JP2008190593A - Rotation driving force transmission mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シャフトの両端部にそれぞれトリポート型の等速ジョイントが連結された回転駆動力伝達機構に関する。 The present invention relates to a rotational driving force transmission mechanism in which a triport type constant velocity joint is connected to both ends of a shaft.
例えば、自動車等の車両において、駆動軸から従動軸に対して回転駆動力を伝達するために、継手としての等速ジョイントが一般的に使用されている。 For example, in a vehicle such as an automobile, a constant velocity joint as a joint is generally used to transmit a rotational driving force from a drive shaft to a driven shaft.
本出願人は、従駆動軸の動力伝達系を構成する伝達構造を簡素化して小型・軽量化を図るために、従駆動力が伝達される入力側シャフトの両端部に、トラニオンの外周面に直接的に嵌合される転動ローラを有するトリポートジョイントをそれぞれ設けた4輪駆動車両用従駆動力伝達構造を提案している(特許文献1)。 In order to simplify and reduce the size and weight of the transmission structure that constitutes the power transmission system of the driven shaft, the applicant of the present application is provided at both ends of the input side shaft to which the driven force is transmitted and on the outer peripheral surface of the trunnion. A slave drive force transmission structure for a four-wheel drive vehicle is proposed (Patent Document 1), which is provided with a tripart joint having rolling rollers that are directly fitted to each other.
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、一組のトリポート型の等速ジョイントをシャフトの両端部にそれぞれ連結し、前記シャフトのスライド量を確保しながらも、該シャフトのスライドによる底突きを防止することが可能な回転駆動力伝達機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in connection with the above-mentioned proposal. A pair of triport type constant velocity joints are connected to both ends of the shaft, respectively, while ensuring the sliding amount of the shaft, An object of the present invention is to provide a rotational driving force transmission mechanism capable of preventing bottom-out by a slide.
前記の目的を達成するために、本発明に係る回転駆動力伝達機構は、シャフトを間にした一方の端部にトリポート型の第1の等速ジョイントが連結され、他方の端部にトリポート型の第2の等速ジョイントが連結されて回転駆動力を伝達するための機構であって、前記第1及び第2の等速ジョイントは、前記シャフトが連結されるボス部、及び、該ボス部の外周面から放射状に等間隔に突設された3個のトラニオンを有するスパイダと、前記各トラニオンに支承されたローラ部材と、前記ローラ部材を案内する3本の案内溝が形成され、前記スパイダが内装される外輪部材とを有し、前記第1又は第2の等速ジョイントのいずれか一方には、前記シャフトの軸方向への前記スパイダの移動を規制するストッパ部材が備えられ、前記ストッパ部材には、前記ボス部の外周面が係合する凹部が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rotational driving force transmission mechanism according to the present invention has a tripart type first constant velocity joint connected to one end portion with a shaft in between, and a triport type at the other end portion. The second constant velocity joint is connected to transmit a rotational driving force, and the first and second constant velocity joints include a boss portion to which the shaft is connected, and the boss portion. A spider having three trunnions projecting radially from the outer circumferential surface of the trunnion, a roller member supported by each trunnion, and three guide grooves for guiding the roller member. A stopper member that restricts movement of the spider in the axial direction of the shaft is provided in either one of the first or second constant velocity joints, and the stopper Part To is characterized in that the recess outer peripheral surface of the boss portion is engaged is formed.
本発明によれば、一方のトリポート型の等速ジョイントにストッパ部材を備えることにより、シャフトの軸方向でのスパイダ位置を規制し、これにより、シャフトのスライドを規制することができる。従って、等速ジョイントに連結されるシャフトのスライド量を適切に制御することが可能となり、前記シャフトの適切なスライド量を確保しつつ、該シャフトのスライドによる底突き及び抜けを防止することができる。 According to the present invention, the spider position in the axial direction of the shaft can be restricted by providing the stopper member in one of the triport type constant velocity joints, and thereby the sliding of the shaft can be restricted. Accordingly, it is possible to appropriately control the slide amount of the shaft connected to the constant velocity joint, and it is possible to prevent bottom thrust and slippage due to the slide of the shaft while ensuring an appropriate slide amount of the shaft. .
また、前記ストッパ部材が、前記外輪部材の内壁の底部に当接する基部と、前記基部から前記シャフトの軸方向に沿って突設され、前記凹部が形成された3個の爪部とを有し、前記各爪部が、それぞれ隣接するトラニオンの間に配置されることにより、前記凹部が前記ボス部に係合して、該ボス部を支持するように構成されていると、簡単な構成で一層確実に前記シャフトのスライド量を制御することが可能となる。 In addition, the stopper member has a base that contacts the bottom of the inner wall of the outer ring member, and three claw portions that protrude from the base along the axial direction of the shaft and that have the recess formed therein. When each of the claw portions is disposed between adjacent trunnions, the concave portion engages with the boss portion and is configured to support the boss portion. It becomes possible to control the sliding amount of the shaft more reliably.
この場合、前記ストッパ部材は、前記基部が前記外輪部材の内壁の底部に当接し、前記爪部の先端側が前記外輪部材の内周面に係合される係止部材で係止されることにより、前記シャフトの軸方向への移動が規制された状態で前記外輪部材の内側に介装されていると、ストッパ部材により一層確実に前記スパイダを支持することが可能となる。 In this case, the stopper member is locked by a locking member in which the base portion is in contact with the bottom of the inner wall of the outer ring member and the tip side of the claw portion is engaged with the inner peripheral surface of the outer ring member. If the movement of the shaft in the axial direction is restricted and is interposed inside the outer ring member, the spider can be supported more reliably by the stopper member.
本発明によれば、一方のトリポート型の等速ジョイントにストッパ部材を備えることにより、等速ジョイントに連結されるシャフトの軸方向の移動を適切に制御することができる。これにより、シャフトの適切なスライド量を確保しつつ、該シャフトのスライドによる底突き及び抜けを防止することが可能となる。 According to the present invention, the movement of the shaft connected to the constant velocity joint in the axial direction can be appropriately controlled by providing the stopper member in one of the triport type constant velocity joints. As a result, it is possible to prevent a bottom butt and a slippage due to the sliding of the shaft while securing an appropriate sliding amount of the shaft.
本発明に係る回転駆動力伝達機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 A preferred embodiment of a rotational driving force transmission mechanism according to the present invention will be described below and described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1において参照符号10は、本発明の一実施の形態に係る回転駆動力伝達機構を示し、この回転駆動力伝達機構10は、シャフト14と、前記シャフト14を間にして一方の端部に連結されるトリポート型の第1の等速ジョイント10aと、前記トリポート型の第1の等速ジョイント10aとその位相が、例えば、180度異なる逆位相となるように他方の端部に連結されるトリポート型の第2の等速ジョイント10bによって構成される。なお、前記「逆位相」とは、一方の等速ジョイント10aと他方の等速ジョイント10bの位相が一致する同位相以外の場合をいう。
In FIG. 1,
図2〜図4に示されるように、第1のトリポート型の等速ジョイント10aは、図示しない第1軸の一端部に一体的に連結されて開口部11を有する有底円筒状の外輪部材12と、第2軸であるシャフト14の一端部に固着されて外輪部材12の孔部内に収納されるインナ部材16と、シャフト14の軸線方向へのインナ部材16の移動を規制するストッパ部材17とを含む。
As shown in FIGS. 2 to 4, the first tripod type
さらに前記第1の速ジョイント10aは、図5に示されるように、大径な固定部18である一端部が前記外輪部材12の端部外周面(後述するブーツ取付部20)に嵌着され、小径な固定部19である他端部が前記シャフト14の外周部に嵌着される樹脂製の継手用ブーツ(以下、ブーツという)22と、前記ブーツ22の大径な固定部18を外輪部材12のブーツ取付部20に固定する大径なブーツバンド24と、前記ブーツ22の小径な固定部19をシャフト14の外周面に固定する小径なブーツバンド25とを含む。
Further, as shown in FIG. 5, the
前記外輪部材12は、開口部11を有するカップ部12aと、前記カップ部12aと一体的に形成された軸部12bとから構成される。前記外輪部材12の開口部11側の端縁部近傍の外周面には、ブーツ22端部の大径な固定部18が装着されるブーツ取付部20が形成される。
The
外輪部材12の内壁面には、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ120度の間隔をおいて3本の案内溝26a、26b、26cが形成される(但し図4では、案内溝26b、26cは図示するのを省略している)。前記案内溝26a〜26cは、断面が曲線状に形成された天井部と、前記天井部の両側に相互に対向し断面円弧状に形成された摺動部とから構成される。
On the inner wall surface of the
シャフト14には、前記インナ部材16を構成し、リング状部分を含むスパイダ28がセレーション嵌合され、前記スパイダ28のボス部29の外周面には、それぞれ案内溝26a〜26cに向かって膨出し軸心の回りに120度の間隔をおいて3本のトラニオン30a、30b、30cが一体的に形成される(但し図4では、トラニオン30cは、図示するのを省略している)。前記各トラニオン30a〜30cは、外径が一定の円柱状に形成される。
A
前記トラニオン30a(30b、30c)の外周部には、複数本の転動体32を介してリング状のローラ部材34が外嵌される。前記転動体32は、例えば、ニードル、ころ等を含む転がり軸受けであればよい。なお、前記転動体32を設けることがなく、ローラ部材(リング体)を前記トラニオン30a(30b、30c)の外周面に対して摺動自在に直接装着するようにしてもよい。
A ring-
ストッパ部材17は、外輪部材12の内壁の底部13(図4参照)に当接する略円盤状の基部50と、この基部50からシャフト14の軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ120度の間隔をおいて設けられると共に、内壁面に前記ボス部29の外周面に対応する曲面状の凹部52が形成された3個の爪部54a、54b、54cとから構成される。本実施の形態の場合、ストッパ部材17は、製造コストの低減と軽量化のため樹脂材料で構成されるが、金属材料等により構成することももちろん可能である。
The
この場合、ストッパ部材17は、有底円筒形からなる部材の外周面を開口側から前記3個の爪部54a〜54cを残して切り欠いた形状であり、すなわち、爪部54a〜54cはそれぞれ円筒の外周面の一部を構成する曲面(湾曲)形状とされる。
In this case, the
図4に示されるように、前記爪部54a(54b、54c)の内壁面(内周面)には、前記凹部52が形成される。爪部54a〜54cは、各トラニオン30a〜30cの間に位置するように配置され、前記ボス部29の外周面31a、31b、31cに各凹部52が係合することにより、ボス部29(スパイダ28)を支持可能である。
As shown in FIG. 4, the
このようなストッパ部材17において、爪部54a〜54cは、各案内溝26a〜26cの間に該案内溝26a〜26cと並んで軸線方向に延在する外輪部材12の3本の内周凸部にそれぞれ対向して配置される。そして、基部50が外輪部材12の底部13に当接し、爪部54a〜54cの先端側が前記各内周凸部に形成された取付溝(クリップ取付溝)58に係合されるクリップ部材(係止部材、Cクリップ、Cリング)60により係止(支持)される。クリップ部材60は、その径方向に付勢した状態で外輪部材12の内周側にて前記取付溝58に係合される。これにより、ストッパ部材17は、シャフト14の軸線方向への移動が規制された状態で外輪部材12の内側に支持され、すなわち、シャフト14の軸線方向への該インナ部材16(スパイダ28)及びシャフト14の移動が規制される。
In such a
前記ブーツ取付部20には、図4に示されるように、外輪部材12の開口部11の端縁部から軸部14b側に向かって所定幅だけ周方向に沿って切り欠いて形成された断面略平坦な環状面36と、該環状面に周設された一対の環状突起部40a、40bと、環状突起部40a、40bの間に周設された係合溝38と、前記環状面36に対して傾斜角度だけ傾斜して周設された傾斜面44とが形成される。
As shown in FIG. 4, the
図5に示されるように、ブーツ22は山部と谷部とが交互に連続する断面波状に形成された蛇腹部45を有し、前記蛇腹部45の一端部には、外輪部材12のブーツ取付部20の外径に対応して大径に形成された固定部18が設けられ、前記蛇腹部45の他端部には、シャフト14の外径に対応して小径に形成された固定部19が設けられる。なお、蛇腹部45は、大径な固定部18から小径な固定部19に向かうに従って縮径するように構成される。
As shown in FIG. 5, the
外輪部材12のブーツ取付部20に装着される前記固定部18には、外輪部材12のブーツ取付部20の係合溝38に係合して位置決めされる環状凸部46が膨出形成される。
An
ブーツバンド24、25の外周面の一部は、図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められる。これにより、大径な固定部18がブーツバンド24を介して外輪部材12の開口近傍の外壁面に締め付けられると共に、小径な固定部19がブーツバンド25を介してシャフト14の側周壁に締め付けられる。なお、図3中、参照符号47、49は、それぞれ、ブーツバンド24、25の外周面が加締められることに伴って半径外方向に所定長だけ突出形成された加締部を示す。
A part of the outer peripheral surface of the
以上の構成において、ブーツ22内には、外輪部材12及びシャフト14が固定部18及び固定部19にそれぞれ挿入される前にグリース組成物が予め充填されており、このグリース組成物は、上記のようにしてブーツバンド24、25が加締められることによってブーツ22内に封入される。なお、本実施の形態において、このブーツ22は、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPE)からなる。
In the above configuration, the
なお、第2の等速ジョイント10bは、ストッパ部材17、クリップ部材60及び取付溝58を有していない以外は基本的に第1の等速ジョイント10aと同一構造によって構成されるため、その詳細な説明は省略する。
The second constant velocity joint 10b basically has the same structure as the first constant velocity joint 10a except that it does not have the
本実施の形態に係る回転駆動力伝達機構10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
The rotational driving
先ず、回転駆動力伝達機構10の組み付け方法について説明する。
First, a method for assembling the rotational driving
第1の等速ジョイント10aでは、ブーツ22の小径な固定部19に対してシャフト14が圧入される。小径な固定部19から突出したシャフト14の先端にはインナ部材16が取り付けられる。この際、インナ部材16では、スパイダ28のボス部29の外周面31a〜31cにストッパ部材17の爪部54a〜54cの凹部52が係合され、トラニオン30a〜30cにローラ部材34が外装されている。
In the first constant velocity joint 10 a, the
このようにストッパ部材17が組み付けられたインナ部材16が、シャフト14の先端部ごと外輪部材12の内部に挿入された後、インナ部材16の先端(トラニオン30a〜30c及びローラ部材34)が外輪部材12の内周壁に設けられた案内溝26a〜26cに摺接可能に挿入される。
After the
次いで、ストッパ部材17の基部50が外輪部材12の内壁の底部13に当接した状態で、クリップ部材60が取付溝58に係合されることにより、ストッパ部材17は、底部13とクリップ部材60との間で、基部50と爪部54a〜54cとが狭持されて外輪部材12の内側に支持される。すなわち、軸線方向へのインナ部材16(スパイダ28)及びシャフト14の移動が規制される。
Next, the
そして、大径な固定部18に外輪部材12が圧入され、大径な固定部18のブーツ取付部20に対してブーツバンド24が装着される一方で、小径な固定部19の装着溝51にブーツバンド25が巻回される。これらブーツバンド24、25の外周面の一部が図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められ、その結果、ブーツバンド24、25の外周面に略Ω字状の加締部47、49がそれぞれ突出形成される(図4及び図5参照)。これにより、大径な固定部18及び小径な固定部19の各々が外輪部材12の外周壁、シャフト14の側周壁に締め付けられる。
The
一方、第2の等速ジョイント10bでは、ブーツ22の小径な固定部19に対してシャフト14が圧入される。小径な固定部19から突出したシャフト14の先端にはインナ部材16が取り付けられる。この際、インナ部材16では、トラニオン30a〜30cにローラ部材34が外装されている。
On the other hand, in the second constant velocity joint 10 b, the
このインナ部材16がシャフト14の先端部ごと外輪部材12の内部に挿入された後、インナ部材16の先端(トラニオン30a〜30c及びローラ部材34)が外輪部材12の内周壁に設けられた案内溝26a〜26cに摺接可能に挿入される。
After the
次いで、大径な固定部18に外輪部材12が圧入され、上記第1の等速ジョイント10aの場合と同様に、ブーツバンド24、25により大径な固定部18及び小径な固定部19の各々が外輪部材12の外周壁、シャフト14の側周壁に締め付けられる。
Next, the
このような回転駆動力伝達機構10を用いることにより、自動車が走行する際には、ディファレンシャルギアの作用下に、等速ジョイント10a(10b)が回転動作する。この回転力は、外輪部材12を介してシャフト14に伝達され、最終的にタイヤが所定方向に回転する。
By using such a rotational driving
さらに、自動車が走行する際には、交差点を右左折することに伴い、シャフト14が等速ジョイント10a(10b)に対して突出する方向又は挿入する方向にスライドするように変位しようとする。この際、第1の等速ジョイント10aでは、ストッパ部材17によりシャフト14の前記スライドが規制され、第2の等速ジョイント10bでは、前記スライドが許容されている。
Further, when the vehicle travels, as the vehicle turns right or left at the intersection, the
従って、本実施の形態では、シャフト14を間にした両端部にトリポート型の等速ジョイント10a、10bをそれぞれ連結した場合であっても、ストッパ部材17により第1の等速ジョイント10aでのシャフト14の変位が規制されている。このため、シャフト14の適切なスライド量を確保することができ、しかも、該シャフト14の過度な移動が抑制されることにより、シャフト14の先端が外輪部材12の内壁の底面(底部)に当接する、所謂、底突きの発生や、シャフト14の抜けを防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, even when the triport type
また、このようにストッパ部材17を用いて底突きの発生を阻止することにより、従来、底突き防止用として用いられていた、例えば、ばね等のストッパが不要となる。すなわち、ストッパ部材17では、前記ばね等に比べて、その組み付け作業が極めて容易であり、組み付け時の細かな調整作業等も不要となり、コスト低減と、組立作業の簡素化を図ることができる。
Further, by preventing the occurrence of bottom bump using the
しかも、本実施の形態では、シャフト14の前記底突きを防止することができるため、等速ジョイント10a、10bのカップ部12aの長さを好適に短くすることができると共に、該カップ部12aの薄肉化や軽量化が可能となり、一層のコスト低減が可能となる。
In addition, in the present embodiment, since the bottom protrusion of the
さらに、ストッパ部材17を用いることにより、上記のようなばね等のストッパを用いる場合と比べて、シャフト14の変位幅を容易に且つ確実に設定することができるため、シャフト14のスライド量との関係でのブーツ22の設計や、シャフト14の周辺部品との干渉防止に係るレイアウト設計等を一挙に簡素化することができ、さらなるコスト低減が可能となる。
Furthermore, since the displacement width of the
また、本実施の形態では、シャフト14を間にして一方の端部に連結されたトリポート型の第1の等速ジョイント10aと、他方の端部に連結されたトリポート型の第2の等速ジョイント10bとの位相が180度異なる逆位相となるように設定されることにより、誘起スラストに起因して発生するシャフト14の軸方向への振動が互いに反対方向となって打ち消され、前記軸方向への振動を好適に防止することができる。
In the present embodiment, the triport type first constant velocity joint 10a connected to one end portion with the
上記実施の形態では、ストッパ部材17を第1の等速ジョイント10aに備えるものとして説明したが、これに限らず、ストッパ部材17は、第1又は第2の等速ジョイント10a、10bのいずれか一方に備えられればよい。すなわち、第2の等速ジョイント10bにストッパ部材17を備え、第1の等速ジョイント10aに備えないように構成することもできる。この場合、自動車の走行性能等との関係を考慮して、車輪側(アウトボード側)の等速ジョイントにストッパ部材を備え、ディファレンシャルギア側(インボード側)の等速ジョイントにはストッパ部材を備えないように構成すると一層好ましい。
In the above embodiment, the
なお、第1及び第2の等速ジョイント10a、10bの両方にストッパ部材17を備えてしまうと、シャフト14のスライドが完全に規制されてしまうため、上記のように、いずれか一方のみに備えるようにすることよい。
In addition, if the
以上、上記実施の形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by the said embodiment, it is naturally possible to take various structures, without restricting to this, without deviating from the summary of this invention.
10…回転駆動力伝達機構 10a、10b…等速ジョイント
12…外輪部材 13…底部
14…シャフト 16…インナ部材
17…ストッパ部材 26a〜26c…案内溝
28…スパイダ 29…ボス部
30a〜30c…トラニオン 31a〜31c…外周面
34…ローラ部材 50…基部
52…凹部 54a〜54c…爪部
58…取付溝 60…クリップ部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1及び第2の等速ジョイントは、前記シャフトが連結されるボス部、及び、該ボス部の外周面から放射状に等間隔に突設された3個のトラニオンを有するスパイダと、
前記各トラニオンに支承されたローラ部材と、
前記ローラ部材を案内する3本の案内溝が形成され、前記スパイダが内装される外輪部材と、
を有し、
前記第1又は第2の等速ジョイントのいずれか一方には、前記シャフトの軸方向への前記スパイダの移動を規制するストッパ部材が備えられ、
前記ストッパ部材には、前記ボス部の外周面が係合する凹部が形成されていることを特徴とする回転駆動力伝達機構。 A mechanism for transmitting a rotational driving force by connecting a triport-type first constant velocity joint to one end portion with a shaft in between and a triport-type second constant velocity joint to the other end portion. Because
The first and second constant velocity joints include a boss portion to which the shaft is connected, and a spider having three trunnions protruding radially at equal intervals from the outer peripheral surface of the boss portion;
A roller member supported by each trunnion;
Three guide grooves for guiding the roller member are formed, and an outer ring member in which the spider is installed;
Have
Either one of the first or second constant velocity joint is provided with a stopper member that restricts the movement of the spider in the axial direction of the shaft,
The stopper member is formed with a concave portion that engages with an outer peripheral surface of the boss portion.
前記ストッパ部材は、前記外輪部材の内壁の底部に当接する基部と、
前記基部から前記シャフトの軸方向に沿って突設され、前記凹部が形成された3個の爪部とを有し、
前記各爪部が、それぞれ隣接するトラニオンの間に配置されることにより、前記凹部が前記ボス部に係合して、該ボス部を支持するように構成されていることを特徴とする回転駆動力伝達機構。 The rotational driving force transmission mechanism according to claim 1,
The stopper member is a base that contacts the bottom of the inner wall of the outer ring member;
Projecting along the axial direction of the shaft from the base, and having three claw portions formed with the recess,
Rotating drive characterized in that each claw portion is arranged between adjacent trunnions so that the recess engages with the boss portion and supports the boss portion. Force transmission mechanism.
前記ストッパ部材は、前記基部が前記外輪部材の内壁の底部に当接し、前記爪部の先端側が前記外輪部材の内周面に係合される係止部材で係止されることにより、前記シャフトの軸方向への移動が規制された状態で前記外輪部材の内側に介装されていることを特徴とする回転駆動力伝達機構。 The rotational driving force transmission mechanism according to claim 2,
In the stopper member, the base portion is in contact with the bottom portion of the inner wall of the outer ring member, and the distal end side of the claw portion is locked by a locking member that is engaged with the inner peripheral surface of the outer ring member. The rotational driving force transmission mechanism is interposed inside the outer ring member in a state where movement in the axial direction is restricted.
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