JP2007071278A - Constant velocity joint - Google Patents
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Abstract
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ダブルオフセット型の等速ジョイントに関する。 The present invention relates to a double offset type constant velocity joint for connecting one transmission shaft and the other transmission shaft in, for example, a driving force transmission portion of an automobile.
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。 Conventionally, in a driving force transmission unit of an automobile, a constant velocity joint that connects one transmission shaft and the other transmission shaft and transmits a rotational force to each axle is used.
この種の従来技術に係る等速ジョイントとして、例えば、特許文献1には、継手軸上においてボール中心面の両側にオフセットして配置された曲率中心を有する部分球面状の内外表面を有するケージを備えたダブルオフセット型等速ジョイントが開示されている。 As a constant velocity joint according to this type of prior art, for example, Patent Document 1 discloses a cage having partially spherical inner and outer surfaces having centers of curvature arranged offset on both sides of a ball center plane on a joint axis. A double offset type constant velocity joint is disclosed.
この特許文献1に開示されたダブルオフセット型等速ジョイントでは、ケージと内方継手部材との間(ケージ中央部の円筒面の両側)に軸方向隙間を設けることにより、軸方向振動が付与されたときでも内方継手部材とケージとが軸方向に沿って微小距離だけ相対移動することができるため、スライド抵抗を低減することができるとしている。 In the double offset constant velocity joint disclosed in Patent Document 1, axial vibration is applied by providing an axial clearance between the cage and the inner joint member (on both sides of the cylindrical surface of the cage central portion). Even when the inner joint member and the cage are able to move relative to each other by a minute distance along the axial direction, the sliding resistance can be reduced.
前記特許文献1では、走行時や停止時のアイドリング中のように駆動軸のトルクを伝達しながら角度変位や軸方向変位を生ずるような使用状態でのスライド抵抗を小さくすることにより、エンジン側からの駆動が車体へ伝達されて乗員に不快感を与えることを回避している。 In Patent Document 1, by reducing the sliding resistance in a use state that causes angular displacement and axial displacement while transmitting torque of the drive shaft, such as during idling at the time of running or stopping, from the engine side. This prevents the driver from being transmitted to the vehicle body and causing discomfort to the occupant.
同様に、特許文献2には、ダブルオフセット型等速ジョイントが開示されている。この特許文献2に開示されたダブルオフセット型等速ジョイントでは、ケージ内周面の部分球面の曲率半径を、内方継手部材の外周面である球面の曲率半径よりも大きく設定し、しかも、前記ケージ内表面の部分球面の曲率中心を、内方継手部材の外周面である球面の曲率中心から径方向にオフセットした位置に配置することにより、より大きな軸方向間隙を形成することができるとしている。
Similarly,
前記特許文献2では、軸方向隙間が形成されるため、トルクが負荷された状態でエンジン側からの振動が作用しても、前記軸方向隙間によって内方継手部材とケージとによる相対的な軸方向の比較的小さな移動が可能となり、スライド抵抗を低減することができるとしている。
In
しかしながら、前記特許文献1、2に開示されたダブルオフセット型等速ジョイントは、ケージと内方継手部材との間に設けられた軸方向隙間を増大させることにより、ケージと内方継手部材との相対的な軸方向移動量を大きくしてスライド抵抗を低減するものであり、前記軸方向間隙によって相対的に移動するケージと内方継手部材の移動距離が微小距離に限定されるとともに、軸方向間隙による移動距離に限界が生ずる。
However, the double offset type constant velocity joint disclosed in
そこで、このような問題に対処するために、特許文献3には、内側レースと外側ケージとの間に中間ケージを設けることが開示されている。この中間ケージは、前記外側ケージに係合する球形外側直径表面及び前記内側レースに係合する内側直径表面を有する複数の爪部と環状体とが一体成形され、前記環状体の周方向に沿って複数の爪部が等角度離間して突出するように構成されている。 Therefore, in order to deal with such a problem, Patent Document 3 discloses that an intermediate cage is provided between the inner race and the outer cage. The intermediate cage is formed by integrally forming a plurality of claw portions having a spherical outer diameter surface that engages with the outer cage and an inner diameter surface that engages with the inner race, and an annular body, along the circumferential direction of the annular body. Thus, the plurality of claw portions are configured to protrude at an equal angle.
ところで、前記特許文献3に開示された中間ケージは、環状体の周縁から略直交する方向に折曲して所定長だけ突出する複数の爪部を有し、各爪部の外側に対して球形外側直径表面を形成するための研磨加工をすると共に、各爪部の内側に対して内側直径表面を形成するための研磨加工をする必要がある。 By the way, the intermediate cage disclosed in Patent Document 3 has a plurality of claw portions that are bent in a direction substantially orthogonal to the periphery of the annular body and project by a predetermined length, and is spherical with respect to the outside of each claw portion. It is necessary to perform a polishing process for forming the outer diameter surface and a polishing process for forming the inner diameter surface with respect to the inside of each claw portion.
従って、前記特許文献3に開示された中間ケージを実際に製造しようとすると、前記のような複雑な形状からなり且つ剛性に乏しい部材を片持ちでクランプした状態で高精度に研磨加工することが困難であり、しかも製造コストが高騰するという問題がある。 Therefore, when the intermediate cage disclosed in Patent Document 3 is actually manufactured, it is possible to perform high-precision polishing in a state where a member having a complicated shape as described above and having low rigidity is clamped with a cantilever. There is a problem that it is difficult and the manufacturing cost increases.
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、インナリングとリテーナとの間に介装されるスライド機構を簡便且つ安価に製造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。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a constant velocity joint capable of easily and inexpensively manufacturing a slide mechanism interposed between an inner ring and a retainer. And
この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号にかっこを付けて説明する。但し、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。 In this section, for ease of understanding, the reference numerals in the accompanying drawings will be described in parentheses. However, the contents described in this section should not be construed as being limited to those given the reference numerals.
本発明は、相交わる2軸(12、18)の一方に連結され、内周面を有するとともに軸方向に延在する複数の第1案内溝(26a〜26f)が形成され、一端部が開口するアウタ部材(16)と、
前記2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第1案内溝(26a〜26f)と同数の第2案内溝(28a〜28f)が外周に形成されたインナリング(30)と、
前記第1案内溝(26a〜26f)と前記第2案内溝(28a〜28f)との間で転動可能に配設され、トルクを伝達するボール(32)と、
前記ボールを収納する保持窓(34)が形成され、継手軸上においてボール中心面との交点(C)の両側に等距離だけオフセットした曲率中心(A、B)を有する外表面側の第1球面(44)と内表面側の第2球面(46)とが形成されたリテーナ(36)と、
前記リテーナ(36)に保持された前記ボール(32)を前記第1案内溝(26a〜26f)と前記第2案内溝(28a〜28f)との間で転動させるスライド機構(38)と、
を備える等速ジョイントにおいて、
前記インナリング(30)の外周には、隣接する前記第2案内溝(28a〜28f)の間に中心側に向かって窪んで形成された凹状曲面(40)が形成され、
前記スライド機構(38)は、前記インナリング(30)と前記リテーナ(36)との間に周方向に沿って分割配置された複数の舌片(52)からなり、前記舌片(52)の内側には、前記インナリング(30)の凹状曲面(40)に接触する凸状曲面(56)が形成され、前記舌片(52)の外側には、前記リテーナ(36)の第2球面(46)に接触する第3球面(54)が形成されることを特徴とする。
In the present invention, a plurality of first guide grooves (26a to 26f) are formed which are connected to one of two intersecting shafts (12, 18), have an inner peripheral surface and extend in the axial direction, and have one end opened. An outer member (16) that
An inner ring (30) connected to the other of the two shafts, extending in the axial direction and having the same number of second guide grooves (28a to 28f) as the first guide grooves (26a to 26f) formed on the outer periphery;
A ball (32) configured to roll between the first guide groove (26a to 26f) and the second guide groove (28a to 28f) and transmitting torque;
A holding window (34) for accommodating the ball is formed, and a first outer surface side having a center of curvature (A, B) offset by an equal distance on both sides of the intersection (C) with the ball center plane on the joint axis. A retainer (36) formed with a spherical surface (44) and a second spherical surface (46) on the inner surface side;
A slide mechanism (38) for rolling the ball (32) held by the retainer (36) between the first guide groove (26a-26f) and the second guide groove (28a-28f);
In constant velocity joints with
On the outer periphery of the inner ring (30), a concave curved surface (40) formed to be depressed toward the center between the adjacent second guide grooves (28a to 28f) is formed,
The slide mechanism (38) is composed of a plurality of tongue pieces (52) divided and arranged along the circumferential direction between the inner ring (30) and the retainer (36). A convex curved surface (56) that contacts the concave curved surface (40) of the inner ring (30) is formed on the inner side, and a second spherical surface (36) of the retainer (36) is formed on the outer side of the tongue piece (52). 46), a third spherical surface (54) is formed.
本発明によれば、2軸が交差して軸方向への相対的変位が発生し、インナリングとアウタ部材とが軸方向へ相対的に移動した際、インナリングの外周面に形成された凹状曲面が舌片の内表面に形成された凸状曲面に沿って摺動することにより、リテーナの保持窓に保持されたボールが転がり運動可能な状態となる。 According to the present invention, when the two shafts intersect to cause relative displacement in the axial direction, and the inner ring and the outer member relatively move in the axial direction, the concave shape formed on the outer peripheral surface of the inner ring. When the curved surface slides along the convex curved surface formed on the inner surface of the tongue piece, the ball held by the holding window of the retainer becomes in a state where it can roll.
従って、リテーナの保持窓に保持されたボールは、第1案内溝及び第2案内溝に案内されて円滑に転動する。この結果、2軸の等速性が確保された状態において、インナリングの移動量がより一層増大し、さらに広い範囲にわたってスライド抵抗が低減する。 Therefore, the ball held in the holding window of the retainer rolls smoothly while being guided by the first guide groove and the second guide groove. As a result, in the state where the two-axis constant velocity is ensured, the amount of movement of the inner ring is further increased, and the slide resistance is reduced over a wider range.
さらに、本発明によれば、インナリングの外周面に形成された凹状曲面と舌片の内表面に形成された凸状曲面とを面接触させることにより、前記舌片の直線ガイド機能を安定させることができると共に、インナリングの外周面に形成された第2案内溝の溝深さを十分にとることができる。 Furthermore, according to the present invention, the concave curved surface formed on the outer peripheral surface of the inner ring and the convex curved surface formed on the inner surface of the tongue piece are brought into surface contact, thereby stabilizing the linear guide function of the tongue piece. In addition, the depth of the second guide groove formed on the outer peripheral surface of the inner ring can be sufficiently secured.
この場合、前記リテーナに形成された保持窓の軸方向の幅を、前記ボールの直径よりも大きく設定することにより、前記保持窓とボールとの間に軸方向の間隙が発生し、前記間隙によってさらにインナリングの移動量が増大する。 In this case, by setting the axial width of the holding window formed on the retainer to be larger than the diameter of the ball, an axial gap is generated between the holding window and the ball. Further, the amount of inner ring movement increases.
さらに、前記ボールは、アウタ部材の内周面に沿って等角度離間して複数個配置され、又は前記アウタ部材の内周面に沿って非等角度離間して複数個配置されるとよい。 Further, a plurality of the balls may be arranged along the inner peripheral surface of the outer member so as to be spaced at equal angles, or a plurality of balls may be arranged along the inner peripheral surface of the outer member so as to be spaced apart at non-equal angles.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、インナリングとリテーナとの間に介装されるスライド機構を、前記インナリングと前記リテーナとの間に周方向に沿って分割配置された複数の舌片によって構成することにより、簡便且つ安価に製造することができる。 That is, the slide mechanism interposed between the inner ring and the retainer is configured by a plurality of tongue pieces that are divided and arranged along the circumferential direction between the inner ring and the retainer, so that it is simple and inexpensive. Can be manufactured.
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。 Preferred embodiments of the constant velocity joint according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1において参照符号10は、本発明の実施の形態に係る等速ジョイントを示し、この等速ジョイント10は、第1軸12の一端部に一体的に連結されて開口部14を有する有底円筒状のアウタカップ(アウタ部材)16と、第2軸18の一端部に固着されてアウタカップ16の孔部20内に収納されるインナ部材22とから基本的に構成される。
In FIG. 1,
図2及び図3に示されるように、前記アウタカップ16の内壁面は円筒面24からなり、前記円筒面24には、軸方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ60度の間隔をおいて6本の第1案内溝26a〜26fが形成される。前記第1案内溝26a〜26fは、それぞれ、断面円弧状、あるいは一対の円弧がV字状に交差する断面複合曲線状に形成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the inner wall surface of the
前記アウタカップ16の円筒面24には、隣接する第1案内溝26a〜26fと略平行に軸方向に延在し、且つ周方向に沿って等角度離間する複数の潤滑油用通路27a〜27fが形成される。
The
この潤滑油用通路27a〜27fは、断面円弧状の長溝からなり、アウタカップ16の孔部20内に配設されたインナ部材22(インナリング30、ボール32、リテーナ36及び舌片52が一体的に組み付けられたユニットをいう)を間として、前記アウタカップ16の奥部側と手前側とを連通させて該アウタカップ16の孔部20内における円滑な潤滑油の供給を確保する機能を営む。
The lubricating
インナ部材22は、外周面に前記第1案内溝26a〜26fに対応する断面円弧状の複数の第2案内溝28a〜28fが形成されたインナリング30と、前記アウタカップ16の内壁面に形成された第1案内溝26a〜26fと前記インナリング30の外周面に形成された第2案内溝28a〜28fとの間で転動可能に配設され、回転トルク伝達機能を営む複数(本実施の形態では、6個)のボール32とを含む。
The
また、前記インナ部材22は、前記ボール32を保持する複数の保持窓34が周方向に沿って形成され、アウタカップ16と前記インナリング30との間に介装されたリテーナ36と、前記リテーナ36とインナリング30との間に介装され、前記リテーナ36に保持された前記ボール32を前記第1案内溝26a〜26fと後述する第2案内溝28a〜28fとの間で転動させるスライド機構38とを有する。
The
前記インナリング30は、第2軸18の端部にスプライン嵌合され、あるいは第2軸18の環状溝に装着されるリング状の係止部材を介して第2軸18の端部に一体的に固定される。該インナリング30の外周面には、アウタカップ16の第1案内溝26a〜26fに対応して配置され、周方向に沿って等角度だけ離間する複数の第2案内溝28a〜28fが形成される。
The
隣接する前記第2案内溝28a〜28fの間には、第2軸18の軸線と略平行に延在し、且つインナリング30の中心側に向かって窪んで形成された凹状曲面部(凹状曲面)40が形成される。前記凹状曲面部40は、図5に示されるように、その曲率中心がアウタカップ16側とする断面円弧状に形成される。
A concave curved surface portion (concave curved surface) is formed between the adjacent
なお、前記凹状曲面部40と、該インナリング30の軸方向に沿った一端面又は他端面との境界を形成する稜線部位には、それぞれ面取り加工が施された面取り部42が設けられる(図1参照)。
A chamfered
前記ボール32は、例えば、鋼球によって形成され、アウタカップ16の第1案内溝26a〜26fとインナリング30の第2案内溝28a〜28fとの間に周方向に沿ってそれぞれ等角度離間して1個ずつ転動可能に配設される(図6参照)。
The
このボール32は、第1軸12の回転トルクを、インナリング30を介して第2軸18に伝達すると共に、第1案内溝26a〜26f及び第2案内溝28a〜28fに沿って転動することにより、第2軸18(インナリング30)と第1軸12(アウタカップ16)との間の軸方向の相対的変位及び交差する角度方向の相対的変位を可能とするものである。
The
前記リテーナ36は、略円筒状からなり、アウタカップ16の内壁面(円筒面24)に摺接する外周面には点Aを曲率中心とする第1球面44が設けられ、一方、内周面には点Bを曲率中心とする第2球面46が設けられる(図8参照)。なお、前記点A及び点Bは、それぞれ継手軸48上に配設されると共に、ボール32の中心点Oを結ぶ仮想面(ボール中心面)と前記継手軸48とが直交する交点Cからそれぞれ等しくオフセットした位置に配設される(線分AC=線分BC)。
The
また、該リテーナ36には、ボール32の個数に対応し周方向に沿って等角度だけ離間する複数の断面略矩形状の保持窓34が形成され、前記保持窓34には第1案内溝26a〜26fと第2案内溝28a〜28fとの間に配設されるボール32が保持される。この場合、前記保持窓34の軸方向に沿った内径寸法(内径幅)は、ボール32の直径よりも僅かに大きく設定されている(図1参照)。
Further, the
スライド機構38は、前記インナリング30と前記リテーナ36との間に周方向に沿って等角度離間して分割配置された複数の舌片52によって構成される。前記複数の舌片52は、平面視して矩形状からなる同一形状にそれぞれ形成され、第2軸18の軸線と平行に延在すると共に(図1参照)、インナリング30の周方向に沿って等角度だけ離間して配置される(図6参照)。
The
前記舌片52の外表面には、リテーナ36の内周面の第2球面46に面接触して摺動可能に設けられ、且つ前記第2球面46に対応する曲率半径からなる第3球面54が形成される。また、前記舌片52の内表面には、インナリング30の外周面の凹状曲面部40に面接触して該インナリング30との間で軸方向の相対的変位を可能とする凸状曲面部(凸状曲面)56が形成される。前記凸状曲面部56は、図5に示されるように、外表面とは反対側の内表面側(インナリング30側)に向かって凸状の断面円弧状からなる。
A third
換言すると、舌片52の凸状曲面部56は、平面視して矩形状からなる舌片52の短辺方向に沿った断面において、第2軸18側に凸状の円弧形状に形成され(図5参照)、舌片52の長辺方向(軸方向)に沿った断面において直線状に形成される(図1参照)。
In other words, the convex
この場合、前記舌片52は、それぞれ、前記リテーナ36とインナリング30との間に介装され、隣接する舌片52の間にボール32が配設される。また、前記舌片52が前記リテーナ36とインナリング30との間に組み付けられた後、相互に面接触するリテーナ36の第2球面46と舌片52の第3球面54との曲率半径を適宜に設定することにより、前記舌片52が図7に示されるように摺動した場合であってもリテーナ36とインナリング30との間からの抜け止めがなされる。
In this case, each of the
なお、本実施の形態では、図3及び図6に示されるように、6個のボール32を等角度離間するように配置し、隣接するボール32間にそれぞれ舌片52を配置することにより合計6枚の舌片52によって構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図15の第4変形例に係る等速ジョイント50に示されるように、6個のボール32を非等角度(近接する2つのボール32を一組として3組のボール32を3等分に配置)に保持するリテーナ36aを用いることにより、隣接する一組のボール32の間に周方向に幅広な舌片52aを3枚配置することができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 6, six
この場合、幅広な3枚の舌片52aを用いることにより、個々の舌片52aとインナリング30aとの接触面積が増大して面圧が抑制されて耐久性を向上させることができると共に部品点数が削減されることにより、より一層製造コストを低減させることができる。
In this case, by using the three
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。 The constant velocity joint 10 according to the present embodiment is basically configured as described above. Next, the operation, action, and effect will be described.
第1軸12が回転すると、その回転トルクはアウタカップ16から各ボール32を介してインナリング30に伝達され、第2軸18が前記第1軸12と等速性を保持しながら所定方向に回転する。
When the
この場合、例えば、車が急発進したときのように車のフロント側がアップしてリア側が沈み込んだときには、第1軸12と第2軸18との間に軸方向への相対的変位が発生し、インナリング30とアウタカップ16とが軸方向へ相対的に移動する。その際、インナリング30の外周面に形成された凹状曲面部40が舌片52の内表面に形成された凸状曲面部56に沿って摺動することにより、リテーナ36の保持窓34に保持されたボール32が転がり運動可能な状態となる。従って、リテーナ36の保持窓34に保持されたボール32は、第1案内溝26a〜26f及び第2案内溝28a〜28fに案内されて円滑に転動する。
In this case, for example, when the front side of the vehicle is up and the rear side is sunk as when the vehicle suddenly starts, relative displacement in the axial direction occurs between the
一方、第1軸12と第2軸18との交差角度が変化する場合には、第1案内溝26a〜26fと第2案内溝28a〜28fとの間で転動するボール32の作用下にリテーナ36が所定角度だけ傾動して前記角度変位が許容されると共に、リテーナ36の内周面に形成された第2球面46と舌片52の外表面に形成された第3球面54とが摺動し、リテーナ36に対して舌片52が所定角度だけ傾動することにより、前記角度変位が許容される(図7参照)。
On the other hand, when the crossing angle between the
このように、第1軸12及び第2軸18の等速性を保持しつつ、それらの角度変位や軸方向の相対的変位が好適に許容される。
Thus, while maintaining the constant velocity of the
ここで、本実施の形態に係る等速ジョイント10が軸方向の変位を吸収する場合について、図8に基づいて説明する。 Here, the case where the constant velocity joint 10 according to the present embodiment absorbs the axial displacement will be described with reference to FIG.
第1軸12と第2軸18との間に軸方向への相対的変位が発生して、例えば、インナリング30が矢印X1方向に移動しようとするとき、アウタカップ16の第1案内溝26a〜26fとボール32との接触点Dが100%転がり接触であると仮定すると、ボール32は、中心点Oを回転中心として矢印E方向の回転を伴いながら前記接触点Dを矢印X1で移動した距離の1/2だけ矢印X2の方向に沿って移動する。なお、図9は、前記アウタカップ16の第1案内溝26a〜26fを固定側とし、インナリング30を可動側としたときの、該インナリング30とボール32との移動量の関係を簡略化して表したものである。
When a relative displacement in the axial direction occurs between the
この場合、リテーナ36の内周面の第2球面46と舌片52の外表面の第3球面54とが球面接触して前記舌片52の軸方向への変位が規制されているが、舌片52の内表面の凸状曲面部56に沿ってインナリング30の外周面の凹状曲面部40が摺動することにより、前記インナリング30の軸方向への変位が許容される。
In this case, the second
従って、図8に示されるように、前記ボール32とインナリング30の第2案内溝28a〜28fとの接触点Fは、軸方向に沿って移動可能となり、100%転がり接触となる。この結果、第1軸12と第2軸18との間に軸方向の大きな相対的変位が発生した場合であっても、舌片52の内表面の凸状曲面部56とインナリング30の外周面の凹状曲面部40との摺動作用下に、前記インナリング30の軸方向に対する変位量をより一層増大させることができ、広い範囲にわたってスライド抵抗を低減させることができる。
Therefore, as shown in FIG. 8, the contact point F between the
本実施の形態では、インナリング30とリテーナ36との間に介装されるスライド機構38を、前記インナリング30と前記リテーナ36との間に周方向に沿って分割配置された複数の舌片52によって構成することにより、簡便且つ安価に製造することができる。
In the present embodiment, a
すなわち、前記スライド機構38を複数枚の舌片52によって構成することにより、前記舌片52を図示しないクランプ機構を介して片持ち状態でクランプしながら、前記舌片52の外表面を、リテーナ36の第2球面46に対応する曲率半径からなる第3球面として高精度に研磨加工することができると共に、前記舌片52の内表面を、インナリング30の凹状曲面部40に対応する凸状曲面部56として高精度に研磨加工することができる。
That is, by configuring the
換言すると、本実施の形態では、平面視して矩形状の爪部材からなる簡素な形状とし、しかも比較的剛性を有する複数枚の舌片52によってスライド機構38を構成することにより、環状体と爪部とが一体成形された従来技術に係る部材を簡便且つ安価に製造することができる。
In other words, in this embodiment, the
さらに、本実施の形態では、インナリング30の外周面に形成された凹状曲面部40に対して舌片52の内表面に形成された凸状曲面部56を面接触させて摺動させることにより、図4に示されるように、前記舌片52の軸方向(矢印S参照)に沿った直線ガイド機能が安定し、前記舌片52の周方向の回転(矢印T参照)を阻止することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the convex
さらにまた、本実施の形態では、インナリング30の外周面に形成された凹状曲面部40と舌片52の内表面に形成された凸状曲面部56とを面接触させることにより、図5に示されるように、ボール32が転動する第2案内溝28a〜28fの溝深さを十分にとることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the concave
すなわち、仮に、インナリング30の外周面を凸状の曲面部とした場合(図5中の二点鎖線参照)と比較して、本実施の形態では、インナリング30の外周面に凹状曲面部40を形成することにより、図5に示される寸法δだけ第2案内溝28a〜28fの溝深さを増大させることができる。この結果、ボール32が第2案内溝28a〜28fに沿ってより一層転がり易くなり、スライド抵抗を低減させることができる。
That is, if the outer peripheral surface of the
またさらに、本実施の形態では、リテーナ36に対して前記舌片52を組み付ける際、内径側への逃げが不要となり、前記リテーナ36の保持窓34にボール32が点接触した状態を確保しながら、前記舌片52を簡便に組み付けることができる。
Furthermore, in the present embodiment, when the
次に、本実施の形態に係る等速ジョイント10と、比較例に係る等速ジョイント(特開平3−277822号公報参照)101とを以下、詳細に比較して説明する。 Next, the constant velocity joint 10 according to the present embodiment and the constant velocity joint (refer to Japanese Patent Laid-Open No. 3-277822) 101 according to the comparative example will be described in detail below.
この比較例に係る等速ジョイント101は、図16に示されるように、第1案内溝102が形成された外方継手部材103と、第2案内溝104が形成された内方継手部材105と、前記第1案内溝102と第2案内溝104との間で転動可能に配設されたボール106と、前記外方継手部材103と内方継手部材105との間に介装され、前記ボール106を保持するボール保持窓107が形成されたケージ108と含む。
As shown in FIG. 16, the constant velocity joint 101 according to this comparative example includes an outer
また、前記比較例に係る等速ジョイント101は、内方継手部材105とケージ108との間に介装された摺動リング109と、前記摺動リング109と前記ケージ108の軸方向端部との間に配設された一対の弾性変形可能な弾性部材110a、110bとを有する。
The constant velocity joint 101 according to the comparative example includes a sliding
前記摺動リング109には、ケージ108の内周面と当接する直円筒状の外周面111と、内方継手部材105の外周面と当接する凹球面状の内周面112と、ボール保持窓107に対応する位置に設けられ該ボール保持窓107よりも少し大きい収容窓とが形成されている。
The sliding
前記比較例に係る等速ジョイント101では、駆動軸114と被駆動軸115との間に軸方向への相対的変位が発生し、内方継手部材105と外方継手部材103とが軸方向に沿って相対的に移動した際、前記摺動リング109は、内方継手部材105とともに移動し、前記ケージ108に対して軸方向に摺動する。前記摺動リング109の変位は、その両端に配設された一対の弾性部材110a、110bによって吸収される。
In the constant velocity joint 101 according to the comparative example, a relative displacement in the axial direction occurs between the drive shaft 114 and the driven
前記内方継手部材105と外方継手部材103間の大きな軸方向の相対的移動がなくなると、前記一対の弾性部材110a、110bが弾性復帰し、摺動リング109を介してケージ108は内方継手部材105に対して初期設定位置に戻されセンタリングされる。
When there is no large axial relative movement between the inner
このため、比較例に係る等速ジョイント101では、ボール106が、常に転がり運動可能な状態に保持され、駆動軸114と被駆動軸115間に軸方向の大きな相対的変位が発生してもスライド抵抗を小さく維持することができるとしている。
For this reason, in the constant velocity joint 101 according to the comparative example, the
次に、本実施の形態に係る等速ジョイント10と比較例に係る等速ジョイント101との構成、作用効果について比較検討する。 Next, a comparative study will be made on the configuration and operational effects of the constant velocity joint 10 according to the present embodiment and the constant velocity joint 101 according to the comparative example.
本実施の形態に係る等速ジョイント10では、舌片52の外表面の第3球面54がリテーナ36の内周面の第2球面46に接触するとともに、舌片52の内表面の凸状曲面部56がインナリング30の凹状曲面部40と接触するように形成されているのに対し、比較例に係る等速ジョイント101では、摺動リング109の直円筒状の外周面111がケージ108の内周面と接触するとともに、摺動リング109の凹球面状の内周面112が内方継手部材105の外周面と接触するように形成されている点で構成が相違する。
In the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, the third
換言すると、本実施の形態に係る等速ジョイント10の舌片52と、比較例に係る等速ジョイント101の摺動リング109とでは、外周面と内周面とにおいて球面と円筒面との関係がそれぞれ逆転している点で相違している。
In other words, in the
作用の点に関しては、本実施の形態に係る等速ジョイント10では、インナリング30が単独で舌片52に沿って軸方向に変位するように設けられているのに対し、比較例に係る等速ジョイント101では、内方継手部材105が摺動リング109と一体的に軸方向に変位する点で相違している。
Regarding the point of action, in the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, the
効果の点に関しては、本実施の形態に係る等速ジョイント10では、舌片52の内表面の凸状曲面部56とインナリング30の外周面の凹状曲面部40との摺動作用下に、前記インナリング30の軸方向に対する変位量を大きく設定することが可能であるのに対し、比較例に係る等速ジョイント101では、摺動リング109の変位を吸収する一対の弾性部材110a、110bが該摺動リング109とケージ108の軸方向端部との間に配設されているため、内方継手部材105が微小距離だけ移動することが可能である。
Regarding the effect, in the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, under the sliding action between the convex
この場合、比較例に係る等速ジョイント101では、前記内方継手部材105の移動量を増大させようとすると、ケージ108及びボール106が二等分面からはずれることになり、駆動軸114と被駆動軸115との等速性を確保することが困難となるおそれがある。
In this case, in the constant velocity joint 101 according to the comparative example, when the movement amount of the inner
これに対して本実施の形態に係る等速ジョイント10では、第1軸12と第2軸18との等速性を確保するダブルオフセット型の等速ジョイント10の構成を保持した状態において、インナリング30の軸方向に対する変位量をより一層増大させている点で比較例に係る等速ジョイント101とは異なる顕著な効果を有する。
On the other hand, in the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, in a state where the configuration of the double offset type constant velocity joint 10 that ensures constant velocity between the
ここで、本実施の形態に係るダブルオフセット型の等速ジョイント10の等速性について、図10に基づいて説明する。 Here, the constant velocity property of the double offset type constant velocity joint 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図10において、ボール32は、アウタカップ16の第1案内溝26a〜26fとインナリング30の第2案内溝28a〜28fとの間で転動自在に配設されている。前記第1案内溝26a〜26fと入力軸である第1軸12の軸線Gとが平行となるように設けられ、前記第2案内溝28a〜28fと出力軸である第2軸18の軸線Hとが平行となるように設けられている。なお、軸線Iはリテーナ36の軸線を示している。
In FIG. 10, the
また、入力軸角速度をω1とし、出力軸角速度をω2とし、ボール32の中心点Oからアウタカップ16の第1案内溝26a〜26fに対して垂線をおろしたときの接触点をaとし、ボール32の中心点Oからインナリング30の第2案内溝28a〜28fに対して垂線をおろしたときの接触点をbとする。
Further, the input shaft angular velocity is ω1, the output shaft angular velocity is ω2, and a contact point when a perpendicular is drawn from the center point O of the
この場合、入力軸である第1軸12から見たボール32の接線速度V1は、
V1= ベクトルao・ω1 …(1)
となり、一方、出力軸である第2軸18から見たボール32の接線速度V2は、
V2= ベクトルbo・ω2 …(2)
となる。ここで、V1=V2より
ベクトルao・ω1=ベクトルbo・ω2 …(3)
が成り立つ。
In this case, the tangential velocity V1 of the
V1 = vector ao · ω1 (1)
On the other hand, the tangential velocity V2 of the
V2 = vector bo · ω2 (2)
It becomes. Here, from V1 = V2, vector ao · ω1 = vector bo · ω2 (3)
Holds.
この場合、ベクトルao=ベクトルboであるから、ω1=ω2となり、入力軸である第1軸12と出力軸である第2軸18との等速性が確保される。
In this case, since vector ao = vector bo, ω1 = ω2, and constant velocity between the
このように、本実施の形態では、分割構成された複数の舌片52の内表面の凸状曲面部56とインナリング30の外周面の凹状曲面部40との摺動作用下に、前記インナリング30の軸方向に対する変位量を大きく設定した場合であっても、トルク伝達機能を営むボール32(複数のボール中心を結んだボール中心面)を第1軸12と第2軸18の交差角を二等分する二等分面上に保持するように構成されているため、等速性が確保される。
As described above, in the present embodiment, the inner
さらに、本実施の形態では、舌片52の内表面の凸状曲面部56とインナリング30の外周面の凹状曲面部40とが面接触して摺動することにより、前記インナリング30と舌片52との周方向に対する僅かな相対的変位(約1mm)が許容される。
Further, in the present embodiment, the convex
例えば、第1軸12と第2軸18との交差角(作動角)が0度のとき、第2軸18側からみた6個のボール32の位置は、アウタカップ16の第1案内溝26a〜26fに沿って周方向に等角度だけ離間した状態(中心から等間隔状態)に見えるが(図6参照)、2軸が角度変位して第1軸12と第2軸18とが交差角(作動角)を有するとき、第2軸18側から見たボール32の見かけ状の位置は、周方向に沿って等角度でない状態となる(中心から等間隔でない状態)。
For example, when the crossing angle (operating angle) between the
従って、このような等間隔でないように見えるボール32の見かけ状の位置にあるとき、舌片52の内表面の凸状曲面部56とインナリング30の外周面の凹状曲面部40とが面接触し周方向に沿って摺動可能とすることにより、ボール32の周方向に対する自由度を持たせ、トルク伝達機能を営むボール32(複数のボール中心を結んだボール中心面)を第1軸12と第2軸18の交差角を二等分する二等分面上に安定して保持することができる。
Accordingly, when the
さらにまた、本実施の形態では、舌片52の内表面の凸状曲面部56とインナリング30の外周面の凹状曲面部40とが面接触構造とすることにより、面圧を低下させるとともに、良好なグリース介入性(潤滑性)が得られ、耐久性を向上させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the convex
なお、図5に示されるように、舌片52の周方向(短辺方向)に沿った幅寸法Mと、インナリング30の凹状曲面部40の周方向に沿った幅寸法Nとは、M<Nに設定される。従って、舌片52と隣接するボール32、32との間で一組の周方向クリアランス59a、59bが形成され、前記舌片52とインナリング30とは、該舌片52の内表面の凸状曲面部56とインナリング30の外周面の凹状曲面部40とが面接触した状態で前記一組の周方向クリアランス59a、59bの合計分だけ周方向に沿って相対的に変位可能に設けられる。また、隣接する舌片52の周方向に沿った離間距離は、ボール32の直径よりも僅かに大きく設定される。
As shown in FIG. 5, the width dimension M along the circumferential direction (short side direction) of the
次に、本実施の形態に係る等速ジョイント10をドライブシャフト58に適用した状態を図11に示す。このドライブシャフト58には、図示しないデファレンシャルギヤ側に本実施の形態に係る等速ジョイント10が組み付けられ、反対のホイール側に公知のバーフィールド型の等速ジョイント60が組み付けられている。
Next, FIG. 11 shows a state in which the constant velocity joint 10 according to the present embodiment is applied to the
本実施の形態に係る等速ジョイント10を、デファレンシャルギヤ側に連結されるドライブシャフト58の端部に適用することにより、前記デファレンシャルギヤからの駆動力を図示しないタイヤに伝達する際、角度変位や軸方向の相対的変位を好適に吸収することができる。
By applying the constant velocity joint 10 according to the present embodiment to the end of the
次に、本発明の変形例に係る等速ジョイント10a〜10cを図12乃至図14に示す。 Next, constant velocity joints 10a to 10c according to modifications of the present invention are shown in FIGS.
図12に示される第1変形例に係る等速ジョイント10aでは、リテーナ36の保持窓34の内径寸法(内径幅)を、ボール32の直径よりも大きく設定し、保持窓34の内壁面とボール32との間に軸方向間隙62を形成することにより、インナリング30の軸方向の変位量をより一層増大させることができる。
In the constant velocity joint 10a according to the first modification shown in FIG. 12, the inner diameter dimension (inner diameter width) of the holding
また、図13に示される第2変形例に係る等速ジョイント10bでは、インナリング30の第2案内溝28a〜28fの一方の終端部位を膨出形成させて、ボール32の変位量を規制するストッパ部64を形成している。
Further, in the constant velocity joint 10b according to the second modification shown in FIG. 13, one end portion of the
さらに、図14に示される第3変形例に係る等速ジョイント10cでは、前記ストッパ部64に緩衝部材68を装着することにより、干渉音を抑制するようにしている。前記緩衝部材68は、例えば、樹脂製材料によって形成するとよいが、これに限定されるものではなく、干渉音を抑制するために、例えば、ゴム材料等の他の材料を用いてもよい。
Furthermore, in the constant velocity joint 10 c according to the third modification shown in FIG. 14, the
10、10a〜10c、50…等速ジョイント
12…第1軸 16…アウタカップ
18…第2軸 26a〜26f…第1案内溝
28a〜28f…第2案内溝 30、30a…インナリング
32…ボール 34…保持窓
36、36a…リテーナ 38…スライド機構
40…凹状曲面部 44…第1球面
46…第2球面 48…継手軸
52、52a…舌片 54…第3球面
56…凸状曲面部 58…ドライブシャフト
59a、59b…周方向クリアランス 68…緩衝部材
10, 10a to 10c, 50 ... constant velocity joint 12 ...
Claims (3)
前記2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第1案内溝と同数の第2案内溝が外周に形成されたインナリングと、
前記第1案内溝と前記第2案内溝との間で転動可能に配設され、トルクを伝達するボールと、
前記ボールを収納する保持窓が形成され、継手軸上においてボール中心面との交点の両側に等距離だけオフセットした曲率中心を有する外表面側の第1球面と内表面側の第2球面とが形成されたリテーナと、
前記リテーナに保持された前記ボールを前記第1案内溝と前記第2案内溝との間で転動させるスライド機構と、
を備える等速ジョイントにおいて、
前記インナリングの外周には、隣接する前記第2案内溝の間に中心側に向かって窪んで形成された凹状曲面が形成され、
前記スライド機構は、前記インナリングと前記リテーナとの間に周方向に沿って分割配置された複数の舌片からなり、前記舌片の内側には、前記インナリングの凹状曲面に接触する凸状曲面が形成され、前記舌片の外側には、前記リテーナの第2球面に接触する第3球面が形成されることを特徴とする等速ジョイント。 An outer member connected to one of two intersecting shafts, having an inner peripheral surface and extending in the axial direction, a plurality of first guide grooves formed at one end;
An inner ring connected to the other of the two shafts, extending in the axial direction and having the same number of second guide grooves as the first guide grooves formed on the outer periphery;
A ball that is configured to roll between the first guide groove and the second guide groove and transmits torque;
A holding window for receiving the ball is formed, and a first spherical surface on the outer surface side and a second spherical surface on the inner surface side having a center of curvature offset by an equal distance on both sides of the intersection with the ball center plane on the joint axis. A formed retainer;
A slide mechanism for rolling the ball held by the retainer between the first guide groove and the second guide groove;
In constant velocity joints with
On the outer periphery of the inner ring, a concave curved surface is formed that is recessed toward the center between the adjacent second guide grooves,
The slide mechanism includes a plurality of tongue pieces arranged in a circumferential direction between the inner ring and the retainer, and a convex shape that contacts a concave curved surface of the inner ring on the inner side of the tongue piece. A constant velocity joint, wherein a curved surface is formed, and a third spherical surface that contacts the second spherical surface of the retainer is formed outside the tongue piece.
前記リテーナに形成された保持窓の軸方向の幅は、前記ボールの直径よりも大きく設定されることを特徴とする等速ジョイント。 The constant velocity joint according to claim 1,
The constant velocity joint according to claim 1, wherein an axial width of the holding window formed in the retainer is set larger than a diameter of the ball.
前記ボールは、アウタ部材の内周面に沿って等角度離間して複数個配置され、又は前記アウタ部材の内周面に沿って非等角度離間して複数個配置されることを特徴とする等速ジョイント。 The constant velocity joint according to claim 1,
A plurality of the balls are arranged at equal angular intervals along the inner peripheral surface of the outer member, or a plurality of balls are arranged at non-equal angular intervals along the inner peripheral surface of the outer member. Constant velocity joint.
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