JP2007247676A

JP2007247676A - Constant velocity universal joint

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Publication number: JP2007247676A
Application number: JP2006068182A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Sugiyama; 達朗杉山; Taku Itagaki; 卓板垣
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant velocity universal joint allowing a roller to incline without causing unnecessary interference in a track channel when the roller inclines. <P>SOLUTION: The constant velocity universal joint is provided with: an outer side joint member 1 forming three track channels 6 having roller guide faces 7 facing mutually in the circumferential direction; a tripod member 2 having three leg shafts 9 protruding in the radial direction; and the roller 3 fitted externally and rotatably into the leg shaft 9 through a roller 5. An outside diameter face of the leg shaft is formed into a cylindrical face, an inside diameter face of the roller is formed into a recessed spherical face, and an outer face of a central part in the axial direction of the roller is formed into a cylindrical face. Both end parts in the axial direction of the roller are formed into a spherical shape having an outward side in the axial direction whose diameter is contracted to allow the roller 5 to incline by following the inclination of the leg shaft 9 while an outside diameter face 13 of the roller 3 corresponds to the roller guide face 7 up to a predetermined operation angle. The outside diameter face 13 of the roller 3 is formed into a partial spherical face having center of curvature on an axial line L of the leg shaft 9 of the tripod member 2. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車や各種産業機械等の動力伝達装置に使用される等速自在継手に関し、特に摺動式トリポード型等速自在継手に関するものである。 The present invention relates to a constant velocity universal joint used for power transmission devices such as automobiles and various industrial machines, and more particularly to a sliding tripod type constant velocity universal joint.

図９に示すように、等速自在継手（トリポード型等速自在継手）は、外側継手部材５１と、内側継手部材としてのトリポード部材５２と、トルク伝達部材としてのローラ５３を主要な構成要素としている。 As shown in FIG. 9, the constant velocity universal joint (tripod type constant velocity universal joint) includes an outer joint member 51, a tripod member 52 as an inner joint member, and a roller 53 as a torque transmission member as main components. Yes.

外側継手部材５１は一体に形成されたマウス部５４とステム部５５とからなる。マウス部５４は一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝５６が形成してある。各トラック溝５６の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面５７、５７が形成される。 The outer joint member 51 includes a mouth portion 54 and a stem portion 55 that are integrally formed. The mouse portion 54 has a cup shape opened at one end, and a track groove 56 extending in the axial direction is formed at a position of the inner circumference in the circumferential direction. Roller guide surfaces 57 are formed on the side walls of each track groove 56 facing each other in the circumferential direction.

トリポード部材５２はボス５８と脚軸５９とを備える。ボス５８にはシャフト６０とトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション孔６１が形成してある。脚軸５９はボス５８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材５２の各脚軸５９はローラ５３を担持している。 The tripod member 52 includes a boss 58 and a leg shaft 59. The boss 58 is formed with a spline or serration hole 61 that is coupled to the shaft 60 so as to be able to transmit torque. The leg shaft 59 protrudes in the radial direction from the circumferentially divided position of the boss 58. Each leg shaft 59 of the tripod member 52 carries a roller 53.

このようなトリポード型等速自在継手において、作動角θをとった状態で回転力を伝達するときには、図１１に示すように、ローラ５３とローラ案内面５７とが互いに斜交する関係となる。この場合、ローラ５３は図９の矢印ｔで示す方向に転がり移動しようとするのに対して、トラック溝５６は外側継手部材５１の軸線と平行な円筒面の一部であるため、ローラ５３はトラック溝５６に拘束されながら移動することになる。その結果、ローラ案内面５７とローラ５３との相互間に滑りが生じてスライド抵抗が発生し、さらに、この滑りが軸方向に誘起スラストを発生させる。このようなスライド抵抗と誘起スラストは、車体の振動や騒音の発生原因となり、自動車のＮＶＨ性能に影響を与え、車両の足回りの設計自由度を低くするため、できるだけ低減させることが望まれる。 In such a tripod type constant velocity universal joint, when the rotational force is transmitted in a state where the operating angle θ is taken, the roller 53 and the roller guide surface 57 are in an oblique relationship with each other as shown in FIG. In this case, the roller 53 tries to roll and move in the direction indicated by the arrow t in FIG. 9, whereas the track groove 56 is a part of a cylindrical surface parallel to the axis of the outer joint member 51. It moves while being restrained by the track groove 56. As a result, a slip occurs between the roller guide surface 57 and the roller 53 to generate a slide resistance, and this slip generates an induced thrust in the axial direction. Such slide resistance and induced thrust cause vibration and noise of the vehicle body, affect the NVH performance of the automobile, and reduce the degree of freedom in designing the undercarriage of the vehicle.

このようにトリポード型等速自在継手は、回転３次の誘起スラストに起因して、車両のシャダー現象が生じていた。そこで、従来では、誘起スラストの低減を図るために、ローラをダブルローラタイプとして、その外側ローラの転がり方向をトラック溝に対して一直線に保つようにしたものがある（特許文献１及び特許文献２）。 Thus, the tripod type constant velocity universal joint has a vehicle shudder phenomenon due to the third-order induced thrust. Therefore, conventionally, in order to reduce the induced thrust, there is a type in which the roller is a double roller type and the rolling direction of the outer roller is kept in a straight line with respect to the track groove (Patent Document 1 and Patent Document 2). ).

特許文献１及び特許文献２に記載のものは、外側ローラと、内側ローラと、この外側ローラと内側ローラとの間に介装される針状ころとを備える。そして、脚軸をその横断面形状を楕円状として、トラック溝の長手方向で内側ローラの内周面との間に隙間を形成するとともにトラック溝の長手方向と直交する幅方向で内側ローラの内周面と接触するように構成する。これによって、作動角をとった場合に、外側ローラの転がり方向をトラック溝に対して一直線に保ったままトリポード部材が継手軸心に対して傾斜した状態が可能となるようにしている。
特開２０００−３２０５６３号公報特開２００１−１３２７６６号公報 Patent Documents 1 and 2 include an outer roller, an inner roller, and needle rollers interposed between the outer roller and the inner roller. The leg shaft has an elliptical cross-sectional shape, and a gap is formed between the inner circumferential surface of the inner roller in the longitudinal direction of the track groove and the inner roller of the inner roller in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the track groove. It is configured to come into contact with the peripheral surface. As a result, when the operating angle is taken, the tripod member can be inclined with respect to the joint axis while keeping the rolling direction of the outer roller in a straight line with respect to the track groove.
JP 2000-320563 A JP 2001-132766 A

前記特許文献１及び特許文献２に記載のように、ローラをダブルローラタイプとすれば、部品点数が増加して、組立工程数が増加するとともに、コスト高となっていた。 As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, if the roller is a double roller type, the number of parts increases, the number of assembly steps increases, and the cost increases.

しかも、前記特許文献１等に記載のものでは、ローラの転がり方向を外輪溝に対して一直線に保つ機構となっているが、一直線に保つことができる継手角度には限度がある。そして車輌の都合上、つまり車輌の取り付け時、フルバンプ（サスペンション最縮時）、フルリバウンド（サスペンション最伸時）などにおいては、前記継手角度を越えた作動角をとる場合がある。このような場合には、ローラが傾くことで継手角度を吸収することになる。 Moreover, although the mechanism described in Patent Document 1 or the like has a mechanism for keeping the roller rolling direction in a straight line with respect to the outer ring groove, there is a limit to the joint angle that can be kept in a straight line. For the convenience of the vehicle, that is, when the vehicle is attached, full bump (when the suspension is fully contracted), full rebound (when the suspension is fully extended), the operating angle may exceed the joint angle. In such a case, the joint angle is absorbed by tilting the roller.

図１２に示すように、ローラ外径面６２の曲率中心Ｏ１が、トリポード部材５２の脚軸５９の軸線Ｌ０上に存在していない場合において、図１２と図１３に示すようにローラ５３が傾斜すると、ローラ外径面６２の曲率中心Ｏ１がローラ中心Ｏを中心として揺動して移動する。これにより、傾斜時のローラ外径面６２の軌跡は、移動前のローラ外径面６２と移動後のローラ外径面６２とを含んだ曲面の一部となる。このため、図１４に示すように、この曲面の曲率半径Ｒ０がｒ０（ローラ外径面６２の曲率半径であって、ローラ案内面５７の曲率半径）より大きくなる。そして、ローラ５３の傾斜角度が大きくなる程、ローラ５３のローラ外径面６２の曲率中心Ｏ１の移動は大きくなり、Ｒ０とｒ０との差は顕著になる。このため、ローラ５３の傾斜角度が大きくなるにつれて、ローラ５３の軌道面とローラ案内面５７とのずれが大きくなり、ローラ５３がトラック溝内に納まりきらずに作動性に障害が生じる可能性が高くなる。なお、図１３と図１４において、仮想線は所定作動角までの転がり方向に対して傾斜していない状態のローラ５３を示している。 As shown in FIG. 12, when the curvature center O1 of the roller outer diameter surface 62 does not exist on the axis L0 of the leg shaft 59 of the tripod member 52, the roller 53 is inclined as shown in FIGS. Then, the center of curvature O1 of the roller outer diameter surface 62 swings and moves around the roller center O. Thereby, the locus of the roller outer diameter surface 62 at the time of inclination becomes a part of a curved surface including the roller outer diameter surface 62 before movement and the roller outer diameter surface 62 after movement. For this reason, as shown in FIG. 14, the curvature radius R0 of this curved surface is larger than r0 (the curvature radius of the roller outer diameter surface 62 and the curvature radius of the roller guide surface 57). As the inclination angle of the roller 53 increases, the movement of the center of curvature O1 of the roller outer diameter surface 62 of the roller 53 increases, and the difference between R0 and r0 becomes significant. For this reason, as the inclination angle of the roller 53 increases, the deviation between the track surface of the roller 53 and the roller guide surface 57 increases, and there is a high possibility that the roller 53 will not fit in the track groove and the operability will be impaired. Become. 13 and 14, the phantom line indicates the roller 53 that is not inclined with respect to the rolling direction up to a predetermined operating angle.

本発明は、上記課題に鑑みて、誘起スラストを低減して、車両のシャダー現象を低減でき、しかも部品点数を減少させて、低コスト化およびコンパクト化を達成でき、しかも、大きな作動角をとった場合には、ローラがトラック溝内で不必要な干渉をすることなく傾斜することが可能な等速自在継手を提供する。 In view of the above problems, the present invention can reduce induced thrust, reduce vehicle shudder phenomenon, reduce the number of parts, achieve cost reduction and downsizing, and take a large operating angle. In such a case, a constant velocity universal joint is provided in which the roller can be tilted without unnecessary interference in the track groove.

本発明の等速自在継手は、円周方向に向き合ったローラ案内面を有する３つのトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した３本の脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸にころを介して回転可能に外嵌されたローラとを備えた等速自在継手において、前記脚軸の外径面を円筒面とすると共に、前記ローラの内径面を凹球面とし、さらに、前記ころの軸方向中央部の外面を円筒面とすると共に、ころの軸方向両端部を軸方向外方側が縮径するスフェリカル状とし、所定作動角までは、前記ローラの外径面を前記ローラ案内面に対応させたまま前記ころが前記脚軸の傾きに追従して傾くことを許容し、かつ前記ローラの外径面をトリポード部材の脚軸の軸線上に曲率中心を置いた部分球面としたものである。ここで、所定作動角とは、ころがローラに対して傾斜した際のローラの凹球面から外れない最大作動角であって、ローラの内径面を凹球面の曲率半径、ころの軸方向端部の曲率半径等に基づいて任意に設定できる。 The constant velocity universal joint of the present invention includes an outer joint member having three track grooves having roller guide surfaces facing in the circumferential direction, a tripod member having three leg shafts projecting in the radial direction, In a constant velocity universal joint comprising a roller rotatably fitted to a leg shaft via a roller, the outer diameter surface of the leg shaft is a cylindrical surface, and the inner diameter surface of the roller is a concave spherical surface, The outer surface of the axial center portion of the roller is a cylindrical surface, and both axial ends of the roller are formed in a spherical shape in which the outer diameter of the roller is reduced in the axial direction. A partial spherical surface in which the roller is allowed to tilt following the inclination of the leg shaft while corresponding to the roller guide surface, and the outer diameter surface of the roller is placed on the axis of the leg shaft of the tripod member. It is what. Here, the predetermined operating angle is the maximum operating angle that does not deviate from the concave spherical surface of the roller when the roller is inclined with respect to the roller, and the inner diameter surface of the roller is the radius of curvature of the concave spherical surface, and the axial end of the roller. It can be arbitrarily set based on the radius of curvature.

所定作動角までは、脚軸の傾斜に伴ってころが傾斜するが、この際、ローラの転がり方向をトラック溝に対して一直線に保ったまま、ころをローラの内径面に対して摺動させることができる。すなわち、トリポード部材が外側継手部材の軸線に対して傾いた状態でも、この傾きをころとローラ内径面で吸収でき、ローラは、外側継手部材のトラック溝に対して平行状態を維持しつつ転動することができる。しかも、前記脚軸の外径面を円筒面とすると共に、前記ローラの内径面を凹球面とし、さらに、前記ころの軸方向中央部の外面を円筒面とすると共に、ころの軸方向両端部を軸方向外方側が縮径するスフェリカル状としたので、脚軸の外径面ところ外面、及びローラ内径面ところ外面がそれぞれ線接触の接触形態となる。 Up to a predetermined operating angle, the rollers incline as the leg shafts incline. At this time, the rollers are slid with respect to the inner diameter surface of the rollers while keeping the rolling direction of the rollers in line with the track grooves. be able to. That is, even when the tripod member is inclined with respect to the axis of the outer joint member, this inclination can be absorbed by the roller and the inner diameter surface of the roller, and the roller rolls while maintaining a parallel state with respect to the track groove of the outer joint member. can do. In addition, the outer diameter surface of the leg shaft is a cylindrical surface, the inner diameter surface of the roller is a concave spherical surface, and the outer surface of the axial central portion of the roller is a cylindrical surface, and both axial ends of the roller Since the outer diameter surface of the leg shaft is reduced to a spherical shape, the outer diameter surface of the leg shaft and the outer surface of the leg shaft, and the outer surface of the roller inner diameter surface are in the form of a line contact.

また、ローラの外径面をトリポード部材の脚軸の軸線上に曲率中心を置いた部分球面としたことにより、ローラが転がり方向に対して傾斜した場合、ローラの外径面の軌跡は、トリポード部材の脚軸の軸線上に曲率中心を置いた部分球面に一致する部分球面を有するローラ案内面と同一となって、ローラの外径面がローラ案内面に対して摺動する。このため、前記所定作動角を越えて、ローラが転がり方向に対して傾斜してもローラはトラック溝内に収まったままの状態を維持することができる。 In addition, by making the outer diameter surface of the roller a partial spherical surface with the center of curvature placed on the axis of the leg axis of the tripod member, when the roller is inclined with respect to the rolling direction, the locus of the outer diameter surface of the roller is tripod The outer diameter surface of the roller slides with respect to the roller guide surface in the same manner as the roller guide surface having a partial spherical surface that coincides with the partial spherical surface with the center of curvature placed on the axis of the leg axis of the member. For this reason, even if the roller exceeds the predetermined operating angle and the roller is inclined with respect to the rolling direction, the roller can be kept in the track groove.

ころを配置する場合、ローラ内径面（内周面）に全数よりも１個少ない複数のころを一連に並べ、この一連ころ群の両端の隙間に、残りの１個のころを圧入することができる。これにより、ころが組付けられたローラをトリポード部材の脚軸に組付けることができる。 When rollers are arranged, a plurality of rollers, one less than the total number, can be arranged in series on the inner diameter surface (inner circumferential surface) of the roller, and the remaining one roller can be press-fitted into the gap between both ends of this group of roller groups. it can. Thereby, the roller with which the roller was assembled | attached can be assembled | attached to the leg axis | shaft of a tripod member.

本発明の等速自在継手は、所定の作動角までは、ローラは、外側継手部材のトラック溝に対して平行状態を維持しつつ転動することができる。このため、誘起スラストを低減でき、車両のシャダー現象を抑えることができる。また、脚軸の外径面ところ外面、及びローラ内径面ところ外面がそれぞれ線接触の接触形態となるので、脚軸の外径面ところ外面との間、及びローラ内径面ところ外面との間においてはそれぞれ低い面圧を確保することができる。このため、この等速自在継手の長寿命化を図ることができる。さらに、内側ローラ等を必要とせず、部品点数が少なく、低コスト化及びコンパクト化を図ることができる。 In the constant velocity universal joint of the present invention, the roller can roll while maintaining a parallel state with respect to the track groove of the outer joint member up to a predetermined operating angle. For this reason, the induced thrust can be reduced and the vehicle shudder phenomenon can be suppressed. In addition, the outer diameter surface of the leg shaft and the outer surface of the leg shaft and the inner surface of the roller shaft and the outer surface are in contact with each other, so that the outer diameter surface of the leg shaft is between the outer surface and the outer surface of the roller shaft and the outer surface of the roller. Each can secure a low surface pressure. For this reason, the lifetime of this constant velocity universal joint can be extended. Furthermore, an inner roller or the like is not required, the number of parts is small, and cost reduction and compactness can be achieved.

また、ローラが転がり方向に対して傾斜した場合、トリポード部材の脚軸の軸線上に曲率中心を置いた部分球面に一致する部分球面を有するローラ案内面に対してローラの外径面が摺動する。このため、前記所定作動角を越えて、ローラが転がり方向に対して傾斜してもローラはトラック溝内に収まったままの状態を維持することができる。したがって、所定の角度（ローラの転がり方向をトラック溝に対して一直線に保つことができる角度）以上に継手角度が大きくなった場合でも、ローラがトラック溝内で不必要な干渉なしに傾くことが可能となり、継手角度を吸収することができる。 Further, when the roller is inclined with respect to the rolling direction, the outer diameter surface of the roller slides on the roller guide surface having a partial spherical surface that coincides with the partial spherical surface with the center of curvature placed on the axis of the leg shaft of the tripod member. To do. For this reason, even if the roller exceeds the predetermined operating angle and the roller is inclined with respect to the rolling direction, the roller can be kept in the track groove. Therefore, even when the joint angle becomes larger than a predetermined angle (an angle at which the roller rolling direction can be kept in a straight line with respect to the track groove), the roller may be tilted without unnecessary interference in the track groove. The joint angle can be absorbed.

ころが組付けられたローラをトリポード部材の脚軸に組付けることができ、組立作業性の向上が図れると共に、量産性に優れ、コスト低減を達成できる。 The roller assembled with the roller can be assembled to the leg shaft of the tripod member, so that the assembling workability can be improved, the mass productivity is excellent, and the cost reduction can be achieved.

以下本発明の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

等速自在継手は、図１に示すように、外側継手部材１と、内側継手部材としてのトリポード部材２と、トルク伝達部材としてのローラ３とを備える。 As shown in FIG. 1, the constant velocity universal joint includes an outer joint member 1, a tripod member 2 as an inner joint member, and a roller 3 as a torque transmission member.

外側継手部材１は一体に形成されたマウス部４とステム部（図示省略）とからなる。マウス部４は一端にて開口したカップ状で、その内周面に、軸方向に延びる３本の前記トラック溝６が形成される。各トラック溝６の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面７、７が形成される。 The outer joint member 1 includes a mouth portion 4 and a stem portion (not shown) that are integrally formed. The mouse portion 4 has a cup shape opened at one end, and three track grooves 6 extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface thereof. Roller guide surfaces 7 are formed on the side walls of each track groove 6 facing each other in the circumferential direction.

トリポード部材２はボス８と脚軸９とを備える。ボス８にはシャフトとトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション孔１１が形成してある。脚軸９はボス８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。 The tripod member 2 includes a boss 8 and a leg shaft 9. The boss 8 is formed with a spline or serration hole 11 coupled to the shaft so as to be able to transmit torque. The leg shaft 9 protrudes in the radial direction from the circumferentially divided position of the boss 8.

トリポード部材２の各脚軸９は、その外径面１０が円筒面とされ、ころ（針状ころ）５を介してローラ３を担持している。この場合、ころ５は、保持器を有さない、いわゆる総ころ状態で組み込まれる。 Each leg shaft 9 of the tripod member 2 has a cylindrical surface on the outer diameter surface 10 and carries the roller 3 via a roller (needle roller) 5. In this case, the roller 5 is incorporated in a so-called full roller state without a cage.

また、ローラ３はリング体からなり、その内径面１４を凹球面としている。すなわち、ローラ３の内径面１４は、ローラ軸線Ｌを含む平面で切断した縦断面において、ローラ軸線Ｌと直交してローラ中心点Ｏを通る線Ｌ２上の所定点（例えば、ローラ中心点Ｏ）を中心とした半径ｒの円弧となる。そして、図４に示すように、前記ローラ３の外径面１３を、トリポード部材２の脚軸９の軸線Ｌ上に曲率中心をおいた部分球面とする。すなわち、ローラ３の外径面１３の曲率中心Ｏ１が脚軸９の軸線Ｌ上に存在するローラ中心Ｏと一致する。 The roller 3 is formed of a ring body, and the inner diameter surface 14 is a concave spherical surface. That is, the inner diameter surface 14 of the roller 3 is a predetermined point (for example, the roller center point O) on the line L2 passing through the roller center point O perpendicular to the roller axis L in a longitudinal section cut by a plane including the roller axis L. A circular arc with a radius r centered at. As shown in FIG. 4, the outer diameter surface 13 of the roller 3 is a partial spherical surface with a center of curvature on the axis L of the leg shaft 9 of the tripod member 2. That is, the center of curvature O 1 of the outer diameter surface 13 of the roller 3 coincides with the roller center O existing on the axis L of the leg shaft 9.

ころ５は、図２に示すように、その軸方向中央部１２ａの外面を円筒面とし、その軸方向両端部１２ｂ、１２ｂを、軸方向外方側が縮径するスフェリカル状としている。この際、軸方向両端部１２ｂ、１２ｂの外面のローラ３の内径面と一致する曲面としている。すなわち、軸方向両端部１２ｂ、１２ｂの外面の曲率半径Ｒ３とローラ３の内径面の曲率半径とを一致させている。なお、軸方向中央部１２ａの円筒面と軸方向端部１２ｂ、１２ｂのスフェリカル部とはなめらかに連続している。 As shown in FIG. 2, the roller 5 has an outer surface of the axial center portion 12a as a cylindrical surface, and both axial end portions 12b and 12b are formed in a spherical shape whose diameter is reduced on the outer side in the axial direction. At this time, it is a curved surface that coincides with the inner diameter surface of the roller 3 on the outer surface of both axial ends 12b and 12b. That is, the curvature radius R3 of the outer surface of both axial ends 12b and 12b and the curvature radius of the inner diameter surface of the roller 3 are made to coincide. Note that the cylindrical surface of the axial center portion 12a and the spherical portions of the axial ends 12b and 12b are smoothly continuous.

このため、図３（ａ）に示すように、トリポード部材２の軸線Ｌ１と平行でローラ中心点Ｏを通る線Ｌ２上に、ローラ３ところ５とを配設した状態で、図２に示すように、ころ５の端部１２ｂ、１２ｂとローラ３の内径面１４の軸方向端部１４ｂ、１４ｂとが接触する。この際、ころ５の軸方向中央部１２ａとローラ３の内径面１４の軸方向中央部１４ａとの間に隙間Ｓが設けられる。 For this reason, as shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 2, with the rollers 3 and 5 disposed on a line L2 parallel to the axis L1 of the tripod member 2 and passing through the roller center point O. Further, the end portions 12b and 12b of the roller 5 and the axial end portions 14b and 14b of the inner diameter surface 14 of the roller 3 are in contact with each other. At this time, a gap S is provided between the axial central portion 12 a of the roller 5 and the axial central portion 14 a of the inner diameter surface 14 of the roller 3.

ところで、ころ５はキーストン法にて組付けることも可能となる。ここで、キーストン法は、図７に示すように、ローラ３の内径面（内周面）１４に、全数よりも１個少ない複数のころ５を一連に並べ、この一連ころ群１５の両端の隙間１６に、残りの１個のころ５を圧入する方法である。 By the way, the roller 5 can be assembled by the Keystone method. Here, in the Keystone method, as shown in FIG. 7, a plurality of rollers 5, one less than the total number, are arranged in series on the inner diameter surface (inner circumferential surface) 14 of the roller 3. In this method, the remaining one roller 5 is press-fitted into the gap 16.

この際、図８に示すように、ころの直径ｄ１と隙間１６の間隔（最小間隔）ｄ２の関係をｄ１＞ｄ２に設定し、その差（ｄ１−ｄ２）が数μｍ〜数十μｍの絞め代となるようにする。これによって、隙間１６に最後の１個のころ５を圧入すると、ローラ３の内径面１４の全数のころ３が一連に保持（仮保持）される。そのため、このようにローラ３のころ５を組付けた後、ころ５が組付けられたローラ３をトリポード部材２の脚軸９に組付けることになる。 At this time, as shown in FIG. 8, the relationship between the roller diameter d1 and the gap 16 interval (minimum interval) d2 is set to d1> d2, and the difference (d1-d2) is reduced by several μm to several tens μm. Try to be a teenager. As a result, when the last roller 5 is press-fitted into the gap 16, all the rollers 3 on the inner diameter surface 14 of the roller 3 are held in series (temporarily held). Therefore, after assembling the roller 5 of the roller 3 in this way, the roller 3 to which the roller 5 is assembled is assembled to the leg shaft 9 of the tripod member 2.

このように構成された等速自在継手では、図３（ｂ）のように作動角をとった場合（すなわち、トリポード部材２の軸線Ｌ１が継手軸線Ｌ３に対して所定角度傾いたとき）は、ころ５は脚軸９の傾きに伴って傾くことになる。この際、ころ５はローラ３の内径面１４に対して摺動しながら脚軸９の傾きに追従することになる。すなわち、ローラ３の外径面１３が外側継手部材１のローラ案内面７に嵌合状となっており、ローラ３の上記線Ｌ２が継手軸線Ｌ３と平行状態を維持しつつ（ローラ３の外径面１３がローラ案内面７に対応したまま）、ころ５の軸心方向中心を通る軸線Ｌ４がトリポード部材２の軸線Ｌ１と平行状態となる。 In the constant velocity universal joint configured as described above, when the operating angle is taken as shown in FIG. 3B (that is, when the axis L1 of the tripod member 2 is inclined by a predetermined angle with respect to the joint axis L3), The roller 5 is inclined as the leg shaft 9 is inclined. At this time, the roller 5 follows the inclination of the leg shaft 9 while sliding with respect to the inner diameter surface 14 of the roller 3. That is, the outer diameter surface 13 of the roller 3 is fitted to the roller guide surface 7 of the outer joint member 1, and the line L2 of the roller 3 is maintained parallel to the joint axis L3 (outside of the roller 3). With the radial surface 13 corresponding to the roller guide surface 7), the axis L 4 passing through the center of the roller 5 in the axial center direction is in parallel with the axis L 1 of the tripod member 2.

しかしながら、トリポード部材２の軸線Ｌ１が継手軸線Ｌ３に対して前記所定角度を越えて傾斜する場合、ころ５がローラ３の凹球面１４から外れるおそれがある。すなわち、ころ５がローラ３の内径面１４に対して摺動しながら脚軸９の傾きに追従することができるのは、前記所定角度（所定作動角）をとるまでである。このため、この所定作動角を越える作動角をとる場合、ローラ３が転がり方向に対して傾くことになる。なお、本ローラ３の内径面１４を凹球面の曲率半径、ころ５の軸方向端部１２ｂの曲率半径等に基づいて任意に設定できる。 However, when the axis L1 of the tripod member 2 is inclined beyond the predetermined angle with respect to the joint axis L3, the rollers 5 may be disengaged from the concave spherical surface 14 of the roller 3. That is, the roller 5 can follow the inclination of the leg shaft 9 while sliding with respect to the inner diameter surface 14 of the roller 3 until the predetermined angle (predetermined operating angle) is taken. For this reason, when the operating angle exceeding this predetermined operating angle is taken, the roller 3 is inclined with respect to the rolling direction. The inner diameter surface 14 of the roller 3 can be arbitrarily set based on the radius of curvature of the concave spherical surface, the radius of curvature of the axial end portion 12b of the roller 5, and the like.

また、図３（ａ）のように、作動角をとらない状態では、脚軸９の外径面（外径面）１０ところ５の外面（つまりころ５の軸方向中央部１２ａの外面）、及びローラ３の内径面１４ところ外面（つまりころ５の軸方向端部１２ｂの外面）がそれぞれ線接触している。このため、図３（ｂ）のように作動角をとった場合にも、脚軸９ところ５及びローラ３ところ３が点接触となることがなくなって、角接触部において低い面圧に維持できる。 Further, as shown in FIG. 3A, in the state where the operating angle is not taken, the outer surface (outer diameter surface) 10 of the leg shaft 9 and the outer surface of 5 (that is, the outer surface of the axial center portion 12a of the roller 5), The inner surface 14 of the roller 3 and the outer surface (that is, the outer surface of the axial end 12b of the roller 5) are in line contact with each other. For this reason, even when the operating angle is taken as shown in FIG. 3B, the leg shafts 9 and 5 and the rollers 3 and 3 are not in point contact and can be maintained at a low surface pressure at the corner contact portion. .

さらに、この等速自在継手では、ローラ３の外径面１３の曲率中心Ｏ１は、トリポード部材２の脚軸９の軸線Ｌ上に存在する。すなわち、図５に示すようにローラ３が傾斜しても、ローラ３の外径面１３の曲率中心（ローラ中心Ｏ）は移動することはない。このため、図６に示すように、ローラ３の外径面１３が描く円弧の曲率半径Ｒと、ローラ案内面７の曲率半径ｒとは一致して、トリポード部材２の脚軸９の軸線Ｌ上に曲率中心を置いた部分球面（ローラ外径面１３）に一致する部分球面を有するローラ案内面７に対してローラ３の外径面１３が摺動する。このため、前記所定作動角を越えて、ローラ３が転がり方向に対して傾斜しても、ローラ３はトラック溝６内に収まったままの状態を維持することができる。なお、図５と図６において、仮想線は所定作動角までの転がり方向に対して傾斜していない状態のローラ３を示している。 Furthermore, in this constant velocity universal joint, the center of curvature O1 of the outer diameter surface 13 of the roller 3 exists on the axis L of the leg shaft 9 of the tripod member 2. That is, even if the roller 3 is inclined as shown in FIG. 5, the center of curvature (roller center O) of the outer diameter surface 13 of the roller 3 does not move. For this reason, as shown in FIG. 6, the curvature radius R of the arc drawn by the outer diameter surface 13 of the roller 3 and the curvature radius r of the roller guide surface 7 coincide with each other, and the axis L of the leg shaft 9 of the tripod member 2 The outer diameter surface 13 of the roller 3 slides on the roller guide surface 7 having a partial spherical surface coinciding with the partial spherical surface (roller outer diameter surface 13) having the center of curvature above. For this reason, even if the roller 3 is inclined with respect to the rolling direction beyond the predetermined operating angle, the roller 3 can be maintained in the track groove 6. 5 and 6, the phantom line indicates the roller 3 that is not inclined with respect to the rolling direction up to a predetermined operating angle.

このように、本発明の等速自在継手では、所定の作動角までは、ローラ３は、外側継手部材１のトラック溝６に対して平行状態を維持しつつ転動することができる。このため、誘起スラストを低減でき、車両のシャダー現象を抑えることができる。また、脚軸９の外径面１０ところ外面、及びローラ３の内径面１４ところ外面がそれぞれ線接触の接触形態となるので、脚軸９の外径面１０ところ外面との間、及びローラ３の内径面１４ところ外面との間においてはそれぞれ低い面圧を確保することができる。このため、この等速自在継手の長寿命化を図ることができる。さらに、内側ローラ等を必要とせず、部品点数が少なく、低コスト化及びコンパクト化を図ることができる。 Thus, in the constant velocity universal joint of the present invention, the roller 3 can roll while maintaining a parallel state with respect to the track groove 6 of the outer joint member 1 up to a predetermined operating angle. For this reason, the induced thrust can be reduced and the vehicle shudder phenomenon can be suppressed. Further, the outer diameter surface 10 of the leg shaft 9 and the outer surface of the leg shaft 9 and the inner surface 14 of the roller 3 are in contact with each other, so that the outer diameter surface 10 of the leg shaft 9 is in contact with the outer surface and the roller 3. A low surface pressure can be ensured between the inner diameter surface 14 and the outer surface. For this reason, the lifetime of this constant velocity universal joint can be extended. Furthermore, an inner roller or the like is not required, the number of parts is small, and cost reduction and compactness can be achieved.

また、ローラ３が転がり方向に対して傾斜した場合、トリポード部材２の脚軸９の軸線Ｌ上に曲率中心を置いた部分球面（ローラの外径面）に一致する部分球面を有するローラ案内面７に対してローラの外径面１３が摺動する。このため、前記所定作動角を越えて、ローラ３が転がり方向に対して傾斜してもローラ３はトラック溝内に収まったままの状態を維持することができる。したがって、所定の角度（ローラ３の転がり方向をトラック溝６に対して一直線に保つことができる角度）以上に継手角度が大きくなった場合でも、ローラ３がトラック溝内で不必要な干渉なしに傾くことが可能となり、継手角度を吸収することができる。 When the roller 3 is inclined with respect to the rolling direction, the roller guide surface having a partial spherical surface that coincides with the partial spherical surface (the outer diameter surface of the roller) having the center of curvature on the axis L of the leg shaft 9 of the tripod member 2. 7, the outer diameter surface 13 of the roller slides. For this reason, even if the roller 3 is inclined with respect to the rolling direction beyond the predetermined operating angle, the roller 3 can be maintained in the track groove. Therefore, even when the joint angle becomes larger than a predetermined angle (an angle at which the rolling direction of the roller 3 can be kept in a straight line with respect to the track groove 6), the roller 3 can avoid unnecessary interference in the track groove. It is possible to incline and absorb the joint angle.

また、ころ５を配置する場合、ローラ内径面（内周面）１４に全数よりも１個少ない複数のころを一連に並べ、この一連ころ群１５の両端の隙間に、残りの１個のころを圧入することができる。このため、ころ５が組付けられたローラ３をトリポード部材２の脚軸９に組付けることができ、組立作業性の向上が図れると共に、量産性に優れ、コスト低減を達成できる。 Further, when the rollers 5 are arranged, a plurality of rollers, one less than the total number, are arranged in series on the roller inner surface (inner peripheral surface) 14, and the remaining one roller is placed in a gap between both ends of the series roller group 15. Can be press-fitted. For this reason, the roller 3 to which the roller 5 is assembled can be assembled to the leg shaft 9 of the tripod member 2, so that the assembling workability can be improved, the mass productivity can be improved, and the cost can be reduced.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記実施形態では、ころ５の数の増減は任意であり、ローラ３の内径面１４の曲率半径ｒの変更や曲率半径中心位置の変更も可能であり、また、これらに対応して、ころ５の軸方向端部１２ｂの曲率半径の変更も可能である。さらに、円筒面となるころ５の軸心方向中央部１２ａの軸方向長さも、脚軸９ところ５及びローラ３ところ５が点接触とならない範囲で変更可能である。 As mentioned above, although it demonstrated per embodiment of this invention, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible, For example, in the said embodiment, increase / decrease in the number of the rollers 5 is arbitrary. The radius of curvature r of the inner surface 14 of the roller 3 can be changed and the center position of the radius of curvature can be changed, and the radius of curvature of the axial end 12b of the roller 5 can be changed correspondingly. . Further, the axial length of the central portion 12a in the axial center direction of the roller 5 serving as a cylindrical surface can be changed within a range in which the leg shafts 9 and 5 and the rollers 3 and 5 are not in point contact.

本発明の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the constant velocity universal joint which shows embodiment of this invention. 前記等速自在継手の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the said constant velocity universal joint. 前記等速自在継手のトリポード部材を示し、（ａ）は作動角をとっていない状態の断面図であり、（ｂ）は作動角をとった状態の断面図である。The tripod member of the said constant velocity universal joint is shown, (a) is sectional drawing of the state which has not taken the operating angle, (b) is sectional drawing of the state which took the operating angle. 前記等速自在継手の要部横断面図である。It is a principal part cross-sectional view of the said constant velocity universal joint. 前記等速自在継手の要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the said constant velocity universal joint. ローラの要部拡大簡略図である。It is a principal part expansion simplification figure of a roller. 前記等速自在継手の組付け工程を示す簡略図である。It is a simplified diagram showing an assembly process of the constant velocity universal joint. 前記等速自在継手の組付け工程における一連ころ群の両端の隙間と残りの１個のころの関係を示す要部拡大簡略図である。It is a principal part expansion simplified figure which shows the relationship between the clearance gap of the both ends of a series roller group in the assembly | attachment process of the said constant velocity universal joint, and the remaining one roller. 従来の等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional constant velocity universal joint. 従来の等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of a conventional constant velocity universal joint. 従来の等速自在継手の要部簡略斜視図である。It is a principal part simplified perspective view of the conventional constant velocity universal joint. ローラ外径面の曲率中心がトリポード部材の脚軸の軸心に存在していない等速自在継手の要部横断面図である。It is a principal part cross-sectional view of the constant velocity universal joint in which the curvature center of a roller outer diameter surface does not exist in the axial center of the leg shaft of a tripod member. ローラ外径面の曲率中心がトリポード部材の脚軸の軸心に存在していない等速自在継手の要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the constant velocity universal joint in which the curvature center of a roller outer diameter surface does not exist in the axial center of the leg shaft of a tripod member. ローラ外径面の曲率中心がトリポード部材の脚軸の軸心に存在していないローラの要部拡大簡略図である。FIG. 6 is an enlarged simplified view of a main part of a roller in which the center of curvature of the outer surface of the roller does not exist at the axis of the leg shaft of the tripod member.

Explanation of symbols

１外側継手部材
２トリポード部材
３ローラ
５ころ
６トラック溝
７ローラ案内面
９脚軸
１３外径面
１４内径面
１５群
１６隙間
Ｌ軸線 1 outer joint member 2 tripod member 3 roller 5 roller 6 track groove 7 roller guide surface 9 leg shaft 13 outer diameter surface 14 inner diameter surface 15 group 16 clearance L axis

Claims

An outer joint member in which three track grooves having roller guide surfaces facing in the circumferential direction are formed, a tripod member having three leg shafts projecting in the radial direction, and the leg shaft can be rotated via rollers. In a constant velocity universal joint provided with a roller fitted on
The outer diameter surface of the leg shaft is a cylindrical surface, the inner diameter surface of the roller is a concave spherical surface, the outer surface of the central portion in the axial direction of the roller is a cylindrical surface, and both axial ends of the roller are shafts. As a spherical shape whose diameter is reduced on the outer side in the direction, the rollers are allowed to incline following the inclination of the leg shaft while keeping the outer diameter surface of the roller corresponding to the roller guide surface up to a predetermined operating angle. A constant velocity universal joint characterized in that the outer diameter surface of the roller is a partial spherical surface with the center of curvature placed on the axis of the leg shaft of the tripod member.

A plurality of rollers, one less than the total number, are arranged in series on the inner surface of the roller, and the remaining one roller is press-fitted into a gap at both ends of the group of roller groups. The constant velocity universal joint described.