JP2009079686A - 固定式等速自在継手 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ケージ4の外球面4bの曲率中心O10を継手中心Oに対して継手開口側に、ケージ4の内球面4cの曲率中心O20を継手中心Oに対して継手奥側に、それぞれ、軸方向に互い反対側に等距離だけオフセットすると共に、継手作動角が0°の状態における、ケージ4の内外球面4b,4cの曲率中心O10,O20とトルク伝達ボール3の中心Qを結ぶ直線と、トルク伝達ボール3の中心Qと継手中心Oとを結ぶ直線とが成すケージのオフセット角θCAGEを、2.7°≦θCAGE≦5.7°の範囲に設定した。
【選択図】図2
Description
図1(A)(B)は、本発明の固定式等速自在継手の一実施形態を示し、(A)は前記継手をその軸線と平行に切断した縦断面図、(B)は前記継手をその軸線と直交方向に切断した横断面図である。本発明の固定式等速自在継手は、図1(A)(B)に示すように、外側継手部材1と、内側継手部材2と、トルク伝達ボール3と、ケージ4とを主要な構成要素とする。なお、図1(A)(B)は、外側継手部材1の回転軸線と内側継手部材2の回転軸線とがなす作動角が0°となった状態を示す。また、外側継手部材1の回転軸線と内側継手部材2の回転軸線との交点が継手中心Oである。固定型等速自在継手は作動角に関わりなく継手中心Oは固定されている。
図3において、外側継手部材1と内側継手部材2の各トラック溝1b,2b、及び各トラック溝1b,2b間に介装されるトルク伝達ボール3は、それぞれ周方向に不等ピッチに配置されている。詳しくは、6個のトルク伝達ボール3相互間のピッチ(P1〜P6)のうち、継手中心Oに対して対称に配置された2つのピッチ(図3においてP2とP5で示すピッチ)は、他のピッチより小さく設定されている。上記小さい2つのピッチ(P2とP5)の位相は、60°より小さくかつ互いに同じ角度に設定され、他の大きいピッチ(P1,P3,P4,P6)は、それぞれ60°より大きくかつ互いに同じ角度に設定されている。
まず、内側継手部材をケージに組み付けるには、内側継手部材とケージを、互いの軸線が略90°を成すように配置する。そして、図6(A)に示すように、内側継手部材2の外球面2aを有する凸部12を、ケージ4の長ポケット4a1に挿入して、内側継手部材2をケージ4内に収納する。このとき、凸部12が長ポケット4a1の縁に干渉し難くするために、小ピッチ内に配設された(周方向長さの小さい)外球面2aを有する凸部12を、長ポケット4a1に挿入することが望ましい。また、図6(A)を矢印X方向から見た図6(B)に示すように、長ポケット4a1の周方向の長さL4は、内側継手部材2の凸部12の幅W2よりも、大きく形成されているため、凸部12は長ポケット4a1に干渉せずに容易に挿入することが可能である。
ケージと外側継手部材を、互いの軸線が略90°を成すように配置する。そして、図7に示すように、ケージ4の短いポケット4a2(又は、長ポケット4a1)を、外側継手部材1の小ピッチ(P2及びP5)に配設されたトラック溝1b相互間の内球面1aに対応させて、ケージ4を外側継手部材1内に収納する。ケージ4の短いポケット4a2(又は、長ポケット4a1)の幅W4は、対応する小ピッチ内に配設された内球面1aの開口側端部の周方向の長さL1よりも、大きく形成されているため、上記内球面1a(の開口側端部)がケージ4の外周面に干渉することなくケージ4を外側継手部材1内に収納することが可能である。
図8は前記内側継手部材の斜視図、図9は図8のY矢視図、図10(A)は図9のZ−Z断面図であって、(B)(C)は(A)の要部の変形例を示す図面である。
まず、内側継手部材2とケージ4を、互いの軸線が略90°を成すように配置する。この状態で、図12に示すように、傾斜部13を設けたトラック溝2bを、ケージ4の継手奥側の(つまり、図の左側の内径の大きい)入口部4dに跨がせる。その跨がせたトラック溝2bを中心として内側継手部材2を矢印T方向に回転させて、内側継手部材2のトラック溝2b相互間の凸部12をケージ4のポケット4aに挿入すると共に、内側継手部材2をケージ4内へ入れる。そして、内側継手部材2をケージ4内で90°回転させて球面係合させ組み付ける。
1a 内球面
1b トラック溝
2 内側継手部材
2a 外球面
2b トラック溝
3 トルク伝達ボール
4 ケージ
4a ポケット
4b 外球面
4c 内球面
10 柱部
13 傾斜部
14a 末端縁部
15 テーパ部
16 テーパ部
O 継手中心
O1 外側継手部材のトラック溝の曲率中心
O2 内側継手部材のトラック溝の曲率中心
O10 ケージの外球面の曲率中心
O20 ケージの内球面の曲率中心
Q トルク伝達ボールの中心
Claims (16)
- 内球面に軸方向に延びた6本のトラック溝を周方向等ピッチに形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた6本のトラック溝を周方向等ピッチに形成した内側継手部材と、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対で形成されるボールトラックに1個ずつ配置した6個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを保持するケージを備えた固定式等速自在継手において、
前記ケージの外球面の曲率中心を継手中心に対して継手開口側に、前記ケージの内球面の曲率中心を継手中心に対して継手奥側に、それぞれ、軸方向に互い反対側に等距離だけオフセットすると共に、
継手作動角が0°の状態における、前記ケージの内外球面の曲率中心と前記トルク伝達ボールの中心を結ぶ直線と、前記トルク伝達ボールの中心と継手中心とを結ぶ直線とが成すケージのオフセット角θCAGEを、2.7°≦θCAGE≦5.7°の範囲に設定したことを特徴とする固定式等速自在継手。 - 前記外側継手部材のトラック溝の曲率中心を継手中心に対して継手開口側に、前記内側継手部材のトラック溝の曲率中心を継手中心に対して継手奥側に、それぞれ、軸方向に互い反対側に等距離だけオフセットすると共に、
継手作動角が0°の状態における、前記内外継手部材の各トラック溝の曲率中心と前記トルク伝達ボールの中心を結ぶ直線と、前記トルク伝達ボールの中心と継手中心とを結ぶ直線とが成すトラック溝のオフセット角θTRACKを、前記ケージのオフセット角θCAGEと略同一となるように設定したことを特徴とする請求項1に記載の固定式等速自在継手。 - 前記トルク伝達ボールのピッチ円径(PCDBALL)と前記トルク伝達ボールの直径(DBALL)との比r1(=PCDBALL/DBALL)を、3.0≦r1≦3.3の範囲に設定したことを特徴とする請求項1又は2に記載の固定式等速自在継手。
- 前記外側継手部材の外径(DOUTER)と前記トルク伝達ボールの直径(DBALL)との比r2(=DOUTER/DBALL)を、4.6≦r2≦4.8の範囲に設定したことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記内外継手部材の各トラック溝を、周方向不等ピッチに配設すると共に、前記外側継手部材のトラック溝相互間に配設された複数の内球面のうち、最小の前記ピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージのポケットの幅より小さく設定したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記内外継手部材の各トラック溝相互間のピッチのうち、継手中心に対して対称に位置する2つのピッチの位相を60°より小さく設定すると共に、残りの4つのピッチの位相を60°より大きく設定し、前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された外側継手部材の内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージのポケットの幅より小さく設定したことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部を除去して、ケージに2個の前記トルク伝達ボールを保持可能な長ポケットを形成すると共に、前記長ポケットの周方向長さを、前記内側継手部材の幅より大きく設定したことを特徴とする請求項6に記載の固定式等速自在継手。
- 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部の一部を除去して、ケージに2個の前記トルク伝達ボールを保持可能な長ポケットを形成すると共に、前記長ポケットの周方向長さを、前記内側継手部材の幅より大きく設定したことを特徴とする請求項6に記載の固定式等速自在継手。
- 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部を、プレス加工にて除去したことを特徴とする請求項7又は8に記載の固定式等速自在継手。
- 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部を、ミーリング加工にて除去したことを特徴とする請求項7又は8に記載の固定式等速自在継手。
- 前記内側継手部材の少なくとも1つのトラック溝の継手奥側の末端縁部に、傾斜部又は段差部を設けたことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記傾斜部又は段差部を塑性加工にて成形したことを特徴とする請求項11に記載の固定式等速自在継手。
- 前記内外継手部材の各トラック溝にストレート部を設けたアンダーカットフリー型であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記内外継手部材の各トラック溝にテーパ部を設けたことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記外側継手部材のトラック溝又は前記内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を、塑性加工にて成形したことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
- 前記外側継手部材のトラック溝又は前記内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を、研削加工又は焼入れ鋼切削加工にて成形したことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。
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