JP3018565B2 - 等速ジョイント - Google Patents
等速ジョイントInfo
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- JP3018565B2 JP3018565B2 JP3121426A JP12142691A JP3018565B2 JP 3018565 B2 JP3018565 B2 JP 3018565B2 JP 3121426 A JP3121426 A JP 3121426A JP 12142691 A JP12142691 A JP 12142691A JP 3018565 B2 JP3018565 B2 JP 3018565B2
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- JP
- Japan
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- ball
- joint
- guide grooves
- joint member
- outer joint
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
- F16D3/2245—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
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- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22303—Details of ball cages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のリアドライブ
シャフトやプロペラシャフト等の駆動力伝達軸部に用い
られる等速ジョイントに関し、詳しくは駆動軸と被動軸
との等速性を維持しつつ両軸の角度変位を許容し得る等
速ジョイントに関する。
シャフトやプロペラシャフト等の駆動力伝達軸部に用い
られる等速ジョイントに関し、詳しくは駆動軸と被動軸
との等速性を維持しつつ両軸の角度変位を許容し得る等
速ジョイントに関する。
【０００２】
【従来技術】従来より、自動車のリアドライブシャフト
やプロペラシャフトには、図３に示すような等速ジョイ
ントが用いられている。この等速ジョイントは、被動軸
５ａに連結され一端が開口したカップ状で内周に軸方向
に円弧状に延びる複数の第１案内溝１６ａを有する外方
継手部材１ａと、駆動軸６ａに連結されて外方継手部材
１ａの内側に同軸的に配設され外周に軸方向に円弧状に
延びる第１案内溝１６ａと同数の第２案内溝２３ａを有
する内方継手部材２ａと、第１及び第２案内溝間１６
ａ、２３ａに転動可能に配設されトルクを伝達する複数
のボール３ａと、ボール３ａをボール保持窓４５ａで保
持して内外方両継手部材２ａ、１ａ間に介装されたケー
ジ４ａとからなり、前記第１及び第２案内溝１６ａ、２
３ａの各曲率中心Ｏ1 、Ｐ1 がジョイント中心Ｃ1 から
軸方向の両側にほぼ等距離づつ偏心されている。
やプロペラシャフトには、図３に示すような等速ジョイ
ントが用いられている。この等速ジョイントは、被動軸
５ａに連結され一端が開口したカップ状で内周に軸方向
に円弧状に延びる複数の第１案内溝１６ａを有する外方
継手部材１ａと、駆動軸６ａに連結されて外方継手部材
１ａの内側に同軸的に配設され外周に軸方向に円弧状に
延びる第１案内溝１６ａと同数の第２案内溝２３ａを有
する内方継手部材２ａと、第１及び第２案内溝間１６
ａ、２３ａに転動可能に配設されトルクを伝達する複数
のボール３ａと、ボール３ａをボール保持窓４５ａで保
持して内外方両継手部材２ａ、１ａ間に介装されたケー
ジ４ａとからなり、前記第１及び第２案内溝１６ａ、２
３ａの各曲率中心Ｏ1 、Ｐ1 がジョイント中心Ｃ1 から
軸方向の両側にほぼ等距離づつ偏心されている。
【０００３】そして、ケージ４ａに設けられたボール保
持窓４５ａは、ケージ４ａの周方向に沿って等角度間隔
に形成されており、周方向に長いほぼ長方形状に形成さ
れている。そして、ボール保持窓４５ａは、外方継手部
材１の開口側及び底部側の窓側面４６ａ、４７ａがボー
ル３ａと当接した状態でボール３ａを保持している。こ
の等速ジョイントにおいて、駆動軸６ａが回転するとそ
の回転トルクを内方継手部材２ａから各ボール３ａを介
して外方継手部材１ａに伝達し、被動軸５ａが駆動軸６
ａと等速で回転する。また、被動軸５ａと駆動軸６ａと
の間（内外方両継手部材２ａ、１ａ間）にジョイント角
をとる方向の外力が作用した際には、各ボール３ａの中
心Ｓ1 が両軸５ａ、６ａのジョイント角の２等分面Ｅ1
上に常時位置するようにケージ４ａに保持されつつ第１
及び第２案内溝１６ａ、２３ａに案内されて転動するこ
とにより、等速性を維持しつつ両軸５ａ、６ａの角度変
位が許容される。
持窓４５ａは、ケージ４ａの周方向に沿って等角度間隔
に形成されており、周方向に長いほぼ長方形状に形成さ
れている。そして、ボール保持窓４５ａは、外方継手部
材１の開口側及び底部側の窓側面４６ａ、４７ａがボー
ル３ａと当接した状態でボール３ａを保持している。こ
の等速ジョイントにおいて、駆動軸６ａが回転するとそ
の回転トルクを内方継手部材２ａから各ボール３ａを介
して外方継手部材１ａに伝達し、被動軸５ａが駆動軸６
ａと等速で回転する。また、被動軸５ａと駆動軸６ａと
の間（内外方両継手部材２ａ、１ａ間）にジョイント角
をとる方向の外力が作用した際には、各ボール３ａの中
心Ｓ1 が両軸５ａ、６ａのジョイント角の２等分面Ｅ1
上に常時位置するようにケージ４ａに保持されつつ第１
及び第２案内溝１６ａ、２３ａに案内されて転動するこ
とにより、等速性を維持しつつ両軸５ａ、６ａの角度変
位が許容される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、ケージ
４ａのボール保持窓４５ａは、その両窓側面４６ａ、４
７ａが第１及び第２案内溝１６ａ、２３ａを転動するボ
ール３ａと摺接するように形成されている。このため、
ボール保持窓４５ａの形成には、ボール３ａ等との関係
において設計上の高度な寸法精度が要求され、特に、両
窓側面４６ａ、４７ａ間の窓幅の公差（最大寸法誤差と
最小寸法誤差との範囲）が高レベルで要求される。した
がってボール保持窓４５ａをプレス加工により形成した
後、ブローチ加工及び研削加工を施さなければならない
ため、コスト高を免れない傾向にある。
４ａのボール保持窓４５ａは、その両窓側面４６ａ、４
７ａが第１及び第２案内溝１６ａ、２３ａを転動するボ
ール３ａと摺接するように形成されている。このため、
ボール保持窓４５ａの形成には、ボール３ａ等との関係
において設計上の高度な寸法精度が要求され、特に、両
窓側面４６ａ、４７ａ間の窓幅の公差（最大寸法誤差と
最小寸法誤差との範囲）が高レベルで要求される。した
がってボール保持窓４５ａをプレス加工により形成した
後、ブローチ加工及び研削加工を施さなければならない
ため、コスト高を免れない傾向にある。
【０００５】本発明は上記実情に鑑み案出されたもので
あり、その解決すべき課題は、加工コストを低減し得る
等速ジョイントを提供することにある。
あり、その解決すべき課題は、加工コストを低減し得る
等速ジョイントを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の等速ジョイント
は、相交わる２軸の一方に連結され一端が開口したカッ
プ状でその内周に軸方向に円弧状に延びる複数の第１案
内溝を有する外方継手部材と、前記２軸の他方に連結さ
れて前記外方継手部材の内側に同軸的に配設されその外
周に軸方向に円弧状に延びる前記第１案内溝と同数の第
２案内溝を有する内方継手部材と、前記第１及び第２案
内溝間に転動可能に配設されトルクを伝達する複数のボ
ールと、該ボールをボール保持窓で保持して前記内外方
両継手部材間に介装されたケージとからなり、前記内外
方両継手部材の第１及び第２案内溝の各曲率中心がジョ
イント中心の軸方向の両側にほぼ等距離づつ偏心されて
いる等速ジョイントにおいて、前記ケージのボール保持
窓は、少なくとも前記２軸が同一軸線上にあるときに、
前記外方継手部材の開口側の窓側面がジョイント中心に
ある前記ボールと当接し、前記外方継手部材の底部側の
窓側面が前記ボールと所定距離を隔てる形状に形成さ
れ、使用するジョイント角から求められるファネルアン
グルよりも第１及び第２案内溝の各曲率中心とボールの
中心とを結ぶ２つの線分のなす角度の方が大きくなる位
置に前期第１及び第２案内溝の各曲率中心を設定したこ
とを特徴とするものである。
は、相交わる２軸の一方に連結され一端が開口したカッ
プ状でその内周に軸方向に円弧状に延びる複数の第１案
内溝を有する外方継手部材と、前記２軸の他方に連結さ
れて前記外方継手部材の内側に同軸的に配設されその外
周に軸方向に円弧状に延びる前記第１案内溝と同数の第
２案内溝を有する内方継手部材と、前記第１及び第２案
内溝間に転動可能に配設されトルクを伝達する複数のボ
ールと、該ボールをボール保持窓で保持して前記内外方
両継手部材間に介装されたケージとからなり、前記内外
方両継手部材の第１及び第２案内溝の各曲率中心がジョ
イント中心の軸方向の両側にほぼ等距離づつ偏心されて
いる等速ジョイントにおいて、前記ケージのボール保持
窓は、少なくとも前記２軸が同一軸線上にあるときに、
前記外方継手部材の開口側の窓側面がジョイント中心に
ある前記ボールと当接し、前記外方継手部材の底部側の
窓側面が前記ボールと所定距離を隔てる形状に形成さ
れ、使用するジョイント角から求められるファネルアン
グルよりも第１及び第２案内溝の各曲率中心とボールの
中心とを結ぶ２つの線分のなす角度の方が大きくなる位
置に前期第１及び第２案内溝の各曲率中心を設定したこ
とを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本発明の等速ジョイントでは、ケージのボール
保持窓に対して、ボールが外方継手部材の底部側の窓側
面に当接しないように構成されているので、その底部側
の窓側面の研削加工等の加工処理を必要としなくなり、
かつボール保持窓の高度な寸法精度が要求されなくな
る。これにより、コストの低減が可能となる。
保持窓に対して、ボールが外方継手部材の底部側の窓側
面に当接しないように構成されているので、その底部側
の窓側面の研削加工等の加工処理を必要としなくなり、
かつボール保持窓の高度な寸法精度が要求されなくな
る。これにより、コストの低減が可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本実施例に係る等速ジョイントの２軸が同一軸線
上にあるときの断面図を図１に示し、ジョイント角２等
分面に対するボールと案内溝との接触位置の関係等を立
体モデル的に表す説明図を図２に示す。
する。本実施例に係る等速ジョイントの２軸が同一軸線
上にあるときの断面図を図１に示し、ジョイント角２等
分面に対するボールと案内溝との接触位置の関係等を立
体モデル的に表す説明図を図２に示す。
【０００９】本実施例の等速ジョイントは、第１案内溝
１６を有する外方継手部材１と、第２案内溝２３を有す
る内方継手部材２と、第１及び第２案内溝１６、２３間
に配設されたボール３と、ボール３をボール保持窓４５
で保持して内外方両継手部材２、１間に介装されたケー
ジ４と、を主要素として構成されている。外方継手部材
１は、一端が開口したカップ状のものであり、その底部
１２側が被動軸５の一端に同一軸的に連結固定されてい
る。外方継手部材１の内周は、ジョイント中心Ｃを曲率
中心とする凹球面で形成された内周面１４を有する。こ
の内周面１４には、軸方向に円弧状に延びる６条の第１
案内溝１６が等角度間隔に形成されている。この第１案
内溝１６は、断面がほぼＶ字形状に形成されており、そ
の溝底中央を通って円弧状に延びる溝中心線Ａが、軸芯
Ｌ上でジョイント中心Ｃから外方継手部材１の開口側方
向へ所定距離偏心した点Ｏを曲率中心として形成されて
いる。
１６を有する外方継手部材１と、第２案内溝２３を有す
る内方継手部材２と、第１及び第２案内溝１６、２３間
に配設されたボール３と、ボール３をボール保持窓４５
で保持して内外方両継手部材２、１間に介装されたケー
ジ４と、を主要素として構成されている。外方継手部材
１は、一端が開口したカップ状のものであり、その底部
１２側が被動軸５の一端に同一軸的に連結固定されてい
る。外方継手部材１の内周は、ジョイント中心Ｃを曲率
中心とする凹球面で形成された内周面１４を有する。こ
の内周面１４には、軸方向に円弧状に延びる６条の第１
案内溝１６が等角度間隔に形成されている。この第１案
内溝１６は、断面がほぼＶ字形状に形成されており、そ
の溝底中央を通って円弧状に延びる溝中心線Ａが、軸芯
Ｌ上でジョイント中心Ｃから外方継手部材１の開口側方
向へ所定距離偏心した点Ｏを曲率中心として形成されて
いる。
【００１０】内方継手部材２は、短い円筒状のものであ
り、外方継手部材１の内側に同軸的に配設されている。
この内方継手部材２は、その内周が駆動軸６の一端にス
プライン結合によって連結固定されている。内方継手部
材２の外周面２１は、ジョイント中心Ｃを曲率中心とす
る凸球面で形成されており、この外周面２１には、第１
案内溝１６と対応して６条の第２案内溝２３が形成され
ている。この第２案内溝２３は、断面がほぼＶ字形状に
形成されており、その溝底中央を通って円弧状に延びる
溝中心線Ｂが、軸芯Ｌ上でジョイント中心Ｃから外方継
手部材１の底部側方向へ前記点Ｏと等距離隔てた点Ｐを
曲率中心として形成されている。ここでの２つの曲率中
心Ｏ、Ｐは、後述のボール３の中心Ｓに対して形成され
る∠ＯＳＰ（ファネルアングルα）が約１９°となる位
置に設定されている。
り、外方継手部材１の内側に同軸的に配設されている。
この内方継手部材２は、その内周が駆動軸６の一端にス
プライン結合によって連結固定されている。内方継手部
材２の外周面２１は、ジョイント中心Ｃを曲率中心とす
る凸球面で形成されており、この外周面２１には、第１
案内溝１６と対応して６条の第２案内溝２３が形成され
ている。この第２案内溝２３は、断面がほぼＶ字形状に
形成されており、その溝底中央を通って円弧状に延びる
溝中心線Ｂが、軸芯Ｌ上でジョイント中心Ｃから外方継
手部材１の底部側方向へ前記点Ｏと等距離隔てた点Ｐを
曲率中心として形成されている。ここでの２つの曲率中
心Ｏ、Ｐは、後述のボール３の中心Ｓに対して形成され
る∠ＯＳＰ（ファネルアングルα）が約１９°となる位
置に設定されている。
【００１１】ボール３は、鋼鉄により真球状に形成され
たものであり、対応する各第１及び第２案内溝１６、２
３間にそれぞれ１個づつ配設されている。各ボール３
は、駆動軸６及び被動軸５が図１に示すように少なくと
も同一軸上にあるときに、第１及び第２案内溝１６、２
３との接触により外方継手部材１の開口側方向へ押し出
される状態で後述のケージ４により保持されている。各
ボール３は、内外方両継手部材２、１の回転トルクを伝
達するものであり、第１及び第２案内溝１６、２３上を
転動可能である。
たものであり、対応する各第１及び第２案内溝１６、２
３間にそれぞれ１個づつ配設されている。各ボール３
は、駆動軸６及び被動軸５が図１に示すように少なくと
も同一軸上にあるときに、第１及び第２案内溝１６、２
３との接触により外方継手部材１の開口側方向へ押し出
される状態で後述のケージ４により保持されている。各
ボール３は、内外方両継手部材２、１の回転トルクを伝
達するものであり、第１及び第２案内溝１６、２３上を
転動可能である。
【００１２】ケージ４は、外方継手部材１の内周面１４
と符合する外周面４１、及び内方継手部材２の外周面２
１と符合する内周面４３を有する筒状のものである。こ
のケージ４には、周方向に沿って等角度間隔に６個のボ
ール保持窓４５が形成されている。ボール保持窓４５
は、周方向に長いほぼ長方形状に形成されており、軸方
向の窓幅Ｗはボール３の直径ｄよりも大きい。そして、
外方継手部材１の開口側に位置するボール保持窓４５の
第１窓側面４６には、プレス加工によるボール保持窓４
５を形成後ブローチ加工及び研削加工が施され、高度な
寸法精度が確保されている。一方、外方継手部材１の底
部側に位置するボール保持窓４５の第２窓側面４７に
は、プレス加工によるボール保持窓４５の形成後にブロ
ーチ加工のみが施され、その加工処理が第１窓側面４６
よりも簡易になされている。このケージ４は、外方継手
部材１と内方継手部材２との間に介装されており、各ボ
ール保持窓４５の第１窓側面４６がジョイント角の２等
分面にあるボール３と当接し、第２窓側面４７がボール
３と所定距離を隔てる状態でボール３を保持している。
と符合する外周面４１、及び内方継手部材２の外周面２
１と符合する内周面４３を有する筒状のものである。こ
のケージ４には、周方向に沿って等角度間隔に６個のボ
ール保持窓４５が形成されている。ボール保持窓４５
は、周方向に長いほぼ長方形状に形成されており、軸方
向の窓幅Ｗはボール３の直径ｄよりも大きい。そして、
外方継手部材１の開口側に位置するボール保持窓４５の
第１窓側面４６には、プレス加工によるボール保持窓４
５を形成後ブローチ加工及び研削加工が施され、高度な
寸法精度が確保されている。一方、外方継手部材１の底
部側に位置するボール保持窓４５の第２窓側面４７に
は、プレス加工によるボール保持窓４５の形成後にブロ
ーチ加工のみが施され、その加工処理が第１窓側面４６
よりも簡易になされている。このケージ４は、外方継手
部材１と内方継手部材２との間に介装されており、各ボ
ール保持窓４５の第１窓側面４６がジョイント角の２等
分面にあるボール３と当接し、第２窓側面４７がボール
３と所定距離を隔てる状態でボール３を保持している。
【００１３】なお、外方継手部材１の開口部には、ゴム
製で変形自在なブーツ７が外方継手部材１の開口側外周
部と駆動軸６の外周部とにその両端が固定されて装着さ
れている。以上のように構成された本実施例の等速ジョ
イントは、比較的大きなジョイント角を必要としないリ
アドライブシャフトやプロペラシャフト等に使用される
が、駆動軸６と被動軸５とのジョイント許容角を２０°
として設計されている。この場合、上記ファネルアング
ルαの１９°は、ボール３と第１及び第２案内溝１６、
２３との接触位置、及びジョイント許容角との関係から
設定されている。
製で変形自在なブーツ７が外方継手部材１の開口側外周
部と駆動軸６の外周部とにその両端が固定されて装着さ
れている。以上のように構成された本実施例の等速ジョ
イントは、比較的大きなジョイント角を必要としないリ
アドライブシャフトやプロペラシャフト等に使用される
が、駆動軸６と被動軸５とのジョイント許容角を２０°
として設計されている。この場合、上記ファネルアング
ルαの１９°は、ボール３と第１及び第２案内溝１６、
２３との接触位置、及びジョイント許容角との関係から
設定されている。
【００１４】すなわち、ボール３と第１及び第２案内溝
１６、２３との接触位置がジョイント角２等分面Ｅより
外方継手部材１の底部側にあるときには、ボール３は外
方継手部材１の開口側方向へ押し出されるように作用力
を受けているが、ジョイント角が大きくなってその接触
位置がジョイント角２等分面Ｅを越えて外方継手部材１
の開口側に移動すると、ボール３は外方継手部材１の底
部側方向へ押し出されるように作用力を受ける。したが
って、ジョイント許容角の２０°となっても、ボール３
と第１及び第２案内溝１６、２３との接触位置がジョイ
ント角２等分面Ｅを越えない範囲に設定する必要があ
る。
１６、２３との接触位置がジョイント角２等分面Ｅより
外方継手部材１の底部側にあるときには、ボール３は外
方継手部材１の開口側方向へ押し出されるように作用力
を受けているが、ジョイント角が大きくなってその接触
位置がジョイント角２等分面Ｅを越えて外方継手部材１
の開口側に移動すると、ボール３は外方継手部材１の底
部側方向へ押し出されるように作用力を受ける。したが
って、ジョイント許容角の２０°となっても、ボール３
と第１及び第２案内溝１６、２３との接触位置がジョイ
ント角２等分面Ｅを越えない範囲に設定する必要があ
る。
【００１５】ここで、その接触位置を設定するにあた
り、図２に示すように、 Ｓ：ボール中心 ｎ：ボールと第２案内溝との接触点 Ｓｎ：ボール半径（ｄ／２） Ｓｉｊｋ：ジョイント角２等分面Ｅ Ｓｉｍｌ：ボール中心Ｓを含みジョイント角２等分面Ｅ
と直角な平面 α：フアネルアングル γ：接触点ｎの接触角（ボール中心Ｓを中心として接触
点ｎとジョイント角２等分面Ｅと直角な平面との成す角
度） δ：ジョイント角２等分面Ｅに対する接触点ｎの位置角
度（点ｉを中心として接触点ｎとジョイント角２等分面
Ｅとの成す角度） とすると、位置角度δは次の（式１）によって求められ
る。
り、図２に示すように、 Ｓ：ボール中心 ｎ：ボールと第２案内溝との接触点 Ｓｎ：ボール半径（ｄ／２） Ｓｉｊｋ：ジョイント角２等分面Ｅ Ｓｉｍｌ：ボール中心Ｓを含みジョイント角２等分面Ｅ
と直角な平面 α：フアネルアングル γ：接触点ｎの接触角（ボール中心Ｓを中心として接触
点ｎとジョイント角２等分面Ｅと直角な平面との成す角
度） δ：ジョイント角２等分面Ｅに対する接触点ｎの位置角
度（点ｉを中心として接触点ｎとジョイント角２等分面
Ｅとの成す角度） とすると、位置角度δは次の（式１）によって求められ
る。
【００１６】 δ＝ｔａｎ-1〔｛（ｄ／２）ｃｏｓγ・ｓｉｎ（α／２）｝ ／（ｄ／２）ｓｉｎγ〕 ∴δ＝ｔａｎ-1〔｛ｓｉｎ（α／２）／ｔａｎγ｝〕 …（式１） そして、ジョイント許容角が２０°以上となるファネル
アングルαを上記（式１）より求めると、 δ＝ｔａｎ-1〔｛ｓｉｎ（α／２）／ｔａｎγ｝〕 …（式１） ∴ｔａｎδ＝｛ｓｉｎ（α／２）｝／ｔａｎγ ∴α＝２ｓｉｎ-1（ｔａｎδ・ｔａｎγ） …（式２） となる。ここで、ファネルアングルαとジョイント角と
の関係は、位置角度δによって変化するが、位置角度δ
を４０°とした場合、ジョイント許容角が２０°（さら
に余裕分として２°を付加）となるようなファネルアン
グルαは、上記（式２）より、 α＝２ｓｉｎ-1〔ｔａｎ｛（２０°＋２°）／２｝・ｔａｎ４０°〕 ＝１８．７７°≒１９° となる。線分ＯＳと線ＯＰのなす角が１９°以上となる
曲率中心Ｏ、Ｐでもって第１及び第２案内溝１６、２３
を形成する。
アングルαを上記（式１）より求めると、 δ＝ｔａｎ-1〔｛ｓｉｎ（α／２）／ｔａｎγ｝〕 …（式１） ∴ｔａｎδ＝｛ｓｉｎ（α／２）｝／ｔａｎγ ∴α＝２ｓｉｎ-1（ｔａｎδ・ｔａｎγ） …（式２） となる。ここで、ファネルアングルαとジョイント角と
の関係は、位置角度δによって変化するが、位置角度δ
を４０°とした場合、ジョイント許容角が２０°（さら
に余裕分として２°を付加）となるようなファネルアン
グルαは、上記（式２）より、 α＝２ｓｉｎ-1〔ｔａｎ｛（２０°＋２°）／２｝・ｔａｎ４０°〕 ＝１８．７７°≒１９° となる。線分ＯＳと線ＯＰのなす角が１９°以上となる
曲率中心Ｏ、Ｐでもって第１及び第２案内溝１６、２３
を形成する。
【００１７】以上のように構成された等速ジョイントに
おいて、駆動軸６が回転するとその回転トルクを内方継
手部材２から各ボール３を介して外方継手部材１に伝達
し、被動軸５が駆動軸６と等速で回転する。また、被動
軸５と駆動軸６との間（内外方両継手部材２、１間）に
ジョイント角をとる方向の外力が作用した際には、各ボ
ール３がボール保持窓４５の第１窓側面４６と当接して
ジョイント角２等分面Ｅ上に常時位置する状態で第１及
び第２案内溝１６、２３に案内されて転動し、等速性を
維持しつつ両軸５、６の角度変位が許容される。このと
き、ボール３と第１及び第２案内溝１６、２３との接触
位置がジョイント角２等分面Ｅを越えないように設定さ
れているため、各ボール３はボール保持窓４５の第１窓
側面４６と当接した状態が維持される。
おいて、駆動軸６が回転するとその回転トルクを内方継
手部材２から各ボール３を介して外方継手部材１に伝達
し、被動軸５が駆動軸６と等速で回転する。また、被動
軸５と駆動軸６との間（内外方両継手部材２、１間）に
ジョイント角をとる方向の外力が作用した際には、各ボ
ール３がボール保持窓４５の第１窓側面４６と当接して
ジョイント角２等分面Ｅ上に常時位置する状態で第１及
び第２案内溝１６、２３に案内されて転動し、等速性を
維持しつつ両軸５、６の角度変位が許容される。このと
き、ボール３と第１及び第２案内溝１６、２３との接触
位置がジョイント角２等分面Ｅを越えないように設定さ
れているため、各ボール３はボール保持窓４５の第１窓
側面４６と当接した状態が維持される。
【００１８】以上のように、本実施例に係る等速ジョイ
ントのボール保持窓４５は、外方継手部材１の開口側に
位置する第１窓側面４６がボール３と当接し、その底部
側に位置する第２窓側面４７がボール３と所定距離を隔
てる形状に形成されており、第２窓側面４７にボール３
が当接しないように構成されている。これにより、ボー
ル保持窓４５の窓幅Ｗの公差をラフにすることができ、
かつ第２窓側面の研削加工を不要としその加工処理を簡
易にすることができるため、加工コストの大幅な低減が
可能となる。また、ボール保持窓４５に対してボール３
が第１窓側面４６の１箇所に当接する構成であり、ボー
ル３の動きに自由度が増すことにより、振動等を吸収し
て異音の発生を抑えることができる。
ントのボール保持窓４５は、外方継手部材１の開口側に
位置する第１窓側面４６がボール３と当接し、その底部
側に位置する第２窓側面４７がボール３と所定距離を隔
てる形状に形成されており、第２窓側面４７にボール３
が当接しないように構成されている。これにより、ボー
ル保持窓４５の窓幅Ｗの公差をラフにすることができ、
かつ第２窓側面の研削加工を不要としその加工処理を簡
易にすることができるため、加工コストの大幅な低減が
可能となる。また、ボール保持窓４５に対してボール３
が第１窓側面４６の１箇所に当接する構成であり、ボー
ル３の動きに自由度が増すことにより、振動等を吸収し
て異音の発生を抑えることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の等速ジョイントによれば、ケー
ジのボール保持窓は、少なくとも２軸が同一軸線上にあ
るときに、外方継手部材の開口側の窓側面がボールと当
接し、外方継手部材の底部側の窓側面がボールと所定距
離を隔てる形状に形成されているため、底部側の窓側面
の高度な寸法精度や研削加工等が不要となり、コストを
低減することができる。
ジのボール保持窓は、少なくとも２軸が同一軸線上にあ
るときに、外方継手部材の開口側の窓側面がボールと当
接し、外方継手部材の底部側の窓側面がボールと所定距
離を隔てる形状に形成されているため、底部側の窓側面
の高度な寸法精度や研削加工等が不要となり、コストを
低減することができる。
【図１】実施例に係る等速ジョイントの２軸が同一軸線
上にあるときの側面図である。
上にあるときの側面図である。
【図２】ジョイント角２等分面に対するボールと案内溝
との接触位置の関係等を立体モデル的に表す説明図であ
る。
との接触位置の関係等を立体モデル的に表す説明図であ
る。
【図３】従来の等速ジョイントの軸方向の断面図であ
る。
る。
１…外方継手部材 ２…内方継手部材 ３…ボール
４…ケージ １６…第１案内溝 ２３…第２案内溝 ４５…ボー
ル保持窓 ４６…第１窓側面（外方継手部材の開口側の窓側面） ４７…第２窓側面（外方継手部材の底部側の窓側面）
４…ケージ １６…第１案内溝 ２３…第２案内溝 ４５…ボー
ル保持窓 ４６…第１窓側面（外方継手部材の開口側の窓側面） ４７…第２窓側面（外方継手部材の底部側の窓側面）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−73227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−228125（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−12021（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−185425（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−86422（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 3/223 - 3/224
Claims (1)
- 【請求項１】 相交わる２軸の一方に連結され一端が開
口したカップ状でその内周に軸方向に円弧状に延びる複
数の第１案内溝を有する外方継手部材と、前記２軸の他
方に連結されて前記外方継手部材の内側に同軸的に配設
されその外周に軸方向に円弧状に延びる前記第１案内溝
と同数の第２案内溝を有する内方継手部材と、前記第１
及び第２案内溝間に転動可能に配設されトルクを伝達す
る複数のボールと、該ボールをボール保持窓で保持して
前記内外方両継手部材間に介装されたケージとからな
り、前記内外方両継手部材の第１及び第２案内溝の各曲
率中心がジョイント中心の軸方向の両側にほぼ等距離づ
つ偏心されている等速ジョイントにおいて、前記ケージ
のボール保持窓は、少なくとも前記２軸が同一軸線上に
あるときに、前記外方継手部材の開口側の窓側面がジョ
イント中心にある前記ボールと当接し、前記外方継手部
材の底部側の窓側面が前記ボールと所定距離を隔てる形
状に形成され、使用するジョイント角から求められるフ
ァネルアングルよりも第１及び第２案内溝の各曲率中心
とボールの中心とを結ぶ２つの線分のなす角度の方が大
きくなる位置に前期第１及び第２案内溝の各曲率中心を
設定したことを特徴とする等速ジョイント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121426A JP3018565B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 等速ジョイント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3121426A JP3018565B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 等速ジョイント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04351322A JPH04351322A (ja) | 1992-12-07 |
| JP3018565B2 true JP3018565B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=14810856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3121426A Expired - Fee Related JP3018565B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 等速ジョイント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018565B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP3121426A patent/JP3018565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04351322A (ja) | 1992-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |