JP4068824B2

JP4068824B2 - Constant velocity joint

Info

Publication number: JP4068824B2
Application number: JP2001266332A
Authority: JP
Inventors: 彰一中尾; 逸郎若尾; 貴文村上; 泰久長山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: JP2003074581A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸である第１軸と他方の伝達軸である第２軸とを連結させる等速ジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸である第１軸と他方の伝達軸である第２軸とを連結し回転力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。
【０００３】
例えば、特公平７−１１７１０８号公報には、この種の従来技術に係る等速ジョイント１が開示されている。図９および図１０に示すように、この等速ジョイント１は、凹部２が形成される外側継手部材３の内部に内側継手部材４が収納され、前記内側継手部材４の球状ヘッド５の外周面に回転支持体６が外嵌され、該回転支持体６の外周面にはニードル軸受７を介して回転体８が支持されている。前記ニードル軸受７および回転体８は、回転支持体６に装着される円板９等によって支持されている。
【０００４】
外側継手部材３からの回転力を回転体８および回転支持体６を介して球状ヘッド５に伝達して前記内側継手部材４を一体的に回転させるとともに、内側継手部材４に装着される回転体８が外側継手部材３の凹部２に沿って変位する構成が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９および図１０に示されるように、従来技術に係る等速ジョイント１においては、内側継手部材４が傾斜して外側継手部材３の係合作用下に一体的に回転している際、内側継手部材４の球状ヘッド５に外嵌される回転支持体６と回転体８が内側継手部材４に追随して若干傾斜するため、回転体８および回転支持体６が外側継手部材３の凹部２の一部に接触しながら軸線方向に変位するように設けられている。
【０００６】
そのため、凹部２と回転体８および回転支持体６との間にすべり摩擦が発生して変位する際の摺動抵抗となるため、外側継手部材３から伝達される回転力の伝達効率が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の問題を考慮してなされたものであり、回転体の外周にテーパ面を設けることにより、誘起スラスト力を低減することができる等速ジョイントを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ、一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有する等速ジョイントにおいて、
天井部と、前記天井部に略直交する転動面とを有する案内溝が形成された前記アウタ部材と、
トラニオンに外嵌されて前記転動面に係合することにより回動自在に設けられ、外周面に前記天井部から離間する方向に向かって徐々に拡径するテーパ面を有する回転体と、
前記回転体と前記トラニオンとの間に設けられ、前記回転体をトラニオンに保持するホルダと、
前記転動面に設けられ、前記回転体の外周面側に向かって突出する突出部と、
を備え、
前記テーパ面が前記突出部に対して線接触するとともに、前記回転体の中心とトラニオンの球面部の中心位置を略同一とし、且つ、前記中心位置と前記突出部の頂点の位置とを前記トラニオンの軸線方向に対して所定間隔オフセットさせることを特徴とする。
【００１０】
さらに、前記回転体と前記ホルダに嵌着された係止部材との間に、前記回転体と前記係止部材とを所定間隔離間させるクリアランスを設けるとよい。
【００１１】
また、本発明は、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ、一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有する等速ジョイントにおいて、
天井部と、前記天井部に略直交する転動面とを有する案内溝が形成された前記アウタ部材と、
トラニオンに外嵌されて前記転動面に係合することにより回動自在に設けられ、外周面に前記天井部から離間する方向に向かって徐々に拡径するテーパ面を有する回転体と、
前記転動面に設けられ、前記回転体の外周面側に向かって突出する突出部と、
を備え、
前記テーパ面が前記突出部に対して線接触するとともに、前記回転体の中心とトラニオンの球面部の中心位置を略同一とし、且つ、前記中心位置と前記突出部の頂点の位置とを前記トラニオンの軸線方向に対して所定間隔オフセットさせることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、回転体の外周にアウタ部材の天井部から離間する方向に向かって徐々に拡径するテーパ面を設けることにより、前記回転体の回転動作とトラニオンの回転動作とが相殺され、前記回転体および前記ホルダが前記アウタ部材の前記案内溝に対して傾斜することがないため、誘起スラスト力を低減させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る等速ジョイントについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る等速ジョイントを示す。
【００１５】
この等速ジョイント１０は、一方の伝達軸である第１軸１２（図３参照）の一端部に一体的に連結されて開口部を有する筒状のアウタカップ１４（アウタ部材）と、他方の伝達軸である第２軸１６（図３参照）の一端部に固着されて前記アウタカップ１４の孔部内に収納されるインナ部材１８とから構成される。
【００１６】
前記アウタカップ１４の内壁面には、図２に示されるように、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ約１２０度の間隔をおいて３本の案内溝２０ａ〜２０ｃが形成される。前記案内溝２０ａ〜２０ｃは、それぞれ、外周面に沿ってフラットに形成された天井部２２と、前記天井部２２に略直交する平面によって形成され、後述するローラ３８の外周面に接触する転動面２４とを有する。
【００１７】
また、図１に示されるように、転動面２４の下端部には、後述するトラニオン３０ａの軸心に向かって突出し、且つ湾曲する膨出部２６が形成される。
【００１８】
第２軸１６には、リング状のスパイダボス部２８が外嵌され、前記スパイダボス部２８の外周面には、それぞれ案内溝２０ａ〜２０ｃに向かって膨出し、軸心の回りに約１２０度の間隔をおいて３本のトラニオン３０ａ〜３０ｃが一体的に形成される。各トラニオン３０ａ〜３０ｃの上面には、所定の曲率からなる断面円弧状の曲面部３２が形成されている。
【００１９】
前記トラニオン３０ａ〜３０ｃには円筒状のホルダ３４が外嵌され、断面が直線状に形成されたホルダ３４の内周面と断面が曲線状に形成されたトラニオン３０ａ〜３０ｃの球面３３とが接触するように構成している。従って、トラニオン３０ａ〜３０ｃは、ホルダ３４の軸線方向に沿って摺動自在に設けられるとともに、ホルダ３４に対して所定角度傾動自在に設けられる。
【００２０】
図１に示されるように、前記トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）は、ホルダ３４の内周面に対してスパイダ球芯４８を中心として矢印Ａ方向に所定角度だけ回動自在に設けられるとともに、該トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）の軸線を回動中心として球面３３に沿った周方向（矢印Ｂ方向）に回動自在に設けられる。
【００２１】
また、トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）は、ホルダ３４の内周面に対して、上下方向（矢印Ｃ方向）に変位自在に設けられている。
【００２２】
前記ホルダ３４の上端部は、トラニオン３０ａ〜３０ｃの曲面部３２の上端部よりも天井部２２側に突出して形成され、ホルダ３４の上端部と天井部２２との間に若干のクリアランスを有して位置決めされている。
【００２３】
前記ホルダ３４の外周部には、複数のニードルベアリング３６を介してローラ（回転体）３８が外嵌され、前記ローラ３８の外周には、案内溝２０ａ〜２０ｃ側に突出し、該案内溝２０ａ〜２０ｃの天井部２２側から案内溝２０ａ〜２０ｃの膨出部２６に向かって徐々に拡径するように所定角度傾斜するテーパ面４０と、前記テーパ面４０から案内溝２０ａ〜２０ｃの膨出部２６に向かって徐々に縮径する逃げ面４１とが形成される。各ニードルベアリング３６およびローラ３８は、ホルダ３４の環状溝に嵌着された一組のサークリップ４２およびワッシャ（係止部材）４４によって保持される。なお、前記ワッシャ４４を用いることなくサークリップ４２のみでニードルベアリング３６およびローラ３８を保持することも可能である。
【００２４】
ローラ３８の外周のテーパ面４０と逃げ面４１との境界に形成される境界部４６が案内溝２０ａ〜２０ｃの転動面２４に対して線接触することにより、前記ローラ３８は、前記転動面２４に沿って左右方向（図３の矢印Ｙ方向）に転動自在に設けられる。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る等速ジョイント１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００２６】
一方の伝達軸として機能する第１軸１２が回転すると、その回転力は、アウタカップ１４を介してインナ部材１８に伝達され、第２軸１６が所定方向に回転する。
【００２７】
すなわち、アウタカップ１４の回転力は、案内溝２０ａ〜２０ｃに接触するローラ３８およびニードルベアリング３６を介して伝達され、さらに、前記ホルダ３４の内周面に接触する球面３３を介してトラニオン３０ａ〜３０ｃに伝達されることにより前記トラニオン３０ａ〜３０ｃに係合する第２軸１６が回転する。
【００２８】
この場合、第１軸１２を有するアウタカップ１４に対して第２軸１６が所定角度傾斜すると、ホルダ３４の内周面に対してトラニオン３０ａ〜３０ｃの球面３３が接触した状態を保持しながら、前記トラニオン３０ａは、図１に示されるように、球面３３の中心であるスパイダ球芯４８を回動中心として矢印Ａ方向に摺動変位する。
【００２９】
さらに、前記トラニオン３０ａは、案内溝２０ａに沿って摺動するローラ３８を介して該トラニオン３０ａの軸線と略直交する方向、すなわち、案内溝２０ａの長手方向（矢印Ｙ方向）に沿って変位する（図３参照）。
【００３０】
このようにして、第１軸１２の回転運動は、アウタカップ１４に対する第２軸１６の傾斜角度（ジョイント角）に影響されることなく該第２軸１６に円滑に伝達される。
【００３１】
本実施の形態では、図４に示されるように、ローラ３８のテーパ面４０の延長線上の交点である中心Ｄを基点として、ローラ３８が単体で回転した際の半円弧状の回転軌跡Ｅが形成される。なお、前記回転軌跡Ｅの軌跡形状は、テーパ面４０の所定角度傾斜したテーパ角度により設定される。
【００３２】
図５に示されるように、前記ローラ３８の中心Ｂに対する回転軌跡Ｃをスパイダ球芯４８がスパイダボス部２８の中心Ｆを基点として回転した際の回転軌跡Ｇとをスパイダ球芯４８上を通る直線Ｔを基準として対称となるように設定している。
【００３３】
すなわち、ローラ３８の回転軌跡Ｅとスパイダ球芯４８の回転軌跡Ｇとは、相互の回転動作を相殺することができるため、図３に示されるように、案内溝２０ａに対してローラ３８およびホルダ３４が傾斜することなく、案内溝２０ａの軸線方向（図中Ｙ方向）に沿って略平行に変位することができる。
【００３４】
その結果、すべり摩擦の発生を抑止させるとともに、案内溝２０ａとローラ３８とを線接触させて接触抵抗を低減させることにより、誘起スラスト力を低減させることができる。
【００３５】
さらに、従来、回転支持体６と該回転支持体６に内嵌される球状ヘッド５との接触点において、ジョイント角が生じた際に回転支持体６と球状ヘッド５との微小な相対変位によりフレッチング磨耗（微動磨耗）が発生していたが、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、ホルダ３４が案内溝２０ａと略平行な状態から傾斜することがないため、ジョイント角が生じた際にホルダ３４の内周面に内嵌されたトラニオン３０ａが単独で変位する。
【００３６】
その結果、トラニオン３０ａの球面３３とホルダ３４の内周面との接触点における相対変位を大きくなるため、前記接触点におけるフレッチング磨耗（微動磨耗）を抑制することができ、より一層等速ジョイント１０の耐久性を向上させることができる。
【００３７】
なお、前記「誘起スラスト力」とは、案内溝２０ａ〜２０ｃに沿ってトラニオン３０ａ〜３０ｃが変位することによって発生する摩擦抵抗に起因する荷重をいう。
【００３８】
次に、誘起スラスト力の低減について、以下詳細に説明する。
【００３９】
図９および図１０に示される従来技術に係る等速ジョイント１では、回転体８の外周が球面状に形成され、それに対応する外側継手部材３の凹部２の形状も曲面状に形成されているのに対し、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、ローラ３８の外周に案内溝２０ａ〜２０ｃの膨出部２６に向かって徐々に拡径するテーパ面４０を設けるとともに、案内溝２０ａ〜２０ｃを天井部２２と該天井部２２と略直交する平面状の転動面２４とから形成している。
【００４０】
すなわち、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、ローラ３８の外周にテーパ面４０を設けることにより、第１軸１２と第２軸１６との間にジョイント角が生じた場合に、ローラ３８およびホルダ３４が案内溝２０ａ〜２０ｃの軸線方向に対して傾斜することがない。
【００４１】
この場合、従来技術に係る等速ジョイント１では、内側継手部材４の略中央部に接続される図示しない軸部材の作用下に内側継手部材４が傾斜した際、図９に示されるように、該内側継手部材４に外嵌する回転支持体６および回転体８が追随して若干傾斜し、図９および図１０に示されるように、回転支持体６の上端面６ａが凹部２の上面２ａと、また、回転体８の上端稜線部８ａが凹部２の側面、および回転体８の下端稜線部８ｂと凹部２の突出部２ｂに接触することにより回転支持体６の傾斜が凹部２との接触により規制されている状態にある。
【００４２】
そのため、回転体８が凹部２に係合して内側継手部材４が軸線方向に沿って変位する際に、転がり摩擦の他にすべり摩擦が発生して摺動抵抗になっているのに対し、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、ローラ３８の外周にテーパ面４０を形成することにより、テーパ面４０のテーパを延長した中心Ｄを基点としたローラ３８が単体で回転する軌跡Ｅと、スパイダ球芯４８がスパイダボス部２８の中心Ｆを基点として回転した際の軌跡Ｇとをスパイダ球芯４８上を通る直線Ｔを基準として対称となるように設定している。
【００４３】
すなわち、前記ローラ３８の軌跡Ｅと前記スパイダ球芯４８の軌跡Ｇとを相互に反対方向に設定することにより、インナ部材１８が傾斜時におけるローラ３８およびトラニオン３０ａ〜３０ｃの回転動作を相殺することができるため、ローラ３８およびホルダ３４が案内溝２０ａ〜２０ｃの転動面２４の軸線方向に対してに略平行に変位することができる。
【００４４】
その結果、ローラ３８およびホルダ３４が案内溝２０ａ〜２０ｃと接触する際に発生していたすべり摩擦を抑止して転がり摩擦のみとすることができるため、誘起スラスト力を低減することができる。
【００４５】
次に、他の実施の形態に係る等速ジョイント５０を図６に示す。なお、上述した本実施の形態に係る等速ジョイント１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
この他の実施の形態に係る等速ジョイント５０では、案内溝２０ａの転動面２４にローラ３８に突出する突出部５２を形成している点で、本実施の形態に係る等速ジョイント１０と相違している。
【００４７】
図６に示されるように、前記突出部５２は、案内溝２０ａの転動面２４にローラ３８側に突出して形成され、突出部５２の頂点Ｈの位置は、トラニオン３０ａの軸線上の同一位置に設定されるスパイダ球芯４８とローラ３８の中心Ｊに対してトラニオン３０ａの軸線方向に所定間隔離間した転動面２４上に形成されている。
【００４８】
この場合、第１軸１２（図３参照）からの回転力の作用下に案内溝２０ａの転動面２４がローラ３８のテーパ面４０を押圧してインナ部材１８に前記回転力を伝達している。すなわち、テーパ面４０が転動面２４の突出部５２に線接触している状態にある。
【００４９】
その結果、ローラ３８が転動面２４上を変位する際のすべり摩擦を低減させることができる。
【００５０】
また、ローラ３８およびホルダ３４を案内溝２０ａ〜２０ｃに対してより一層平行に変位させることができるため、案内溝２０ａ〜２０ｃの天井部２２とホルダ３４との間で発生していたすべり摩擦を抑止することができるため、誘起スラスト力を低減することができる。
【００５１】
次に、さらに他の実施の形態に係る等速ジョイント１００を図７に示す。なお、上述した本実施の形態に係る等速ジョイント１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
このさらに他の実施の形態に係る等速ジョイント１００では、ローラ３８ａを保持しているワッシャ４４とローラ３８ａとの間に所定間隔離間したクリアランスを設けている点で、本実施の形態に係る等速ジョイント１０と相違している。
【００５３】
図７に示されるように、ローラ３８ａの高さ方向の寸法Ｌを小さくすることにより、ローラ３８ａとワッシャ４４との間にクリアランスを形成している。なお、ローラ３８ａの高さ方向の寸法Ｌを変更せずに、ワッシャ４４および該ワッシャ４４の外側を支持しているサークリップ４２をローラ３８ａから所定間隔離間させてローラ３８ａとワッシャ４４との間にクリアランスを形成してもよい。
【００５４】
この場合、第１軸１２と第２軸１６との間に所定角度傾斜したジョイント角が生じ、ホルダ３４に内嵌されるトラニオン３０ａが上下方向に変位する際、ホルダ３４およびワッシャ４４も追随して上下方向に変位する。
【００５５】
その際、ワッシャ４４とローラ３８ａとの間に画成されるクリアランスによりホルダ３４およびワッシャ４４の上下方向の変位が吸収されるため、ローラ３８ａが転動面２４に接した状態において上下方向に変位することがない。
【００５６】
その結果、すべり摩擦の発生を抑止することができるため、誘起スラスト力をより一層低減することができる。
【００５７】
次に、さらに別の実施の形態に係る等速ジョイント１５０を図８に示す。なお、上述した本実施の形態に係る等速ジョイント１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
このさらに別の実施の形態に係る等速ジョイント１５０では、トラニオン３０ａの球面３３にニードルベアリング３６を直接外嵌させ、サークリップ４２、ワッシャ４４を介さずにローラ３８ｂでニードルベアリング３６を保持している点で、本実施の形態に係る等速ジョイント１０と相違している。
【００５９】
図８に示されるように、ローラ（回転体）３８ｂは、内周面にニードルベアリング３６が係合される係合溝５４が形成され、前記ニードルベアリング３６がトラニオン３０ａの球面３３に外嵌されている。
【００６０】
この場合、本実施の形態に係る等速ジョイント１０と同様に、ローラ３８ｂの軌跡Ｅと前記スパイダ球芯４８の軌跡Ｇとを相互に反対方向に設定することにより、インナ部材１８が傾斜時におけるローラ３８ｂおよびトラニオン３０ａ〜３０ｃの回転動作を相殺することができるため、ローラ３８ｂおよびホルダ３４が案内溝２０ａ〜２０ｃの転動面２４の軸線方向に対して略平行に変位することができる。
【００６１】
その結果、ローラ３８ｂおよびホルダ３４が案内溝２０ａ〜２０ｃと接触する際に発生していたすべり摩擦を抑止して転がり摩擦のみとすることができるため、誘起スラスト力を低減することができる。
【００６２】
また、ホルダ３４、サークリップ４２およびワッシャ４４が不要となるため、部品点数を削減できるという利点がある。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００６４】
すなわち、回転体の外周にアウタ部材の転動面に向かって突出するテーパ面を設けることにより、前記回転体およびホルダが前記アウタ部材の案内溝に対して傾斜することがなく、摺動させることが可能となるため、誘起スラスト力を低減させることができるとともに、より一層円滑に摺動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの一部省略縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの縦断面図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った等速ジョイントの縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る等速ジョイントのローラ中心に対するローラの軌跡を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る等速ジョイントのローラの軌跡とスパイダ球芯の軌跡とを示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る等速ジョイントの一部省略縦断面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施の形態に係る等速ジョイントの一部省略縦断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施の形態に係る等速ジョイントの一部省略縦断面図である。
【図９】従来技術に係る等速ジョイントの一部省略縦断面図である。
【図１０】図９に示すＸ−Ｘ線に沿った等速ジョイントの縦断面図である。
【符号の説明】
１０、５０、１００、１５０…等速ジョイント
１２…第１軸１４…アウタカップ
１６…第２軸１８…インナ部材
２０ａ〜２０ｃ…案内溝２２…天井部
２４…転動面２６…膨出部
２８…スパイダボス部３０ａ〜３０ｃ…トラニオン
３２…曲面部３３…球面
３４…ホルダ３６…ニードルベアリング
３８、３８ａ、３８ｂ…ローラ４０…テーパ面
４１…逃げ面４２…サークリップ
４４…ワッシャ４６…境界部
４８…スパイダ球芯５２…突出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a constant velocity joint that connects a first shaft that is one transmission shaft and a second shaft that is the other transmission shaft in a driving force transmission unit of an automobile.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a driving force transmission unit of an automobile, a constant velocity joint that connects a first shaft that is one transmission shaft and a second shaft that is the other transmission shaft and transmits torque to each axle has been used. Yes.
[0003]
For example, Japanese Patent Publication No. 7-117108 discloses a constant velocity joint 1 according to this type of prior art. As shown in FIGS. 9 and 10, the constant velocity joint 1 includes an inner joint member 4 housed in an outer joint member 3 in which a recess 2 is formed, and an outer peripheral surface of the spherical head 5 of the inner joint member 4. A rotary support 6 is fitted on the outer periphery of the rotary support 6, and a rotary body 8 is supported on the outer peripheral surface of the rotary support 6 via a needle bearing 7. The needle bearing 7 and the rotating body 8 are supported by a disk 9 or the like attached to the rotating support 6.
[0004]
The rotational force from the outer joint member 3 is transmitted to the spherical head 5 via the rotator 8 and the rotation support 6 to rotate the inner joint member 4 integrally, and the rotator mounted on the inner joint member 4. A configuration in which 8 is displaced along the recess 2 of the outer joint member 3 is employed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, as shown in FIGS. 9 and 10, in the constant velocity joint 1 according to the prior art, when the inner joint member 4 is inclined and integrally rotates under the engagement action of the outer joint member 3. The rotation support body 6 and the rotation body 8 fitted on the spherical head 5 of the inner joint member 4 are slightly inclined following the inner joint member 4, so that the rotation body 8 and the rotation support body 6 are the same as those of the outer joint member 3. It is provided so as to be displaced in the axial direction while contacting a part of the recess 2.
[0006]
Therefore, since sliding friction is generated between the concave portion 2 and the rotating body 8 and the rotating support body 6 and the sliding resistance is generated, the transmission efficiency of the rotational force transmitted from the outer joint member 3 is reduced. There is a problem.
[0007]
The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a constant velocity joint that can reduce the induced thrust force by providing a tapered surface on the outer periphery of the rotating body.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a cylindrical outer member in which a plurality of guide grooves that are spaced apart from each other and extend along the axial direction are provided on the inner peripheral surface and connected to one transmission shaft. And a constant velocity joint having an inner member that is inserted into the inner space where the outer member opens and is connected to the other transmission shaft,
A ceiling portion, said outer member having guide grooves are formed with a rolling surface you substantially perpendicular to the ceiling,
Rotatably provided by being fitted to the trunnion engaging the rolling surface, a rotating body that have a tapered surface gradually enlarged toward a direction away from the ceiling portion to the outer peripheral surface ,
A holder provided between the rotating body and the trunnion, and holding the rotating body on the trunnion ;
A protrusion provided on the rolling surface and protruding toward the outer peripheral surface of the rotating body;
Equipped with a,
The taper surface is in line contact with the protrusion, the center of the rotating body and the center position of the spherical surface of the trunnion are substantially the same, and the center position and the position of the apex of the protrusion are the trunnion. characterized Rukoto by a predetermined distance offset relative to the axial direction.
[0010]
Furthermore, a clearance for separating the rotating body and the locking member by a predetermined distance may be provided between the rotating body and the locking member fitted to the holder.
[0011]
Further , the present invention provides a cylindrical outer member that is provided on the inner peripheral surface with a plurality of guide grooves that are spaced apart from each other by a predetermined distance and that extend along the axial direction, and an opening of the outer member. A constant velocity joint having an inner member inserted into the inner space and connected to the other transmission shaft,
A ceiling portion, said outer member having guide grooves are formed with a rolling surface you substantially perpendicular to the ceiling,
Rotatably provided by being fitted to the trunnion engaging the rolling surface, a rotating body that have a tapered surface gradually enlarged toward a direction away from the ceiling portion to the outer peripheral surface ,
A protrusion provided on the rolling surface and protruding toward the outer peripheral surface of the rotating body;
Equipped with a,
The taper surface is in line contact with the protrusion, the center of the rotating body and the center position of the spherical surface of the trunnion are substantially the same, and the center position and the position of the apex of the protrusion are the trunnion. characterized Rukoto by a predetermined distance offset relative to the axial direction.
[0012]
According to the present invention, the rotation operation of the rotation body and the rotation operation of the trunnion are offset by providing a tapered surface on the outer periphery of the rotation body that gradually increases in diameter in a direction away from the ceiling portion of the outer member. Since the rotating body and the holder are not inclined with respect to the guide groove of the outer member, the induced thrust force can be reduced.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the constant velocity joint according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
[0015]
The constant velocity joint 10 includes a cylindrical outer cup 14 (outer member) integrally connected to one end of a first shaft 12 (see FIG. 3) which is one transmission shaft, and an other transmission. The inner member 18 is fixed to one end of a second shaft 16 (see FIG. 3) that is a shaft and is accommodated in the hole of the outer cup 14.
[0016]
On the inner wall surface of the outer cup 14, as shown in FIG. 2, three guide grooves 20a to 20c are formed extending along the axial direction and spaced about 120 degrees around the axis. Is done. Each of the guide grooves 20a to 20c is formed by a flat ceiling portion 22 formed along the outer peripheral surface and a flat surface substantially orthogonal to the ceiling portion 22, and is in contact with the outer peripheral surface of a roller 38 described later. Surface 24.
[0017]
As shown in FIG. 1, a bulging portion 26 that protrudes and curves toward the axis of a trunnion 30 a described later is formed at the lower end of the rolling surface 24.
[0018]
A ring-shaped spider boss portion 28 is fitted on the second shaft 16, and the spider boss portion 28 bulges toward the guide grooves 20 a to 20 c on the outer peripheral surface of the spider boss portion 28, with an interval of about 120 degrees around the axis. The three trunnions 30a to 30c are integrally formed. On the upper surface of each trunnion 30a-30c, a curved surface portion 32 having a circular arc shape having a predetermined curvature is formed.
[0019]
A cylindrical holder 34 is externally fitted to the trunnions 30a to 30c, and the inner peripheral surface of the holder 34 having a linear section and the spherical surface 33 of the trunnions 30a to 30c having a curved section are in contact with each other. It is configured to do. Accordingly, the trunnions 30 a to 30 c are provided so as to be slidable along the axial direction of the holder 34 and are provided so as to be tiltable by a predetermined angle with respect to the holder 34.
[0020]
As shown in FIG. 1, the trunnion 30a (30b, 30c) is provided so as to be rotatable by a predetermined angle in the direction of arrow A with respect to the inner peripheral surface of the holder 34 around the spider ball core 48. The trunnion 30a (30b, 30c) is provided to be rotatable in the circumferential direction (arrow B direction) along the spherical surface 33 with the axis of the trunnion 30a (30b, 30c) as the rotation center.
[0021]
Further, the trunnion 30a (30b, 30c) is provided so as to be displaceable in the vertical direction (arrow C direction) with respect to the inner peripheral surface of the holder 34.
[0022]
The upper end portion of the holder 34 is formed so as to protrude from the upper end portion of the curved surface portion 32 of the trunnions 30 a to 30 c toward the ceiling portion 22, and has a slight clearance between the upper end portion of the holder 34 and the ceiling portion 22. Is positioned.
[0023]
A roller (rotating body) 38 is fitted on the outer periphery of the holder 34 via a plurality of needle bearings 36, and protrudes toward the guide grooves 20 a to 20 c on the outer periphery of the roller 38. A tapered surface 40 inclined at a predetermined angle so that the diameter gradually increases from the ceiling portion 22 side of 20c toward the bulging portion 26 of the guide grooves 20a to 20c, and the bulging portion of the guide grooves 20a to 20c from the tapered surface 40 And a flank face 41 that gradually decreases in diameter toward H.26. Each needle bearing 36 and roller 38 are held by a pair of circlips 42 and washers (locking members) 44 fitted in the annular groove of the holder 34. The needle bearing 36 and the roller 38 can be held only by the circlip 42 without using the washer 44.
[0024]
When the boundary portion 46 formed at the boundary between the tapered surface 40 and the flank 41 on the outer periphery of the roller 38 is in line contact with the rolling surface 24 of the guide grooves 20a to 20c, the roller 38 is allowed to roll. It is provided such that it can roll along the surface 24 in the left-right direction (the arrow Y direction in FIG. 3).
[0025]
The constant velocity joint 10 according to the embodiment of the present invention is basically configured as described above. Next, the operation, action, and effect thereof will be described.
[0026]
When the first shaft 12 that functions as one of the transmission shafts rotates, the rotational force is transmitted to the inner member 18 through the outer cup 14, and the second shaft 16 rotates in a predetermined direction.
[0027]
That is, the rotational force of the outer cup 14 is transmitted via the roller 38 and the needle bearing 36 that are in contact with the guide grooves 20a to 20c, and further, the trunnions 30a to 30c via the spherical surface 33 that is in contact with the inner peripheral surface of the holder 34. , The second shaft 16 engaged with the trunnions 30a to 30c rotates.
[0028]
In this case, when the second shaft 16 is inclined at a predetermined angle with respect to the outer cup 14 having the first shaft 12, the spherical surface 33 of the trunnions 30 a to 30 c is in contact with the inner peripheral surface of the holder 34, while As shown in FIG. 1, the trunnion 30a is slidably displaced in the direction of arrow A with the spider ball core 48, which is the center of the spherical surface 33, as the center of rotation.
[0029]
Further, the trunnion 30a is displaced along a direction substantially orthogonal to the axis of the trunnion 30a, that is, a longitudinal direction of the guide groove 20a (arrow Y direction) via a roller 38 that slides along the guide groove 20a. (See FIG. 3).
[0030]
In this way, the rotational motion of the first shaft 12 is smoothly transmitted to the second shaft 16 without being affected by the inclination angle (joint angle) of the second shaft 16 with respect to the outer cup 14.
[0031]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a semicircular arc-shaped rotation locus E when the roller 38 rotates alone is based on the center D that is the intersection point on the extension line of the tapered surface 40 of the roller 38. It is formed. The locus shape of the rotation locus E is set by the taper angle of the taper surface 40 inclined by a predetermined angle.
[0032]
As shown in FIG. 5, a straight line passing on the spider ball core 48 with the rotation track G when the spider ball core 48 rotates about the center F of the spider boss portion 28 with respect to the rotation track C with respect to the center B of the roller 38. It is set to be symmetric with respect to T.
[0033]
That is, since the rotation trajectory E of the roller 38 and the rotation trajectory G of the spider sphere 48 can cancel each other's rotational motion, as shown in FIG. 3, the roller 38 and the holder with respect to the guide groove 20a. 34 can be displaced substantially in parallel along the axial direction (Y direction in the figure) of the guide groove 20a without inclining.
[0034]
As a result, it is possible to reduce the induced thrust force by suppressing the occurrence of sliding friction and reducing the contact resistance by bringing the guide groove 20a and the roller 38 into line contact.
[0035]
Further, conventionally, when a joint angle is generated at the contact point between the rotary support 6 and the spherical head 5 fitted in the rotary support 6, the rotary support 6 and the spherical head 5 are caused by a small relative displacement. Although fretting wear (fine wear) has occurred, in the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, the holder 34 does not tilt from a state substantially parallel to the guide groove 20a. The trunnion 30a fitted in the inner peripheral surface of the holder 34 is displaced alone.
[0036]
As a result, since the relative displacement at the contact point between the spherical surface 33 of the trunnion 30a and the inner peripheral surface of the holder 34 is increased, fretting wear (fine wear) at the contact point can be suppressed, and the constant velocity joint 10 can be further reduced. The durability of can be improved.
[0037]
The “induced thrust force” refers to a load caused by frictional resistance generated by the displacement of the trunnions 30a to 30c along the guide grooves 20a to 20c.
[0038]
Next, the reduction of the induced thrust force will be described in detail below.
[0039]
In the constant velocity joint 1 according to the prior art shown in FIGS. 9 and 10, the outer periphery of the rotating body 8 is formed in a spherical shape, and the shape of the concave portion 2 of the corresponding outer joint member 3 is also formed in a curved shape. In contrast, in the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, a tapered surface 40 that gradually increases in diameter toward the bulging portion 26 of the guide grooves 20a to 20c is provided on the outer periphery of the roller 38, and the guide grooves 20a to 20c. 20 c is formed of a ceiling portion 22 and a planar rolling surface 24 substantially orthogonal to the ceiling portion 22.
[0040]
That is, in the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, the tapered surface 40 is provided on the outer periphery of the roller 38, so that when the joint angle is generated between the first shaft 12 and the second shaft 16, the roller 38. And the holder 34 does not incline with respect to the axial direction of the guide grooves 20a to 20c.
[0041]
In this case, in the constant velocity joint 1 according to the related art, when the inner joint member 4 is inclined under the action of a shaft member (not shown) connected to the substantially central portion of the inner joint member 4, as shown in FIG. The rotation support body 6 and the rotation body 8 that are externally fitted to the inner joint member 4 follow and slightly tilt, and the upper end surface 6a of the rotation support body 6 is the upper surface 2a of the recess 2 as shown in FIGS. Further, when the upper end ridge line portion 8a of the rotating body 8 comes into contact with the side surface of the concave portion 2, and the lower end ridge line portion 8b of the rotating body 8 and the protruding portion 2b of the concave portion 2, It is in a state regulated by contact.
[0042]
Therefore, when the rotating body 8 is engaged with the concave portion 2 and the inner joint member 4 is displaced along the axial direction, sliding friction is generated in addition to rolling friction, resulting in sliding resistance. In the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, by forming the tapered surface 40 on the outer periphery of the roller 38, the roller 38 with the center D extending the taper of the tapered surface 40 as a base point and the locus E rotating alone. The trajectory G when the spider sphere core 48 rotates with the center F of the spider boss portion 28 as the base point is set to be symmetric with respect to a straight line T passing through the spider sphere core 48.
[0043]
That is, by setting the trajectory E of the roller 38 and the trajectory G of the spider sphere core 48 in opposite directions, the rotational movements of the roller 38 and the trunnions 30a to 30c when the inner member 18 is tilted are offset. Therefore, the roller 38 and the holder 34 can be displaced substantially parallel to the axial direction of the rolling surface 24 of the guide grooves 20a to 20c.
[0044]
As a result, since the sliding friction generated when the roller 38 and the holder 34 are in contact with the guide grooves 20a to 20c can be suppressed and only the rolling friction can be achieved, the induced thrust force can be reduced.
[0045]
Next, a constant velocity joint 50 according to another embodiment is shown in FIG. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component same as the constant velocity joint 10 which concerns on this Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0046]
In the constant velocity joint 50 according to the other embodiment, the protruding portion 52 protruding from the roller 38 is formed on the rolling surface 24 of the guide groove 20a. It is different.
[0047]
As shown in FIG. 6, the protrusion 52 is formed on the rolling surface 24 of the guide groove 20a so as to protrude toward the roller 38, and the position of the vertex H of the protrusion 52 is the same position on the axis of the trunnion 30a. Are formed on the rolling surface 24 spaced apart from the center J of the spider ball core 48 and the roller 38 by a predetermined distance in the axial direction of the trunnion 30a.
[0048]
In this case, the rolling surface 24 of the guide groove 20a presses the tapered surface 40 of the roller 38 under the action of the rotational force from the first shaft 12 (see FIG. 3), and the rotational force is transmitted to the inner member 18. Yes. That is, the taper surface 40 is in line contact with the protruding portion 52 of the rolling surface 24.
[0049]
As a result, the sliding friction when the roller 38 is displaced on the rolling surface 24 can be reduced.
[0050]
Further, since the roller 38 and the holder 34 can be displaced further in parallel to the guide grooves 20a to 20c, the sliding friction generated between the ceiling portion 22 of the guide grooves 20a to 20c and the holder 34 is generated. Since it can suppress, an induced thrust force can be reduced.
[0051]
Next, a constant velocity joint 100 according to still another embodiment is shown in FIG. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component same as the constant velocity joint 10 which concerns on this Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0052]
In the constant velocity joint 100 according to still another embodiment, a clearance spaced a predetermined distance is provided between the washer 44 holding the roller 38a and the roller 38a. This is different from the speed joint 10.
[0053]
As shown in FIG. 7, the clearance L is formed between the roller 38a and the washer 44 by reducing the dimension L in the height direction of the roller 38a. The washer 44 and the circlip 42 supporting the outside of the washer 44 are spaced apart from the roller 38a by a predetermined distance without changing the height dimension L of the roller 38a. A clearance may be formed.
[0054]
In this case, a joint angle inclined by a predetermined angle is generated between the first shaft 12 and the second shaft 16, and when the trunnion 30a fitted in the holder 34 is displaced in the vertical direction, the holder 34 and the washer 44 also follow. To move up and down.
[0055]
At this time, since the vertical displacement of the holder 34 and the washer 44 is absorbed by the clearance defined between the washer 44 and the roller 38 a, the roller 38 a is displaced in the vertical direction while being in contact with the rolling surface 24. There is nothing to do.
[0056]
As a result, the occurrence of sliding friction can be suppressed, so that the induced thrust force can be further reduced.
[0057]
Next, a constant velocity joint 150 according to still another embodiment is shown in FIG. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component same as the constant velocity joint 10 which concerns on this Embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0058]
In the constant velocity joint 150 according to yet another embodiment, the needle bearing 36 is directly fitted on the spherical surface 33 of the trunnion 30a, and the needle bearing 36 is held by the roller 38b without the circlip 42 and the washer 44 interposed therebetween. It is different from the constant velocity joint 10 according to the present embodiment.
[0059]
As shown in FIG. 8, the roller (rotating body) 38b has an engagement groove 54 with which the needle bearing 36 is engaged on the inner peripheral surface, and the needle bearing 36 is fitted on the spherical surface 33 of the trunnion 30a. ing.
[0060]
In this case, similarly to the constant velocity joint 10 according to the present embodiment, the locus E of the roller 38b and the locus G of the spider sphere core 48 are set in opposite directions so that the inner member 18 is inclined. Since the rotational movements of the roller 38b and the trunnions 30a to 30c can be canceled, the roller 38b and the holder 34 can be displaced substantially parallel to the axial direction of the rolling surface 24 of the guide grooves 20a to 20c.
[0061]
As a result, since the sliding friction generated when the roller 38b and the holder 34 come into contact with the guide grooves 20a to 20c can be suppressed and only the rolling friction can be achieved, the induced thrust force can be reduced.
[0062]
Further, since the holder 34, the circlip 42 and the washer 44 are not required, there is an advantage that the number of parts can be reduced.
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0064]
That is, by providing a tapered surface that protrudes toward the rolling surface of the outer member on the outer periphery of the rotating body, the rotating body and the holder can slide without being inclined with respect to the guide groove of the outer member. Therefore, the induced thrust force can be reduced and the sliding can be performed more smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially omitted longitudinal sectional view of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
3 is a longitudinal sectional view of a constant velocity joint taken along line III-III shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a roller trajectory with respect to the roller center of the constant velocity joint according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a roller trajectory and a spider sphere trajectory of a constant velocity joint according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially omitted longitudinal sectional view of a constant velocity joint according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially omitted longitudinal sectional view of a constant velocity joint according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partially omitted vertical sectional view of a constant velocity joint according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partially omitted longitudinal sectional view of a constant velocity joint according to the prior art.
10 is a longitudinal sectional view of a constant velocity joint taken along line XX shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50, 100, 150 ... Constant velocity joint 12 ... 1st axis | shaft 14 ... Outer cup 16 ... 2nd axis | shaft 18 ... Inner member 20a-20c ... Guide groove 22 ... Ceiling part 24 ... Rolling surface 26 ... Swelling part 28 ... Spider boss portion 30a-30c ... trunnion 32 ... curved surface portion 33 ... spherical surface 34 ... holder 36 ... needle bearing 38, 38a, 38b ... roller 40 ... taper surface 41 ... relief surface 42 ... circlip 44 ... washer 46 ... boundary 48 ... spider Sphere core 52 ... Projection

Claims

A plurality of guide grooves that are spaced apart by a predetermined distance and extend along the axial direction are provided on the inner peripheral surface, and are inserted into a cylindrical outer member that is connected to one transmission shaft, and an inner space that is opened by the outer member. And a constant velocity joint having an inner member coupled to the other transmission shaft,
A ceiling portion, said outer member having guide grooves are formed with a rolling surface you substantially perpendicular to the ceiling,
Rotatably provided by being fitted to the trunnion engaging the rolling surface, a rotating body that have a tapered surface gradually enlarged toward a direction away from the ceiling portion to the outer peripheral surface ,
A holder provided between the rotating body and the trunnion, and holding the rotating body on the trunnion;
A protrusion provided on the rolling surface and protruding toward the outer peripheral surface of the rotating body;
Equipped with a,
The taper surface is in line contact with the protrusion, the center of the rotating body and the center position of the spherical surface of the trunnion are substantially the same, and the center position and the position of the apex of the protrusion are the trunnion. constant velocity joint, wherein Rukoto by a predetermined distance offset relative to the axial direction.

The constant velocity joint according to claim 1,
A constant velocity joint, wherein a clearance is provided between the rotating body and the locking member fitted to the holder so as to separate the rotating body and the locking member from each other by a predetermined distance.

A plurality of guide grooves that are spaced apart by a predetermined distance and extend along the axial direction are provided on the inner peripheral surface, and are inserted into a cylindrical outer member that is connected to one transmission shaft, and an inner space that is opened by the outer member. And a constant velocity joint having an inner member coupled to the other transmission shaft,
A ceiling portion, said outer member having guide grooves are formed with a rolling surface you substantially perpendicular to the ceiling,
Rotatably provided by being fitted to the trunnion engaging the rolling surface, a rotating body that have a tapered surface gradually enlarged toward a direction away from the ceiling portion to the outer peripheral surface ,
A protrusion provided on the rolling surface and protruding toward the outer peripheral surface of the rotating body;
Equipped with a,
The taper surface is in line contact with the protrusion, the center of the rotating body and the center position of the spherical surface of the trunnion are substantially the same, and the center position and the position of the apex of the protrusion are the trunnion. constant velocity joint, wherein Rukoto by a predetermined distance offset relative to the axial direction.