JP2007211804A - Constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や各種産業機械等の動力伝達装置に使用される等速自在継手に関し、特に摺動式トリポード型等速自在継手に関するものである。 The present invention relates to a constant velocity universal joint used for power transmission devices such as automobiles and various industrial machines, and more particularly to a sliding tripod type constant velocity universal joint.
図7と図8に示すように、等速自在継手(トリポード型等速自在継手)は、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いる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the constant velocity universal joint (tripod type constant velocity universal joint) includes an
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8参照)で見ると、大径部54a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。
The outer
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ョン孔61が形成してある。脚軸59はボス58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59はローラ53を担持している。
The
このようなトリポード型等速自在継手において、作動角をとった状態で回転力を伝達するときには、図9に示すように、ローラ53とトラック溝56のローラ案内面57とが互いに斜交する関係となる。この場合、ローラ53は図7の矢印で示す方向に転がり移動しようとするのに対して、トラック溝56は外側継手部材51の軸線と平行な円筒面の一部であるため、ローラ53はトラック溝56に拘束されながら移動することになる。その結果、ローラ案内面57とローラ53との相互間に滑りが生じてスライド抵抗が発生し、さらに、この滑りが軸方向に誘起スラストを発生させる。このようなスライド抵抗と誘起スラストは、車体の振動や騒音の発生原因となり、自動車のNVH性能に影響を与え、車両の足回りの設計自由度を低くするため、できるだけ低減させることが望まれる。
In such a tripod type constant velocity universal joint, when the rotational force is transmitted with the operating angle taken, as shown in FIG. 9, the
このようにトリポード型等速自在継手は、回転3次の誘起スラストに起因して、車両のシャダー現象が生じていた。そして、従来では、誘起スラストの低減を図るために、ローラ(転動体)をダブルローラタイプとして、その外ローラの転がり方向をトラック溝に対して一直線に保つものがある(特許文献1及び特許文献2)。
Thus, the tripod type constant velocity universal joint has a vehicle shudder phenomenon due to the third-order induced thrust. Conventionally, in order to reduce induced thrust, a roller (rolling element) is a double roller type, and the rolling direction of the outer roller is kept in a straight line with respect to the track groove (
すなわち、転動体をダブルローラタイプとしたものは、図10と図11に示すように、その転動体は、ローラ(外側ローラ)70と、リング(内側ローラ)71と、外側ローラ70と内側ローラ71との間に介装される複数のニードルころ(針状ころ)72とを備える。この外側ローラ70と内側ローラ71と針状ころ72等でローラアセンブリを形成している。
That is, when the rolling element is of a double roller type, as shown in FIGS. 10 and 11, the rolling element is composed of a roller (outer roller) 70, a ring (inner roller) 71, an
そして、トリポード部材52の脚軸59の横断面形状を楕円状として、トラック溝長手方向側で前記リング71の内周面73との間に隙間74を形成し前記長手方向と直交するトラック幅方向側で前記リング71の内周面73と接触するようにしている。なお、外側ローラ70の端部内周面に形成した環状溝には、針状ころ72の抜け止め用のワッシャ75が装着されている。
Then, the cross-sectional shape of the
これによって、作動角をとった場合に、ローラアセンブリの転がり方向をトラック溝に対して一直線に保ったまま、トリポード部材は継手軸線に対して傾斜することができる。このため、誘起スラストの低減を達成できる。
しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載のものでは、無負荷(トルクが作用しない)ときにおいても、ローラアセンブリが脚軸に対して傾くことができる。このため、ローラアセンブリが外側継手部材や脚軸と接触して異音を発生する場合がある。
However, in the ones described in
本発明は、上記課題に鑑みて、誘起スラストを低減して、車両のシャダー現象を低減でき、しかも無負荷状態での異音の発生を防止できる等速自在継手を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a constant velocity universal joint that can reduce induced thrust, reduce a vehicle's shudder phenomenon, and prevent generation of abnormal noise in an unloaded state.
本発明の等速自在継手は、円周方向に向き合って配置されたローラ案内面を有する3つのトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した3つの脚軸を備えたトリポード部材と、前記トラック溝に挿入されたローラと、前記脚軸に外嵌して前記ローラを回転自在に支持するリングとを備え、前記ローラとリングを含むローラアセンブリが前記ローラ案内面に沿って外側継手部材の軸方向に移動可能な等速自在継手において、前記脚軸を、縦断面においては矩形状とし、かつ、横断面においては、前記トラック溝の長手方向で前記リングの内周面との間に隙間を形成するとともに前記トラック溝の長手方向と直交する幅方向で前記リングの内周面と接触する扁平形状とし、作動角をとった状態では前記ローラアセンブリが前記ローラ案内面に対応したままの脚軸の傾きを許容し、かつ無負荷状態では脚軸に対するローラアセンブリの姿勢を維持する弾性体を、前記隙間に介装したものである。 A constant velocity universal joint according to the present invention is a tripod member including an outer joint member having three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, and three leg shafts projecting in the radial direction. And a roller inserted into the track groove, and a ring that is externally fitted to the leg shaft and rotatably supports the roller, and the roller assembly including the roller and the ring is disposed outside along the roller guide surface. In the constant velocity universal joint movable in the axial direction of the joint member, the leg shaft has a rectangular shape in the longitudinal section, and in the transverse section, the leg shaft has an inner circumferential surface in the longitudinal direction of the track groove. The roller assembly has a flat shape in contact with the inner peripheral surface of the ring in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the track groove, and the roller assembly is in the state where the operating angle is taken. Allowing the inclination of the leg axis that remains corresponding to the guide surface, and an elastic member for maintaining the attitude of the roller assembly relative to the trunnion is in the unloaded condition, is obtained by interposing the gap.
本発明では、作動角をとった状態でローラアセンブリの脚軸に対して傾くことが可能となる。すなわち、脚軸とリングとの間に隙間に弾性体が介装されていても、作動角をとった場合に、この弾性体が弾性変形して、ローラアセンブリが脚軸に対して傾くことを許容する。このため、ローラアセンブリは、外側継手部材のトラック溝に対して平行状態を維持しつつ転動することができる。また、無負荷状態では、弾性体にて脚軸に対するローラアセンブリの姿勢を維持することができる。すなわち、無負荷状態では、弾性体がローラアセンブリと脚軸に対して与圧を与えることができ、ローラアセンブリのバタ(ガタ)つきを防止することができる。ここで、無負荷状態には、作動角をとらない状態(継手軸線に対してトリポード部材2の軸線が傾斜しない状態)と、作動角をとった状態(継手軸線に対してトリポード部材2の軸線が傾斜している状態)とを含む。
In the present invention, it is possible to incline with respect to the leg shaft of the roller assembly in a state where the operating angle is taken. That is, even if an elastic body is interposed in the gap between the leg shaft and the ring, when the operating angle is taken, the elastic body is elastically deformed and the roller assembly is inclined with respect to the leg shaft. Allow. For this reason, the roller assembly can roll while maintaining a parallel state with respect to the track grooves of the outer joint member. In the no-load state, the posture of the roller assembly with respect to the leg shaft can be maintained by the elastic body. That is, in the no-load state, the elastic body can apply pressure to the roller assembly and the leg shaft, and the roller assembly can be prevented from fluttering. Here, in the no-load state, the operating angle is not taken (the axis of the
脚軸の外周面とリングの内周面との接触部側においては、前記弾性体を介在させないようにできる。これにより、リングの脚軸との直接接触部位を確保でき、また、リングが脚軸に対して回転できる範囲を確保できる。 The elastic body can be prevented from interposing on the contact portion side between the outer peripheral surface of the leg shaft and the inner peripheral surface of the ring. Thereby, the direct contact part with the leg axis | shaft of a ring can be ensured, and the range which a ring can rotate with respect to a leg axis | shaft can be ensured.
前記弾性体が、前記リングと脚軸との接触部に浸入する潤滑材を保持するようにできる。これにより、リングと脚軸との接触部の潤滑性能が向上する。 The elastic body may hold a lubricant that enters the contact portion between the ring and the leg shaft. Thereby, the lubrication performance of the contact portion between the ring and the leg shaft is improved.
本発明の等速自在継手は、作動角をとった状態で、ローラアセンブリがローラ案内面に対応したままの脚軸の傾きを許容するので、ローラアセンブリは、外側継手部材のトラック溝に対して平行状態を維持しつつ転動することができる。このため、誘起スラストを低減でき、車両のシャダー現象を抑えることができる。 The constant velocity universal joint according to the present invention allows the inclination of the leg shaft while the roller assembly is in correspondence with the roller guide surface in the state where the operating angle is taken, so that the roller assembly is in contact with the track groove of the outer joint member. It can roll while maintaining a parallel state. For this reason, the induced thrust can be reduced and the vehicle shudder phenomenon can be suppressed.
また、無負荷状態では、弾性体がローラアセンブリと脚軸に対して与圧を与えることができ、ローラアセンブリのバタ(ガタ)つき防止することができる。これにより、静粛な等速自在継手となると共に、長期に亘って等速自在継手の機能を発揮することができる。 Further, in the no-load state, the elastic body can apply pressure to the roller assembly and the leg shaft, and can prevent the roller assembly from fluttering. Thereby, while becoming a quiet constant velocity universal joint, the function of a constant velocity universal joint can be exhibited over a long period of time.
高作動角まで揺動すると、ローラアセンブリは外側継手部材の開口部近傍まで移動することになる。この状態においても、弾性体にて、ローラアセンブリの姿勢を安定させることができるので、ローラアセンブリを滑らかに移動させることができる。このため、高作動角までとったときの継手軸方向スライド抵抗を低減させることができる。 When swinging to a high operating angle, the roller assembly moves to the vicinity of the opening of the outer joint member. Even in this state, since the posture of the roller assembly can be stabilized by the elastic body, the roller assembly can be moved smoothly. For this reason, joint axial direction sliding resistance when it takes to a high operating angle can be reduced.
脚軸の外周面とリングの内周面との接触部側においては、前記弾性体を介在させないようにできる。これにより、リングの脚軸との直接接触部位を確保でき、安定したトルク伝達が可能となる。また、リングが脚軸に対して回転できる範囲を確保でき、ローラ及びリング等で構成するローラアセンブリは滑らかに回転を開始できる。 The elastic body can be prevented from interposing on the contact portion side between the outer peripheral surface of the leg shaft and the inner peripheral surface of the ring. Thereby, a direct contact portion with the leg shaft of the ring can be secured, and stable torque transmission can be achieved. In addition, a range in which the ring can rotate with respect to the leg shaft can be secured, and the roller assembly including the roller and the ring can start to rotate smoothly.
また、前記弾性体が、前記リングと脚軸との間に浸入する潤滑材を保持するようにできるので、リングと脚軸との接触部の潤滑性能が向上して、ローラアセンブリを円滑に回転させることができ、リングと脚軸との接触部における耐摩耗性の点において有利となる。 In addition, since the elastic body can hold the lubricant that enters between the ring and the leg shaft, the lubrication performance of the contact portion between the ring and the leg shaft is improved, and the roller assembly rotates smoothly. This is advantageous in terms of wear resistance at the contact portion between the ring and the leg shaft.
以下本発明の実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
等速自在継手は、図1に示すように、外側継手部材1と、内側継手部材としてのトリポード部材2と、トルク伝達部材としてのローラ3とを備える。
As shown in FIG. 1, the constant velocity universal joint includes an
外側継手部材1は一体に形成されたマウス部4とステム部17とからなる。マウス部4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6が形成してある。マウス部4は、横断面で見ると、大径部4aと小径部4bが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部4は、大径部4aと小径部4b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6が形成される。各トラック溝6の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面7、7が形成される。
The outer
トリポード部材2はボス8と脚軸9とを備える。ボス8にはシャフト10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ョン孔11が形成してある。脚軸9はボス8の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。
The
また、ローラ3はその外径面13が凸球面とされたリング状体からなり、このローラ3にリング12が内嵌されている。そして、ローラ3とリング12とが前記複数のころ5を介してユニット化され、これら等でローラアセンブリ14を構成している。この場合、ローラ3を外側ローラと呼び、リング12を内側ローラと呼ぶ。
The
すなわち、内側ローラ12は脚軸9の外周面に外嵌している。内側ローラ12の円筒形外周面を内側軌道面とし、外側ローラ3の円筒形内周面を外側軌道面として、これらの内外軌道面間に針状ころ5が転動自在に介在する。針状ころ5は、できるだけ多くのころを入れた、保持器のない、いわゆる総ころ状態で組み込まれている。なお、外側ローラ3の端部内周面に形成した環状溝には、針状ころ5の抜け止め用のワッシャ15が装着されている。
That is, the
脚軸9は、図4に示す縦断面で見ると、矩形状であり、図3に示す横断面で見ると、長軸が継手の軸線と直交する扁平形状(略楕円形状)である。脚軸9の横断面形状は、非負荷側すなわちトリポード部材2の軸方向端部側の肉厚を、負荷側に比べて減少させた略楕円形状である。すなわち、脚軸9の横断面形状は、トリポード部材2の軸方向対応部位を、仮想円筒面よりも小径としている。そのような形状の一具体例として略楕円形状が挙げられる。略楕円形状とは、字義通りの楕円形状のほか、一般に卵形、小判形などと称される形状も含まれる。これにより、脚軸9は、継手の軸線と直交する方向(トラック溝6の長手方向に直交する幅方向)で内側ローラ12の内周面と接触し、継手の軸線方向(トラック溝6の長手方向)で内側ローラ12の内周面との間に隙間16、16を形成する。
The
脚軸9の横断面形状が前述のように略楕円形状であり、脚軸9と内側ローラ12との間には所定の隙間16、16が設けてあることから、脚軸9に対して首振り自在である。この場合、前述したように内側ローラ12と外側ローラ3は針状ころ5を介して相対回転自在にユニット化されているため、このローラアセンブリ14は脚軸9に対して首振り可能な関係にある。ここで、首振りとは、脚軸9の軸線を含む平面内で、脚軸9の軸線に対してローラアセンブリ14の軸線が傾くことを意味する(図5参照)。
The cross-sectional shape of the
前記隙間16は、図3に示すように、横断面において、三日月形状とされ、脚軸9の外周面と内側ローラ12の内周面との一方の接触部(接触点)K1から周方向に沿って順次拡大してこの接触点K1から周方向に90度の位置で最大となり、この90度の位置から周方向に沿って順次縮小して他方の接触部(接触点)K2に達する。
As shown in FIG. 3, the
各隙間16、16に、例えばスポンジ状のウレタンゴム等のゴム製品からなる弾性体20を介装している。弾性体20内部に潤滑材(グリース等)を保持している。また、脚軸9の外周面とリング12の内周面との接触部K1、K2側においては、この弾性体20を介在させない。すなわち、接触部K1、K2と弾性体20、20との間に非介在部21を設けている。この接触部K1、K2にトルク(負荷)が作用する。なお、図3における矢印はトルクの作用方向を示している。
An
このように、弾性体20、20を隙間16、16に介装することによって、無負荷状態において、脚軸9に対するローラアセンブリ14の姿勢を維持することができる。すなわち、無負荷状態でローラアセンブリ14を脚軸9に対してガタつかさせない。無負荷状態には、作動角をとらない状態(継手軸線に対してトリポード部材2の軸線が傾斜しない状態)と、作動角をとった状態(継手軸線に対してトリポード部材2の軸線が傾斜している状態)とを含む。
As described above, the posture of the
また、脚軸9に対して内側ローラ12と外側ローラ3がユニットとして首振り可能な関係にあるので、図5と図6に示すように、作動角をとった場合、ローラアセンブリ14の脚軸9に対して傾くことになる。この際、前記弾性体20は弾性変形して、この傾きを許容する。このため、この弾性体20を介装していても、作動角をとった状態で、ローラアセンブリ14がローラ案内面7に対応したままの脚軸9の傾きを許容するので、ローラアセンブリ14は、外側継手部材1のトラック溝6に対して平行状態を維持しつつ転動することができる。なお、作動角をとった状態から作動角をとらない状態に戻った際には、弾性体20はその復元力にて、図4等に示す状態に戻る。
Further, since the
本発明の等速自在継手では、無負荷状態ではローラアセンブリ14の脚軸9に対する姿勢を弾性体20にて維持することができる。すなわち、無負荷状態では、弾性体20がローラアセンブリ14と脚軸9に対して与圧を与えることができ、ローラアセンブリ14のバタ(ガタ)つきを防止することができる。このため、ローラ3と外側継手部材1との接触による異音の発生、リング12と脚軸9との接触による異音の発生を防止することができ、静粛な等速自在継手となると共に、長期に亘って等速自在継手の機能を発揮することができる。しかも、作動角をとった場合にも、ローラアセンブリ14は、外側継手部材1のトラック溝6に対して平行状態を維持しつつ転動することができるので、誘起スラストを低減でき、車両のシャダー現象を抑えることができる。
In the constant velocity universal joint of the present invention, the posture of the
高作動角まで揺動すると、ローラアセンブリ14は外側継手部材1の開口部近傍まで移動することになるが、この状態においても、弾性体20にて、ローラアセンブリ14の姿勢を安定させることができるので、ローラアセンブリ14を滑らかに移動させることができる。このため、高作動角までとったときの継手軸方向スライド抵抗を低減させることができる。
When the
脚軸9の外周面とリング12の内周面との接触部側においては、前記弾性体20を介在させないようにできる。これにより、リング12の脚軸9との直接接触部位を確保でき、安定したトルク伝達が可能となる。また、リング12が脚軸9に対して回転できる範囲を確保でき、ローラ3及びリング12等で構成するローラアセンブリ14は滑らかに回転を開始できる。
The
また、前記弾性体20が、前記リング12と脚軸9との間に浸入する潤滑材を保持するようにできるので、リング12と脚軸9との接触部の潤滑性能が向上して、ローラアセンブリ14を円滑に回転させることができ、リング12と脚軸9との接触部における耐摩耗性の点において有利となる。
Further, since the
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く種々の変形が可能であって、例えば、弾性体20に潤滑材を保持させる方法としては、封入であっても吸着であってもよい。すなわち、潤滑材がリング12と脚軸9との間に浸入できればよい。また、潤滑材の材質として、弾性体20にて保持することができて潤滑性を奏することができるものであれば使用できる。さらに、弾性体20としては全隙間16に介装するものであってもよい。なお、弾性体20を介装する場合、脚軸9側に弾性体20を接着しても、逆にリング12側に弾性体20を接着してもよく、どちらにも接着させることなく、隙間16に単に介装するものであってもよい。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, as a method for holding the lubricant in the
1 外側継手部材
2 トリポード部材
3 ローラ
6 トラック溝
7 ローラ案内面
9 脚軸
12 リング
14 ローラアセンブリ
16 隙間
20 弾性体
Claims (3)
前記脚軸を、縦断面においては矩形状とし、かつ、横断面においては、前記トラック溝の長手方向で前記リングの内周面との間に隙間を形成するとともに前記トラック溝の長手方向と直交する幅方向で前記リングの内周面と接触する扁平形状とし、作動角をとった状態では前記ローラアセンブリが前記ローラ案内面に対応したままの脚軸の傾きを許容し、かつ無負荷状態では脚軸に対するローラアセンブリの姿勢を維持する弾性体を、前記隙間に介装したことを特徴とする等速自在継手。 An outer joint member formed with three track grooves having roller guide surfaces arranged facing each other in the circumferential direction, a tripod member having three leg shafts projecting in the radial direction, and inserted into the track groove A roller and a ring that is externally fitted to the leg shaft and rotatably supports the roller, and the roller assembly including the roller and the ring is movable in the axial direction of the outer joint member along the roller guide surface. In constant velocity universal joints,
The leg shaft has a rectangular shape in the longitudinal section, and in the transverse section, a gap is formed between the longitudinal direction of the track groove and the inner peripheral surface of the ring and is orthogonal to the longitudinal direction of the track groove. In a state where the roller assembly has a flat shape in contact with the inner peripheral surface of the ring in the width direction, the roller assembly allows the inclination of the leg shaft to correspond to the roller guide surface when the operating angle is taken, and in the no-load state A constant velocity universal joint characterized in that an elastic body that maintains the posture of the roller assembly with respect to the leg shaft is interposed in the gap.
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JP2009138908A (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Ntn Corp | Constant velocity universal joint |
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2006
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090407 |