JP2008019952A - Tripod type 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の動力伝達系において使用され、例えば4WD車やFR車などで使用されるドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれて駆動側と従動側の二軸間で軸方向変位および角度変位を許容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に関する。 The present invention is used in power transmission systems of automobiles and various industrial machines, and is incorporated in, for example, a drive shaft or a propeller shaft used in a 4WD vehicle, an FR vehicle, or the like, and axially between two axes of a driving side and a driven side. The present invention relates to a tripod type constant velocity universal joint which is one of sliding type constant velocity universal joints that allow displacement and angular displacement.
例えば、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の一つにトリポード型等速自在継手がある。このトリポード型等速自在継手は、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、しかも、軸方向の相対変位をも許容することができる構造を備えている。 For example, a tripod type constant velocity universal joint is one of constant velocity universal joints used as a means for transmitting rotational force from an automobile engine to wheels at a constant speed. This tripod type constant velocity universal joint connects two shafts on the drive side and the driven side, transmits rotational torque at a constant speed even if the two shafts take an operating angle, and also allows relative displacement in the axial direction. It has a structure that can
図6および図7は一般的なトリポード型等速自在継手の基本構造を示す。なお、図6は継手の軸線に対する横断面を示し、図7は継手の軸線に対する縦断面を示す。 6 and 7 show a basic structure of a general tripod type constant velocity universal joint. FIG. 6 shows a transverse section with respect to the joint axis, and FIG. 7 shows a longitudinal section with respect to the joint axis.
同図に示すトリポード型等速自在継手は、外側継手部材である外輪110と内側継手部材であるトリポード部材120と転動体であるローラ130とで主要部が構成されている。連結すべき駆動側と従動側の二軸の一方の軸(図示せず)が外輪110と結合され、他方の軸150がトリポード部材120と結合される。
The tripod type constant velocity universal joint shown in the figure is composed of an
外輪110は一端が開口した有底筒状で、その内周に軸方向に延びる三本のトラック溝112が円周方向等間隔に形成されている。トリポード部材120は円筒状のボス部122から半径方向外方に突出した三本の脚軸124を有し、これら脚軸124が外輪110のトラック溝112に挿入され、そのトラック溝112と係合してトルク伝達を行う。脚軸124には針状ころ140を介してローラ130が回転自在に外嵌され、このローラ130がトラック溝112の互いに対向する一対のローラ案内面114に沿って転動することで連結二軸間の角度変位と軸方向変位を円滑にする。
ところで、従来のトリポード型等速自在継手では、前述したようにトリポード部材120およびローラ130を含む継手内部部品が軸方向に変位可能な構造となっている。その継手内部部品の軸方向変位領域(以下、スライド範囲と称す)は、外輪110のローラ案内面114に沿って転動するローラ130がその外輪110の底部と接触する最奥位置から、ローラ130がローラ案内面114と接触する接触点が外輪110の開口端部でローラ案内面114上に存在する最外位置までとなっている。
By the way, in the conventional tripod type constant velocity universal joint, as described above, the joint internal parts including the
図8(a)は外輪110の内周に形成されたトラック溝112を継手軸線から見た簡略図で、ローラ130の最外位置は、そのトラック溝112の開口端でローラ130の接触点Xがローラ案内面114上で存在する位置、つまりローラ130の中心Oが軸方向で外輪110の開口端面116と一致する位置(実線で示すローラ130の位置)となる。
FIG. 8A is a simplified view of the
また、図8(b)は軸方向変位に対する作動角の関係を示すスライド線図で、図示台形で囲まれた領域でもって軸方向変位と作動角が所定値をとりうる。 FIG. 8B is a slide diagram showing the relationship of the operating angle with respect to the axial displacement. In the region surrounded by the illustrated trapezoid, the axial displacement and the operating angle can take predetermined values.
なお、図示では、ローラ130の最外位置が外輪110の開口端面116と一致する位置になっているが、実際上は、ローラ130の外輪110からの脱落を考慮したり、外輪110の開口端内周に継手内部部品の抜け止め構造として止め輪が嵌着されていることから、そのローラ130の最外位置は外輪110の開口端面116から数mm入り込んだ位置となっている。
In the drawing, the outermost position of the
この種のトリポード型等速自在継手においても、近年、作動角の高角度化が要求されているが、高作動角領域での軸方向変位量(以下、スライド量と称す)が少なくなり、高作動角化を実現した等速自在継手であってもそのスライド量が少ないのでは等速自在継手の実用化が困難であるという問題が生じる。 In recent years, this kind of tripod type constant velocity universal joint has also been required to have a high operating angle, but the axial displacement in the high operating angle region (hereinafter referred to as “sliding amount”) has been reduced, resulting in a high operating angle. Even with a constant velocity universal joint that achieves an operating angle, there is a problem that it is difficult to put the constant velocity universal joint into practical use if the sliding amount is small.
この高作動角領域でのスライド量を確保するために、トリポード部材120にスプライン嵌合により連結された軸150と外輪110との干渉からスライド量が決まることから、その軸径を変更せずに外輪110の外径を大きくすることも考えられるが、その場合、外輪110のサイズアップにより重量が増大すると共にコストアップを招くことになって好ましい手段ではない。
In order to secure the sliding amount in the high operating angle region, the sliding amount is determined by the interference between the
また、この等速自在継手のスライド量を拡大するため、外輪のトラック溝間の内径部に二段の面取り部を設けた構造のものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この等速自在継手では、外輪のトラック溝間の内径部に二段の面取り部を設けることにより、継手内部部品のスライド範囲を、外輪の反開口側、つまり奥側へ拡大するようにしている。 In order to increase the sliding amount of the constant velocity universal joint, a structure in which a two-step chamfered portion is provided at the inner diameter portion between the track grooves of the outer ring has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this constant velocity universal joint, by providing a two-step chamfered portion at the inner diameter part between the track grooves of the outer ring, the sliding range of the inner part of the joint is expanded to the opposite side of the outer ring, that is, the back side. .
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、継手内部部品のスライド範囲を外輪の開口側へ拡大することにより、高作動角化への要求に容易に対応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。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to easily meet the demand for higher operating angle by expanding the sliding range of the joint internal parts to the opening side of the outer ring. Is to provide a tripod type constant velocity universal joint.
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、一端が開口した有底筒状をなし、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、その外側継手部材の内部に配設され、先端が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、脚軸に回転自在に支持されると共に外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されてローラ案内面に沿って案内されるローラとを備えたトリポード型等速自在継手において、外側継手部材の少なくともローラ案内面の開口端部を、その開口側に向けて拡径するテーパ状としたことを特徴とする。 As technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention has a bottomed cylindrical shape with one end opened, and has three track grooves extending in the axial direction on the inner periphery, and on the inner wall of each track groove. An outer joint member provided with roller guide surfaces facing each other, a tripod member having three leg shafts disposed inside the outer joint member and having a tip inserted into the track groove, and freely rotatable on the leg shaft And a tripod type constant velocity universal joint provided with a roller that is rotatably inserted into a track groove of the outer joint member and guided along the roller guide surface, at least of the roller guide surface of the outer joint member The opening end is tapered so as to expand toward the opening side.
本発明に係るトリポード型等速自在継手では、外側継手部材の少なくともローラ案内面の開口端部を、その開口側に向けて拡径するテーパ状としたことにより、ローラが外側継手部材の開口側へスライドした際、そのローラ中心が外側継手部材の開口端面よりも食み出した外側でもローラとローラ案内面との接触点がそのローラ案内面のテーパ状開口端部で存在することになる。その結果、ローラのスライド範囲を外側継手部材の開口側へ拡大させることができる。 In the tripod type constant velocity universal joint according to the present invention, at least the opening end of the roller guide surface of the outer joint member is tapered so that the diameter increases toward the opening side, so that the roller is open on the opening side of the outer joint member. , The contact point between the roller and the roller guide surface exists at the tapered opening end of the roller guide surface even on the outside where the center of the roller protrudes beyond the open end surface of the outer joint member. As a result, the sliding range of the roller can be expanded to the opening side of the outer joint member.
なお、前述の構成において、「少なくともローラ案内面」としたのは、隣接するローラ案内面間に位置する外側継手部材の内周面についてもテーパ状とすることが可能なことを意味する。 In the configuration described above, “at least the roller guide surface” means that the inner peripheral surface of the outer joint member located between the adjacent roller guide surfaces can also be tapered.
前述の構成において、外側継手部材のテーパ状開口端部とそれに隣接する少なくともローラ案内面とを連続的な円弧面で繋ぐことが望ましい。このようにすれば、ローラ案内面とテーパ状開口端部との間でのローラの軸方向変位がスムーズに行われる。なお、「少なくともローラ案内面」としたのは、隣接するローラ案内面間に位置する外側継手部材の内周面についてもテーパ状とした場合、そのテーパ状内周面と隣接する内周面との境界部位についても円弧面とすることを意味する。 In the above-described configuration, it is desirable to connect the tapered opening end of the outer joint member and at least the roller guide surface adjacent thereto by a continuous arc surface. In this way, the axial displacement of the roller between the roller guide surface and the tapered opening end is smoothly performed. Note that “at least the roller guide surface” means that when the inner peripheral surface of the outer joint member located between adjacent roller guide surfaces is also tapered, the inner peripheral surface adjacent to the tapered inner peripheral surface This also means that the boundary part is also a circular arc surface.
本発明によれば、外側継手部材の少なくともローラ案内面の開口端部を、その開口側に向けて拡径するテーパ状としたことにより、ローラが外側継手部材の開口側へスライドした際、そのローラ中心が外側継手部材の開口端面よりも食み出した外側でもローラとローラ案内面との接触点がそのローラ案内面のテーパ状開口端部で存在することになる。その結果、ローラのスライド範囲を外側継手部材の開口側へ拡大させることができる。また、ローラのスライド範囲を従来と同じにすれば、外側継手部材の軸方向長さを短くすることができるので、軽量コンパクト化が実現できる。 According to the present invention, when at least the opening end of the roller guide surface of the outer joint member has a tapered shape whose diameter increases toward the opening side, when the roller slides to the opening side of the outer joint member, The contact point between the roller and the roller guide surface exists at the tapered opening end of the roller guide surface even on the outer side where the roller center protrudes beyond the open end surface of the outer joint member. As a result, the sliding range of the roller can be expanded to the opening side of the outer joint member. Further, if the slide range of the roller is made the same as the conventional one, the axial length of the outer joint member can be shortened, so that light weight and compactness can be realized.
図4および図5は本発明に係るトリポード型等速自在継手の実施形態を示す。なお、図4は継手の軸線に対する横断面を示し、図5は継手の軸線に対する縦断面を示す。この実施形態のトリポード型等速自在継手は、外側継手部材である外輪10と、内側継手部材であるトリポード部材20と転動体であるローラ30とで主要部が構成されている。
4 and 5 show an embodiment of a tripod type constant velocity universal joint according to the present invention. 4 shows a cross section with respect to the axis of the joint, and FIG. 5 shows a vertical section with respect to the axis of the joint. The tripod type constant velocity universal joint according to this embodiment includes an
外輪10は、一端が開口した有底筒状でその底部中央に図示しない回転軸(例えば駆動軸)の一端が連結される。外輪10の内周面には、軸方向に延びる三本のトラック溝12が円周方向等間隔に形成される。各トラック溝12は、その両側に互いに対向する一対のローラ案内面14を有する。ローラ案内面14は円弧状断面を有し、外輪10の軸線方向に直線状に延びる。なお、外輪10の外周面は、軽量化のため、トラック溝12間と対応する部位が減肉されて凹所18が軸方向に形成されている。
The
トリポード部材20は、円筒状をなすボス部22の外周面に三本の脚軸24が円周方向等間隔(120°間隔)で放射状に一体形成されたものである。ボス22の軸孔に回転軸50(例えば従動軸)の軸端がスプライン嵌合により連結される。各脚軸24の先端は、トラック溝12の底面付近まで半径方向に延在し、その外周面は円筒面とされている。
The
外輪10のトラック溝12のローラ案内面14と脚軸24の外周面との間に針状ころ40を介してローラ30が配設される。ローラ30の外周面は縦断面円弧状とされ、ローラ案内面14と線接触するように構成される。一方、ローラ30の内周面は、円筒状に形成されている。ローラ30の内周面と脚軸24の外周面との間に、複数の針状ころ40が単列総ころ状態で配設される。針状ころ40は、脚軸24の付根部と先端部に配されたワッシャ60,62で挟持された状態で止め輪64により抜け止めされている。
A
この実施形態のトリポード型等速自在継手では、図1および図2に示すように外輪10のローラ案内面14の開口端部11(図中クロスハッチング部分)をその開口側に向けて拡径するテーパ状としている。なお、この実施形態では、外輪10のローラ案内面14間に位置する内周面13の開口端部15についても、その開口側に向けて拡径するテーパ状としている。これにより、継手が高作動角をとった時にトリポード部材20に連結された回転軸50が外輪10と干渉することを回避することができる。この外輪10の内周面13のテーパ状開口端部15は、ローラ30のスライド範囲を拡大する点からすると、必ずしもテーパ状とする必要はない。
In the tripod type constant velocity universal joint of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the diameter of the opening end portion 11 (cross hatched portion in the drawing) of the
図3(a)は外輪10の内周に形成されたトラック溝12を継手軸線から見た簡略図で、また、図3(b)は軸方向変位に対する作動角の関係を示すスライド線図で、図示台形で囲まれた領域でもって軸方向変位と作動角が所定値をとりうる。
3A is a simplified view of the
従来のトリポード型等速自在継手では、外輪110のローラ案内面114(図8参照)の開口端部が軸線と平行なストレート状であったことから〔図3(a)の破線部分〕、ローラ130が外輪110の開口側へスライドした際、ローラ130とローラ案内面114との接触点Xの最外位置はそのローラ130の中心Oが外輪110の開口端面116と一致した位置となる(図中破線で示すローラ30の位置)。
In the conventional tripod type constant velocity universal joint, since the opening end of the roller guide surface 114 (see FIG. 8) of the
これに対して、外輪10のローラ案内面14の開口端部11をテーパ状としたことにより〔図3(a)の実線部分〕、ローラ30が外輪10の開口側へスライドした際、そのローラ中心Oが外輪10の開口端面16よりも食み出した外側でもローラ30とローラ案内面14との接触点Yがそのローラ案内面14のテーパ状開口端部11で存在することになる。このように、ローラ30とローラ案内面14との接触点Yの最外位置はそのローラ30の中心Oが外輪10の開口端面16よりも食み出した外側位置となる(図中実線で示すローラ30の位置)。その結果、ローラ30のスライド範囲を外輪10の開口側へ拡大させることができる〔図3(b)の斜線部分〕。なお、ローラ30のスライド範囲を従来と同じにすれば、外輪10の軸方向長さを短くすることができるので、軽量コンパクト化が実現できる。
In contrast, when the opening
外輪10のローラ案内面14の開口端部11でのテーパ角度θは、3°〜25°の範囲に規定すればよい。このテーパ角度θが3°より小さいと、ローラ30のスライド範囲を外輪10の開口側へ拡大させる効果がなく、25°より大きいと、円周方向すきまが大きくなり過ぎることになる。また、このテーパ状開口端部11の軸方向寸法Lとしては、7mm〜25mmの範囲に規定すればよい。この軸方向寸法Lが7mmより小さいと、ローラ30のスライド範囲を外輪10の開口側へ拡大させる効果がなく、25mmより大きいと、端面側での円周方向すきまが大きくなり過ぎることになる。
The taper angle θ at the opening
この実施形態では、ローラ案内面14のテーパ状開口端部11とそれに隣接するローラ案内面14とを連続的な円弧面で繋いでいる〔図3(a)の拡大で曲率半径Rで示す〕。このようにすれば、ローラ案内面14とテーパ状開口端部11との間でのローラ30の軸方向変位がスムーズに行われる。
In this embodiment, the tapered opening
以上のようにローラ30のスライド範囲を外輪10の開口側へ拡大することができることにより〔図3(a)参照〕、高作動角化でのスライド量を確保することも容易となる。この実施形態における外輪10は、従来品に対してローラ案内面14の開口端部11をテーパ状にする加工を追加するだけで容易に製作することが可能である。また、外輪10のローラ案内面14の開口端部11をテーパ状とすることから、鍛造成形で外輪10を製作することが可能であり、さらに、外輪10の内部への継手内部部品の組み込みも容易となってその組み込み性を向上させることができる。
As described above, since the sliding range of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、特許請求の範囲の技術的思想に基づき種々の変形が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the claims within the scope of the present invention. Is possible.
10 外側継手部材(外輪)
11 ローラ案内面の開口端部
12 トラック溝
14 ローラ案内面
20 トリポード部材
24 脚軸
30 ローラ
10 Outer joint member (outer ring)
11 Open end of
Claims (2)
前記外側継手部材の少なくともローラ案内面の開口端部を、その開口側に向けて拡径するテーパ状としたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。 An outer joint member having a bottomed cylindrical shape with one end open, provided with three track grooves extending in the axial direction on the inner periphery, and provided with roller guide surfaces facing each other on the inner wall of each track groove, and the outer joint A tripod member having three leg shafts disposed inside the member and having a tip inserted into the track groove, and rotatably supported by the leg shaft and rolling into the track groove of the outer joint member A roller that is freely inserted and guided along the roller guide surface,
A tripod constant velocity universal joint characterized in that at least an opening end portion of a roller guide surface of the outer joint member has a tapered shape whose diameter increases toward the opening side.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006191547A JP2008019952A (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Tripod type constant velocity universal joint |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100831554B1 (en) * | 2008-03-19 | 2008-05-22 | 김양수 | Electric and signal supply for aging process pallet continuous production line of plasma display panel |
-
2006
- 2006-07-12 JP JP2006191547A patent/JP2008019952A/en not_active Withdrawn
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