JP2006105327A - Constant-velocity joint - Google Patents

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JP2006105327A JP2004295185A JP2004295185A JP2006105327A JP 2006105327 A JP2006105327 A JP 2006105327A JP 2004295185 A JP2004295185 A JP 2004295185A JP 2004295185 A JP2004295185 A JP 2004295185A JP 2006105327 A JP2006105327 A JP 2006105327A
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Masaaki Ohashi
正明 大橋
Satoru Fukuzawa
覚 福澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant-velocity joint with excellent constant-velocity property which requires no grease lubrication and hardly undergoes usage restrictions. <P>SOLUTION: An annular space 5 which opens in an outer ring 1 at its one end is formed and three track grooves 6, 7 are respectively formed in an outer peripheral surface and an inner peripheral surface of the annular space 5 in such a manner that they extend in the axial direction. A pocket 12 is formed in a cage 10 incorporated in the annular space 5, and a ball 20 is incorporated in the pocket 12, the ball 20 being capable of rolling along the track grooves 6, 7. The outer ring 1 is formed as a molded product of synthetic resin so that the grease lubrication is not required. An annular leaf spring 32 is attached to the outer periphery of the outer ring 1. The outer ring 1 is clamped by the leaf spring 32 so as to be elastically deformed inwardly. A preload is applied to the contact portions between the ball 10 and the track grooves 6, 7 to eliminate the circumferential looseness, thereby improving the constant-velocity property. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、駆動軸と被駆動軸の2軸を連結して、駆動軸の動力を被駆動軸に伝達する等速ジョイントに関するものである。   The present invention relates to a constant velocity joint that connects two shafts, a drive shaft and a driven shaft, and transmits the power of the drive shaft to the driven shaft.

自動車のドライブシャフトの回転トルクを車軸に伝達する部品として等速ジョイントが従来から知られている。   Conventionally, a constant velocity joint has been known as a component for transmitting rotational torque of a drive shaft of an automobile to an axle.

上記等速ジョイントは、駆動軸と被駆動軸との等速性を維持しながら両軸の角度変位を許容する部材であるため、自動車以外の各種産業機械にも多用されている。   The constant velocity joint is a member that allows the angular displacement of both shafts while maintaining constant velocity between the drive shaft and the driven shaft, and is therefore frequently used in various industrial machines other than automobiles.

等速ジョイントには、角度変位のみを許容する固定型等速ジョイントと、角度変位と軸方向変位を許容する摺動型等速ジョイントとが存在し、その摺動型等速ジョイントとして、特許文献1に記載されたものが知られている。   The constant velocity joint includes a fixed type constant velocity joint that allows only angular displacement and a sliding type constant velocity joint that allows both angular displacement and axial displacement. 1 is known.

上記特許文献1に記載された等速ジョイントにおいては、外輪の内部軸心上に内部材を設けて環状空間を形成し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる3本のトラック溝を周方向に120°の間隔をおいて設け、上記環状空間内に組込んだケージには上記トラック溝と対応する位置にポケットを形成し、各ポケット内に組込まれたボールを前記トラック溝に沿って転動自在として、そのボールを介して外輪とケージの相互間で回転トルクの伝達を行なうようにしている。
特公昭52−34699号公報
In the constant velocity joint described in Patent Document 1, an inner member is provided on the inner axial center of the outer ring to form an annular space, and extends in the axial direction on at least one of the outer wall surface and the inner wall surface of the annular space. Two track grooves are provided at intervals of 120 ° in the circumferential direction, and a pocket is formed at a position corresponding to the track groove in the cage incorporated in the annular space, and the balls incorporated in the pockets Rotating torque is transmitted between the outer ring and the cage through the balls so as to be freely rollable along the track grooves.
Japanese Patent Publication No. 52-34699

ところで、上記特許文献1に記載された等速ジョイントにおいては、外輪、内部材、ケージおよびボールの各種部品が鉄鋼等の金属から成るため、強度が高いものの、重く、グリース潤滑が必要であり、動作音が大きい等の問題を有し、使用箇所への制限があった。例えば、事務機、音響機器、医療機器、家庭用電化製品等への使用には問題があった。   By the way, in the constant velocity joint described in the above-mentioned Patent Document 1, since various parts of the outer ring, the inner member, the cage and the ball are made of metal such as steel, the strength is high, but it is heavy and requires grease lubrication. There was a problem that the operation sound was loud, and there was a restriction on the place of use. For example, there have been problems in use for office machines, audio equipment, medical equipment, household appliances, and the like.

また、食品製造機器への使用においては、グリースの漏洩によって食品が汚染されるため、ブーツ等の取付けによるグリースの漏洩防止対策が必要となり、部品点数が多くなってコストも高く、等速ジョイントが大型化するという問題があった。   In addition, when used in food production equipment, food is contaminated by the leakage of grease, so it is necessary to take measures to prevent grease leakage by attaching boots, etc., which increases the number of parts and costs. There was a problem of increasing the size.

この発明の課題は、グリース潤滑を不要とすることができる軽量で小型の動作音の小さな、使用の制限を受けることが少ない等速性に優れた等速ジョイントを提供することである。   An object of the present invention is to provide a constant-velocity joint that can eliminate the need for grease lubrication, is small in size, has a small operation sound, and is not subject to restrictions on use and excellent in constant-velocity performance.

上記の課題を解決するために、第1の発明においては、一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる3本のトラック溝を周方向に120゜の間隔をおいて形成した外輪と、その外輪の前記環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第2軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪に形成された前記トラック溝に沿って転動可能なボールとから成る等速ジョイントにおいて、前記外輪を合成樹脂の成形品とし、前記外輪に前記ボールとトラック溝の接触部に予圧を付与する予圧付与手段を設けた構成を採用したのである。   In order to solve the above problems, in the first aspect of the invention, there is an annular space having one end opened, and three track grooves extending in the axial direction are provided around at least one of an outer wall surface and an inner wall surface of the annular space. An outer ring formed at an interval of 120 ° in the direction, a cage incorporated in the annular space of the outer ring and having a second shaft at the end located on the opening end side of the outer ring, and held in the cage In the constant velocity joint comprising a ball that can roll along the track groove formed on the outer ring, the outer ring is a molded product of synthetic resin, and the outer ring is preloaded at the contact portion between the ball and the track groove. The structure provided with the preload provision means to provide was employ | adopted.

第1の発明に係る等速ジョイントにおいて、予圧付与手段は、外輪の外周に軸方向の切り離し部を有する内環状の板ばねを取付け、その板ばねによって外輪を半径方向内方に弾性変形させるようにしたものであってもよく、あるいは、外輪の外周に複数の環状溝を軸方向に間隔をおいて形成し、各環状溝内に弾性リングを拡径状態で嵌合し、その弾性リングの締付けにより外輪を半径方向内方に弾性変形させるようにしたものであってもよい。   In the constant velocity joint according to the first aspect of the invention, the preload applying means attaches an inner annular leaf spring having an axial disconnection portion to the outer periphery of the outer ring, and elastically deforms the outer ring radially inward by the leaf spring. Alternatively, a plurality of annular grooves may be formed on the outer periphery of the outer ring at intervals in the axial direction, and an elastic ring may be fitted into each annular groove in an expanded state. The outer ring may be elastically deformed radially inward by tightening.

ここで、前記環状空間の外壁に、その開口端から軸方向に延びる切り離し部を形成しておくと、外輪が弾性変形し易く、ボールに対して確実に予圧を付与することができる。   Here, if a separation portion extending in the axial direction from the opening end is formed on the outer wall of the annular space, the outer ring is easily elastically deformed, and a preload can be reliably applied to the ball.

また、上記の課題を解決するため、第2の発明においては、一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる3本のトラック溝を周方向に120゜の間隔をおいて形成した外輪と、その外輪の前記環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第2軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪に形成された前記トラック溝に沿って転動可能なボールとから成る等速ジョイントにおいて、前記外輪およびケージを合成樹脂の成形品とし、前記ケージに前記ボールとポケット部の接触部に予圧を付与する予圧付与手段を設けた構成を採用したのである。   In order to solve the above-mentioned problem, in the second invention, there is an annular space having one end opened, and three track grooves extending in the axial direction are provided on at least one of an outer wall surface and an inner wall surface of the annular space. An outer ring formed at an interval of 120 ° in the circumferential direction, a cage incorporated in the annular space of the outer ring and having a second shaft at an end located on the opening end side of the outer ring, and the cage In a constant velocity joint comprising a ball that is held and can roll along the track groove formed on the outer ring, the outer ring and the cage are formed of a synthetic resin, and the contact portion between the ball and the pocket portion is formed on the cage. A configuration in which a preload applying means for applying a preload is provided is adopted.

第2の発明に係る等速ジョイントにおいて、前記予圧付与手段は、ケージに形成されたボール保持用のポケット間に半径方向に貫通する窓を形成して各ポケットのケージ周方向の両側に一対の円弧状壁を設け、その一対の円弧状壁でボールを弾性保持するようにしたものであってもよく、あるいは、ケージの外周に、そのケージに設けられたボール保持用のポケットを中心とする環状溝を形成し、その環状溝内に組込んだ弾性リングにより環状溝の内壁を内方に弾性変形させてボールに弾性接触させるようにしたものであってもよい。   In the constant velocity joint according to the second aspect of the present invention, the preload applying means is formed with a pair of radially extending windows between the pockets for holding the balls formed in the cage, and a pair of pockets on both sides of the cage in the circumferential direction. An arc-shaped wall may be provided, and the ball may be elastically held by the pair of arc-shaped walls. Alternatively, the ball holding pocket provided in the cage may be centered on the outer periphery of the cage. An annular groove may be formed, and an inner wall of the annular groove may be elastically deformed inward by an elastic ring incorporated in the annular groove so as to be in elastic contact with the ball.

第1の発明および第2の発明に係る等速ジョイントにおいて、ケージの成形時に第2軸を同時に形成することにより、等速ジョイントをより軽量化することができる。   In the constant velocity joints according to the first and second inventions, the constant velocity joint can be further reduced in weight by simultaneously forming the second shaft when the cage is formed.

第1の発明および第2の発明に係る等速ジョイントにおいて、合成樹脂として射出成形可能な樹脂、あるいは潤滑性樹脂を用いるのが好ましい。   In the constant velocity joints according to the first and second inventions, it is preferable to use a resin that can be injection-molded as a synthetic resin or a lubricating resin.

第1の発明および第2の発明のように、外輪およびケージを合成樹脂の成形品とすることにより、軽量であって、トルク伝達時の動作音の小さな等速ジョイントを得ることができると共に、グリース潤滑を不要とすることができるので、ブーツの取付けを不要とすることができ、簡単な構造の小型の等速ジョイントを得ることができる。   As in the first invention and the second invention, by forming the outer ring and the cage as a synthetic resin molded article, it is possible to obtain a constant velocity joint that is light in weight and has a small operation sound during torque transmission, Since grease lubrication can be dispensed with, the boot can be dispensed with and a small constant velocity joint with a simple structure can be obtained.

このため、使用に制限を受けることが少なく、これまで使用が困難であった事務機、音響機器、医療機器、家庭用電化製品等の各機器への使用が可能となり、これら機器の設計の自由度を高め、小型化、低コスト化を図ることができる。   For this reason, it can be used for office machines, audio equipment, medical equipment, household appliances, etc., which have been difficult to use, with few restrictions on use. The degree can be increased, and the size and cost can be reduced.

また、第1の発明のように、外輪に予圧付与手段を設け、あるいは第2の発明のように、ケージに予圧付与手段を設けてボールに予圧を付与することにより、トルク伝達時の動作音が小さく、トルク伝達ロスの極めて小さな等速性に優れた等速ジョイントを得ることができる。   Also, as in the first invention, preload applying means is provided on the outer ring, or as in the second invention, preload applying means is provided in the cage and preload is applied to the ball, so that the operation sound during torque transmission is obtained. Thus, a constant velocity joint having a small torque transmission loss and an excellent constant velocity characteristic can be obtained.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1(I)、(II)は、この発明に係る等速ジョイントの第1の実施形態を示す。図示のように、等速ジョイントは、外輪1、ケージ10およびボール20から成る。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 (I) and (II) show a first embodiment of a constant velocity joint according to the present invention. As shown, the constant velocity joint includes an outer ring 1, a cage 10 and a ball 20.

外輪1は、一端が開口するカップ部2を有し、そのカップ部2の閉塞端に第1軸3が一体に設けられている。また、カップ部2内には中心軸上にガイド軸4が設けられ、そのガイド軸4とカップ部2間に環状空間5が形成され、上記環状空間5の外壁面を形成するカップ部2の内周面と環状空間5の内壁面を形成するガイド軸4の外周面に軸方向に延びる3本のトラック溝6、7が周方向に120°の間隔をおいて設けられている。   The outer ring 1 has a cup portion 2 that is open at one end, and a first shaft 3 is integrally provided at the closed end of the cup portion 2. Further, a guide shaft 4 is provided on the central axis in the cup portion 2, an annular space 5 is formed between the guide shaft 4 and the cup portion 2, and the cup portion 2 that forms the outer wall surface of the annular space 5 is formed. Three track grooves 6 and 7 extending in the axial direction are provided on the outer peripheral surface of the guide shaft 4 that forms the inner peripheral surface and the inner wall surface of the annular space 5 at intervals of 120 ° in the circumferential direction.

なお、実施の形態では、環状空間5の外壁面と内壁面のそれぞれにトラック溝6、7を形成したが、 上記外壁面と内壁面の一方にトラック溝を設けるようにしてもよい。   In the embodiment, the track grooves 6 and 7 are formed on the outer wall surface and the inner wall surface of the annular space 5, respectively, but the track groove may be provided on one of the outer wall surface and the inner wall surface.

ケージ10は外輪1の環状空間5内に組込まれ、そのケージ10の上記環状空間5の開口端側に位置する端部に第2軸11が一体に設けられている。   The cage 10 is incorporated in the annular space 5 of the outer ring 1, and the second shaft 11 is integrally provided at an end portion of the cage 10 located on the opening end side of the annular space 5.

また、ケージ10には、外輪1の3本のトラック溝6、7のそれぞれに対応してポケット12が形成され、各ポケット12内に前記ボール20が組込まれている。ボール20のそれぞれは各トラック溝6、7に沿って転動自在とされている。   The cage 10 is formed with pockets 12 corresponding to the three track grooves 6 and 7 of the outer ring 1, and the balls 20 are incorporated in the pockets 12. Each of the balls 20 can roll along the track grooves 6 and 7.

上記ケージ10はカップ部2の開口端部の内周に取付けた止め輪8によって抜け止めされている。   The cage 10 is retained by a retaining ring 8 attached to the inner periphery of the open end of the cup portion 2.

外輪1およびケージ10は合成樹脂の成形品から成る。合成樹脂は等速ジョイントの使用条件によって適切なものを選択し、射出成形可能な合成樹脂が望ましい。射出成形可能な樹脂であれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい。   The outer ring 1 and the cage 10 are formed of a synthetic resin molded product. A suitable synthetic resin is selected according to the use conditions of the constant velocity joint, and a synthetic resin that can be injection-molded is desirable. Any resin that can be injection-molded may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin.

射出成形可能な樹脂には結晶性樹脂、非結晶性樹脂があり、いずれの樹脂を使用してもよいが、非結晶性樹脂は靱性が低く、許容量以上のトルクがかかった場合急激な破壊が生じるため、結晶性樹脂を用いるのが好ましい。   There are two types of resin that can be injection-molded: crystalline resin and non-crystalline resin. Either resin can be used, but non-crystalline resin has low toughness and breaks rapidly when torque exceeds the allowable amount. Therefore, it is preferable to use a crystalline resin.

好ましい合成樹脂として、潤滑特性の高い合成樹脂、例えば、ポリアセタール樹脂(POM)、ナイロン樹脂、PFAやFEP、ETFE等の射出成形可能なフッ素樹脂、射出成形可能なポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)、ポリアミドイミド樹脂等を挙げることができる。   Preferred synthetic resins include synthetic resins with high lubricating properties, such as polyacetal resins (POM), nylon resins, fluoroplastics such as PFA, FEP, and ETFE, injection moldable polyimide resins, and polyphenylene sulfide resins (PPS). , Wholly aromatic polyester resins, polyether ether ketone resins (PEEK), polyamideimide resins, and the like.

これらの各樹脂は単独で使用してもよく、2種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。あるいは、上記以外の潤滑特性の低い合成樹脂に上記の合成樹脂を配合したポリマーアロイであってもよい。   Each of these resins may be used alone or a polymer alloy in which two or more kinds are mixed. Or the polymer alloy which mix | blended said synthetic resin with the synthetic resin with low lubrication characteristics other than the above may be sufficient.

また、潤滑特性の低い合成樹脂であっても、固体潤滑剤や潤滑油を添加することで潤滑特性を高めることにより使用可能である。固体潤滑剤として、ポリテトラフルオロエチレン、黒鉛、二硫化モリブデン等を挙げることができる。   Moreover, even a synthetic resin having low lubricating properties can be used by enhancing the lubricating properties by adding a solid lubricant or lubricating oil. Examples of the solid lubricant include polytetrafluoroethylene, graphite, and molybdenum disulfide.

また、合成樹脂にガラス繊維、炭素繊維、各種鉱物性繊維(ウィスカー)を配合して強度を高めてもよく、固体潤滑剤等と併用してもよい。   Further, glass fiber, carbon fiber, various mineral fibers (whiskers) may be added to the synthetic resin to increase the strength, or may be used in combination with a solid lubricant or the like.

この発明で最も使用に適した材料は、POM、ナイロン樹脂、PPS、PEEKである。ナイロン樹脂はナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、分子鎖中に芳香族環を有する半芳香族ナイロン等のいずれでもよい。POM、ナイロン樹脂、PPSは、耐熱性、潤滑性に優れ、比較的安価であるため、コストパフォーマンスの優れた等速ジョイントを得ることができる。   The most suitable materials for use in the present invention are POM, nylon resin, PPS, and PEEK. The nylon resin may be nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12, nylon 46, semi-aromatic nylon having an aromatic ring in the molecular chain, or the like. Since POM, nylon resin, and PPS are excellent in heat resistance and lubricity and relatively inexpensive, a constant velocity joint with excellent cost performance can be obtained.

また、PEEKは補強材や潤滑剤を配合しなくても機械的強度や潤滑性に優れるため、高機能な等速ジョイントを得ることができる。   Moreover, PEEK is excellent in mechanical strength and lubricity even if a reinforcing material and a lubricant are not blended, so that a high-performance constant velocity joint can be obtained.

上記のように、外輪1およびケージ10を合成樹脂の成形品とすることによって、軽量であって、トルク伝達時の動作音の小さな等速ジョイントを得ることができると共に、グリース潤滑を不要とすることができる。また、グリース潤滑する必要がないため、ブーツの取付けを不要とすることができ、部品点数の少ない簡単な構造の小型の等速ジョイントを得ることができる。   As described above, by forming the outer ring 1 and the cage 10 as a molded product of synthetic resin, it is possible to obtain a constant velocity joint that is lightweight and has a low operating noise during torque transmission, and does not require grease lubrication. be able to. Further, since it is not necessary to lubricate the grease, it is not necessary to attach the boot, and a small constant velocity joint having a simple structure with a small number of parts can be obtained.

このため、使用の制限を受けることが少なく、食品製造機器等の各種の機器に使用することが可能である。   For this reason, there are few restrictions on use, and it can be used for various kinds of equipment such as food production equipment.

ボール20は、軸受鋼、ステンレススチール、セラミックス、合成樹脂等のボールを使用することができる。等速ジョイントを医療機器や食品製造機に使用する場合は、ボール20をステンレススチールやセラミックスにすることで環境的懸念が払拭されるので好ましい。ボール20を合成樹脂にすることで、さらに軽量化、静音化に優れる等速ジョイントを得ることができる。また、衛生的な印象を与えるため、外輪等を形成する合成樹脂は白色系のものを用いるのが好ましい。POMであれば、白色系であると共に、潤滑性も高く、グリースレス化が可能のため最適である。   As the ball 20, a ball made of bearing steel, stainless steel, ceramics, synthetic resin or the like can be used. When the constant velocity joint is used for a medical device or a food manufacturing machine, it is preferable to use a ball 20 made of stainless steel or ceramics because environmental concerns are eliminated. By using the ball 20 as a synthetic resin, it is possible to obtain a constant velocity joint that is further excellent in weight reduction and noise reduction. In order to give a hygienic impression, it is preferable to use a white resin as the synthetic resin forming the outer ring and the like. POM is optimal because it is white and has high lubricity and can be made grease-free.

第1の実施形態では、ケージ10と第2軸11を合成樹脂で一体に成形したが、鉄鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金等の金属で一体に形成しても良く、ケージ10と第2軸11を別体に形成して結合させても良い。例えば、第2軸11をセラミックスや鉄鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金等の金属で形成し、合成樹脂で成形されたケージ10とボルト等の結合手段で結合しても良い。なお、ケージ10と第2軸11を合成樹脂で一体に成形することによって、さらに軽量化、静音化に優れ、製造が容易で価格的にも優位になるため望ましい。   In the first embodiment, the cage 10 and the second shaft 11 are integrally formed of synthetic resin. However, the cage 10 and the second shaft 11 may be integrally formed of metal such as steel, stainless steel, and aluminum alloy. May be formed separately and combined. For example, the second shaft 11 may be formed of a metal such as ceramics, steel, stainless steel, or aluminum alloy, and may be coupled to the cage 10 formed of a synthetic resin by a coupling means such as a bolt. In addition, it is desirable that the cage 10 and the second shaft 11 are integrally formed of synthetic resin, which is further excellent in weight reduction and noise reduction, easy to manufacture, and superior in price.

なお、第2軸11が等速ジョイントの全長より長い場合は、トルク損失を防止するため、第2軸11をセラミックスや金属で形成することが好ましい。   In addition, when the 2nd axis | shaft 11 is longer than the full length of a constant velocity joint, in order to prevent a torque loss, it is preferable to form the 2nd axis | shaft 11 with ceramics or a metal.

また、外輪1においては、カップ部2とガイド軸4を合成樹脂で一体に成形したが、ガイド軸4をセラミックスや鉄鋼、ステンレススチール、アルミニウム合金等で形成して、カップ部2に結合するようにしてもよい。   In the outer ring 1, the cup portion 2 and the guide shaft 4 are integrally formed of synthetic resin. However, the guide shaft 4 is formed of ceramics, steel, stainless steel, aluminum alloy or the like so as to be coupled to the cup portion 2. It may be.

第1の実施形態で示すように、カップ部2とガイド軸4およびケージ10と第2軸11を合成樹脂で一体に成形することによって、等速ジョイントのより軽量化を図ることができる。   As shown in the first embodiment, the cup portion 2 and the guide shaft 4 and the cage 10 and the second shaft 11 are integrally formed of synthetic resin, whereby the constant velocity joint can be further reduced in weight.

前記のように、外輪1を合成樹脂の成形品とすることにより、その外輪1を弾性変形させることが可能となる。そこで、第1の実施形態では、外輪1に予圧付与手段30を設け、その予圧付与手段30により、外輪1を半径方向内方に弾性変形させてボール20とトラック溝6、7の接触部に予圧を付与するようにしている。   As described above, when the outer ring 1 is formed of a synthetic resin, the outer ring 1 can be elastically deformed. Therefore, in the first embodiment, the outer ring 1 is provided with a preload applying means 30, and the preload applying means 30 elastically deforms the outer ring 1 radially inward to the contact portion between the ball 20 and the track grooves 6 and 7. A preload is applied.

ここで、予圧付与手段30は、外輪1の外周にばね嵌合凹部31を設け、そのばね嵌合凹部31に軸方向の切り離し部を有する円環状の板ばね32を拡径状態で嵌合し、その板ばね32が縮径しようとする復元弾性により外輪1を締め付け、外輪1の内方への弾性変形により、ボール20とトラック溝6、7の接触部に予圧を付与している。
板ばね32は、金属ばね、ゴムばね、樹脂ばね等、縮径しようとする復元弾性を有していればどのようなばねでも構わない。
Here, the preload imparting means 30 is provided with a spring fitting recess 31 on the outer periphery of the outer ring 1, and an annular leaf spring 32 having an axial separation portion is fitted in the spring fitting recess 31 in an expanded state. The outer ring 1 is tightened by the restoring elasticity that the leaf spring 32 tends to reduce in diameter, and a preload is applied to the contact portion between the ball 20 and the track grooves 6 and 7 by elastic deformation of the outer ring 1 inward.
The plate spring 32 may be any spring, such as a metal spring, a rubber spring, a resin spring, or the like, as long as it has a restoring elasticity to reduce the diameter.

上記のように、ボール20とトラック溝6、7の接触部に予圧を付与することにより、周方向のガタを無くすことができるので、トルク伝達時の動作音が小さく、トルク伝達ロスの極めて小さな等速性に優れた等速ジョイントを得ることができる。   As described above, by applying a preload to the contact portion between the ball 20 and the track grooves 6 and 7, the play in the circumferential direction can be eliminated, so that the operating noise during torque transmission is small and the torque transmission loss is extremely small. A constant velocity joint excellent in constant velocity can be obtained.

図2(I)、(II)は、この発明に係る等速ジョイントの第2の実施形態を示す。この実施形態では外輪1のカップ部2に形成されたトラック溝6間に、カップ部2の開口端から軸方向に延びる複数の切り離し部33を形成している点で第1の実施形態と相違している。
このため、第1の実施形態と同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
2 (I) and 2 (II) show a second embodiment of the constant velocity joint according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of separating portions 33 extending in the axial direction from the opening end of the cup portion 2 are formed between the track grooves 6 formed in the cup portion 2 of the outer ring 1. is doing.
For this reason, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図2(I)、(II)に示すように、外輪1のカップ部2に切り離し部33を形成することにより、カップ部2が弾性変形し易く、外輪1のばね嵌合凹部31に取付けた板ばね32の締付けによりボール20とトラック溝6、7の接触部に確実に予圧を付与することができる。   As shown in FIGS. 2 (I) and 2 (II), by forming the separating portion 33 in the cup portion 2 of the outer ring 1, the cup portion 2 is easily elastically deformed and attached to the spring fitting recess 31 of the outer ring 1. By tightening the leaf spring 32, a preload can be reliably applied to the contact portion between the ball 20 and the track grooves 6 and 7.

図3(I)、(II)は、この発明に係る等速ジョイントの第3の実施形態を示す。この第3の実施形態と先に述べた第1の実施形態とは予圧付与手段30が相違している。このため、第1の実施形態と同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。   3 (I) and 3 (II) show a third embodiment of the constant velocity joint according to the present invention. The preload applying means 30 is different between the third embodiment and the first embodiment described above. For this reason, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

第3の実施形態で示す予圧付与手段30においては、外輪1のカップ部2の外周に複数の環状溝34を軸方向に間隔をおいて設け、各環状溝34に弾性リング35を拡径状態で組込み、各弾性リング35の締付けによりカップ部2を縮径させてボール20とトラック溝6、7の接触部に予圧を付与するようにしている。
弾性リング35は、一部が切り離されたC字形の金属リングや樹脂リング、あるいはOリングを用いることができる。
In the preload applying means 30 shown in the third embodiment, a plurality of annular grooves 34 are provided on the outer periphery of the cup portion 2 of the outer ring 1 at intervals in the axial direction, and an elastic ring 35 is expanded in each annular groove 34. The cup portion 2 is reduced in diameter by tightening each elastic ring 35 to apply a preload to the contact portion between the ball 20 and the track grooves 6 and 7.
The elastic ring 35 may be a C-shaped metal ring, a resin ring, or an O-ring that is partially cut away.

なお、第3の実施形態で示す等速ジョイントにおいて、外輪1のカップ部2に図2に示す等速ジョイントと同様に軸方向の切り離し部を設けるようにしてもよい。   In the constant velocity joint shown in the third embodiment, the cup portion 2 of the outer ring 1 may be provided with an axial disconnection portion in the same manner as the constant velocity joint shown in FIG.

図4(I)乃至(III)は、この発明に係る等速ジョイントの第4の実施形態を示す。この第4の実施形態と先に述べた第1の実施形態とは、ケージ10に予圧付与手段40を設けてポケット12とボール20の相互間に予圧を付与している点で相違している。
このため、第1の実施形態と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
4 (I) to (III) show a fourth embodiment of the constant velocity joint according to the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment described above in that a preload applying means 40 is provided in the cage 10 to apply a preload between the pocket 12 and the ball 20. .
For this reason, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図4(I)乃至(III)に示す予圧付与手段40においては、ケージ10に形成されたポケット12の内径をボール20の径より小径とし、隣接するポケット12間に半径方向に貫通する窓41を形成して各ポケット12のケージ周方向の両側に一対の円弧状壁42を設け、その一対の円弧状壁42によってボール20を弾性保持するようにしている。
この場合、駆動トルクがケージの許容強度より大きい場合は、各窓41にスペーサーを配置することでケージの許容強度を高く維持することができる。
In the preload applying means 40 shown in FIGS. 4 (I) to (III), a window 41 penetrating in the radial direction between adjacent pockets 12 is formed by making the inner diameter of the pocket 12 formed in the cage 10 smaller than the diameter of the ball 20. And a pair of arc-shaped walls 42 are provided on both sides of each pocket 12 in the circumferential direction of the cage, and the balls 20 are elastically held by the pair of arc-shaped walls 42.
In this case, when the driving torque is larger than the allowable strength of the cage, the allowable strength of the cage can be kept high by arranging a spacer in each window 41.

上記のように、ケージ10に予圧付与手段40を設けてボール20とポケット12間に予圧を付与することによって、トルク伝達時の動作音が小さく、トルク伝達ロスの極めて小さな等速性に優れた等速ジョイントを得ることができる。   As described above, by providing the cage 10 with the preload applying means 40 and applying the preload between the ball 20 and the pocket 12, the operation sound at the time of torque transmission is small and the torque transmission loss is extremely small and excellent in constant velocity. A constant velocity joint can be obtained.

図5は、この発明に係る等速ジョイントの第5の実施形態を示す。この第5の実施形態と先に述べた第4の実施形態とはボール20とポケット12の相互間に予圧を付与する予圧付与手段40の構成のみが相違する。
このため、第4の実施形態と同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the constant velocity joint according to the present invention. This fifth embodiment is different from the fourth embodiment described above only in the configuration of the preload applying means 40 that applies a preload between the ball 20 and the pocket 12.
For this reason, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第5の実施形態における予圧付与手段40においては、ケージ10の外周に各ポケット12を中心とする環状溝43を形成し、各環状溝43内に弾性リング44を組込み、その弾性リング44で環状溝43の薄肉厚の内壁45を内方に弾性変形させてボール20に弾性接触させるようにしている。
弾性リング44は、一部が切り離されたC字形の金属リングや樹脂リング、あるいはOリングを用いることができる。
In the preload applying means 40 according to the fifth embodiment, an annular groove 43 centering on each pocket 12 is formed on the outer periphery of the cage 10, and an elastic ring 44 is incorporated in each annular groove 43. The thin inner wall 45 of the groove 43 is elastically deformed inward to be brought into elastic contact with the ball 20.
The elastic ring 44 may be a C-shaped metal ring, a resin ring, or an O-ring that is partially cut away.

上記第5の実施形態においても、ボール20とポケット12の相互間に予圧を付与することができるため、トルク伝達時の動作音が小さく、トルク伝達ロスの小さな等速性に優れた等速ジョイントを得ることができる。   In the fifth embodiment as well, since a preload can be applied between the ball 20 and the pocket 12, a constant velocity joint with low operation noise during torque transmission and excellent constant velocity performance with small torque transmission loss. Can be obtained.

上記した第1の発明と第2の発明は単独で使用しても良いが、予圧付与手段を外輪に設ける第1の発明と、ケージに設ける第2の発明を組み合わせて使用しても良い。第1の発明と第2の発明を組み合わせた等速ジョイントは、ボールとトラック溝の接触部と、ボールとポケットの相互間の両方に予圧が付与されるため、トルク伝達時の動作音が小さく、トルク伝達ロスの非常に小さな等速性に非常に優れた等速ジョイントを得ることができる。   Although the first and second inventions described above may be used alone, the first invention in which the preload applying means is provided on the outer ring and the second invention provided in the cage may be used in combination. The constant velocity joint combining the first invention and the second invention gives a preload to both the contact portion between the ball and the track groove and between the ball and the pocket, so that the operating noise during torque transmission is small. Thus, it is possible to obtain a constant velocity joint that is extremely excellent in constant velocity characteristics with a very small torque transmission loss.

(I)はこの発明に係る等速ジョイントの第1の実施形態を示す縦断正面図、(II)は(I)のイ−イ線に沿った断面図(I) is a longitudinal front view showing the first embodiment of the constant velocity joint according to the present invention, (II) is a cross-sectional view taken along the line II of (I) (I)はこの発明に係る等速ジョイントの第2の実施形態を示す縦断正面図、(II)は(I)のロ−ロ線に沿った断面図(I) is a longitudinal front view showing a second embodiment of the constant velocity joint according to the present invention, and (II) is a cross-sectional view along the roll line of (I). (I)はこの発明に係る等速ジョイントの第3の実施形態を示す縦断正面図、(II)は(I)のハ−ハ線に沿った断面図(I) is a longitudinal front view showing a third embodiment of the constant velocity joint according to the present invention, and (II) is a cross-sectional view taken along the ha-ha line of (I). (I)はこの発明に係る等速ジョイントの第4の実施形態を示す縦断正面図、(II)は(I)のニ−ニ線に沿った断面図、(III)はケージの正面図(I) is a longitudinal front view showing a fourth embodiment of the constant velocity joint according to the present invention, (II) is a sectional view taken along the knee line of (I), and (III) is a front view of the cage. (I)はこの発明に係る等速ジョイントの第5の実施形態を示す縦断正面図、(II)は(I)のホ−ホ線に沿った断面図、(III)はケージの正面図(I) is a longitudinal front view showing a fifth embodiment of the constant velocity joint according to the present invention, (II) is a sectional view taken along the hoe line of (I), and (III) is a front view of the cage.

符号の説明Explanation of symbols

1 外輪
4 ガイド軸
5 環状空間
6、7 トラック溝
10 ケージ
11 第2軸
12 ポケット
20 ボール
30 予圧付与手段
32 板ばね
33 切り離し部
34 環状溝
35 弾性リング
40 予圧付与手段
41 窓
42 円弧状壁
43 環状溝
44 弾性リング
1 outer ring 4 guide shaft 5 annular space 6, 7 track groove 10 cage 11 second shaft 12 pocket 20 ball 30 preload applying means 32 leaf spring 33 separating portion 34 annular groove 35 elastic ring 40 preload applying means 41 window 42 arcuate wall 43 Annular groove 44 Elastic ring

Claims (10)

一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる3本のトラック溝を周方向に120゜の間隔をおいて形成した外輪と、その外輪の前記環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第2軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪に形成された前記トラック溝に沿って転動可能なボールとから成る等速ジョイントにおいて、前記外輪を合成樹脂の成形品とし、前記外輪に前記ボールとトラック溝の接触部に予圧を付与する予圧付与手段を設けたことを特徴とする等速ジョイント。   An outer ring having an annular space having one end open, and three track grooves extending in the axial direction on at least one of an outer wall surface and an inner wall surface of the annular space and spaced by 120 ° in the circumferential direction, and the outer ring Can be rolled along the track groove formed in the outer ring and held in the cage. The cage is incorporated in the annular space of the outer ring and has a second shaft at the end located on the opening end side of the outer ring. A constant velocity joint comprising: a constant velocity joint composed of a simple ball, wherein the outer ring is a molded product of a synthetic resin, and the outer ring is provided with a preload applying means for applying a preload to a contact portion between the ball and the track groove. . 前記予圧付与手段が、前記外輪の外周に軸方向の切り離し部を有する円環状の板ばねを取付け、その板ばねによって外輪を半径方向内方に弾性変形させるようにした構成から成る請求項1に記載の等速ジョイント。   The preload applying means comprises a configuration in which an annular leaf spring having an axial separation portion is attached to the outer periphery of the outer ring, and the outer ring is elastically deformed radially inward by the leaf spring. Constant velocity joint as described. 前記予圧付与手段が、前記外輪の外周に複数の環状溝を軸方向に間隔をおいて形成し、各環状溝内に弾性リングを拡径状態で嵌合し、その弾性リングの締付けにより外輪を半径方向内方に弾性変形させるようにした構成から成る請求項1に記載の等速ジョイント。   The preload imparting means forms a plurality of annular grooves on the outer periphery of the outer ring at intervals in the axial direction, and an elastic ring is fitted in each annular groove in an expanded state, and the outer ring is tightened by tightening the elastic ring. The constant velocity joint according to claim 1, wherein the constant velocity joint is configured to be elastically deformed radially inward. 前記環状空間の外壁に、その開口端から軸方向に延びる切り離し部を形成した請求項1乃至3のいずれかに記載の等速ジョイント。   The constant velocity joint according to any one of claims 1 to 3, wherein a separation portion extending in an axial direction from the opening end is formed on an outer wall of the annular space. 一端が開口する環状空間を有し、その環状空間の外壁面と内壁面の少なくとも一方に軸方向に延びる3本のトラック溝を周方向に120゜の間隔をおいて形成した外輪と、その外輪の前記環状空間内に組込まれ、外輪の開口端側に位置する端部に第2軸が設けられたケージと、そのケージに保持されて外輪に形成された前記トラック溝に沿って転動可能なボールとから成る等速ジョイントにおいて、前記外輪およびケージを合成樹脂の成形品とし、前記ケージに前記ボールとポケット部の接触部に予圧を付与する予圧付与手段を設けたことを特徴とする等速ジョイント。   An outer ring having an annular space having one end open, and three track grooves extending in the axial direction on at least one of an outer wall surface and an inner wall surface of the annular space and spaced by 120 ° in the circumferential direction, and the outer ring Can be rolled along the track groove formed in the outer ring and held in the cage. The cage is incorporated in the annular space of the outer ring and has a second shaft at the end located on the opening end side of the outer ring. In the constant velocity joint composed of a simple ball, the outer ring and the cage are formed of a synthetic resin, and the cage is provided with a preload applying means for applying a preload to the contact portion between the ball and the pocket portion. Fast joint. 前記予圧付与手段が、前記ケージに形成されたボール保持用のポケット間に半径方向に貫通する窓を形成して各ポケットのケージ周方向の両側に一対の円弧状壁を設け、その一対の円弧状壁でボールを弾性保持した構成から成る請求項5に記載の等速ジョイント。   The preload imparting means forms a window penetrating in the radial direction between the ball holding pockets formed in the cage, and provides a pair of arc-shaped walls on both sides in the cage circumferential direction of each pocket. 6. The constant velocity joint according to claim 5, wherein the ball is elastically held by an arcuate wall. 前記予圧付与手段が、ケージの外周に、そのケージに設けられたボール保持用のポケットを中心とする環状溝を形成し、その環状溝内に組込んだ弾性リングにより環状溝の内壁を内方に弾性変形させてボールに弾性接触させるようにした構成から成る請求項5に記載の等速ジョイント。   The preload applying means forms an annular groove around a cage for holding a ball provided in the cage on the outer periphery of the cage, and the inner wall of the annular groove is inwardly formed by an elastic ring incorporated in the annular groove. The constant velocity joint according to claim 5, wherein the constant velocity joint is configured to be elastically deformed to be brought into elastic contact with the ball. 前記第2軸がケージに一体化された請求項1乃至7のいずれかに記載の等速ジョイント。   The constant velocity joint according to claim 1, wherein the second shaft is integrated with a cage. 前記合成樹脂が、射出成形可能な合成樹脂から成る請求項1乃至8のいずれかに記載の等速ジョイント。   The constant velocity joint according to any one of claims 1 to 8, wherein the synthetic resin is made of injection-moldable synthetic resin. 前記合成樹脂が、潤滑性樹脂である請求項1乃至9のいずれかに記載の等速ジョイント。   The constant velocity joint according to any one of claims 1 to 9, wherein the synthetic resin is a lubricating resin.
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JP2009030646A (en) * 2007-07-24 2009-02-12 Ricoh Co Ltd Constant velocity joint and image forming apparatus

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