JP5031397B2 - Cross groove type constant velocity universal joint - Google Patents
Cross groove type constant velocity universal joint Download PDFInfo
- Publication number
- JP5031397B2 JP5031397B2 JP2007040855A JP2007040855A JP5031397B2 JP 5031397 B2 JP5031397 B2 JP 5031397B2 JP 2007040855 A JP2007040855 A JP 2007040855A JP 2007040855 A JP2007040855 A JP 2007040855A JP 5031397 B2 JP5031397 B2 JP 5031397B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- constant velocity
- universal joint
- velocity universal
- type constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
この発明はクロスグルーブ型等速自在継手に関する。 The present invention relates to a cross groove type constant velocity universal joint.
クロスグルーブ型等速自在継手は、対をなす内輪のボール溝と外輪のボール溝が軸線に対して互いに逆方向に傾いており、両ボール溝の交差部にトルク伝達ボールを保持するようになっている。このような構造であるため、トルク伝達ボールとボール溝との間のがたつきを少なくすることができ、特に、がたつきを嫌う自動車のドライブシャフトに用いられる。 In the cross groove type constant velocity universal joint, the ball groove of the inner ring and the ball groove of the outer ring that form a pair are inclined in opposite directions with respect to the axis, and the torque transmission ball is held at the intersection of both ball grooves. ing. Because of such a structure, rattling between the torque transmitting ball and the ball groove can be reduced, and it is particularly used for a drive shaft of an automobile that does not like rattling.
非特許文献1には最も基本的なクロスグルーブ型等速自在継手が示されている。非特許文献1では、転動体の数は4個以上、一般的には6個で、ボール溝間の傾き角は、等速自在継手が最大作動角をとった状態で、内輪と外輪の対向するボール溝が平行にならないような角度に設計するものとされ、それぞれの内輪または外輪の軸線と交差角は、一般的には13〜19°であると記載されている。また、溝の断面はゴチックアーチであり、溝径は一般的にはボール径の1.01〜1.04倍であると記載されている。さらに、接触角は30〜45°であると記載されている。 Non-Patent Document 1 shows the most basic cross groove type constant velocity universal joint. In Non-Patent Document 1, the number of rolling elements is four or more, and generally six, and the inclination angle between the ball grooves is the opposite of the inner ring and the outer ring with the constant velocity universal joint taking the maximum operating angle. It is assumed that the ball grooves to be designed are designed so as not to be parallel to each other, and the axis and the crossing angle of each inner ring or outer ring are generally 13 to 19 °. Moreover, it is described that the cross section of the groove is a gothic arch, and the groove diameter is generally 1.01 to 1.04 times the ball diameter. Furthermore, it is described that the contact angle is 30 to 45 °.
クロスグルーブ型等速自在継手は基本的には作動角を大きくとることができないとされている。それは、内輪及び外輪のボール溝で構成されるくさび角が、継手が作動角をとることによって、反転する角度(限界角度)があるからである。継手の作動角が限界角度を超えると、ケージは力の釣り合いが保てなくなって不安定となり、等速自在継手の機能を失ってしまうと考えられている。 It is said that the cross groove type constant velocity universal joint cannot basically have a large operating angle. This is because there is an angle (limit angle) where the wedge angle formed by the ball grooves of the inner ring and the outer ring is reversed when the joint takes an operating angle. When the operating angle of the joint exceeds the limit angle, the cage cannot maintain the balance of force and becomes unstable, and it is considered that the function of the constant velocity universal joint is lost.
そこで、内輪及び外輪のボール溝を、それぞれの内輪または外輪との軸線の交差角を大きくとるように形成することによって、くさび角の反転を防止することが考えられる。しかし、内輪および外輪は、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝が円周方向に交互に配列されるため、隣り合うボール溝どうしの干渉を避ける必要上、交差角を大きくすることには限界がある。 Therefore, it is conceivable to prevent the reversal of the wedge angle by forming the ball grooves of the inner ring and the outer ring so that the crossing angle of the axis of each inner ring or outer ring is large. However, since the inner and outer rings are alternately arranged in the circumferential direction with ball grooves inclined in opposite directions with respect to the axis, it is necessary to avoid the interference between adjacent ball grooves, and to increase the crossing angle. There are limits.
また、クロスグルーブ型等速自在継手の内輪および外輪のボール溝とそれぞれの内輪または外輪の軸線との交差角は、継手のスライド量にも関係しており、スライド量をかせぐためには交差角を小さくして行くことが有効となる。 The crossing angle between the inner and outer ball grooves of the cross groove type constant velocity universal joint and the axis of each inner or outer ring is also related to the sliding amount of the joint. It is effective to make it smaller.
ところが、継手のスライド量をかせぐために交差角を小さくすると、等速自在継手としての最大作動角が小さくなってしまう。この最大作動角とは、回転しない状態で、継手を折曲げてさらに戻す操作を行ったときに、極大なトルク(以下、折曲げトルクという)が作用してしまう状況が現れる角度である。最悪の場合、角度が付いたまま戻らなくなる、つまり引っ掛かる現象が起きる。このような折曲げ時の引っ掛かりは、等速自在継手の自動車への組み付け時に問題となる。 However, if the crossing angle is reduced to increase the sliding amount of the joint, the maximum operating angle as a constant velocity universal joint is reduced. The maximum operating angle is an angle at which a maximum torque (hereinafter referred to as a bending torque) appears when an operation of bending and returning the joint is performed without rotating. In the worst case, there is a phenomenon that the angle does not return, that is, it is caught. Such hooking at the time of bending becomes a problem when the constant velocity universal joint is assembled to an automobile.
等速自在継手を自動車に組み付けるときには、一旦、折曲げた後に戻す作業が必要になる。そのため作動角が小さく、折曲げ時に引っ掛かりが生じると、等速自在継手の自動車への組み付け作業の作業性が悪い。 When assembling the constant velocity universal joint to the automobile, it is necessary to return it after bending it once. For this reason, when the operating angle is small and a catch is generated at the time of bending, the workability of assembling the constant velocity universal joint to the automobile is poor.
そこで、特許文献1には、最大作動角を小さくすることなくスライド量をかせぐために、内輪および外輪のボール溝が、それぞれの内輪または外輪の軸線との交差角が4.5°以上8.5°未満で、トルク伝達ボールの数が8であるクロスグルーブ型等速自在継手が提案されている。 Therefore, in Patent Document 1, in order to increase the sliding amount without reducing the maximum operating angle, the ball grooves of the inner ring and the outer ring have an intersection angle with the axis of each inner ring or outer ring of 4.5 ° or more and 8.5. A cross groove type constant velocity universal joint having a torque transmission ball of less than 0 and 8 torque transmission balls has been proposed.
特許文献1のクロスグルーブ型等速自在継手は、トルク伝達ボールの個数を8個とすることにより、従来の6個の継手よりは折曲げトルク特性に優れたものとなる。しかし、トルク伝達ボールの個数を8個とすると、外輪あるいは内輪に設けられる直径方向に対応した一対のボール溝の傾き方向が互いに逆方向となるため、これら一対のボール溝を同時加工することができなくて、加工性が悪く、生産性の低下、コスト増を招く。 The cross-groove type constant velocity universal joint of Patent Document 1 is superior in bending torque characteristics to the conventional six joints by setting the number of torque transmission balls to eight. However, when the number of torque transmitting balls is eight, the inclination directions of the pair of ball grooves corresponding to the diameter direction provided on the outer ring or the inner ring are opposite to each other. Therefore, the pair of ball grooves can be processed simultaneously. This is not possible, resulting in poor processability, a decrease in productivity, and an increase in cost.
そこで、特許文献2には、コスト増を招くことなく最大作動角を確保するために、内輪および外輪のボール溝が、それぞれの内輪または外輪の軸線との交差角が10°以上15°以下で、トルク伝達ボールの数が10であるクロスグルーブ型等速自在継手が提案されている。特許文献2のようにトルク伝達ボールが10個であると、外輪あるいは内輪に設けられる直径方向に対応した一対のボール溝の傾き方向が同じ方向となる。そのため、これら一対のボール溝を同時加工することができて、ボール溝の加工性が良く、生産性に優れ、コスト削減を図ることができる。
近年、自動車の燃費低減及び高機能化に伴い、クロスグルーブ型等速自在継手に対し、軽量化とコンパクト化に加えて、長スライド化の要求が高まりつつある。 In recent years, with the reduction of fuel consumption and higher functionality of automobiles, there is an increasing demand for a longer slide length in addition to lighter and more compact cross groove type constant velocity universal joints.
しかしながら、特許文献2のクロスグルーブ型等速自在継手は、ボール溝の交差角が10°以上15°以下と大きく、スライド量を大きくした場合、隣り合うボール溝の干渉が生じる。このようなボール溝の干渉を防止するためには、外輪及び内輪の径を増大する必要があり、継手の大型化を招いてしまう。つまり、特許文献2のクロスグルーブ型等速自在継手は、スライド量の増大とコンパクト化の両立が困難である。
However, the cross-groove type constant velocity universal joint of
そこで、本発明の課題は、長スライド化とコンパクト化を両立できるクロスグルーブ型等速自在継手を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cross-groove type constant velocity universal joint that can achieve both a long slide and a compact size.
上記課題を解決するため、請求項1のクロスグルーブ型等速自在継手は、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝を円周方向に交互に形成した外周面を有する内輪と、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝を円周方向に交互に形成した内周面を有する外輪と、軸線に対して互いに逆方向に傾いた内輪のボール溝と外輪のボール溝との交差部に組み込んだトルク伝達ボールと、内輪の外周面と外輪の内周面との間に介在してトルク伝達ボールを円周方向で所定間隔に保持するケージとを有し、互いに逆方向に傾いた内輪のボール溝と外輪のボール溝が、それぞれの内輪または外輪の軸線との交差角が7°以上10°以下であり、溝接触角が30°以上40°未満であり、溝接触率が1.04以上1.1以下であり、トルク伝達ボールの数が10であり、自動車のドライブシャフトの摺動型等速自在継手として用いられることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a cross-groove type constant velocity universal joint according to claim 1 includes an inner ring having an outer peripheral surface in which ball grooves inclined in opposite directions with respect to the axis are alternately formed in the circumferential direction, and an axis. An outer ring having an inner peripheral surface in which ball grooves inclined in opposite directions to each other in the circumferential direction are alternately formed, and an intersection of an inner ring ball groove and an outer ring ball groove inclined in opposite directions with respect to the axis. And a cage that is interposed between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring and holds the torque transmission balls at predetermined intervals in the circumferential direction, and is inclined in opposite directions. The ball groove of the inner ring and the ball groove of the outer ring have an intersecting angle with the axis of each inner ring or outer ring of 7 ° to 10 °, a groove contact angle of 30 ° to less than 40 °, and a groove contact rate of 1 .04 to 1.1 and the torque transmission ball There are 10, and characterized in that it is used as a sliding type constant velocity joint of the drive shaft of a motor vehicle.
上記構成によれば、トルク伝達ボールの数が10であり、内輪と外輪のそれぞれのボール溝の交差角が7°以上10°以下であるので、外輪と内輪との間のスライド量を増大しても、従来のように隣り合うボール溝の干渉が生じることない。したがって、外輪及び内輪の径を拡大することなくスライド量を増大できるので、クロスグルーブ型等速自在継手の長スライド化とコンパクト化とを両立することができる。 According to the above configuration, since the number of torque transmitting balls is 10 and the crossing angle of the ball grooves of the inner ring and the outer ring is 7 ° or more and 10 ° or less, the sliding amount between the outer ring and the inner ring is increased. However, there is no interference between adjacent ball grooves as in the prior art. Therefore, since the slide amount can be increased without increasing the diameters of the outer ring and the inner ring, it is possible to achieve both a long slide and a compact size of the cross groove type constant velocity universal joint.
ここで、ボール溝の交差角が7°を下回ると、作動角が過小となって、等速自在継手としての機能が失われる場合がある。 Here, when the crossing angle of the ball grooves is less than 7 °, the operating angle becomes too small, and the function as a constant velocity universal joint may be lost.
外輪と内輪との間のスライド量を増大すると、最大作動角が小さくなって折曲げトルクが増大しやすいが、溝接触角が30°以上40°以下であり、溝接触率が1.04以上1.1以下であるので、折曲げトルクの増大を防止でき、したがって、折曲げ時に引っ掛かり現象が発生し易くなることを防止できる。 Increasing the sliding amount between the outer ring and the inner ring tends to decrease the maximum operating angle and increase the bending torque, but the groove contact angle is 30 ° or more and 40 ° or less, and the groove contact rate is 1.04 or more. Since it is 1.1 or less, it is possible to prevent an increase in bending torque, and therefore it is possible to prevent the occurrence of a catching phenomenon during bending.
ここで、溝接触角が30°を下回ると、ボール接触部での荷重が大きく、耐久性が悪化する場合がある。一方、溝接触角が40°を超えると、ボールがボール溝からはみ出易くなり、ボールの接触状態が悪化し、耐久性が悪化する場合がある。また、溝接触率が1.04を下回ると、ボールがボール溝からはみ出易くなり、ボールの接触状態が悪化し、耐久性が悪化する場合がある。一方、溝接触率が1.1を超えると、ボール接触部での荷重が大きく、耐久性が悪化するとなる場合がある。 Here, if the groove contact angle is less than 30 °, the load at the ball contact portion is large, and the durability may deteriorate. On the other hand, if the groove contact angle exceeds 40 °, the ball easily protrudes from the ball groove, the contact state of the ball is deteriorated, and the durability may be deteriorated. On the other hand, if the groove contact ratio is less than 1.04, the ball easily protrudes from the ball groove, the contact state of the ball is deteriorated, and the durability may be deteriorated. On the other hand, if the groove contact ratio exceeds 1.1, the load at the ball contact portion is large, and the durability may deteriorate.
また、トルク伝達ボールが10個であるので、伝達ボールが6個である場合よりも、継手の主要な機能であるトルクの伝達効率を高めることができる。 In addition, since there are ten torque transmission balls, the torque transmission efficiency, which is the main function of the joint, can be improved as compared with the case where there are six transmission balls.
請求項2に記載のクロスグルーブ型等速自在継手は、請求項1に記載のクロスグルーブ型等速自在継手において、トルク伝達ボールの表面に、微小凹部がランダムに多数設けられている。 A cross groove type constant velocity universal joint according to a second aspect is the cross groove type constant velocity universal joint according to the first aspect, wherein a large number of minute recesses are randomly provided on the surface of the torque transmitting ball.
上記実施形態によれば、トルク伝達ボールの表面における油膜形成能力が向上し、表面損傷を防止して、クロスグルーブ型等速自在継手を長寿命にすることができる。 According to the above embodiment, the ability to form an oil film on the surface of the torque transmitting ball is improved, surface damage can be prevented, and the cross groove type constant velocity universal joint can have a long life.
請求項3に記載のクロスグルーブ型等速自在継手は、請求項1又は2に記載のクロスグルーブ型等速自在継手において、摩擦係数が0.07以下の潤滑剤が適用されている。 The cross groove type constant velocity universal joint according to claim 3 is the cross groove type constant velocity universal joint according to claim 1 or 2, wherein a lubricant having a friction coefficient of 0.07 or less is applied.
上記実施形態によれば、トルク伝達ボールとボール溝との間の摩擦が低減し、さらなる伝達効率の向上と折曲げトルクの低減を図ることができる。特に、潤滑剤として、サバン型摩擦磨耗試験機による摩擦係数測定で0.07以下の摩擦係数とするものを用いることにより、伝達効率の向上と折曲げトルクの低減効果を確保できる。 According to the above embodiment, the friction between the torque transmission ball and the ball groove is reduced, and further improvement in transmission efficiency and reduction in bending torque can be achieved. In particular, by using a lubricant that has a friction coefficient of 0.07 or less as measured by a friction coefficient measurement with a Sabang type frictional wear tester, it is possible to secure an improvement in transmission efficiency and a reduction in bending torque.
請求項4に記載のクロスグルーブ型等速自在継手は、請求項3に記載のクロスグルーブ型等速自在継手において、低摩擦係数の潤滑剤は、ウレアグリースとし、そのウレアグリースのちょう度の下限を0号とすると共に、前記ウレアグリースのちょう度の上限を2号とした。
The cross groove type constant velocity universal joint according to
上記実施形態によれば、高温でも十分な潤滑性を保持するので、高回転又は長時間動作時においても安定した耐焼き付け性を確保できる。 According to the above embodiment, sufficient lubricity is maintained even at high temperatures, so that stable seizure resistance can be ensured even during high rotation or long time operation.
請求項5に記載のクロスグルーブ型等速自在継手は、請求項2から4のクロスグルーブ型等速自在継手において、前記微小凹部を多数形成したボールの表面粗さの下限値をRa0.03μmとすると共に、前記表面粗さの上限値をRa0.6μmに設定し、前記ボールの表面粗さのパラメータSK値の上限値を−1.0と設定し、前記ボールの表面積に対する前記多数の微小凹部の合計面積の比率の下限値を10%とすると共に、前記比率の上限値を40%と設定した。
The cross groove type constant velocity universal joint according to
前記上下限値の範囲内であれば安定した耐焼き付け性を確保可能であるが、これら上下限値を越えた場合は耐焼き付け性の確保が困難になる。 If it is within the range of the upper and lower limit values, stable seizure resistance can be ensured, but if these upper and lower limit values are exceeded, it is difficult to ensure seizure resistance.
請求項6に記載のクロスグルーブ型等速自在継手は、請求項5のクロスグルーブ型等速自在継手において、前記微小凹部を多数形成したボールの表面粗さの下限値をRa0.05μmとすると共に、前記表面粗さの上限値をRa0.15μmに設定し、前記ボールの表面粗さのパラメータSK値の下限値を−4.9とすると共に、前記パラメータSK値の上限値を−1.0と設定した。 A cross groove type constant velocity universal joint according to a sixth aspect of the present invention is the cross groove type constant velocity universal joint according to the fifth aspect, wherein the lower limit value of the surface roughness of the ball having a large number of minute recesses is set to Ra 0.05 μm. The upper limit value of the surface roughness is set to Ra 0.15 μm, the lower limit value of the parameter SK value of the surface roughness of the ball is set to −4.9, and the upper limit value of the parameter SK value is set to −1.0. Was set.
前記上下限値の範囲内であれば安定した耐焼き付け性を確保可能であるが、これら上下限値を越えた場合は耐焼き付け性の確保が困難になる。 If it is within the range of the upper and lower limit values, stable seizure resistance can be ensured, but if these upper and lower limit values are exceeded, it is difficult to ensure seizure resistance.
本発明のクロスグルーブ型等速自在継手は、内輪と外輪の互いに逆方向に傾いたボール溝が、それぞれの内輪または外輪の軸線との交差角が7°以上10°以下であり、溝接触角が30°以上40°以下であり、溝接触率が1.04以上1.1以下であり、トルク伝達ボールの数が10であるので、外輪と内輪との間のスライド量を増大しても隣り合うボール溝の干渉が生じることを防止でき、また、外輪及び内輪の径を拡大する必要がないので、長スライド化とコンパクト化とを両立することができる。また、折曲げ時に引っ掛かり現象が発生し易くなることを防止できる。また、トルクの伝達効率を高めることができる。 In the cross groove type constant velocity universal joint of the present invention, the ball grooves inclined in the opposite directions of the inner ring and the outer ring have an intersection angle of 7 ° or more and 10 ° or less with the axis of each inner ring or outer ring, and the groove contact angle Is 30 ° or more and 40 ° or less, the groove contact ratio is 1.04 or more and 1.1 or less, and the number of torque transmitting balls is 10, so that even if the sliding amount between the outer ring and the inner ring is increased, Interference between adjacent ball grooves can be prevented, and since it is not necessary to increase the diameters of the outer ring and the inner ring, it is possible to achieve both a long slide and a compact size. In addition, it is possible to prevent the occurrence of a catching phenomenon during bending. Further, torque transmission efficiency can be increased.
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。このクロスグルーブ型等速自在継手は、内輪2と外輪4とトルク伝達ボール6とケージ8とを主要な構成要素として成り立っている。図1(a)に示すように、このクロスグルーブ型等速自在継手は、内輪2が第一の軸12(スタブシャフト)に結合され、その第一の軸12と等速自在継手とに内部を密封するアダプタ付きブーツ11が装着されている。等速自在継手の外輪4の端部には、コンパニオンフランジが設けられた図示しない第二の軸が結合されるようになっている。この第二の軸のコンパニオンフランジと等速自在継手との間に位置して内部を密封するエンドプレート10が外輪4の端部に装着されている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This cross groove type constant velocity universal joint includes an
内輪2は、中心部にスプライン孔21を有し、球面状の外周面に複数のボール溝2a,2bが形成されている。なお、この内輪2のスプライン孔21に第一の軸12をトルク伝達可能に嵌合させ、その第一の軸12の輪溝に装着されたスナップリングまたはサークリップにより第一の軸12を内輪2に軸方向に位置決め固定する。外輪4は内輪2の外周に位置し、内周面に内輪2のボール溝2a,2bと同数のボール溝4a,4bが形成されている。内輪2のボール溝2a,2bと外輪4のボール溝4a,4bについては、後に詳述する。
The
外輪4の軸方向一端部と第一の軸12との間には、等速自在継手に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に外部からの異物の侵入を防止するために、等速自在継手の内部を一端側から密封するアダプタ付きブーツ11が装着されている。このアダプタ付きブーツ11は、小径端部と大径端部を有する蛇腹状のゴムまたは樹脂製ブーツ11aと、一端部に円筒部を有する金属製アダプタ11bとからなる。ブーツ11の大径端部とアダプタ11bの他端部とを加締めにより接合すると共に、ブーツ11の小径端部をブーツバンドにより第一の軸12に締着し、アダプタ11bの円筒部を外輪4の端部に嵌合させてボルト13でもって外輪4に固定している。
Between the one end of the
外輪4の軸方向他端部と図示しないコンパニオンフランジとの間には、等速自在継手に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に外部からの異物の侵入を防止するために、等速自在継手の内部を他端側から密封するエンドプレート10が装着されている。このエンドプレート10は、一端部に円筒部10aを有する椀状のもので、その円筒部10bを外輪4の端部に嵌合させてコンパニオンフランジと外輪4の端部との間に挟み込んだ状態でボルト13により固定されている。
Between the other axial end of the
ところで、クロスグルーブ型等速自在継手が有する構造的特徴の1つとして、作動角が0°である場合、内輪が外輪に対して軸方向にスライドするとき、内輪の移動量はボールの移動量の2倍となるという点がある。図2は、本実施形態のクロスグルーブ型等速自在継手から、主要な構成要素である内輪2、外輪4、トルク伝達ボール6及びケージ8を抜き出して示した断面図である。図2(a)は内輪2の軸方向の中心を外輪4の軸方向の中心と一致させた様子を示しており、この状態から図2(b)のように内輪2を外輪4に対してスライドさせると、トルク伝達ボール6の移動量の2倍の長さのスライド量が得られる。この特徴により、他の摺動型等速自在継手に比べて、所定のスライド量に対する転動溝(ボール溝2a,2b,4a,4b)の長さが短くできる。したがって、クロスグルーブ型等速自在継手は、軸方向寸法を縮小でき、軸方向にスペースが確保でき、これにより、周辺設計の自由度が増すという利点がある。
By the way, as one of the structural features of the cross groove type constant velocity universal joint, when the operating angle is 0 °, when the inner ring slides in the axial direction with respect to the outer ring, the movement amount of the inner ring is the movement amount of the ball. There is a point that becomes twice. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the
図3はボール溝の展開図であって、同図に実線で示すように、内輪2の軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝2a,2bが円周方向に交互に位置している。また、二点鎖線で示すように、外輪4の軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝4a,4bが円周方向に交互に位置している。
FIG. 3 is a developed view of the ball groove. As shown by the solid line in FIG. 3, the
軸線に対する各ボール溝2a,2b,4a,4bの交差角を符号βで表してある。交差角βは7°以上10°以下の範囲としてある。
The crossing angle of each
対を成すボール溝2aとボール溝4a、またはボール溝2bとボール溝4bの交差部にトルク伝達ボール6が組み込まれる。図6(a)に示すように、ここでは内輪2のボール溝2a,2bと、外輪4のボール溝4a,4bがそれぞれ10本あり、トルク伝達ボール6も10個ある。トルク伝達ボール6は、内輪2と外輪4の間に介在されたケージ8のポケット内に保持されている。
A
図4に示すように、内輪2および外輪4のボール溝2a,2b,4a,4bは一般的にゴシックアーチまたは楕円の断面形状をしており、トルク伝達ボール6とボール溝2a,2b,4a,4bとの関係は、アンギュラコンタクトとなっている。アンギュラコンタクトの溝接触角αは、30°以上40°以下の範囲である。
As shown in FIG. 4, the
また、内輪2および外輪4のボール溝2a,2b,4a,4bの溝径Dとトルク伝達ボール6の径dは、(溝径D/ボール径d)で示されるボール接触率が1.04以上1.1以下の範囲となる値に設定されている。
Further, the groove diameter D of the
つぎに、クロスグルーブ型等速自在継手の折曲げ時の引っ掛かりについて説明する。引っ掛かりは、継手が作動角を取って戻そうとするときに、過大なトルクが必要となる現象である。図5は、本実施形態のクロスグルーブ型等速自在継手と比較例のクロスグルーブ型等速自在継手について、折曲げ角度が12°の場合の折曲げトルクの実験結果を重ねて示した図である。図5において、縦軸は折曲げトルク(Nm)であり、横軸は折曲げ角度(°)である。本実施形態の等速自在継手は、トルク伝達ボール6の個数が10個であり、かつ、交差角βが8°である。比較例の等速自在継手は、トルク伝達ボールの個数が6個であり、交差角βが10°と16°との2種類のものについて実験を行った。図5から分かるように、本実施形態のの等速自在継手は、折曲げトルクを、トルク伝達ボールの個数が6個かつ交差角βが16°の場合と同等の低い折曲げトルクとすることができる。このように折曲げトルクを低くできるので、最大作動角を比較的大きくとることができ、したがって、等速自在継手の自動車への組み付け作業の作業性を良好にできる。
Next, the hooking at the time of bending the cross groove type constant velocity universal joint will be described. Hooking is a phenomenon in which excessive torque is required when a joint attempts to return at an operating angle. FIG. 5 is a diagram showing the bending torque experimental results when the bending angle is 12 ° for the cross groove constant velocity universal joint of the present embodiment and the cross groove constant velocity universal joint of the comparative example. is there. In FIG. 5, the vertical axis represents the bending torque (Nm), and the horizontal axis represents the bending angle (°). In the constant velocity universal joint of the present embodiment, the number of
一般的には、折曲げトルクは、比較例のように交差角βを大きくすることによって低減できるが、トルク伝達ボールが10個である場合には、交差角βを大きくすると、隣り合うボール溝どうしの干渉が生じるので、スライド量をかせぐことが困難となる。これに対して、本実施形態の等速自在継手は、アンギュラコンタクトの溝接触角αを30°以上40°以下とすると共に、ボール接触率を1.04以上1.1以下とすることにより、交差角βを比較的小さく抑えながら、折曲げトルクを削減することができる。図5では交差角βが8°の場合を例示したが、交差角βが7°以上10°以下の範囲において、折曲げトルクを低減することができる。 In general, the bending torque can be reduced by increasing the crossing angle β as in the comparative example. However, when the number of torque transmitting balls is 10, if the crossing angle β is increased, the adjacent ball grooves Since mutual interference occurs, it is difficult to earn a slide amount. On the other hand, the constant velocity universal joint of the present embodiment has an angular contact groove contact angle α of 30 ° to 40 ° and a ball contact rate of 1.04 to 1.1. The bending torque can be reduced while keeping the cross angle β relatively small. Although the case where the crossing angle β is 8 ° is illustrated in FIG. 5, the bending torque can be reduced when the crossing angle β is in the range of 7 ° to 10 °.
図6は、外輪4のボール溝4a,4bの干渉について説明するための図である。図6(b)は本実施形態における外輪4を端面側から見た図であり、図6(c)は比較例における外輪40を端面側から見た図である。本実施形態ではボール溝4a,4bの交差角βが8°であり、比較例ではボール溝40a,40bの交差角βが11°である。図6から分かるように、本実施形態の外輪4は、互いに逆向きに傾斜した隣り合うボール溝4a,4bを、十分な離隔に配列することができる。一方、比較例の外輪40は、隣り合うボール溝40a,40bの離隔が実質的に失われてボール溝40a,40bの干渉が生じてしまう。
FIG. 6 is a diagram for explaining the interference between the
このように、本実施形態のクロスグルーブ型等速自在継手は、トルク伝達ボール6の個数が10個であり、交差角βが7°以上10°以下であるので、内輪2および外輪4のボール溝2a,2b,4a,4bの干渉を生じることなく、外輪4と内輪2との間のスライド量を確保することができる。したがって、外輪4及び内輪2の径を拡大することなくスライド量を増大できるので、クロスグルーブ型等速自在継手の長スライド化とコンパクト化とを両立することができる。
Thus, in the cross groove type constant velocity universal joint of the present embodiment, the number of
本実施形態のクロスグルーブ型等速自在継手は、折曲げトルクの低減に加えて、トルクの伝達効率の向上を行うことができる。図7は、トルク伝達ボールが6個のものと10個のものについて、100rpmの回転数で300Nmのトルクが入力された場合のトルクの伝達損失を実験し、その結果を示した図である。図7において、縦軸は伝達損失(%)であり、横軸は作動角(°)である。伝達損失(%)は、(入力トルク−出力トルク)×100/入力トルクによって算出される。図7から分かるように、トルク伝達ボールが10個である場合は、6個である場合と比較して、いずれの作動角においてもトルクの伝達損失が少ない。さらに、作動角の増大に伴う伝達損失の増大割合が、トルク伝達ボールが10個である方が6個であるよりも小さい。つまり、トルク伝達ボールを10個とすることにより、トルクの伝達効率を向上できるうえに、作動角の増大に伴う伝達損失の増大を少なくできる。 The cross groove type constant velocity universal joint according to the present embodiment can improve the torque transmission efficiency in addition to the reduction of the bending torque. FIG. 7 is a diagram showing the results of experiments conducted on torque transmission loss when a torque of 300 Nm was input at a rotation speed of 100 rpm for six and ten torque transmission balls. In FIG. 7, the vertical axis represents transmission loss (%), and the horizontal axis represents the operating angle (°). The transmission loss (%) is calculated by (input torque−output torque) × 100 / input torque. As can be seen from FIG. 7, when there are 10 torque transmitting balls, there is less torque transmission loss at any operating angle than when there are 6 balls. Furthermore, the rate of increase in transmission loss accompanying an increase in the operating angle is smaller for 10 torque transmitting balls than for 6 torque transmitting balls. That is, by using ten torque transmission balls, the torque transmission efficiency can be improved and an increase in transmission loss accompanying an increase in operating angle can be reduced.
以上のように、本実施形態のクロスグルーブ型等速自在継手は、交差角βが7°以上10°以下であり、溝接触角αが30°以上40°以下であると共に、ボール接触率が1.04以上1.1以下であるので、折曲げトルクが低くて組み付け作業を容易にでき、また、長スライド化とコンパクト化を両立することができ、さらに、トルクの伝達効率を向上できる。 As described above, the cross groove type constant velocity universal joint of the present embodiment has a cross angle β of 7 ° to 10 °, a groove contact angle α of 30 ° to 40 °, and a ball contact rate. Since it is 1.04 or more and 1.1 or less, the bending torque is low, the assembling work can be facilitated, a long slide and compactness can be achieved at the same time, and the torque transmission efficiency can be improved.
本実施形態のクロスグルーブ型等速自在継手において、トルク伝達ボールの表面に、微小凹形状のくぼみをランダムに設け、低摩摩擦係数の潤滑剤を適用するのが好ましい。これにより、トルク伝達ボールの表面の油膜形成能力が向上するので、潤滑剤の膜切れを長期にわたって防止することができ、表面損傷を長期にわたって抑制できて、クロスグルーブ型等速自在継手の長寿命化を図ることができる。 In the cross-groove type constant velocity universal joint of the present embodiment, it is preferable that a minute concave recess is randomly provided on the surface of the torque transmission ball and a lubricant having a low friction coefficient is applied. As a result, the ability to form an oil film on the surface of the torque transmission ball is improved, so that the film breakage of the lubricant can be prevented for a long time, the surface damage can be suppressed for a long time, and the long life of the cross groove type constant velocity universal joint Can be achieved.
トルク伝達ボールの表面に適用する潤滑剤としては、サバン型摩擦磨耗試験機による摩擦係数測定で0.07以下の摩擦係数になるものを用いるのが好ましい。この潤滑剤を用いることにより、効果的に長寿命化を図ることができる。特に、潤滑剤として、ちょう度が1号又は2号のウレアグリースを用いるのが好ましい。ウレアグリースは高温でも十分な潤滑性を保持するので、高回転又は長時間動作時においても安定した耐焼き付け性を確保できる。 As the lubricant to be applied to the surface of the torque transmission ball, it is preferable to use a lubricant that has a friction coefficient of 0.07 or less as measured by a Sabang type frictional wear tester. By using this lubricant, it is possible to effectively extend the life. In particular, it is preferable to use urea grease having a consistency of No. 1 or No. 2 as a lubricant. Since urea grease retains sufficient lubricity even at high temperatures, stable seizure resistance can be ensured even at high speeds or for long periods of operation.
2 内輪
2a,2b ボール溝
4 外輪
4a,4b ボール溝
6 トルク伝達ボール
8 ケージ
2
Claims (6)
トルク伝達ボールの表面に、微小凹部がランダムに多数設けられていることを特徴とするクロスグルーブ型等速自在継手。 In the cross groove type constant velocity universal joint according to claim 1,
A cross groove type constant velocity universal joint characterized in that a large number of minute recesses are randomly provided on the surface of a torque transmitting ball.
摩擦係数が0.07以下の潤滑剤が適用されていることを特徴とするクロスグルーブ型等速自在継手。 In the cross groove type constant velocity universal joint according to claim 1 or 2,
A cross groove type constant velocity universal joint, wherein a lubricant having a friction coefficient of 0.07 or less is applied.
低摩擦係数の潤滑剤は、ウレアグリースとし、そのウレアグリースのちょう度の下限を0号とすると共に、前記ウレアグリースのちょう度の上限を2号としたことを特徴とするクロスグルーブ型等速自在継手。 In the cross groove type constant velocity universal joint according to claim 3,
The lubricant having a low friction coefficient is urea grease, the lower limit of the consistency of the urea grease is 0, and the upper limit of the consistency of the urea grease is 2; Universal joint.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007040855A JP5031397B2 (en) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Cross groove type constant velocity universal joint |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007040855A JP5031397B2 (en) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Cross groove type constant velocity universal joint |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008202723A JP2008202723A (en) | 2008-09-04 |
JP5031397B2 true JP5031397B2 (en) | 2012-09-19 |
Family
ID=39780446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007040855A Expired - Fee Related JP5031397B2 (en) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Cross groove type constant velocity universal joint |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5031397B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018233817A1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | Gkn Driveline Deutschland Gmbh | Constant-velocity slip ball joint |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6338718A (en) * | 1986-07-30 | 1988-02-19 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Uniform velocity universal coupling |
JPH03277823A (en) * | 1990-03-26 | 1991-12-09 | Ntn Corp | Constant velocity universal joint |
JP3988899B2 (en) * | 1997-03-31 | 2007-10-10 | 協同油脂株式会社 | Grease composition for constant velocity joints |
JP2006266424A (en) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Ntn Corp | Cross groove type constant velocity universal joint |
-
2007
- 2007-02-21 JP JP2007040855A patent/JP5031397B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008202723A (en) | 2008-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5101430B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
EP2530346B1 (en) | Sliding ball type constant velocity joint for vehicle | |
CN100476227C (en) | Constant velocity joint | |
JP4880902B2 (en) | Constant velocity joint | |
JP4223358B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
WO2006100893A1 (en) | Cross groove constant velocity universal joint | |
US20110070956A1 (en) | Plunging constant velocity universal joint | |
JP5615873B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
JP5031397B2 (en) | Cross groove type constant velocity universal joint | |
EP2530345A1 (en) | Fixed uniform-motion universal coupling | |
JP2003021159A (en) | Constant velocity universal joint | |
JP2007247848A (en) | Cross groove type constant velocity universal joint | |
JP2009079684A (en) | Fixed type constant velocity universal joint | |
JP4896662B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
JP2006258207A (en) | Fixed type constant velocity universal joint | |
JP4745186B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
JP2007162778A (en) | Cross groove type constant speed universal joint | |
JP2006266424A (en) | Cross groove type constant velocity universal joint | |
JP2008240895A (en) | Sliding type constant velocity universal joint | |
JP5461329B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
JP4896673B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint and manufacturing method thereof | |
JP6899716B2 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
JP2009068682A (en) | Cross groove type uniform universal joint | |
JP2014202297A (en) | Constant velocity universal joint | |
JP2007192323A (en) | Cross-groove constant velocity universal joint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091104 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110713 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110714 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110909 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120411 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20120418 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120611 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5031397 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150706 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |