JP2009079690A - Constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用され、例えば自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれる固定式あるいは摺動式等速自在継手に関し、詳しくは、その等速自在継手の内側継手部材とシャフトの嵌合構造に関する。 The present invention relates to a fixed or sliding constant velocity universal joint that is used in a power transmission system of an automobile or various industrial machines, and is incorporated in, for example, a drive shaft or a propeller shaft of an automobile. The present invention relates to a fitting structure between a joint member and a shaft.
例えば、自動車の動力伝達用としてのプロペラシャフトは、トランスミッション(変速機)とデフ(終減速装置)との間で、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手とを連結用継手として自動車の前後方向に配置されている。 For example, a propeller shaft for power transmission of an automobile uses a fixed constant velocity universal joint and a sliding constant velocity universal joint as a coupling joint between a transmission (transmission) and a differential (final reduction gear). It is arranged in the longitudinal direction of the car.
この種のプロペラシャフトは、変速機と減速歯車装置の相対位置の変化による長さと角度の変化に対応できる構造を持っている。特に、前述の摺動式等速自在継手は、エンジン等パワープラント系の前後長さ方向の移動を吸収する機能を有する。この移動量は、自動車の種類や懸架装置などによって異なるが、例えば独立懸架の場合、定常走行状態では最大20〜25mm程度と考えられる。 This type of propeller shaft has a structure that can accommodate changes in length and angle due to changes in the relative positions of the transmission and the reduction gear device. In particular, the above-described sliding type constant velocity universal joint has a function of absorbing movement in the longitudinal direction of a power plant system such as an engine. The amount of movement varies depending on the type of automobile, the suspension device, and the like.
しかしながら、定常走行状態以外で、自動車衝突時の安全性を確保することを目的として、プロペラシャフトへの衝撃力を吸収するため、定常走行状態での移動量以上にプロペラシャフトの構成部材を軸方向に変位させる機能が求められている。 However, for the purpose of ensuring safety in the event of a car collision outside the steady running state, the propeller shaft component is axially moved more than the amount of movement in the steady running state in order to absorb the impact force on the propeller shaft. There is a need for a function of displacing.
そこで、このプロペラシャフトでは、自動車衝突時の衝撃力を吸収するための手段が種々講じられている(例えば、特許文献1,2参照)。 Therefore, in this propeller shaft, various means for absorbing the impact force at the time of automobile collision are taken (for example, see Patent Documents 1 and 2).
特許文献1に開示された発明は、等速ジョイントを保持する円筒状の保持部と、その保持部に軸方向から摩擦溶接によって結合された管軸部を備えたプロペラシャフトであって、等速ジョイントの各構成部材の外径を、保持部と管軸部との結合部に摩擦溶接時に発生した内側カールの内径よりも小さく設定したものである。 The invention disclosed in Patent Document 1 is a propeller shaft including a cylindrical holding portion that holds a constant velocity joint, and a pipe shaft portion that is coupled to the holding portion by friction welding from the axial direction. The outer diameter of each component member of the joint is set to be smaller than the inner diameter of the inner curl generated at the time of friction welding at the joint portion between the holding portion and the tube shaft portion.
このような構造を採用することにより、自動車の衝突時、等速ジョイントの各構成部材が、保持部と管軸部との結合部に発生した内側カールに突き当たることなく、その内側カールの内側を通過して管軸部へ変位することができ、十分なストローク量の軸方向変位が可能となり、プロペラシャフトへの衝撃力を確実に吸収することができる。 By adopting such a structure, each component of the constant velocity joint does not collide with the inner curl generated at the coupling portion between the holding portion and the tube shaft portion at the time of the collision of the automobile, and the inside of the inner curl is It can pass through and can be displaced to the tube shaft portion, and can be displaced in the axial direction with a sufficient stroke amount, so that the impact force on the propeller shaft can be reliably absorbed.
特許文献2に開示された発明は、プロペラシャフトの中間軸に設けられたクリップ溝にクリップを装着して等速自在継手の内輪を中間軸の軸方向に固定する固定装置と、プロペラシャフトに所定値を越える軸方向荷重が作用した時にクリップを中間軸のクリップ溝から抜け出させて固定装置による内輪の固定を解除する解除装置を備えたものである。 The invention disclosed in Patent Document 2 includes a fixing device that attaches a clip to a clip groove provided on an intermediate shaft of a propeller shaft and fixes an inner ring of a constant velocity universal joint in an axial direction of the intermediate shaft, and a predetermined propeller shaft. A release device is provided that releases the clip from the clip groove of the intermediate shaft and releases the inner ring by the fixing device when an axial load exceeding the value is applied.
このような構造を採用したことにより、自動車の衝突時、プロペラシャフトに過大な衝撃力が加わると、中間軸のクリップ溝からクリップが抜け出て、その中間軸と内輪との間のスプライン嵌合が外れて中間軸と内輪との間で軸方向の相対移動が許容される。この中間軸と内輪との間での軸方向の相対移動によりプロペラシャフトに加わった衝撃力を吸収するようにしている。
ところで、特許文献1に開示されたプロペラシャフトでは、前述したように、自動車の衝突時、等速ジョイントの各構成部材を、保持部と管軸部との結合部に発生した内側カールの内側を通過させて管軸部へ変位させることにより、プロペラシャフトへの衝撃力を吸収するようにしている。 By the way, in the propeller shaft disclosed in Patent Document 1, as described above, at the time of the collision of the automobile, each component of the constant velocity joint is placed inside the inner curl generated at the coupling portion between the holding portion and the tube shaft portion. The impact force to the propeller shaft is absorbed by passing it and displacing it to the tube shaft.
しかしながら、自動車の衝突時、等速ジョイントの各構成部材が、保持部と管軸部との結合部に発生した内側カールに突き当たることなく、その内側カールの内側を通過して管軸部へ変位するためには、保持部と管軸部との結合部に発生した内側カールの内径を、等速ジョイントの各構成部材の外径よりも大きく設定しなければならず、等速ジョイントの各構成部材が通過する管軸部が大径化する。その結果、小径の管軸部を使用することが困難であり、プロペラシャフトの小型化が難しいという問題がある。 However, at the time of automobile collision, each component of the constant velocity joint passes through the inside curl and is displaced to the tube shaft without hitting the inside curl generated at the joint between the holding part and the tube shaft. In order to achieve this, the inner diameter of the inner curl generated at the joint between the holding portion and the tube shaft portion must be set larger than the outer diameter of each component of the constant velocity joint. The diameter of the tube shaft portion through which the member passes increases. As a result, there is a problem that it is difficult to use a small-diameter tube shaft part and it is difficult to reduce the size of the propeller shaft.
一方、特許文献2に開示されたプロペラシャフトでは、自動車の衝突時、プロペラシャフトに過大な衝撃力が加わると、中間軸のクリップ溝からクリップが抜け出て、その中間軸と内輪との間のスプライン嵌合が外れて中間軸と内輪との間で軸方向の相対移動が許容され、内輪に対しては中間軸のみが軸方向に変位することから、小径の管軸部を使用できる点で有効である。 On the other hand, in the propeller shaft disclosed in Patent Document 2, when an excessive impact force is applied to the propeller shaft during a car collision, the clip comes out from the clip groove of the intermediate shaft, and the spline between the intermediate shaft and the inner ring It is effective in that a small-diameter pipe shaft can be used because the engagement is released and relative movement in the axial direction is allowed between the intermediate shaft and the inner ring, and only the intermediate shaft is displaced in the axial direction with respect to the inner ring. It is.
しかしながら、プロペラシャフトへの衝撃力により中間軸のクリップ溝からクリップが抜け出たとしても、中間軸の外周面に形成されたスプラインの途中に位置するクリップ溝端部で内輪が引っ掛かり、両者のスプライン嵌合が完全に外れずに内輪に対して中間軸が十分に軸方向変位しない可能性がある。 However, even if the clip slips out of the clip groove of the intermediate shaft due to the impact force on the propeller shaft, the inner ring is caught at the end of the clip groove located in the middle of the spline formed on the outer peripheral surface of the intermediate shaft, and both splines are fitted There is a possibility that the intermediate shaft does not sufficiently displace in the axial direction with respect to the inner ring without completely deviating.
そこで、本発明は前述の特許文献2における問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、衝撃力が加わった場合に内輪と中間軸との間のスプライン嵌合を確実に外して内輪と中間軸との間で十分な軸方向の相対移動を確保し得る等速自在継手を提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the problems in the above-mentioned Patent Document 2, and the object of the present invention is to ensure spline fitting between the inner ring and the intermediate shaft when an impact force is applied. An object of the present invention is to provide a constant velocity universal joint that can secure sufficient axial relative movement between the inner ring and the intermediate shaft.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る等速自在継手は、外側継手部材と、その外側継手部材との間で角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備えた等速自在継手であって、内側継手部材の軸孔にシャフトをスプライン嵌合させた構造を有し、シャフトの根元側に第一の環状溝を形成し、その第一の環状溝に第一の止め輪を嵌合させて内側継手部材にそのシャフト根元側で係止させると共に、シャフトの先端側に第二の環状溝を形成し、その第二の環状溝に第二の止め輪を嵌合させて内側継手部材にそのシャフト先端側で係止させた構造を具備する。 As a technical means for achieving the above-mentioned object, a constant velocity universal joint according to the present invention includes an outer joint member and an inner joint member that transmits torque while allowing angular displacement between the outer joint member and the outer joint member. A constant velocity universal joint having a structure in which the shaft is spline-fitted into the shaft hole of the inner joint member, and a first annular groove is formed on the base side of the shaft, and the first annular groove A first retaining ring is fitted to the inner joint member and locked on the shaft base side, and a second annular groove is formed on the tip end side of the shaft, and a second retaining groove is formed in the second annular groove. It has a structure in which a ring is fitted and locked to the inner joint member on the shaft front end side.
本発明は、シャフトにおける第一の環状溝よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部の最外径を、第一の環状溝よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部の最外径よりも小さくしたことを特徴とする。また、本発明は、シャフトにおける第一の環状溝よりもシャフト根元側に位置する非スプライン形成部の外径を、内側継手部材のスプライン形成部の最内径よりも小さくしたことを特徴とする。 According to the present invention, the outermost diameter of the first spline forming portion located on the shaft base side with respect to the first annular groove in the shaft is the second spline forming portion located on the shaft front end side with respect to the first annular groove. It is characterized by being smaller than the outermost diameter. Further, the present invention is characterized in that the outer diameter of the non-spline forming portion located on the shaft base side of the first annular groove in the shaft is made smaller than the innermost diameter of the spline forming portion of the inner joint member.
本発明の等速自在継手をプロペラシャフトに適用した場合、自動車の衝突時、プロペラシャフトに過大な衝撃力が加わると、シャフトの第一の環状溝に嵌合していた第一の止め輪がその第一の環状溝から抜け出て、内側継手部材とシャフトとの間のスプライン嵌合が外れて内側継手部材とシャフトとの間で軸方向の相対移動が許容される。 When the constant velocity universal joint of the present invention is applied to the propeller shaft, if an excessive impact force is applied to the propeller shaft at the time of an automobile collision, the first retaining ring fitted in the first annular groove of the shaft is The spline fitting between the inner joint member and the shaft is released from the first annular groove, and relative movement in the axial direction is allowed between the inner joint member and the shaft.
この時、本発明では、シャフトにおける第一の環状溝よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部の最外径を、第一の環状溝よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部の最外径よりも小さくしたり、あるいは、シャフトにおける第一の環状溝よりもシャフト根元側に位置する非スプライン形成部の外径を、内側継手部材のスプライン形成部の最内径よりも小さくしたりすることにより、シャフトの外周面に形成された第一の環状溝の端部で内側継手部材の内径が引っ掛かるようなことはなく、両者のスプライン嵌合を完全に外すことができて内側継手部材とシャフトとの間で十分な軸方向の相対移動を確保することができる。 At this time, in the present invention, the outermost diameter of the first spline forming portion located on the shaft base side with respect to the first annular groove in the shaft is set to the second outer diameter located on the shaft front end side with respect to the first annular groove. The outer diameter of the non-spline forming portion that is smaller than the outermost diameter of the spline forming portion or located on the shaft base side of the first annular groove in the shaft is smaller than the innermost diameter of the spline forming portion of the inner joint member. The inner diameter of the inner joint member is not caught at the end of the first annular groove formed on the outer peripheral surface of the shaft, and the spline fitting between the two can be completely removed. Thus, sufficient axial relative movement can be ensured between the inner joint member and the shaft.
第一の止め輪を内側継手部材のシャフト根元側で係止させると共に、第二の止め輪を内側継手部材のシャフト先端側で係止させる一つの手段としては、第一の止め輪を内側継手部材のシャフト根元側端面と当接させると共に、第二の止め輪を内側継手部材のシャフト先端側端面と当接させる構造が可能である。この場合、第一の止め輪としては、角形の断面形状を有するものが使用可能である。 As one means for locking the first retaining ring on the shaft base side of the inner joint member and locking the second retaining ring on the shaft front end side of the inner joint member, the first retaining ring is used as the inner joint member. A structure in which the second retaining ring is brought into contact with the end surface on the shaft front end side of the inner joint member while being brought into contact with the shaft root side end surface of the member is possible. In this case, a first retaining ring having a square cross-sectional shape can be used.
本発明において、第一の環状溝は、その底面がシャフト根元側へ向けて拡径するテーパ面とし、かつ、第一の止め輪は、その内径面がシャフト根元側へ向けて拡径して第一の環状溝の底面と合致するテーパ面とした構造が望ましい。このようにすれば、プロペラシャフトに衝撃力が加わった時、その衝撃力が小さくても第一の止め輪を第一の環状溝から抜け出させることが容易となる。つまり、シャフトに軸方向の衝撃力が加わった場合、第一の環状溝の底面とその底面に接する第一の止め輪の内径面とをテーパ面としていることから、その衝撃力による半径方向外側への分力が第一の止め輪に作用するため、第一の止め輪が第一の環状溝から容易に抜け出ることになる。 In the present invention, the first annular groove has a tapered surface whose bottom surface increases in diameter toward the shaft root side, and the first retaining ring has an inner diameter surface expanded in diameter toward the shaft root side. A structure having a tapered surface matching the bottom surface of the first annular groove is desirable. In this way, when an impact force is applied to the propeller shaft, the first retaining ring can be easily removed from the first annular groove even if the impact force is small. In other words, when an axial impact force is applied to the shaft, the bottom surface of the first annular groove and the inner diameter surface of the first retaining ring in contact with the bottom surface are tapered surfaces. Therefore, the first retaining ring easily escapes from the first annular groove.
また、第一の止め輪を内側継手部材のシャフト根元側で係止させる他の手段としては、内側継手部材の軸孔のシャフト根元側開口端部に環状凹部を形成し、その環状凹部にシャフトの第一の環状溝を対向配置し、その第一の環状溝に嵌合された第一の止め輪を内側継手部材の環状凹部に係止させた構造、あるいは、内側継手部材の軸孔の内径に環状凹溝を形成し、その環状凹溝にシャフトの第一の環状溝を対向配置し、その第一の環状溝に嵌合された第一の止め輪を内側継手部材の環状凹溝に係止させた構造が可能である。この場合、第一の止め輪としては、丸形の断面形状を有するものが使用可能である。 Further, as another means for locking the first retaining ring on the shaft base side of the inner joint member, an annular recess is formed at the shaft root side opening end of the shaft hole of the inner joint member, and the shaft is formed in the annular recess. The first annular groove of the inner joint member is opposed to the first retaining ring and the first retaining ring fitted in the first annular groove is engaged with the annular recess of the inner joint member, or the shaft hole of the inner joint member An annular groove is formed on the inner diameter, the first annular groove of the shaft is disposed opposite to the annular groove, and the first retaining ring fitted to the first annular groove is connected to the annular groove of the inner joint member. It is possible to have a structure that is locked to the. In this case, a first retaining ring having a round cross-sectional shape can be used.
本発明では、シャフトにおける第一の環状溝よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部の最外径を、第一の環状溝よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部の最外径よりも小さくした構造、あるいは、シャフトにおける第一の環状溝よりもシャフト根元側に位置する非スプライン形成部の外径を、内側継手部材のスプライン形成部の最内径よりも小さくした構造としている。 In the present invention, the outermost diameter of the first spline forming portion located on the shaft base side with respect to the first annular groove in the shaft is the second spline forming portion located on the shaft front end side with respect to the first annular groove. The outer diameter of the non-spline forming portion located on the shaft base side of the first annular groove in the shaft is made smaller than the outermost inner diameter of the spline forming portion of the inner joint member. It has a structure.
このような構造としたことによって、本発明の等速自在継手をプロペラシャフトに適用した場合、自動車の衝突時、プロペラシャフトに過大な衝撃力が加わって、第一の止め輪が第一の環状溝から抜け出て、内側継手部材とシャフトとの間のスプライン嵌合が外れて内側継手部材とシャフトが軸方向に相対移動するに際して、シャフトの外周面に形成された第一の環状溝の端部で内側継手部材の内径が引っ掛かるようなことはなく、両者のスプライン嵌合を完全に外すことができて内側継手部材とシャフトとの間で十分な軸方向の相対移動を確保することができる。 By adopting such a structure, when the constant velocity universal joint of the present invention is applied to the propeller shaft, an excessive impact force is applied to the propeller shaft during the collision of the automobile, and the first retaining ring is the first annular ring. The end of the first annular groove formed on the outer peripheral surface of the shaft when the spline fitting between the inner joint member and the shaft is released and the inner joint member and the shaft move relative to each other in the axial direction. Thus, the inner diameter of the inner joint member is not caught, and the spline fitting between the two can be completely removed, and sufficient axial relative movement can be ensured between the inner joint member and the shaft.
その結果、自動車の衝突時、プロペラシャフトへの衝撃力を確実に吸収することができ、信頼性が高く、かつ、安全性に富んだ等速自在継手を提供できる。 As a result, it is possible to provide a constant velocity universal joint that can reliably absorb the impact force on the propeller shaft in the event of an automobile collision, is highly reliable, and is rich in safety.
本発明の実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態は、プロペラシャフトにおける連結用継手として使用される摺動式等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手(DOJ)に適用した場合を例示するが、クロスグルーブ型等速自在継手(LJ)やトリポード型等速自在継手(TJ)などの他の摺動式等速自在継手にも適用可能である。さらに、バーフィールド型等速自在継手(BJ)やアンダーカットフリー型等速自在継手(UJ)などの固定式等速自在継手にも適用可能である。 Embodiments of the present invention are described in detail below. In addition, although the following embodiment illustrates the case where it applies to the double offset type constant velocity universal joint (DOJ) which is one of the sliding type constant velocity universal joints used as a coupling joint in a propeller shaft, The present invention can also be applied to other sliding constant velocity universal joints such as a groove type constant velocity universal joint (LJ) and a tripod type constant velocity universal joint (TJ). Furthermore, the present invention is also applicable to fixed type constant velocity universal joints such as a Barfield type constant velocity universal joint (BJ) and an undercut free type constant velocity universal joint (UJ).
図2に示す実施形態の等速自在継手は、軸線に平行な複数の直線状トラック溝12が円筒状内周面14に円周方向等間隔で形成された外側継手部材としての外輪10と、その外輪10のトラック溝12と対応させて軸線に平行な複数の直線状トラック溝22が球面状外周面24に円周方向等間隔で形成された内側継手部材としての内輪20と、外輪10のトラック溝12と内輪20のトラック溝22とが協働して形成されるボールトラックに配されてトルクを伝達する複数のボール30と、外輪10の円筒状内周面14と内輪20の球面状外周面24との間に介在してボール30を保持するケージ40とを備えている。各ボール30は、ケージ40に形成された複数のポケット42のそれぞれに収容されて円周方向等間隔に配置されている。なお、ボール30の数は6個あるいは8個であるが、それ以外の個数でもよく任意である。
The constant velocity universal joint of the embodiment shown in FIG. 2 includes an
この等速自在継手をプロペラシャフトに使用する場合、外輪10をデフ(図示せず)に連結すると共に、内輪20の軸孔26にスプライン嵌合されたシャフト60をトランスミッション(図示せず)に連結するようにしている。このようにして、デフとトランスミッションの相対位置の変化による長さと角度の変化に対応できる構造を具備する。なお、外部からの異物の侵入や内部からのグリースの漏洩を防止するため、外輪10とシャフト60との間には、ブーツ70が装着されている。
When this constant velocity universal joint is used for a propeller shaft, the
この摺動式等速自在継手の内輪20とシャフト60との連結構造には、内輪20の軸孔26にシャフト60の軸端を圧入する構造が採用されている。この内輪20の軸孔26の内径に軸方向に沿う凹凸として雌スプライン28を形成すると共に、シャフト60の軸端外径にも雄スプライン68を形成する。シャフト60の軸端を内輪20の軸孔26に圧入して雄スプライン68と雌スプライン28を噛み合わせることにより、シャフト60を内輪20に嵌合させて両者間でトルクを伝達可能としている。なお、内輪20とシャフト60の連結構造は、前述のスプライン嵌合に限らず、トルク伝達可能な他の凹凸嵌合であってもよい。
A structure in which the shaft end of the
この内輪20とシャフト60との連結構造では、自動車衝突時の衝撃力を吸収するための手段として、例えば図1に示す実施形態が有効である。
In the connection structure between the
図1に示すように、内輪20の軸孔26にスプライン嵌合されたシャフト60の外周面には、第一の環状溝62と第二の環状溝64が形成されている。第一の環状溝62はシャフト60の根元側に形成され、第二の環状溝64はシャフト60の先端側に形成されている。このシャフト60の外周面に形成された雄スプライン68において、第一の環状溝62よりもシャフト根元側に第一のスプライン形成部68aが位置し、第一の環状溝62よりもシャフト先端側に第二のスプライン形成部68bが位置する。
As shown in FIG. 1, a first
この第一の環状溝62には第一の止め輪80が嵌合され、第二の環状溝64には第二の止め輪90が嵌合される。第一の止め輪80と第二の止め輪90は、角形の断面形状を有するC字状の弾性部材からなり、その弾性力に抗して拡径可能であり、自然状態での直径よりも若干拡径させた状態で第一の環状溝62および第二の環状溝64に嵌合させることより、その嵌合状態を確実にしている。
A
この内輪20とシャフト60との嵌合構造では、図1に示すようにシャフト60の雄スプライン68における第一の環状溝62よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部68aの最外径D1を、第一の環状溝62よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部68bの最外径D2よりも小さくする。ここで、第一のスプライン形成部68aでの最外径D1および第二のスプライン形成部68bでの最外径D2とは、雄スプライン68の歯先の外径を意味する。
In the fitting structure between the
シャフト60の内輪20への組み付け要領は次のとおりである。
The procedure for assembling the
まず、第一の止め輪80をシャフト60の第一の環状溝62に嵌合させた状態でシャフト60を内輪20の軸孔26に圧入する。このシャフト60の圧入により、内輪20の軸孔26の雌スプライン28とシャフト60の外周面の雄スプライン68が噛み合ってスプライン嵌合し、両者間でトルク伝達可能となる。このようにして、シャフト60の第一の環状溝62に嵌合された第一の止め輪80を内輪20のシャフト根元側端面21に当接させることにより、内輪20がシャフト60の根元側へ軸方向移動することを規制する。
First, the
その後、第二の止め輪90をシャフト60の第二の環状溝64に嵌合させる。このようにして、第二の環状溝64に嵌合された第二の止め輪90を内輪20のシャフト先端側端面23に当接させることにより、内輪20がシャフト60の先端側へ軸方向移動することを規制する。つまり、この第二の止め輪90により内輪20に対してシャフト60を抜け止めしている。これら第一の止め輪80と第二の止め輪90とにより内輪20が挟み込まれてシャフト60に対して軸方向に固定されている。
Thereafter, the
この等速自在継手をプロペラシャフトに適用した場合、自動車の衝突時、プロペラシャフトに過大な衝撃力が加わることがある。この衝撃により内輪20には図中の白抜き矢印で示すような負荷がかかることになる。その結果、図3に示すようにシャフト60の根元側に形成された第一の環状溝62に嵌合していた第一の止め輪80がその第一の環状溝62から抜け出て、内輪20がシャフト60の根元側へ軸方向移動する。
When this constant velocity universal joint is applied to a propeller shaft, an excessive impact force may be applied to the propeller shaft during an automobile collision. Due to this impact, the
この時、シャフト60の雄スプライン68における第一の環状溝62よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部68aの最外径D1を、第一の環状溝62よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部68bの最外径D2よりも小さくしていることから、シャフト60の外周面に形成されたスプライン68の途中に位置する第一の環状溝62の端部で内輪20の内径が引っ掛かるようなことはなく、両者のスプライン嵌合を完全に外すことができて内輪20を十分に軸方向移動させることが確実にできる。
At this time, the outermost diameter D1 of the first
前述した図1の実施形態では、第一の止め輪80の内径面およびその内径に接する第一の環状溝62の底面をシャフト60の軸線と平行な面とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、第一の止め輪82を図4に示すような取付構造とすることも可能である。
In the embodiment of FIG. 1 described above, the case where the inner surface of the
図4に示す実施形態では、シャフト60の外周面に形成された第一の環状溝61は、その底面がシャフト根元側へ向けて拡径するテーパ面63としている。また、第一の止め輪82は、その内径面がシャフト根元側へ向けて拡径するテーパ面84としている。この第一の環状溝61のテーパ面63と第一の止め輪82のテーパ面84を同一の傾斜角度θに設定することにより、第一の環状溝61のテーパ面63と第一の止め輪82のテーパ面84とを合致させて面接触させている。なお、その他の構造については、図1の実施形態と同様であるため、同一または相当部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
In the embodiment shown in FIG. 4, the first
この実施形態のように、第一の止め輪82の内径面と第一の環状溝61の底面とをシャフト根元側へ向けて拡径するテーパ面84,63としたことにより、プロペラシャフトに衝撃力が加わった時、その衝撃力により内輪20に加わる負荷(図4の白抜き矢印参照)が小さくても、その負荷による半径方向外側への分力が第一の止め輪82に作用するため、その小さな負荷でもって、図5(a)の状態から同図(b)の状態へ第一の止め輪82が第一の環状溝61のテーパ面63に沿って半径方向外側へ拡径し易くなって第一の環状溝61から容易に抜け出る。
As in this embodiment, the inner surface of the
この第一の止め輪82が抜け出た後、シャフト60の雄スプライン68における第一の環状溝61よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部68aの最外径D1を、第一の環状溝61よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部68bの最外径D2よりも小さくしていることから、シャフト60の外周面に形成されたスプライン68の途中に位置する第一の環状溝61の端部で内輪20の内径が引っ掛かるようなことはなく、両者のスプライン嵌合を完全に外すことができて内輪20を十分に軸方向移動させることが確実にできる。
After the
また、図1および図4に示す実施形態では、角形の断面形状を有する第一の止め輪80,82を内輪20のシャフト根元側端面21に当接させることにより、内輪20がシャフト根元側へ軸方向移動することを規制した構造について説明したが、第一の止め輪を内輪20のシャフト根元側で係止させる他の手段としては、図6あるいは図7に示す実施形態のような構造であってもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the
図6に示す実施形態では、内輪20の軸孔26のシャフト根元側開口端部に環状凹部25を形成し、その環状凹部25にシャフト60の第一の環状溝65を径方向で対向配置し、その第一の環状溝65に嵌合された第一の止め輪86を内輪20の環状凹部25に係止させた構造を具備する。環状凹部25のシャフト先端側端面25aと第一の環状溝65のシャフト根元側端面65aは共にテーパ状をなしている。また、第一の止め輪86は丸形の断面形状を有する。なお、その他の構造については、図1の実施形態と同様であるため、同一または相当部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
In the embodiment shown in FIG. 6, an
また、図7に示す実施形態では、内輪20の軸孔26の内径に環状凹溝27を形成し、その環状凹溝27にシャフト60の第一の環状溝67を径方向で対向配置し、その第一の環状溝67に嵌合された第一の止め輪88を内輪20の環状凹溝27に係止させた構造を具備する。環状凹溝27のシャフト先端側端面27aと第一の環状溝67のシャフト根元側端面67aは共にテーパ状をなしている。また、第一の止め輪88は丸形の断面形状を有する。なお、その他の構造については、図1の実施形態と同様であるため、同一または相当部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
Further, in the embodiment shown in FIG. 7, an
これら二つの実施形態の場合は、自動車の衝突時、プロペラシャフトに過大な衝撃力が加わると、第一の環状溝65,67に嵌合していた第一の止め輪86,88が内輪20の内径で径方向内側に押し込まれて環状凹部25あるいは環状凹溝27から抜け出て、内輪20がシャフト60の根元側へ軸方向移動する。この時、シャフト60の雄スプライン68における第一の環状溝65,67よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部68aの最外径D1を、第一の環状溝65,67よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部68bの最外径D2よりも小さくしていることから、シャフト60の外周面に形成されたスプライン68の途中に位置する第一の環状溝65,67の端部で内輪20の内径が引っ掛かるようなことはなく、両者のスプライン嵌合を完全に外すことができて内輪20を十分に軸方向移動させることが確実にできる。
In the case of these two embodiments, when an excessive impact force is applied to the propeller shaft at the time of a car collision, the first retaining rings 86 and 88 fitted in the first
さらに、図1、図4、図6および図7の各実施形態では、シャフト60の雄スプライン68における第一の環状溝よりもシャフト根元側に位置する第一のスプライン形成部68aの最外径D1を、第一の環状溝よりもシャフト先端側に位置する第二のスプライン形成部68bの最外径D2よりも小さくした構造について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図8に示す実施形態のような構造も可能である。
Further, in each of the embodiments shown in FIGS. 1, 4, 6 and 7, the outermost diameter of the first
図8に示す実施形態では、シャフト60の外周面における第一の環状溝62からシャフト根元側に位置する部位にスプライン68を形成せず、その非スプライン形成部68cの外径D3を内輪20のスプライン形成部である雌スプライン28の最内径D4よりも小さくした構造を具備する。ここで、内輪20の雌スプライン28での最内径D4とは、雌スプライン28の歯先の内径を意味する。なお、その他の構造については、図1の実施形態と同様であるため、同一または相当部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
In the embodiment shown in FIG. 8, the
この実施形態では、自動車の衝突時、プロペラシャフトに過大な衝撃力が加わると、シャフト60の根元側に形成された第一の環状溝62に嵌合していた第一の止め輪80がその第一の環状溝62から抜け出て、内輪20がシャフト60の根元側へ軸方向移動する。
In this embodiment, when an excessive impact force is applied to the propeller shaft during a car collision, the
この時、シャフト60における第一の環状溝62よりもシャフト根元側に位置する非スプライン形成部68cの外径D3を内輪20の雌スプライン28の最内径D4よりも小さくしていることから、シャフト60の外周面に形成された第一の環状溝62の端部で内輪20の内径が引っ掛かるようなことはなく、両者のスプライン嵌合を完全に外すことができて内輪20を十分に軸方向移動させることが確実にできる。
At this time, the outer diameter D 3 of the
本発明は前述した実施形態に何ら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、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.
10 外側継手部材(外輪)
20 内側継手部材(内輪)
21 内側継手部材のシャフト根元側端面
23 内側継手部材のシャフト先端側端面
25 環状凹部
26 軸孔
27 環状凹溝
28 内側継手部材のスプライン形成部(雌スプライン)
60 シャフト
61,62,65,67 第一の環状溝
63 第一の環状溝のテーパ面
64 第二の環状溝
68a 第一のスプライン形成部
68b 第二のスプライン形成部
68c 非スプライン形成部
80,82,86,88 第一の止め輪
84 第一の止め輪のテーパ面
90 第二の止め輪
D1 第一のスプライン形成部の最外径
D2 第二のスプライン形成部の最外径
D3 非スプライン形成部の外径
D4 内側継手部材のスプライン形成部の最内径
10 Outer joint member (outer ring)
20 Inner joint member (inner ring)
21 End side end surface of shaft of inner
60
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007249423A JP2009079690A (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Constant velocity universal joint |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007249423A JP2009079690A (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Constant velocity universal joint |
Publications (1)
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JP2007249423A Withdrawn JP2009079690A (en) | 2007-09-26 | 2007-09-26 | Constant velocity universal joint |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011073519A (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Showa Corp | Shock absorbing propeller shaft apparatus for automobile |
JP2020076413A (en) * | 2018-11-05 | 2020-05-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Power transmission shaft and manufacturing method thereof |
-
2007
- 2007-09-26 JP JP2007249423A patent/JP2009079690A/en not_active Withdrawn
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