JP2008190594A - Ball type constant velocity joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボール形等速ジョイントに関するものである。 The present invention relates to a ball-type constant velocity joint.
従来のボール形等速ジョイントは、ブーツが外輪の外周面に取り付けられていた。従って、外輪の外径に加えてブーツの肉厚分を加算したものが等速ジョイントの最大外径となっていた。そこで、最大外径の小型化を図るために、例えば、特開2001−304285号公報(特許文献1)に記載されたものがある。特許文献1に記載のボール形等速ジョイントは、ブーツの大径側端部を外輪の内周面の開口側に圧入している。これにより、特許文献1に記載の等速ジョイントによれば、最大外径は外輪の外径となり、ブーツの肉厚分の小径化を図ることができるとされている。
ところで、ブーツは、外輪とシャフトとの間を覆蓋して、外輪の内部を密封している。そして、密封された空間には、グリースが充填されている。このブーツは、ジョイント角をとったときにおいても、外輪の内部を密封した状態を維持することが求められる。ここで、特許文献1に記載の等速ジョイントは、上述したように、ブーツの大径側端部を外輪の内周面の開口側に圧入している。しかし、圧入によりブーツを外輪の内周側に取り付けたのでは、ブーツが外輪から離脱するおそれがある。特に、ジョイント角が大きい場合には、ブーツのうち軸方向の引張力が作用する部位において、ブーツが外輪から離脱するおそれがある。そして、ブーツが外輪から離脱すると、内部に充填されているグリースが外部に漏れるなどの問題が生じる。 By the way, the boot covers the space between the outer ring and the shaft to seal the inside of the outer ring. The sealed space is filled with grease. This boot is required to maintain a state in which the inside of the outer ring is sealed even when the joint angle is taken. Here, as described above, the constant velocity joint described in Patent Document 1 press-fits the large-diameter side end of the boot into the opening side of the inner peripheral surface of the outer ring. However, if the boot is attached to the inner peripheral side of the outer ring by press-fitting, the boot may be detached from the outer ring. In particular, when the joint angle is large, the boot may be detached from the outer ring at a portion of the boot where the axial tensile force acts. When the boot is detached from the outer ring, there is a problem that grease filled inside leaks to the outside.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、小型化を図りつつ、ブーツが外輪から離脱することを防止できるボール形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 such circumstances, and an object of the present invention is to provide a ball-type constant velocity joint capable of preventing the boot from being detached from the outer ring while reducing the size.
本発明のボール形等速ジョイントは、少なくとも一端に開口部を有する筒状からなり、内周面に複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、外輪の内側に配置され、外周面に複数の内輪ボール溝が形成された内輪と、それぞれの外輪ボール溝およびそれぞれの内輪ボール溝に対して周方向に係合して転動可能に配置された複数のボールと、内輪の内周側が連結されるシャフトと、外輪の開口部とシャフトとの間を覆蓋する筒状のブーツとを備える。さらに、外輪は、内周面のうち外輪ボール溝より開口部側に周方向に環状溝が形成される。ブーツは、その外周面に径方向外方に向かって突起して設けられ且つ環状溝に係合する環状突起を備える。さらに、本発明のボール形等速ジョイントは、環状突起に対応するブーツの内周面を径方向外方へ押圧する押圧部材を備える。 The ball-shaped constant velocity joint of the present invention has a cylindrical shape having an opening at least at one end, and is arranged on the inner surface of the outer ring having a plurality of outer ring ball grooves, on the inner side of the outer ring, and on the outer circumferential surface. The inner ring in which the inner ring ball groove is formed, the outer ring ball grooves and the plurality of balls arranged to be able to roll in engagement with the inner ring ball grooves in the circumferential direction, and the inner ring side of the inner ring are connected. And a cylindrical boot that covers the space between the opening of the outer ring and the shaft. Furthermore, the outer ring is formed with an annular groove in the circumferential direction on the opening side of the outer ring ball groove on the inner circumferential surface. The boot includes an annular protrusion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface thereof and engages with the annular groove. Furthermore, the ball-shaped constant velocity joint of the present invention includes a pressing member that presses the inner peripheral surface of the boot corresponding to the annular protrusion outward in the radial direction.
本発明によれば、ブーツの外周面に形成された環状突起が、外輪の内周面に形成された環状溝に係合している。つまり、ブーツの一方端部は、外輪の内周面に挿入されている。従って、ブーツの一方端部を外輪の内周側に位置させることで、ブーツの一方端部を外輪の外周面に取り付ける場合に比べて、ボール形等速ジョイントの小型化を図ることができる。さらに、外輪の環状溝とブーツの環状突起とが係合することにより、ブーツが外輪から容易に離脱することを防止できる。また、押圧部材は、環状突起に対応するブーツの内周面を径方向外方に押圧している。これにより、環状突起と環状溝とがより強固に係合することになり、環状突起が環状溝から離脱することをより防止できる。このように、従来に比べて、ブーツが外輪から離脱することをより防止できるため、内部に充填されたグリースが外部に漏れることを防止できる。 According to the present invention, the annular protrusion formed on the outer peripheral surface of the boot is engaged with the annular groove formed on the inner peripheral surface of the outer ring. That is, one end of the boot is inserted into the inner peripheral surface of the outer ring. Therefore, by positioning the one end of the boot on the inner peripheral side of the outer ring, the ball-type constant velocity joint can be reduced in size as compared with the case where the one end of the boot is attached to the outer peripheral surface of the outer ring. Furthermore, the engagement of the annular groove of the outer ring and the annular protrusion of the boot can prevent the boot from being easily detached from the outer ring. Further, the pressing member presses the inner peripheral surface of the boot corresponding to the annular protrusion outward in the radial direction. Thereby, the annular protrusion and the annular groove are more firmly engaged, and the annular protrusion can be further prevented from being detached from the annular groove. As described above, since the boot can be further prevented from being detached from the outer ring, it is possible to prevent the grease filled inside from leaking to the outside.
また、押圧部材は、ボールが外輪ボール溝の端部に位置したときに、当該ボールに当接するようにしてもよい。これにより、ボールが外輪ボール溝の端部よりも外輪の開口部側に移動することが規制される。つまり、押圧部材は、上述したブーツが外輪から離脱することを防止することに加えて、ストッパとしての機能を併せ持つことになる。従って、ボール形等速ジョイントを組み付ける際および組み付け後のボール形等速ジョイントを搬送する際に、ボールが外れることを防止できる。 The pressing member may be in contact with the ball when the ball is positioned at the end of the outer ring ball groove. This restricts the ball from moving toward the opening of the outer ring from the end of the outer ring ball groove. In other words, the pressing member has a function as a stopper in addition to preventing the above-described boot from being detached from the outer ring. Therefore, it is possible to prevent the balls from coming off when the ball-shaped constant velocity joint is assembled and when the ball-shaped constant velocity joint after assembly is conveyed.
また、押圧部材は、ボールが外輪ボール溝の端部に位置したときに当該ボールに当接し、押圧部材のうち当該ボールに当接する部位は、当該ボールにより径方向外方へ押圧されるようにしてもよい。このように、押圧部材がボールにより径方向外方へ押圧されることにより、環状突起と環状溝との係合力をさらに高めることができる。ここで、押圧部材のうちボールに当接する部位は、ジョイント角が大きい場合に、ブーツのうち軸方向の引張力が作用する部位に相当する。このブーツに作用する軸方向の引張力は、ブーツを外輪から離脱させる力となる。つまり、本発明によれば、ブーツのうち軸方向の引張力が作用する部位において、環状突起と環状溝との係合力がさらに高まるため、ブーツが外輪から離脱することをより確実に防止できる。 The pressing member abuts against the ball when the ball is positioned at the end of the outer ring ball groove, and a portion of the pressing member that abuts on the ball is pressed radially outward by the ball. May be. In this way, the pressing member is pressed radially outward by the ball, whereby the engaging force between the annular protrusion and the annular groove can be further increased. Here, the portion of the pressing member that comes into contact with the ball corresponds to the portion of the boot where the axial tensile force acts when the joint angle is large. The axial tensile force acting on the boot is a force for separating the boot from the outer ring. That is, according to the present invention, the engagement force between the annular protrusion and the annular groove is further increased at the portion where the axial tensile force acts in the boot, so that the boot can be more reliably prevented from being detached from the outer ring.
ここで、押圧部材がボールに当接する場合に、押圧部材はストッパとしての機能を持つことを説明した。ただし、押圧部材がボールに当接することにより、押圧部材がボールにより径方向外方へ押圧される場合には、押圧部材は、ストッパとしての機能を持つようにしてもよいし、ストッパとしての機能を持たないようにしてもよい。もちろん、押圧部材が、ボールにより径方向外方へ押圧されるとともに、ストッパとしての機能を持つようにする方がよりよい。 Here, it has been described that when the pressing member comes into contact with the ball, the pressing member has a function as a stopper. However, when the pressing member is in contact with the ball and the pressing member is pressed radially outward by the ball, the pressing member may have a function as a stopper or a function as a stopper. May not be included. Of course, it is better that the pressing member is pressed radially outward by the ball and has a function as a stopper.
ここで、上述においては、ボールが外輪ボール溝の端部に位置したときに、押圧部材がボールに当接するとして説明した。この他に、ボールが外輪ボール溝の端部に位置したときに、ブーツの端部が当該ボールに当接するようにしてもよい。この場合には、ブーツの端部がボールのストッパとしての機能を持つことになる。つまり、ブーツの端部がボールに当接することにより、ボールが外輪ボール溝の端部よりも外輪の開口部側に移動することが規制される。従って、ボール形等速ジョイントを組み付ける際および組み付け後のボール形等速ジョイントを搬送する際に、ボールが外れることを防止できる。 Here, in the above description, it has been described that the pressing member contacts the ball when the ball is positioned at the end of the outer ring ball groove. In addition, when the ball is positioned at the end of the outer ring ball groove, the end of the boot may abut against the ball. In this case, the end of the boot has a function as a ball stopper. That is, when the end of the boot comes into contact with the ball, the ball is restricted from moving toward the opening of the outer ring rather than the end of the outer ring ball groove. Therefore, it is possible to prevent the balls from coming off when the ball-shaped constant velocity joint is assembled and when the ball-shaped constant velocity joint after assembly is conveyed.
また、ブーツの端部は、ボールが外輪ボール溝の端部に位置したときに当該ボールに当接し、ブーツのうち当該ボールに当接する部位は、当該ボールと外輪とに挟持されるようにしてもよい。このように、ブーツのうちボールに当接する部位が、ボールと外輪とに挟持されることで、ブーツが外輪から離脱することをより防止できる。特に、ブーツのうちボールに当接する部位は、ジョイント角が大きい場合に、ブーツのうち軸方向の引張力が作用する部位に相当する。つまり、ブーツのうち軸方向の引張力が作用する部位において、ブーツの端部がボールと外輪との間に挟持されることになる。従って、ブーツが外輪から離脱することをより確実に防止できる。 Further, the end of the boot contacts the ball when the ball is positioned at the end of the outer ring ball groove, and the portion of the boot that contacts the ball is sandwiched between the ball and the outer ring. Also good. As described above, the portion of the boot that contacts the ball is sandwiched between the ball and the outer ring, so that the boot can be further prevented from being detached from the outer ring. In particular, the portion of the boot that contacts the ball corresponds to the portion of the boot on which an axial tensile force acts when the joint angle is large. That is, the end of the boot is sandwiched between the ball and the outer ring at a portion of the boot where the axial tensile force acts. Therefore, it is possible to more reliably prevent the boot from being detached from the outer ring.
ここで、上述においては、ブーツの端部がボールに当接する場合に、ブーツの端部はストッパとしての機能を持つことを説明した。ただし、ブーツの端部がボールに当接することにより、ブーツの端部がボールと外輪とに挟持される場合には、ブーツの端部は、ストッパとしての機能を持つようにしてもよいし、ストッパとしての機能を持たないようにすることもできる。もちろん、ブーツの端部が、ボールと外輪とに挟持されるとともに、ストッパとしての機能を持つようにする方がよりよい。 Here, in the above description, it has been described that the end portion of the boot has a function as a stopper when the end portion of the boot comes into contact with the ball. However, when the end of the boot is in contact with the ball and the end of the boot is sandwiched between the ball and the outer ring, the end of the boot may have a function as a stopper, It is also possible not to have a function as a stopper. Of course, it is better that the end of the boot is sandwiched between the ball and the outer ring and has a function as a stopper.
また、押圧部材は、縮径可能な環状からなるようにするとよい。ここで、ブーツは、外輪の開口部とシャフトの外周面とを覆蓋している。従って、ブーツを外輪およびシャフトに取り付けた後には、押圧部材をブーツの内周面に取り付けることは容易ではない。そこで、ブーツを外輪に取り付ける前に、押圧部材をブーツの内周面に配置しておくことが考えられる。ところで、外輪の開口端の内径は、ブーツの環状突起の外径よりも小さい。従って、ブーツの環状突起を外輪の環状溝に係合させるためには、ブーツの環状突起を縮径変形することになる。そして、予め、押圧部材をブーツの内周面に配置しておくため、当該押圧部材は、ブーツの環状突起の変形に応じて変形させる必要がある。ここで、本発明によれば、上述したように、押圧部材は縮径可能な環状からなる。従って、押圧部材は、ブーツの環状突起の縮径変形に応じて縮径変形できる。これにより、押圧部材を予めブーツの内周面に配置した状態で、ブーツを外輪の内周側に挿入できる。そして、ブーツの環状突起が外輪の環状溝に係合したときには、押圧部材は拡径し、ブーツの環状突起を外周側に押圧する。このように、押圧部材を確実に組み付けることができる。 The pressing member may be formed in an annular shape that can be reduced in diameter. Here, the boot covers the opening of the outer ring and the outer peripheral surface of the shaft. Therefore, after attaching the boot to the outer ring and the shaft, it is not easy to attach the pressing member to the inner peripheral surface of the boot. Therefore, it is conceivable to arrange the pressing member on the inner peripheral surface of the boot before attaching the boot to the outer ring. By the way, the inner diameter of the open end of the outer ring is smaller than the outer diameter of the annular protrusion of the boot. Therefore, in order to engage the annular protrusion of the boot with the annular groove of the outer ring, the diameter of the annular protrusion of the boot is reduced. Since the pressing member is arranged on the inner peripheral surface of the boot in advance, the pressing member needs to be deformed according to the deformation of the annular protrusion of the boot. Here, according to the present invention, as described above, the pressing member has an annular shape that can be reduced in diameter. Therefore, the pressing member can be reduced in diameter according to the reduction in diameter of the annular protrusion of the boot. Thereby, a boot can be inserted in the inner peripheral side of an outer ring | wheel in the state which has previously arrange | positioned the press member to the inner peripheral surface of a boot. When the annular protrusion of the boot engages with the annular groove of the outer ring, the pressing member expands in diameter and presses the annular protrusion of the boot toward the outer peripheral side. In this way, the pressing member can be reliably assembled.
また、押圧部材が縮径可能な環状からなる場合として、第一の例として、押圧部材は、環状の径方向切断面に対して傾斜した面に平行な切断面を有するスリットが形成されるようにしてもよい。この場合、押圧部材が、径方向外方から径方向内方に向かって力を受ける場合には、スリットの切断面を有する一方端が他方端の径方向内方にずれ込むように移動する。これにより、押圧部材は縮径する。このように、上記スリットを形成することで、確実に押圧部材を縮径できる。 Moreover, as a 1st example, when a press member consists of a ring which can be diameter-reduced, as for a press member, the slit which has a cut surface parallel to the surface inclined with respect to the cyclic | annular radial direction cut surface is formed. It may be. In this case, when the pressing member receives a force from the radially outer side toward the radially inward side, the one end having the cut surface of the slit moves so as to be shifted radially inward of the other end. Thereby, the diameter of the pressing member is reduced. Thus, the diameter of the pressing member can be reliably reduced by forming the slit.
また、第二の例として、押圧部材は、コイルスプリングからなるようにしてもよい。これにより、確実に押圧部材を縮径できる。さらに、押圧部材がコイルスプリングからなることで、押圧部材は、周方向全周に亘って確実にブーツを径方向外方へ押圧できる。 As a second example, the pressing member may be a coil spring. Thereby, the diameter of the pressing member can be reliably reduced. Furthermore, since the pressing member is made of a coil spring, the pressing member can reliably press the boot radially outward over the entire circumference.
また、外輪の内周面のうち環状溝より開口部側の内径は、開口部端に行くにつれて拡径するように形成されるとよい。これにより、ブーツを外輪の内周側に挿入しやすくなる。つまり、組付性が良好となる。さらに、この場合において、環状突起の軸方向端面のうちブーツの外輪側に位置する開口部側は、当該開口部側に行くにつれて縮径するように形成されるとよい。これにより、さらにブーツを外輪の内周側に挿入しやすくなる。 Also, the inner diameter of the outer ring on the opening side of the annular groove is preferably formed so as to increase in diameter toward the end of the opening. Thereby, it becomes easy to insert the boot into the inner peripheral side of the outer ring. That is, the assembling property is good. Furthermore, in this case, the opening side located on the outer ring side of the boot on the axial end surface of the annular protrusion may be formed so as to decrease in diameter toward the opening side. This further facilitates insertion of the boot into the inner peripheral side of the outer ring.
本発明のボール形等速ジョイントによれば、小型化を図りつつ、ブーツが外輪から離脱することを防止できる。 According to the ball-shaped constant velocity joint of the present invention, it is possible to prevent the boot from being detached from the outer ring while reducing the size.
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態においては、本発明のボール形等速ジョイントとして、固定式ボール形等速ジョイントであるツェッパ形等速ジョイントを例に挙げて説明する。ただし、本発明は、ツェッパ形等速ジョイントに限られることなく、例えば、摺動式ボール形等速ジョイントに対しても適用できる。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. In this embodiment, a Zepper type constant velocity joint, which is a fixed ball type constant velocity joint, will be described as an example of the ball type constant velocity joint of the present invention. However, the present invention is not limited to the Rzeppa constant velocity joint, and can be applied to, for example, a sliding ball constant velocity joint.
<第一実施形態>
第一実施形態のツェッパ形等速ジョイント10(以下、単に「等速ジョイント」と称す)の構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、ジョイント角θの場合における等速ジョイント10の軸方向に切断した断面図(軸方向断面図)である。図2は、等速ジョイント10を構成する押圧部材80の側面図である。
<First embodiment>
A configuration of the Rzeppa constant velocity joint 10 (hereinafter simply referred to as “constant velocity joint”) of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional view (axial cross-sectional view) cut in the axial direction of the constant velocity joint 10 in the case of the joint angle θ. FIG. 2 is a side view of the pressing
図1に示すように、等速ジョイント10は、外輪20と、内輪30と、複数のボール40と、保持器50と、シャフト60と、ブーツ70と、押圧部材80とから構成される。以下、各構成部品について詳細に説明する。
As shown in FIG. 1, the constant velocity joint 10 includes an
外輪20は、図1の右端に開口部を有するカップ状(有底筒状)からなる。この外輪20のカップ底部の外方(図1の左側)には、連結軸21が外輪軸方向に延びるように一体成形されている。この連結軸21は、他の動力伝達軸に連結される。さらに、外輪20の内周面は、球面凹状に形成されている。具体的には、外輪20の球面凹状内周面の最内周面22は、外輪軸方向に切断した断面で見た場合に一様な円弧、つまり凹状の部分球面状に形成されている。
The
さらに、外輪20の球面凹状内周面には、複数(例えば、6個)の円弧凹状からなる外輪ボール溝23が、外輪軸方向に延びるように形成されている。これら複数の外輪ボール溝23は、径方向断面で見た場合に、周方向に等間隔に形成されている。ここで、外輪軸方向とは、外輪20の中心軸を通る方向、すなわち、外輪20の回転軸方向を意味する。
Further, on the spherical concave inner peripheral surface of the
さらに、外輪20の内周面のうち外輪ボール溝23よりも外輪20の開口部側は、最内周面22の内径よりも拡径した拡径部24が形成されている。この拡径部24には、周方向全周に亘って環状溝25が形成されている。この環状溝25の溝幅は、径方向外方に向かって狭くなるようにされている。そして、環状溝25の両側の溝側面25a、25bは、何れも、テーパ状に形成されている。具体的には、環状溝25のうち外輪20のカップ底側の溝側面25aは、外輪20の開口部側に行くにつれて拡径するテーパ状に形成されている。一方、環状溝25のうち外輪20の開口部側の溝側面25bは、外輪20の開口部側に行くにつれて縮径するテーパ状に形成されている。また、環状溝25の溝底面25cは、軸方向に亘ってほぼ同径の円筒面とされている。
Further, an
さらに、拡径部24のうち最も外輪20の開口部端に位置する部位26、すなわち、環状溝25よりもさらに外輪20の開口部側(以下、「最開口端部26」と称する)は、外輪20の開口部端に行くにつれて拡径するテーパ状に形成されている。そして、この最開口端部26のテーパ角は、環状溝25のうち外輪20のカップ底側の溝側面25aのテーパ角とほぼ同程度とされている。つまり、最開口端部26と、環状溝25のうち外輪20のカップ底側の溝側面25aとは、ほぼ平行に形成されている。
Further, a
内輪30は、環状からなり、外輪20の内側に配置されている。この内輪30の外周面は、球面凸状に形成されている。具体的には、内輪30の球面凸状外周面の最外周面31は、内輪軸方向に切断した断面で見た場合に一様な円弧、つまり凸状の部分球面状に形成されている。この最外周面31の部分球面の中心は、内輪30の軸方向中心よりも図1の右側に位置している。すなわち、最外周面31のうち図1の左側の直径よりも、最外周面31のうち図1の右側の直径が大きい。
The
さらに、内輪30の球面凸状外周面には、複数(例えば、6個)の円弧凹状からなる内輪ボール溝32が、内輪軸方向に延びるように形成されている。これら複数の内輪ボール溝32は、径方向に切断した断面で見た場合に、周方向に等間隔に、且つ、外輪20に形成される外輪ボール溝23と同数形成されている。つまり、それぞれの内輪ボール溝32が、外輪20のそれぞれの外輪ボール溝23に対向するように位置する。
Further, on the spherical convex outer peripheral surface of the
また、内輪30の内周面には、内輪軸方向に延びる内周スプライン33が形成されている。この内周スプライン33は、後述するシャフト60の外周スプライン61に嵌合(噛合)する。ここで、内輪軸方向とは、内輪30の中心軸を通る方向、すなわち、内輪30の回転軸方向を意味する。
Further, an inner
複数のボール40は、それぞれ、外輪20の外輪ボール溝23および内輪30の内輪ボール溝32に配置されている。そして、それぞれのボール40は、それぞれの外輪ボール溝23およびそれぞれの内輪ボール溝32に対して、溝延伸方向に転動するとともに、周方向(外輪軸回りまたは内輪軸回り)に係合している。従って、ボール40は、外輪20と内輪30との間でトルクを伝達する。
The plurality of
保持器50は、環状からなる。この保持器50の外周面51は、外輪20の最内周面22にほぼ対応する部分球面状、すなわち球面凸状に形成されている。一方、保持器50の内周面52は、内輪30の最外周面31にほぼ対応する部分球面状、すなわち球面凹状に形成されている。そして、保持器50は、外輪20の最内周面22と内輪30の最外周面31との間に配置されている。さらに、この保持器50は、周方向(保持器軸心の周方向)に等間隔に、略矩形孔の開口窓部53を複数形成している。この開口窓部53は、ボール40と同数形成されている。そして、それぞれの開口窓部53に、ボール40が1つずつ収容されている。
The
シャフト60は、例えば、自動車などに用いられる場合には、内燃機関の動力を伝達する動力伝達シャフトである。このシャフト60の一端側の外周面には、外周スプライン61が形成されている。この外周スプライン61が内輪30の内周スプライン33に嵌合(噛合)されることにより、シャフト60は内輪30に同軸的に連結される。このとき、シャフト60の一端側のうち、外周スプライン61よりも端側(図1の左側)は、外輪20の内側に挿入された状態となる。
The
ブーツ70は、蛇腹筒状に一体形成されている。このブーツ70は、合成樹脂やゴムなどを用いて、ブロー成形、射出成形などの公知の成形方法により成形する。なお、合成樹脂としては、例えば、TPE(ポリエステル系熱可塑性エラストマー)、TPO(ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー)などの熱可塑性樹脂を用いる。そして、このブーツ70は、外輪20の開口部とシャフト60との間を覆蓋して、外輪20の内部を密封している。そして、この外輪20の内部には、グリースなどの潤滑剤が充填されている。
The
このブーツ70は、詳細には、大径筒部71と、小径筒部72と、蛇腹部73とから構成され、これらは一体形成されている。また、ブーツ70全体は、ほぼ同一の肉厚となるように形成されている。
Specifically, the
大径筒部71は、ほぼ、外輪20の拡径部24に嵌め込まれている。この大径筒部71は、外周環状突起76(本発明における「環状突起」に相当する)、環状溝77、および、軸突起78を備える。
The large-diameter
外周環状突起76は、外周面に径方向外方に向かって突起して設けられている。この外周環状突起76は、外輪20の環状溝25に対応する形状に形成されている。つまり、外周環状突起76の突起幅は、径方向外方に向かって狭くなるようにされている。そして、外周環状突起76の軸方向端面76a、76bは、何れも、テーパ状に形成されている。具体的には、外周環状突起76のうち図1の左側(ブーツ70の外輪20側に位置する開口部側)の軸方向端面76aは、図1の左側(当該開口部側)に行くにつれて、縮径するテーパ状に形成されている。一方、外周環状突起76のうち図1の右側(ブーツ70の外輪20と反対側に位置する開口部側)の軸方向端面76bは、図1の右側(当該開口部側)に行くにつれて、縮径するテーパ状に形成されている。そして、外周環状突起76の外径は、外輪20の環状溝25の内径とほぼ同等である。さらに、外周環状突起76の突起量は、外輪20の環状溝25の溝深さとほぼ同等である。そして、この外周環状突起76が外輪20の環状溝25に係合している。つまり、大径筒部71は、外輪20の内周側に取り付けられている。
The outer peripheral
環状溝77は、大径筒部71の内周面のうち、環状突起76に対応する部分(径方向内方の部分)に、周方向全周に亘って形成されている。この環状溝77は、軸方向に切断した断面において、ほぼ半円弧凹状に形成されている。
The
軸突起78は、大径筒部71の開口端部に、軸方向外方に向かって突起して設けられている。この軸突起78は、周方向全周に亘って形成されている。そして、軸突起78は、環状突起71よりも、径方向内方に位置している。この軸突起78は、外輪20の拡径部24よりも外輪20のカップ底側に位置する。つまり、軸突起78は、外輪ボール溝23と拡径部24との間のうち、外輪20の内周面に当接するように配置されている。
The
小径筒部72は、大径筒部71より小径のほぼ円筒状からなる。この小径筒部72は、クランプ部材により、シャフト60の外周面に締め付け固定されている。小径筒部72が締め付け固定されるシャフト60の位置は、外周スプライン61の形成位置よりも軸中央部側(図1の右側)であり、且つ、大径筒部71が外輪20に取り付けられる位置よりも図1の右側(外輪20の開口部端より外輪20の外方)に位置している。
The small diameter
蛇腹部73は、蛇腹筒状に形成されており、軸方向に対して伸縮性を有する。この蛇腹部73は、大径筒部71と小径筒部72との間に一体に設けられている。つまり、蛇腹部73の一端側(図1の左側)は、大径筒部71に一体に連結されている。一方、蛇腹部73の他端側(図1の右側)は、小径筒部72に一体に連結されている。
The
押圧部材80は、金属または樹脂製からなり、円環状に形成されている。ここで、押圧部材80については、図1に加えて、図2を参照して説明する。つまり、図1に示すように、押圧部材80は、軸方向に切断した断面形状が、ブーツ70の大径筒部71に形成された環状溝77と同径の円形をなしている。さらに詳細には、図2に示すように、押圧部材80は、スリット81が形成された円環状からなる。このスリット81は、環状の径方向切断面に対して傾斜した面に平行な切断面を有する。つまり、スリット81は、ほぼ楕円状の切断面を有する。また、スリット81の両切断面は、ほぼ平行に形成されている。このようなスリット81を有することで、押圧部材80は、縮径可能となる。
The pressing
そして、この押圧部材80は、ブーツ70の大径筒部71に形成された環状溝77に嵌め込まれる。つまり、押圧部材80は、環状突起76に対応するブーツ70の内周面を径方向外方へ押圧している。すなわち、押圧部材80は、環状突起76を外輪20の環状溝25により強固に係合するようにしている。さらに、この押圧部材80は、ブーツ70の大径筒部71の内周面よりも径方向内方へ突出している。つまり、押圧部材80は、ジョイント角が大きくなったときに、ボール40に当接できるようにしている。
The pressing
次に、上述したツェッパ形等速ジョイント10を構成する、ブーツ70および押圧部材80を外輪20に組み付ける工程について説明する。まず、ブーツ70の大径筒部71を外輪20の拡径部24に挿入する前に、ブーツ70の大径筒部71の環状溝77に、押圧部材80を嵌め込んでおく。続いて、押圧部材80を環状溝77に嵌め込んだ状態のまま、ブーツ70の大径筒部71を外輪20の内周側に挿入する。このとき、大径筒部71の外周環状突起76のうち図1の左側の軸方向端面76aが、外輪20の最開口端部26に当接する。
Next, a process of assembling the
さらに、大径筒部71を外輪20のカップ奥側へ挿入すると、大径筒部71が縮径する。ここで、軸方向端面76aと最開口端部26とは、ほぼ平行に位置している。従って、比較的容易に、大径筒部71が縮径するようになる。ただし、大径筒部71の内周側には、押圧部材80が嵌め込まれている。しかし、押圧部材80は、スリット81が形成されていることにより、縮径可能である。従って、大径筒部71が縮径することに伴って、押圧部材80も縮径する。つまり、押圧部材80のスリット81の両切断面がずれる状態となって、押圧部材80は縮径する。
Furthermore, when the large-diameter
そして、大径筒部71が外輪20のカップ奥側へさらに挿入されると、大径筒部71および押圧部材80は拡径して、大径筒部71の外周環状突起76が外輪20の環状溝25に嵌め込まれて係合する。このようにして、ブーツ70および押圧部材80を外輪20に取り付けている。
When the large-diameter
そして、ブーツ70および押圧部材80が外輪20に取り付けられた状態において、押圧部材80は、縮径される前の状態に戻り、大径筒部71を径方向外方へ押圧している。つまり、押圧部材80は、大径筒部71の外周環状突起76が外輪20の環状溝25に係合する力をより強固にしている。換言すると、押圧部材80により、ブーツ70が外輪20から離脱することを抑制できる。
In the state where the
次に、上述した構成からなるツェッパ形等速ジョイント10の動作について説明する。特に、ジョイント角を徐々に大きくして行き、ジョイント角が所定角度θとなった場合について説明する。ここで、ジョイント角を大きくすると、ブーツ70の一部分(図1の上側の部分)が引張変形する。つまり、ブーツ70の当該部分に作用する引張力は、ブーツ70が外輪20から離脱する方向に作用する力となる。
Next, the operation of the Rzeppa constant velocity joint 10 having the above-described configuration will be described. In particular, the case where the joint angle is gradually increased and the joint angle becomes the predetermined angle θ will be described. Here, when the joint angle is increased, a part of the boot 70 (the upper part in FIG. 1) is tensilely deformed. That is, the tensile force acting on the portion of the
しかし、この場合、複数のボール40のうち何れかが、外輪ボール溝23の端部に位置する。このとき、当該ボール40は、押圧部材80に当接する。そして、押圧部材80のうち当該ボール40に当接する部位は、当該ボール40により外輪20の径方向外方へ押圧される。そうすると、押圧部材80のうち当該ボール40に当接する部位は、ブーツ70の大径筒部71をさらに強い力で径方向外方へ押圧する。つまり、当該部分に相当する外周環状突起76は、外輪20の環状溝24に、さらに強固に係合する状態を維持する。
However, in this case, any of the plurality of
さらに、複数のボール40のうち何れかが、外輪ボール溝23の端部に位置する場合、当該ボール40は、ブーツ70の大径筒部71の軸突起78に当接する。そして、軸突起78のうち当該ボール40に当接する部位は、当該ボール40と外輪20とに挟持される。そうすると、軸突起78のうち当該ボール40に当接する部位は、当該ボール40と外輪20とに挟持された状態を維持しようとする。
Furthermore, when any one of the plurality of
これらの作用により、ブーツ70に引張力が作用したとしても、ブーツ70が外輪20から離脱することを確実に防止できる。
By these actions, even if a tensile force is applied to the
さらに、複数のボール40のうち何れかが外輪ボール溝23の端部に位置する場合に、当該ボール40は、押圧部材80および軸突起78に当接する。このことにより、ボール40が外輪ボール溝23の端部よりも外輪20の開口部側に移動することが規制される。つまり、押圧部材80および軸突起78がボール40のストッパとしての機能を発揮する。従って、ツェッパ形等速ジョイント10を組み付ける際および組み付け後のツェッパ形等速ジョイント10を搬送する際に、ボール40が外れることを防止できる。
Further, when any one of the plurality of
さらに、ブーツ70の大径筒部71は、外輪20の内周側に挿入されている。従って、ブーツ70の大径筒部71が外輪20の外周側に取り付ける場合に比べて、本実施形態の等速ジョイント10の外径が小さくなる。つまり、本実施形態の等速ジョイント10は、小型化を図りつつ、上記効果を奏することができる。
Further, the large-diameter
<第二実施形態>
次に、第二実施形態のツェッパ形等速ジョイント100(以下、単に「等速ジョイント」と称す)について、図3を参照して説明する。図3は、ジョイント角θの場合における等速ジョイント100の軸方向に切断した断面図(軸方向断面図)である。ここで、第二実施形態における等速ジョイント100は、上記第一実施形態の等速ジョイント10に対して、ブーツ170および押圧部材180のみが相違する。そこで、ブーツ170および押圧部材180のみについて説明し、その他の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, the Rzeppa constant velocity joint 100 (hereinafter simply referred to as “constant velocity joint”) of the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view (axial cross-sectional view) cut in the axial direction of the constant velocity joint 100 in the case of the joint angle θ. Here, the constant velocity joint 100 in the second embodiment is different from the constant velocity joint 10 in the first embodiment only in the
ブーツ170は、大径筒部171と、小径筒部72と、蛇腹部73とから構成され、これらは一体形成されている。大径筒部171は、外周環状突起76、環状溝177、および、軸突起78を備える。ここで、第二実施形態のブーツ170は、第一実施形態のブーツ70に対して、大径筒部171の環状溝177のみ相違するので、この環状溝177のみについて説明する。
The
環状溝177は、大径筒部171の内周面のうち、環状突起76に対応する部分(径方向内方の部分)に、周方向全周に亘って形成されている。この環状溝177の溝幅は、溝深さ方向に対してほぼ同一としている。つまり、環状溝177の溝底面は、軸方向に亘ってほぼ同径の円筒面とされている。
The
押圧部材180は、金属または樹脂製のコイルスプリングからなる。つまり、押圧部材180は、縮径可能な円環状からなる。この押圧部材180の軸方向長さは、大径筒部171の環状溝177の溝幅とほぼ同等である。さらに、押圧部材180の外径は、大径筒部171の環状溝177の溝底径とほぼ同等である。そして、この押圧部材180は、大径筒部171の環状溝177に嵌め込まれる。つまり、押圧部材180は、環状突起76に対応するブーツ170の内周面を径方向外方へ押圧している。特に、押圧部材180はコイルスプリングからなるため、周方向全周に亘って確実に、ブーツ170の内周面を径方向外方へ押圧している。
The pressing
この第二実施形態の等速ジョイント100によれば、第一実施形態の等速ジョイント10による効果と同一の効果を奏する。さらに加えて、押圧部材180が周方向全周に亘って、ブーツ170の内周面を径方向外方へ押圧できるため、ブーツ170が外輪20から離脱することをより防止できる。
According to the constant velocity joint 100 of the second embodiment, the same effect as the effect of the constant velocity joint 10 of the first embodiment is obtained. In addition, since the
<第三実施形態>
次に、第三実施形態のツェッパ形等速ジョイント200(以下、単に「等速ジョイント」と称す)について、図4を参照して説明する。図4は、ジョイント角θの場合における等速ジョイント200の軸方向に切断した断面図(軸方向断面図)である。ここで、第三実施形態における等速ジョイント200は、上記第一実施形態の等速ジョイント10に対して、実質的には、ブーツ270のみが相違する。そこで、ブーツ270のみについて説明し、その他の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
<Third embodiment>
Next, a Rzeppa constant velocity joint 200 (hereinafter, simply referred to as “constant velocity joint”) of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view (axial cross-sectional view) cut in the axial direction of the constant velocity joint 200 in the case of the joint angle θ. Here, the constant velocity joint 200 in the third embodiment is substantially different from the constant velocity joint 10 in the first embodiment only in the
ブーツ270は、大径筒部271と、小径筒部72と、蛇腹部73とから構成され、これらは一体形成されている。大径筒部271は、外周環状突起76および環状溝77を備える。つまり、第三実施形態の大径筒部271は、第一実施形態の大径筒部71における軸突起78を備えない構成からなる。なお、図4において、ブーツ270の大径筒部271に形成される環状溝77の内径および押圧部材80の外径は、第一実施形態のものよりも僅かに小さくしている。
The
この場合、第一実施形態における軸突起78を備えることによる効果を奏しないが、その他の効果は全て発揮する。つまり、押圧部材80により、ブーツ271が外輪20から離脱することを防止できる効果、および、ボール40が外輪ボール溝23から離脱することを防止できる効果を発揮する。ここで、第一実施形態における軸突起78は、実質的に、押圧部材80と同様の効果を発揮している。つまり、押圧部材80により十分に当該効果を発揮することができるような場合には、軸突起78を備えない構成を採用することができる。そして、軸突起78を備えない構成とすることにより、ブーツ271を形成しやすくなる。つまり、ブーツ271の成形コストを低減することができる。
In this case, although the effect by providing the
10、100、200:ツェッパ形等速ジョイント、
20:外輪、 21:連結軸、 22:最内周面、 23:外輪ボール溝、
24:拡径部、 25:環状溝、 25a、25b:環状溝25の溝側面、
25c:環状溝25の溝底面、 26:最開口端部、
30:内輪、 31:最外周面、 32:内輪ボール溝、 33:内周スプライン、
40:ボール、
50:保持器、 51:外周面、 52:内周面、 53:開口窓部、
60:シャフト、 61:外周スプライン、
70、170、270:ブーツ、
71、171、271:大径筒部、 72:小径筒部、 73:蛇腹部、
76:外周環状突起、 76a、76b:軸方向端面、
77、177:環状溝、 78:軸突起、
80、180:押圧部材、 81:スリット
10, 100, 200: Rzeppa constant velocity joint,
20: outer ring, 21: connecting shaft, 22: innermost circumferential surface, 23: outer ring ball groove,
24: an enlarged diameter part, 25: an annular groove, 25a, 25b: a groove side surface of the
25c: groove bottom surface of the
30: inner ring, 31: outermost circumferential surface, 32: inner ring ball groove, 33: inner circumferential spline,
40: Ball,
50: Cage, 51: Outer peripheral surface, 52: Inner peripheral surface, 53: Opening window,
60: Shaft 61: Perimeter spline
70, 170, 270: boots,
71, 171, 271: Large-diameter cylinder part, 72: Small-diameter cylinder part, 73: Bellows part,
76: outer peripheral annular protrusion, 76a, 76b: axial end face,
77, 177: annular groove, 78: axial projection,
80, 180: pressing member, 81: slit
Claims (10)
前記外輪の内側に配置され、外周面に複数の内輪ボール溝が形成された内輪と、
それぞれの前記外輪ボール溝およびそれぞれの前記内輪ボール溝に対して周方向に係合して転動可能に配置された複数のボールと、
前記内輪の内周側が連結されるシャフトと、
前記外輪の前記開口部と前記シャフトとの間を覆蓋する筒状のブーツと、
を備えるボール形等速ジョイントにおいて、
前記外輪は、内周面のうち前記外輪ボール溝より前記開口部側に周方向に環状溝が形成され、
前記ブーツは、その外周面に径方向外方に向かって突起して設けられ且つ前記環状溝に係合する環状突起を備え、
前記環状突起に対応する前記ブーツの内周面を径方向外方へ押圧する押圧部材を備えることを特徴とするボール形等速ジョイント。 An outer ring having a cylindrical shape having an opening at at least one end, and having a plurality of outer ring ball grooves formed on the inner peripheral surface;
An inner ring disposed inside the outer ring and having a plurality of inner ring ball grooves formed on the outer peripheral surface;
A plurality of balls disposed in a circumferentially engaged manner with respect to each outer ring ball groove and each inner ring ball groove;
A shaft to which an inner peripheral side of the inner ring is connected;
A cylindrical boot that covers between the opening of the outer ring and the shaft;
In a ball-type constant velocity joint with
The outer ring is formed with an annular groove in the circumferential direction on the opening side from the outer ring ball groove on the inner peripheral surface,
The boot includes an annular protrusion that protrudes radially outward from the outer peripheral surface and engages with the annular groove.
A ball-type constant velocity joint, comprising a pressing member that presses an inner peripheral surface of the boot corresponding to the annular protrusion radially outward.
前記押圧部材のうち当該ボールに当接する部位は、当該ボールにより前記径方向外方へ押圧される請求項1に記載のボール形等速ジョイント。 The pressing member abuts on the ball when the ball is positioned at the end of the outer ring ball groove,
The ball-shaped constant velocity joint according to claim 1, wherein a portion of the pressing member that contacts the ball is pressed outward in the radial direction by the ball.
前記ブーツのうち当該ボールに当接する部位は、当該ボールと前記外輪とに挟持される請求項3に記載のボール形等速ジョイント。 The end of the boot contacts the ball when the ball is positioned at the end of the outer ring ball groove,
The ball-shaped constant velocity joint according to claim 3, wherein a portion of the boot that contacts the ball is sandwiched between the ball and the outer ring.
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