JP6284712B2 - Constant velocity universal joint - Google Patents
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Description
本発明は、自動車、航空機、船舶や各種産業機械の動力伝達系において使用され、例えば4WD車やFR車などで使用されるドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれて駆動側と従動側の二軸間で角度変位を許容する等速自在継手に関する。 The present invention is used in power transmission systems of automobiles, airplanes, ships, and various industrial machines, and is incorporated into a drive shaft, a propeller shaft, etc. used in, for example, a 4WD vehicle, an FR vehicle, etc. It is related with the constant velocity universal joint which accept | permits an angular displacement between.
例えば、自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトは、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、一般的に、エンジン側(インボード側)に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側(アウトボード側)に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手をシャフトで連結した構造を具備する。このドライブシャフトを構成するシャフトの両端に設けられた等速自在継手は、内側継手部材の軸孔にシャフトの先端部を挿入してスプライン嵌合させたトルク伝達可能な構造を具備する。 For example, a drive shaft that transmits power from an automobile engine to a drive wheel needs to cope with an angular displacement and an axial displacement caused by a change in the relative positional relationship between the engine and the wheel. A sliding type constant velocity universal joint is provided on the inboard side, and a fixed type constant velocity universal joint is provided on the drive wheel side (outboard side), and both constant velocity universal joints are connected by a shaft. The constant velocity universal joint provided at both ends of the shaft constituting the drive shaft has a structure capable of transmitting torque by inserting the tip of the shaft into the shaft hole of the inner joint member and performing spline fitting.
この種の等速自在継手では、ブーツ交換などの整備工数の簡略化を図るため、内部部品である内側継手部材とシャフトとを分解可能に結合させたシャフト抜け止め構造が採用されている(例えば、特許文献1参照)。 This type of constant velocity universal joint employs a shaft retaining structure in which an inner joint member, which is an internal component, and a shaft are releasably coupled in order to simplify maintenance work such as boot replacement (for example, , See Patent Document 1).
本出願人が先に提案した特許文献1のシャフト抜け止め構造は、シャフトの先端部に環状凹溝を形成すると共に内側継手部材の軸孔端部に当接部を形成している。この内側継手部材の軸孔にシャフトの先端部を挿入するに際して、シャフトの環状凹溝に弾性的に縮径可能な止め輪を装着し、シャフトの挿入後、縮径状態にある止め輪が内側継手部材の当接部に達した時点で、その止め輪を弾性復元力でもって拡径させることにより内側継手部材の当接部に係止させるようにしている。
In the shaft retaining structure of
このシャフト抜け止め構造では、環状凹溝のシャフト先端側に、軸方向(シャフトの引き抜き方向)と直交する面に対して角度αで傾斜する係止面が形成されている。また、内側継手部材の当接部には、軸方向(シャフトの引き抜き方向)と直交する面に対して角度βで傾斜する係止面が形成されている。この環状凹溝の係止面の傾斜角度αと当接部の係止面の傾斜角度βとの相対角度β−αを規定することにより、内側継手部材とシャフトとが分解可能な分解構造、あるいは内側継手部材とシャフトとが分解不可能な非分解構造を選択可能としている。 In this shaft retaining structure, a locking surface that is inclined at an angle α with respect to a surface perpendicular to the axial direction (shaft drawing direction) is formed on the tip end side of the annular groove. Further, the contact portion of the inner joint member is formed with a locking surface that is inclined at an angle β with respect to a surface orthogonal to the axial direction (shaft drawing direction). An exploded structure in which the inner joint member and the shaft can be disassembled by defining a relative angle β-α between the inclination angle α of the locking surface of the annular groove and the inclination angle β of the locking surface of the contact portion, Alternatively, it is possible to select a non-disassembly structure in which the inner joint member and the shaft cannot be disassembled.
つまり、環状凹溝の係止面の傾斜角度αと当接部の係止面の傾斜角度βとの相対角度β−αを大きく設定することにより(β−α>19°)、シャフトの引き抜き力により止め輪が内側継手部材の当接部の係止面に沿って縮径し、その当接部から離脱するような分解構造としている。一方、環状凹溝の係止面の傾斜角度αと当接部の係止面の傾斜角度βとの相対角度β−αを小さく設定することにより(0°≦β−α≦19°)、シャフトの引き抜き力が作用しても止め輪が内側継手部材の当接部の係止面に沿って縮径せず、その当接部から離脱しないような非分解構造としている。 That is, by setting the relative angle β-α between the inclination angle α of the engaging surface of the annular groove and the inclination angle β of the engaging surface of the contact portion (β-α> 19 °), the shaft is pulled out. The disassembly structure is such that the retaining ring is reduced in diameter along the locking surface of the abutting portion of the inner joint member by force and is detached from the abutting portion. On the other hand, by setting a relative angle β-α between the inclination angle α of the locking surface of the annular groove and the inclination angle β of the locking surface of the contact portion (0 ° ≦ β−α ≦ 19 °), Even if a pulling force of the shaft is applied, the retaining ring does not shrink along the locking surface of the abutting portion of the inner joint member and does not separate from the abutting portion.
ところで、特許文献1で開示されたシャフト抜け止め構造では、シャフトの環状凹溝のシャフト先端側に、軸方向(シャフトの引き抜き方向)と直交する面に対して角度αで傾斜する係止面を設けることにより、その環状凹溝の係止面の傾斜角度αと当接部の係止面の傾斜角度βとの相対角度β−αが19°よりも大きいか小さいかでもって、内側継手部材とシャフトとの分解構造あるいは非分解構造を選択可能としている。
By the way, in the shaft retaining structure disclosed in
このシャフト抜け止め構造では、内側継手部材の軸孔にシャフトの先端部を挿入するに際して、止め輪がシャフトの環状凹溝に嵌まり込んで確実に縮径することができるように環状凹溝の軸方向長さを確保する必要があり、また、係止面がシャフト先端側に向けて拡開するように傾斜している。このことから、シャフトの環状凹溝の係止面と内側継手部材の当接部の係止面との間で止め輪の軸方向ガタ量が大きくなるという問題があった。この内側継手部材とシャフトとの組み付け後に止め輪の軸方向ガタ量が大きいと、車両における異音、振動が発生する原因となる。 In this shaft retaining structure, when the tip of the shaft is inserted into the shaft hole of the inner joint member, the retaining groove is fitted into the annular groove of the shaft so that the diameter can be reliably reduced. It is necessary to ensure the length in the axial direction, and the locking surface is inclined so as to expand toward the tip end side of the shaft. For this reason, there has been a problem that the amount of backlash in the axial direction of the retaining ring increases between the engaging surface of the annular groove of the shaft and the engaging surface of the contact portion of the inner joint member. If the amount of play in the axial direction of the retaining ring is large after the inner joint member and the shaft are assembled, it may cause abnormal noise and vibration in the vehicle.
そこで、本発明は前述の改善点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、簡便な構造でもって、シャフトの環状凹溝の係止面と内側継手部材の当接部の係止面との間で止め輪の軸方向ガタを抑制して異音および振動の発生を未然に防止し得る等速自在継手を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-described improvements, and the object of the present invention is to have a simple structure and to engage the engagement surface of the annular groove of the shaft with the contact portion of the inner joint member. An object of the present invention is to provide a constant velocity universal joint that can prevent the occurrence of abnormal noise and vibration by suppressing axial play of the retaining ring between the retaining surface and the retaining surface.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、外側継手部材と、その外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、その内側継手部材の軸孔にシャフトの先端部を挿入してトルク伝達可能に嵌合させ、シャフトの環状凹溝に弾性的に縮径可能に装着された止め輪を、内側継手部材の軸孔端部に形成された当接部に当接させることにより、内側継手部材に対してシャフトを抜け止めする等速自在継手であって、環状凹溝のシャフト先端側は、シャフトの外周面から径方向内側へ延びるように形成され軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面と、係止面に隣接して径方向内側に延びるように形成され軸方向と直交する面に対して平行な壁面とで構成され、シャフトへの引き抜き力の作用時、止め輪は、シャフトの環状凹溝の係止面と、内側継手部材の当接部の係止面および円筒面とで挟み込まれ、内側継手部材の当接部の係止面の傾斜角度βと、シャフトの環状凹溝の係止面の傾斜角度αとの相対角度β−αを8°以下としたことを特徴とする。 As technical means for achieving the aforementioned object, the present invention includes an outer joint member, an inner joint member that transmits torque while allowing angular displacement between the outer joint member via the torque transmission member, and The inner end of the inner joint member is inserted into the shaft hole of the shaft and fitted so that torque can be transmitted. The constant velocity universal joint prevents the shaft from coming off from the inner joint member by abutting against the abutting portion formed at the end portion of the shaft hole, and the front end side of the annular groove is the outer periphery of the shaft. A locking surface formed to extend radially inward from the surface and inclined with respect to a surface orthogonal to the axial direction, and a surface formed to extend radially inward adjacent to the locking surface and orthogonal to the axial direction It is composed of a parallel walls for, Schaff When the pulling force acts on the retaining ring, the retaining ring is sandwiched between the engaging surface of the annular groove of the shaft and the engaging surface and the cylindrical surface of the abutting portion of the inner joint member. The relative angle β-α between the inclination angle β of the engaging surface and the inclination angle α of the engaging surface of the annular groove of the shaft is set to 8 ° or less .
本発明では、環状凹溝のシャフト先端側でシャフトの外周面から径方向内側へ延びるように形成され、軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面に隣接して、軸方向と直交する面に対して平行な壁面を径方向内側へ延びるように形成したことにより、軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面のみが形成された従来の等速自在継手(特許文献1参照)の場合よりも、シャフトの環状凹溝の係止面と内側継手部材の当接部の係止面との間で止め輪の軸方向ガタ量を小さくすることができる。 In the present invention, it is formed so as to extend radially inward from the outer peripheral surface of the shaft on the shaft front end side of the annular groove, adjacent to the locking surface inclined with respect to the surface orthogonal to the axial direction, and orthogonal to the axial direction. A conventional constant velocity universal joint in which only a locking surface that is inclined with respect to a surface orthogonal to the axial direction is formed by forming a wall surface parallel to the surface to extend radially inward (Patent Document 1) The axial backlash amount of the retaining ring can be reduced between the engaging surface of the annular groove of the shaft and the engaging surface of the contact portion of the inner joint member.
つまり、内側継手部材の軸孔にシャフトの先端部を挿入するに際して、止め輪が環状凹溝に嵌まり込んで確実に縮径できるように環状凹溝の軸方向長さを確保した上で、その環状凹溝のシャフト先端側に軸方向と直交する面に対して平行な壁面を形成したことにより、環状凹溝の係止面を内側継手部材の当接部の係止面に近づけることができ、その分、止め輪の軸方向ガタ量を小さくすることができる。
また、本発明では、内側継手部材の当接部の係止面の傾斜角度βと、シャフトの環状凹溝の係止面の傾斜角度αとの相対角度β−αを8°以下としたことにより、シャフトの引き抜き力が作用しても止め輪が内側継手部材の当接部の係止面に沿って縮径せず、その当接部から離脱しない確実な非分解構造とすることができる。
In other words, when inserting the tip of the shaft into the shaft hole of the inner joint member, after securing the axial length of the annular groove so that the retaining ring fits into the annular groove and can be surely reduced in diameter, By forming a wall surface parallel to the surface perpendicular to the axial direction on the shaft front end side of the annular groove, the engagement surface of the annular groove can be brought closer to the engagement surface of the contact portion of the inner joint member. The amount of play in the axial direction of the retaining ring can be reduced accordingly.
In the present invention, the relative angle β−α between the inclination angle β of the locking surface of the abutting portion of the inner joint member and the inclination angle α of the locking surface of the annular groove of the shaft is 8 ° or less. Thus, even if the pulling force of the shaft is applied, the retaining ring does not reduce the diameter along the locking surface of the contact portion of the inner joint member, and a reliable non-disassembly structure that does not separate from the contact portion can be obtained. .
本発明において、内側継手部材の当接部に形成され軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面と、シャフトの環状凹溝の係止面との間で止め輪の軸方向ガタ量を0.5mm以下とすることが望ましい。このように、止め輪の軸方向ガタ量を0.5mm以下とすれば、車両における異音、振動の発生を確実に防止することができる。 In the present invention, the axial backlash amount of the retaining ring between the engaging surface formed at the contact portion of the inner joint member and inclined with respect to the surface orthogonal to the axial direction and the engaging surface of the annular groove of the shaft Is preferably 0.5 mm or less. Thus, if the amount of play in the axial direction of the retaining ring is 0.5 mm or less, the generation of abnormal noise and vibration in the vehicle can be reliably prevented.
本発明では、環状凹溝のシャフト先端側でシャフトの外周面から径方向内側へ延びるように形成され、軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面に隣接して、軸方向と直交する面に対して平行な壁面を径方向内側へ延びるように形成する。このように、環状凹溝のシャフト先端側に軸方向と直交する面に対して平行な壁面を形成したことにより、軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面のみが形成された従来の等速自在継手の場合よりも、シャフトの環状凹溝の係止面と内側継手部材の当接部の係止面との間で止め輪の軸方向ガタ量を小さくすることができる。このように止め輪の軸方向ガタを抑制することで、車両における異音および振動の発生を未然に防止することができる。 In the present invention, it is formed so as to extend radially inward from the outer peripheral surface of the shaft on the shaft front end side of the annular groove, adjacent to the locking surface inclined with respect to the surface orthogonal to the axial direction, and orthogonal to the axial direction. A wall surface parallel to the surface to be extended is formed to extend radially inward. Thus, by forming the wall surface parallel to the surface orthogonal to the axial direction on the shaft front end side of the annular groove, only the locking surface inclined with respect to the surface orthogonal to the axial direction is formed. The amount of play in the axial direction of the retaining ring can be reduced between the engaging surface of the annular groove of the shaft and the engaging surface of the contact portion of the inner joint member, as compared with the constant velocity universal joint. In this way, by suppressing the backlash in the axial direction of the retaining ring, it is possible to prevent the generation of abnormal noise and vibration in the vehicle.
本発明に係る等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。以下の実施形態では、固定式等速自在継手の一種であるアンダーカットフリー型等速自在継手(UJ)を例示する。なお、本発明は、アンダーカットフリー型等速自在継手以外の他の固定式等速自在継手であるツェッパ型等速自在継手(BJ)や、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(DOJ)、トリポード型等速自在継手(TJ)、クロスグルーブ型等速自在継手にも適用可能である。 Embodiments of the constant velocity universal joint according to the present invention will be described in detail below. In the following embodiments, an undercut free type constant velocity universal joint (UJ), which is a kind of fixed type constant velocity universal joint, is illustrated. The present invention is not limited to the undercut free type constant velocity universal joint, but is a fixed type constant velocity universal joint, such as a Rzeppa type constant velocity universal joint (BJ), a sliding type constant velocity universal joint, a double offset type, etc. It can also be applied to a speed universal joint (DOJ), a tripod type constant velocity universal joint (TJ), and a cross groove type constant velocity universal joint.
この実施形態の等速自在継手は、図1に示すように、外側継手部材11、内側継手部材12、ボール13およびケージ14で主要部が構成されている。この等速自在継手は、一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びるトラック溝15が球状内周面16の複数箇所に円周方向等間隔で形成された外側継手部材11と、軸方向に延びるトラック溝17が外側継手部材11のトラック溝15と対をなして球状外周面18の複数箇所に円周方向等間隔で形成された内側継手部材12と、外側継手部材11のトラック溝15と内側継手部材12のトラック溝17との間に配されたトルク伝達部材としてのボール13と、外側継手部材11の球状内周面16と内側継手部材12の球状外周面18との間に介在してボール13を保持するケージ14とを備えた構造を具備する。これら内側継手部材12、ボール13およびケージ14が、外側継手部材11に収容された内部部品を構成している。なお、ボール13は6個、8個などその個数は任意である。
As shown in FIG. 1, the constant velocity universal joint according to this embodiment includes an
自動車のドライブシャフトを構成する等速自在継手においては、内側継手部材12にシャフト19がスプライン嵌合によりトルク伝達可能に結合されている。このシャフト19の内側継手部材12への組み付け作業は、外側継手部材11の内部に、内側継手部材12、ボール13およびケージ14からなる内部部品を組み込んだ後に行われることから、以下のようなシャフト抜け止め構造を採用している。
In a constant velocity universal joint constituting a drive shaft of an automobile, a
このシャフト抜け止め構造では、図2および図3に示すように、シャフト19の先端部に環状凹溝20を形成すると共に、図4および図5に示すように、内側継手部材12の軸孔21の奥側端部に当接部22を設ける。シャフト19の内側継手部材12への組み付け作業では、シャフト19の環状凹溝20に弾性的に縮径可能なC字形状のサークリップ等の止め輪23(図6参照)を装着する。内側継手部材12の軸孔21にシャフト19の先端部を挿入してスプライン24,25よりトルク伝達可能に嵌合させる。
In this shaft retaining structure, as shown in FIGS. 2 and 3, an
このシャフト19の挿入により、環状凹溝20で縮径状態にある止め輪23は、内側継手部材12の当接部22に達した時点でその弾性復元力により拡径する。このようにして止め輪23を拡径させることにより内側継手部材12の当接部22に係止させる。なお、自由状態での止め輪23の外径D1(図6参照)は、内側継手部材12の当接部22の内径D2(図4参照)よりも大きく設定されている。これにより、止め輪23を内側継手部材12の当接部22に確実に係止させることができる。
With the insertion of the
なお、内側継手部材12の軸孔21のシャフト挿入側端部にテーパ面26を形成すると共に、シャフト19の大径部にテーパ面27を形成することによりストッパ部28を構成している。このストッパ部28により、内側継手部材12の軸孔21にシャフト19を挿入する際、シャフト19の大径部のテーパ面27を内側継手部材12の軸孔21のシャフト挿入側端部のテーパ面26に当接させることで、内側継手部材12に対するシャフト19の挿入位置を規制するようにしている。
The
このシャフト抜け止め構造において、シャフト19の環状凹溝20のシャフト先端側は、図2および図3に示すように、シャフト19の外周面から径方向内側へ延びるように形成され、軸方向と直交する面に対して角度αで傾斜する係止面29(傾斜面)と、その係止面29に隣接して径方向内側へ延びるように形成され、軸方向と直交する面に対して平行な壁面30(垂直面)とで構成されている。一方、内側継手部材12の当接部22は、図4および図5に示すように、軸孔21の奥側に位置するスプライン24の端部に形成され、軸方向と直交する面に対して角度βで傾斜する係止面31と、その係止面31から内側継手部材12の奥側端面まで延びるように形成された円筒面32とで構成されている。
In this shaft retaining structure, the tip end side of the
シャフト19に引き抜き力が作用した場合、図7に示すように、止め輪23は、シャフト19の環状凹溝20の係止面29と、内側継手部材12の当接部22の係止面31および円筒面32とで挟み込まれる。つまり、シャフト19の環状凹溝20の係止面29と接触する止め輪23が、内側継手部材12の当接部22の係止面31および円筒面32と接触して係止される。このようにして、シャフト19が内側継手部材12に対して抜け止めされる。
When a pulling force is applied to the
前述したように、環状凹溝20のシャフト先端側では、シャフト19の外周面から径方向内側へ延びるように形成され、軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面29に隣接して、軸方向と直交する面に対して平行な壁面30を径方向内側へ延びるように形成したことにより、軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面(図3の破線部分)のみが形成された従来の等速自在継手(特許文献1参照)の場合よりも、シャフト19の環状凹溝20の係止面29と内側継手部材12の当接部22の係止面31との間で止め輪23の軸方向ガタ量を小さくすることができる。
As described above, on the shaft front end side of the
つまり、内側継手部材12の軸孔21にシャフト19の先端部を挿入するに際して、止め輪23が環状凹溝20に嵌まり込んで確実に縮径できるように環状凹溝20の軸方向長さを確保した上で、図3の軸方向ガタ減少量δの分だけ、環状凹溝20の係止面29を内側継手部材12の当接部22の係止面31に近づけることができ、その分、止め輪23の軸方向ガタ量を小さくすることができる。ここで、止め輪23の軸方向ガタ量とは、図8に示すように、止め輪23とシャフト19の環状凹溝20の係止面29との間の軸方向すきまS1、および止め輪23と内側継手部材12の当接部22の係止面31との間の軸方向すきまS2の総和S1+S2を意味する。
That is, when the tip end of the
図8では、止め輪23とシャフト19の環状凹溝20の係止面29との軸方向すきまS1、および止め輪23と内側継手部材12の当接部22の係止面31との軸方向すきまS2を誇張して示しているが、これら軸方向すきまS1,S2の総和である軸方向ガタ量、つまり、内側継手部材12の当接部22の係止面31とシャフト19の環状凹溝20の係止面29との間の軸方向ガタ量は0.5mm以下がよい。
In FIG. 8, the axial clearance S1 between the retaining
この程度に軸方向ガタ量が小さければ、車両における異音、振動の発生を確実に防止することができる。なお、本出願人が実車による異音、振動の発生状況を確認したところ、軸方向ガタ量が0.5mmよりも大きく、1.0mmよりも小さい場合、車両や走行条件により異音や振動が発生する場合があり、軸方向ガタ量が1.0mmよりも大きいと、車両や走行条件により異音や振動が高い確率で発生することが判明した。 If the amount of axial play is small, it is possible to reliably prevent the generation of abnormal noise and vibration in the vehicle. In addition, when the applicant confirmed the occurrence of abnormal noise and vibration due to the actual vehicle, when the axial backlash amount is larger than 0.5 mm and smaller than 1.0 mm, the abnormal noise and vibration may be generated depending on the vehicle and running conditions. When the amount of axial backlash is greater than 1.0 mm, it has been found that abnormal noise and vibration are generated with high probability depending on the vehicle and running conditions.
また、シャフト19の環状凹溝20において係止面29と壁面30との境界位置も重要である。つまり、図7に示すように、シャフト19の環状凹溝20の係止面29の止め輪接触点Pと、その係止面29に隣接する壁面30との境界点Qとの間の長さLは0.3mm≦L≦1.0mmがよい。
Further, the boundary position between the locking
この止め輪接触点Pと境界点Qとの長さLが0.3mmよりも小さいと(L<0.3mm)、シャフト19に衝撃的な引き抜き力が作用した場合、止め輪23が突発的に内側継手部材12の当接部22の係止面31に沿って縮径してシャフト19が内側継手部材12から抜けてしまうおそれがある。一方、止め輪接触点Pと境界点Qとの長さLが1.0mmよりも大きいと(L>1.0mm)、環状凹溝20の係止面29が内側継手部材12の当接部22の係止面31から軸方向に離間することになり、前述の軸方向ガタ量が大きくなる。
If the length L between the retaining ring contact point P and the boundary point Q is smaller than 0.3 mm (L <0.3 mm), the retaining
従って、止め輪接触点Pと境界点Qとの間の長さLを0.3mm≦L≦1.0mmとすることにより、シャフト19に衝撃的な引き抜き力が作用しても止め輪23が不所望に縮径することがなく、シャフト19を内側継手部材12に確実に抜け止めすることができ、止め輪23の軸方向ガタも確実に抑制することができる。
Therefore, by setting the length L between the retaining ring contact point P and the boundary point Q to 0.3 mm ≦ L ≦ 1.0 mm, the retaining
この等速自在継手では、ブーツ交換などの整備工数の簡略化を図るため、分解可能な仕様あるいは分解不可能な仕様に応じて、内側継手部材12とシャフト19との分解構造と非分解構造とを選択可能としたシャフト抜け止め構造を採用する。このシャフト抜け止め構造では、図7に示すように、シャフト19の環状凹溝20の係止面29の傾斜角度α(図3参照)と、内側継手部材12の当接部22の係止面31の傾斜角度β(図5参照)との相対角度β−αを規定する。
In this constant velocity universal joint, in order to simplify maintenance man-hours such as replacement of boots, the disassembled structure of the inner
この相対角度β−αが小さい場合、図9に示すように、シャフト19に引き抜き力が作用した時、内側継手部材12の当接部22の係止面31から受ける縮径方向の分力FNと、シャフト19の環状凹溝20の係止面29から受ける拡径方向の分力FSとの差が小さいため、止め輪23の弾性力でもって当接部22への係止状態を維持することができ、止め輪23は縮径されずにシャフト19と内側継手部材12とが分解不可能な非分解構造となる。
When this relative angle β−α is small, as shown in FIG. 9, when a pulling force is applied to the
逆に、相対角度β−αが大きい場合、図10に示すように、シャフト19に引き抜き力が作用した時、内側継手部材12の当接部22の係止面31から受ける縮径方向の分力FNと、シャフト19の環状凹溝20の係止面29から受ける拡径方向の分力FSとの差が大きいため(FN>FS)、止め輪23の弾性力でもって当接部22への係止状態を維持することができず、止め輪23は縮径されてシャフト19と内側継手部材12とが分解可能な分解構造となる。
On the other hand, when the relative angle β-α is large, as shown in FIG. 10, when the pulling force is applied to the
ここで、本出願人が検証したところ、特許文献1に開示された環状凹溝の係止面の傾斜角度αと当接部の係止面の傾斜角度βとの相対角度β−αの範囲(β−α≦19°)では、シャフトの引き抜き力が作用しても止め輪の縮径を抑制することが困難な場合があり、確実な非分解構造であるとは言えないことが判明した。そこで、この実施形態の等速自在継手では、内側継手部材12の当接部22の係止面31の傾斜角度βと、シャフト19の環状凹溝20の係止面29の傾斜角度αとの相対角度β−αを8°以下とする。
Here, as a result of verification by the present applicant, the range of the relative angle β−α between the inclination angle α of the engaging surface of the annular groove and the inclination angle β of the engaging surface of the contact portion disclosed in
このように、内側継手部材12の当接部22の係止面31の傾斜角度βと、シャフト19の環状凹溝20の係止面29の傾斜角度αとの相対角度β−αを8°以下とすることにより(0°<β−α≦8°)、シャフト19の引き抜き力が作用しても止め輪23が内側継手部材12の当接部22の係止面31に沿って縮径せず、その当接部22から離脱しない確実な非分解構造とすることができる。なお、β−α≦0°の場合には、内側継手部材12の当接部22の係止面31から受ける縮径方向の分力FNよりも、シャフト19の環状凹溝20の係止面29から受ける拡径方向の分力FSの方が大きくなるため(FN<FS)、止め輪23が縮径せずに分解不可能な非分解構造となる。
Thus, the relative angle β−α between the inclination angle β of the locking
本出願人が検証した結果として、相対角度β−αとシャフト19の引き抜き力との関係から、シャフト19と内側継手部材12とが分解可能か否かを判定した結果を図11および図12に示す。つまり、シャフト19の止め輪23を内側継手部材12の当接部22に係止させた後、シャフト19に引き抜き力を作用させた時に、そのシャフト19が抜けるか否かを実験したものである。縦軸の引き抜き力は、抜けた場合の抜け荷重、抜けなかった場合の最大荷重である。図11の丸印は線径がφ1.6mmの止め輪23を使用した例であり、図12の四角印は線径がφ1.8mmの止め輪23を使用し、三角印は線径がφ2.3mmの止め輪23を使用した例である。
As a result of verification by the present applicant, FIG. 11 and FIG. 12 show the results of determining whether the
図11および図12に示すように、止め輪23の線径の大小にかかわらず、相対角度β−αが8°以下であれば、シャフト19と内側継手部材12とが分解不可能な非分解構造となっていることが明らかである。なお、相対角度β−αが10°の場合、抜けるものと抜けないものとが混在していることから、この相対角度β−αが10°近辺が分解構造と非分解構造との境界であることが確認できる。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
なお、相対角度β−αを8°、好ましくは10°よりも大きくすることにより、シャフト19と内側継手部材12とが分解可能な分解構造とすることができる。この分解構造における内側継手部材12を非分解構造の等速自在継手に共通して使用する場合、その内側継手部材12の当接部22の係止面31の傾斜角度βとの相対角度β−αが8°以下となるように、環状凹溝20の係止面29の傾斜角度αを選定したシャフト19を用いればよい。このようにして、前述した分解構造の内側継手部材12との組み合わせであっても確実な非分解構造とすることが可能となる。この非分解構造におけるシャフト19の環状凹溝20の係止面29の傾斜角度αは、分解構造で使用するシャフト19(傾斜角度α=0°)と視認性よく区別できて容易に管理することができるように、15°以上とすることが好ましい。
In addition, it can be set as the decomposition | disassembly structure which can disassemble the
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.
11 外側継手部材
12 内側継手部材
13 トルク伝達部材(ボール)
19 シャフト
20 環状凹溝
21 軸孔
22 当接部
23 止め輪
29 係止面
30 壁面
31 係止面
α,β 傾斜角度
P 止め輪接触点
Q 境界点
11 outer
19
Claims (2)
前記環状凹溝のシャフト先端側は、前記シャフトの外周面から径方向内側へ延びるように形成され軸方向と直交する面に対して傾斜する係止面と、前記係止面に隣接して径方向内側に延びるように形成され軸方向と直交する面に対して平行な壁面とで構成され、シャフトへの引き抜き力の作用時、止め輪は、シャフトの環状凹溝の係止面と、前記内側継手部材の当接部の係止面および円筒面とで挟み込まれ、前記内側継手部材の当接部の係止面の傾斜角度βと、前記シャフトの環状凹溝の係止面の傾斜角度αとの相対角度β−αを8°以下としたことを特徴とする等速自在継手。 An outer joint member, and an inner joint member that transmits torque while allowing angular displacement between the outer joint member and the outer joint member, and the shaft tip is inserted into the shaft hole of the inner joint member Then, a retaining ring that is fitted so as to be able to transmit torque and is elastically retractable in the annular groove of the shaft is locked to a contact portion formed at the end of the shaft hole of the inner joint member. A constant velocity universal joint that prevents the shaft from coming off against the inner joint member,
A shaft front end side of the annular groove has a locking surface formed so as to extend radially inward from the outer peripheral surface of the shaft and inclined with respect to a surface orthogonal to the axial direction, and has a diameter adjacent to the locking surface. The wall is formed to extend inward in the direction and is parallel to the surface orthogonal to the axial direction, and when the pulling force is applied to the shaft, the retaining ring includes the locking surface of the annular groove in the shaft, The angle of inclination β of the locking surface of the abutting portion of the inner joint member and the angle of inclination of the locking surface of the annular groove of the shaft are sandwiched between the locking surface and the cylindrical surface of the abutting portion of the inner joint member A constant velocity universal joint characterized in that a relative angle β-α to α is 8 ° or less .
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