JP2018021570A - 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装置で利用される等速自在継手に関する。 The present invention relates to a constant velocity universal joint used in a power transmission device of an automobile or various industrial machines.
等速自在継手には、角度変位だけを許容する固定式等速自在継手と、角度変位だけでなく軸方向変位(プランジング)も可能である摺動式等速自在継手とがある。固定式等速自在継手には、トラック溝の溝底が円弧部のみからなるバーフィールド型等速自在継手(BJ)と、トラック溝の溝底が円弧部と直線部とからなるアンダーカットフリー型等速自在継手(UJ)等がある。また、摺動式等速自在継手には、トリポード型等速自在継手、ダブルオフセット型等速自在継手、クロスグルーブ型等速自在継手などがある。 The constant velocity universal joint includes a fixed type constant velocity universal joint that allows only angular displacement, and a sliding type constant velocity universal joint that allows not only angular displacement but also axial displacement (plunging). For fixed type constant velocity universal joints, the bar groove type constant velocity universal joint (BJ) in which the groove bottom of the track groove consists only of an arc portion and the undercut free type in which the groove bottom of the track groove consists of an arc portion and a straight portion There are constant velocity universal joints (UJ). The sliding type constant velocity universal joint includes a tripod type constant velocity universal joint, a double offset type constant velocity universal joint, a cross groove type constant velocity universal joint, and the like.
ところで、トルク伝達部材としてボールを用いた場合、トラック溝とボールの滑り量の低減を図ることができ、接触面圧を良好な範囲とすることができる等のために、ボールがトラック溝に対してアンギュラコンタクトさせるものがある(特許文献1参照)。すなわち、固定式等速自在継手において、図18に示すように、外側継手部材1のトラック溝2及び内側継手部材3のトラック溝4をゴシックアーチ状とする。ゴシックアーチ状とすることによって、トラック溝2、4とボール5はアンギュラ接触となっている。すなわち、ボール5は、外側継手部材1のトラック溝2と2点C11,C12で接触し、内側継手部材3のトラック溝4と2点C15,C16で接触している。ボール5の中心O1と各トラック溝2,4との接触点C11,C12,C15,C16とのなす角度が、接触角αである。
By the way, when a ball is used as the torque transmitting member, the amount of sliding between the track groove and the ball can be reduced, and the contact surface pressure can be in a favorable range. There is an angular contact (see Patent Document 1). That is, in the fixed type constant velocity universal joint, as shown in FIG. 18, the
図18において、6はボールを保持するポケット(窓部)を有するケージである。すなわち、ケージ6は、外側継手部材1の内径面1aと内側継手部材3の外径面3aとの間に介装される。
In FIG. 18, 6 is a cage having a pocket (window) for holding a ball. That is, the
また、トルク伝達部材としてローラを用いたものであっても、ローラの姿勢を安定させるため等でローラ案内面に対してローラがアンギュラコンタクトするものがある(特許文献2参照)。すなわち、ローラを用いたトリポードタイプの等速自在継手において、図19に示すように、ローラ案内面10がゴシックアーチ形状とされ、ローラ11の断面形状が円弧とされた外周面11aとローラ案内面10とが2点でアンギュラコンタクトをなすように構成したものがある。
Even if a roller is used as the torque transmission member, there is a roller that makes an angular contact with the roller guide surface in order to stabilize the posture of the roller (see Patent Document 2). That is, in a tripod type constant velocity universal joint using a roller, as shown in FIG. 19, the
アンギュラコンタクト形状を採用した場合、高速回転時等において、ボールとトラック溝との間の隙間やローラとローラ案内面との間の隙間から潤滑剤が流出するおそれがある。このように、流出した場合、ボールとトラック溝との接触部位やローラとローラ案内面との接触部位に十分な潤滑を行うことができなくなるおそれがあった。 When the angular contact shape is employed, the lubricant may flow out of the gap between the ball and the track groove or the gap between the roller and the roller guide surface during high-speed rotation or the like. As described above, when it flows out, there is a possibility that sufficient lubrication cannot be performed on the contact portion between the ball and the track groove or the contact portion between the roller and the roller guide surface.
そこで、本発明は、転動体(トルク伝達部材)と転動面(トラック溝)の潤滑性を向上させることが可能な等速自在継手を提供する。 Therefore, the present invention provides a constant velocity universal joint that can improve the lubricity of the rolling elements (torque transmission member) and the rolling surfaces (track grooves).
本発明の等速自在継手は、外側継手部材と、内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在されるトルク伝達部材とを備え、トルク伝達部材がトラック溝を転動する等速自在継手であって、トルク伝達部材とトラック溝とがアンギュラコンタクトをなし、トルク伝達部材と接触しないトラック溝底部に、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体を設けたものである。 The constant velocity universal joint of the present invention includes an outer joint member, an inner joint member, and a torque transmission member interposed between the outer joint member and the inner joint member, and the torque transmission member rolls in the track groove. A constant velocity universal joint in which a torque transmission member and a track groove form an angular contact, and a flexible structure made of a fiber material, a soft foam material, or a soft resin material is formed at the bottom of the track groove that does not contact the torque transmission member. It is provided.
本発明の等速自在継手によれば、トルク伝達部材と接触しないトラック溝底部に柔軟性構造体を設けたので、この柔軟性構造体にて、潤滑剤が保持される。しかも、柔軟性構造体にトルク伝達部材が接触しないので、柔軟性構造体の損傷を防止できる。 According to the constant velocity universal joint of the present invention, since the flexible structure is provided at the bottom of the track groove that does not contact the torque transmission member, the lubricant is held by the flexible structure. And since a torque transmission member does not contact a flexible structure, damage to a flexible structure can be prevented.
外側継手部材の内径面にトラック溝が形成されるとともに、内側継手部材の外径面にトラック溝とされ、トルク伝達部材のボールを用い、ボールと外側継手部材のトラック溝がアンギュラコンタクトをなし、ボールと内側継手部材のトラック溝がアンギュラコンタクトを成す等速自在継手であって、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝の少なくともいずれかに柔軟性構造体を設けたものであってもよい。 A track groove is formed on the inner diameter surface of the outer joint member, and a track groove is formed on the outer diameter surface of the inner joint member. The ball of the torque transmission member is used, and the track groove of the ball and the outer joint member forms an angular contact. A constant velocity universal joint in which the ball and the track groove of the inner joint member form an angular contact, and at least one of the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member is provided with a flexible structure. Also good.
外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位のみを許容する固定式であっても、外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位及び軸方向変位を許容する摺動式であってもよい。 Even if it is a fixed type that allows only angular displacement between the outer joint member and the inner joint member, it is a sliding type that allows angular displacement and axial displacement between the outer joint member and the inner joint member. Also good.
円周方向に向き合って配置されたローラ案内面を有する3つのトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した3つの脚軸を備えたトリポード部材と、このトリポード部材の脚軸に装着されるトルク伝達部材とを備えた摺動式の等速自在継手であって、前記トルク伝達部材は、トラック溝のローラ案内面とアンギュラコンタクトをなすローラを備え、ローラと接触しないトラック溝底部を構成するローラ案内面の底部に柔軟性構造体を設けたものであってもよい。 An outer joint member formed with three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, a tripod member having three leg shafts projecting in the radial direction, and a leg shaft of the tripod member A sliding constant velocity universal joint provided with a torque transmission member to be mounted, wherein the torque transmission member includes a roller that forms an angular contact with a roller guide surface of the track groove, and does not contact the roller. May be provided with a flexible structure at the bottom of the roller guide surface.
本発明の軟性構造体形成方法は、前記等速自在継手の柔軟性構造体を形成する柔軟性構造体形成方法であって、前記柔軟性構造体が、合成樹脂の短繊維を植毛した繊維植毛部にて構成され、短繊維をエアによって接着層に吹付けて、短繊維を柔軟性構造体の形成面に対して傾斜させて接着層に接着させる静電吹付け植毛にて柔軟性構造体を形成するものである。 The flexible structure forming method of the present invention is a flexible structure forming method for forming a flexible structure of the constant velocity universal joint, wherein the flexible structure is a fiber grafted with short fibers of synthetic resin. Flexible structure by electrostatic spraying flocking, which is composed of a portion, and short fibers are sprayed onto the adhesive layer by air, and the short fibers are inclined with respect to the forming surface of the flexible structure and adhered to the adhesive layer Is formed.
本発明の柔軟性構造体形成方法によれば、短繊維を柔軟性構造体の形成面に対して傾斜させて接着層に接着させることができる。このため、静電植毛と比べて植毛密度が減少し、少量の短繊維で植毛できる。ここで、静電植毛とは、加工素材(被植毛部材)に接着剤を塗布し、高電圧電極により静電界を作り、その静電吸引力で短繊維を起立させる技術である。 According to the flexible structure forming method of the present invention, the short fibers can be adhered to the adhesive layer while being inclined with respect to the surface on which the flexible structure is formed. For this reason, compared with electrostatic flocking, the flocking density decreases, and flocking can be performed with a small amount of short fibers. Here, electrostatic flocking is a technique in which an adhesive is applied to a processed material (planted member), an electrostatic field is created by a high voltage electrode, and short fibers are erected by the electrostatic attraction force.
本発明の等速自在継手では、柔軟性構造体を設けたことによって、トラック溝底部の潤滑剤保持量が増加し、トルク伝達部材(転動体)との接触部への潤滑剤供給量を増加させることができ、潤滑性の向上を図ることが可能となる。このため、潤滑剤の充填量を削減することがきて、軽量化及び低コスト化を図ることができるとともに、継手の組立性や高速回転性が向上する。すなわち、少ない潤滑剤封入でも、摺動、高速回転時のトルク伝達部材近傍の潤滑剤流出を抑え、NVH(Noise, Vibration, Harshness)の低下、及び寿命の低下を防止することが可能となる。特に、内側継手部材のトラック溝に柔軟性構造体を設けたものでは、潤滑剤の外径側への流動が起きても潤滑剤がこの内側継手部材のトラック溝の溝底部に保持され、内側継手部材の転動体接触部に十分な潤滑を行うことができる。 In the constant velocity universal joint of the present invention, by providing a flexible structure, the amount of lubricant retained at the track groove bottom increases, and the amount of lubricant supplied to the contact portion with the torque transmission member (rolling element) increases. It is possible to improve the lubricity. For this reason, the filling amount of the lubricant can be reduced, the weight and cost can be reduced, and the assemblability and high-speed rotation of the joint are improved. That is, even when a small amount of lubricant is enclosed, it is possible to suppress the outflow of lubricant near the torque transmission member during sliding and high-speed rotation, and to prevent a decrease in NVH (Noise, Vibration, Harshness) and a decrease in life. In particular, in the case where a flexible structure is provided in the track groove of the inner joint member, the lubricant is retained at the groove bottom of the track groove of the inner joint member even when the lubricant flows to the outer diameter side, Sufficient lubrication can be performed on the rolling element contact portion of the joint member.
以下本発明の実施の形態を図1〜図19に基づいて説明する。図1に本発明にかかる等速自在継手を示し、この等速自在継手は、アンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手であり、図1および図2に示すように、外側継手部材23、内側継手部材26、ボール27およびケージ28からなる。外側継手部材23の内径面21には複数のトラック溝22が円周方向等間隔に、かつ軸方向に沿って形成されている。内側継手部材26の外径面24には、外側継手部材23のトラック溝22と対向するトラック溝25が円周方向等間隔に、かつ軸方向に沿って形成されている。外側継手部材23のトラック溝22と内側継手部材26のトラック溝25との間にトルクを伝達する複数のボール27が介在されている。外側継手部材23の内径面21と内側継手部材26の外径面24の間に、ボール27を保持する窓部29を有するケージ28が配置されている。ケージ28の外径面28aは外側継手部材23の内径面21と、ケージ28の内径面28bは内側継手部材26の外径面24とそれぞれ嵌合している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a constant velocity universal joint according to the present invention. This constant velocity universal joint is an undercut free type fixed constant velocity universal joint, and as shown in FIGS. 1 and 2, an
外側継手部材23の内径面21と内側継手部材26の外径面24の曲率中心は、それぞれ継手の中心Oに形成されている。外側継手部材23のトラック溝22は、開口側のストレート部22aと、奥側の円弧部22bとからなる。一方、内側継手部材26のトラック溝25は、開口側の円弧部25bと奥側のストレート部25aとからなる。外側継手部材23のトラック溝22の円弧部22bの曲率中心O1と、内側継手部材26のトラック溝25の円弧部25bの曲率中心O2とは、継手の中心Oに対して軸方向に等距離Fオフセットされている。これにより、継手が作動角をとった場合、外側継手部材23と内側継手部材26の両軸線がなす角度を二等分する平面上にボール27が常に案内され、二軸間で等速に回転が伝達されることになる。
The centers of curvature of the
内側継手部材26の軸心孔には、雌スプライン32が形成され、内側継手部材26の軸心孔にシャフト33の端部が嵌入される。シャフト33の端部には雄スプライン34が形成され、シャフト33の端部が内側継手部材26の軸心孔に嵌入された際に、雌スプライン32と雄スプライン34とが嵌合する。なお、雄スプライン34の端部には周方向溝36が形成され、この周方向溝36に止め輪37が嵌着されている。これによって、シャフト33の抜け止めが構成される。
A
外側継手部材23の開口部がブーツ40にて塞がれている。ブーツ40は、一方の開口部を構成する大径部40aと、他方の開口部を構成する小径部40bと、大径部40aと小径部40bとを連結する蛇腹部40cとを備える。そして、ブーツ40の大径部40aが、外側継手部材23の開口部に外嵌された状態で装着される。また、ブーツ40の小径部40bが、シャフト33のブーツ装着部33aに外嵌された状態で装着される。
The opening of the outer
図3は図2の要部であり、詳しくは外側継手部材23と内側継手部材26の対向するトラック溝22、25の横断面である。図3に示すように、ボール27は、外側継手部材23のトラック溝22と2点C12、C13でアンギュラコンタクトし、内側継手部材26のトラック溝25と2点C15、C16でアンギュラコンタクトしている。ボール中心O5と各接点C12、C13、C15、C16を通る直線と、ボール中心O5と継手中心Oを通る直線がなす角度αは例えば30°〜38°に設定される。
FIG. 3 is an essential part of FIG. 2, and more specifically, is a cross section of the
この等速自在継手では、図4に示すように、トルク伝達部材であるボール27と接触しないトラック溝底部22c、25cに、柔軟性構造体150を設けている。この柔軟性構造体150は、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる。繊維材から構成する場合、繊維材(短繊維:パイル)を植毛してなる繊維植毛部で形成される。ここで、トラック溝底部22cは、図3に示すように、接点C12、C13間であり、トラック溝底部25cは、接点C15、C16間である。
In this constant velocity universal joint, as shown in FIG. 4, a
柔軟性構造体150である繊維植毛部は、静電植毛加工にて形成することができる。静電植毛加工としては、接着剤塗布工程、静電植毛工程、乾燥工程、仕上げ工程等がある。静電植毛工程を図6に示す。静電植毛は、被対象物(基材)151に接着剤を塗布して接着層Sを形成し、高電圧電極により静電界を作り、その静電吸引力で短繊維を接着層Sに立毛させ、その後、接着層Sの接着剤を乾燥させる乾燥工程を行い、次に除毛等を行う仕上加工を行うことになる。
The fiber flocking portion that is the
静電植毛工程は、所定寸に切断されてなる短繊維152(表面に電解質や界面活性剤の被膜を形成されたもの、すなわち、電着処理剤をコーティングされたもの)を高電圧の電極153の近傍に投入する。この投入で、クーロン力によって、短繊維152は電極に引付けられる。このため、短繊維152が電極153に触れた瞬間に電極と同電位に帯電され、クーロン力によってはじかれる。このはじかれた短繊維152は高い電位が付与されているので、アース側に向って飛翔する。この際、アース側の被対象物151の表面151aには、接着層Sが形成されているので、この接着層Sに短繊維152が突き刺さる(投錨する)ことになる。
In the electrostatic flocking process, short fibers 152 (which are coated with an electrolyte or a surfactant coating on the surface thereof, that is, an electrodeposition treatment agent coated) are cut into a predetermined size. It throws in the vicinity of. With this input, the
短繊維152としては、植毛用短繊維として使用可能であれば特に限定されず、例えば、(1)ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、(2)カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、(3)レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、上記の中でも合成樹脂繊維を用いることが好ましい。
The
短繊維の形状としては、植毛部の形成箇所において、等速自在継手機能に悪影響を与えるような他部材との干渉がない形状であれば特に限定されない。具体的な形状としては、例えば、長さ0.5〜2.0mm、太さ0.5〜50デシテックスのものが好ましく、植毛部の短繊維の密度としては、植毛した面積あたりに繊維の占める割合が10〜30%が好ましい。短繊維の形状としてストレートやベンド(先端部が曲がった形状)があり、断面形状は円形や多角形状がある。ベンド形状ではストレート形状と比較してグリースをより強く保持することができる。多角形状断面の短繊維を利用することで、円形断面の短繊維よりも大きな表面積とすることができ、潤滑剤の表面張力を大きくすることができる。それぞれの特性に合わせて、短繊維の形状を選定することが好ましい。 The shape of the short fiber is not particularly limited as long as it does not interfere with other members that adversely affect the constant velocity universal joint function at the place where the flocked portion is formed. As a specific shape, for example, those having a length of 0.5 to 2.0 mm and a thickness of 0.5 to 50 dtex are preferable, and the density of short fibers in the flocked portion is occupied by fibers per planted area. A ratio of 10 to 30% is preferable. There are straight and bend (shape where the tip is bent) as the shape of the short fiber, and the cross-sectional shape is circular or polygonal. The bend shape can hold the grease more strongly than the straight shape. By using the short fibers having a polygonal cross section, the surface area can be made larger than that of the short fibers having a circular cross section, and the surface tension of the lubricant can be increased. It is preferable to select the shape of the short fiber according to each characteristic.
接着層Sに用いる接着剤としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などを主成分とする接着剤が挙げられる。例えば、ウレタン樹脂溶剤系接着剤、エポキシ樹脂溶剤系接着剤、酢酸ビニル樹脂溶剤系接着剤、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体系エマルジョン接着剤、酢酸ビニル系エマルジョン接着剤、ウレタン樹脂系エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系エマルジョン接着剤、ポリエステル系エマルジョン接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系接着剤などが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the adhesive used for the adhesive layer S include adhesives mainly composed of urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, polyimide resin, silicone resin, and the like. For example, urethane resin solvent adhesive, epoxy resin solvent adhesive, vinyl acetate resin solvent adhesive, acrylic resin emulsion adhesive, acrylate-vinyl acetate copolymer emulsion adhesive, vinyl acetate emulsion adhesive , Urethane resin emulsion adhesive, epoxy resin emulsion adhesive, polyester emulsion adhesive, ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive and the like. These may be used independently and 2 or more types may be used together.
前記のように静電植毛を行えば、図7(a)に示すように、被対象物(基材)151の表面151aに塗布された接着層Sに短繊維152が突き刺さった状態となる。この場合、通常、被対象物(基材)151の表面151aに対して垂直に投錨されることになる。
When electrostatic flocking is performed as described above, as shown in FIG. 7A, the
これに対して、静電吹付け植毛を行えば、図7(b)に示すように、短繊維152が被対象物(基材)151に対して一定の角度で固定させることができる。静電吹付け植毛は、前記静電植毛とほぼ同じ原理であり、短繊維152に対してエアを吹き付けるものである。すなわち、短繊維は静電的な吸引力にて一方の端部から接着層Sに突き刺さり、エアの作用により、被対象物(基材)151に対して一定の角度で固定させる。
On the other hand, if electrostatic spraying is performed, the
この静電吹付け植毛では、短繊維152は、1本あたり、直立している場合よりも広い面積の基材表面151aを覆うことができる。このため、基材表面151aあたり固定される短繊維の本数は減少し、低密度にすることができる。すなわち、静電植毛と比べて植毛密度が減少し、少量の短繊維152で植毛でき、量産の場合、短繊維152の削減と時間短縮によるコスト低減が可能となる。
In this electrostatic spraying flocking, the
また、柔軟性構造体150を、軟質発泡材または軟質樹脂材にて構成する場合、柔軟性構造体150の形成部位に、予め所定形状に形成・加工したものを接着剤などにより接着するようにすればよい。
In addition, when the
軟質発泡材としては、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂や、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴムを発泡して得られる発泡材が挙げられる。軟質樹脂材としては、コルク材、ゴム板材、ポリエチレンや塩化ビニルなどの軟質シートが挙げられる。また、軟質発泡材または軟質樹脂材を使用しようする場合の接着剤としては、前記短繊維を植毛する際に用いた接着剤を用いることができる。すなわち、繊維材、軟質発泡材、軟質樹脂材のうち、潤滑剤の保持性に優れたものを選択でき、繊維材を用いることが好ましいと言える。繊維材の中でも、油による膨潤や溶解などが生じにくく化学的に安定であり、均質な繊維を多量に生産することができ、安価に入手することができるため、合成樹脂の短繊維を用いることが好ましい。 Soft foam materials are obtained by foaming synthetic resins such as polyurethane, polystyrene, polyolefin, phenol, and polyvinyl chloride, and rubbers such as natural rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber, silicon rubber, and styrene butadiene rubber. Foamed material. Examples of the soft resin material include cork materials, rubber plate materials, and soft sheets such as polyethylene and vinyl chloride. Moreover, as an adhesive agent when using a soft foam material or a soft resin material, the adhesive agent used when flocking the short fibers can be used. That is, it can be said that it is preferable to use a fiber material, a soft foam material, and a soft resin material that are excellent in lubricant retention, and use a fiber material. Among fiber materials, use of synthetic resin short fibers because they are chemically stable, resistant to swelling and dissolution by oil, can be produced in large quantities and can be obtained at low cost. Is preferred.
図8はバーフィールドタイプの固定式等速自在継手を示し、等速自在継手は、前記アンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手と同様、内径面21にトラック溝22が形成された外側継手部材23と、外径面24にトラック溝25が形成された内側継手部材26と、外側継手部材23のトラック溝22と内側継手部材26のトラック溝25との間に介在されるトルク伝達部材としてのボール27と、このボール27を収容するポケット29を有するとともに外側継手部材23と内側継手部材26との間に介装されるケージ28とを備える。
FIG. 8 shows a bar field type fixed type constant velocity universal joint, and the constant velocity universal joint is an outer joint in which a
この場合、外側継手部材23のトラック溝22及び内側継手部材26のトラック溝25は、それぞれ1個の円弧部からなる。このため、図8の等速自在継手の他の構成は、図1に示す等速自在継手と同様であり、同一部材については、同一符号を付してそれらの説明を省略する。
In this case, each of the
従って、この固定式等速自在継手においても、図4と図5(a)(b)に示すように、
トルク伝達部材であるボール27と接触しないトラック溝底部22c、25cに、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体150を設けている。
Therefore, also in this fixed type constant velocity universal joint, as shown in FIGS. 4 and 5 (a) (b),
A
次に、図9はダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手を示し、この等速自在継手は、内径面41にトラック溝42が形成された外側継手部材43と、外径面44にトラック溝45が形成された内側継手部材46と、外側継手部材43のトラック溝42と内側継手部材46のトラック溝45との間に介在してトルクを伝達するトルク伝達部材としてのボール47と、このボール47を収容するポケット49cを有するとともに外側継手部材43と内側継手部材46との間に介装されるケージ49とを備えたものである。ケージ49の外周面49aの曲率中心と内周面49bの曲率中心とが、継手の角度中心に対し、軸方向に逆方向にオフセットしている。
Next, FIG. 9 shows a double offset type sliding type constant velocity universal joint. The constant velocity universal joint includes an outer
内側継手部材46の軸心孔には、雌スプライン46aが形成され、内側継手部材46の軸心孔にシャフト48の端部が嵌入される。シャフト48の端部には雄スプライン48aが形成され、シャフト48の端部が内側継手部材46の軸心孔に嵌入された際に、雌スプライン46aと雄スプライン48aとが嵌合する。なお、雄スプライン48aの端部には周方向溝48bが形成され、この周方向溝に止め輪50が嵌着されている。これによって、シャフト48の抜け止めが構成される。
A
外側継手部材43の開口部が図1等に示すブーツ40と同様にブーツ40にて塞がれている。このため、ブーツ40は、一方の開口部を構成する大径部40aと、他方の開口部を構成する小径部40bと、大径部40aと小径部40bとを連結する蛇腹部40cとを備える。そして、ブーツ40の大径部40aが、外側継手部材43の開口部に外嵌された状態で装着される。また、ブーツ40の小径部40bが、シャフト48のブーツ装着部48cに外嵌された状態で装着される。
The opening of the outer
この摺動式等速自在継手においても、図10(a)(b)に示すように、トルク伝達部材であるボール27と接触しないトラック溝底部42c、45cに、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体150を設けている。
Also in this sliding type constant velocity universal joint, as shown in FIGS. 10A and 10B, a fiber material, a soft foam material, or A
図11はクロスグルーブタイプの摺動式等速自在継手であり、この等速自在継手は、外周面51に軸線に対して互いに逆方向にねじれたボール溝52(52a、22b)(図12参照)を円周方向に交互に形成した内側継手部材53と、内周面54に軸線に対して互いに逆方向にねじれたボール溝55(55a、55b)(図2及び図3参照)を円周方向に交互に形成した外側継手部材56と、軸線に対して互いに逆方向にねじれた内側継手部材53のボール溝52と外側継手部材56のボール溝55との交差部に組み込んだ複数個のトルク伝達ボール57と、内側継手部材53の外周面51と外側継手部材56の内周面54との間に介装してトルク伝達ボール57を円周方向で所定間隔に保持する窓部58cを有するケージ58とを有する。
FIG. 11 shows a cross-groove type sliding constant velocity universal joint. This constant velocity universal joint has ball grooves 52 (52a, 22b) twisted in directions opposite to each other on the outer
図12におけるβは、軸線に対する各ボール溝52a、52b、55a、55bの交差角を示している。トルク伝達ボール57は、各ボール溝52a、52b、55a、55bの交差部に組み込まれている。
In FIG. 12, β indicates the crossing angle of each
図11に示すように、内側継手部材53の中心孔(内径孔)59にシャフト60を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。すなわち、内側継手部材53の中心孔59に雌スプライン59aが形成され、シャフト60の軸端部に雄スプライン60aが形成され、シャフト60の軸端部が内側継手部材53の中心孔59に嵌入されて、内側継手部材53の雌スプライン59aと、シャフト60の雄スプライン60aが嵌合する。なお、雄スプライン60aの端部には周方向溝60bが形成され、この周方向溝に止め輪61が嵌着されている。これによって、シャフト60の抜け止めが構成される。
As shown in FIG. 11, a
外側継手部材56の軸方向一端側(反シャフト突出側の開口部)には、エンドキャップ62が嵌着され、シャフト突出側の外輪開口部は密封装置63にて塞がれている。密封装置63は、ゴムや樹脂製のブーツ65と金属製の金属製アダプタ64とからなる。
An
ブーツ65は、小端部65bと、大端部65aと、小端部65bと大端部65aとを連結するV字形乃至U字形の折り返し部65cとを備える。金属製アダプタ64は、筒状の本体部64cと、この本体部64cにリング状平板64bを介して連設されて外側継手部材56に外嵌される大径筒部64aとを備えるものである。また、ブーツ65の小端部65bはシャフト60に取付けてブーツバンド66で締付けられている。ブーツ65の大端部65aは金属製アダプタ64の本体部64cの端部を加締めて保持されている。
The
また、エンドキャップ62は、外側継手部材56に外嵌される筒部62aと、反継手側に膨出する深皿状部材62cと、筒部62aと深皿状部材62cとを連設するリング状平板62bとからなる。そして、外側継手部材56には図示省略のボルト部材が装着され、このボルト部材の装着によって、密封装置63の金属製アダプタ64とエンドキャップ62とが外側継手部材56に支持される。すなわち、エンドキャップ62のリング状平板62b、アダプタ64のリング状平板64bにはそれぞれ貫孔67,68が設けられるとともに、外側継手部材56には貫通孔69が設けられ、この貫孔67,68及び貫通孔69にボルト部材が嵌入されることになる。
The
この摺動式等速自在継手においても、図13(a)(b)に示すように、トルク伝達部材であるボール57と接触しないトラック溝底部52c、55cに、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体150を設けている。
を設けている。
Also in this sliding type constant velocity universal joint, as shown in FIGS. 13 (a) and 13 (b), a fiber material, a soft foam material, or A
Is provided.
次に、図14と図15はトリポードタイプの摺動式等速自在継手を示している。この摺動式等速自在継手はトリポードタイプであり、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝71を設けた外側継手部材72と、半径方向に突出した3つの脚軸73を備えた内側継手部材としてのトリポード部材74と、前記脚軸73に回転自在に支持されると共に外側継手部材のトラック溝71に転動自在に挿入されたトルク伝達手段としてのローラ75とを備える。
14 and 15 show a tripod type sliding constant velocity universal joint. This sliding type constant velocity universal joint is a tripod type, and an inner side provided with an outer
この場合、ローラ75は脚軸73の外径面に周方向に沿って配設される複数の針状ころ76を介して外嵌されている。脚軸73の外周面は針状ころ76の内側転動面を構成し、ローラ75の内周面は針状ころ76の外側転動面を構成している。複数の針状ころ76は、脚軸73の外周面とローラ75の内周面との間に総ころ状態で配設されている。
In this case, the
これら針状ころ76は、脚軸73の付け根部に外嵌されたインナワッシャ80と半径方向内側で接すると共に、脚軸73の先端部に外嵌されたアウタワッシャ81と半径方向外側で接している。このアウタワッシャ81は、脚軸73の先端部に形成された環状溝82に丸サークリップ等の止め輪83を嵌合させることにより抜け止めされている。
These
また、トリポード部材74は、ボス部77と、このボス部77から径方向に伸びる前記脚軸73とからなる。トリポード部材(トラニオン)74のボス部77の軸孔85には雌スプライン86が設けられている。そして、この軸孔85に、端部に雄スプライン87が形成されたシャフト88が嵌入され、雄スプライン87と雌スプライン86とが嵌合する。雄スプライン87の端部には周方向溝89が設けられ、この周方向溝89に止め輪90が装着されている。
The
ところで、外側継手部材72は一端にて開口したカップ状のマウス部91と、このマウス部の底壁から突設される軸部92とを有し、マウス部91の内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝71が形成してある。マウス部91は、図15に示すように、横断面で見ると、大径部91aと小径部91bが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部91は、大径部91aと小径部91bとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる3本の前記トラック溝71が形成される。各トラック溝71の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面(ローラ摺接面)71a,71bが形成される。
By the way, the outer
この場合、トルク伝達部材は、トラック溝71のローラ案内面71a,71bとアンギュラコンタクトをなすローラ75を備える、このため、ローラ75と接触しないトラック溝底部71cを構成するローラ案内面71a(71b)の底部に柔軟性構造体150を設けている。なお、ローラ75と接触しないトラック溝底部71cとは、ローラ75とローラ案内面71a、71bとの接点C21,C22間である。
In this case, the torque transmission member includes a
本発明の等速自在継手では、柔軟性構造体150を設けたことによって、トラック溝底部22c、25c、42c、45c、52c、55c、71cの潤滑剤保持量が増加し、トルク伝達部材(転動体27,47,57,75)との接触部への潤滑剤供給量を増加させることができ、潤滑性の向上を図ることが可能となる。このため、潤滑剤の充填量を削減することがきて、軽量化及び低コスト化を図ることができるとともに、継手の組立性や高速回転性が向上する。すなわち、少ない潤滑剤封入でも、摺動、高速回転時のトルク伝達部材近傍の潤滑剤流出を抑え、NVH(Noise, Vibration, Harshness)の低下、及び寿命の低下を防止することが可能となる。特に、内側継手部材26,46,53のトラック溝25,45、52に柔軟性構造体150を設けたものでは、潤滑剤の外径側への流動が起きても潤滑剤がこの内側継手部材26,46,53のトラック溝25,45、52の溝底部に保持され、内側継手部材26,46,53の転動体接触部に十分な潤滑を行うことができる。
In the constant velocity universal joint of the present invention, by providing the
また、静電吹付け植毛を行えば、静電植毛と比べて植毛密度が減少し、少量の繊維(短繊維)152で植毛できる。このため、量産の場合、短繊維152の削減と時間短縮によるコスト低減が可能となる。
Further, if electrostatic spraying is carried out, the flocking density is reduced as compared with electrostatic flocking, and the flocking can be carried out with a small amount of fibers (short fibers) 152. Therefore, in the case of mass production, it is possible to reduce the cost by reducing 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、図1、図8、図9、図11のようにトルク伝達部材としてボールを用いたものにおいて、前記実施形態では、外側継手部材のトラック溝及び内側継手部材のトラック溝に柔軟性構造体を設けていたが、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝のいずれか一方のみであってもよい。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made, and the torque transmission member as shown in FIGS. In the above embodiment, the flexible structure is provided in the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member. However, the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member are used. Only one of them may be used.
また、トルク伝達部材としてのボールの数としても8個に限るものではなく、増減は任意である。クロスグローブ型等速自在継手として、フロートタイプ(ケージの最小内径よりも内側継手部材の最大外径を大きく設定し、内側継手部材とケージの干渉によって軸方向変位を規制するもの)であっても、ノンフロートタイプ(ケージの最小内径よりも内側継手部材の最大外径を小さく設定し、ボールとケージの干渉によって軸方向変位を規制するもの)であってもよく、トリポードタイプの場合、トルク伝達部材として、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。 Further, the number of balls as the torque transmitting member is not limited to eight, and the increase / decrease is arbitrary. As a cross-glove type constant velocity universal joint, even if it is a float type (the maximum outer diameter of the inner joint member is set larger than the minimum inner diameter of the cage and the axial displacement is regulated by interference between the inner joint member and the cage) , Non-float type (in which the maximum outer diameter of the inner joint member is set smaller than the minimum inner diameter of the cage and the axial displacement is regulated by the interference between the ball and the cage), torque transmission in the case of the tripod type The member may be a single roller type or a double roller type.
静電植毛加工には、短繊維(パイル)の飛翔方向よって異なる加工方法、つまり、アップ式(パイルを下方から上方へ飛翔させる方式)、ダウン式(パイルを上方から下方へ飛翔させる方式)、サイド式(パイルを横方向に飛翔させる方式)、アップダウン式(アップ式とダウン式とを組み合わせて同時に行う方式)があり、これらのいずれの方式であってもよい。 For electrostatic flocking, different processing methods depending on the flying direction of the short fibers (pile), that is, the up type (method of flying the pile from below), the down type (method of flying the pile from above), There are a side type (a method in which a pile is caused to fly in a horizontal direction) and an up-down type (a method in which an up type and a down type are combined at the same time).
21 内径面
22、25 トラック溝
22c、25c トラック溝底部
23 外側継手部材
24 外径面
26 内側継手部材
27 ボール
41 内径面
42、45 トラック溝
42c、45c トラック溝底部
43 外側継手部材
44 外径面
46 内側継手部材
47 ボール
51 外周面
52、52a、52b ボール溝
52c トラック溝底部
53 内側継手部材
54 内周面
55、55a、55b ボール溝
56 外側継手部材
57 トルク伝達ボール
71 トラック溝
71a,71b ローラ案内面
71c トラック溝底部
72 外側継手部材
73 脚軸
74 トリポード部材
75 ローラ
150 柔軟性構造体
152 短繊維
S 接着層
21
Claims (6)
トルク伝達部材とトラック溝とがアンギュラコンタクトをなし、トルク伝達部材と接触しないトラック溝底部に、繊維材、軟質発泡材、または軟質樹脂材からなる柔軟性構造体を設けたことを特徴とする等速自在継手。 A constant velocity universal joint comprising an outer joint member, an inner joint member, and a torque transmission member interposed between the outer joint member and the inner joint member, wherein the torque transmission member rolls on the track groove,
The torque transmission member and the track groove form an angular contact, and a flexible structure made of a fiber material, a soft foam material, or a soft resin material is provided at the bottom of the track groove that does not contact the torque transmission member. Fast universal joint.
外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝の少なくともいずれかに柔軟性構造体を設けたことを特徴とする請求項1に記載の等速自在継手。 A track groove is formed on the inner diameter surface of the outer joint member, and a track groove is formed on the outer diameter surface of the inner joint member. The ball of the torque transmission member is used, and the track groove of the ball and the outer joint member forms an angular contact. A constant velocity universal joint in which the track groove of the ball and the inner joint member forms an angular contact,
The constant velocity universal joint according to claim 1, wherein a flexible structure is provided in at least one of the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member.
前記トルク伝達部材は、トラック溝のローラ案内面とアンギュラコンタクトをなすローラを備え、ローラと接触しないトラック溝底部を構成するローラ案内面の底部に柔軟性構造体を設けたことを特徴とする請求項1に記載の等速自在継手。 An outer joint member formed with three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, a tripod member having three leg shafts projecting in the radial direction, and a leg shaft of the tripod member A sliding constant velocity universal joint provided with a torque transmission member to be mounted;
The torque transmission member includes a roller that forms an angular contact with a roller guide surface of a track groove, and a flexible structure is provided at a bottom portion of the roller guide surface that forms a track groove bottom portion that does not contact the roller. Item 2. The constant velocity universal joint according to Item 1.
前記柔軟性構造体が、合成樹脂の短繊維を植毛した繊維植毛部にて構成され、短繊維をエアによって接着層に吹付けて、短繊維を柔軟性構造体の形成面に対して傾斜させて接着層に接着させる静電吹付け植毛にて柔軟性構造体を形成することを特徴とする柔軟性構造体形成方法。 A flexible structure forming method for forming a flexible structure of a constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 5,
The flexible structure is composed of a fiber-planted portion in which short fibers of synthetic resin are planted, and the short fibers are sprayed onto the adhesive layer by air to incline the short fibers with respect to the surface on which the flexible structure is formed. And forming the flexible structure by electrostatic spraying flocking to adhere to the adhesive layer.
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