JP2007271040A - Fixed type constant velocity universal joint - Google Patents
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Description
本発明は自動車や各種産業機械に使用される固定式等速自在継手に関する。 The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint used for automobiles and various industrial machines.
複数の案内溝内でボールが転動する従来のバーフィールド型等速ジョイントの案内溝形状は、内輪と外輪に対してボールが2点で接するような楕円の一部で構成したアンギュラコンタクト形状(AC)が一般的である。案内溝形状の他の例としては、内輪と外輪に対してボールが3点で接するように曲線と直線を組み合わせたものがある。また、ボールと案内溝との接触点を内輪案内溝で3点、外輪側案内溝で2点の合計5点としたものもある(例えば特許文献1参照)。
従来の内外輪の案内溝形状は、ボールの接触点が特許文献1のように多くても3点である。このため、ボールとの接触面圧が比較的高く、繰り返し荷重による疲労や剥離が生じ、耐久性の低下を招くおそれがあった。
本発明は、斯かる実情に鑑み、ボールとの接触面圧を低減する新規な内外輪の案内溝形状を提供する。
As for the conventional guide groove shape of the inner and outer rings, the contact point of the ball is at most three as in
In view of such circumstances, the present invention provides a novel inner and outer guide groove shape that reduces the contact surface pressure with the ball.
前記課題を解決するため、請求項1の発明は、内球面に複数の案内溝が円周方向に軸方向に沿って形成された外方部材と、外球面に前記外方部材の案内溝と対をなす複数の案内溝が円周方向に軸方向に沿って形成された内方部材と、前記外方部材の案内溝と内方部材の案内溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、前記外方部材の内球面と内方部材の外球面との間に介在してボールを保持するケージとを備えた固定式等速自在継手において、前記外方部材および内方部材の案内溝の少なくとも一方の案内溝をボールに対して4点以上で接触する溝形状としたことを特徴とする。このような案内溝の横断面形状の例としては、少なくとも3つの屈曲点を介して接続した複数の部分楕円で構成した溝形状が提案される。 このように少なくとも一方の案内溝をボールに対して4点以上で接触する案内溝形状とすることにより、ボールとの接触点の案内溝荷重を分散することができ、一つの接触点当りの面圧を低減することができる。これにより、案内溝の繰り返し荷重による疲労や剥離の発生を軽減することができ、固定式等速自在継手の耐久性が向上する。
In order to solve the above problems, the invention of
本発明は、外方部材および内方部材の案内溝の少なくとも一方の案内溝をボールに対して4点以上で接触する溝形状としたので、ボールとの接触点の案内溝荷重を分散することができ、一つの接触点当りの面圧を低減することができる。これにより、案内溝の繰り返し荷重による疲労や剥離の発生を軽減することができ、固定式等速自在継手の耐久性を向上させることができる。 In the present invention, since the guide groove of at least one of the guide grooves of the outer member and the inner member has a groove shape that contacts the ball at four or more points, the guide groove load at the contact point with the ball is dispersed. And the surface pressure per contact point can be reduced. Thereby, the occurrence of fatigue and peeling due to repeated loading of the guide groove can be reduced, and the durability of the fixed type constant velocity universal joint can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図1及び図2に基づき説明する。図1の固定式等速自在継手はバーフィールド型であって、内球面1に複数の案内溝2が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪3と、外球面4に外輪3の案内溝2と対をなす複数の案内溝5が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪6と、外輪3の案内溝2と内輪6の案内溝5との間に介在してトルクを伝達する複数のボール7と、外輪3の内球面1と内輪6の外球面4との間に介在してボール7を保持するケージ8とを備えている。複数のボール7は、ケージ8に形成されたポケット9に収容されて円周方向等間隔に配置されている。なお、本発明はバーフィールド型に限らずアンダーカットフリー型を含む他型式の固定式等速自在継手にも適用可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The fixed type constant velocity universal joint of FIG. 1 is a bar field type, and an
この固定式等速自在継手では、大きな作動角を取り得る構造とするため、外輪3の案内溝2の曲率中心O1と内輪6の案内溝5の曲率中心O2とを、ボール中心Oを含む継手中心面Pに対して等距離fだけ軸方向に逆向きにオフセットさせている。このようにトラックオフセットを設けたことにより、両案内溝2,5のそれぞれは、その軸方向中央から外輪底側で浅く、外輪開口側で深くなっており、その結果、外輪3の底側から開口側へ向けて径方向間隔が徐々に増加する楔状のボールトラックが形成されている。
This fixed type constant velocity universal joint, to a structure capable of having a large operating angle, and a curvature center O 2 of the
この種の等速自在継手を、例えば自動車のドライブシャフトに使用する場合、外輪3を従動軸に連結し、内輪6に車体側のディファレンシャルに取り付けられた摺動式等速自在継手から延びる駆動軸をスプライン嵌合で連結した構造とする。この等速自在継手では、外輪3と内輪6との間に作動角が付与されると、ケージ8に収容されたボール27は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。
When this type of constant velocity universal joint is used for, for example, a drive shaft of an automobile, the
この実施形態の等速自在継手の一部を構成する外輪3および内輪6は、内球面1および外球面4のそれぞれに、軸方向に沿う断面が前述の曲率中心O1,O2を持つ単一の円弧面形状を有する案内溝2,5が形成された構造を具備する。図2は外輪3の内球面1に形成された案内溝2と、内輪6の外球面4に形成された案内溝5を示す横断面図である。同図に示すように各案内溝2,5の横断面形状は、ボール7の半径rよりも大きな曲率半径Rで機械加工または冷間鍛造などにより形成された4つの部分楕円A〜D、E〜Hの組み合わせで構成される。外輪3の右側の部分楕円A、Bと、左側の部分楕円C、Dは、案内溝中心線に関して左右対称である。同様に、内輪6の右側の部分楕円G、Hと、左側の部分楕円E、Fは、案内溝中心線に関して左右対称である。部分楕円A〜D、E〜H相互は屈曲点で接続する。ボール7はこれら部分楕円A〜D、E〜Hの幅方向中央の接触点でそれぞれ接触する。
The
すなわち、外輪3の案内溝2の4点(a,b,c,d)とボール7が接し、内輪6の案内溝の4点(e,f,g,h)とボール7が接する。ボール7と案内溝2、5は点b、c、f、gにおいてトラック中心線から接触角α、点a、d、e、hにおいて接触角βで接する。4つの部分楕円A〜D又はE〜Hで案内溝2、5を構成し、部分楕円A〜D、E〜Hの曲率半径Rは従来と同等とする。この結果、ボール接触率(R/r)は同等となる。(rはボールの半径)。
従来のゴシックアーチ状案内溝がボール7に対して二点でアンギュラ接触するのに比べると、この実施形態では内外輪3、6とボール7との接触点が倍増する。これにより、一つの接触点当りの面圧を低減することができ、繰り返し荷重による疲労や、剥離の発生を軽減でき、固定式等速自在継手の耐久性が向上する。又、曲率半径Rは必ずしも、同等である必要は無く、面圧が従来よりも低減できる範囲で変えてもよい。
That is, the
In this embodiment, the contact point between the inner and
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば前記実施形態では内外輪ともボール7に4点当たりとしたが、内外輪のいずれか一方のみ4点ないし4点以上でボール7に当接させ、他方は4点未満で当接させるようにしてもよい。また、内外輪のいずれにもボール7を4点以上で当接させるようにしてもよい。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, both the inner and outer rings have four points on the
1 内球面
2、5 案内溝
3 外輪
4 外球面
6 内輪
7 ボール
8 ケージ
9 ポケット
A〜D 部分楕円E〜H 部分楕円
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006099972A JP2007271040A (en) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | Fixed type constant velocity universal joint |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006099972A JP2007271040A (en) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | Fixed type constant velocity universal joint |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007271040A true JP2007271040A (en) | 2007-10-18 |
Family
ID=38674044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2006099972A Withdrawn JP2007271040A (en) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | Fixed type constant velocity universal joint |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007271040A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015113908A (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | Constant velocity joint |
-
2006
- 2006-03-31 JP JP2006099972A patent/JP2007271040A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015113908A (en) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | Constant velocity joint |
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Legal Events
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