JP5510129B2 - Sliding tripod type constant velocity joint - Google Patents

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Description

本発明は、摺動式トリポード型等速ジョイントに関するものである。   The present invention relates to a sliding tripod type constant velocity joint.

摺動式トリポード型等速ジョイントとして、例えば、特開平10−246241号公報(特許文献1)、特開2004−125175号公報(特許文献2)、特開2006−162056号公報(特許文献3)およびなどに記載されたものがある。特許文献1〜3に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントは、トリポード軸部がローラに対して首振り揺動可能となるように構成されている。これにより、ローラが軌道溝を転動しようとする方向と軌道溝の延びる方向とが一致するため、ローラと軌道溝との間に滑りが発生しないようにできる。その結果、誘起スラスト力の発生を低減することができる。   As a sliding tripod type constant velocity joint, for example, JP-A-10-246241 (Patent Document 1), JP-A-2004-125175 (Patent Document 2), JP-A-2006-162056 (Patent Document 3). There are those described in and etc. The sliding tripod constant velocity joints described in Patent Literatures 1 to 3 are configured such that the tripod shaft portion can swing and swing with respect to the roller. As a result, the direction in which the roller tries to roll on the raceway groove coincides with the direction in which the raceway groove extends, so that no slip can occur between the roller and the raceway groove. As a result, generation of induced thrust force can be reduced.

特開平10−246241号公報JP-A-10-246241 特開2004−125175号公報JP 2004-125175 A 特開2006−162056号公報JP 2006-162056 A

ここで、特許文献1〜3に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいては、ジョイント角をとったときには、トリポード軸部がローラに対して、トリポード軸部の軸方向に摺動する。そのため、ローラがトリポード軸部から力を受ける位置がローラの軸方向に変化する。これにより、特許文献3に記載されているように、外輪の軌道溝の延びる方向からローラを見た場合に、ローラが首振り揺動する。そのため、ローラのうち外輪の軌道溝とトルク伝達を行っている負荷側の反対側である非負荷側(背面側)が、軌道溝に接触し、ローラと軌道溝との間にて摩擦力が発生するおそれがある。このことが、誘起スラスト力の発生に影響を及ぼすおそれがある。   Here, in the sliding tripod type constant velocity joints described in Patent Documents 1 to 3, when the joint angle is taken, the tripod shaft portion slides in the axial direction of the tripod shaft portion with respect to the roller. Therefore, the position where the roller receives force from the tripod shaft changes in the axial direction of the roller. As a result, as described in Patent Document 3, when the roller is viewed from the direction in which the raceway groove of the outer ring extends, the roller swings and swings. Therefore, the non-load side (back side), which is the opposite side of the outer ring raceway groove and the load side that is transmitting torque, contacts the raceway groove, and frictional force is generated between the roller and the raceway groove. May occur. This may affect the generation of induced thrust force.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、非負荷側の軌道溝とローラとの接触荷重の大きさを低減することにより、結果として誘起スラスト力を低減することができる摺動式トリポード型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 by reducing the size of the contact load between the track groove on the non-load side and the roller, the sliding force that can reduce the induced thrust force as a result. It aims at providing a dynamic tripod type constant velocity joint.

(請求項1)摺動式トリポード型等速ジョイントに係る本発明は、筒状に形成され、内周面に外輪回転軸方向に延びる3本の軌道溝が形成された外輪と、シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される3本のトリポード軸部を備えるトリポードと、凸弧状の外周面を有する環状に形成され、それぞれの前記トリポード軸部の外周側に回転可能且つ首振り揺動可能に軸支され、且つ、前記軌道溝に転動可能に配置されるローラと、を備えるトリポード型等速ジョイントであって、前記軌道溝の溝側面には、前記ローラの外周面との間でトルク伝達を行う負荷伝達点が設定され、前記軌道溝の溝側面のうち前記負荷伝達点より溝開口端側に位置する溝開口部は、前記溝開口端に向かって、対向する前記ローラの外周面に対して相対的に凹所から凸所に変化するように形成され、前記軌道溝が非負荷側となる場合に、前記ローラの外周面は、前記凹所に接触せずに前記凸所に接触するように、前記凹所および前記凸所が設定される。   (Claim 1) The present invention relating to a sliding tripod type constant velocity joint is connected to a shaft and an outer ring formed in a cylindrical shape and having three raceway grooves formed on an inner peripheral surface extending in the direction of the outer ring rotating shaft. A tripod comprising three tripod shafts that are erected so as to extend radially outward of the boss part from the outer peripheral surface of the boss part and inserted into the track grooves, respectively. A roller formed in an annular shape having a convex arc-shaped outer peripheral surface, rotatably supported on the outer peripheral side of each of the tripod shaft portions and pivotably swingable, and disposed in a rolling manner in the raceway groove; A load transmission point for transmitting torque to and from the outer peripheral surface of the roller is set on the groove side surface of the raceway groove, and among the groove side surfaces of the raceway groove, the tripod type constant velocity joint is provided. Groove opening end from load transmission point The groove opening portion is formed so as to change from a concave portion to a convex portion relative to the outer peripheral surface of the facing roller toward the groove opening end. In this case, the concave portion and the convex portion are set so that the outer peripheral surface of the roller contacts the convex portion without contacting the concave portion.

(請求項2)本発明において、前記凹所は、前記軌道溝の延びる方向に形成される非接触溝であり、前記凸所は、前記非接触溝のうち前記溝開口端側の肩部を形成する部位としてもよい。
(請求項3)本発明において、前記凸所の少なくとも一部における曲率および曲率中心は、前記負荷伝達点の曲率および曲率中心に一致するように設定されているようにしてもよい。
(請求項4)本発明において、前記凹所は、前記負荷伝達点の曲率に連続して曲面状に形成され、前記凸所は、前記凹所の曲面に対して前記軌道溝の溝内部に向かって突出して形成されるようにしてもよい。
(Claim 2) In the present invention, the recess is a non-contact groove formed in a direction in which the raceway groove extends, and the convex portion has a shoulder on the groove opening end side of the non-contact groove. It is good also as a site | part to form.
(Claim 3) In the present invention, the curvature and the center of curvature in at least a part of the convex portion may be set to coincide with the curvature and the center of curvature of the load transmission point.
(Claim 4) In the present invention, the recess is formed into a curved surface continuously with the curvature of the load transmission point, and the convex is inside the groove of the track groove with respect to the curved surface of the recess. You may make it protrude and project toward it.

(請求項1)本発明によれば、ローラがトリポード軸部から力を受ける位置がローラの軸方向に摺動して、ローラが非負荷側の軌道溝の開口部に接触するようなモーメントがローラに発生した場合には、非負荷側の軌道溝の溝開口部において、ローラの外周面は凸所に接触する。本発明においては、軌道溝の溝側面の溝開口部は、溝開口端に向かって、対向するローラの外周面に対して相対的に凹所から凸所に変化するように形成されている。つまり、凹所よりも凸所が、溝開口端側に位置している。また、ローラのうち凸所が対向する位置は、ローラのうち凹所に対向する位置に比べて、ローラの外周面のうち軸方向端面側に位置している。   (Claim 1) According to the present invention, the moment at which the roller receives the force from the tripod shaft portion slides in the axial direction of the roller, and the roller contacts the opening of the non-load side raceway groove. When this occurs in the roller, the outer peripheral surface of the roller contacts the convex portion at the groove opening of the non-load side raceway groove. In the present invention, the groove opening on the groove side surface of the raceway groove is formed so as to change from a concave portion to a convex portion relative to the outer peripheral surface of the opposing roller toward the groove opening end. That is, the convex portion is located on the groove opening end side rather than the concave portion. Moreover, the position where a convex part opposes among rollers is located in the axial direction end surface side among the outer peripheral surfaces of a roller compared with the position which opposes a concave part among rollers.

ここで、本発明において、ローラの外周面は、凸弧状に形成されている。従って、ローラの凸弧状のうちローラの軸方向端面側ほど、ローラの外周面の法線とローラの軸方向とのなす鋭角は、小さくなっていく。つまり、ローラのうち凸所が対向する位置の法線とローラの軸方向とのなす鋭角は、凹所が対向する位置の法線とローラの軸方向とのなす鋭角より小さい。   Here, in the present invention, the outer peripheral surface of the roller is formed in a convex arc shape. Therefore, the acute angle between the normal line of the outer peripheral surface of the roller and the axial direction of the roller becomes smaller toward the end surface side in the axial direction of the roller in the convex arc shape of the roller. In other words, the acute angle formed between the normal line at the position where the convex portion faces the roller and the axial direction of the roller is smaller than the acute angle formed between the normal line at the position where the convex portion faces and the axial direction of the roller.

つまり、凹所と凸所を上述したように設けることで、凹凸を有しない従来の構成と比較すると、非負荷側の軌道溝においてローラに接触する点の法線とローラの軸方向に対するなす鋭角が小さくなる。当該なす鋭角が小さくなることにより、ローラと軌道溝との接触荷重のうちローラの軸方向成分が大きくなり、かつ、当該接触荷重のうちローラの軸直交方向成分が小さくなる。その結果、ローラと軌道溝との接触荷重の大きさが小さくなる。従って、誘起スラスト力が低減する。   In other words, by providing the recesses and the protrusions as described above, compared with the conventional configuration having no recesses and protrusions, the normal of the point contacting the roller in the raceway groove on the non-load side and the acute angle made with respect to the axial direction of the roller Becomes smaller. By reducing the acute angle, the axial component of the roller in the contact load between the roller and the raceway groove increases, and the axial orthogonal component of the roller in the contact load decreases. As a result, the magnitude of the contact load between the roller and the raceway groove is reduced. Therefore, the induced thrust force is reduced.

(請求項2)本発明によれば、非接触溝の溝幅を設定することで、凸所の位置、すなわちローラに接触する位置を決定することができる。従って、本発明によれば、容易に凹所および凸所を形成することができ、誘起スラスト力の低減を確実に実現できる。
(請求項3)本発明によれば、凸所の少なくとも一部と負荷伝達点の成形は同時に行い、その後に凹所としての非接触溝を加工することで実現できる。このように、凸所の成形が非常に容易となる。
(請求項4)本発明によれば、凹所が非接触溝のように両肩部を有する形状ではなく、負荷伝達点に連続した形状の場合であっても、凸所を凹所に対して突出させることで、確実に凸所にローラが接触するようにできる。

(Claim 2) According to the present invention, by setting the groove width of the non-contact groove, the position of the convex portion, that is, the position in contact with the roller can be determined. Therefore, according to the present invention, the concave and convex portions can be easily formed, and the reduction of the induced thrust force can be surely realized.
(Claim 3) According to the present invention, at least a part of the convex portion and the load transmission point are simultaneously formed, and thereafter, the non-contact groove as the concave portion is processed. In this way, it is very easy to form the convex portion.
(Claim 4) According to the present invention, even if the recess is not a shape having both shoulders as in the non-contact groove, but the shape is continuous with the load transmission point, the protrusion is defined with respect to the recess. By projecting, the roller can be surely brought into contact with the convex portion.

第一実施形態:摺動式トリポード型等速ジョイントの径方向部分断面図であって、3本の軌道溝のうち1本の軌道溝の部分を示す。1st embodiment: It is a radial direction fragmentary sectional view of a sliding tripod type | mold constant velocity joint, Comprising: The part of one track groove is shown among three track grooves. 第一実施形態:図1のA部分の外輪の拡大図、すなわち、外輪の非負荷側の軌道溝における外ローラとの接触位置付近を示す拡大断面図である。1st Embodiment: It is an enlarged view of the outer ring | wheel of the A section of FIG. 1, ie, an expanded sectional view which shows the contact position vicinity with the outer roller in the track groove of the non-load side of an outer ring | wheel. 第二実施形態:図1のA部分に相当する外輪の拡大図、すなわち、外輪の非負荷側の軌道溝における外ローラとの接触位置付近を示す拡大断面図である。2nd embodiment: It is an enlarged view of the outer ring corresponding to A part of Drawing 1, ie, an expanded sectional view showing the contact position neighborhood with an outer roller in a raceway groove on the non-load side of an outer ring. 比較例:図1のA部分に相当する外輪の拡大図、すなわち、外輪の非負荷側の軌道溝における外ローラとの接触位置付近を示す拡大断面図である。Comparative example: FIG. 2 is an enlarged view of an outer ring corresponding to a portion A in FIG. 1, that is, an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a contact position with an outer roller in a non-load-side raceway groove of the outer ring.

以下、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイントを具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the sliding tripod type constant velocity joint of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<第一実施形態>
第一実施形態の摺動式トリポード型等速ジョイントについて、図1および図2を参照して説明する。ここで、本実施形態の摺動式トリポード型等速ジョイントは、車両の動力伝達シャフトの連結に用いる場合を例に挙げて説明する。例えば、自動車のドライブシャフトのインボードジョイントとして好適に使用されるものである。すなわち、この場合には、当該等速ジョイントは、ディファレンシャルギヤに連結された軸部とドライブシャフトシャフトの中間シャフトとの連結部位に用いる場合である。
<First embodiment>
The sliding tripod type constant velocity joint of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, the case where the sliding tripod constant velocity joint of the present embodiment is used for connecting a power transmission shaft of a vehicle will be described as an example. For example, it is preferably used as an inboard joint of an automobile drive shaft. That is, in this case, the constant velocity joint is used for a connecting portion between the shaft portion connected to the differential gear and the intermediate shaft of the drive shaft.

(摺動式トリポード型等速ジョイントの全体構成)
この摺動式トリポード型等速ジョイントは、ディファレンシャルギヤ側の軸部(図示せず)に連結される外輪10と、他方側の中間シャフト(図示せず)に連結されるトリポード20と、外輪10とトリポード20との間に介在するローラユニット30とを備えて構成される。
(Overall configuration of sliding tripod type constant velocity joint)
This sliding tripod type constant velocity joint includes an outer ring 10 connected to a shaft portion (not shown) on the differential gear side, a tripod 20 connected to an intermediate shaft (not shown) on the other side, and an outer ring 10. And a tripod 20 and a roller unit 30 interposed therebetween.

外輪10は、筒状(例えば、有底筒状)に形成されており、一端側がディファレンシャルギヤに連結されている。そして、外輪10の筒状部分の内周面には、外輪軸方向(図1の前後方向)に延びる軌道溝11が、外輪軸の周方向に等間隔に3本形成されている。この軌道溝11断面形状は、ゴシックアーチ形状に形成されている。この外輪10の軌道溝11の詳細については後述する。   The outer ring 10 is formed in a cylindrical shape (for example, a bottomed cylindrical shape), and one end side is connected to the differential gear. Three track grooves 11 extending in the outer ring axial direction (front-rear direction in FIG. 1) are formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the outer ring 10 at equal intervals in the circumferential direction of the outer ring shaft. The cross-sectional shape of this raceway groove 11 is formed in a Gothic arch shape. Details of the raceway groove 11 of the outer ring 10 will be described later.

トリポード20は、外輪10の筒状部分の内側に配置されている。このトリポード20は、ボス部21と、3本のトリポード軸部22とを備える。ボス部21は、円環状に形成されており、ボス部21の内周側には内歯スプライン21aが形成されている。この内歯スプライン21aは、中間シャフトの端部の外歯スプライン(図示せず)に連結される。それぞれのトリポード軸部22は、ボス部21の外周面からそれぞれのボス部21の径方向外方に向かって延びるように立設されている。これらのトリポード軸部22は、ボス部21の周方向に等間隔(120°間隔)に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部22の少なくとも先端部は、外輪10のそれぞれの軌道溝11内に挿入されている。それぞれのトリポード軸部22は、全体としては円柱状に近似した形状に形成されている。詳細には、トリポード軸部22の外周面は、部分球面状をなしている。   The tripod 20 is disposed inside the cylindrical portion of the outer ring 10. The tripod 20 includes a boss portion 21 and three tripod shaft portions 22. The boss portion 21 is formed in an annular shape, and an internal spline 21 a is formed on the inner peripheral side of the boss portion 21. The internal spline 21a is connected to an external spline (not shown) at the end of the intermediate shaft. Each tripod shaft portion 22 is erected so as to extend from the outer peripheral surface of the boss portion 21 toward the radially outer side of each boss portion 21. These tripod shaft portions 22 are formed at equal intervals (120 ° intervals) in the circumferential direction of the boss portion 21. At least the tip of each tripod shaft portion 22 is inserted into each raceway groove 11 of the outer ring 10. Each tripod shaft portion 22 is formed in a shape that approximates a cylindrical shape as a whole. Specifically, the outer peripheral surface of the tripod shaft portion 22 has a partial spherical shape.

ローラユニット30は、全体としては、円環状となるように構成されている。ローラユニット30は、トリポード軸部22の外周側に、トリポード軸回りに回転可能に、且つ、トリポード軸方向に摺動可能に軸支されている。さらに、ローラユニット30は、トリポード軸部22に対して首振り揺動可能である。さらに、ローラユニット30は、軌道溝11の溝側面に沿って転動可能に配置されている。このローラユニット30は、外ローラ31と、内ローラ32と、ニードルローラ33と、止め輪34,35とから構成される。   The roller unit 30 is configured to be annular as a whole. The roller unit 30 is supported on the outer peripheral side of the tripod shaft portion 22 so as to be rotatable around the tripod shaft and slidable in the tripod shaft direction. Further, the roller unit 30 is swingable with respect to the tripod shaft portion 22. Further, the roller unit 30 is arranged to roll along the groove side surface of the raceway groove 11. The roller unit 30 includes an outer roller 31, an inner roller 32, a needle roller 33, and retaining rings 34 and 35.

外ローラ31は、円環状に形成されている。外ローラ31の外周面の軸方向断面形状は、大凡、軌道溝11の溝側面に対応する形状、すなわち軌道溝11の溝側面を反転した形状に形成されている。詳細には、外ローラ31の外周面の軸方向断面形状は、単一の曲率半径により表される凸円弧形状に形成されている。そして、外ローラ31は、その中心軸が外輪回転軸に直交する姿勢で、軌道溝11に転動可能に嵌挿されている。また、外ローラ31の内周面は、円筒内周面形状、すなわち、外ローラ31の軸方向に亘ってほぼ同径に形成されている。ただし、外ローラ31の内周面のうち両開口側には、全周に亘って止め輪溝31a,31bが形成されている。   The outer roller 31 is formed in an annular shape. The axial cross-sectional shape of the outer peripheral surface of the outer roller 31 is generally formed in a shape corresponding to the groove side surface of the raceway groove 11, that is, a shape obtained by inverting the groove side surface of the raceway groove 11. Specifically, the axial sectional shape of the outer peripheral surface of the outer roller 31 is formed in a convex arc shape represented by a single radius of curvature. The outer roller 31 is inserted into the raceway groove 11 so that its central axis is orthogonal to the outer ring rotation axis. Further, the inner peripheral surface of the outer roller 31 is formed in a cylindrical inner peripheral shape, that is, substantially the same diameter over the axial direction of the outer roller 31. However, retaining ring grooves 31a and 31b are formed on both opening sides of the inner circumferential surface of the outer roller 31 over the entire circumference.

内ローラ32は、円筒状に形成されている。内ローラ32の軸方向長さは、外ローラ31に形成された両側の止め輪溝31a,31b間の離間距離に相当する。この内ローラ32の外径は、外ローラ31の内径より小さく形成されている。そして、内ローラ32は、外ローラ31の径方向内方に離隔して配置されている。この内ローラ32と外ローラ31との径方向隙間には、全周に亘って、複数のニードルローラ33が配置されている。そして、このニードルローラ33を介することで、内ローラ32は、外ローラ31に対して相対回転可能とされている。さらに、内ローラ32は、外ローラ31に対して、径方向内方に同軸上に配置されている。この内ローラ32は、トリポード軸部22に対して回転且つ首振り揺動可能に、且つ、トリポード軸部22のトリポード軸方向に摺動可能となるように、トリポード軸部22に軸支されている。   The inner roller 32 is formed in a cylindrical shape. The axial length of the inner roller 32 corresponds to the distance between the retaining ring grooves 31 a and 31 b formed on the both sides of the outer roller 31. The outer diameter of the inner roller 32 is smaller than the inner diameter of the outer roller 31. The inner roller 32 is spaced apart from the inner side of the outer roller 31 in the radial direction. In the radial gap between the inner roller 32 and the outer roller 31, a plurality of needle rollers 33 are disposed over the entire circumference. The inner roller 32 can rotate relative to the outer roller 31 through the needle roller 33. Further, the inner roller 32 is coaxially disposed radially inward with respect to the outer roller 31. The inner roller 32 is pivotally supported by the tripod shaft portion 22 so as to be rotatable and swingable with respect to the tripod shaft portion 22 and to be slidable in the tripod shaft direction of the tripod shaft portion 22. Yes.

止め輪34,35は、縮径可能となるように、切り込み部分を有するC字型形状に形成されている。これらの止め輪34,35は、外ローラ31の止め輪溝31a,31bにそれぞれ嵌め込まれる。そして、止め輪34,35は、内ローラ32およびニードルローラ33に対して、ローラユニット30の軸方向に引っ掛かるようにされている。つまり、止め輪34,35は、内ローラ32およびニードルローラ33が、外ローラ31に対して、軸方向に相対的に移動することを規制している。   The retaining rings 34 and 35 are formed in a C-shape having a cut portion so that the diameter can be reduced. These retaining rings 34 and 35 are fitted into retaining ring grooves 31a and 31b of the outer roller 31, respectively. The retaining rings 34 and 35 are hooked in the axial direction of the roller unit 30 with respect to the inner roller 32 and the needle roller 33. That is, the retaining rings 34 and 35 restrict the inner roller 32 and the needle roller 33 from moving relative to the outer roller 31 in the axial direction.

(外輪10の軌道溝11の詳細構成)
次に、上述した外輪10の軌道溝11のうち特に溝側面の詳細形状について、図1および図2を参照して説明する。ここで、図1において、トリポード20が図1の右回りに回転した場合に、外輪10の軌道溝11のうち図1の右側の溝側面がトルクの負荷側となり、軌道溝11のうち図1の左側の溝側面がトルクの非負荷側となる。
(Detailed configuration of raceway groove 11 of outer ring 10)
Next, the detailed shape of the side surface of the raceway groove 11 of the outer ring 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, in FIG. 1, when the tripod 20 rotates clockwise in FIG. 1, the groove side on the right side in FIG. 1 of the raceway groove 11 of the outer ring 10 becomes the torque load side, and FIG. The left side surface of the groove is the torque non-load side.

上述したように、軌道溝11をゴシックアーチ形状に形成し、外ローラ31の外周面を単一の曲率半径からなる凸円弧形状に形成している。従って、図1に示すように、軌道溝11の溝側面には、ローラユニット30の外ローラ31の外周面との間でトルク伝達を行う負荷伝達点Pf1,Pf2が設定されている。このように、本実施形態においては、軌道溝11と外ローラ31との接触箇所が2箇所となるアンギュラコンタクトを採用している。   As described above, the raceway groove 11 is formed in a Gothic arch shape, and the outer peripheral surface of the outer roller 31 is formed in a convex arc shape having a single radius of curvature. Accordingly, as shown in FIG. 1, load transmission points Pf <b> 1 and Pf <b> 2 for transmitting torque between the outer peripheral surface of the outer roller 31 of the roller unit 30 are set on the groove side surface of the raceway groove 11. Thus, in this embodiment, the angular contact where the contact location of the raceway groove | channel 11 and the outer roller 31 becomes two places is employ | adopted.

また、図1および図2に示すように、軌道溝11の溝側面のうち負荷伝達点Pf2より溝開口端E側(図1の下側)に位置する溝開口部は、溝開口端Eに向かって、対向する外ローラ31の外周面に対して相対的に凹所11aから凸所11bに変化するように形成されている。ここでは、凹所11aには、外輪10の軌道溝11の延びる方向に形成される非接触溝である。一方、凸所11bは、非接触溝としての凹所11aのうち溝開口端E側の肩部を形成する部位である。この凸所11bの曲率および曲率中心は、負荷伝達点Pf2の曲率および曲率中心に一致するように設定されている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the groove opening located on the groove opening end E side (the lower side in FIG. 1) of the groove side surface of the raceway groove 11 from the load transmission point Pf <b> 2 is the groove opening end E. On the other hand, it is formed so as to change from the concave portion 11a to the convex portion 11b relative to the outer peripheral surface of the opposing outer roller 31. Here, the recess 11 a is a non-contact groove formed in the extending direction of the raceway groove 11 of the outer ring 10. On the other hand, the convex part 11b is a part which forms the shoulder part on the groove opening end E side in the concave part 11a as a non-contact groove. The curvature and the center of curvature of the convex portion 11b are set to coincide with the curvature and the center of curvature of the load transmission point Pf2.

(トルク伝達時に非負荷側の軌道溝11に発生する荷重)
次に、トルク伝達時に非負荷側の軌道溝11に発生する荷重について図1、図2および図4を参照して説明する。なお、図2において、負荷伝達点Pf2を図示しているが、これは図示している軌道溝11が負荷側となる場合における負荷伝達点Pf2となる位置を示している。また、図2において、点Pb2を図示しているが、これは図4に示す比較例における点Pb2に対応する位置を示している。
(Load generated in the raceway groove 11 on the non-load side during torque transmission)
Next, the load generated in the track groove 11 on the non-load side during torque transmission will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the load transmission point Pf2 is illustrated, and this indicates a position that becomes the load transmission point Pf2 when the illustrated raceway groove 11 is on the load side. Further, in FIG. 2, a point Pb2 is shown, which indicates a position corresponding to the point Pb2 in the comparative example shown in FIG.

トリポード20が図1の右回りに回転して、外輪10の軌道溝11のうち図1の右側の溝側面がトルクの負荷側となる場合として説明する。また、トリポード軸部22は、内ローラ32に対してローラ軸方向に摺動することは上述したとおりである。つまり、トリポード軸部22の外周面が内ローラ32の内周面に対して与える荷重点Ptは、内ローラ32の軸方向に移動する。ここでは、非負荷側の軌道溝11に発生する荷重が最大となる状態、すなわち、荷重点Ptがアンギュラコンタクトにおける旋回中心Oaから外輪10の回転中心側(図1の下側)へ最も遠くなる位置にある場合を考える。   The case where the tripod 20 rotates clockwise in FIG. 1 and the groove side surface on the right side in FIG. 1 of the raceway groove 11 of the outer ring 10 is the torque load side will be described. Further, as described above, the tripod shaft portion 22 slides with respect to the inner roller 32 in the roller shaft direction. That is, the load point Pt given to the inner peripheral surface of the inner roller 32 by the outer peripheral surface of the tripod shaft portion 22 moves in the axial direction of the inner roller 32. Here, the load generated in the non-load side raceway groove 11 is maximized, that is, the load point Pt is farthest from the turning center Oa in the angular contact to the rotation center side of the outer ring 10 (lower side in FIG. 1). Consider the case of being in position.

この場合、ローラユニット30は、トリポード軸部22から受ける荷重Fによって旋回中心Oaを中心とした図1の左回りのモーメントが発生する。そうすると、ローラユニット30は、軌道溝11のトルクの非負荷側において、溝開口部付近において接触する。軌道溝11の溝側面の溝開口部は、上述したように、溝開口端Eに向かって、対向する外ローラ31の外周面に対して相対的に凹所11aから凸所11bに変化するように形成されている。従って、非負荷側の軌道溝11において、ローラユニット30の外周面は、軌道溝11の凹所11aに接触せずに凸所11bの点Pbに接触する。   In this case, the roller unit 30 generates a counterclockwise moment in FIG. 1 around the turning center Oa by the load F received from the tripod shaft portion 22. Then, the roller unit 30 contacts in the vicinity of the groove opening on the non-load side of the torque of the raceway groove 11. As described above, the groove opening on the groove side surface of the raceway groove 11 changes from the recess 11a to the protrusion 11b relative to the outer peripheral surface of the opposing outer roller 31 toward the groove opening end E. Is formed. Therefore, in the raceway groove 11 on the non-load side, the outer peripheral surface of the roller unit 30 does not contact the recess 11a of the raceway groove 11 but contacts the point Pb of the projection 11b.

このとき、本実施形態における非負荷側の軌道溝11の凸所11bの点Pbに発生する荷重Nの大きさについて検討する。図2に示すように、点Pbにおける荷重Nの法線方向は、点Pbの法線方向、および、凸所11bの点Pbに接触する外ローラ31の外周面の法線方向に一致する。この法線方向と図1および図2の水平方向とのなす鋭角をαとする。なお、図1および図2の水平方向とは、外輪10の回転軸に直交すると共に外輪10の径方向に直交する方向である。   At this time, the magnitude of the load N generated at the point Pb of the convex portion 11b of the track groove 11 on the non-load side in the present embodiment will be examined. As shown in FIG. 2, the normal direction of the load N at the point Pb coincides with the normal direction of the point Pb and the normal direction of the outer peripheral surface of the outer roller 31 that contacts the point Pb of the convex portion 11b. An acute angle formed by the normal direction and the horizontal direction in FIGS. 1 and 2 is α. The horizontal direction in FIGS. 1 and 2 is a direction orthogonal to the rotation axis of the outer ring 10 and orthogonal to the radial direction of the outer ring 10.

そして、ローラユニット30の旋回中心Oa回りのモーメントの釣り合いを考える。つまり、ローラユニット30がトリポード軸部22から受ける荷重Fにより発生するモーメントと、非負荷側の軌道溝11の凸所11bから受ける荷重Nにより発生するモーメントとは釣り合う。このことは、式(1)により表される。この式(1)を荷重Nについて変換すると、式(2)のように表される。この式(2)から明らかなように、角度αが大きくなるほど、式(2)の分母が大きくなるために、荷重Nの大きさは小さくなる。   Consider the balance of moments about the turning center Oa of the roller unit 30. In other words, the moment generated by the load F received by the roller unit 30 from the tripod shaft portion 22 is balanced with the moment generated by the load N received from the convex portion 11 b of the non-load side raceway groove 11. This is represented by equation (1). When this equation (1) is converted with respect to the load N, it is expressed as equation (2). As is clear from the equation (2), the larger the angle α, the larger the denominator of the equation (2), so the load N becomes smaller.

Figure 0005510129
Figure 0005510129

ここで、本実施形態と比較するため、図4に示すように、本実施形態の凹所11aが形成されていない軌道溝211の場合を例に挙げる。つまり、図4に示す軌道溝211の溝側面は、図2の破線にて示す凹所11aが形成されていない形状、すなわち、図2の負荷伝達点Pf2と凸所11bとを同一の曲率および曲率中心の曲線にて繋いだ形状に形成されているものとする。   Here, in order to compare with the present embodiment, as shown in FIG. 4, a case of a raceway groove 211 in which the recess 11 a of the present embodiment is not formed will be described as an example. That is, the groove side surface of the raceway groove 211 shown in FIG. 4 has a shape in which the recess 11a shown by the broken line in FIG. 2 is not formed, that is, the load transmission point Pf2 and the protrusion 11b in FIG. It is assumed that it is formed in a shape connected by a curve with a center of curvature.

このとき、比較例における非負荷側の軌道溝211の点Pb2に発生する荷重N2の大きさについて検討する。図4に示すように、点Pb2における荷重N2の法線方向は、点Pb2の法線方向、および、点Pb2に接触する外ローラ31の外周面の法線方向に一致する。この法線方向と図4の水平方向とのなす鋭角をβとする。また、図1に示す距離LxおよびLyは、両者において異なるが、非常に僅かな差であるため、同一と考えることができる。従って、比較例における荷重N2は、式(2)における角度αを角度βに置換した式(3)により表される。   At this time, the magnitude of the load N2 generated at the point Pb2 of the track groove 211 on the non-load side in the comparative example will be examined. As shown in FIG. 4, the normal direction of the load N2 at the point Pb2 coincides with the normal direction of the point Pb2 and the normal direction of the outer peripheral surface of the outer roller 31 in contact with the point Pb2. An acute angle formed by the normal direction and the horizontal direction in FIG. Further, although the distances Lx and Ly shown in FIG. 1 are different from each other, the distances Lx and Ly are considered to be the same because they are very slight differences. Therefore, the load N2 in the comparative example is expressed by Expression (3) in which the angle α in Expression (2) is replaced with the angle β.

Figure 0005510129
Figure 0005510129

図2と図3とを比較することより明らかなように、この比較例における角度βは、本実施形態における角度αよりも小さくなる。そうすると、式(2)により導き出される荷重Nと式(3)により導き出される荷重N2とを比較すると、相対的に大きな角度αにより表される荷重Nが、相対的に小さな角度βにより表される荷重N2より小さくなる。このように、本実施形態によれば、凹所11aを形成し、凹所11aよりも溝開口端E側における凸所11bにて外ローラ31に接触させることで、非負荷側の軌道溝11の溝側面において発生する荷重Nを小さくすることができる。従って、誘起スラスト力が低減する。   As is clear from a comparison between FIG. 2 and FIG. 3, the angle β in this comparative example is smaller than the angle α in the present embodiment. Then, when comparing the load N derived from Equation (2) with the load N2 derived from Equation (3), the load N represented by a relatively large angle α is represented by a relatively small angle β. It becomes smaller than the load N2. As described above, according to the present embodiment, the recess 11a is formed, and the outer groove 31 is brought into contact with the outer roller 31 at the protrusion 11b on the groove opening end E side than the recess 11a. The load N generated on the side surface of the groove can be reduced. Therefore, the induced thrust force is reduced.

<第二実施形態>
第二実施形態における外輪10の軌道溝11の溝開口部について図3を参照して説明する。なお、図3において、負荷伝達点Pf2を図示しているが、これは図示している軌道溝11が負荷側となる場合における負荷伝達点Pf2となる位置を示している。また、図3において、点Pb2を図示しているが、これは図4に示す比較例における点Pb2に対応する位置を示している。
<Second embodiment>
The groove opening of the raceway groove 11 of the outer ring 10 in the second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the load transmission point Pf2 is illustrated, and this indicates a position that becomes the load transmission point Pf2 when the illustrated raceway groove 11 is on the load side. Further, in FIG. 3, a point Pb2 is shown, which indicates a position corresponding to the point Pb2 in the comparative example shown in FIG.

第一実施形態においては、凸所11bの曲率および曲率半径を負荷伝達点Pf2の曲率および曲率半径と一致するようにして、凹所11aとしての非負荷溝を形成した。この他に、図3に示すように、本実施形態において、軌道溝111の溝開口部は、次のように形成される。すなわち、軌道溝111の凹所111aは、負荷伝達点Pf2の曲率に連続して曲面状に形成される。例えば、当該凹所111aの曲率および曲率半径は、負荷伝達点Pf2の曲率および曲率半径に一致するようにする。また、軌道溝111の凸所111bは、凹所111aの曲面に対して軌道溝111の溝内部に向かって突出して形成される。つまり、凸所111bは、凹所111aの曲面の延長線Hよりも、溝内部に向かって突出している。そして、凸所111bの点Pbにて、外ローラ31の外周面と接触する。この場合にも、第一実施形態と同様の効果を奏する。   In the first embodiment, the non-load groove as the recess 11a is formed so that the curvature and the radius of curvature of the convex portion 11b coincide with the curvature and the radius of curvature of the load transmission point Pf2. In addition, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the groove opening of the raceway groove 111 is formed as follows. That is, the recess 111a of the raceway groove 111 is formed in a curved surface continuously with the curvature of the load transmission point Pf2. For example, the curvature and the radius of curvature of the recess 111a are made to coincide with the curvature and the radius of curvature of the load transmission point Pf2. The convex portion 111b of the raceway groove 111 is formed so as to protrude toward the inside of the raceway groove 111 with respect to the curved surface of the recess 111a. That is, the convex portion 111b protrudes toward the inside of the groove from the extended line H of the curved surface of the concave portion 111a. And it contacts with the outer peripheral surface of the outer roller 31 at the point Pb of the convex portion 111b. In this case, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

10:外輪、 11,111,211:軌道溝
11a,111a:凹所、 11b,111b:凸所
20:トリポード、 21:ボス部、 21a:内歯スプライン
22:トリポード軸部
30:ローラユニット、 31:外ローラ、 31a,31b:輪溝
32:内ローラ、 33:ニードルローラ、 34,35:止め輪
211:軌道溝
E:溝開口端、 N,N2:非負荷側の荷重、 Oa:モーメント旋回中心
Pb,Pb2:非負荷側の接触点、 Pf1,Pf2:負荷伝達点
α,β:接触角度、 H:凹所の曲面の延長線
10: outer ring 11, 111, 211: raceway groove 11a, 111a: recess, 11b, 111b: convex 20: tripod, 21: boss part, 21a: internal spline 22: tripod shaft part 30: roller unit, 31 : Outer roller 31a, 31b: ring groove 32: inner roller 33: needle roller 34, 35: retaining ring 211: raceway groove E: groove opening end, N, N2: load on the non-load side, Oa: moment rotation Centers Pb, Pb2: non-load side contact points, Pf1, Pf2: load transmission points α, β: contact angle, H: extension line of concave curved surface

Claims (4)

筒状に形成され、内周面に外輪回転軸方向に延びる3本の軌道溝が形成された外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される3本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
凸弧状の外周面を有する環状に形成され、それぞれの前記トリポード軸部の外周側に回転可能且つ首振り揺動可能に軸支され、且つ、前記軌道溝に転動可能に配置されるローラと、
を備えるトリポード型等速ジョイントであって、
前記軌道溝の溝側面には、前記ローラの外周面との間でトルク伝達を行う負荷伝達点が設定され、
前記軌道溝の溝側面のうち前記負荷伝達点より溝開口端側に位置する溝開口部は、前記溝開口端に向かって、対向する前記ローラの外周面に対して相対的に凹所から凸所に変化するように形成され、
前記軌道溝が非負荷側となる場合に、前記ローラの外周面は、前記凹所に接触せずに前記凸所に接触するように、前記凹所および前記凸所が設定される摺動式トリポード型等速ジョイント。
An outer ring formed in a cylindrical shape and formed with three raceway grooves extending in the outer ring rotation axis direction on the inner peripheral surface;
A boss portion coupled to the shaft, and three tripod shaft portions that are erected so as to extend radially outward of the boss portion from the outer peripheral surface of the boss portion and are inserted into the raceway grooves, respectively. Tripod,
A roller formed in an annular shape having a convex arc-shaped outer peripheral surface, rotatably supported on the outer peripheral side of each of the tripod shaft portions and pivotably swingable, and disposed in a rolling manner in the raceway groove; ,
A tripod type constant velocity joint comprising:
A load transmission point for transmitting torque to and from the outer peripheral surface of the roller is set on the groove side surface of the raceway groove,
Of the groove side surfaces of the raceway groove, the groove opening portion located closer to the groove opening end side than the load transmission point protrudes from the recess relative to the outer peripheral surface of the roller facing the groove opening end. Formed to change in place,
When the raceway groove is on a non-load side, the outer peripheral surface of the roller is a sliding type in which the recess and the protrusion are set such that the outer surface of the roller contacts the protrusion without contacting the recess. Tripod type constant velocity joint.
請求項1において、
前記凹所は、前記軌道溝の延びる方向に形成される非接触溝であり、
前記凸所は、前記非接触溝のうち前記溝開口端側の肩部を形成する部位である摺動式トリポード型等速ジョイント。
In claim 1,
The recess is a non-contact groove formed in a direction in which the track groove extends,
The convex portion is a sliding tripod type constant velocity joint which is a portion of the non-contact groove that forms a shoulder on the groove opening end side.
請求項2において、
前記凸所の少なくとも一部における曲率および曲率中心は、前記負荷伝達点の曲率および曲率中心に一致するように設定されている摺動式トリポード型等速ジョイント。
In claim 2,
A sliding tripod type constant velocity joint in which a curvature and a center of curvature in at least a part of the convexity are set to coincide with a curvature and a center of curvature of the load transmission point.
請求項1において、
前記凹所は、前記負荷伝達点の曲率に連続して曲面状に形成され、
前記凸所は、前記凹所の曲面に対して前記軌道溝の溝内部に向かって突出して形成される摺動式トリポード型等速ジョイント。
In claim 1,
The recess is formed in a curved surface continuously with the curvature of the load transmission point,
The convex portion is a sliding tripod constant velocity joint formed so as to protrude toward the inside of the raceway groove with respect to the curved surface of the concave portion.
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