JP2009074594A - Sliding type constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の駆動軸や各種産業機械に用いられる摺動式等速自在継手に関するものである。 The present invention relates to a sliding type constant velocity universal joint used for a drive shaft of an automobile and various industrial machines.
摺動型等速自在継手は、角度変位および軸方向変位(プランジング)が可能な等速自在継手であり、自動車では、エンジンからの動力を車輪に伝達するドライブシャフトに利用され、FR車(前方にエンジンが配置され、後輪が駆動する車)や4WD車においては、変速機からディファレンシャルまでを連結するプロペラシャフトにも利用される。 The sliding type constant velocity universal joint is a constant velocity universal joint capable of angular displacement and axial displacement (plunging). In an automobile, it is used for a drive shaft that transmits power from an engine to a wheel. In a vehicle in which an engine is disposed in the front and the rear wheels are driven) and a 4WD vehicle, it is also used for a propeller shaft that connects a transmission to a differential.
図13に摺動型等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手の従来例を示す。 FIG. 13 shows a conventional example of a double offset type constant velocity universal joint which is one of sliding type constant velocity universal joints.
この等速自在継手101は、摺動型等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手(DOJ)であり、一端に開口部を有する有底円筒状の外輪102、内輪103、ボール104、ケージ105を主要部とし、外輪102の内部には、内輪103、ボール104、ケージ105で構成され、外輪102に対して相対動作する軸方向移動可能な内部部品106が収容配置されている。
This constant velocity
外輪102は一端に開口部を有する有底筒状で、その円筒状の内周面には、複数の直線状のトラック溝107が形成されている。内輪103の球状外周面には、外輪102のトラック溝107と対向する複数の直線状のトラック溝108が形成されている。外輪102のトラック溝107と内輪103のトラック溝108との間には、複数のボール104が介在され、これらのボール104は、ケージ105のポケット120で保持されている。
The
ケージ105は、外輪102の内周面と摺接する球状外周面118と、内輪103の外周面と摺接する球状内周面117とを有する。また、球状外周面118の軸方向中心Bは、球状内周面117の軸方向中心Aよりも外輪102における反開口部側(以下奥側とする)とされており、内輪103の軸方向中心はケージ105の球状内周面117における中心Aと一致している。この場合、ケージ105の奥側端面119から内輪103の軸方向中心Aまでの軸方向距離Dが、ケージ105の外輪開口部側端面から内輪103の軸方向中心Aまでの軸方向距離Cよりも長くなるため、この図13に示すように、内輪103をケージ105の内周面117に球面嵌合させた際、内輪103の奥側端面115がケージ105の奥側端面119よりも奥側に突出することがない。
The
内輪103は中心に中心孔121を有し、この中心孔121には軸部材であるシャフト109がスプライン挿嵌され、さらに、このシャフト109は内輪103の奥側でスナップリング110により抜け止めされている。
The
外輪102の開口端部122の内周面には環状の凹溝113が形成され、この凹溝113には環状のサークリップ111が嵌合されている。このサークリップ111は、内部部品106が開口部側へ軸方向移動した際、この軸方向移動を規制し、内部部品106が外輪102の内部から外部へ抜け出るのを防止する。
An
さて、図13に示す等速自在継手101(継手総アッシー)の組立ては、カセットである内部部品106(内輪103、ボール104、ケージ105)を構成する内輪103にシャフト109を圧入により挿嵌し、このシャフト109を挿嵌した内部部品106を外輪102の内部に組み込み、その後、外輪102の凹溝113にサークリップ111を嵌合して内部部品106の抜け止めすることにより行う。この理由について以下に説明する。
Now, the constant velocity universal joint 101 (joint total assembly) shown in FIG. 13 is assembled by inserting the
上記の継手総アッシーの組立て手段と異なり、継手総アッシーの組立てを、図14に示すように、まず、カセットである内部部品106を外輪102の内部に組み込んで継手サブアッシーを組立て、その後、内部部品106を構成する内輪103にシャフト109を圧入して挿嵌することにより行う場合、この圧入作業はケージ105の奥側端面119を外輪102の内底面116に当接させて行うことになる。この場合、上述した圧入作業時の荷重は、内輪103と、内輪103と球面嵌合しているケージ105とが受けることになるため、ケージ105に過大な荷重が加わって、その耐久性を低下させてしまうおそれがある。
Unlike the assembly means of the joint total assembly described above, as shown in FIG. 14, the assembly of the joint total assembly is first performed by assembling the
しかし、上述した図13に示す継手総アッシーの組立て方法であると、例えば、継手サブアッシーの製造メーカーと継手総アッシーの製造メーカーとが異なる場合など、継手サブアッシーを一旦組み立てる必要がある場合に、内輪103へのシャフト109の挿嵌は、組立てた継手サブアッシーを外輪102と内部部品106に分解した後に行う必要がある。このため、継手総アッシーの組立て時における作業性が低下する問題があった。また、上述したように、継手サブアッシーを分解すると、分解した外輪102と内部部品106の部品管理を行う必要が製造工程上で発生するため、この点も継手総アッシーを組み立てる際の作業性が低下する要因となっていた。
However, in the above-described method for assembling the joint subassembly shown in FIG. 13, for example, when it is necessary to assemble the joint subassembly once, for example, when the manufacturer of the joint subassembly is different from the manufacturer of the joint total assembly. It is necessary to insert the
上記した摺動型等速自在継手の課題を解決する手段として、内輪の奥側端部を軸方向に延長することにより、継手サブアッシーにシャフトを圧入した際、ケージの奥側端面が外輪の内底面に当接する前に、内輪の奥側端面が外輪の内底面に当接するようにした技術が本出願人により考案されている(特許文献1参照)。
さて、特許文献1に記載の摺動型等速自在継手であれば、継手サブアッシーの状態で内輪にシャフトを圧入して挿嵌する際、その圧入作業時は、ケージの奥側端面ではなく、内輪の奥側端面を外輪の内底面に当接させて行うことができる。この場合、ケージに過大な荷重が加わることがないため、ケージの耐久性を低下させてしまうおそれがない。換言すれば、特許文献1に記載の技術によれば、継手サブアッシーの状態で内輪にシャフトを挿嵌して継手総アッシーを完成させることができるため、等速自在継手の組立て時の作業性を向上させることができる。
Now, in the case of the sliding type constant velocity universal joint described in
しかし、前記した特許文献1に記載の等速自在継手には、内輪の軸方向幅が大きくなるため、等速自在継手の重量が大きくなるという課題があった。また、内輪に対してシャフトが傾いて挿し込まれた場合、内輪が外輪の内底面に対して点接触する場合が生じ、この場合には、内輪の固定状態が不安定となる。そのため、内輪にシャフトを圧入していく際、内輪が径方向や周方向にガタつくなどして、圧入作業が困難になるという課題があった。また、内輪が外輪の内底面に対して点接触すると、内輪には局部的に大きな荷重が加わることになるため、内輪の耐久性が低下するおそれがあった。
However, the constant velocity universal joint described in
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、組立て時の作業性が良い摺動型等速自在継手を、継手重量を大きくすることなく、かつ、内輪の耐久性を低下させることなく提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a sliding type constant velocity universal joint with good workability during assembly without increasing the weight of the joint and without reducing the durability of the inner ring. The purpose is to provide.
上記の課題を解決するための本発明の摺動型等速自在継手の一つ目としては、一端に開口部を有する有底筒状をなし、内周面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外周面に前記外側継手部材のトラック溝と対向する複数のトラック溝が形成された軸方向移動可能な内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との間に介在されたボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配置され、前記ボールを保持するケージとを備え、前記内側継手部材の軸孔に軸部材が挿嵌される摺動型等速自在継手であって、前記外側継手部材の内底面と、その外側継手部材の内底面に対向する前記内側継手部材の奥側端面とを前記軸部材の挿入時に面接触で当接可能にしたことを特徴とする。 As the first of the sliding type constant velocity universal joints of the present invention for solving the above problems, a bottomed cylindrical shape having an opening at one end is formed, and a plurality of track grooves are formed on the inner peripheral surface. An outer joint member, an axially movable inner joint member in which a plurality of track grooves facing the track grooves of the outer joint member are formed on the outer peripheral surface, the track groove of the outer joint member, and the track of the inner joint member A ball interposed between the groove, a cage disposed between the outer joint member and the inner joint member, and holding the ball, and the shaft member is inserted into the shaft hole of the inner joint member A sliding type constant velocity universal joint, wherein the inner bottom surface of the outer joint member and the inner end surface of the inner joint member facing the inner bottom surface of the outer joint member are in surface contact when the shaft member is inserted. It is characterized in that the contact can be made with.
ここで、軸部材の内側継手部材への挿嵌は、軸部材を内側継手部材の軸孔に挿入して圧入していくことにより行う。本発明の場合、内側継手部材の軸孔に軸部材を圧入する際、内側継手部材の奥側端面を外側継手部材の内底面に当接させることができるため、内側継手部材を固定して前記圧入作業を行うことができる。また、前記当接は面接触により可能となるため、内側継手部材の奥側端面と外側継手部材の内底面の接触状態を安定させることができ、かつ、内側継手部材に過大な荷重が加わることもない。 Here, the insertion of the shaft member into the inner joint member is performed by inserting the shaft member into the shaft hole of the inner joint member and press-fitting it. In the case of the present invention, when the shaft member is press-fitted into the shaft hole of the inner joint member, the inner side end surface of the inner joint member can be brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member. Press-in work can be performed. Further, since the contact can be made by surface contact, the contact state between the inner end surface of the inner joint member and the inner bottom surface of the outer joint member can be stabilized, and an excessive load is applied to the inner joint member. Nor.
上記の発明は、内側継手部材の奥側端面の面接触部位を外側継手部材の内底面の面接触部位と合致した形状とすることにより可能である。 Said invention is possible by making the surface contact site | part of the back | inner side end surface of an inner joint member into the shape matched with the surface contact site | part of the inner bottom face of an outer joint member.
この手段としては、外側継手部材の内底面の面接触部位と前記内側継手部材の奥側端面の面接触部位をテーパ面とするか、或は、外側継手部材の内底面の面接触部位と内側継手部材の奥側端面の面接触部位を曲面とすることで可能である。 As this means, the surface contact portion of the inner bottom surface of the outer joint member and the surface contact portion of the inner side end surface of the inner joint member are tapered surfaces, or the surface contact portion and the inner surface of the inner bottom surface of the outer joint member. This is possible by making the surface contact portion of the back end face of the joint member a curved surface.
外側継手部材の内底面の面接触部位と内側継手部材の奥側端面の面接触部位をテーパ面とする場合、互いのテーパ面の径方向に対する傾斜方向とその傾斜角度を等しくする必要がある。また、外側継手部材の内底面の面接触部位と内側継手部材の奥側端面の面接触部位を曲面とする場合、互いの曲面の曲率半径を等しくする必要がある。 When the surface contact portion of the inner bottom surface of the outer joint member and the surface contact portion of the inner side end surface of the inner joint member are tapered surfaces, it is necessary to equalize the inclination direction and the inclination angle with respect to the radial direction of each tapered surface. Moreover, when making the surface contact site | part of the inner bottom face of an outer joint member and the surface contact site | part of the inner side end surface of an inner joint member into a curved surface, it is necessary to make the curvature radius of each curved surface equal.
本発明の場合、外側継手部材の内底面に内側継手部材の奥側端面を当接させて軸部材を内側継手部材に圧入する際、外側継手部材の内底面に面接触で当接させた内側継手部材が径方向に動こうとしても、外側継手部材の内底面でテーパ面或は曲面とした面接触部位で規制されるため、内側継手部材が径方向にガタつくのを抑えることができる。この結果、前記圧入作業が容易となって、等速自在継手の組立てる際の作業性を向上させることができる。なお、上述した軸部材を内側継手部材に圧入する際の内側継手部材のガタつきは、内側継手部材の奥側端面と外側継手部材の内底面とをテーパ面とする場合に効果的に抑えることができる。この理由は、内側継手部材の奥側端面と外側継手部材の内底面とをテーパ面とする場合は、外側継手部材の内底面に面接触で当接させた内側継手部材が径方向だけでなく周方向に動こうとしても、外側継手部材の内底面でテーパ面とした面接触部位で規制されて、内側継手部材が径方向および周方向にガタつくのを抑えることができるためである。 In the case of the present invention, when the inner end surface of the inner joint member is brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member and the shaft member is press-fitted into the inner joint member, the inner surface brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member by surface contact. Even if the joint member tries to move in the radial direction, the inner joint member can be prevented from rattling in the radial direction because the inner bottom surface of the outer joint member is restricted by a surface contact portion that is tapered or curved. As a result, the press-fitting operation becomes easy, and the workability when assembling the constant velocity universal joint can be improved. The backlash of the inner joint member when the shaft member described above is press-fitted into the inner joint member is effectively suppressed when the back end face of the inner joint member and the inner bottom surface of the outer joint member are tapered surfaces. Can do. The reason for this is that when the inner end surface of the inner joint member and the inner bottom surface of the outer joint member are tapered surfaces, the inner joint member brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member by surface contact is not only in the radial direction. This is because even if it tries to move in the circumferential direction, the inner joint member is restricted by the surface contact portion that is a tapered surface on the inner bottom surface of the outer joint member, and the inner joint member can be prevented from rattling in the radial direction and the circumferential direction.
上記の課題を解決するための本発明の摺動型等速自在継手の二つ目としては、一端に開口部を有する有底筒状をなし、内周面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外周面に前記外側継手部材のトラック溝と対向する複数のトラック溝が形成された軸方向移動可能な内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との間に介在されたボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配置され、前記ボールを保持するケージとを備え、前記内側継手部材の軸孔に軸部材が挿嵌される摺動型等速自在継手であって、前記外側継手部材の内底面と、その外側継手部材の内底面に対向する前記内側継手部材の奥側端面とを前記軸部材の挿入時に線接触で当接可能にしたことを特徴とする。 As the second of the sliding type constant velocity universal joint of the present invention for solving the above problems, a bottomed cylindrical shape having an opening at one end is formed, and a plurality of track grooves are formed on the inner peripheral surface. An outer joint member, an axially movable inner joint member in which a plurality of track grooves facing the track grooves of the outer joint member are formed on the outer peripheral surface, the track groove of the outer joint member, and the track of the inner joint member A ball interposed between the groove, a cage disposed between the outer joint member and the inner joint member, and holding the ball, and the shaft member is inserted into the shaft hole of the inner joint member A sliding type constant velocity universal joint, wherein the inner bottom surface of the outer joint member and the inner side end surface of the inner joint member facing the inner bottom surface of the outer joint member are in line contact when the shaft member is inserted. It is characterized in that the contact can be made with.
本発明においても、軸部材の内側継手部材への挿嵌は、軸部材を内側継手部材の軸孔に挿入して圧入していくことにより行う。本発明の場合、内側継手部材の軸孔に軸部材を圧入する際、内側継手部材の奥側端面を外側継手部材の内底面に当接させることができるため、内側継手部材を固定して前記圧入作業を行うことができる。また、前記当接は線接触により可能となるため、内側継手部材の奥側端面と外側継手部材の内底面の接触状態を安定させることができ、かつ、内側継手部材に過大な荷重が加わることもない。 Also in the present invention, the shaft member is inserted into the inner joint member by inserting the shaft member into the shaft hole of the inner joint member and press-fitting it. In the case of the present invention, when the shaft member is press-fitted into the shaft hole of the inner joint member, the inner side end surface of the inner joint member can be brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member. Press-in work can be performed. Further, since the contact can be made by line contact, the contact state between the inner end surface of the inner joint member and the inner bottom surface of the outer joint member can be stabilized, and an excessive load is applied to the inner joint member. Nor.
本発明は、外側継手部材の内底面の線接触部位と内側継手部材の奥側端面の線接触部位を曲面とするか、或は、外側継手部材の内底面の線接触部位と内側継手部材の奥側端面の線接触部位のうち、一方をテーパ面とし、他方を曲面とすることにより実現することができる。 In the present invention, the line contact part on the inner bottom surface of the outer joint member and the line contact part on the inner side end surface of the inner joint member are curved surfaces, or the line contact part on the inner bottom surface of the outer joint member and the inner joint member It can be realized by making one of the line contact portions on the back end face a tapered surface and the other a curved surface.
外側継手部材の内底面の線接触部位と内側継手部材の奥側端面の線接触部位を曲面とする場合、互いの曲面の曲率半径を異にさせる必要がある。 When the line contact part on the inner bottom surface of the outer joint member and the line contact part on the inner side end face of the inner joint member are curved surfaces, it is necessary to make the curvature radii of the curved surfaces different from each other.
この場合、外側継手部材の内底面に内側継手部材の奥側端面を当接させて軸部材を内側継手部材に圧入する際、外側継手部材の内底面に線接触で当接させた内側継手部材が径方向に動こうとしても、外側継手部材の内底面でテーパ面或は曲面とした面接触部位で規制されるため、内側継手部材が径方向にガタつくのを抑えることができる。この結果、前記圧入作業が容易となって、等速自在継手の組立てる際の作業性を向上させることができる。 In this case, the inner joint member is brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member by line contact when the inner end surface of the inner joint member is brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member and the shaft member is press-fitted into the inner joint member. Even if it tries to move in the radial direction, the inner joint member can be prevented from rattling in the radial direction because it is restricted by the surface contact portion that is tapered or curved at the inner bottom surface of the outer joint member. As a result, the press-fitting operation becomes easy, and the workability when assembling the constant velocity universal joint can be improved.
上記の発明のように、外側継手部材の内底面の線接触部位と内側継手部材の奥側端面の線接触部位のうち、一方をテーパ面とし、他方を曲面とする場合、外側継手部材の内底面の線接触部位を径方向に対して外輪開口部側に傾斜させたテーパ面とし、前記内側継手部材の奥側端面の線接触部位を曲面とするのが望ましい。 As in the above invention, when one of the line contact part on the inner bottom surface of the outer joint member and the line contact part on the inner side end face of the inner joint member is a tapered surface and the other is a curved surface, It is desirable that the line contact portion on the bottom surface is a tapered surface inclined toward the outer ring opening with respect to the radial direction, and the line contact portion on the back end face of the inner joint member is a curved surface.
このように、外側継手部材の内底面の線接触部位を径方向に対して外輪開口部側に傾斜させたテーパ面とし、前記内側継手部材の奥側端面の線接触部位を曲面とすると、内側継手部材の奥側端面を外側継手部材の内底面に確実に線接触させることができ、かつ、外側継手部材の内底面は奥側に窪んだ簡易な形状になることから、外側継手部材の奥側端面の加工も容易となる。 As described above, when the line contact portion on the inner bottom surface of the outer joint member is a tapered surface inclined toward the outer ring opening with respect to the radial direction, and the line contact portion on the inner end surface of the inner joint member is a curved surface, The inner end surface of the outer joint member can be surely brought into line contact with the inner bottom surface of the outer joint member, and the inner bottom surface of the outer joint member has a simple shape recessed toward the inner side. Processing of the side end face is also facilitated.
これまでに述べた本発明において、軸部材の先端部を内側継手部材の奥側端面より突出させ、外側継手部材の内底面に軸部材の先端部の逃げ部を形成するようにしても良い。 In the present invention described so far, the distal end portion of the shaft member may be protruded from the inner end surface of the inner joint member, and the relief portion of the distal end portion of the shaft member may be formed on the inner bottom surface of the outer joint member.
この場合、軸部材の先端部は内側継手部材の奥側端面より突出するが、この突出部分は外側継手部材の内底面に形成した逃げ部に収容することができる。そのため、内側継手部材が奥側にプランジング(軸方向移動)した際、内側継手部材の奥側端面が外側継手部材の内底面に当接する前に軸部材の先端部が外側継手部材の内底面に接触し、これにより内側継手部材の軸方向移動量が少なくなるという事態を防止することができる。 In this case, the distal end portion of the shaft member protrudes from the inner end surface of the inner joint member, but this protruding portion can be accommodated in a relief portion formed on the inner bottom surface of the outer joint member. For this reason, when the inner joint member is plunged (moved in the axial direction) to the back side, the distal end of the shaft member is contacted with the inner bottom surface of the outer joint member before the inner end surface of the inner joint member contacts the inner bottom surface of the outer joint member. This can prevent a situation in which the amount of axial movement of the inner joint member is reduced.
さらにこれまでに説明した本発明のケージは、外側継手部材の内周面と摺接する球状外周面と、内側継手部材の外周面と摺接する球状内周面とを有し、ケージの球状内周面の軸方向中心をケージの球状外周面の軸方向中心よりも奥側とするのが望ましい。 Furthermore, the cage of the present invention described so far has a spherical outer peripheral surface that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer joint member, and a spherical inner peripheral surface that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the inner joint member. It is desirable that the axial center of the surface be located behind the axial center of the spherical outer peripheral surface of the cage.
この場合、内側継手部材は、軸孔に軸部材を挿嵌する際に外側継手部材の奥側に向けての力が加わると、ケージの球状内周面に内側継手部材を球面嵌合した際、内側継手部材の奥側端面がケージの奥側端面へ突出する傾向となる。この場合、軸部材の内側継手部材への挿嵌は、内側継手部材の奥側端面を外側継手部材の内底面に確実に当接させた状態で行うことができるため、等速自在継手の組立て時の作業性を確実に向上させることができる。また、内側継手部材の奥側端面を外側継手部材の内底面に当接させることから、ケージの奥側端面が外側継手部材の内底面に当接することがないため、ケージの耐久性が低下するのも効果的に防止することができる。 In this case, when a force toward the inner side of the outer joint member is applied to the inner joint member when the shaft member is inserted into the shaft hole, the inner joint member is spherically fitted to the spherical inner peripheral surface of the cage. The inner side end surface of the inner joint member tends to protrude toward the inner side end surface of the cage. In this case, the shaft member can be inserted into the inner joint member with the inner side end surface of the inner joint member abutting against the inner bottom surface of the outer joint member. Workability at the time can be improved reliably. In addition, since the inner end surface of the inner joint member is brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member, the inner end surface of the cage is not brought into contact with the inner bottom surface of the outer joint member, so that the durability of the cage is reduced. Can also be effectively prevented.
本発明では、外側継手部材の内底面と内側継手部材の奥側端面は、内側継手部材の軸孔に軸部材を挿嵌する際に当接可能である。この場合、内側継手部材の軸孔に軸部材を圧入により挿嵌した際、その圧入時の荷重を内側継手部材が受けるため、ケージに過大な荷重が加わって、その耐久性を低下させることがない。そのため、継手サブアッシーの製造メーカーと継手総アッシーの製造メーカとが異なる場合など、継手サブアッシーを一旦組立てた後に軸部材を内側継手部材に圧入する必要がある場合に、継手サブアッシーを外側継手部材と内部部品に分解することなく継手総アッシーを完成させることができ、管理する必要のある部品点数が増すこともない。この結果、等速自在継手の組立て工数や管理工数を低減させて、等速自在継手の組立て時の作業性およびこの組立て時に必要なコストを削減することができる。なお、本発明では、従来のように継手重量を大きくすることがないため、上記の作用および効果が顕著である。 In the present invention, the inner bottom surface of the outer joint member and the inner end surface of the inner joint member can contact when the shaft member is inserted into the shaft hole of the inner joint member. In this case, when the shaft member is inserted into the shaft hole of the inner joint member by press-fitting, the inner joint member receives the load at the time of the press-fitting, so that an excessive load is applied to the cage and the durability thereof may be reduced. Absent. Therefore, when it is necessary to press-fit the shaft member into the inner joint member after assembling the joint subassembly once, such as when the manufacturer of the joint subassembly is different from the manufacturer of the joint total assembly, The joint assembly can be completed without disassembling the members and internal parts, and the number of parts that need to be managed is not increased. As a result, the assembly man-hours and management man-hours of the constant velocity universal joint can be reduced, and the workability at the time of assembling the constant velocity universal joint and the cost required for the assembly can be reduced. In the present invention, since the weight of the joint is not increased as in the prior art, the above actions and effects are remarkable.
また、本発明において、上述した当接は面接触或は線接触で可能である。この場合、内側継手部材の奥側端面と外側継手部材の内底面との接触状態を安定させることができるため、内側継手部材の軸孔に軸部材を挿嵌する際の作業性を向上させることができる。また、内側継手部材に局部的に過大な荷重が加わることがないため、内側継手部材の耐久性も向上させることができる。 In the present invention, the above-mentioned contact can be made by surface contact or line contact. In this case, since the contact state between the back end face of the inner joint member and the inner bottom surface of the outer joint member can be stabilized, the workability when the shaft member is inserted into the shaft hole of the inner joint member is improved. Can do. Moreover, since an excessive load is not locally applied to the inner joint member, the durability of the inner joint member can also be improved.
以下に本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図3に本発明の第1の実施形態を示す。この等速自在継手1は、摺動型等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手(DOJ)であり、外側継手部材である外輪2と、内側継手部材である内輪3、ボール4、ケージ5を主要部とし、外輪2の内部には、内輪3とボール4とケージ5で構成され、外輪2に対して相対動作する軸方向移動可能な内部部品6が収容配置されている。
FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention. The constant velocity
外輪2は一端に開口部を有する有底円筒状で、その円筒状の内周面には複数の直線状のトラック溝7が形成されている。内輪3の球面状の外周面には、外輪2のトラック溝7と対向する複数の直線状のトラック溝8が形成されている。外輪2のトラック溝7と内輪3のトラック溝8との間には、複数のボール4が介在され、これらのボール4は、ケージ5のポケット20で保持されている。
The
内輪3は中心に中心孔21を有し、この中心孔21には軸部材であるシャフト9がスプライン挿嵌されており、シャフト9の奥側端面23は内輪3の奥側端面15と軸方向位置が一致するか、突出しないようにしている。内輪3の中心孔21には環状の凹溝14が形成され、シャフト9の奥側端部の外周面には環状の凹溝12が形成されており、内輪3の凹溝14とシャフト9の凹溝12との間には、サークリップ10が介在されている。このサークリップ10は、内輪3の中心孔21からシャフト9が抜け出るのを防止する。
The
外輪2の開口端部17の内周面には環状の凹溝13が形成され、この凹溝13には環状のサークリップ11が嵌合されている。このサークリップ11は、内部部品6が外輪2の開口部側へ軸方向移動した際、この軸方向移動を規制し、内部部品6が外輪2の内部から外部へ抜け出るのを防止する。
An annular
ケージ5は、その外周面に外輪2の内周面と摺接する球状外周面19を有し、その内周面に内輪3の外周面と摺接する球状内周面18を有する。また、図1に示すように、球状内周面18の軸方向中心Aは、球状外周面19の軸方向中心Bよりも奥側(外輪反開口部側)とし、内輪3の軸方向中心はケージ5の球状内周面18における中心Aと一致している。この場合、ケージ5の奥側端面22から内輪3の軸方向中心Aまでの軸方向距離Dは、ケージ5の外輪開口部側端面から内輪3の軸方向中心Aまでの軸方向距離Cよりも短くなる。このため、図1〜図3に示すように、内輪3をケージ5の球状内周面18に球面嵌合させた際、内輪3の奥側端面15がケージ5の奥側端面22よりも奥側へ突出する。
The
本実施形態の場合、等速自在継手1(継手総アッシー)は、以下の工程で組立てることができる。 In the case of this embodiment, the constant velocity universal joint 1 (joint total assembly) can be assembled in the following steps.
まず、図1に示すように、ケージ5のポケット20にボール4を組み込んだ後にケージ5の球状内周面18に内輪3を球面嵌合した内部部品6(カセット)を、外輪2の内部に図中白抜き矢印で示す方向に組み込んで、内輪3の奥側端面15を外輪2の内底面16に当接させて継手サブアッシーを完成させる。
First, as shown in FIG. 1, an internal component 6 (cassette) in which the
次に、図2に示すように、外輪2の開口端部17の内周面に形成した凹溝13に環状のサークリップ11を嵌合し、外周面の凹溝12にサークリップ10を嵌合させた状態のシャフト9を、内輪3の軸孔21に、図中白抜き矢印で示す方向へ挿入して圧入していく。この圧入は、シャフト9の凹溝12に嵌合したサークリップ10が拡径して内輪3の凹溝14に嵌合するまで、つまり、シャフト9の肩部30が内輪3の面取り部31に当接するまで進める。以上の工程により、図3に示す継手総アッシーを完成させることができる。
Next, as shown in FIG. 2, the
本実施形態において、上記の工程のように、継手サブアッシーの状態で内輪3にシャフト9を挿嵌することができる理由としては、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌する際、内輪3の奥側端面15を外輪2の内底面16に当接することにより内輪3を固定した状態で行うことが可能であり、また、ケージ5の奥側端面22は外輪2の内底面16に当接しないことから、ケージ5に過大な荷重が加わってその耐久性を低下させてしまうことがないためである。
In the present embodiment, the reason why the
この結果、継手サブアッシーの製造メーカーと継手総アッシーの製造メーカが異なる場合など、継手サブアッシーを一旦組立てた後にシャフト9を挿嵌する必要がある場合に、継手サブアッシーを外輪2と内部部品6に分解することなく継手総アッシーを完成させることができ、管理する必要のある部品点数が増すこともない。この結果、等速自在継手1の組立て工数や管理工数を低減させて、等速自在継手1の組立て時の作業性およびこの組立て時に必要なコストを削減することができる。なお、本実施形態では、従来のように継手重量を大きくすることがないため、上記の作用および効果が顕著である。
As a result, when it is necessary to insert the
また、本実施形態では、内輪3の軸孔21にシャフト9を挿入して圧入する際、図2に示すように、内輪3の奥側端面15と外輪2の内底面16を面接触により当接可能としている。
Further, in this embodiment, when the
具体的には、図1に示すように、内輪3の奥側端面15において外輪2の内底面16と面接触する面接触部位25は径方向に対して内輪中心側にα°傾斜させたテーパ面とし、外輪2の内底面16において、内輪2の奥側端面15と面接触する面接触部位26を、外輪2の面接触部位25と合致する形状のテーパ面とする。
Specifically, as shown in FIG. 1, a
この場合、図2に示すように、内輪3の奥側端面15の面接触部位25を外輪2の内底面16の面接触部位26に当接させて内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌する際、内輪3の奥側端面15を外輪2の内底面16に面接触で安定して接触させることができるため、上述した圧入作業の作業性を向上させることができる。また、内輪3には局部的に上述した当接時の力が加わることがないため、内輪3の耐久性も向上させることができる。
In this case, as shown in FIG. 2, the
さらに、本実施形態の場合、上記のよう外輪2の内底面16に内輪3の奥側端面15を当接させてシャフト9を内輪3に圧入により挿嵌する際、外輪2の内底面16に面接触で当接させた内輪3が周方向および径方向に動こうとしても、外輪2の内底面16でテーパ面とした面接触部位26で規制されることにより、内輪3と外輪2は互いの軸線がセンタリングされて内輪3が外輪2の内部で位置決めされるため、内輪3が径方向および周方向にガタつくのを抑えることができる。この結果、前記圧入作業が容易となって、等速自在継手の組立てる際の作業性を向上させることができる。
Further, in the case of the present embodiment, when the
図4に本発明の第2の実施形態を示す。以下の実施形態において、図1〜図3に示す第1の実施形態と同じ部位、機能を有する部品については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。 FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the following embodiments, parts having the same parts and functions as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この図4に示す摺動型等速自在継手では、シャフト9の先端部を内輪3の奥側端面15より奥側に突出させ、シャフト9は、その外周面に形成された凹溝74と内輪3の軸孔21の奥側端部に形成された凹溝72との間にサークリップ75を嵌合することで内輪3から抜け出るのが防止している。また、外輪2の内底面25の径方向中央部には、凹状の逃げ部73を形成する。
In the sliding type constant velocity universal joint shown in FIG. 4, the tip end portion of the
本実施形態では、シャフト9の先端部を内輪3の奥側端面15より奥側に突出させるが、この先端部を収容する収容部としての逃げ部73が外輪2の奥側端面25に形成されているため、内部部品6が奥側に軸方向移動しても、シャフト9の先端部は、外輪2の内底面25の逃げ部73に収容される。このため、内部部品6の軸方向移動量が少なくなることがない。
In the present embodiment, the tip end portion of the
また、本実施形態でも、図1〜図3に示す第1の実施形態と同様、シャフト9を内輪3の軸孔21に圧入する際、内輪3の奥側端面15を外輪2の内底面25に面接触で当接させる。この際、前記圧入時にシャフト9の先端部は内輪3の奥側端面15よりも奥側に突出することになるが、この部分は外輪2の内底面25の逃げ部73に収容されるため、前記圧入作業を確実に行うことができる。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, when the
なお、本実施形態において他の作用及び効果や構造については、図1〜図3に示す第1の実施形態と同じであるため、その詳細な説明を省略する。 In addition, about another effect | action, an effect, and a structure in this embodiment, since it is the same as 1st Embodiment shown in FIGS. 1-3, the detailed description is abbreviate | omitted.
図5および図6に本発明の第3の実施形態を示す。 5 and 6 show a third embodiment of the present invention.
本実施形態では、図1〜図3に示す第1の実施形態と同様、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌する際、内輪3の奥側端面34と外輪2の内底面36とを面接触で当接可能としている。
In the present embodiment, as in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, when the
具体的には、内輪3の奥側端面34において外輪2の内底面36と面接触する面接触部位35を曲面とし、外輪2の内底面36において内輪3の奥側端面34と面接触する面接触部位37を、内輪3の面接触部位35の曲面と合致する曲面、つまり、曲率半径が等しい曲面とする。
Specifically, a
本実施形態において、継手総アッシーの組立ては次のようにして行う。 In the present embodiment, the assembly of the joint assembly is performed as follows.
まず、図5に示すようにカセットである内部部品6を図中白抜き矢印で示す方向に外輪2の内部に組み込んで内輪3の奥側端面34の面接触部位35(曲面)を外輪2の奥側端面36の面接触部位37(曲面)に面接触で当接させ、その後、図6に示すように、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌して継手総アッシーを完成させる。
First, as shown in FIG. 5, the
本実施形態において、上記の工程における作用及び効果、また、上記の工程で継手総アッシーを組立てることができる理由については、既に説明した図1〜図3に示す本発明の第1の実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。しかし、本実施形態の場合、外輪2の内底面36に内輪3の奥側端面34を当接させてシャフト9を内輪3に圧入する際、外輪2の内底面36に面接触で当接させた内輪3が径方向に動こうとしても、外輪2の内底面36で曲面とした面接触部位37で規制されることにより、内輪3と外輪2は互いの軸線がセンタリングされて内輪3が外輪2の内部で位置決めされるため、内輪3が径方向にガタつくのを抑えることができる。この結果、前記圧入作業が容易となって、等速自在継手の組立てる際の作業性を向上させることができる。
In the present embodiment, the actions and effects in the above steps, and the reason why the joint total assembly can be assembled in the above steps are the same as those in the first embodiment of the present invention shown in FIGS. Since it is the same, the detailed description is abbreviate | omitted. However, in the case of this embodiment, when the
図7および図8に本発明の第4の実施形態を示す。 7 and 8 show a fourth embodiment of the present invention.
本実施形態では、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌する際、内輪3の奥側端面44と外輪2の内底面46とを線接触で当接可能としている。これは、内輪3の奥側端面44において外輪2の内底面46と線接触する線接触部位45を曲面とし、かつ、外輪2の内底面46において、内輪3の奥側端面44と線接触する線接触部位47を、内輪3の線接触部位45と異なる曲率半径の曲面とすることで可能としている。
In the present embodiment, when the
本実施形態において、継手総アッシーの組立ては、図7に示すようにカセットである内部部品6を図中白抜き矢印で示す方向に外輪2の内部に組み込んで内輪3の奥側端面44の線接触部位45(曲面)を外輪2の奥側端面46の線接触部位47(曲面)に線接触で当接させ、その後、図8に示すように、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌して継手総アッシーを完成させることができる。上記の工程における作用及び効果、また、上記の工程で継手総アッシーを組立てることができる理由については、既に説明した図1〜図3に示す本発明の第1の実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
In the present embodiment, the assembly of the joint assembly is assembled by inserting the
また、本実施形態では、外輪2の内底面46に内輪3の奥側端面45を当接させてシャフト9を内輪3に圧入する際、外輪2の内底面46に線接触で当接させた内輪3が径方向に動こうとしても、外輪2の内底面46で曲面とした線接触部位47で規制されることにより、内輪3と外輪2は互いの軸線がセンタリングされて内輪3が外輪2の内部で位置決めされるため、内輪3が径方向にガタつくのを抑えることができる。この結果、前記圧入作業が容易となって、等速自在継手の組立てる際の作業性を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, when the
図9および図10に本発明の第5の実施形態を示す。 9 and 10 show a fifth embodiment of the present invention.
本実施形態においても、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌する際、内輪3の奥側端面54と外輪2の内底面56とを線接触で当接可能とする。
Also in this embodiment, when the
これは、内輪3の奥側端面54において、外輪2の内底面56と線接触する線接触部位55を曲面とし、外輪2の内底面56において、内輪3の奥側端面54と線接触する線接触部位57を、径方向に対して外輪開口部側にβ°だけ傾斜させたテーパ面とすることで可能としている。
This is because the
この場合、図9に示すようにカセットである内部部品6を図中白抜き矢印で示す方向に外輪2の内部に組み込んで内輪3の奥側端面54の線接触部位(曲面)を外輪2の内底面56の線接触部位(テーパ面)に線接触で当接させ、その後、図10に示すように、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌して継手総アッシーを完成させることができる。この理由についての詳細およびこの時の作用および効果については、図1〜図3に示す第1の実施形態と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
In this case, as shown in FIG. 9, the
また、本実施形態の場合、内輪3の奥側端面54を外輪2の内底面56に線接触で安定して接触させることができる。この時の作用および効果については、図7および図8に示す第4の実施形態と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
Further, in the case of this embodiment, the inner
さらに、本実施形態のように、内輪3の奥側端面54において、外輪2の内底面56との線接触部位55を曲面とし、外輪2の内底面56において、内輪3の奥側端面54との線接触部位57を、径方向に対して外輪開口部側に傾斜させたテーパ面とすると、内輪3の奥側端面54を外輪2の内底面56に確実に線接触させることができ、かつ、外輪2の内底面56は奥側に窪んだ簡易な形状になることから、外輪2の内底面56の加工も容易となる。
Further, as in the present embodiment, a
図11および図12に本発明の第6の実施形態を示す。 11 and 12 show a sixth embodiment of the present invention.
本実施形態においては、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌する際、内輪3の奥側端面64と外輪2の内底面66とを面接触で当接可能とする。この手段について以下に説明する。
In the present embodiment, when the
内輪3の奥側端面64において、外輪2の内底面66に面接触する面接触部位65は、曲面63および径方向に対して内輪中央部側にγ°傾斜させたテーパ面62が外径側から順に連続した形状とする。一方、外輪2の内底面66において、内輪3の奥側端面64が面接触する面接触部位67は、外輪2の面接触部位65と合致する形状とし、詳しくは、内輪3の面接触部位65の曲面63と曲率半径が等しい曲面69および内輪3の面接触部位65のテーパ面62と傾斜方向および傾斜角度が同じであるテーパ面68が外径側から順に連続した形状とする。
A
この場合、図11に示すようにカセットである内部部品6を図中白抜き矢印で示す方向に外輪2の内部に組み込んで内輪3の奥側端面64の面接触部位65(テーパ面62、曲面63)を外輪2の内底面66の面接触部位67(テーパ面68、曲面69)に面接触で当接させ、その後、図12に示すように、内輪3の軸孔21にシャフト9を圧入により挿嵌して継手総アッシーを完成させることができる。この理由そして作用および効果については、図1〜図3に示す第1の実施形態と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
In this case, as shown in FIG. 11, the
なお、本実施形態においても、外輪2の内底面66に内輪3の奥側端面64を当接させてシャフト9を内輪3に圧入して挿嵌する際、外輪2の内底面66に面接触で当接させた内輪3が周方向および径方向に動こうとしても、外輪2の面接触部位67のテーパ面68で規制されることにより、内輪3と外輪2は互いの軸線がセンタリングされて内輪3が外輪2の内部で位置決めされるため、内輪3が径方向および周方向にガタつくのを抑えることができる。この結果、前記圧入作業が容易となって、等速自在継手を組立てる際の作業性を向上させることができる。
In the present embodiment, when the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、外輪は、その内周面に軸線に対して傾斜する複数の直線状のトラック溝が形成され、内輪は、その外周面に軸線に対して外輪のトラック溝と反対方向に傾斜する複数の直線状のトラック溝が形成され、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝とで形成された複数の交叉部にボールが組み込まれ、外輪と内輪との間にボールを保持するケージを備えた摺動型等速自在継手の一つであるクロスグルーブ型等速自在継手(LJ)にも適用することができる。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. In the present invention, the outer ring has a plurality of linear track grooves that are inclined with respect to the axis on the inner peripheral surface, and the inner ring has an axis on the outer peripheral surface. On the other hand, a plurality of linear track grooves inclined in the opposite direction to the track grooves of the outer ring are formed, and balls are incorporated into a plurality of intersections formed by the track grooves of the outer ring and the track grooves of the inner ring, and the outer ring and the inner ring The present invention can also be applied to a cross-groove type constant velocity universal joint (LJ) which is one of sliding type constant velocity universal joints having a cage for holding a ball therebetween.
なお、ここで挙げた実施形態はあくまで例示であり、特許請求の範囲に記載の意味および内容の範囲内で全ての変更が可能である。 The embodiments described here are merely examples, and all modifications can be made within the meaning and contents described in the claims.
例えば、外輪の内底面において、内輪の奥側端部と線接触する線接触部位をテーパ面とし、内輪の奥側端面において、外輪の内底面と線接触する線接触部位を軸線と直交する面とすることもできる。この場合、内輪の奥側端面を外輪の内底面に当接させてシャフトを内輪に圧入により挿嵌する際、内輪を外輪の内部で位置決めして、内輪が径方向にガタつくのを抑えることができる。また、内輪には局部的に前記当接時の力が加わることがないため、内輪の耐久性も向上させることができる。 For example, on the inner bottom surface of the outer ring, a line contact part that makes line contact with the inner side of the inner ring is a tapered surface, and on the inner side of the inner ring, the line contact part that makes line contact with the inner bottom surface of the outer ring is a surface orthogonal to the axis. It can also be. In this case, when the inner side of the inner ring is brought into contact with the inner bottom surface of the outer ring and the shaft is press-fitted into the inner ring, the inner ring is positioned inside the outer ring to prevent the inner ring from rattling in the radial direction. Can do. In addition, since the force at the time of contact is not locally applied to the inner ring, the durability of the inner ring can be improved.
1 摺動型等速自在継手(DOJ)
2 外輪(外側継手部材)
16、36、46、56,66 内底面(外輪)
26 外輪面接触部位(テーパ面)
37 外輪面接触部位(曲面)
47 外輪線接触部位(曲面)
57 外輪線接触部位(テーパ面)
67 外輪面接触部位(テーパ面、曲面)
68 テーパ面
69 曲面
3 内輪(内輪)
15、34、44、54、64 奥側端面(内輪)
25 内輪面接触部位(テーパ面)
35 内輪面接触部位(曲面)
45、55 内輪線接触部材(曲面)
65 内輪面接触部位(テーパ面、曲面)
62 テーパ面
63 曲面
4 ボール
5 ケージ
18 球状内周面(ケージ)
19 球状外周面(ケージ)
22 奥側端面(ケージ)
6 内部部品
7 トラック溝(外輪)
8 トラック溝(内輪)
9 シャフト(軸部材)
73 逃げ部
1 Sliding type constant velocity universal joint (DOJ)
2 Outer ring (outer joint member)
16, 36, 46, 56, 66 Inner bottom surface (outer ring)
26 Outer ring surface contact area (tapered surface)
37 Outer ring surface contact area (curved surface)
47 Outer ring contact area (curved surface)
57 Outer ring contact area (tapered surface)
67 Outer ring surface contact area (tapered surface, curved surface)
68
15, 34, 44, 54, 64 Back side end face (inner ring)
25 Inner ring surface contact area (tapered surface)
35 Inner ring surface contact area (curved surface)
45, 55 Inner ring contact member (curved surface)
65 Inner ring surface contact area (tapered surface, curved surface)
62
19 Spherical outer peripheral surface (cage)
22 Back end face (cage)
6
8 Track groove (inner ring)
9 Shaft (shaft member)
73 escape
Claims (10)
前記外側継手部材の内底面と、その外側継手部材の内底面に対向する前記内側継手部材の奥側端面とを前記軸部材の挿入時に面接触で当接可能にしたことを特徴とする摺動型等速自在継手。 An outer joint member having a bottomed cylindrical shape having an opening at one end and having a plurality of track grooves formed on the inner peripheral surface, and a plurality of track grooves facing the track grooves of the outer joint member are formed on the outer peripheral surface. An axially movable inner joint member, a ball interposed between the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member, and the outer joint member and the inner joint member. And a cage that holds the ball, and is a sliding type constant velocity universal joint in which a shaft member is inserted into a shaft hole of the inner joint member,
Sliding characterized in that the inner bottom surface of the outer joint member and the inner end surface of the inner joint member facing the inner bottom surface of the outer joint member can be contacted by surface contact when the shaft member is inserted. Type constant velocity universal joint.
前記外側継手部材の内底面と、その外側継手部材の内底面に対向する前記内側継手部材の奥側端面とを前記軸部材の挿入時に線接触で当接可能にしたことを特徴とする摺動型等速自在継手。 An outer joint member having a bottomed cylindrical shape having an opening at one end and having a plurality of track grooves formed on the inner peripheral surface, and a plurality of track grooves facing the track grooves of the outer joint member are formed on the outer peripheral surface. An axially movable inner joint member, a ball interposed between the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member, and the outer joint member and the inner joint member. And a cage that holds the ball, and is a sliding type constant velocity universal joint in which a shaft member is inserted into a shaft hole of the inner joint member,
Sliding characterized in that the inner bottom surface of the outer joint member and the inner end surface of the inner joint member facing the inner bottom surface of the outer joint member can be contacted by line contact when the shaft member is inserted. Type constant velocity universal joint.
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