JP2012149685A - Shaft for constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動系に発生する捩り振動を抑制することが出来る等速自在継手用シャフトに関する。 The present invention relates to a constant velocity universal joint shaft that can suppress torsional vibration generated in a drive system.
自動車用における駆動輪への動力伝達手段は、ハーフシャフトにより連結された固定型等速自在継手と摺動型等速自在継手により、トルク変動することなく滑らかに伝達されている。このように、等速自在継手を含む駆動系では、エンジンからの振動を主に摺動型等速自在継手が吸収し、車体に不快な振動として伝えないようにしている。 Power transmission means to drive wheels for automobiles is smoothly transmitted without torque fluctuation by a fixed type constant velocity universal joint and a sliding type constant velocity universal joint connected by a half shaft. As described above, in the drive system including the constant velocity universal joint, the vibration from the engine is mainly absorbed by the sliding type constant velocity universal joint so that the vibration is not transmitted to the vehicle body as an unpleasant vibration.
しかし、摺動型等速自在継手における振動の吸収方向は、スライド方向(軸方向)が全てであり、捩り方向(回転方向)の変位を吸収することができない。つまり、エンジン側からの回転変動を伴ったトルクの変動、いわゆる捩り振動を吸収することができない。 However, the vibration absorption direction in the sliding type constant velocity universal joint is all in the sliding direction (axial direction) and cannot absorb the displacement in the twisting direction (rotating direction). That is, it is not possible to absorb torque fluctuations accompanying rotation fluctuations from the engine side, so-called torsional vibrations.
このため、従来には、外側継手部材(外輪)を、外筒部と内筒部の2層構造とし、この外筒部と内筒部との間に、軸方向の相対移動及び軸心廻りの相対回転とを許容する案内装置を介在した等速自在継手がある(特許文献1)。また、この等速自在継手は、外筒部と内筒部との軸方向の相対移動及び軸心廻りの相対回転を抑制する抑制装置(ゴム素材からなる)を備えている。 For this reason, conventionally, the outer joint member (outer ring) has a two-layer structure of an outer cylinder part and an inner cylinder part, and relative movement in the axial direction and around the axis center between the outer cylinder part and the inner cylinder part. There is a constant velocity universal joint that interposes a guide device that allows relative rotation (Patent Document 1). The constant velocity universal joint includes a suppression device (made of a rubber material) that suppresses relative movement in the axial direction between the outer cylinder portion and the inner cylinder portion and relative rotation around the axis.
この特許文献1に記載の案内装置102は、図18と図19に示すように、外筒部76と内筒部82との間に配設される摺動体106を備え、外筒部76と摺動体106との間に軸方向溝108が形成されるとともに、内筒部82と摺動体106との間に周方向溝110が形成され、各溝108、110に転動体112,114が嵌合されるものである。
As shown in FIGS. 18 and 19, the
また、図19に示すように、案内装置102における摺動体106の近傍には、摺動板100、100間に介在される第1ばね96と第2ばね98を有する相対抑制装置が配設されている。この相対抑制装置は、外筒部76と内筒部82との軸心廻りの相対回転を抑制する。
Further, as shown in FIG. 19, a relative restraining device having a
特許文献1に記載の等速自在継手では、前記のように構成することによって、「駆動系の一部である車両用等速自在継手のねじり剛性が低下して駆動系の共振周波数が低下し、ドライブシャフトのねじり共振が抑制されることになって、ロックアップこもり音等の騒音の発生を抑制しつつロックアップクラッチのロックアップ回転速度の低回転化が図れる」というものである。さらには、「外筒部と内筒部との軸心まわりの相対回転速度に応じて相対移動抵抗を発生する減衰要素を備えることになり、その減衰要素において駆動系に発生するねじり振動が吸収されるので、駆動系に発生する振動を十分に抑制することができる」というものである。
In the constant velocity universal joint described in
しかしながら、前記特許文献1では、外輪の回転方向に対する相対変位量は転動体114の稼動範囲により規制され、この間の捩り剛性は相対抑制装置のバネ力により決まり、このバネ特性により狙いの捩り剛性が得られるように、チューニングすることになる。
However, in
また、ゴム素子(相対回転抑制装置)が、外筒部76と内筒部82との周方向の間隙に設けられていることから、駆動系に発生するねじり振動は必ずそのゴム素子を介して外筒部76と内筒部82との間を伝播するようになっている。このため、駆動系にて発生するねじり振動を抑制することができる。
Further, since the rubber element (relative rotation suppressing device) is provided in the circumferential gap between the
ところが、前記特許文献1に記載のねじり振動吸収構造では、低トルク領域で回転方向に大きく捩れる構造であるため、トルク入力が正負で変わる状況においては回転方向の変位が大きくなる。このため、加減速を繰り返す(負荷トルクが正負で入れ替わる)ような走行状態では、剛性感(=ダイレクト感)が損なわれてしまう。
However, since the torsional vibration absorbing structure described in
本発明の課題は、捩り振動(回転方向の振動)を吸収しつつ剛性感を損なうことのない等速自在継手用シャフトを提案することにある。 An object of the present invention is to propose a shaft for a constant velocity universal joint that absorbs torsional vibration (vibration in the rotational direction) and does not impair rigidity.
本発明の等速自在継手用シャフトは、出力側端部および入力側端部にそれぞれ等速自在継手が接続されて、出力側端部と入力側端部との間の等速自在継手用シャフト中央部に、入力側端部からのトルク変動を回転方向の抵抗により抑制する減衰機構を設けた等速自在継手用シャフトであって、前記減衰機構は、軸状の第1部材と、この第1部材に外嵌される筒状の第2部材とを備え、前記第2部材は、トルク入力側又はトルク出力側において第1部材に結合され、第1部材に結合されていないトルク出力側又はトルク入力側において、少なくとも第1部材と第2部材とのいずれか一方に摺接する第3部材を配設したものである。 In the constant velocity universal joint shaft of the present invention, the constant velocity universal joint is connected between the output side end and the input side end by connecting the constant velocity universal joint to the output side end and the input side end, respectively. The constant velocity universal joint shaft is provided with a damping mechanism that suppresses torque fluctuation from the input side end portion by a resistance in the rotation direction at the center, the damping mechanism comprising: a first shaft-shaped member; A cylindrical second member that is externally fitted to one member, and the second member is coupled to the first member on the torque input side or the torque output side, and the torque output side that is not coupled to the first member or On the torque input side, a third member that is in sliding contact with at least one of the first member and the second member is disposed.
本発明の等速自在継手用シャフトは、減衰機構を設けたことによって、入力トルクの変動に伴う回転変動を抑制することができる、つまり捩り方向の振動を吸収することができる。すなわち、第1部材と第2部材とは第3部材を介して回転方向に相対的に変位可能である。この変位の際に、部材の接触面同士が滑り、摩擦による摩擦熱が発生する。これにより、瞬間的に変動する捩り方向のトルク変動に伴う振動エネルギーが摩擦熱に変換されて吸収され、捩り振動を抑制(=減衰)することができる。 By providing the damping mechanism, the constant velocity universal joint shaft according to the present invention can suppress the rotational fluctuation accompanying the fluctuation of the input torque, that is, can absorb the vibration in the torsional direction. That is, the first member and the second member can be relatively displaced in the rotational direction via the third member. During this displacement, the contact surfaces of the members slide and generate frictional heat due to friction. Thereby, the vibration energy accompanying the torque fluctuation in the torsional direction that varies instantaneously is converted into frictional heat and absorbed, and the torsional vibration can be suppressed (= attenuated).
前記第3部材は、第1部材と第2部材との間の嵌入部に嵌合される肉厚が軸心方向に沿って同一の短円筒形状体にて構成したり、第1部材と第2部材との間の嵌入部に対して軸方向内部に向かってその肉厚が小となる短円筒形状体であって、軸方向内方への予圧が負荷されているものであったりする。 The third member may be formed of a short cylindrical body having the same thickness along the axial direction as fitted to the insertion portion between the first member and the second member. It is a short cylindrical body whose thickness decreases toward the inside in the axial direction with respect to the fitting portion between the two members, and is preloaded inward in the axial direction.
前記第3部材は、複数枚の部材が重ね合わされてなるものであってもよく、材質の異なる複数の部材が重ね合わされてなるものであってもよい。 The third member may be formed by stacking a plurality of members, or may be formed by stacking a plurality of members of different materials.
前記第3部材と、相手側の第1部材及び/又は第2部材との間に潤滑剤を介在させるのが好ましく、さらには、第3部材と、相手側の第1部材及び/又は第2部材との間に潤滑剤を溜める潤滑剤溜り部を設けるのが好ましい。 Preferably, a lubricant is interposed between the third member and the mating first member and / or the second member, and further, the third member and the mating first member and / or the second member. It is preferable to provide a lubricant reservoir for storing the lubricant between the members.
前記第3部材の圧入開始側の端部に面取り部を形成するようにしても、相手側の第1部材又は第2部材との第3部材の摺接面は、その対応面全面でないものであってもよい。 Even if the chamfered portion is formed at the press-fitting start side end of the third member, the sliding contact surface of the third member with the counterpart first member or the second member is not the entire corresponding surface. There may be.
第1部材と第2部材との結合はセレーション結合であっても、溶接による結合であってもよい。 The connection between the first member and the second member may be a serration connection or a connection by welding.
入力側端部に摺動型等速自在継手を取り付け、出力側端部に固定式等速自在継手を取り付けたものとでき、入力側端部及び出力側端部に摺動型等速自在継手を取り付けたものとできる。 A sliding type constant velocity universal joint can be attached to the input side end, a fixed type constant velocity universal joint can be attached to the output side end, and a sliding type constant velocity universal joint can be attached to the input side end and output side end. Can be attached.
本発明の等速自在継手用シャフトでは、トルク変動を減衰させる機構を設けたことによって、トルク変動による捩り振動を吸収することができる。この等速自在継手用シャフトを、自動車における駆動輪への動力伝達手段に用いれば、加減速を繰り返すような走行状態においても剛性感(=ダイレクト感)を損なうことなく優れた運転性が発揮され、しかも捩り振動を抑制することができる。特に、第3部材を第1部材と第2部材に対して締め代嵌合させることによって、相対変位可能となり、より大きな面積の摩擦面を利用することができて、大きな振動エネルギーの吸収に対応できる。 In the constant velocity universal joint shaft according to the present invention, by providing a mechanism that attenuates torque fluctuation, torsional vibration due to torque fluctuation can be absorbed. If this constant velocity universal joint shaft is used as a means for transmitting power to the drive wheels of an automobile, excellent drivability is exhibited without impairing rigidity (= direct feeling) even when the vehicle is repeatedly accelerated and decelerated. Moreover, torsional vibration can be suppressed. In particular, it is possible to relatively displace by fitting the third member to the first member and the second member, so that a friction surface with a larger area can be used, which can absorb a large amount of vibration energy. it can.
第1部材が出力側端部と入力側端部とに一体成形されたトルク伝達シャフトからなるため、構成の簡略化を図ることができる。第2部材はトルク伝達シャフトとして機能する第1部材に対して外嵌されるので、コンパクト化を図ることができる。 Since the first member is composed of a torque transmission shaft formed integrally with the output side end and the input side end, the configuration can be simplified. Since the second member is fitted on the first member that functions as a torque transmission shaft, the second member can be made compact.
第3部材を肉厚が軸心方向に沿って同一の短円筒形状体にて構成することができ、摺動部材としては、単純形状のものでよく、低コスト化を図ることができる。なお、摺動部材としては、ボールやころ等を用いることも可能であるが、ボールやころ等を用いれば、周方向に沿って複数個配設する必要があり、部品点数が多くなって、組立て工数の増加を招くことになる。 The third member can be formed of a short cylindrical body having the same thickness along the axial direction, and the sliding member may be of a simple shape, and the cost can be reduced. As the sliding member, it is possible to use a ball or a roller, but if a ball or a roller is used, a plurality of parts need to be arranged along the circumferential direction, and the number of parts increases. This will increase the number of assembly steps.
予圧を負荷するものでは、この予圧量を調整することによって、最適な抵抗値を確保できる。第3部材が複数枚の部材が重ね合わされてなるものでは、摩擦面の増加が可能となって、捩り振動の吸収性の向上を図ることができる。また、材質が相違するものを重ね合わせることによって、最適な抵抗値の確保が安定する。 In the case of applying a preload, an optimum resistance value can be secured by adjusting the preload amount. When the third member is formed by superimposing a plurality of members, the friction surface can be increased and the torsional vibration absorbability can be improved. In addition, it is possible to stabilize the optimum resistance value by superimposing materials having different materials.
潤滑剤を介在させることによって、抑制部位における相対変位が滑らかに行うことができ、捩り振動を安定して抑制することができる。この場合の潤滑剤としては、グリース等を用いることができる。 By interposing the lubricant, the relative displacement at the suppression site can be performed smoothly, and torsional vibration can be stably suppressed. As the lubricant in this case, grease or the like can be used.
潤滑剤溜り部を設けることによって、抑制部位における潤滑剤の介在が安定して、抑制部位における摩擦抵抗を小さくでき、相対変位を滑らかに行うことができる。 By providing the lubricant reservoir, it is possible to stabilize the intervention of the lubricant at the suppression site, reduce the frictional resistance at the suppression site, and smoothly perform the relative displacement.
前記第3部材の圧入開始側の端部に面取り部を形成するものでは、圧入作業性の向上を図ることができる。各部材の摺接面は、その対応面全面でないもとすることができ、このシャフトの設計自由度が大となって、生産性に優れる。 In the case where the chamfered portion is formed at the end of the third member on the press-fitting start side, the press-fitting workability can be improved. The slidable contact surface of each member may not be the entire corresponding surface, and the degree of freedom in designing the shaft is great, resulting in excellent productivity.
また、第1部材と第2部材との結合はセレーション結合であっても、溶接による結合であってもよく、この結合手段に公知・公用のものを用いることができ、低コスト化を図ることができる。 Further, the connection between the first member and the second member may be a serration connection or a connection by welding, and a known or public one can be used for this connection means, and the cost can be reduced. Can do.
入力側端部に摺動型等速自在継手を取り付け、出力側端部に固定型等速自在継手を取り付けたものとすることができ、また、入力側端部及び出力側端部に摺動型等速自在継手を取り付けたものとできるので、種々のタイプの動力伝達手段を構成でき、汎用性に優れる。 A sliding type constant velocity universal joint can be attached to the input side end, a fixed type constant velocity universal joint can be attached to the output side end, and it can slide to the input side end and output side end. Since a constant velocity universal joint can be attached, various types of power transmission means can be configured, and the versatility is excellent.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係る等速自在継手用シャフトの縦断面図を示し、この等速自在継手用シャフトは、シャフト本体1と、このシャフト本体1に外嵌される外方部材2とを備え、シャフト中央部3には減衰機構4が設けられている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a constant velocity universal joint shaft according to the present invention. The constant velocity universal joint shaft includes a shaft
シャフト本体1は、出力側端部1aと、入力側端部1bと、本体部1cと、出力側端部1aと本体部1cとの間に配設される小径部1d及び大径部1eと、入力側端部1bと本体部1cとの間に配設される小径部1f及び大径部1gとを有するものである。
The shaft
この場合、出力側端部1aに図示省略の固定式等速自在継手が連結され、入力側端部1bに図示省略の摺動式等速自在継手が連結される。なお、固定式等速自在継手としては、トラック溝底が円弧部のみであるバーフィールド型やトラック溝底の一部に直線部分を有するアンダーカットフリー型等の種々のタイプものを用いることができる。また、摺動式等速自在継手としては、ダブルオフセット型、トリポード型、又はクロスグルーブ型等の種々のタイプのものを用いることができる。 In this case, a fixed type constant velocity universal joint (not shown) is connected to the output side end 1a, and a sliding type constant velocity universal joint (not shown) is connected to the input side end 1b. As the fixed type constant velocity universal joint, various types such as a bar field type in which the track groove bottom is only an arc portion and an undercut free type having a linear portion in a part of the track groove bottom can be used. . As the sliding constant velocity universal joint, various types such as a double offset type, a tripod type, and a cross groove type can be used.
このため、出力側端部1aはその外径面に雄スプライン5が形成されるとともに、止め輪(図示省略)が嵌合される周方向溝6が形成されている。また、入力側端部1bも同様に、その外径面に雄スプライン7が形成されるとともに、止め輪(図示省略)が嵌合される周方向溝8が形成されている。
For this reason, the output side end portion 1a has a
出力側端部1a側の大径部1eは図示省略の固定式等速自在継手の開口部を塞ぐためのブーツ(図示省略)の装着部を構成する。このため、大径部1eには周方向溝9が形成されている。また、入力側端部1b側の大径部1gは図示省略の摺動式等速自在継手の開口部を塞ぐためのブーツ(図示省略)の装着部を構成する。このため、大径部1gには周方向溝10が形成されている。
The large-diameter portion 1e on the output side end portion 1a constitutes a mounting portion for a boot (not shown) for closing the opening of a fixed type constant velocity universal joint (not shown). For this reason, the
また、本体部1cは、中央本体12と、入力側端部1b側の大径部1gに連設される大径部13とを有する。そして、外方部材2は、本体筒状部2aと、この本体筒状部2aの入力側の支持用小径部2bとからなる。この支持用小径部2bが、本体部1cの大径部13に結合される。この場合の結合はいわゆるセレーション結合15である。すなわち、大径部13の外周面に雄セレーションを形成して雄形結合部を構成するとともに、支持用小径部2bの内周面に雌セレーションを形成して雌形結合部を構成し、雄形結合部と雌形結合部とを嵌合(係合)させることによって、結合するものである。なお、大径部13と支持用小径部2bとの結合手段は、セレーション結合15に限るものではなく、溶接等の他の手段であってもよい。また、このセレーション結合15における雄形結合部における雄セレーションには雄スプラインを含み、セレーション結合15における雌形結合部における雌セレーションには雌スプラインを含むものとする。このため、セレーション結合15にはスプライン結合を含む。
The main body 1c has a central
また、外方部材2の本体筒状部2aの反支持用小径部側の開口部には、摺動部材としての短円筒形状体20が配設されている。すなわち、シャフト本体1には、大径部1hが設けられ、この大径部1hにこの短円筒形状体20が外嵌される。外方部材2の本体筒状部2aの反支持用小径部側の開口端には出力側に向かって拡径するテーパ部27が形成されている。
In addition, a short
シャフト本体1は、例えば、ドライブシャフト用のシャフトと同様の材質のものが使用され、中炭素鋼や肌焼鋼等が適切である。また、外方部材2は、シャフト本体1と同じ材質もしくはシャフト本体1の材質よりも捩れ剛性が同等かそれ以上の材料とされ、例えば、捩れ剛性の高いCFRP(炭素繊維強化プラスチック)材が適している。また、短円筒形状体20は、シャフト本体1と同等の材料もしくは、耐摩耗性に優れたセラミック材やカーボンコンポジット材等を適用することで安定した摩擦力を得ることが可能である。
The shaft
ところで、前記減衰機構4は、シャフト本体1の中央本体12である第1部材31と、外方部材2である第2部材32と、短円筒形状体20である第3部材33等にて構成される。
By the way, the damping
次にこのシャフトの組立方法について説明する。この場合、シャフト本体1の大径部1hに短円筒形状体20を外嵌する。次に、短円筒形状体20を組み付けたシャフト本体1に、入力側から第2部材32である外方部材2を挿入する。この際、短円筒形状体20である摺動部材に対して外方部材2の開口部側を圧入するとともに、シャフト本体1の大径部13の雄形結合部に対して外方部材2の支持用小径部2bの雌形結合部を圧入することになる。これによって、図1に示す等速自在継手用シャフトが完成する。なお、外方部材2の開口端縁には前記したようにテーパ部27が形成されているので、外方部材2の挿入時にこのテーパ部27がガイドとなって滑らかに組み立てることができる。
Next, a method for assembling the shaft will be described. In this case, the short
このため、第3部材33に対して、第1部材31と第2部材32とが締め代嵌合となって、第1部材31と第2部材32とが相対変位可能となっている。すなわち、第3部材33の内径面と、これに対応する第1部材31の外径面とが摺接し、第3部材33の外径面と、これに対応する第2部材32の内径面とが摺接することになる。このため、スティックスリップ対策として、各摺接面間に潤滑剤を介在させるのが好ましい。なお、スティックスリップとは滑り面で発生する振動現象である。
For this reason, the
また、図4に示すように、潤滑剤を溜める潤滑剤溜り部35を設けるのが好ましい。この場合、第3部材33を構成する短円筒形状体20に設けられる凹溝36にて構成することができる。この凹溝36は周方向に沿って所定間隔(図例では、60度ピッチ)で配設される。また、各凹溝36は軸方向に沿って延びる軸方向溝である。
Further, as shown in FIG. 4, it is preferable to provide a
次に図5から図7を用いて、減衰機構4の機能を説明する。なお、入力側のセレーション結合15と出力側の相対変位部との間は、任意の所定寸Aに設定される。入力側において、第1部材31と第2部材32とがセレーション結合15にて結合されているので、入力側において、図5に示すように、トルク負荷が負荷された場合、図6に示すように、第2部材32は第1部材31の捩れ変位(θt)と同期する。図6において、P1は、トルク負荷時の第1部材31と第2部材32の位相を示す。これに対して、出力側において、結合されていないので、図7に示すように、第1部材31と第2部材32とには位相差(θt)が生じる。しかしながら、出力側において第1部材31と第2部材32との間に、締め代をもって短円筒形状体20が嵌合されているので、発生する摩擦力(抵抗力)によって、瞬間的に変動する捩り方向の変動エネルギーが相殺(吸収)されることになる。このため、捩り振動を抑制(減衰)することができる。図7において、P2はトルク負荷時の第1部材31の位相を示し、P3はトルク負荷時の第2部材32の位相を示す。
Next, the function of the damping
このように、本発明では、トルク変動を抑制するための減衰機構4を設けたことによって、トルク変動による捩り振動を吸収することができる。このため、この等速自在継手用シャフトを、自動車における駆動輪への動力伝達手段に用いれば、加減速を繰り返すような走行状態においての剛性感(=ダイレクト感)を損なうことなく優れた運転性が発揮され、しかも、捩り振動を抑制することができる。
Thus, in the present invention, by providing the damping
減衰機構4が第1部材31と第2部材32を備え、第1部材31が出力側端部1aと入力側端部1bとに一体成形されたトルク伝達用シャフトから成るため、構成の簡略化を図ることができる。第2部材32はトルク伝達シャフトとして機能する第1部材31に対して外嵌するため、コンパクト化を図ることができる。
Since the damping
第2部材32は、一端側を第1部材31に結合し、他端側を第1部材31と相対変位するように設定できるので、捩り方向の振動を吸収する機能を有効に発揮できる。また、短円筒形状体20が締め代をもって嵌合されているので、この締め代に摩擦力を発生させることができ、捩り方向の振動を吸収する機能の信頼性の向上を図ることができる。このため、この締め代としては、第1部材31と第2部材32との間に、この相対変位部において位相差が生じる摩擦抵抗を発生させるものであればよい。
Since the
このように、第1部材31と第2部材32と短円筒形状体20等を備えたものでは、捩り方向の振動を吸収する機能を有効に発揮でき、信頼性の高い機能を発揮できる。
As described above, the
第3部材33を肉厚が軸心方向に沿って同一の短円筒形状体にて構成することができ、摺動部材としては、単純形状のものでよく、低コスト化を図ることができる。なお、摺動部材としては、ボールやころ等を用いることも可能であるが、ボールやころ等を用いれば、周方向に沿って複数個配設する必要があり、部品点数が多くなって、組立て工数の増加を招くことになる。
The
潤滑剤を介在させることによって、抑制部位における相対変位が滑らかに行うことができ、捩り振動を安定して抑制することができる。この場合の潤滑剤としては、グリース等を用いることができる。 By interposing the lubricant, the relative displacement at the suppression site can be performed smoothly, and torsional vibration can be stably suppressed. As the lubricant in this case, grease or the like can be used.
潤滑剤溜り部35を設けることによって、抑制部位における潤滑剤の介在が安定して、抑制部位における摩擦抵抗を小さくでき、相対変位が滑らかに行うことができる。また、このような凹溝36を設ける場合、凹溝36の周方向端部をアール部とするのが好ましい。このようにアール部を設けることによって、凹溝36の周方向端縁部の引っかかりを防止でき、相対変位がより滑らかに行うことができる。
By providing the
また、この等速自在継手用シャフトは、前記実施形態では、入力側端部1bに摺動式等速自在継手を取付け、出力側端部1aに固定式等速自在継手を取付けるものであったが、他の実施形態として、出力側端部1aおよび入力側端部1bに摺動式等速自在継手を取付けるものとすることができる。また、この場合の摺動式等速自在継手としても、ダブルオフセット型、トリポード型、又はクロスグルーブ型等の種々のタイプのものを用いることができる。このように、本発明の等速自在継手用シャフトは、種々のタイプの動力伝達手段を構成でき、汎用性に優れる。 In the embodiment, the constant velocity universal joint shaft has a sliding type constant velocity universal joint attached to the input side end 1b and a fixed type constant velocity universal joint attached to the output side end 1a. However, as another embodiment, a sliding type constant velocity universal joint can be attached to the output side end 1a and the input side end 1b. Also, as the sliding type constant velocity universal joint in this case, various types such as a double offset type, a tripod type, and a cross groove type can be used. As described above, the constant velocity universal joint shaft of the present invention can constitute various types of power transmission means and is excellent in versatility.
前記実施形態では、第2部材32を第1部材31の入力側に結合していたが、別の実施形態として、第2部材32を第1部材31の出力側に結合し、第2部材32の入力側に短円筒形状体20を配置するようにしてもよい。このような場合であっても、入力側端部からのトルク負荷による回転変動を抑制することができ、捩り方向の振動を吸収することができる。
In the embodiment, the
ところで、前記実施形態では、短円筒形状体20を1個の部材にて構成していたが、図8に示すように、複数の部材にて構成してもよい。この図8では、内径側の第1短円筒形状体20Aと、外径側の第2短円筒形状体20Bとで構成している。このように、第3部材が複数枚の部材が重ね合わされてなるものでは、摩擦面の増加が可能となって、捩り振動に吸収性の向上を図ることができる。また、短円筒形状体20を複数枚の短円筒形状体20A、20Bで構成する場合、各円筒形状体20A、20Bが同一の材質であっても、相違する材質であってもよい。相違する材質で構成することによって、最適な抵抗値の確保が安定する。
By the way, in the said embodiment, although the short
図9では、シャフト本体1の大径部1hの本体部側の端部に突起部40が設けられ、この突起部40に短円筒形状体20が係合している。このため、短円筒形状体20の外方部材2内方側への位置ずれを規制することができる。この突起部40は、断面矩形状の周方向凸条にて構成している。
In FIG. 9, a
図10では、シャフト本体1の大径部1hの本体部側に、本体部側に向かって拡径するテーパ部41を設けている。また、短円筒形状体20の内径面の反開口部側に、反開口部側に向かって拡径するテーパ部42を設けている。このため、短円筒形状体20が圧入された際には、シャフト本体1側のテーパ部41に短円筒形状体20のテーパ部42が圧接して、短円筒形状体20の外方部材2内方側への位置ずれを規制することができる。
In FIG. 10, the
このように、突起部40を設けたり、テーパ部41、42を設けたりすることによって、第3部材33の軸方向ずれを規制することができ、捩り方向の振動を安定して吸収することができる。また、短円筒形状体20のテーパ部42は、この短円筒形状体20の圧入開始端部に設けられた面取り部を構成することになる。このように面取り部を設けることによって、圧入作業性の向上を図ることができる。
As described above, by providing the
図11と図12では、第3部材33に予圧を負荷するようにしている。すなわち、図11では、短円筒形状体20は、その外径面が外方部材2の内部側に向かって縮径するテーパ面45とされ、その内径面が外方部材2の軸方向内部側に向かって拡径するテーパ面46とされて、その断面形状がくさび状とされる。また、外方部材2の本体部2aの内径面開口部は、開口側に向かって拡径するテーパ部47とされ、シャフト本体1の大径部1hが、外方部材2の内部側に向かって拡径するテーパ部48とされる。これによって、開口側から軸方向内部側に向かってその隙間寸法が小となるリング状の隙間50が形成される。
11 and 12, the
そして、この隙間50に、断面形状がくさび状の短円筒形状体20が圧入される。また、シャフト本体1のテーパ部48の近傍には、雄ねじ部51が設けられ、この雄ねじ部51に押圧部材52が螺着される。押圧部材52は、雌ねじ部53を有する短円筒状の本体部54と、この本体部54の外径面に形成される外鍔部55とを有するものである。すなわち、本体部54の内径面は、大径部54aと、小径部54bとを有し、小径部54bに前記雌ねじ部53が形成される。
The short
したがって、シャフト本体1の雄ねじ部51に、押圧部材52の雌ねじ部53を螺着することによって、短円筒形状体20の外端面57を押圧部材52の先端面54cにて押圧して、矢印方向の予圧を負荷する。この場合、外鍔部55が外方部材2の端縁60に当接(接触)するまで、螺着される。
Therefore, by screwing the
また、図12では、短円筒形状体20の外径面をテーパ面とせずに円筒面とするとともに、外方部材2の開口部にテーパ面を形成しないものである。この場合も、シャフト1の雄ねじ部51に、押圧部材52の雌ねじ部53を螺着することによって、短円筒形状体20の外端面57を押圧部材52の先端面54cにて押圧して、矢印方向の予圧を負荷することができる。
In FIG. 12, the outer diameter surface of the short
このように、予圧を負荷するものでは、この予圧量を調整することによって、最適な抵抗値を確保できる。 Thus, in the case of applying a preload, an optimum resistance value can be secured by adjusting the preload amount.
次に図13では、第3部材33を中心孔を有する円盤体70にて構成している。この場合、円盤体70が外嵌される大径部1hの外面をテーパ面とすることなく、図1に示すシャフト本体1と同様円筒面とするとともに、第2部材32を構成する外方部材2の開口部に内径側へ膨出する内鍔部71を設けている。この内鍔部71は、厚肉部71aと、この厚肉部71aから軸方向内部に向かって肉厚寸法が小となる連設部71bとからなる。
Next, in FIG. 13, the
また、シャフト本体1に設けられた雄ねじ部51に螺着される押圧部材75にて、円盤体70を、第2部材32を構成する外方部材2の開口端面74を押圧することができる。この場合の押圧部材75は、図11と図12に示す押圧部材52において、外鍔部55よりも反雌ねじ部側の突出部を省略(カット)した形状である。このため、押圧部材75の雌ねじ部53をシャフト本体1の雄ねじ部51に螺着することによって、この押圧部材75の端面75aが、円盤体70の外端面70aを押圧することができる。すなわち、円盤体70にて構成された第3部材33に矢印方向の予圧を負荷することができる。
In addition, the
この図13においては、円盤体70の外端面70aと、押圧部材75の端面75aとが相対的に摺接し、円盤体70の内端面70bと、外方部材2の開口端面74とが相対的に摺接することになる。また、円盤体70の内径面70cと、シャフト本体1の大径部1hの外径面とが相対的に摺接する。
In FIG. 13, the
したがって、このような円盤体70からなる第3部材33を用いても、トルク変動を抑制するための減衰機構4を設けたことになって、トルク変動による捩り振動を吸収することができる。すなわち、前記図1に示すシャフトと同様の作用効果を奏する。
Therefore, even when the
ところで、図13では、円盤体70を一枚の部材にて構成していたが、図14に示すように、複数枚(図例では2枚)の部材にて構成してもよい。すなわち、第2部材側の第2円盤体70Bと、押圧部材75側の第1円盤体70Aとを備える。これにより、第1円盤体70Aの外端面70Aaと、押圧部材75の端面75aとが相互に摺接し、第1円盤体70Aの内端面70Abと、第2円盤体70Bの外端面70Baとが相互に摺接し、第2円盤体70Bの内端面70Bbと、外方部材2の開口端面74とが相互に摺接し、第1円盤体70Aおよび第2円盤体70Bの各内径面70Ac、70Bcと、シャフト本体1の大径部1hの外径面とが相互に摺接する。
By the way, in FIG. 13, the
この場合も、トルク変動による捩り振動を吸収することができ、さらには、矢印方向の予圧を負荷することができ、この予圧量を調整することによって、最適な抵抗値を確保できる。 In this case as well, torsional vibration due to torque fluctuation can be absorbed, and a preload in the direction of the arrow can be applied, and an optimal resistance value can be ensured by adjusting the amount of preload.
図15では、円盤体70の外径側にダストカバー80を配置したものである。すなわち、このダストカバー80は薄肉の短円筒体からなり、押圧部材75の外径面から円盤体70の外径面を介して第2部材32の開口部側の外径面までを覆うものである。なお、この場合、ダストカバー80を第2部材32側又は第3部材側に固定される。
In FIG. 15, a
前記図15では、ダストカバー80を第1・第2・第3部材とは別部材にて構成したが、図16ではダストカバー81を第2部材32である外方部材2の開口端部に設けている。すなわち、外方部材2の開口端部に軸方向に延びる短円筒部85を設け、この短円筒部85の周壁85aをもって、ダストカバー81を構成している。この場合、円盤体70をこの短円筒部85内に内嵌されることになり、押圧部材75の押圧端部がこの短円筒部85内に内嵌されることになる。すなわち、押圧部材75の外径面及び円盤体70の外径面をこのダストカバー81にて覆うことになる。
In FIG. 15, the
図15や図16に示すように、ダストカバー80,81を設けることによって、第3部材33と、これに摺接する相手部材との摺接面間等への異物の侵入を防止でき、トルク変動による捩り振動の吸収機能を安定して発揮することができる。特に、図16に示すように、ダストカバー81が第2部材32に一体的に形成されるものでは、生産性及びコスト性に優れることになる。
As shown in FIGS. 15 and 16, by providing the dust covers 80 and 81, it is possible to prevent foreign matter from entering between the sliding contact surfaces of the
ところで、図14から図16等に示すような円盤体にて第3部材33を構成する場合、図17に示すように、潤滑剤を溜めるための潤滑剤溜り部87を設けてもよい。この場合の潤滑剤溜り部87は、径方向孔部86にて構成できる。なお、図13と図15に示すように、1つの部材にて円盤体70を構成する場合、相手側との摺接面、つまり外端面70a及び/又は内端面70bに、径方向凹溝を設けることによって潤滑剤溜り部87を形成するようにしてもよい。また、図14に示すように、2つの部材にて円盤体70を構成する場合、各円盤体70A,70Bの外端面70Aa、70Ba及び/又は内端面70Ab,70Bbに径方向凹溝を設けることによって潤滑剤溜り部87を形成するようにしてもよい。
Incidentally, in the case where the
このように、潤滑剤溜り部87を設けることによって、図3に示すものと同様、抑制部位における潤滑剤の介在が安定して、抑制部位における摩擦抵抗を小さくでき、相対変位が滑らかに行うことができる。
In this manner, by providing the
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、図8や図14に示すように、短円筒形状体や円盤体を複数枚重ね合わせる場合、2枚に限るものではない。また、図3や図17に示すように、潤滑剤溜りを設ける場合、その数は任意に設定できる。潤滑剤溜りを構成する場合、前記実施形態では、第3部材側に設けた溝にて形成していたが、第3部材33の相手側である第1部材31や第2部材32に設けた溝、さらには、第3部材33及び第1部材31や第2部材32に設けた溝等にて構成してもよい。
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, as shown in FIGS. When a plurality of disk bodies are overlapped, the number is not limited to two. Moreover, as shown in FIG.3 and FIG.17, when providing a lubricant reservoir, the number can be set arbitrarily. In the case of configuring the lubricant reservoir, in the embodiment, it is formed by the groove provided on the third member side, but it is provided on the
ところで、前記実施形態では、第3部材33と第1部材31とが摺接するともに、第3部材33と第2部材32とが摺接するものであった。これに対して、第3部材33は第1部材31又は第2部材32に対して相対的に変位しないようにしてもよい。すなわち、本発明では、第3部材33に対して、第1部材31及び第2部材32の少なくとも一方、もしくは両者を相対変位可能であればよい。なお、相対的に変位しないようにする手段としては、溶接等の接合手段であっても、スプライン嵌合等の結合手段であってもよい。
In the embodiment, the
1a 出力側端部
1b 入力側端部
3 等速自在継手用シャフト中央部
4 減衰機構
15 セレーション結合
20、20A、20B 円筒形状体
31 第1部材
32 第2部材
33 第3部材
35 潤滑剤溜り部
70、70A、70B 円盤体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Output side edge part 1b Input
Claims (15)
前記減衰機構は、軸状の第1部材と、この第1部材に外嵌される筒状の第2部材とを備え、前記第2部材は、トルク入力側又はトルク出力側において第1部材に結合され、第1部材に結合されていないトルク出力側又はトルク入力側において、少なくとも第1部材と第2部材とのいずれか一方に摺接する第3部材を配設したことを特徴とする等速自在継手用シャフト。 A constant velocity universal joint is connected to each of the output side end and the input side end, and the torque from the input side end is applied to the center of the constant velocity universal joint shaft between the output side end and the input side end. A constant velocity universal joint shaft provided with a damping mechanism that suppresses fluctuations by resistance in the rotation direction,
The damping mechanism includes a shaft-shaped first member and a cylindrical second member that is externally fitted to the first member, and the second member is a first member on a torque input side or a torque output side. A constant velocity characterized in that a third member that is in sliding contact with at least one of the first member and the second member is disposed on the torque output side or the torque input side that is coupled and not coupled to the first member. Universal joint shaft.
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