JP2005248998A - 等速ジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】保持部材がローラ部材から外れた場合であっても、回転駆動力伝達機能が阻害されることを防止することにある。
【解決手段】転動体２８の脱落防止用のサークリップ４６をトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の根本部４３に近接する部位に配設し、フランジ部４２を設けた側と比較して、前記サークリップ４６を支持するために軸線方向の寸法ΔＡだけ厚くなるように設定されている。また、前記ローラ部材３０の中心線Ｃは、転動体２８の軸線方向の長さを二等分する（Ｂ１＝Ｂ２）ように設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結させる等速ジョイントに関する。

従来より、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結し回転駆動力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。

この種の従来技術に係る等速ジョイントとして、特許文献１には、図５に示されるように、ローラ１の円筒内周面２の軸線方向の一方の端部側に円周溝３を介して係止リング４が装着され、前記円筒内周面２の軸線方向の他方の端部に前記ローラ１と一体的に形成された係止鍔５が形成されたローラ機構６が開示されている。

前記円筒内周面２には複数のニードルローラ７が装着され、前記ニードルローラ７は、脚軸８の外周面に外嵌される支持リング９によって保持される。

この場合、特許文献１に開示されたローラ機構６では、前記脚軸８の先端部８ａ側に係止リング４が配設され、前記脚軸８の根本部８ｂ側に係止鍔５が配設される構成が採用されている。

特開２００１−２０８０９０号公報

しかしながら、前記特許文献１に開示されたローラ機構６では、例えば、何らかの原因によって係止リング４が円周溝３から外れた場合、ローラ１の円筒内周面２と支持リング９との間に装填されたニードルローラ７が等速ジョイントの回転運動によって発生する遠心力によりローラ１の内部から飛び出してしまい、前記等速ジョイントの回転駆動力伝達機能が阻害されるおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、保持部材がローラ部材から外れた場合であっても、回転駆動力伝達機能が阻害されることを防止することが可能な等速ジョイントを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有するトリポート型の等速ジョイントにおいて、
前記案内溝に向かって膨出する複数のトラニオンと、
前記案内溝に接触し、前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、
前記トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数の転動体と、
を備え、
前記ローラ部材の内径部の軸線方向に沿った一方の端部には、半径内方向に向かって突出するフランジ部が形成され、他方の端部には、環状溝を介して前記転動体を保持する保持部材が装着され、
前記保持部材は、トラニオンの軸線方向に沿った根本部側に配設されることを特徴とする。

この場合、前記ローラ部材の中心線Ｃを基準として、保持部材が装着されたローラ部材の軸線方向の厚さ（Ｌ＋ΔＡ）を、フランジ部が形成されたローラ部材の軸線方向の厚さ（Ｌ）よりも大きく設定すると共に、前記中心線Ｃを、転動体の軸線方向の長さを二等分する中心と一致する（Ｂ１＝Ｂ２）ように設定するとよい。

なお、前記保持部材には、少なくとも、サークリップが含まれるとよい。

本発明によれば、トラニオンの軸線方向に沿った根本部側に保持部材を配設することにより、仮に、何らかの原因で前記保持部材が環状溝から外れた場合であっても、前記保持部材がトラニオンの先端部側に装着されていないため、ローラ部材の内径部内に装填された転動体は、等速ジョイントの回転運動によって発生する遠心力によりローラ部材のフランジ部に保持されて該ローラ部材の内径部からの飛び出しが阻止される。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、仮に、何らかの原因で保持部材が環状溝から外れた場合であっても、ローラ部材の内径部内に装填された転動体は、等速ジョイントの回転運動によって発生する遠心力によりローラ部材のフランジ部に保持されて該ローラ部材の内径部からの飛び出しが阻止される。この結果、等速ジョイントの回転駆動力伝達機能が阻害されることを防止することができる。

本発明に係る等速ジョイントについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るトリポート型の等速ジョイントを示し、この等速ジョイント１０は、図示しない第１軸の一端部に一体的に連結されて開口部を有する筒状のアウタカップ（アウタ部材）１２と、第２軸１４の一端部に固着されてアウタカップ１２の孔部内に収納されるインナ部材１６とから基本的に構成される。

前記アウタカップ１２の内壁面には、図１に示されるように、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて３本の案内溝１８ａ〜１８ｃが形成される（但し、案内溝１８ｂ、１８ｃは図示するのを省略している）。前記案内溝１８ａ〜１８ｃは、断面が曲線状に形成された天井部２０と、前記天井部２０の両側に相互に対向し断面円弧状に形成された摺動部２２ａ、２２ｂとから構成される。

第２軸１４にはリング状のスパイダ２４が外嵌され、前記スパイダ２４の外周面には、それぞれ案内溝１８ａ〜１８ｃに向かって膨出し軸心の回りに１２０度の間隔をおいて３本のトラニオン２６ａ〜２６ｃが一体的に形成される（但し、トラニオン２６ｂ、２６ｃは、図示するのを省略している）。

前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の外周部には、複数本の転動体２８を介してリング状のローラ部材３０が外嵌される。なお、転動体２８は、例えば、ニードル、ころ等を含む転がり軸受けであればよい。

前記ローラ部材３０の外周面は、図２に示されるように、摺動部２２ａ、２２ｂに面接触するように前記摺動部２２ａ、２２ｂの断面形状に対応して形成された円弧状面部３２と、前記円弧状面部３２から上部の第１面３４に連続する第１環状傾斜面部３６ａと、前記円弧状面部３２から下部の第２面３８に連続する第２環状傾斜面部３６ｂとから構成される。

また、ローラ部材３０の内周には、一定の直径からなり、転動体２８の転動面として機能する内径部４０が形成され、前記内径部４０の上部でトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の先端部４１に近接する部位には、半径内方向に所定長だけ突出した環状のフランジ部４２が一体的に設けられる。

前記フランジ部４２と反対側の内径部４０の下部でトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の根本部４３に近接する部位には、環状溝４４を介してサークリップ（保持部材）４６が装着される。従って、ローラ部材３０の内径部４０内に装着された転動体２８は、前記フランジ部４２とサークリップ４６とによって上下方向から保持される。

なお、前記サークリップ４６に代替して、ローラ部材３０の環状凹部内に圧入される図示しないワッシャを用いてもよい。この場合、前記保持部材としては、前記サークリップ４６又は前記ワッシャに限定されるものではなく、例えば、クリップ、圧入部材、スプリングロックワッシャ、スプリングワッシャ、ワッシャ、止め輪、リテーニングリング、ばね座金、グリップ止め輪、リング等が含まれる。

例えば、トリポート型の等速ジョイント１０では、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）とローラ部材３０との間で、該トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の軸線方向に沿って相対的なスライド動作が発生するため、該ローラ部材３０の内径部４０の両端部に、転動体２８の軸線方向に沿った変位を規制する、例えば、サークリップ４６等の保持部材を設ける必要があるからである。

なお、前記相対的なスライド動作とは、ローラ部材３０に対してトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）がその軸線方向に沿ってスライド動作し、又はトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に対してローラ部材３０がその軸線方向に沿ってスライド動作することをいう。

ローラ部材３０の内径部４０とフランジ部４２との境界部分には、図２に示されるように、前記内径部４０の壁面に対して潤滑材（グリース）が塗布されたときに、油溜まり部として機能する環状溝部５２が形成される。

前記ローラ部材３０の内径部４０には、複数本の転動体２８が周方向に沿って略平行に並設され、前記転動体２８は、内径部４０の両端部に設けられたフランジ部４２とサークリップ４６とによって該内径部４０から分離・脱落しないように保持される。なお、ローラ部材３０の内径部４０に沿って装填される複数の転動体２８は、それぞれ略同一の直径を有し、略同一形状に形成されているものとする。トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）は、外径が一定の円柱状に形成される。

図２に示されるように、アウタカップ１２の案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）に接触する円弧状面部３２を上下に二等分するローラ部材３０の中心線Ｃを引いた場合、前記中心線Ｃから上部の第１面３４までの長さはＬとなり、前記中心線Ｃから下部の第２面３８までの長さは、（Ｌ＋ΔＡ）となり、前記ローラ部材３０の軸線方向の全体寸法は、（２Ｌ＋ΔＡ）となる。

すなわち、転動体２８の脱落防止用のサークリップ４６を設けた側は、フランジ部４２を設けた側と比較して、前記サークリップ４６を支持するために軸線方向の寸法ΔＡだけ厚くなるように設定されている。従って、ローラ部材３０の中心線Ｃを基準として、フランジ部４２側とサークリップ４６側とが軸線方向に沿って異なる厚さに形成されている。

また、前記ローラ部材３０の中心線Ｃは、転動体２８の軸線方向の長さを二等分するものであり（Ｂ１＝Ｂ２）、軸線方向の長さを二等分する転動体２８の中心とローラ部材３０の中心線Ｃとが一致するように設定されている。

本実施の形態に係る等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。

先ず、等速ジョイント１０の動作について説明する。

図示しない第１軸が回転すると、その回転力はアウタカップ１２を介してインナ部材１６に伝達され、トラニオン２６ａ〜２６ｃを通じて第２軸１４が所定方向に回転する。

すなわち、アウタカップ１２の回転力は、案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）の摺動部２２ａ、２２ｂに面接触するローラ部材３０及び該ローラ部材３０の内径部４０内に保持された複数本の転動体２８を介して、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に伝達されることにより前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に係合する第２軸１４が回転する。

本実施の形態では、ローラ部材３０の中心線Ｃを基準としてサークリップ４６が装着された厚肉側をトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の根本部４３に近接した側に配設し、前記ローラ部材３０がアウタカップ１２の案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）に沿って摺動自在に組み付けられる。

従って、本実施の形態では、仮に、何らかの原因でサークリップ４６が環状溝４４から外れた場合であっても、前記サークリップ４６がトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の先端部４１側ではなく根本部４３側に装着されているため、ローラ部材３０の内径部４０内に装填された転動体２８は、等速ジョイント１０の回転運動によって発生する遠心力によりローラ部材３０のフランジ部４２に保持されて該ローラ部材３０の内径部４０からの飛び出しが阻止され、前記等速ジョイント１０の回転駆動力伝達機能が阻害されることを防止することができる。

また、図３に示されるように、トラニオン２６ａの先端部４１側にサークリップ４６が位置しトラニオン２６ａの根本部４３側にフランジ部４２が位置するように、トラニオン２６ａに対してフランジ部４２とサークリップ４６との配置を前記と天地を逆転するようにローラ部材３０が組み付けられた第１比較例では、ローラ部材３０と案内溝１８ａの天井部２０とが接触して第１軸と第２軸１４とが交差する角度によって形成される作動角が小さくなる。

これに対して、本実施の形態では、ローラ部材３０の中心線Ｃを基準としてフランジ部４２側が薄肉に形成され、ローラ部材３０の上部の第１面３４と案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）の天井部２０との離間距離を十分にとることができるため、前記第１比較例と比較して作動角を大きく設定することができる。

さらに、図４に示されるように、ローラ部材３０の中心線Ｃを基準として前記中心線Ｃからローラ部材３０の上面である第１面３４と下面である第２面３８までの軸線方向の長さＭをそれぞれ同一とし、且つ、前記中心線Ｃから転動体６０の軸線方向の一端部及び他端部までの長さがそれぞれ異なる（Ｄ１≠Ｄ２）ように設定された第２比較例では、円弧状面部３２を二等分するローラ部材３０の中心線Ｃと、転動体６０の軸線方向の長さを二等分する中心とが一致しておらず、例えば、負荷トルクがアウタカップ１２からローラ部材３０及び転動体６０を介してトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に対して伝達される場合、前記転動体６０の軸線方向の長さがローラ部材３０の中心線Ｃに対して均等に振り分けられていないとトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）と転動体６０との間で偏荷重が発生し、前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある。

また、第２比較例において、例えば、転動体６０の軸線方向の長さを短縮して該転動体６０の軸線方向長さを二等分する中心をローラ部材３０の中心線Ｃと一致させた場合、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の外周面に対する転動体６０の接触長さが低減することにより接触面圧が増大する。この結果、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の根本部４３に対して過大な負荷がかかり、前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の耐久性を劣化させるおそれがある。

これに対し、本実施の形態では、ローラ部材３０の中心線Ｃを基準としてフランジ部４２側とサークリップ４６側とでローラ部材３０の厚さが異なる上下非対称の形状に形成されているが、前記ローラ部材３０の中心線Ｃと転動体２８の軸線方向の長さを二等分（Ｂ１＝Ｂ２）する中心とが一致するように設定されているため、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の外周面と接触する転動体２８の十分な軸線方向の長さが確保され、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の耐久性が劣化することを阻止することができる。

本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの軸線と直交する方向に沿った部分縦断面図である。 図１に示す等速ジョイントを構成するローラ部材の部分拡大縦断面図である。 第１比較例に係る等速ジョイントの一部断面斜視図である。 第２比較例に係る等速ジョイントを構成するローラ部材の部分拡大縦断面図である。 従来技術に係る等速ジョイントの軸線と直交する方向に沿った一部省略縦断面図である。

符号の説明

１０…等速ジョイント １２…アウタカップ
１６…インナ部材 １８ａ〜１８ｃ…案内溝
２６ａ〜２６ｃ…トラニオン ２８…転動体
３０…ローラ部材 ４０…内径部
４１…先端部 ４２…フランジ部
４３…根本部 ４４…環状溝
４６…サークリップ

Claims (3)

1. 所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有するトリポート型の等速ジョイントにおいて、
   前記案内溝に向かって膨出する複数のトラニオンと、
   前記案内溝に接触し、前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、
   前記トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数の転動体と、
   を備え、
   前記ローラ部材の内径部の軸線方向に沿った一方の端部には、半径内方向に向かって突出するフランジ部が形成され、他方の端部には、環状溝を介して前記転動体を保持する保持部材が装着され、
   前記保持部材は、トラニオンの軸線方向に沿った根本部側に配設されることを特徴とする等速ジョイント。
2. 請求項１記載の等速ジョイントにおいて、
   前記ローラ部材の中心線Ｃを基準として、保持部材が装着されたローラ部材の軸線方向の厚さは、フランジ部が形成されたローラ部材の軸線方向の厚さよりも大きく設定されると共に、前記中心線Ｃは転動体の軸線方向の長さを二等分する中心と一致するように設定されることを特徴とする等速ジョイント。
3. 請求項１又は２記載の等速ジョイントにおいて、
   前記保持部材には、少なくとも、サークリップが含まれることを特徴とする等速ジョイント。
   
   

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