JP2008309221A - 固定式等速自在継手 - Google Patents
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Abstract
【課題】内側継手部材の保持器への組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを確保しつつ、保持器の強度を確保させた固定式等速自在継手を提供すること。
【解決手段】内輪2を保持器4に組付ける際、案内溝2bを保持器4の入口部4dに跨がせて、案内溝2bを中心に内輪2を回転させる。内輪2の凸部2dに形成した切欠き133により、組付け時の保持器4に対する隙間を確保する。保持器4に、周方向寸法L1の大ポケット41,46と、周方向寸法L2の中ポケット43,44と、周方向寸法L3の小ポケット42,45を形成し、L1>L2>L3とする。小ポケット42,45の間を結ぶ傾倒軸Hc回りに保持器4及び内輪2を傾倒させ、外輪1の開口端6aと保持器4の中ポケット43,44の入口側端部との隙間から最後の2つのボール33,34を挿入する。内輪2の切欠き113の周方向位置を、保持器4の大柱部42aの周方向位置と一致させる。
【選択図】図1
【解決手段】内輪2を保持器4に組付ける際、案内溝2bを保持器4の入口部4dに跨がせて、案内溝2bを中心に内輪2を回転させる。内輪2の凸部2dに形成した切欠き133により、組付け時の保持器4に対する隙間を確保する。保持器4に、周方向寸法L1の大ポケット41,46と、周方向寸法L2の中ポケット43,44と、周方向寸法L3の小ポケット42,45を形成し、L1>L2>L3とする。小ポケット42,45の間を結ぶ傾倒軸Hc回りに保持器4及び内輪2を傾倒させ、外輪1の開口端6aと保持器4の中ポケット43,44の入口側端部との隙間から最後の2つのボール33,34を挿入する。内輪2の切欠き113の周方向位置を、保持器4の大柱部42aの周方向位置と一致させる。
【選択図】図1
Description
自動車及びこれに準ずる各種車両においては、エンジンからの駆動力をホイールに伝達する動力伝達経路に、二軸間で角度変位や軸方向変位があった場合でも等速で回転動力を伝達することが可能な等速自在継手が配設される。
固定式等速自在継手は、図9に示すように、凹球面状内周面1a(以下、内球面という。)に軸方向に延びた複数の案内溝1bを周方向等間隔に形成した外輪1と、凸球面状外球面2a(以下、外球面という。)に軸方向に延びた複数の案内溝2bを周方向等間隔に形成した内輪2と、内外輪の各案内溝1b,2b間に配置した複数のボール3と、外輪1の内球面1aと内輪2の外球面2aとの間に介在すると共に各ボール3を収容するポケット4cを周方向に複数貫設した保持器4を主要な構成要素とする。この固定式等速自在継手の主要構成要素は、以下のようにして組み立てられる。
まず、内輪2を保持器4内に組み込むには、内輪2の案内溝2bを保持器4の入口部4dに跨がせる。跨がせた案内溝2bを中心に内輪2を回転させて、内輪2の案内溝2b相互間の凸部2dを保持器4のポケット4cに挿入すると共に、内輪2を保持器4内へ入れる。そして、内輪2を保持器4内で90°回転させて球面係合させ組み付ける(例えば、特許文献1,2参照)。また、内輪2の凸部2dを、保持器4のポケット4cに挿入しないで組み付ける方法もある(例えば、特許文献3参照)。
内輪2を保持器4内に組み付け、その内輪2と保持器4を組み付けた状態で、外輪1に挿入した後、保持器4にボール3を組み込む。ボール3を組み込むには、図10(a)の正面図及び図10(b)の側面図に示すように、外輪1の案内溝1bと保持器4のポケット4cと内輪2の案内溝2bとを位置合わせした上で、外輪1の軸方向に保持器4及び内輪2を傾倒させる。この保持器4及び内輪2の傾倒角は、外輪1のマウス部6の開口端6aと保持器4のポケット4cの入口側端部との隙間がボール径より大きくなる角度であり、継手の動作における最大作動角よりも大きい角度である。このようにして保持器4の1つのポケット4cを外輪1の開口端6aから外側に臨ませて、外輪1の開口端6aと保持器4のポケット4cの入口側端部との隙間からボール3を挿入する。以上の要領で残りのポケット4cにボール3を順次挿入する。
そして、最後の2つのボール3を組み込むに際しては、図11(a)の正面図及び図11(b)の側面図に示すように、保持器4の中心を通るケージ径Lcに対して所定の位相角度、φ=±30°、すなわちφ=30°及び330°をなす方向から上記ポケット4cにボール33,34を挿入する。つまり、最後のボール33,34を組み込むべきポケット4cの中心と保持器4の中心とを結ぶ方向がφ=30°又は330°の位相になるように保持器4を配置した状態で、最後の2つのボール33,34をケージ径方向に沿ってポケット4cに挿入する。なお、図11(a)及び(b)は、分かり易さのため、外輪1のマウス部6の一部を切除して示している。この最後の2つのボール33,34の挿入時に、外輪1に対して保持器4を軸方向に傾倒させることから、外輪1の奥側で軸に近づくように曲率を持った案内溝1bの部分、つまり、φ=150°及び210°の位相にあるボール31,36が、矢印M1で示すように周方向に移動する。また、保持器4の傾倒により、最後に挿入するボール33,34は、矢印M2で示すように周方向に移動した位置からポケット4cに挿入する。このボール31,36の周方向の移動や、ボール33,34の挿入を妨げないように、しかも、ポケット4cの強度を確保するように、ポケット4cの周方向の寸法を所定寸法L1にしている(例えば、特許文献4参照)。全てのポケット4cは、互いに同一の寸法L1にしている。
ところで、固定式等速自在継手においては、外輪1と内輪2とが高作動角をなして動作する際の継手強度は、保持器4の強度によって決まる。したがって高作動角時の継手強度を確保するために、ポケット4c相互間の柱部の周方向側面を、ポケット4cの軸方向の内側面よりも低い硬度に形成して柱部の靭性を高めた等速自在継手がある(例えば、特許文献5参照)。また、保持器4のポケット4cの隅部の形状を所定形状とすることにより、ボール3に対する作動性を損なうことなくポケット4cの寸法を必要最小限にして、保持器4の強度を高めた等速自在継手がある(例えば、特許文献6,7参照)。
特許第3678026号公報
DE 195 14 868 C1
特開平9−177810号公報
特開2001−349332号公報
特開2001−153148号公報
特開2002−013544号公報
特開2006−17143号公報
内輪2の保持器4内への組付け性を向上するには、特許文献2のように、内輪2の案内溝2bを保持器4の入口部4dに跨がせたときに、この案内溝2bと径方向反対側の凸部2dに切欠きを形成することが有効である。凸部2dの切欠きは、組み付け後に外輪1のマウス部6の開口端6a側を向く末端部に形成する。
しかしながら、凸部2dの開口端側の末端部に切欠きを形成すると、継手が高作動角をとったとき、内輪2の外球面2aと保持器4の内球面4bとの接触面積が大幅に減少する。ここで、保持器4のポケット4cの全ては、ボール3の組込み性を向上するために、ボール33,34の周方向の移動を妨げない周方向寸法L1に形成されているので、ポケット4c相互間の柱部の周方向寸法が小さい。したがって、内輪2と保持器4との接触面積の減少に伴って接触面圧が増大した場合、保持器4に過大な負荷がかかり、保持器4の強度の低下を招く虞がある。この場合、保持器4の柱部の靭性の向上や、ポケット4cの隅部形状の工夫では、保持器4の十分な強度の確保は困難である。
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、内輪への保持器の組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを向上させたうえに、保持器の十分な強度を確保した固定式等速自在継手を提供しようとするものである。
請求項1の発明の固定式等速自在継手は、内球面に複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した外側継手部材と、外球面に上記外側継手部材のトラック溝と対をなす複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した内側継手部材と、両継手部材の各案内溝間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、上記外側継手部材の内球面と上記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に上記ボールを収容するポケットを周方向に複数貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、上記保持器の複数のポケットのうち、隣り合ういずれか2つのポケットを、他のポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法を有する大ポケットとしたものである。
上記構成によれば、内側継手部材を保持器に組み付けた後、保持器にボールを組み込む。ボールの組み込みに際して、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させ、保持器のポケットを外側継手部材の開口端から外側に臨ませて、外側継手部材の開口端と保持器のポケットの入口側端部との隙間からボールを挿入する。最後に隣り合う2つのボールを組み込むとき、組み込むべき2つのポケットと保持器の軸に関して反対側に位置する2つのポケットに収容された2つのボールが周方向に移動する。この周方向に移動する2つのボールは、全てのボールを組み込む過程において、周方向の移動量が最も大きいボールである。ここで、保持器の2つの隣り合うポケットを、他のポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法を有する大ポケットとする。この2つの大ポケットにボールを組み込んだ後、2つの大ポケットと径方向の反対側に位置する2つのポケットに最後のボールを挿入するようにボールの組み込み順序を設定することにより、大ポケット以外のポケットの周方向寸法を小さく設定することができる。これにより、保持器の複数のポケット相互間の柱部について、大ポケット間の柱部の周方向寸法よりも大きい周方向寸法の柱部を形成できるので、保持器の強度を向上できる。したがって、例えば内側継手部材の保持器への組付け性向上のために内側継手部材に切欠きを設けることに起因して、内側継手部材と保持器との間の面圧が増大しても、保持器の強度を十分に確保することができる。
請求項2の発明は、請求項1に記載の固定式等速自在継手において、上記保持器の他のポケットのうち、径方向に対向する2つのポケットを、周方向寸法が最も小さい小ポケットとしたものである。
上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付けた後の保持器へのボールの組み込みに際して、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させてボールを挿入するとき、保持器の傾倒軸上に位置するポケットに収容されたボールは周方向に実質的に移動しない。この周方向に実質的に移動しないボールを収容するポケットを、小ポケットとすることにより、保持器の小ポケットに隣接する柱部の周方向寸法を大きくできる。したがって、保持器の強度を更に向上することができる。
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の固定式等速自在継手において、上記内側継手部材の複数の案内溝相互間の外球面を含む凸部に切欠きが形成され、上記内側継手部材の切欠きを有する凸部の周方向位置を、上記保持器の複数のポケット相互間の柱部のうち、上記2つの大ポケット間の柱部とこの柱部に径方向に対向する柱部とを除く柱部の周方向位置に一致させたものである。
上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付ける際、案内溝を保持器の入口部に跨がせ、跨がせた案内溝を中心に内側継手部材を保持器の内側に向けて回転させる。内側継手部材の案内溝相互間の凸部に切欠きを形成することにより、保持器に対する隙間を確保できるので、案内溝を中心に回転させるときの内側継手部材と保持器との干渉を防止して、内側継手部材の保持器への組付け性を向上できる。しかしながら、凸部に切欠きが形成された内側継手部材は、継手が高作動角をとった状態で、保持器の内側面との接触面積が大幅に減少して接触面圧が増大する。ここで、切欠きを有する凸部の周方向位置を、保持器の複数のポケット相互間の柱部のうち、2つの大ポケット間の柱部とこの柱部に径方向に対向する柱部とを除く柱部の周方向位置に一致させている。すなわち、内側継手部材の切欠きの周方向位置を、周方向寸法が小さい柱部以外の柱部の周方向位置に一致させている。したがって、内側継手部材において増大した接触面圧を、保持器の強度が大きい柱部で受けることができる。換言すれば、内側継手部材の切欠きに起因して接触面圧が増大する周方向位置を、保持器の周方向寸法が大きい柱部の周方向位置と一致させることにより、保持器の強度を確保することができる。このように、本実施形態の固定式等速自在継手は、内側継手部材の保持器への組付け性を向上しつつ、保持器の十分な強度を確保することができる。
請求項4の発明は、請求項3に記載の固定式等速自在継手において、上記内側継手部材は、径方向に対向する2つの凸部に切欠きが形成されたものである。
上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付ける際、内側継手部材の径方向に対向する2つの凸部に切欠きを形成することにより、保持器に対して十分な隙間を確保できるので、内側継手部材と保持器との干渉を効果的に防止して、内側継手部材の保持器への組付け性を効果的に向上できる。
請求項5の発明は、請求項3に記載の固定式等速自在継手において、上記内側継手部材の切欠きは、上記凸部の開口端側の末端部に形成されたものである。
上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付ける際、案内溝を保持器の入口部に跨がせて回転させるときに、保持器に対して干渉が生じやすい末端部に切欠きが形成されているので、保持器との干渉を効果的に防止して、内側継手部材の保持器への組付け性を効果的に向上できる。
請求項6の発明は、請求項1に記載の固定式等速自在継手において、上記保持器の大ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材の案内溝の全域でボールを保持器の周方向に拘束しない寸法である。
上記実施形態によれば、保持器にボールを組み込む際、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させたとき、上記他のポケットに収容されて外側継手部材の案内溝の奥側に位置するボールをポケット内で拘束することなく保持器の周方向に移動させることができる。これにより、ボールを挿入可能な程度に保持器のポケットを外側継手部材の開口端から外側に臨ませることができる。また、外側継手部材の開口端と保持器のポケットの入口端部とのすきまを十分確保することができる。これにより、ボールをポケットにスムーズに組み込むことができる。
請求項7の発明は、請求項2に記載の固定式等速自在継手において、上記保持器の小ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材と内側継手部材とが最大作動角をなすときにボールを保持器の周方向に拘束しない寸法である。
上記実施形態によれば、保持器にボールを組み込む際、上記2個のポケットを結ぶ線を傾倒軸として保持器及び内側継手部材を傾倒させることにより、上記2個のポケット内に組み込まれているボールは周方向に実質的に移動しない。したがって、上記2個のポケットは、固定式等速自在継手のトルク伝達動作において最大作動角となる際に、当該ポケットが収容するボールを周方向に拘束しない長さであればよい。すなわち、保持器にボールを組み込む際の傾倒角は、固定式等速自在継手の動作時における最大作動角よりも大きいので、ボールの組込みの際に実質的に移動しないボールを収容するポケットは、最大作動角に耐える寸法にまで小さくできる。これにより、保持器の小ポケットに隣接する柱部の周方向寸法を効果的に大きくして、保持器の強度を効果的に確保できる。
請求項8の発明は、請求項1に記載の固定式等速自在継手において、上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は、6個である。
上記実施形態によれば、6個のボールによって回転トルクが伝達される固定式等速自在継手について、内側継手部材の保持器への組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを向上させつつ、保持器の十分な強度を確保することができる。
請求項9の発明は、請求項2に記載の固定式等速自在継手において、上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は6個であり、上記保持器は、上記大ポケットの周方向寸法よりも小さく、かつ、上記小ポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法の2つの中ポケットを有し、上記保持器の対向する小ポケット間の径に関して一方の側に上記2つの大ポケットが配置されていると共に、上記径に関して他方の側に上記2つの中ポケットが互いに隣接して配置されている。
上記実施形態によれば、外側継手部材に対して保持器及び内側継手部材を傾倒させて、外側継手部材の開口端と保持器のポケットの入口側端部との隙間からボールを挿入してボールを組み込む際、まず、小ポケットと大ポケットにボールを組み込む。この後、小ポケット間を結ぶ線を傾倒軸として傾倒させて、最後の2つのボールを中ポケットに組み込むことができる。このように、6個のボールによって回転トルクが伝達される固定式等速自在継手について、内側継手部材の保持器への組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを向上させつつ、保持器の十分な強度を確保することができる。
本発明の固定式等速自在継手によれば、保持器の複数のポケット相互間の柱部について、大ポケット間の柱部の周方向寸法よりも大きい周方向寸法の柱部を形成できて、保持器の強度を従来よりも増大できるので、保持器の強度を向上できる。したがって、内側継手部材の保持器への組付け性向上のために内側継手部材に切欠きを設けることに起因して、内側継手部材と保持器との間の面圧が増大しても、保持器の強度を十分に確保することができる。さらに、大ポケット以外の径方向に対向する2つのポケットを結ぶ線を傾倒軸として、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させることにより、保持器へのボールの組込み性を確保できる。これにより、固定式等速自在継手の組み立てにおける作業性を確保しつつ、保持器の十分な強度を確保し、継手の高作動角、高トルク負荷時において、継手の円滑な回転運動を維持することが可能となる。
以下、本発明に係る固定式等速自在継手の実施の形態について説明する。図9は従来の固定式等速自在継手を示すものであるが、本発明の固定式等速自在継手の基本的な構成を説明するのに便宜的に援用する。
本発明の固定式等速自在継手は、図9に示すように、外側継手部材としての外輪1と、内側継手部材としての内輪2と、トルク伝達部材としての複数のボール3と、保持器4とを主要な構成要素とする。この継手は、プランジング運動を行わず、作動角に関わりなく継手中心Oは固定されている。
外輪1はマウス部6とステム部7とからなり、ステム部7にて図示しない回転軸とトルク伝達可能に結合する。マウス部6は一端が開口したベル型で、その内球面1aに、軸方向に延びた複数の案内溝1bが、周方向等間隔に形成してある。案内溝1bはマウス部6の開口端6aまで延びている。
内輪2は外球面2aを有し、その外球面2aには、軸方向に延びた複数の案内溝2bが周方向等間隔に形成してある。各案内溝2bは内輪2の軸方向に切り通して両端にて開口している。また、内輪2には、シャフト5とトルク伝達可能に結合するためのスプライン(又はセレーション)孔2cが形成されている。
外輪1の案内溝1bと内輪2の案内溝2bとは対をなし、各対の案内溝1b,2bで構成されるトラックに1個ずつ、ボール3が転動可能に組み込んである。ボール3は、外輪1の案内溝1bと内輪2の案内溝2bとの間に介在してトルクを伝達する。
各ボール3は、保持器4の周方向に配設したポケット4c内に収容されている。ボール3の数、内外輪1,2の各案内溝1b,2bの数は任意であるが、例を挙げると6個である。保持器4は、外輪1と内輪2との間に摺動可能に介在し、保持器4の外球面4aにて外輪1の内球面1aと接し、保持器4の内球面4bにて内輪2の外球面2aと接する。
この実施の形態では、外輪1の案内溝1bは円弧部分8と直線部分9とからなり、円弧部分8はマウス部6の奥側、つまり反開口端側に位置し、直線部分9はマウス部6の開口端側に位置する。円弧部分8はマウス部6の奥側へ縮径して形成され、直線部分9は軸と平行に形成されている。
同様に、内輪2の案内溝2bは円弧部分10と直線部分11とからなり、円弧部分10は外輪1のマウス部6の開口端側に位置し、直線部分11はマウス部6の奥側に位置する。円弧部分10はマウス部6の開口端側へ縮径して形成され、直線部分11は軸と平行に形成されている。
この固定式等速自在継手は、外輪1の案内溝1bと内輪2の案内溝2bを、それぞれ直線部分9,11を有する形状としたことによって、高作動角をとることができるアンダーカットフリージョイント(UJ)である。
図1は、本発明の実施形態の固定式等速自在継手が備える保持器4を展開して示した図である。
この保持器4には、6つのポケット41,42,43,44,45,46が形成されている。6つのポケット41,・・・,46のうち、隣り合う任意の2つのポケット41,46は、他のポケット42,43,44,45の周方向寸法L2,L3よりも大きい周方向寸法L1を有する大ポケットである。大ポケット41,46の周方向寸法L1は、後述する固定式等速自在継手の組み立ての際、ボール3の最も大きい周方向移動量を確保する寸法である。大ポケット41,46以外のポケットのうち、径方向に対向する2つのポケット42,45は、最も小さい周方向寸法L3を有する小ポケットである。小ポケット42,45の周方向寸法L3は、固定式等速自在継手の動作において外輪1と内輪2とが最大作動角をなすときにボール3の周方向移動を干渉しない最小の寸法である。残りの隣り合う2つのポケット43,44は、大ポケット41,46よりも小さく、かつ、小ポケット42,45よりも大きい周方向寸法L2を有する中ポケットである。中ポケット43,44は、後述する固定式等速自在継手の組み立ての際、最後にボール34,35が挿入されるポケットである。このように、大ポケット41,46の周方向寸法L1と、中ポケット43,44の周方向寸法L2と、小ポケット42,45の周方向寸法L3は、L1>L2>L3の関係を満たすように設定されている。対向する小ポケット42,45を結ぶ径に関して一方の側に大ポケット41,46が配置されており、上記径に関して他方の側に中ポケット43,44が配置されている。図1では、比較のため、大ポケット41,46と同じ大きさのポケットを周方向等間隔に配置した様子を破線で重ねて示している。
各ポケット41,・・・,46の相互間は、軸方向に延びる柱部41a,42a,43a,44a,45a,46aになっている。この柱部41a,・・・,46aのうち、隣り合う大ポケット41,46間の柱部46aと、この柱部46aと径方向に対向して中ポケット43,44間に位置する柱部43aが、周方向寸法が最も小さい小柱部となっている。大ポケット41,46と小ポケット42,45との間の柱部41a,45aは、小柱部46a,43aよりも径方向寸法が大きい中柱部となっている。小ポケット42,45と中ポケット43,44との間の柱部42a,44aは、中柱部41a,45aよりも周方向寸法が大きくて、全柱部のうち周方向寸法が最も大きい大柱部となっている。
図2(a)は、上記保持器4に内輪2を組み付けた様子を示す軸視図である。図2(a)に示すように、2つの小ポケット42,45は、保持器4の軸回りに互いに180°の角度をおいて形成されている。すなわち、2つの小ポケット42,45は、保持器4の軸に関して径方向の対称位置に配置されている。この保持器4内に組み付けられた内輪2は、外球面の小端側の末端部に切欠き113を有する。この切欠き113の周方向位置が、小ポケット42と中ポケット43との間の大柱部42aの周方向位置と一致するように、内輪2が保持器4に組み付けられている。あるいは、内輪2の切欠き113の周方向位置は、図2(b)に示すように、小ポケット42と大ポケット41との間の中柱部41aの周方向位置と一致させてもよい。すなわち、切欠き113は、小柱部46a,43a以外の柱部41a,42a,44a,45aと周方向位置を一致させればよい。
図3は上記内輪2を示す断面図である。この内輪2には、6つの案内溝2bの相互間に位置する6つの凸部2dのうち、1つの凸部2dに切欠き113が形成されている。この切欠き113は、凸部2dの小端側であって、内輪2及び保持器4が外輪1に組み付けられたときにマウス部6の開口端6aに臨む側の末端部12aに形成されている。この切欠き113は、外球面2aに対して傾斜した平面で形成しているが、図3(b)に示すように、端面に向かって径方向内側に段差を有する段部で切欠き113’を形成してもよい。切欠き113,113’は、内輪2の製造において、鍛造や切削によって作成される。
以下、本実施形態の保持器4に内輪2を組み付ける方法と、外輪1、保持器4及び内輪2にボール3を組み込む方法について説明する。
内輪2を保持器4に組み付ける場合は、まず、内輪2の軸が保持器4の軸に対し90°をなすように、内輪2を配置する。この状態で、図4に示すように、案内溝2bを保持器4の入口部4dに跨がせる。その跨がせた案内溝2bを中心として内輪2を矢印A方向に回転させて、内輪2の凸部2dを保持器4のポケット41に挿入すると共に、内輪2を保持器4内へ入れる。なお、内輪2の凸部2dを挿入するポケット41は、大ポケット41,46のうちのいずれでもよい。そして、内輪2を保持器4内で90°回転させて球面係合させ組み付ける。
内輪2を保持器4に組み付ける場合は、まず、内輪2の軸が保持器4の軸に対し90°をなすように、内輪2を配置する。この状態で、図4に示すように、案内溝2bを保持器4の入口部4dに跨がせる。その跨がせた案内溝2bを中心として内輪2を矢印A方向に回転させて、内輪2の凸部2dを保持器4のポケット41に挿入すると共に、内輪2を保持器4内へ入れる。なお、内輪2の凸部2dを挿入するポケット41は、大ポケット41,46のうちのいずれでもよい。そして、内輪2を保持器4内で90°回転させて球面係合させ組み付ける。
内輪2を矢印A方向に回転させて、切欠き113を形成した内輪2の凸部2dを保持器4のポケット41に挿入する際、図4のX−X矢視断面図である図5に示すように、末端部12aが入口部4dに接近する。ここで、入口部4dに接近した内輪2の凸部2dに切欠きが設けられていれば、末端部12aと入口部4dとの間に隙間が確保され、より組み付け性を向上することができる。
内輪2を保持器4内に組み付けた後、保持器4にボール3を組み込む。図6は、保持器4にボール3を組み込む途中の工程を示す正面図であり、図7は、ボール3の組み込みが完了した様子を示す正面図である。図6及び7のいずれも、分かり易さのため、外輪1のマウス部6の一部を切除して示している。
ボール3を組み込むには、図10に示した従来の固定式等速自在継手と同様に、外輪1の案内溝1bと保持器4のポケット4cと内輪2の案内溝2bとを位置合わせした上で、外輪1のマウス部6の開口端6aと保持器4のポケット41,・・・,46の入口側端部との隙間がボール径より大きくなるように、外輪1の軸方向に保持器4及び内輪2を傾倒させる。このときの保持器4及び内輪2の傾倒角は、固定式等速自在継手の動作時における最大作動角よりも大きい。
ボール3の組み込み工程において、まず、内輪2及び保持器4を傾倒させてマウス部6の開口端6aから小ポケット45を露出させ、この小ポケット45に、ケージ径方向に沿ってボール35を挿入する。続いて、隣り合う大ポケット46,41にボール36,31を挿入した後、図6に示すように、保持器4の中心を通るケージ径Lcに対して位相角度φ=0°にある小ポケット42に、ボール32を挿入する。ボール32を挿入するために内輪2及び保持器4を傾倒させる際、位相角度φ=180°にある小ポケット45のボール35は周方向に移動しない。一方、ケージ軸Lcに対して位相角度φ=60°及び120°にある大ポケット41,46のボール31,36は、矢印M0,M0で示すように、互いに逆向きに傾倒軸Hcから遠ざかる方向に移動する。これは、位相角度が60°の大ポケット41のボール31は、内輪2及び保持器4を傾倒させるに伴って外輪1の案内溝1bの開口側に移動する一方、位相角度が120°の大ポケット46のボール36は、内輪2及び保持器4を傾倒させるに伴って外輪1の案内溝1bの奥側に移動するからである。小ポケット42に挿入されるボール32は、周方向には移動しない。なお、傾倒軸Hcは、継手中心Oを通る軸である。
小ポケット45にボール35を挿入した後、図7に示すように、最後の2つのボール33,34を組み込む。すなわち、2つの小ポケット42,45の間を結ぶ線を傾倒軸Hcとして内輪2及び保持器4を傾倒させて、ケージ径Lcに対してφ=30°及び330°にある位相角度の中ポケット43,44を露出させる。この中ポケット43,44に、ボール33,34を挿入する。ボール33,34の挿入のために内輪2及び保持器4を傾倒させる際、傾倒軸Hc上にある小ポケット42,45のボール32,35は、継手中心の軸直角断面内に保持されて、周方向に移動しない。一方、位相角度がφ=150°及び210°にある大ポケット41,46のボール31,36は、矢印M1,M1で示すように互いに周方向逆向きに移動する。また、最後に挿入するボール33,34は、矢印M2で示すように周方向に移動した位置からポケット43,44に挿入される。ポケット43,44に挿入されたボール33,34は、挿入後に内輪2及び保持器4の傾倒が解除されて外輪1と内輪2が一直線上となるに伴い、図7の矢印M2,M2と逆方向に周方向に移動する。
このように、当初に挿入されたボール31,36は、全ボール31,32,・・・36を挿入する工程において、内輪2及び保持器4が傾倒するに伴い、矢印M0の方向と矢印M1の方向との両方向に移動するので周方向の移動量が最も大きい。最後に挿入されたボール33,34は、内輪2及び保持器4が傾倒するに伴い、矢印M2の逆方向のみに移動する。これに対して、ケージ径Lc線上及び傾倒軸Hc線上に位置したボール31,35は、内輪2及び保持器4が傾倒しても、周方向に移動しない。本実施形態では、このようなボールの挿入順に応じて異なる周方向の移動量に対応して、大ポケット41,46と中ポケット43,44と小ポケット42,45とを設定している。したがって、各ボールを挿入する際、既に挿入されているボールをポケット側面と干渉することなく周方向に移動させることができる。その結果、全てのボール31,32,・・・36を良好な作業性で保持器4のポケット41,42,・・・46に挿入することができる。
このようにして組み立てられた固定式等速自在継手は、継手が高作動角をとったとき、内輪2の切欠き113が形成された凸部2dの外球面2aと、保持器4の内球面との間の接触面積が大幅に減少する。これにより、当該凸部2dの外球面2aと保持器4の内球面との間の接触面圧が大幅に増大する。ここで、この切欠き113が形成された凸部2dと同一の周方向位置には、保持器4の大柱部42aが位置している。したがって、増大した接触面圧を周方向寸法が大きい大柱部42aで受けることができ、これにより、保持器4の強度を確保できる。また、内輪2の切欠き113の周方向位置を、保持器4の中柱部41aの周方向位置と一致させた場合においても、保持器4の強度を従来よりも高くすることができる。
以上のように、本実施形態の固定式等速自在継手は、内輪2の凸部2dの末端部12aに切欠き113を設けることにより、内輪2の保持器4への組み付け性を向上し、また、保持器4に小ポケット42,45、中ポケット43,44及び大ポケット41,46を設けることにより、保持器4へのボール31,・・・,36の組込み性を確保しつつ、保持器4の強度を確保することができる。これにより、固定式等速自在継手の組み立てにおける作業性を確保しつつ、保持器4の十分な強度を確保し、継手の高作動角、高トルク負荷時において、継手の円滑な回転運動を維持することが可能となる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に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で、種々の変更を加え得ることは勿論である。上述のように内輪の凸部の1つに切欠きを設ける場合に限らず、2つ以上の凸部に切欠きを設けてもよい。具体的には、図8に示すように、内輪2の軸に関して対称位置にある2つの凸部2dの小端側の末端部に切欠き113a,113bを夫々形成し、当該切欠き113a,113bの周方向位置を、保持器4の小ポケット42と中ポケット43との間に位置する大柱部42aの周方向位置と、保持器4の小ポケット45と大ポケット46との間に位置する中柱部45aの周方向位置とに夫々一致させればよい。
また、保持器4の6つのポケット41,・・・,46のうち、隣り合う2つのポケット41,46を周方向寸法がL1のポケットとし、他のポケット42,43,44,45を周方向寸法がL2のポケットとしてもよい。すなわち、最後の2つのボール33,34を組み込む際、位相角度がφ=150°及び210°にあるポケット41,46の周方向寸法を、他のポケット42,43,44,45よりも大きく形成すればよい。これにより、全てのポケットの周方向寸法をL1とした従来の保持器よりも高い強度の保持器4が得られる。
1 外輪
1a 内球面
1b 案内溝
2 内輪
2a 外球面
2b 案内溝
2d 凸部
3,31,32,33,34,35,36 ボール
4 保持器
4d 入口部
12a 凸部の末端部
113 凸部の切欠き
41,46 大ポケット
43,44 中ポケット
42,45 小ポケット
42a,44a 大柱部
41a,45a 中柱部
43a,46a 小柱部
1a 内球面
1b 案内溝
2 内輪
2a 外球面
2b 案内溝
2d 凸部
3,31,32,33,34,35,36 ボール
4 保持器
4d 入口部
12a 凸部の末端部
113 凸部の切欠き
41,46 大ポケット
43,44 中ポケット
42,45 小ポケット
42a,44a 大柱部
41a,45a 中柱部
43a,46a 小柱部
Claims (9)
- 内球面に複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した外側継手部材と、外球面に上記外側継手部材のトラック溝と対をなす複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した内側継手部材と、両継手部材の各案内溝間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、上記外側継手部材の内球面と上記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に上記ボールを収容するポケットを周方向に複数貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、
上記保持器の複数のポケットのうち、隣り合ういずれか2つのポケットを、他のポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法を有する大ポケットとしたことを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項1に記載の固定式等速自在継手において、
上記保持器の他のポケットのうち、径方向に対向する2つのポケットを、周方向寸法が最も小さい小ポケットとしたことを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項1又は2に記載の固定式等速自在継手において、
上記内側継手部材の複数の案内溝相互間の外球面を含む凸部に切欠きが形成され、
上記内側継手部材の切欠きを有する凸部の周方向位置を、上記保持器の複数のポケット相互間の柱部のうち、上記2つの大ポケット間の柱部とこの柱部に径方向に対向する柱部とを除く柱部の周方向位置に一致させたことを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項3に記載の固定式等速自在継手において、
上記内側継手部材は、径方向に対向する2つの凸部に切欠きが形成されていることを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項3に記載の固定式等速自在継手において、
上記内側継手部材の切欠きは、上記凸部の開口端側の末端部に形成されていることを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項1に記載の固定式等速自在継手において、
上記保持器の大ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材の案内溝の全域でボールを保持器の周方向に拘束しない寸法であることを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項2に記載の固定式等速自在継手において、
上記保持器の小ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材と内側継手部材とが最大作動角をなすときにボールを保持器の周方向に拘束しない寸法であることを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項1に記載の固定式等速自在継手において、
上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は、6個であることを特徴とする固定式等速自在継手。 - 請求項2に記載の固定式等速自在継手において、
上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は6個であり、
上記保持器は、上記大ポケットの周方向寸法よりも小さく、かつ、上記小ポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法の2つの中ポケットを有し、
上記保持器の対向する小ポケット間の径に関して一方の側に上記2つの大ポケットが配置されていると共に、上記径に関して他方の側に上記2つの中ポケットが互いに隣接して配置されていることを特徴とする固定式等速自在継手。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007156501A JP2008309221A (ja) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | 固定式等速自在継手 |
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JP2007156501A JP2008309221A (ja) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | 固定式等速自在継手 |
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JP2008309221A true JP2008309221A (ja) | 2008-12-25 |
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JP2007156501A Withdrawn JP2008309221A (ja) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | 固定式等速自在継手 |
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JP (1) | JP2008309221A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010190265A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Jtekt Corp | ボール型等速ジョイント |
WO2012005206A1 (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | 株式会社ジェイテクト | ボール型等速ジョイント |
-
2007
- 2007-06-13 JP JP2007156501A patent/JP2008309221A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012017787A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | Jtekt Corp | ボール型等速ジョイント |
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