JP2020063837A - Vehicle constant-velocity joint - Google Patents

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敦郎 三日月
Atsuo Mikazuki
敦郎 三日月
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Abstract

To provide a vehicle constant-velocity joint which can inhibit temperature rise in the constant-velocity joint more securely.SOLUTION: A constant-velocity joint 1 includes: a tulip 11 coupled to a differential gear unit; and rollers 13 which are housed in the tulip 11 and roll along a roller groove 112 formed on an inner peripheral surface of the tulip 11 to transmit torque between an intermediate shaft 3 housed in the tulip 11 and the tulip 11. Grease is enclosed in the tulip 11. The tulip 11 has an insertion part inserted into a case, which houses the differential gear unit, and has a hollow chamber between the insertion part and the roller groove 112.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両用等速ジョイントに関する。   The present invention relates to a constant velocity joint for vehicles.

特許文献１には、アウターレース（外側継手部材）の内壁面に断熱被膜を形成し、差動歯車装置から等速ジョイント内への伝熱を抑制することにより、等速ジョイント内に封入されたグリースの熱による劣化を抑制した車両用等速ジョイントが開示されている。   In Patent Document 1, a heat insulating coating is formed on the inner wall surface of the outer race (outer joint member), and heat transfer from the differential gear device to the constant velocity joint is suppressed, so that the constant velocity joint is sealed. A constant velocity joint for a vehicle is disclosed in which deterioration of grease due to heat is suppressed.

特開２０１６−１４８３７２号公報JP, 2016-148372, A

特許文献１で開示された車両用等速ジョイントでは、アウターレースの内部に、トルク伝達を行うための転動体（ボール）が収容されており、アウターレースの内壁面に、転動体が転動するための転動溝（ボール転動溝）が形成されている。特許文献１で開示された車両用等速ジョイントでは、この転動溝に断熱被膜を形成することができないため、差動歯車装置から転動溝への伝熱を抑制することができず、等速ジョイント内の温度上昇を抑制しきれないという問題があった。   In the vehicle constant velocity joint disclosed in Patent Document 1, rolling elements (balls) for transmitting torque are accommodated inside the outer race, and the rolling elements roll on the inner wall surface of the outer race. Rolling grooves (ball rolling grooves) are formed. In the vehicle constant velocity joint disclosed in Patent Document 1, since the heat insulating coating cannot be formed on the rolling groove, heat transfer from the differential gear device to the rolling groove cannot be suppressed. There was a problem that the temperature rise in the quick joint could not be suppressed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、等速ジョイント内の温度上昇をより確実に抑制することができる車両用等速ジョイントを提供することを目的とする。   The present invention is made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a constant velocity joint for vehicles which can control temperature rise in a constant velocity joint more certainly.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用等速ジョイントは、差動歯車装置に連結される外輪と、前記外輪の内部に収容され、前記外輪の内周面に形成された転動溝に沿って転動することにより、前記外輪の内部に収容された中間シャフトと前記外輪との間でトルク伝達を行う転動体と、を備え、前記外輪の内部にグリースが封入された車両用等速ジョイントであって、前記外輪は、前記差動歯車装置を収容するケース内に挿入される挿入部を有し、前記挿入部と前記転動溝との間に、中空室を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems and achieve the object, a vehicle constant velocity joint according to the present invention is housed inside an outer ring connected to a differential gear device and the outer ring, and an inner peripheral surface of the outer ring. A rolling element that transmits torque between the outer shaft and the intermediate shaft housed inside the outer ring by rolling along a rolling groove formed in the outer ring. Is a vehicle constant velocity joint, the outer ring has an insertion portion to be inserted into the case that accommodates the differential gear device, between the insertion portion and the rolling groove, It is characterized by having a hollow chamber.

これにより、本発明に係る車両用等速ジョイントは、外輪の挿入部と転動溝との間に中空室を設けることにより、差動歯車装置からの熱が転動溝に伝達されることを抑制することができる。   Thus, in the vehicle constant velocity joint according to the present invention, the heat from the differential gear device is transferred to the rolling groove by providing the hollow chamber between the insertion portion of the outer ring and the rolling groove. Can be suppressed.

本発明に係る車両用等速ジョイントによれば、差動歯車装置から転動溝への伝熱を抑制することができるため、等速ジョイント内の温度上昇をより確実に抑制することができる。   According to the vehicle constant velocity joint of the present invention, heat transfer from the differential gear device to the rolling grooves can be suppressed, so that the temperature rise in the constant velocity joint can be suppressed more reliably.

図１は、本発明の実施形態に係る車両用等速ジョイントが適用されるドライブシャフトの構成を示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a drive shaft to which a vehicle constant velocity joint according to an embodiment of the present invention is applied. 図２は、図１のＡ部を拡大した部分断面図である。FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of a portion A of FIG. 図３は、本発明の実施形態に係る車両用等速ジョイントの変形例の構成を示す部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a modified example of the vehicle constant velocity joint according to the embodiment of the present invention. 図４は、従来の車両用等速ジョイントの構成を示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a conventional vehicle constant velocity joint.

本発明の実施形態に係る車両用等速ジョイントについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   A vehicle constant velocity joint according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments below. In addition, constituent elements in the following embodiments include elements that can be easily replaced by those skilled in the art, or substantially the same elements.

まず、本実施形態に係る車両用等速ジョイント（以下、「等速ジョイント」という）１を備えるドライブシャフト１００の構成について、図１を参照しながら説明する。ドライブシャフト１００は、車両の前輪用または後輪用のドライブシャフトであり、等速ジョイント１，２と、鋼管からなる中間シャフト３と、を備えている。   First, the configuration of a drive shaft 100 including a vehicle constant velocity joint (hereinafter referred to as “constant velocity joint”) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The drive shaft 100 is a drive shaft for front wheels or rear wheels of a vehicle, and includes constant velocity joints 1 and 2, and an intermediate shaft 3 made of a steel pipe.

等速ジョイント１は、例えばトリポード型の等速ジョイントであり、トランスアクスル側のインボードジョイントである。等速ジョイント１は、チューリップ（外輪）１１と、複数のトリポード１２と、複数のローラ（転動体）１３と、ブーツ１４と、を備えている。等速ジョイント１は、チューリップ１１と中間シャフト３との間でジョイント角を付与した状態で、チューリップ１１と中間シャフト３との間でトルクを伝達することができる。また、中間シャフト３は、チューリップ１１に対して軸方向に摺動することが可能である。   The constant velocity joint 1 is, for example, a tripod type constant velocity joint, and is an inboard joint on the transaxle side. The constant velocity joint 1 includes a tulip (outer ring) 11, a plurality of tripods 12, a plurality of rollers (rolling elements) 13, and a boot 14. The constant velocity joint 1 can transmit torque between the tulip 11 and the intermediate shaft 3 in a state where a joint angle is provided between the tulip 11 and the intermediate shaft 3. Further, the intermediate shaft 3 can slide in the axial direction with respect to the tulip 11.

チューリップ１１は、有底筒状（カップ状）に形成されており、内部にトリポード１２、ローラ１３および中間シャフト３の一部（一端）が収容されている。チューリップ１１は、図示しない差動歯車装置（例えばディファレンシャルギヤ）に連結されるステム部１１１を備えている。このステム部１１１は、小径部１１１ａと、小径部１１１ａよりも径の大きい中径部１１１ｂと、中径部１１１ｂよりも径の大きい大径部１１１ｃと、を有している。これらのうち、小径部１１１ａおよび中径部１１１ｂは、図示しない差動歯車装置を収容するケース内に挿入される挿入部として機能する。   The tulip 11 is formed in a bottomed tubular shape (cup shape), and accommodates the tripod 12, the roller 13, and a part (one end) of the intermediate shaft 3 inside. The tulip 11 includes a stem portion 111 connected to a differential gear device (not shown) (for example, a differential gear). The stem portion 111 has a small diameter portion 111a, a medium diameter portion 111b having a diameter larger than the small diameter portion 111a, and a large diameter portion 111c having a diameter larger than the medium diameter portion 111b. Of these, the small-diameter portion 111a and the medium-diameter portion 111b function as insertion portions that are inserted into a case that accommodates a differential gear device (not shown).

チューリップ１１の内周面には、軸方向（図１の左右方向）に延びるローラ溝（転動溝）１１２が形成されている。このローラ溝１１２は、後記するローラ１３が転動するための溝であり、チューリップ１１の内部に収容されるローラ１３の個数に合わせて形成されている。   A roller groove (rolling groove) 112 extending in the axial direction (the left-right direction in FIG. 1) is formed on the inner peripheral surface of the tulip 11. The roller groove 112 is a groove for rolling the roller 13 described later, and is formed according to the number of the rollers 13 accommodated inside the tulip 11.

トリポード１２は、図示しない複数の軸状転動体を介して、ローラ１３を回転自在に軸支している。また、トリポード１２には、中間シャフト３の一端が、スプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。   The tripod 12 rotatably supports the roller 13 via a plurality of shaft-shaped rolling elements (not shown). Further, one end of the intermediate shaft 3 is connected to the tripod 12 by spline fitting so that torque can be transmitted.

ローラ１３は、環状に形成されており、トリポード１２に対して回転可能に配置されている。また、ローラ１３は、中間シャフト３とチューリップ１１との間に介在しており、チューリップ１１の内周面に形成されたローラ溝１１２に沿って転動することにより、中間シャフト３とチューリップ１１との間でトルク伝達を行う。   The roller 13 is formed in an annular shape and is rotatably arranged with respect to the tripod 12. Further, the roller 13 is interposed between the intermediate shaft 3 and the tulip 11, and by rolling along the roller groove 112 formed on the inner peripheral surface of the tulip 11, the roller 13 is separated from the intermediate shaft 3 and the tulip 11. Torque transmission between the two.

ブーツ１４は、一端側が中間シャフト３に固定されており、他端側がチューリップ１１に固定されている。ブーツ１４は、例えば樹脂素材やゴム素材により構成されている。ブーツ１４の内部は密封されており、当該ブーツ１４の内部およびチューリップ１１の内部には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。   The boot 14 has one end fixed to the intermediate shaft 3 and the other end fixed to the tulip 11. The boot 14 is made of, for example, a resin material or a rubber material. The inside of the boot 14 is hermetically sealed, and the inside of the boot 14 and the inside of the tulip 11 are filled with grease as a lubricant.

等速ジョイント２は、例えばツェッパ型等速ジョイントであり、ホイール側のアウトボードジョイントである。等速ジョイント２は、外側継手部材２１と、内側継手部材２２と、複数のボール（転動体）２３と、ブーツ２４と、を備えている。   The constant velocity joint 2 is, for example, a Rzeppa type constant velocity joint, and is an outboard joint on the wheel side. The constant velocity joint 2 includes an outer joint member 21, an inner joint member 22, a plurality of balls (rolling elements) 23, and a boot 24.

外側継手部材２１は、有底筒状（カップ状）に形成されており、内部に内側継手部材２２、ボール２３および中間シャフト３の一部（他端）が配置されている。外側継手部材２１は、図示しないホイールと連結されるステム部２１１を備えている。外側継手部材２１の内周面には、ボール２３が転動するための図示しないボール溝（転動溝）が形成されている。   The outer joint member 21 is formed in a bottomed tubular shape (cup shape), and the inner joint member 22, the ball 23, and a part (the other end) of the intermediate shaft 3 are arranged inside. The outer joint member 21 includes a stem portion 211 connected to a wheel (not shown). A ball groove (rolling groove) (not shown) for rolling the balls 23 is formed on the inner peripheral surface of the outer joint member 21.

内側継手部材２２は、ボール２３を回転自在に保持している。内側継手部材２２は、外側継手部材２１との間で、ボール２３を介して角度変異を許容しながら回転トルクを伝達する。内側継手部材２２には、中間シャフト３の他端が、スプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。   The inner joint member 22 holds the ball 23 rotatably. The inner joint member 22 transmits the rotational torque between the inner joint member 22 and the outer joint member 21 via the balls 23 while allowing the angle variation. The other end of the intermediate shaft 3 is connected to the inner joint member 22 by spline fitting so that torque can be transmitted.

ボール２３は、内側継手部材２２の内部に設けられたケージ２２１により回転可能に保持されている。また、ボール２３は、外側継手部材２１と内側継手部材２２との間に介在しており、外側継手部材２１の内周面に形成されたボール溝（図示省略）に沿って転動することにより、外側継手部材２１と内側継手部材２２との間でトルク伝達を行う。   The ball 23 is rotatably held by a cage 221 provided inside the inner joint member 22. The ball 23 is interposed between the outer joint member 21 and the inner joint member 22, and rolls along a ball groove (not shown) formed on the inner peripheral surface of the outer joint member 21. Torque is transmitted between the outer joint member 21 and the inner joint member 22.

ブーツ２４は、一端側が中間シャフト３に固定されており、他端側が外側継手部材２１に固定されている。ブーツ２４は、例えば樹脂素材やゴム素材により構成されている。ブーツ２４の内部は密封されており、当該ブーツ２４の内部および外側継手部材２１の内部には、潤滑剤としてのグリースが封入されている。   The boot 24 has one end fixed to the intermediate shaft 3 and the other end fixed to the outer joint member 21. The boot 24 is made of, for example, a resin material or a rubber material. The inside of the boot 24 is hermetically sealed, and the inside of the boot 24 and the inside of the outer joint member 21 are filled with grease as a lubricant.

ここで、図４に示すように、従来の等速ジョイント１０１では、トランスアクスルの差動歯車装置の熱がステム部１６１に入熱し、チューリップ６１のローラ溝１１２に熱伝導することにより、等速ジョイント１０１内の温度が上昇し、等速ジョイント１０１内のグリースが劣化するおそれがあった。   Here, as shown in FIG. 4, in the conventional constant velocity joint 101, the heat of the differential gear device of the transaxle enters the stem portion 161 and is conducted to the roller groove 112 of the tulip 61, so that constant velocity The temperature in the joint 101 may rise, and the grease in the constant velocity joint 101 may deteriorate.

そこで、本実施形態に係る等速ジョイント１では、図２に示すように、挿入部（小径部１１１ａおよび中径部１１１ｂ）とローラ溝１１２との間に中空室１１３を設けることにより、差動歯車装置からローラ溝１１２への熱伝導量を低減させ、等速ジョイント１内の温度上昇を抑制することとした。以下、中空室１１３の詳細について、図２を参照しながら説明する。   Therefore, in the constant velocity joint 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, by providing the hollow chamber 113 between the insertion portion (the small diameter portion 111a and the medium diameter portion 111b) and the roller groove 112, the differential The amount of heat conduction from the gear device to the roller groove 112 is reduced to suppress the temperature rise in the constant velocity joint 1. Hereinafter, details of the hollow chamber 113 will be described with reference to FIG.

中空室１１３は、ステム部１１１のうち、差動歯車装置のケースに挿入される挿入部（小径部１１１ａおよび中径部１１１ｂ）以外の部分である、大径部１１１ｃに形成されている。中空室１１３の内径ｄは、ステム部１１１の強度を確保するために、以下の式（１）を満たすように設定することが好ましい。なお、以下の式（１）において、Ｄ１は小径部１１１ａの径、Ｄ２は大径部１１１ｃの径である。 The hollow chamber 113 is formed in the large diameter portion 111c, which is a portion of the stem portion 111 other than the insertion portion (the small diameter portion 111a and the medium diameter portion 111b) inserted into the case of the differential gear device. The inner diameter d of the hollow chamber 113 is preferably set to satisfy the following formula (1) in order to secure the strength of the stem portion 111. In the following formula (1), D 1 is the diameter of the small diameter portion 111a and D 2 is the diameter of the large diameter portion 111c.

Figure 2020063837
Figure 2020063837

このような中空室１１３をチューリップ１１のステム部１１１内に設ける場合、例えば図２の線Ｂの左側部分（ステム部１１１に相当する部分）と右側部分（ステム部１１１以外の部分）とをそれぞれ別々に製造する。そして、ステム部１１１の大径部１１１ｃに相当する部分に所定深さの凹部１１４を形成し、線Ｂの位置で二つの部材を摩擦圧接することにより、中空室１１３を有するチューリップ１１を製造することができる。   When such a hollow chamber 113 is provided in the stem portion 111 of the tulip 11, for example, a left side portion (a portion corresponding to the stem portion 111) and a right side portion (a portion other than the stem portion 111) of the line B in FIG. Manufactured separately. Then, a recess 114 having a predetermined depth is formed in a portion corresponding to the large-diameter portion 111c of the stem portion 111, and two members are frictionally pressed at the position of the line B to manufacture the tulip 11 having the hollow chamber 113. be able to.

なお、中空室をチューリップのステム内に設ける方法は、上記に限定されない。例えば図３に示す等速ジョイント１Ａのチューリップ１１Ａのように、チューリップ１１Ａの内部空間と連通するように、ステム部１１１Ａの大径部１１１ｃの内部に凹部１１４Ａを形成した後、有底筒状のカバー部材１１５によって蓋をすることにより、中空室１１３Ａを有するチューリップ１１Ａを製造することもできる。なお、カバー部材１１５は、例えば樹脂材料または鋼板によって形成することができる。   The method of providing the hollow chamber in the stem of the tulip is not limited to the above. For example, as in the tulip 11A of the constant velocity joint 1A shown in FIG. 3, after forming the recess 114A inside the large diameter portion 111c of the stem portion 111A so as to communicate with the internal space of the tulip 11A, a bottomed tubular shape is formed. By covering with the cover member 115, the tulip 11A having the hollow chamber 113A can be manufactured. The cover member 115 can be formed of, for example, a resin material or a steel plate.

以上のような構成を備える等速ジョイント１，１Ａによれば、チューリップ１１，１１Ａの挿入部（小径部１１１ａおよび中径部１１１ｂ）とローラ溝１１２との間に中空室１１３，１１３Ａを設けることにより、差動歯車装置からの熱がローラ溝１１２に伝達されることを抑制することができる。従って、等速ジョイント１，１Ａによれば、差動歯車装置からローラ溝１１２への伝熱を抑制することができるため、等速ジョイント１，１Ａ内の温度上昇をより確実に抑制することができる。   According to the constant velocity joints 1 and 1A having the above-described configurations, the hollow chambers 113 and 113A are provided between the insertion portions (the small diameter portion 111a and the medium diameter portion 111b) of the tulips 11 and 11A and the roller groove 112. As a result, it is possible to prevent the heat from the differential gear device from being transferred to the roller groove 112. Therefore, according to the constant velocity joints 1 and 1A, the heat transfer from the differential gear device to the roller groove 112 can be suppressed, so that the temperature increase in the constant velocity joints 1 and 1A can be suppressed more reliably. it can.

以上、本発明に係る等速ジョイントについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。   The constant velocity joint according to the present invention has been specifically described above with reference to the modes for carrying out the invention, but the gist of the present invention is not limited to these descriptions, and based on the description of the claims. Should be widely interpreted. Further, it goes without saying that various changes and modifications based on these descriptions are also included in the spirit of the present invention.

例えば、前記した説明では、等速ジョイント１，１Ａとしてトリポード型等速ジョイントを例示し、等速ジョイント２としてツェッパ型等速ジョイントを例示したが、等速ジョイント１，１Ａ，２は、それ以外にも、アンダーカットフリー型等速自在継手等の固定式等速自在継手や、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型等速自在継手等の摺動式等速自在継手に広く適用可能である。   For example, in the above description, the tripod type constant velocity joint is exemplified as the constant velocity joints 1 and 1A, and the Rzeppa type constant velocity joint is exemplified as the constant velocity joint 2, but the constant velocity joints 1, 1A and 2 are other than that. Further, it is widely applicable to fixed type constant velocity universal joints such as undercut free type constant velocity universal joints and sliding type constant velocity universal joints such as double offset type and cross groove type constant velocity universal joints.

１，２，１０１ 等速ジョイント
１１，１１Ａ，６１ チューリップ
１１１，１１１Ａ，１６１ ステム部
１１１ａ 小径部
１１１ｂ 中径部
１１１ｃ 大径部
１１２ ローラ溝
１１３，１１３Ａ 中空室
１１４，１１４Ａ 凹部
１１５ カバー部材
１２ トリポード
１３ ローラ
１４ ブーツ
２１ 外側継手部材
２１１ ステム部
２２ 内側継手部材
２２１ ケージ
２３ ボール
２４ ブーツ
３ 中間シャフト
１００ ドライブシャフト 1, 2, 101 Constant velocity joint 11, 11A, 61 Tulip 111, 111A, 161 Stem portion 111a Small diameter portion 111b Medium diameter portion 111c Large diameter portion 112 Roller groove 113, 113A Hollow chamber 114, 114A Recessed portion 115 Cover member 12 Tripod 13 Roller 14 Boot 21 Outer Joint Member 211 Stem Part 22 Inner Joint Member 221 Cage 23 Ball 24 Boot 3 Intermediate Shaft 100 Drive Shaft

Claims (1)

差動歯車装置に連結される外輪と、前記外輪の内部に収容され、前記外輪の内周面に形成された転動溝に沿って転動することにより、前記外輪の内部に収容された中間シャフトと前記外輪との間でトルク伝達を行う転動体と、を備え、前記外輪の内部にグリースが封入された車両用等速ジョイントであって、
前記外輪は、
前記差動歯車装置を収容するケース内に挿入される挿入部を有し、
前記挿入部と前記転動溝との間に、中空室を有することを特徴とする車両用等速ジョイント。 An outer ring that is connected to the differential gear device and an intermediate ring that is housed inside the outer ring and rolls along a rolling groove formed on the inner peripheral surface of the outer ring to accommodate the intermediate ring inside the outer ring. A rolling element for transmitting torque between the shaft and the outer ring, and a constant velocity joint for a vehicle in which grease is sealed inside the outer ring,
The outer ring is
Having an insertion portion that is inserted into a case that accommodates the differential gear device,
A constant velocity joint for a vehicle having a hollow chamber between the insertion portion and the rolling groove.
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