JP5235296B2 - Cross groove constant velocity joint - Google Patents

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本発明は、クロスグルーブ形等速ジョイント、すなわち、外輪ボール溝におけるボール軌跡と内輪ボール溝におけるボール軌跡とが周方向に交差するように形成された等速ジョイントに関するものである。   The present invention relates to a cross-groove type constant velocity joint, that is, a constant velocity joint formed so that a ball locus in an outer ring ball groove and a ball locus in an inner ring ball groove intersect in the circumferential direction.

クロスグルーブ形等速ジョイントにおいては、組み付けの際および組み付け後車両等に取り付けられる前の搬送の際などに、等速ジョイントを構成するボールが外輪から外れることを防止する必要がある。この対策として、例えば、実開平１−６９９１６号公報（特許文献１）の図１には、外輪部材の開口部側に金具を配置して、当該金具にシャフトを当接させることによりジョイント角を制限し、結果としてボールが外輪から外れないようにすることが記載されている。また、当該公報の図２には、上記金具に代えて、当該金具に相当する剛性を有するブーツを用いることが記載されている。その他に、実開平６−３２７５５号公報（特許文献２）には、外輪の開口端部の内周面に、サークリップを配置して、ボールをサークリップに当接させることによりジョイント角を制限し、結果としてボールが外輪から外れないようにすることが記載されている。
実開平１−６９９１６号公報 実開平６−３２７５５号公報 In the cross groove type constant velocity joint, it is necessary to prevent the balls constituting the constant velocity joint from being detached from the outer ring at the time of assembling and at the time of conveyance before being attached to the vehicle or the like after the assembling. As a countermeasure, for example, in FIG. 1 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-69916 (Patent Document 1), a joint angle is set by placing a metal fitting on the opening side of the outer ring member and bringing the shaft into contact with the metal fitting. It is described to limit and prevent the ball from coming off the outer ring as a result. Further, FIG. 2 of the publication describes that a boot having rigidity corresponding to the metal fitting is used instead of the metal fitting. In addition, Japanese Utility Model Publication No. 6-32755 (Patent Document 2) limits the joint angle by arranging a circlip on the inner peripheral surface of the opening end of the outer ring and bringing the ball into contact with the circlip. As a result, it is described that the ball does not come off from the outer ring.
Japanese Utility Model Publication No. 1-69916 Japanese Utility Model Publication No. 6-32755

しかし、金具やサークリップなどの別部品を用いる場合には、部品点数の増加および組み付け工数の増加により高コスト化を招来する。また、金具に相当する剛性を有するブーツを用いる場合には、当該ブーツの高い剛性を確保するために、肉厚に加えて軸方向長さを十分に確保しなければならない。このように、肉厚を厚く、且つ、軸方向長さを長くすることにより、ブーツを形成するエラストマーの体積が増大する。従って、ブーツの高コスト化を招来する。さらに、ブーツの軸方向長さが増大することにより、ブーツ自体が大型化し、その結果、内部に充填するグリスが多量に必要となる。   However, when other parts such as metal fittings and circlips are used, the cost increases due to an increase in the number of parts and an increase in assembly man-hours. In addition, when a boot having rigidity corresponding to the metal fitting is used, in order to ensure high rigidity of the boot, it is necessary to sufficiently secure the axial length in addition to the wall thickness. Thus, by increasing the wall thickness and the axial length, the volume of the elastomer forming the boot increases. Therefore, the cost of boots is increased. Furthermore, as the axial length of the boot increases, the boot itself increases in size, and as a result, a large amount of grease is required to fill the inside.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、新たな部品を用いることなく、且つ、ブーツの肉厚および軸方向長さの増大を抑制しつつ、ボールが外輪から外れることを防止できるクロスグルーブ形等速ジョイントを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent the ball from coming off the outer ring without using new parts and suppressing increase in the thickness and axial length of the boot. An object is to provide a cross-groove type constant velocity joint that can be prevented.

（１）本発明のクロスグルーブ形等速ジョイントは、カップ状からなり、内周面に外輪回転軸に対してねじれ且つ一端が開口端部に開放された複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、外輪に対して外輪回転軸方向にスライド可能に外輪の内側に配置され、外周面に内輪回転軸に対してねじれる方向に複数の内輪ボール溝が形成された内輪と、外輪ボール溝および内輪ボール溝に対して周方向に係合して転動可能に配置され、且つ、外輪ボール溝と外輪ボール溝に対して交差する内輪ボール溝との交差部に配置された複数のボールと、外輪と内輪との間に配置され、ボールをそれぞれ挿通する複数の窓部が形成された保持器と、外輪の開口端部と内輪に同軸的に挿通されたシャフトとの間を覆蓋する可撓性のブーツと、を備える。   (1) The cross groove type constant velocity joint of the present invention has a cup shape, and an outer ring having a plurality of outer ring ball grooves which are twisted with respect to the outer ring rotating shaft and open at one end at the open end on the inner peripheral surface. An inner ring having a plurality of inner ring ball grooves formed in a direction twisted with respect to the inner ring rotation shaft on an outer peripheral surface, and an outer ring ball groove and an inner ring. A plurality of balls that are arranged so as to be able to roll by engaging with the ball groove in the circumferential direction, and arranged at the intersection of the outer ring ball groove and the inner ring ball groove intersecting the outer ring ball groove; Between the inner ring and the inner ring, covering the space between the cage formed with a plurality of windows through which the balls are inserted, and the opening end of the outer ring and the shaft coaxially inserted into the inner ring Boots.

このブーツは、外輪の開口端部外周面に締め付け固定される大径筒部と、シャフトに締め付け固定される小径筒部と、曲げ変形可能であって大径筒部の小径筒部側に一体に連結され小径筒部に向かって縮径するテーパ部と、該テーパ部の小径側と小径筒部との間に一体に設けられた伸縮性の蛇腹部と、を備える。そして、本発明のクロスグルーブ形等速ジョイントにおいて、外輪の中心軸とシャフトの中心軸とが所定値以上の角度をとったときに、ボールは、外輪ボール溝に対して周方向に係合し、且つ、ブーツのテーパ部の内周面のうち引っ張り変形する部位に当接するようにし、ブーツのテーパ部の引っ張り変形する部位がボールに当接することで曲げ変形し、当該引っ張り変形する部位が曲げ変形することによりボールとテーパ部との接触部位が面状となる。 This boot is integrated with a large-diameter cylindrical part that is fastened and fixed to the outer peripheral surface of the opening end of the outer ring, a small-diameter cylindrical part that is fastened and fixed to the shaft, and a bendable deformable unitary part on the small-diameter cylindrical part side of the large-diameter cylindrical part. And a tapered portion that is reduced in diameter toward the small-diameter cylindrical portion, and a stretchable bellows portion that is integrally provided between the small-diameter side of the tapered portion and the small-diameter cylindrical portion. In the cross groove constant velocity joint of the present invention, when the central axis of the outer ring and the central axis of the shaft take an angle of a predetermined value or more, the ball engages with the outer ring ball groove in the circumferential direction. And, the portion of the inner peripheral surface of the taper portion of the boot is brought into contact with a tensile deforming portion, the portion of the taper portion of the boot is deformed by being brought into contact with the ball, and the portion of the tensile deforming portion is deformed. By bending and deforming, the contact portion between the ball and the tapered portion becomes planar.

ここで、本発明のクロスグルーブ形等速ジョイントを組み付ける際、および、組み付け後車両等に取り付けられる前の搬送の際には、外輪の中心軸とシャフトの中心軸とが自由に動くことができ、両中心軸の傾斜角度（ジョイント角）が外力によって極めて大きくなることがある。この際、両中心軸の傾斜角度が、ボールを介したトルク伝達時における最大角度以上の角度、すなわち、所定値以上の角度となる場合がある。このとき、複数のボールのうち何れかは、外輪ボール溝の一端から離脱する方向に移動しようとする。しかし、外輪ボール溝から離脱しようとするボールは、ブーツのテーパ部の内周面に当接することにより、ボールの移動が規制される。つまり、ブーツのテーパ部により、ボールは、外輪ボール溝から離脱しない。従って、本発明によれば、ボールが外輪から外れることを防止できる。   Here, the center axis of the outer ring and the center axis of the shaft can freely move when the cross groove type constant velocity joint of the present invention is assembled and when it is transported after being assembled to a vehicle or the like. The inclination angle (joint angle) of both central axes may become extremely large due to external force. At this time, the inclination angle of both central axes may be an angle greater than a maximum angle during torque transmission via the ball, that is, an angle greater than a predetermined value. At this time, any of the plurality of balls tends to move in a direction away from one end of the outer ring ball groove. However, the movement of the ball is restricted by coming into contact with the inner peripheral surface of the taper portion of the boot when the ball is about to leave the outer ring ball groove. That is, the ball does not leave the outer ring ball groove due to the tapered portion of the boot. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the ball from coming off the outer ring.

ところで、ブーツのテーパ部は、大径筒部より小径筒部側に一体に連結され、小径筒部に向かって縮径するように形成されている。そして、当該テーパ部は、外輪ボール溝から離脱しようとするボールが当接し得る位置に配置されている。つまり、当該テーパ部の大径側は、外輪の開口端部外周面付近に位置し、当該テーパ部の小径側は、外輪ボール溝から外輪の外輪回転軸方向外方に位置している。換言すると、テーパ部は、外輪ボール溝の少なくとも径方向外側を覆蓋するように配置されている。このように配置することで、確実に、ボールをテーパ部の内周面に当接させて、ボールの移動を規制できる。   By the way, the taper portion of the boot is integrally connected to the small-diameter cylindrical portion side from the large-diameter cylindrical portion, and is formed so as to reduce the diameter toward the small-diameter cylindrical portion. And the said taper part is arrange | positioned in the position which the ball | bowl which is going to detach | leave from an outer ring | wheel ball groove can contact | abut. That is, the large diameter side of the tapered portion is positioned near the outer peripheral surface of the opening end portion of the outer ring, and the small diameter side of the tapered portion is positioned outward of the outer ring in the outer ring rotation axis direction from the outer ring ball groove. In other words, the tapered portion is arranged so as to cover at least the radially outer side of the outer ring ball groove. By arranging in this way, the movement of the ball can be regulated by reliably bringing the ball into contact with the inner peripheral surface of the tapered portion.

また、本発明のテーパ部は、上述したように、外輪ボール溝を覆蓋するように配置することで、ボールの移動を規制している。一方、特許文献１の図１のように剛性筒部３３を有するブーツは、当該ブーツの剛性筒部の端部にシャフトを当接させることで、ジョイント角を規制している。従って、本発明のテーパ部の軸方向長さは、それほど長くする必要はなく、当該テーパ部の軸方向長さは、特許文献１の図１の剛性筒部に比べて短くできる。従って、従来に比べて、ブーツの軸方向長さの増大を抑制できる。また、本発明のテーパ部の剛性は、特許文献１の当該部分の剛性に比べて低くてもよくなる。なぜなら、特許文献１の剛性筒部に相当する部分のみを抽出してみると、軸方向長さの長い片持ち梁で、その端部にシャフトから荷重を受けている一方、本発明のテーパ部は、軸方向長さの短い片持ち梁で、その中央部にボールから荷重を受けており、ブーツが受ける荷重が仮に同一とした場合に、特許文献１の当該部分の撓み量に比べて、本発明のテーパ部の撓み量が小さくなるからである。つまり、本発明のテーパ部は、従来に比べて、肉厚の増大を抑制することができる。   Further, as described above, the tapered portion of the present invention regulates the movement of the ball by being disposed so as to cover the outer ring ball groove. On the other hand, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, the boot having the rigid cylindrical portion 33 regulates the joint angle by bringing the shaft into contact with the end of the rigid cylindrical portion of the boot. Therefore, the axial length of the tapered portion of the present invention does not need to be so long, and the axial length of the tapered portion can be shorter than that of the rigid cylindrical portion of FIG. Therefore, an increase in the axial length of the boot can be suppressed as compared with the conventional case. Further, the rigidity of the tapered portion of the present invention may be lower than the rigidity of the portion of Patent Document 1. This is because when only the portion corresponding to the rigid cylindrical portion of Patent Document 1 is extracted, it is a cantilever beam having a long axial length, and the end portion receives a load from the shaft, while the tapered portion of the present invention. Is a cantilever beam with a short axial length and receives a load from the ball at the center thereof, and if the load received by the boot is assumed to be the same, compared to the amount of deflection of that part of Patent Document 1, This is because the amount of bending of the tapered portion of the present invention is reduced. That is, the taper portion of the present invention can suppress an increase in wall thickness compared to the conventional art.

さらに、本発明は、ブーツのみにより、ボールが外輪から外れることを防止している。つまり、本発明は、従来のような金具やサークリップなどの新たな部品を用いていない。このように、本発明は、新たな部品を用いることなく、且つ、ブーツの肉厚および軸方向長さの増大を抑制しつつ、ボールが外輪から外れることを防止できる。
さらに、テーパ部が曲げ変形することで、ボールがテーパ部に当接する際に、ボールとテーパ部との接触部位は面状となる。従って、テーパ部がボールから受ける面圧を低減できる。つまり、テーパ部の剛性を低くすることができる。 Furthermore, the present invention prevents the ball from coming off the outer ring only by the boot. That is, the present invention does not use a new part such as a conventional metal fitting or circlip. As described above, the present invention can prevent the ball from coming off from the outer ring without using new parts and suppressing increase in the thickness and axial length of the boot.
Furthermore, when the tapered portion is bent and deformed, the contact portion between the ball and the tapered portion becomes planar when the ball abuts on the tapered portion. Therefore, the surface pressure that the tapered portion receives from the ball can be reduced. That is, the rigidity of the tapered portion can be reduced.

（２）また、本発明のクロスグルーブ形等速ジョイントは、ボールがブーツのテーパ部の内周面に当接する際、ボールの当該当接位置における接面と、内輪ボール溝の底部の延長線とが、外輪の開口端部より前記外輪の外方で交差するようにするとよい。つまり、ブーツのテーパ部と内輪ボール溝とにより、くさび効果を発揮することができる。従って、このくさび効果により、ボールが外輪の外方へ移動することを確実に規制できる。   (2) Further, the cross groove type constant velocity joint of the present invention is such that when the ball abuts against the inner peripheral surface of the taper portion of the boot, the contact surface of the ball at the contact position and the extension line of the bottom of the inner ring ball groove Are preferably crossed outside the outer ring from the opening end of the outer ring. That is, the wedge effect can be exhibited by the tapered portion of the boot and the inner ring ball groove. Therefore, the wedge effect can surely regulate the movement of the ball to the outside of the outer ring.

（３）前記ボールの当接位置における接面は、特に、ボールの当接位置のうち外輪のカップ底部から最も遠い位置における接面であるとよい。これにより、くさび効果を確実に発揮することができる。   (3) The contact surface at the contact position of the ball is particularly preferably the contact surface at the position farthest from the cup bottom of the outer ring among the contact positions of the ball. Thereby, a wedge effect can be exhibited reliably.

本発明のクロスグルーブ形等速ジョイントによれば、金具やサークリップなどの新たな部品を用いることなく、且つ、ブーツの肉厚および軸方向長さの増大を抑制しつつ、ボールが外輪から外れることを防止できる。   According to the cross groove type constant velocity joint of the present invention, the ball is detached from the outer ring without using a new part such as a metal fitting or a circlip and suppressing an increase in the thickness and axial length of the boot. Can be prevented.

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態のクロスグルーブ形等速ジョイント１０（以下、単に「等速ジョイント」という）について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、ジョイント角０度の場合における等速ジョイント１０の軸方向断面図を示す。図２は、ジョイント角が所定値以上の角度の場合における等速ジョイント１０の軸方向断面図を示す。図３は、図２におけるボール１３とテーパ部１６ｃとの当接部位の拡大図を示す。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. A cross groove constant velocity joint 10 (hereinafter, simply referred to as “constant velocity joint”) of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an axial sectional view of a constant velocity joint 10 when the joint angle is 0 degree. FIG. 2 shows an axial sectional view of the constant velocity joint 10 when the joint angle is an angle equal to or larger than a predetermined value. FIG. 3 shows an enlarged view of a contact portion between the ball 13 and the tapered portion 16c in FIG.

図１に示すように、等速ジョイント１０は、外輪１１と、内輪１２と、ボール１３と、保持器１４と、シャフト１５と、ブーツ１６とを備えている。   As shown in FIG. 1, the constant velocity joint 10 includes an outer ring 11, an inner ring 12, a ball 13, a cage 14, a shaft 15, and a boot 16.

外輪１１は、カップ状（有底筒状）に形成されている。この外輪１１の内周面には、複数の外輪ボール溝１１ａが形成されている。この外輪ボール溝１１ａは、外輪回転軸（外輪１１の中心軸）に対してねじれる方向に、且つ、溝中心が直線状になるように形成されている。そして、隣り合う外輪ボール溝１１ａは、ねじれる方向が逆方向となるように形成されている。つまり、隣り合う外輪ボール溝１１ａは、外輪１１の一端側（例えば、図１の右端側）において近接し、他端側（例えば、図１の左端側）において遠ざかるように位置する。さらに、外輪ボール溝１１ａの一端は、外輪１１の開口端部に開放されるように形成されている。   The outer ring 11 is formed in a cup shape (bottomed cylindrical shape). A plurality of outer ring ball grooves 11 a are formed on the inner peripheral surface of the outer ring 11. The outer ring ball groove 11a is formed so as to be twisted with respect to the outer ring rotating shaft (the central axis of the outer ring 11) and so that the groove center is linear. And the adjacent outer ring | wheel ball groove | channel 11a is formed so that the direction twisted may become a reverse direction. That is, the adjacent outer ring ball grooves 11a are located close to one end side (for example, the right end side in FIG. 1) of the outer ring 11 and away from the other end side (for example, the left end side in FIG. 1). Further, one end of the outer ring ball groove 11 a is formed so as to open to the opening end of the outer ring 11.

内輪１２は、筒状からなる。この内輪１２の外周面は、凸球面状に形成されている。具体的には、内輪１２の凸球面状外周面の最外周面１２ａは、軸方向断面で見た場合に一様な凸円弧状に近似した形状、つまり凸状の部分球面状に近似した形状に形成されている。さらに、内輪１２の外周面には、複数の内輪ボール溝１２ｂが形成されている。この内輪ボール溝１２ｂは、内輪１２の内輪回転軸（内輪１２の中心軸）に対してねじれる方向に、且つ、溝中心が直線状に形成されている。従って、当然に、内輪ボール溝１２ｂの底部も直線状となる。そして、隣り合う内輪ボール溝１２ｂは、ねじれる方向が逆方向となるように形成されている。つまり、隣り合う内輪ボール溝１２ｂは、内輪１２の一端側において近接し、他端側において遠ざかるように位置する。また、内輪１２の内周面には、内周スプライン１２ｃが形成されている。この内周スプライン１２ｃは、後述するシャフト１５の端部に形成されている外周スプライン１５ａに挿通嵌合（噛合）する。   The inner ring 12 has a cylindrical shape. The outer peripheral surface of the inner ring 12 is formed in a convex spherical shape. Specifically, the outermost peripheral surface 12a of the convex spherical outer peripheral surface of the inner ring 12 has a shape that approximates a uniform convex arc shape when viewed in an axial cross section, that is, a shape that approximates a convex partial spherical shape. Is formed. Further, a plurality of inner ring ball grooves 12 b are formed on the outer peripheral surface of the inner ring 12. The inner ring ball groove 12b is formed in a direction twisted with respect to the inner ring rotation axis of the inner ring 12 (the center axis of the inner ring 12), and the groove center is formed linearly. Therefore, naturally, the bottom of the inner ring ball groove 12b is also linear. And the adjacent inner ring | wheel ball groove 12b is formed so that the direction twisted may become a reverse direction. That is, the adjacent inner ring ball grooves 12b are located close to one end side of the inner ring 12 and away from the other end side. Further, an inner peripheral spline 12 c is formed on the inner peripheral surface of the inner ring 12. The inner peripheral spline 12c is inserted and fitted (engaged) with an outer peripheral spline 15a formed at an end portion of the shaft 15 described later.

そして、この内輪１２は、外輪１１の内側に配置されている。さらに、内輪１２は、外輪１１に対して外輪回転軸方向にスライド可能に配置されている。このとき、内輪１２のそれぞれの内輪ボール溝１２ｂが、径方向外側から見た状態において、外輪１１のそれぞれの外輪ボール溝１１ａに交差するように配置されている。   The inner ring 12 is disposed inside the outer ring 11. Further, the inner ring 12 is disposed so as to be slidable in the direction of the outer ring rotation axis with respect to the outer ring 11. At this time, each inner ring ball groove 12b of the inner ring 12 is disposed so as to intersect with each outer ring ball groove 11a of the outer ring 11 when viewed from the radially outer side.

ボール１３は、外輪１１のそれぞれの外輪ボール溝１１ａおよび内輪１２のそれぞれの内輪ボール溝１２ｂに対して周方向に係合するように、且つ、外輪ボール溝１１ａおよび内輪ボール溝１２ｂに転動可能に配置されている。このボール１３は、外輪ボール溝１１ａと内輪ボール溝１２ｂとが交差する交差部に配置される。具体的には、ボール１３は、外輪ボール溝１１ａの溝中心（外輪ボール溝１１ａにおけるボール軌跡に相当）と内輪ボール溝１２ｂの溝中心（内輪ボール溝１２ｂにおけるボール軌跡に相当）とが径方向外側から見た状態において周方向に交差する位置に配置されている。つまり、ボール１３により、外輪１１と内輪１２との間でトルクが伝達される。なお、ボール１３は、外輪ボール溝１１ａおよび内輪ボール溝１２ｂと同数配置されている。   The balls 13 can roll in the outer ring ball grooves 11a and the inner ring ball grooves 12b so as to engage with the outer ring ball grooves 11a of the outer ring 11 and the inner ring ball grooves 12b of the inner ring 12 in the circumferential direction. Is arranged. The ball 13 is disposed at the intersection where the outer ring ball groove 11a and the inner ring ball groove 12b intersect. Specifically, the ball 13 has a groove center of the outer ring ball groove 11a (corresponding to the ball locus in the outer ring ball groove 11a) and a groove center of the inner ring ball groove 12b (corresponding to the ball locus in the inner ring ball groove 12b) in the radial direction. It is arrange | positioned in the position which cross | intersects the circumferential direction in the state seen from the outside. That is, torque is transmitted between the outer ring 11 and the inner ring 12 by the ball 13. The balls 13 are arranged in the same number as the outer ring ball grooves 11a and the inner ring ball grooves 12b.

保持器１４は、略円筒状からなる。具体的には、保持器１４の内周面は、内輪１２の最外周面１２ａにほぼ対応する凹状の部分球面状に形成され、保持器１４の外周面も、凸状の部分球面状に形成されている。そして、保持器１４は、外輪１１と内輪１２との間に配置されている。具体的には、保持器１４は、外輪１１の内周面と内輪１２の最外周面１２ａとの間に配置されている。さらに、この保持器１４は、周方向に等間隔に、略矩形孔の窓部１４ａを複数形成している。この窓部１４ａは、ボール１３と同数形成されている。この窓部１４ａには、ボール１３がそれぞれ挿通されている。つまり、保持器１４は、ボール１３を保持している。   The cage 14 has a substantially cylindrical shape. Specifically, the inner peripheral surface of the cage 14 is formed in a concave partial spherical shape substantially corresponding to the outermost peripheral surface 12a of the inner ring 12, and the outer peripheral surface of the cage 14 is also formed in a convex partial spherical shape. Has been. The cage 14 is disposed between the outer ring 11 and the inner ring 12. Specifically, the cage 14 is disposed between the inner peripheral surface of the outer ring 11 and the outermost peripheral surface 12 a of the inner ring 12. Further, the retainer 14 has a plurality of substantially rectangular hole windows 14a formed at equal intervals in the circumferential direction. The same number of windows 14 a as balls 13 are formed. The balls 13 are inserted through the window portions 14a. That is, the cage 14 holds the ball 13.

シャフト１５は、例えばドライブシャフトなどの動力伝達シャフトである。このシャフト１５の一端側の外周面には、外周スプライン１５ａが形成されている。この外周スプライン１５ａが内輪１２の内周スプライン１２ｃに挿通嵌合（噛合）されることにより、シャフト１５は内輪１２に同軸的に連結される。   The shaft 15 is a power transmission shaft such as a drive shaft, for example. An outer peripheral spline 15 a is formed on the outer peripheral surface on one end side of the shaft 15. The shaft 15 is coaxially connected to the inner ring 12 by inserting (fitting) the outer peripheral spline 15 a into the inner peripheral spline 12 c of the inner ring 12.

ブーツ１６は、蛇腹筒状に一体形成されている。このブーツ１６は、合成樹脂やゴムなどを用いて、ブロー成形、射出成形などの公知の成形方法により成形する。なお、合成樹脂としては、例えば、ＴＰＥ（ポリエステル系熱可塑性エラストマー）、ＴＰＯ（ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー）などの熱可塑性樹脂を用いる。このブーツ１６は、外輪１１の開口側を封止している。つまり、外輪１１とブーツ１６とにより閉塞空間に、内輪１２、ボール１３、保持器１４が配置されている。なお、この閉塞空間には、グリスなどの潤滑剤が封入されている。   The boot 16 is integrally formed in a bellows cylinder shape. The boot 16 is molded by a known molding method such as blow molding or injection molding using synthetic resin, rubber or the like. In addition, as a synthetic resin, thermoplastic resins, such as TPE (polyester-type thermoplastic elastomer) and TPO (polyolefin-type thermoplastic elastomer), are used, for example. The boot 16 seals the opening side of the outer ring 11. That is, the inner ring 12, the ball 13, and the cage 14 are arranged in the closed space by the outer ring 11 and the boot 16. Note that a lubricant such as grease is enclosed in the closed space.

このブーツ１６は、詳細には、大径筒部１６ａと、小径筒部１６ｂと、テーパ部１６ｃと、蛇腹部１６ｄとから構成され、これらは一体形成されている。また、テーパ部１６ｃは蛇腹部１６ｄよりも肉厚となるように形成され、蛇腹部１６ｄに比べて剛性が高められている。   Specifically, the boot 16 includes a large-diameter cylindrical portion 16a, a small-diameter cylindrical portion 16b, a tapered portion 16c, and a bellows portion 16d, which are integrally formed. Further, the taper portion 16c is formed to be thicker than the bellows portion 16d, and has a higher rigidity than the bellows portion 16d.

大径筒部１６ａは、円筒状からなり、クランプ部材により外輪１１の開口端部外周面に締め付け固定されている。小径筒部１６ｂは、大径筒部１６ａより小径の円筒状からなる。この小径筒部１６ｂは、クランプ部材により、シャフト１５の外周面に締め付け固定されている。小径筒部１６ｂが締め付け固定されるシャフト１５の位置は、外周スプライン１５ａの形成位置よりも軸中央部側（図１の右側）であり、且つ、大径筒部１６ａが外輪１１に締め付け固定される位置よりも図１の右側（外輪１１の開口端部より外輪１１の外方）に位置している。   The large-diameter cylindrical portion 16a has a cylindrical shape and is fastened and fixed to the outer peripheral surface of the open end portion of the outer ring 11 by a clamp member. The small diameter cylindrical portion 16b is formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the large diameter cylindrical portion 16a. The small diameter cylindrical portion 16b is fastened and fixed to the outer peripheral surface of the shaft 15 by a clamp member. The position of the shaft 15 to which the small-diameter cylindrical portion 16b is fastened and fixed is closer to the center of the shaft (right side in FIG. 1) than the position where the outer peripheral spline 15a is formed, and the large-diameter cylindrical portion 16a is fastened and fixed to the outer ring 11. 1 on the right side of FIG. 1 (outside of the outer ring 11 from the opening end of the outer ring 11).

テーパ部１６ｃは、大径筒部１６ａの小径筒部１６ｂ側（図１の右端）に一体に連結されており、小径筒部１６ｂに向かって縮径するテーパ状に形成されている。つまり、テーパ部１６ｃの最大径は、大径筒部１６ａと同径からなる。そして、テーパ部１６ｃの大径側は、外輪１１の開口端部外周面付近に位置している。一方、テーパ部１６ｃの最小半径は、外輪１１の中心軸から外輪ボール溝１１ａの溝底までの距離よりも小さくされている。つまり、テーパ部１６ｃの小径側は、外輪ボール溝１１ａから外輪１１の外輪回転軸方向外方に位置している。さらに、テーパ部１６ｃは、外輪ボール溝１１ａの少なくとも径方向外側を覆蓋するように配置されている。また、テーパ部１６ｃの最小半径は、小径筒部１６ｂの内径よりも大きくされている。   The tapered portion 16c is integrally connected to the small-diameter cylindrical portion 16b side (the right end in FIG. 1) of the large-diameter cylindrical portion 16a, and is formed in a tapered shape that decreases in diameter toward the small-diameter cylindrical portion 16b. That is, the maximum diameter of the taper portion 16c is the same as that of the large diameter cylindrical portion 16a. The large diameter side of the tapered portion 16 c is located in the vicinity of the outer peripheral surface of the opening end portion of the outer ring 11. On the other hand, the minimum radius of the tapered portion 16c is made smaller than the distance from the central axis of the outer ring 11 to the groove bottom of the outer ring ball groove 11a. That is, the small diameter side of the taper portion 16c is located outward from the outer ring ball groove 11a in the outer ring rotation axis direction of the outer ring 11. Further, the tapered portion 16c is disposed so as to cover at least the radially outer side of the outer ring ball groove 11a. Moreover, the minimum radius of the taper part 16c is made larger than the internal diameter of the small diameter cylinder part 16b.

ここで、テーパ部１６ｃのテーパ状とは、軸方向断面において、直線状のみならず、曲線状、段差状のものを含む意味である。つまり、当該テーパ状とは、連続的に縮径するテーパ状のみならず、断続的に縮径するテーパ状を含む。従って、詳細には、テーパ部１６ｃの内周面および外周面の軸方向断面形状は、何れも、直線状、曲線状、段差状などを含む。特に、テーパ部１６ｃの内周面の軸方向断面形状は、連続的に縮径するテーパ状であることが望ましい。なお、図１においては、テーパ部１６ｃの内周面および外周面の軸方向断面形状は、ほぼ直線状のテーパ状に図示している。   Here, the tapered shape of the tapered portion 16c means not only a linear shape but also a curved shape and a stepped shape in the axial section. That is, the taper shape includes not only a taper shape that continuously reduces the diameter but also a taper shape that intermittently reduces the diameter. Accordingly, in detail, the axial cross-sectional shapes of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the tapered portion 16c include a straight shape, a curved shape, a step shape, and the like. In particular, the axial cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the tapered portion 16c is desirably a tapered shape that continuously reduces in diameter. In FIG. 1, the axial cross-sectional shapes of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the tapered portion 16 c are illustrated as a substantially linear taper shape.

また、このテーパ部１６ｃを含むブーツ１６は、上述したように、熱可塑性樹脂やゴムなどを用いている。従って、テーパ部１６ｃ自体は、僅かながら曲げ変形（撓み変形）し得るし、さらには、テーパ部１６ｃは、大径筒部１６ａとの連結部位においても僅かながら曲げ変形し得る。   Further, as described above, the boot 16 including the tapered portion 16c uses a thermoplastic resin or rubber. Therefore, the taper portion 16c itself can be slightly bent and deformed (flexible deformation), and further, the taper portion 16c can be slightly bent and deformed even at the connection portion with the large-diameter cylindrical portion 16a.

蛇腹部１６ｄは、蛇腹筒状に形成されており、伸縮性を有する。この蛇腹部１６ｄは、テーパ部１６ｃの小径側と小径筒部１６ｂとの間に一体に設けられている。つまり、蛇腹部１６ｄの一端側（図１の左側）は、テーパ部１６ｃの小径側（図１の右側）に一体に連結されている。一方、蛇腹部１６ｄの他端側（図１の右側）は、小径筒部１６ｂの大径筒部１６ａ側（図１の左側）に一体に連結されている。   The bellows portion 16d is formed in a bellows cylinder shape and has elasticity. The bellows portion 16d is integrally provided between the small diameter side of the tapered portion 16c and the small diameter cylindrical portion 16b. That is, one end side (left side in FIG. 1) of the bellows portion 16d is integrally connected to the small diameter side (right side in FIG. 1) of the tapered portion 16c. On the other hand, the other end side (right side in FIG. 1) of the bellows portion 16d is integrally connected to the large diameter cylindrical portion 16a side (left side in FIG. 1) of the small diameter cylindrical portion 16b.

次に、ジョイント角（外輪１１の中心軸とシャフト１５の中心軸との傾斜角度）が所定値以上の角度をとったときにおける等速ジョイント１０について、図２を参照して説明する。   Next, the constant velocity joint 10 when the joint angle (inclination angle between the central axis of the outer ring 11 and the central axis of the shaft 15) is a predetermined value or more will be described with reference to FIG.

このとき、ジョイント角が所定値以上の角度をとったときには、ブーツ１６の蛇腹部１６ｄが変形する。具体的には、蛇腹部１６ｄのうち、大径筒部１６ａと小径筒部１６ｂとの離間距離が近接する部位（図２の下側）は収縮変形し、大径筒部１６ａと小径筒部１６ｄとの離間距離が遠ざかる部位（図２の上側）は伸長変形する。   At this time, when the joint angle is greater than a predetermined value, the bellows portion 16d of the boot 16 is deformed. Specifically, in the bellows portion 16d, a portion (lower side in FIG. 2) where the large-diameter cylindrical portion 16a and the small-diameter cylindrical portion 16b are close to each other is contracted and deformed, and the large-diameter cylindrical portion 16a and the small-diameter cylindrical portion. The part (the upper side in FIG. 2) where the separation distance from 16d increases is deformed.

また、テーパ部１６ｃは、蛇腹部１６ｄの変形に比べて非常に僅かにではあるが、変形する。具体的には、テーパ部１６ｃのうち大径筒部１６ａと小径筒部１６ｂとの離間距離が近接する部位（図２の下側）は、収縮した蛇腹部１６ｄに押圧されることで、軸方向長さが短くなるように、大径筒部１６ａとの連結部位および蛇腹部１６ｄとの連結部位にて曲げ変形する。また、テーパ部１６ｃのうち大径筒部１６ａと小径筒部１６ｄとの離間距離が遠ざかる部位（図２の上側）は、大径筒部１６ａの小径筒部１６ｂ側の端部（図２の右側）と小径筒部１６ｂの大径筒部１６ａ側の端部（図２の左側）とを結ぶ直線上に近づくように、引っ張り変形する。   Further, the taper portion 16c is deformed although it is very slightly compared with the deformation of the bellows portion 16d. Specifically, a portion (lower side in FIG. 2) in which the separation distance between the large-diameter cylindrical portion 16a and the small-diameter cylindrical portion 16b in the tapered portion 16c is pressed by the contracted bellows portion 16d, the shaft It bends and deforms at the connecting portion with the large-diameter cylindrical portion 16a and the connecting portion with the bellows portion 16d so that the length in the direction is shortened. Further, the portion of the tapered portion 16c where the separation distance between the large-diameter cylindrical portion 16a and the small-diameter cylindrical portion 16d increases (the upper side in FIG. 2) is the end of the large-diameter cylindrical portion 16a on the small-diameter cylindrical portion 16b side (in FIG. 2). It is pulled and deformed so as to approach a straight line connecting the right side) and the end (left side in FIG. 2) of the small-diameter cylindrical part 16b on the large-diameter cylindrical part 16a side.

ここで、複数のボール１３の全てのボール中心を通る平面は、外輪１１の中心軸に直交する平面に対して傾斜している。つまり、複数のボール１３は、外輪１１の軸方向中央部に位置するもの、当該中央部より外輪１１のカップ底部側に位置するもの、当該中央部より外輪１１の開口端部側に位置するもの（図２に示すボール１３）が存在する。ここで、外輪１１の開口端部付近に位置するボール１３は、外輪１１の開口端部より外輪１１の外方に移動しようとする。つまり、当該ボール１３は、外輪１１および保持器１４から離脱し得る位置に移動しようとする。   Here, the plane passing through all the ball centers of the plurality of balls 13 is inclined with respect to the plane orthogonal to the central axis of the outer ring 11. That is, the plurality of balls 13 are located at the axial center of the outer ring 11, are located closer to the cup bottom of the outer ring 11 than the center, and are located closer to the opening end of the outer ring 11 than the center. (Ball 13 shown in FIG. 2) exists. Here, the ball 13 positioned near the opening end of the outer ring 11 tends to move outward from the opening end of the outer ring 11. That is, the ball 13 tends to move to a position where it can be detached from the outer ring 11 and the cage 14.

そうすると、テーパ部１６ｃのうち大径筒部１６ａと小径筒部１６ｄとの離間距離が遠ざかる部位（図２の上側）には、外輪１１の開口端部付近に位置するボール１３が当接する。つまり、当該ボール１３は、テーパ部１６ｃの内周面に当接している状態となる。このとき、当該ボール１３は、外輪ボール溝１１ａに対して周方向に係合している状態を維持している。従って、当該ボール１３は、テーパ部１６ｃに当接することにより、外輪１１の外方へ移動することが規制される。   Then, the ball 13 positioned in the vicinity of the opening end portion of the outer ring 11 comes into contact with a portion (upper side in FIG. 2) of the tapered portion 16c where the separation distance between the large diameter cylindrical portion 16a and the small diameter cylindrical portion 16d is increased. That is, the ball 13 is in contact with the inner peripheral surface of the tapered portion 16c. At this time, the ball 13 maintains a state of being engaged with the outer ring ball groove 11a in the circumferential direction. Accordingly, the ball 13 is restricted from moving outward of the outer ring 11 by contacting the tapered portion 16c.

ここで、図３に示すように、当該ボール１３が当接するテーパ部１６ｃは、ボール１３の外面に倣って僅かに撓み変形するため、当該ボール１３とテーパ部１６ｃとは面接触の状態となる。この接触面のうち外輪１１のカップ底部から最も遠い位置Ｘ（図２および図３の最も右側の位置）における接面は、Ｘａとなる。そして、この接面Ｘａは、テーパ部１６ｃに当接する当該ボール１３が配置（係合）される内輪ボール溝１２ｂの底部の延長線Ｙａに対して、外輪１１の開口端部より外輪１１の外方で交差する。   Here, as shown in FIG. 3, the tapered portion 16c with which the ball 13 abuts is slightly bent and deformed following the outer surface of the ball 13, so that the ball 13 and the tapered portion 16c are in surface contact. . Of these contact surfaces, the contact surface at the position X farthest from the cup bottom of the outer ring 11 (the rightmost position in FIGS. 2 and 3) is Xa. And this contact surface Xa is outside the outer ring 11 from the opening end of the outer ring 11 with respect to the extension line Ya at the bottom of the inner ring ball groove 12b where the ball 13 in contact with the tapered portion 16c is disposed (engaged). Cross at the direction.

つまり、ブーツ１６のテーパ部１６ｃと内輪１２の内輪ボール溝１２ｂとにより、くさび効果を発揮することができる。従って、ボール１３は、このくさび効果により、より確実に外輪１１の外方へ移動することが規制され、ボール１３が外輪１１から外れることを防止できる。特に、上述したように、テーパ部１６ｃのうち大径筒部１６ａと小径筒部１６ｄとの離間距離が遠ざかる部位（図２の上側）、すなわちテーパ部１６ｃのうち引っ張り変形する部位に、ボール１３が当接する。従って、テーパ部１６ｃの当該部位は、ボール１３からの押圧力を受けた場合であっても、変形量を小さく抑えることができる。つまり、テーパ部１６ｃの当該部位は、ボール１３の移動を規制するための十分な剛性を発揮できる。   That is, the wedge effect can be exhibited by the tapered portion 16 c of the boot 16 and the inner ring ball groove 12 b of the inner ring 12. Therefore, the ball 13 is more reliably regulated to move outward from the outer ring 11 by the wedge effect, and the ball 13 can be prevented from coming off the outer ring 11. In particular, as described above, the ball 13 is formed on the portion of the tapered portion 16c where the separation distance between the large-diameter cylindrical portion 16a and the small-diameter cylindrical portion 16d increases (the upper side in FIG. 2), that is, on the portion of the tapered portion 16c that undergoes tensile deformation. Abut. Therefore, even when the portion of the tapered portion 16c receives a pressing force from the ball 13, the amount of deformation can be suppressed small. That is, the portion of the tapered portion 16 c can exhibit sufficient rigidity for restricting the movement of the ball 13.

また、本実施形態のブーツ１６を用いることにより、上述したように、ブーツ１６自体の軸方向長さの増大を抑制できると共に、肉厚の増大を抑制できる。さらに、金具などのブーツ１６以外の新たな部品を用いることなく、ボール１３が外輪１１から外れることを防止できる。   Moreover, by using the boot 16 of this embodiment, as above-mentioned, while the increase in the axial direction length of boot 16 itself can be suppressed, the increase in thickness can be suppressed. Furthermore, it is possible to prevent the ball 13 from being detached from the outer ring 11 without using a new part other than the boot 16 such as a metal fitting.

ジョイント角０度の場合における等速ジョイント１０の軸方向断面図を示す。An axial sectional view of the constant velocity joint 10 when the joint angle is 0 degree is shown. ジョイント角が所定値以上の角度の場合における等速ジョイント１０の軸方向断面図を示す。An axial direction sectional view of constant velocity joint 10 in case a joint angle is an angle more than a predetermined value is shown. 図２におけるボール１３とテーパ部１６ｃとの当接部位の拡大図を示す。The enlarged view of the contact part of the ball | bowl 13 and the taper part 16c in FIG. 2 is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１０：クロスグルーブ形等速ジョイント、
１１：外輪、 １１ａ：外輪ボール溝、
１２：内輪、 １２ａ：最外周面、 １２ｂ：内輪ボール溝、 １２ｃ：内周スプライン、
１３：ボール、 １４：保持器、 １４ａ：窓部、
１５：シャフト、 １５ａ：外周スプライン、
１６：ブーツ、
１６ａ：大径筒部、 １６ｂ：小径筒部、 １６ｃ：テーパ部、 １６ｄ：蛇腹部 10: Cross groove type constant velocity joint,
11: outer ring, 11a: outer ring ball groove,
12: inner ring, 12a: outermost circumferential surface, 12b: inner ring ball groove, 12c: inner circumferential spline,
13: Ball, 14: Cage, 14a: Window part,
15: shaft, 15a: outer peripheral spline,
16: Boots,
16a: Large-diameter cylinder part, 16b: Small-diameter cylinder part, 16c: Tapered part, 16d: Bellows part

Claims (3)

カップ状からなり、内周面に外輪回転軸に対してねじれ且つ一端が開口端部に開放された複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、
前記外輪に対して前記外輪回転軸方向にスライド可能に前記外輪の内側に配置され、外周面に内輪回転軸に対してねじれる方向に複数の内輪ボール溝が形成された内輪と、
前記外輪ボール溝および前記内輪ボール溝に対して周方向に係合して転動可能に配置され、且つ、前記外輪ボール溝と前記外輪ボール溝に対して交差する前記内輪ボール溝との交差部に配置された複数のボールと、
前記外輪と前記内輪との間に配置され、前記ボールをそれぞれ挿通する複数の窓部が形成された保持器と、
前記外輪の開口端部と前記内輪に同軸的に挿通されたシャフトとの間を覆蓋する可撓性のブーツと、
を備えるクロスグルーブ形等速ジョイントであって、
前記ブーツは、前記外輪の開口端部外周面に締め付け固定される大径筒部と、前記シャフトに締め付け固定される小径筒部と、曲げ変形可能であって前記大径筒部の前記小径筒部側に一体に連結され前記小径筒部に向かって縮径するテーパ部と、該テーパ部の小径側と前記小径筒部との間に一体に設けられた伸縮性の蛇腹部と、を備え、
前記外輪の中心軸と前記シャフトの中心軸とが所定値以上の角度をとったときに、前記ボールは、前記外輪ボール溝に対して周方向に係合し、且つ、前記ブーツの前記テーパ部の内周面のうち引っ張り変形する部位に当接し、
前記ブーツの前記テーパ部の前記引っ張り変形する部位が前記ボールに当接することで曲げ変形し、当該引っ張り変形する部位が曲げ変形することにより前記ボールと前記テーパ部との接触部位が面状となることを特徴とするクロスグルーブ形等速ジョイント。 An outer ring having a cup shape, and formed with a plurality of outer ring ball grooves which are twisted with respect to the outer ring rotation shaft and open at one end at the open end on the inner peripheral surface;
An inner ring which is arranged inside the outer ring so as to be slidable in the direction of the outer ring rotation axis with respect to the outer ring, and in which a plurality of inner ring ball grooves are formed on the outer peripheral surface in a direction twisted with respect to the inner ring rotation axis;
An intersection of the outer ring ball groove and the inner ring ball groove that is arranged to be able to roll by engaging with the outer ring ball groove and the inner ring ball groove in a circumferential direction and intersects the outer ring ball groove and the outer ring ball groove. A plurality of balls arranged in the
A cage disposed between the outer ring and the inner ring, and formed with a plurality of windows through which the balls are inserted;
A flexible boot that covers between the opening end of the outer ring and a shaft that is coaxially inserted into the inner ring;
A cross groove type constant velocity joint comprising:
The boot includes a large-diameter tube portion that is fastened and fixed to the outer peripheral surface of the opening end of the outer ring, a small-diameter tube portion that is fastened and fixed to the shaft, and a bending-deformable small-diameter tube of the large-diameter tube portion. A taper portion that is integrally connected to the portion side and decreases in diameter toward the small-diameter cylindrical portion, and a stretchable bellows portion that is integrally provided between the small-diameter side of the tapered portion and the small-diameter cylindrical portion. ,
When the central axis of the outer ring and the central axis of the shaft take an angle of a predetermined value or more, the ball engages with the outer ring ball groove in the circumferential direction, and the tapered portion of the boot contact the site of the pulling of the inner peripheral surface of the deformation,
The portion of the taper portion of the boot that undergoes the tensile deformation is bent and deformed by coming into contact with the ball, and the portion of the tensile deformation that is deformed is bent and deformed, whereby the contact portion between the ball and the taper portion becomes planar. A cross-groove constant velocity joint. 前記ボールが前記ブーツの前記テーパ部の内周面に当接する際、前記ボールの当該当接位置における接面と、前記内輪ボール溝の底部の延長線とが、前記外輪の開口端部より前記外輪の外方で交差する請求項１に記載のクロスグルーブ形等速ジョイント。   When the ball contacts the inner peripheral surface of the tapered portion of the boot, the contact surface of the ball at the contact position and the extension line of the bottom of the inner ring ball groove are more than the opening end of the outer ring. The cross groove type constant velocity joint according to claim 1, which intersects outside the outer ring. 前記ボールの前記当接位置における接面は、前記ボールの前記当接位置のうち前記外輪のカップ底部から最も遠い位置における接面である請求項２に記載のクロスグルーブ形等速ジョイント。   3. The cross groove constant velocity joint according to claim 2, wherein the contact surface of the ball at the contact position is a contact surface at a position farthest from the cup bottom of the outer ring among the contact positions of the ball.
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