JP2017008988A - スライド式等速ジョイント - Google Patents
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Abstract
【課題】車両への組付時に内方部材が外方部材の底部側に押し付けられた時の押し付け力が保持器に伝達されることを抑制することができるスライド式等速ジョイントを提供する。【解決手段】スライド式等速ジョイント1は、外方部材としての外輪2と、内方部材としてのトリポード部材3と、トリポード軸部32の頭部322を挟むように分離して配置された一対の分割部材41からなる中間部材4と、外輪2における第1及び第2軌道面211a,211bを転動する複数の転動体5と、複数の転動体5を保持する保持器6とを備え、転動体5が一対の分割部材41,42に押し付けられて転動体5の胴部51が一対の軌道面211a,211bに接触したときに、転動体5の針状突起52の外周面52aと第1及び第2の凹溝611,621内の外側側面611a,621aとの間に所定の隙間が形成されている。【選択図】図1
Description
本発明は、スライド式等速ジョイントに関する。
従来の等速ジョイントとして、内周面に中心軸方向に延びる3本の軌道溝が形成された有底筒状の外方部材としての外輪と、外輪の軌道溝にそれぞれ挿入される3本のトリポード軸部を有する内方部材としてのトリポード部材と、トリポード軸部の外周面と軌道溝の内面との間に介在する複数の転動体とを備えたスライド式等速ジョイントがある(特許文献1,2参照)。
特許文献1に記載のスライド式等速ジョイントは、トリポード軸部と軌道溝の内面との間に、複数の転動体を有するローラユニットを備えている。このローラユニットは、トリポード軸部を挟むように分離して配置された一対の分割部材からなり、トリポード軸部に対して揺動可能に配置された中間部材と、軌道溝の内面と中間部材の動力伝達面との間で転動可能に配置されて、円柱状の胴部及び胴部の軸方向の両端面に立設された一対の針状突起からなる複数の転動体と、これら複数の転動体を中間部材の外周を循環可能に保持する保持器とを有している。保持器は、複数の転動体の軸方向両端部をそれぞれ保持するように対向して連結された一対の循環路形成部材からなり、一対の循環路形成部材には転動体の針状突起を案内する凹溝が転動体の循環経路に沿ってそれぞれ形成されている。
このスライド式等速ジョイントは、トリポード部材に嵌合される中間シャフトと共にドライブシャフトを構成し、例えば特許文献2の図1及び図2に記載されたように車両に組み付けられる。すなわち、外輪に設けられた軸状のステムがディファレンシャル装置のサイドギヤの中心部に形成された挿入孔に挿入され、例えばスプライン嵌合によってサイドギヤに相対回転不能に連結される。外輪のステムの先端部には、抜け止め具が嵌着される環状溝が形成され、スナップリング等のリング状の抜け止め具によってサイドギヤからの抜け止めされている。
特許文献1に記載されたスライド式等速ジョイントは、車両への組み付けの際に、ローラユニットが外輪の底部側に押し当てられる場合がある。つまり、作業者がトリポード部材に連結されたシャフトを把持し、ステムの環状溝に抜け止め具を嵌着した状態でディファレンシャルケースの外側からサイドギヤの挿通孔に外輪のステムを挿通させると、ローラユニットがトリポード部材及び中間部材を介して外輪の底部側に押し当てられ、押圧力を受ける。抜け止め具は、サイドギヤの挿通孔を通過する際には弾性的に縮径して環状溝に収容され、挿通孔を通過すると元の大きさに復元し、外周側の一部が環状溝から突出する。これにより、サイドギヤからのステムの抜け止めがなされる。
この組付けの際、例えば作業者がシャフトを押し付ける力が大きい場合には、トリポート部材の軸部が一対の分割部材を互いに離隔させる方向に強く押し付けるため、転動体が一対の分割部材から軌道面側に押し付けられて、転動体の針状突起が保持器の凹溝内における外側側面に接触し、上記した押圧力が保持器に伝達されて保持器が変形して転動体の円滑な転動が妨げられるおそれがある。このため、例えば一対の循環路形成部材の厚さを厚くすること等により保持器の強度を確保しなければならず、スライド式等速ジョイントの小型軽量化やコスト低減の妨げとなっていた。
そこで、本発明は、車両への組付時に内方部材が外方部材の底部側に押し付けられた時の押し付け力が保持器に伝達されることを抑制することができるスライド式等速ジョイントを提供する。
本発明は、上記課題を解決するため、中心軸方向に延びて互いに向かい合う一対の軌道面を有する複数の軌道溝が形成された筒部、及び前記筒部の一端部を閉塞する底部を有する外方部材と、シャフトに連結される環状のボス部、及び前記ボス部の外周面から前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されて前記軌道溝にそれぞれ挿入される複数の脚軸を有する内方部材と、前記脚軸を挟むように分離して配置された一対の中間部材と、前記一対の軌道面と前記一対の中間部材の外面との間に配置された複数の転動体と、前記複数の転動体を前記中間部材の外面に沿って転動可能に保持する保持器とを備え、前記転動体は、円柱状の胴部と、前記胴部の軸方向の両端面に立設された一対の針状突起とを有し、前記保持器には、前記一対の針状突起を案内する凹溝が形成され、前記内方部材が前記外方部材内を前記底部側に移動して、前記一対の中間部材が前記脚軸から互いに離隔する方向の押圧力を受けた際に、前記転動体が前記一対の中間部材に押し付けられて記胴部が前記一対の軌道面に接触したときに、前記転動体の前記針状突起の外周面と前記凹溝内の側面との間に所定の隙間が形成されている、スライド式等速ジョイントを提供する。
本発明によれば、車両への組付時に内方部材が外方部材の底部側に押し付けられた時の押し付け力が保持器に伝達されることを抑制することができる。
[実施の形態]
以下、本実施の形態に係るスライド式等速ジョイントについて、図1乃至図7を参照して説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明を実施する上での好適な一具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
以下、本実施の形態に係るスライド式等速ジョイントについて、図1乃至図7を参照して説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明を実施する上での好適な一具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
図1は、本実施の形態に係るスライド式等速ジョイントの一部を破断して示す全体図である。図2は、スライド式等速ジョイントの外輪を、その回転軸O1方向から見た平面図である。以下、このスライド式等速ジョイントを単に「等速ジョイント」という。
等速ジョイント1は、車両のディファレンシャル装置の出力部材である図略のサイドギヤとシャフト(ドライブシャフトの中間シャフト)7との間に配置され、車輪を回転させる駆動力をシャフト7に伝達する。この等速ジョイント1は、トリポード型等速ジョイントとも称され、外方部材としての外輪2と、内方部材としてのトリポード部材3と、3つのローラユニット10(図1には、1つのローラユニット10のみを示す)とを有して構成されている。外輪2は、ディファレンシャル装置のサイドギヤと一体回転するように連結され、トリポード部材3は、シャフト7と一体回転するように連結される。ローラユニット10は、後述するトリポード部材3の脚軸としてのトリポード軸部32に嵌め合される。以下、これら各部材等の構成について、詳細に説明する。
外輪2は、中心軸方向に延びる複数本(3本)の軌道溝211が形成された筒部21、筒部21の一端部を閉塞する底部22、及び底部22の中央部から筒部21とは反対側に突出する軸状のステム部23を有している。筒部21及び底部22は、一体となって有底筒状を呈し、筒部21の内部には、トリポード部材3、及び3つのローラユニット10を収容する収容空間20が形成されている。なお、筒部21の中心軸は、外輪2の回転軸O1と一致している。図1では、外輪2の回転軸O1とシャフト7の回転軸O2とが一致した、ジョイント角がゼロの状態を図示している。以下、筒部21の中心軸(外輪2の回転軸O1)に平行な方向を外輪2の中心軸方向という。
3本の軌道溝211は、図2に示すように、筒部21の周方向に沿って等間隔に、筒部21の中心部から外方に向かって窪むように形成されている。3つのローラユニット10は、これら3つの軌道溝211のそれぞれに収容される。各軌道溝211は、その内面に、外輪2の中心軸方向に延びて互いに向かい合う一対の軌道面211a,211bを有している。一対の軌道面211a,211bは、平坦な面であり、互いに平行に向かい合っている。なお、以下の説明において、一対の軌道面211a,211bのそれぞれを区別する必要がある場合には、車両の前進加速時にローラユニット10の後述する複数の転動体5が転動する軌道面を第1軌道面211aといい、他方の軌道面を第2軌道面211bという。
底部22には、トリポード部材3が筒部21の収容空間20の奥側に移動した際にローラユニット10の転動体5が当接する平面状の底面22aが、軌道溝211の延伸方向に対して直交するように形成されている。
ステム部23には、ディファレンシャル装置のサイドギヤにスプライン嵌合するスプライン嵌合部231が形成されている。また、ステム部23におけるスプライン嵌合部231よりも先端側(底部22側の基端部とは反対側)の端部には、スナップリング等のリング状の抜け止め具(図示せず)を保持するための環状溝232が形成されている。
ローラユニット10は、一対の分割部材41,42(図1では一方の分割部材41のみ示す)からなる中間部材4と、中間部材4の外周側に配置された複数の転動体5と、複数の転動体5を保持する保持器6とを備えている。
トリポード部材3は、前述したトリポード軸部32と、本体を形成するボス部32とからなる環状に形成された部材である。また、トリポード部材3のボス部31には、シャフト7を挿通させる挿通孔30が形成され、シャフト7の端部に形成されたスプライン嵌合部71と相対回転不能に嵌合する。また、トリポード部材3は、シャフト7に嵌着されたスナップリング70によって抜け止めされている。
トリポード部材3は、外輪2の中心軸方向に沿って外輪2に対して所定の移動範囲内で移動可能である。等速ジョイント1を車両のディファレンシャル装置に組み付ける際には、トリポード部材3がシャフト7を介して外輪2の底部22側(図1に示す矢印方向)に押し付けられる。外輪2の底部22側へのトリポード部材3の移動は、ローラユニット10の転動体5が底面22aに突き当たることで規制される。
図3は、トリポード部材3を、1つのトリポード軸部32に組み合わされるローラユニット10と共に示す分解斜視図である。図4は、ローラユニット10を示す正面図である。図5(a)は、図4のA−A線断面図であり、図5(b)は、図4のB−B線断面である。図5(b)では、トリポード部材3のトリポード軸部32,外輪2の各軌道溝211における第1軌道面211a及び第2軌道面211bを二点鎖線で示している。
ローラユニット10は、トリポード軸部32の頭部322を挟むように分離して配置された一対の分割部材41,42からなる中間部材4と、外輪2の回転方向及び外輪2とシャフト7との間のトルク伝達方向に応じて、軌道溝211における一対の軌道面211a,211b(図2に示す)のうち何れかの軌道面を転動する複数の転動体5と、複数の転動体5を中間部材4の外周側で循環移動可能に保持する保持器6とを備えている。
図3に示すように、トリポード部材3は、環状のボス部31、及びボス部31の外周面31aからボス部31の径方向外方に延びるように立設されて外輪2の軌道溝211(図2に示す)にそれぞれ挿入される複数(3本)のトリポード軸部32を有する。なお、ボス部31の挿通孔30の内周面には、シャフト7のスプライン嵌合部71(図1に示す)に嵌合する複数のスプライン突起が形成されているが、図3では、このスプライン突起の図示を省略している。
3本のトリポード軸部32は、ボス部31の周方向に沿って等間隔に設けられ、その先端部は部分球面状に形成されている。より具体的には、各トリポード軸部32は、ボス部31側の頸部321と、頸部321よりも外径が大きい球面凸状の外周面322aを有する頭部322とを有し、頭部322が頸部321よりもトリポード軸部32の先端側に設けられている。3本のトリポード軸部32のそれぞれの頭部322には、ローラユニット10が揺動可能に嵌め合わされる。
中間部材4は、トリポード軸部32と複数の転動体5との間に介在して配置されている。このうち一方の分割部材41(以下、「第1の分割部材41」という)は、トリポード軸部32と第1軌道面211aとの間に配置され、他方の分割部材42(以下、「第2の分割部材42」という)は、トリポード軸部32と第2軌道面211bとの間に配置されている。第1の分割部材41と第2の分割部材42とは、対称な形状に形成されている。
第1及び第2の分割部材41,42には、トリポード軸部32の頭部322の外周面322aが接触する部分球面状の凹面41a,42a(図3では第1の分割部材41の凹面41aのみ示す)がそれぞれ形成されている。これにより、トリポード軸部32の頭部322は、中間部材4に対して揺動可能である。
また、第1及び第2の分割部材41,42における凹面41a,42aとは反対側の面は、複数の転動体5が転動する平坦な転動面41c,42c(図3では第2の分割部材42の転動面42cのみを示す)として形成されている。
第1及び第2の分割部材41,42のそれぞれには、後述する保持器6の連結部60との干渉を避ける切り欠き410,420がそれぞれ形成されている。これにより、外輪2の中心軸方向における第1及び第2の分割部材41,42の端面は、切り欠き410,420が形成されていない部分における第1端面41d,42dと、切り欠き410,420内における第2端面41e,42eとによって構成されている。
転動体5は、円柱状の胴部51と、胴部51の軸方向の両端面に立設された一対の針状突起52とを備えた軸状である。本実施の形態では、18個の転動体5が中間部材4の外周囲に配置されている。ただし、転動体5の個数は、等速ジョイント1のトルク伝達容量等に応じて適宜変更することが可能である。図3では、1つの転動体5を保持器6の外部に図示している。
保持器6は、複数の転動体5をその軸方向に挟む一対の循環路形成部材61,62を互いに連結してなり、外輪2の径方向から見た正面視において、角の丸い長方形状(角丸長方形状)を呈している(後述する図4参照)。以下の説明では、一対の循環路形成部材61,62のうち、外輪2の収容空間20内において回転軸O1から遠い径方向外側に配置される一方の循環路形成部材を第1循環路形成部材61といい、他方の循環路形成部材を第2循環路形成部材62という。第1循環路形成部材61及び第2循環路形成部材62は、板状の金属からなる素材をプレスして成形される。
また、保持器6は、一対の連結部60,60によって、第1循環路形成部材61と第2循環路形成部材62とが連結されている。一対の連結部60,60は、複数の転動体5が循環する移動軌跡よりも内側(トリポード軸部32側)に設けられ、筒部21の中心軸方向に沿って並んでいる。
保持器6の連結部60は、第1循環路形成部材61に形成された第1連結片612と、第2循環路形成部材62に形成された第2連結片622とを重ね合わせ、これら第1連結片612と第2連結片622とを結合することで形成されている。本実施の形態では、第1連結片612と第2連結片622とが加締めによって結合されているが、これに限らず、例えば溶接によって結合されていてもよい。
図4に示すように、第1の分割部材41における第1端面41dは複数の転動体5の胴部51に接触し、第2端面41eは保持器6の連結部60と隙間を介して対向している。これにより、例えば等速ジョイント1のディファレンシャル装置への組み付け時にトリポード部材3が外輪2の底部22側に押し付けられ、転動体5の胴部51が底面22aに接触したときに、第1及び第2の分割部材41,42における第1端面41d,42dが転動体5の胴部51に接触する一方で、第2端面41e,42eと保持器6における連結部60との間に隙間が形成されて、保持器6に対して上記した中心軸方向における押圧力が伝達されないように構成されている。
図5(a)に示すように、第1循環路形成部材61には、転動体5の一対の針状突起52のうち、一方の針状突起52を案内する第1凹溝611が形成されている。また、第2循環路形成部材62には、転動体5の一対の針状突起52のうち、他方の針状突起52を案内する第2凹溝621が形成されている。第1凹溝611は溝底が第2の循環路形成部材62側から離間するように窪んだU字状であり、第2凹溝621は溝底が第1循環路形成部材61側から離間するように窪んだU字状である。
第1凹溝611の内面は、転動体5の一方の針状突起52を挟んで対向する外側側面611a及び内側側面611bと、溝底として形成される底面611cとで構成されている。第1凹溝611側の針状突起52は、外側側面611a及び内側側面611bの間に配置されている。内側側面611bは、第1凹溝611の連結部60側に形成され、外側側面611aは、その反対側に形成されている。
同様に、第2凹溝621の内面は、転動体5の他方の針状突起52を挟んで対向する外側側面621a及び内側側面621bと、溝底として形成される底面621cとで構成されている。第2凹溝621側の針状突起52は、内側側面621aと、外側側面621bとの間に配置されている。内側側面621bは、第2凹溝621の連結部60側に形成され、外側側面621aは、その反対側に形成されている。
図5(b)に示すように、第1の分割部材41及び第2の分割部材42のそれぞれには、前述した凹面41a,42aが形成されている。凹面41a,42aの外周囲には、トリポード軸部32の頭部322を挟んで向かい合う第1の分割部材41の平坦面41b及び第2の分割部材42の平坦面42bが、それぞれ形成されている。第1の分割部材41の凹面41aは、第1軌道面211a側に向かって窪み、第2の分割部材42の凹面42aは、第2軌道面211b側に向かって窪んでいる。
なお、トリポード部材3におけるトリポード軸部32の頭部322が、第1及び第2の分割部材41,42の凹面41a,42a内において、トリポード軸部32の中心軸方向(図5(b)の上下方向)の中間位置にある状態では、トリポード軸部32の外周面322aは、第1及び第2の分割部材41,42の平坦面41b,42bと凹面41a,42aとの境界に位置する部位にそれぞれ形成された角部41f,42fと非接触である。
第1の分割部材41の転動面41cは、外輪2の第1軌道面211aに複数の転動体5を挟んで対向し、第2の分割部材42の転動面42cは、外輪2の第2軌道面211bに複数の転動体5を挟んで対向する。
次に、本実施の形態に係る等速ジョイント1の外輪2,トリポード部材3,及びローラユニット10の各部の寸法構成について図6を参照して説明する。図6は、外輪2における第1及び第2軌道面211a,211bの間に配置された転動体5,保持器6,第1及び第2の分割部材41,42及びトリポード部材3のトリポード軸部32を模式的に示した図であり、(a)は正面図であり、(b)は(a)の上面図である。
また、図6では、説明の明確化のため、第1軌道面211a側を転動する転動体5を第1の転動体5Aといい、第2軌道面211b側を転動する転動体5を第2の転動体5Bということにする。また、図6では、保持器6における第2循環路形成部材62の第2凹溝621と、第2凹溝621と係合する第1及び第2の転動体5A,5Bの針状突起52については、循環路形成部材61の第1凹溝611と、第1凹溝611と係合する第1及び第2の転動体5A,5Bの針状突起52と構成及びその位置関係がそれぞれ同様であるため、図示を省略している。後述する図7及び図8においても同様である。
図6(a)及び(b)に示す状態では、第1の転動体5Aの針状突起52の外周面52aは、第1凹溝611における外側側面611a及び内側側面611bと隙間を介して対向し、かつ、針状突起52は第1凹溝611内における外側側面611a及び内側側面611bの間における中央部に位置している。
つまり、第1の転動体5Aにおける胴部51の外周面51aと第1凹溝611の外側側面611aとの間の隙間CA1,及び第1の転動体5Aにおける胴部51の外周面51aと第1凹溝611の内側側面611bとの間の隙間CA2が等しい。同様に、第2の転動体5Bにおける胴部51の外周面51aと第1凹溝611の外側側面611aとの間の隙間CB1,及び第2の転動体5Bにおける胴部51の外周面51aと第1凹溝611の内側側面611bとの間の隙間CB2が等しい。なお、針状突起52の外周面52aと第1凹溝611の外側側面611a及び内側側面611bとの間の隙間(CA1+CA2)は、例えば0.05mm〜0.25mmである。
第1の分割部材41の転動面41cは、第1の転動体5Aにおける胴部51の外周面51aに接触している。第1の転動体5Aにおける胴部51の外周面51aのうち、第1の分割部材41の転動面41cと接触している部位とは反対側の面が第1軌道面211aと僅かな隙間H1を介して対向している。
同様に、第2の分割部材42の転動面42cは、第2の転動体5Bにおける胴部51の外周面51aに接触している。第2の転動体5Bにおける胴部51の外周面51aのうち、第2の分割部材42の転動面42cと接触している部位とは反対側の面が第1軌道面211bと僅かな隙間H2を介して対向している。なお、図6(a)及び(b)に示す状態では、ローラユニット10が第1及び第2軌道面211a,211bの間における中央部に位置し、隙間H1と隙間H2とが互いに等しくなっている。
図6(b)に示すように、トリポード部材3におけるトリポード軸部32は、第1及び第2の分割部材41,42のそれぞれの凹面41a,42aにおける中央部に位置し、頭部322の外周面322aが凹面41a,42aにおける深さ(平坦面41b,42bに直交する方向における深さ)が最も深い最深部で接触している。本実施の形態では、凹面41a,42aが、トリポード軸部32の頭部322における外周面322aの曲率半径よりも僅かに大きい曲率半径を有する凹球面状に形成されている。
また、本実施の形態では、第1の転動体5Aにおける胴部51の外周面51aと第1軌道面211aとの間の隙間H1が、前述した第1の転動体5Aの針状突起52の外周面52aと第1凹溝611の外側側面611aとの間の隙間CA1よりも小さく、かつ、第2の転動体5Bにおける胴部51の外周面51aと第2軌道面211bとの間の隙間H2が、第2の転動体5Bの針状突起52の外周面52aと第1凹溝611の外側側面611aとの間の隙間CB1よりも小さくなるように、ローラユニット10,トリポード部材3,及び外輪2の各構成部材の寸法が設定されている。
より詳細には、第1軌道面211aと第2軌道面211bとの間の距離をWtとし、第1の転動体5Aが係合する第1凹溝611における外側側面611aと第2の転動体5Bが係合する第1凹溝611の外側側面611aとの間の距離をWcとし、第1の転動体5Aの胴部51の外径をDnとし、針状突起52の外径をDsとし、トリポード軸部32の頭部322の球径(図5(b)に示すトリポード軸部32の頭部322の外周面322aのうち、第1及び第2軌道面211a,211b側に最も膨出した部位におけるトリポード軸部32の頭部322における外径)をDtとし、凹面41a,42aの深さが最も深い最深部における第1及び第2の分割部材41,42の厚みをTiすると、以下の不等式(1)及び(2)を満たすように寸法構成されている。
Wc>Wt−(Dn−Ds) …(1)
Wt>Dt+2×Ti+2×Dn …(2)
なお、上記した不等式(1)及び(2)において、第1の転動体5Aにおける胴部51の外径Dn,及び針状突起52の外径Dsの寸法は、第2の転動体5Bについても同様である。
Wc>Wt−(Dn−Ds) …(1)
Wt>Dt+2×Ti+2×Dn …(2)
なお、上記した不等式(1)及び(2)において、第1の転動体5Aにおける胴部51の外径Dn,及び針状突起52の外径Dsの寸法は、第2の転動体5Bについても同様である。
上記した不等式(1)を満たすように等速ジョイント1が寸法構成されることにより、後述する図7において説明するローラユニット10の組付時において第1及び第2の転動体5A,5Bが第1及び第2の分割部材41,42からそれぞれ押し付けられたときに、第1及び第2の転動体5A、5Bが第1及び第2軌道面211a,211bに接触して、第1及び第2の転動体5A,5Bのそれぞれ針状突起52が第1凹溝611の外側側面611aに接触することが防止される。ここで、不等式(1)における各寸法の値は例えば、Wtは46.86mmであり、Wcは41.2mmであり、Dnは6.99mmであり、Dsは1.33mmである。
上記した不等式(2)を満たすように等速ジョイント1が構成されることにより、ローラユニット10の組付時において第1及び第2の転動体5A,5Bが第1及び第2の分割部材41,42からそれぞれ押し付けられたときに、第1及び第2の転動体5A,5Bと外輪2における第1及び第2軌道面211a,211bとの間に隙間H1,H2が形成されて、ローラユニット10を外輪2における筒部21内を円滑に移動させることができる。ここで、不等式(2)における各寸法の値は、例えば、Wtが46.64mmであり、Dtは24.64mmであり、Dnは7.0mmであり、Tiは4.0mmである。
次に、図1乃至図6において説明した構成を有する等速ジョイント1の組付時において、ローラユニット10が外輪2の底部22側に押し付けられたときの転動体5,保持器6、及びトリポート部材3の動作について図7を参照して説明する。
図7は、図6に示した状態からトリポード部材3の頭部322が中心軸方向に移動したときの転動体5,保持器6,及びトリポード部材3のトリポード軸部32の状態を模式的に示した図であり、(a)は、正面図であり、(b)は(a)の上面図である。
なお、図7では、等速ジョイント1の組付時において、トリポード部材3が外輪2の底部22側に押し付けられて転動体5が底部22に接触し、第1及び第2の分割部材41,42の中心軸方向(第1及び第2軌道面211a,211bと平行な方向)への移動が規制された状態を示している。
トリポード部材3が外輪2の底部22側に押し付けられると、図7に示すように、トリポード部材3におけるトリポード軸部32の頭部322が凹面41a,42a内を第1及び第2の分割部材41,42の並び方向と直交する方向(図に示す矢印A方向)へ移動して、頭部322の外周面322aが第1及び第2の分割部材41,42におけるそれぞれの角部41f,42fに接触する。
この際、第1及び第2の分割部材41,42は、その角部41f,42fにおいて頭部322の移動方向に対して傾斜した方向の押圧力を受けるため、第1及び第2の分割部材41,42は、前記押圧力の水平方向(頭部322の移動方向と直交する方向)の分力によって、互いに離隔する方向(図に示す矢印B方向)の力を受ける。
そうすると、第1の転動体5Aが第1の分割部材41から第1軌道面211a側に押し付けられて、その胴部51の外周面51aが第1軌道面211aに接触すると共に、第2の転動体5Bが第2の分割部材42から第2軌道面211b側に押し付けられて、その胴部51の外周面51aが第2軌道面211bに接触する。
この際、第1の転動体5Aの第1軌道面211a側への移動に伴って、針状突起52が側に移動して隙間CA1が小さくなる。すなわち、第1の転動体5Aが第1軌道面211aに接触したときに、第1の転動体5Aの針状突起52の外周面52aと、保持器6における第1凹溝611の外側側面611aとの間には、上記した隙間CA1よりも小さい所定の隙間が形成されている。これにより、トリポード部材3におけるトリポード軸部32の頭部322の第1及び第2の分割部材41,42を離隔させる方向の押し付け力が、第1及び第2の転動体5A,5Bの針状突起52を介して保持器6に伝達されることが回避される。
次に、比較例に係る等速ジョイントについて、図8を参照して説明する。図8は、比較例に係るローラユニット10について図7に示した状態と同じ状態における転動体5,保持器6,及びトリポード部材3のトリポード軸部32の状態を模式的に示した図であり、(a)は、正面図であり、(b)は(a)の上面図である。
図8に示す比較例に係る等速ジョイントは、図6において説明した各部の寸法構成が本実施の形態に係る等速ジョイントと異なる他、その他の構成については本実施の形態に係る等速ジョイント1と同様である。なお、図8において図7に示した本実施の形態について説明したものと共通の機能を有する部材については、図7に付した符号と同一の符号を付して重複した説明を省略する。
比較例に係る等速ジョイント1は、図6(a)で示した第1の転動体5Aにおける胴部51の外周面51aと第1軌道面211aとの間の隙間H1が、第1の転動体5Aの針状突起52の外周面52aと第1凹溝611の外側側面611aとの間の隙間CA1よりも大きく、かつ、第2の転動体5Bにおける胴部51の外周面51aと第2軌道面211bとの間の隙間H2が、第2の転動体5Bの針状突起52の外周面52aと第1凹溝611の外側側面611aとの間の隙間CB1よりも大きくなるように、ローラユニット10,トリポード部材3,及び外輪2の各構成部材の寸法が設定されている。つまり、比較例の等速ジョイント1においては、本実施の形態で説明した不等式(1)は満たさない寸法構成である。
このように構成された比較例に係るローラユニット10では、第1及び第2の転動体5A,5Bの胴部51の外周面51aが第1及び第2軌道面211a,211bに接触する前に、が保持器6における第1凹溝611の外側側面611aに接触するため、トリポード部材3におけるトリポード軸部32の頭部322による押し付け力が転動体5の針状突起52を介して保持器6に伝達される。したがって、不等式(1)を満たしていない寸法構成に係る比較例の場合では、組付時のトリポード部材3による押し付け力によって保持器6が変形するおそれがあるが、本実施の形態によれば、トリポード部材3の押し付け力を保持器6へ伝達させることがないので、保持器6の変形を抑制することができる。
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。
以上説明した実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。
(1)等速ジョイント1は、組付時において、トリポード部材3が外輪2の底部22側に押し付けられて、複数の転動体5の胴部51が第1及び第2軌道面211a,211bに接触したときに、転動体5の針状突起52の外周面52aと第1及び第2の凹溝611,621内の外側側面611a,621aとの間に所定の隙間が形成されるので、転動体5を介して保持器6に上記した押し付け力が伝達することを回避することができる。すなわち、組付時における押し付け力による保持器6の変形を抑制することができる。
(2)等速ジョイント1は、前述した不等式(2)を満たすように寸法構成されているので、外輪2における第1及び第2軌道面211a,211bと、ローラユニット10との間に隙間が形成されて、組付時に外輪2の底部22側に円滑にスライドさせることができる。つまり、上記(1)で述べた効果に加えて、組付時の作業負担を低減することができる。
(3)第1及び第2の分割部材41,42には、球面凸状に形成されたトリポード部材3におけるトリポード軸部32の外周面322aが接触する凹面41a,42aが形成されているので、第1及び第2の分割部材41,42とトリポード部材3とは球面接触する。これにより、例えば第1及び第2の分割部材41,42とトリポード部材3とが平面接触する場合に比較して、接触面積を大きくすることができ、トリポード部材3による第1及び第2の分割部材41,42に対する単位面積当たりの荷重が低減されてローラユニット10の長寿命化を図ることができる。
以上、本実施の形態に係るスライド式等速ジョイントについて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、保持器6を角丸長方形状に形成した場合について説明したが、これに限らず、例えば軌道溝211の延伸方向における両端部が半円状に形成されたトラック形状であってもよい。
1…等速ジョイント、2…外輪、3…トリポード部材、4…中間部材、5…転動体、5A…第1の転動体、5B…第2の転動体、6…保持器、7…シャフト、10…ローラユニット、20…収容空間、21…筒部、22…底部、22a…底面、23…ステム部、30…挿通孔、31…ボス部、31a…外周面、32…トリポード軸部、32…トリポード軸部、41…第1の分割部材、42…第2の分割部材、41a,42a…凹面、41b,42b…平坦面、41c,42c…転動面、41d,42d…第1端面、41e,42e…第2端面、41f,42f…角部、51…胴部、51a…外周面、52…針状突起、52a…外周面、60…連結部、61…第1循環路形成部材、62…第2循環路形成部材、70…スナップリング、71…スプライン嵌合部、211…軌道溝、211a…第1軌道面、211b…第2軌道面、231…スプライン嵌合部、232…環状溝、321…頸部、322…頭部、322a…外周面、611…第1凹溝、621…第2凹溝、611a…外側側面、611b…内側側面、611c…底面、612…第1連結片、621…第2凹溝、621a…内側側面、621b…外側側面、621c…底面、622…第2連結片
Claims (4)
- 中心軸方向に延びて互いに向かい合う一対の軌道面を有する複数の軌道溝が形成された筒部、及び前記筒部の一端部を閉塞する底部を有する外方部材と、
シャフトに連結される環状のボス部、及び前記ボス部の外周面から前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されて前記複数の軌道溝にそれぞれ挿入される複数の脚軸を有する内方部材と、
前記脚軸を挟むように分離して配置された一対の中間部材と、
前記一対の軌道面と前記一対の中間部材の外面との間に配置された複数の転動体と、
前記複数の転動体を前記中間部材の外面に沿って転動可能に保持する保持器とを備え、
前記転動体は、円柱状の胴部と、前記胴部の軸方向の両端面に立設された一対の針状突起とを有し、
前記保持器には、前記一対の針状突起を案内する凹溝が形成され、
前記内方部材が前記外方部材内を前記底部側に移動して前記一対の中間部材が前記脚軸から互いに離隔する方向の押圧力を受け、前記転動体が前記一対の中間部材に押し付けられて前記胴部が前記一対の軌道面に接触したとき、前記転動体の前記針状突起の外周面と前記凹溝内の側面との間に所定の隙間が形成されている、
スライド式等速ジョイント。 - 前記転動体の前記胴部の外径をDnとし、前記転動体の前記針状突起の外径をDsとし、前記外方部材の前記一対の軌道面の間の距離をWtとし、前記一対の軌道面のうち一方の軌道面を転動する前記転動体の前記針状突起を案内する前記凹溝内の外側側面と、前記一対の軌道面のうち他方の軌道面を転動する前記転動体の前記針状突起を案内する前記凹溝における外側側面との間の距離をWcとしたとき、Wc>Wt−(Dn−Ds)を満たす寸法設定で構成された、
請求項1に記載のスライド式等速ジョイント。 - 前記脚軸の外周面は球面状に形成され、
前記脚軸の球径をDtとし、前記中間部材の前記脚軸の外周面と接触する部位のうち最も薄肉である部位における厚みをTiとすると、Wt>Dt+Ti×2+Dn×2を満たす寸法設定で構成された、
請求項2に記載のスライド式等速ジョイント。 - 前記脚軸の外周面は球面凸状であり、
前記一対の中間部材には、前記脚軸の外周面が接触する凹面が形成されている、
請求項3に記載のスライド式等速ジョイント。
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