JP2010156444A - トリポード系ジョイントのハウジング - Google Patents
トリポード系ジョイントのハウジング Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010156444A JP2010156444A JP2009000250A JP2009000250A JP2010156444A JP 2010156444 A JP2010156444 A JP 2010156444A JP 2009000250 A JP2009000250 A JP 2009000250A JP 2009000250 A JP2009000250 A JP 2009000250A JP 2010156444 A JP2010156444 A JP 2010156444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- sleeve
- cup
- main body
- tripod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D2003/2026—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints with trunnion rings, i.e. with tripod joints having rollers supported by a ring on the trunnion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/0004—Materials; Production methods therefor metallic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
- F16D2200/0034—Materials; Production methods therefor non-metallic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
【課題】トリポード系ジョイントを一層軽量にする。
【解決手段】トリポード系ジョイントのハウジング10は、カップ部12とステム部18とからなり、カップ部12は、鉄鋼材料でできた本体12aと、本体12aの外周にかぶせた非鉄材料でできたスリーブ12bを具備し、本体12aは、軸心部分に位置し端面に開口した中空部と、円周方向に等間隔に配置した軸心と平行な部分円筒状のトラック溝14を有し、トラック溝14はカップ部12の端面に開口し、かつ、中空部からカップ部12の外周面まで半径方向に貫通している。
【選択図】図1
【解決手段】トリポード系ジョイントのハウジング10は、カップ部12とステム部18とからなり、カップ部12は、鉄鋼材料でできた本体12aと、本体12aの外周にかぶせた非鉄材料でできたスリーブ12bを具備し、本体12aは、軸心部分に位置し端面に開口した中空部と、円周方向に等間隔に配置した軸心と平行な部分円筒状のトラック溝14を有し、トラック溝14はカップ部12の端面に開口し、かつ、中空部からカップ部12の外周面まで半径方向に貫通している。
【選択図】図1
Description
この発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達装置に使用されるトリポード系ジョイントのハウジングに関する。
等速ジョイントは、外側継手部材を原動軸または従動軸と接続し、内側継手部材を従動軸または原動軸と接続し、両者間にトルク伝達部材を介在させてある。そして、原動軸と従動軸が角度をなした状態でもトルクを伝達できるようにしたもので、角度変位のみが可能な固定式と、角度変位だけでなく軸方向変位(プランジング)も可能なしゅう動式とに大別される。
前輪駆動車や独立懸架方式の後輪駆動車の駆動軸にはしゅう動式等速ジョイントが用いられている。しゅう動式等速ジョイントに属するトリポード型等速ジョイントは、図7に示すように、外側継手部材としてのハウジング110と、内側継手部材としてのトリポード120と、トルク伝達部材としてのスフェリカルローラ130を主要な構成要素としている。
図8に示すように、ハウジング110はカップ部112とステム部118とからなり、ステム部118に形成したスプライン(またはセレーション。以下同じ。)軸部で原動軸または従動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。カップ部112は、ステム部118とは反対側の端面に開口した文字どおりのカップ状で、その内周に、軸線と平行な3本のトラック溝114が円周方向に等間隔に形成してある。各トラック溝114の両側壁はローラ案内面116となる。
トリポード120はボス122と3本のトラニオン126とからなり、ボス122に形成したスプライン孔124で従動軸または原動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。3本のトラニオン126はボス122の円周方向に等間隔に配置してあり、それぞれボス122から半径方向に突出している。各トラニオン126は円筒形状で、先端付近に輪溝128が形成してある。
各トラニオン126にスフェリカルローラ130が取り付けてある。スフェリカルローラ130とトラニオン126との間には複数の針状ころ132が総ころ状態で介在させてある。したがって、スフェリカルローラ130はトラニオン126に対して回転自在である。針状ころ132の軸方向の両端側にインナ・ワッシャ134とアウタ・ワッシャ136が配置してある。インナ・ワッシャ134はトラニオン126の付け根の肩に着座している。トラニオン126の輪溝128にサークリップ138が装着してあり、トラニオン126の先端側へのアウタ・ワッシャ136の移動を規制する。したがって、針状ころ132のトラニオン126の先端側への移動が規制される(抜止め)。
作動角をとった状態でトルクを伝達するとき、スフェリカルローラがローラ案内面に沿ってハウジングの軸線方向に転動することで、しゅう動式等速ジョイントが成り立っている。
上記ハウジング110がクローズドエンドタイプと呼ばれるのに対して、特許文献2にはいわゆるオープンタイプのハウジングを使用したトリポード型ジョイントが記載されている。オープンタイプのハウジングは、トラック溝がハウジングの外周面に開口した3弁の花冠状で、そのような形状からチューリップと呼ばれることもある。
一般に、ハウジング110には高周波焼入れに適した高炭素鋼が用いられ、トリポードキット(120、130等)を収容する部分は鋼一体型のクローズドエンドタイプのカップ形状となっている(図8参照)。また、ハウジング110のカップ部112は、外周の、トラック溝間の部分の余肉を除去して3弁の花冠状の断面形状とすることで軽量化が行なわれている。しかし、近年、地球温暖化対策として、CO2の排出量の削減が叫ばれており、更なる軽量化が必要とされている。
そこで、この更なる軽量化を図ることがこの発明の目的である。
そこで、この更なる軽量化を図ることがこの発明の目的である。
この発明は、ハウジングのカップ部をオープンタイプのチューリップ形状とし、その外周を軽量材でできたスリーブで覆ったコンポジットハウジングとすることによって課題を解決したものである。
すなわち、この発明のトリポード系ジョイントのハウジングは、 カップ部とステム部とからなる鉄鋼材料でできた本体と、カップ部の外周にかぶせた非鉄材料でできたスリーブを具備し、カップ部は、軸心部分に位置し端面に開口した中空部と、円周方向に等間隔に配置した軸心と平行な部分円筒状のトラック溝を有し、トラック溝はカップの端面に開口し、かつ、中空部からカップ部の外周面まで半径方向に貫通していることを特徴とするものである。
オープンタイプのハウジングと非鉄材料製のスリーブとを組み合わせたコンポジットハウジングとすることにより、ハウジングのカップ部の外周部分を非鉄材料に置換した軽量コンポジットハウジングが実現する。
ここで、スリーブを構成する非鉄材料とは、本体を構成する鉄鋼材料よりも比重が小さい材料を意味する(請求項2)。例えば、プラスチック、アルミニウム、マグネシウム等が挙げられる。ちなみに、炭素鋼の比重は約7.8であるのに対して、プラスチック、アルミニウム、マグネシウムの比重は2以下である。
本体の外周面およびスリーブの内周面の断面形状を円形とし、互いにはめ合わせるようにしてもよい(請求項3)。あるいは、本体の外周面およびスリーブの内周面の断面形状は、円弧とストレートを組み合わせたおむすび形状とすることもできる(請求項4)。本体の外周面のうちのストレート部分は、本体の外周の肉を落とすことによって形成するため、より一層の軽量化に寄与する。また、おむすび形状は、回り止めにも寄与する。
ハウジングのカップ部とスリーブは、圧入、接着、レーザー接合等々の既知の結合手段のなかから選択したものを、単独で、または適当な組み合わせで、採用することにより、一体化させることができる。この場合、カップ部内に充填したグリースの漏れを防止するためのOリングその他の密封装置を使用しなくてもよい。
接着剤による結合は(請求項5)、カップ部とスリーブを結合するための簡便な手段といえる。
カップ部とスリーブをスプラインにより結合してもよい(請求項6)。すでに述べたとおり、スプラインというときはセレーションも含むものとする。スプラインは強力な回り止め手段となるが、スライドスプラインの例のように、軸方向には相対移動を許容するものもある。したがって、本体とスリーブの結合手段としてスプラインを単独で利用する場合、スプライン歯間に締め代を与えて抜け止めを図る方法や、本体のみにスプライン加工を施し、スプライン加工を施していないスリーブ内径に圧入する方法(以降、“プレスカット”という。)を行なうのがよい。
カップ部とスリーブを接着剤とスプラインにより結合してもよい(請求項7)。接着材を併用することで、より強固な結合が得られる。
カップ部とスリーブをレーザー接合により結合してもよい(請求項8)。例えば、プラスチックと金属をレーザー光により接合する“レーザーLAMP接合”があるが、これは接着剤による接合と異なり乾燥状態での接合であり、また、インラインでの自動化が容易であるため生産性に優れた結合と言える。
スリーブを構成する非鉄材料として繊維強化プラスチック(FRP)を採用することができる(請求項9)。FRPは鉄鋼材に比べて軽量でありながら十分な強度を有するため、軽量化におおいに寄与する。FRPにはガラス繊維強化プラスチック(GFRP)や炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等も含まれる。
この発明のトリポード系ジョイントのハウジングは、その内部に収容する内側継手部材の構成を問うことなく種々のタイプのトリポード系ジョイントに適用することができる。また、トリポード型ジョイントのほか、バイポッド型ジョイントにも同様に適用することができる。
この発明によれば、トリポード系ジョイントのハウジングのカップ部をオープンタイプのチューリップ形状とし、その外周部分を軽量材で構成したコンポジットハウジングとしたことにより、軽量化を達成することができる。
また、この発明のトリポード系等速自在継手を自動車の動力伝達装置に使用することにより、自動車の燃費削減に寄与することができる。
また、この発明のトリポード系等速自在継手を自動車の動力伝達装置に使用することにより、自動車の燃費削減に寄与することができる。
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。ここではトリポード型等速ジョイントのハウジングを例にとって説明する。
図1に示すように、ハウジング10は、カップ部12とステム部18とからなり、ステム部18に形成したスプライン軸部で原動軸または従動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。カップ部12は本体12aとスリーブ12bとで構成されている。そして、スリーブ12bは本体12aの外側にあって、カップ部12の外周部分を構成している。
図2に示すように、カップ部12は、ステム部18とは反対側の端面に開口した文字どおりのカップ状で、その内側に、3本のトラック溝14がマウス部12の円周方向に等間隔に形成してある。各トラック溝14の両側壁にローラ案内面16が形成してある。各トラック溝14はカップ部12の軸線と平行な部分円筒状である。したがって、ローラ案内面16は円筒面の一部であり、カップ部12の軸線に垂直な断面は真円の一部である。
本体12aの材料は、ローラ案内面16に表面硬化熱処理を施す必要があることから、従来と同様、一般的に炭素鋼を採用する。なお、カップ部12の本体12aとステム部18は一体であることから、本体12aとステム部18部は同じ材料で構成される。
図3に示すように、スリーブ12bは円筒形状で、円筒形の内周面で本体12aの外周面とはまり合う。ここでは外周面も円筒形で、本体の開口端部側に対応する位置にブーツを取り付けるためのブーツ溝が形成してある。スリーブ12bの外周面が円筒形状であると、ブーツの取付け部も円筒形状でよいので、ブーツの製造が容易であり、かつ、シール性を確保するのも容易である。
スリーブ12bの材料は本体の材料よりも比重が小さいものを採用する。具体例を挙げるならば、プラスチック、アルミニウム、マグネシウム等である。プラスチック、アルミニウム、マグネシウムの比重は2以下である。これに対して炭素鋼の比重は約7.8である。
また、スリーブ12bを構成する非鉄材としてはFRP(繊維強化プラスチック)を採用してもよい。補強材としてガラス繊維を添加したGFRP、炭素繊維を添加したCFRPを採用することもできる。
図2(B)に示すように、本体12aの外周面の横断面は円形である。もっとも、トラック溝16に対応する部分には外周面は存在しない(オープンタイプ)。一方、図3(B)に示すように、スリーブ12bの内周面の横断面も円形である。そして、本体12aとスリーブ12bは適当なはめあい、例えば圧入(タイトフィット)によりはめ合わせる。
図4に示す実施例は、本体12aの外周面およびスリーブ12bの内周面の断面形状を、円弧とストレートを組み合わせたおむすび形状としたものである。この場合、ブーツの取付け部の内周面をスリーブ12bの外周面に合わせておむすび形状とする必要がある。
本体12aとスリーブ12bは、両者のタイトフィッティングに加えて、あるいはそれに代えて、既知の結合手段を適宜選択して採用することができる。具体例としては、接着剤、スプライン、接着剤とスプライン、溶着などが挙げられる。
図5は、本体12aとスリーブ12bをスプラインにより結合した例である。本体12aの外周面に雄スプラインを形成し、スリーブ12bの内周面に雌スプラインを形成する。スプライン歯に締め代を与えることによって軸方向の抜け止めをすることができる。また、プレスカットによっても軸方向の抜け止めをすることができる。更に、上述のとおり、接着剤を併用することでより強固な結合が得られる。
ここに述べたトリポード系ジョイントのハウジングは、その内部に収容する内側継手部材の構成を問うことなく種々のタイプのトリポード系ジョイントに適用することができる。たとえば、トリポード型ジョイントのほか、バイポッド型ジョイントにも同様に適用することができる。また、トリポード型ジョイントであっても、図7に示した単一のスフェリカルローラを用いたもののほか、図9〜図12に示すような種々タイプにも同様に適用することができる。
図9は、ローラの外周にフリーリングを配置したものである(特開平03−001528号公報参照)。
図10は、上記フリーリングの外周面形状とローラ案内面の形状を変更して改良したものである(特開2000−136830号公報参照)。
図11は、トラニオンの横断面を楕円形状とし、その外周に、複数の針状ころを介して相対回転自在のリングとローラとからなるローラアセンブリを配置したものである(特開2002−195285号公報参照)。
図12は、トラニオンの外周面を部分球面状とし、その外周に、複数の針状ころを介して相対回転自在のリングとローラを配置したものである(特開2002−195285号公報の図11参照)。
10 ハウジング(外側継手部材)
12 カップ部
12a 本体
12b スリーブ
14 トラック溝
16 ローラ案内面
18 ステム部
12 カップ部
12a 本体
12b スリーブ
14 トラック溝
16 ローラ案内面
18 ステム部
Claims (9)
- カップ部とステム部とからなる鉄鋼材料でできた本体と、カップ部の外周にかぶせた非鉄材料でできたスリーブを具備し、
カップ部は、軸心部分に位置し端面に開口した中空部と、円周方向に等間隔に配置した軸心と平行な部分円筒状のトラック溝を有し、
トラック溝はカップの端面に開口し、かつ、前記中空部からカップ部の外周面まで半径方向に貫通しているトリポード系ジョイントのハウジング。 - 前記スリーブの材料は前記本体の材料よりも比重が小さい請求項1のトリポード系ジョイントのハウジング。
- 前記本体の外周面および前記スリーブの内周面の断面形状は円形である請求項1または2のトリポード系ジョイントのハウジング。
- 前記本体の外周面および前記スリーブの内周面の断面形状は、円弧とストレートを組み合わせたおむすび形状である請求項1または2のトリポード系ジョイントのハウジング。
- 前記本体と前記スリーブを接着剤により結合した請求項1または2のトリポード系ジョイントのハウジング。
- 前記本体と前記スリーブをスプラインにより結合した請求項1または2のトリポード系ジョイントのハウジング。
- 前記本体と前記スリーブを接着剤とスプラインにより結合した請求項1または2のトリポード系ジョイントのハウジング。
- 前記本体と前記スリーブをレーザー接合により結合した請求項1または2のトリポード系ジョイントのハウジング。
- 前記スリーブを構成する材料は繊維強化プラスチックである請求項1から8のいずれか1項のトリポード系ジョイントのハウジング。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009000250A JP2010156444A (ja) | 2009-01-05 | 2009-01-05 | トリポード系ジョイントのハウジング |
PCT/JP2009/070861 WO2010076866A1 (ja) | 2009-01-05 | 2009-12-15 | トリポード系ジョイントのハウジング |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009000250A JP2010156444A (ja) | 2009-01-05 | 2009-01-05 | トリポード系ジョイントのハウジング |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010156444A true JP2010156444A (ja) | 2010-07-15 |
Family
ID=42309919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009000250A Withdrawn JP2010156444A (ja) | 2009-01-05 | 2009-01-05 | トリポード系ジョイントのハウジング |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010156444A (ja) |
WO (1) | WO2010076866A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4083202A (en) * | 1976-08-05 | 1978-04-11 | General Motors Corporation | Stroking universal joint housing |
FR2629157B1 (fr) * | 1988-03-28 | 1992-06-05 | Glaenzer Spicer Sa | Tulipe a structure composite pour joint de transmission et son procede de realisation |
FR2633350B1 (fr) * | 1988-06-22 | 1993-02-05 | Glaenzer Spicer Sa | Agencement d'un capot de protection sur la tulipe d'un joint de transmission |
JPH06200951A (ja) * | 1992-10-22 | 1994-07-19 | Sumitomo Chem Co Ltd | 繊維強化樹脂製駆動力伝達用シャフトおよび繊維強化樹脂製パイプの接合方法 |
JP2007224981A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Ntn Corp | 等速自在継手の外方部材及びその製造方法 |
JP2008190591A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Ntn Corp | 等速自在継手 |
-
2009
- 2009-01-05 JP JP2009000250A patent/JP2010156444A/ja not_active Withdrawn
- 2009-12-15 WO PCT/JP2009/070861 patent/WO2010076866A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010076866A1 (ja) | 2010-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7771283B2 (en) | Propshaft with constant velocity joint attachment | |
JP6310489B2 (ja) | ドライブシャフト及びその製造方法 | |
US6855061B2 (en) | Vehicular driveshaft assembly | |
US7115059B2 (en) | Pinion housing with contaminant deflector | |
WO2016084659A1 (ja) | 電動式パワーステアリング装置用ハウジング | |
JP5410163B2 (ja) | ドライブシャフトおよびドライブシャフトの組立方法 | |
WO2011062040A1 (ja) | 動力伝達部材 | |
US8142292B2 (en) | Universal joint with trunnion shaft seal assembly | |
JP2010156444A (ja) | トリポード系ジョイントのハウジング | |
JP4579112B2 (ja) | 摺動型等速自在継手及びその製造方法 | |
WO2010116883A1 (ja) | ドライブシャフト用中間軸 | |
JP2005180641A (ja) | 等速自在継手および等速自在継手の外輪の製造方法 | |
JP2010127425A (ja) | トリポード系ジョイントのハウジング | |
JP2006064060A5 (ja) | ||
JP2010174960A (ja) | 等速ジョイント | |
US7611415B1 (en) | Shaft assembly with integrated constant velocity joint | |
JP2008232292A (ja) | 等速自在継手 | |
KR101073093B1 (ko) | 자동차 프로펠러 샤프트 연결구조 | |
JP2008089112A (ja) | 等速自在継手 | |
JP2009085381A (ja) | 動力伝達シャフト | |
JP2009127762A (ja) | 等速自在継手 | |
JP2009121667A (ja) | 摺動式等速自在継手 | |
JP2011099498A (ja) | 等速自在継手および継手アッセンブリー | |
JP2007225025A (ja) | 等速自在継手の内側継手部材とシャフトの嵌合構造 | |
JP2022144191A (ja) | 駆動軸 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120306 |