JP2019120388A

JP2019120388A - Slide type constant-velocity universal joint

Info

Publication number: JP2019120388A
Application number: JP2018002521A
Authority: JP
Inventors: 正純小林; Masazumi Kobayashi
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2018-01-11
Filing date: 2018-01-11
Publication date: 2019-07-22

Abstract

To provide a slide type constant-velocity universal joint (a double offset type constant-velocity universal joint) which can achieve downsizing and weight reduction while securing necessary strength.SOLUTION: The invention relates to a slide type constant-velocity universal joint which is a double offset type. A track groove of an inner joint member has a ball movable range where balls can roll and a ball immovable range where the balls do not roll. A thickness of at least a joint opening portion of a track groove bottom of the ball immovable range is formed thicker than a thickness of the ball movable range.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車や各種産業機械に用いられる動力伝達装置である等速自在継手に関し、特に摺動式等速自在継手に関する。 The present invention relates to a constant velocity universal joint which is a power transmission device used for automobiles and various industrial machines, and more particularly to a sliding constant velocity universal joint.

摺動式等速自在継手は角度変位だけでなく軸方向変位（プランジング）も可能で、その例として、ダブルオフセット型等速自在継手が挙げられる。このようなダブルオフセット型等速自在継手は、自動車の前輪用のドライブシャフト、後輪用のドライブシャフト、及びプロペラシャフト等に用いられる。 The sliding constant velocity universal joint is capable of axial displacement (plunging) as well as angular displacement, and an example thereof is a double offset constant velocity universal joint. Such a double offset constant velocity universal joint is used as a drive shaft for a front wheel of a car, a drive shaft for a rear wheel, a propeller shaft, and the like.

ダブルオフセット型等速自在継手は、図７に示すように、内径面１にトラック溝２が形成された外側継手部材３と、外径面４にトラック溝５が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との間に介在されるトルク伝達ボール７（以下、単にボールともいう）と、このボール７を収容するポケット８を有するとともに外側継手部材３と内側継手部材６との間に介装されるケージ９とを備える。 As shown in FIG. 7, the double offset constant velocity universal joint includes an outer joint member 3 having a track groove 2 formed on an inner diameter surface 1 and an inner joint member 6 having a track groove 5 formed on an outer diameter surface 4. A torque transmitting ball 7 (hereinafter, also simply referred to as a ball) interposed between the track groove 2 of the outer joint member 3 and the track groove 5 of the inner joint member 6, and a pocket 8 for housing the ball 7 A cage 9 interposed between the outer joint member 3 and the inner joint member 6 is provided.

ケージ９の外球面９ａの曲率中心Ｏ１と内球面９ｂの曲率中心Ｏ２とが、継手中心Ｏに対し、軸方向反対側に等距離だけオフセットしている。これにより、ボールが常に作動角の二等分面内に保持され、外側継手部材と内側継手部材との間での等速性が確保される。 The center of curvature O1 of the outer spherical surface 9a of the cage 9 and the center of curvature O2 of the inner spherical surface 9b are offset from the joint center O by an equal distance on the opposite side in the axial direction. Thereby, the ball is always held within the bisecting plane of the operating angle, and constant velocity between the outer joint member and the inner joint member is secured.

また、外側継手部材３は、内径面１にトラック溝２が形成されたマウス部１０と、マウス部１０の底壁１０ａから突設されるステム部１１とからなる。内側継手部材６の軸心孔には、雌スプライン１２が形成され、図８に示すように、内側継手部材６の軸心孔にシャフト１３の端部が嵌入される。シャフト１３の端部には雄スプライン１４が形成され、シャフト１３の端部が内側継手部材６の軸心孔に嵌入された際に、雌スプライン１２と雄スプライン１４とが嵌合する。 Further, the outer joint member 3 includes a mouse portion 10 in which the track groove 2 is formed in the inner diameter surface 1 and a stem portion 11 provided to project from the bottom wall 10 a of the mouse portion 10. A female spline 12 is formed in the axial center hole of the inner joint member 6, and as shown in FIG. 8, the end of the shaft 13 is fitted into the axial center hole of the inner joint member 6. A male spline 14 is formed at the end of the shaft 13, and when the end of the shaft 13 is fitted into the axial center hole of the inner joint member 6, the female spline 12 and the male spline 14 are fitted.

なお、外側継手部材３の開口部には、図７に示すように、周方向凹溝１７が形成され、この周方向凹溝１７に、内側継手部材６とボール７とケージ９等で構成される内部部品の抜け止め用のストッパリング１８が嵌合されている。また、図８に示すように、シャフト１３の雄スプライン１４の端部には周方向溝１９が設けられ、この周方向溝１９に内側継手部材６の端面６ｄに係止するストッパとしての止め輪２０が装着されている。 Incidentally, as shown in FIG. 7, a circumferential recessed groove 17 is formed in the opening of the outer joint member 3, and the circumferential recessed groove 17 is constituted by the inner joint member 6, the ball 7, the cage 9 and the like. A stopper ring 18 for preventing the removal of internal parts is fitted. Further, as shown in FIG. 8, a circumferential groove 19 is provided at the end of the male spline 14 of the shaft 13, and a retaining ring as a stopper that is engaged with the circumferential groove 19 with the end face 6 d of the inner joint member 6. 20 are worn.

ところで、図１０は、図７に示すダブルオフセット型等速自在継手が作動角θをとった状態を示している。この場合、ダブルオフセット型等速自在継手は、継手中心Ｏに対し内側継手部材６の外径面４の曲率中心Ｏ２（ケージ９の内球面９ｂの曲率中心）が継手開口側にオフセットしているので、このオフセット分、ボール７は内側継手部材６の外径面４の曲率中心Ｏ２よりも継手奥側に配置される。このため、作動角θをとる場合、ボール７は内側継手部材６のトラック溝５の奥側部分しか移動しない。 FIG. 10 shows a state in which the double offset constant velocity universal joint shown in FIG. 7 has an operating angle θ. In this case, in the double offset constant velocity universal joint, the curvature center O2 of the outer diameter surface 4 of the inner joint member 6 (the curvature center of the inner spherical surface 9b of the cage 9) is offset to the joint opening side with respect to the joint center O Because of this offset, the ball 7 is disposed on the joint rear side with respect to the curvature center O2 of the outer diameter surface 4 of the inner joint member 6. For this reason, when taking the operating angle θ, the ball 7 moves only to the back side portion of the track groove 5 of the inner joint member 6.

近年、自動車の低燃費化に伴い、等速自在継手（ダブルオフセット型等速自在継手）においても、小型・軽量化が求められている。このため、従来には、小型・軽量化を図ったダブルオフセット型等速自在継手が種々提案されている（特許文献１及び特許文献２）。 In recent years, with the reduction in fuel consumption of automobiles, downsizing and weight reduction are also required for constant velocity universal joints (double offset type constant velocity universal joints). For this reason, conventionally, various double offset type constant velocity universal joints have been proposed which are reduced in size and weight (Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献１では、トルク伝達ボールの数を８個としてボール直径を小径化し、また、ボールのピッチ円径とボール直径との比を所定範囲に設定したり、外側継手部材の外径と内側継手部材のセレーションのピッチ円径との比を所定範囲に設定し、小型・軽量化したものである。 In Patent Document 1, the number of torque transmitting balls is eight to reduce the ball diameter, and the ratio of the ball pitch diameter to the ball diameter is set in a predetermined range, or the outer diameter of the outer joint member and the inner joint The ratio of the serration to the pitch circle diameter of the member is set in a predetermined range to reduce the size and weight.

また、特許文献２では、ボール径と外側継手部材の外径の比、ボールのピッチ円径と外側継手部材の外径の比、ボール溝の接触角、ボール溝の接触率、及びケージオフセット量とボールのピッチ円径の比等を所定範囲に設定したりするものである。このため、従来と同等の強度と耐久性を備えながら、３０°以上の最大作動角が可能でしかも軽量コンパクトな、ダブルオフセット型等速自在継手を実現するものである。 In Patent Document 2, the ratio of the ball diameter to the outer diameter of the outer joint member, the ratio of the pitch diameter of the ball to the outer diameter of the outer joint member, the contact angle of the ball groove, the contact ratio of the ball groove, and the cage offset amount The ratio of the pitch circle diameter of the ball to that of the ball is set in a predetermined range. For this reason, a double offset constant velocity universal joint capable of a maximum operating angle of 30 ° or more and being lightweight and compact while having the same strength and durability as conventional ones is realized.

特開平１０−７３１２９号公報JP 10-73129 A 特開２００７−８５４８８号公報JP 2007-85488 A

ところで、シャフト１３を嵌合させるために、前述したように、内側継手部材６の内径面に雌スプライン１２を形成する。この場合、継手開口側の内径面には周方向切欠部１５を設ける。この場合、シャフト１３の雄スプライン１４と内側継手部材６の雌スプライン１２とのスプライン嵌合部における入口部に、最大着力点となる嵌合開始部位１６（図９参照）が形成される。 By the way, in order to fit the shaft 13, as described above, the female spline 12 is formed on the inner diameter surface of the inner joint member 6. In this case, the circumferential direction cutout portion 15 is provided on the inner diameter surface on the joint opening side. In this case, a fitting start site 16 (see FIG. 9) which is the point of maximum applied force is formed at the inlet of the spline fitting portion between the male spline 14 of the shaft 13 and the female spline 12 of the inner joint member 6.

このため、小径化及び軽量化を図るために、一般的には、各部材（各部品）を、必要強度分の肉厚に設定することになる。しかしながら、内側継手部材６の肉厚をボール可動域部で設定すると、内側継手部材６の入口部の嵌合開始部位１６は、最大応力着力部であるため強度が低くなるおそれがあった。また逆に、内側継手部材６の入口部の嵌合開始部位１６で肉厚設定すると、ボール可動域部では厚肉となり、最軽量・小型化を図ることはできないことになる。前記特許文献１及び特許文献２であっても、それは同様である。 For this reason, in order to achieve a reduction in diameter and weight, generally, each member (each part) is set to a thickness corresponding to the necessary strength. However, when the thickness of the inner joint member 6 is set in the ball movable range portion, the fitting start portion 16 at the inlet portion of the inner joint member 6 has a possibility that the strength is lowered because it is the maximum stress application portion. On the other hand, if the thickness is set at the fitting start portion 16 at the inlet of the inner joint member 6, the ball can be thickened in the movable range, and the lightest weight and miniaturization can not be achieved. The same applies to Patent Document 1 and Patent Document 2 described above.

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、必要強度を確保したまま、最小型・最軽量化を図ることが可能な摺動式等速自在継手（ダブルオフセット型等速自在継手）を提供するものである。 Then, in view of the above-mentioned subject, the present invention provides a sliding type constant velocity universal joint (double offset type constant velocity universal joint) which can attain the minimum type and the maximum weight reduction while securing the necessary strength. It is a thing.

本発明の摺動式等速自在継手は、内径面にトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面にトラック溝が形成された内側継手部材と、前記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の間に介在されるトルク伝達手段としてのボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外側継手部材と内側継手部材との間に介装されるケージとを備え、ケージの外球面の曲率中心と内球面の曲率中心とが、継手中心に対し、軸方向反対側に等距離だけオフセットしているダブルオフセット型である摺動式等速自在継手であって、内側継手部材のトラック溝は、ボールが転動するボール可動域と、ボールが転動しないボール非可動域とを有し、ボール非可動域のトラック溝底の少なくとも継手開口部位の肉厚を、ボール可動域における肉厚よりも厚くしたものである。 The sliding constant velocity universal joint according to the present invention comprises an outer joint member having a track groove formed on an inner diameter surface, an inner joint member having a track groove formed on an outer diameter surface, and a track groove and an inner side of the outer joint member. And a cage as a torque transmission means interposed between the joint member and the track groove, and a cage having a pocket for receiving the ball and being interposed between the outer joint member and the inner joint member. A sliding type constant velocity universal joint which is a double offset type in which the curvature center of the outer spherical surface and the curvature center of the inner spherical surface are equidistantly offset on the opposite side in the axial direction with respect to the joint center. The track groove of the member has a ball movable area in which the ball rolls and a non-ball movable area in which the ball does not roll, and at least the joint opening area of the track groove bottom of the non-ball movable area In the area Kicking one in which was thicker than the wall thickness.

ダブルオフセット型等速自在継手は、ケージの外球面の球面中心とケージの内球面の球面中心とが継手中心に対して軸方向反対側に等距離だけオフセットしているため、作動角をとった時でも、ボールは内側継手部材のトラック溝に対してほぼ半分の領域（奥側領域）しか動かない。このため、入口側（開口側）はボールが来ない領域となるため、この部位のボールトラック溝部の肉厚を大きく設定することができる。 The double offset constant velocity universal joint takes an operating angle because the spherical center of the outer spherical surface of the cage and the spherical center of the inner spherical surface of the cage are offset by an equal distance axially opposite to the joint center. Even at times, the ball moves only about half (the far side) of the track groove of the inner joint member. For this reason, since the entrance side (opening side) is an area where the ball does not come, the thickness of the ball track groove portion in this area can be set large.

そこで、本ダブルオフセット型等速自在継手は、ボール非可動域のトラック溝底の少なくとも継手開口部位の肉厚を、ボール可動域における肉厚よりも厚くして、内側継手部材の入口部（開口部）の強度を確保した。 Therefore, in the double offset constant velocity universal joint, the thickness of at least the joint opening portion of the track groove bottom in the ball non-moving area is thicker than the thickness in the ball movable area, and the inlet portion of the inner joint member (opening The strength of the

ボール可動域のトラック溝底を内側継手部材の軸線方向と平行に延びるストレート溝とするとともに、ボール非可動域のトラック溝底に、ボール可動域側から反ボール可動域側に向かって外径側に傾斜するテーパ状溝底部を設け、ボール非可動域における肉厚を、ボール可動域における肉厚よりも厚くすることができる。 The track groove bottom of the ball movable area is a straight groove extending in parallel with the axial direction of the inner joint member, and the outer surface of the non-ball movable area is from the ball movable area to the opposite ball movable area It is possible to provide a tapered groove bottom that inclines to make the thickness in the ball non-moving area greater than the thickness in the ball moving area.

このように構成することによって、継手開口部位の肉厚を、ボール可動域における肉厚よりも安定して厚くすることができる。しかも、ボール可動域における内側継手部材の肉厚を、ボール非可動域における内側継手部材の肉厚よりも薄くできる。このため、等速自在継手の小型・軽量化を達成できる。 By configuring in this manner, the thickness of the joint opening can be stably made thicker than the thickness in the ball movable range. Moreover, the thickness of the inner joint member in the ball movable range can be thinner than the thickness of the inner joint member in the ball non-movable range. For this reason, size and weight reduction of a constant velocity universal joint can be achieved.

内側継手部材の軸心孔の内径面に雌スプラインが形成され、この軸心孔に、シャフトの端部の雄スプラインが嵌入されてこの雄スプラインと内側継手部材の雌スプラインとが嵌合する摺動式等速自在継手であって、前記内側継手部材の継手開口側のトラック溝の入口部の嵌合開始部における肉厚をボール可動域の肉厚よりも大とするのが好ましい。このように構成することによって、最大着力点の強度を確保することができ、等速自在継手として必要機能を有効に確保できる。 A female spline is formed on the inner diameter surface of the axial center hole of the inner joint member, and a male spline at the end of the shaft is fitted into the axial center hole, and this slide is fitted with the female spline of the inner joint member. Preferably, in the dynamic constant velocity universal joint, the thickness at the fitting start portion of the entrance of the track groove on the joint opening side of the inner joint member is larger than the thickness of the ball movable range. By configuring in this manner, the strength of the maximum force application point can be secured, and the necessary function as a constant velocity universal joint can be effectively secured.

本発明では、内側継手部材の入口部、つまりスプライン嵌合の嵌合開始部の強度を確保しつつ、小型・軽量化を図ることができ、近年の自動車の低燃費化に最適な摺動式等速自在継手となる。 In the present invention, it is possible to reduce the size and weight while securing the strength of the inlet portion of the inner joint member, that is, the fitting start portion of the spline fitting, and a sliding type suitable for reducing fuel consumption of automobiles in recent years. It becomes a constant velocity universal joint.

本発明の摺動式等速自在継手の断面図である。It is a sectional view of a sliding type constant velocity universal joint of the present invention. 図１に示す摺動式等速自在継手の内側継手部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the inner joint member of the sliding type constant velocity universal joint shown in FIG. 内側継手部材のトラック溝の断面形状を示し、（ａ）はボール可動域の断面図であり、（ｂ）はボール非可動域の断面図である。The cross-sectional shape of the track groove of an inner joint member is shown, (a) is a cross-sectional view of a ball movable range, (b) is a cross-sectional view of a ball non-movable range. 図１に示す摺動式等速自在継手の内側継手部材にシャフトが嵌合している状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which the shaft has fitted to the inner joint member of the sliding type constant velocity universal joint shown in FIG. 図４の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of FIG. 図１に示す摺動式等速自在継手が作動角をとった状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which took the operating angle the sliding type constant velocity universal joint shown in FIG. 従来の摺動式等速自在継手の断面図である。It is sectional drawing of the conventional sliding type constant velocity universal joint. 図７に示す摺動式等速自在継手の内側継手部材にシャフトが嵌合している状態の断面図である。It is sectional drawing of the state which the shaft has fitted to the inner joint member of the sliding type constant velocity universal joint shown in FIG. 図８の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of FIG. 図７に示す摺動式等速自在継手が作動角をとった状態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the sliding constant velocity universal joint shown in FIG. 7 in a state in which an operating angle is taken.

以下本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 6.

図１は、本発明に係る摺動式等速自在継手であるダブルオフセット型等速自在継手を示し、ダブルオフセット型等速自在継手は、この内径面２１にトラック溝２２が形成された外側継手部材２３と、外径面２４にトラック溝２５が形成された内側継手部材２６と、外側継手部材２３のトラック溝２２と内側継手部材２６のトラック溝２５との間に介在されるトルク伝達ボール２７（以下、単にボールともいう）と、このボール２７を収容するポケット２８を有するとともに外側継手部材２３と内側継手部材２６との間に介装されるケージ２９とを備える。 FIG. 1 shows a double offset constant velocity universal joint which is a sliding constant velocity universal joint according to the present invention, and the double offset constant velocity universal joint is an outer joint having a track groove 22 formed on the inner diameter surface 21 thereof. Member 23, an inner joint member 26 having a track groove 25 formed on the outer diameter surface 24, and a torque transmission ball 27 interposed between the track groove 22 of the outer joint member 23 and the track groove 25 of the inner joint member 26. (Hereinafter, also simply referred to as a ball), and a cage 29 having a pocket 28 for receiving the ball 27 and interposed between the outer joint member 23 and the inner joint member 26.

ケージ２９の外球面２９ａの曲率中心Ｏ１と内球面２９ｂの曲率中心Ｏ２とが、継手中心Ｏに対し、軸方向反対側に等距離だけオフセットしている。 The center of curvature O1 of the outer spherical surface 29a of the cage 29 and the center of curvature O2 of the inner spherical surface 29b are offset from the joint center O by an equal distance on the opposite side in the axial direction.

また、外側継手部材２３は、内径面２１にトラック溝２２が形成されたマウス部３０と、マウス部３０の底壁３０ａから突設されるステム部３１とからなる。内側継手部材２６の軸心孔には、雌スプライン３２が形成され、図４に示すように、内側継手部材２６の軸心孔２６ａにシャフト３３の端部が嵌入される。シャフト３３の端部には雄スプライン３４が形成され、シャフト３３の端部が内側継手部材２６の軸心孔２６ａに嵌入された際に、雌スプライン３２と雄スプライン３４とが嵌合する。 Further, the outer joint member 23 includes a mouth portion 30 in which the track groove 22 is formed in the inner diameter surface 21 and a stem portion 31 provided to project from the bottom wall 30 a of the mouth portion 30. A female spline 32 is formed in the axial center hole of the inner joint member 26, and as shown in FIG. 4, the end of the shaft 33 is fitted into the axial center hole 26a of the inner joint member 26. A male spline 34 is formed at an end of the shaft 33, and when the end of the shaft 33 is fitted into the axial center hole 26a of the inner joint member 26, the female spline 32 and the male spline 34 are fitted.

なお、外側継手部材２３の開口部には、図１に示すように、周方向凹溝３７が形成され、この周方向凹溝３７に、内側継手部材２６とボール２７とケージ２９等で構成される内部部品の抜け止め用のストッパリング３８が嵌合されている。また、図４に示すように、シャフト３３の雄スプライン３４の端部には周方向溝３９が設けられ、この周方向溝３９に内側継手部材２６の端面２６ｄに係止するストッパとしての止め輪４０が装着されている。 Incidentally, as shown in FIG. 1, a circumferential recessed groove 37 is formed in the opening of the outer joint member 23, and the circumferential recessed groove 37 is constituted by the inner joint member 26, the ball 27, the cage 29 and the like. A stopper ring 38 for preventing the removal of internal parts is fitted. Further, as shown in FIG. 4, a circumferential groove 39 is provided at the end of the male spline 34 of the shaft 33, and a retaining ring as a stopper which is engaged with the circumferential groove 39 on the end face 26d of the inner joint member 26. 40 is attached.

ところで、図２に示すように、内側継手部材２６の軸心孔２６ａの入口開口部側には、周方向切欠部３５が設けられ、この周方向切欠部３５の継手開口端縁部に、継手奥側から開口部側に向かって拡開する面取部（チャンファ）３６が設けられている。また、周方向切欠部３５の継手奥側には、開口部側から継手奥側に向かって拡開するテーパ面部３５ａが形成されている。 By the way, as shown in FIG. 2, a circumferential notch 35 is provided on the inlet opening side of the shaft center hole 26 a of the inner joint member 26, and the joint opening end edge of the circumferential notch 35 is a joint A chamfered portion (chamfer) 36 is provided which widens from the back side toward the opening side. Further, on the joint back side of the circumferential direction cutout portion 35, there is formed a tapered surface portion 35a which is expanded from the opening side toward the joint back side.

ダブルオフセット型等速自在継手は、図１に示すように、継手中心Ｏに対し内側継手部材２６の外径面２６ｂの曲率中心Ｏ２（ケージ２９の内球面２９ｂの曲率中心）が継手開口側にオフセットしている。このため、このオフセット分、ボール２７は内側継手部材２６の外径面２６ｂの曲率中心Ｏ２よりも継手奥側に配置される。このため、図６に示すように、作動角θをとる場合、ボール２７は内側継手部材２６のトラック溝２５の奥側部分しか移動しない。 In the double offset constant velocity universal joint, as shown in FIG. 1, the center of curvature O2 of the outer diameter surface 26b of the inner joint member 26 (the center of curvature of the inner spherical surface 29b of the cage 29) with respect to the joint center O It is offset. Therefore, the ball 27 is disposed on the joint back side with respect to the center of curvature O2 of the outer diameter surface 26b of the inner joint member 26 by this offset. For this reason, as shown in FIG. 6, when the operating angle θ is taken, the ball 27 moves only to the back side portion of the track groove 25 of the inner joint member 26.

ところで、２つの部材において、荷重が０のときに点で接触する状態は点接触と呼ばれ、これらは荷重が加われば面で接触するようになる。また円筒と平面の接触のように荷重が０のときに線で接触する状態を線接触と呼び、これも荷重が加われば面で接触するようになる。これらの面での接触がヘルツ接触と呼ばれる。 By the way, in two members, the state which contacts at a point when load is 0 is called point contact, and if load is added, these will come to contact in a field. In addition, the state of contact with a line when the load is zero, as in the case of a flat surface contact with a cylinder, is called line contact, and this also comes in contact with the surface when a load is applied. Contact on these surfaces is called Hertz contact.

このため、図２に示すように、ボール２７が継手開口側に位置した際のヘルツ接触部Ｈ１は、ラインＬ１を挟んで、継手開口側から継手奥側に跨る範囲となる。ここで、ラインＬ１とは、内側継手部材２６の軸線Ｌと直交するとともに、内側継手部材２６の外径面の曲率中心Ｏ２を含むラインである。また、ボール２７が継手奥側に位置した際にもヘルツ接触部Ｈ２が形成される。なお、ヘルツ接触部Ｈ２の中間位置Ｌ２は、内側継手部材２６の継手奥側端面から範囲Ｈ５だけ内側に入った位置であって、この範囲Ｈ５は図６に示すように作動角θに依存する。 For this reason, as shown in FIG. 2, the Hertz contact portion H1 when the ball 27 is positioned on the joint opening side is a range extending from the joint opening side to the joint back side across the line L1. Here, the line L1 is a line which is orthogonal to the axis L of the inner joint member 26 and includes the center of curvature O2 of the outer diameter surface of the inner joint member 26. Further, the Hertz contact portion H2 is also formed when the ball 27 is positioned on the back side of the joint. The middle position L2 of the Hertz contact portion H2 is a position inside the range from the rear end face of the inner joint member 26 by the range H5, and this range H5 depends on the operating angle θ as shown in FIG. .

従って、本発明では、ヘルツ接触部Ｈ１のラインＬ１上の中間位置Ｈ１ｃからヘルツ接触部Ｈ２のラインＬ２上の中間位置Ｈ２ｃまでの範囲Ｈ３がボール可動域となる。このため、この範囲Ｈ３以外であって、ヘルツ接触部Ｈ１のラインＬ１上の中間位置Ｈ１ｃから端面２６ｃまでの範囲Ｈ４がボール非可動域となる。 Therefore, in the present invention, the range H3 from the intermediate position H1c on the line L1 of the Hertz contact portion H1 to the intermediate position H2c on the line L2 of the Hertz contact portion H2 is the ball movable range. Therefore, the range H4 from the intermediate position H1c on the line L1 of the Hertz contact portion H1 to the end face 26c is outside the range H3 as the ball non-moving area.

そして、ボール非可動域Ｈ４のトラック溝底の少なくとも継手開口部位（嵌合開始部位４６）の肉厚を、ボール可動域Ｈ３における肉厚よりも厚くしている。この場合、ボール非可動域Ｈ４のトラック溝底に、ボール可動域Ｈ３側から反ボール可動域側（ボール非可動域Ｈ４側）に向かって外径側に傾斜するテーパ状溝底部４３を設けている。このテーパ状溝底部４３は、ヘルツ接触部Ｈ１の継手開口側の端縁Ｈ１ａから内側継手部材２６の開口側の端面２６ｃまでの範囲Ｈ６であり、この範囲が厚肉部となり、この範囲外である範囲Ｈ７が標準厚さ部（トルク伝達に必要な厚さ部）である。この標準厚さ部は、内側継手部材２６の継手奥側の端面２６ｄから、ヘルツ接触部Ｈ１の継手開口側の端縁Ｈ１ａまでの範囲である。これらの範囲の溝底は、内側継手部材２６の軸線に沿うストレート溝底４２としている。図３（ａ）は、ボール可動域Ｈ３における断面図を示し、図３（ｂ）は、ボール非可動域Ｈ４における肉厚部の断面図を示している。このように、ボール非可動域範囲Ｈ４における肉厚部の溝深さがボール可動域Ｈ３の溝深さよりも浅くなっている。 The thickness of at least the joint opening portion (fitting start portion 46) of the track groove bottom of the ball non-moving range H4 is made thicker than the thickness in the ball moving range H3. In this case, a tapered groove bottom 43 is provided at the bottom of the track groove of the ball non-moving area H4 so as to be inclined toward the outside diameter side from the ball movable area H3 to the opposite ball movable area side (ball non-moving area H4). There is. The tapered groove bottom portion 43 is a range H6 from the edge H1a on the joint opening side of the Hertz contact portion H1 to the end face 26c on the opening side of the inner joint member 26, and this range is a thick portion. A certain range H7 is a standard thickness portion (thickness portion necessary for torque transmission). The standard thickness portion is a range from the end face 26 d on the joint back side of the inner joint member 26 to the edge H 1 a on the joint opening side of the Hertz contact portion H 1. The groove bottom in these ranges is a straight groove bottom 42 along the axis of the inner joint member 26. FIG. 3A shows a cross-sectional view in the ball movable range H3, and FIG. 3B shows a cross-sectional view of a thick portion in the ball non-movable range H4. As described above, the groove depth of the thick portion in the ball non-moving area range H4 is shallower than the groove depth of the ball moving area H3.

ところで、８個ボールのダブルオフセット型等速自在継手では、ケージ強度を確保するため（ポケット柱の断面積確保）に内側継手部材２６の肉厚を必要以上に厚くせざるを得ない場合がある。その場合、それに引っ張られてトラック溝２５のＰＣＤが大きくなり、外側継手部材２３の外径も大きくなる。このため、作動角θを抑えることができれば、それによってポケット長さが短くでき、ケージポケット柱面積も大きく設定できる。これによって、トラック溝２５のＰＣＤが小さくでき、外側継手部材２３の外径も最適な大きさに設定することが可能となる。 By the way, in the eight ball double offset type constant velocity universal joint, the thickness of the inner joint member 26 may have to be made thicker than necessary to secure the cage strength (secure the cross sectional area of the pocket column). . In that case, the PCD of the track groove 25 becomes larger by pulling it, and the outer diameter of the outer joint member 23 also becomes larger. Therefore, if the operating angle θ can be suppressed, the pocket length can be shortened thereby, and the cage pocket post area can be set large. As a result, the PCD of the track groove 25 can be reduced, and the outer diameter of the outer joint member 23 can be set to an optimum size.

しかしながら、このような場合に、内側継手部材２６の強度が問題となる。このため、ダブルオフセット型等速自在継手のように、内側継手部材２６の強度の最弱部であるシャフト３３との嵌合開始位置４６の肉厚部分を厚くすることにより必要内輪強度が確保でき、外側継手部材２３の外径としては最小の大きさを成立させることが可能となる。このため、使用態様によって、テーパ状溝底部４３のテーパ角度を種々設定できる。 However, in such a case, the strength of the inner joint member 26 becomes a problem. Therefore, as in the double offset constant velocity universal joint, the necessary inner ring strength can be secured by thickening the thick portion of the fitting start position 46 with the shaft 33 which is the weakest portion of the strength of the inner joint member 26. The outer diameter of the outer joint member 23 can be minimized. Therefore, the taper angle of the tapered groove bottom 43 can be set variously depending on the mode of use.

ボール可動域Ｈ３のトラック溝底を内側継手部材２６の軸線方向と平行に延びるストレート溝４２とするとともに、ボール非可動域Ｈ４のトラック溝底に、ボール可動域Ｈ３側から反ボール可動域Ｈ４側に向かって外径側に傾斜するテーパ状溝底部４３を設け、ボール非可動域Ｈ４における内側継手部材２６の肉厚を、ボール可動域Ｈ３における内側継手部材２６の肉厚よりも厚くすることができる。 The track groove bottom of the ball movable range H3 is a straight groove 42 extending in parallel with the axial direction of the inner joint member 26, and the track groove bottom of the ball non-movable range H4 is opposite to the ball movable range H3 Forming a tapered groove bottom 43 inclined toward the outside diameter toward the end, and making the thickness of the inner joint member 26 in the ball non-moving area H4 thicker than the thickness of the inner joint member 26 in the ball moving area H3. it can.

このように構成することによって、継手開口部位（嵌合開始部位４６）の肉厚を、ボール可動域Ｈ３における肉厚よりも安定して厚くすることができる。しかも、ボール可動域Ｈ３における内側継手部材２６の肉厚を、ボール非可動域Ｈ４における内側継手部材２６の肉厚よりも薄くできる。このため、等速自在継手の小型・軽量化を達成できる。 By configuring in this manner, the thickness of the joint opening portion (fitting start portion 46) can be stably made thicker than the thickness in the ball movable range H3. Moreover, the thickness of the inner joint member 26 in the ball movable range H3 can be thinner than the thickness of the inner joint member 26 in the ball non-movable range H4. For this reason, size and weight reduction of a constant velocity universal joint can be achieved.

内側継手部材２６の軸心孔２６ａの内径面に雌スプライン３２が形成され、この軸心孔２６ａに、シャフト３３の端部の雄スプライン３４が嵌入されてこの雄スプライン３４と内側継手部材２６の雌スプライン３２とが嵌合する摺動式等速自在継手であって、内側継手部材２６の継手開口側のトラック溝２５の入口部の嵌合開始部４６における肉厚をボール可動域Ｈ３の肉厚よりも大とするのが好ましい。このように構成することによって、最大着力点の強度を確保することができ、等速自在継手として必要機能を有効に確保できる。 A female spline 32 is formed on the inner diameter surface of the axial center hole 26a of the inner joint member 26, and a male spline 34 at the end of the shaft 33 is fitted into the axial center hole 26a. A sliding type constant velocity universal joint in which the female spline 32 is fitted, the thickness at the fitting start portion 46 of the entrance of the track groove 25 on the joint opening side of the inner joint member 26 being the thickness of the ball movable range H3 It is preferable to be larger than the thickness. By configuring in this manner, the strength of the maximum force application point can be secured, and the necessary function as a constant velocity universal joint can be effectively secured.

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、６個ボールの等速自在継手であっても、８個ボールの等速自在継手であってもよく、ボール２７の個数は任意である。なお、ダブルオフセット型等速自在継手の内側継手部材２６のトラック溝２５としては、ボール２７の移動領域分しか必要ないことになる。しかしながら、内側継手部材２６の外径面２４はケージ２９の内球面２９ｂとの接触において球面力を支える部分として必要となる。このため、内側継手部材の外径面長さが短い場合、ケージとの接触面積が不足し、球面力を支えることができなくなる。特に高作動角時にスムーズな作動ができなくなったり、極端な場合はケージ破損に至ったりする場合も生じる。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. Even if it is a six-ball constant velocity universal joint, eight balls It may be a constant velocity universal joint, and the number of balls 27 is arbitrary. As the track groove 25 of the inner joint member 26 of the double offset constant velocity universal joint, only the movement area of the ball 27 is required. However, the outer diameter surface 24 of the inner joint member 26 is required as a portion supporting the spherical force in contact with the inner spherical surface 29 b of the cage 29. For this reason, when the outer diameter surface length of the inner joint member is short, the contact area with the cage is insufficient, and the spherical force can not be supported. In particular, when the operating angle is high, smooth operation may not be possible, or in extreme cases, the cage may be broken.

２１内径面
２２トラック溝
２３外側継手部材
２４外径面
２５トラック溝
２５ａボール可動域
２５ｂボール非可動域
２６内側継手部材
２７トルク伝達ボール
２９ケージ
２９ａ外球面
２９ｂ内球面
３２外側継手部材
３２雌スプライン
３３シャフト
３４雄スプライン
４２ストレート溝底
４３テーパ状溝底部
４６嵌合開始部位
Ｏ継手中心
Ｏ１曲率中心
Ｏ２曲率中心
Ｈ３ボール可動域
Ｈ４ボール非可動域 Reference Signs List 21 inner diameter surface 22 track groove 23 outer joint member 24 outer diameter surface 25 track groove 25a ball movable region 25b ball non-movable region 26 inner joint member 27 torque transmission ball 29 cage 29a outer spherical surface 29b inner spherical surface 32 outer joint member 32 female spline 33 Shaft 34 Male spline 42 Straight groove bottom 43 Tapered groove bottom 46 Fitting start site O Joint center O1 Curvature center O2 Curvature center H3 Ball range of motion H4 Ball non-range of motion

Claims

内径面にトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面にトラック溝が形成された内側継手部材と、前記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の間に介在されるトルク伝達手段としてのボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外側継手部材と内側継手部材との間に介装されるケージとを備え、ケージの外球面の曲率中心と内球面の曲率中心とが、継手中心に対し、軸方向反対側に等距離だけオフセットしているダブルオフセット型である摺動式等速自在継手であって、
内側継手部材のトラック溝は、ボールが転動するボール可動域と、ボールが転動しないボール非可動域とを有し、ボール非可動域のトラック溝底の少なくとも継手開口部位の肉厚を、ボール可動域における肉厚よりも厚くしたことを特徴とする摺動式等速自在継手。 An outer joint member having a track groove formed on an inner diameter surface, an inner joint member having a track groove formed on an outer diameter surface, and the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member A ball as a torque transfer means, and a cage having a pocket for accommodating the ball and interposed between the outer joint member and the inner joint member, wherein the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the center of curvature of the inner spherical surface are provided. A sliding type constant velocity universal joint which is a double offset type which is offset by an equal distance axially opposite to the center of the joint,
The track groove of the inner joint member has a ball movable area in which the ball rolls and a ball non-movable area in which the ball does not roll, and at least the joint opening portion thickness of the track groove bottom of the ball non-movable area A sliding type constant velocity universal joint characterized by being thicker than a thickness in a ball movable range.

ボール可動域のトラック溝底を内側継手部材の軸線方向と平行に延びるストレート溝とするとともに、ボール非可動域のトラック溝底に、ボール可動域側から反ボール可動域側に向かって外径側に傾斜するテーパ状溝底部を設け、ボール非可動域における肉厚を、ボール可動域における肉厚よりも厚くしたことを特徴とする請求項１に記載の摺動式等速自在継手。 The track groove bottom of the ball movable area is a straight groove extending in parallel with the axial direction of the inner joint member, and the outer surface of the non-ball movable area is from the ball movable area to the opposite ball movable area The sliding constant velocity universal joint according to claim 1, characterized in that a tapered groove bottom which inclines to the bottom is provided, and the thickness in the ball non-moving area is thicker than the thickness in the ball moving area.

内側継手部材の軸心孔の内径面に雌スプラインが形成され、この軸心孔に、シャフトの端部の雄スプラインが嵌入されてこの雄スプラインと内側継手部材の雌スプラインとが嵌合する摺動式等速自在継手であって、前記内側継手部材のトラック溝の継手開口部の嵌合開始部における肉厚をボール可動域の肉厚よりも大としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の摺動式等速自在継手。 A female spline is formed on the inner diameter surface of the axial center hole of the inner joint member, and a male spline at the end of the shaft is fitted into the axial center hole, and this slide is fitted with the female spline of the inner joint member. The dynamic constant velocity universal joint according to claim 1 or 2, characterized in that the thickness at the fitting start portion of the joint opening of the track groove of the inner joint member is larger than the thickness of the ball movable range. The sliding constant velocity universal joint according to claim 2.