JP2012021546A

JP2012021546A - Fixed type constant velocity universal joint

Info

Publication number: JP2012021546A
Application number: JP2010157968A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Oba; 浩量大場
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2030-07-12
Also published as: JP5461329B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixed type constant velocity universal joint capable of obtaining a stable high strength, with a load on a cage at high operation angle being more balanced in a state of equilibrium.SOLUTION: A track groove 32 in a range of an outer joint member 33 contacted by a ball 37 when an operation angle is 0 degree includes an offset groove 40 having a curvature and being offset at a position where a center of curvature is separated from a joint center axis line X in an opposite radial direction relative to the track groove 32. The track groove 32 also includes a different curvature groove 41 having a curvature different from that of the offset groove 40 on a deeper side of a joint. In an inner joint member 36, a track groove 35 includes an offset groove 42 and a different curvature groove 43 corresponding to those of the track groove 32 in the outer joint member 33. In a ball located on the deepest side of the outer joint member when the operation angle is maximum, an angle formed by a contact point between the track groove 32 in the outer joint member 33 and the ball 37 and a center point Ob of the ball 37 is zero or more degrees when an angle open in an axial direction on the side of an open end of the joint is assumed to be positive.

Description

本発明は、固定式等速自在継手に関し、特に、連結した駆動側と従動側の２軸間での角度変位にのみ許容するタイプであって、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用される固定式等速自在継手に関する。 The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint, and in particular, is a type that allows only angular displacement between two connected drive and driven shafts, and is used in a power transmission system of an automobile or various industrial machines. The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint.

固定式等速自在継手には、ツェッパ型（ＢＪ）（例えば特許文献１）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）等がある。ツェッパタイプの固定式等速自在継手は、図１７に示すように、内球面１に複数のトラック溝２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材３と、外球面４に外側継手部材３のトラック溝２と対をなす複数のトラック溝５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材６と、外側継手部材３のトラック溝２と内側継手部材６のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外側継手部材３の内球面１と内側継手部材６の外球面４との間に介在してボール７を保持するケージ８とを備えている。ケージ８には、ボール７が収容される窓部９が周方向に沿って複数配設されている。 Fixed constant velocity universal joints include a Rzeppa type (BJ) (for example, Patent Document 1) and an undercut free type (UJ). As shown in FIG. 17, the Rzeppa-type fixed constant velocity universal joint includes an outer joint member 3 in which a plurality of track grooves 2 are formed on the inner spherical surface 1 along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and the outer spherical surface 4. A plurality of track grooves 5 paired with the track grooves 2 of the outer joint member 3 are formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and the track grooves 2 and the inner joint of the outer joint member 3 A plurality of balls 7 that transmit torque by being interposed between the track grooves 5 of the member 6 and the balls 7 that are interposed between the inner spherical surface 1 of the outer joint member 3 and the outer spherical surface 4 of the inner joint member 6. The cage 8 to hold | maintain is provided. A plurality of window portions 9 in which the balls 7 are accommodated are arranged in the cage 8 along the circumferential direction.

ケージ８は外側継手部材３の内球面及び内側継手部材６の外球面とそれぞれ球面接触している。外側継手部材３と内側継手部材６のトラック溝２，５のボール中心軌跡線の曲率中心（Ｏ２，Ｏ１）はそれぞれ継手中心Ｏｊに対して対称な位置にある。言い換えれば、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ２は継手中心Ｏｊから互いに逆方向に等距離、軸方向にオフセットしている。すなわち、外側継手部材３のトラック溝２を継手中心Ｏｊから継手中心軸線Ｘに沿って継手開口側に所定距離だけオフセットさせ、内側継手部材６のトラック溝５を継手中心Ｏｊから継手中心軸線Ｘに沿って継手奥部側に所定距離だけオフセットさせている。ここで、継手中心軸線Ｘは、継手の作動角が０°の状態で、外側継手部材３の軸線と内側継手部材６の軸線とを含む直線、継手中心面は、トルク伝達ボール７の中心を含み、継手中心軸線と直交する平面、継手中心Ｏｊは、継手中心面と継手中心軸線との交点である。 The cage 8 is in spherical contact with the inner spherical surface of the outer joint member 3 and the outer spherical surface of the inner joint member 6. The curvature centers (O2, O1) of the ball center locus lines of the track grooves 2 and 5 of the outer joint member 3 and the inner joint member 6 are respectively symmetrical with respect to the joint center Oj. In other words, the curvature center O1 and the curvature center O2 are offset from the joint center Oj by an equal distance in the opposite direction and offset in the axial direction. That is, the track groove 2 of the outer joint member 3 is offset from the joint center Oj by a predetermined distance along the joint center axis X toward the joint opening side, and the track groove 5 of the inner joint member 6 is moved from the joint center Oj to the joint center axis X. A predetermined distance is offset along the joint back side. Here, the joint center axis X is a straight line including the axis of the outer joint member 3 and the axis of the inner joint member 6 in a state where the joint operating angle is 0 °, and the joint center plane is the center of the torque transmission ball 7. A plane that is perpendicular to the joint center axis and the joint center Oj is an intersection of the joint center plane and the joint center axis.

このため、外側継手部材３のトラック溝２と内側継手部材６のトラック溝５とで形成されトルク伝達ボールトラックは、軸方向の一方から他方へ向かって徐々に広がったくさび形状を呈する。各ボール７はこのくさび状のトルク伝達ボールトラック内に収容され、外側継手部材３と内側継手部材６との間でトルクを伝達する。すべてのボール７を継手平面（作動角の二等分線に垂直な平面）に保持するためケージ８が組み込まれている。 For this reason, the torque transmission ball track formed by the track groove 2 of the outer joint member 3 and the track groove 5 of the inner joint member 6 has a wedge shape that gradually spreads from one to the other in the axial direction. Each ball 7 is accommodated in this wedge-shaped torque transmitting ball track, and transmits torque between the outer joint member 3 and the inner joint member 6. A cage 8 is incorporated to hold all the balls 7 in the joint plane (plane perpendicular to the bisector of the operating angle).

また、ツェッパタイプの固定式等速自在継手には、６個のトルク伝達ボールを備えた構造のものが技術標準として長年にわたって使用され、性能・信頼性等の面で多くのユーザの支持を得てきたが、本出願人は、この技術標準としての６個ボールのゼッパジョイントと同等以上の強度、負荷容量および耐久性を確保しつつ、高効率で抜本的な軽量・コンパ
クト化を図った８個ボールのゼッパジョイントを開発し、既に提案した（例えば下記の特許文献１）。 The Rzeppa-type fixed constant velocity universal joint has a structure with six torque transmission balls that has been used as a technical standard for many years, and has gained the support of many users in terms of performance and reliability. However, the present applicant has achieved a high-efficiency, drastic light weight and compactness while ensuring strength, load capacity and durability equivalent to or better than the six-ball zeppa joint as the technical standard. A single ball zeppa joint has been developed and already proposed (for example, Patent Document 1 below).

次に、ＵＪタイプの固定式等速自在継手は、図１８に示すように、内径面１１に複数のトラック溝１２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材１３と、外径面１４に外側継手部材１３のトラック溝１２と対をなす複数のトラック溝１５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材１６と、外側継手部材１３のトラック溝１２と内側継手部材１６のトラック溝１５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１７と、外側継手部材１３の内径面１１と内側継手部材１６の外径面１４との間に介在してボール１７を保持するケージ１８とを備えている。ケージ１８には、ボール１７が収容される窓部１９が周方向に沿って複数配設されている。 Next, as shown in FIG. 18, the UJ type fixed type constant velocity universal joint includes an outer joint member 13 in which a plurality of track grooves 12 are formed on the inner diameter surface 11 along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction. An inner joint member 16 in which a plurality of track grooves 15 paired with the track grooves 12 of the outer joint member 13 are formed on the outer diameter surface 14 along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and the track of the outer joint member 13 Between a plurality of balls 17 that transmit torque between the groove 12 and the track groove 15 of the inner joint member 16, and between the inner diameter surface 11 of the outer joint member 13 and the outer diameter surface 14 of the inner joint member 16. And a cage 18 for interposing and holding the ball 17. A plurality of window portions 19 in which the balls 17 are accommodated are arranged in the cage 18 along the circumferential direction.

この場合、外側継手部材１３のトラック溝１２は、トラック溝ボール中心軌跡線が円弧部となる奥側トラック溝１２ａと、トラック溝ボール中心軌跡線が外側継手部材軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝１２ｂとからなる。奥側トラック溝１２ａは、その曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏｊから軸方向に外側継手部材１３の開口側にずらしている。また、内側継手部材１６のトラック溝１５は、トラック溝ボール中心軌跡線が内側継手部材軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝１５ａと、トラック溝ボール中心軌跡線が円弧部となる開口側トラック溝１５ｂとからなる。開口側トラック溝１５ｂの曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏｊから軸方向に外側継手部材１３の奥側トラック溝１２ａの曲率中心Ｏ２と反対側の奥側に等距離Ｆだけ離して設けている。 In this case, the track groove 12 of the outer joint member 13 has an opening in which the track groove ball center locus line is an arcuate portion and the track groove ball center locus line is a straight portion parallel to the outer joint member axis. The side track groove 12b. The back side track groove 12a has its center of curvature O2 shifted from the joint center Oj in the axial direction toward the opening side of the outer joint member 13. Further, the track groove 15 of the inner joint member 16 includes an inner track groove 15a in which the track groove ball center locus line is a straight portion parallel to the inner joint member axis, and an opening side in which the track groove ball center locus line is an arc portion. It consists of a track groove 15b. The center of curvature O1 of the opening side track groove 15b is provided at an equal distance F away from the joint center Oj in the axial direction on the back side opposite to the center of curvature O2 of the back side track groove 12a of the outer joint member 13.

このように、全域を円弧形状としているツェッパタイプに対して、ＵＪタイプの外側継手部材１３のトラック形状は、開口側がストレート形状のアンダーカットフリーとなっている。このため、ＢＪタイプに比べて開口部でボール位置が外径側にあるためシャフト（内側継手部材に嵌入されるシャフト）と外側継手部材１３のトラック溝１２との干渉角が大きくなり、ＵＪタイプはＢＪタイプに比べてより大きい作動角がとれる。また、ＵＪタイプの外側継手部材１３のトラック形状は、開口側においてストレート形状となっているために、ボール１７の半径方向の移動量が外径側方向に大きくなり、それに対応してボール１７を保持するためケージ１８の外径も大きくすることになる。このことから外側継手部材１３の内球面径は大きくなる。 Thus, the track shape of the outer joint member 13 of the UJ type is an undercut free whose opening side is a straight shape, as opposed to the Rzeppa type in which the entire region has an arc shape. For this reason, since the ball position is on the outer diameter side at the opening compared to the BJ type, the interference angle between the shaft (the shaft fitted into the inner joint member) and the track groove 12 of the outer joint member 13 is increased, and the UJ type Has a larger operating angle than the BJ type. Further, since the track shape of the UJ type outer joint member 13 is a straight shape on the opening side, the movement amount of the ball 17 in the radial direction is increased in the outer diameter side direction. In order to hold, the outer diameter of the cage 18 is also increased. From this, the inner spherical surface diameter of the outer joint member 13 is increased.

しかしながら、ＵＪタイプは、外側継手部材１３の内径面（内球面）を大きくすることで、外側継手部材１３の円弧トラック溝が開口側にオフセットしていることによって、奥側のトラック深さは浅くなる。このため、前記したように外側継手部材１３の内球面を大きくすると奥側トラック溝深さは更に浅くなる。ここで、トラック深さとは、回転状態でジョイント内部力解析を行い、一回転中でトラック内を軸方向および接触角方向に移動するボールの接触楕円が最も球面に近づく位置でのボール接触点から球面までの距離として現した。 However, in the UJ type, by increasing the inner diameter surface (inner spherical surface) of the outer joint member 13, the arc track groove of the outer joint member 13 is offset toward the opening side, so that the depth of the inner track is shallow. Become. For this reason, if the inner spherical surface of the outer joint member 13 is increased as described above, the depth of the inner track groove is further reduced. Here, the track depth refers to the joint internal force analysis in the rotating state, and from the ball contact point at the position where the contact ellipse of the ball moving in the axial direction and the contact angle direction in the single rotation is closest to the spherical surface. Expressed as the distance to the sphere.

また、ボール７，１７のケージ８，１８での保持とトラック深さの確保から、同じサイズにおいてＵＪタイプはツェッパタイプに比べてボール径を大きく、またボールのピッチ円ＰＣＤ、延いては外側継手部材外径も大きくしている。 Also, because the balls 7 and 17 are held in the cages 8 and 18 and the track depth is secured, the UJ type has a larger ball diameter than the Zepper type at the same size, and the pitch circle PCD of the ball, and thus the outer joint member. The outer diameter is also increased.

図１８に示すＵＪタイプでは、外側継手部材奥側トラック深さの確保に効果のあるケージオフセット形状としている。すなわち、継手中心Ｏｊに対して、ケージ１８の外球面１８ａの中心Ｏ４を軸方向開口側へｆｃだけオフセットさせ、ケージ１８の内球面１８ｂの中心Ｏ３を軸方向奥側へｆｃだけオフセットさせている。このようなケージオフセットタイプを、トラック方向ケージオフセットと呼ぶ。なお、図１８において、ｆａは、トラック溝１２の曲率中心Ｏ２と外側継手部材１３の内径面の曲率中心との軸方向距離、又は、トラック溝１５の曲率中心Ｏ１と内側継手部材１６の外径面の曲率中心との軸方向距離である。 The UJ type shown in FIG. 18 has a cage offset shape that is effective in securing the outer joint member back side track depth. That is, with respect to the joint center Oj, the center O4 of the outer spherical surface 18a of the cage 18 is offset by fc toward the axial opening side, and the center O3 of the inner spherical surface 18b of the cage 18 is offset by fc toward the rear side in the axial direction. . Such a cage offset type is called a track direction cage offset. In FIG. 18, fa is the axial distance between the center of curvature O2 of the track groove 12 and the center of curvature of the inner diameter surface of the outer joint member 13, or the outer diameter of the center of curvature O1 of the track groove 15 and the inner joint member 16. The axial distance from the center of curvature of the surface.

近年、６個ボールタイプに比べ外径がコンパクト化された８個ボールのＵＪタイプの継手も提案されている（特許文献１）。８個ボールのＵＪタイプの継手は、６個ボールよりも小さいボール径としているため、ボールの大きさ，個数によらずＰＣＲ（外側継手部材のトラック溝の円弧中心または内側継手部材のトラック溝の円弧中心とボールの中心とを結ぶ線分の長さ）とオフセット量とで決まる前記の半径方向移動量に相当するケージの半径方向寸法（厚み）を確保できるようにオフセット量を小さく設定するとともに、図１８に示すように、ケージオフセットを採用している。 In recent years, an 8-ball UJ type joint having a reduced outer diameter compared to the 6-ball type has also been proposed (Patent Document 1). The 8-ball UJ type joint has a ball diameter smaller than that of the 6-ball. Therefore, regardless of the size or number of balls, PCR (the center of the arc of the track groove of the outer joint member or the track groove of the inner joint member). The offset amount is set to be small so that the radial dimension (thickness) of the cage corresponding to the radial movement amount determined by the offset amount and the length of the line segment connecting the arc center and the ball center can be secured. As shown in FIG. 18, a cage offset is employed.

そして、このような８個のＵＪタイプではさらなる耐久性向上には、高角時の向上が重要な課題とされている。 And in such eight UJ types, the improvement at the time of a high angle is regarded as an important subject for the further improvement in durability.

ところで、従来には、６個ボールのツェッパタイプにおいて、トラック溝の中心を継手中心軸線から該トラック溝に対して半径方向反対側に離間した位置にオフセットさせることが開示されている（特許文献２、特許文献３、及び特許文献４）。 By the way, conventionally, in the six-ball Rzeppa type, it is disclosed that the center of the track groove is offset from the joint central axis to a position spaced away from the track groove in the radial direction opposite to the track groove (Patent Document 2, Patent Document 3 and Patent Document 4).

特許文献２では、外側継手部材のトラック溝を、継手中心を中心とする開口側第１案内溝と、継手中心から半径方向反対側にオフセットされた点を中心とする奥側第２案内溝とで形成している。また、内側継手部材のトラック溝を、継手中心から継手中心軸線に沿って奥側にオフセットされた点を中心とする奥側第２トラック溝と、この奥側第２案内溝の中心からさらに半径方向反対にオフセットされた点を中心とする開口側第２案内溝とで形成している。 In Patent Document 2, the track groove of the outer joint member includes an opening-side first guide groove centered on the joint center, and a back-side second guide groove centered on a point offset from the joint center to the radially opposite side. It is formed with. Further, the track groove of the inner joint member is further radiused from the center of the back side second track groove centered on the point offset from the joint center to the back side along the joint center axis, and from the center of the back side second guide groove. The opening side second guide groove is centered on a point offset in the opposite direction.

このような構成とすることにより、外側継手部材の奥側第１案内溝の溝深さが大きくなり、また、内側継手部材の開口側第２案内溝の部分で内側継手部材の肉厚が大きくなるので、継手が高作動角を取ったとき、ボールが外側継手部材の奥側第１案内溝に乗り上げて該溝のエッジ部分が欠けてしまうことがなくなり、また、ボールからの負荷によって内側継手部材が損傷してしまうことがなくなる。 With such a configuration, the depth of the back side first guide groove of the outer joint member is increased, and the thickness of the inner joint member is increased at the opening side second guide groove portion of the inner joint member. Therefore, when the joint takes a high operating angle, the ball does not ride on the back side first guide groove of the outer joint member and the edge portion of the groove is not chipped. The member will not be damaged.

特許文献３では、外側継手部材のトラック溝の中心と内側継手部材のトラック溝の中心を、それぞれ、直径方向面（継手中心面）から軸方向両側に等距離だけ離間し、かつ、継手中心軸線から半径方向反対側に所定量だけ離間した位置にオフセットさせている。このような構成とすることにより、継手が最大作動角を取り、ボールが外側継手部材のトラック溝の入口縁部に極めて接近した状態における、ボールとトラック溝との接触力が小さくなり、トラック溝の入口縁部の損傷が防止される。 In Patent Document 3, the center of the track groove of the outer joint member and the center of the track groove of the inner joint member are spaced apart from each other by an equal distance from the diameter direction surface (joint center surface) in the axial direction. Is offset to a position spaced apart by a predetermined amount on the opposite side in the radial direction. With such a configuration, the contact force between the ball and the track groove is reduced when the joint has the maximum operating angle and the ball is very close to the track groove inlet edge of the outer joint member. Damage to the inlet edge of the is prevented.

特許文献４では、外側継手部材のトラック溝及び内側継手部材のトラック溝の溝中心線の曲率中心が、継手中心面の両側に偏心され、かつ溝中心線と軸心とを含む平面上でこの軸心を越えた反対側にあるように設定している。これによって、継手角の最大許容角度を大きくでき、外側継手部材の外径を大きくすることなく強度を確保するようにしている。 In Patent Document 4, the center of curvature of the groove center line of the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member is decentered on both sides of the joint center surface, and on the plane including the groove center line and the axis. It is set to be on the opposite side beyond the axis. Thereby, the maximum allowable angle of the joint angle can be increased, and the strength is ensured without increasing the outer diameter of the outer joint member.

また、従来には、走行特性等に影響を与えることなく最大屈曲角度を増大できるようにするものがある（特許文献５）。すなわち、特許文献５では、走行路の基底と継手回転軸線との間の距離を、最大値を取る点から出発して、軌跡曲線の接線と継手回転軸線との間の交差角が単調に増加するようにしたものである。 Conventionally, there is one that allows the maximum bending angle to be increased without affecting running characteristics or the like (Patent Document 5). That is, in Patent Document 5, the intersection angle between the tangent to the trajectory curve and the joint rotation axis monotonously increases starting from the point where the distance between the base of the traveling path and the joint rotation axis is the maximum value. It is what you do.

ツェッパタイプの等速自在継手において、トラック溝の中心の軸方向オフセット量（トラック溝の中心と継手中心面との軸方向距離）を小さくし、あるいは、半径方向オフセット量（トラック溝の中心と継手中心軸線との半径方向距離）を設けると、継手回転中のトラック荷重（トルク伝達ボールとトラック溝との接触部に作用する荷重）のピーク値が上昇する傾向がみられる。特許文献２、３では、６個ボールのゼッパジョイントについて、トラック溝の中心に半径方向オフセットを設けているが、これは最大作動角又はその近傍の高作動角域でのトラック溝側壁部分の損傷防止に配慮したものであり、低作動角域及び中作動角域での耐久性確保の課題は全く考慮されていない。 For Rzeppa type constant velocity universal joints, reduce the axial offset of the center of the track groove (the axial distance between the center of the track groove and the joint center plane) or the radial offset (track groove center and joint center) When the radial distance from the axis is provided, the peak value of the track load during the joint rotation (the load acting on the contact portion between the torque transmission ball and the track groove) tends to increase. In Patent Documents 2 and 3, a radial offset is provided at the center of the track groove for the six-ball Zepper joint. This is because of the track groove side wall portion at the maximum operating angle or in the high operating angle region in the vicinity thereof. This is intended to prevent damage, and does not take into consideration the problem of ensuring durability in the low and medium operating angle regions.

特に、前記特許文献２〜特許文献４に記載のものでは、いずれも６個ボールであり、しかも、トラック溝が単一の円弧部から構成されるものである。また、特許文献５においても、６個ボールであり、しかも、トラック溝のストレート部を有さないものである。このため、８個ボールでのＵＪタイプの等速自在継手において、低作動角時の耐久性を確保しつつ、高作動角でのトルク容量の向上を図ることが可能なものは従来には存在しなかった。 In particular, in the ones described in Patent Documents 2 to 4, all are six balls, and the track groove is composed of a single arc portion. Also in Patent Document 5, the number of balls is six, and the straight portion of the track groove is not provided. For this reason, there is a UJ type constant velocity universal joint with 8 balls that can improve the torque capacity at a high operating angle while ensuring durability at a low operating angle. I did not.

そこで、低作動角時の耐久性を確保しつつ、高作動角でのトルク容量の向上を図ることが可能な８個ボールでのアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手が提案された（特許文献６）。 Therefore, an undercut free type fixed constant velocity universal joint with 8 balls that can improve the torque capacity at a high operating angle while ensuring durability at a low operating angle was proposed ( Patent Document 6).

すなわち、特許文献６に記載の等速自在継手は、８個ボールでのアンダーカットフリータイプであって、外側継手部材のトラック溝の中心と前記内側継手部材のトラック溝の中心とが、継手中心軸線からこれらトラック溝に対して半径方向反対側に離間した位置にオフセットされたものとする。そして、ＦとＲｔとの比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）やｆｒとＲｔとの比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）等の数値限定から耐久性と高角強度を向上させるものである。Ｆは外側継手部材のトラック溝の中心と継手中心面との間の軸方向距離であり、Ｒｔは外側継手部材のトラック溝の中心又は前記内側継手部材のトラック溝の中心と前記トルク伝達ボールの中心との間の距離であり、ｆｒは外側継手部材のトラック溝の中心継手中心軸線までの距離である半径方向オフセット量である。 That is, the constant velocity universal joint described in Patent Document 6 is an undercut free type with eight balls, and the center of the track groove of the outer joint member and the center of the track groove of the inner joint member are the center of the joint. It is assumed that they are offset from the axis to positions spaced away from these track grooves in the radial direction. Further, durability and high angle strength are improved by limiting numerical values such as the ratio R1 (= F / Rt) between F and Rt and the ratio R3 (= fr / Rt) between fr and Rt. F is an axial distance between the center of the track groove of the outer joint member and the joint center plane, and Rt is the center of the track groove of the outer joint member or the center of the track groove of the inner joint member and the torque transmitting ball. It is a distance between the centers, and fr is a radial offset amount that is a distance from the track groove of the outer joint member to the central joint central axis.

また、従来には、外側継手部材のトラック溝の中心と前記内側継手部材のトラック溝の中心とが、継手中心軸線からこれらトラック溝に対して半径方向反対側に離間した位置にオフセットされたものにおいて、継手中心面と前記継手中心軸線との交点を継手中心、前記外側継手部材の案内溝の中心と前記継手中心とを含む直線が前記継手中心面となす角度をβ（°）としたとき、１５°≦β＜２４°としたものがある（特許文献７）。これによって、継手の耐久性の向上を図っている。 In addition, conventionally, the center of the track groove of the outer joint member and the center of the track groove of the inner joint member are offset to a position spaced away from the joint center axis in the radial direction opposite to the track groove. , The intersection point between the joint center plane and the joint center axis is the joint center, and the angle between the straight line including the guide groove center of the outer joint member and the joint center and the joint center plane is β (°) And 15 ° ≦ β <24 ° (Patent Document 7). Thereby, the durability of the joint is improved.

特開平９-３１７７８３号公報JP-A-9-317783 特開平４−２２８９２５号公報JP-A-4-228925 特表２００２−５４１３９５号公報JP-T-2002-541395 特開平８−１２８４５４号公報JP-A-8-128454 特開昭５９−１０６７２４号公報JP 59-106724 A 特開２００９−２９９８１０号公報JP 2009-299810 A 特開２００８−１５１１８２号公報JP 2008-151182 A

前記特許文献６では、特許文献２〜特許文献５に記載の等速自在継手が具備する課題を解決することができた。しかしながら、特許文献６に記載の等速自在継手において、解放角（又はＲ１）を小さく設定し高作動角をとった場合、ケージが継手中心線においてトルクバランスが均衡不可能な位置が生じる場合がある。このような位置が生じれば、高作動角における強度面において重大な欠点となりうる。また、前記特許文献７に記載の等速自在継手であっても、同様に不安定な位置が生じるおそれがある。 In the said patent document 6, the subject which the constant velocity universal joint of patent document 2-patent document 5 comprises was able to be solved. However, in the constant velocity universal joint described in Patent Document 6, when the release angle (or R1) is set to a small value and a high operating angle is taken, the cage may have a position where the torque balance cannot be balanced at the joint centerline. is there. If such a position occurs, it can be a serious drawback in terms of strength at high operating angles. Further, even in the constant velocity universal joint described in Patent Document 7, an unstable position may occur similarly.

本発明の課題は、高作動角時においてケージに作用する荷重がより釣り合い均衡した状態となり、安定した高強度を得られることが可能な固定式等速自在継手を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fixed type constant velocity universal joint capable of obtaining a balanced and balanced state of loads acting on a cage at a high operating angle and obtaining a stable high strength.

本発明の固定式等速自在継手は、内径面に軸方向に延びるトラック溝を形成した外側継手部材と、外径面に軸方向に延びるトラック溝を形成した内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝とこれに対応する内側継手部材のトラック溝とが協働して形成されるトルク伝達ボールトラックにそれぞれ配されたトルク伝達ボールと、トルク伝達ボールを保持するポケットを有するケージとを備えた固定式等速自在継手であって、作動角が０°の状態で、前記外側継手部材におけるボールが接触する範囲のトラック溝は、曲率を持ち、この曲率中心が継手中心軸線からトラック溝に対して半径方向反対側に離間した位置にオフセットされたオフセット溝を有するとともに、前記オフセット溝と異なる曲率を有する異曲率溝を継手奥部に有し、かつ、前記内側継手部材は、そのトラック溝が前記外側継手部材のトラック溝と対応するオフセット溝及び異曲率溝を有し、最大作動角を取ったときに、最も継手奥側に位置するボールにおいて、外側継手部材のトラック溝とボールの接触点と、ボールの中心点、さらに、内側継手部材のトラック溝とボールの接触点と、ボールの中心点とがなす角度が、継手開口端側に開いている角度を正値とした場合、零以上であるものである。 The fixed type constant velocity universal joint of the present invention includes an outer joint member in which a track groove extending in the axial direction is formed on the inner diameter surface, an inner joint member in which a track groove extending in the axial direction is formed on the outer diameter surface, and an outer joint member. A torque transmission ball disposed in each of the torque transmission ball tracks formed by cooperation of the track groove and the corresponding track groove of the inner joint member, and a cage having a pocket for holding the torque transmission ball. This is a fixed type constant velocity universal joint, and the track groove in the range where the ball contacts the outer joint member with an operating angle of 0 ° has a curvature, and the center of curvature is from the joint center axis to the track groove. And having an offset groove offset at a position spaced apart on the opposite side in the radial direction, having a different curvature groove having a curvature different from that of the offset groove in the joint back, and The inner joint member has an offset groove and a different curvature groove corresponding to the track groove of the outer joint member. When the maximum operating angle is obtained, the inner joint member has an outer The angle formed by the contact point between the track groove of the joint member and the ball, the center point of the ball, and the contact point between the track groove of the inner joint member and the ball and the center point of the ball is open to the joint opening end side. When the angle is a positive value, it is zero or more.

外側継手部材のトラック溝とボールの接触点と、ボールの中心点、さらに、内側継手部材のトラック溝とボールの接触点と、ボールの中心点とがなす角度が、継手開口端側に開いている角度を正値とした場合、零未満であれば、ケージには継手折り曲げ中心線において高いトルクが作用し、さらに作動角を大きくとった場合の位置方向にボールとケージが移動し、不安定となる。このため、本発明のように、前記角度を零以上とすることよって、高角度強度を確保できる。 The contact point between the track groove of the outer joint member and the ball, the center point of the ball, and the angle between the track groove of the inner joint member and the contact point of the ball and the center point of the ball opens to the joint opening end side. If the angle is less than zero, if the angle is less than zero, a high torque is applied to the cage at the joint bending center line, and the ball and cage move in the direction of the position when the operating angle is increased. It becomes. For this reason, high angle intensity | strength is securable by making the said angle zero or more like this invention.

すなわち、前記のように設定することによって、この等速自在継手が高作動角をとったときに、最も継手開口側に位置するボールからケージに外側継手部材の開口側への力を受け、さらに最も外側継手部材の奥側に位置するボールからケージに外側継手部材の開口側への力を受けることになる。これによって、内部部品（内側継手部材、ボール、ケージ等にて構成）に回転力を抑制できる。 That is, by setting as described above, when this constant velocity universal joint takes a high operating angle, the cage receives a force from the ball located closest to the joint opening side to the cage on the opening side of the outer joint member, The cage receives a force from the ball located on the farthest side of the outer joint member to the opening side of the outer joint member. Thereby, it is possible to suppress the rotational force on the internal parts (configured by an inner joint member, a ball, a cage, and the like).

継手の作動角が０°の状態で、前記外側継手部材の軸線と前記内側部材の軸線とを含む直線を継手中心軸線、前記トルク伝達ボールの中心を含み、前記継手中心軸線と直交する平面を継手中心面としたとき、前記外側継手部材の異曲率溝の曲率中心が、作動角が０°の状態で、継手中心軸線上にあり、かつ、継手中心面と継手中心軸線との交点である継手中心から継手開口側に位置するのが好ましい。 In a state where the operating angle of the joint is 0 °, a straight line including the axis of the outer joint member and the axis of the inner member is a joint center axis, a plane including the center of the torque transmission ball is perpendicular to the joint center axis. When the joint center plane is used, the center of curvature of the different curvature groove of the outer joint member is on the joint center axis when the operating angle is 0 °, and is the intersection of the joint center plane and the joint center axis. It is preferable to be located on the joint opening side from the joint center.

継手の作動角が０°の状態で、外側継手部材のオフセット溝の曲率中心と継手中心とを結ぶ直線Ｌａ上に異曲率溝の曲率中心があるものであっても、外側継手部材の異曲率溝の曲率中心が継手中心上にあるものであってもよい。 Even when the joint operating angle is 0 °, even if the center of curvature of the offset groove of the outer joint member and the center of the joint are on the straight line La, the curvature of the outer joint member is different. The center of curvature of the groove may be on the joint center.

外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とがそれぞれ８本である場合や６本である場合がある。 There may be eight or six track grooves of the outer joint member and the inner joint member, respectively.

外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とがそれぞれ８本であるとともに、外側継手部材のトラック溝底面及び内側継手部材のトラック溝底面に曲線部とストレート部を有するアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手であって、ケージの外球面の曲率中心と、ケージの内球面の曲率中心とが一致し、各トラック溝の曲線部はオフセット溝と異曲率溝とを備え、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記トルク伝達ボールの中心との間の距離をＲｔ、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心面との間の軸方向距離をＦとしたとき、ＦとＲｔとの比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）が０．０６１≦Ｒ１≦０．０８７であり、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心軸線までの距離である半径方向オフセット量をｆｒとしたとき、ｆｒと前記Ｒｔとの比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）が０．１９以下であってもよい。 The outer joint member has eight track grooves and the inner joint member each have eight track grooves, and has an undercut free type having a curved portion and a straight portion on the bottom surface of the outer joint member and the bottom surface of the inner joint member. A fixed type constant velocity universal joint, wherein the center of curvature of the outer spherical surface of the cage coincides with the center of curvature of the inner spherical surface of the cage, and the curved portion of each track groove includes an offset groove and a different curvature groove, The distance between the center of the offset groove of the joint member or the center of the offset groove of the inner joint member and the center of the torque transmitting ball is Rt, the center of the offset groove of the outer joint member or the offset groove of the inner joint member When the axial distance between the center and the joint center plane is F, the ratio R1 (= F / Rt) of F and Rt is 0.061 ≦ R1 ≦ 0.087, When the radial offset amount, which is the distance between the center of the offset groove of the outer joint member or the center of the offset groove of the inner joint member and the joint central axis, is fr, the ratio R3 of fr to Rt (= fr / Rt) may be 0.19 or less.

外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とがそれぞれ８本であるとともに、外側継手部材のトラック溝底面及び内側継手部材のトラック溝底面に曲線部とストレート部を有するアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手であって、ケージの外球面の中心とケージの内球面の中心とが、前記継手中心軸線からこれらトラック溝に対して半径方向反対側に離間した位置にオフセットされ、そのケージオフセットの量Ｒ２が０．１以上で、各トラック溝の曲線部はオフセット溝と異曲率溝とを備え、かつ、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記トルク伝達ボールの中心との間の距離をＲｔ、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心面との間の軸方向距離をＦとしたとき、ＦとＲｔとの比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）が０．０４４≦Ｒ１≦０．０８７であり、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心軸線までの距離である半径方向オフセット量をｆｒとしたとき、ｆｒと前記Ｒｔとの比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）が０．１９以下であってもよい。 The outer joint member has eight track grooves and the inner joint member each have eight track grooves, and has an undercut free type having a curved portion and a straight portion on the bottom surface of the outer joint member and the bottom surface of the inner joint member. A fixed type constant velocity universal joint, wherein the center of the outer spherical surface of the cage and the center of the inner spherical surface of the cage are offset to a position spaced radially away from the track groove from the joint central axis. The cage offset amount R2 is 0.1 or more, the curved portion of each track groove includes an offset groove and a curvature groove, and the center of the offset groove of the outer joint member or the center of the offset groove of the inner joint member Rt, the center of the offset groove of the outer joint member or the offset groove of the inner joint member When the axial distance between the center and the joint center plane is F, the ratio R1 (= F / Rt) of F and Rt is 0.044 ≦ R1 ≦ 0.087, and the outer joint member When the radial offset amount, which is the distance between the center of the offset groove or the center of the offset groove of the inner joint member and the joint central axis, is fr, the ratio R3 (= fr / Rt) of fr to Rt is 0. .19 or less.

最大作動角のトラック深さは、Ｒ３値が大きいほど深くなり、またＲ１値については小さいほど深くなる。Ｒ１値０．０８７では、Ｒ３値が０．０７になると従来と同等の深さとなる。 The track depth of the maximum operating angle becomes deeper as the R3 value becomes larger, and becomes deeper as the R1 value becomes smaller. At the R1 value of 0.087, when the R3 value is 0.07, the depth is the same as the conventional depth.

トラック溝を半径方向にオフセットしている構造では、オフセットしていない従来品よりさらに小さいＲ１値まで作動性が良好となる。常用角（作動角６°）においては、前記Ｒ１値が小さいほどトラック深さが深くなり、Ｒ３値が小さいほどトラック深さが深くなる。ここで、トラック深さとは、回転状態でジョイント内部力解析を行い、一回転中でトラック内を軸方向および接触角方向に移動するボールの接触楕円が最も球面に近づく位置でのボール接触点から球面までの距離である。ボール接触点から球面部までの距離は大きいほど耐久性は良くなる。 In the structure in which the track grooves are offset in the radial direction, the operability is good up to an R1 value that is even smaller than the conventional product that is not offset. In the normal angle (operating angle 6 °), the smaller the R1 value, the deeper the track depth, and the smaller the R3 value, the deeper the track depth. Here, the track depth refers to the joint internal force analysis in the rotating state, and from the ball contact point at the position where the contact ellipse of the ball moving in the axial direction and the contact angle direction in the single rotation is closest to the spherical surface. The distance to the sphere. The greater the distance from the ball contact point to the spherical surface, the better the durability.

外側継手部材のトラック溝の中心（曲線部の曲率中心）に半径方向オフセットを設けることにより、半径方向オフセットを設けない場合に比べて、トラック溝の継手奥部側部分の溝深さが相対的に大きくなる。そのため、トラック溝の継手奥部側壁部の剛性が増大することにより、継手が高作動角を取り、トルク伝達ボールがトラック溝の継手奥部側に寄った位置でトルクを伝達するときの、トラック溝の継手奥部側壁部のエッジ部分の変形が抑制され、高作動角域での継手の捩り強度が向上する。また、高作動角域でのトルク容量が増大し、トラック溝の継手奥部側壁部でのエッジロードが減少する結果、高作動角域での継手の耐久性が向上する。ここで、トルク容量とは、継手がある作動角を取りつつトルクを伝達する際に、トルク伝達ボールとトラック溝との接触部の接触楕円の端部が、トラック溝のエッジ線と重なるトルクである。 By providing a radial offset at the center of the track groove of the outer joint member (the center of curvature of the curved portion), the groove depth of the inner side of the joint of the track groove is relatively less than when no radial offset is provided. Become bigger. For this reason, the rigidity of the joint groove side wall of the track groove increases, so that the joint takes a high operating angle, and the torque is transmitted when the torque transmission ball is close to the joint groove deep side of the track groove. Deformation of the edge portion of the side wall of the groove at the back of the joint is suppressed, and the torsional strength of the joint at a high operating angle region is improved. In addition, the torque capacity in the high operating angle region is increased, and the edge load at the side wall of the joint in the track groove is reduced. As a result, the durability of the joint in the high operating angle region is improved. Here, the torque capacity is a torque at which the end of the contact ellipse of the contact portion between the torque transmission ball and the track groove overlaps with the edge line of the track groove when the torque is transmitted while taking a certain operating angle. is there.

Ｒ１の下限値は作動性の限界値であり、Ｒ１の上限値は、常用角耐久性及びトラック深さを従来品以上に確保できる範囲である。また、Ｒ２を０．０１以下とすることによって、ケージの開口側の肉厚が薄くなるのを防止できる。Ｒ１値が小さいほどＰＶ値（ボールとトラック間の滑り速度とトラック荷重を乗じたもの）が小さくなる。ＰＶ値が小さいほど耐久性は良くなる。 The lower limit value of R1 is a limit value of operability, and the upper limit value of R1 is a range in which the service angle durability and the track depth can be secured more than the conventional products. Moreover, by making R2 0.01 or less, it is possible to prevent the thickness on the opening side of the cage from being reduced. The smaller the R1 value, the smaller the PV value (multiplied by the sliding speed between the ball and the track and the track load). The smaller the PV value, the better the durability.

この固定式等速自在継手において、外側継手部材のトラック溝底面及び内側継手部材のトラック溝底面に曲線部を単一円弧とするのが好ましい。これは、加工が容易で製造コストが安価となるからである。また、ＦとＲｔとの比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）を０．０７０以下とするのが好ましく、ｆｒとＲｔとの比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）を０．１５以上とするのが好ましい。 In this fixed type constant velocity universal joint, it is preferable that the curved portion is formed as a single arc on the track groove bottom surface of the outer joint member and the track groove bottom surface of the inner joint member. This is because processing is easy and the manufacturing cost is low. The ratio R1 (= F / Rt) between F and Rt is preferably 0.070 or less, and the ratio R3 (= fr / Rt) between fr and Rt is preferably 0.15 or more.

トラック溝の曲率を持つ曲線部は円弧部であるのが好ましい。 The curved portion having the curvature of the track groove is preferably an arc portion.

また、前記等速自在継手は、例えば自動車のドライブシャフトに用いられる。 The constant velocity universal joint is used, for example, in an automobile drive shaft.

本発明によれば、高作動角時においてケージに作用する荷重がより釣り合い均衡した状態となり、安定した高強度を得られる。高作動角時において外側継手部材の奥側の許容負荷が増えるため、トラック壁面の剛性が向上し、トラックエッジ部の変形が抑えられ、捩り強度が向上する。高作動角時において外側継手部材奥側のトラック深さが増えるため、乗り上げトルクが向上し、エッジロードが減少し、高作動角での耐久性が向上する。このため、高い耐久性要求に適用できるのでサイズダウンが図れ、軽量となり、また低コスト化にもなる。 According to the present invention, the load acting on the cage at a high operating angle is in a more balanced and balanced state, and a stable high strength can be obtained. Since the allowable load on the back side of the outer joint member increases at a high operating angle, the rigidity of the track wall surface is improved, the deformation of the track edge portion is suppressed, and the torsional strength is improved. Since the track depth on the back side of the outer joint member increases at a high operating angle, the riding torque is improved, the edge load is reduced, and the durability at a high operating angle is improved. For this reason, since it can be applied to high durability requirements, the size can be reduced, the weight can be reduced, and the cost can be reduced.

また、外側継手部材のトラック溝の中心（曲線部の曲率中心）に半径方向オフセットを設けることにより、半径方向オフセットを設けない場合に比べて、トラック溝の継手奥部側部分の溝深さが相対的に大きくなる。そのため、トラック溝の継手奥部側壁部の剛性が増大することにより、継手が高作動角を取り、トルク伝達ボールがトラック溝の継手奥部側に寄った位置でトルクを伝達するときの、トラック溝の継手奥部側壁部のエッジ部分の変形が抑制され、高作動角域での継手の捩り強度が向上する。また、高作動角域でのトルク容量が増大する。ここで、トルク容量とは、継手がある作動角を取りつつトルクを伝達する際に、トルク伝達ボールとトラック溝との接触部の接触楕円の端部が、トラック溝のエッジ線と重なるトルクである。 In addition, by providing a radial offset at the center of the track groove of the outer joint member (the center of curvature of the curved portion), the groove depth of the inner part of the joint of the track groove can be reduced compared to the case where no radial offset is provided. It becomes relatively large. For this reason, the rigidity of the joint groove side wall of the track groove increases, so that the joint takes a high operating angle, and the torque is transmitted when the torque transmission ball is close to the joint groove deep side of the track groove. Deformation of the edge portion of the side wall of the groove at the back of the joint is suppressed, and the torsional strength of the joint at a high operating angle region is improved. Moreover, the torque capacity in the high operating angle region increases. Here, the torque capacity is a torque at which the end of the contact ellipse of the contact portion between the torque transmission ball and the track groove overlaps with the edge line of the track groove when the torque is transmitted while taking a certain operating angle. is there.

高作動角時において外側継手部材奥側のトルク容量が増えれば、トラック溝壁面の剛性が向上し、トラックエッジ部の変形が抑えられ、捩り強度が向上する。高作動角時において外側継手部材奥側のトラック深さが増えるため、乗り上げトルクが向上し、エッジロードが減少し、高作動角での耐久性が向上する。常用角では、従来並みのトラック深さを確保でき、耐久性は従来と同等かそれ以上となる。特にＲ１＝０．０７１以下とするとトラック深さはより深く、ＰＶ値も低くなり耐久性が向上する。このように、この固定型の等速自在継手では、高い耐久性要求に適用できるのでサイズダウンが図れ、軽量となり、また低コスト化にもなる。また、Ｒ１＝０．０８７以下として従来品より低い値とすると、軸方向のボールからケージへの荷重および、ボールの半径方向移動量が減少するなどにより効率が向上する。このため、本発明の固定式等速自在継手は自動車のドライブシャフト用に最適となる。 If the torque capacity on the back side of the outer joint member is increased at a high operating angle, the rigidity of the track groove wall surface is improved, the deformation of the track edge portion is suppressed, and the torsional strength is improved. Since the track depth on the back side of the outer joint member increases at a high operating angle, the riding torque is improved, the edge load is reduced, and the durability at a high operating angle is improved. With the regular angle, the track depth can be secured as usual, and the durability is equal to or higher than the conventional one. In particular, if R1 = 0.071 or less, the track depth is deeper, the PV value is lowered, and the durability is improved. As described above, the fixed type constant velocity universal joint can be applied to high durability requirements, so that the size can be reduced, the weight can be reduced, and the cost can be reduced. Further, when R1 = 0.087 or less and a value lower than that of the conventional product, the efficiency is improved by reducing the load from the ball in the axial direction to the cage and the movement amount of the ball in the radial direction. For this reason, the fixed type constant velocity universal joint of the present invention is most suitable for an automobile drive shaft.

特にボール個数に限定するものではないが、最適は８個ボールの固定式等速自在継手への適応である。 Although it is not particularly limited to the number of balls, the optimum is the adaptation to a fixed constant velocity universal joint of 8 balls.

このように、本発明の固定式等速自在継手は自動車のドライブシャフト等に最適となる。 As described above, the fixed type constant velocity universal joint of the present invention is most suitable for an automobile drive shaft or the like.

本発明の第１実施形態を示す固定式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the fixed type constant velocity universal joint which shows 1st Embodiment of this invention. 前記図１に示す固定式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the fixed type constant velocity universal joint shown in the said FIG. 前記固定式等速自在継手のトラック溝形状を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the track groove shape of the said fixed type constant velocity universal joint. 前記固定式等速自在継手の最大作動角を取った状態の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the state which took the maximum operating angle of the fixed type constant velocity universal joint. 本発明の第２実施形態を示す固定式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the fixed type constant velocity universal joint which shows 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態を示す固定式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the fixed type constant velocity universal joint which shows 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態を示す固定式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the fixed type constant velocity universal joint which shows 4th Embodiment of this invention. 前記図７に示す固定式等速自在継手の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the fixed type constant velocity universal joint shown in the said FIG. 固定式等速自在継手が作動角を取った状態の断面図である。It is sectional drawing in the state where the fixed type constant velocity universal joint took the operating angle. 作動角と作動角方向のトルクとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between an operating angle and the torque of an operating angle direction. Ｒ１と作動角方向のトルクとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between R1 and the torque of an operating angle direction. Ｒ１と外輪トラック深さとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between R1 and an outer ring track depth. Ｒ３と外輪トラック深さとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between R3 and an outer ring track depth. Ｒ１と外輪ＰＶ値との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between R1 and an outer ring PV value. Ｒ３とトラック深さとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between R3 and track depth. ツェッパタイプの固定式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of a fixed type constant velocity universal joint of a Rzeppa type. 従来のアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the conventional fixed type constant velocity universal joint of an undercut free type. 前記図１７に示す固定式等速自在継手の最大作動角を取った状態の拡大断面図である。FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of the fixed constant velocity universal joint illustrated in FIG. 17 with a maximum operating angle.

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

この実施形態の固定式等速自在継手は、例えば自動車のドライブシャフトの固定側（車輪側）に配置されるもので、図１と図２に示すように、内径面３１に複数（８個）のトラック溝３２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材３３と、外径面３４に外側継手部材３３のトラック溝３２と対をなす複数（８個）のトラック溝３５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材３６と、外側継手部材３３のトラック溝３２と内側継手部材３６のトラック溝３５とが協働して形成される８本のボールトラックにそれぞれ配された８個のトルク伝達ボール３７と、外側継手部材３３の内径面３１と内側継手部材３６の外径面３４との間に介在してボール３７を保持するケージ３８とを備えている。ケージ３８には、ボール３７が収容される窓部３９が周方向に沿って複数配設されている。なお、内側継手部材３６の内径面に軸部を連結するための歯型（セレーション又はスプライン）３６ａを形成している。 The fixed type constant velocity universal joint of this embodiment is, for example, arranged on the fixed side (wheel side) of the drive shaft of an automobile, and as shown in FIGS. 1 and 2, a plurality (eight) are provided on the inner diameter surface 31. Of the outer joint member 33 formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and a plurality of (eight) track grooves that form a pair with the track groove 32 of the outer joint member 33 on the outer diameter surface 34. The inner joint member 36 in which 35 is formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, the track groove 32 of the outer joint member 33 and the track groove 35 of the inner joint member 36 are formed in cooperation with each other. 8 torque transmission balls 37 respectively disposed on the ball track, a cage 38 interposed between the inner diameter surface 31 of the outer joint member 33 and the outer diameter surface 34 of the inner joint member 36, and holding the balls 37; It has. The cage 38 is provided with a plurality of window portions 39 in which the balls 37 are accommodated along the circumferential direction. In addition, a tooth mold (serration or spline) 36 a for connecting the shaft portion to the inner diameter surface of the inner joint member 36 is formed.

外側継手部材３３のトラック溝３２は、トラック溝ボール中心軌跡線が曲線部（円弧部）となる奥側トラック溝３２ａと、トラック溝ボール中心軌跡線が外側継手部材軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝３２ｂとからなる。また、内側継手部材３６のトラック溝３５は、トラック溝ボール中心軌跡線が内側継手部材軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝３５ａと、トラック溝ボール中心軌跡線が曲線部（円弧部）となる開口側トラック溝３５ｂとからなる。 The track groove 32 of the outer joint member 33 is a back side track groove 32a in which the track groove ball center locus line is a curved portion (arc portion), and a track groove ball center locus line is a straight portion parallel to the outer joint member axis. It consists of an opening side track groove 32b. The track groove 35 of the inner joint member 36 includes a back-side track groove 35a in which the track groove ball center locus line is a straight portion parallel to the inner joint member axis, and a track groove ball center locus line is a curved portion (arc portion). And an opening-side track groove 35b.

なお、外側継手部材３３のトラック溝３２や内側継手部材３６のトラック溝３５は、鍛造加工のみ、又は鍛造加工後の削り加工等にて成形したゴシックアーチ状である。図３に示すように、ゴシックアーチ状とすることによって、トラック溝３２、３５とボール３７はアンギュラ接触となっている。すなわち、ボール３７は、外側継手部材３３のトラック溝３２と２点Ｃ１１，Ｃ１２で接触し、内側継手部材３６のトラック溝３５と２点Ｃ２１，Ｃ２２で接触する形状となっている。ボール３７の中心点Ｏｂと継手中心Ｏｊを通る線分Ｐ１に対するボール３７の中心点Ｏｂと各トラック溝３２，３５との接触点Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２とのなす角度が、接触角αである。各接触点Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２の接触角αはすべて等しく設定されている。 The track groove 32 of the outer joint member 33 and the track groove 35 of the inner joint member 36 have a Gothic arch shape formed only by forging, or by shaving after forging. As shown in FIG. 3, the track grooves 32, 35 and the ball 37 are in an angular contact by using a Gothic arch shape. That is, the ball 37 is in contact with the track groove 32 of the outer joint member 33 at two points C11 and C12, and is in contact with the track groove 35 of the inner joint member 36 at two points C21 and C22. The angle formed by the contact point C11, C12, C21, C22 between the center point Ob of the ball 37 and the track grooves 32, 35 with respect to the line segment P1 passing through the center point Ob of the ball 37 and the joint center Oj is the contact angle α. is there. The contact angles α of the contact points C11, C12, C21, C22 are all set equal.

図１と図２においては、継手の作動角θが０°の状態を示しており、この状態では、外側継手部材３３の軸線と内側継手部材３６の軸線とが直線Ｘ上で一致し、また、全てのトルク伝達ボール３７の中心点Ｏｂを含む平面Ｐは直線Ｘと直交する。以下、直線Ｘを継手中心軸線Ｘ、平面Ｐを継手中心面Ｐ、継手中心面Ｐと継手中心軸線Ｘとの交点を継手中心Ｏｊという。 1 and 2 show a state in which the operating angle θ of the joint is 0 °. In this state, the axis of the outer joint member 33 and the axis of the inner joint member 36 coincide on the straight line X, and The plane P including the center point Ob of all the torque transmission balls 37 is orthogonal to the straight line X. Hereinafter, the straight line X is referred to as a joint center axis X, the plane P is referred to as a joint center plane P, and the intersection of the joint center plane P and the joint center axis X is referred to as a joint center Oj.

外側継手部材３３の奥側トラック溝３２ａは、曲率中心Ｏ２ａが継手中心軸線Ｘからトラック溝３２に対して半径方向反対側に半径方向距離ｆｒだけ離間した位置にオフセットされたオフセット溝４０と、このオフセット溝４０と曲率が異なる異曲率溝４１とからなる。オフセット溝４０は、継手中心面Ｐよりも開口側に所定寸Ｆだけオフセットしている。異曲率溝４１は継手中心軸線Ｘ上にあり、継手中心Ｏｊから開口側へ所定寸ｆだけオフセットしている。なお、図１の点Ａはオフセット溝４０と異曲率溝４１と境である。 The back side track groove 32a of the outer joint member 33 includes an offset groove 40 offset at a position where the center of curvature O2a is spaced from the joint center axis X by a radial distance fr on the opposite side in the radial direction from the track groove 32. It consists of an offset groove 40 and a different curvature groove 41 having a different curvature. The offset groove 40 is offset by a predetermined dimension F to the opening side from the joint center plane P. The irregular curvature groove 41 is on the joint center axis X and is offset from the joint center Oj by a predetermined dimension f toward the opening side. Note that point A in FIG. 1 is the boundary between the offset groove 40 and the irregular curvature groove 41.

また、内側継手部材３６の開口側トラック溝３５ｂは、曲率中心Ｏ２ｂが継手中心軸線Ｘからトラック溝３５に対して半径方向反対側に半径方向距離ｆｒだけ離間した位置にオフセットされたオフセット溝４２と、このオフセット溝４２と曲率が異なる異曲率溝４３とからなる。オフセット溝４２は、継手中心面Ｐよりも奥側に所定寸Ｆだけオフセットしている。異曲率溝４３は継手中心軸線Ｘ上にあり、継手中心Ｏｊから奥側へ所定寸ｆだけオフセットしている。なお、図１の点Ｂはオフセット溝４２と異曲率溝４３と境である。 The opening-side track groove 35b of the inner joint member 36 includes an offset groove 42 that is offset at a position where the center of curvature O2b is spaced from the joint center axis X by a radial distance fr on the opposite side in the radial direction from the track groove 35. The offset groove 42 and a different curvature groove 43 having a different curvature. The offset groove 42 is offset from the joint center plane P by a predetermined dimension F on the back side. The irregular curvature groove 43 is on the joint center axis X and is offset by a predetermined dimension f from the joint center Oj to the back side. 1 is a boundary between the offset groove 42 and the irregular curvature groove 43.

ところで、図４は最大作動角を取った状態を示し、最も継手奥側に位置するボール３７において、外側継手部材３３のトラック溝３２とボール３７の接触点Ｃ１１、Ｃ１２と、ボール３７の中心点Ｏｂ、さらに、内側継手部材３６のトラック溝３５とボール３７の接触点Ｃ２１、Ｃ２２と、ボール３７の中心点Ｏｂとがなす角度が、継手開口端側に開いている角度を正値とした場合、零以上となる。 4 shows a state in which the maximum operating angle is taken, and in the ball 37 positioned closest to the joint back side, the contact points C11 and C12 of the track groove 32 of the outer joint member 33 and the ball 37 and the center point of the ball 37 are shown. Ob, when the angle formed by the track groove 35 of the inner joint member 36, the contact points C21 and C22 of the ball 37, and the center point Ob of the ball 37 is a positive value when the angle opened to the joint opening end side , Become zero or more.

外側継手部材３３のトラック溝３２とボール３７の接触点Ｃ１１、Ｃ１２と、ボール３７の中心点Ｏｂ、さらに、内側継手部材３６のトラック溝３５とボール３７の接触点Ｃ２１、Ｃ２２と、ボール３７の中心点Ｏｂとがなす角度が、継手開口端側に開いている角度を正値とした場合、零未満であれば、ケージ３８には継手折り曲げ中心線において高いトルクが作用し、さらに作動角を大きくとった場合の位置方向にボールとケージが移動し、不安定となる。このため、本発明のように、前記角度を零以上とすることよって、高角度強度を確保できる。 Contact points C11 and C12 of the track groove 32 and the ball 37 of the outer joint member 33, the center point Ob of the ball 37, contact points C21 and C22 of the track groove 35 and the ball 37 of the inner joint member 36, and the ball 37 When the angle formed with the center point Ob is a positive value when the angle opened to the joint opening end side is less than zero, a high torque acts on the cage 38 at the joint bending center line, and the operating angle is further increased. The ball and cage move in the direction of the position when it is large and become unstable. For this reason, high angle intensity | strength is securable by making the said angle zero or more like this invention.

このため、この等速自在継手が高作動角をとったときに、図４に示すように、最も継手開口側に位置するボール３７からケージ３８に外側継手部材３３の開口側への力Ｆ１を受け、さらに最も外側継手部材の奥側に位置するボール３７からケージ３８に外側継手部材３３の開口側への力Ｆ２を受けることになる。これによって、内部部品（内側継手部材、ボール、ケージ等にて構成）に回転力を抑制できる。すなわち、作動時においてケージ３８に作用する荷重がより釣り合い均衡した状態となって、安定した高強度を得ることができる。 Therefore, when this constant velocity universal joint takes a high operating angle, as shown in FIG. 4, a force F1 from the ball 37 positioned closest to the joint opening side to the cage 38 toward the opening side of the outer joint member 33 is applied. In addition, the force F <b> 2 to the opening side of the outer joint member 33 is received by the cage 38 from the ball 37 located on the far side of the outer joint member. Thereby, it is possible to suppress the rotational force on the internal parts (configured by an inner joint member, a ball, a cage, and the like). In other words, the load acting on the cage 38 during operation is more balanced and balanced, and a stable high strength can be obtained.

これに対して、図１９に示すように、外側継手部材１３のトラック溝１２とボール１７の接触点と、ボール１７の中心点とがなす角度（内側継手部材１６のトラック溝１５とボール１７の接触点と、ボール１７の中心点とがなす角度）が、零未満であれば、この等速自在継手が高作動角をとったときに、最も継手開口側に位置するボール１７からケージ１８に外側継手部材１３の開口側への力Ｆ１を受け、さらに最も外側継手部材の奥側に位置するボール１７からケージ１８に外側継手部材１３の奥側への力Ｆ２´を受けることになる。これによって、内部部品（内側継手部材、ボール、ケージ等にて構成）に矢印のような回転力が発生し、不安定な位置関係になりやすく強度が低下する。 On the other hand, as shown in FIG. 19, the angle formed by the contact point between the track groove 12 of the outer joint member 13 and the ball 17 and the center point of the ball 17 (the track groove 15 of the inner joint member 16 and the ball 17 If the angle between the contact point and the center point of the ball 17) is less than zero, when the constant velocity universal joint takes a high operating angle, the ball 17 located closest to the joint opening side moves to the cage 18. The force F1 to the opening side of the outer joint member 13 is received, and further, the force F2 ′ to the rear side of the outer joint member 13 is received by the cage 18 from the ball 17 positioned on the innermost side of the outer joint member. As a result, a rotational force such as an arrow is generated in an internal part (configured by an inner joint member, a ball, a cage, and the like), and an unstable positional relationship is likely to occur, resulting in a decrease in strength.

以下、トラック溝３２，３５の曲率中心Ｏ２、Ｏ１と継手中心面Ｐとの軸方向距離（Ｆ）を軸方向オフセット量Ｆ、曲率中心Ｏ２、Ｏ１と継手中心軸線Ｘとの半径方向距離（ｆｒ）を半径方向オフセット量ｆｒという。なお、この実施形態において、外側継手部材３３のトラック溝３２と内側継手部材３６のトラック溝３５とは、軸方向オフセット量Ｆが相等しく、また、半径方向オフセット量ｆｒが相等しい。 Hereinafter, the axial distance (F) between the curvature centers O2 and O1 of the track grooves 32 and 35 and the joint center plane P is defined as the axial offset amount F, and the radial distance between the curvature centers O2 and O1 and the joint center axis X (fr ) Is referred to as a radial offset amount fr. In this embodiment, the track groove 32 of the outer joint member 33 and the track groove 35 of the inner joint member 36 have the same axial offset amount F and the same radial offset amount fr.

また、この実施形態では、図１に示すように、ケージ３８の外球面３８ａの中心Ｏ４、および、ケージ３８の内球面３８ｂの中心Ｏ３は、いずれも、継手中心Ｏｊ上にある。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, the center O4 of the outer spherical surface 38a of the cage 38 and the center O3 of the inner spherical surface 38b of the cage 38 are both on the joint center Oj.

図１に示すように、外側継手部材３３のトラック溝３２の中心（曲率中心）Ｏ２又は内側継手部材３６のトラック溝３５の中心（曲率中心）Ｏ１とトルク伝達ボール３７の中心点Ｏｂとの間の距離をＲｔとし、外側継手部材３３のトラック溝３２の中心Ｏ２又は内側継手部材３６のトラック溝３５の中心Ｏ１と継手中心面Ｐとの間の軸方向距離（前記軸方向オフセット量）をＦとしたとき、ＦとＲｔとの比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）が０．０６１≦Ｒ１≦０．０８７であるように設定する。このため、このＲ１はオフセット（軸方向オフセット）の程度を表す値と呼ぶことができる。 As shown in FIG. 1, between the center (curvature center) O2 of the track groove 32 of the outer joint member 33 or the center (curvature center) O1 of the track groove 35 of the inner joint member 36 and the center point Ob of the torque transmission ball 37. , Rt, and the axial distance (the axial offset amount) between the center O2 of the track groove 32 of the outer joint member 33 or the center O1 of the track groove 35 of the inner joint member 36 and the joint center plane P is F. In this case, the ratio R1 (= F / Rt) of F and Rt is set to satisfy 0.061 ≦ R1 ≦ 0.087. For this reason, this R1 can be called a value representing the degree of offset (axial offset).

また、外側継手部材３３のトラック溝３２の中心（曲率中心）Ｏ２又は内側継手部材３６のトラック溝３５の中心（曲率中心）Ｏ１と継手中心軸線Ｘまでの距離である半径方向オフセット量をｆｒとしたとき、ｆｒとＲｔとの比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）が０．１９以下であるように設定する。このため、Ｒ３をオフセット（半径方向オフセット）の程度を表す値と呼ぶことができる。 The radial offset amount, which is the distance between the center (curvature center) O2 of the track groove 32 of the outer joint member 33 or the center (curvature center) O1 of the track groove 35 of the inner joint member 36 and the joint center axis X, is fr. Then, the ratio R3 (= fr / Rt) of fr and Rt is set to be 0.19 or less. For this reason, R3 can be called a value representing the degree of offset (radial offset).

次に図５は第２の実施形態を示し、この場合、外側継手部材３３の異曲率溝４１に曲率中心Ｏ６ａは、オフセット溝４０の曲率中心Ｏ２ａと継手中心Ｏｊとを結ぶ直線Ｌａ上にある。内側継手部材３６の異曲率溝４３に曲率中心Ｏ６ｂは、オフセット溝４２の曲率中心Ｏ２ｂと継手中心Ｏｊとを結ぶ直線Ｌｂ上にある。また、曲率中心Ｏ６ａ、Ｏ６ｂは、継手中心軸線Ｘよりもトラック溝３２、３５側に位置する。 Next, FIG. 5 shows a second embodiment. In this case, the curvature center O6a of the different curvature groove 41 of the outer joint member 33 is on a straight line La connecting the curvature center O2a of the offset groove 40 and the joint center Oj. . The curvature center O6b of the different curvature groove 43 of the inner joint member 36 is on a straight line Lb connecting the curvature center O2b of the offset groove 42 and the joint center Oj. Further, the centers of curvature O6a and O6b are located closer to the track grooves 32 and 35 than the joint center axis X.

図６は第３の実施形態を示し、外側継手部材３３の異曲率溝４１の曲率中心Ｏ６ａと継手中心Ｏｊとが一致し、内側継手部材３６の曲率中心Ｏ６ｂと継手中心Ｏｊとが一致している。 FIG. 6 shows a third embodiment, in which the curvature center O6a of the different curvature groove 41 of the outer joint member 33 and the joint center Oj coincide, and the curvature center O6b of the inner joint member 36 and the joint center Oj coincide. Yes.

図４から図６に示す固定式等速自在継手では、内側継手部材３６と外側継手部材３３の球面中心を継手中心Ｏｊと一致させている。すなわち、いわゆるケージオフセットを無くしたものであって、ケージ３８の外球面３８ａの曲率中心Ｏ４と、ケージ３８の内球面３８ｂの曲率中心Ｏ３とを継手中心Ｏｊに一致させている。 In the fixed type constant velocity universal joint shown in FIGS. 4 to 6, the spherical centers of the inner joint member 36 and the outer joint member 33 are made to coincide with the joint center Oj. That is, a so-called cage offset is eliminated, and the center of curvature O4 of the outer spherical surface 38a of the cage 38 and the center of curvature O3 of the inner spherical surface 38b of the cage 38 are made to coincide with the joint center Oj.

図７は第４の実施形態を示し、この場合、ケージオフセットが付与されている。すなわち、図８に示すように、ケージ３８の外球面３８ａの曲率中心Ｏ４を、継手中心軸線Ｘ上において、継手中心Ｏｊよりも継手奥側に距離ｆｃだけオフセットさせ、ケージ３８の内球面３８ｂの曲率中心Ｏ３を、継手中心軸線Ｘ上において、継手中心Ｏｊよりも開口側に距離ｆｃだけオフセットさせている。 FIG. 7 shows a fourth embodiment, where a cage offset is applied. That is, as shown in FIG. 8, the center of curvature O4 of the outer spherical surface 38a of the cage 38 is offset on the joint center axis X by a distance fc from the joint center Oj to the inner side of the joint. The center of curvature O3 is offset on the joint center axis X by a distance fc closer to the opening than the joint center Oj.

この図７の場合、外側継手部材３３の異曲率溝４１の曲率中心Ｏ６ａを継手中心Ｏｊと一致させるとともに、内側継手部材３６の異曲率溝４３の曲率中心Ｏ６ｂを継手中心Ｏｊと一致させている。なお、この場合、継手中心軸線Ｘ上において、外側継手部材３３の異曲率溝４１の曲率中心Ｏ６ａを継手中心Ｏｊから継手開口側にオフセットさせるとともに、内側継手部材３６の異曲率溝４３の曲率中心Ｏ６ｂを継手中心Ｏｊから継手奥側にオフセットさせたものであってもよい。また、外側継手部材３３の異曲率溝４１に曲率中心Ｏ６ａを、オフセット溝４０の曲率中心Ｏ２ａと継手中心Ｏｊとを結ぶ直線Ｌａ上に設けるとともに、内側継手部材３６の異曲率溝４３に曲率中心Ｏ６ｂは、オフセット溝４２の曲率中心Ｏ２ｂと継手中心Ｏｊとを結ぶ直線Ｌｂ上に設けるようにしてもよい。 In the case of FIG. 7, the curvature center O6a of the different curvature groove 41 of the outer joint member 33 is made to coincide with the joint center Oj, and the curvature center O6b of the different curvature groove 43 of the inner joint member 36 is made to coincide with the joint center Oj. . In this case, on the joint center axis X, the center of curvature O6a of the different curvature groove 41 of the outer joint member 33 is offset from the joint center Oj to the joint opening side, and the center of curvature of the different curvature groove 43 of the inner joint member 36 is obtained. O6b may be offset from the joint center Oj to the joint back side. The center of curvature O6a is provided in the different curvature groove 41 of the outer joint member 33 on the straight line La connecting the curvature center O2a of the offset groove 40 and the joint center Oj, and the center of curvature is provided in the different curvature groove 43 of the inner joint member 36. O6b may be provided on a straight line Lb connecting the center of curvature O2b of the offset groove 42 and the joint center Oj.

この図７に示すものにおいては、ケージ３８の外球面中心Ｏ４（外側継手部材３３の内径面中心）又はケージ３８の内球面中心Ｏ３（内側継手部材３６の外径面中心）と継手中心面Ｐまでの軸方向距離をｆｃとし、トルク伝達ボール３７の中心点Ｏｂから継手中心軸線Ｘまでの距離をＲとしたとき、ｆｃとＲとの比Ｒ２（＝ｆｃ／Ｒ）が０．０１以下とする。 7, the outer spherical surface center O4 of the cage 38 (the inner surface surface center of the outer joint member 33) or the inner spherical surface center O3 of the cage 38 (the outer surface surface center of the inner joint member 36) and the joint center surface P. Is the distance from the center point Ob of the torque transmission ball 37 to the joint center axis X, and the ratio R2 (= fc / R) of fc and R is 0.01 or less. To do.

このように、図４から図８に示す等速自在継手であっても、最大作動角を取った状態を示し、最も継手奥側に位置するボール３７において、外側継手部材３３のトラック溝３２とボール３７の接触点と、ボール３７の中心点Ｏｂ、さらに、内側継手部材３６のトラック溝３５とボール３７の接触点と、ボールの中心点Ｏｂとがなす角度が、継手開口端側に開いている角度を正値とした場合、零以上となる。このため、このような固定式等速自在継手であっても、高角度強度を確保できる。 Thus, even the constant velocity universal joints shown in FIG. 4 to FIG. 8 show a state where the maximum operating angle is taken, and in the ball 37 located on the innermost side of the joint, the track groove 32 of the outer joint member 33 and The angle formed by the contact point of the ball 37, the center point Ob of the ball 37, the contact point of the track groove 35 of the inner joint member 36 and the ball 37, and the center point Ob of the ball opens to the joint opening end side. If the angle is positive, it will be zero or more. For this reason, even if it is such a fixed type constant velocity universal joint, high angle intensity | strength is securable.

前記実施形態のように、半径方向にオフセットしている構造は、従来品よりさらに小さいオフセット量まで作動性が良好となる。これは、主に隙間により発生する内側継手部材３６の継手中心Ｏｊからのズレ量が従来品に比べ小さいためである。このことは、本発明品は従来品よりトラック溝が継手中心軸線Ｘより半径方向外側に位置していることに起因して、作動角を取った状態での8個のトラック荷重の発生するトラックの箇所が従来品と開発品で異なっており、このことから内側継手部材３６を支えるボールの位置関係の違いにより内側継手部材３６のずれる方向及びずれる量が異なってくるためである。 The structure offset in the radial direction as in the above-described embodiment has good operability up to an offset amount smaller than that of the conventional product. This is because the amount of deviation from the joint center Oj of the inner joint member 36 mainly caused by the gap is smaller than that of the conventional product. This is because, in the product of the present invention, the track groove in which eight track loads are generated in the state where the working angle is taken is caused by the fact that the track groove is positioned radially outward from the joint center axis X as compared with the conventional product. This is because the position and amount of displacement of the inner joint member 36 differ depending on the difference in the positional relationship of the balls supporting the inner joint member 36.

次に前記比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）の最適範囲について説明する。図９に示すように、捩りトルクなしとして作動角方向に作動角−２０°から＋２０°までシャフトを折り曲げる。すなわち、折り曲げたときの作動角方向の折り曲げ抵抗トルク値に関して機構解析により算出した。 Next, the optimum range of the ratio R1 (= F / Rt) will be described. As shown in FIG. 9, the shaft is bent from the operating angle of −20 ° to + 20 ° in the operating angle direction with no torsional torque. That is, the bending resistance torque value in the working angle direction when bent was calculated by mechanism analysis.

この場合、継手内部隙間については、ボール３７と内側継手部材３６のトラック溝３５及びボール３７と外側継手部材３３のトラック溝３２の隙間量は、通常この種の固定式等速自在継手において量産されているものの隙間とした。なお、外側継手部材３３の内球面（内径面）３１とケージ外球面隙間は、８個ボールのＵＪより小さい隙間とし、内側継手部材３６の外球面（外径面）３４とケージ内球面３８ｂとの隙間は通常のものより大きい隙間量とした。また、ケージ３８の窓部３９とボール３７間についても通常の負の隙間よりも小さい負の隙間としている。すなわち、作動角方向の折り曲げ抵抗トルク値が発生し易い、作動性が悪くなる条件としている。 In this case, with respect to the joint internal clearance, the clearance between the ball 37 and the track groove 35 of the inner joint member 36 and between the ball 37 and the track groove 32 of the outer joint member 33 is usually mass-produced in this type of fixed constant velocity universal joint. It was a gap of what is. Note that the inner spherical surface (inner diameter surface) 31 of the outer joint member 33 and the outer spherical surface gap of the cage are smaller than the 8-ball UJ, and the outer spherical surface (outer diameter surface) 34 of the inner joint member 36 and the cage inner spherical surface 38b The gap was made larger than the usual gap. Further, the gap between the window portion 39 of the cage 38 and the ball 37 is a negative gap smaller than the normal negative gap. That is, the bending resistance torque value in the operating angle direction is likely to be generated and the operability is deteriorated.

図１０に半径方向にオフセットしていない従来構造の８個ボール（トラック中心方向にケージオフセットしている）の前記解析結果を示している。図１１において、細線がＲ１を０．０７０とした場合を示し、太線がＲ１を０．０７８とした場合を示し、中線がＲ１を０．０８７とした場合を示している。この図１１からわかるように、Ｒ１を０．０７０とした場合と、Ｒ１を０．０７８とした場合とにおいて、作動角が＋７．５°付近からトルク値が立ち上がり＋１３°でピーク値が確認される。また、解析結果からＲ１値が０．０８７のときはトルクは発生しておらずスムースに作動しており、Ｒ１値が小さくなると折り曲げ抵抗トルクが増加する。すなわち、この解析条件の隙間の従来品は、Ｒ１値が０．０８７までは作動性が良好であるが、それより減少すると作動性が悪くなる。 FIG. 10 shows the analysis result of eight balls having a conventional structure that is not offset in the radial direction (cage offset in the track center direction). In FIG. 11, the thin line indicates the case where R1 is 0.070, the thick line indicates the case where R1 is 0.078, and the middle line indicates the case where R1 is 0.087. As can be seen from FIG. 11, when R1 is set to 0.070 and R1 is set to 0.078, the torque value rises from around + 7.5 ° and the peak value is confirmed at + 13 °. The Further, from the analysis result, when the R1 value is 0.087, no torque is generated and the motor operates smoothly, and when the R1 value becomes small, the bending resistance torque increases. That is, the conventional product with the gap under the analysis condition has good operability until the R1 value is 0.087, but the operability is deteriorated when the R1 value decreases below that.

次に図１１は、同じ隙間条件で本発明品についてＲ１値を可変し、Ｒ１値に対する前記解析から最大トルク値を従来品と比較した結果を示している。図１１において、実線は従来品（半径方向にオフセットさせないトラック溝で、ケージオフセット形状のもの）を示し、１点鎖線は前記図１に示す本発明品（本発明品Ａと呼ぶ）を示し、破線は図７に示す本発明品（本発明品Ｂと呼ぶ）を示している。従来品は図１７に示すように、トラック方向ケージオフセットタイプであり、Ｒ２＝０．００９６とし、Ｒ３＝０としている。また、発明品Ａは図１に示すように、ケージオフセット無しタイプであって、Ｒ２＝０とし、Ｒ３＝０．１６７としている。発明品Ｂは図８に示すように、反トラック方向ケージオフセットタイプであり、Ｒ２＝０．００９５とし、Ｒ３＝０．１６７としている。 Next, FIG. 11 shows the result of varying the R1 value for the product of the present invention under the same gap condition and comparing the maximum torque value with the conventional product from the analysis for the R1 value. In FIG. 11, the solid line indicates a conventional product (track groove that is not offset in the radial direction and has a cage offset shape), and the alternate long and short dash line indicates the product of the present invention (referred to as product A of the present invention) shown in FIG. The broken line indicates the product of the present invention (referred to as product B of the present invention) shown in FIG. As shown in FIG. 17, the conventional product is a track direction cage offset type, in which R2 = 0.996 and R3 = 0. Further, as shown in FIG. 1, the invention product A is a type without cage offset, and R2 = 0 and R3 = 0.167. As shown in FIG. 8, the invention product B is an anti-track direction cage offset type, and R2 = 0.0005 and R3 = 0.167.

このように、本発明品である半径方向にオフセットしている構造は、従来品よりさらに小さいオフセット量まで作動性が良好となる。これは、主に隙間により発生する内側継手部材のジョイント中心からのズレ量が開発品は従来品に比べ減少されるためである。このことは、発明品は従来品よりトラックが中心軸より半径方向外側に位置していることに起因して、作動角を取った状態での8個のトラック荷重の発生するトラックの箇所が従来品と開発品で異なっているためである。すなわち、内側継手部材を支えるボールの位置関係の違いにより内側継手部材のずれる方向及びずれる量が異なってくるためである。 Thus, the structure offset in the radial direction as the product of the present invention has good operability up to an offset amount smaller than that of the conventional product. This is because the amount of deviation from the joint center of the inner joint member generated mainly by the gap is reduced in the developed product compared to the conventional product. This is because the track position where the track load is generated in the state where the working angle is taken is the conventional position because the track of the invention product is positioned radially outward from the center axis than the conventional product. This is because the product is different from the developed product. That is, this is because the direction and amount of displacement of the inner joint member differ depending on the positional relationship of the balls supporting the inner joint member.

解析結果からＡタイプ（発明品Ａ）よりもＢタイプ（発明品Ｂ）のほうがより小さいＲ１値まで作動性が良好となることがわかる。そして、本発明品Ａでは、Ｒ１として０．０６１以上が作動性良好ということができ、本発明品Ｂでは、Ｒ１として０．０４５以上が作動性良好ということができる。 From the analysis results, it can be seen that the B type (invention product B) has better operability up to the smaller R1 value than the A type (invention product A). In the product A of the present invention, 0.01 or more can be said to have good operability as R1, and in the product B of the present invention, 0.045 or more can be said to have good operability as R1.

次に、常用角（６°）での耐久試験条件のときの外側継手部材３３のトラック深さの値を図１２と図１３に示す。図１２はＲ１と外側継手部材３３のトラック深さとの関係を示し、この図１２において、●はケージオフセット無しのＡタイプであり、Ｒ２＝０とし、Ｒ３＝０．１６７とし、特に、○はＲ１＝０．０８７である（つまり、Ａ２タイプである）。■は反トラック方向ケージオフセットのＢタイプであり、Ｒ２＝０．００９５とし、Ｒ３＝０．１６７とし、特に、□はＲ１＝０．０７１である。▲はケージオフセット無しのＡタイプであり、Ｒ２＝０とし、Ｒ３＝０．２２１とし、特に、△はＲ１＝０．０９６である（つまりＡ１タイプである）。＊は従来品であり、Ｒ１＝０．０８７であり、Ｒ２＝０．００９６であり、Ｒ３＝０である。 Next, the value of the track depth of the outer joint member 33 under the durability test condition at the normal angle (6 °) is shown in FIGS. FIG. 12 shows the relationship between R1 and the track depth of the outer joint member 33. In FIG. 12, ● is the A type without cage offset, R2 = 0, R3 = 0.167, R1 = 0.087 (that is, A2 type). (2) is the anti-track direction cage offset type B, R2 = 0.0005, R3 = 0.167, and in particular, □ is R1 = 0.071. ▲ is A type without cage offset, R2 = 0, R3 = 0.221, and in particular, Δ is R1 = 0.096 (that is, A1 type). * Is a conventional product, R1 = 0.087, R2 = 0.0096, and R3 = 0.

図１３はＲ３と外側継手部材３３のトラック深さとの関係を示し、この図１３において、○はＡ２タイプであり、Ｒ３＝０．１６７であり、Ｒ１＝０．０８７であり、Ｒ２＝０である。▲はＡタイプであり、Ｒ３＝０．２２１であり、Ｒ１＝０．０８７であり、Ｒ２＝０である。 FIG. 13 shows the relationship between R3 and the track depth of the outer joint member 33. In FIG. 13, ○ is A2 type, R3 = 0.167, R1 = 0.087, R2 = 0. is there. ▲ is A type, R3 = 0.221, R1 = 0.087, R2 = 0.

常用角（６°）においては、Ｒ１値が減少するほどトラック深さが深くなり、またＲ３値が減少するほどトラック深さが深くなる。尚、Ｂタイプ（ケージオフセット品）は、小さいＲ１値が採れることから有利である。ここでトラック深さとは、回転状態で継手内部力解析を、大きいトルクの常用角（作動角６°）耐久条件で行い、一回転中でトラック内を軸方向および接触角α方向に移動するボールの接触楕円５１が最も球面に近づく位置でのボール接触点から球面までの距離Ｌ（図３参照）である。 At the common angle (6 °), the track depth increases as the R1 value decreases, and the track depth increases as the R3 value decreases. The B type (cage offset product) is advantageous because a small R1 value can be obtained. Here, the track depth is a ball that moves in the axial direction and the contact angle α direction in the track during one rotation by analyzing the internal force of the joint in a rotating state under a normal condition of a large torque (operating angle 6 °). The distance L from the ball contact point to the spherical surface at the position where the contact ellipse 51 is closest to the spherical surface (see FIG. 3).

常用角耐久試験では、特にトルクが大きい試験において、トラック上の荷重が増加されボール接触楕円５１が大きくなり、外側継手部材３３の内径面にこの接触楕円５１がはみ出してエッジロードから剥離が発生しており、耐久性の向上にはボール接触点から球面部までの距離Ｌが増加されるほど耐久性は良くなる。 In the normal angle endurance test, particularly in a test with a large torque, the load on the track is increased and the ball contact ellipse 51 becomes large, and the contact ellipse 51 protrudes from the inner diameter surface of the outer joint member 33 and peeling occurs from the edge load. In order to improve durability, durability increases as the distance L from the ball contact point to the spherical surface portion increases.

次に図１４は、常用角（６°）耐久試験条件での解析結果からの外側継手部材のＰＶ値を示す。ＰＶ値は、ボールとトラック間の滑り速度とトラック荷重を乗じたものである。このＰＶ値が減少するほど耐久性は良くなる。解析結果からＲ１値が減少するほどＰＶ値が減少する。しかし、Ｒ１値０．０７１以下ではＰＶ値の減少は鈍化する。なお、Ｂタイプ（ケージオフセット品）は、小さいＲ１値が採れることから有利である。また、内側継手部材３６のＰＶ値は、Ｒ１値を減少することで外側継手部材とは逆に増加する関係がある、このため、内側継手部材３６のＰＶ値増加による内側継手部材耐久性の低下が懸念される。Ｒ１値０．０７１では、内側継手部材の不具合は認められていない。なお、図１４における各■、□、▲、△、●、○の発明品は図１２に示す各■、□、▲、△、●、○と同じタイプの固定式等速自在継手を示している。 Next, FIG. 14 shows the PV value of the outer joint member from the analysis result under the normal angle (6 °) durability test condition. The PV value is obtained by multiplying the sliding speed between the ball and the track and the track load. As the PV value decreases, the durability improves. From the analysis results, the PV value decreases as the R1 value decreases. However, when the R1 value is 0.071 or less, the decrease in the PV value slows down. The B type (cage offset product) is advantageous because a small R1 value can be obtained. Further, the PV value of the inner joint member 36 has a relationship that increases in reverse to the outer joint member by decreasing the R1 value. Therefore, the durability of the inner joint member is decreased due to the increase of the PV value of the inner joint member 36. Is concerned. At the R1 value of 0.071, no malfunction of the inner joint member is recognized. In addition, each of the ■, □, ▲, △, ●, and ○ invented products in FIG. 14 indicate the fixed type constant velocity universal joints of the same type as the ■, □, ▲, △, ●, and ○ shown in FIG. Yes.

次に図１５は、作動角４６°でトルク２５０Ｎｍを負荷したときの解析結果からのトラック深さを示している。図１５において、□は反トラック方向ケージオフセットのＢタイプであり、Ｒ１＝０．０７１であり、Ｒ２＝０．００９５であり、Ｒ３＝０．１６７である（つまり、Ｂ１タイプである）。●はケージオフセット無しのＡタイプであり、Ｒ１＝０．０８７とし、Ｒ２＝０とし、特に、○はＲ３＝０．１６７である（つまり、Ａ２タイプである）。▲はケージオフセット無しのＡタイプであり、Ｒ１＝０．０９６、Ｒ２＝０とし、特に、△はＲ３＝０．２２１である（つまりＡ１タイプである）。 Next, FIG. 15 shows the track depth from the analysis result when a torque of 250 Nm is applied at an operating angle of 46 °. In FIG. 15, □ is the B type of the anti-track direction cage offset, R1 = 0.071, R2 = 0.0005, and R3 = 0.167 (that is, the B1 type). ● is A type without cage offset, R1 = 0.087, R2 = 0, in particular, ○ is R3 = 0.167 (that is, A2 type). ▲ is A type without cage offset, R1 = 0.996, R2 = 0, and in particular, △ is R3 = 0.221 (that is, A1 type).

このように、作動角４６°においては、Ｒ３値が増加するほどトラック深さは深くなり、またＲ１値については減少するほどトラック深さは深くなる。Ｒ１値０．０８７では、Ｒ３値が０．０７になると従来と同等の深さとなる。 Thus, at an operating angle of 46 °, the track depth increases as the R3 value increases, and the track depth increases as the R1 value decreases. At the R1 value of 0.087, when the R3 value is 0.07, the depth is the same as the conventional depth.

なお、従来品と前記各発明品のタイプ別のＲ１、Ｒ２、Ｒ３の値、およびケージオフセットの種類を表１に示した。また、従来におけるＲ１、Ｒ２、Ｒ３も、比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）であり、比Ｒ２（＝ｆｃ／Ｒ）であり、比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）である。

Table 1 shows the values of R1, R2, and R3 for each type of the conventional product and each of the invention products, and the types of cage offsets. Further, R1, R2, and R3 in the related art also have a ratio R1 (= F / Rt), a ratio R2 (= fc / R), and a ratio R3 (= fr / Rt).

前記図１０から図１５から分かるように、Ｒ１の好適の範囲では、Ａタイプでは、０．０６１〜０．０８７であり、Ｂタイプでは、０．０４４〜０．０８７である。この場合の下界値は、作動性の限界値である。上限値は、後述する常用角耐久試験結果及びトラック深さが従来品以上に確保できる範囲である。特に、Ａタイプでは、０．０６１〜０．０７１とし、Ｂタイプでは、０．０４４〜０．０７１とするのがさらに好適な範囲となる。これは、図１４から、ＰＶ値が従来品以下となる範囲としている。この上限範囲とすることでさらにトラック深さが増加しさらに耐久性が向上する。 As can be seen from FIGS. 10 to 15, in the preferred range of R1, the A type is 0.061 to 0.087, and the B type is 0.044 to 0.087. The lower bound in this case is the limit value of operability. The upper limit is a range in which a normal angle durability test result and a track depth, which will be described later, can be secured more than the conventional products. In particular, 0.061 to 0.071 for the A type and 0.044 to 0.071 for the B type are more preferable ranges. This is a range in which the PV value is below the conventional product from FIG. By setting the upper limit range, the track depth is further increased and the durability is further improved.

Ｒ２としては０．０１以下が好ましい。Ｒ２が０．０１を越えると、ケージ３８の開口側（継手開口側）の肉厚が薄くなり、強度が低下するおそれがあるからである。 R2 is preferably 0.01 or less. This is because if R2 exceeds 0.01, the wall thickness on the opening side (joint opening side) of the cage 38 becomes thin, and the strength may decrease.

Ｒ３としては０．０７〜０．１９が好ましい。すなわち、図１７から分かるように、好適なＲ１値の０．０８７において、トラック深さを従来品なみに確保できる範囲の０．０７以上とする。また、後述する常用角耐久時のトラック深さから従来品並みに確保できる０．１９以下とする（図１３参照）。特に、Ｒ３を０．１５〜０．１９とするのがより好ましい。０．１５は、図１５における本発明品Ａ１のトラック深さのレベルをＲ１＝０．０８７に対応するＲ３値としたものである。 R3 is preferably 0.07 to 0.19. That is, as can be seen from FIG. 17, at a suitable R1 value of 0.087, the track depth is set to 0.07 or more, which is assured as in the conventional product. In addition, it is set to 0.19 or less that can be secured as in the conventional product from the track depth at the time of normal angle durability described later (see FIG. 13). In particular, R3 is more preferably 0.15 to 0.19. 0.15 is the R3 value corresponding to R1 = 0.087 for the track depth level of the product A1 of the present invention in FIG.

常用角では、従来並みのトラック深さを確保でき、耐久性は従来と同等かそれ以上となる。特にＲ１＝０．０７１以下とするとトラック深さはより深く、ＰＶ値も低くなり耐久性が向上する。このように、この固定型の等速自在継手では、高い耐久性要求に適用できるのでサイズダウンが図れ、軽量となり、また低コスト化にもなる。また、Ｒ１＝０．０８７以下として従来品より低い値とすると、軸方向のボール３７からケージ３８への荷重および、ボール３７の半径方向移動量が減少するなどにより効率が向上する。このため、本発明の固定式等速自在継手は自動車のドライブシャフト用に最適となる。 With the regular angle, the track depth can be secured as usual, and the durability is equal to or higher than the conventional one. In particular, if R1 = 0.071 or less, the track depth is deeper, the PV value is lowered, and the durability is improved. As described above, the fixed type constant velocity universal joint can be applied to high durability requirements, so that the size can be reduced, the weight can be reduced, and the cost can be reduced. Further, when R1 = 0.087 or less and a lower value than the conventional product, the efficiency is improved by reducing the load from the axial ball 37 to the cage 38 and the radial movement amount of the ball 37. For this reason, the fixed type constant velocity universal joint of the present invention is most suitable for an automobile drive shaft.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、軸方向オフセット量、径方向オフセット量、ケージオフセット量等は、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３が前記最適な値となる範囲で任意に設定できる。また、半径方向オフセットによる作動性の向上によりＲ１値を低く設定できることから、ケージ３８の外球面中心Ｏ４を継手中心Ｏｊよりも外側継手部材３３のトラック溝３２の中心Ｏ２側に配置するとともに、ケージ３８の内球面中心Ｏ３が継手中心Ｏｊよりも内側継手部材３６のトラック溝３５の中心Ｏ１側に配置するものであってもよい。本発明にかかる固定式等速自在継手は、ドライブシャフト用に限るものではなく、プロペラシャフト、さらには他の各種の産業機械の動力伝達系に使用できる。なお、図１に示す固定式等速自在継手であっても、図４に示す固定式等速自在継手であっても、トラック溝３２，３５の曲線部を単一円弧としているが、複数の円弧でもって形成してもよい。曲線部を単一円弧であれば、加工が容易で製造コストが安価となる利点がある。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the axial offset amount, the radial offset amount, the cage offset amount, etc. , R1, R2, and R3 can be arbitrarily set within a range where the optimum values are obtained. Further, since the R1 value can be set low by improving the operability due to the radial offset, the outer spherical surface center O4 of the cage 38 is disposed closer to the center O2 side of the track groove 32 of the outer joint member 33 than the joint center Oj. The inner spherical surface center O3 of 38 may be disposed closer to the center O1 side of the track groove 35 of the inner joint member 36 than the joint center Oj. The fixed type constant velocity universal joint according to the present invention is not limited to a drive shaft, but can be used for a propeller shaft and a power transmission system of various other industrial machines. In addition, even if it is the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 1 or the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. You may form with a circular arc. If the curved portion is a single circular arc, there are advantages that the processing is easy and the manufacturing cost is low.

３１内径面
３２，３５トラック溝
３２ａ奥側トラック溝
３２ｂ開口側トラック溝
３３外側継手部材
３４外径面
３５トラック溝
３５ａ奥側トラック溝
３５ｂ開口側トラック溝
３６内側継手部材
３７ボール
３８ケージ
４０、４２オフセット溝
４１、４３異曲率溝
Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２接触点
Ｏ２ａ、Ｏ２ｂ曲率中心
Ｏ６ａ、Ｏ６ｂ曲率中心
Ｏｂボール中心点
Ｏｊ継手中心
Ｐ継手中心面
Ｘ継手中心軸線（直線） 31 Inner surface 32, 35 Track groove 32a Back side track groove 32b Open side track groove 33 Outer joint member 34 Outer surface 35 Track groove 35a Back side track groove 35b Open side track groove 36 Inner joint member 37 Ball 38 Cage 40, 42 Offset grooves 41, 43 Curvature grooves C11, C12, C21, C22 Contact points O2a, O2b Curvature center O6a, O6b Curvature center Ob Ball center point Oj Joint center P Joint center plane X Joint center axis (straight line)

Claims

内径面に軸方向に延びるトラック溝を形成した外側継手部材と、外径面に軸方向に延びるトラック溝を形成した内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝とこれに対応する内側継手部材のトラック溝とが協働して形成されるトルク伝達ボールトラックにそれぞれ配されたトルク伝達ボールと、トルク伝達ボールを保持するポケットを有するケージとを備えた固定式等速自在継手であって、
作動角が０°の状態で、前記外側継手部材におけるボールが接触する範囲のトラック溝は、曲率を持ち、この曲率中心が継手中心軸線からトラック溝に対して半径方向反対側に離間した位置にオフセットされたオフセット溝を有するとともに、前記オフセット溝と異なる曲率を有する異曲率溝を継手奥部に有し、かつ、前記内側継手部材は、そのトラック溝が前記外側継手部材のトラック溝と対応するオフセット溝及び異曲率溝を有し、最大作動角を取ったときに、最も外側継手部材奥側に位置するボールにおいて、外側継手部材のトラック溝とボールの接触点と、ボールの中心点、さらに、内側継手部材のトラック溝とボールの接触点と、ボールの中心点とがなす角度が、継手開口端側軸方向に開いている角度を正値とした場合、零以上であることを特徴とする固定式等速自在継手。 An outer joint member formed with an axially extending track groove on the inner diameter surface, an inner joint member formed with an axially extending track groove on the outer diameter surface, an outer joint member track groove and an inner joint member corresponding thereto. A fixed type constant velocity universal joint comprising a torque transmission ball respectively disposed in a torque transmission ball track formed in cooperation with a track groove, and a cage having a pocket for holding the torque transmission ball,
In a state where the operating angle is 0 °, the track groove of the outer joint member in the range where the ball comes into contact has a curvature, and the center of curvature is located at a position spaced radially from the joint central axis to the track groove. The offset groove has an offset groove and a different curvature groove having a curvature different from that of the offset groove, and the inner joint member has a track groove corresponding to the track groove of the outer joint member. When the ball has an offset groove and a curvature groove and takes the maximum operating angle, the contact point between the track groove of the outer joint member and the ball, the center point of the ball, The angle between the contact point between the track groove of the inner joint member and the ball and the center point of the ball is zero or more when the angle opened in the axial direction of the joint opening end is a positive value. Fixed type constant velocity universal joint according to claim Rukoto.

継手の作動角が０°の状態で、前記外側継手部材の軸線と前記内側部材の軸線とを含む直線を継手中心軸線、前記トルク伝達ボールの中心を含み、前記継手中心軸線と直交する平面を継手中心面としたとき、前記外側継手部材の異曲率溝の曲率中心が、作動角が０°の状態で、継手中心軸線上にあり、かつ、継手中心面と継手中心軸線との交点である継手中心から継手開口側に位置する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。 In a state where the operating angle of the joint is 0 °, a straight line including the axis of the outer joint member and the axis of the inner member is a joint center axis, a plane including the center of the torque transmission ball is perpendicular to the joint center axis. When the joint center plane is used, the center of curvature of the different curvature groove of the outer joint member is on the joint center axis when the operating angle is 0 °, and is the intersection of the joint center plane and the joint center axis. The fixed constant velocity universal joint according to claim 1, wherein the fixed constant velocity universal joint is located on the joint opening side from the joint center.

継手の作動角が０°の状態で、外側継手部材のオフセット溝の曲率中心と継手中心とを結ぶ直線Ｌａ上に異曲率溝の曲率中心がある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。 2. The fixing according to claim 1, wherein the center of curvature of the differently curved groove is on a straight line La connecting the center of curvature of the offset groove of the outer joint member and the center of the joint when the operating angle of the joint is 0 °. Type constant velocity universal joint.

継手の作動角が０°の状態で、外側継手部材の異曲率溝の曲率中心が継手中心上にある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。 The fixed type constant velocity universal joint according to claim 1, wherein the center of curvature of the different curvature groove of the outer joint member is on the joint center when the operating angle of the joint is 0 °.

外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とがそれぞれ８本であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。 5. The fixed type constant velocity universal joint according to claim 1, wherein the outer joint member has eight track grooves and the inner joint member has eight track grooves each.

外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とがそれぞれ８本であるとともに、外側継手部材のトラック溝底面及び内側継手部材のトラック溝底面に曲線部とストレート部を有するアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手であって、
ケージの外球面の曲率中心と、ケージの内球面の曲率中心とが一致し、各トラック溝の曲線部はオフセット溝と異曲率溝とを備え、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記トルク伝達ボールの中心との間の距離をＲｔ、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心面との間の軸方向距離をＦとしたとき、ＦとＲｔとの比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）が０．０６１≦Ｒ１≦０．０８７であり、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心軸線までの距離である半径方向オフセット量をｆｒとしたとき、ｆｒと前記Ｒｔとの比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）が０．１９以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。 The outer joint member has eight track grooves and the inner joint member each have eight track grooves, and has an undercut free type having a curved portion and a straight portion on the bottom surface of the outer joint member and the bottom surface of the inner joint member. A fixed constant velocity universal joint,
The center of curvature of the outer spherical surface of the cage coincides with the center of curvature of the inner spherical surface of the cage, and the curved portion of each track groove includes an offset groove and a different curvature groove, and the center of the offset groove or the inner side of the outer joint member The distance between the center of the offset groove of the joint member and the center of the torque transmission ball is Rt, the center of the offset groove of the outer joint member or the center of the offset groove of the inner joint member and the joint center plane. When the axial distance is F, the ratio R1 (= F / Rt) of F and Rt is 0.061 ≦ R1 ≦ 0.087, and the center of the offset groove of the outer joint member or the inner joint member When the radial offset amount, which is the distance from the center of the offset groove to the joint center axis, is fr, the ratio R3 (= fr / Rt) between fr and Rt is 0.19 or less. Claim 1 fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 4.

外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とがそれぞれ８本であるとともに、外側継手部材のトラック溝底面及び内側継手部材のトラック溝底面に曲線部とストレート部を有するアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手であって、
ケージの外球面の中心とケージの内球面の中心とが、前記継手中心軸線からこれらトラック溝に対して半径方向反対側に離間した位置にオフセットされ、そのケージオフセットの量Ｒ２が０．１以上で、各トラック溝の曲線部はオフセット溝と異曲率溝とを備え、かつ、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記トルク伝達ボールの中心との間の距離をＲｔ、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心面との間の軸方向距離をＦとしたとき、ＦとＲｔとの比Ｒ１（＝Ｆ／Ｒｔ）が０．０４４≦Ｒ１≦０．０８７であり、前記外側継手部材のオフセット溝の中心又は前記内側継手部材のオフセット溝の中心と前記継手中心軸線までの距離である半径方向オフセット量をｆｒとしたとき、ｆｒと前記Ｒｔとの比Ｒ３（＝ｆｒ／Ｒｔ）が０．１９以下であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。 The outer joint member has eight track grooves and the inner joint member each have eight track grooves, and has an undercut free type having a curved portion and a straight portion on the bottom surface of the outer joint member and the bottom surface of the inner joint member. A fixed constant velocity universal joint,
The center of the outer spherical surface of the cage and the center of the inner spherical surface of the cage are offset to positions spaced away from the joint central axis in the radial direction with respect to the track grooves, and the cage offset amount R2 is 0.1 or more. The curved portion of each track groove is provided with an offset groove and an irregular curvature groove, and between the center of the offset groove of the outer joint member or the center of the offset groove of the inner joint member and the center of the torque transmitting ball. Is a distance Rt, and the axial distance between the center of the offset groove of the outer joint member or the center of the offset groove of the inner joint member and the joint center plane is F, the ratio R1 of F and Rt ( = F / Rt) is 0.044 ≦ R1 ≦ 0.087, and the distance from the center of the offset groove of the outer joint member or the center of the offset groove of the inner joint member to the joint central axis 5. The ratio R 3 (= fr / Rt) between fr and Rt is 0.19 or less, where a certain radial offset amount is fr. 5. Fixed constant velocity universal joint as described.

前記Ｒ１が０．０７以下であることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の固定式等速自在継手。 The fixed constant velocity universal joint according to any one of claims 6 and 7, wherein R1 is 0.07 or less.

前記Ｒ３が０．１５以上であることを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれかに記載の固定式等速自在継手。 8. The fixed type constant velocity universal joint according to claim 6, wherein R3 is 0.15 or more.

外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とがそれぞれ６本であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。 5. The fixed type constant velocity universal joint according to claim 1, wherein each of the outer joint member has six track grooves and the inner joint member has six track grooves.

トラック溝の曲率を持つ曲線部は円弧部であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。 The fixed constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 10, wherein the curved portion having the curvature of the track groove is an arc portion.

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自動車のドライブシャフトに用いることを特徴とする請求項１〜請求項１１に記載のいずれか１項に記載の等速自在継手。 .
It uses for the drive shaft of a motor vehicle, The constant velocity universal joint of any one of Claims 1-11 characterized by the above-mentioned.