WO2019111903A1 - トリポード型等速自在継手 - Google Patents
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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
- 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
Definitions
- the present invention relates to power transmission systems for automobiles and various industrial machines, and more particularly to a tripod type constant velocity universal joint incorporated in a drive shaft or propeller shaft for automobiles.
- constant velocity universal joints which are used as means for transmitting rotational force from an engine of an automobile to wheels at constant speed
- a fixed constant velocity universal joint and a sliding constant velocity universal joint.
- These two constant velocity universal joints have a structure capable of connecting two shafts on the drive side and the driven side so that the two shafts can transmit rotational torque at a constant speed even at an operating angle.
- the drive shaft that transmits power from the engine to the wheel needs to respond to angular displacement and axial displacement due to changes in the relative positional relationship between the engine and the wheel. Therefore, the drive shaft is generally equipped with a sliding constant velocity universal joint on the engine side (inboard side) and a fixed constant velocity universal joint on the wheel side (outboard side), and both constant velocity A universal joint is connected by a shaft.
- TJ tripod type constant velocity universal joint
- This tripod type constant velocity universal joint includes a tulip which is an outer joint member, and a tripod which is an inner joint member which transmits rotational torque while allowing an angular displacement between the tulip and the tulip via the roller,
- An internal part consisting of a tripod has a structure in which the tulip is axially slidably accommodated.
- the tripod of the tripod type constant velocity universal joint disclosed in Patent Document 1 has a trunnion which is a radially projecting leg shaft, and the roller is rotatably supported by a needle bearing which is a needle roller on the trunnion. It is done.
- the needle bearing interposed between the trunnion and the roller is in contact with the thrust ring which is an inner washer externally fitted at the root of the trunnion radially inward and is the needle which is an outer washer externally fitted at the tip of the trunnion It is in contact with the retainer at the radially outer side.
- the needle retainer is prevented from coming off by fitting a snap ring, which is a snap ring, in an annular groove formed at the tip of the trunnion.
- the outer peripheral surface of the roller is spherical, and the roller groove of the tulip, which is the rolling surface of the roller, has a shape conforming to the outer peripheral surface of the roller.
- a hardened layer is provided by heat treatment to ensure durability.
- the roller groove of the tulip needs a relatively large dimensional tolerance in consideration of the forging forming accuracy and the deformation due to the heat treatment. Therefore, a gap may be generated between the roller and the roller groove, and the gap may generate abnormal noise (backlash noise) due to backlash in the rotational direction of the roller.
- the constant velocity universal joint disclosed in the aforementioned Patent Document 1 has a structure in which an ear portion is provided in a retainer portion of a needle retainer.
- the elastic force of the ear portion elastically biases the roller inward in the axial direction of the trunnion.
- the frictional force between the roller and the roller groove, the ear portion of the needle retainer and The frictional force between the roller and the roller may increase the rolling resistance of the roller, leading to a decrease in durability and a decrease in NVH performance.
- the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to prevent the generation of abnormal noise due to the rotational direction rattle of the roller and to reduce the durability due to the increase of the rolling resistance of the roller. It is an object of the present invention to provide a tripod type constant velocity universal joint which can avoid the deterioration of the NVH performance and the NVH performance.
- the tripod type constant velocity universal joint comprises an outer joint member and a tripod member for transmitting rotational torque while permitting angular displacement and axial displacement between the outer joint member and the outer joint member via a roller.
- the tripod member in the present invention has a radially projecting leg shaft, and has a structure in which the roller is rotatably supported via the needle roller on the leg shaft.
- the present invention arranges an inner washer between the base of the leg shaft and the end face of the needle roller, and elastically rotates the roller in the axial direction of the leg shaft.
- a spring portion for urging the spring is provided on the outer periphery of the inner washer.
- the spring portion of the inner washer elastically biases the roller outward in the axial direction of the leg shaft even in the unloaded state of the rotational torque, so that the roller guide surface of the roller and the outer joint member Even if there is a gap between them, it is possible to close the gap and make the roller always in contact with the roller guide surface.
- the spring portion in the present invention is desirably integrally provided at a plurality of circumferential locations on the inner washer at equal intervals.
- the roller can be elastically urged evenly in the circumferential direction, and the number of parts can be reduced.
- the tripod member in the present invention has a radially projecting leg shaft, and has a structure in which a roller rotatably supported by the leg shaft rolls on the roller guide surface of the outer joint member.
- the present invention forms an annular ditch on the outer peripheral surface of the roller, and fits an O-ring abutting on the roller guide surface of the outer joint member in the annular ditch. It is characterized by
- the amount of protrusion of the O-ring from the outer peripheral surface of the roller be a half or more of the gap between the roller and the roller guide surface.
- the O-ring of the roller can be reliably brought into contact with the roller guide surface.
- the depth of the annular groove is a half or more of the diameter of the O-ring.
- the roller can always be in contact with the roller guide surface.
- it is possible to prevent the generation of abnormal noise due to the rotational direction rattling of the roller, and to prevent the deterioration of the durability and the deterioration of the NVH performance due to the increase of the rolling resistance of the roller.
- FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view showing a leg shaft, a needle roller, a roller and an outer joint member of a tripod member according to another embodiment of the present invention. It is a principal part expanded sectional view which shows the A section of FIG.
- FIGS. 3 and 4 show the overall configuration of a tripod type constant velocity universal joint which is one of the sliding constant velocity universal joints constituting a drive shaft of an automobile.
- 3 is a longitudinal sectional view with respect to the axis of the joint
- FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow X in FIG. 3 (in FIG. 4, only one roller is shown in cross section).
- the tripod type constant velocity universal joint (hereinafter simply referred to as a constant velocity universal joint) of this embodiment includes a cup-shaped outer joint member 11, a tripod member 12 which is an inner joint member, and three torque transmission members. And a roller 13. In the inside of the outer joint member 11, an internal part 14 composed of the tripod member 12 and the roller 13 is accommodated axially slidably.
- each track groove 15 has a pair of roller guide surfaces 17 facing each other on both inner walls thereof.
- the roller guide surface 17 has an arc-shaped cross section and extends linearly in the axial direction of the outer joint member 11.
- the tripod member 12 is integrally formed with three leg shafts 19 radially at equal intervals in the circumferential direction (120 ° intervals) on the outer peripheral surface of a cylindrical boss 18.
- the end of the leg shaft 19 extends radially to near the bottom of the track groove 15, and the outer peripheral surface is generally a cylindrical surface.
- the shaft end portion 22 of the shaft 21 is coupled to the shaft hole 20 of the boss 18 by spline fitting, and is retained by the retaining ring 23 from the tripod member 12.
- the roller 13 is rotatably disposed between the roller guide surface 17 of the outer joint member 11 and the outer peripheral surface of the leg shaft 19 via the needle roller 24.
- the outer peripheral surface of the roller 13 is formed into a circular arc in a longitudinal cross section, and may come in contact with the roller guide surface 17 at two points due to angular contact or at one place due to circular contact.
- the inner peripheral surface of the roller 13 is formed in a cylindrical shape.
- a plurality of needle rollers 24 are disposed between the roller 13 and the leg shaft 19 in a so-called single-row full-roller state without a cage.
- the outer peripheral surface of the leg shaft 19 constitutes the inner rolling surface of the needle roller 24, and the inner peripheral surface of the roller 13 constitutes the outer rolling surface of the needle roller 24.
- the needle roller 24 is in contact with the inner washer 26 fitted outside at the root 25 of the leg shaft 21 in the radial direction and in contact with the outer washer 28 fitted outside at the tip of the leg shaft 19 in the radial direction There is.
- the outer washer 28 is prevented from coming off by fitting a snap ring 30 in an annular groove 29 formed at the tip of the leg shaft 19.
- the leg shaft 19 of the tripod member 12 and the roller guide surface 17 of the outer joint member 11 are engaged with each other in the rotational direction of the two shafts via the roller 13, thereby The rotational torque is transmitted at the same speed to the driven side.
- the inner washer 26 disposed between the base 25 of the leg shaft 19 and the end face 27 of the needle roller 24 is a roller 13.
- a spring portion 31 in the form of a rectangular tongue that elastically biases the lever shaft 19 outward in the axial direction.
- the elastic force of the spring portion 31 acts in the same direction as the centrifugal force acting at the time of joint operation.
- the spring portions 31 of the inner washer 26 are integrally provided at plural places (three places in the drawing) in the circumferential direction of the inner washer 26 at equal intervals (120 ° intervals).
- the number of spring portions 31 may be other than three and is arbitrary.
- the spring portion 31 may be provided on the entire circumference.
- the spring portion 31 extends outward in the radial direction of the leg shaft 19 and has a shape bent in the axial direction of the leg shaft 19 and thus abuts on the inner end surface 32 of the roller 13 to bias the elastic force.
- the spring portion 31 has a bent portion formed on the radially outer side of the leg shaft 19 in contact with the shoulder portion of the boss 18 of the tripod member 12, and the tip of the spring portion 31 extending from the bent portion is the inner end surface 32 of the roller 13. It abuts on the outer side (outside the center of thickness of the roller 13).
- the tip of the spring portion 31 is elastically deformed from the bending portion in contact with the shoulder portion of the boss 18 as a starting point. Further, the contact position of the tip end of the spring portion 31 is located outside the contact position of the inner washer 26 and the end surface 27 of the needle roller 24 in the axial direction of the leg shaft 19.
- the spring 13 of the inner washer 26 elastically urges the roller 13 outward in the axial direction of the leg shaft 19 so that the roller guide surfaces of the roller 13 and the outer joint member 11 Even if there is a gap 33 between them and 17, the gap 33 can be filled and the roller 13 can always be in contact with the roller guide surface 17.
- the elastic force of the spring portion 31 acts and the rotational torque also works, so that the entire outer peripheral surface of the roller 13 is formed on the roller guide surface 17 by the elastic deformation of the spring portion 31 of the inner washer 26.
- the position of the roller 13 is automatically adjusted in the axial direction of the leg shaft 19 so as to be in close contact.
- the center P of the roller 13 deviates to the upper side in the drawing from the center Q of the roller guide surface 17 in the axial direction of the leg shaft 19 in the unloaded state of the rotational torque (see FIG. 1).
- the center P of the roller 13 axially moves downward in the drawing so that the center P of the roller 13 coincides with the center Q of the roller guide surface 17 in the axial direction of the leg shaft 19.
- the upper end of the outer peripheral surface 34 of the roller 13 in contact with the roller guide surface 17 when no rotational torque is applied.
- the outer peripheral surface 34 of the roller 13 is in either circular contact or angular contact.
- the elastic force of the spring portion 31 acts in the same direction as the centrifugal force acting at the time of joint operation, it is not necessary to increase the elastic force of the spring portion 31 against the centrifugal force as in the prior art. As a result, an increase in rolling resistance of the roller 13 is not caused, and a decrease in durability and a decrease in NVH performance can be avoided.
- the spring portions 31 are formed at equal intervals (120.degree. Intervals) at a plurality of locations (three locations in the drawing) in the circumferential direction of the inner washer 26, so the rollers 13 are uniformly elastic in the circumferential direction. Can be energized.
- the spring portion 31 is integrally formed with the inner washer 26, the number of parts can be reduced.
- 10 and 11 show the entire configuration of a constant velocity universal joint according to another embodiment.
- 10 is a longitudinal sectional view with respect to the axis of the joint
- FIG. 11 is a view taken in the direction of the arrow Y in FIG. 10 (in FIG. 11, only one roller is shown in cross section).
- the inner washer 35 in this embodiment has a simple ring shape without the spring portion 31.
- annular groove 36 is formed in the outer peripheral surface 34 of the roller 13, and an O ring 37 is formed in the annular groove 36.
- O-ring 37 has a fitted structure.
- the O-ring 37 abuts on the roller guide surface 17 of the outer joint member 11.
- the annular groove 36 is formed so as not to be caught by the axial end of the outer peripheral surface 34 of the roller 13. This can prevent the strength of the roller 13 from being reduced.
- the annular recessed groove 36 is provided on the outer peripheral surface 34 of the roller 13 at two places, the axially outer side and the axially inner side. Thereby, the two O-rings 37 are disposed on the outer peripheral surface 34 of the roller 13.
- the O-ring 37 of the roller 13 can be brought into contact with the roller guide surface 17 of the outer joint member 11 in a stable posture when no rotational torque is applied. .
- the amount of protrusion of the O-ring 37 from the roller outer peripheral surface 34 is set to 1/2 or more of the gap 33 between the roller 13 and the roller guide surface 17.
- the O-ring 37 of the roller 13 can be reliably brought into contact with the roller guide surface 17. If this amount of projection is smaller than half of the gap 33, it will be difficult to ensure that the O-ring 37 comes into contact with the roller guide surface 17.
- the depth of the annular groove 36 is set to 1/2 or more of the diameter of the O-ring 37.
- the O-ring 37 can be prevented from being removed from the annular groove 36 of the roller 13 at the time of joint operation. If the depth is smaller than half the diameter of the O-ring 37, the O-ring 37 is easily removed from the annular groove 36.
- O-rings 37 are disposed at two locations in the axial direction of outer peripheral surface 34 of roller 13, and O-ring 37 contacts roller guide surface 17, whereby outer peripheral surface 34 of roller 13 and the roller The play between the guide surface 17 is filled.
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Abstract
外側継手部材１１と、その外側継手部材１１との間でローラ１３を介して角度変位および軸方向変位を許容しながら回転トルクを伝達するトリポード部材１２とを備え、そのトリポード部材１２は径方向に突出する脚軸１９を有し、その脚軸１９に針状ころ２４を介してローラ１３を回転自在に支持したトリポード型等速自在継手であって、脚軸１９の付け根部２５と針状ころ２４の端面２７との間にインナワッシャ２６を配設し、ローラ１３を脚軸１９の軸方向外側へ弾性的に付勢するばね部３１をインナワッシャ２６の外周に設ける。
Description
本発明は、自動車や各種産業機械などの動力伝達系、特に、自動車用のドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれるトリポード型等速自在継手に関する。
自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これら両者の等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。
エンジンから車輪に動力を伝達するドライブシャフトは、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要がある。そのため、ドライブシャフトは、一般的に、エンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手をシャフトで連結した構造を具備する。
ドライブシャフトを構成する摺動式等速自在継手の一つに、トルク伝達部材としてローラを用いたトリポード型等速自在継手（ＴＪ）がある（例えば、特許文献１参照）。
このトリポード型等速自在継手は、外側継手部材であるチューリップと、そのチューリップとの間でローラを介して角度変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材であるトリポードとを備え、ローラおよびトリポードからなる内部部品がチューリップに軸方向摺動自在に収容された構造を具備する。
特許文献１で開示されたトリポード型等速自在継手のトリポードは、径方向に突出した脚軸であるトラニオンを有し、そのトラニオンに針状ころであるニードルベアリングを介してローラが回転自在に支持されている。
トラニオンとローラとの間に介在するニードルベアリングは、トラニオンの付け根部に外嵌されたインナワッシャであるスラストリングと半径方向内側で接すると共に、トラニオンの先端部に外嵌されたアウタワッシャであるニードルリテーナと半径方向外側で接している。
このニードルリテーナは、トラニオンの先端部に形成された環状溝に止め輪であるスナップリングを嵌合させることにより抜け止めされている。
ところで、この種のトリポード型等速自在継手において、ローラの外周面は球形状であり、そのローラの転動面であるチューリップのローラ溝はローラの外周面形状に倣った形状となっている。また、チューリップのローラ溝は鍛造成形された後に熱処理により硬化層が設けられて耐久性を確保するようにしている。
以上のことから、チューリップのローラ溝には、鍛造成形の精度と熱処理による変形を考慮し、比較的大きな寸法公差が必要となる。そのため、ローラとローラ溝との間に隙間が生じ、この隙間によりローラの回転方向ガタに起因する異音（ガタ打ち音）が発生する場合がある。
この問題を解消するため、前述の特許文献１で開示された等速自在継手は、ニードルリテーナのリテーナ部に耳部を設けた構造を具備する。この耳部の弾性力により、ローラをトラニオン軸方向内側へ弾性的に付勢するようにしている。
これにより、ローラとローラ溝との間の隙間をなくし、ローラをローラ溝に密着させるようにしている。このようにして、ローラの回転方向ガタに起因する異音の発生を防止している。
しかしながら、この特許文献１の等速自在継手では、ジョイントの作動時に遠心力によりローラがトラニオン軸方向外側に寄せられる力を受ける。そのため、回転トルクの無負荷状態などの場合において、ローラをトラニオン軸方向内側へ付勢する耳部の弾性力が遠心力に負けてガタが発生する可能性がある。
この遠心力に負けないように、遠心力よりも大きな耳部の弾性力でローラをトラニオン軸方向内側へ付勢した場合、ローラとローラ溝との間の摩擦力や、ニードルリテーナの耳部とローラとの間の摩擦力により、ローラの転がり抵抗が増大し、耐久性の低下やＮＶＨ性能の低下を招来するおそれがある。
そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、ローラの回転方向ガタによる異音の発生を防止すると共に、ローラの転がり抵抗の増大による耐久性の低下やＮＶＨ性能の低下を回避し得るトリポード型等速自在継手を提供することにある。
本発明に係るトリポード型等速自在継手は、外側継手部材と、その外側継手部材との間でローラを介して角度変位および軸方向変位を許容しながら回転トルクを伝達するトリポード部材とを備えた構造を具備する。
本発明におけるトリポード部材は、径方向に突出する脚軸を有し、その脚軸に針状ころを介してローラを回転自在に支持した構造を具備する。
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、脚軸の付け根部と針状ころの端面との間にインナワッシャを配設し、ローラを脚軸の軸方向外側へ弾性的に付勢するばね部をインナワッシャの外周に設けたことを特徴とする。
本発明では、インナワッシャのばね部により、回転トルクの無負荷状態であっても、ローラを脚軸の軸方向外側へ弾性的に付勢することで、ローラと外側継手部材のローラ案内面との間に隙間があっても、その隙間を詰めてローラをローラ案内面に常に接触させることができる。
その結果、ローラの回転方向ガタによる異音の発生を防止すると共に、ローラの転がり抵抗の増大による耐久性の低下やＮＶＨ性能の低下を回避することができる。
本発明におけるばね部は、インナワッシャの周方向複数箇所に等間隔で一体的に設けられている構造が望ましい。
このような構造を採用すれば、ローラを周方向で均等に弾性的に付勢することができると共に、部品点数の削減を図ることができる。
また、本発明におけるトリポード部材は径方向に突出する脚軸を有し、脚軸に回転自在に支持されたローラが外側継手部材のローラ案内面上を転動する構造を具備する。
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、ローラの外周面に環状凹溝を形成し、外側継手部材のローラ案内面に当接するＯリングを環状凹溝に嵌着させたことを特徴とする。
本発明では、ローラのＯリングを外側継手部材のローラ案内面に当接させることにより、ローラと外側継手部材のローラ案内面との間に隙間があっても、ローラのＯリングをローラ案内面に常に接触させることができる。
つまり、回転トルクの無負荷状態ではＯリングのみローラ案内面に接触する。また、回転トルクの負荷状態では、Ｏリングが弾性変形してＯリングとローラ外周面の両者がローラ案内面に接触してトルク伝達可能な状態となる。
その結果、ローラの回転方向ガタによる異音の発生を防止すると共に、ローラの転がり抵抗の増大による耐久性の低下やＮＶＨ性能の低下を回避することができる。
本発明において、Ｏリングのローラ外周面からの突出量は、ローラとローラ案内面との間の隙間の１／２以上とした構造が望ましい。
このような構造を採用すれば、ローラのＯリングをローラ案内面に確実に接触させることができる。
また、本発明において、環状凹溝の深さをＯリングの線径の１／２以上とした構造が望ましい。
このような構造を採用すれば、継手作動時にＯリングがローラの環状凹溝から抜脱することを抑制できる。
本発明によれば、ローラと外側継手部材のローラ案内面との間に隙間があっても、ローラをローラ案内面に常に接触させることができる。これにより、ローラの回転方向ガタによる異音の発生を防止すると共に、ローラの転がり抵抗の増大による耐久性の低下やＮＶＨ性能の低下を回避することができる。
その結果、静粛性に優れ、長寿命で信頼性の高いトリポード型等速自在継手を容易に実現することができる。
本発明に係るトリポード型等速自在継手の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。
図３および図４は、自動車のドライブシャフトを構成する摺動式等速自在継手の一つであるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す。図３は継手の軸線に対する縦断面図、図４は図３のＸ矢視図である（図４では一つのローラのみを断面で示す）。
この実施形態のトリポード型等速自在継手（以下、単に等速自在継手と称す）は、カップ状の外側継手部材１１と、内側継手部材であるトリポード部材１２と、トルク伝達部材である３個のローラ１３とを備えている。外側継手部材１１の内部には、トリポード部材１２とローラ１３からなる内部部品１４が軸方向摺動自在に収容されている。
外側継手部材１１は、軸方向に延びる３本の直線状トラック溝１５が円筒状内周面１６の円周方向３箇所に等間隔で形成されている。各トラック溝１５は、その内側両壁に互いに対向する一対のローラ案内面１７を有する。ローラ案内面１７は円弧状断面を有し、外側継手部材１１の軸線方向に直線状に延びる。
トリポード部材１２は、円筒状をなすボス１８の外周面に３本の脚軸１９が円周方向等間隔（１２０°間隔）で放射状に一体形成されている。脚軸１９は、先端がトラック溝１５の底部付近まで半径方向に延在し、外周面は一般的に円筒面とされている。ボス１８の軸孔２０にシャフト２１の軸端部２２がスプライン嵌合により結合され、止め輪２３によりトリポード部材１２に対して抜け止めされている。
外側継手部材１１のローラ案内面１７と脚軸１９の外周面との間に針状ころ２４を介してローラ１３が回転自在に配設される。ローラ１３の外周面は縦断面円弧状とされ、ローラ案内面１７とアンギュラ接触により二箇所で接触する場合と、サーキュラ接触により一箇所で接触する場合がある。ローラ１３の内周面は円筒状に形成されている。
ローラ１３と脚軸１９との間に、複数の針状ころ２４が、保持器のない、いわゆる単列総ころ状態で配設されている。脚軸１９の外周面は針状ころ２４の内側転動面を構成し、ローラ１３の内周面は針状ころ２４の外側転動面を構成している。
針状ころ２４は、脚軸２１の付け根部２５に外嵌されたインナワッシャ２６と径方向内側で接すると共に、脚軸１９の先端部に外嵌されたアウタワッシャ２８と半径方向外側で接している。アウタワッシャ２８は、脚軸１９の先端部に形成された環状溝２９に止め輪３０を嵌合させることにより抜け止めされている。
以上の構成からなる等速自在継手では、トリポード部材１２の脚軸１９と外側継手部材１１のローラ案内面１７とがローラ１３を介して二軸の回転方向に係合することにより、駆動側から従動側へ回転トルクが等速で伝達される。
また、ローラ１３が脚軸１９に対して回転しながらローラ案内面１７上を転動することにより、外側継手部材１１とトリポード部材１２との間の相対的な軸方向変位や角度変位が許容される。
この実施形態の等速自在継手において、図１および図２に示すように、脚軸１９の付け根部２５と針状ころ２４の端面２７との間に配設されたインナワッシャ２６は、ローラ１３を脚軸１９の軸方向外側へ弾性的に付勢する矩形舌片状のばね部３１を有する。このばね部３１の弾性力は、継手作動時に作用する遠心力と同一方向に作用する。
このインナワッシャ２６のばね部３１は、インナワッシャ２６の周方向複数箇所（図では３箇所）に等間隔（１２０°間隔）で一体的に設けられている。なお、ばね部３１の数は３つ以外であってもよく、任意である。また、全周にばね部３１を設けてもよい。
ばね部３１は、脚軸１９の径方向外側へ延び、脚軸１９の軸方向に屈曲した形状をなすことから、ローラ１３の内側端面３２に当接して弾性力を付勢する。
ばね部３１は、脚軸１９の径方向外側に形成した屈曲部がトリポード部材１２のボス１８の肩部に当接しており、屈曲部から延びるばね部３１の先端がローラ１３の内側端面３２の外側寄り（ローラ１３の肉厚中心より外側）に当接している。
これにより、ボス１８の肩部に当接した屈曲部を起点にばね部３１の先端が弾性変形する。また、ばね部３１の先端の当接位置は、インナワッシャ２６と針状ころ２４の端面２７との当接位置よりも脚軸１９の軸方向外側に位置している。
なお、インナワッシャ２６のばね部３１がない外周は、図示省略したが、その先端がボス１８の肩部とは非接触で隙間がある状態にしている。
この実施形態の等速自在継手では、インナワッシャ２６のばね部３１により、ローラ１３を脚軸１９の軸方向外側へ弾性的に付勢することで、ローラ１３と外側継手部材１１のローラ案内面１７との間に隙間３３があっても、その隙間３３を詰めてローラ１３をローラ案内面１７に常に接触させることができる。
つまり、回転トルクの無負荷状態（図１参照）では、ばね部３１の弾性力により、ローラ１３の外周面３４の図示上側端部が、ローラ案内面１７の図示上側寄りの部位で接触することで、ローラ１３の外周面３４と外側継手部材１１のローラ案内面１７との間の隙間３３が詰まる。これにより、ローラ１３の回転方向ガタによる異音の発生を防止することができる。
一方、回転トルクの負荷状態では、ばね部３１の弾性力が作用すると共に回転トルクも作用することから、インナワッシャ２６のばね部３１の弾性変形によりローラ１３の外周面全体がローラ案内面１７に密着するように、脚軸１９の軸方向でローラ１３の位置が自動調整される。
つまり、回転トルクの無負荷状態（図１参照）では、脚軸１９の軸方向でローラ１３の中心Ｐがローラ案内面１７の中心Ｑよりも図示上側にずれる。これに対して、回転トルクの負荷状態では、脚軸１９の軸方向でローラ１３の中心Ｐがローラ案内面１７の中心Ｑと一致するように図示下側へ軸方向移動する。
なお、回転トルクの無負荷時、ローラ１３の外周面３４の図示上側端部がローラ案内面１７に接触するが、サーキュラ接触あるいはアンギュラ接触のいずれの場合であっても、ローラ１３の外周面３４およびローラ案内面１７の曲率などを適宜設計することにより、ローラ１３の外周面３４の図示上側端部よりも内側部位をローラ案内面１７に接触させることができる。
このように、ローラ１３の外周面３４の図示上側端部よりも内側部位をローラ案内面１７に接触させることにより、ローラ１３におけるエッジ応力の発生を回避することができ、耐久性の向上が図れる。
また、ばね部３１の弾性力は継手作動時に作用する遠心力と同一方向に作用することから、従来のように、遠心力に対抗してばね部３１の弾性力を大きくする必要がない。その結果、ローラ１３の転がり抵抗の増大を招くことがなく、耐久性の低下やＮＶＨ性能の低下を回避することができる。
ばね部３１は、図２に示すように、インナワッシャ２６の周方向複数箇所（図では３箇所）に等間隔（１２０°間隔）で形成されているので、ローラ１３を周方向で均等に弾性的に付勢することができる。また、ばね部３１はインナワッシャ２６に一体的に形成されているので、部品点数の削減を図ることができる。
以上の実施形態では、ローラ１３の回転方向ガタを詰める手段として、インナワッシャ２６にばね部３１を設けた構造を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、図５および図６に示す他の実施形態のような構造であってもよい。
図１０および図１１は、他の実施形態における等速自在継手の全体構成を示す。図１０は継手の軸線に対する縦断面図、図１１は図１０のＹ矢視図である（図１１では一つのローラのみを断面で示す）。
なお、図１０および図１１において、図３および図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。この実施形態におけるインナワッシャ３５は、前述の実施形態におけるインナワッシャ２６と異なり、ばね部３１がない単純なリング状をなす。
図１０および図１１に示す実施形態の等速自在継手は、図５および図６に示すように、ローラ１３の外周面３４に環状凹溝３６を形成し、その環状凹溝３６にＯリング３７を嵌着させた構造を具備する。Ｏリング３７は、外側継手部材１１のローラ案内面１７に当接する。
環状凹溝３６は、ローラ１３の外周面３４の軸方向端部に掛からないように形成されている。これにより、ローラ１３の強度が低下することを回避できる。
環状凹溝３６は、ローラ１３の外周面３４で軸方向外側と軸方向内側の２箇所に設けられている。これにより、２条のＯリング３７がローラ１３の外周面３４に配設される。
このように、２条のＯリング３７を配設することにより、回転トルクの無負荷時、ローラ１３のＯリング３７を外側継手部材１１のローラ案内面１７に安定した姿勢で接触させることができる。
この実施形態の等速自在継手では、ローラ１３のＯリング３７を外側継手部材１１のローラ案内面１７に当接させることにより、ローラ１３と外側継手部材１１のローラ案内面１７との間に隙間３３があっても、ローラ１３のＯリング３７をローラ案内面１７に常に接触させることができる。
ここで、Ｏリング３７のローラ外周面３４からの突出量は、ローラ１３とローラ案内面１７との間の隙間３３の１／２以上とする。これにより、ローラ１３のＯリング３７をローラ案内面１７に確実に接触させることができる。この突出量が隙間３３の１／２よりも小さいと、Ｏリング３７をローラ案内面１７に確実に接触させることが困難となる。
また、環状凹溝３６の深さをＯリング３７の線径の１／２以上とする。これにより、継手作動時にＯリング３７がローラ１３の環状凹溝３６から抜脱することを抑制できる。この深さがＯリング３７の線径の１／２よりも小さいと、Ｏリング３７が環状凹溝３６から抜脱し易くなる。
以上のようにして、ローラ１３の外周面３４の軸方向２箇所にＯリング３７を配設したことにより、Ｏリング３７がローラ案内面１７に接触することで、ローラ１３の外周面３４とローラ案内面１７との間のガタを詰める。
回転トルクの無負荷時には、Ｏリング３７によりローラ１３の外周面３４がローラ案内面１７に接触しない（図６参照）。そのため、ローラ１３の回転方向ガタによる異音が発生することはない。
回転トルクの負荷時には、図７および図８に示すように、回転トルクの負荷側でＯリング３７が弾性変形してローラ１３の外周面３４がローラ案内面１７に接触する。一方、回転トルクの非負荷側では、図７および図９に示すように、Ｏリング３７およびローラ１３の外周面３４はローラ案内面１７に接触しない。
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
Claims (5)
- 外側継手部材と、前記外側継手部材との間でローラを介して角度変位および軸方向変位を許容しながら回転トルクを伝達するトリポード部材とを備え、前記トリポード部材は径方向に突出する脚軸を有し、前記脚軸に針状ころを介して前記ローラを回転自在に支持するトリポード型等速自在継手であって、
前記脚軸の付け根部と前記針状ころの端面との間にインナワッシャを配設し、前記ローラを前記脚軸の軸方向外側へ弾性的に付勢するばね部を前記インナワッシャの外周に設けたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。 - 前記ばね部は、前記インナワッシャの周方向複数箇所に等間隔で一体的に設けられている請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
- 外側継手部材と、前記外側継手部材との間でローラを介して角度変位および軸方向変位を許容しながら回転トルクを伝達するトリポード部材とを備え、前記トリポード部材は径方向に突出する脚軸を有し、前記脚軸に回転自在に支持された前記ローラが前記外側継手部材のローラ案内面上を転動するトリポード型等速自在継手であって、
前記ローラの外周面に環状凹溝を形成し、前記外側継手部材のローラ案内面に当接するＯリングを前記環状凹溝に嵌着させたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。 - 前記Ｏリングのローラ外周面からの突出量は、前記ローラと前記ローラ案内面との間の隙間の１／２以上とした請求項３に記載のトリポード型等速自在継手。
- 前記環状凹溝の深さを前記Ｏリングの線径の１／２以上とした請求項３に記載のトリポード型等速自在継手。
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019111903A1 true WO2019111903A1 (ja) | 2019-06-13 |
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2018/044594 WO2019111903A1 (ja) | 2017-12-06 | 2018-12-04 | トリポード型等速自在継手 |
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|---|---|
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| WO (1) | WO2019111903A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11420470B2 (en) | 2019-08-01 | 2022-08-23 | Aktiegolaget Skf | Wheel bearing |
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| JPS5568724U (ja) * | 1978-11-06 | 1980-05-12 | ||
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-
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-
2018
- 2018-12-04 WO PCT/JP2018/044594 patent/WO2019111903A1/ja active Application Filing
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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