WO2008010348A1 - Tripod constant velocity universal joint - Google Patents

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leg shaft
roller
universal joint
constant velocity
velocity universal
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Yoshikazu Fukumura
Masayuki Kuroda
Hisaaki Kura
Shin Tomogami
Tatsuro Sugiyama
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • 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
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    • 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
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Definitions

  • the present invention relates to a tri-board type constant velocity universal joint.
  • a constant velocity universal joint (a triboard type constant velocity universal joint) includes an outer joint member 51, a tripod member 52 as an inner joint member, and a torque transmission member as shown in FIGS. 11A and 11B.
  • the roller 53 is a main component (see Patent Document 1).
  • the outer joint member 51 includes a mouth portion 54 and a stem portion 55 that are integrally formed.
  • the mouse portion 54 has a cup shape opened at one end, and a track groove 56 extending in the axial direction is formed at a position of the inner circumference at a halved position.
  • the mouse part 54 has a non-cylindrical shape in which a large diameter part 54a and a small diameter part 54b appear alternately when viewed in a cross section (FIG. 11B). That is, the mouth portion 54 is formed with the large-diameter portion 54a and the small-diameter portion 54b, so that the three track grooves 56 extending in the axial direction are formed on the inner peripheral surface thereof. Roller guide surfaces 57 and 57 are formed on the side walls of each track groove 56 facing each other in the circumferential direction.
  • the tripod member 52 includes a boss 58 and a leg shaft 59.
  • the boss 58 is formed with a spline or a selection hole 61 which is coupled to the shaft 60 so as to be able to transmit torque.
  • the leg shaft 59 protrudes in the radial direction from the circumferential bisector of the boss 58.
  • Each leg shaft 59 of the tripod member 52 supports the roller 53 in a rotatable manner.
  • the roller 53 includes a double roller type having an inner roller and an outer roller and only a single roller type (see Patent Document 2 for a double roller type).
  • a plurality of needle rollers 62 are arranged between the leg shaft 59 and the roller 53 in a full roller state.
  • the positions of the needle rollers 62 are restricted by a step portion 63 formed at the boundary between the boss portion of the tripod member 52 and the root portion of the leg shaft 59 in the root direction of the leg shaft 59.
  • the position is regulated (prevented) by a retainer 64 provided on the distal end side of the leg shaft 59.
  • a circumferential groove 65 is formed on the outer peripheral surface on the distal end side of the leg shaft 59, and a retaining ring 66 is attached to the circumferential groove 65.
  • the retaining ring 66 is provided on the outer peripheral surface of the leg shaft 59 on the inner side (base of the leg shaft).
  • the corner 64 is fitted (see Patent Document 3).
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 53-62555
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 8-1219
  • Patent Document 3 Japanese Utility Model Publication No. 2-94928
  • the conventional tri-board type constant velocity universal joint prevents the needle rollers from popping out by the retainer and the retaining ring attached to the tip of the leg shaft.
  • the leg shaft moves up and down relative to the roller as the joint rotates, so the axial position of the needle roller must be restricted.
  • the present invention provides a tri-board type constant velocity universal joint capable of restricting the axial position of needle rollers with only a leg shaft without using a retainer and a retaining ring.
  • the invention of claim 1 is an outer side in which three track grooves extending in the axial direction are provided on the inner periphery, and roller guide surfaces facing each other are provided on the inner side wall of each track groove.
  • a joint member, a tripod member having three leg shafts inserted at the ends into the track groove, and rotatably supported by the leg shaft and rollable to the track groove of the outer joint member In a triboard type constant velocity universal joint including an inserted roller and a plurality of needle rollers disposed between the leg shaft and the roller, the needle rollers are accommodated on the outer peripheral surface of the leg shaft.
  • a groove portion that forms the rolling surface of the needle roller is formed in the circumferential direction, and a semi-solid lubricant or a solid lubricant is applied in the groove portion to assist the needle roller being aligned and held.
  • both side walls or shoulder portions of the groove portion serve as the position restricting portions of the needle rollers, and the leg shaft is in a state where the joint takes an operating angle. Even if the roller moves up and down relatively with respect to the roller, the needle roller can be prevented from popping out. Further, the present invention applies a semi-solid lubricant or a solid lubricant to assist the needle rollers being aligned and held. Cloth.
  • the invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the semi-solid lubricant or the solid lubricant has a consistency of 0, 1, or 2. Consistency indicates the hardness of the lubricant and ranges from “000” to “6” (as defined in JIS K 2220.5.3). The relationship between the number and appearance is “000”: semi-fluid, “00”: semi-fluid, “0”: soft, “1”: soft, “2”: slightly soft, “3”: normal, “ 4 ”: Slightly hard,“ 5 ”: Hard,“ 6 ”: Solid, as described above. By setting the consistency to 0, 1, or 2, it is possible to assist the needle rollers being aligned and held in the groove portion of the leg shaft.
  • the invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 2, the semi-solid lubricant or the solid lubricant is any one of grease, foamed resin, and plastic grease. These lubricants help keep the needle rollers aligned in the leg shaft groove.
  • the invention of claim 4 is the invention of claim 1, wherein the center position in the width direction of the groove portion of the leg shaft is offset to the tip end side of the leg shaft with respect to the center position in the width direction of the roller guide surface. It is characterized by this.
  • the leg shaft moves up and down relative to the roller in a state where the operating angle is taken. For this reason, the needle rollers repeatedly move up and down in the axial direction along the inner diameter surface of the roller.
  • the vertical shift amount of the leg shaft with respect to the roller is larger in the radially inward shift amount than in the outer radial direction of the outer joint member.
  • the shift amount inward is about three times larger than the outward amount. Therefore, the needle roller has a higher contact frequency with the portion closer to the joint axis than the portion farther from the joint axis on the inner surface of the roller. Therefore, in order to prevent uneven wear and the like, the center position in the width direction of the groove portion of the leg shaft is slightly offset toward the tip end side of the leg shaft as described above.
  • the invention of claim 5 is the invention of claim 4, wherein the offset amount is the normal working angle of the joint, and the leg shaft of the outer joint member is relative to the roller with respect to the roller guide surface as a reference. It is characterized by a half of the difference between the amount shifted radially outward and the amount shifted radially inward.
  • the invention of claim 6 is the invention of claim 1, wherein the width of the groove portion of the leg shaft is present between both ends of the needle roller and both side walls of the groove portion in a state where the needle roller is accommodated in the groove portion.
  • the total axial clearance is set to be larger than the maximum shift amount when the leg shaft shifts in the radial direction of the outer joint member at the common operating angle of the joint.
  • the leg shaft has a larger amount of shifting inward than outward in the radial direction.
  • the invention of claim 7 is characterized in that, in the invention of claim 1, the tripod member has a forged skin except for a spline or a selection hole that joins the groove portion of the leg shaft and the shaft. Thereby, low cost can be achieved.
  • the invention of claim 8 is characterized in that, in the invention of claim 1, the leg shaft of the tripod member is obtained by subjecting a part or all of the groove portion to a hardened steel cutting process or an overall grinding process. Thereby, low cost can be achieved.
  • the invention of claim 9 is characterized in that both side walls of the groove of the leg shaft are tapered.
  • the invention of claim 10 is characterized in that, in the invention of claim 1, a crowning having a convex arcuate cross section is formed on the groove bottom surface of the leg shaft and Z or the inner diameter surface of the roller.
  • the invention of claim 11 is characterized in that, in the invention of claim 1, an umbrella member having a diameter larger than the inner diameter of the roller is attached to the distal end surface of the leg shaft.
  • the umbrella member is used for retaining the roller, and the material thereof may be made of steel or resin.
  • the fixing structure of the umbrella member for example, a fixing structure in which a short axis is provided in the center of the lower surface of the umbrella member and this short axis is fitted into a fitting hole formed in the distal end surface of the leg shaft can be employed.
  • the invention of claim 12 is the invention of claim 1, wherein the opening end side of the outer joint member A protrusion that protrudes into the track groove and interferes with the tip of the leg shaft is formed on the bottom wall surface of the hook groove.
  • the invention of claim 13 is characterized in that, in the invention of claim 1, a crowning having a concave arcuate cross section is formed on the bottom surface of the groove portion of the leg shaft.
  • both side walls or shoulder portions of the groove portion serve as position restricting portions for the needle roller, and the leg shaft is in a state where the joint takes an operating angle. Even if the roller moves up and down relatively with respect to the roller, the needle roller can be prevented from popping out.
  • the present invention assists in assembling the joint by applying a semi-solid lubricant or a solid lubricant to assist the alignment of the needle rollers.
  • the basic form of the constant velocity universal joint of the present invention is the same as the conventional tri-board type constant velocity universal joint of Fig. 11A.
  • the portions different from the conventional one are the peripheral shape of the leg shaft and the inner diameter shape of the opening of the outer joint member. Therefore, a different part from the past is demonstrated below based on drawing.
  • the groove portion 2 is formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the leg shaft 1.
  • 1 (A) and 1 (B) is the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • FIG. The groove portion 2 accommodates a plurality of needle rollers 6, and the bottom surface of the groove portion 2 serves as a rolling surface of the needle rollers 6.
  • the groove 2 is filled with a semi-solid lubricant or solid lubricant whose consistency is adjusted to 0, 1, or 2, and the needle roller 6 is grooved by using this lubricant as a medium.
  • By setting the consistency to 0, 1, or 2 it is possible to assist the needle roller 6 to be stably aligned and held in the groove 2.
  • the above configuration is the basis of the present invention, and the same applies to other embodiments.
  • the semi-solid lubricant or solid lubricant is grease, foamed resin, plastic grease, or the like.
  • “Grease” is made into semi-solid or solid form by dispersing thickener in lubricating oil. Is.
  • “Foamed resin” is a foamed PET lubricant or the like. For example, 1 part by weight of PET foamed lubricant is stirred with 99 parts by weight of distilled water and foamed into rigid cells.
  • “Plus tics grease” is, for example, polyethylene 1-95 wt 0/0, preferably from 30 weight 0/0 or stone ⁇ is by heating a mixture of the lubricating grease 99 to 5% by weight of non-stone ⁇ solid It has been converted.
  • the center position in the width direction of the groove portion 2 is slightly offset F toward the tip end side of the leg shaft 1 with respect to the center position in the width direction of the roller guide surface 4 of the outer joint member 3.
  • the leg shaft 1 moves up and down relatively with respect to the roller 5 in a state where the operating angle is taken.
  • the needle roller 6 repeatedly moves up and down in the axial direction along the inner diameter surface of the roller 5.
  • the vertical shift amount with respect to the roller of the leg shaft 1 is set to be radially inward when the shift amount to the outer side of the outer joint member 3 in the radial direction is set to “1” in a state where the operating angle of the joint is taken.
  • the shift amount to is “3”.
  • the needle roller 6 has a higher contact frequency with the portion closer to the joint axis than the portion of the inner diameter surface of the roller 5 where the joint axial force is far. Therefore, as described above, the center position in the width direction of the groove portion 2 of the leg shaft 1 is slightly offset to the distal end side of the leg shaft 1.
  • the amount of the offset F is based on the aforementioned amount of shift "1" radially outward of the outer joint member 3 with respect to the roller of the leg shaft 1 and amount of shift "3" radially inward. If this is the case, half of the difference is appropriate. In this way, by offsetting the groove 2 to the tip end of the leg 1 by a half of the difference between the inner and outer shift amounts of the leg 1, the needle roller 6 can be uniformly contacted in the entire width direction of the inner diameter surface of the roller 5. Can do. As a result, uneven wear of the inner diameter surfaces of the needle rollers 6 to 5 can be prevented. Further, the effect of reducing the surface pressure of the needle roller 6 is also obtained.
  • the leg shaft 1 of the tripod member 7 has a forged skin or a cold forged skin except for splines or serration holes joining the groove portion 2 and the shaft.
  • the dimensional accuracy is required for the groove portion 2, and so much higher dimensional accuracy is not required.
  • 2 (A) and 2 (B) is the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • This embodiment is a leg
  • the depth H of the groove portion 2 of the shaft 1 is 10% to 50% of the diameter d of the needle roller 6. If the diameter d of the needle roller 6 is less than 10% of the diameter d, the contact area with the roller is too small, which is insufficient for restricting the position of the needle roller 6 in the axial direction. When it exceeds 50% of the diameter d of the needle roller 6, the contact area with the end surface becomes too large and friction loss and heat generation become remarkable.
  • 3A and 3B is the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • the leg shaft 1 of the tripod member 7 is obtained by subjecting a part or all of the groove portion 2 to a hardened steel cutting process or a general shape grinding process.
  • the difference between FIGS. 4A and 4B is the presence / absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1 (e.g.
  • both side walls of the groove portion 2 of the leg shaft 1, that is, the shoulder portions 2a and 2b are expanded in a tapered shape.
  • the inclination angle ⁇ of the shoulder 2a is preferably 15 °, for example.
  • FIGS. 6 (A) to 6 (D) a crowning C having a convex arcuate cross section is formed on the bottom surface of the groove portion 2 of the leg shaft 1 and the inner diameter surface of the roller 5. This makes it possible to improve the NVH characteristics on the low operating angle side by allowing the roller 5 to swing on the low operating angle side of the joint.
  • the crowning C may be formed only on either the groove 2 of the leg shaft 1 or the inner diameter surface of the roller 5.
  • 6 (A), (B), and (C) (D) is the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • an umbrella member 8 having a diameter larger than the inner diameter of the roller 5 is attached to the distal end surface of the leg shaft 1 for retaining the roller 5.
  • the umbrella member 8 can be made of steel or resin, for example. Of course, other materials having a predetermined strength may be used.
  • the fixed structure of the umbrella member 8 is, for example, a fixed structure in which a short shaft 8a protrudes from the center of the lower surface of the umbrella member 8 and this short shaft 8a is inserted into a fitting hole 9 formed on the distal end surface of the leg shaft 1. Can be adopted.
  • Figure 7 (A ) The difference of (B) is the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • a slitted washer 11 or 12 is fitted into the groove 2 of the leg shaft 1.
  • the shutters 11 and 12 serve to prevent the needle rollers 6 and the rollers 5 from being removed.
  • the shapes of washers 11 and 12 are various, such as a slightly overhanging shape as shown in Fig. 8 (A) and a slanting shape toward the tip of the leg shaft 1 and a short protruding shape in the radial direction as shown in Fig. 8 (B). The shape can be adopted.
  • 8 (A), (B), and (C) (D) are the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • a crowning C having a concave arc shape in cross section is formed on the bottom surface of the groove portion 2 of the leg shaft 1, and a crowning C having a convex arc shape in cross section is formed on the inner diameter surface of the roller 5.
  • the degree of Crowung C should be such that the needle roller 6 is in line contact with the outer peripheral surface of the leg shaft 1 (the bottom surface of the groove 2) on the lower operating angle side of the joint operating angle.
  • it is possible to reduce the surface pressure and increase the life by positively inducing skew of the needle rollers on the low operating angle side of the joint. It may be formed only on the bottom surface of the groove portion 2 of the leg shaft 1 without being formed on the inner diameter surface of the roller 5.
  • 9A and 9B is the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • FIGS. 10 (A) and 10 (B) the width of the groove portion 2 of the leg shaft, that is, the distance between the shoulder portions 2a and 2b of the groove portion 2, with the needle roller 6 accommodated in the groove portion 2, both ends of the needle roller 6 and the groove 2 side walls.
  • 10 (A) and 10 (B) is the presence or absence of the root side step portion 10 of the leg shaft 1.
  • the rotational behavior of the needle roller 6 becomes unstable, impairing the NVH characteristics. Therefore, as described above, the total axial gap (A + B) existing between both ends of the needle roller 6 and both side walls (both shoulders) of the groove 2 is larger than the maximum shift amount of the leg shaft 1. Largely set. As a result, the number of times the end of the needle roller 6 abuts against the side wall of the groove 2 as the leg shaft 1 shifts can be greatly reduced, and the rotational behavior of the needle roller 6 can be stabilized to improve the NVH characteristics. Can be improved.
  • FIG. 11A showing a conventional triboard type constant velocity universal joint.
  • the opening end side track groove 56 of the outer joint member 51 is shown.
  • a protrusion 13 that protrudes into the track groove 56 and interferes with the tip of the leg shaft 59 is formed.
  • the shape of the protrusion 13 is not limited to the illustrated example. The protrusion 13 prevents the leg shaft 59 or the tripod member 52 from being detached from the outer joint member 51.
  • FIG. 1 (A) and (B) are cross-sectional views around a leg axis showing a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 [021 (A) and (B) are cross-sectional views around a leg axis showing a second embodiment of the present invention. Since it is the same as the traon in Fig. 1, it is better to make hatching that shows forged skin except for the groove 2
  • FIGS. 3A and 3B are sectional views around a leg axis showing a third embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B are cross-sectional views around a leg axis showing a fourth embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are cross-sectional views around a leg axis showing a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (A) to (D) are cross-sectional views around a leg axis showing a sixth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views around a leg axis showing a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 (A) to (D) are cross-sectional views around a leg axis showing an eighth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9A and 9B are sectional views around a leg axis showing a ninth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views around a leg axis showing a tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a longitudinal sectional view of a conventional tri-board type constant velocity universal joint and an enlarged sectional view showing an eleventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view of a conventional tri-board type constant velocity universal joint.
  • [11C] Cross-sectional view around the leg axis of a conventional tri-board type constant velocity universal joint c

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

トリボード型等速自在継手
技術分野
[0001] 本発明は、トリボード型等速自在継手に関するものである。
背景技術
[0002] 一般に、等速自在継手（トリボード型等速自在継手）は、図 11Aと図 11Bに示すよう に、外側継手部材 51と、内側継手部材としてのトリポード部材 52と、トルク伝達部材 としてのローラ 53を主要な構成要素として 、る（特許文献 1参照)。
[0003] 外側継手部材 51は一体に形成されたマウス部 54とステム部 55とからなる。マウス 部 54は一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延び るトラック溝 56が形成してある。マウス部 54は、横断面（図 11B)で見ると、大径部 54 aと小径部 54bが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部 54は、大径部 54aと小径部 54bとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる 3本の 前記トラック溝 56が形成される。各トラック溝 56の円周方向で向き合った側壁にロー ラ案内面 57、 57が形成される。
[0004] トリポード部材 52はボス 58と脚軸 59とを備える。ボス 58にはシャフト 60とトルク伝達 可能に結合するスプラインまたはセレーシヨン孔 61が形成してある。脚軸 59はボス 5 8の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材 52の各脚軸 5 9はローラ 53を回転可能に支持している。なお、ローラ 53は内側ローラと外側ローラ とを有するダブルローラタイプと、 1個のみのシングルローラタイプがある（ダブルロー ラタイプは特許文献 2参照)。
[0005] 脚軸 59とローラ 53との間には、図 11Cのように、複数の針状ころ 62が総ころ状態で 配設されている。これら針状ころ 62は、脚軸 59の根元方向ではトリポード部材 52の ボス部と脚軸 59根元部との境目に形成される段部 63で位置規制される。脚軸 59の 先端方向では、脚軸 59先端側に設けられたリテーナ 64によって位置規制（抜止め） される。脚軸 59の先端側外周面には周方向溝 65が形成され、この周方向溝 65に止 め輪 66が装着される。止め輪 66の内側 (脚軸根元側）の脚軸 59外周面に前記リテ ーナ 64が嵌合される (特許文献 3参照)。
特許文献 1 :実開昭 53— 62555号公報
特許文献 2：特公平 8 - 1219号公報
特許文献 3：実開平 2— 94928号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 従来のトリボード型等速自在継手は、前述のように脚軸の先端に取り付けたリテー ナと止め輪によって針状ころの飛び出しを防止する。継手が作動角を取った状態で は継手の回転に伴いローラに対して脚軸が相対的に上下動するため、針状ころの軸 方向の位置規制が必要である。
[0007] しかし、リテーナと止め輪による位置規制ではこれら部品コストの他に止め輪用の溝 を脚軸に形成する加工コストがかかるためコストが嵩む。
[0008] そこで本発明は、前記課題に鑑みて、リテーナと止め輪を使用することなぐ脚軸だ けで針状ころの軸方向位置規制を行えるトリボード型等速自在継手を提供する。 課題を解決するための手段
[0009] 前記課題を解決するため、請求項 1の発明は、内周に軸線方向に延びる三本のト ラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面を設け た外側継手部材と、先端が前記トラック溝内に挿入された三本の脚軸を有するトリポ 一ド部材と、前記脚軸に回転自在に支持されると共に前記外側継手部材のトラック溝 に転動自在に挿入されたローラと、前記脚軸とローラとの間に配設された複数の針状 ころとを備えたトリボード型等速自在継手において、前記脚軸外周面に前記針状ころ を収容して針状ころの転動面となる溝部を周方向に形成すると共に、この溝部内に 前記針状ころが整列保持されることを補助するために半固体潤滑剤または固体潤滑 剤を塗布することを特徴とする。
[0010] このように、脚軸外周面の溝部に針状ころを収容するため、溝部の両側壁ないし肩 部が針状ころの位置規制部となり、継手が作動角を取った状態で脚軸がローラに対 して相対的に上下動しても針状ころの飛び出しを防止できる。また、本発明は前記針 状ころが整列保持されることを補助するために半固体潤滑剤または固体潤滑剤を塗 布する。
[0011] 請求項 2の発明は、請求項 1の発明において、前記半固体潤滑剤または固体潤滑 剤のちょう度を、 0、 1、 2号のいずれかとしたことを特徴とする。ちょう度は潤滑剤の固 さをあらわすもので、 「000」から「6」まである (JIS K 2220. 5. 3に規定）。数字と 外観の関係は、「000」：半流動体、「00」：半流動体、「0」：軟質、「1」：軟質、「2」：や や軟質、「3」：普通、「4」：やや硬質、「5」：硬質、「6」：固体、以上の通りである。ちょう 度を 0、 1、 2号のいずれかとすることにより、針状ころを脚軸の溝部内に整列保持さ れることを補助することが可能となる。
[0012] 請求項 3の発明は、請求項 2の発明において、前記半固体潤滑剤または固体潤滑 剤を、グリース、発泡榭脂、プラスチックグリースのいずれかとしたことを特徴とする。こ れら潤滑剤は、針状ころを脚軸溝部内に整列保持されることを補助する。
[0013] 請求項 4の発明は、請求項 1の発明において、前記脚軸の溝部の幅方向中心位置 を、前記ローラ案内面の幅方向中心位置に対して、脚軸の先端側にオフセットしたこ とを特徴とする。
[0014] トリボード型等速自在継手は、作動角を取った状態では、脚軸がローラに対して相 対的に上下動する。このため、針状ころはローラの内径面に沿って軸方向に上下移 動を繰り返す。このときの脚軸のローラに対する上下シフト量は、外側継手部材の半 径方向外方へのシフト量より、半径方向内方へのシフト量の方が大きい。シフト量は、 外方に対して内方へのシフト量の方が三倍程度大きい。したがって、針状ころはロー ラの内径面のうち、継手軸心から遠い部分よりも、継手軸心に近い部分との接触頻度 が高いことになる。そこで、偏摩耗等を防止するため前述したように脚軸の溝部の幅 方向中心位置を脚軸の先端側にややオフセットする。
[0015] 請求項 5の発明は、請求項 4の発明において、前記オフセット量を、継手の常用作 動角において、前記ローラ案内面を基準として前記脚軸がローラに対して前記外側 継手部材の半径方向外方へシフトする量と半径方向内方へシフトする量の差分の半 量としたことを特徴とする。
[0016] このようにオフセット量を設定することで、ローラの内径幅方向全域で針状ころが均 等に接触することになる。 [0017] 請求項 6の発明は、請求項 1の発明において、前記脚軸の溝部の幅を、針状ころを 溝部に収容した状態で針状ころの両端と溝部両側壁との間に存在する軸方向隙間 の合計が、継手の常用作動角にお 、て前記脚軸が外側継手部材の半径方向にシフ トする際の最大シフト量よりも大きくなるように設定したことを特徴とする。
[0018] 脚軸は半径方向外方よりも内方にシフトする量が大きい。この内方にシフト移動す る時に針状ころが溝部の側壁に接触しないようにすることで、針状ころの端面摩擦を 回避し発熱、発塵、異音、ころスキュー等を防止する。
[0019] 請求項 7の発明は、請求項 1の発明において、前記トリポード部材を、前記脚軸の 溝部およびシャフトと接合するスプライン又はセレーシヨン孔を除いて鍛造肌としたこ とを特徴とする。これにより低コストィ匕を図ることができる。
[0020] 請求項 8の発明は、請求項 1の発明において、前記トリポード部材の脚軸を、その 溝部の一部又は全部を焼入鋼切削加工または総形研削加工したことを特徴とする。 これにより低コストィ匕を図ることができる。
[0021] 請求項 9の発明は、前記脚軸の溝の両側壁をテーパ状に広げたことを特徴とする。
[0022] これにより、針状ころの端面当たりによる発熱、発塵、異音、ころスキュー等を防止 する。
[0023] 請求項 10の発明は、請求項 1の発明において、前記脚軸の溝部底面及び Z又は 前記ローラの内径面に、断面凸円弧状のクラウユングを形成したことを特徴とする。
[0024] これにより、脚軸に対するローラの傾斜を積極的に誘起して低作動角側 NVH特性 を向上させる。すなわち、継手の作動角が低作動角側の場合は脚軸がトラック溝に 対して傾斜してもその分をローラの傾斜で吸収することによって、ローラとトラック溝と の傾斜を防止して低作動角側 NVH特性を向上させる。
[0025] 請求項 11の発明は、請求項 1の発明において、前記脚軸の先端面に、前記ローラ の内径より大径の傘部材を取り付けたことを特徴とする。
[0026] この傘部材はローラの抜止め用であって、その材質は鋼製または榭脂製などでよ い。傘部材の固定構造としては、たとえば、傘部材の下面中心に短軸を突設し、この 短軸を脚軸の先端面に形成した嵌合穴に嵌入する固定構造を採用可能である。
[0027] 請求項 12の発明は、請求項 1の発明において、前記外側継手部材の開口端側トラ ック溝の底壁面に、トラック溝内に突出して前記脚軸の先端部と干渉する突起部を形 成したことを特徴とする。
[0028] 請求項 13の発明は、請求項 1の発明において、前記脚軸の溝部底面に、断面凹 円弧状のクラウユングを形成したことを特徴とする。
[0029] 脚軸の溝部底面に断面凹円弧状のクラウユングを形成することによって、継手低作 動角側において針状ころのスキューを積極的に誘起して脚軸外周面との線接触を実 現し面圧低減と寿命増大を図る。
発明の効果
[0030] 本発明は、脚軸外周面の溝部に針状ころを収容するため、溝部の両側壁ないし肩 部が針状ころの位置規制部となり、継手が作動角を取った状態で脚軸がローラに対 して相対的に上下動しても針状ころの飛び出しを防止することができる。また、本発 明は前記針状ころが整列保持されることを補助するために半固体潤滑剤または固体 潤滑剤を塗布することでジョイント組み込み時の手助けとなる。
発明を実施するための最良の形態
[0031] 以下、本発明の実施の形態を図 1〜図 10に基づいて説明する。
[0032] 本発明の等速自在継手の基本形態は、図 11 Aの従来のトリボード型等速自在継 手と同じである。従来と異なる部分は、脚軸の周面形状と、外側継手部材の開口部 の内径形状である。よって、従来と異なる部分を以下図面に基づき説明する。
[0033] 図 1 (A) (B)に示すように、本発明の第 1実施形態は、脚軸 1の外周面に溝部 2を 周方向に形成してある。図 1 (A) (B)の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無で ある。溝部 2は複数の針状ころ 6を収容し、溝部 2の底面が針状ころ 6の転動面となる 。溝部 2内には、図示しないが、ちょう度を 0、 1、 2号のいずれかに調整された半固体 潤滑剤または固体潤滑剤が充填され、この潤滑剤を媒介として針状ころ 6が溝部 2内 に整列保持されることを補助される。ちょう度を 0、 1、 2号のいずれかとすることにより 、針状ころ 6を溝部 2内に安定的に整列保持されることを補助することが可能である。 以上の構成は本発明の基本であって、その他の実施形態でも同様である。
[0034] 半固体潤滑剤または固体潤滑剤は、グリース、発泡榭脂、プラスチックグリースなど である。「グリース」は潤滑油中に増ちよう剤を分散させて半固体または固体状にした ものである。「発泡榭脂」は、発泡した PET潤滑剤などであり、例えば 1重量部の PET 発泡潤滑剤を 99重量部の蒸留水と撹拌し泡立てて剛性気泡にしたものである。「プ ラスチックグリース」は、例えばポリエチレン 1〜95重量0 /0、好ましくは 30重量0 /0以上 と石鹼又は非石鹼増稠の潤滑グリース 99〜5重量％との混合物を加熱して固形化し たものである。
[0035] 溝部 2の幅方向中心位置は、外側継手部材 3のローラ案内面 4の幅方向中心位置 に対して脚軸 1の先端側にややオフセット Fしている。トリボード型等速自在継手は、 作動角を取った状態では、脚軸 1がローラ 5に対して相対的に上下動する。このため 、針状ころ 6はローラ 5の内径面に沿って軸方向に上下移動を繰り返す。このときの脚 軸 1のローラに対する上下シフト量は、継手の作動角を取った状態において、外側継 手部材 3の半径方向外方へのシフト量を「 1」とした場合、半径方向内方へのシフト量 は「3」である。したがって、針状ころ 6はローラ 5の内径面のうち、継手軸心力も遠い 部分よりも、継手軸心に近い部分との接触頻度が高い。そこで、前述したように脚軸 1 の溝部 2の幅方向中心位置を脚軸 1の先端側にややオフセットする。
[0036] 前記オフセット Fの量は、前述の脚軸 1のローラに対する外側継手部材 3の半径方 向外方へのシフト量「1」と、半径方向内方へのシフト量「3」を考えた場合、その差分 の半量が適正である。このように脚軸 1の内外シフト量の差分の半量だけ溝部 2を脚 軸 1先端側にオフセットすることにより、針状ころ 6をローラ 5の内径面の幅方向全域 で万遍なく接触させることができる。この結果、針状ころ 6ないしローラ 5の内径面の偏 摩耗を防止することができる。また、針状ころ 6の面圧低減効果も得られる。
[0037] 次に、図 2 (A) (B)に基づき本発明の第 2実施形態を説明する。この実施形態はトリ ポード部材 7の脚軸 1をその溝部 2およびシャフトと接合するスプライン又はセレーシ ヨン孔を除いて鍛造肌ないし冷間鍛造肌としたものである。脚軸 1で寸法精度が要求 されるのは溝部 2であり、それ以外はそれほど高い寸法精度は要求されない。溝部 2 以外の脚軸 1表面を鍛造肌ないし冷間鍛造肌とすることにより、トリボード型等速自在 継手の製造コストを低減することができる。なお、図 2 (A) (B)の相違点は、脚軸 1の 付根側段部 10の有無である。
[0038] 次に、図 3 (A) (B)に基づき本発明の第 3実施形態を説明する。この実施形態は脚 軸 1の溝部 2の深さ Hを、針状ころ 6の直径 dの 10%以上 50%以下としたものである。 針状ころ 6の直径 dの 10%未満ではころとの当接面積が少なすぎて針状ころ 6の軸 線方向の位置規制として不十分である。針状ころ 6の直径 dの 50%を越えるところ端 面との接触面積が大きくなりすぎて摩擦ロスや発熱が顕著になる。なお、図 3 (A) (B) の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無である。
[0039] 次に、図 4 (A) (B)に基づき本発明の第 4実施形態を説明する。この実施形態は、 トリポード部材 7の脚軸 1をその溝部 2の一部又は全部を焼入鋼切削加工または総形 研削加工したものである。なお、図 4 (A) (B)の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の 有無（¾る。
[0040] 次に、図 5 (A) (B)に基づき本発明の第 5実施形態を説明する。この実施形態は、 脚軸 1の溝部 2の両側壁すなわち肩部 2a、 2bを、テーパ状に広げたものである。肩 部 2aの傾斜角 Θは例えば 15° にするとよい。肩部 2a、 2bをテーパ状に広げることに よって、肩部 2a、 2bに対して針状ころ 6の端面の中心付近が当接するのを防止する ことができる。これにより針状ころ 6のスキューを防止し回転挙動を安定にすることが できる。なお、図 5 (A) (B)の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無である。
[0041] 次に、図 6 (A)〜 (D)に基づき本発明の第 6実施形態を説明する。この実施形態は 、脚軸 1の溝部 2の底面及びローラ 5の内径面に、断面凸円弧状のクラウニング Cを 形成したものである。これにより、継手低作動角側においてローラ 5が揺動自在であ ることにより低作動角側 NVH特性を向上させることができる。クラウニング Cは脚軸 1 の溝部 2またはローラ 5の内径面のいずれか一方だけに形成してもよい。また、針状 コ口へのクラウ-ングも同様の効果を導き出すことが可能である。なお、図 6 (A) (B)と (C) (D)の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無である。
[0042] 次に、図 7 (A) (B)に基づき本発明の第 7実施形態を説明する。この実施形態は、 脚軸 1の先端面に、ローラ 5の抜止め用として、ローラ 5の内径より大径の傘部材 8を 取り付けたものである。傘部材 8は例えば鋼製または榭脂製とすることができる。所定 の強度を有するその他の材料で構成してもよ 、ことは勿論である。傘部材 8の固定構 造としては、たとえば、傘部材 8の下面中心に短軸 8aを突設し、この短軸 8aを脚軸 1 の先端面に形成した嵌合穴 9に嵌入する固定構造を採用可能である。なお、図 7 (A ) (B)の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無である。
[0043] 次に、図 8 (A)〜 (D)に基づき本発明の第 8実施形態を説明する。この実施形態は 、脚軸 1の溝部 2にスリット付きヮッシャ 11または 12を嵌合したものである。このヮッシ ャ 11、 12が針状ころ 6およびローラ 5の抜止めとなる。ヮッシャ 11、 12の形状は図 8 ( A)のようにやや大きく張り出すと共に脚軸 1先端側に傾斜した形状や、図 8 (B)のよう に半径方向に短く張り出した形状など、種々の形状を採用可能である。なお、図 8 (A ) (B)と (C) (D)の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無である。
[0044] 次に、図 9 (A) (B)に基づき本発明の第 9実施形態を説明する。この実施形態は、 脚軸 1の溝部 2の底面に、断面凹円弧状のクラウユング Cを形成し、ローラ 5の内径面 に断面凸円弧状のクラウユング Cを形成したものである。クラウユング Cの程度（曲率 半径）は、継手作動角の低作動角側において針状ころ 6が脚軸 1の外周面 (溝部 2の 底面）と線接触する程度がよい。これにより、継手低作動角側において針状ころのス キューを積極的に誘起して面圧低減と寿命増大を図ることができる。クラウユング ま ローラ 5の内径面に形成せず、脚軸 1の溝部 2の底面にだけ形成してもよい。なお、 図 9 (A) (B)の相違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無である。
[0045] 次に、図 10 (A) (B)に基づき本発明の第 10実施形態を説明する。この実施形態は 、脚軸の溝部 2の幅、すなわち溝部 2の両肩部 2a、 2bの間隔を、針状ころ 6を溝部 2 に収容した状態で針状ころ 6の両端と溝部 2両側壁との間に存在する軸方向隙間 A、 Bの合計 (A+B)力 継手の常用作動角において脚軸 1がローラ 5に対してシフトす る際の最大シフト量よりも広くなるように設定したものである。なお、図 10 (A) (B)の相 違点は、脚軸 1の付根側段部 10の有無である。
[0046] 継手が作動角を取った状態では、継手の回転に伴って脚軸 1がローラに対して相 対的にシフト移動する。この際、脚軸 1の溝部 2に収容された針状ころ 6は、脚軸 1の シフト移動と共に移動する。針状ころ 6の両端と溝部 2の両側壁（両肩部）との間に存 在する軸方向隙間の合計 (A+B)が、脚軸 1の最大シフト量よりも小さいと、脚軸 1が シフト移動する度に針状ころ 6の端部が溝部 2の側壁に当接し易くなる。脚軸 1の内 外いずれかへのシフト移動の終了時期は針状ころ 6の転がり反転時期とも一致する から、針状ころ 6はその端部を溝部 2側壁に当接させた状態で反転することになる。こ のため、針状ころ 6の回転挙動が不安定になり NVH特性を阻害する。そこで、前述 のように針状ころ 6の両端と溝部 2の両側壁（両肩部）との間に存在する軸方向隙間 の合計 (A+B)を、脚軸 1の最大シフト量よりも大きく設定した。これにより、脚軸 1の シフト移動に伴って針状ころ 6の端部が溝部 2の側壁と当接する回数を大幅削減する ことができ、針状ころ 6の回転挙動を安定させて NVH特性を向上させることができる。
[0047] 次に、本発明の第 11実施形態を説明する。この実施形態は、従来のトリボード型等 速自在継手を示す図 11Aを援用して説明すると、図 11Aの円内の拡大断面図に示 すように、外側継手部材 51の開口端側トラック溝 56の底壁面に、トラック溝 56内に突 出して脚軸 59の先端部と干渉する突起部 13を形成したものである。突起部 13の形 状は図示例に限定されないことは勿論である。突起部 13によって脚軸 59ないしトリポ 一ド部材 52が外側継手部材 51から外れるのを防止する。
[0048] 以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定される ことなぐ請求の範囲に基づく技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。 図面の簡単な説明
[0049] [図 1] (A) (B)は本発明の第 1実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[021 (A) (B)は本発明の第 2実施形態を示す脚軸回りの断面図。図 1のトラ-オンと 同じなので溝部 2以外は鍛造肌を示すようなハッチングとしたほうが良い
[図 3] (A) (B)は本発明の第 3実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 4] (A) (B)は本発明の第 4実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 5] (A) (B)は本発明の第 5実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 6] (A)〜 (D)は本発明の第 6実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 7] (A) (B)は本発明の第 7実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 8] (A)〜 (D)は本発明の第 8実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 9] (A) (B)は本発明の第 9実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 10] (A) (B)は本発明の第 10実施形態を示す脚軸回りの断面図。
[図 11A]従来のトリボード型等速自在継手の縦断面図と本発明の第 11実施形態を示 す拡大断面図
[図 11B]従来のトリボード型等速自在継手の横断面図。 圆 11C]従来のトリボード型等速自在継手の脚軸回りの断面図 c

Claims

請求の範囲
[1] 内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に 互いに対向するローラ案内面を設けた外側継手部材と、先端が前記トラック溝内に 挿入された三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸に回転自在に支持される と共に前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されたローラと、前記脚軸と ローラとの間に配設された複数の針状ころとを備えたトリボード型等速自在継手にお いて、前記脚軸外周面に前記針状ころを収容して針状ころの転動面となる溝部を周 方向に形成すると共に、この溝部内に前記針状ころを半固体潤滑剤または固体潤滑 剤によって整列保持されることを補助したことを特徴とするトリボード型等速自在継手
[2] 前記半固体潤滑剤または固体潤滑剤のちょう度を、 0、 1、 2号のいずれかとしたこと を特徴とする請求項 1に記載のトリボード型等速自在継手。
[3] 前記半固体潤滑剤または固体潤滑剤は、グリース、発泡榭脂、プラスチックグリース の!、ずれかであることを特徴とする請求項 2に記載のトリボード型等速自在継手。
[4] 前記脚軸の溝部の幅方向中心位置を、前記ローラ案内面の幅方向中心位置に対 して、脚軸の先端側にオフセットしたことを特徴とする請求項 1に記載のトリボード型 等速自在継手。
[5] 前記オフセット量を、継手の常用作動角において、前記ローラ案内面を基準として 前記脚軸がローラに対して前記外側継手部材の半径方向外方へシフトする量と半径 方向内方へシフトする量の差分の半量としたことを特徴とする請求項 4に記載のトリポ ード型等速自在継手。
[6] 前記脚軸の溝部の幅を、針状ころを溝部に収容した状態で針状ころの両端と溝部 両側壁との間に存在する軸方向隙間の合計が、継手の常用作動角において前記脚 軸がローラに対して外側継手部材の半径方向にシフトする際の最大シフト量よりも大 きくなるように設定したことを特徴とする請求項 1に記載のトリボード型等速自在継手
[7] 前記トリポード部材を、前記脚軸の溝部およびシャフトと接合するスプライン又はセ レーシヨン孔を除 、て鍛造肌としたことを特徴とする請求項 1に記載のトリボード型等 速自在継手。
[8] 前記トリポード部材の脚軸を、その溝部の一部又は全部を焼入鋼切削加工または 総形研削加工したことを特徴とする請求項 1に記載のトリボード型等速自在継手。
[9] 前記脚軸の溝部の両側壁をテーパ状に広げたことを特徴とする請求項 1に記載の トリボード型等速自在継手。
[10] 前記脚軸の溝部底面及び Z又は前記ローラの内径面に、断面凸円弧状のクラウ二 ングを形成したことを特徴とする請求項 1に記載のトリボード型等速自在継手。
[11] 前記脚軸の先端面に、前記ローラの内径より大径の傘部材を取り付けたことを特徴 とする請求項 1に記載のトリボード型等速自在継手。
[12] 前記外側継手部材の開口端側トラック溝の底壁面に、トラック溝内に突出して前記 脚軸の先端部と干渉する突起部を形成したことを特徴とする請求項 1に記載のトリポ ード型等速自在継手。
[13] 前記脚軸の溝部底面に、断面凹円弧状のクラウニングを形成したことを特徴とする 請求項 1に記載のトリボード型等速自在継手。
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