JP2023041415A - Sliding-type 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に使用される摺動式等速自在継手に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sliding constant velocity universal joint used in automobiles and various industrial machines.
自動車のドライブシャフトに適用される等速自在継手には、大別すると、2軸間の角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位を許容する摺動式等速自在継手がある。自動車のドライブシャフトは、通常、駆動車輪側(アウトボード側ともいう)に固定式等速自在継手が用いられ、デファレンシャル側(インボード側ともいう)に摺動式等速自在継手が用いられ、これらの2つの等速自在継手を中間シャフトで連結して構成されている。 Constant velocity universal joints applied to automobile drive shafts are broadly classified into fixed type constant velocity universal joints that allow only angular displacement between two axes, and sliding type that allows both angular displacement and axial displacement. There is a quick universal joint. The drive shaft of an automobile usually uses a fixed constant velocity universal joint on the drive wheel side (also called the outboard side), and uses a sliding constant velocity universal joint on the differential side (also called the inboard side). It is configured by connecting these two constant velocity universal joints with an intermediate shaft.
摺動式等速自在継手としては、ダブオフセット型等速自在継手(DOJ)やトリポード型等速自在継手(TJ)が代表的である。DOJタイプの摺動式等速自在継手は、製造コストが安価なことや、継手内部の回転方向ガタが少ないことで広く用いられている。また、DOJタイプの摺動式等速自在継手は、ボールの個数が6個のものや8個のものが知られている。 Dove offset type constant velocity universal joints (DOJ) and tripod type constant velocity universal joints (TJ) are typical sliding type constant velocity universal joints. The DOJ type sliding constant velocity universal joint is widely used because of its low manufacturing cost and little backlash in the rotational direction inside the joint. Further, as the DOJ type sliding constant velocity universal joint, those having 6 or 8 balls are known.
DOJタイプの摺動式等速自在継手は、走行中や、オートマチック車の停止時のアイドリング中等のように、駆動軸のトルクを伝達しながら角度変位や軸方向変位を生じるような使用状態では、変位時の継手内部のスライド抵抗が大きいため、スライド抵抗の低減や、トルク損失を低減するために、内側継手部材の球状外周面と保持器の球状内周面との間に軸方向すきまを設けると共に、ボールと保持器のポケットとの間に僅かなポケットすきまを設けたものが提案されている(特許文献1、2)。 DOJ type sliding constant velocity universal joints are used in situations where angular displacement or axial displacement occurs while transmitting torque from the drive shaft, such as when driving or idling when an automatic transmission vehicle is stopped. Since the sliding resistance inside the joint during displacement is large, an axial clearance is provided between the spherical outer peripheral surface of the inner joint member and the spherical inner peripheral surface of the retainer in order to reduce sliding resistance and reduce torque loss. In addition, there has been proposed one in which a slight pocket clearance is provided between the ball and the pocket of the retainer (Patent Documents 1 and 2).
スライド抵抗の対策の必要がない標準仕様のDOJでは、ボールと保持器のポケットとの間は締め代となっている。 In the standard DOJ, which does not require countermeasures against slide resistance, there is interference between the balls and the pockets of the retainer.
ところで、DOJタイプの摺動式等速自在継手を組み立てる際に、内側継手部材とケージを組立て後、ボールをケージのポケットに挿入する。この状態の内側継手部材、ケージ、ボールの組立体を外側継手部材に挿入するが、この時に、ケージのポケットとボールが締め代となっている標準仕様のDOJでは、外側継手部材に挿入する際にボールの脱落なく容易に組み立てることができる。 By the way, when assembling the DOJ type sliding constant velocity universal joint, the balls are inserted into the pockets of the cage after the inner joint member and the cage are assembled. The assembly of the inner joint member, cage, and balls in this state is inserted into the outer joint member. can be easily assembled without the ball falling off.
上記のケージのポケットとボールが締め代となっている標準仕様のDOJについて、図11を参照して説明する。内側継手部材53をケージ55内に組込んだ後、ケージ55の半径方向外側からボール54をポケット55aに挿入する。ボール54の直径をDBALL、ケージ55のポケット55aの幅をLwとすると、標準仕様のDOJでは、Lw<DBALLとなっており、ボール54とポケット55aとの間は締め代となる。このため、ボール54はポケット55a内に締め代をもって保持されるので、外側継手部材に挿入する際にボールの脱落なく容易に組み立てることができる。
A DOJ of standard specification in which the pockets and balls of the cage are used as the interference will be described with reference to FIG. 11 . After incorporating the inner joint member 53 into the
しかし、ケージのポケットとボールとの間がすきまになっているスライド抵抗低減仕様では、ボールの脱落が起こらないように注意して組み付ける必要がある。そのため、ボール脱落を想定した対策を施す必要があり、組立作業性を低下させる原因にもなる。 However, in the slide resistance reduction specification where there is a gap between the pocket of the cage and the ball, it is necessary to assemble carefully so that the ball does not fall off. Therefore, it is necessary to take countermeasures in anticipation of ball drop-out, which also causes deterioration in assembly workability.
本発明は、上記の問題に鑑み、ケージのポケットとボールとの間に正の軸方向すきまを設けてスライド抵抗を低減させた特徴を備え、組立時にケージのポケットとボールが締め代となっている仕様と同様に取り扱えて組立作業性が良好なDOJタイプの摺動式等速自在継手を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention is characterized in that a positive axial clearance is provided between the cage pocket and the ball to reduce the slide resistance, and the cage pocket and the ball act as interference during assembly. To provide a sliding constant velocity universal joint of DOJ type which can be handled in the same way as existing specifications and has good assembling workability.
前述の目的を達成する技術的手段として、本発明は、円筒状内周面に直線状の複数のトラック溝が軸方向に沿って形成された外側継手部材と、球状外周面に前記外側継手部材の直線状の複数のトラック溝に対向する直線状の複数のトラック溝が軸方向に沿って形成された内側継手部材と、前記外側継手部材の直線状の複数のトラック溝と前記内側継手部材の直線状の複数のトラック溝間に組込まれた複数のトルク伝達ボールと、前記トルク伝達ボールをポケットに収容し、前記外側継手部材の円筒状内周面と前記内側継手部材の球状外周面に接触案内される球状外周面と球状内周面を有するケージとからなり、前記ケージの球状外周面の曲率中心と球状内周面の曲率中心が、継手中心に対して軸方向の反対側にオフセットした摺動式等速自在継手において、前記ケージのポケットの継手軸方向に対向する壁面と前記トルク伝達ボールとの間に正の軸方向すきまが形成され、前記ポケットの継手軸方向に対向する壁面のうち、少なくとも一方の壁面の外径側に盛り上がり部が形成され、前記盛り上がり部によって、前記壁面とトルク伝達ボールとの間に締め代となる部分が形成されていることを特徴とする。上記構成により、ケージのポケットとボールとの間に正の軸方向すきまを設けてスライド抵抗を低減させた特徴を備え、組立時にケージのポケットとボールが締め代となっている仕様と同様に取り扱えて組立作業性が良好なDOJタイプの摺動式等速自在継手を実現することができる。 As a technical means for achieving the above object, the present invention provides an outer joint member having a plurality of linear track grooves formed along the axial direction on a cylindrical inner peripheral surface; an inner joint member in which a plurality of linear track grooves facing the plurality of linear track grooves are formed along the axial direction; a plurality of linear track grooves in the outer joint member and the inner joint member; A plurality of torque transmission balls incorporated between a plurality of linear track grooves, and the torque transmission balls are housed in a pocket and come into contact with the cylindrical inner peripheral surface of the outer joint member and the spherical outer peripheral surface of the inner joint member. It consists of a cage having a spherical outer peripheral surface to be guided and a spherical inner peripheral surface, and the center of curvature of the spherical outer peripheral surface and the center of curvature of the spherical inner peripheral surface of the cage are offset in the axial direction opposite to the center of the joint. In the sliding constant velocity universal joint, a positive axial clearance is formed between the wall surface of the pocket of the cage facing in the joint axial direction and the torque transmission ball, and the wall surface of the pocket facing in the joint axial direction has a positive axial clearance. A raised portion is formed on the outer diameter side of at least one of the wall surfaces, and the raised portion forms a portion that serves as an interference between the wall surface and the torque transmission ball. With the above configuration, a positive axial clearance is provided between the cage pocket and the ball to reduce sliding resistance. It is possible to realize a sliding constant velocity universal joint of the DOJ type with good assembling workability.
具体的には、上記の盛り上がり部が形成されている壁面がポケットの継手軸方向に対向する壁面の両方であることが望ましい。これにより、盛り上がり部の高さを抑制しても、確実にボールの脱落を防止することができ、かつ、盛り上がり部の加工が容易となる。 Specifically, it is desirable that the wall surfaces on which the raised portion is formed are both of the wall surfaces of the pocket facing in the joint axial direction. As a result, even if the height of the raised portion is suppressed, the ball can be reliably prevented from falling off, and the raised portion can be easily processed.
上記ケージの球状内周面と内側継手部材の球状外周面との間に、ケージと内側継手部材の軸方向の相対移動を可能にする軸方向すきまを形成することができる。これにより、汎用される振動条件に対してスライド抵抗を低減することができる。 An axial clearance can be formed between the spherical inner peripheral surface of the cage and the spherical outer peripheral surface of the inner joint member to allow relative axial movement of the cage and the inner joint member. Thereby, the slide resistance can be reduced under general vibration conditions.
上記ケージの球状内周面と内側継手部材の球状外周面との間に接触案内を可能にする球面すきまを形成することができる。これにより、低振動化が進んだ使用条件に対するスライド抵抗の低減に好適である。 A spherical clearance that enables contact guidance can be formed between the spherical inner peripheral surface of the cage and the spherical outer peripheral surface of the inner joint member. As a result, it is suitable for reducing slide resistance under conditions of use in which low vibration has progressed.
上記複数のトルク伝達ボールの個数を5~10としたことにより、自動車や各種産業機械などの動力伝達系に好適な摺動式等速自在継手を構成することができる。 By setting the number of the plurality of torque transmission balls to 5 to 10, it is possible to construct a sliding constant velocity universal joint suitable for power transmission systems of automobiles, various industrial machines, and the like.
本発明の摺動式等速自在継手によれば、ケージのポケットとボールとの間に正の軸方向すきまを設けてスライド抵抗を低減させた特徴を備え、組立時にケージのポケットとボールが締め代となっている仕様と同様に取り扱えて組立作業性が良好なDOJタイプの摺動式等速自在継手を実現することができる。 According to the sliding constant velocity universal joint of the present invention, a positive axial clearance is provided between the pockets of the cage and the balls to reduce sliding resistance, and the pockets of the cage and the balls are tightened during assembly. It is possible to realize a sliding constant velocity universal joint of the DOJ type that can be handled in the same manner as the existing specifications and has good assembling workability.
本発明の第1の実施形態に係る摺動式等速自在継手を図1~図7に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る摺動式等速自在継手の縦断面図で、図2のB-N-B線における縦断面図で、図2は、本発明の第1の実施形態に係る摺動式等速自在継手の横断面図で、図1のA-A線における横断面図である。図3は、図1の内側継手部材、ケージ、ボールの組立体を拡大して示す縦断面図である。図4は、図3のE部を拡大した部分的な縦断面図である。図5は、本実施形態の摺動式等速自在継手におけるケージのポケットの壁面の外径側に形成された盛り上がり部を示す縦断面図で、図6(a)は、図5のC部を拡大した部分的な縦断面図で、図6(b)は、図5のD部を拡大した部分的な縦断面図である。図7は、ケージのポケットの壁面、盛り上がり部およびボールの寸法関係を示す平面図である。 A sliding constant velocity universal joint according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a sliding constant velocity universal joint according to a first embodiment of the present invention, and is a vertical cross-sectional view taken along line BNB of FIG. 2. FIG. 1 is a cross-sectional view of the sliding constant velocity universal joint according to the first embodiment, taken along the line AA of FIG. 1. FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an enlarged assembly of the inner joint member, cage, and balls in FIG. FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view enlarging the E section of FIG. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a raised portion formed on the outer diameter side of the wall surface of the pocket of the cage in the sliding constant velocity universal joint of the present embodiment, and FIG. 6(b) is a partial longitudinal sectional view enlarging part D of FIG. FIG. 7 is a plan view showing the dimensional relationship between the wall surface of the pocket of the cage, the raised portion and the balls.
図1、図2に示すように、摺動式等速自在継手1は、いわゆる、ダブルオフセット型摺動式等速自在継手(DOJと略称することもある。)であり、外側継手部材2、内側継手部材3、トルク伝達ボール4およびケージ5を主な構成とする。外側継手部材2の円筒状内周面6には、6本のトラック溝7が円周方向に等間隔で、かつ軸方向に沿って直線状に形成されている。内側継手部材3の球状外周面8には、外側継手部材2のトラック溝7と対向するトラック溝9が円周方向に等間隔で、かつ軸方向に沿って直線状に形成されている。外側継手部材2のトラック溝7と内側継手部材3のトラック溝9との間に6個のトルク伝達ボール(以下、単にボールともいう)4が1個ずつ組み込まれている。ボール4はケージ5のポケット5aに収容されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the sliding constant velocity universal joint 1 is a so-called double-offset sliding constant velocity universal joint (also abbreviated as DOJ). The
ケージ5は、球状外周面11と球状内周面12を有し、球状外周面11は外側継手部材2の円筒状内周面6と嵌合して接触案内され、球状内周面12は内側継手部材3の球状外周面8と嵌合して接触案内される。ケージ5の球状外周面11は曲率中心Oc1とする曲率半径Rc1で形成され、球状内周面12は曲率中心Oc2とする曲率半径Rc2で形成されている。内側継手部材3の球状外周面8は曲率中心Oi2とする曲率半径Riで形成されている。曲率中心Oc1、Oi2は、軸線N上に位置し、継手中心Oに対して軸方向に等距離F(図3参照)でオフセットされている。また、ケージ5の球状内周面12の曲率中心Oc2は、Rc2>Riとなるよう曲率中心Oi2に対して軸線Nより半径方向にオフセットして位置し、継手中心Oに対して軸方向に距離F(図3参照)でオフセットされている。
The
上記の構成により、内側継手部材3の球状外周面8の軸方向中央部でケージ5の球状内周面12に対して接触案内を可能にする球面すきまが形成され、中央部の両側には、内側継手部材3とケージ5との軸方向の相対移動を可能にする軸方向すきまが形成される。これにより、詳細を後述するケージ5のポケット5aとボール4との間の正の軸方向すきまとが相俟って、スライド抵抗を低減することができる。また、継手が作動角を取った場合、外側継手部材2と内側継手部材3の両軸線がなす角度を二等分する平面上にボール4が常に案内され、二軸間が等速回転で伝達される。
With the above configuration, a spherical gap is formed at the axially central portion of the spherical outer
外側継手部材2の開口側端部に止め輪溝(図示省略)が設けられ、この止め輪溝に止め輪が装着されて、図1に示す内側継手部材3、ボール4、ケージ5の組立体が、外側継手部材2の開口側端部から抜け出すのを防止する。外側継手部材2の開口側端部の外周にブーツ装着溝16が設けられている。外側継手部材2の反開口側にはステム部(軸部)2bが一体に形成され、デファレンシャル(図示省略)に連結される。内側継手部材3の連結孔13にスプライン(セレーションを含む、以下同じ)14が形成され、中間シャフト(図示省略)の軸端部がスプライン嵌合され、内側継手部材3に対して、中間シャフト肩部と止め輪によって軸方向に固定される。
A retaining ring groove (not shown) is provided at the opening side end of the outer
図1のA-A線で示すケージ5の軸方向中心に6個のポケット5aが円周方向に等間隔で設けられ、隣接するポケット5a間は柱部5b(図2参照)となっている。ケージ5の大径側端部の内周に内側継手部材3を組み込むための切欠き5cが設けられている。
Six
本実施形態の摺動式等速自在継手1の全体的な構成は以上の通りである。次に、特徴的な構成について、図3~図7に基づいて説明する。内側継手部材、ケージ、ボールの組立体を拡大して示す縦断面図である図3に示すように、ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cとトルク伝達ボール4との間に正の軸方向すきまδ2が形成されている。ボール4の直径をDBALL、ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5c間の幅をLwとすると、軸方向すきまδ2は、δ2=Lw-DBALLとなる。
The overall configuration of the sliding constant velocity universal joint 1 of this embodiment is as described above. Next, a characteristic configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 7. FIG. As shown in FIG. 3, which is an enlarged vertical cross-sectional view showing an assembly of the inner joint member, cage, and balls, there is a gap between the
ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cとボール4との間の正の軸方向すきまδ2は+0.001mm~+0.050mmが望ましい。これにより、ボール4がポケット5a内で滑らかに転がることができ、ボール4の外側継手部材2、内側継手部材3のトラック溝7、9上で転がり領域が増大し、スライド抵抗の低減が図れる。本実施形態の摺動式等速自在継手1ではδ2=+0.001mm~+0.050mmに設定されている。
The positive axial clearance δ2 between the
図3に示すように、ケージ5の球状外周面11は曲率中心Oc1とする曲率半径Rc1で形成され、球状内周面12は曲率中心Oc2とする曲率半径Rc2で形成されている。内側継手部材3の球状外周面8は曲率中心Oi2とする曲率半径Riで形成されている。曲率中心Oc1、Oi2は、軸線N上に位置し、継手中心Oに対して軸方向に等距離Fでオフセットされている。また、ケージ5の球状内周面12の曲率中心Oc2は、Rc2>Riとなるよう曲率中心Oi2に対して軸線Nより半径方向にオフセットして位置し、継手中心Oに対して軸方向に距離Fでオフセットされている。
As shown in FIG. 3, the spherical outer
図4に示すように、内側継手部材3の球状外周面8の軸方向中央部でケージ5の球状内周面12に対して接触案内を可能にする球面すきまδ3が形成され、中央部の両側には、内側継手部材3とケージ5との軸方向の相対移動を可能にする軸方向すきまδ4が形成される。球面すきまδ3は、中央値で0.050mm程度である。軸方向すきまδ4は、1mm程度である。外側継手部材2に対する内側継手部材3の軸方向の移動可能量は、軸方向すきまδ4の1mm程度の2倍の2mm程度となり、この範囲の軸方向の移動可能量で振動が吸収される。すなわち、汎用される振動条件に対してスライド抵抗を低減することができる。球面すきまδ3および軸方向すきまδ4は、それぞれ誇張して図示している。
As shown in FIG. 4, the spherical outer
ケージ5と内側継手部材3との間の軸方向すきまδ4と、ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cとボール4との間の正の軸方向すきまδ2とが相俟って、スライド抵抗を低減することができる。
The axial clearance δ4 between the
次に、盛り上がり部5dについて、図5~図7に基づいて説明する。図5に示すように、盛り上がり部5dは、ケージ5のポケット5aの壁面5cの外径側である図5のC部およびD部に形成されている。図5のC部、D部を拡大した図6(a)、図6(b)に示すように、盛り上がり部5dは、ポケット5aの壁面5cから盛り上がっており、その高さhは最大で0.06mm程度である。
Next, the raised
図7に、ケージ5のポケット5aの壁面5c、盛り上がり部5dおよびボール4の寸法関係を示す。図7は、図3に示す内側継手部材3、ケージ5、ボール4の組立体を半径方向外側から見た平面図で、1個のポケット5aおよびボール4のみを図示している。継手軸方向に対向する壁面5c間の幅はLwであり、ボール4との間に軸方向すきまδ2(δ2=Lw-DBALL)が形成されている。一方、盛り上がり部5d間の幅はLw’であり、Lw’はDBALLよりわずかに小さく、盛り上がり部5d間の幅Lw’とボール4とは締め代fとなる。このように、盛り上がり部5dによって、壁面5cとトルク伝達ボール4との間に締め代fとなる部分が形成される。
FIG. 7 shows the dimensional relationship between the
盛り上がり部5d間の幅Lw’とボール4との締め代fは、0.04mm程度であるので、内側継手部材3とケージ5とを組込んだ後、ボール4は、ケージ5の半径方向外側から盛り上がり部5dを弾性変形により乗り越えてポケット5aに組込むことができる。外側継手部材2に、内側継手部材3、ケージ5、ボール4の組立体を挿入する際に、締め代fにより、ボール4の脱落がなく容易に組み立てることができ、組立作業性が良好となる。継手の運転中は、ボール4は盛り上がり部5dに接触しない半径方向内側に位置するので、継手軸方向に対向する壁面5cとボール4との間に正の軸方向すきまδ2が確保されており、スライド抵抗は低減される。
Since the interference f between the width Lw' between the protruding
盛り上がり部5dは、例えば、タンブラ処理により加工することができる。タンブラ処理は、本来はケージ5の焼入れ後、バリ取りのため行うものである。タンブラ処理の際のメディアの量とワークの投入数により盛り上がり量が変化し、メディアの量とワークの投入数が多くなると、盛り上がりやすい。それは、メディアの衝突時に、さらに、ワーク同士が衝突することで、盛り上がり量が大きくなる。また、図7に示すように、ポケット5aの円弧形状部よりもフラット形状部の方が盛り上がりやすい。盛り上がり部5dの円周方向の幅は最小で2~3mm程度あればよい。タンブラ処理であれば、盛り上がり部5dを形成する加工が容易であり、コスト面でも有利である。ただし、盛り上がり部5dの加工は、タンブラ処理に限られず、切削加工等の機械加工で行ってもよい。
The raised
盛り上がり部の変形例を図8に基づいて説明する。本変形例の盛り上がり部5dは、機械加工であるミーリング加工により形成した。そして、ポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cのうち、片側にのみ盛り上がり部5dを形成したものである。このように、盛り上がり部5dは片側のみでも成立する。
A modification of the raised portion will be described with reference to FIG. The raised
図8に示すように、本変形例では、盛り上がり部5dと壁面5cとの間の幅をLw’とする。前述した壁面5cの両側に盛り上がり部5dを設けた場合の盛り上がり部5d間の幅Lw’は、本変形例のように壁面5cの片側に盛り上がり部5dを設けた場合には、盛り上がり部5dと壁面5cとの間の幅Lw’と同等に取り扱うものとする。したがって、盛り上がり部5dと壁面5cとの間の幅Lw’とボール4とが締め代となる。すなわち、この場合にも、盛り上がり部5dによって、壁面5cとトルク伝達ボール4との間に締め代fとなる部分が形成される。盛り上がり部5dが片側だけであるので、盛り上がり部5dの高さh’は、最大で0.12mm程度まで大きくすることが望ましい。
As shown in FIG. 8, in this modification, the width between the raised
上記のように、盛り上がり部5dは壁面5cの片側だけでも成立するので、特許請求の範囲において「前記盛り上がり部によって、前記壁面とトルク伝達ボールとの間に締め代となる部分が形成されている」という表現を用い、本明細書において、「盛り上がり部5cによって、壁面5bとトルク伝達ボール4との間に締め代fとなる部分が形成される。」という表現を用いる。
As described above, the raised
本発明の第2の実施形態に係る摺動式等速自在継手を図9に基づいて説明する。本実施形態の摺動式等速自在継手は、ケージの球状内周面の形状が第1の実施形態の摺動式等速自在継手と異なる。その他の構成については、第1の実施形態と同じであるので、同様の機能を有する部位には同一の符号を付し、要点のみを説明する。 A sliding constant velocity universal joint according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sliding constant velocity universal joint of this embodiment differs from the sliding constant velocity universal joint of the first embodiment in the shape of the spherical inner circumferential surface of the cage. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and only the main points will be described.
図9は、ケージ5の軸方向中央に内側継手部材3を配置した状態で図示している。図9に示すように、ケージ5の球状内周面12は、曲率中心Oc2とする曲率半径Rc2の球面部12aと、曲率中心Oc3とする曲率半径Rc2の球面部12bと、球面部12aと球面部12bとの間を接線で結ぶ円筒部12cとから構成されている。曲率中心Oc2、曲率中心Oc3は、軸線N上に位置し、曲率中心Oc2と曲率中心Oc3との軸方向の中心点が継手中心Oに対してFだけオフセットされている。内側継手部材3の球状外周面8は、曲率中心Oi2とする曲率半径Riで形成されている。図9の配置状態では、ケージ5の球状内周面12の曲率中心Oc2と曲率中心Oc3との軸方向の中心点は、内側継手部材3の球状外周面8の曲率中心Oi2と一致している。
FIG. 9 illustrates a state in which the inner
内側継手部材3の球状外周面8の軸方向中央部でケージ5の円筒部12cに対して接触案内を可能にする球面すきまδ3が形成され、中央部の両側には、内側継手部材3とケージ5との軸方向の相対移動を可能にする軸方向すきまδ4が形成される。円筒部12cの長さは1mm程度であり、軸方向すきまδ4は円筒部12cの長さに対応する。外側継手部材2に対する内側継手部材3の軸方向の移動可能量は、円筒部12cの長さ1mm程度の2倍の2mm程度となり、この範囲の軸方向の移動可能量で振動が吸収される。すなわち、汎用される振動条件に対してスライド抵抗を低減することができる。
A spherical clearance δ3 is formed at the axially central portion of the spherical outer
本実施形態では、ケージ5の球状内周面12は、曲率中心Oc2とする曲率半径Rc2の球面部12aと、曲率中心Oc3とする曲率半径Rc2の球面部12bと、球面部12aと球面部12bとの間を接線で結ぶ円筒部12cとから構成されている。曲率半径Rc2と曲率半径Riとが実質的に同じであるので、ケージ5の球状内周面12と内側継手部材3の球状外周面8との間の接触案内が滑らかで、かつ安定する。
In this embodiment, the spherical inner
本実施形態においても、第1の実施形態と同様、ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cとトルク伝達ボール4との間に正の軸方向すきまδ2が形成されている。また、ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cのうち、少なくとも一方の壁面5cの外径側に盛り上がり部5d(図示省略)が形成されている。説明を省略したその他の構成、作用効果等は、第1の実施形態と同様であるので、第1の実施形態で説明した内容を本実施形態に準用する。
Also in the present embodiment, a positive axial clearance δ2 is formed between the
本発明の第3の実施形態に係る摺動式等速自在継手を図10に基づいて説明する。本実施形態の摺動式等速自在継手は、ケージの球状内周面の曲率半径と内側継手部材の球状外周面の曲率半径を略同一とし、ケージの球状内周面と内側継手部材の球状外周面との間に接触案内を可能にする球面すきまを形成した標準タイプの球面仕様である点が、第1の実施形態の摺動式等速自在継手と異なる。その他の構成については、第1の実施形態と同じであるので、同様の機能を有する部位には同一の符号を付し、要点のみを説明する。 A sliding constant velocity universal joint according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sliding constant velocity universal joint of this embodiment, the radius of curvature of the spherical inner peripheral surface of the cage and the radius of curvature of the spherical outer peripheral surface of the inner joint member are substantially the same. It differs from the sliding constant velocity universal joint of the first embodiment in that it is a standard type spherical surface specification in which a spherical clearance is formed to enable contact guidance with the outer peripheral surface. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and only the main points will be described.
図10に示すように、ケージ5の球状内周面12は曲率中心Oc2とする曲率半径Rc2で形成され、内側継手部材3の球状外周面8は曲率中心Oi2とする曲率半径Riで形成されている。ケージ5の球状内周面12と内側継手部材3の球状外周面8との間の球面すきまδ3は、δ3=2×(Rc2-Ri)である。球面すきまδ3は、前述した第1の実施形態および第2の実施形態における内側継手部材3の球状外周面8の軸方向中央部でケージ5の球状内周面12に対して接触案内を可能にする球面すきまδ3と同等であり、球面すきまδ3は中央値で0.050mm程度である。球面すきまδ3が本明細書および特許請求の範囲における内側継手部材の球状外周面とケージの球状内周面との間の接触案内を可能にする球面すきまを意味する。
As shown in FIG. 10, the spherical inner
球面すきまδ3により、外側継手部材2に対して内側継手部材3の少量の軸方向の移動可能量が得られ、低振動化が進んでいる最近のエンジン車では、上記の軸方向の移動可能量で振動が吸収できる。したがって、ケージ5と内側継手部材3との間の球面すきまδ3と、ボール4とケージ5のポケット5aとの間の正の軸方向すきまδ2とが相俟って、スライド抵抗を低減することができる。すなわち、低振動化が進んだ使用条件に対するスライド抵抗の低減に好適である。
Due to the spherical clearance δ3, a small amount of axial movement of the inner
本実施形態においても、第1の実施形態と同様、ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cとトルク伝達ボール4との間に正の軸方向すきまδ2が形成されている。また、ケージ5のポケット5aの継手軸方向に対向する壁面5cのうち、少なくとも一方の壁面5cの外径側に盛り上がり部5d(図示省略)が形成されている。説明を省略したその他の構成、作用効果等は、第1の実施形態と同様であるので、第1の実施形態で説明した内容を本実施形態に準用する。
Also in this embodiment, a positive axial clearance δ2 is formed between the
前述した実施形態、変形例では、6個のトルク伝達ボール4を使用したDOJタイプの摺動式等速自在継手1を例示したが、これに限られず、トルク伝達ボール4の個数を5~10個の範囲で適宜実施することができる。自動車や各種産業機械などの動力伝達系に好適な摺動式等速自在継手を構成することができる。
In the above-described embodiment and modification, the DOJ type sliding constant velocity universal joint 1 using six
本発明は前述した実施形態、変形例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is by no means limited to the above-described embodiments and modifications, and can of course be embodied in various forms without departing from the scope of the present invention. are indicated by the claims and include all changes within the meaning and range of equivalents set forth in the claims.
1 摺動式等速自在継手
2 外側継手部材
3 内側継手部材
4 トルク伝達ボール
5 ケージ
5a ポケット
5c 壁面
5d 盛り上がり部
6 円筒状内周面
7 トラック溝
8 球状外周面
9 トラック溝
11 球状外周面
12 球状内周面
DBALL ボール径
F オフセット量
Lw 壁面間の幅
Lw’ 盛り上がり部間の幅
O 継手中心
Oc1 曲率中心
Oc2 曲率中心
Oc3 曲率中心
Oi1 曲率中心
Oi2 曲率中心
f 締め代
δ2 ボールとポケット間の正の軸方向すきま
δ3 球面すきま
δ4 ケージと内側継手部材間の軸方向すきま
1 Sliding constant velocity
Claims (5)
前記ケージのポケットの継手軸方向に対向する壁面と前記トルク伝達ボールとの間に正の軸方向すきまが形成され、
前記ポケットの継手軸方向に対向する壁面のうち、少なくとも一方の壁面の外径側に盛り上がり部が形成され、
前記盛り上がり部によって、前記壁面とトルク伝達ボールとの間に締め代となる部分が形成されていることを特徴とする摺動式等速自在継手。 An outer joint member having a plurality of linear track grooves formed along the axial direction on a cylindrical inner peripheral surface, and a plurality of linear track grooves facing the plurality of linear track grooves of the outer joint member on a spherical outer peripheral surface. track grooves are formed along the axial direction; and a plurality of torques incorporated between the plurality of linear track grooves of the outer joint member and the plurality of linear track grooves of the inner joint member. a transmission ball, a cage that houses the torque transmission ball in a pocket, and has a spherical outer peripheral surface that is guided in contact with the cylindrical inner peripheral surface of the outer joint member and the spherical outer peripheral surface of the inner joint member, and a spherical inner peripheral surface. A sliding constant velocity universal joint in which the center of curvature of the spherical outer peripheral surface and the center of curvature of the spherical inner peripheral surface of the cage are offset on opposite sides in the axial direction with respect to the center of the joint,
A positive axial clearance is formed between wall surfaces of the pockets of the cage facing in the joint axial direction and the torque transmission balls,
A raised portion is formed on an outer diameter side of at least one wall surface of the pocket facing the joint axial direction,
A sliding constant velocity universal joint, wherein the raised portion forms a portion that serves as an interference between the wall surface and the torque transmission ball.
Priority Applications (1)
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JP2021148781A JP2023041415A (en) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Sliding-type constant velocity universal joint |
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