JP2011127626A

JP2011127626A - 等速ジョイントに用いられるインナ部材

Info

Publication number: JP2011127626A
Application number: JP2009283935A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kawakatsu; 勉川勝; Takeshi Kayano; 健茅野; Atsushi Nagaoka; 淳長岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-30

Abstract

【課題】等速ジョイントを構成するインナ部材の小型軽量化を図る。
【解決手段】等速ジョイント１０は、３本の案内溝２２ａ〜２２ｃを内壁面に有した筒状のアウタカップ１６と、前記アウタカップ１６の内部に収容され、３本のトラニオン３６ａ〜３６ｃを有したインナ部材２０とを含み、前記インナ部材２０は、中央部に貫通したシャフト孔（結合孔）３２の軸線と直交する一端面２０ａ及び他端面２０ｂが平面状に形成されると共に、前記トラニオン３６ａ〜３６ｃには、断面円弧状に形成された一組の球面部４６ａ、４６ｂが形成される。そして、球面部４６ａ、４６ｂの中心ＲＣが、トラニオン３６ａ〜３６ｃの中心ＴＣに対してオフセットして設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結させ駆動力を伝達する等速ジョイントに用いられ、前記一方の伝達軸に連結された筒部に収容されると共に前記他方の伝達軸に連結されるインナ部材に関する。

本出願人は、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸である第１シャフトと他方の伝達軸である第２シャフトとを連結して回転力を各車軸へと伝達する等速ジョイントを提案している。この等速ジョイントは、第１シャフトの端部に設けられた筒状の外側継手部材の内部に、第２シャフトに嵌合された内側継手部材が収容され、前記内側継手部材のトラニオンに回転体が回転自在に設けられている。そして、第１シャフトからの回転力が、外側継手部材及び内側継手部材を介して第２シャフトへと伝達され、前記第１シャフトと前記第２シャフトとが一体的に回転すると共に、前記内側継手部材が、前記外側継手部材の軸線方向に沿って変位する（特許文献１参照）。

特許第４０６８８２４号明細書

本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、小型軽量化を図ることが可能な等速ジョイントに用いられるインナ部材を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、互いに離間して軸線方向に沿って延在する複数の案内溝を内周面に有し、第１伝達軸に連結される筒状のアウタ部材を有する等速ジョイントにおいて、前記アウタ部材の内部に挿入され第２伝達軸に連結されるインナ部材であって、
前記インナ部材は、前記第２伝達軸が嵌合されている円環部と、
前記円環部から前記案内溝に向かって半径外方向に膨出した複数のトラニオンと、
前記第２伝達軸の嵌合される結合孔と、
を備え、
前記トラニオンには、ホルダを介して回転体が回転自在に外嵌される断面円弧状の球面部と、前記結合孔の軸線方向と直交する一組の平面部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、インナ部材を構成するトラニオンが、回転体を回転自在に保持するホルダが嵌合される断面円弧状の球面部を備えると共に、前記インナ部材には、第２伝達軸の連結される結合孔の軸線方向と直交した一組の平面部を備えている。

従って、従来の等速ジョイントを構成するインナ部材と比較し、前記インナ部材の厚さ寸法を小さくすることができるため該インナ部材の小型軽量化を図ることができる。

また、球面部の中心を、アウタ部材の中心と前記案内溝の中心とを通る軸線上に設けられた前記トラニオンの中心に対してオフセットして設けることにより、可動域を広げることができ、且つ、前記トラニオンが、軸線と直交方向に幅広状に形成され、円環部に対して確実且つ強固に接合されることとなり、前記トラニオンを含むインナ部材の剛性強度を向上することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、インナ部材を構成するトラニオンが、回転体を回転自在に保持するホルダが嵌合される断面円弧状の球面部を備え、前記インナ部材には、第２伝達軸の連結される結合孔の軸線方向と直交した一組の平面部を備えることにより、従来の等速ジョイントを構成するインナ部材と比較し、前記インナ部材の厚さ寸法を小さくすることができるため該インナ部材の小型軽量化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るインナ部材を有した等速ジョイントの縦断面図である。図１に示す等速ジョイントの拡大断面図である。図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図２の等速ジョイントに対して従来技術に係る等速ジョイントの形状を対比させた拡大断面図である。図１に示す等速ジョイントを構成するインナ部材の斜視図である。変形例に係る等速ジョイントの拡大断面図である。

本発明に係る等速ジョイントに用いられたインナ部材について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るインナ部材を有する等速ジョイントを示す。

この等速ジョイント１０は、図１〜図３に示されるように、一方の伝達軸である第１シャフト（第１伝達軸）１２の一端部に一体的に連結され、開口部１４を有する筒状のアウタカップ（アウタ部材）１６と、他方の伝達軸である第２シャフト（第２伝達軸）１８の一端部に固着され、前記アウタカップ１６の孔部１６ａ内に収納されるインナ部材２０とを含む。

アウタカップ１６の内壁面には、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ約１２０度の間隔をおいて３本の案内溝２２ａ〜２２ｃが形成される。この案内溝２２ａ〜２２ｃは、それぞれフラットに形成された天井部２４と、前記天井部２４に略直交する平面によって形成され、後述するローラ５２の外周面に接触する転動面２６と、前記天井部２４と転動面２６とを接合する傾斜面２８とを有する。

天井部２４は、アウタカップ１６の中心Ａから案内溝２２ａ〜２２ｃの幅寸法の中央を通る中心線（軸線）Ｌ１に対して略直交方向に延在すると共に、転動面２６は、前記中心線Ｌ１と略平行に形成される。傾斜面２８は、天井部２４の両端部からアウタカップ１６の中心Ａ側へと若干傾斜している。なお、アウタカップ１６の中心線Ｌ１は、該アウタカップ１６に収容されるインナ部材２０を構成するトラニオン３６ａ〜３６ｃの軸線と同一である。

また、アウタカップ１６の中心線Ｌ１と直交する案内溝２２ａ〜２２ｃの幅寸法Ｂ１は、図４に示されるように、上述した従来の等速ジョイント１０Ａ（図４中、二点鎖線形状）を構成する案内溝２２ａ´（２２ｂ´、２２ｃ´）の幅寸法Ｂ２と比較して大きく設定される。これにより、天井部２４の端部に接合された傾斜面２８は、その転動面２６との接合部位が前記アウタカップ１６の外周面に近接した位置となる。

さらに、天井部２４を含む案内溝２２ａ〜２２ｃは、従来の等速ジョイント１０Ａを構成する案内溝２２ａ´（２２ｂ´、２２ｃ´）と比較し、アウタカップ１６の中心Ａ側（半径内方向）となる位置に設けられている。

これにより、各案内溝２２ａ〜２２ｃは、従来の等速ジョイント１０Ａと比較し、図１に示されるように、隣接する２つの案内溝２２ａと案内溝２２ｂ、案内溝２２ｂと案内溝２２ｃ、案内溝２２ｃと案内溝２２ａにおいて、最も幅方向外側に設けられた転動面２６同士が互いに近接するようにそれぞれ設けられ、アウタカップ１６において隣接する２つの案内溝に挟まれた部位が半径内方向に膨出した膨出部３０となる。

この膨出部３０は、図４に示されるように、従来の等速ジョイント１０Ａの膨出部３０´と比較して周方向（図４中、矢印Ｃ方向）に幅狭状に形成されるため、該膨出部３０が小型化された分だけアウタカップ１６の質量が軽量化される。

インナ部材２０は、図１〜図５に示されるように、中心に貫通したシャフト孔３２を有するリング状のスパイダボス部（円環部）３４と、前記スパイダボス部３４の外周面に形成され、案内溝２２ａ〜２２ｃに向かって半径外方向に膨出し、軸心の回りに約１２０度の間隔をおいて設けられる３本のトラニオン３６ａ〜３６ｃとを備える。そして、トラニオン３６ａ〜３６ｃの外周面には、所定の曲率からなる断面円弧状の曲面部３８が形成される。また、シャフト孔（結合孔）３２の内周面には、軸線方向（図５中、矢印Ｄ方向）に沿ってスプライン溝４０が形成され、第２シャフト１８のスプライン部４２が嵌合される。

また、インナ部材２０は、図３及び図５に示されるように、シャフト孔３２の軸線方向（矢印Ｄ方向）に沿って所定厚さで形成され、該軸線Ｌ２と直交する一端面（平面部）２０ａ及び他端面（平面部）２０ｂが平面状に形成される。また、インナ部材２０は、前記一端面２０ａ及び他端面２０ｂとスパイダボス部３４の外周面とが緩やかな曲面で接合される。

トラニオン３６ａ〜３６ｃは、シャフト孔３２の軸線と直交する一組の平面部４４ａ、４４ｂがスパイダボス部３４の一端面２０ａ及び他端面２０ｂと同一平面となるようにそれぞれ形成され、該平面部４４ａ、４４ｂと略直交する外側面には、断面円弧状に形成された一組の球面部４６ａ、４６ｂが形成される。球面部４６ａ、４６ｂは、図２に示されるように、その中心ＲＣがトラニオン３６ａ〜３６ｃの中心ＴＣから所定距離だけ該球面部４６ａ、４６ｂ側へとオフセットした位置となる。

そして、トラニオン３６ａ〜３６ｃには、それぞれリング状のホルダ４８が外嵌され、断面平面状に形成された前記ホルダ４８の内周面が、前記トラニオン３６ａ〜３６ｃの球面部４６ａ、４６ｂにそれぞれ摺接すると共に、平面部４４ａ、４４ｂに対しては非接触となる（図３参照）。すなわち、トラニオン３６ａ〜３６ｃは、ホルダ４８の軸線方向に沿って摺動自在に設けられると共に、前記ホルダ４８に対して所定角度だけ傾動自在に設けられる。

また、トラニオン３６ａ〜３６ｃは、アウタカップ１６の案内溝２２ａ〜２２ｃに対応して該トラニオン３６ａ〜３６ｃの軸線Ｌ１と直交方向に幅広状となるように形成されると共に、従来の等速ジョイント１０Ａを構成するインナ部材２０と比較し、スパイダボス部３４に近接した半径内方向に形成される（図４参照）。

すなわち、トラニオン３６ａ〜３６ｃとスパイダボス部３４との離間距離が、従来の等速ジョイント１０Ａと比較して小さく設定され、前記トラニオン３６ａ〜３６ｃがスパイダボス部３４側（半径内方向）に向かって接近し、且つ、幅方向に拡幅した形状となる。

そして、トラニオン３６ａ〜３６ｃは、ホルダ４８の内周面に対して矢印Ｅ方向に所定角度だけ回動自在に設けられ、しかも、該トラニオン３６ａ〜３６ｃの軸線Ｌ１を回動中心として周方向（図２中、矢印Ｆ方向）に回動自在に設けられると共に、前記トラニオン３６ａ〜３６ｃは、ホルダ４８の内周面に対して、上下方向（図２中、矢印Ｇ方向）に変位自在に設けられている。

一方、ホルダ４８の外周部には、複数のニードルベアリング５０を介してリング状のローラ（回転体）５２が外嵌される。このニードルベアリング５０及びローラ５２は、ホルダ４８の環状溝に嵌着されたサークリップ５４及びワッシャ５６によって保持される。なお、ワッシャ５６を用いることなく、ホルダ４８に対してサークリップ５４のみでニードルベアリング５０及びローラ５２を保持することも可能である。

本発明の実施の形態に係るインナ部材２０を有する等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。

先ず、一方の伝達軸として機能する第１シャフト１２が回転すると、その回転力は、アウタカップ１６を介してインナ部材２０へと伝達され、第２シャフト１８が所定方向に回転する。すなわち、アウタカップ１６の回転力は、案内溝２２ａ〜２２ｃに接触するローラ５２及びニードルベアリング５０を介して伝達され、さらに、前記ホルダ４８の内周面に接触する球面部４６ａ、４６ｂを介してトラニオン３６ａ〜３６ｃへと伝達される。そして、トラニオン３６ａ〜３６ｃに嵌合される第２シャフト１８が回転することとなる。

この場合、第１シャフト１２を有するアウタカップ１６に対して第２シャフト１８が所定角度傾斜すると、ホルダ４８の内周面に対してトラニオン３６ａ〜３６ｃの球面部４６ａ、４６ｂが接触した状態を保持しながら、前記トラニオン３６ａ〜３６ｃは、図１に示されるように、トラニオン３６ａ〜３６ｃの中心ＴＣを回動中心として矢印Ｅ方向に摺動変位する。

さらに、トラニオン３６ａ〜３６ｃは、案内溝２２ａ〜２２ｃに沿って摺動するローラ５２を介して該トラニオン３６ａ〜３６ｃの軸線Ｌ１と略直交する方向、すなわち、案内溝２２ａ〜２２ｃの長手方向（図３中、矢印Ｈ方向）に沿って変位する（図３参照）。このように、第１シャフト１２の回転運動は、アウタカップ１６に対する第２シャフト１８の傾斜角度（ジョイント角）に影響されることなく該第２シャフト１８に円滑に伝達される。

以上のように、本実施の形態では、従来の等速ジョイント１０Ａと比較し、インナ部材２０を構成するトラニオン３６ａ〜３６ｃは、断面円弧状の球面部４６ａ、４６ｂを備え、前記球面部４６ａ、４６ｂの中心ＲＣが、アウタカップ１６の中心Ａと案内溝２２ａ〜２２ｃの中心とを通る中心線Ｌ１上に設けられた前記トラニオン３６ａ〜３６ｃの中心ＴＣに対してオフセットして設けられる。そのため、トラニオン３６ａ〜３６ｃは、中心線Ｌ１と直交方向に幅広状に形成され、それに伴って、前記トラニオン３６ａ〜３６ｃの挿入される案内溝２２ａ〜２２ｃの幅方向が大きく形成される。その結果、アウタカップ１６において、隣接する案内溝２２ａ〜２２ｃの間における肉を少なくすることができるため、前記アウタカップ１６の軽量化を図ることができる。

これにより、アウタカップ１６において、隣接する案内溝２２ａ〜２２ｃの間となる膨出部３０を小さくすることができ、前記アウタカップ１６の肉抜きを行うことができるため、前記アウタカップ１６の軽量化を図ることができる。

また、トラニオン３６ａ〜３６ｃの幅寸法を大きく設定することにより、該トラニオン３６ａ〜３６ｃをスパイダボス部３４に対して確実且つ強固に接合することができるため、該トラニオン３６ａ〜３６ｃを含むインナ部材２０の剛性を向上させることができる。さらに、トラニオン３６ａ〜３６ｃを含むインナ部材２０を、そのシャフト孔３２の軸線と直交する一組の一端面２０ａ及び他端面２０ｂを有した平面状とすることにより、従来の等速ジョイント１０Ａと比較して前記インナ部材２０の小型軽量化を図ることができ、しかも、上述したようにトラニオン３６ａ〜３６ｃの拡幅化によって剛性強度が確実に確保されると共に、可動域を広げることができる。

また、上述した本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、インナ部材２０を構成するトラニオン３６ａ〜３６ｃに球面部４６ａ、４６ｂを備え、その中心ＲＣが、アウタカップ１６の中心Ａと案内溝２２ａ〜２２ｃの中心とを通る中心線Ｌ１上に設けられた前記トラニオン３６ａ〜３６ｃの中心ＴＣに対してオフセットして設けられる構成について説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、図６に示される等速ジョイント１００のように、球面部４６ａ、４６ｂの中心ＲＣが、アウタカップ１６の中心Ａと案内溝２２ａ〜２２ｃの中心とを通る中心線Ｌ１上に設けられた前記トラニオン３６ａ〜３６ｃの中心ＴＣと一致するようなインナ部材１０２を適用するようにしてもよい。

なお、本発明に係る等速ジョイントに用いられるインナ部材は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、１００…等速ジョイント１２…第１シャフト
１６…アウタカップ１８…第２シャフト
２０、１０２…インナ部材２２ａ〜２２ｃ…案内溝
２６…転動面３０…膨出部
３２…シャフト孔３６ａ〜３６ｃ…トラニオン
４４ａ、４４ｂ…平面部４６ａ、４６ｂ…球面部
４８…ホルダ５２…ローラ

Claims

互いに離間して軸線方向に沿って延在する複数の案内溝を内周面に有し、第１伝達軸に連結される筒状のアウタ部材を有する等速ジョイントにおいて、前記アウタ部材の内部に挿入され第２伝達軸に連結されるインナ部材であって、
前記インナ部材は、前記第２伝達軸が嵌合されている円環部と、
前記円環部から前記案内溝に向かって半径外方向に膨出した複数のトラニオンと、
前記第２伝達軸の嵌合される結合孔と、
を備え、
前記トラニオンには、ホルダを介して回転体が回転自在に外嵌される断面円弧状の球面部と、前記結合孔の軸線方向と直交する一組の平面部とを有することを特徴とする等速ジョイントに用いられるインナ部材。
請求項１記載のインナ部材において、
前記球面部の中心が、前記アウタ部材の中心と前記案内溝の中心とを通る軸線上に設けられた前記トラニオンの中心に対してオフセットして設けられることを特徴とする等速ジョイントに用いられるインナ部材。