JP2010054002A - Double offset type constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達装置に使用されるダブルオフセット型等速自在継手に関する。 The present invention relates to a double offset type constant velocity universal joint used in a power transmission device for automobiles and various industrial machines.
等速自在継手は角度変位のみ可能な固定式と、角度変位だけでなく軸方向変位(プランジング)も可能なしゅう動式とに大別され、ダブルオフセット型等速自在継手は後者に属する。 Constant velocity universal joints are broadly classified into fixed types that can only be angularly displaced and sliding types that are capable of not only angular displacement but also axial displacement (plunging), and double offset type constant velocity universal joints belong to the latter.
ダブルオフセット型等速自在継手は、図5に示すように、外輪10と内輪20とボール30とケージ40とで構成され、プランジング時のスライド抵抗を低減させるため、ケージ40の球面形状やポケット形状を工夫したものもある(特許文献1、2)。
スライド抵抗が大きくなる原因として、ボールの転がり抵抗のほかにも、次のような原因が考えられる。すなわち、図5に示すように、外輪10、内輪20、ボール30、ケージ40を組み立てた状態のボール中心断面(図5(B))には大きなすきまが存在せず、外輪10内のグリースおよび空気の移動が困難であるため、これがスライド時に大きな抵抗となる。
In addition to the rolling resistance of the ball, the following causes can be considered as the cause of the increase in slide resistance. That is, as shown in FIG. 5, there is no large gap in the ball center cross section (FIG. 5B) in the state where the
また、自動車用の場合、自動車に取り付ける時などに外輪10にクリップ19が装着されていないことがある。その場合、外輪10からカセット(内輪20、ボール30、ケージ40)が脱落してしまうと、外輪10内のグリースおよび空気の移動が困難であるため、再びカセットを外輪10内に挿入することは難しい。
In the case of an automobile, the
そこで、この発明の主要な目的は、上述の問題点を除去して、少ない抵抗でプランジングできるようにすることにある。 Therefore, a main object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and enable plunging with a small resistance.
この発明は、しゅう動式等速自在継手の軸方向変位(プランジング)時や、外輪にカセットを組み付ける際に、グリースや空気の迅速な移動を許容する連絡通路を設けることによって課題を解決した。 The present invention solves the problem by providing a communication passage that allows quick movement of grease and air when the sliding type constant velocity universal joint is displaced in the axial direction (plunging) or when the cassette is assembled to the outer ring. .
すなわち、この発明は、円筒形の内周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成した外輪と、球面状の外周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成した内輪と、対をなす外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に介在させたボールと、外輪の内周面と内輪の外周面との間に介在しボールを保持するケージとを有し、外輪と内輪との間で角度変位のみならず軸方向変位も可能なダブルオフセット型等速自在継手において、前記軸方向変位時に前記外輪内部の奥側と開口側との間でグリースや空気の移動を許容する連絡通路を設けたことを特徴とするものである。連絡通路を通じて外輪内のグリースおよび空気が迅速に移動できるため、スライド抵抗の低減や取扱い性の改善が達成できる。
連絡通路は、しゅう動式等速自在継手の軸方向変位(プランジング)時に、外輪内でカセット(内輪、ボール、ケージ)が少ない抵抗で移動できるように、グリースや空気のスムーズな移動を許容するためのものであることから、かかる観点から断面積等を設定すべきである。具体例を挙げるならば、連絡通路の総断面積を1mm2以上とするのが好ましい。
That is, according to the present invention, an outer ring in which ball grooves extending in the axial direction are formed on the cylindrical inner peripheral surface at equal intervals in the circumferential direction, and a ball groove extending in the axial direction on the spherical outer peripheral surface are provided in the circumferential direction, etc. An inner ring formed at a distance, a ball interposed between a ball groove of a pair of outer rings and a ball groove of the inner ring, and a cage interposed between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring to hold the balls In a double offset type constant velocity universal joint that is capable of not only angular displacement but also axial displacement between the outer ring and the inner ring, between the inner side of the outer ring and the opening side during the axial displacement. A communication passage that allows the movement of grease and air is provided. Since grease and air in the outer ring can move quickly through the communication passage, reduction of slide resistance and improvement of handling can be achieved.
The connecting passage allows smooth movement of grease and air so that the cassette (inner ring, ball, cage) can move with less resistance in the outer ring when the sliding constant velocity universal joint is displaced in the axial direction (plunging). Therefore, the cross-sectional area and the like should be set from this viewpoint. As a specific example, it is preferable that the total cross-sectional area of the communication passage is 1 mm 2 or more.
請求項2の発明は、請求項1のダブルオフセット型等速自在継手において、前記連絡通路をボール溝底に設けたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the double offset constant velocity universal joint according to the first aspect, the communication passage is provided at the bottom of the ball groove.
請求項3の発明は、請求項2のダブルオフセット型等速自在継手において、前記ボール溝が外輪のボール溝もしくは内輪のボール溝または両方のボール溝であることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the double offset constant velocity universal joint of the second aspect, the ball groove is a ball groove of an outer ring, a ball groove of an inner ring, or both ball grooves.
請求項6の発明は、請求項1から5のいずれか1項のダブルオフセット型等速自在継手において、前記連絡通路を外輪の内周面に設けたことを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the double offset constant velocity universal joint according to any one of the first to fifth aspects, the communication passage is provided on the inner peripheral surface of the outer ring.
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれか1項のダブルオフセット型等速自在継手において、前記連絡通路を内輪の外周面に設けたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the double offset constant velocity universal joint according to any one of the first to third aspects, the communication passage is provided on the outer peripheral surface of the inner ring.
請求項5の発明は、請求項1から4のいずれか1項のダブルオフセット型等速自在継手において、前記連絡通路をケージの外周面または内周面に設けたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 5 is the double offset type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 4, wherein the connecting passage is provided on an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of the cage. .
請求項7の発明は、請求項1から6のいずれか1項のダブルオフセット型等速自在継手において、機械加工により前記連絡通路を設けたことを特徴とするものである。機械加工によれば精度良く加工することができるため、次のような有利さがある。すなわち、外輪、内輪、ケージの肉厚を正確に管理することができ、安定した強度を得ることができる。また、必要最低限の加工量を設定することができるため、外輪内径とケージ外径、内輪外径とケージ内径の接触面積を正確に確保して、安定した耐久性を得ることができる。 A seventh aspect of the present invention is the double offset type constant velocity universal joint according to any one of the first to sixth aspects, wherein the communication passage is provided by machining. Since machining can be performed with high accuracy, there are the following advantages. That is, the thickness of the outer ring, the inner ring, and the cage can be accurately managed, and a stable strength can be obtained. In addition, since the minimum required processing amount can be set, the contact area between the inner diameter of the outer ring and the outer diameter of the cage and the outer diameter of the inner ring and the inner diameter of the cage can be ensured accurately, and stable durability can be obtained.
請求項8の発明は、請求項1から6のいずれか1項のダブルオフセット型等速自在継手において、塑性加工により前記連絡通路を設けたことを特徴とするものである。塑性加工の具体例を挙げるならば、冷間鍛造、熱間鍛造、プレスなどである。塑性加工によれば比較的低コストで連絡通路を設けることができる。 The invention according to claim 8 is the double offset type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 6, wherein the communication passage is provided by plastic working. Specific examples of plastic working include cold forging, hot forging, and pressing. According to plastic working, the communication passage can be provided at a relatively low cost.
請求項9の発明は、請求項1から8のいずれか1項のダブルオフセット型等速自在継手において、外輪のボール溝もしくは内輪のボール溝または両方が冷間鍛造仕上げであることを特徴とするものである。ボール溝を冷間鍛造仕上げとすることにより、後加工を廃止してコストダウンに寄与することができる。 The invention according to claim 9 is the double offset type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 8, wherein the ball groove of the outer ring or the ball groove of the inner ring or both are cold forged. Is. By making the ball grooves cold forged, post-processing can be abolished, contributing to cost reduction.
請求項10の発明は、請求項1から8のいずれか1項のダブルオフセット型等速自在継手において、外輪の内周面が鍛造仕上げであることを特徴とするものである。外輪の内周面を鍛造仕上げとすることにより、後加工を廃止してコストダウンに寄与することができる。
The invention of
この発明によれば、プランジング時、連絡通路を通じて外輪内部の奥側と開口側との間でグリースおよび空気が簡単迅速に移動できる。したがって、スライド抵抗が減少することに加えて、分解・再組立時の取扱い性が改善される。また、連絡通路を設けることで軽量化にも寄与する。さらに、グリースの介入性が向上するといった効果も期待できる。 According to this invention, during plunging, grease and air can be easily and quickly moved between the inner side of the outer ring and the opening side through the communication passage. Therefore, in addition to the reduction in slide resistance, the handling at the time of disassembly / reassembly is improved. Moreover, it contributes also to weight reduction by providing a communication channel. Furthermore, the effect of improving the intervention of grease can be expected.
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
まず、図1を参照して基本的構成を説明すると、ダブルオフセット型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪10と、内側継手部材としての内輪20と、トルク伝達要素としてのボール30と、ボールを保持するケージ40とを主要な構成要素としている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, a basic configuration will be described with reference to FIG. 1. A double offset type constant velocity universal joint includes an
外輪10はマウス部12とステム部18とからなり、ステム部18のスプライン(またはセレーション。以下同じ。)軸部で駆動軸または従動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。マウス部12は一端が開口したカップ状で、円筒形の内周面14を有し、その内周面14の円周方向に等間隔に、軸方向に延びるボール溝16が形成してある。
The
内輪20は、軸心部に形成したスプライン孔22で従動軸または駆動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。内輪20の外周面24は球面状で、その外周面24の円周方向に等間隔に、軸方向に延びるボール溝26が形成してある。
The
外輪10のボール溝16と内輪20のボール溝26は対をなし、各対のボール溝16、26間に1個ずつ、ボール30が組み込んである。1つの継手で使用するボール30の、したがってまたボール溝16、26の数は任意であるが、ここでは6の場合を例示してある。
The
ケージ40は円周方向に所定の間隔で形成した貫通孔の形態をしたポケット46を有し、各ポケット46に1個ずつボール30が収容される。したがって、すべてのボール30はケージ40によって同一平面に保持される。
The
ケージ40は外輪10と内輪20との間に介在している。ケージ40の外周面は、球状部分42で外輪10の円筒形内周面14と接する。ケージ40の内周面は球状部分44で内輪20の球面状外周面24と接する。そして、ケージ40の外周面の球面部分42の中心O1と内周面の球面部分44の中心O2は、継手の角度中心Oから互いに反対方向に、等距離だけオフセットさせてある(ダブルオフセット)。したがって、外輪10の回転軸線と内輪20の回転軸線が角度(作動角θ)をなした状態でトルクを伝達するとき、ケージ40は、作動角θを二等分する平面にボール30を配向せしめる役割を果たす。
The
通常、外輪10からカセット(20、30、40)が脱落しないようにマウス部12の開口端部に抜け止め装置を設ける。ここでは、外輪10のマウス部12の開口端部の内周面に形成した円周方向の溝にクリップ19を装着することによって抜け止め装置を構成する場合が例示してある。
Usually, a retaining device is provided at the opening end of the
また、図示は省略したが、潤滑グリースの漏れを防止するため、可撓性のブーツを装着して使用するのが一般的である。自動車用の等速自在継手の場合、水や異物の侵入を防止するほか、小石などの衝突から保護する役割も果たす。 Although not shown in the figure, in order to prevent leakage of lubricating grease, it is common to use a flexible boot. In the case of a constant velocity universal joint for automobiles, in addition to preventing intrusion of water and foreign matter, it also serves to protect against collisions of pebbles and the like.
図1および図2は外輪10の内周面14とボール溝16の底部、内輪20のボール溝26の底部に軸方向の溝15、17、27を形成して連絡通路とした例である。連絡通路は軸線方向に延びている例を示したが、軸線に対して傾斜していてもよい。また、必ずしも直線状でなくてもよい。
1 and 2 are examples in which
図3はケージ40の外周面の球面部分42に切り通し48を形成して連絡通路とした例である。図示は省略したが、ケージ40の内周面44に、軸方向の両端間を連絡する溝を形成してもよい。
FIG. 3 shows an example in which a cut-out 48 is formed in the
図4は内輪20を軸方向に貫通する穴28を形成して連絡通路とした例である。図示は省略したが、内輪20の外周面24に、軸方向の両端間を連絡する溝を形成してもよい。
FIG. 4 shows an example in which a
上述の溝、切り通し、穴といった種々の形態の連絡通路15、17、27、48、28は、しゅう動式等速自在継手の軸方向変位(プランジング)時に、外輪10内部の奥側と開口側との間でカセット(20、30、40)が少ない抵抗で移動できるように、グリースや空気のスムーズな移動を許容するためのものであることから、かかる観点から断面積等を設定すべきである。具体的には、連絡通路の総断面積を1mm2以上とするのが好ましい。また、上記目的を達成することができるものであれば、かつ、加工上の制約を問わないならば、図示した例のように軸線と平行に延びるものや直線状のものに限らず、傾斜したり、曲がっていたり、その他種々の形状を採用することができる。
The
連絡通路は機械加工で設けることができる。機械加工によれば精度良く加工することができるため、外輪、内輪、ケージの肉厚を正確に管理することができ、安定した強度を得ることができる。また、必要最低限の加工量を設定することができるため、外輪内径とケージ外径、内輪外径とケージ内径の接触面積を正確に確保して、安定した耐久性を得ることができる。 The communication passage can be provided by machining. Since machining can be performed with high accuracy, the thickness of the outer ring, inner ring, and cage can be managed accurately, and a stable strength can be obtained. In addition, since the minimum required processing amount can be set, the contact area between the inner diameter of the outer ring and the outer diameter of the cage and the outer diameter of the inner ring and the inner diameter of the cage can be ensured accurately, and stable durability can be obtained.
また、連絡通路は冷間鍛造、熱間鍛造、プレスなどといった塑性加工で設けることもできる。塑性加工によれば比較的低コストで連絡通路を設けることができる。 Further, the communication passage can be provided by plastic working such as cold forging, hot forging, and pressing. According to plastic working, the communication passage can be provided at a relatively low cost.
なお、外輪のボール溝もしくは内輪のボール溝または両方を冷間鍛造仕上げとしてもよい。また、外輪の内周面を鍛造仕上げとしてもよい。いずれも、後加工を廃止してコストダウンに寄与することができる。 The ball groove of the outer ring or the ball groove of the inner ring or both may be cold forged. The inner peripheral surface of the outer ring may be forged. In any case, post-processing can be abolished, which can contribute to cost reduction.
ここに述べた種々の実施例は、単独でも、組み合わせてでも、実施をすることができる。また、回転バランスを考慮して円周方向に当配した例を示したが、1または任意の複数の連絡通路を任意の間隔で配置することができる。 The various embodiments described herein can be practiced alone or in combination. In addition, although an example is shown in which the distribution is performed in the circumferential direction in consideration of the rotation balance, one or any of a plurality of communication passages can be arranged at arbitrary intervals.
10 外輪(外側継手部材)
12 マウス部
14 内周面
15 連絡通路
16 ボール溝
17 連絡通路
18 ステム部
19 クリップ
20 内輪(内側継手部材)
22 スプライン穴
23 連絡通路
24 外周面
26 ボール溝
28 連絡通路
30 ボール(トルク伝達要素)
40 ケージ
42 外周面
44 内周面
46 ポケット
48 連絡通路
10 Outer ring (outer joint member)
12
22 spline hole 23
40
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008221444A JP2010054002A (en) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Double offset type constant velocity universal joint |
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JP (1) | JP2010054002A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016114082A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-23 | 本田技研工業株式会社 | Fixed type constant velocity joint |
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2008
- 2008-08-29 JP JP2008221444A patent/JP2010054002A/en not_active Withdrawn
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