JP5138423B2 - Fixed constant velocity universal joint - Google Patents

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Description

本発明は固定式等速自在継手及びその製造方法に関し、詳しくは、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるもので、駆動側と従動側の二軸間で角度変位のみを許容する固定式等速自在継手に関する。   The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint and a method of manufacturing the same, and more particularly, is used in a power transmission system of an automobile or various industrial machines, and only allows angular displacement between two axes of a driving side and a driven side. The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint.

例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手の一種に固定式等速自在継手がある。この固定式等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型(BJ)やアンダーカットフリー型(UJ)が広く知られている。   For example, there is a fixed type constant velocity universal joint as a kind of constant velocity universal joint used as means for transmitting rotational force from an engine of an automobile to wheels at a constant speed. This fixed type constant velocity universal joint has a structure in which two shafts on the driving side and the driven side are connected and the rotational torque can be transmitted at a constant speed even if the two shafts have an operating angle. In general, as the above-mentioned fixed type constant velocity universal joint, a Barfield type (BJ) and an undercut free type (UJ) are widely known.

例えば、UJタイプの固定式等速自在継手は、図17と図18に示すように内球面1に複数のトラック溝2が形成された外方部材としての外輪3と、外球面4に外輪3のトラック溝2と対をなす複数のトラック溝5が形成された内方部材としての内輪6と、外輪3のトラック溝2と内輪6のトラック溝5との間に介在してトルクを伝達する複数のボール7と、外輪3の内球面1と内輪6の外球面4との間に介在してボール7を保持するケージ8とを備えている。ケージ8には、ボール7が収容されるポケット9が周方向に沿って複数配設されている。   For example, the UJ type fixed type constant velocity universal joint includes an outer ring 3 as an outer member in which a plurality of track grooves 2 are formed on the inner spherical surface 1 as shown in FIGS. Torque is transmitted between the inner ring 6 as an inner member in which a plurality of track grooves 5 paired with the track grooves 2 are formed, and between the track grooves 2 of the outer ring 3 and the track grooves 5 of the inner ring 6. A plurality of balls 7 and a cage 8 that holds the balls 7 interposed between the inner spherical surface 1 of the outer ring 3 and the outer spherical surface 4 of the inner ring 6 are provided. The cage 8 is provided with a plurality of pockets 9 for accommodating the balls 7 along the circumferential direction.

前記外輪3のトラック溝2は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝2aと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝2bとからなる。奥側トラック溝2aは、その曲率中心O1を継手中心Oから軸方向に外輪3の開口側にずらしている。また、内輪6のトラック溝5は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝5aと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝5bとからなる。開口側トラック溝5bの曲率中心O2を継手中心Oから軸方向に外輪3の奥側トラック溝2aの曲率中心O1と反対側の奥側に等距離kだけ離して設けている。   The track groove 2 of the outer ring 3 includes a back-side track groove 2a in which the track groove bottom is an arc portion and an opening-side track groove 2b in which the track groove bottom is a straight portion parallel to the outer ring axis. The back side track groove 2a has its center of curvature O1 shifted from the joint center O in the axial direction toward the opening side of the outer ring 3. The track groove 5 of the inner ring 6 includes a back side track groove 5a in which the track groove bottom is a straight portion parallel to the inner ring axis, and an opening side track groove 5b in which the track groove bottom is an arc portion. The center of curvature O2 of the opening side track groove 5b is provided at an equal distance k away from the joint center O in the axial direction on the back side opposite to the center of curvature O1 of the back side track groove 2a of the outer ring 3.

また、ケージ外球面8aは、その曲率半径O3を継手中心Oから軸方向にケージ8の開口側にずらし、ケージ内球面8bは、その曲率中心O4を継手中心Oから軸方向にケージ外球面8aの曲率中心O3と反対側の奥側に等距離k1だけ離して設けている。従来のこの種の等速自在継手では、内外輪のトラックオフセット量を大きく、ケージのオフセット量を小さくしている。また、隣合う2個のボール7のピッチ角は、60度である。すなわち、ボール7が周方向に沿って60度ピッチで6個配置されている。   Further, the cage outer spherical surface 8a shifts its radius of curvature O3 from the joint center O in the axial direction toward the opening side of the cage 8, and the cage inner spherical surface 8b has its curvature center O4 moved from the joint center O in the axial direction to the cage outer spherical surface 8a. Is provided on the far side opposite to the center of curvature O3 by an equal distance k1. In this type of conventional constant velocity universal joint, the track offset amount of the inner and outer rings is increased, and the offset amount of the cage is decreased. The pitch angle between two adjacent balls 7 is 60 degrees. That is, six balls 7 are arranged at a pitch of 60 degrees along the circumferential direction.

ところで、固定式等速自在継手において、近年では、小型化できてしかもトルク負荷容量を上げることが求められている。6個のボールを有する固定式等速自在継手を小型化し、かつトルク負荷容量を上げる方法として、出来るだけ大きなボールを出来るだけ小さなPCD上に配置することが考えられる。しかしながら、大きなボールを使用すると、ケージのポケット間の柱(窓柱)が細くなり、ケージの剛性が低下する。特に高角時の捩りトルク負荷に対しては、ケージの破損が生じ易く、等速自在継手の強度低下の要因となっている。   By the way, in recent years, it has been demanded that the fixed type constant velocity universal joint can be reduced in size and the torque load capacity can be increased. As a method for reducing the size of the fixed type constant velocity universal joint having six balls and increasing the torque load capacity, it is conceivable to place the largest possible ball on the smallest possible PCD. However, when a large ball is used, the column (window column) between the pockets of the cage becomes thin, and the rigidity of the cage decreases. In particular, for a torsional torque load at a high angle, the cage is easily damaged, which causes a decrease in strength of the constant velocity universal joint.

特に、内外輪のトラックオフセット量が大きく、ケージのオフセット量が小さい場合、外輪奥側のトラック溝深さが浅くなり、高角時のトルク負荷容量が小さくなる。つまり、高角時のトルク負荷に対してボールがトラックエッジに乗り上げ易く、エッジ部に過大な応力が発生する。そのため、エッジ部の欠けによる損傷や、塑性変形が生じることによるケージとのロック現象が発生する。これらの損傷やロック現象は、作動性を悪くし、耐久寿命を低下させたり、ケージ破損の要因となっている。また、内輪においても奥側のトラック深さも浅くなっており、外輪と同様の欠点を有する。このため、高角度域での継手強度および耐久性の向上は従来からの課題である。   In particular, when the track offset amount of the inner and outer rings is large and the offset amount of the cage is small, the track groove depth on the rear side of the outer ring becomes shallow, and the torque load capacity at high angles becomes small. That is, the ball tends to ride on the track edge with respect to a torque load at a high angle, and an excessive stress is generated at the edge portion. For this reason, damage due to chipping of the edge portion or a locking phenomenon with the cage due to plastic deformation occurs. These damages and lock phenomena deteriorate the operability, reduce the durability life, and cause the cage to break. In addition, the inner ring has a shallower track depth on the back side, and has the same drawbacks as the outer ring. For this reason, improvement of joint strength and durability in a high angle region is a conventional problem.

そこで、図19と図20と図21と図22に示すように、ケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量を略同一となる様に大きくして、外輪奥側のトラック溝深さを深くして、高角時のトルク負荷容量を大きくしたり、ケージ8のポケット9を全体として4箇所に設け、かつ、円周上対向する位置に長ポケット9(9a)および短ポケット9(9b)をそれぞれ2箇所配設し、長ポケット9aには2個のボール7を配置し、短ポケット9bに1個のボール7を配置したものがある(特許文献1)。これによって、小さなPCDに大きなボールを配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となるようにしている。
特開2007−263163号公報
Therefore, as shown in FIGS. 19, 20, 21, and 22, the offset amount of the cage is increased so that the offset amount of the track groove is substantially the same, and the depth of the track groove on the rear side of the outer ring is increased. The torque load capacity at high angles is increased, the pockets 9 of the cage 8 are provided in four places as a whole, and the long pockets 9 (9a) and the short pockets 9 (9b) are respectively provided at positions opposite to each other on the circumference. There are two places where two balls 7 are arranged in the long pocket 9a and one ball 7 is arranged in the short pocket 9b (Patent Document 1). As a result, a large ball can be arranged on a small PCD, and the size can be reduced without reducing the load capacity.
JP 2007-263163 A

しかしながら、図19、図20に示すような等速自在継手では、図23に示すように、大きな作動角θを取って回転すると、2個のボール7を収納しているケージ8の長ポケット9aの相対面する長辺のうち、開口側エッジ部11が外輪3の球面内径入口エッジ部10を乗り越える現象が繰り返される。   However, in the constant velocity universal joint as shown in FIGS. 19 and 20, as shown in FIG. 23, when rotating with a large operating angle θ, the long pocket 9a of the cage 8 containing the two balls 7 is accommodated. Among the long sides facing each other, the phenomenon that the opening-side edge portion 11 gets over the spherical inner diameter inlet edge portion 10 of the outer ring 3 is repeated.

特に負荷トルク及び作動角が大きい場合、ケージ8の長ポケット9aの相対面する長辺の開口側エッジ部11と外輪3の球面内径入口エッジ部10の干渉が起こり易くなる。このため、この部位にはグリース等の潤滑剤が介在し難くなり、図24に示すように、ケージ8の長ポケット9aの相対面する長辺の開口側エッジ部11近傍に表面剥離などによる損傷部12が発生し易くなるという問題がある。   In particular, when the load torque and the operating angle are large, interference between the long opening side edge portion 11 facing the long pocket 9a of the cage 8 and the spherical inner diameter inlet edge portion 10 of the outer ring 3 is likely to occur. For this reason, it is difficult for lubricant such as grease to intervene in this portion, and as shown in FIG. 24, damage due to surface peeling or the like in the vicinity of the opening-side edge portion 11 of the long side facing the long pocket 9a of the cage 8 occurs. There is a problem that the portion 12 is likely to occur.

本発明は、上記課題に鑑みて、ケージポケットの開口側球面部に発生しやすい剥離等を抑制できて、耐久性の向上を図ることができ、しかも組み込み性についても改善できる固定式等速自在継手を提供する。   In view of the above-described problems, the present invention can suppress peeling and the like that are likely to occur on the opening side spherical surface portion of the cage pocket, can improve durability, and can also improve assemblability. Provide fittings.

本発明の第1の固定式等速自在継手は、内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備え、前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの4個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って180度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って180度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには2個のボールを収容するとともに、短ポケットには1個のボールを収容した固定式等速自在継手であって、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部に、ケージの外径面との接触を回避する切欠部を設け、この切欠部を設けることによって、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部の内径を、他の球面入口インロー部の内径よりも大きくしたものである。 The first fixed type constant velocity universal joint according to the present invention includes an outer member having a plurality of track grooves formed on an inner spherical surface, an inner member having a plurality of track grooves formed on the outer spherical surface, and the outer member. A plurality of balls that are interposed between the track groove of the inner member and the track groove of the inner member and transmit a torque, and have a pocket for accommodating the balls, and are interposed between the outer member and the inner member. The cage pocket includes four pairs of a long pocket having a large circumferential interval and a pair of short pockets having a small circumferential interval, and the pair of long pockets extends in the circumferential direction. The pair of short pockets are shifted 180 degrees along the circumferential direction, the long pockets and the short pockets are alternately arranged along the circumferential direction, and two balls are accommodated in the long pockets. And one bow in the short pocket A fixed type constant velocity universal joint housing a, the spherical inlet fitting portions of the outer member corresponding to the long pocket of the cage, provided with a notch to avoid contact with the outer surface of the cage, the notch By providing, the inner diameter of the spherical inlet inlay portion of the outer member corresponding to the long pocket of the cage is made larger than the inner diameter of the other spherical inlet inlay portion.

本発明の第2の固定式等速自在継手は、内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備え、前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの4個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って180度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って180度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには2個のボールを収容するとともに、短ポケットには1個のボールを収容した固定式等速自在継手であって、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部に、ケージの外径面との接触を回避するアール部を設け、このアール部を設けることによって、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部のアール部の曲率半径を、他の球面入口インロー部のアール部の曲率半径よりも大きくしたものである。 The second fixed type constant velocity universal joint of the present invention includes an outer member having a plurality of track grooves formed on an inner spherical surface, an inner member having a plurality of track grooves formed on the outer spherical surface, and the outer member. A plurality of balls that are interposed between the track groove of the inner member and the track groove of the inner member and transmit a torque, and have a pocket for accommodating the balls, and are interposed between the outer member and the inner member. The cage pocket includes four pairs of a long pocket having a large circumferential interval and a pair of short pockets having a small circumferential interval, and the pair of long pockets extends in the circumferential direction. The pair of short pockets are shifted 180 degrees along the circumferential direction, the long pockets and the short pockets are alternately arranged along the circumferential direction, and two balls are accommodated in the long pockets. And one bow in the short pocket A fixed type constant velocity universal joint housing a, the spherical inlet fitting portions of the outer member corresponding to the long pocket of the cage, provided with a rounded portion to avoid contact with the outer surface of the cage, the rounded portion By providing, the curvature radius of the round part of the spherical inlet inlay part of the outer member corresponding to the long pocket of the cage is made larger than the curvature radius of the round part of the other spherical inlet inlay part.

本発明の第1および第2の固定式等速自在継手では、長ポケットを有することによって、内輪のケージへの組込みが容易となる。   In the first and second fixed type constant velocity universal joints of the present invention, having the long pocket facilitates the incorporation of the inner ring into the cage.

また、長ポケットの相対面する長辺の開口側エッジ部が外輪(外方部材)の球面内径入口エッジ部を乗り越える現象が繰り返されたとしても、(第1の固定式等速自在継手では、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部の内径を、他の球面入口インロー部の内径よりも大きくしており、第2の固定式等速自在継手では、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部のアール部の曲率半径を、他の球面入口インロー部のアール部の曲率半径よりも大きくしているので)、内径入口エッジ部に対するケージの外径面の摺接を回避することができる。このため、外輪の球面内径入口エッジ部における表面剥離等を防止できる。   Even if the phenomenon that the long side opening side edge part of the long pocket facing the long pocket gets over the spherical inner diameter inlet edge part of the outer ring (outer member) is repeated (in the first fixed type constant velocity universal joint, The inner diameter of the spherical inlet spigot portion of the outer member corresponding to the long pocket of the cage is made larger than the inner diameter of the other spherical inlet spigot portion. In the second fixed type constant velocity universal joint, Since the radius of curvature of the rounded portion of the corresponding spherical member inlet spigot of the outer member is larger than the radius of curvature of the rounded portion of the other spherical inlet spigot portion) Sliding contact can be avoided. For this reason, it is possible to prevent surface peeling or the like at the spherical inner diameter inlet edge portion of the outer ring.

ボールのピッチ円直径をPCDBALLとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるPCDBALL/DBALLを3.0以上3.3以下とするのが好ましい。等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができる。 It is preferable that the pitch circle diameter of the ball is PCD BALL , the ball diameter is D BALL , and the ratio PCD BALL / D BALL is 3.0 or more and 3.3 or less. The strength and durability as a constant velocity universal joint can be secured.

ピッチ円直径とボールの直径との比が3.0未満であると、ボールの直径が大きい場合は内方部材の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、ボールのピッチ円直径が小さい場合は内方部材(内輪)・外方部材(外輪)とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、3.3を越えると、ボールの直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、ボールのピッチ円直径が大きい場合は、外方部材外径が大きくなり、コンパクト化が達成できない。   If the ratio of the pitch circle diameter to the ball diameter is less than 3.0, if the ball diameter is large, the thickness of the inner member becomes too thin, which raises concerns about strength. When the diameter is small, the surface pressure between the inner member (inner ring) / outer member (outer ring) and the ball increases, which raises concerns about durability. On the contrary, when the ball diameter exceeds 3.3, when the ball diameter is small, the load capacity of the ball is small, and there is a concern in terms of durability. When the pitch circle diameter of the ball is large, the outer diameter of the outer member is It becomes large and cannot be made compact.

外方部材の外径をDOUTERとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるDOUTER/DBALLを4.6以上4.8以下とするのが好ましい。外方部材の外径とボールの直径との比が4.6未満であると、ボールの直径が大きい場合は外方部材の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、外方部材の外径が小さい場合は内方部材・外方部材とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、4.8を越えると、ボールの直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、外方部材の外径が大きい場合はコンパクト化が達成できない。 It is preferable that the outer diameter of the outer member is D OUTER , the ball diameter is D BALL , and the ratio D OUTER / D BALL is 4.6 or more and 4.8 or less. If the ratio between the outer diameter of the outer member and the diameter of the ball is less than 4.6, the outer member becomes too thin when the ball diameter is large. When the outer diameter of the one-way member is small, the surface pressure between the inner member / outer member and the ball increases, and there is a concern in terms of durability. On the other hand, if the diameter exceeds 4.8, the load capacity of the ball becomes small when the ball diameter is small, and there is concern about durability, and compactness cannot be achieved when the outer member has a large outer diameter.

ケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくするのが好ましい。これによって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚(径方向厚さ)を大きくすることができる。   It is preferable to increase the offset amount of the cage substantially the same as the offset amount of the track groove. As a result, it is possible to prevent the depth of the track groove on the deeper side of the joint from becoming shallow, and to increase the thickness (diameter thickness) of the cage on the opening side.

外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、作動角が0°のときにおいて、ケージの外球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成す角度、及びケージの内球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成す角度をそれぞれ2.7°以上5.7°以下に設定するのが好ましい。   The center of curvature of the track groove of the outer member and the center of curvature of the track groove of the inner member are offset in the axial direction by an equal distance from the joint center, and the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the cage A straight line connecting the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the center of the ball when the working angle is 0 °, offset from the center of curvature of the inner spherical surface by an equal distance from the joint center in the axial direction. The angle formed by the straight line connecting the joint center and the ball center, and the angle formed by the straight line connecting the center of curvature of the inner spherical surface of the cage and the ball center, and the straight line connecting the joint center and the ball center, respectively. It is preferable to set the angle between 2.7 ° and 5.7 °.

上記ケージのオフセット角度を、2.7°以上5.7°以下に設定することによって、ケージの継手開口側の端部の肉厚が、他の部分に比べて厚く成形される。ケージのオフセット角が、2.7°未満であると、ケージの継手開口側の端部が薄くなり、十分な強度が確保できない。また、5.7°を越えると、ケージの継手奥側の端部の肉厚が極端に薄くなる。ケージの製造工程において一般的に熱処理を施すが、ケージの肉厚が極端に薄くなると、その肉厚の薄い部分では熱処理による未硬化層が少なくなり、靱性が低下し十分な強度が確保できなくなる。また、ケージの継手開口側の端部と継手奥側の端部とで、肉厚差が大きいと加工性の悪化も懸念される。   By setting the offset angle of the cage to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less, the thickness of the end portion on the joint opening side of the cage is formed thicker than other portions. When the offset angle of the cage is less than 2.7 °, the end portion on the joint opening side of the cage becomes thin, and sufficient strength cannot be secured. If the angle exceeds 5.7 °, the thickness of the end of the cage on the back side becomes extremely thin. Heat treatment is generally performed in the cage manufacturing process. However, if the cage thickness becomes extremely thin, the uncured layer due to the heat treatment decreases in the thin portion, and the toughness decreases and sufficient strength cannot be secured. . Moreover, if the thickness difference between the end portion on the joint opening side of the cage and the end portion on the back side of the joint is large, the workability may be deteriorated.

また、ケージのポケット中心位置におけるケージ肉厚をtCAGEとするとともに、作動角が0°のときのボールのピッチ円半径をPCRBALLとし、この比であるtCAGE/PCRBALLを0.20以上0.23以下に設定するのが好ましい。 Also, the cage wall thickness at the cage pocket center position is t CAGE, and the pitch circle radius of the ball when the operating angle is 0 ° is PCR BALL, and this ratio t CAGE / PCR BALL is 0.20 or more It is preferable to set it to 0.23 or less.

本発明の固定式等速自在継手では、ボールの数が6個であるので、比較的大きなボールを使用することができ、しかもケージのポケット間の柱幅も厚くすることができる。ところで、tCAGE/PCRBALLが0.20未満となると、外径が大きくなり、コンパクト化が困難になったり、ケージの肉厚が薄くなったり、大角度時の必要継手強度を確保することが困難となる。一方、tCAGE/PCRBALLが0.23を越えると、内径セレーション部(シャフト嵌合部)における内輪(内方部材)の肉厚が薄くなり、大角度時(高作動角時)の必要継手強度の確保が困難になったり、内方部材及び外方部材のトラック溝深さが小さくなることにより、許容可能なトルクレベルが低下したりする。この結果、ボールが内方部材及び外方部材のトラック溝のエッジ部に乗り上げ易くなり、耐久性が著しく低下してしまうおそれがある。このため、0.20≦tCAGE/PCRBALL≦0.23とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボールのトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。 In the fixed type constant velocity universal joint of the present invention, since the number of balls is six, relatively large balls can be used, and the column width between the pockets of the cage can be increased. By the way, when t CAGE / PCR BALL is less than 0.20, the outer diameter becomes large, making it difficult to make compact, reducing the thickness of the cage, and ensuring the required joint strength at a large angle. It becomes difficult. On the other hand, if t CAGE / PCR BALL exceeds 0.23, the inner ring (inner member) of the inner diameter serration part (shaft fitting part) becomes thinner, and the required joint at a large angle (high operating angle) As a result, it becomes difficult to ensure the strength, or the track groove depth of the inner member and the outer member becomes smaller, so that the allowable torque level is lowered. As a result, the ball can easily ride on the edge portions of the track grooves of the inner member and the outer member, and the durability may be significantly reduced. For this reason, by satisfying 0.20 ≦ t CAGE / PCR BALL ≦ 0.23, it is possible to reduce the size and improve the cage strength, and to prevent the ball from running onto the edge of the track groove.

外方部材のトラック溝および内方部材のトラック溝を円周方向に不等ピッチで配設することも可能である。内方部材のトラック溝及び外方部材のトラック溝を円周方向に不等ピッチで配設したものであれば、ケージのポケットも円周方向に不等ピッチで配設される。   It is also possible to dispose the track grooves of the outer member and the track grooves of the inner member at unequal pitches in the circumferential direction. If the track grooves of the inner member and the track grooves of the outer member are arranged at unequal pitches in the circumferential direction, the cage pockets are also arranged at unequal pitches in the circumferential direction.

長ポケットに収容される2個のボールのPCD上のピッチ角を60度よりも小さくするとともに、その他のボールのピッチ角を60度よりも大きくした。これにより、長ポケットに収納した2個のボールのピッチ間距離が小さくなり、これに対応する外方部材、及び内方部材のトラック溝のピッチ間距離が小さくなる。長ポケットに収容した2個のボールのピッチ間距離を小さくすることに依って、ケージのポケット間の4つの窓柱の1本あたりの周方向長さを長くすることができ、各ケージの窓柱の剛性を大きくすることができる。   The pitch angle on the PCD of the two balls accommodated in the long pockets was made smaller than 60 degrees, and the pitch angles of the other balls were made larger than 60 degrees. As a result, the distance between the pitches of the two balls stored in the long pocket is reduced, and the distance between the pitches of the outer member and the track groove of the inner member corresponding thereto is reduced. By reducing the distance between the pitches of the two balls contained in the long pocket, the circumferential length of each of the four window pillars between the cage pockets can be increased. The rigidity of the column can be increased.

前記長ポケットの相対面する長辺の少なくとも一方に、内方部材組み込み時において内方部材に非干渉部位となるポケット内方膨出部を設けることも可能である。このようなポケット内方膨出部を設けることによって、ケージの剛性および強度の向上を図ることができる。しかも、ポケット内方膨出部は内方部材組み込み時において非干渉部位となるので、組み込み性の低下を招かない。   At least one of the long sides facing the long pocket may be provided with a pocket inward bulging portion that becomes a non-interfering portion in the inner member when the inner member is assembled. By providing such a pocket inward bulging portion, the rigidity and strength of the cage can be improved. In addition, since the pocket inward bulging portion becomes a non-interfering portion when the inner member is assembled, the assembling property does not deteriorate.

本発明では、各ケージ窓柱の剛性を大きくすることができるので、小さなPCDに大きなボールを配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となる。しかも、高角度時の捩りトルク負荷に対して、ケージの破損を防止できる。また、長ポケットを有することによって、内方部材のケージへの組込みが容易となる。特に、長ポケットの周方向間隔の最小長さよりも前記内方部材の軸方向長さを短くすることにより、内輪のケージへの組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。   In the present invention, since the rigidity of each cage window column can be increased, a large ball can be disposed on a small PCD, and the size can be reduced without reducing the load capacity. Moreover, the cage can be prevented from being damaged by a torsional torque load at a high angle. Further, by having the long pocket, it becomes easy to incorporate the inner member into the cage. In particular, by making the axial length of the inner member shorter than the minimum length of the long pockets in the circumferential direction, the inner ring can be more easily assembled into the cage and the assembly workability can be improved. .

外方部材の内径入口エッジ部に対するケージの外径面の摺接を回避することができ、外方部材の球面内径入口エッジ部における表面剥離等を防止できる。これによって、等速自在継手としての耐久性の向上を図ることができ、長期にわたって安定した機能を発揮することができる。   The sliding contact of the outer diameter surface of the cage with the inner diameter inlet edge portion of the outer member can be avoided, and surface peeling or the like at the spherical inner diameter inlet edge portion of the outer member can be prevented. Thereby, the durability as a constant velocity universal joint can be improved, and a stable function can be exhibited over a long period of time.

ボールのピッチ円直径とボールの直径との比を、3.0以上3.3以下としたことによって、等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができ、高精度の等速自在継手を提供することができる。また、外方部材の外径とボールの直径との比を、4.6以上4.8以下とすることによって、一層強度・耐久性を確保することができる。ケージのオフセット角度を、2.7°以上5.7°以下に設定することによって、ケージの継手開口側の端部の肉厚を、他の部分に比べて厚く成形することができ、継手の小型軽量化を図るためにケージを薄く成形しても、ケージの継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。   By setting the ratio between the pitch circle diameter of the ball and the ball diameter to 3.0 or more and 3.3 or less, the strength and durability of the constant velocity universal joint can be ensured, and high precision constant velocity is possible. A joint can be provided. Further, when the ratio between the outer diameter of the outer member and the diameter of the ball is set to 4.6 or more and 4.8 or less, further strength and durability can be secured. By setting the cage offset angle to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less, the thickness of the end of the cage on the joint opening side can be made thicker than other parts. Even if the cage is thinly formed in order to reduce the size and weight, the end portion on the joint opening side of the cage can ensure the strength to withstand the load applied when the joint is rotated at a high operating angle.

0.20≦tCAGE/PCRBALL≦0.23とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボールのトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。すなわち、このように設定することによって、コンパクト化(小型化)を可能とするとともに、小型化してもケージの強度を確保でき、さらには、高角捩りトルク負荷時のケージ損傷を防止できて、高角強度の向上を図ることができる。このため、よりコンパクトなフォルムにて継手強度耐久性を従来品と同等以上に確保することができる。 By satisfying 0.20 ≦ t CAGE / PCR BALL ≦ 0.23, it is possible to reduce the size and improve the cage strength, and to prevent the ball from climbing onto the edge of the track groove. In other words, by setting in this way, it is possible to reduce the size (miniaturization), to ensure the strength of the cage even if the size is reduced, and to prevent the cage from being damaged when a high-angle torsion torque is applied. The strength can be improved. For this reason, the joint strength durability can be ensured to be equal to or higher than that of the conventional product with a more compact form.

また、長ポケットに収容される2個のボールのPCD上のピッチ角を60度よりも小さくするとともに、その他のボールのピッチ角を60度よりも大きくしたことによって、長ポケットに収納した2個のボールのピッチ間距離を小さくでき、これに対応する外方部材のトラック溝のピッチ間距離を小さくできる。これにより、ケージの外方部材への組込みが容易となる。特に、このピッチ間距離(トラック溝間肩幅寸法)を、ケージ軸方向におけるポケット幅よりも小さくでき、これにより、ケージの外方部材への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。   In addition, the pitch angle on the PCD of the two balls accommodated in the long pocket is made smaller than 60 degrees, and the pitch angle of the other balls is made larger than 60 degrees, so that the two balls housed in the long pocket The distance between the pitches of the balls can be reduced, and the distance between the pitches of the track grooves of the outer member corresponding thereto can be reduced. This facilitates the incorporation of the cage into the outer member. In particular, this pitch distance (shoulder width between track grooves) can be made smaller than the pocket width in the cage axial direction, which makes it easier to incorporate the cage into the outer member and improves assembly workability. be able to.

長ポケットに、ポケット内方膨出部を設けることによって、ケージの剛性および強度の向上を図ることができる。しかも、ポケット内方膨出部は内方部材組み込み時において非干渉部位となるので、組み込み性の低下を招かない。   By providing the pocket inward bulging portion in the long pocket, the rigidity and strength of the cage can be improved. In addition, since the pocket inward bulging portion becomes a non-interfering portion when the inner member is assembled, the assembling property does not deteriorate.

本発明に係る固定式等速自在継手の実施形態を図1〜図16に基づいて説明する。   An embodiment of a fixed type constant velocity universal joint according to the present invention will be described with reference to FIGS.

この固定式等速自在継手は、図1と図2に示すように内球面21に複数のトラック溝22が形成された外方部材(外側継手部材)としての外輪23と、外球面24に外輪23のトラック溝22と対をなす複数のトラック溝25が形成された内方部材(内側継手部材)としての内輪26と、外輪23のトラック溝22と内輪26のトラック溝25との間に介在してトルクを伝達する複数のボール27と、外輪23の内球面21と内輪26の外球面24との間に介在してボール27を保持するケージ28とを備えている。   The fixed type constant velocity universal joint includes an outer ring 23 as an outer member (outer joint member) in which a plurality of track grooves 22 are formed on an inner spherical surface 21 as shown in FIGS. An inner ring 26 as an inner member (inner joint member) in which a plurality of track grooves 25 that are paired with the track grooves 22 of 23 are formed, and interposed between the track grooves 22 of the outer ring 23 and the track grooves 25 of the inner ring 26. Thus, a plurality of balls 27 for transmitting torque, and a cage 28 for holding the balls 27 interposed between the inner spherical surface 21 of the outer ring 23 and the outer spherical surface 24 of the inner ring 26 are provided.

前記外輪23のトラック溝22は、その曲率中心O1を継手中心Oから軸方向に外輪23の開口側にずらしている。また、内輪26のトラック溝25の曲率中心O2を継手中心Oから軸方向に外輪23の曲率中心O1と反対側の奥側に等距離kだけ離して設けている。   The track groove 22 of the outer ring 23 has its center of curvature O1 shifted from the joint center O in the axial direction toward the opening side of the outer ring 23. Further, the center of curvature O2 of the track groove 25 of the inner ring 26 is provided away from the joint center O in the axial direction by an equal distance k on the far side opposite to the center of curvature O1 of the outer ring 23.

ケージ28は、外球面28aの曲率中心O3と内球面28bの曲率中心O4とを、継手中心(ケージ中心)Oに対して等距離k1だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージ28のオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしている。   In the cage 28, the center of curvature O3 of the outer spherical surface 28a and the center of curvature O4 of the inner spherical surface 28b are offset in the axial direction by an equal distance k1 with respect to the joint center (cage center) O. The amount is made substantially the same as the offset amount of the track groove.

また、ケージ28にはボール27を収容するポケット29が設けられている。この場合、ケージ28のポケット29は、図2に示すように、周方向間隔が大の一対の長ポケット30と、周方向間隔が小の一対の短ポケット31との合計4個を有している。そして、一対の長ポケット30を周方向に沿って180度ずらせるとともに、一対の短ポケット31を周方向に沿って180度ずらせて、長ポケット30と短ポケット31とを周方向に沿って交互に配置している。このため、ポケット間に設けられる窓柱34(ケージ窓柱)が4個となる。   The cage 28 is provided with a pocket 29 for accommodating the ball 27. In this case, as shown in FIG. 2, the pockets 29 of the cage 28 have a total of four pairs of a pair of long pockets 30 with a large circumferential interval and a pair of short pockets 31 with a small circumferential interval. Yes. Then, the pair of long pockets 30 are shifted 180 degrees along the circumferential direction, and the pair of short pockets 31 are shifted 180 degrees along the circumferential direction so that the long pockets 30 and the short pockets 31 are alternately positioned along the circumferential direction. Is arranged. For this reason, there are four window pillars 34 (cage window pillars) provided between the pockets.

長ポケット30には2個のボール27を収容するとともに、短ポケット31には1個のボール27を収容する。この場合、全6個のボール27は円周方向に沿って等ピッチ(60°ピッチ)で配設されている。   The long pocket 30 accommodates two balls 27 and the short pocket 31 accommodates one ball 27. In this case, all the six balls 27 are arranged at an equal pitch (60 ° pitch) along the circumferential direction.

この第1の実施形態では、図3と図4に示すように、ケージ28の長ポケット30に対応する外輪23の球面入口インロー部の内径を、他の球面入口インロー部の内径よりも大きくしている。すなわち、外輪23の球面入口インロー部の一部(ケージ28の長ポケット30に対応する部位)に、その切欠端面33aが軸線に沿って延びる切欠部33を設ける。この切欠部33の内径S1(図3参照)を、切欠部33が形成されない球面入口インロー部の内径S2(図4参照)よりも大きく設定する。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the inner diameter of the spherical inlet inlay portion of the outer ring 23 corresponding to the long pocket 30 of the cage 28 is made larger than the inner diameter of the other spherical inlet inlay portions. ing. That is, a notch 33 whose notch end surface 33a extends along the axis is provided in a part of the spherical inlet inlay portion of the outer ring 23 (a portion corresponding to the long pocket 30 of the cage 28). The inner diameter S1 (see FIG. 3) of the notch 33 is set larger than the inner diameter S2 (see FIG. 4) of the spherical inlet spigot where the notch 33 is not formed.

ところで、内輪26をケージ28に組み込む作業は以下のように行われる。まず、ケージ28の軸線に対して内輪26をその軸線が垂直になるように配置した状態(ケージ28に対して内輪26を90°回転させた状態)で、その内輪26の外球面24の一部をケージ28のポケット29に落とし込む。この状態で内輪26をケージ28に挿入し、その後、内輪26をケージ28に対して90°回転させて、ケージ28の軸線に内輪26の軸線を一致させて正規の姿勢に配置する。   By the way, the operation of incorporating the inner ring 26 into the cage 28 is performed as follows. First, in a state where the inner ring 26 is disposed perpendicular to the axis of the cage 28 (in a state where the inner ring 26 is rotated by 90 ° with respect to the cage 28), the outer ring 24 of the inner ring 26 is The part is dropped into the pocket 29 of the cage 28. In this state, the inner ring 26 is inserted into the cage 28, and then the inner ring 26 is rotated by 90 ° with respect to the cage 28, and the axis of the inner ring 26 is aligned with the axis of the cage 28 and placed in a normal posture.

このため、本発明に係るケージ28では、内輪26をケージ28に組み込む際に、長ポケット30に内輪26の外球面24の一部を落とし込むようにでき、内輪26のケージへの組込みが容易となる。   For this reason, in the cage 28 according to the present invention, when the inner ring 26 is assembled into the cage 28, a part of the outer spherical surface 24 of the inner ring 26 can be dropped into the long pocket 30, and the inner ring 26 can be easily assembled into the cage. Become.

また、長ポケット30の相対面する長辺30a,30bの開口側エッジ部が外輪23の球面内径入口エッジ部を乗り越える現象が繰り返されたとしても、ケージ28の長ポケット30に対応(位置)する外輪23の球面入口インロー部の内径を、他の球面入口インロー部の内径よりも大きくしているので、内径入口エッジ部に対するケージ28の外径面の摺接を回避することができる。このため、外輪23の球面内径入口エッジ部における表面剥離等を防止でき、等速自在継手としての耐久性の向上を図ることができ、長期にわたって安定した機能を発揮することができる。   Further, even if the phenomenon that the opening side edge portions of the long sides 30a and 30b facing the long pocket 30 ride over the spherical inner diameter inlet edge portion of the outer ring 23 is repeated (corresponding) to the long pocket 30 of the cage 28. Since the inner diameter of the spherical inlet spigot portion of the outer ring 23 is made larger than the inner diameter of the other spherical inlet spigot portion, sliding contact of the outer diameter surface of the cage 28 with respect to the inner diameter inlet edge portion can be avoided. For this reason, surface peeling at the spherical inner diameter inlet edge portion of the outer ring 23 can be prevented, durability as a constant velocity universal joint can be improved, and a stable function can be exhibited over a long period of time.

次に図5、図6、図7に示す第2の実施形態では、外輪23の球面入口インロー部にアール部35を設け、ケージ28の長ポケット30に対応する部位のアール部35aを、他の球面入口インロー部のアール部35bよりも大きくしている。すなわち、アール部35aの曲率半径R1を、アール部35bの曲率半径R2よりも大きく設定している。   Next, in the second embodiment shown in FIGS. 5, 6, and 7, the rounded portion 35 is provided in the spherical inlet inlay portion of the outer ring 23, and the rounded portion 35 a of the portion corresponding to the long pocket 30 of the cage 28 is replaced with another portion. It is made larger than the round part 35b of the spherical inlet inlay part. That is, the radius of curvature R1 of the rounded portion 35a is set larger than the radius of curvature R2 of the rounded portion 35b.

この図5に示す等速自在継手の他の構成は図1に示す等速自在継手と同様であるので、図1と同一部材は同一符号を付してそれらの説明を省略する。   Since the other structure of the constant velocity universal joint shown in FIG. 5 is the same as that of the constant velocity universal joint shown in FIG. 1, the same members as those in FIG.

このため、図5から図7に示す等速自在継手においても、図1に示す等速自在継手と同様の作用効果を奏する。特に、ケージ28の長ポケットに対応(位置)する外輪23の球面入口インロー部のアール部35aを、他の球面入口インロー部のアール部35bよりも大きくしているので、内径入口エッジ部に対するケージの外径面の摺接を回避することができ、外輪の球面内径入口エッジ部における表面剥離等を防止できる。   Therefore, the constant velocity universal joints shown in FIGS. 5 to 7 also have the same effects as the constant velocity universal joint shown in FIG. In particular, the rounded portion 35a of the spherical inlet inlay portion of the outer ring 23 corresponding to (positioning) the long pocket of the cage 28 is made larger than the rounded portion 35b of the other spherical inlet inlay portion. Slidable contact of the outer diameter surface of the outer ring can be avoided, and surface separation at the spherical inner diameter inlet edge portion of the outer ring can be prevented.

図8に示すように、ボール27のピッチ円直径PCDBALLとボール27の直径DBALLとの比r1を、3.0以上3.3以下とするのが好ましい。すなわち、3.0≦r1≦3.3としている。外輪23の外径DOUTERとボール27のピッチ円直径PCDBALLとの比r2を、4.6以上4.8以下とするのが好ましい。すなわち、4.6≦r2≦4.8としている。ここで、ピッチ円直径PCDBALLとは、ボール中心が描く円の軌跡の直径である。 As shown in FIG. 8, the ratio r1 between the pitch circle diameter PCD BALL of the ball 27 and the diameter D BALL of the ball 27 is preferably 3.0 or more and 3.3 or less. That is, 3.0 ≦ r1 ≦ 3.3. The ratio r2 between the outer diameter D OUTER of the outer ring 23 and the pitch circle diameter PCD BALL of the ball 27 is preferably 4.6 or more and 4.8 or less. That is, 4.6 ≦ r2 ≦ 4.8. Here, the pitch circle diameter PCD BALL is the diameter of the locus of a circle drawn by the ball center.

PCDBALL/DBALLを3.0以上3.3以下とすることによって、等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができ、高精度の等速自在継手を提供することができる。ピッチ円直径PCDBALLとボールの直径DBALLとの比が3.0未満であると、ボール27の直径が大きい場合は内輪26の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、ボール27のピッチ円直径PCDBALLが小さい場合は内輪26・外輪23とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、3.3を越えると、ボール27の直径が小さい場合はボール27の負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、ボール27のピッチ円直径PCDBALLが大きい場合は、外輪外径が大きくなり、コンパクト化が達成できない。 By setting PCD BALL / D BALL to 3.0 or more and 3.3 or less, the strength and durability as a constant velocity universal joint can be ensured, and a highly accurate constant velocity universal joint can be provided. If the ratio of the pitch circle diameter PCD BALL to the ball diameter D BALL is less than 3.0, when the ball 27 has a large diameter, the inner ring 26 is too thin, and there is concern in terms of strength. When the pitch circle diameter PCD BALL of the ball 27 is small, the surface pressure between the inner ring 26 / outer ring 23 and the ball increases, and there is a concern in terms of durability. On the other hand, when the diameter exceeds 3.3, when the diameter of the ball 27 is small, the load capacity of the ball 27 is small, and there is a concern about durability. When the pitch circle diameter PCD BALL of the ball 27 is large, the outer ring The outer diameter becomes large and compactness cannot be achieved.

外輪23の外径をDOUTERとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるDOUTER/DBALLを4.6以上4.8以下とするのが好ましい。外輪23の外径とボールの直径との比が4.6未満であると、ボール27の直径が大きい場合は外輪23の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、外方部材の外径が小さい場合は内方部材・外方部材とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、4.8を越えると、ボール27の直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、外輪23の外径が大きい場合はコンパクト化が達成できない。 It is preferable that the outer diameter of the outer ring 23 is D OUTER , the ball diameter is D BALL , and the ratio D OUTER / D BALL is 4.6 or more and 4.8 or less. If the ratio of the outer diameter of the outer ring 23 to the diameter of the ball is less than 4.6, when the diameter of the ball 27 is large, the thickness of the outer ring 23 becomes too thin, and there is a concern in terms of strength. When the outer diameter of the member is small, the surface pressure between the inner member / outer member and the ball is increased, which raises concerns about durability. On the other hand, if the diameter exceeds 4.8, the load capacity of the ball becomes small when the diameter of the ball 27 is small, and there is concern about durability, and compactness cannot be achieved when the outer diameter of the outer ring 23 is large.

ところで、前記実施形態では、トラック溝にストレート部を有さないバーフィールド型(BJ型)であったが、図9に示すように、トラック溝にストレート部を有するアンダーカットフリー型(UJ型)であってもよい。   By the way, in the said embodiment, although it was a bar field type (BJ type) which does not have a straight part in a track groove, as shown in FIG. 9, it is an undercut free type (UJ type) which has a straight part in a track groove. It may be.

すなわち、この等速自在継手では、外輪23のトラック溝22は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝22aと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝22bとからなる。奥側トラック溝22aは、その曲率中心O1を継手中心Oから軸方向に外輪23の開口側にずらしている。また、内輪26のトラック溝25は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝25aと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝25bとからなる。開口側トラック溝25bの曲率中心O2を継手中心Oから軸方向に外輪23の奥側トラック溝22aの曲率中心O1と反対側の奥側に等距離kだけ離して設けている。   That is, in this constant velocity universal joint, the track groove 22 of the outer ring 23 includes a back-side track groove 22a in which the track groove bottom is an arc portion and an opening-side track groove 22b in which the track groove bottom is a straight portion parallel to the outer ring axis. It consists of. The back side track groove 22 a has its center of curvature O 1 shifted from the joint center O in the axial direction toward the opening side of the outer ring 23. The track groove 25 of the inner ring 26 includes a back side track groove 25a in which the track groove bottom is a straight portion parallel to the inner ring axis and an opening side track groove 25b in which the track groove bottom is an arc portion. The center of curvature O2 of the opening side track groove 25b is provided at an equal distance k away from the joint center O in the axial direction on the far side opposite to the center of curvature O1 of the back side track groove 22a of the outer ring 23.

この場合、作動角が0°のときにおいて、ケージ28の外球面28aの曲率中心O3とボール中心O5とを結んだ直線L3と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ3、及びケージ28の内球面28bの曲率中心O4とボール中心O5とを結んだ直線L4と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ4をそれぞれ2.7°以上5.7°以下に設定している。なお、角度θ3及びθ4は、ケージオフセット角(θCAGE)と呼ぶ。また、作動角が0°とは、外輪23の軸線と内輪26の軸線とが一致する状態である。 In this case, when the operating angle is 0 °, a straight line L3 connecting the curvature center O3 of the outer spherical surface 28a of the cage 28 and the ball center O5 and a straight line L connecting the joint center O and the ball center O5 are formed. The angle θ3 and the angle θ4 formed by the straight line L4 connecting the center of curvature O4 of the inner spherical surface 28b of the cage 28 and the ball center O5 and the straight line L connecting the joint center O and the ball center O5 are each 2.7 °. The angle is set to 5.7 ° or less. The angles θ3 and θ4 are called cage offset angles (θ CAGE ). The operating angle of 0 ° is a state where the axis of the outer ring 23 and the axis of the inner ring 26 coincide.

また、作動角が0°のときにおいて、外輪23のトラック溝22の曲率中心O1とボール中心O5とを結んだ直線L1と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ1、及び内輪26のトラック溝25の曲率中心O2とボール中心O5とを結んだ直線L2と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ2をそれぞれ前記オフセット角(θCAGE)と略同一に設定される。なお、角度θ1及び角度θ2は、トラックオフセット角(θTRACK)と呼ぶ。この実施形態では、外輪23のトラック溝22の曲率中心O1をケージ28の外球面28aの曲率中心O3よりも反継手中心側に配置するとともに、内輪26のトラック溝25の曲率中心O2を、ケージ28の内球面28bの曲率中心O4よりも反継手中心側に配置している。このため、この実施形態では、トラックオフセット角(θTRACK)がケージオフセット角(θCAGE)よりも僅かに大きく設定されている。 Further, when the operating angle is 0 °, an angle formed by a straight line L1 connecting the curvature center O1 of the track groove 22 of the outer ring 23 and the ball center O5 and a straight line L connecting the joint center O and the ball center O5. θ1 and an angle θ2 formed by a straight line L2 connecting the center of curvature O2 of the track groove 25 of the inner ring 26 and the ball center O5 and a straight line L connecting the joint center O and the ball center O5 are respectively the offset angles (θ CAGE ). Note that the angles θ1 and θ2 are referred to as track offset angles (θ TRACK ). In this embodiment, the center of curvature O1 of the track groove 22 of the outer ring 23 is disposed closer to the anti-joint center side than the center of curvature O3 of the outer spherical surface 28a of the cage 28, and the center of curvature O2 of the track groove 25 of the inner ring 26 is It arrange | positions rather than the curvature center O4 of 28 inner spherical surfaces 28b in the anti-joint center side. For this reason, in this embodiment, the track offset angle (θ TRACK ) is set slightly larger than the cage offset angle (θ CAGE ).

ケージ28のオフセット角度θ3及びθ4を、2.7°以上5.7°以下に設定することによって、ケージ28の継手開口側の端部の肉厚を、他の部分に比べて厚く成形することができ、継手の小型軽量化を図るためにケージ28を薄く成形しても、ケージ28の継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。ケージ28のオフセット角θ3、θ4が、2.7°未満であると、ケージ28の継手開口側の端部が薄くなり、十分な強度が確保できない。また、5.7°を越えると、ケージ28の継手奥側の端部の肉厚が極端に薄くなる。ケージ28の製造工程において一般的に熱処理を施すが、ケージ28の肉厚が極端に薄くなると、その肉厚の薄い部分では熱処理による未硬化層が少なくなり、靱性が低下し十分な強度が確保できなくなる。また、ケージ28の継手開口側の端部と継手奥側の端部とで、肉厚差が大きいと加工性の悪化も懸念される。   By setting the offset angles θ3 and θ4 of the cage 28 to be not less than 2.7 ° and not more than 5.7 °, the thickness of the end portion on the joint opening side of the cage 28 is made thicker than other portions. Even if the cage 28 is thinly formed in order to reduce the size and weight of the joint, the joint opening side end of the cage 28 has sufficient strength to withstand the load applied when the joint is rotated at a high operating angle. be able to. If the offset angles θ3 and θ4 of the cage 28 are less than 2.7 °, the end portion on the joint opening side of the cage 28 becomes thin, and sufficient strength cannot be ensured. If the angle exceeds 5.7 °, the thickness of the end of the cage 28 on the back side of the joint becomes extremely thin. In the manufacturing process of the cage 28, heat treatment is generally performed. However, when the thickness of the cage 28 becomes extremely thin, an uncured layer due to heat treatment is reduced in the thin portion, and the toughness is lowered and sufficient strength is secured. become unable. Further, if the thickness difference between the end portion on the joint opening side of the cage 28 and the end portion on the back side of the joint is large, the workability may be deteriorated.

また、図10に示すように、ケージ28のポケット中心位置におけるケージ肉厚をtCAGEとするとともに、作動角が0°のときのボール27のピッチ円半径をPCRBALLとし、この比であるtCAGE/PCRBALLを0.20以上0.23以下とすることも可能である。ここでピッチ円半径PCRBALLとは、ボール中心が描く円の軌跡の半径である。 Further, as shown in FIG. 10, the cage wall thickness at the pocket center position of the cage 28 is t CAGE, and the pitch circle radius of the ball 27 when the operating angle is 0 ° is PCR BALL. CAGE / PCR BALL can be set to 0.20 or more and 0.23 or less. Here, the pitch circle radius PCR BALL is the radius of the locus of a circle drawn by the ball center.

ところで、tCAGE/PCRBALLが0.20未満となると、外径が大きくなり、コンパクト化が困難になったり、ケージ28の肉厚が薄くなったり、大角度時の必要継手強度が確保することが困難となる。一方、tCAGE/PCRBALLが0.23を越えると、内径セレーション部(シャフト嵌合部)における内輪26の肉厚が薄くなり、大角度時(高作動角時)の必要継手強度の確保が困難になったり、内輪26及び外輪23のトラック溝深さが小さくなることにより、許容可能なトルクレベルが低下したりする。この結果、ボール27が内輪26及び外輪23のトラック溝25、22のエッジ部に乗り上げ易くなり、耐久性が著しく低下してしまうおそれがある。 By the way, when t CAGE / PCR BALL is less than 0.20, the outer diameter becomes large, it becomes difficult to make compact, the thickness of the cage 28 becomes thin, and the necessary joint strength at a large angle is ensured. It becomes difficult. On the other hand, if t CAGE / PCR BALL exceeds 0.23, the inner ring 26 becomes thinner at the inner diameter serration portion (shaft fitting portion), and the required joint strength at a large angle (high operating angle) can be ensured. When the track groove depths of the inner ring 26 and the outer ring 23 become smaller, the allowable torque level decreases. As a result, the ball 27 can easily ride on the edge portions of the track grooves 25 and 22 of the inner ring 26 and the outer ring 23, and the durability may be significantly reduced.

このため、0.20≦tCAGE/PCRBALL≦0.23とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボール27のトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。すなわち、本発明によれば、コンパクト化(小型化)を可能とするとともに、小型化してもケージ28の強度を確保でき、さらには、高角捩りトルク負荷時のケージ損傷を防止できて、高角強度の向上を図ることができる。このため、よりコンパクトなフォルムにて継手強度耐久性を従来品と同等以上に確保することができる。 For this reason, by satisfying 0.20 ≦ t CAGE / PCR BALL ≦ 0.23, it is possible to reduce the size and improve the cage strength, and to prevent the ball 27 from climbing onto the edge of the track groove. . That is, according to the present invention, it is possible to reduce the size (miniaturization), to secure the strength of the cage 28 even if the size is reduced, and to prevent the cage from being damaged when a high-angle torsional torque load is applied. Can be improved. For this reason, the joint strength durability can be ensured to be equal to or higher than that of the conventional product with a more compact form.

前記実施形態では、ボール27を円周方向に沿って等ピッチで配設していたが、図11に示すように、不等ピッチで配設してもよい。この場合、長ポケット30に収容される2個のボール27のPCD上のピッチ角βを60度よりも小さくするとともに、その他のボール27ピッチ角αを60度よりも大きくしている。   In the above embodiment, the balls 27 are arranged at equal pitches along the circumferential direction, but may be arranged at unequal pitches as shown in FIG. In this case, the pitch angle β on the PCD of the two balls 27 accommodated in the long pocket 30 is made smaller than 60 degrees, and the other ball 27 pitch angle α is made larger than 60 degrees.

このように、長ポケット30に収納した2個のボール27のピッチ間距離を小さくしたことによって、対応する外輪23のトラック溝22のピッチ間距離を小さくできる。これにより、ケージ28の外輪23への組込みが容易となる。図12に示すように、このピッチ間距離(トラック肩幅寸法f)を、ケージ軸方向におけるポケット幅gよりも小さくすれば、これにより、ケージ28の外輪23への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。   Thus, by reducing the distance between the pitches of the two balls 27 stored in the long pocket 30, the distance between the pitches of the track grooves 22 of the corresponding outer ring 23 can be reduced. This facilitates the incorporation of the cage 28 into the outer ring 23. As shown in FIG. 12, if this pitch distance (track shoulder width dimension f) is made smaller than the pocket width g in the cage axial direction, this makes it easier to incorporate the cage 28 into the outer ring 23. Assembly workability can be improved.

ところで、図13、図14、図15(a)に示すように、長ポケット30の相対面する長辺30a、30bの長手方向中央部に、長ポケット内方側へ張り出す膨出部36、36を設けて、長ポケット30にスリット37を介して連設される2つのボール収容部38、38を形成してもよい。この場合、膨出部36、36は、その外面がケージ28の外球面28aと同一曲率半径の連続した球面であり、内面がケージ28の内球面28bと同一曲率半径の連続した球面である。なお、この実施形態では、膨出部36の形状は、ケージ外周側からみて側辺が円弧面とされた台形状(いわゆる富士山形状)である。   By the way, as shown in FIGS. 13, 14, and 15 (a), a bulging portion 36 that protrudes inward of the long pocket at the center in the longitudinal direction of the long sides 30 a and 30 b facing the long pocket 30, 36 may be provided to form two ball accommodating portions 38, 38 connected to the long pocket 30 through the slit 37. In this case, the bulging portions 36, 36 are continuous spherical surfaces having the same curvature radius as the outer spherical surface 28 a of the cage 28, and the inner surfaces are continuous spherical surfaces having the same curvature radius as the inner spherical surface 28 b of the cage 28. In this embodiment, the shape of the bulging portion 36 is a trapezoidal shape (so-called Mt. Fuji shape) whose side is an arc surface when viewed from the cage outer peripheral side.

このため、各膨出部36の突出端面36aは、ケージ周方向に沿って延びる平面であり、所定間隔Wをもって対向(対面)している。また、所定間隔Wを、内輪26の凸部47の幅寸法(トラック溝間肩幅寸法)hよりも大きくしている。   For this reason, the projecting end surface 36a of each bulging portion 36 is a plane extending along the circumferential direction of the cage, and is opposed (facing) with a predetermined interval W. Further, the predetermined interval W is made larger than the width dimension (the shoulder width dimension between track grooves) h of the convex portion 47 of the inner ring 26.

所定間隔Wとしては、図13と図14に示すように、組立時に内輪26の肩部47(隣合うトラック溝間の突部)に干渉しない寸法とする。また、膨出部36の大きさや形状としても、作動角を付けて回転したとき等において、ボール収容部38に収容されるボール27の動きを阻害しないようにする必要がある。なお、膨出部36としては、長ポケット30を形成する際に、機械加工や塑性加工で形成することができる。   As shown in FIGS. 13 and 14, the predetermined interval W is set to a size that does not interfere with the shoulder 47 (protrusion between adjacent track grooves) of the inner ring 26 during assembly. Also, the size and shape of the bulging portion 36 must be such that the movement of the ball 27 accommodated in the ball accommodating portion 38 is not hindered when rotating with an operating angle. The bulging portion 36 can be formed by machining or plastic working when the long pocket 30 is formed.

長ポケット30に膨出部36、36を設けることによって、この長ポケット30を構成するための枠(窓枠)の剛性を向上できる。これによって、窓枠の剛性不足によるケージ28の変形を防止でき、この継手の作動性を損なわずに済み、長期に亘って安定した作動性を発揮することができる。   By providing the bulging portions 36 and 36 in the long pocket 30, the rigidity of the frame (window frame) for constituting the long pocket 30 can be improved. As a result, deformation of the cage 28 due to insufficient rigidity of the window frame can be prevented, and the operability of the joint can be maintained, and stable operability can be exhibited over a long period of time.

前記実施形態の長ポケット30は図15(a)に記載のように、膨出部36、36がいわゆる富士山形状であったが、図15(b)(c)(d)のような形状であってもよい。すなわち、図15(b)の膨出部36、36は、膨出部36の突出端面36aのコーナ部がアール状とされ、図15(c)の膨出部36、36は矩形状とされ、図15(d)の膨出部36、36は、基部コーナ部がなだらかでない台形状とされている。   As shown in FIG. 15A, the long pocket 30 of the above embodiment has a so-called Mt. Fuji shape with the bulging portions 36, 36, but has a shape as shown in FIGS. 15B, 15C, and 15D. There may be. That is, the bulging portions 36 and 36 in FIG. 15B are rounded at the corners of the protruding end surface 36a of the bulging portion 36, and the bulging portions 36 and 36 in FIG. The bulging portions 36 and 36 in FIG. 15D have a trapezoidal shape in which the base corner portion is not gentle.

この図15(b)(c)(d)のような形状の長ポケット30を有するケージ28であっても、図15(a)のケージ28と同様の作用効果を奏する。   Even the cage 28 having the long pocket 30 shaped as shown in FIGS. 15B, 15C and 15D has the same effects as the cage 28 shown in FIG.

また、図16に示すように、一対の膨出部36、36のうちいずれか一方を省略してもよい。図16(a)では膨出部36を継手開口部側の長辺30a側にのみ設け、図16(b)では膨出部36を継手奥側の長辺30b側にのみ設けている。   Moreover, as shown in FIG. 16, you may abbreviate | omit either one of a pair of bulging parts 36 and 36. As shown in FIG. In FIG. 16A, the bulging portion 36 is provided only on the long side 30a side on the joint opening side, and in FIG. 16B, the bulging portion 36 is provided only on the long side 30b side on the coupling back side.

図16(a)に示すものでは、外輪23の開口(入口)のインローエッジ部と、ケージ外球面28a側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができ、図16(b)に示すものでは、内輪26の外球面24の奥側エッジ部とケージ内球面28b側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。このため、ケージ28が外輪23の内球面21や内輪26の外球面24に案内しやすくなり、継手の作動性が悪化するのを防止でき、窓枠の剛性向上による継手の作動性の悪化防止と相俟って、ケージ28の欠けや割れを有効に防止できる。   In the case shown in FIG. 16A, the interference between the inlay edge portion of the opening (entrance) of the outer ring 23 and the pocket edge portion on the cage outer spherical surface 28a side can be delayed or eliminated. In this case, the interference between the back edge portion of the outer spherical surface 24 of the inner ring 26 and the pocket edge portion on the cage inner spherical surface 28b side can be delayed or eliminated. For this reason, the cage 28 can be easily guided to the inner spherical surface 21 of the outer ring 23 and the outer spherical surface 24 of the inner ring 26, and the deterioration of the operability of the joint can be prevented. Together with this, it is possible to effectively prevent the cage 28 from being chipped or cracked.

ところで、長ポケット30を有するケージ28を製造する場合、周方向に沿って60°ピッチでポケットが形成された既存のケージにおいて、周方向に隣合うポケット間の窓柱を除去すればよい。すなわち、ケージ中心に関して180°反対方向の一対の窓柱を除去すればよい。このように、このケージ28としては、既存のケージにおいて、窓柱を除去することによって簡単に成形することができ、しかも、この窓柱の除去としては、プレス加工であっても、ミーリング加工であってもよく、これらの種々の塑性加工にて安定して成形することができる。図15や図16に示すケージ28の場合、除去すべき窓柱の一部を残しているが、図21と図22に示すケージ28では除去すべき窓柱の全体(全部)を除去している。つまり、長ポケット30を長円形状としている。   By the way, when the cage 28 having the long pockets 30 is manufactured, the window column between the pockets adjacent to each other in the circumferential direction may be removed in the existing cage in which the pockets are formed at a pitch of 60 ° along the circumferential direction. That is, a pair of window pillars in the opposite directions with respect to the cage center may be removed. As described above, the cage 28 can be easily formed by removing the window column in an existing cage, and the window column can be removed by milling even if it is press working. It may be, and can be stably formed by these various plastic workings. In the case of the cage 28 shown in FIGS. 15 and 16, a part of the window column to be removed remains, but in the cage 28 shown in FIGS. 21 and 22, the whole (all) of the window column to be removed is removed. Yes. That is, the long pocket 30 has an oval shape.

ケージ28内に内輪26を組み込む場合、図14に示すようにケージ28の一つの長ポケット30に、内輪26の一つの凸部47を落とし込むことになる。このため、このポケット内方膨出部36は、内輪組み込み時において内輪に非干渉部位となる。   When the inner ring 26 is assembled in the cage 28, one convex portion 47 of the inner ring 26 is dropped into one long pocket 30 of the cage 28 as shown in FIG. For this reason, the pocket inward bulging portion 36 becomes a non-interfering portion with the inner ring when the inner ring is assembled.

長ポケット30に、ポケット内方膨出部36,36を設けることによって、ケージ28の剛性および強度の向上を図ることができる。しかも、膨出部36,36は内輪組み込み時において非干渉部位となるので、組み込み性の低下を招かない。   By providing the pocket inward bulging portions 36, 36 in the long pocket 30, the rigidity and strength of the cage 28 can be improved. Moreover, since the bulging portions 36 and 36 become non-interfering sites when the inner ring is assembled, the assembling property is not deteriorated.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記実施形態では、曲率中心O1と曲率中心O3とは僅かにずれた位置に配置されるとともに、曲率中心O2と曲率中心O4とは僅かにずれた位置に配置されているが、曲率中心O1と曲率中心O3とが同一位置であっても、曲率中心O2と曲率中心O4とが同一位置であってもよい。   As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, in the embodiment, the curvature center O1 and the curvature center O3 are slightly different. Although the center of curvature O2 and the center of curvature O4 are disposed at positions slightly deviated from each other, the center of curvature O2 is provided even if the center of curvature O1 and the center of curvature O3 are the same position. And the center of curvature O4 may be at the same position.

また、長ポケット30の周方向間隔としても、内輪26のケージ28への組込み性の向上が図れて、しかも、窓柱34の剛性が低下しない範囲で種々設定できる。さらに、トラック溝間肩幅寸法hやケージ28のケージ軸方向におけるポケット幅等も、ケージ28の外輪23への組込み性等を考慮して設定できる。   Further, the interval between the long pockets 30 in the circumferential direction can be variously set within the range in which the ease of assembling the inner ring 26 into the cage 28 can be improved and the rigidity of the window column 34 is not lowered. Further, the shoulder width dimension h between the track grooves and the pocket width of the cage 28 in the cage axial direction can also be set in consideration of the ease of assembling the cage 28 into the outer ring 23.

本発明の第1実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows 1st Embodiment of this invention. 前記固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint. 前記固定式等速自在継手の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the said fixed type constant velocity universal joint. 前記固定式等速自在継手の他の要部拡大断面図である。It is another principal part expanded sectional view of the said fixed type constant velocity universal joint. 本発明の第2実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows 2nd Embodiment of this invention. 前記図5に示す固定式等速自在継手の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the fixed type constant velocity universal joint shown in the said FIG. 前記図5に示す固定式等速自在継手の他の要部拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of another main part of the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 5. 本発明の第3実施形態を示す固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態を示す固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態を示す固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows 6th Embodiment of this invention. ケージと外輪の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a cage and an outer ring | wheel. 他のケージと内輪との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between another cage and an inner ring. 図13に示すケージへの内輪の組み込に状態を示す図である。It is a figure which shows a state in the assembly | attachment of the inner ring | wheel to the cage shown in FIG. ケージの変形例を示す簡略図である。It is a simplification figure showing the modification of a cage. ケージの変形例を示す簡略図である。It is a simplification figure showing the modification of a cage. 従来の等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional constant velocity universal joint. 従来の等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of a conventional constant velocity universal joint. 従来の他の等速自在継手の縦断面図であるIt is a longitudinal cross-sectional view of the other conventional constant velocity universal joint. 従来の他の等速自在継手の横断面図であるIt is a cross-sectional view of another conventional constant velocity universal joint. ケージの正面図である。It is a front view of a cage. ケージの斜視図である。It is a perspective view of a cage. 従来の他の等速自在継手が作動角を取った状態の断面図である。It is sectional drawing of the state in which the other conventional constant velocity universal joint took the operating angle. ケージが損傷した状態の正面図である。It is a front view in the state where a cage was damaged.

符号の説明Explanation of symbols

21 内球面
22 トラック溝
24 外球面
25 トラック溝
27 ボール
28 ケージ
28a 外球面
28b 内球面
29 ポケット
30 長ポケット
31 短ポケット
21 inner spherical surface 22 track groove 24 outer spherical surface 25 track groove 27 ball 28 cage 28a outer spherical surface 28b inner spherical surface 29 pocket 30 long pocket 31 short pocket

Claims (10)

内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備え、前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの4個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って180度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って180度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには2個のボールを収容するとともに、短ポケットには1個のボールを収容した固定式等速自在継手であって、
ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部に、ケージの外径面との接触を回避する切欠部を設け、この切欠部を設けることによって、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部の内径を、他の球面入口インロー部の内径よりも大きくしたことを特徴とする固定式等速自在継手。
An outer member having a plurality of track grooves formed on the inner spherical surface, an inner member having a plurality of track grooves formed on the outer spherical surface, and between the track grooves of the outer member and the track grooves of the inner member. A plurality of balls interposed to transmit torque; and a cage having a pocket for accommodating the balls and interposed between the outer member and the inner member, the pockets of the cage being spaced apart in the circumferential direction Has four pairs of a large pair of long pockets and a pair of short pockets with a small circumferential interval, and the pair of long pockets is shifted 180 degrees along the circumferential direction, and the pair of short pockets is circumferential The long pockets and the short pockets are alternately arranged along the circumferential direction, and two balls are accommodated in the long pockets, and one ball is accommodated in the short pockets. Fixed type constant velocity universal joint ,
A notch that avoids contact with the outer diameter surface of the cage is provided in the spherical inlet inlay portion of the outer member corresponding to the long pocket of the cage, and the outer side corresponding to the long pocket of the cage is provided by providing this notch. A fixed type constant velocity universal joint characterized in that the inner diameter of the spherical inlet inlay portion of the member is larger than the inner diameter of the other spherical inlet inlay portion.
内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備え、前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの4個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って180度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って180度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには2個のボールを収容するとともに、短ポケットには1個のボールを収容した固定式等速自在継手であって、
ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部に、ケージの外径面との接触を回避するアール部を設け、このアール部を設けることによって、ケージの長ポケットに対応する外方部材の球面入口インロー部のアール部の曲率半径を、他の球面入口インロー部のアール部の曲率半径よりも大きくしたことを特徴とする固定式等速自在継手。
An outer member having a plurality of track grooves formed on the inner spherical surface, an inner member having a plurality of track grooves formed on the outer spherical surface, and between the track grooves of the outer member and the track grooves of the inner member. A plurality of balls interposed to transmit torque; and a cage having a pocket for accommodating the balls and interposed between the outer member and the inner member, the pockets of the cage being spaced apart in the circumferential direction Has four pairs of a large pair of long pockets and a pair of short pockets with a small circumferential interval, and the pair of long pockets is shifted 180 degrees along the circumferential direction, and the pair of short pockets is circumferential The long pockets and the short pockets are alternately arranged along the circumferential direction, and two balls are accommodated in the long pockets, and one ball is accommodated in the short pockets. Fixed type constant velocity universal joint ,
A spherical portion that avoids contact with the outer diameter surface of the cage is provided in the spherical inlet inlay portion of the outer member corresponding to the long pocket of the cage, and the outer portion corresponding to the long pocket of the cage is provided by providing this rounded portion. spherical inlet spigot portion of the radius of curvature of the rounded portion, the other spherical inlet fitting portions of the rounded portion fixed type constant velocity universal joint, characterized in that is larger than the radius of curvature of the member.
ボールのピッチ円直径をPCDBALLとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるPCDBALL/DBALLを3.0以上3.3以下としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の固定式等速自在継手。 The pitch circle diameter of the ball is PCD BALL , the ball diameter is D BALL , and the ratio PCD BALL / D BALL is 3.0 or more and 3.3 or less. Fixed fixed velocity universal joint according to 2. 外方部材の外径をDOUTERトするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるDOUTER/DBALLを4.6以上4.8以下としたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。 The outer diameter of the outer member is D OUTER , the ball diameter is D BALL , and the ratio of D OUTER / D BALL is 4.6 to 4.8. Item 4. The fixed type constant velocity universal joint according to any one of items 3 to 4. ケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   The fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 4, wherein the offset amount of the cage is increased to be substantially the same as the offset amount of the track groove. 外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、作動角が0°のときにおいて、ケージの外球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成す角度、及びケージの内球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成す角度をそれぞれ2.7°以上5.7°以下に設定したことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   The center of curvature of the track groove of the outer member and the center of curvature of the track groove of the inner member are offset in the axial direction by an equal distance from the joint center, and the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the cage A straight line connecting the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the center of the ball when the working angle is 0 °, offset from the center of curvature of the inner spherical surface by an equal distance from the joint center in the axial direction. The angle formed by the straight line connecting the joint center and the ball center, and the angle formed by the straight line connecting the center of curvature of the inner spherical surface of the cage and the ball center, and the straight line connecting the joint center and the ball center, respectively. The fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixed type constant velocity universal joint is set to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less. ケージのポケット中心位置におけるケージ肉厚をtCAGEとするとともに、作動角が0°のときのボールのピッチ円半径をPCRBALLとし、この比であるtCAGE/PCRBALLを0.20以上0.23以下に設定したことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。 The cage wall thickness at the cage pocket center position is t CAGE, and the pitch circle radius of the ball when the operating angle is 0 ° is PCR BALL, and this ratio t CAGE / PCR BALL is 0.20 or more and 0.0. The fixed constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 6, wherein the fixed constant velocity universal joint is set to 23 or less. 外方部材のトラック溝および内方部材のトラック溝を円周方向に不等ピッチで配設したことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   8. The fixed type constant velocity free according to claim 1, wherein the track grooves of the outer member and the track grooves of the inner member are arranged at unequal pitches in the circumferential direction. 9. Fittings. 前記長ポケットに収容される2個のボールのPCD上のピッチ角を60度よりも小さくするとともに、その他のボールのピッチ角を60度よりも大きくしたことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   The pitch angle on the PCD of the two balls accommodated in the long pocket is made smaller than 60 degrees, and the pitch angle of the other balls is made larger than 60 degrees. 9. The fixed type constant velocity universal joint according to any one of items 8 to 9. 前記長ポケットの相対面する長辺の少なくとも一方に、内方部材組み込み時において内方部材に非干渉部位となるポケット内方膨出部を設けたことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   10. The pocket inward bulging portion, which becomes a non-interfering portion in the inner member when the inner member is assembled, is provided on at least one of the long sides facing the long pocket. The fixed type constant velocity universal joint of any one of these.
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