JP2011117532A - Ball-type constant velocity joint - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ball-type constant velocity joint capable of elongating life of a retainer by avoiding generation of a sliding defect of the retainer and an inner ring even when swelling occurs on an outer peripheral surface of the inner ring. <P>SOLUTION: The ball-type constant velocity joint includes an outer ring 20 having an outer ring ball groove 23, the inner ring 30 having an inner ring ball groove 32, a ball 40 rolling on the outer ring ball groove 23 and the inner ring ball groove 32, and the retainer 50 disposed between the outer ring 20 and the inner ring 30 to retain the ball 40. A recessed part 55 for avoiding interference with a swelling part occurring on the outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 during torque transmission is provided on an inner peripheral surface 52 of an opening opposite side (a deep side) of the outer ring 20 than a width direction center of a window part 53 of the retainer 50. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、車両の駆動力伝達軸部に使用されるボール型等速ジョイントに関する。   The present invention relates to a ball-type constant velocity joint used for a driving force transmission shaft portion of a vehicle.

従来のボール型等速ジョイントとして、例えば、特開平11−190354号公報(特許文献1)などに記載されているものが知られている。このボール型等速ジョイントは、軸方向一方に開口部を有する筒状に形成されて内周面に軸方向に延びる複数の外輪ボール溝を有する外輪と、外輪の内側に配設され、外周面に軸方向に延びる複数の内輪ボール溝を有する内輪と、外輪ボール溝および内輪ボール溝を転動し、外輪と内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、環状に形成されて周方向にボールをそれぞれ収容する複数の窓部を有し、外輪と内輪との間に配設された保持器と、を備えている。   As conventional ball type constant velocity joints, for example, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-190354 (Patent Document 1) are known. This ball type constant velocity joint is formed in a cylindrical shape having an opening in one axial direction and has an outer ring having a plurality of outer ring ball grooves extending in the axial direction on the inner circumferential surface, and disposed on the inner side of the outer ring. An inner ring having a plurality of inner ring ball grooves extending in the axial direction, a plurality of balls that roll the outer ring ball groove and the inner ring ball groove and transmit torque between the outer ring and the inner ring, and an annularly formed circumferential direction And a retainer disposed between the outer ring and the inner ring.

そして、外輪と内輪との間に介在する保持器は、外輪の凹球面状内周面および内輪の凸球面状外周面とそれぞれ球面接触するように配設されている。即ち、保持器の外周面は凸球面状に形成され、保持器の内周面は凹球面状に形成されている。また、外輪ボール溝および内輪ボール溝は、円弧状に形成されており、それらの曲率中心は、ジョイント中心から逆方向に等距離、軸方向にオフセットされている。これにより、外輪ボール溝および内輪ボール溝は、外輪の開口部側から奥側に向かって深さが徐々に浅くなっている。   The cage interposed between the outer ring and the inner ring is disposed so as to make spherical contact with the concave spherical inner peripheral surface of the outer ring and the convex spherical outer peripheral surface of the inner ring. That is, the outer peripheral surface of the cage is formed in a convex spherical shape, and the inner peripheral surface of the cage is formed in a concave spherical shape. Further, the outer ring ball groove and the inner ring ball groove are formed in an arc shape, and their centers of curvature are offset in the axial direction by an equal distance in the opposite direction from the joint center. Thereby, the depth of the outer ring ball groove and the inner ring ball groove gradually decreases from the opening side of the outer ring toward the back side.

特開平11−190354号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-190354

ところで、上記のボール型等速ジョイントは、車両においてドライブシャフトのアウトボードジョイントとして使用されており、通常、車両のフロント側に設置されるボール型等速ジョイントは、前輪の操舵に対応可能なように、最大ジョイント作動角が45°〜50°程度に大きく設定されている。そのため、大きなジョイント作動角が付与された際には、特に内輪ボール溝のボールが位置する浅い方の端部付近でボールの接触楕円がはみ出し、内輪ボール溝のエッジの応力が高くなる。このとき、車両のステアリング据え切り時に過大入力が負荷した場合、内輪ボール溝が変形して、図5に示すように、内輪30aの外周面31aに盛り上がり部37が発生する。この盛り上がり部37が発生すると、保持器50aの内周面52aと内輪30aの外周面31aとの間で保持器の摺動不良が発生し、図6に示すように、保持器50aの窓部53a間にある柱部54aの応力が増加するため、保持器50aの寿命が低下することとなる。   By the way, the above-mentioned ball type constant velocity joint is used as an outboard joint of a drive shaft in a vehicle. Usually, the ball type constant velocity joint installed on the front side of the vehicle can cope with steering of the front wheels. In addition, the maximum joint operating angle is set to a large value of about 45 ° to 50 °. For this reason, when a large joint operating angle is applied, the contact ellipse of the ball protrudes particularly near the shallow end where the ball of the inner ring ball groove is located, and the stress at the edge of the inner ring ball groove increases. At this time, if an excessive input is applied when the vehicle is turned off, the inner ring ball groove is deformed, and a raised portion 37 is generated on the outer peripheral surface 31a of the inner ring 30a as shown in FIG. When the raised portion 37 occurs, a sliding failure of the cage occurs between the inner circumferential surface 52a of the cage 50a and the outer circumferential surface 31a of the inner ring 30a, and as shown in FIG. 6, the window portion of the cage 50a. Since the stress of the column part 54a between 53a increases, the lifetime of the cage 50a is reduced.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内輪の外周面に盛り上がり部が発生した場合においても、保持器と内輪との摺動不良の発生を回避して、保持器の長寿命化を図り得るようにしたボール型等速ジョイントを提供することを解決すべき課題とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when a raised portion is generated on the outer peripheral surface of the inner ring, the occurrence of sliding failure between the cage and the inner ring is avoided, and the long life of the cage is achieved. It is a problem to be solved to provide a ball-type constant velocity joint that can be made simple.

上記課題を解決する請求項1に係る発明の構成上の特徴は、
軸方向一方に開口部を有する有底筒状に形成されて内周面に軸方向に延びる複数の外輪ボール溝を有する外輪と、
該外輪の内側に配設され、外周面に軸方向に延びる複数の内輪ボール溝を有する内輪と、
前記外輪ボール溝および前記内輪ボール溝を転動し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、
環状に形成されて周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部を有し、前記外輪と前記内輪との間に配設された保持器と、
を備えたボール型等速ジョイントにおいて、
前記保持器は、前記窓部の幅方向中央よりも外輪奥側の内周面に、トルク伝達時に前記内輪の外周面に発生する盛り上がり部との干渉を回避するための凹部が設けられていることである。
The structural feature of the invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem is as follows.
An outer ring having a plurality of outer ring ball grooves formed in a bottomed cylindrical shape having an opening in one axial direction and extending in the axial direction on the inner peripheral surface;
An inner ring disposed inside the outer ring and having a plurality of inner ring ball grooves extending in the axial direction on the outer peripheral surface;
A plurality of balls that roll on the outer ring ball groove and the inner ring ball groove and transmit torque between the outer ring and the inner ring;
A cage formed in an annular shape and having a plurality of windows that respectively accommodate the balls in the circumferential direction, and disposed between the outer ring and the inner ring;
In the ball-type constant velocity joint with
The retainer is provided with a recess for avoiding interference with a raised portion generated on the outer peripheral surface of the inner ring at the time of torque transmission on the inner peripheral surface on the inner side of the outer ring from the center in the width direction of the window portion. That is.

請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1に記載のボール型等速ジョイントにおいて、前記凹部は、前記保持器の内周面に周方向に連続して形成されていることである。   The structural feature of the invention according to claim 2 is that, in the ball type constant velocity joint according to claim 1, the concave portion is formed continuously in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the cage. is there.

請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1に記載のボール型等速ジョイントにおいて、前記凹部は、前記保持器の内周面に周方向に断続的に形成されていることである。   The structural feature of the invention according to claim 3 is that, in the ball type constant velocity joint according to claim 1, the concave portion is intermittently formed in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the cage. is there.

請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のボール型等速ジョイントにおいて、前記保持器の内周面は、外輪軸線と内輪軸線との交点Oを中心とする凹状球面により形成され、前記凹部は、前記凹状球面の曲率半径R1と異なる曲率半径R2の湾曲面により形成されていることである。   The structural feature of the invention according to claim 4 is the ball type constant velocity joint according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner peripheral surface of the cage is an intersection of the outer ring axis and the inner ring axis. It is formed by a concave spherical surface centered on O, and the concave portion is formed by a curved surface having a curvature radius R2 different from the curvature radius R1 of the concave spherical surface.

請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のボール型等速ジョイントにおいて、前記外輪ボール溝は、外輪開口側から見てアンダカットフリーの状態に形成されていることである。   The structural feature of the invention according to claim 5 is the ball type constant velocity joint according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer ring ball groove is in an undercut free state when viewed from the outer ring opening side. Is formed.

請求項1に係る発明によれば、保持器は、窓部の幅方向中央よりも外輪奥側の内周面に、トルク伝達時に内輪の外周面に発生する盛り上がり部との干渉を回避するための凹部が設けられている。そのため、内輪の外周面に盛り上がり部が発生した場合においても、保持器と内輪との摺動不良の発生を回避して、保持器の長寿命化を図ることができる。さらに、窓部の幅方向中央よりも外輪奥側の内周面に凹部を設けることで、隣り合う窓部の間に位置する柱部の強度を確保することができる。   According to the first aspect of the present invention, the cage avoids interference between the inner circumferential surface on the inner side of the outer ring with respect to the center in the width direction of the window portion and the raised portion generated on the outer circumferential surface of the inner ring during torque transmission. Are provided. Therefore, even when a bulging portion is generated on the outer peripheral surface of the inner ring, it is possible to avoid the occurrence of poor sliding between the cage and the inner ring and to extend the life of the cage. Furthermore, the intensity | strength of the column part located between adjacent window parts is securable by providing a recessed part in the internal peripheral surface of the outer ring | wheel back side rather than the center of the width direction of a window part.

請求項2に係る発明によれば、凹部は、保持器の内周面に周方向に連続して形成されているので、凹部を形成する際の削り加工等を簡単且つ容易に行うことができる。また、周方向に連続した1つの凹部を形成することで、周方向の複数箇所に発生する盛り上がり部の全てに対して対応可能となる。さらに、等速ジョイントの正回転時と逆回転時とで異なる箇所に発生する盛り上がり部の全てに対しても対応可能となる。   According to the second aspect of the present invention, since the recess is continuously formed in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the cage, it is possible to easily and easily perform a shaving process or the like when forming the recess. . Further, by forming one concave portion that is continuous in the circumferential direction, it is possible to cope with all of the raised portions that occur at a plurality of locations in the circumferential direction. Furthermore, it is possible to deal with all of the swelled portions that are generated at different locations during the forward rotation and the reverse rotation of the constant velocity joint.

請求項3に係る発明によれば、凹部は、前記保持器の内周面に周方向に断続的に形成されている。この場合、内輪の外周面に発生する盛り上がり部と対応する所定箇所にのみ、部分的に凹部を形成すればよいため、保持器の強度低下を最小限に抑えることができる。さらに、保持器の内周面のうち、内輪の外周面に摺接する面積を十分に確保することができるので、等速ジョイントの作動安定性を確保し易くなる。   According to the invention which concerns on Claim 3, the recessed part is intermittently formed in the circumferential direction on the internal peripheral surface of the said holder | retainer. In this case, since it is only necessary to form a concave portion only at a predetermined location corresponding to the raised portion generated on the outer peripheral surface of the inner ring, a decrease in strength of the cage can be minimized. Furthermore, since it is possible to secure a sufficient area in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner ring in the inner peripheral surface of the cage, it is easy to ensure the operational stability of the constant velocity joint.

請求項4に係る発明によれば、保持器の内周面は、外輪軸線と内輪軸線との交点Oを中心とする凹状球面により形成され、凹部は、前記凹状球面の曲率半径R1と異なる曲率半径R2の湾曲面により形成されている。これにより、保持器の内周面の所定箇所に、凹部を簡単且つ容易に形成することができる。   According to the invention of claim 4, the inner peripheral surface of the cage is formed by a concave spherical surface centering on the intersection O of the outer ring axis and the inner ring axis, and the concave portion has a curvature different from the curvature radius R1 of the concave spherical surface. It is formed by a curved surface having a radius R2. Thereby, a recessed part can be easily and easily formed in the predetermined location of the internal peripheral surface of a holder | retainer.

請求項5に係る発明によれば、外輪ボール溝は、外輪開口側から見てアンダカットフリーの状態に形成されているので、より大きな最大ジョイント作動角を有するボール型等速ジョイントを容易に実現することができる。そのため、大きな最大ジョイント作動角を有するボール型等速ジョイントにおいて特に発生し易い、保持器と内輪との摺動不良の問題を、本願発明により解決することができる。即ち、大きな最大ジョイント作動角を有するボール型等速ジョイントに対して、保持器の内周面に凹部を設けることで、保持器と内輪との摺動不良の発生を、より効果的に回避することができる。これにより、保持器の長寿命化をより有利に達成することができる。   According to the invention of claim 5, since the outer ring ball groove is formed in an undercut free state when viewed from the outer ring opening side, a ball type constant velocity joint having a larger maximum joint operating angle can be easily realized. can do. Therefore, the problem of sliding failure between the cage and the inner ring, which is particularly likely to occur in a ball type constant velocity joint having a large maximum joint operating angle, can be solved by the present invention. In other words, for a ball-type constant velocity joint having a large maximum joint operating angle, the occurrence of a sliding failure between the cage and the inner ring is more effectively avoided by providing a recess on the inner peripheral surface of the cage. be able to. Thereby, the lifetime improvement of a holder | retainer can be achieved more advantageously.

実施形態のボール型等速ジョイントの軸方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the ball | bowl type | mold constant velocity joint of embodiment. 実施形態のボール型等速ジョイントに係る保持器の軸方向に沿う部分断面図である。It is a fragmentary sectional view in alignment with the axial direction of the holder | retainer which concerns on the ball | bowl type constant velocity joint of embodiment. 保持器の内周面に凹部を設定するに際して調べた内輪外周面盛り上がり量と保持器柱部応力増加値との関係を示すデータである。It is data which shows the relationship between the amount of bulging of the inner ring outer peripheral surface and the cage column portion stress increase value which were examined when setting the concave portion on the inner peripheral surface of the cage. 実施形態の変形例に係る保持器の軸方向に沿う部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which follows the axial direction of the holder | retainer which concerns on the modification of embodiment. 従来のボール型等速ジョイントに係る内輪の軸方向に沿う部分断面図である。It is a fragmentary sectional view in alignment with the axial direction of the inner ring | wheel which concerns on the conventional ball type | mold constant velocity joint. 従来のボール型等速ジョイントに係る保持器の軸方向に沿う部分断面図である。It is a fragmentary sectional view in alignment with the axial direction of the holder | retainer which concerns on the conventional ball type | mold constant velocity joint.

以下、本発明のボール型等速ジョイントを具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the ball type constant velocity joint of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.

本実施形態のボール型等速ジョイント10(以下、単に「等速ジョイント」と称す)の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る等速ジョイント10の最大のジョイント角θをとった状態の軸方向断面図である。図2は、本実施形態における保持器50の軸方向に沿う部分断面図である。なお、以下の説明において、外輪20の開口側(外輪開口側)とは、図1の右側を意味し、外輪20の奥側(外輪奥側)とは、図1の左側を意味する。   A configuration of the ball type constant velocity joint 10 (hereinafter, simply referred to as “constant velocity joint”) of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an axial sectional view of the constant velocity joint 10 according to the present embodiment in a state where the maximum joint angle θ is taken. FIG. 2 is a partial cross-sectional view along the axial direction of the cage 50 in the present embodiment. In the following description, the opening side (outer ring opening side) of the outer ring 20 means the right side in FIG. 1, and the back side (outer ring back side) of the outer ring 20 means the left side in FIG.

本実施形態の等速ジョイント10は、図1に示すように、ジョイント中心固定式ボール型等速ジョイント(「ツェッパ形等速ジョイント」とも称す)であって、車両においてフロント側に設置されるドライブシャフトのアウトボードジョイントとして好適に使用されるものである。そのため、等速ジョイント10の最大ジョイント作動角は、50°以上の大きい角度範囲となるように設定されている。この等速ジョイント10は、複数の外輪ボール溝23を有する外輪20と、複数の内輪ボール溝32を有する内輪30と、複数のボール40と、保持器50と、から構成されている。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 of the present embodiment is a joint center fixed ball type constant velocity joint (also referred to as a “Zepper type constant velocity joint”), and is a drive installed on the front side in a vehicle. It is preferably used as an outboard joint of a shaft. Therefore, the maximum joint operating angle of the constant velocity joint 10 is set to be a large angle range of 50 ° or more. The constant velocity joint 10 includes an outer ring 20 having a plurality of outer ring ball grooves 23, an inner ring 30 having a plurality of inner ring ball grooves 32, a plurality of balls 40, and a cage 50. Hereinafter, each component will be described in detail.

外輪20は、図1の右側に開口部を有するカップ状(有底筒状)に形成されている。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形成されている。この連結軸21は、他の動力伝達軸に連結される。外輪20の内周面22は、凹球面状に形成されている。具体的には、外輪20の凹球面状内周面22は、外輪軸線L1と内輪軸線L2との交点Oを曲率中心として描かれる球面の一部により形成されており、外輪軸方向に切断した断面で見た場合に円弧凹状に形成されている。   The outer ring 20 is formed in a cup shape (bottomed cylindrical shape) having an opening on the right side of FIG. A connecting shaft 21 is integrally formed on the outer side of the cup bottom of the outer ring 20 (on the left side in FIG. 1) so as to extend in the outer ring axial direction. The connecting shaft 21 is connected to another power transmission shaft. The inner peripheral surface 22 of the outer ring 20 is formed in a concave spherical shape. Specifically, the concave spherical inner peripheral surface 22 of the outer ring 20 is formed by a part of a spherical surface drawn with the intersection O between the outer ring axis L1 and the inner ring axis L2 as the center of curvature, and is cut in the direction of the outer ring axis. When viewed in cross section, it is formed in an arc concave shape.

外輪20の凹球面状内周面22には、外輪軸直交方向断面がほぼ円弧凹状の複数の外輪ボール溝23が、ほぼ外輪軸方向に延びるように円弧状に形成されている。これら複数(本実施形態では6本)の外輪ボール溝23は、径方向に切断した断面で見た場合に、周方向に等間隔(本実施形態においては60°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。   On the concave spherical inner peripheral surface 22 of the outer ring 20, a plurality of outer ring ball grooves 23 whose outer ring axis orthogonal cross section is substantially arc-shaped are formed in an arc shape so as to extend substantially in the outer ring axis direction. These outer ring ball grooves 23 (six in this embodiment) are formed at equal intervals in the circumferential direction (60 ° intervals in this embodiment) when viewed in a cross section cut in the radial direction. Here, the outer ring axial direction means a direction passing through the central axis of the outer ring 20, that is, a rotation axis direction of the outer ring 20.

外輪ボール溝23の外輪奥側の溝底23aは、外輪軸線L1上で交点Oから外輪20の開口側へ所定距離オフセットした点aを曲率中心として描かれる円弧状の曲線により形成されている。そして、外輪ボール溝23の外輪開口側の端部の溝底23bは、外輪奥側の溝底23aから連続して外輪開口側へ外輪軸線L1とほぼ平行に延びる直線により形成されている。よって、外輪ボール溝23の溝底は、外輪開口側の端部が最も径方向外方に位置する状態、すなわち、外輪開口側から見てアンダカットフリーの状態に形成されている。これにより、最大ジョイント作動角を大きく設定できるようにされている。また、この外輪ボール溝23は、外輪開口側から外輪奥側に向かって深さが徐々に浅くなっている。   A groove bottom 23a on the outer ring inner side of the outer ring ball groove 23 is formed by an arcuate curve drawn with a point a offset by a predetermined distance from the intersection O to the opening side of the outer ring 20 on the outer ring axis L1. The groove bottom 23b at the end of the outer ring ball groove 23 on the outer ring opening side is formed by a straight line extending from the groove bottom 23a on the outer ring rear side to the outer ring opening side substantially parallel to the outer ring axis L1. Therefore, the groove bottom of the outer ring ball groove 23 is formed in a state where the end portion on the outer ring opening side is located most radially outward, that is, in an undercut-free state when viewed from the outer ring opening side. Thereby, the maximum joint operating angle can be set large. Further, the outer ring ball groove 23 gradually decreases in depth from the outer ring opening side toward the outer ring back side.

内輪30は、環状に形成され、外輪20の内側に配置されている。この内輪30の外周面31は、凸球面状に形成されている。具体的には、内輪30の凸球面状外周面31は、外輪軸線L1と内輪軸線L2との交点Oを曲率中心として描かれる球面の一部により形成されており、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。   The inner ring 30 is formed in an annular shape and is disposed inside the outer ring 20. The outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 is formed in a convex spherical shape. Specifically, the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 is formed by a part of a spherical surface drawn with the intersection O between the outer ring axis L1 and the inner ring axis L2 as the center of curvature, and is a cross section cut in the direction of the inner ring axis. Are formed in a uniform arc, that is, a convex partial spherical shape.

また、内輪30の外周面には、内輪軸直交方向断面がほぼ円弧凹状の複数の内輪ボール溝32が、ほぼ内輪軸方向に延びるように円弧状に形成されている。これら複数(本実施形態では6本)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(本実施形態では60度間隔)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。   A plurality of inner ring ball grooves 32 having a substantially arc-shaped cross section in the direction perpendicular to the inner ring axis are formed in an arc shape on the outer peripheral surface of the inner ring 30 so as to extend substantially in the inner ring axis direction. The plurality of (six in this embodiment) inner ring ball grooves 32 are equally spaced in the circumferential direction (60 degrees in the present embodiment) and viewed from the outer ring 20 when viewed in a cross section cut in the radial direction. The same number of outer ring ball grooves 23 are formed. That is, each inner ring ball groove 32 is positioned so as to face each outer ring ball groove 23 of the outer ring 20.

内輪ボール溝32の外輪開口側の溝底32aは、内輪軸線L2上で交点Oから外輪20の奥側へ所定距離オフセットした点bを曲率中心として描かれる円弧状の曲線により形成されている。なお、点bの交点Oからのオフセット距離は、点aの交点Oからのオフセット距離と同じである。そして、内輪ボール溝32の外輪奥側の溝底32bは、外輪開口側の溝底32aから連続して外輪奥側へ内輪軸線L2とほぼ平行に延びる直線により形成されている。これにより、内輪ボール溝32は、外輪20の開口側から奥側に向かって深さが徐々に浅くなっている。   The groove bottom 32a on the outer ring opening side of the inner ring ball groove 32 is formed by an arcuate curve drawn with a point b offset from the intersection O to the inner side of the outer ring 20 by a predetermined distance on the inner ring axis L2. The offset distance from the intersection point O of the point b is the same as the offset distance from the intersection point O of the point a. A groove bottom 32b on the outer ring inner side of the inner ring ball groove 32 is formed by a straight line continuously extending from the groove bottom 32a on the outer ring opening side to the outer ring inner side substantially parallel to the inner ring axis L2. Thereby, the inner ring ball groove 32 gradually decreases in depth from the opening side of the outer ring 20 toward the back side.

隣り合う内輪ボール溝32の間には、径方向外方に突出する突部33がそれぞれ形成されている。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35が形成されている。この内周スプライン35は、動力伝達軸36の外周スプラインに嵌合(噛合)されている。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。   Between the adjacent inner ring ball grooves 32, protrusions 33 that protrude radially outward are formed. Further, an inner peripheral spline 35 extending in the inner ring axial direction is formed on the inner peripheral surface of the inner ring 30. The inner peripheral spline 35 is fitted (engaged) with the outer peripheral spline of the power transmission shaft 36. Here, the inner ring axial direction means a direction passing through the central axis of the inner ring 30, that is, a rotation axis direction of the inner ring 30.

複数のボール40は、それぞれ、外輪20の外輪ボール溝23と、当該外輪ボール溝23に対向する内輪30の内輪ボール溝32に挟まれるように配置されている。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、転動自在で周方向(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。   Each of the plurality of balls 40 is disposed so as to be sandwiched between the outer ring ball groove 23 of the outer ring 20 and the inner ring ball groove 32 of the inner ring 30 facing the outer ring ball groove 23. Each ball 40 is rotatable with respect to each outer ring ball groove 23 and each inner ring ball groove 32 and is engaged in a circumferential direction (around the outer ring axis or around the inner ring axis). Therefore, the ball 40 transmits torque between the outer ring 20 and the inner ring 30.

保持器50は、円環状に形成され、外輪20の凹球面状内周面22と内輪30の凸球面状外周面31との間に配置されている。保持器50の外周面51は、外輪20の凹球面状内周面22にほぼ対応する部分球面状、すなわち凸球面状に形成されている。一方、保持器50の内周面52は、内輪30の凸球面状外周面31にほぼ対応する部分球面状、すなわち凹球面状に形成されている。保持器50の外周面51および内周面52は、外輪軸線L1と内輪軸線L2との交点Oを中心とする球面により形成されている。   The cage 50 is formed in an annular shape and is disposed between the concave spherical inner peripheral surface 22 of the outer ring 20 and the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30. The outer peripheral surface 51 of the cage 50 is formed in a partial spherical shape substantially corresponding to the concave spherical inner peripheral surface 22 of the outer ring 20, that is, a convex spherical shape. On the other hand, the inner peripheral surface 52 of the cage 50 is formed in a partial spherical shape that substantially corresponds to the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30, that is, a concave spherical shape. The outer peripheral surface 51 and the inner peripheral surface 52 of the cage 50 are formed by spherical surfaces centering on the intersection O between the outer ring axis L1 and the inner ring axis L2.

この保持器50は、周方向(保持器軸心の周方向)に等間隔に配置された、ほぼ矩形の貫通孔である複数の窓部53を有する。この窓部53は、ボール40と同数形成されている。そして、それぞれの窓部53に、ボール40が1つずつ収容されている。それぞれの窓部53の4箇所の角部には円弧凹状Rが設けられている。これにより、隣り合う窓部53の間に位置するそれぞれの柱部54(図2参照)の強度向上が図られている。   The cage 50 has a plurality of window portions 53 that are substantially rectangular through holes arranged at equal intervals in the circumferential direction (the circumferential direction of the cage axis). The same number of the window portions 53 as the balls 40 are formed. One ball 40 is accommodated in each window 53. Arc concave shapes R are provided at four corners of each window 53. Thereby, the strength improvement of each pillar part 54 (refer FIG. 2) located between the adjacent window parts 53 is achieved.

そして、保持器50の内周面52には、図2に示すように、トルク伝達時において内輪30の凸球面状外周面31に発生する盛り上がり部37(図5参照)との干渉を回避するための凹部55が設けられている。具体的には、この凹部55は、保持器50の内周面52の、外輪20奥側の端面と窓部53との間に、所定の幅で周方向に1周するよう連続して形成されている。この凹部55は、保持器50の内周面52を形成する球面の曲率半径R1と異なる曲率半径R2の湾曲面により形成されている。この場合の曲率半径は、R1>R2とされているが、R1<R2とすることも可能である。   Then, as shown in FIG. 2, the inner peripheral surface 52 of the cage 50 avoids interference with the raised portion 37 (see FIG. 5) generated on the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 during torque transmission. A recess 55 is provided. Specifically, the concave portion 55 is formed continuously between the end surface of the inner peripheral surface 52 of the cage 50 on the back side of the outer ring 20 and the window portion 53 so as to make one round in the circumferential direction with a predetermined width. Has been. The recess 55 is formed by a curved surface having a curvature radius R2 different from the curvature radius R1 of the spherical surface forming the inner peripheral surface 52 of the cage 50. In this case, the radius of curvature is R1> R2, but it is also possible to satisfy R1 <R2.

この凹部55は、窓部53の幅方向中央よりも外輪20の奥側であって、内輪30の凸球面状外周面31に発生する盛り上がり部37と対向する対向部位57a、57bを含むように形成されている。ここで、一方の対向部位57aは、等速ジョイント10の正回転(車両が前進する方向への回転)時に発生する盛り上がり部37と対向する部位であり、他方の対向部位57bは、等速ジョイント10の逆回転時に発生する盛り上がり部37と対向する部位である。これらの対向部位57a、57bは、内輪30および保持器50の軸方向長さや径方向の大きさ等の変更により、盛り上がり部37の発生する位置が異なる場合には、位置がずれることもある。   The concave portion 55 is located on the back side of the outer ring 20 with respect to the center in the width direction of the window portion 53 and includes opposing portions 57a and 57b facing the raised portion 37 generated on the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30. Is formed. Here, one opposing portion 57a is a portion facing the raised portion 37 that is generated when the constant velocity joint 10 is rotated forward (rotation in the direction in which the vehicle moves forward), and the other opposing portion 57b is a constant velocity joint. 10 is a portion that faces the raised portion 37 that is generated at the time of 10 reverse rotation. The positions of the facing portions 57a and 57b may be shifted when the positions where the raised portions 37 are generated due to changes in the axial length and the radial size of the inner ring 30 and the retainer 50.

なお、保持器50の内周面52に凹部55を設定するに際して、等速ジョイント10の作動時における内輪30の外周面31盛り上がり量と保持器50の柱部54の応力増加値との関係を調べたところ、図3に示す結果が得られた。図3から明らかなように、保持器50の柱部54の応力は、内輪30の外周面31盛り上がり量が0.08mm以上で増加する。よって、内輪30の外周面31と保持器50の内周面52とのクリアランスを0.08mm以上確保することにより、柱部54の応力増加を抑えることができる。また、柱部54の応力を100MPa以下に抑えるには、上記のクリアランスを0.14mm以下にすればよい。   In setting the recess 55 in the inner peripheral surface 52 of the cage 50, the relationship between the amount of swelling of the outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 and the stress increase value of the column portion 54 of the cage 50 when the constant velocity joint 10 is operated. Upon examination, the results shown in FIG. 3 were obtained. As is apparent from FIG. 3, the stress of the column portion 54 of the cage 50 increases when the outer circumferential surface 31 bulge amount of the inner ring 30 is 0.08 mm or more. Therefore, by ensuring a clearance of 0.08 mm or more between the outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 and the inner peripheral surface 52 of the cage 50, an increase in stress of the column portion 54 can be suppressed. Moreover, what is necessary is just to make said clearance into 0.14 mm or less in order to suppress the stress of the column part 54 to 100 Mpa or less.

以上のように構成された本実施形態の等速ジョイント10は、車両においてフロント側に設置されるドライブシャフトのアウトボードジョイントとして使用される。そして、車両の走行中等において、大きなジョイント作動角θが付与された状態で、ステアリング据え切り時に過大入力が負荷した場合には、内輪ボール溝32が変形して、内輪30の凸球面状外周面31aに盛り上がり部37(図5参照)が発生する。このとき、内輪30の凸球面状外周面31aと摺動する保持器50の内周面には、内輪30の凸球面状外周面31aに発生した盛り上がり部37と対向する対向部位57a、57bを含むように凹部55が設けられていることにより、保持器50と内輪30との摺動不良の発生が回避される。これにより、保持器50の長寿命化が可能となる。   The constant velocity joint 10 of the present embodiment configured as described above is used as an outboard joint of a drive shaft installed on the front side in a vehicle. When an excessive input is applied at the time of steering up and off with a large joint operating angle θ applied while the vehicle is running, the inner ring ball groove 32 is deformed, and the convex spherical outer peripheral surface of the inner ring 30 is deformed. A raised portion 37 (see FIG. 5) is generated at 31a. At this time, on the inner peripheral surface of the retainer 50 that slides on the convex spherical outer peripheral surface 31a of the inner ring 30, opposed portions 57a and 57b that face the raised portion 37 generated on the convex spherical outer peripheral surface 31a of the inner ring 30 are provided. By providing the recess 55 so as to include, occurrence of poor sliding between the cage 50 and the inner ring 30 is avoided. Thereby, the lifetime of the retainer 50 can be extended.

以上のように、本実施形態の等速ジョイント10によれば、保持器50の内周面52の所定箇所に、トルク伝達時に内輪30の凸球面状外周面31に発生する盛り上がり部37との干渉を回避するための凹部55が設けられているので、内輪30の凸球面状外周面31に盛り上がり部37が発生した場合においても、保持器50と内輪30との摺動不良の発生を回避して、保持器50の長寿命化を図ることができる。さらに、凹部55は、窓部53の幅方向中央よりも外輪20の奥側の内周面52に設けられているので、柱部54の強度を確保することができる。   As described above, according to the constant velocity joint 10 of the present embodiment, the raised portion 37 generated on the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 is transmitted to a predetermined portion of the inner peripheral surface 52 of the cage 50 when torque is transmitted. Since the concave portion 55 for avoiding interference is provided, even when the raised portion 37 occurs on the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30, the occurrence of poor sliding between the cage 50 and the inner ring 30 is avoided. Thus, the life of the cage 50 can be extended. Furthermore, since the recessed part 55 is provided in the inner peripheral surface 52 of the outer ring | wheel 20 rather than the center of the width direction of the window part 53, the intensity | strength of the pillar part 54 is securable.

また、本実施形態における凹部55は、保持器50の内周面52に周方向に連続して形成されているので、凹部55を形成する際の削り加工等を簡単且つ容易に行うことができる。また、周方向に連続した1つの凹部55を形成することで、周方向の複数箇所(本実施形態では6箇所)に発生する盛り上がり部37の全てに対して対応することができる。さらに、等速ジョイント10の正回転時と逆回転時とで異なる箇所に発生する盛り上がり部37に対しても対応可能となる。等速ジョイント10の正回転時と逆回転時とで異なる箇所に発生する全ての盛り上がり部37に対して対応可能となる。   Moreover, since the recessed part 55 in this embodiment is continuously formed in the circumferential direction on the internal peripheral surface 52 of the holder | retainer 50, the cutting process etc. at the time of forming the recessed part 55 can be performed easily and easily. . Further, by forming one concave portion 55 that is continuous in the circumferential direction, it is possible to cope with all of the raised portions 37 that occur at a plurality of locations in the circumferential direction (six locations in the present embodiment). Furthermore, it is possible to cope with the bulge portion 37 that occurs at different locations during the forward rotation and the reverse rotation of the constant velocity joint 10. It is possible to deal with all the swelled portions 37 that are generated at different locations during the forward rotation and the reverse rotation of the constant velocity joint 10.

また、本実施形態における凹部55は、保持器50の内周面52を形成する凹状球面の曲率半径R1と異なる曲率半径R2の湾曲面により形成されていることから、保持器50の内周面52の所定箇所に、凹部55を簡単且つ容易に形成することができる。   Moreover, since the recessed part 55 in this embodiment is formed of the curved surface of the curvature radius R2 different from the curvature radius R1 of the concave spherical surface which forms the inner peripheral surface 52 of the holder | retainer 50, the inner peripheral surface of the holder | retainer 50 is provided. The concave portion 55 can be easily and easily formed at a predetermined location 52.

また、本実施形態の等速ジョイント10は、外輪20の開口端部の内周面がアンダカットフリーの状態に形成されていることにより、最大ジョイント作動角をより大きく設定することができる。そのため、大きな最大ジョイント作動角を有するボール型等速ジョイントにおいて特に発生し易い保持器50と内輪30との摺動不良を、保持器50の内周面52に凹部55を設けることで、より効果的に回避することができる。これにより、保持器50の長寿命化をより有利に達成することができる。   Moreover, the constant velocity joint 10 of this embodiment can set the maximum joint operating angle larger because the inner peripheral surface of the opening end of the outer ring 20 is formed in an undercut-free state. Therefore, the sliding failure between the cage 50 and the inner ring 30 that is particularly likely to occur in a ball-type constant velocity joint having a large maximum joint operating angle is more effective by providing the concave portion 55 on the inner peripheral surface 52 of the cage 50. Can be avoided. Thereby, the lifetime improvement of the holder | retainer 50 can be achieved more advantageously.

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記の実施形態においては、凹部55は、保持器50の内周面52に周方向に連続して形成されているが、図4に示す変形例のように、凹部56を、保持器50の内周面52に、周方向に断続的に形成するようにしてもよい。本変形例の凹部56は、等速ジョイント10の正回転時において、内輪30の凸球面状外周面31に発生する盛り上がり部37と対向する対向部位57aを含むようにして、周方向に距離を隔てて6箇所に形成される。この凹部56は、保持器50の内周面52を形成する凹状球面の曲率半径R1と異なる曲率半径R3の湾曲面により形成されている。この場合の曲率半径は、R1>R3とされている。   For example, in the above-described embodiment, the recess 55 is continuously formed in the circumferential direction on the inner peripheral surface 52 of the cage 50. However, as in the modification shown in FIG. It may be formed intermittently in the circumferential direction on the 50 inner peripheral surfaces 52. The concave portion 56 of the present modified example includes a facing portion 57a facing the raised portion 37 generated on the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 during the forward rotation of the constant velocity joint 10, and is spaced apart in the circumferential direction. It is formed in 6 places. The concave portion 56 is formed by a curved surface having a curvature radius R3 different from the curvature radius R1 of the concave spherical surface forming the inner peripheral surface 52 of the cage 50. In this case, the radius of curvature is R1> R3.

本変形例によれば、凹部56は、保持器50の内周面52に周方向に断続的に形成されていることから、内輪30の凸球面状外周面31に発生する盛り上がり部37と対応する所定箇所にのみ、部分的に凹部56を形成すればよいため、保持器50の強度低下を最小限に抑えることができる。さらに、保持器50の内周面52のうち、内輪30の凸球面状外周面31に摺接する面積を十分に確保することができるので、等速ジョイント10の作動安定性を確保し易くなる。   According to the present modification, the concave portion 56 is intermittently formed in the circumferential direction on the inner circumferential surface 52 of the cage 50, and therefore corresponds to the raised portion 37 generated on the convex spherical outer circumferential surface 31 of the inner ring 30. Since it is only necessary to partially form the concave portion 56 only at the predetermined location, the strength reduction of the cage 50 can be minimized. Furthermore, since the sufficient area of the inner peripheral surface 52 of the cage 50 that is in sliding contact with the convex spherical outer peripheral surface 31 of the inner ring 30 can be ensured, it is easy to ensure the operational stability of the constant velocity joint 10.

なお、本変形例では、凹部56は、等速ジョイント10の正回転時に発生する盛り上がり部37と対向する対向部位57aに対してのみ設けられているが、等速ジョイント10の逆回転時に発生する盛り上がり部37と対向する対向部位57bにも設けるようにしてもよい。   In this modification, the concave portion 56 is provided only for the facing portion 57a that faces the raised portion 37 that is generated when the constant velocity joint 10 is rotated forward. However, the concave portion 56 is generated when the constant velocity joint 10 is reversely rotated. You may make it provide also in the opposing site | part 57b facing the swelling part 37. FIG.

10:ボール型等速ジョイント、 20:外輪、 21:連結軸、 22:凹球面状内周面、 23:外輪ボール溝、 30:内輪、 31:凸球面状外周面、 32:内輪ボール溝、 33:突部、 35:内周スプライン、 36:動力伝達軸、 40:ボール、 50:保持器、 51:外周面、 52:内周面、 53:窓部、 54:柱部、 55、56:凹部、 57a、57b:対向部位、 L1:外輪軸線、 L2:内輪軸線。   10: Ball type constant velocity joint, 20: Outer ring, 21: Connecting shaft, 22: Concave spherical inner peripheral surface, 23: Outer ring ball groove, 30: Inner ring, 31: Convex spherical outer peripheral surface, 32: Inner ring ball groove, 33: Projection, 35: Inner peripheral spline, 36: Power transmission shaft, 40: Ball, 50: Cage, 51: Outer peripheral surface, 52: Inner peripheral surface, 53: Window portion, 54: Column portion, 55, 56 : Recess, 57a, 57b: facing part, L1: outer ring axis, L2: inner ring axis.

Claims (5)

軸方向一方に開口部を有する有底筒状に形成されて内周面に軸方向に延びる複数の外輪ボール溝を有する外輪と、
該外輪の内側に配設され、外周面に軸方向に延びる複数の内輪ボール溝を有する内輪と、
前記外輪ボール溝および前記内輪ボール溝を転動し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、
環状に形成されて周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部を有し、前記外輪と前記内輪との間に配設された保持器と、
を備えたボール型等速ジョイントにおいて、
前記保持器は、前記窓部の幅方向中央よりも外輪奥側の内周面に、トルク伝達時に前記内輪の外周面に発生する盛り上がり部との干渉を回避するための凹部が設けられていることを特徴とするボール型等速ジョイント。
An outer ring having a plurality of outer ring ball grooves formed in a bottomed cylindrical shape having an opening in one axial direction and extending in the axial direction on the inner peripheral surface;
An inner ring disposed inside the outer ring and having a plurality of inner ring ball grooves extending in the axial direction on the outer peripheral surface;
A plurality of balls that roll on the outer ring ball groove and the inner ring ball groove and transmit torque between the outer ring and the inner ring;
A cage formed in an annular shape and having a plurality of windows that respectively accommodate the balls in the circumferential direction, and disposed between the outer ring and the inner ring;
In the ball-type constant velocity joint with
The retainer is provided with a recess for avoiding interference with a raised portion generated on the outer peripheral surface of the inner ring at the time of torque transmission on the inner peripheral surface on the inner side of the outer ring from the center in the width direction of the window portion. A ball-type constant velocity joint.
請求項1において、
前記凹部は、前記保持器の内周面に周方向に連続して形成されていることを特徴とするボール型等速ジョイント。
In claim 1,
The ball-type constant velocity joint, wherein the concave portion is formed continuously in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the cage.
請求項1において、
前記凹部は、前記保持器の内周面に周方向に断続的に形成されていることを特徴とするボール型等速ジョイント。
In claim 1,
The ball-type constant velocity joint, wherein the recess is intermittently formed in an inner peripheral surface of the cage in a circumferential direction.
請求項1〜3のいずれか一項において、
前記保持器の内周面は、外輪軸線と内輪軸線との交点Oを中心とする凹状球面により形成され、前記凹部は、前記凹状球面の曲率半径R1と異なる曲率半径R2の湾曲面により形成されていることを特徴とするボール型等速ジョイント。
In any one of Claims 1-3,
The inner peripheral surface of the cage is formed by a concave spherical surface centering on an intersection O between the outer ring axis and the inner ring axis, and the concave portion is formed by a curved surface having a curvature radius R2 different from the curvature radius R1 of the concave spherical surface. A ball-type constant velocity joint.
請求項1〜4のいずれか一項において、
前記外輪ボール溝は、外輪開口側から見てアンダカットフリーの状態に形成されていることを特徴とするボール型等速ジョイント。
In any one of Claims 1-4,
The ball type constant velocity joint, wherein the outer ring ball groove is formed in an undercut-free state when viewed from the outer ring opening side.
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