JP2020169718A - 固定式等速自在継手 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)ボールが接触点を失った場合の継手内の力のバランスの崩れ
固定式等速自在継手において従来の作動角(50°)を超える高作動角で使用される場合、前述したように、外側継手部材のトラック溝が短くなり、位相角0°付近のボールはトラック溝から外れて接触点を失うことになる。そして、ボールがトラック溝との接触点を失う位相範囲では、ボールと外側継手部材のトラック溝および内側継手部材のトラック溝との接触力や、ボールから保持器に作用する力が失われることになり、他のボールでその荷重を受け持つことになり、内部の力のバランスが崩れる。特に、トラック溝の曲率中心が軸方向にオフセットした(以下、軸方向トラックオフセットタイプともいう)ツェッパ型等速自在継手(BJタイプ)やアンダーカットフリー型等速自在継手(UJタイプ)では、等速自在継手内の力のバランスが大きく崩れてしまうことが判明した。
軸方向トラックオフセットタイプの固定式等速自在継手は、外側継手部材のトラック溝の曲率中心が継手中心Oに対して外側継手部材の開口側にオフセットし、一方、内側継手部材のトラック溝の曲率中心は、外側継手部材のトラック溝の曲率中心とは逆方向にオフセットしており、ボールは、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との間に形成される開口側に開く楔状空間に配置され、保持器によって位置決めされる。
上記の考察結果より、ボールから保持器に作用する力のバランスに優れた交差トラック溝タイプの固定式等速自在継手に着目した。交差トラック溝タイプの固定式等速自在継手は、外側継手部材のトラック溝が軸方向にオフセットがない曲率中心をもつ円弧状で形成され、かつ継手の軸線に対して周方向に傾斜すると共に、隣り合うトラック溝間で互いに傾斜方向が逆方向に形成されており、内側継手部材のトラック溝の軌道中心線が、外側継手部材のトラック溝の軌道中心線に対して鏡像対称であり、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間の交差部にボールが配置される。
最大作動角が従来の作動角(50°)を超える角度に設定され、高作動角を取った際に、ボールが外側継手部材から出てくる位相角(位相角0°付近)で接触点を失う作動形態の固定式等速自在継手として、交差トラック溝タイプの固定式等速自在継手をベースとするという着想により、本発明に至った。
(1)交差トラック溝タイプの固定式等速自在継手において、最大作動角を取ったときにボールが接触点を失う作動形態を実現したことである。
(2)加えて、作動角0°の状態において、外側継手部材の開口側端部から保持器の端部が軸方向に突出していることである。
2 外側継手部材
3 内側継手部材
3a 端部
4 トルク伝達ボール
5 保持器
5a ポケット
5b インロー側端部
6 球状内周面
7 トラック溝
7a 第1のトラック溝部
7b 第2のトラック溝部
8 球状外周面
9 トラック溝
9a 第1のトラック溝部
9b 第2のトラック溝部
12 球状外周面
13 球状内周面
20 入口チャンファ
CLo 接触点軌跡
CLi 接触点軌跡
L1 継手中心から開口側の端面までの軸方向寸法
M 平面
N 継手の軸線
O 継手中心
Ob ボールの中心
Oc ポケットの中心
P 平面
Q 平面
W 間隔
WE 奥側方向の軸方向寸法
WF 開口側の軸方向寸法
X 軌道中心線
Xa 軌道中心線
Xb 軌道中心線
Y 軌道中心線
Ya 軌道中心線
Yb 軌道中心線
θmax 最大作動角
φ0 位相角
φ1 位相角
φ2 位相角
Claims (7)
- 球状内周面に概ね軸方向に延びる複数のトラック溝が形成され、軸方向に離間する開口側と奥側を有する外側継手部材と、球状外周面に概ね軸方向に延びる複数のトラック溝が前記外側継手部材のトラック溝に対向して形成された内側継手部材と、対向する各トラック溝間に組込まれたトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールをポケットに保持し、前記外側継手部材の球状内周面に案内される球状外周面と前記内側継手部材の球状外周面に案内される球状内周面が形成された保持器とからなる固定式等速自在継手であって、前記外側継手部材のトラック溝の軌道中心線(X)は、継手中心(O)に対して軸方向にオフセットのない曲率中心をもつ円弧状部分を少なくとも備え、前記軌道中心線(X)と継手中心(O)を含む平面(M)が継手の軸線(N−N)に対して傾斜すると共に、その傾斜方向が周方向に隣り合う前記トラック溝で互いに反対方向に形成されており、前記内側継手部材のトラック溝の軌道中心線(Y)は、作動角0°の状態で継手中心(O)を含み継手の軸線(N−N)に直交する平面(P)を基準として、前記外側継手部材の対となるトラック溝の軌道中心線(X)と鏡像対称に形成された固定式等速自在継手において、
最大作動角を取ったときに、前記外側継手部材のトラック溝の開口側に移動する少なくとも1個の前記トルク伝達ボールが、前記外側継手部材のトラック溝の開口側端部と接触点を失う作動形態を有し、
作動角0°の状態において、前記外側継手部材の開口側端部から前記保持器の端部が軸方向に突出していることを特徴とする固定式等速自在継手。 - 前記外側継手部材のトラック溝の軌道中心線(X)が、前記継手中心(O)に対して軸方向にオフセットのない曲率中心をもつ円弧状部分と、この円弧状部分とは異なる形状の部分とからなり、前記円弧状部分と前記異なる形状の部分とが接続点(J)において滑らかに接続し、前記接続点(J)が、前記継手中心(O)より前記外側継手部材の開口側に位置することを特徴とする請求項1に記載の固定式等速自在継手。
- 前記異なる形状の部分が直線状であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の固定式等速自在継手。
- 前記保持器のインロー側端部が、前記外側継手部材の奥側に配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記保持器は、前記ポケットの中心に対して、開口側の軸方向寸法(WF)が奥側の軸方向寸法(WE)より長く設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記保持器の開口側の軸方向寸法(WF)と前記継手中心(O)から前記外側継手部材の開口側の端面までの軸方向寸法(L1)との比WF/L1が、1.18〜1.32であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記トルク伝達ボールの個数を8個以上としたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
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