JPH048921A

JPH048921A - 等速自在継手

Info

Publication number: JPH048921A
Application number: JP11287290A
Authority: JP
Inventors: Ken Yamamoto; 憲山本
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野」本発明は、自動車等の動力伝達軸に用いられる等速自在
継手に関し、特に、小型軽量化を可能にした等達自在継
手に関する。

〔従来の技術〕

この棟の等速自在継手は、第５図に示す様に、外方部材
（５１）に設けた案内ＩＩ　（５２）と、内方部材（５
３）に設けた案内？１）　（５４）とが共働して形成す
るボールトランクにトルク伝達ボール（５５）を配し、
トルク伝達ボール（５５）を外方部材（５１）と内方部
材（５３）との間に配置した保持ａ　（５６）で保持す
る構成にしている。保持器（５６）は、トルク伝達ボー
ル（５５）を収容するボールポケット（５６ａ）を臭え
ており、内方部材（５３）の部分球向状外表向（５７）
および外方部材（５１）の内表面（５８）とで夫々接触
案内される。

また、上記構成を簡単化し、併せて差動角を増大するよ
うにしたものが特開昭５８−１６３８２５号公報に記載
されている。

この等速自在継手は、第６図に示す様に、案内ｍ　（６
２）を設けた中空外方部材（６１）と、中心線が湾曲し
た案内溝（６４）を設けた内方部材（６３）と、上記二
つの案内溝（６２）　　（６４）が共働して形成するボ
ールトランクの角度２等分面に保持されるトルク伝達ボ
ール（６５）と、トルク伝達ホール（６５）をボールト
ランク内に保持するための保持部材（６６）とを具え、
ボールトランクをその軸方向断面積が継手の端面（６７
）側に向かって縮小する口状形状とすることによって、
クサビ状作用を利用してトルク伝達ボール（６５）を保
持制御する構成にしている。そして、二つの案内＃　（
６２）（６４）を所定の形状にすることによって、ボー
ルトラックの反転を防止すると共に、保持部材（６６）
ニスへての差動角においてトルク伝達ボール（６５）を
押圧保持させることを可能にしている。接ぎすれば、ボ
ールトランクの反転を防止することで差動角の増大を図
り、構造の簡単な保持部材に慣用の保持器の機能をもた
せることで継手自体の構造の簡単化を図ったものである
。

（発明が解決しようとする課題〕第７Ａ図は、第５図におけるトルク伝達ボール（５５）
と案内溝（５２）　　（５４）との接触状態を示す、同
図に示す様に、外方Ｓ材（５１）と内方部材（５３）と
の間に保持器（５６）が介在するために案内溝（５２）
　　（５４）の形状が限定され接触角（θ）が必然的に
小さくならざるをえない。

また第７Ｂ図は、第６図におけるトルク伝達ボール（６
５）と案内溝（６２）との接触状態を示す。

同図に示す様に、案内１）１）　（６２）はトルク伝達
ボール（６５）との接触点（Ｃｏ）から出発して、溝底
（６２ａ）の半径（ｒ８）よりも大きい半径（ｒ４）で
延ばされた形状をしており、この案内溝形状に対応すべ
く小さな接触角（θ）をもたせている。

以上説明した様に、従来の等速自在継手においてはトル
ク伝達ボールと案内溝との接触角が小さいため、内方部
材から外方部材へトルクが伝達される際に、かなりのト
ルク損失が発生する。第８図を参照しながら説明すると
、内方部材（５３）に連結された駆動軸（図示せず）の
駆動軸トルクＴが、接触点（Ｃ）において、接触角線方
向（ＴＩ）と接線方向（１”ｚ）に分散されるためにお
こるもので、トルク伝達ボール（５５）に伝わる伝達ト
ルク量は当初の駆動軸トルクＴよりも小さいトルク量７
１　となる、トルク伝達ボール（５５）に伝達されたト
ルクＴｌは、外方部材（５１）との接触点（Ｃｏ）にお
いても同様に分散されるから、結局、外方部材（５１）
に伝達されるトルクｆは駆動軸トルクＴよりもかなり小
さくなってしまう、駆動軸トルクＴの作用線と接触角線
とのなす角をαとすると、Ｔ１＝Ｔｃｏｓ　α となり、角αは接触角θと反比例の関係にあるから、結
局、接触角θが小さければＴＩは小さくなり、トルク伝
達効率が低下することがわかる。

本発明は上記問題点に鑑みて提案されたもので、その目
的とするところは、トルク伝達効率を高めることによ、
て、小型、軽量の等速自在継手を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、外方部材と内方部材とに設けた夫々の案内溝
の側面が、トルク伝達ボールのピッチ円を超えて延びる
ようにした。

また、各案内溝の側面とトルク伝達ボールとの接触面に
おける回転トルクの作用線とトルク伝達ボールの接線と
が垂直をなすようにした。

また、前記接触点がトルク伝達ボールのピッチ円の円周
上に位置するようにした。

〔作用〕

トルク伝達ボールは、外方部材と内方部材とに夫々設け
た案内溝が形成する口状のボールトランク内に配されて
クサビ状作用で保持される。保持部材は、すべての差動
角においてトルク伝達ボールを押圧してボールトランク
からの１！ｌｉ！落を防止する。また、トルク伝達ボー
ルは差動角の角度２等分面内に保持され、これにより等
速性が確保される。各案内＃側面は、トルク伝達ボール
のピッチ円を超えた位置まで延びており、このためトル
ク伝達ボールは各案内溝に両側から包み込まれた状態で
接触案内される。したがって、各案内溝とトルク伝達ボ
ールとの接触角を従来に比べて大きくすることかり能と
なり、これによりトルク伝達効率が向上する。

また、各案内溝の側面とトルク伝達ボールとの接触点に
おけるトルク作用線とトルク伝達ボールの接線とが垂直
をなすように各案内溝を形成することによって、接触点
におけるトルクの分散がなくなりトルク伝達効率が向上
する。また、上記接触点をトルク伝達ボールのピッチ円
の円周上に位置させるようにすることで、内方部材がト
ルク伝達ボールに伝達すべきトルクの作用方向と、トル
ク伝達ボールが外方部材に伝達すべきトルクの作用方向
とが近づき、トルク伝達がより効率的に行なわれる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

ＷＳ１図は、本発明に係る等速自在継手を示す。

この等速自在継手は、内壁に案内５（２）を設けた中空
の外方部材（１）と、外壁に案内Ｊｌｉ　（２）と共働
して口状のボールトランクを形成する案内溝（４）を設
けた内方部材（３）と、ボールトラック内に配されるト
ルク伝達ボール（５）と、トルク伝達ボール（５）を保
持するための保持部材（６）とを有する。案内ｉｌＢ　
（２）の溝底線（２ａ）は、継手中心（０）から軸方向
に沿って継手内部側に距ｍ　＜ｔ＞たけ偏心した位置（
０■）を中心とする半径（ｒｌ）の円弧をなし、案内溝
（４）の溝底線（４ａ）は、継手中心（０）から位置（
０１）と反対方向に同じ距離（Ｚ）だけ偏心した位置（
０２）を中心とする半径（ｒりを中心とする半径（ｒ２
）の円弧をなす、このため、上記二つの溝（２）（４）
が形成するボールトランクは端面側（７）に向かって縮
小する口状形状を有するトルク伝達ボール（５）は、こ
の口状のボールトラ、り内に配され、保持部材（６）で
拡大側から押圧されることによってａＳを防止され、ク
サビ状作用でボールトラック内に保持される。

また、位置（Ｏｚ　）　　（Ｏｘ　）および半径（ｒｌ
）（ｒ２　）はトルク伝達ボール（５）が富に角度２等
分面内に保持されるような値を選定する。

第２図は、第１図の１ｌ−ＩＩ断面を示す。外方部材（
１）の内壁は、周方向に等間隔に隆起した三つの壁（ｌ
ａ）を膏し、壁（ｌａ）の両側向から両裾部にわたる部
分が案内溝（２）（２）を形成する、また内方部材（３
）の外壁は、上記三つの壁（ｌａ）に対応する三つの壁
（３ａ）を有し、壁（３ａ）の両側から＃Ｉｌ裾邪にわ
たる部分が案内溝（４）（４）を形成する。案内＃　（
２）（４）の側面は、いずれもトルク伝達ボール（５）
のとフナ円（５ａ）を超えて延びており、このため案内
５（２）〈４）が共働して形成するボールトラックはト
ルク伝達ボール（５）を包み込む状態で接触案内する。

第３図は、案内４（２）（４）とトルク伝達ボール（５
）との接触状態を示す、同図に示す様に、本実施例では
トルク伝達ボール（５）と案内溝（２）（４）とが接触
点（ＣＩ　）　　（Ｃｒ　）　　（Ｃｓ　）の３点で接
触し、しかも接触点（Ｃ＋）（Ｃｓ）における回転トル
クＴの作用線（Ｔａ）とトルク伝達ボール（５）の接線
（５ｂ）とが夫々垂直をなすようにしている。こうする
ことによって、接触点（Ｃ１）（Ｃｓ）における回転ト
ルクＴの分散がなく、トルク伝達効率を向上させること
ができる。

第４図は、本発明の他の実施例を示す、尚、図示を省略
した部分の構造は第１図および第２図に示すものと同一
である。同図に示す様に、トルク伝達ボール（５）と案
内溝（２）（４）とが接触点（Ｃ１°）（Ｃｇ’）＜Ｃ
Ｂ’　）の３点で接触し、しかも接触点（Ｃｒ　’　）
（Ｃｓ’　）はいずれもトルク伝達ボール（５）のピッ
チ円（５ａ）の円周上に位置している。また、回転トル
クＴの作用線（Ｔａ）とトルク伝達ボール（５）の接線
（５ｂ）とは垂直をなしている。前記実施例に比べて、
接触点（Ｃ１°）（Ｃｓ’）における夫々のトルク作用
線の方向より近づ（ため、接触点（Ｃｓ“）へ伝達され
るトルクが大きくなり、トルク伝達効率を一層、向上さ
せることができる。

〔発明の効果〕

本発明に係る等速自在継手は、差動角を大きくとること
ができ、その構造も簡単である他、以下に示す特有の効
果を有する。

■　外方部材と内方部材とに設けた夫々の案内溝の側面
が、トルク伝達ボールのピッチ円を超えて延びるため、
各案内溝とトルク伝達ボールとの接触角を大きくするこ
とができる。これによってトルク伝達効率が向上する。

■　接触点におけるトルクの作用線とトルク伝達ボール
の接線とを垂直にすることにより、接触点でのトルクの
分散が少なくなる。

■　上記接触点をトルク伝達ボールのピッチ円の円周上
に位置するようにすることにより、内方部材からトルク
伝達ボールに伝達すべきトルクの作用方向と、トルク伝
達ボールから外方部材に伝達すべきトルクの作用方向と
が近づき、トルク伝達効率がより一層向上する。

■　以上により、等速自在継手の小型、軽量化が達成で
きる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明に係る等速自在継手を示す断面図、第２図は第１図における■−■断面図、第３図および第
４図はトルク伝達ボールと案内溝との接触状態を示す拡
大断面図、第５図およびｊＰｊ６図は従来の等速自在継手を示す断
面図、第７Ａ図、第７Ｂ図および第８図はトルク伝達ボールと
案内溝との接触状態を示す拡大断面図である。１−外方部材　　　　２−・−案内溝３−内方部材　　　　４−案内溝５−）ルク伝達ボール５ａ−ピッチ円　　　　５ｂ−接線６−　保持部材ｃｌ　、ｃ、　、Ｃｓ−・−接触点ＣＩ　’　、Ｃ２”　、ＣＩ””’接触点Ｔａ−トルク
作用線

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内壁に案内溝を設けた中空の外方部材と、外壁に
前記案内溝と共働して口状のボールトラックを形成する
案内溝を設けた内方部材と、前記各ボールトラック内に
配されるトルク伝達ボールと、前記ボールトラックの拡
大側に配置されて前記トルク伝達ボールを保持する保持
部材とを具え、且つ、前記トルク伝達ボールを差動角の
角度２等分面内に保持する等速自在継手において、前記
外方部材に設けた案内溝と、前記内方部材に設けた案内
溝とを、夫々の側面が前記トルク伝達ボールのピッチ円
を超えて延びるように形成したことを特徴とする等速自
在継手。
（２）各案内溝の側面とトルク伝達ボールとの接触点に
おける回転トルクの作用線とトルク伝達ボールの接線と
が垂直をなす請求項（１）の等速自在継手。
（３）前記接触点がトルク伝達ボールのピッチ円の円周
上に位置する請求項（２）の等速自在継手。