WO2007034776A1 - 摺動式等速自在継手 - Google Patents

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Masazumi Kobayashi
Kisao Yamazaki
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Definitions

  • the present invention relates to a sliding constant velocity universal joint used in automobiles and various industrial machines, and in particular, operates by optimizing the ball contact angle, the ball contact rate, and the cage offset amount with respect to the ball grooves of the inner and outer rings.
  • the present invention relates to a sliding type constant velocity universal joint that achieves both high angle and lightweight compactness.
  • Constant velocity universal joints include a fixed type that allows only angular displacement between two axes, and a sliding type that allows angular displacement and axial displacement (plunging). Both types have rollers or balls as torque transmission members.
  • Sliding constant velocity universal joints are used for propeller shafts and drive shafts in automobiles.
  • Drive shafts usually have a sliding constant velocity universal joint on the inboard side and a fixed constant velocity universal joint on the outboard side.
  • “DOJ type” which is a kind of sliding constant velocity universal joint having a ball as a torque transmission member, is widely used as an inboard side joint for drive shafts because of its low manufacturing cost. This DOJ type is also widely used in four-wheel drive vehicles capable of operating angles exceeding 25 °.
  • DOJ type constant velocity universal joints include those having six torque transmission balls and those having eight. Of these, those with six torque transmission balls are broadly divided into two types: those with a maximum operating angle of 25 ° or less and those with a maximum of 25 °. As the maximum operating angle increases, the joint load capacity at high angles also needs to be increased accordingly.
  • the joint load capacity is related to the ball groove depth and cage thickness. For this reason, the outer diameter of the outer ring is usually one size larger than that of 25 ° or less when the maximum operating angle is 25 ° or more.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 61-57233
  • Patent Document 2 Japanese Utility Model Publication No. 3-105725
  • Patent Document 3 Japanese Utility Model Publication No. 4 116018
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 10-73129
  • Patent Document 4 is an invention related to the reduction in size and weight of the DOJ type. This document proposes an optimum offset value for the center of the inner and outer spherical surfaces of the cage to ensure the ball guiding force and minimize the cage wall thickness in the DOJ type with eight torque transmission balls. With 8 balls, the operating angle can only be up to 25 °.
  • An object of the present invention is to enable a maximum operating angle of 30 ° or more in a DOJ having six balls and to reduce the outer ring outer diameter size and to achieve a light weight and compact size. .
  • the invention of claim 1 is characterized in that an outer ring having six linear ball grooves formed in an axial direction on a cylindrical inner peripheral surface, and six on a spherical outer peripheral surface.
  • the spherical center of the outer peripheral surface and the spherical center of the inner peripheral surface are axial with respect to the pocket center.
  • the ratio of the ball diameter to the outer ring outer diameter is 0.21 to 0.25
  • the pitch pitch diameter of the ball and the outer ring outer diameter The ratio of the diameter is 0.64 to 0.68
  • the contact angle of the ball groove is 30 ° to 35 °
  • the contact ratio of the ball groove is 1.02 to L08
  • the ratio of the cage offset amount to the pitch circle diameter of the ball It is characterized by 0.0.09-0.09.
  • the depth of the contact ellipse of the ball at an operating angle of 0 ° compared to the conventional contact angle of 35 ° to 40 °, that is, the ball
  • the depth from the shoulder of the groove to the long axis side edge of the contact ellipse is deepened, and the operating angle can be increased accordingly, and the same as when the ball groove is deepened without changing the depth of the ball groove
  • the joint load capacity can be earned.
  • the invention of claim 2 is characterized in that the maximum operating angle is 30 ° or more.
  • the invention of claim 3 is a fixed type constant velocity universal joint having eight torque transmitting balls on the outboard side and a sliding type constant velocity universal joint of claim 1 or 2 on the inboard side. It is a drive shaft provided with.
  • a DOJ having six balls has a maximum operating angle of 30 ° or more while having the same strength and durability as the conventional one by adopting the internal specifications described in the claims. It is possible to realize a DOJ type constant velocity universal joint that is lightweight and compact.
  • Figure 1 shows a drive shaft assembly.
  • This drive shaft assembly is composed of a constant velocity universal joint T on the inboard side, a constant velocity universal joint J on the outboard side, and an intermediate shaft 1 that couples both the joints J and J together.
  • the constant velocity universal joint J on the board side is coupled with the differential, and the constant velocity self-joint j on the outboard side is coupled with the wheel.
  • the present invention is applied to the constant velocity universal joint J on the inboard side.
  • the constant velocity universal joint ⁇ on the inboard side is composed of a double offset type constant velocity universal joint (DOJ).
  • DOJ consists of an outer ring 12 in which six linear ball grooves 12b are formed in an axial direction on a cylindrical inner peripheral surface 12a, and six straight linear grooves 12a on a spherical outer peripheral surface 13a.
  • An inner ring 13 having a ball groove 13b formed in the axial direction, six torque transmission balls 14 arranged on a ball track formed by a pair of a ball groove 12b of the outer ring 12 and a ball groove 13b of the inner ring 13, It is composed of a cage 15 for holding a luke transmission ball 14.
  • the stem portion 12c of the outer ring 12 is differentially coupled, and the intermediate shaft 1 is coupled to the connecting hole in the central portion of the inner ring 13 via a selection or the like.
  • the cage 15 houses six outer spherical surfaces 15a that are in contact with and guided by the inner peripheral surface 12a of the outer ring 12, an inner spherical surface 15b that is in contact with and guided by the outer peripheral surface 13a of the inner ring 13, and six torque transmission balls 14. It is an annulus equipped with the following 15c bucket. Spherical center O of outer sphere 15a and spherical center O of inner sphere 15b
  • the constant velocity universal joint J on the outboard side is an undercut free constant velocity universal joint (UJ).
  • FIG. 3 illustrates the state when the operating angle 0 of the undercut-free type constant velocity universal joint is 0 °.
  • This constant velocity universal joint J has eight curved bottoms on the spherical inner peripheral surface 2a.
  • the inner ring 4 in which eight bottom curved ball grooves 5 are formed in the axial direction on the spherical outer peripheral surface 4a, and the ball groove 3 of the inner and outer rings, Eight torque transmission balls 6 disposed on each ball track formed by 5 and cages 8 interposed between the inner and outer rings and storing and holding the torque transmission balls 6 in eight pockets 7 respectively.
  • the intermediate shaft 1 (see FIG. 1) of the drive shaft is coupled to the inner periphery of the inner ring 4 via the spline 4c, and the wheel side member is coupled to the stem portion 2x of the outer ring 2.
  • the ball grooves 12b and 13b of the DOJ type constant velocity universal joint ⁇ on the inboard side are a combination of two circular arcs. For this reason, the ball 14 makes an anguilla contact at two points C to the ball grooves 12b and 13b of the inner and outer rings.
  • the contact angle ⁇ of the ball 14 with respect to the ball grooves 12b, 13b of both the outer ring 12 and the inner ring 13 is set to 30 ° to 35 °.
  • the “ball contact angle” refers to the angle ⁇ between the straight line La and the straight line Lb in FIG.
  • the straight line La is the circumferential center line of the ball grooves 12b and 13b in a cross section perpendicular to the center line of curvature of the ball grooves 12b and 13b
  • the straight line Lb is the contact point C of the ball 14 on the ball groove side wall and the center of the ball 14 Is a straight line connecting
  • the DOJ of the present invention is not limited to a contact angle of 30 ° to 35 °. If the contact angle is simply set to 30 ° to 35 °, the ball groove surface pressure increases and the durability decreases. Therefore, we decided to change the internal specifications for other than the contact angle. Table 1 compares the examples of the product of the present invention and the conventional product in five items. With the product of the present invention, it has been confirmed that a 6-ball DOJ can achieve a size reduction of 3% or more compared to the conventional product.
  • the ball diameter and the pitch circle diameter of the balls are reduced to reduce the outer ring outer diameter so that the force is divided by items 1 and 2, but in this case, the ball contact angle is the same as that of the conventional product.
  • the contact rate the surface pressure increases or the contact ellipse protrudes from the ball groove (climbs to the shoulder of the ball groove), resulting in a decrease in durability.
  • Increasing the surface pressure causes a decrease in the peeling life, and riding on the shoulder of the contact ellipse leads to chipping of the ball groove chamfer edge.
  • the ball groove surface pressure and the contactability of the contact ellipse onto the ball groove shoulder have the tendencies shown in Table 2 for the four items. Based on this Table 2, the ball groove contact angle and contact ratio are shifted to the ranges of items 3 and 4 in Table 1 so that the product of the present invention can achieve the same durability as the conventional product. If the range of items 3 and 4 in Table 1 deviated from the upper limit or lower limit, it was found that durability equal to that of the conventional product could not be obtained.
  • the margin is s
  • the contact ellipse grows larger
  • the contact angle of the pole groove is reduced.
  • the outer ring ball groove and the inner ring ball groove are formed parallel to each other in the axial direction.
  • the ball is held in the bisector of the operating angle by the cage offset, and constant velocity is maintained.
  • the cage offset amount is too small, the operability is lowered. This is because when the operating angle is applied, the guide force of the cage that guides the ball into the bisector of the operating angle decreases, the DOJ operability deteriorates, and the constant velocity becomes unstable.
  • an excessive cage offset amount increases the outer diameter of the outer ring. This is because when the cage offset increases, the relative movement in the radial direction of the ball relative to the cage window during one rotation of the joint increases when the operating angle is applied. This is because the outer ring outer diameter is also increased because the cage is too thick to prevent it from coming off.
  • the present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint having eight balls on the outboard side, an inboard
  • a high operating angle of 30 ° or more can be obtained, and a lightweight and compact force can be achieved.
  • FIG. 1 A longitudinal sectional view of a drive shaft assembly.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of DOJ in the drive axle of FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of UJ in the drive axle of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view around the torque transmission ball.

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Abstract

　本発明は、ボール溝に対するボールの接触角、接触率およびケージオフセット量を適正化することにより、３０゜以上の最大作動角が可能でしかも軽量コンパクトなＤＯＪ型等速自在継手を提供するものである。本発明は、円筒状の内周面１２ａに６本の直線状ボール溝１２ｂを軸方向に形成した外輪１２と、球面状の外周面１３ａに６本の直線状ボール溝１３ｂを軸方向に形成するとともに中心部にシャフトを連結する連結穴を形成した内輪１３と、外輪１２のボール溝１２ｂと内輪１３のボール溝１３ｂとの対で形成されるボールトラックに配されたトルク伝達ボール１４と、トルク伝達ボール１４を収容するポケット１５ｃ、外輪１２の内周面１２ａに接触案内される凸球面状の外周面１５ａ、および、内輪１３の外周面１３ａに接触案内される凹球面状の内周面１５ｂを有し、かつ、外周面１５ａの球面中心Ｏｃｏと内周面１５ｂの球面中心Ｏｃｉとが、継手中心Ｏに対して軸方向の反対側にオフセットしたケージ１５とを備えた摺動式等速自在継手において、ボール径と外輪外径の比を０．２１～０．２５、ボールのピッチ円径と外輪外径の比を０．６４～０．６８、ボール溝の接触角を３０°～３５°、ボール溝の接触率を１．０２～１．０８、ケージオフセット量とボールのピッチ円径の比を０．０７～０．０９にしたことを特徴とする。

Description

明 細 書
摺動式等速自在継手
技術分野
[0001] 本発明は、自動車や各種産業機械に用いられる摺動式等速自在継手に係り、特に 内外輪のボール溝に対するボール接触角、ボール接触率およびケージオフセット量 を適正化することにより作動角の高角化と軽量コンパクトィ匕の両立を図った摺動式等 速自在継手に関する。
背景技術
[0002] 等速自在継手には、 2軸間の角度変位のみを許容する固定式と、角度変位および 軸方向変位 (プランジング)を許容する摺動式がある。両型式ともトルク伝達部材とし てローラまたはボールを有する。摺動式等速自在継手は、自動車用ではプロペラシ ャフトおよびドライブシャフトに使用される。ドライブシャフトは、通常、インボード側に 摺動式等速自在継手、アウトボード側に固定式等速自在継手を備える。トルク伝達 部材としてボールを有する摺動式等速自在継手の一種である「DOJ型」は、製造コス トが安価なことから、ドライブシャフトのインボード側継手として広く採用されている。こ の DOJ型は、 25° を越える高作動角が可能な四輪駆動車にも多く使用されている。
[0003] DOJ型等速自在継手は、トルク伝達ボールを 6個有するものと、 8個有するものがあ る。このうち、 6個のトルク伝達ボールを有するものは、最大作動角が 25° 以下と、 25 ° を越えるものの 2種類に大別される。最大作動角が大きくなると、高角時の継手負 荷容量もその分だけ大きくする必要がある。継手負荷容量は、ボール溝の深さとケー ジ肉厚に関係する。このため、最大作動角が 25° 以上のものは 25°以下のものに比 ベて外輪外径が通常 1サイズ程度大きい。
[0004] 従来、摺動式等速自在継手の負荷容量を増大させるため、ボール溝とボールとの 接触楕円の形状を改善したもの (特許文献 1参照）、サーキユラコンタクトとアンギユラ コンタクトを組合わせることによりトラック形状を改善したもの (特許文献 2、 3参照）、ケ 一ジの外球面中心と内球面中心のオフセット量を改善したもの（特許文献 4)が提案 されている。 特許文献 1：実開昭 61— 57233号公報
特許文献 2：実開平 3— 105725号公報
特許文献 3：実開平 4 116018号公報
特許文献 4:特開平 10— 73129号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 近年、自動車の低燃費化に伴 、、等速自在継手に対しても軽量、コンパクトなもの が要求されている。 DOJ型の小型、軽量化に関する発明としては前記特許文献 4が ある。この文献は 8個のトルク伝達ボールを有する DOJ型において、ボール案内力を 確保するとともにケージ肉厚を必要最小限にするケージの内外球面中心のオフセッ ト量の最適値を提案するものであるが、 8個ボールでは最大 25° までしか作動角をと ることができない。
[0006] 一方、従来の 6個ボールでは最大作動角が 25° を超える場合、それ以下のものに 比べると、外輪外径が 1サイズ程度大きくなることからかなりの重量増となっていた。こ のため、前述したボール溝とボールとの接触楕円の形状を改善したものや (特許文 献 1)、サーキユラコンタクトとアンギユラコンタクトを組合わせたトラック形状の改善 (特 許文献 2、 3)では、 6個ボールを有した DOJにおいて作動角の高角化を図りつつ十 分な軽量コンパクトィ匕を達成することが困難であることが分力つた。
[0007] 本発明の目的は、 6個ボールを有した DOJにおいて、 30°以上の最大作動角を可 能にするとともに、外輪外径サイズを抑制してその軽量コンパクトィ匕を図ることにある。 課題を解決するための手段
[0008] 前記課題を解決するため、請求項 1の発明は、円筒状の内周面に 6本の直線状ボ 一ル溝を軸方向に形成した外輪と、球面状の外周面に 6本の直線状ボール溝を軸 方向に形成するとともに中心部にシャフトを連結する連結穴を形成した内輪と、外輪 のボール溝と内輪のボール溝との対で形成されるボールトラックに配されたトルク伝 達ボールと、トルク伝達ボールを収容するポケット、外輪の内周面に接触案内される 凸球面状の外周面、および、内輪の外周面に接触案内される凹球面状の内周面を 有し、かつ、外周面の球面中心と内周面の球面中心とが、ポケット中心に対して軸方 向の反対側にオフセットしたケージとを備えた摺動式等速自在継手にぉ 、て、ボー ル径と外輪外径の比を 0. 21〜0. 25、ボールのピッチ円径と外輪外径の比を 0. 64 〜0. 68、ボール溝の接触角を 30° 〜35° 、ボール溝の接触率を 1. 02〜： L 08、 ケージオフセット量とボールのピッチ円径の比を 0. 07〜0. 09にしたことを特徴とす る。
[0009] ボールの接触角を 30° 〜35° にすることにより、従来の接触角 35° 〜40° のも のと比較して、作動角 0° におけるボールの接触楕円の深さ、すなわちボール溝の 肩部から接触楕円の長軸側縁部までの深さが深くなり、その分だけ作動角を稼ぐこと ができるとともに、ボール溝の深さを変えることなくボール溝を深くした場合と同じよう に継手負荷容量を稼ぐことができる。
[0010] 請求項 2の発明は、最大作動角を 30° 以上にしたことを特徴とする。
[0011] 請求項 3の発明は、アウトボード側に 8個のトルク伝達ボールを有する固定式等速 自在 «手を備えるとともに、インボード側に請求項 1または 2の摺動式等速自在継手 を備えてなるドライブシャフトである。
[0012] このように構成すること〖こより、固定式と摺動式の等速自在継手を組付けたドライブ シャフトアッシーとして、軽量コンパクトィ匕と 30° 以上の高作動角化を両立させること ができる。
発明の効果
[0013] 本発明は、 6個ボールを有する DOJにおいて、特許請求の範囲に記載の内部仕様 とすることで、従来と同等の強度と耐久性を備えながら、 30°以上の最大作動角が可 能で、し力も軽量コンパクトな DOJ型等速自在継手を実現することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。図 1はドライブシャフトアツシ 一を示す。このドライブシャフトアッシーは、インボード側の等速自在継手 Tと、アウト ボード側の等速自在継手 Jと、両継手 J、 Jを結合する中間軸 1とで構成される。イン
2 1 2
ボード側の等速自在継手 Jはディファレンシャルと結合され、アウトボード側の等速自 在継手 jは車輪と結合される。本発明は、インボード側の等速自在継手 Jに適用され
2 1 る。 [0015] インボード側の等速自在継手 ^は、ダブルオフセット型等速自在継手 (DOJ)で構 成される。 DOJは、図 2に示すように、円筒状の内周面 12aに 6本の直線状のボール 溝 12bを軸方向に形成した外輪 12と、球面状の外周面 13aに 6本の直線状のボー ル溝 13bを軸方向に形成した内輪 13と、外輪 12のボール溝 12bと内輪 13のボール 溝 13bとの対で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 14と、ト ルク伝達ボール 14を保持するケージ 15とで構成される。外輪 12のステム部 12cがデ ィファレンシャルに結合され、内輪 13の中心部の連結穴に中間軸 1がセレーシヨン等 を介して結合される。
[0016] ケージ 15は、外輪 12の内周面 12aに接触案内される外球面 15aと、内輪 13の外 周面 13aに接触案内される内球面 15bと、トルク伝達ボール 14を収容する 6個のボケ ット 15cを備えた環体である。外球面 15aの球面中心 O と内球面 15bの球面中心 O
CO
とは、それぞれ継手中心 Oに対して軸方向に等距離だけ反対側にオフセットさせて
CI
ある。
[0017] この継手が作動角をとりつつトルクを伝達する際、ケージ 15は、内輪 13の傾きに応 じてボールトラック上を移動するトルク伝達ボール 14と共に回転し、トルク伝達ボール 14を作動角の角度二等分面に保持する。これにより、継手の等速性が維持される。 また、外輪 12と内輪 13とが軸方向に相対移動すると、ケージ 15の外球面 15aと外輪 12の内周面 12aとの間で滑りが生じ、円滑な軸方向移動（プランジング)を可能にす る。
[0018] アウトボード側の等速自在継手 Jはアンダーカットフリー型等速自在継手 (UJ)で構
2
成される。図 3は、アンダーカットフリー型等速自在継手の作動角 0が 0° の時の状 態を例示している。この等速自在継手 Jは、球面状の内周面 2aに 8本の底部湾曲状
2
のボール溝 3が軸方向に形成された外輪 2と、球面状の外周面 4aに 8本の底部湾曲 状のボール溝 5が軸方向に形成された内輪 4と、内外輪のボール溝 3、 5により形成さ れる各ボールトラックにそれぞれ配された 8個のトルク伝達ボール 6と、内外輪間に介 在し且つ各トルク伝達ボール 6をそれぞれ 8つのポケット 7に収納保持するケージ 8と を備える。そして、内輪 4の内周にスプライン 4cを介してドライブシャフトの中間軸 1 ( 図 1参照）が結合されると共に、外輪 2のステム部 2xにホイール側部材が結合される [0019] 前記インボード側の DOJ型等速自在継手 ^のボール溝 12b、 13bは、 2つの円弧を 組合わせたものである。このため、ボール 14は内外輪のボール溝 12b、 13bに対して 各 2つの点 Cでアンギユラコンタクトをなす。本発明は高角時の負荷容量確保のため 、図 4に示すように、外輪 12と内輪 13の双方のボール溝 12b、 13bに対するボール 1 4の接触角 αを 30° 〜35° とする。
[0020] 従来のボール溝は、接触角が 35〜40° の範囲に設定されていた。このため、接触 角を 30° 〜35° にしたものと比較すると、ボール 14の接触楕円の長軸側縁部が内 外輪のボール溝 12b、 13bの肩部に至るまでの作動角が小さい。最大作動角 25° 以上を実現するためには、従来、ボール溝 12b、 13bの深さやケージ 15肉厚を相当 厚くしなければならな力つた。本発明によれば、ボール接触角を 30° 〜35° の範囲 とすることにより、ボール溝 12b、 13bの深さやケージ 15肉厚を厚くすることなぐ高作 動角化を実現することができる。
[0021] ここで「ボール接触角」とは、図 4の直線 Laと直線 Lbとの間の角度 αのことをいう。
直線 Laはボール溝 12b、 13bの曲率中心線に垂直な断面でのボール溝 12b、 13b の円周方向の中心線、直線 Lbはボール溝側壁におけるボール 14の接触点 Cとボー ル 14の中心とを結ぶ直線である。
実施例 1
[0022] 本発明の DOJは、接触角を 30° 〜35° にしただけではない。単純に接触角を 30 ° 〜35° にすると、ボール溝面圧の上昇を招き耐久性が低下する。そこで、接触角 以外についても内部仕様を変更することとした。表 1に、本発明品と従来品の実施例 を 5つの項目で対比する。本発明品では、 6個ボールの DOJで従来品に比べて 3% 以上の小型化を図れることが確認された。
[0023] [表 1] 目 本発明品 從亵品
1 (ポール径） / ( ^輪^径〉 0. 21 - 0. 25 0. 21 - 0. 25
2 (ボ一ルのビッテ円径） / (外輪外径） 0. 64〜0. 63 0. 68
3 ボ一ル瀵の接触角 30— 35° 35- 40°
4 'ポ一ル溝の接触率 1 . 02—1 . 08 1 - 04〜1. 10
5 (ケ一 ¾オフセッ ト量） / (ボールのピッチ円径） 0. 07- 0. 09 0. 09〜。- 11
[0024] (表 1の項目 1と 2)
表 1の項目 1と 2については、本発明品と従来品で差がない。これは、外輪外径の小 径ィ匕に伴い、ボール径およびボールのピッチ円径も同じ比率で小さくしなければ、外 輪肉厚が薄くなりすぎ、従来品と同等の強度が得られないためである。
(表 1の項目 3と 4)
項目 1、 2で分力るように、本発明はボール径とボールのピッチ円径を小さくして、外 輪外径の小型化を図ったが、その場合、従来品と同等のボール接触角、接触率では 面圧の上昇、あるいは接触楕円のボール溝内からのはみ出し (ボール溝肩部への乗 り上げ)が生じ、耐久性の低下を招く。面圧の上昇は、剥離寿命の低下を招き、接触 楕円の肩部への乗り上げは、ボール溝チャンファエッジ部の欠けを招く。
すなわち、ボール溝面圧および接触楕円のボール溝肩部への乗り上げ性は、 4つの 項目に関して、表 2に示す傾向を有する。この表 2に基づき、本発明品では、従来品 と同等の耐久性が得られるように、ボール溝接触角、接触率を表 1の項目 3、 4の範 囲にシフトさせているのである。表 1の項目 3、 4の範囲を上限側または下限側に外れ ると、いずれも、従来品と同等の耐久性が得られないことが判明した。
[0025] [表 2] 案内 S 接触楕円の案内溝肩部への
項 目
面圧 乗 y上げ性
接 «楕円は小さくなリ、 乗リ上げ
ポール径の小径化 上昇
余裕は s大
接触楕円は大きくなり、 乗 y上げ
ポーソレのピツチ円径の小径化 上昇
余裕は減少
接触楕円は大きくなるが、 接触角の
ポール溝の接触角の低減 上昇 低下による案内溝肩部までの距離が
長くなるため、 乘リ上げ余裕は拡大
接触楕円は大きく な y、 乗り上げ
ポ一ル溝の接触率の拡大 減少
余裕は拡大
[0026] (表 1の項目 5)
DOJタイプの等速自在継手では、外輪ボール溝と内輪ボール溝は、互いに軸方向 に平行に形成されている。 DOJが作動角をとる場合、ボールはケージオフセットによ り作動角の二等分面内に保持され、等速性が維持される。ところで、ケージのオフセ ット量には最適値が存在する。ケージオフセット量の過小は作動性の低下を招く。こ れは、作動角付与時、ボールを作動角の角度二等分面内に案内するケージの案内 力が減少し、 DOJの作動性が悪くなり、また等速性が不安定になる。
[0027] 一方、ケージオフセット量の過大は、外輪外径の増大を招く。これは、ケージオフセ ット量が大きくなると、作動角付与時、継手一回転中におけるケージ窓に対するボー ルの径方向の相対移動量が大きくなることから、最大作動角時においてもボールを ケージポケット内力 外れないようにするには、ケージの肉厚が厚くなりすぎるため、 外輪外径も大きくなつてしまうからである。
[0028] 以上のことから、外輪外径をできるだけ小さくするためには、ケージオフセット量を 小さくするほうが好ましいが、小さ過ぎてしまうと作動性の低下を招くため、本発明品 では表 1の項目 5の範囲に設定している。なお、ケージオフセット量の最適範囲は、 継手サイズにより変わるため、このサイズ間の変化をなくすためボールのピッチ円径と の比で表している。
[0029] 以上、 6個ボール DOJにおいて、従来比 3%以上の小型化を図るための継手内部 仕様について記載した力 表 1の項目 1〜5は、すべてセットで適用することで、従来 品と同等の強度と耐久性を有する DOJが成立する。
[0030] 本発明は、アウトボード側に 8個のボールを有する固定式等速自在継手、インボー ド側に本発明の摺動式等速自在継手を配したドライブシャフトアッシーとすることによ り、 30° 以上の高作動角がとれて、し力も軽量コンパクトィ匕を達成することができる。 図面の簡単な説明
[図 1]ドライブシャフトアッシーの縦断面図。
[図 2]図 1のドライブアクスルにおける DOJの縦断面図。
[図 3]図 1のドライブアクスルにおける UJの縦断面図。
[図 4]トルク伝達ボールの周囲の拡大断面図。

Claims

請求の範囲
[1] 円筒状の内周面に 6本の直線状ボール溝を軸方向に形成した外輪と、球面状の外 周面に 6本の直線状ボール溝を軸方向に形成するとともに中心部にシャフトを連結 する連結穴を形成した内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との対で形成され るボールトラックに配された 6個のトルク伝達ボールと、トルク伝達ボールを収容する ポケット、外輪の内周面に接触案内される凸球面状の外周面、および、内輪の外周 面に接触案内される凹球面状の内周面を有し、かつ、外周面の球面中心と内周面の 球面中心とが、ポケット中心に対して軸方向の反対側にオフセットしたケージとを備え た摺動式等速自在継手にお!、て、
ボール径と外輪外径の比を 0. 21〜0. 25、
ボールのピッチ円径と外輪外径の比を 0. 64〜0. 68、
ボール溝の接触角を 30° 〜35° 、
ボール溝の接触率を 1. 02〜： L 08、
ケージオフセット量とボールのピッチ円径の比を 0. 07〜0. 09
にしたことを特徴とする摺動式等速自在継手。
[2] 最大作動角が 30° 以上であることを特徴とする請求項 1の摺動式等速自在継手。
[3] アウトボード側に 8個のトルク伝達ボールを有する固定式等速自在継手を備えるとと もに、インボード側に請求項 1または 2の摺動式等速自在継手を備えてなるドライブシ ャフト。
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