JPH10184714A

JPH10184714A - 等速自在継手

Info

Publication number: JPH10184714A
Application number: JP35050696A
Authority: JP
Inventors: Akio Sakaguchi; 明夫坂口; Yoshitada Ikuyama; 義忠郁山
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】製造工程の簡略化、コスト低滅等【解決手段】外側継手部材１’のマウス部１Ａ’の横
断面における外周は、略正六角形状をなしている。六角
形の６つの頂部１ｄ’はそれぞれ各案内溝１ａ’に対応
した位置にあり、六角形の６つの辺部１ｅ’はそれぞれ
各内周面部分１ａ’に対応した位置にある。頂部１ｄ’
は軸心を中心とする円弧面、辺部１ｅ’はストレート面
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や各種産業
機械において動力伝達用に使用される等速自在継手に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車のプロペラシャフトやド
ライブシャフトの連結用に種々の形式の等速自在継手が
使用されている。等速自在継手には、大別して、外側継
手部材と内側継手部材との間の角度変位のみを許容する
固定型と、角度変位および軸方向変位を許容する摺動型
があり、前者にはボールフィックスドジョイント、後者
にはダブルオフセットジョイント、トリポードジョイン
ト、クロスグルーブジョイントが含まれる。等速自在継
手のうち、トリポードジョイントはトルク伝達部材とし
て球面ローラを用い、その他はトルク伝達部材としてボ
ールを用いている。

【０００３】図２に一例として示すのは、固定型として
のボールフィックスドジョイントである。一般に、この
種の等速自在継手は、球面状の内周面１ａに６本の曲線
状の案内溝１ｂを軸方向に形成したマウス部１Ａを有す
る外側継手部材１と、球面状の外周面２ａに６本の曲線
状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内側継手部材２と、
外側継手部材１の案内溝１ｂと内側継手部材２の案内溝
２ｂとが協働して形成されるボールトラックに配された
６個のトルク伝達ボール３と、トルク伝達ボール３を保
持する保持器４とで構成される。

【０００４】外側継手部材１の案内溝１ｂの中心は内周
面１ａの球面中心に対して、内側継手部材２の案内溝２
ｂの中心は外周面２ａの球面中心に対して、それぞれ、
軸方向に等距離だけ反対側にオフセットされている。そ
のため、案内溝１ｂと案内溝２ｂとが協働して形成され
るボールトラックは、継手の開口側または奥部側（同図
では開口側）に向かって楔状に開いた形状になる。保持
器４の外周面４ａを案内する外側継手部材１の内周面１
ａ、保持器４の内周面４ｂを案内する内側継手部材２の
外周面２ａは、いずれも、トルク伝達ボール３の中心を
含む継手中心面内にある。

【０００５】外側継手部材１と内側継手部材２とが角度
θだけ角度変位すると、保持器４に案内されたトルク伝
達ボール３は常にどの作動角θにおいても、角度θの２
等分面（θ／２）内に維持され、そのため継手の等速性
が確保される。

【０００６】通常、上記のような等速自在継手の外側継
手部材１は、鋼材料から亜熱間鍛造、冷間鍛造を経て所
定形状に成形されている。マウス部１Ａの横断面におけ
る外周形状は、一般に円形状である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な等速自在継手を組み込む際、周辺部材との干渉が問題
になる場合がある。その一例として、例えば、自動車用
途、特にトラック系自動車でリジッドアクスル車のフロ
ントドライブシャフト連結用に等速自在継手を用いる場
合が挙げられる。リジッドアクスルの車で、転舵と駆動
力伝達が必要な場合、図４に示すように、等速自在継手
はアクスルケーシング１０の内部に組み込まれる。その
ため、等速自在継手をアクスルケーシング１０に組み込
む際（同図に示す矢印方向に組み込む）、等速自在継手
の外側継手部材１の外周部分とキングピン１１（１８０
度対向した２個所に配置される。）との干渉が問題にな
る。

【０００８】そこで、従来は、図３に示すように、外側
継手部材１のマウス部１Ａの外周の１８０度対向した部
分Ｃ部およびＤ部を削り加工によって肉取りして、組み
込み時におけるキングピン１１との干渉を回避してい
た。

【０００９】しがしながら、外側継手部材１のマウス部
１Ａの外周を円形状に鍛造成形した後、削り加工を行う
ので、製造工程の複雑化、コスト増加の要因となる。ま
た、削り加工された材料分は破棄されるので、材料歩留
まりが良くない。さらに、鍛造成形によるマウス部の素
材組織が削り加工によって部分的に切断されるので、強
度面でも好ましいとは言えない。

【００１０】本発明は、等速自在継手における周辺部材
との干渉の問題を解消すると同時に、製造工程の簡略
化、低コスト化、品質向上を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、外側継手部材のマウス部の外周を、各
案内溝に対応した位置を頂部とする多角形状にした。マ
ウス部の外周の多角形状は鍛造加工によって成形された
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図２に示す型式の
等速自在継手（ボールフィックスドジョイント）に適用
した場合の実施形態について説明する。尚、この実施形
態の等速自在継手が図２および図３に示す等速自在継手
と異なる点は、外側継手部材、より具体的には外側継手
部材の外周形状にあり、内部部品（内輪２、トルク伝達
ボール３、保持器４）、内部構造、および継手機能つい
ては実質的に同じであるので、これらについては説明を
省略し、外側継手部材を中心に説明する。

【００１３】図１は、この実施形態に係わる等速自在継
手の外側継手部材１’を示している。外側継手部材１’
は、カップ状のマウス部１Ａ’と、マウス部１Ａ’の底
部中心に一体成形され又は一体に接合された軸部１Ｂ’
とで構成される。

【００１４】マウス部１Ａ’の内面には、トルク伝達ボ
ール（３）と接触する６本の案内溝１ｂと、保持器
（４：図２参照）の外周面（４ａ）と接触する内周面部
分１ａ’が形成され、軸部１Ｂ’の軸端部分にはセレー
ション部（又はスプライン部）１ｃ’が形成される。

【００１５】図１（ｂ）に示すように、マウス部１Ａ’
の横断面｛図１（ａ）のｂ−ｂ断面｝における外周は、
略正六角形状をなしている。六角形の６つの頂部１ｄ’
はそれぞれ各案内溝１ａ’に対応した位置にあり、六角
形の６つの辺部１ｅ’はそれぞれ各内周面部分１ａ’に
対応した位置にある。頂部１ｄ’は軸心を中心とする円
弧面、辺部１ｅ’はストレート面である。尚、マウス部
１ａ’の内面は、従来品と同形状である。

【００１６】この外側継手部材１’は、例えば中炭素鋼
を材料として、亜熱間鍛造→冷間鍛造によって所定形状
に成形される。マウス部１Ａ’の外周の六角形状は、冷
間鍛造によって最終成形されたものである。

【００１７】この実施形態の等速自在継手を例えば図４
に示すアクスルケーシング１０に組み込む際、キングピ
ン１１の配置位置に外側継手部材１’の外周の辺部１
ｅ’が来るようにして組み込むことで、キングピン１１
との干渉を回避することができる。

【００１８】外側継手部材１’を成形する鋼材料として
は、例えば含有炭素量０．４５％〜０．５８％の中炭素
鋼（Ｓ４８Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５３Ｃ、Ｓ５５Ｃ等）の熱
間圧延材を用いることができる。そして、この中炭素鋼
の熱間圧延材から亜熱間鍛造によってマウス部１Ａ’お
よび軸部１Ｂ’をほぼ図１に示す形状に成形する。そし
て、亜熱間鍛造後の素材を冷間鍛造によってほぼ最終形
状に成形する。マウス部１Ａ’の外周の六角形状は、こ
の冷間鍛造によって最終形状・寸法に仕上げられる。

【００１９】尚、上記実施形態では、マウス部１Ａ’の
外周を正六角形状にしてあるが、これはトルク伝達ボー
ルの配置数（６個）｛案内溝の形成数：６本｝に対応さ
せたためである。トルク伝達ボールの配置数｛案内溝の
形成数｝が６以外の場合、それに応じた形状としてもよ
い。例えばトルク伝達ボールの配置数が８個｛案内溝の
形成数：８本｝の場合、マウス部の外周を正８角形にす
るとよい。

【００２０】また、本発明はボールフィックスドジョイ
ントに限らず、その他の型式の等速自在継手、例えばダ
ブルオフセットジョイント、トリポードジョイント、ク
ロスグルーブジョイント等、特にそれらの外側継手部材
にも同様に適用可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以下に示す効果を有する。

【００２２】（１）マウス部の外周の多角形状を利用す
ることによって、周辺部材との干渉を回避することがで
きる。これにより、設計自由度を高めることができる。

【００２３】（２）マウス部の外周の多角形状を鍛造加
工によって成形することにより、従来品に比べ、干渉を
回避するための後加工が不要になるので、製造工程の簡
略化、材料歩留まりの向上、これらによるコスト低減を
図ることができる。

【００２４】（３）マウス部の外周において、素材組織
の大部分が鍛造組織のまま残されるので強度面でも有利
である。これにより、等速自在継手のより一層の品質向
上を図ることができる。

【００２５】（４）マウス部の外周を多角形状にするこ
とによって、外側継手部材、ひいては等速自在継手の軽
量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係わる等速自在継手の外側継手部材
を示す側面図（同図ａ）、同図ａにおけるマウス部のｂ
−ｂ横断面図（同図ｂ）である。

【図２】ボールフィックスドジョイントの一般的構成を
示す縦断面図である。

【図３】従来の等速自在継手における外側継手部材のマ
ウス部の横断面図である。

【図４】リジッドアクスル車におけるフロントドライブ
シャフトの周辺部を示す断面図である。

【符号の説明】

１’ 外側継手部材１Ａ’マウス部１ａ’内周面１ｂ’案内溝２内側継手部材３トルク伝達ボール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周面に複数の案内溝を形成したマウス
部を有する外側継手部材と、外側継手部材のマウス部の
内周に組み入れられた内側継手部材と、外側継手部材の
案内溝と内側継手部材との間に介在する複数のトルク伝
達部材とを含み、外側継手部材と内側継手部材とが相対
的な角度変位、又は、角度変位および軸方向変位をとる
ことができる等速自在継手において、前記外側継手部材のマウス部の外周が、各案内溝に対応
した位置を頂部とする多角形状であることを特徴とする
等速自在継手。
【請求項２】前記外側継手部材のマウス部の外周の多
角形状が鍛造成形によるものであることを特徴とする請
求項１記載の等速自在継手。
【請求項３】内周面に複数の案内溝を形成したマウス
部を有し、マウス部の外周が、各案内溝に対応した位置
を頂部とする多角形状であることを特徴とする等速自在
継手の外側継手部材。
【請求項４】前記マウス部の外周の多角形状が鍛造成
形によるものであることを特徴とする請求項３記載の等
速自在継手の外側継手部材。