JP2004156699A - Constant speed joint - Google Patents

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ball
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Tomoyasu Wada
知恭 和田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant speed joint capable of favorably maintaining durability in wide angle use while restricting increase of size due to application to the wide angle use. <P>SOLUTION: An inner ball groove 16 in an outer race 12 comprises an inner arc groove part 16b, formed on the tip side of the outer race, and having an inner ball groove center line L5 extended in arc form, and an inner ball second straight groove part 16c connected to an outer race base end side end of the inner ball arc groove part 16b, and having the inner ball center line L5 extended straight. In this constitution, even when this constant speed joint takes a wide angle, groove depth of the inner ball groove 16 on the outer race base end side can be secured. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転の等速伝達を保持しながら、相対傾動可能に二軸を連結する等速ジョイントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば前輪駆動車や四輪駆動車において、操舵/駆動輪となる前輪とドライブシャフトとの連結部等には、駆動軸と被駆動軸とを等角速度で回転させながら、駆動軸と被駆動軸との傾動を許容する等速ジョイントが用いられている。そして、こうした等速ジョイントの一つとして、バーフィールド型の等速ジョイントが知られている。図6に、このバーフィールド型の等速ジョイントについて、その一例を示す。
【0003】
同図6に示されるように、バーフィールド型の等速ジョイントは通常、アウタレース51、インナレース61、及びそれらの間に転動可能に保持された複数個のボール70を備えて構成されている。
【0004】
ここで、アウタレース51は、略球面状の内球面52を有しており、その内部に、これも略球面状の外球面62を有するインナレース61が収容されている。また、これらアウタレース51の内球面52及びインナレース61の外球面62には、ボール溝53及びボール溝63が、当該等速ジョイントを正面から見てその円周方向に等間隔に上記ボール70の数だけ形成されている。各ボール70は、内球面52と外球面62との間に介設されたケージ71により、上記円周方向の間隔が一定に保持された状態で、アウタレース51のボール溝53とインナレース61のボール溝63との間に転動可能に配設されている。
【0005】
従ってこうした等速ジョイントでは、ボール溝53、63に沿った各ボール70の移動を通じて、アウタレース51の軸54に対してインナレース61の軸64が自在に揺動(傾動)可能となる。ちなみに図6は、この傾動角(ジョイント角)が0°の状態を示している。その一方、ボール溝53、63の側壁によってボール70の上記円周方向への変位が拘束されるため、アウタレース51(軸54)とインナレース61(軸64)との軸回りへの相対回動は規制されるようになる。このようなジョイント構造によって、軸54と軸64とは、回転の等速伝達が保持されながら相対傾動可能に連結されることとなる。
【0006】
なお、図6に例示した等速ジョイントは、ボール溝にアンダーカットを生じさせることなく、広角化が図られるアンダーカットフリータイプの広角化等速ジョイントともなっている。こうした等速ジョイントでは、内球面52のボール溝53が、アウタレース51の先端側に設けられた直線溝部53aと、アウタレース基端側に設けられた円弧溝部53bとを有して構成されている。このうち、直線溝部53aは、ボール溝53の溝中心線(溝内を転動するボール70の中心の軌跡)が軸54の回転軸心L1に平行に延伸されている。また、円弧溝部53bは、ボール溝53の溝中心線が上記回転軸心L1上にあるジョイント中心Oからアウタレース51の先端側に所定距離だけオフセットされた点O1を中心とした円弧状に延伸されている。なお、この点O1は、上記直線溝部53aと円弧溝部53bとの連結位置に対応する点として上記回転軸心L1上に設定されている。
【0007】
また、こうした内球面52のボール溝53に対応して、外球面62のボール溝63にも、そのアウタレース基端側に溝中心線が直線に延伸された直線溝部63aが設けられ、そのアウタレース先端側に溝中心線が円弧状に延伸された円弧溝部63bが設けられている。そしてこうしたボール溝53、63のプロフィール形状の設定により、アウタレース51の開口部内縁とインナレース61に接続された軸64との干渉によるジョイント角の制限が緩和され、ジョイント角の更なる広角化が許容されるようになっている。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−153149公報(第4−5頁、第5図及び第6図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記等速ジョイントのようにジョイント角を広角化することで、自ずとその用途が広がり、また同ジョイントを使用するための設計の自由度も増すようにはなるものの、上記従来の等速ジョイントにあっては、その広角化に伴って、次のような問題が生じてしまうことも否めない。
【0010】
すなわち、上記軸54、64の回転時にはボール70を介してトルクの伝達が行われることから、こうしたトルク負荷によって、ボール70の各々は、上記ボール溝53及び63内にあって、それぞれ負荷の印加方向に応じた一方のエッジ側に移動する。他方、上記のようなアンダーカットフリータイプの等速ジョイントでは、上記各ボール溝53及び63に直線溝部53a、63aが形成される。このため、ジョイント角を広角化したときにこれと対向する側、特にアウタレース51側にある内球面52のボール溝53の基端側の部分では、アウタレース51自体の形式、体格との兼ね合いから、どうしても溝深さが小さい部分ができてしまう。そして、こうした溝深さの小さい部分では、図7に示すように、アウタレース51、インナレース61間のトルク伝達に伴う力Fの作用に対して、ボール溝53の側面でボール70を十分に支持することとが困難となる。そのため、こうした広角化された状態にあって上記力Fが更に増大されるようなことがあると、ボール70がボール溝53のエッジ部53eに乗り上げてしまい、エッジ部53eやボール70を損傷するなど、耐久性の低下を招いてしまう虞がある。
【0011】
なお従来は、例えば特許文献1にみられるように、アウタレース及びインナレースの各ボール溝をすべて直線溝とした等速ジョイントも提案されている。ただし、こうした等速ジョイントでは、アウタレース自体の形状、体格を、その開口側と基端側とで略同一の外径とせざる得ず、ひいては、等速ジョイントそのものの大型化を招いてしまうことにもなる。
【0012】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、広角化に伴う体格の増大を抑制しながらも、広角使用時における耐久性を好適に維持することのできる等速ジョイントを提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、複数のボール溝が形成されて先端側が開口された略球面状の内球面を有するアウタレースと、前記アウタレースのボール溝にそれぞれ対応する複数のボール溝が形成された略球面状の外球面を有するインナレースと、それらアウタレース及びインナレースの対応するボール溝間にそれぞれ介設された複数のボールとを有する等速ジョイントにおいて、前記アウタレースのボール溝は、アウタレース中ほどに形成されて溝中心線が円弧状に延伸された円弧溝部と、該円弧溝部に連結されて溝中心線がアウタレース基端側に直線状に延伸された直線溝部とを有して構成されてなることをその要旨とする。
【0014】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の等速ジョイントにおいて、前記直線溝部の溝中心線は、前記円弧溝部の溝中心線の接線方向に延伸されてなるものとして同等速ジョイントを構成する。
【0015】
一方、請求項3に記載の発明は、複数のボール溝が形成されて先端側が開口された略球面状の内球面を有するアウタレースと、前記アウタレースのボール溝にそれぞれ対応する複数のボール溝が形成された略球面状の外球面を有するインナレースと、それらアウタレース及びインナレースの対応するボール溝間にそれぞれ介設された複数のボールとを有する等速ジョイントにおいて、前記アウタレースのボール溝は、アウタレース先端側に形成されて溝中心線が直線状に延伸された第1の直線溝部と、同アウタレース中ほどにおいて該第1の直線溝部に連結されて溝中心線が円弧状に延伸された円弧溝部と、該円弧溝部に連結されて溝中心線がアウタレース基端側に直線状に延伸された第2の直線溝部とを有して構成されてなることをその要旨とする。
【0016】
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記第1及び第2の直線溝部の溝中心線は、共に前記円弧溝部の溝中心線の接線方向に延伸されてなるものとして同等速ジョイントを構成する。
【0017】
これら請求項1〜4に記載の各構成では、アウタレース内球面のボール溝にあって溝深さの確保が困難なアウタレース基端側の部分、すなわちアウタレースの奥部分のボール溝を、溝中心線が直線状に延伸された直線溝とすることで、そうした部位でも十分な溝深さを確保することを可能としている。ここで、溝中心線とは、ボール溝を転動するボールの中心が通る軌跡を指している。しかも、こうしたボール溝のプロフィール形状の設定は、等速ジョイントの体格をほとんど増大させずに行うことが可能である。したがって、上記各構成によれば、広角化に伴う体格の増大を抑制しながらも、広角使用時における当該ジョイントの耐久性を好適に維持することができるようになる。
【0018】
ちなみに、このようにアウタレース内球面のボール溝のプロフィール形状を設定した場合には、インナレース外球面のボール溝も、それに対応したプロフィール形状となる。すなわち請求項1に記載の構成では、インナレース外球面のボール溝は、アウタレース中ほどに円弧溝部が設けられ、同アウタレース先端側に直線溝部が連結された構成となる。また請求項3に記載の構成では、インナレース外球面のボール溝は、アウタレース基端側からその先端側に向けて、アウタレースの第1の直線溝に対応する直線溝部、円弧溝部、そして第2の直線溝に対応する直線溝部が連続して設けられた構成となる。
【0019】
また、請求項3及び4に記載の構成では、アウタレース内球面のボール溝のアウタレース先端側の部分も、その溝中心線が直線に延伸された直線溝部(第1の直線溝部)となっており、アンダーカットを生じさせない好適な態様での等速ジョイントの広角化が可能となっている。
【0020】
さらに、請求項2及び4に記載の構成では、直線溝部(第1の直線溝部、第2の直線溝部)と円弧溝部とが連続して滑らかに連結されるようになる。このため、ボールをボール溝内で滑らかに転動させることができ、ひいては、ボールやボール溝などの耐久性の更なる向上や、異音の発生の防止を図ることができるようになる。
【0021】
一方、請求項5に記載の発明では、請求項3又は4に記載の等速ジョイントにおいて、前記第1の直線溝部の溝中心線は、前記アウタレースの回転軸心に平行に延伸されてなるなるものとして同等速ジョイントを構成する。
【0022】
こうした構成によれば、アウタレース開口の拡大を抑えながら、アウタレースの開口部内径とインナレースに接続される軸との干渉によるジョイント角の制限を好適に緩和することができるようになる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態について、図1〜図5を参照して詳細に説明する。
【0024】
図1に一部断面構造を示すように、本実施の形態の等速ジョイントは、大きくは、例えば被駆動軸となる軸11に一体に接続されたアウタレース12と、例えば駆動軸となる軸21の端部に接続されるインナレース22と、それらの間に介在されてトルク伝達を行う複数のボール30とを備えて構成されている。なお、図1では便宜上、これら複数のボール30のうちの1つのみを図示している。また、この等速ジョイントは、ボール30を保持するケージ31を備えている。
【0025】
ここで、アウタレース12は、先端に開口部13の形成された有蓋内空の略半球形状(カップ形状)をなしており、その内周には、略球面形状の内球面15が形成されている。この内球面15には、アウタレース12を正面から見てその円周方向に等間隔をおいて、ボール30と同数の内球ボール溝16が上記軸11の回転軸心L3方向に延伸して形成されている。なお、図1では便宜上、この内球ボール溝16についてもそのうちの一つのみを図示している。
【0026】
一方、インナレース22の外周は、上記アウタレース12の内球面15の形状に合わせて、略球面形状に形成された外球面25となっている。外球面25には、アウタレース12の内球ボール溝16とそれぞれ対になるように、ボール30と同数の外球ボール溝26が形成されている。各外球ボール溝26は、上記軸21の回転軸心L4方向に延伸されている。また、インナレース22の内部には、スプライン24が設けられた貫通孔23が形成され、ここに軸21の端部が嵌入されることで、インナレース22と軸21とが一体回転可能に接続されている。
【0027】
また、ケージ31は、略円環状に形成されて、上述したアウタレース12の内球面15とインナレース22の外球面25との間に配設されている。ケージ31には、その周方向に等間隔を置いて、上記ボール30と同数のボール保持窓32が形成されている。そして、各ボール30は、ケージ31のボール保持窓32に収容された状態で、対になった内球ボール溝16と外球ボール溝26との間にそれぞれ介設されている。
【0028】
以上のように構成された等速ジョイントでは、内球ボール溝16及び外球ボール溝26に沿った各ボール30の移動を通じて、インナレース22に連結されている軸21がアウタレース12に対して自在に揺動(傾動)可能となる。ちなみに図1は、この傾動角(ジョイント角)が0°の状態を示している。その一方、内球ボール溝16及び外球ボール溝26の側壁によってボール30の上記円周方向への変位が拘束されるため、アウタレース12(軸11)とインナレース22(軸21)との軸回りへの相対回動は規制されるようになる。このようなジョイント構造によって、軸11と軸21とは、回転の等速伝達が保持されながら相対傾動可能に連結されるようになる。
【0029】
次に、本実施の形態の等速ジョイントにおける内球ボール溝16及び外球ボール溝26のプロフィール形状について、図2及び図3を併せ参照して説明する。図2はアウタレース12の側部断面構造を、図3はインナレース22の側部断面構造を、それぞれ示している。図2及び図3に二点鎖線で示す線L5及び線L6は、各内球ボール溝16、外球ボール溝26上を転動するボール30の中心が通る軌跡を示している。この実施の形態では、これら線L5及び線L6が、各内球ボール溝16及び外球ボール溝26の溝中心線となる。また、アウタレース12において、開口部13の設けられた端部側(図1、図2の左側)を「先端」側といい、その反対側の端部側(図1、図2の右側)を「基端」側という。またインナレース22においては、図1、図3の左側を「基端」側といい、同図1、図3の右側を「先端」側という。
【0030】
図2に示されるように、アウタレース12に形成される各内球ボール溝16は、軸11の回転軸心L3上の点O1を中心として円弧状に延伸された内球円弧溝部16bと、その内球円弧溝部16bの両端に連結されて直線状に延伸された内球第1直線溝部16a及び内球第2直線溝部16cとを備えている。なお、上記回転軸心L3上の点Oは、当該等速ジョイントのジョイント中心を示している。
【0031】
ここで、上記内球円弧溝部16bの内球溝中心線L5は、上記点O1を通り軸11の回転軸心L3に垂直な平面Aから時計回り方向に角度Φ1だけ傾いた平面Bまで円弧状に延伸されている。ちなみに、内球円弧溝部16bの円弧中心となる点O1は前述のように、上記ジョイント中心Oよりも、回転軸心L3上において、アウタレース12の先端側に所定距離だけオフセットされた位置に設定されている。そして、この点O1が実際には、上記内球第1直線溝部16aと内球円弧溝部16bとの連結位置に対応する点として、上記回転軸心L3上に設定されていることも前述した通りである。
【0032】
また、内球第1直線溝部16a(第1の直線溝部)は、上記平面Aからアウタレース12の更に先端側に、しかもその内球溝中心線L5が上記回転軸心L3に平行になるように延伸されている。こうした内球第1直線溝部16aを有する等速ジョイントは、アウタレース12の内径と軸21(図1)との干渉によるジョイント角の制限が緩和されるため、アウタレース12の開口部13の拡大を抑えつつも、等速ジョイントとしての広角化が可能となる。
【0033】
また、内球第2直線溝部16c(第2の直線溝部)は、上記平面B上からアウタレース12の更に基端側に、しかもその内球溝中心線L5が上記内球円弧溝部16bの内球溝中心線L5に対し接線方向となるように延伸されている。そのため、内球円弧溝部16bと内球第2直線溝部16cとの連結部分は滑らかに連続して形成されるようになり、ボール30をそれら溝内で滑らかに転動させることができるようになる。従って、ボール30や内球ボール溝16などの耐久性が維持されるとともに、異音の発生等も抑制することができるようになる。また、このように上記連結部分を形成することにより、アウタレース12を成型用一体型の鍛造成形によって低コストで製造することもできる。
【0034】
一方、図3に示されるように、インナレース22の外球面25に形成される各外球ボール溝26は、上記アウタレース12の各内球ボール溝16のプロフィール形状に対応して形成されている。
【0035】
すなわち、上記内球円弧溝部16bに対応する各外球ボール溝26には、ジョイント中心Oからインナレース22の先端側に所定距離だけオフセットされた点O2を中心として円弧状に延伸された外球円弧溝部26bが設けられている。そしてこの外球円弧溝部26bは、軸21の回転軸心L4に垂直な平面aから反時計回り方向に角度Φ2だけ傾いた平面bまで円弧状に延伸されている。
【0036】
また、上記内球第1直線溝部16aに対応する各外球ボール溝26、すなわちインナレース22の先端部から上記平面aまで延伸される外球ボール溝26は、同内球第1直線溝部16aに対応するかたちで直線状に延伸される外球第1直線溝部26aとなっている。さらに、上記平面bからインナレース22の基端部まで延伸される外球ボール溝26は、上記内球第2直線溝部16cに対応して、その外球溝中心線L6が上記外球円弧溝部26bの外球溝中心線L6に対し接線方向に延伸される外球第2直線溝部26cとなっている。
【0037】
ところで、こうした等速ジョイントでは前述のように、ジョイント角の広角化に伴って、通常はアウタレースの基端側に溝深さの小さい部分ができてしまう。この点、本実施の形態の等速ジョイントでは、こうした溝深さの小さくなる部位のうち、アウタレース12の基端側の内球ボール溝16を上記内球第2直線溝部16cとすることで、十分な溝深さが確保されるようにしている。以下にその理由について、図4を併せ参照して説明する。
【0038】
図4は、上記等速ジョイントが最大ジョイント角θにあるときのアウタレース12の基端側の状態を示している。このとき、同図4に示されるように、アウタレース12の基端側でのボール30の位置は、ボール30の中心Pがジョイント中心Oを通り、上記回転軸心L3に直角な線(図4中の破線)に対してθ/2だけ傾いた直線上に乗り、且つ、ボール30が内球ボール溝16に接するような位置となる。そして、このときのボール30の位置で、従来の等速ジョイントとの溝深さ(D)の大小を比較することができる。ちなみに従来の等速ジョイントは、同図4に一点鎖線で示すように、その内球ボール溝16は、ジョイント中心Oからアウタレース12の先端側にオフセットされた点O1を中心とする円弧形状となっていた。そのため、アウタレース12の基端側部分での内球ボール溝16の溝中心線L7も、自ずとアウタレース12から内側に離間される方向に延伸され、最大ジョイント角θをとったときの内球ボール溝16の溝深さは、図4にD1として示すように、他の部位に比べて小さくなる。
【0039】
これに対し、本実施の形態の等速ジョイントでは、アウタレース12の基端側の内球ボール溝16を上記内球第2直線溝部16cとしていることから、上記最大ジョイント角θをとったときであれ、この部分での内球溝中心線L5は、上記従来の等速ジョイントよりもアウタレース12寄りの位置をとる。そしてこのときの溝深さは、図4にD2として示すように、上記従来の溝深さD1に比べて明らかに大きくなる。そのため、アウタレース12の基端側においても、ボール30を十分に深い溝にて支持することが可能となり、ひいてはボール30の溝エッジへの乗り上げを好適に抑制することができるようになる。
【0040】
また一般に、こうした等速ジョイントにあっては、その耐久性能を維持する上でボール溝のプロフィール長を極力短く設定することが望ましい。すなわち、ジョイント自体が同じ回転速度で回転する場合、ボール溝のプロフィール長が短いほどボールとボール溝との接点移動速度が小さくなり、耐久性の上で有利となる。
【0041】
この点、本実施の形態の等速ジョイントにあっても、内球ボール溝16に直線溝部分(内球第1直線溝部16a、内球第2直線溝部16c)を設けたことによって、同ボール溝を全て円弧溝とする場合に比べ、ボール30の内球ボール溝16内における移動量をより短く抑えることができる。すなわち、耐久性の上で有利となる。ただしそうかといって、例えば図5に一点鎖線で例示するように、アウタレース12の基端側の内球第2直線溝部16cを先端側まで一直線状に延伸したり、あるいは同図5に二点鎖線で例示するように、内球第1直線溝部16aをアウタレース12の基端側まで一直線状に延伸することは、必ずしも得策ではない。こうした形状では、アウタレース12の外径が増大されたり、アウタレース12の軸方向の長さが伸長されたりして、等速ジョイント自体の体格の増大を招いてしまうからである。この点でも、本実施の形態の等速ジョイントでは、内球第1直線溝部16a及び内球第2直線溝部16cの間に上記内球円弧溝部16bを設けることでこうした体格の増大が好適に抑制されている。
【0042】
以上説明したように本実施の形態によれば、以下に列記するような効果を得ることができる。
(1)この実施の形態では、アウタレース12の基端側に位置する部分の内球ボール溝16を、内球溝中心線L5が直線状に延伸される内球第2直線溝部16cとしている。これにより、アウタレース12の基端側においても、ボール30を十分に支持することの可能な溝深さが確保され、ボール30の溝エッジへの乗り上げを好適に抑制することができるようになる。従って、等速ジョイントとしての耐久性を好適に維持することができる。
【0043】
(2)この実施の形態では、上記内球第1直線溝部16a及び内球第2直線溝部16cを、その内球溝中心線L5が内球円弧溝部16bの内球溝中心線L5の接線方向に延伸する構造としている。このため、それら内球第1直線溝部16a及び内球第2直線溝部16cと内球円弧溝部16bとが連続して滑らかに連結されるようになり、ボール30を内球ボール溝16内で滑らかに転動させることができるようになる。そしてこれにより、耐久性の更なる向上や、異音発生の抑制等を図ることができるようになる。
【0044】
(3)この実施の形態では、アウタレース12の先端側に位置する部分の内球ボール溝16を、その内球溝中心線L5がアウタレース12(軸11)の回転軸心L3に平行に延伸するように形成された内球第1直線溝部16aとした。こうした構成により、アウタレース12の開口部13を拡大することなく、アウタレース12の内径と軸21との干渉によるジョイント角の制限を緩和することができる。従って、広角化に伴う等速ジョイントの体格の増大を好適に抑制することができる。
【0045】
(4)等速ジョイントとしての耐久性能のためには、ボール溝のプロフィール長を極力短く設定することが望ましい。この点、この実施の形態では、直線溝部(内球第1直線溝部16a、内球第2直線溝部16c)を併用したことで、こうした要求にも十分に応えることができる。
【0046】
なお、この発明にかかる等速ジョイントは、上記実施の形態に限定されるものではなく、同実施の形態を適宜変更した、例えば次のような形態として実現することもできる。
【0047】
・上記実施の形態では、アウタレース12の先端側に位置する部分の内球ボール溝16を、その内球溝中心線L5がアウタレース12の回転軸心L3に平行に延伸された内球第1直線溝部16aとした。これに代え、この内球第1直線溝部16aについては、アウタレース12の外径、体格を変更しない範囲で、その内球溝中心線L5が、上記回転軸心L3から離間する方向に傾斜して延伸される構造としてもよい。このようにした場合には、アウタレース12の内径と軸21との干渉によるジョイント角の制限を更に緩和することができる。
【0048】
・さらに、アウタレース12の先端側に位置する部分が必ずしもこうした内球第1直線溝部16aである必要はなく、広角のジョイント角を確保できる範囲において、この内球第1直線溝部16aに対応する部分の溝形状は任意である。
【0049】
・上記実施の形態では、内球第2直線溝部16cの内球溝中心線L5が、内球円弧溝部16bの内球溝中心線L5の接線方向に延伸される構造とした。しかし、内球第2直線溝部16cと内球円弧溝部16bとの連結部分においてその各内球溝中心線L5が滑らかに接続される構造であれば、上記内球第2直線溝部16cの内球溝中心線L5が必ずしも接線方向に接続されていなくともよい。このようにした場合でも、ボール30を内球ボール溝16内で滑らかに転動させることができるため、耐久性の向上や、異音発生の抑制を図ることはできる。
【0050】
その他、上記各実施の形態から把握することのできる技術的思想を以下に記載する。
(イ)前記第1の直線溝部の溝中心線は、前記アウタレース先端側に向かって前記アウタレースの回転軸心から離間する方向に傾斜して延伸されてなる請求項3又は4に記載の等速ジョイント。
【0051】
(ロ)前記円弧溝部の溝中心線は、前記アウタレースの回転軸心上の点を中心とする円弧に沿って延伸されてなる請求項1〜5、及び上記(イ)のいずれかに記載の等速ジョイント。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる等速ジョイントの一実施の形態についてその側部の一部断面構造を示す断面図。
【図2】アウタレースの側部断面構造を部分的に示す断面図。
【図3】インナレースの側部断面構造を部分的に示す断面図。
【図4】アウタレースの内球ボール溝とボール位置との関係を示す一部断面図。
【図5】アウタレースの内球ボール溝の形状についてその変形例を示す一部断面図。
【図6】従来の等速ジョイントの側部についてその一部断面構造を示す断面図。
【図7】トルク伝達に伴うボール溝とボールとの関係を示す一部断面図。
【符号の説明】
11…軸、12…アウタレース、13…開口部、15…内球面、16…内球ボール溝、16a…内球第1直線溝部、16b…内球円弧溝部、16c…内球第2直線溝部、21…軸、22…インナレース、23…貫通孔、24…スプライン、25…外球面、26…外球ボール溝、26a…外球第1直線溝部、26b…外球円弧溝部、26c…外球第2直線溝部、30…ボール、31…ケージ、32…ボール保持窓、51…アウタレース、52…内球面、53…ボール溝、53a…直線溝部、53b…円弧溝部、53e…エッジ部、54…軸、61…インナレース、62…外球面、63…ボール溝、63a…直線溝部、63b…円弧溝部、64…軸、70…ボール、71…ケージ。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a constant velocity joint for connecting two shafts so as to be relatively tiltable while maintaining constant rotation transmission.
[0002]
[Prior art]
For example, in a front-wheel drive vehicle or a four-wheel drive vehicle, a drive shaft and a driven shaft are rotated at a constant angular velocity between a drive shaft and a driven shaft at a connection portion between the front wheel serving as a steering / drive wheel and the drive shaft. A constant velocity joint is used which allows the tilt with the above. As one of such constant velocity joints, a Barfield type constant velocity joint is known. FIG. 6 shows an example of this barfield type constant velocity joint.
[0003]
As shown in FIG. 6, the bar-field type constant velocity joint usually includes an outer race 51, an inner race 61, and a plurality of balls 70 rotatably held therebetween. .
[0004]
Here, the outer race 51 has a substantially spherical inner spherical surface 52, in which an inner race 61 having a substantially spherical outer spherical surface 62 is accommodated. Further, a ball groove 53 and a ball groove 63 are formed on the inner spherical surface 52 of the outer race 51 and the outer spherical surface 62 of the inner race 61 at equal intervals in the circumferential direction of the constant velocity joint when viewed from the front. The number is formed. Each ball 70 is provided with a cage 71 interposed between the inner spherical surface 52 and the outer spherical surface 62, with the above-mentioned circumferential interval kept constant, and the ball groove 53 of the outer race 51 and the inner race 61 are formed. It is arranged so as to be able to roll between the ball groove 63.
[0005]
Therefore, in such a constant velocity joint, the shaft 64 of the inner race 61 can freely swing (tilt) with respect to the shaft 54 of the outer race 51 through the movement of each ball 70 along the ball grooves 53 and 63. FIG. 6 shows a state in which the tilt angle (joint angle) is 0 °. On the other hand, since the displacement of the ball 70 in the circumferential direction is restricted by the side walls of the ball grooves 53 and 63, the relative rotation of the outer race 51 (the shaft 54) and the inner race 61 (the shaft 64) around the axis is prevented. Will be regulated. With such a joint structure, the shaft 54 and the shaft 64 are connected so as to be relatively tiltable while maintaining constant speed transmission of rotation.
[0006]
The constant velocity joint illustrated in FIG. 6 is also an undercut-free type wide-angle constant velocity joint in which a wide angle is achieved without causing an undercut in the ball groove. In such a constant velocity joint, the ball groove 53 of the inner spherical surface 52 has a straight groove portion 53a provided on the distal end side of the outer race 51 and an arc groove portion 53b provided on the base end side of the outer race 51. Of these, the linear groove portion 53a extends in such a manner that the groove center line of the ball groove 53 (the locus of the center of the ball 70 rolling in the groove) is parallel to the rotation axis L1 of the shaft 54. The arc groove portion 53b extends in an arc around the point O1 at which the groove center line of the ball groove 53 is offset by a predetermined distance from the joint center O on the rotation axis L1 to the tip end of the outer race 51. ing. The point O1 is set on the rotation axis L1 as a point corresponding to a connection position between the straight groove 53a and the arc groove 53b.
[0007]
Corresponding to the ball groove 53 of the inner spherical surface 52, the ball groove 63 of the outer spherical surface 62 is also provided with a linear groove portion 63a having a groove center line extending straight at the base end side of the outer race. An arcuate groove 63b is provided on the side where the groove center line extends in an arcuate shape. By setting the profile shape of the ball grooves 53 and 63, the limitation of the joint angle due to the interference between the inner edge of the opening of the outer race 51 and the shaft 64 connected to the inner race 61 is eased, and the joint angle can be further widened. It is now acceptable.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-153149 A (Pages 4-5, FIGS. 5 and 6)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, widening the joint angle like the above-mentioned constant velocity joint naturally expands its use, and also increases the degree of freedom of design for using the joint. In this case, it cannot be denied that the following problem occurs with the widening of the angle.
[0010]
That is, since torque is transmitted via the ball 70 when the shafts 54 and 64 rotate, each of the balls 70 is in the ball grooves 53 and 63 by such a torque load, and the load is applied to each of the balls 70. Move to one edge according to the direction. On the other hand, in the undercut-free type constant velocity joint as described above, the linear grooves 53a and 63a are formed in the ball grooves 53 and 63, respectively. For this reason, when the joint angle is widened, on the side opposed to this, especially on the base end side of the ball groove 53 of the inner spherical surface 52 on the outer race 51 side, from the viewpoint of the type and physique of the outer race 51, Inevitably, a portion having a small groove depth is formed. In the portion where the groove depth is small, the ball 70 is sufficiently supported by the side surface of the ball groove 53 against the action of the force F accompanying the torque transmission between the outer race 51 and the inner race 61 as shown in FIG. And difficult to do. Therefore, if the force F is further increased in such a wide-angle state, the ball 70 rides on the edge 53e of the ball groove 53, and the edge 53e and the ball 70 are damaged. For example, there is a possibility that durability may be reduced.
[0011]
Conventionally, as shown in Patent Document 1, for example, a constant velocity joint in which all ball grooves of the outer race and the inner race are all linear grooves has been proposed. However, in such a constant velocity joint, the outer race itself has to have substantially the same outer diameter on the opening side and the base end side, which leads to an increase in the size of the constant velocity joint itself. Also.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a constant velocity joint that can appropriately maintain durability during wide-angle use while suppressing an increase in physique due to wide-angle. To provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, the means for achieving the above object and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, an outer race having a substantially spherical inner spherical surface having a plurality of ball grooves formed therein and having an open front end side, and a plurality of ball grooves respectively corresponding to the ball grooves of the outer race are formed. In a constant velocity joint having an inner race having a substantially spherical outer spherical surface and a plurality of balls interposed between the corresponding ball grooves of the outer race and the inner race, the ball groove of the outer race is located in the middle of the outer race. The groove center line is formed to have an arc-shaped groove extending in an arc shape, and the groove center line is connected to the arc groove portion, and the groove center line is linearly extended to the base end side of the outer race. Is the gist.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the constant velocity joint according to the first aspect, the groove center line of the linear groove portion extends at a speed equal to a tangential direction of the groove center line of the arc groove portion. Configure the joint.
[0015]
On the other hand, according to the third aspect of the present invention, an outer race having a substantially spherical inner spherical surface with a plurality of ball grooves formed and an opening at the tip end side, and a plurality of ball grooves respectively corresponding to the ball grooves of the outer race are formed. In a constant velocity joint having an inner race having a substantially spherical outer spherical surface and a plurality of balls interposed between corresponding ball grooves of the outer race and the inner race, a ball groove of the outer race has an outer race. A first straight groove portion formed on the distal end side and having a groove center line extending linearly; and an arc groove portion connected to the first straight groove portion in the middle of the outer race and having a groove center line extending in an arc shape. And a second linear groove connected to the arc-shaped groove and having a groove center line linearly extended on the base end side of the outer race. To.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, both the groove center lines of the first and second straight groove portions extend in a tangential direction to a groove center line of the arc groove portion. As a result, an equivalent speed joint is configured.
[0017]
In each of the configurations described in claims 1 to 4, the ball groove on the inner surface of the outer race in which the depth of the ball is difficult to secure the groove depth, that is, the ball groove on the inner side of the outer race is defined by the groove center line. Is a straight groove extending linearly, so that a sufficient groove depth can be ensured even in such a portion. Here, the groove center line indicates a locus through which the center of the ball rolling in the ball groove passes. In addition, the setting of the profile shape of the ball groove can be performed without increasing the size of the constant velocity joint. Therefore, according to each of the above-described configurations, it is possible to preferably maintain the durability of the joint during wide-angle use, while suppressing an increase in physique due to wide-angle.
[0018]
By the way, when the profile shape of the ball groove of the outer race inner spherical surface is set as described above, the ball groove of the inner race outer spherical surface also has a corresponding profile shape. That is, in the configuration of the first aspect, the ball groove of the outer race of the inner race has a configuration in which the arc groove is provided in the middle of the outer race, and the linear groove is connected to the front end side of the outer race. In the configuration described in claim 3, the ball groove of the inner race outer spherical surface extends from the base end side of the outer race toward the tip end side thereof in a straight groove corresponding to the first straight groove of the outer race, an arc groove, and a second groove. The linear groove portions corresponding to the linear grooves are continuously provided.
[0019]
Further, in the configuration according to the third and fourth aspects, the portion of the ball groove on the inner surface of the outer race on the tip side of the outer race is also a linear groove portion (first linear groove portion) whose groove center line extends straight. In this manner, it is possible to widen the angle of the constant velocity joint in a preferable mode that does not cause undercut.
[0020]
Furthermore, in the configuration according to the second and fourth aspects, the straight groove portion (the first straight groove portion and the second straight groove portion) and the arc groove portion are continuously and smoothly connected. For this reason, the ball can be smoothly rolled in the ball groove, thereby further improving the durability of the ball and the ball groove, and preventing the generation of abnormal noise.
[0021]
On the other hand, in the invention according to claim 5, in the constant velocity joint according to claim 3 or 4, the groove center line of the first straight groove portion extends in parallel with the rotation axis of the outer race. It constitutes an equivalent speed joint.
[0022]
According to such a configuration, it is possible to appropriately reduce the limitation of the joint angle due to the interference between the inner diameter of the opening of the outer race and the shaft connected to the inner race, while suppressing the expansion of the opening of the outer race.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0024]
As shown in FIG. 1, the constant velocity joint according to the present embodiment mainly includes, for example, an outer race 12 integrally connected to a shaft 11 serving as a driven shaft, and a shaft 21 serving as a driving shaft, for example. The inner races 22 are connected to the ends of the inner races, and a plurality of balls 30 interposed between the inner races 22 to transmit torque. FIG. 1 shows only one of the plurality of balls 30 for convenience. The constant velocity joint has a cage 31 for holding the ball 30.
[0025]
Here, the outer race 12 has a substantially hemispherical shape (cup shape) in the inside of a closed lid having an opening 13 formed at the end, and an inner spherical surface 15 having a substantially spherical shape is formed on the inner periphery thereof. . The inner sphere 15 is formed with the same number of inner sphere ball grooves 16 as the balls 30 extending in the direction of the rotation axis L3 of the shaft 11 at equal intervals in the circumferential direction when the outer race 12 is viewed from the front. Have been. In FIG. 1, only one of the inner ball grooves 16 is shown for convenience.
[0026]
On the other hand, the outer periphery of the inner race 22 is an outer spherical surface 25 formed in a substantially spherical shape according to the shape of the inner spherical surface 15 of the outer race 12. The outer spherical surface 25 has the same number of outer spherical ball grooves 26 as the balls 30 so as to be paired with the inner spherical ball grooves 16 of the outer race 12, respectively. Each outer ball ball groove 26 extends in the direction of the rotation axis L4 of the shaft 21. Further, a through hole 23 provided with a spline 24 is formed inside the inner race 22, and the end of the shaft 21 is fitted into the through hole 23 so that the inner race 22 and the shaft 21 can be integrally rotated. Have been.
[0027]
The cage 31 is formed in a substantially annular shape, and is disposed between the inner spherical surface 15 of the outer race 12 and the outer spherical surface 25 of the inner race 22. The cage 31 has the same number of ball holding windows 32 as the balls 30 at equal intervals in the circumferential direction. Each ball 30 is interposed between a pair of the inner ball ball groove 16 and the outer ball ball groove 26 while being housed in the ball holding window 32 of the cage 31.
[0028]
In the constant velocity joint configured as described above, the shaft 21 connected to the inner race 22 is freely movable with respect to the outer race 12 through the movement of each ball 30 along the inner ball ball groove 16 and the outer ball ball groove 26. Swing (tilt). FIG. 1 shows a state in which the tilt angle (joint angle) is 0 °. On the other hand, since the displacement of the ball 30 in the circumferential direction is restricted by the side walls of the inner ball ball groove 16 and the outer ball ball groove 26, the axis of the outer race 12 (the shaft 11) and the inner race 22 (the shaft 21) are formed. Relative relative rotation is restricted. With such a joint structure, the shaft 11 and the shaft 21 are connected so as to be relatively tiltable while maintaining constant speed transmission of rotation.
[0029]
Next, the profile shapes of the inner spherical ball groove 16 and the outer spherical ball groove 26 in the constant velocity joint of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 shows a side sectional structure of the outer race 12, and FIG. 3 shows a side sectional structure of the inner race 22, respectively. Lines L5 and L6 indicated by two-dot chain lines in FIGS. 2 and 3 indicate the trajectories through which the centers of the balls 30 rolling on the respective inner ball ball grooves 16 and outer ball ball grooves 26 pass. In this embodiment, these lines L5 and L6 are the groove center lines of the inner ball ball groove 16 and the outer ball ball groove 26. Also, in the outer race 12, the end side (the left side in FIGS. 1 and 2) where the opening 13 is provided is referred to as a “tip” side, and the opposite end side (the right side in FIGS. 1 and 2). It is called the "base end" side. In the inner race 22, the left side in FIGS. 1 and 3 is referred to as a “proximal end” side, and the right side in FIGS. 1 and 3 is referred to as a “distal end” side.
[0030]
As shown in FIG. 2, each inner spherical ball groove 16 formed in the outer race 12 includes an inner spherical arc groove portion 16 b extending in an arc around the point O1 on the rotation axis L3 of the shaft 11, An inner sphere first straight groove portion 16a and an inner sphere second straight groove portion 16c connected to both ends of the inner sphere arc groove portion 16b and linearly extended are provided. The point O on the rotation axis L3 indicates the center of the constant velocity joint.
[0031]
Here, the center line L5 of the inner sphere groove of the inner sphere arc groove portion 16b has an arc shape from a plane A passing through the point O1 and perpendicular to the rotation axis L3 of the shaft 11 to a plane B inclined at an angle Φ1 in the clockwise direction. It is stretched. Incidentally, the point O1 which is the arc center of the inner spherical arc groove portion 16b is set at a position offset by a predetermined distance from the joint center O on the rotation axis L3 toward the tip end of the outer race 12, as described above. ing. As described above, this point O1 is actually set on the rotation axis L3 as a point corresponding to the connection position between the inner sphere first straight groove 16a and the inner sphere arc groove 16b. It is.
[0032]
Further, the inner sphere first straight groove portion 16a (first straight groove portion) is arranged such that the inner sphere groove center line L5 is parallel to the rotation axis L3 from the plane A to the further tip side of the outer race 12. Stretched. In the constant velocity joint having the inner ball first linear groove 16a, the limitation of the joint angle due to the interference between the inner diameter of the outer race 12 and the shaft 21 (FIG. 1) is eased, so that the expansion of the opening 13 of the outer race 12 is suppressed. At the same time, it is possible to widen the angle as a constant velocity joint.
[0033]
Further, the inner sphere second straight groove portion 16c (second straight groove portion) is further from the plane B to the base end side of the outer race 12, and the inner sphere groove center line L5 is set to the inner sphere of the inner sphere arc groove portion 16b. It extends so as to be tangential to the groove center line L5. Therefore, the connecting portion between the inner spherical arc groove portion 16b and the inner spherical second linear groove portion 16c is formed smoothly and continuously, and the ball 30 can be smoothly rolled in those grooves. . Therefore, the durability of the ball 30, the inner ball groove 16, and the like is maintained, and the occurrence of abnormal noise can be suppressed. Further, by forming the connecting portion in this manner, the outer race 12 can be manufactured at low cost by forging with an integral mold for molding.
[0034]
On the other hand, as shown in FIG. 3, each outer ball groove 26 formed on the outer spherical surface 25 of the inner race 22 is formed corresponding to the profile shape of each inner ball ball groove 16 of the outer race 12. .
[0035]
In other words, each outer sphere ball groove 26 corresponding to the inner sphere arc groove portion 16b has an outer sphere extending in an arc around a point O2 offset by a predetermined distance from the joint center O toward the tip end of the inner race 22. An arc groove 26b is provided. The outer spherical arc groove portion 26b extends in an arc shape from a plane a perpendicular to the rotation axis L4 of the shaft 21 to a plane b inclined at an angle Φ2 in a counterclockwise direction.
[0036]
Each outer ball ball groove 26 corresponding to the inner ball first linear groove portion 16a, that is, the outer ball ball groove 26 extending from the tip end of the inner race 22 to the plane a is formed with the inner ball first linear groove portion 16a. Is formed as an outer sphere first linear groove 26a that is linearly extended in a shape corresponding to the shape of the outer sphere. Further, the outer spherical ball groove 26 extending from the plane b to the base end of the inner race 22 corresponds to the inner spherical second linear groove portion 16c, and its outer spherical groove center line L6 corresponds to the outer spherical arc groove portion. The outer ball second linear groove 26c extends tangentially to the outer ball groove center line L6 of 26b.
[0037]
By the way, in such a constant velocity joint, as described above, a portion having a small groove depth is usually formed on the base end side of the outer race as the joint angle is widened. In this regard, in the constant velocity joint of the present embodiment, the inner sphere ball groove 16 on the base end side of the outer race 12 is the inner sphere second straight groove portion 16c among the portions where the groove depth becomes smaller, A sufficient groove depth is ensured. The reason will be described below with reference to FIG.
[0038]
FIG. 4 shows a state of the base end side of the outer race 12 when the constant velocity joint is at the maximum joint angle θ. At this time, as shown in FIG. 4, the position of the ball 30 on the base end side of the outer race 12 is determined by a line in which the center P of the ball 30 passes through the joint center O and is perpendicular to the rotation axis L3 (FIG. The position is such that the ball rides on a straight line inclined by θ / 2 with respect to the inner dashed line (indicated by the middle broken line) and the ball 30 comes into contact with the inner ball ball groove 16. Then, at the position of the ball 30 at this time, the magnitude of the groove depth (D) with the conventional constant velocity joint can be compared. Incidentally, in the conventional constant velocity joint, the inner spherical ball groove 16 has an arc shape centered on a point O1 offset from the joint center O to the tip end side of the outer race 12 as shown by a dashed line in FIG. I was Therefore, the groove center line L7 of the inner ball ball groove 16 at the base end portion of the outer race 12 is also naturally extended in the direction away from the outer race 12 inward, and the inner ball ball groove when the maximum joint angle θ is taken. As shown by D1 in FIG. 4, the groove depth of the groove 16 is smaller than other parts.
[0039]
On the other hand, in the constant velocity joint of the present embodiment, since the inner ball ball groove 16 on the base end side of the outer race 12 is the inner ball second linear groove portion 16c, when the maximum joint angle θ is taken. However, the center line L5 of the inner spherical groove at this portion is located closer to the outer race 12 than the conventional constant velocity joint. The groove depth at this time is clearly larger than the above-mentioned conventional groove depth D1, as indicated by D2 in FIG. Therefore, even at the base end side of the outer race 12, the ball 30 can be supported by a sufficiently deep groove, so that the ball 30 can be suitably prevented from riding on the groove edge.
[0040]
Generally, in such a constant velocity joint, it is desirable to set the profile length of the ball groove as short as possible in order to maintain the durability performance. That is, when the joint itself rotates at the same rotation speed, the shorter the profile length of the ball groove is, the smaller the contact moving speed between the ball and the ball groove is, which is advantageous in durability.
[0041]
In this regard, even in the constant velocity joint of the present embodiment, the provision of the linear groove portions (the inner linear first linear groove portion 16a and the inner spherical second linear groove portion 16c) in the inner spherical ball groove 16 allows the same ball to be formed. As compared with the case where all the grooves are arc grooves, the amount of movement of the ball 30 in the inner ball ball groove 16 can be suppressed shorter. That is, it is advantageous in durability. However, the inner race second straight groove 16c on the base end side of the outer race 12 may be extended straight to the tip end side, as illustrated by a dashed line in FIG. It is not always advisable to extend the inner sphere first straight groove portion 16a straight to the base end side of the outer race 12, as exemplified by the chain line. This is because, in such a shape, the outer diameter of the outer race 12 is increased, or the length of the outer race 12 in the axial direction is increased, thereby increasing the size of the constant velocity joint itself. Also in this regard, in the constant velocity joint of the present embodiment, the increase in the physique is suitably suppressed by providing the inner spherical arc groove portion 16b between the inner spherical first straight groove portion 16a and the inner spherical second straight groove portion 16c. Have been.
[0042]
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, the inner sphere ball groove 16 of the portion located on the base end side of the outer race 12 is the inner sphere second linear groove portion 16c in which the inner sphere groove center line L5 extends linearly. Thereby, also at the base end side of the outer race 12, a groove depth capable of sufficiently supporting the ball 30 is ensured, and it is possible to appropriately suppress the ball 30 from climbing on the groove edge. Therefore, the durability as a constant velocity joint can be suitably maintained.
[0043]
(2) In this embodiment, the inner spherical first linear groove portion 16a and the inner spherical second linear groove portion 16c are arranged such that the inner spherical groove center line L5 is tangential to the inner spherical groove center line L5 of the inner spherical arc groove portion 16b. It is structured to be stretched. Therefore, the inner sphere first straight groove 16a, the inner sphere second straight groove 16c, and the inner sphere arc groove 16b are continuously and smoothly connected, and the ball 30 is smoothly connected in the inner sphere ball groove 16. Can be rolled. As a result, it is possible to further improve the durability, suppress the generation of abnormal noise, and the like.
[0044]
(3) In this embodiment, the center line L5 of the inner ball groove 16 extends parallel to the rotation axis L3 of the outer race 12 (the shaft 11). The inner sphere first straight groove 16a formed as described above. With such a configuration, the restriction on the joint angle due to the interference between the inner diameter of the outer race 12 and the shaft 21 can be eased without enlarging the opening 13 of the outer race 12. Therefore, an increase in the physique of the constant velocity joint due to the wide angle can be suitably suppressed.
[0045]
(4) For the durability performance as a constant velocity joint, it is desirable to set the profile length of the ball groove as short as possible. In this regard, in this embodiment, the use of the linear grooves (the inner sphere first linear groove 16a and the inner sphere second linear groove 16c) can sufficiently meet such a demand.
[0046]
It should be noted that the constant velocity joint according to the present invention is not limited to the above embodiment, but may be realized by appropriately modifying the embodiment, for example, as follows.
[0047]
In the above embodiment, the inner sphere ball groove 16 of the portion located on the distal end side of the outer lace 12 is defined by the inner sphere first straight line whose inner sphere groove center line L5 extends in parallel to the rotation axis L3 of the outer lace 12. The groove 16a was formed. Instead, the center line L5 of the inner sphere groove is inclined in a direction away from the rotation axis L3 as long as the outer diameter and the physique of the outer race 12 are not changed. The structure may be stretched. In this case, the restriction on the joint angle due to the interference between the inner diameter of the outer race 12 and the shaft 21 can be further relaxed.
[0048]
Further, the portion located on the distal end side of the outer race 12 does not necessarily have to be such an inner sphere first linear groove portion 16a, and a portion corresponding to the inner sphere first linear groove portion 16a as long as a wide angle joint angle can be secured. Is arbitrary.
[0049]
In the above embodiment, the inner spherical groove center line L5 of the inner spherical second linear groove portion 16c extends in a tangential direction to the inner spherical groove center line L5 of the inner spherical arc groove portion 16b. However, if the inner sphere groove center line L5 is smoothly connected at the connecting portion between the inner sphere second straight groove portion 16c and the inner sphere circular arc groove portion 16b, the inner sphere of the inner sphere second straight groove portion 16c is formed. The groove center line L5 does not necessarily have to be connected in the tangential direction. Even in such a case, since the ball 30 can be smoothly rolled in the inner ball ball groove 16, the durability can be improved and the generation of abnormal noise can be suppressed.
[0050]
Other technical ideas that can be grasped from the above embodiments are described below.
(5) The constant velocity according to claim 3 or 4, wherein the groove center line of the first linear groove portion extends obliquely in a direction away from a rotation axis of the outer race toward a tip end side of the outer race. Joint.
[0051]
(B) The groove center line of the circular arc groove portion is extended along an arc centered on a point on the rotation axis of the outer race, according to any one of (1) to (5) and (A). Constant velocity joint.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a partial sectional structure of a side part of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view partially showing a side sectional structure of an outer race.
FIG. 3 is a sectional view partially showing a side sectional structure of the inner race.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a relationship between an inner sphere ball groove of an outer race and a ball position.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a modification of the shape of the inner ball ball groove of the outer race.
FIG. 6 is a sectional view showing a partial sectional structure of a side portion of a conventional constant velocity joint.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a relationship between a ball groove and a ball accompanying torque transmission.
[Explanation of symbols]
11 ... shaft, 12 ... outer race, 13 ... opening, 15 ... inner spherical surface, 16 ... inner spherical ball groove, 16a ... inner spherical first linear groove, 16b ... inner spherical arc groove, 16c ... inner spherical second linear groove, Reference numeral 21: shaft, 22: inner race, 23: through hole, 24: spline, 25: outer sphere, 26: outer sphere ball groove, 26a: outer sphere first straight groove, 26b: outer sphere arc groove, 26c: outer sphere Second linear groove portion, 30 ball, 31 cage, 32 ball holding window, 51 outer race, 52 inner spherical surface, 53 ball groove, 53a linear groove portion, 53b arc groove portion, 53e edge portion, 54 Shaft, 61: inner race, 62: outer spherical surface, 63: ball groove, 63a: linear groove, 63b: arc groove, 64: shaft, 70: ball, 71: cage.

Claims (5)

複数のボール溝が形成されて先端側が開口された略球面状の内球面を有するアウタレースと、前記アウタレースのボール溝にそれぞれ対応する複数のボール溝が形成された略球面状の外球面を有するインナレースと、それらアウタレース及びインナレースの対応するボール溝間にそれぞれ介設された複数のボールとを有する等速ジョイントにおいて、
前記アウタレースのボール溝は、アウタレース中ほどに形成されて溝中心線が円弧状に延伸された円弧溝部と、該円弧溝部に連結されて溝中心線がアウタレース基端側に直線状に延伸された直線溝部とを有して構成されてなる
ことを特徴とする等速ジョイント。
An outer race having a substantially spherical inner spherical surface formed with a plurality of ball grooves and having a front end opened, and an inner race having a substantially spherical outer spherical surface formed with a plurality of ball grooves respectively corresponding to the ball grooves of the outer race. In a constant velocity joint having a race and a plurality of balls interposed between corresponding ball grooves of the outer race and the inner race,
The ball groove of the outer race is formed in the middle of the outer race, and has an arc groove portion whose groove center line extends in an arc shape, and the groove center line is connected to the arc groove portion and the groove center line extends linearly toward the outer race base end side. A constant velocity joint comprising a straight groove portion.
前記直線溝部の溝中心線は、前記円弧溝部の溝中心線の接線方向に延伸されてなる
請求項1に記載の等速ジョイント。
The constant velocity joint according to claim 1, wherein a groove center line of the straight groove portion extends in a tangential direction to a groove center line of the arc groove portion.
複数のボール溝が形成されて先端側が開口された略球面状の内球面を有するアウタレースと、前記アウタレースのボール溝にそれぞれ対応する複数のボール溝が形成された略球面状の外球面を有するインナレースと、それらアウタレース及びインナレースの対応するボール溝間にそれぞれ介設された複数のボールとを有する等速ジョイントにおいて、
前記アウタレースのボール溝は、アウタレース先端側に形成されて溝中心線が直線状に延伸された第1の直線溝部と、同アウタレース中ほどにおいて該第1の直線溝部に連結されて溝中心線が円弧状に延伸された円弧溝部と、該円弧溝部に連結されて溝中心線がアウタレース基端側に直線状に延伸された第2の直線溝部とを有して構成されてなる
ことを特徴とする等速ジョイント。
An outer race having a substantially spherical inner spherical surface formed with a plurality of ball grooves and having a front end opened, and an inner race having a substantially spherical outer spherical surface formed with a plurality of ball grooves respectively corresponding to the ball grooves of the outer race. In a constant velocity joint having a race and a plurality of balls interposed between corresponding ball grooves of the outer race and the inner race,
The outer race ball groove is formed on the outer race tip side and has a groove center line extending linearly, and a groove center line is connected to the first linear groove portion in the middle of the outer race so that the groove center line is formed. An arcuate groove extending in an arc shape, and a second linear groove connected to the arcuate groove and extending linearly to the base end side of the outer race is formed. Constant velocity joints.
前記第1及び第2の直線溝部の溝中心線は、共に前記円弧溝部の溝中心線の接線方向に延伸されてなる
請求項3に記載の等速ジョイント。
4. The constant velocity joint according to claim 3, wherein the groove center lines of the first and second straight groove portions are both extended in a tangential direction to a groove center line of the arc groove portion.
前記第1の直線溝部の溝中心線は、前記アウタレースの回転軸心に平行に延伸されてなる
請求項3又は4に記載の等速ジョイント。
The constant velocity joint according to claim 3, wherein a groove center line of the first straight groove portion extends in parallel with a rotation axis of the outer race.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010019399A (en) * 2008-07-14 2010-01-28 Jtekt Corp Ball-type constant velocity universal joint
KR101792163B1 (en) * 2016-07-01 2017-10-31 이래오토모티브시스템 주식회사 Fixed-type constant velocity joint

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