JPH10184715A - トリポード型等速自在継手 - Google Patents
トリポード型等速自在継手Info
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- JPH10184715A JPH10184715A JP34761296A JP34761296A JPH10184715A JP H10184715 A JPH10184715 A JP H10184715A JP 34761296 A JP34761296 A JP 34761296A JP 34761296 A JP34761296 A JP 34761296A JP H10184715 A JPH10184715 A JP H10184715A
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- tripod
- constant velocity
- universal joint
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外輪とトリポード部材の軸線が斜交する作動
角運転時に外輪のローラ案内面に対してローラが斜交し
て相対移動すると誘起スラストが発生して、発熱や振
動、騒音の原因になり、耐久性が悪くなることがある。 【解決手段】 トリポード部材４の３本の脚軸５の外周
面を軸線に中心を持つ曲率半径Ｒ1 と真球面ｍ1 と、こ
の真球面ｍ1 の中間部に中央に曲率半径Ｒ1 より大きな
曲率半径Ｒ2 の中間曲面ｍ2 を形成し、等速自在継手の
作動角運転時に転動体６を主として中間曲面ｍ2 に接触
させるようにして、転動体６の最大面圧と誘起スラスト
を低減させ、耐久性を改善する。この場合、曲率半径Ｒ
2 が無限大に大きくして中間曲面ｍ2 を円筒面にするこ
とも可能である。
角運転時に外輪のローラ案内面に対してローラが斜交し
て相対移動すると誘起スラストが発生して、発熱や振
動、騒音の原因になり、耐久性が悪くなることがある。 【解決手段】 トリポード部材４の３本の脚軸５の外周
面を軸線に中心を持つ曲率半径Ｒ1 と真球面ｍ1 と、こ
の真球面ｍ1 の中間部に中央に曲率半径Ｒ1 より大きな
曲率半径Ｒ2 の中間曲面ｍ2 を形成し、等速自在継手の
作動角運転時に転動体６を主として中間曲面ｍ2 に接触
させるようにして、転動体６の最大面圧と誘起スラスト
を低減させ、耐久性を改善する。この場合、曲率半径Ｒ
2 が無限大に大きくして中間曲面ｍ2 を円筒面にするこ
とも可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、前輪駆動式自動
車等に適用されるトリポード型等速自在継手に関する。
車等に適用されるトリポード型等速自在継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】前輪駆動の自動車の駆動軸の回転動力を
前輪に等速で伝達するトリポード型等速自在継手の基本
的構造例を図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すと、これは外輪
１の内周面の外輪軸方向に３本の円筒形トラック溝２を
形成し、外輪１内に挿入したトリポード部材４の半径方
向に突設した３本の脚軸１１の円筒状の外周面にコロ等
の転動体１２を介して回転可能に嵌挿したローラ１３を
トラック溝２に嵌挿して構成される。各ローラ１３は、
対応するトラック溝２の両側のローラ案内面３に係合さ
れた状態で、トラック溝２に回転可能に、且つ、外輪軸
方向に摺動可能に嵌合する。
前輪に等速で伝達するトリポード型等速自在継手の基本
的構造例を図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すと、これは外輪
１の内周面の外輪軸方向に３本の円筒形トラック溝２を
形成し、外輪１内に挿入したトリポード部材４の半径方
向に突設した３本の脚軸１１の円筒状の外周面にコロ等
の転動体１２を介して回転可能に嵌挿したローラ１３を
トラック溝２に嵌挿して構成される。各ローラ１３は、
対応するトラック溝２の両側のローラ案内面３に係合さ
れた状態で、トラック溝２に回転可能に、且つ、外輪軸
方向に摺動可能に嵌合する。
【０００３】図７に示すように外輪１とトリポード部材
４が作動角θをとる状態で回転力伝達を行う場合、各ロ
ーラ１３とトラック溝２のローラ案内面３とは図８に示
すように互いに斜交する関係となる。この場合、ローラ
１３は図７の矢印イで示す方向に転がり移動しようとす
るのに対し、トラック溝２は外輪軸方向に平行な円筒形
であるため、ローラはトラック溝２に拘束されながら移
動することになる。そのため、トラック溝２のローラ案
内面３とローラ１３の相互間に滑りが生じて発熱し、更
に、この滑りが軸方向に誘起スラストを発生させる。こ
のような誘起スラストは、車体の振動や騒音の発生原因
となる。
４が作動角θをとる状態で回転力伝達を行う場合、各ロ
ーラ１３とトラック溝２のローラ案内面３とは図８に示
すように互いに斜交する関係となる。この場合、ローラ
１３は図７の矢印イで示す方向に転がり移動しようとす
るのに対し、トラック溝２は外輪軸方向に平行な円筒形
であるため、ローラはトラック溝２に拘束されながら移
動することになる。そのため、トラック溝２のローラ案
内面３とローラ１３の相互間に滑りが生じて発熱し、更
に、この滑りが軸方向に誘起スラストを発生させる。こ
のような誘起スラストは、車体の振動や騒音の発生原因
となる。
【０００４】上記誘起スラストを低減させたトリポード
型等速自在継手として、ローラを内リングと外リングで
二階立構造としたもの（特公平３−１５２９号公報参
照）や、トリポード部材の脚軸の外周面にローラを首振
り揺動可能に支持したもの（特開昭５４−１３２０４６
号公報参照）が知られている。前者のローラ二階立構造
のものは、ローラを内リングと外リングの組合せで構成
するために、ローラ部分の部品点数、組立工数が多くな
って製品コストが高くなる不具合がある。また、後者は
ローラが基本的な図６と同様な簡単（一階立）構造ゆえ
に製品コストが割安となる利点があり、その基本構造例
を図９（Ａ）及び（Ｂ）に示し説明する。
型等速自在継手として、ローラを内リングと外リングで
二階立構造としたもの（特公平３−１５２９号公報参
照）や、トリポード部材の脚軸の外周面にローラを首振
り揺動可能に支持したもの（特開昭５４−１３２０４６
号公報参照）が知られている。前者のローラ二階立構造
のものは、ローラを内リングと外リングの組合せで構成
するために、ローラ部分の部品点数、組立工数が多くな
って製品コストが高くなる不具合がある。また、後者は
ローラが基本的な図６と同様な簡単（一階立）構造ゆえ
に製品コストが割安となる利点があり、その基本構造例
を図９（Ａ）及び（Ｂ）に示し説明する。
【０００５】図９のトリポード型等速自在継手は、トリ
ポード部材４の脚軸２１の外周面２２が軸方向断面が略
楕円状の緩やかな曲率の曲面で、この外周面２２にコロ
等の転動体２３を介して１つのローラ２４の円筒内周面
が嵌挿される。ローラ２４の外周面は外輪１のトラック
溝２に回転可能、且つ、外輪軸方向に摺動可能に嵌挿さ
れる。この継手の場合、図９（Ｂ）に示すように外輪１
とトリポード部材４が作動角θをとる状態で回転力伝達
を行うと、脚軸２１の外周面２２が転動体２３を介して
ローラ２４の円筒内周面を摺動して、脚軸２１に対して
ローラ２４が多少とも首振り揺動し、この揺動でローラ
２４が外輪１のトラック溝２の両側のローラ案内面３に
よって外輪１の軸線と多少とも平行に案内される。従っ
て、ローラ２４がローラ案内面３を外輪軸方向に転動し
てローラ２４の滑り抵抗が低減され、誘起スラストが低
減される。
ポード部材４の脚軸２１の外周面２２が軸方向断面が略
楕円状の緩やかな曲率の曲面で、この外周面２２にコロ
等の転動体２３を介して１つのローラ２４の円筒内周面
が嵌挿される。ローラ２４の外周面は外輪１のトラック
溝２に回転可能、且つ、外輪軸方向に摺動可能に嵌挿さ
れる。この継手の場合、図９（Ｂ）に示すように外輪１
とトリポード部材４が作動角θをとる状態で回転力伝達
を行うと、脚軸２１の外周面２２が転動体２３を介して
ローラ２４の円筒内周面を摺動して、脚軸２１に対して
ローラ２４が多少とも首振り揺動し、この揺動でローラ
２４が外輪１のトラック溝２の両側のローラ案内面３に
よって外輪１の軸線と多少とも平行に案内される。従っ
て、ローラ２４がローラ案内面３を外輪軸方向に転動し
てローラ２４の滑り抵抗が低減され、誘起スラストが低
減される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図９の継手
は、脚軸２１に対するローラ２４の揺動量に限界があ
り、その限界を超えて、外輪１とトリポード部材４が角
度をとって回転力伝達を行う場合、最早ローラ２４はト
ラック溝２に対して平行な姿勢を維持できなくなり、ロ
ーラ２４とトラック溝２の間に滑りが生じ、この滑りが
外輪軸方向に誘起スラストを発生させる。この誘起スラ
ストは、作動角θに比例して増大して自動車の車体にと
って振動発生や騒音の原因となっており、その低減化が
難しい問題があった。
は、脚軸２１に対するローラ２４の揺動量に限界があ
り、その限界を超えて、外輪１とトリポード部材４が角
度をとって回転力伝達を行う場合、最早ローラ２４はト
ラック溝２に対して平行な姿勢を維持できなくなり、ロ
ーラ２４とトラック溝２の間に滑りが生じ、この滑りが
外輪軸方向に誘起スラストを発生させる。この誘起スラ
ストは、作動角θに比例して増大して自動車の車体にと
って振動発生や騒音の原因となっており、その低減化が
難しい問題があった。
【０００７】このような問題を解決するものとして、こ
の発明者はトリポード部材の脚軸の外周面を脚軸の軸線
に中心を持つ真球面とした等速自在継手を出願した（特
願平８−１９１０６号）。その具体例を図１０及び図１
１を参照して説明すると、同図の継手はトリポード部材
４の３本の脚軸５の外周面が脚軸５の軸線上に中心Ｐを
持つ真球面ｍ1 で、この真球面ｍ1 に複数の一連のコロ
等の転動体６を介してローラ７の円筒内周面ｎを回転可
能に嵌挿した構造で、他の外輪１等は図６の継手と基本
的に同じ構造である。ローラ７の外周面は、例えば外輪
１の円筒状トラック溝２の両側のローラ案内面３に合う
曲面であり、ローラ７の円筒内周面ｎの開口両端部に嵌
着されたワッシャー８で転動体６の抜けが防止される。
の発明者はトリポード部材の脚軸の外周面を脚軸の軸線
に中心を持つ真球面とした等速自在継手を出願した（特
願平８−１９１０６号）。その具体例を図１０及び図１
１を参照して説明すると、同図の継手はトリポード部材
４の３本の脚軸５の外周面が脚軸５の軸線上に中心Ｐを
持つ真球面ｍ1 で、この真球面ｍ1 に複数の一連のコロ
等の転動体６を介してローラ７の円筒内周面ｎを回転可
能に嵌挿した構造で、他の外輪１等は図６の継手と基本
的に同じ構造である。ローラ７の外周面は、例えば外輪
１の円筒状トラック溝２の両側のローラ案内面３に合う
曲面であり、ローラ７の円筒内周面ｎの開口両端部に嵌
着されたワッシャー８で転動体６の抜けが防止される。
【０００８】図１０の継手が作動角運転を行う場合、外
輪１のトラック溝３に嵌挿されたローラ７の円筒内周面
ｎに対してトリポード部材４の脚軸５の真球面ｍ1 がそ
の中心Ｐを中心に相対回転移動して、ローラ７をトラッ
ク溝３の軸方向に平行に移動させるので、誘起スラスト
の発生が抑制される。
輪１のトラック溝３に嵌挿されたローラ７の円筒内周面
ｎに対してトリポード部材４の脚軸５の真球面ｍ1 がそ
の中心Ｐを中心に相対回転移動して、ローラ７をトラッ
ク溝３の軸方向に平行に移動させるので、誘起スラスト
の発生が抑制される。
【０００９】本発明者等は図１０の継手の尚更の高性能
化を試みた結果、次の知見を得た。即ち、図１０の継手
において、脚軸５の真球外周面ｍ1 と転動体６が点接触
して面圧が高くて負荷容量が小さくなる傾向にあり、そ
の対策として脚軸５の外径を大きくすることが考えられ
るが、これでは継手全体が大径化する。また、作動角の
大きさに関係なく負荷を受ける転動体６の本数が一定と
なるが、図１１（Ａ）及び（Ｂ）の矢印に示すようにロ
ーラ７に複数の転動体６を介し脚軸５から受けるベクト
ルＭ回りモーメントが生じ、これがローラ７の姿勢を不
安定にして誘起スラストの尚一層の低減化を難しくして
いる。更に、作動角の大きさに関係なく負荷を受ける転
動体６に応力集中化が生じ易く、これが転動体等の耐久
性に影響を及ぼしている。
化を試みた結果、次の知見を得た。即ち、図１０の継手
において、脚軸５の真球外周面ｍ1 と転動体６が点接触
して面圧が高くて負荷容量が小さくなる傾向にあり、そ
の対策として脚軸５の外径を大きくすることが考えられ
るが、これでは継手全体が大径化する。また、作動角の
大きさに関係なく負荷を受ける転動体６の本数が一定と
なるが、図１１（Ａ）及び（Ｂ）の矢印に示すようにロ
ーラ７に複数の転動体６を介し脚軸５から受けるベクト
ルＭ回りモーメントが生じ、これがローラ７の姿勢を不
安定にして誘起スラストの尚一層の低減化を難しくして
いる。更に、作動角の大きさに関係なく負荷を受ける転
動体６に応力集中化が生じ易く、これが転動体等の耐久
性に影響を及ぼしている。
【００１０】この発明の目的は、図１０の継手の上記問
題点を、大径化することなく、かつ、継手の部品点数を
増やすことなく解決したトリポード型等速自在継手を提
供することにある。
題点を、大径化することなく、かつ、継手の部品点数を
増やすことなく解決したトリポード型等速自在継手を提
供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、外輪の内周に外輪軸方向に形成された
３本のトラック溝に、トリポード部材の３本の脚軸に転
動体を介して回転可能に外嵌したローラを、トラック溝
の両側の外輪軸方向のローラ案内面に係合させたトリポ
ード型等速自在継手において、上記脚軸の外周面の母線
を、脚軸の軸方向両端側に位置し脚軸の軸線上に中心を
持つ真円の一部を構成する円弧と、前記円弧の間に位置
し前記円弧と滑らかに連なった前記円弧の曲率半径より
も大きな曲率半径の曲線との組合せで形成したものであ
る。
め、この発明は、外輪の内周に外輪軸方向に形成された
３本のトラック溝に、トリポード部材の３本の脚軸に転
動体を介して回転可能に外嵌したローラを、トラック溝
の両側の外輪軸方向のローラ案内面に係合させたトリポ
ード型等速自在継手において、上記脚軸の外周面の母線
を、脚軸の軸方向両端側に位置し脚軸の軸線上に中心を
持つ真円の一部を構成する円弧と、前記円弧の間に位置
し前記円弧と滑らかに連なった前記円弧の曲率半径より
も大きな曲率半径の曲線との組合せで形成したものであ
る。
【００１２】ここに、「曲線」というときは、曲率半径
を無限大にした場合に相当する直線をも含むものとする
（請求項３）。また、脚軸の外周面の母線のうち軸方向
の中央部分を文字どおり「曲線」とする場合、単一の曲
率中心と単一の曲率半径をもつ円弧とするほか、請求項
２のように、曲率中心と曲率半径を異にする複数の円弧
の組合せとすることもできる。複数の円弧の組合せとす
るときは、軸方向両端部の真円の一部を構成する円弧に
近い円弧ほどその曲率中心を当該真円の曲率中心に近付
けることにより、滑かに連続した脚軸の外周面の母線が
得られる。
を無限大にした場合に相当する直線をも含むものとする
（請求項３）。また、脚軸の外周面の母線のうち軸方向
の中央部分を文字どおり「曲線」とする場合、単一の曲
率中心と単一の曲率半径をもつ円弧とするほか、請求項
２のように、曲率中心と曲率半径を異にする複数の円弧
の組合せとすることもできる。複数の円弧の組合せとす
るときは、軸方向両端部の真円の一部を構成する円弧に
近い円弧ほどその曲率中心を当該真円の曲率中心に近付
けることにより、滑かに連続した脚軸の外周面の母線が
得られる。
【００１３】ここで、脚軸の外周面である真球面の軸方
向中間部分に形成された中間曲面は、真球面より緩やか
な曲率の曲面であり、また、中間曲面の曲率半径が無限
大の場合においては脚軸の軸線方向に平行な円筒面であ
る（請求項４）。このような円筒面を含む中間曲面に転
動体が常時的に接触するときの最大面圧は、真球面が接
触するときの最大面圧より低減され、その分、負荷容量
が増大して耐久性が良くなる。
向中間部分に形成された中間曲面は、真球面より緩やか
な曲率の曲面であり、また、中間曲面の曲率半径が無限
大の場合においては脚軸の軸線方向に平行な円筒面であ
る（請求項４）。このような円筒面を含む中間曲面に転
動体が常時的に接触するときの最大面圧は、真球面が接
触するときの最大面圧より低減され、その分、負荷容量
が増大して耐久性が良くなる。
【００１４】請求項４の発明は、外輪の内周に外輪軸方
向に形成された３本のトラック溝に、トリポード部材の
３本の脚軸に転動体を介して回転可能に外嵌したローラ
を、トラック溝の両側の外輪軸方向のローラ案内面に係
合させたトリポード型等速自在継手において、上記脚軸
の横断面を、短軸が負荷側を向いた楕円としたものであ
る。この場合の楕円は、その短軸と長軸との差をたとえ
ば数１０〜１００μ程度とし、脚軸の軸線に垂直な全て
の断面において楕円量を同一にしたものが製造上望まし
い。このように脚軸の外周面の負荷側を短軸の楕円面に
することで、当該面と接して負荷を受ける転動体への応
力集中が緩和され、最大面圧や耐久性が尚一層改善され
る。
向に形成された３本のトラック溝に、トリポード部材の
３本の脚軸に転動体を介して回転可能に外嵌したローラ
を、トラック溝の両側の外輪軸方向のローラ案内面に係
合させたトリポード型等速自在継手において、上記脚軸
の横断面を、短軸が負荷側を向いた楕円としたものであ
る。この場合の楕円は、その短軸と長軸との差をたとえ
ば数１０〜１００μ程度とし、脚軸の軸線に垂直な全て
の断面において楕円量を同一にしたものが製造上望まし
い。このように脚軸の外周面の負荷側を短軸の楕円面に
することで、当該面と接して負荷を受ける転動体への応
力集中が緩和され、最大面圧や耐久性が尚一層改善され
る。
【００１５】また、請求項４の発明を請求項１、２又は
３の発明と結合することも可能である。すなわち、脚軸
の縦断面における外周面の形状を、脚軸の軸方向両端側
に位置し脚軸の軸線上に中心を持つ真円の一部を構成す
る円弧と、前記円弧の間に位置し前記円弧と滑らかに連
なった前記円弧の曲率半径よりも大きな曲率半径の曲線
との組合せで形成してもよく（請求項５）、当該曲線
は、曲率中心と曲率半径を異にする複数の円弧の組合せ
（請求項６）、あるいは、曲率半径を無限大とした場合
に相当する直線とすることができる（請求項７）。これ
により、転動体と最大面圧で接触する脚軸の軸方向中央
部分が、脚軸の軸線上に曲率中心をもった真球面よりも
曲率半径が大きい緩やかな曲面で形成されるため、転動
体の面圧をより低減させることができる。
３の発明と結合することも可能である。すなわち、脚軸
の縦断面における外周面の形状を、脚軸の軸方向両端側
に位置し脚軸の軸線上に中心を持つ真円の一部を構成す
る円弧と、前記円弧の間に位置し前記円弧と滑らかに連
なった前記円弧の曲率半径よりも大きな曲率半径の曲線
との組合せで形成してもよく（請求項５）、当該曲線
は、曲率中心と曲率半径を異にする複数の円弧の組合せ
（請求項６）、あるいは、曲率半径を無限大とした場合
に相当する直線とすることができる（請求項７）。これ
により、転動体と最大面圧で接触する脚軸の軸方向中央
部分が、脚軸の軸線上に曲率中心をもった真球面よりも
曲率半径が大きい緩やかな曲面で形成されるため、転動
体の面圧をより低減させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。なお、既述の図６乃至図１１を
含む全図を通じて同一部分、又は、相当部分には同一符
号を付して、説明の重複を避ける。
面を参照して説明する。なお、既述の図６乃至図１１を
含む全図を通じて同一部分、又は、相当部分には同一符
号を付して、説明の重複を避ける。
【００１７】まず、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す実施の
形態では、トリポード部材４の３本（図面には１本のみ
示す。）の脚軸５の外周面が、脚軸５の軸線上に曲率中
心をもつ真球面ｍ1 と、脚軸５の軸方向中央部分に位置
し真球面ｍ1 の曲率半径Ｒ1より大きな曲率半径Ｒ2 の
中間曲面ｍ2 とで構成されている。この脚軸５の外周面
に転動体６を介してローラ７の円筒内周面ｎを回転可能
に外嵌する。ローラ７は外輪１のトラック溝２に挿入さ
れ、その外周面がトラック溝２の両側のローラ案内面３
に回転及び摺動可能に係合する。この場合、換言すれ
ば、脚軸５の軸方向両端部に位置し脚軸の軸線上に曲率
中心をもつ真円の一部をなす円弧（ｍ1 ）と、この円弧
よりも曲率半径の大きな円弧（ｍ2 ）との組合せによっ
て脚軸５の外周面の母線が構成される。
形態では、トリポード部材４の３本（図面には１本のみ
示す。）の脚軸５の外周面が、脚軸５の軸線上に曲率中
心をもつ真球面ｍ1 と、脚軸５の軸方向中央部分に位置
し真球面ｍ1 の曲率半径Ｒ1より大きな曲率半径Ｒ2 の
中間曲面ｍ2 とで構成されている。この脚軸５の外周面
に転動体６を介してローラ７の円筒内周面ｎを回転可能
に外嵌する。ローラ７は外輪１のトラック溝２に挿入さ
れ、その外周面がトラック溝２の両側のローラ案内面３
に回転及び摺動可能に係合する。この場合、換言すれ
ば、脚軸５の軸方向両端部に位置し脚軸の軸線上に曲率
中心をもつ真円の一部をなす円弧（ｍ1 ）と、この円弧
よりも曲率半径の大きな円弧（ｍ2 ）との組合せによっ
て脚軸５の外周面の母線が構成される。
【００１８】脚軸５の真球面ｍ1 に形成された中間曲面
ｍ2 は、転動体６が常時的に最大面圧で接触する領域で
ある。すなわち、トリポード部材４が外輪１に対して常
用作動角（約２〜１０ｄｅｇ）で回転力伝達を行う際に
中間曲面ｍ2 に主に負荷を受ける転動体６が接触するよ
うに、その幅（軸方向寸法）が設定される。中間曲面ｍ
2 は真球面ｍ1 より曲率が緩やかな曲面で、その曲率半
径Ｒ2 は真球面ｍ1 の曲率半径Ｒ1 の約２〜５倍程度が
望ましく、この中間曲面ｍ2 の最大外径は真球面ｍ1 の
外径より小さく設定される。
ｍ2 は、転動体６が常時的に最大面圧で接触する領域で
ある。すなわち、トリポード部材４が外輪１に対して常
用作動角（約２〜１０ｄｅｇ）で回転力伝達を行う際に
中間曲面ｍ2 に主に負荷を受ける転動体６が接触するよ
うに、その幅（軸方向寸法）が設定される。中間曲面ｍ
2 は真球面ｍ1 より曲率が緩やかな曲面で、その曲率半
径Ｒ2 は真球面ｍ1 の曲率半径Ｒ1 の約２〜５倍程度が
望ましく、この中間曲面ｍ2 の最大外径は真球面ｍ1 の
外径より小さく設定される。
【００１９】したがって、トリポード部材４の作動角運
転時に転動体６が中間曲面ｍ2 に接触し、このときの最
大面圧は転動体６が曲率半径の小さい真球面ｍ1 に接触
するときの最大面圧よりも小さくなる。つまり、転動体
６は小さい曲率半径Ｒ1 の真球面ｍ1 に対してはより点
接触に近い接触をするが、大きい曲率半径Ｒ2 の中間曲
面ｍ2 に対してはより面接触に近い接触をして、最大面
圧の低減と負荷容量の増大が可能となって、継手全体を
大径化することなく誘起スラストの抑制と耐久性の向上
が可能となる。
転時に転動体６が中間曲面ｍ2 に接触し、このときの最
大面圧は転動体６が曲率半径の小さい真球面ｍ1 に接触
するときの最大面圧よりも小さくなる。つまり、転動体
６は小さい曲率半径Ｒ1 の真球面ｍ1 に対してはより点
接触に近い接触をするが、大きい曲率半径Ｒ2 の中間曲
面ｍ2 に対してはより面接触に近い接触をして、最大面
圧の低減と負荷容量の増大が可能となって、継手全体を
大径化することなく誘起スラストの抑制と耐久性の向上
が可能となる。
【００２０】図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す実施の形態で
は、上述の脚軸５の真球面ｍ1 の中間部分に円筒面ｍ3
を形成したことを特徴としている。換言すれば、脚軸５
の外周面の母線を脚軸５の軸線上に曲率中心をもつ真円
の一部をなす円弧（ｍ1 ）と直線との組合せで構成す
る。この場合の直線（ｍ3 ）は、上述の曲線（ｍ2 ）の
曲率半径を無限大にしたものに相当する。円筒面ｍ3 は
脚軸５の軸線に平行で、同じく円筒状の転動体６と線接
触するため、最大面圧の一層の低減が可能となる。ま
た、真球面ｍ1 と円筒面ｍ3 との組合せ形状は、上記中
間曲面ｍ2 に比べて、より容易に、加工性良く形成でき
る利点もある。
は、上述の脚軸５の真球面ｍ1 の中間部分に円筒面ｍ3
を形成したことを特徴としている。換言すれば、脚軸５
の外周面の母線を脚軸５の軸線上に曲率中心をもつ真円
の一部をなす円弧（ｍ1 ）と直線との組合せで構成す
る。この場合の直線（ｍ3 ）は、上述の曲線（ｍ2 ）の
曲率半径を無限大にしたものに相当する。円筒面ｍ3 は
脚軸５の軸線に平行で、同じく円筒状の転動体６と線接
触するため、最大面圧の一層の低減が可能となる。ま
た、真球面ｍ1 と円筒面ｍ3 との組合せ形状は、上記中
間曲面ｍ2 に比べて、より容易に、加工性良く形成でき
る利点もある。
【００２１】次に、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す実施の
形態は、トリポード部材４の脚軸５の外周面が、縦断面
で見ると軸線上に中心を持つ円弧ｍ4 で（図３
（Ａ））、かつ、横断面で見ると短軸が負荷側を向いた
楕円ｍ5 （図３（Ｂ））であることを特徴としている。
図３（Ｂ）中の一点鎖線は真円の場合を示す。図３
（Ｂ）では理解を容易にするため極端な楕円を示してい
るが、楕円ｍ5 の楕円量は、短軸（負荷側）と長軸（非
負荷側）の差が数１０〜１００μ程度とし、かつ、脚軸
５の軸線に垂直な全ての断面において同一とする。この
ように脚軸５の横断面形状を負荷側を短軸とした楕円ｍ
5 とすることで、図１０の継手に比べて脚軸５の負荷側
の外周面と接する転動体６の応力集中が緩和され、これ
により最大面圧が低減して耐久性が向上する。
形態は、トリポード部材４の脚軸５の外周面が、縦断面
で見ると軸線上に中心を持つ円弧ｍ4 で（図３
（Ａ））、かつ、横断面で見ると短軸が負荷側を向いた
楕円ｍ5 （図３（Ｂ））であることを特徴としている。
図３（Ｂ）中の一点鎖線は真円の場合を示す。図３
（Ｂ）では理解を容易にするため極端な楕円を示してい
るが、楕円ｍ5 の楕円量は、短軸（負荷側）と長軸（非
負荷側）の差が数１０〜１００μ程度とし、かつ、脚軸
５の軸線に垂直な全ての断面において同一とする。この
ように脚軸５の横断面形状を負荷側を短軸とした楕円ｍ
5 とすることで、図１０の継手に比べて脚軸５の負荷側
の外周面と接する転動体６の応力集中が緩和され、これ
により最大面圧が低減して耐久性が向上する。
【００２２】なお、図示は省略するが、図３における脚
軸５の軸方向中央部分に図１及び図２に関連して既に述
べた構成の中間曲面、円筒面等を付加することも可能で
あり、そうすることによって各構成に基づく相乗効果で
もって耐久性の一層の向上が期待できる。
軸５の軸方向中央部分に図１及び図２に関連して既に述
べた構成の中間曲面、円筒面等を付加することも可能で
あり、そうすることによって各構成に基づく相乗効果で
もって耐久性の一層の向上が期待できる。
【００２３】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、脚軸５の外周面
をいわゆるトーラス面ｍ6 とした場合を示す。このトー
ラス面ｍ6 は、脚軸５の軸線から外径側に離れた点に中
心をもつ半径Ｒ3 の円弧を母線とし、脚軸５の軸方向中
央部が最大外径（２Ｒ1 ）となっている。図４に示した
構成は面圧低減の趣旨とは逆行しているが、脚軸５のト
ーラス面ｍ6 が、真球面（比較のために、脚軸５の軸線
上に曲率中心をもつ半径Ｒ1 の円弧を図４（Ｂ）に破線
で示す。）よりも小さい摩擦抵抗にて転動体６と接触
し、より誘起スラストの抑制が容易となる。さらに、継
手が作動角をとった状態で運転するとトーラス面ｍ6 の
半径差［Ｒ1 −Ｒ3 ］に対応して負荷を受ける転動体６
の本数が減り、その分、図１１の真球面の場合に比べ
て、ローラ７に働く脚軸５から受けるベクトルＭ回りモ
ーメントが減少してローラ７の姿勢が安定することで、
結果的に誘起スラストが低減される。なお、このように
誘起スラストが低減されるように、トーラス面ｍ6 の半
径差［Ｒ1 −Ｒ3 ］を１〜２ｍｍ程度に小さく設定する
ことが必要である。
をいわゆるトーラス面ｍ6 とした場合を示す。このトー
ラス面ｍ6 は、脚軸５の軸線から外径側に離れた点に中
心をもつ半径Ｒ3 の円弧を母線とし、脚軸５の軸方向中
央部が最大外径（２Ｒ1 ）となっている。図４に示した
構成は面圧低減の趣旨とは逆行しているが、脚軸５のト
ーラス面ｍ6 が、真球面（比較のために、脚軸５の軸線
上に曲率中心をもつ半径Ｒ1 の円弧を図４（Ｂ）に破線
で示す。）よりも小さい摩擦抵抗にて転動体６と接触
し、より誘起スラストの抑制が容易となる。さらに、継
手が作動角をとった状態で運転するとトーラス面ｍ6 の
半径差［Ｒ1 −Ｒ3 ］に対応して負荷を受ける転動体６
の本数が減り、その分、図１１の真球面の場合に比べ
て、ローラ７に働く脚軸５から受けるベクトルＭ回りモ
ーメントが減少してローラ７の姿勢が安定することで、
結果的に誘起スラストが低減される。なお、このように
誘起スラストが低減されるように、トーラス面ｍ6 の半
径差［Ｒ1 −Ｒ3 ］を１〜２ｍｍ程度に小さく設定する
ことが必要である。
【００２４】図５に、図４の構成を備えた継手（本発明
品）と図１０の従来品とについての誘起スラスト測定結
果を示す。この場合の本発明品は、脚軸５の外周面が最
大半径Ｒ1 ＝１９．０９５ｍｍ、母線半径Ｒ3 ＝１７．
８５ｍｍのトーラス面ｍ6 であり、従来品は脚軸の外周
面が曲率半径１９．０９５ｍｍの真球面である。図５に
示されるように、作動角をとった状態で運転する時の作
動角が６ｄｅｇ程度まで大きくなるまでは誘起スラスト
が従来品＜本発明品の関係にあるが、６ｄｅｇを超える
作動角の範囲で誘起スラストが従来品＞本発明品と逆転
することが分かる。
品）と図１０の従来品とについての誘起スラスト測定結
果を示す。この場合の本発明品は、脚軸５の外周面が最
大半径Ｒ1 ＝１９．０９５ｍｍ、母線半径Ｒ3 ＝１７．
８５ｍｍのトーラス面ｍ6 であり、従来品は脚軸の外周
面が曲率半径１９．０９５ｍｍの真球面である。図５に
示されるように、作動角をとった状態で運転する時の作
動角が６ｄｅｇ程度まで大きくなるまでは誘起スラスト
が従来品＜本発明品の関係にあるが、６ｄｅｇを超える
作動角の範囲で誘起スラストが従来品＞本発明品と逆転
することが分かる。
【００２５】したがって、図４に示した構成の場合、脚
軸５のトーラス面ｍ6 の作動角が６ｄｅｇ以内の範囲で
転動体６に接触する中間部分の曲率を真球面の曲率程度
まで緩やかにして、この中間部分を図１や図２の各実施
例における中間曲面や円筒面と同様なものにすれば、作
動角が６ｄｅｇ以内であっても誘起スラストを従来品と
同程度かそれ以下に低減させることが可能となる。
軸５のトーラス面ｍ6 の作動角が６ｄｅｇ以内の範囲で
転動体６に接触する中間部分の曲率を真球面の曲率程度
まで緩やかにして、この中間部分を図１や図２の各実施
例における中間曲面や円筒面と同様なものにすれば、作
動角が６ｄｅｇ以内であっても誘起スラストを従来品と
同程度かそれ以下に低減させることが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】この発明によれば、トリポード部材の脚
軸の軸方向中央部に両端部の真球面より曲率の緩やかな
面部分が存在するため、脚軸とローラとの間に介在する
転動体が、脚軸の当該緩やかな曲率の面部分に主として
接触し、転動体の最大面圧の低減効果、誘起スラストの
抑制効果が増大して振動の少ない高耐久性のトリポード
型等速自在継手を提供することができる。
軸の軸方向中央部に両端部の真球面より曲率の緩やかな
面部分が存在するため、脚軸とローラとの間に介在する
転動体が、脚軸の当該緩やかな曲率の面部分に主として
接触し、転動体の最大面圧の低減効果、誘起スラストの
抑制効果が増大して振動の少ない高耐久性のトリポード
型等速自在継手を提供することができる。
【００２７】曲率の緩やかな面部分の一形態として、曲
率半径を無限大とした場合に相当する円筒面を選択した
場合、より一層の面圧低減を図ることができ、しかも、
脚軸の外周面が真球面と円筒面の組合せであるため、加
工が容易で、等速自在継手の製作コストの低減化が容易
になる。
率半径を無限大とした場合に相当する円筒面を選択した
場合、より一層の面圧低減を図ることができ、しかも、
脚軸の外周面が真球面と円筒面の組合せであるため、加
工が容易で、等速自在継手の製作コストの低減化が容易
になる。
【００２８】また、トリポード部材の脚軸の横断面形状
を短軸が負荷側を向いた楕円となすことにより、脚軸と
接する転動体の応力集中が緩和され、誘起スラストと耐
久性に優れたトリポード型等速自在継手を提供すること
ができる。
を短軸が負荷側を向いた楕円となすことにより、脚軸と
接する転動体の応力集中が緩和され、誘起スラストと耐
久性に優れたトリポード型等速自在継手を提供すること
ができる。
【図１】図１（Ａ）はトリポード部材の部分正面図、図
１（Ｂ）は図１（Ａ）のトリポード部材を組み込んだ等
速自在継手の部分縦断面図である。
１（Ｂ）は図１（Ａ）のトリポード部材を組み込んだ等
速自在継手の部分縦断面図である。
【図２】図２（Ａ）はトリポード部材の部分正面図、図
２（Ｂ）は図２（Ａ）の部分拡大図である。
２（Ｂ）は図２（Ａ）の部分拡大図である。
【図３】図３（Ａ）はトリポード部材の部分正面図、図
３（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
３（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】図４（Ａ）はトリポード部材の部分正面図、図
４（Ｂ）は図４（Ａ）のトリポード部材に装着した転動
体とローラの断面図である。
４（Ｂ）は図４（Ａ）のトリポード部材に装着した転動
体とローラの断面図である。
【図５】図４の等速自在継手と従来品のジョイント作動
角−誘起スラストの実験データを示すグラフ図である。
角−誘起スラストの実験データを示すグラフ図である。
【図６】図６（Ａ）は従来のトリポード型等速自在継手
を一部破断した正面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の継手
の要部横断面図である。
を一部破断した正面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の継手
の要部横断面図である。
【図７】図６の継手の一部破断した正面略図である。
【図８】図７の継手のローラ転がり状態を示す斜視図で
ある。
ある。
【図９】図９（Ａ）は他の従来のトリポード型等速自在
継手の要部の概略を示す側面図、図９（Ｂ）は図９
（Ａ）の継手の作動角運転時の要部の概略を示す側面図
である。
継手の要部の概略を示す側面図、図９（Ｂ）は図９
（Ａ）の継手の作動角運転時の要部の概略を示す側面図
である。
【図１０】図１０（Ａ）はこの発明の前提となるトリポ
ード型等速自在継手の一部破断正面図、図１０（Ｂ）は
図１０（Ａ）の継手の部分横断面図である。
ード型等速自在継手の一部破断正面図、図１０（Ｂ）は
図１０（Ａ）の継手の部分横断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）は図１０の継手の部分拡大図、
図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の平面図である。
図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の平面図である。
１ 外輪 ２ トラック溝 ３ ローラ案内面 ４ トリポード部材 ５ 脚軸 ｍ1 真球面 ｍ2 中間曲面 ｍ3 円筒面 ｍ4 円周面 ｍ5 楕円面 ｍ6 トーラス面 ６ 転動体 ７ ローラ ｎ 円筒内周面
Claims (7)
- 【請求項１】 外輪の内周に外輪軸方向に形成された３
本のトラック溝に、トリポード部材の３本の脚軸に転動
体を介して回転可能に外嵌したローラを、トラック溝の
両側の外輪軸方向のローラ案内面に係合させたトリポー
ド型等速自在継手において、 上記脚軸の外周面の母線を、脚軸の軸方向両端側に位置
し脚軸の軸線上に中心を持つ真円の一部を構成する円弧
と、前記円弧の間に位置し前記円弧と滑らかに連なった
前記円弧の曲率半径よりも大きな曲率半径の曲線との組
合せで形成したトリポード型等速自在継手。 - 【請求項２】 上記曲線を、曲率中心と曲率半径を異に
する複数の円弧の組合せとした請求項１のトリポード型
等速自在継手。 - 【請求項３】 上記曲線を、曲率半径を無限大とした場
合に相当する直線とした請求項１のトリポード型等速自
在継手。 - 【請求項４】 外輪の内周に外輪軸方向に形成された３
本のトラック溝に、トリポード部材の３本の脚軸に転動
体を介して回転可能に外嵌したローラを、トラック溝の
両側の外輪軸方向のローラ案内面に係合させたトリポー
ド型等速自在継手において、上記脚軸の横断面を、短軸
が負荷側を向いた楕円としたトリポード型等速自在継
手。 - 【請求項５】 上記脚軸の縦断面における外周面の形状
を、脚軸の軸方向両端側に位置し脚軸の軸線上に中心を
持つ真円の一部を構成する円弧と、前記円弧の間に位置
し前記円弧と滑らかに連なった前記円弧の曲率半径より
も大きな曲率半径の曲線との組合せで形成したトリポー
ド型等速自在継手。 - 【請求項６】 上記曲線を、曲率中心と曲率半径を異に
する複数の円弧の組合せとした請求項５のトリポード型
等速自在継手。 - 【請求項７】 上記曲線を、曲率半径を無限大とした場
合に相当する直線とした請求項６のトリポード型等速自
在継手。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34761296A JP3917227B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | トリポード型等速自在継手 |
| EP97901808A EP0836023B1 (en) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | Tri-pod constant velocity universal joint |
| DE69733180T DE69733180T2 (de) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | Homokinetische tripodenkupplung |
| KR1019970707007A KR19980703608A (ko) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | 트리포오드형 등속자재조인트 |
| DE69737661T DE69737661T2 (de) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | Gleichlauf-Universalgelenk mit drei Zapfen |
| PCT/JP1997/000243 WO1997029294A1 (fr) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | Joint homocinetique tripode |
| US08/894,792 US5989124A (en) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | Tripod type constant velocity universal joint |
| EP00101847A EP1008777B1 (en) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | Tripod type constant velocity universal joint |
| AU15575/97A AU1557597A (en) | 1996-02-05 | 1997-01-31 | Tri-pot constant velocity universal joint |
| TW088118810A TW486552B (en) | 1996-02-05 | 1997-02-05 | Tripod type constant velocity universal joint |
| US09/320,853 US6837794B1 (en) | 1996-02-05 | 1999-05-26 | Tripod type constant velocity universal joint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34761296A JP3917227B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | トリポード型等速自在継手 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006113584A Division JP4652267B2 (ja) | 2006-04-17 | 2006-04-17 | トリポード型等速自在継手 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10184715A true JPH10184715A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3917227B2 JP3917227B2 (ja) | 2007-05-23 |
Family
ID=18391405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34761296A Expired - Fee Related JP3917227B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-12-26 | トリポード型等速自在継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3917227B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007090446A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Nabeya Iron & Tool Works Ltd | 位置決めピン |
| US7316620B2 (en) | 2000-03-31 | 2008-01-08 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint |
| KR100795289B1 (ko) | 2006-01-17 | 2008-01-15 | 한국델파이주식회사 | 자동차용 트라이포드 등속 조인트 |
| JP2008523341A (ja) * | 2006-05-11 | 2008-07-03 | ウィア・コーポレーション | 三脚式等速ジョイント |
| WO2011074449A1 (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-23 | 本田技研工業株式会社 | 等速ジョイント |
| JP2011127626A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Honda Motor Co Ltd | 等速ジョイントに用いられるインナ部材 |
| JP2020106105A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 本田技研工業株式会社 | 等速ジョイント |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34761296A patent/JP3917227B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7316620B2 (en) | 2000-03-31 | 2008-01-08 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint |
| US7354347B2 (en) | 2000-03-31 | 2008-04-08 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint |
| JP2007090446A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Nabeya Iron & Tool Works Ltd | 位置決めピン |
| KR100795289B1 (ko) | 2006-01-17 | 2008-01-15 | 한국델파이주식회사 | 자동차용 트라이포드 등속 조인트 |
| JP2008523341A (ja) * | 2006-05-11 | 2008-07-03 | ウィア・コーポレーション | 三脚式等速ジョイント |
| JP4763048B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2011-08-31 | ウィア・コーポレーション | 三脚式等速ジョイント |
| WO2011074449A1 (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-23 | 本田技研工業株式会社 | 等速ジョイント |
| JP2011127626A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Honda Motor Co Ltd | 等速ジョイントに用いられるインナ部材 |
| CN102656381A (zh) * | 2009-12-15 | 2012-09-05 | 本田技研工业株式会社 | 等速接头 |
| JP2020106105A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 本田技研工業株式会社 | 等速ジョイント |
| US11506245B2 (en) | 2018-12-28 | 2022-11-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Constant velocity joint |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3917227B2 (ja) | 2007-05-23 |
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