JPS60241521A - 等速ジヨイント - Google Patents

等速ジヨイント

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JPS60241521A
JPS60241521A JP59096317A JP9631784A JPS60241521A JP S60241521 A JPS60241521 A JP S60241521A JP 59096317 A JP59096317 A JP 59096317A JP 9631784 A JP9631784 A JP 9631784A JP S60241521 A JPS60241521 A JP S60241521A
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JP
Japan
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ball
outer ring
groove
inner ring
spherical surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP59096317A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Ogoshi
大越 秀雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP59096317A priority Critical patent/JPS60241521A/ja
Publication of JPS60241521A publication Critical patent/JPS60241521A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/22Universal 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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal 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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/2237Universal 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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts where the grooves are composed of radii and adjoining straight lines, i.e. undercut free [UF] type joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/22Universal 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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal 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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22309Details of grooves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

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〕 この発明は、等速ジヨイント、特に、内、外輪のボール
溝の溝底の間隔が外輪の軸方向であってその開口部側へ
楔状に漸次大きくなった等速ジヨイントの改良に関する
ものである、。
〔従来技術〕
まず、第3〜5図によって従来の等速ジヨイントを説明
する、第3図はその要部断面図、第4図はその作用を説
明するための断面[〜、第5図は内輪の冷間鍛造におけ
る問題点を説明するためのしjである。
第3図において、Roは外輪、R4は内輪でj・る。外
輪R6において、1は内周面に設〈すた四球面、2はこ
の凹球面1に設けたボール溝で、外輪Roの長手方向に
複数本形成しである。内輪R。
において、3は外周面に設けた凸球面、4はこの凸球面
3に設けたボール溝で、内輪R1の長手方向に、上記外
輪R6の各ボール#2と対をlすように複数本形成しで
ある。
Bは、外輪R8のボール荷2と内輪R3のボール溝4と
の間罠介装して内、外輪間のトルクを伝達するボールで
ある。Cはケージであって、外輪Roの凹球面1と内輪
R,の凸球面3との間に介装しである。このケージCに
は、ケージポケット5が設けてあって、この中に前記球
Bを保持するようになっている。
ボール溝2の溝底2aとボール溝4の溝底4aの曲率中
心は、ジヨイント中心0より左右にほぼ等距離に、かつ
軸中心より下側へ一定距離だけオフセットされた点0.
,0□に設定されており。
これにより、球Bを常に二軸のなす角の2等分面上に配
向させて、作動角、回転角の如何を問わず等速性を確保
し得るようになっている。また、溝底2a 、4aの曲
率中心0..02は、上述のように、ジヨイント中心0
よりオフセットされた位置に設定されているので、両溝
底2a 、4aの間隔は、外輪R0の軸方向に、その開
口部E側へ向って楔状に漸次大きくなっている。
外輪R0の凹球面1と内輪R1の凸球面3の曲率中心は
、前記ボール溝2,4の溝底2a 、 4aのそれ0.
.0.とは異なる位置、つまり、第3図の例で言えば、
ジヨイント中心0の左右にオフセットされた点0.,0
.に設定されている。そして、照点08,0.はジヨイ
ント角O0において。
前記点0.,02とボール中心とを結ぶ線が軸心と交わ
る点o’、、 o’、より軸方向へのオフセットが小さ
くなっている。
以上が構成であるが、この構造の等速ジヨイントには、
つぎのような問題点があった。
(1)内輪R1の凸球面3の曲率中心O3とボール溝4
の溝底4aの曲率中心02とがずれているため、ボール
溝4の深さがジヨイントの軸方向で異なっている。いま
、外輪R6の開口部E側の深さをC1中央部の深さをa
、底部下側の深さをbとすると、a ) c ) bの
関係がある。ボール溝を研削加工する場合、みぞ肩部は
砥石を包み込むような形になっているので、たとえ、溝
の研削代が溝の各部で同じであったとしても、実質的な
砥石の切込深さは、みぞ肩部で大きく、砥石の脱落や研
削焼けが発生しやすい。そのため、内輪R5の機械加工
においては、ボール溝4の研削加工に要する時間が、そ
のボール溝4の深い側、つまり深さC部分の研削加工に
要する時間によって決定されることになり、研削加工性
が悪く製造コストが高くつくという問題があった。
(2)また、内輪R1を冷間鍛造で形成する場合は、ボ
ール溝4の深さがジヨイントの軸方向の位置によって上
述のような関係にあるので、深さa。
b、cの各部位によって、材料の流れにつぎのような差
異がみられる。これを第5図によって説明する。
まず、深さa部位では、最大径に近い部位であるから、
材料は径方向へ流れる。したがって、溝肩部のだれは小
さい。深さb部位では、径方向から軸方向へと材料が押
し出され、溝肩部に入っていくが、さらに圧力を加えて
溝肩部への押し込みを充分にしようとすると、これが大
きな圧力となって型の消耗を促進した。しかし、この部
位はボール溝の深さが浅いので、溝肩部のだれは大きく
ない。深さC部位では、深さb部位よりボール溝が深い
ので、材料の流れが悪く、溝肩部に充分に届かず、だれ
が大きくなり、実質的なボール溝の深さは上述の深さa
部位より浅くなり易かった。
しかし、これを防ぐため、さらに大きな圧力を加えると
型が消耗するだけでなく、破損するおそれがあった。
このようなことから、内輪R0を冷間鍛造で製造する場
合には、溝肩部にだれが生じ易く、だれを少なくしよう
とすると、大きな鍛造圧力を必要とし、鍛造型の寿命を
低下させるという問題があった。
(3)さらに、第4図に示すように、等速ジヨイントが
大きな作動角(ジヨイント角)θで使用される場合、上
半分の球Bは外輪R9の開口部E側に、下半分の球Bは
外輪R6の底部下側に位置する。このような状態でトル
クの伝達がなされると。
外輪R0の開口部Eは剛性が低いため、外方へ拡がり、
それに伴い上半分の球Bとボール溝4の接触点は、その
溝底4aから離れて内輪R,の外周面、すなわち溝肩部
4bの方へ移動する。そしてこの部分の溝4の深さbが
浅いため、いわゆる溝肩部への乗り上げ現象を起こした
。この結果、ボールBにキズがついたり、上記接触点に
剥離を起こすことがあった。
一方、下半分のボールBは、外輪F(oの底部■でトル
クを伝達することになるが、この場合は。
外輪R6の剛性が旨いため拡がりが開口部E側に比べて
少なく、シかも、ボー/L8はボールfpi4の深い部
分(深さC部分)と接触するので、上述のような乗り上
げ現象は生じない。
したがって、等速ジヨイントが大きな作動角θで回転し
ているときは、内輪R1の寿命はボール溝4の浅い部分
、つまり深さbの部分で決まることになり、深さCの部
分は必要以上に深く、そしてこの部分はボール溝4の研
削加工性からみれば最も不利であり、コストアップの要
因ともなっていた。そこで、このような問題を解決する
試みがすでになされている。特開昭55−76219号
公報における試みがそれである。
この試みは、内、外輪R,,Roのうちの少なくとも一
方のボール溝を、はぼ一定の深烙を有するように、その
溝肩部に逃し部を設けたものである。しかし、この逃し
部は、シーリング等の機械加工では、ボール溝の両溝肩
部をそれぞれ別々に加工しなければならないので、工数
が多くなり。
コストがかかり過ぎるという問題があった。また、冷間
鍛造で形成する場合は、僅かな容積の逃し部を鍛造加工
しなければならないので、可成り大きな圧力が必要とな
り、鍛造型の消耗が大きく、その補修、交換が必要であ
った。このため、鍛造型の寿命が短くなるという問題が
あった。
〔発明の目的〕
この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたもので、内輪のボール溝に、不必要に深い部分
を設けないようにすることによって、内輪の冷間鍛造を
容易にして鍛造型の長寿命化を図り、かつ、溝研削時の
砥石の消耗を最低限にして製造コストの低減および製品
重量の軽減を図り得る等速ジヨイントを提供するもので
ある。
〔発明の構成〕
この発明による等速ジヨイントは、内周面に凹球面を備
え、かつこの凹球面に複数の長手方向のボール溝を有す
る外輪と、外筒面に凸球面を備え、かつこの凸球面に外
輪のボール溝と対をなす複数の長手方向のボール溝を有
する内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に
介装し、かつ、内、外輪間のトルクを伝達するボールと
、外輪の凹球面と内輪の凸球面との間に介装し、かつ前
記ボールをケージポケットに保持するケージとより成り
、前記内、外輪のボール溝の溝底間隔が、外輪の軸方向
であってその開口部側へ楔状に漸次大きくなった等速ジ
ヨイントにおいて、内輪のボール溝の深さを、外輪の開
口部側のそれをC1中央部のそれをA、外輪の底部側の
それをBとしたとき、A)B≧Cとしたことを特徴とす
るものである。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を第1図および第2図によって
説明する。第1図はその要部断面図で第3図に対応する
図、第2図は内輪の冷間鍛造における材料の流れを説明
するための断面図である。
第1図において、第3図と同符号は同一ないし相当部分
を示す。R2は内輪で、11はその外周面に形成した凸
球面である。この凸球面11は、第3図における内輪R
1の凸球面3の外側(つまり外輪R8の開口部E側)の
一部を除去した面になっている。すなわち、内輪R2の
ボール溝12の深さを、外輪R6の開口部E側のそれを
C1中央部のそれを八、底部■側のそれをBとしたとき
、A)B≧Cの関係となるように形成しである。その結
果、外輪R6の開口部E側においては、内輪R2の凸球
面11とケージCとの間に隙間qを生じ1両者11.C
は外輪R6の底部I側において摺接するようになってい
る。
このように、この発明においては、内輪R2のボール溝
12の深さを、ジヨイント方向の両端部においてほぼ等
しく、中央部においてそれよりやや深くしたから、冷間
鍛造による場合、材料の流れがスムーズになり、大きな
圧力を加えなくても鍛造ができるようになる。すなわち
、外輪R6の開[」部E側のボール溝12の深きCが従
来より浅くなり、深烙B部分と同じか、これよりやや浅
い程度となったから、冷間鍛造においては、第2図のよ
うに、中央部の最大径に近い部分では材料は径方向へ流
れて、溝肩部のだれは小さくなり、両端部においては、
軸方向に材料がほぼ均等に押し出され、両端部の溝肩部
に押し込まれて、その部分のだれも小さくなる。したが
って、従来のように大きな加圧力を加えなくても鍛造で
き、鍛造型の寿命も長くなる。
また、内輪R2のボール溝12の深さな、上記関係に設
定したから、ボール溝12を研削加工する場合には、溝
の深い部分が減少したことにより、砥石の脱落や研削焼
けが生じにくくなり、それに要する時間が短かくなるの
で、製造コストの低減を図り得る。
さらに、外輪R6の開口部E側において、ケージCと内
輪R2の凸球面11との間に隙間qを生ずるので、この
隙間q、特にケージCと凸球面11の摺接部近傍に潤滑
油が保持されて、その摺接部分の潤滑性が良くなる。ま
た、内輪R1の凸球面3は、外輪R8の開口部E側を一
部除去した面になっているので、そhだけ球Bのケージ
Cへの組み込みが容易になるが、これをケージC側から
みれは除去した分だけケージCのケージポケット5を小
きくすることができ、したがって、その分だけケージC
の強度を上げることができる。尚、実施例においては、
溝底は曲率中心を1点に有する曲線を示しているが5こ
れに限定することなく。
曲率と直線、もしくは直線のみでもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、内輪のボール
溝に、不必要に深い部分を設けないようにしたから、言
い換えれば、内輪の凸球面の外側、つまり外輪の開口部
側を一部除去したから、内輪の冷間鍛造が容易になり、
鍛造型の長寿命化を図ることができるとともに、機械加
工によってボール溝を研削する場合にも加工性が良くな
り、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の要部断面図、第2図は第1
図における内輪の冷間鍛造を説明するための断面図、第
3図は従来の等速ジヨイントの要部断面図、第4図は同
ジヨイントの作用を説明するための断面図、第5図は第
3図における内輪の冷間鍛造を説明するための断面図で
ある、。 2・・・・・・・・・・・・ボール溝 3・・・・・・・・・・・・・凹球面 Ro・・・・・・・・・・・・外輪 R2・・・・・・・・・・・内輪 11・・・・・・・・・・・・凸球面 12・・・・・・・・・・・ボール溝 B・・・・・・・・・・・・・・球 C・・・・・・・・・・・・・・ケージ5・・・・・・
・・・・・・・・・ケージポケット2a 、4a・・・
溝底 A・・・・・・・・・・・・・・・ボール溝12の中央
部の深さ B・・・・・・・・・・・・・・・ボール溝12の外輪
の底部側の深さ C・・・・・・・・・・・・・ボール溝12の外輪の開
口部側の深さ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内周面に凹球面を備え、かつこの凹球面に複数の長手方
    向のボール溝を有する外輪と、外周面に凸球面を備え、
    かつこの凸球面に外輪のボール溝と対をなす複数の長手
    方向のボール溝を有する内輪と、外輪のボール溝と内輪
    のボール溝との間に介装し、かつ内、外輪間のトルクを
    伝達するボールと、外輪の凹球面と内輪の凸球面との間
    に介装し、かつ前記ボールをケージポケットに保持する
    ケージとより成り、的記内、外輪のボール溝の溝底間隔
    が、外輪の軸方向であってその開口部側へ楔状に漸次大
    きくなった等速ジヨイントにおいて、内輪のボール溝の
    深さを、外輪の開口部側のそれをC1中央部のそれをA
    、外輪の底部側のそれをBとしたとき、A)B≧Cとし
    たことを特徴とする等速ジヨイント。
JP59096317A 1984-05-16 1984-05-16 等速ジヨイント Pending JPS60241521A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59096317A JPS60241521A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 等速ジヨイント

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JP59096317A JPS60241521A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 等速ジヨイント

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JPS60241521A true JPS60241521A (ja) 1985-11-30

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ID=14161644

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JP59096317A Pending JPS60241521A (ja) 1984-05-16 1984-05-16 等速ジヨイント

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745615A1 (fr) * 1996-03-04 1997-09-05 Guimbretiere Pierre Joint homocinetique fixe a billes

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