー
ル溝17のそれぞれと対応する位置となるように6個の
ボール保持窓20が周方向に等間隔おきに透設されてい
る。A cage 12 having a substantially cylindrical shape is arranged between the inner race 13 and the outer race 11. The inner peripheral surface of the cage 12 is the outer spherical surface 13 of the inner race 13.
In a, the outer peripheral surface is formed in a shape corresponding to the inner spherical surface 11a of the outer race 11 so that the inner race 13 and the outer race 11 can rotate relative to each other without bringing their surfaces into contact with each other. . And
Six ball holding windows 20 are provided in the circumferential wall of the cage 12 at equal intervals in the circumferential direction at positions corresponding to the first ball groove 22 and the second ball groove 17, respectively.
【0018】第1ボール溝22と第2ボール溝17との
間には、トルク伝達ボール14がケージ12のボール保
持窓20内に挿通された状態で嵌合されている。このト
ルク伝達ボール14は、第1ボール溝22及び第2ボー
ル溝17がそれぞれ三対ずつ凹設されることにより、合
計で6個が設けられている。加えて、ケージ12のボー
ル保持窓20内に配置されることにより、各トルク伝達
ボール14はインナレース13の周方向で等間隔となる
ように保持されている。そして、トルク伝達ボール14
は、ボール保持窓20を介して第1ボール溝22及び第
2ボール溝17を往復転動可能に構成されている。A torque transmission ball 14 is fitted between the first ball groove 22 and the second ball groove 17 while being inserted into the ball holding window 20 of the cage 12. The torque transmission balls 14 are provided in total of six by forming three pairs of the first ball grooves 22 and the second ball grooves 17 respectively. In addition, by being arranged in the ball holding window 20 of the cage 12, the torque transmission balls 14 are held at equal intervals in the circumferential direction of the inner race 13. Then, the torque transmission ball 14
Are configured to be reciprocally rollable in the first ball groove 22 and the second ball groove 17 via the ball holding window 20.
【0019】前記アウタレース11における開口部15
の外周面及び駆動軸21には蛇腹状に形成されたブーツ
23がクランプ24にて固定されている。同ブーツ23
は弾性変形容易、且つ伸縮自在に形成されている。ま
た、アウタレース11及びブーツ23によって囲まれた
内側部分はグリース等の潤滑剤で満たされている。The opening 15 in the outer race 11
A boot 23 formed in a bellows shape is fixed to the outer peripheral surface of the drive shaft 21 by a clamp 24. Same boots 23
Is easily elastically deformable and is expandable and contractible. The inner portion surrounded by the outer race 11 and the boot 23 is filled with a lubricant such as grease.
【0020】上記のアウタレース11、ケージ12、イ
ンナレース13、トルク伝達ボール14、第2ボール溝
17、第1ボール溝22等により等速ジョイントが構成
されている。そして、アウタレース11に接続された被
駆動軸16は、トルク伝達ボール14が第1ボール溝2
2及び第2ボール溝17を転動することにより、インナ
レース13に結合された駆動軸21に対し、ジョイント
センタOを支点に揺動自在に構成されている。なお、ジ
ョイントセンタOはアウタレース11及びインナレース
13の軸線L1,L2の交点上に位置している。A constant velocity joint is constituted by the outer race 11, the cage 12, the inner race 13, the torque transmitting balls 14, the second ball groove 17, the first ball groove 22 and the like. Then, in the driven shaft 16 connected to the outer race 11, the torque transmission balls 14 are arranged in the first ball groove 2
By rolling the second ball groove 17 and the second ball groove 17, the drive shaft 21 coupled to the inner race 13 is swingable around a joint center O as a fulcrum. The joint center O is located on the intersection of the axes L1 and L2 of the outer race 11 and the inner race 13.
【0021】この等速ジョイントが常用角の状態、つま
り図2に示すような駆動軸21に対して被駆動軸16が
直線状に延びる状態、又はジョイントセンタOを支点に
被駆動軸16が僅かに揺動した状態で回転トルクの伝達
により生じる捩れ等の外力は、駆動軸21及び被駆動軸
16に加わる。このため、常用角の状態での最弱部位は
駆動軸21及び被駆動軸16となる。また、等速ジョイ
ントが大角度の状態、つまり図3に示すような駆動軸2
1に対して被駆動軸16がジョイントセンタOを支点に
大きく揺動した状態で回転トルクの伝達により生じる外
力は、ケージ12のボール保持窓20周縁に加わる。こ
のため、大角度の状態での最弱部位はケージ12とな
る。This constant velocity joint is in a normal angle state, that is, the driven shaft 16 extends linearly with respect to the drive shaft 21 as shown in FIG. 2, or the driven shaft 16 is slightly moved with the joint center O as a fulcrum. An external force such as a twist generated by the transmission of the rotational torque in a state of swinging to the front is applied to the drive shaft 21 and the driven shaft 16. Therefore, the weakest parts in the state of the common angle are the drive shaft 21 and the driven shaft 16. In addition, the constant velocity joint has a large angle, that is, the drive shaft 2 as shown in FIG.
1, the external force generated by the transmission of the rotational torque in the state where the driven shaft 16 largely swings around the joint center O is applied to the peripheral edge of the ball holding window 20 of the cage 12. Therefore, the weakest portion in the large angle state is the cage 12.
【0022】図1に示すように、トルク伝達ボール14
の直径をDB、駆動軸21の直径をdとした場合、駆動
軸21の直径dに対するトルク伝達ボール14の直径D
Bの比を示すDB/dは0.65〜0.72とされてい
る。一般の等速ジョイントにおいて、DB/dは0.7
2〜0.84となっており、これと比較して実施形態の
等速ジョイントは小さくなっている。As shown in FIG. 1, the torque transmission ball 14
Is D B and the diameter of the drive shaft 21 is d, the diameter D of the torque transmission ball 14 with respect to the diameter d of the drive shaft 21.
D B / d which represents the ratio B is a 0.65 to 0.72. In a general constant velocity joint, D B / d is 0.7
It is 2 to 0.84, and the constant velocity joint of the embodiment is smaller than this.
【0023】駆動軸21は等速ジョイントが常用角の状
態での最弱部位であるためその直径dを変更することは
不適であり、駆動軸21の直径dを基準にトルク伝達ボ
ール14の直径DBを変更してDB/dを上記のような範
囲とする。そして、実施形態の等速ジョイントは、駆動
軸21を一般のものと同じサイズとし、トルク伝達ボー
ル14の直径DBを一般のものより小さくしている。ま
た、DB/dを0.65未満とした場合、トルク伝達ボ
ール14の強度が低下し、大角度の状態でトルク伝達ボ
ール14が破損するおそれがある。Since the drive shaft 21 is the weakest part in the state where the constant velocity joint is in the normal angle, it is not appropriate to change the diameter d thereof, and the diameter of the torque transmission ball 14 is based on the diameter d of the drive shaft 21. Change D B so that D B / d is in the above range. In the constant velocity joint of the embodiment, the drive shaft 21 has the same size as a general one, and the diameter D B of the torque transmission ball 14 is smaller than that of a general one. When D B / d is less than 0.65, the strength of the torque transmission ball 14 is reduced, and the torque transmission ball 14 may be damaged in a large angle state.
【0024】6個のトルク伝達ボール14のピッチ円直
径をDPとした場合、トルク伝達ボール14の直径DBに
対するピッチ円直径DPの比を示すDP/DBは3.4〜
3.8とされている。一般の等速ジョイントにおいて、
DP/DBは3.26〜3.36となっており、これと比
較して実施形態の等速ジョイントは大きくなっている。
これは、例えばトルク伝達ボール14を一般のものと同
じサイズとした場合にはピッチ円直径DPが一般のもの
より大きくなることを示し、ケージ12の周方向におけ
る各トルク伝達ボール14の間隔を広げることを意味し
ている。When the pitch circle diameters of the six torque transmitting balls 14 are D P , D P / D B indicating the ratio of the pitch circle diameter D P to the diameter D B of the torque transmitting balls 14 is 3.4 to.
It is said to be 3.8. In general constant velocity joints,
D P / D B is 3.26 to 3.36, and the constant velocity joint of the embodiment is larger than this.
This indicates that, for example, when the torque transmission balls 14 have the same size as the general size, the pitch circle diameter D P becomes larger than that of the general size, and the spacing between the torque transmission balls 14 in the circumferential direction of the cage 12 is made larger. It means expanding.
【0025】この実施形態の等速ジョイントは、上記の
ようにトルク伝達ボール14の直径DBを一般のものよ
り小さくしている。これに対し、DP/DBは一般のもの
より大きくなっている。つまり、実施形態の等速ジョイ
ントは、駆動軸21を一般のものと同じサイズとし、ト
ルク伝達ボール14の直径DBを一般のものより小さく
して各トルク伝達ボール14の間隔を広げ、ケージ12
の周方向の厚みの増加を図っている。このため、各トル
ク伝達ボール14間におけるケージ12の周方向の厚み
を増すことができ、等速ジョイントが大角度の状態での
ボール保持窓20の周縁におけるケージ12の強度の向
上が図られている。また、DP/DBを3.8より大きく
すると、等速ジョイント全体のサイズが大きくなり、重
量も増加してしまう。In the constant velocity joint of this embodiment, the diameter D B of the torque transmitting ball 14 is smaller than that of a general type, as described above. On the other hand, D P / D B is larger than the general one. That is, in the constant velocity joint of the embodiment, the drive shaft 21 has the same size as a general one, the diameter D B of the torque transmission balls 14 is made smaller than that of a general one, and the distances between the torque transmission balls 14 are widened.
To increase the thickness in the circumferential direction. Therefore, the thickness of the cage 12 in the circumferential direction between the torque transmission balls 14 can be increased, and the strength of the cage 12 at the peripheral edge of the ball holding window 20 can be improved when the constant velocity joint has a large angle. There is. Further, if D P / D B is larger than 3.8, the size of the constant velocity joint as a whole becomes large and the weight also increases.
【0026】トルク伝達ボール14の直径DBを一般の
ものより小さくする場合、駆動軸21の直径dを基準に
ピッチ円直径DPを変更し、駆動軸21の直径dに対す
るピッチ円直径DPの比を示すDP/dを2.20〜2.
45とすることが好ましい。加えて、アウタレース11
の外径をDOとした場合、駆動軸21の直径dを基準に
アウタレース11の外径DOを変更し、駆動軸21の直
径dに対するアウタレース11の外径DOの比を示すDO
/dを3.2〜3.5とすることが好ましい。一般の等
速ジョイントにおいて、DP/dは2.47〜2.5
2、DO/dは3.5〜3.63となっており、これと
比較して実施形態の等速ジョイントは小さくなってい
る。When the diameter D B of the torque transmission ball 14 is made smaller than a general diameter, the pitch circle diameter D P is changed based on the diameter d of the drive shaft 21, and the pitch circle diameter D P with respect to the diameter d of the drive shaft 21. D P / d indicating the ratio of 2.20 to 2.
It is preferably 45. In addition, the outer race 11
If the outer diameter is D O of the diameter d of the drive shaft 21 to change the outer diameter D O of the outer race 11 to the reference, D O indicating the ratio of the outer diameter D O of the outer race 11 to the diameter d of the drive shaft 21
/ D is preferably 3.2 to 3.5. In a general constant velocity joint, D P / d is 2.47 to 2.5.
2, D O / d is 3.5 to 3.63, and the constant velocity joint of the embodiment is smaller than this.
【0027】これは、駆動軸21を基準とし、ピッチ円
直径DP及びアウタレース11の外径をそれぞれ一般の
ものより小さくすることを示し、等速ジョイント全体の
サイズの小型化と軽量化が図られている。また、DP/
dを2.20、DO/dを3.2未満とした場合、アウ
タレース11及びインナレース13の強度が低下するお
それがある。This shows that the pitch circle diameter D P and the outer diameter of the outer race 11 are made smaller than the general one with the drive shaft 21 as a reference, and the size and weight of the entire constant velocity joint can be reduced. Has been. Also, D P /
When d is 2.20 and D O / d is less than 3.2, the strength of the outer race 11 and the inner race 13 may be reduced.
【0028】次いで、上記のように構成された等速ジョ
イントの作用を説明する。さて、等速ジョイントは、図
2に示すような常用角の状態において、駆動軸21が回
動駆動されると、その回転トルクは駆動軸21からイン
ナレース13、トルク伝達ボール14、アウタレース1
1及び被駆動軸16の順番に伝達される。そして、被駆
動軸16が図示しない車輪を回転駆動させる。Next, the operation of the constant velocity joint configured as described above will be described. Now, in the constant velocity joint, when the drive shaft 21 is rotationally driven in the state of the normal angle as shown in FIG. 2, the rotational torque of the drive shaft 21 is changed from the drive shaft 21 to the inner race 13, the torque transmission balls 14, and the outer race 1.
1 and the driven shaft 16 are transmitted in this order. Then, the driven shaft 16 rotationally drives a wheel (not shown).
【0029】車輪が回転駆動されている状態で操舵を行
い、大角度の状態とするときには、まず駆動軸21に対
する被駆動軸16の揺動に伴い、アウタレース11がト
ルク伝達ボール14に第2ボール溝17の内面を摺接さ
せながらインナレース13に対して揺動される。これと
同時に、トルク伝達ボール14はアウタレース11及び
インナレース13の間で生じようとする回転差を吸収す
るため、図3に示すように、インナレース13の第1ボ
ール溝22を移動する。そして、駆動軸21に対して揺
動された被駆動軸16は、インナレース13の第1ボー
ル溝22及びアウタレース11の第2ボール溝17の間
で各トルク伝達ボール14が適宜移動することにより、
駆動軸21と同じ回転速度で回転駆動される。When steering is performed while the wheels are being rotationally driven to a large angle state, first, the outer race 11 causes the torque transmitting balls 14 to the second balls as the driven shaft 16 swings with respect to the driving shaft 21. The groove 17 is oscillated with respect to the inner race 13 while slidingly contacting the inner surface of the groove 17. At the same time, the torque transmission ball 14 absorbs the rotation difference that tends to occur between the outer race 11 and the inner race 13, and therefore moves in the first ball groove 22 of the inner race 13 as shown in FIG. Then, the driven shaft 16 that is swung with respect to the drive shaft 21 is appropriately moved by the respective torque transmission balls 14 moving between the first ball groove 22 of the inner race 13 and the second ball groove 17 of the outer race 11. ,
It is rotationally driven at the same rotational speed as the drive shaft 21.
【0030】上記のようにインナレース13及びアウタ
レース11の間で各トルク伝達ボール14が移動すると
き、6個のトルク伝達ボール14はケージ12により、
その全てが等間隔を保持したまま一体的に移動される。
このとき、ケージ12のボール保持窓20の周縁におい
て回転方向、つまりケージ12の周方向にはトルク伝達
ボール14を位置保持しながら回転トルクが伝達される
ことにより、捩れ、曲げ、引っ張り等の大きな外力が加
わる。このケージ12は、トルク伝達ボール14の直径
DBに対するピッチ円直径DPの比であるDP/DBを3.
4〜3.8とすることにより、各トルク伝達ボール14
間における周方向の厚みが増し、強度が向上されてお
り、大角度の状態での破損が抑制される。When each torque transmission ball 14 moves between the inner race 13 and the outer race 11 as described above, the six torque transmission balls 14 are moved by the cage 12
All of them are moved as a unit while maintaining equal intervals.
At this time, the rotational torque is transmitted while holding the torque transmission balls 14 in the rotational direction at the peripheral edge of the ball holding window 20 of the cage 12, that is, the circumferential direction of the cage 12, so that twisting, bending, pulling, or the like is large. External force is applied. This cage 12 has a ratio D P / D B of the pitch circle diameter D P to the diameter D B of the torque transmission ball 14 of 3.
By setting 4 to 3.8, each torque transmission ball 14
The thickness in the circumferential direction is increased and the strength is improved, and damage in a large angle state is suppressed.
【0031】従って、上記実施形態によれば、以下のよ
うな効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、トルク伝達ボール14の直径
DBに対するピッチ円直径DPの比であるDP/DBを3.
4〜3.8とすることにより、ケージ12の周方向にお
ける各トルク伝達ボール14の間隔が広げられている。
このため、各トルク伝達ボール14間におけるケージ1
2の周方向の厚みを増すことができる。従って、ケージ
12の強度を向上させることができ、大角度の状態で捩
れ、曲げ、引っ張り等の外力が加わることによるケージ
12の変形等といった不具合が生じることを抑制するこ
とができる。Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained. (1) In the above embodiment, the ratio D P / D B , which is the ratio of the pitch circle diameter D P to the diameter D B of the torque transmission ball 14, is set to 3.
The distance between the torque transmission balls 14 in the circumferential direction of the cage 12 is widened by setting it to 4 to 3.8.
Therefore, the cage 1 between the torque transmission balls 14 is
The thickness of 2 in the circumferential direction can be increased. Therefore, the strength of the cage 12 can be improved, and it is possible to suppress the occurrence of defects such as deformation of the cage 12 due to external force such as twisting, bending, and pulling in a large angle state.
【0032】(2)また、上記実施形態では、駆動軸2
1のサイズを変えることなく、トルク伝達ボール14の
サイズを小さくすることにより、各トルク伝達ボール1
4の間隔を広げ、ケージ12の周方向の厚みの増加が図
られている。このとき、駆動軸21の直径dに対するト
ルク伝達ボール14の直径DBの比であるDB/dは0.
65〜0.72とされている。従って、常用角の状態で
の強度を維持しつつ、ケージ12の強度を向上させ、大
角度の状態で不具合が生じることを抑制することができ
る。(2) In the above embodiment, the drive shaft 2
By changing the size of the torque transmission balls 14 without changing the size of the torque transmission balls 1,
4 is widened to increase the thickness of the cage 12 in the circumferential direction. At this time, the ratio D B / d of the diameter D B of the torque transmission ball 14 to the diameter d of the drive shaft 21 is 0.
It is set to 65 to 0.72. Therefore, it is possible to improve the strength of the cage 12 while maintaining the strength in the state of the normal angle, and to suppress the occurrence of defects in the state of the large angle.
【0033】(3)さらに、上記実施形態ではトルク伝
達ボール14のサイズを小さくすることで駆動軸21の
直径dに対するピッチ円直径DPの比であるDP/dが
2.20〜2.45、駆動軸21の直径dに対するアウ
タレース11の外径DOの比であるDO/dが3.2〜
3.5とされている。このため、ピッチ円直径DP及び
アウタレース11の外径を小さくすることができ、等速
ジョイント全体のサイズの小型化と軽量化を図ることが
できる。(3) Further, in the above embodiment, by reducing the size of the torque transmitting balls 14, the ratio D P / d of the pitch circle diameter D P to the diameter d of the drive shaft 21 is 2.20-2. 45, the ratio D O / d of the outer diameter D O of the outer race 11 to the diameter d of the drive shaft 21 is 3.2.
It is said to be 3.5. Therefore, the pitch circle diameter D P and the outer diameter of the outer race 11 can be reduced, and the overall size and weight of the constant velocity joint can be reduced.
【0034】なお、本実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。
・ 本発明の等速ジョイントは、4WD車における前輪
側への駆動力伝達経路に配設されることに限らず、4W
D車における後輪側への駆動力伝達経路に配設してもよ
い。さらには、4WD車に限らず、前輪駆動車(FF
車)及び後輪駆動車(FR車、MR車及びRR車)のそ
れぞれにおける前輪及び後輪側への駆動力伝達経路に配
設してもよい。The present embodiment can be modified and embodied as follows. The constant velocity joint of the present invention is not limited to being arranged in the driving force transmission path to the front wheels of a 4WD vehicle, but is not limited to 4W.
It may be arranged in the driving force transmission path to the rear wheel side in the D car. Furthermore, it is not limited to 4WD vehicles, but front wheel drive vehicles (FF
Vehicles) and rear-wheel drive vehicles (FR vehicles, MR vehicles, and RR vehicles), respectively, may be arranged in the driving force transmission paths to the front and rear wheels.
【0035】・ 実施形態では本発明をBJタイプの等
速ジョイントに具体化したが、これに限らずUFJ(U
ndercut Free Joint)タイプの等速
ジョイントに具体化してもよい。In the embodiment, the present invention is embodied in a BJ type constant velocity joint, but the present invention is not limited to this, and the UFJ (U
It may be embodied in a constant velocity joint of the ndercut free joint type.
【0036】さらに、前記実施形態より把握できる技術
的思想について以下に記載する。
・ 相交わる駆動軸及び被駆動軸のうちの駆動軸にはイ
ンナレースを設け、被駆動軸には略円筒状をなし、その
内部にインナレースを収容するアウタレースを設け、イ
ンナレースの外周面及びアウタレースの内周面には第1
ボール溝及び第2ボール溝をそれぞれ6つずつ凹設し、
これら第1ボール溝及び第2ボール溝の間に6個のトル
ク伝達ボールを配設するとともに、これらトルク伝達ボ
ールを間隔をおいて保持するために前記インナレース及
びアウタレースの間にケージを配設する等速ジョイント
の製造方法であって、前記駆動軸の直径をd、トルク伝
達ボールの直径をDB及び6個のトルク伝達ボールのピ
ッチ円直径をDPとしたとき、駆動軸の直径dを基準に
トルク伝達ボールの直径DBを変更して駆動軸の直径d
に対するトルク伝達ボールの直径DBの比であるDB/d
を0.65〜0.72に設定し、トルク伝達ボールの直
径DBに対するピッチ円直径DPの比であるDP/DBを
3.4〜3.8に設定することを特徴とする等速ジョイ
ントの製造方法。このように構成した場合、ケージの強
度を向上させ、大角度の状態で不具合が生じることを抑
制することができる等速ジョイントを製造することがで
きる。Further, the technical idea which can be understood from the above embodiment will be described below. An inner race is provided on the drive shaft of the driving shaft and the driven shaft that intersect with each other, the driven shaft has a substantially cylindrical shape, and an outer race for accommodating the inner race is provided therein, and an outer peripheral surface of the inner race and No. 1 on the inner surface of the outer race
6 recessed ball grooves and 6 recessed ball grooves,
Six torque transmitting balls are arranged between the first ball groove and the second ball groove, and a cage is arranged between the inner race and the outer race to hold the torque transmitting balls at intervals. A method for manufacturing a constant velocity joint, wherein the diameter of the drive shaft is d, the diameter of the torque transmission balls is D B, and the pitch circle diameter of the six torque transmission balls is D P , the diameter d of the drive shaft is The diameter D B of the torque transmission ball is changed based on
The ratio of the diameter D B of the torque transmitting ball to D B / d
Is set to 0.65 to 0.72, and D P / D B , which is the ratio of the pitch circle diameter D P to the diameter D B of the torque transmitting ball, is set to 3.4 to 3.8. Constant velocity joint manufacturing method. With this configuration, it is possible to manufacture a constant velocity joint that can improve the strength of the cage and can suppress the occurrence of defects in a large angle state.
【0037】・ 請求項1又は請求項2に記載の等速ジ
ョイントにおいて、四輪駆動車における前輪側への駆動
力伝達経路のエンジンからの駆動力を前輪に出力するた
めの駆動軸と、前輪側から延びる被駆動軸との間に配設
されることを特徴とする等速ジョイント。このように構
成した場合、四輪駆動車において、前輪を大角度の状態
としたときに不具合が生じることを抑制することができ
る。In the constant velocity joint according to claim 1 or 2, the drive shaft for outputting the drive force from the engine in the drive force transmission path to the front wheels of the four-wheel drive vehicle to the front wheels, and the front wheels. A constant velocity joint characterized in that it is arranged between a driven shaft extending from the side. With such a configuration, in a four-wheel drive vehicle, it is possible to prevent a problem from occurring when the front wheels are in a large-angle state.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項1に記載の発明に
よれば、ケージの強度を向上させることができ、大角度
の状態で不具合が生じることを抑制することができる。As described in detail above, the present invention has the following effects. According to the invention described in claim 1, it is possible to improve the strength of the cage, and it is possible to prevent a defect from occurring in a large angle state.
【0039】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の効果に加えて、等速ジョイント全体のサ
イズの小型化と軽量化を図ることができる。According to the invention described in claim 2, claim 1
In addition to the effect of the invention described in (1), the size and weight of the entire constant velocity joint can be reduced.
【図1】 等速ジョイントを示す側断面図。FIG. 1 is a side sectional view showing a constant velocity joint.
【図2】 常用角の状態における等速ジョイントを示す
平断面図。FIG. 2 is a plan cross-sectional view showing a constant velocity joint in a state of a common angle.
【図3】 大角度の状態における等速ジョイントを示す
平断面図。FIG. 3 is a plan sectional view showing a constant velocity joint in a large angle state.
【符号の説明】
11…アウタレース、12…ケージ、13…インナレー
ス、14…トルク伝達ボール、16…被駆動軸、17…
第2ボール溝、21…駆動軸、22…第1ボール溝。[Explanation of Codes] 11 ... Outer Race, 12 ... Cage, 13 ... Inner Race, 14 ... Torque Transmission Ball, 16 ... Driven Shaft, 17 ...
2nd ball groove, 21 ... Drive shaft, 22 ... 1st ball groove.
Claims (2)
動軸に設けられたインナレースと、被駆動軸に設けら
れ、略円筒状をなし、その内部にインナレースを収容す
るアウタレースと、インナレースの外周面及びアウタレ
ースの内周面にそれぞれ6つずつ凹設された第1ボール
溝及び第2ボール溝と、これら第1ボール溝及び第2ボ
ール溝の間に配設された6個のトルク伝達ボールと、こ
れらトルク伝達ボールを間隔をおいて保持するために前
記インナレース及びアウタレースの間に配設されたケー
ジとを備えるとともに、前記駆動軸の直径をd、トルク
伝達ボールの直径をDB及び6個のトルク伝達ボールの
ピッチ円直径をDPとした場合、駆動軸の直径dを基準
にトルク伝達ボールの直径DBを変更し、駆動軸の直径
dに対するトルク伝達ボールの直径DBの比であるDB/
dを0.65〜0.72とし、トルク伝達ボールの直径
DBに対するピッチ円直径DPの比であるDP/DBを3.
4〜3.8としたことを特徴とする等速ジョイント。1. An inner race provided on a drive shaft of a drive shaft and a driven shaft that intersect with each other, and an outer race provided on the driven shaft and having a substantially cylindrical shape, the inner race accommodating the inner race therein. First ball grooves and second ball grooves, each of which is provided with six recesses on the outer circumferential surface of the inner race and six on the inner circumferential surface of the outer race, and six balls provided between the first ball groove and the second ball groove. And a cage arranged between the inner race and the outer race for holding the torque transmission balls at a distance, and the diameter of the drive shaft is d and the diameter of the torque transmission ball is Where D B is the pitch circle diameter of the six torque transmission balls and D P is the pitch circle diameter of the six torque transmission balls, the diameter D B of the torque transmission ball is changed based on the diameter d of the drive shaft, and Of the diameter D B of the roll D B /
d is 0.65 to 0.72, and D P / D B , which is the ratio of the pitch circle diameter D P to the torque transmission ball diameter D B , is set to 3.
A constant velocity joint characterized by being set to 4 to 3.8.
合、駆動軸の直径dを基準にピッチ円直径DP及びアウ
タレースの外径DOを変更し、駆動軸の直径dに対する
ピッチ円直径DPの比であるDP/dを2.20〜2.4
5とし、駆動軸の直径dに対するアウタレースの外径D
Oの比であるDO/dを3.2〜3.5としたことを特徴
とする請求項1に記載の等速ジョイント。2. When the outer diameter of the outer race is D O , the pitch circle diameter D P and the outer race outer diameter D O are changed based on the drive shaft diameter d, and the pitch circle diameter with respect to the drive shaft diameter d is changed. 2.20 to 2.4 and D P / d is the ratio of D P
5, the outer diameter D of the outer race relative to the diameter d of the drive shaft
The constant velocity joint according to claim 1, wherein a ratio of O , D O / d, is set to 3.2 to 3.5.
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