JPH03282012A - 等速ジョイント - Google Patents

等速ジョイント

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JPH03282012A
JPH03282012A JP8199090A JP8199090A JPH03282012A JP H03282012 A JPH03282012 A JP H03282012A JP 8199090 A JP8199090 A JP 8199090A JP 8199090 A JP8199090 A JP 8199090A JP H03282012 A JPH03282012 A JP H03282012A
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JP
Japan
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spherical
guide
cage
joint member
guide grooves
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JP8199090A
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English (en)
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Hideki Akita
秀樹 秋田
Yoshito Uno
吉人 宇野
Masanobu Yamaguchi
正信 山口
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/226—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • F16D3/227—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
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    • F16D2003/22303—Details of ball cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
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    • F16D2003/22313—Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、自動車等の駆動力伝達軸部に用いられる等速
ジヨイントに関し、詳しくは駆動軸と被動輪との等速性
を維持しつつ両輪の角度変位や軸方向の相対変位を許容
し得る等速ジヨイントに関する。
［従来の技術］ かかる等速ジヨイントとして、従来より、第４図に示す
ものが知られている。この等速ジヨイントは、駆動軸８
Ｃに連結され内周に直円筒状の内周面１３Ｃをもつとと
もに軸方向に伸びる複数の第１案内溝１５Ｃをもち一端
が開口した外方継手部材１Ｃと、被動輪９Ｃに連結され
外周に凸球面状の外周面２２ｃをもつとともに軸方向に
伸び第１案内溝１５Ｇと同数の第２案内溝２３ｃをもつ
内方継手部材２Ｃと、第１及び第２案内溝１５０１２３
ｃ間に転動可能に配設されトルクを伝達するボール３Ｃ
と、ボール３Ｃをボール保持窓４４Ｃで保持して内外万
両継手部材１Ｃ１２０間に介装され内方継手部材２Ｃと
軸方向に相対移動可能に設けられたケージ４Ｃとから構
成されている。この等速ジヨイントでは、第５図に示す
ように、ボール３Ｃとボール保持窓４４Ｇとの間に隙間
Ａを形成するとともに、内方継手部材２Ｃとケージ４Ｃ
との間の軸方向両側にも隙間Ｂを形成し、これにより比
較的狭い範囲で内方継手部材２Ｃとケージ４Ｃとの軸方
向への相対移動を可能とし、スライド抵抗の低減化を図
っている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の等速ジヨイントは、隙間Ａ、Ｂの存在による
スライド抵抗の低い範囲において、自動車エンジンから
駆動軸８Ｃに伝わる比較的小さな振動を吸収できる。し
かし、外方継手部材１Ｃと内方継手部材２Ｃとが隙間Ｂ
の範囲を越えて軸方向に相対移動すると、ケージ４Ｃと
内方継手部材２Ｃとの間の隙間Ｂ１並びにボール３Ｃと
ボール保持窓４４Ｃとの間の隙間Ａが詰まり、ボール３
Ｃがすべり状態となる場合がある。この状態ではボール
３Ｃが転がり難くなるため、ジヨイント内のスライド抵
抗が大きくなり、振動を吸収できなくなるという問題が
あった。
本発明は上記問題点に鑑み案出されたものであり、その
技術課題は、内外方両継手部材が軸方向に相対移動する
ときのジヨイント内のスライド抵抗を常に小ざく維持す
ることができる等速ジヨイントを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の等速ジヨイントは、相交わる２軸の一方に連結
され内周に直円筒状の内周面をもつとともに軸方向に伸
びる複数の第１案内溝をもち一端が開口した外方継手部
材と、前記２軸の他方に連結され軸方向に伸び前記第１
案内溝と同数の第２案内溝をもつ内方継手部材と、前記
第１及び第２案内溝間に転動可能に配設されトルクを伝
達するボールと、該ボールをボール保持窓で保持して前
記内外両継手部材間に介装されたケージとからなる等速
ジヨイントにおいて、前記ケージに軸方向の少なくとも
一端側に球状ガイド面を形成し、該球状ガイド面に摺接
する揺動部材に前記軸に進退可能に嵌合され該球状ガイ
ド面の曲率中心方向に開口するシリンダガイド部を形成
し、前記揺動部材を介して前記ケージを前記内方継手部
材に対してセンタリングする付勢部材を有することを特
徴とするものである。
［作用］ 本発明の等速ジヨイントでは、振動等の入力により内方
継手部材と外方継手部材との間に軸方向への相対変位が
生じたとき、内方継手部材を連結した軸と揺動部材に形
成したシリンダガイド部とが摺動じ、その相対変位は両
者間に介在する付勢部材により吸収され、ケージが揺動
部材を介し内方継手部材に対してセンタリングされる。
これにより、ケージのボール保持窓に保持されているボ
ールは、ボール保持窓中央の所定位置で転がり運動可能
な状態に維持される。したがって、内外方両継手部材が
軸方向に相対移動する際のスライド抵抗は常に小さい状
態に維持される。
また、内方継手部材と外方継手部材との間に角度変位が
生じたときには、内方継手部材を連結した軸により揺動
部材がケージの球状ガイド面と摺動し、その角度変位を
許容する。なお、この動作中に軸方向の相対変位が生じ
た場合にも、前記内方継手部材を連結した軸とケージの
シリンダガイド部とが摺動可能であるため、上記と同様
にスライド抵抗は常に小ざい状態に維持される。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
（第１実施例） 第１図に本実施例に係る等速ジヨイントの断面図を示す
。
本実施例の等速ジヨイントは、第１案内溝１５をもち駆
動軸（図示せず）に連結された外方継手部材１と、第２
案内溝２３をもち後述の軸部２゜に連結した内方継手部
材２と、第１及び第２被ガイド部２４．２５と第１及び
第２付勢部材２６．２７と、第１及び第２案内溝１５．
２３に転動可能に配設されたボール３と、ボール３を保
持し外方継手部材１と内方継手部材２との間に介装され
るとともに第１及び第２球状ガイド面４５．４７をもつ
ケージ４と、第１及び第２揺動部４６．４８とを主要素
として構成されている。
外方継手部材１は、一端が開口したカップ状であり、そ
の底部側（第１図の左側）が駆動軸の一端に同一軸的に
固定されている。外方継手部材１の内周は、駆動軸と同
軸的に形成された直円筒状の内周面１３をもち、その内
周面１３には軸方向に直線状に伸びる第１案内溝１５が
等角度間隔に形成されている。
内方継手部材２は、軸部２０の先端より少し内側に同軸
的に固定された短い円筒状の本体部２１であり、本体部
２１の外周面２２は、一定の曲率半径をもつ凸球面状に
形成されており、その外周面２２には第１案内溝１５と
対応して円弧状の第２案内溝２３が形成されている。な
お、外周面２２とケージ４との間には、内方継手部材２
の揺動を可能にする隙間が形成されている。前記本体部
２１の外周面２２は軸心に対して平行な面に形成しても
良い。
軸部２０の先端には、後述の第１シリンダガイド部４６
３に摺動自在に保持された第１被ガイド部２４が形成さ
れるとともに、軸部２０の後端側には、後述の第２シリ
ンダガイド部４８３に摺動自在に保持された第２被ガイ
ド部２５が形成されている。第１付勢部材２６は、その
両端が本体部２１及び第１シリンダガイド部４６３に挟
持された状態で軸部２０に嵌挿されている。また、第２
付勢部材２７は、その両端が本体部２１及び第２シリン
ダガイド部４８３に挟持された状態で軸部２０に嵌挿さ
れている。
ボール３は、鋼鉄で真球形状に形成されており、各第１
案内溝１５とこれに対応する各第２案内溝２３との間に
それぞれ１個づつ転動可能に配設されている。このボー
ル３は、駆動軸の回転トルクを内外万両継手部材１．２
を介して被動輪に伝達するとともに、第１及び第２案内
溝１５．２３を転動することにより内外万両継手部材１
．２の相対移動を可能とするものである。
ケージ４は、筒状本体部４０と、筒状本体部４Ｏの一端
側周縁に一体的に固定され内側に第１球状ガイド面４５
を形成した第１側端部４１と、筒状本体部４０の他端側
周縁に一体的に固定され内側に第２球状ガイド面４７を
形成した第２側端部４２とからなる。筒状本体部４０の
外周面４３は、軸線上でボール中心面から一定距離偏心
させた点を曲率中心として凸球面状に形成されている。
この筒状本体部４０には、ボール３を保持するボール保
持窓４４が周方向に沿って等角度間隔に形成されている
。第１側端部４１は、厚さが一定の皿状のものであり、
その内側に第１球状カイト面４５が形成されている。第
１球状ガイド面４５は、軸線上でボール中心面から筒状
本体部４０の外周面４３の曲率中心と反対側へ等距離偏
心させた点を曲率中心として凹球面状に形成されている
。第２側端部４２は、その中央に中央孔４２１をもち厚
さが一定の皿状のものであり、その内側に第２球状ガイ
ド面４７が形成されている。第２球状ガイド面４７は、
第１球状ガイド面４５と同じ点を曲率中心として凹球面
状に形成されている。第１揺動部４６は、−面に第１球
状ガイド面４５と符合する第１凸球面４６１をもつ欠球
形状のヘッド部４６５と、第１凸球面４６１と反対側の
面に一体的に設けられ一端側が開口する第１シリンダガ
イド部４６３とからなる。この第１揺動部４６は、ヘッ
ド部４６５の第１凸球面４６１が第１球状ガイド面４５
に摺接し、第１シリンダガイド部４６３が軸部２０の第
１被ガイド部２４を摺動自在に保持した状態で配設され
、第１付勢部材２６により常時第１球状ガイド面４５側
に付勢されている。
第２揺動部４８は、−面に第２球状ガイド面４７と符合
する第２凸球面４８１をもつ欠球形状のものであり、そ
の中央を貫通して第２シリンダガイド部４８３が形成さ
れている。この第２揺動部４８は、第２凸球面４８１が
第２球状ガイド面４７に摺接し、第２シリンダカイト部
４８３が軸部２０の第２被ガイド部２５を摺動自在に保
持した状態で配設され、第２付勢部材２７により常時第
２球状ガイド面４７側に付勢されている。
以上のように構成された等速ジヨイントは、駆動輪が回
転するとその回転トルクを外方継手部材１から各ボール
３を介して内方継手部材２に伝達し、被動輪が駆動軸と
等速で回転する。そして、振動等の入力により駆動軸と
被動輪との間に軸方向への相対変位が生じたとき、被動
輪とともに移動する内方継手部材２は、第１及び第２被
ガイド部２４．２５が第１及び第２シリンダガイド部４
６３．４８３にガイドされ、外方継手部材１に対して軸
方向に相対移動する。このとき、内方継手部材２とケー
ジ４との変位は、本体部２１と第１及び第２揺動部４６
．４８との間に介在する第１及び第２付勢部材２６．２
７により吸収され、ケージ４は第１及び第２揺動部４６
．４８を介し内方継手部材２に対して初期設定位置に戻
されセンタリングされる。これにより、ケージ４のボー
ル保持窓４４に保持されているボール３は、ボール保持
窓４４の中央所定位置に保持され、常に転がり運動可能
な状態となり、またボール３は第１及び第２案内溝１５
．２３に案内されて円滑に転動するため、内方継手部材
２はケージに対してスライド抵抗の低い範囲で振幅し、
スライド抵抗は常に小さい状態に維持され、振動が低減
する。
そして、駆動軸及び被動輪の交わり角度が変化する場合
には、第１及び第２凸球面４６１．４８１が第１及び第
２球状ガイド面４５．４７と摺動し、内方継手部材２が
ケージ４に対して揺動することにより、円滑にその角度
変位を許容する。なお、この動作中に内方継手部材２と
ケージ４との間に軸方向の相対変位が生じたときには、
上記と同様にその相対変位が第１及び第２付勢部材２６
．２７により吸収され、スライド抵抗が常に小さい状態
に維持される。
このようにして、駆動軸及び被動輪の等速性を維持しつ
つそれらの角度変位や軸方向の相対変位を許容する。
以上のように本実施例の等速ジヨイントは、内方継手部
材２とケージ４が軸方向へ相対移動するとき、第１及び
第２付勢部材２６．２７により第１及び第２被ガイド部
２４．２５が第１及び第２シリンダガイド部４６３．４
８３に対してセンタリングされるため、ボール３は常に
転がり運動可能な状態となり、スライド抵抗を常に小さ
い状態に維持することができる。したがて、自動車エン
ジンから伝達される振動を低減することができる。
（変形例） 第２図に本変形例の等速ジヨイントの断面図を示す。
本変形例の等速ジヨイントは、第１実施例のものとケー
ジ４ａ及び第２揺動部４８ａが異なる。
すなわち、ケージ４ａの筒状本体部４０ａは、その他端
側を一定の曲率を維持したまま少し延長して形成し、そ
の先端部内側に第２球状カイト面４７ａを形成したもの
である。なお、筒状本体部４０ａの延長方向先端には、
軸部２０が嵌挿される大きな円形の中央孔４２１ａが形
成されている。
一方、第２揺動部４８１は、第２球状ガイド面４７ａと
符合する第２凸球面４８１ａをもつ欠球形状のものであ
り、全体形状が第１実施例のものより大きい。これによ
り、第２球状ガイド面４７ａと第２凸球面４８１ａとの
接触面積が大きくなるように構成されている。
以上のように本変形例の等速ジヨイントは、筒状本体部
４０ａに第２球状ガイド面４７ａを形成するようにされ
ているため、第２側端部４２を省略し部品点数を低減す
ることができる。ざらには、第２球状ガイド面４７ａと
第２凸球面４８１ａとの接触面積が大きく、単位面積当
たりの接触面圧が小さいため、寿命の長期化を図ること
ができる。
（第２実施例） 第３図に本実施例の等速ジヨイントの断面図を示す。
本実施例の等速ジヨイントは、第１実施例のものと内方
継手部材６及びケージ７が異なり、ケージ７の一方側に
形成した側端部７１に第１及び第２付勢部材６６．６７
を設けたものである。したがってここでは異なる点を中
心に説明する。なお、第１実施例のものと共通する部材
は同じ符号を用いる。
内方継手部材６は、短い円筒状の本体部６１であり、こ
の本体部６１を同軸的に固定した軸部６Ｏには、先端に
ガイドピン６０ａが取付けられ第１及び第２被ガイド部
６４．６５が形成されている。軸部６０及びガイドピン
６０ａには第１及び第２付勢部材６６．６７が嵌挿され
ている。ガイドピン６０ａは、フランジ状の頭部をもつ
ネジピンまたは圧入されたピンであり、後述の第１揺動
部７６、第１側端部７１及び第２揺動部７８を貫通した
状態で軸部６０の先端面に螺合されている。
このガイドピン６０ａのほぼ中央には、後述の第２シリ
ンダガイド部７８３に摺動自在に保持された第２被ガイ
ド部６５が形成されている。第２付勢部材６７は、その
両端がガイドピン６０ａの頭部及び第２揺動部７８に挟
持された状態でガイドピン６０ａに嵌挿されている。な
お、第１被ガイド部６４及び第１付勢部材７６は、第１
実施例と同様に構成されている。
ケージ７は、筒状本体部７０と、筒状本体部７０の一端
側周縁に一体的に固定され第１及び第２球状ガイド面７
５．７７をもつ側端部７１とからなる。側端部７１は、
厚さが一定の皿状のものであり、その内側に第１球状カ
イト面７５が形成され、かつ外側に第２球状カイト面７
７が形成されている。この側端部７１の中央には、ガイ
ドピン６０ａが揺動自在に嵌挿された中央孔７２１が形
成されている。第２球状ガイド面７７に摺動自在に保持
された第２揺動部７８は、内面に第２球状ガイド面７７
と符合する凹球面７８１をもつ厚さが一定の皿状のもの
であり、その中央を貫通して第２シリンダガイド部７８
３が形成されている。
この第２揺動部７８は、凹球面７８１が第２球状ガイド
面７７に摺接し、第２シリンダカイト部７８３がガイド
ピン６０ａの第２被ガイド部６５を摺動自在に保持した
状態で配設され、第２付勢部材６７により常時側端部７
１側に付勢されている。
なお、第１揺動部７６は、ガイドピン６０ａが摺動自在
に貫通する貫通孔７６ａが形成されている点で異なる以
外は第１実施例と同様に構成されている。
以上のように構成された本実施例の等速ジヨイントは、
内方継手部材６とケージ７が軸方向へ相対移動するとき
に、第１及び第２付勢部材６６．６７により第１及び第
２被ガイド部６４．６５が第１及び第２シリンダガイド
部７６３．７８３に対してセンタリングされるため、ボ
ール３は常に転がり運動可能な状態となる。したがで、
第１実施例と同様にスライド抵抗を常に小さい状態に維
持することができ、自動車エンジンから伝達される振動
を低減することができる。
ざらに、本実施例の場合には、第１及び第２付勢部材６
６．６７がケージ７の一方側に形成された側端部７１に
設けられているため、他方側の側端部を省略して軽量化
することができる。
ｒ発明の効果］ 本発明の等速ジヨイントは、ケージに軸方向の少なくと
も一端側に球状ガイド面を形成し、該球状ガイド面に摺
接する揺動部材に前記軸に進退可能に嵌合され該球状ガ
イド面の曲率中心方向に開口するシリンダガイド部を形
成し、前記揺動部材を介して前記ケージを前記内方継手
部材に対してセンタリングする付勢部材を有するため、
内外万両継手部材が軸方向に相対移動してもボールが常
に転がり運動可能な状態に維持されるので、スライド抵
抗を常に小さく維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第３図は本発明に係り、第１図は第１実施例の
等速ジヨイントの断面図、第２図は変形例の等速ジヨイ
ントの断面図、第３図は第２実施例の等速ジヨイントの
断面図である。第４図及び第５図は従来の等速ジヨイン
トに係り、第４図はその断面図、第５図は要部を拡大し
た断面図である。 １・・・外方継手部材 ３・・・ボール ３・・・内周面 ２・・・外周面 ４・・・第１被ガイド部 ６・・・第１付勢部材 ３・・・内周面 ５・・・第１球状ガイド面 ７・・・第２球状ガイド面 ２・・・内方継手部材 ４・・・ケージ １５・・・第１案内溝 ２３・・・第２案内溝 ２５・・・第２被ガイド部 ２７・・・第２付勢部材 ４４・・・ボール保持窓 ４６・・・第１揺動部 ４８−・・第２揺動部 ４６３・・・第１シリンダガイド部 ４８３・・・第２シリンダガイド部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）相交わる２軸の一方に連結され内周に直円筒状の
    内周面をもつとともに軸方向に伸びる複数の第１案内溝
    をもち一端が開口した外方継手部材と、前記２軸の他方
    に連結され軸方向に伸び前記第１案内溝と同数の第２案
    内溝をもつ内方継手部材と、前記第１及び第２案内溝間
    に転動可能に配設されトルクを伝達するボールと、該ボ
    ールをボール保持窓で保持して前記内外両継手部材間に
    介装されたケージとからなる等速ジョイントにおいて、 前記ケージに軸方向の少なくとも一端側に球状ガイド面
    を形成し、該球状ガイド面に摺接する揺動部材に前記軸
    に進退可能に嵌合され該球状ガイド面の曲率中心方向に
    開口するシリンダガイド部を形成し、前記揺動部材を介
    して前記ケージを前記内方継手部材に対してセンタリン
    グする付勢部材を有することを特徴とする等速ジョイン
    ト。
JP8199090A 1990-03-29 1990-03-29 等速ジョイント Pending JPH03282012A (ja)

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