JP2000314430A - プロペラシャフト用摺動型等速自在継手 - Google Patents
プロペラシャフト用摺動型等速自在継手Info
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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
-
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- F16D2003/22309—Details of grooves
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
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- Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動車のプロペラシャフト用摺動型等速自在
継手を、より一層軽量、コンパクトで、車両のＮＶＨ特
性の改善に寄与し得るものにする。 【解決手段】 球面状外周面22の円周方向等分位置に軸
方向に延びる８本の案内溝24を有し、内周面にスタブシ
ャフトと連結するための嵌合部26を有する内側継手部材
20の、球面状外周面22の曲率中心O2から端面までの幅Ｗ
と、嵌合部26のピッチ円径D S との比を、W/D S ＞0.27
とした。
継手を、より一層軽量、コンパクトで、車両のＮＶＨ特
性の改善に寄与し得るものにする。 【解決手段】 球面状外周面22の円周方向等分位置に軸
方向に延びる８本の案内溝24を有し、内周面にスタブシ
ャフトと連結するための嵌合部26を有する内側継手部材
20の、球面状外周面22の曲率中心O2から端面までの幅Ｗ
と、嵌合部26のピッチ円径D S との比を、W/D S ＞0.27
とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のプロペラ
シャフト用の摺動型等速自在継手に関する。
シャフト用の摺動型等速自在継手に関する。
【０００２】プロペラシャフトは４輪駆動車（４ＷＤ
車）や前部機関後輪駆動車（ＦＲ車）等においてトラン
スミッションからディファレンシャルに回転動力を伝達
するために使用され、２継手型が一般的であるが、車両
構造や要求特性によって３継手型や４継手型等も用いら
れている。
車）や前部機関後輪駆動車（ＦＲ車）等においてトラン
スミッションからディファレンシャルに回転動力を伝達
するために使用され、２継手型が一般的であるが、車両
構造や要求特性によって３継手型や４継手型等も用いら
れている。
【０００３】等速自在継手には、大別して、２軸間の角
度変位のみを許容する固定型と、角度変位および軸方向
変位（プランジング）を許容する摺動型とがあり、それ
ぞれ使用条件、用途等に応じて選択して使用される。本
発明は、摺動型のうちのダブルオフセット型等速自在継
手を対象として、自動車のプロペラシャフト用に専用設
計し、軽量・コンパクト化したものである。
度変位のみを許容する固定型と、角度変位および軸方向
変位（プランジング）を許容する摺動型とがあり、それ
ぞれ使用条件、用途等に応じて選択して使用される。本
発明は、摺動型のうちのダブルオフセット型等速自在継
手を対象として、自動車のプロペラシャフト用に専用設
計し、軽量・コンパクト化したものである。
【０００４】
【従来の技術】現在、一部の高級車を除いて、４ＷＤ車
やＦＲ車のプロペラシャフトにはカルダンジョイント
（十字軸を用いた自在継手）を使用するのが主流になっ
ている。しかし、カルダンジョイントの不等速性によ
り、車両のＮＶＨ特性が悪くなる。また、カルダンジョ
イントには摺動機構がないため、車体のバウンド等によ
るジオメトリーの変化を吸収するために、プロペラシャ
フトとしてスライドスプライン（またはセレーション）
が必要である。ところが、この部分は非常にがたも大き
く、スライド抵抗が大きいため、回転中の振動やスライ
ド時にスティックスリップなどの異常振動を伴うことが
ある。したがって、車両の乗り心地という面で不快な騒
音や振動を搭乗者に感じさせることが分かっている。こ
のため、ＮＶＨ特性を改善する手段として、プロペラシ
ャフトに等速自在継手を採用する傾向がある。
やＦＲ車のプロペラシャフトにはカルダンジョイント
（十字軸を用いた自在継手）を使用するのが主流になっ
ている。しかし、カルダンジョイントの不等速性によ
り、車両のＮＶＨ特性が悪くなる。また、カルダンジョ
イントには摺動機構がないため、車体のバウンド等によ
るジオメトリーの変化を吸収するために、プロペラシャ
フトとしてスライドスプライン（またはセレーション）
が必要である。ところが、この部分は非常にがたも大き
く、スライド抵抗が大きいため、回転中の振動やスライ
ド時にスティックスリップなどの異常振動を伴うことが
ある。したがって、車両の乗り心地という面で不快な騒
音や振動を搭乗者に感じさせることが分かっている。こ
のため、ＮＶＨ特性を改善する手段として、プロペラシ
ャフトに等速自在継手を採用する傾向がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】自動車の動力伝達機構
において、等速自在継手はドライブシャフト用に多くの
実績があり、これまでプロペラシャフトに使用されてき
た等速自在継手は、ドライブシャフト用としての設計を
そのまま採用したものが多い。しかし、動力伝達の特性
を比較した場合、プロペラシャフトに負荷されるトルク
はドライブシャフトの約半分程度であり、また、作動角
の実用域もドライブシャフトより小さい。したがって、
ドライブシャフト用としての設計をそのまま採用した従
来の仕様では要求特性に対してオーバースペックの感が
あり、より一層の軽量化、コンパクト化、低コスト化を
図る観点から改善の余地が認められる。また、プロペラ
シャフトはドライブシャフトよりも高速で回転するの
で、高速回転性の点からも継手部分はよりコンパクトで
あることが好ましい。
において、等速自在継手はドライブシャフト用に多くの
実績があり、これまでプロペラシャフトに使用されてき
た等速自在継手は、ドライブシャフト用としての設計を
そのまま採用したものが多い。しかし、動力伝達の特性
を比較した場合、プロペラシャフトに負荷されるトルク
はドライブシャフトの約半分程度であり、また、作動角
の実用域もドライブシャフトより小さい。したがって、
ドライブシャフト用としての設計をそのまま採用した従
来の仕様では要求特性に対してオーバースペックの感が
あり、より一層の軽量化、コンパクト化、低コスト化を
図る観点から改善の余地が認められる。また、プロペラ
シャフトはドライブシャフトよりも高速で回転するの
で、高速回転性の点からも継手部分はよりコンパクトで
あることが好ましい。
【０００６】そこで、本発明の目的は、より一層軽量、
コンパクトで、車両のＮＶＨ特性の改善に寄与し得るプ
ロペラシャフト用摺動型等速自在継手を提供することに
ある。
コンパクトで、車両のＮＶＨ特性の改善に寄与し得るプ
ロペラシャフト用摺動型等速自在継手を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ドライブシャ
フト用として軽量かつコンパクト設計された等速自在継
手をベースに、プロペラシャフト用に専用設計して更な
る軽量化、コンパクト化を図ったものである。
フト用として軽量かつコンパクト設計された等速自在継
手をベースに、プロペラシャフト用に専用設計して更な
る軽量化、コンパクト化を図ったものである。
【０００８】すなわち、請求項１の発明は、円筒状の内
周面に８本の直線状の案内溝を軸方向に形成した外側継
手部材と、球面状の外周面に８本の直線状の案内溝を軸
方向に形成し、内周面に軸部を連結するための歯型を形
成した内側継手部材と、外側継手部材の案内溝と内側継
手部材の案内溝との対で形成されるボールトラックに配
された８個のボールと、ボールを収容するポケット、外
側継手部材の内周面に接触案内される凸球面状の外周
面、および、内側継手部材の外周面に接触案内される凹
球面状の内周面を有し、かつ、外周面の球面中心と内周
面の球面中心とが、ポケット中心に対して軸方向の反対
側にオフセット（ダブルオフセット）した保持器とを備
えた、プロペラシャフト用摺動型等速自在継手であっ
て、内側継手部材の球面中心から端面までの幅Ｗと内側
継手部材の嵌合部のピッチ円径D S との比を、W/D S ＞
0.27としたことを特徴とするプロペラシャフト用摺動型
等速自在継手である。
周面に８本の直線状の案内溝を軸方向に形成した外側継
手部材と、球面状の外周面に８本の直線状の案内溝を軸
方向に形成し、内周面に軸部を連結するための歯型を形
成した内側継手部材と、外側継手部材の案内溝と内側継
手部材の案内溝との対で形成されるボールトラックに配
された８個のボールと、ボールを収容するポケット、外
側継手部材の内周面に接触案内される凸球面状の外周
面、および、内側継手部材の外周面に接触案内される凹
球面状の内周面を有し、かつ、外周面の球面中心と内周
面の球面中心とが、ポケット中心に対して軸方向の反対
側にオフセット（ダブルオフセット）した保持器とを備
えた、プロペラシャフト用摺動型等速自在継手であっ
て、内側継手部材の球面中心から端面までの幅Ｗと内側
継手部材の嵌合部のピッチ円径D S との比を、W/D S ＞
0.27としたことを特徴とするプロペラシャフト用摺動型
等速自在継手である。
【０００９】プロペラシャフト用に専用設計することに
よって、軽量かつコンパクトな等速自在継手になる。と
くに、内側継手部材の幅を現行品より狭くすることによ
って材料の節約、軽量化が実現する。ダブルオフセット
型等速自在継手の場合、プロペラシャフト用では、作動
角や強度面、許容負荷トルク面からも、ドライブシャフ
ト用より低いため、内側継手部材の幅を狭くすることが
可能であり、軽量化に貢献できるような幅寸法を設定す
ることができる。そして、内側継手部材の球面中心から
端面までの幅Ｗと内側継手部材の嵌合部のピッチ円径D
S との比（W/D S ）を0.27より大きく設定したのは、こ
の比（W/D S ）の値が0.27を越えればプロペラシャフト
用等速自在継手に必要な作動角を許容できることが判明
したことによる。軽量化、コンパクト化の観点からはW/
D S の値は小さいほど好ましく、その意味では下限値を
定める意義は低いのであるが、所望の作動角を許容する
ために必要なボールの移動量を確保する上で下限値が必
要となるのである。なお、上限値は従来品のレベルとな
る。
よって、軽量かつコンパクトな等速自在継手になる。と
くに、内側継手部材の幅を現行品より狭くすることによ
って材料の節約、軽量化が実現する。ダブルオフセット
型等速自在継手の場合、プロペラシャフト用では、作動
角や強度面、許容負荷トルク面からも、ドライブシャフ
ト用より低いため、内側継手部材の幅を狭くすることが
可能であり、軽量化に貢献できるような幅寸法を設定す
ることができる。そして、内側継手部材の球面中心から
端面までの幅Ｗと内側継手部材の嵌合部のピッチ円径D
S との比（W/D S ）を0.27より大きく設定したのは、こ
の比（W/D S ）の値が0.27を越えればプロペラシャフト
用等速自在継手に必要な作動角を許容できることが判明
したことによる。軽量化、コンパクト化の観点からはW/
D S の値は小さいほど好ましく、その意味では下限値を
定める意義は低いのであるが、所望の作動角を許容する
ために必要なボールの移動量を確保する上で下限値が必
要となるのである。なお、上限値は従来品のレベルとな
る。
【００１０】また、摺動型の等速自在継手のなかでもダ
ブルオフセット型はスライド抵抗が小さいため、これを
プロペラシャフトに搭載することによって、ＮＶＨ問題
の改善に貢献できるという点でも有利である。
ブルオフセット型はスライド抵抗が小さいため、これを
プロペラシャフトに搭載することによって、ＮＶＨ問題
の改善に貢献できるという点でも有利である。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１に記載のプロ
ペラシャフト用摺動型等速自在継手において、継手の許
容作動角が15°であることを特徴とする。プロペラシャ
フトは常用角が小さいことから、コンパクト化をするに
あたり、作動角を制限して設計できる。作動角を制限す
ることにより、ボールの接触する領域、言い換えれば、
ボールの軸方向移動距離が小さくなるため、内側継手部
材の幅を短くできる。より具体的には、請求項１に記載
のとおり、内側継手部材の球面中心から端面までの幅Ｗ
と内側継手部材の嵌合部のピッチ円径D S との比W/D S
が0.27を越えれば作動角15°を許容し得る内側継手部材
の幅が得られる。
ペラシャフト用摺動型等速自在継手において、継手の許
容作動角が15°であることを特徴とする。プロペラシャ
フトは常用角が小さいことから、コンパクト化をするに
あたり、作動角を制限して設計できる。作動角を制限す
ることにより、ボールの接触する領域、言い換えれば、
ボールの軸方向移動距離が小さくなるため、内側継手部
材の幅を短くできる。より具体的には、請求項１に記載
のとおり、内側継手部材の球面中心から端面までの幅Ｗ
と内側継手部材の嵌合部のピッチ円径D S との比W/D S
が0.27を越えれば作動角15°を許容し得る内側継手部材
の幅が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
従って説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態を
説明するための要部拡大断面図であり、図２はプロペラ
シャフトの全体概観を示す。図３乃至図５はダブルオフ
セット型摺動式等速自在継手を示し、図３は横断面図、
図４は縦断面図、図５は作動角（θ）をとった状態の縦
断面図である。
従って説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態を
説明するための要部拡大断面図であり、図２はプロペラ
シャフトの全体概観を示す。図３乃至図５はダブルオフ
セット型摺動式等速自在継手を示し、図３は横断面図、
図４は縦断面図、図５は作動角（θ）をとった状態の縦
断面図である。
【００１３】まず、図２に従ってプロペラシャフトの全
体構成から説明すると、プロペラシャフト（１）は中間
軸（２）の両端に等速自在継手（５，６）を取り付けて
構成されている。図の右側の等速自在継手（５）は摺動
型で、左側の等速自在継手（６）は固定型である。中間
軸（２）の両端部にスタブシャフト（３，４）が一体的
に固着されていて、このスタブシャフト（３，４）に等
速自在継手（５，６）の内側継手部材をセレーションま
たはスプライン結合し、止め輪で抜け止めをするように
なっている。通常、スタブシャフト（３，４）は鋼製の
中実軸、中間軸（２）は鋼または繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）等からなる中空軸である。
体構成から説明すると、プロペラシャフト（１）は中間
軸（２）の両端に等速自在継手（５，６）を取り付けて
構成されている。図の右側の等速自在継手（５）は摺動
型で、左側の等速自在継手（６）は固定型である。中間
軸（２）の両端部にスタブシャフト（３，４）が一体的
に固着されていて、このスタブシャフト（３，４）に等
速自在継手（５，６）の内側継手部材をセレーションま
たはスプライン結合し、止め輪で抜け止めをするように
なっている。通常、スタブシャフト（３，４）は鋼製の
中実軸、中間軸（２）は鋼または繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）等からなる中空軸である。
【００１４】摺動型等速自在継手（５）の一例であるダ
ブルオフセット型等速自在継手は、図３および図４に示
すように、外側継手部材（10）と、内側継手部材（20）
と、ボール（30）と、ケージ（40）とを主要な構成要素
としている。
ブルオフセット型等速自在継手は、図３および図４に示
すように、外側継手部材（10）と、内側継手部材（20）
と、ボール（30）と、ケージ（40）とを主要な構成要素
としている。
【００１５】外側継手部材（10）は円筒状で、内周面
（12）の円周方向等分位置に、軸方向に延びる８本の案
内溝（14）を形成してある。外側継手部材（10）の一端
にはフランジ（16）を形成し、このフランジ（16）側の
開口はエンドプレート（18）によって閉塞されている。
フランジ（16）を通じて外側継手部材（10）は自動車の
トランスミッションまたはディファレンシャルの歯車軸
に連結される。あるいは、３継手型や４継手型などのプ
ロペラシャフトでは、外側継手部材（10）を他の中間軸
に連結する場合もある。
（12）の円周方向等分位置に、軸方向に延びる８本の案
内溝（14）を形成してある。外側継手部材（10）の一端
にはフランジ（16）を形成し、このフランジ（16）側の
開口はエンドプレート（18）によって閉塞されている。
フランジ（16）を通じて外側継手部材（10）は自動車の
トランスミッションまたはディファレンシャルの歯車軸
に連結される。あるいは、３継手型や４継手型などのプ
ロペラシャフトでは、外側継手部材（10）を他の中間軸
に連結する場合もある。
【００１６】内側継手部材（20）は凸球面状の外周面
（22）を有し、その円周方向等分位置に、軸方向に延び
る８本の案内溝（24）を形成してある。内側継手部材
（20）は歯型（セレーションまたはスプライン）を有す
る嵌合部（26）にてスタブシャフト（３）と結合する。
（22）を有し、その円周方向等分位置に、軸方向に延び
る８本の案内溝（24）を形成してある。内側継手部材
（20）は歯型（セレーションまたはスプライン）を有す
る嵌合部（26）にてスタブシャフト（３）と結合する。
【００１７】外側継手部材（10）の案内溝（14）と内側
継手部材（20）の案内溝（24）とが対をなしてボールト
ラックを形成し、各ボールトラックに１個のボール（3
0）が組み込まれる。ボール（30）が両案内溝（14，2
4）間に介在して外側継手部材（10）と内側継手部材（2
0）との間でトルクを伝達する。ボール（30）はケージ
（40）の円周方向に等間隔に形成されたポケット（46）
内に収容される。
継手部材（20）の案内溝（24）とが対をなしてボールト
ラックを形成し、各ボールトラックに１個のボール（3
0）が組み込まれる。ボール（30）が両案内溝（14，2
4）間に介在して外側継手部材（10）と内側継手部材（2
0）との間でトルクを伝達する。ボール（30）はケージ
（40）の円周方向に等間隔に形成されたポケット（46）
内に収容される。
【００１８】ケージ（40）の凸球面状外周面（42）は外
側継手部材（10）の円筒状内周面（12）と線接触する。
ケージ（40）の凹球面状内周面（44）は内側継手部材
（20）の凸球面状外周面（12）と球面接触する。ケージ
（40）の凸球面状外周面（42）の曲率中心（O1）と、凹
球面状内周面（44）の曲率中心（O2）とは、継手の角度
中心（Ｏ）に対して、それぞれ、軸方向に等距離（ｆ）
だけ反対側にオフセットしている（図１参照）。
側継手部材（10）の円筒状内周面（12）と線接触する。
ケージ（40）の凹球面状内周面（44）は内側継手部材
（20）の凸球面状外周面（12）と球面接触する。ケージ
（40）の凸球面状外周面（42）の曲率中心（O1）と、凹
球面状内周面（44）の曲率中心（O2）とは、継手の角度
中心（Ｏ）に対して、それぞれ、軸方向に等距離（ｆ）
だけ反対側にオフセットしている（図１参照）。
【００１９】図５に示すように、継手が作動角（θ）を
とった状態でトルクを伝達するとき、ケージ（40）は、
内側継手部材（20）の傾きに応じてボールトラック上を
転動するボール（30）の位置まで回転し、すべてのボー
ル（30）を常に作動角（θ）の二等分線に垂直な平面内
に配向せしめ、これにより、符号ａで示すように、ボー
ル（30）の中心から外側継手部材（10）の軸線までの距
離と内側継手部材（20）の軸線までの距離とが相等しく
なり、継手の等速性が保たれる。さらに、外側継手部材
（10）と内側継手部材（20）とが軸方向に相対移動する
とき、線接触しているケージ（40）の外周面（42）と外
側継手部材（10）の内周面（12）との間で滑りが生じ、
円滑な軸方向移動（プランジング）を可能にする。
とった状態でトルクを伝達するとき、ケージ（40）は、
内側継手部材（20）の傾きに応じてボールトラック上を
転動するボール（30）の位置まで回転し、すべてのボー
ル（30）を常に作動角（θ）の二等分線に垂直な平面内
に配向せしめ、これにより、符号ａで示すように、ボー
ル（30）の中心から外側継手部材（10）の軸線までの距
離と内側継手部材（20）の軸線までの距離とが相等しく
なり、継手の等速性が保たれる。さらに、外側継手部材
（10）と内側継手部材（20）とが軸方向に相対移動する
とき、線接触しているケージ（40）の外周面（42）と外
側継手部材（10）の内周面（12）との間で滑りが生じ、
円滑な軸方向移動（プランジング）を可能にする。
【００２０】外側継手部材（10）のエンドプレート（1
8）と反対側の開口端部には可撓性材料製のダストブー
ツ（52）が装着されている。なお、図５ではダストブー
ツを省略してある。ダストブーツ（52）は、一端を外側
継手部材（10）に嵌合させて取り付けた金属製のアダプ
タ（54）の他端に大径端部を抱き込ませ、小径端部をブ
ーツバンド（56）によってスタブシャフト（３）の外周
に固定してある。ダストブーツ（52）とエンドプレート
（18）とで継手内部をシールし、内部に充填されたグリ
ースの漏洩、および、外部からの異物の侵入を防止す
る。
8）と反対側の開口端部には可撓性材料製のダストブー
ツ（52）が装着されている。なお、図５ではダストブー
ツを省略してある。ダストブーツ（52）は、一端を外側
継手部材（10）に嵌合させて取り付けた金属製のアダプ
タ（54）の他端に大径端部を抱き込ませ、小径端部をブ
ーツバンド（56）によってスタブシャフト（３）の外周
に固定してある。ダストブーツ（52）とエンドプレート
（18）とで継手内部をシールし、内部に充填されたグリ
ースの漏洩、および、外部からの異物の侵入を防止す
る。
【００２１】図１は、内側継手部材（20）とボール（3
0）の接触状態を示す。継手が最大許容作動角をとった
ときのボール（30）の位置を二点鎖線で示してあり、ボ
ール（30）が案内溝（24）と接触する点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
は次のように表される。 Ｘ2 ＋（Ｙ− DP ／２）2 ＝（D B ／２）2 Ｘ＝ DB ／２・sin α Ｙ＝ DP ／２− DB ／２・cos α Ｚ＝ｆ＋Ｙ・tan （θ／２） ただし、D P はボール（30）のピッチ円径、D B はボー
ル（30）の直径、ｆはオフセット量、αはボール（30）
と案内溝（24）との接触角を表わす。
0）の接触状態を示す。継手が最大許容作動角をとった
ときのボール（30）の位置を二点鎖線で示してあり、ボ
ール（30）が案内溝（24）と接触する点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
は次のように表される。 Ｘ2 ＋（Ｙ− DP ／２）2 ＝（D B ／２）2 Ｘ＝ DB ／２・sin α Ｙ＝ DP ／２− DB ／２・cos α Ｚ＝ｆ＋Ｙ・tan （θ／２） ただし、D P はボール（30）のピッチ円径、D B はボー
ル（30）の直径、ｆはオフセット量、αはボール（30）
と案内溝（24）との接触角を表わす。
【００２２】継手にトルクが負荷されたとき、接触点に
発生する接触楕円（二点鎖線楕円で示す。）が案内溝
（24）の側壁面上にあれば、ボール（30）が乗り上げや
脱落を起こさない。このときの余裕量をＢとすると、内
側継手部材（20）の球面中心（＝O2）から内側継手部材
（20）のケージ大径側の端面までの幅（Ｗ）は（Ｚ＋
Ｂ）以上であればよい。
発生する接触楕円（二点鎖線楕円で示す。）が案内溝
（24）の側壁面上にあれば、ボール（30）が乗り上げや
脱落を起こさない。このときの余裕量をＢとすると、内
側継手部材（20）の球面中心（＝O2）から内側継手部材
（20）のケージ大径側の端面までの幅（Ｗ）は（Ｚ＋
Ｂ）以上であればよい。
【００２３】そこで、許容作動角（θ）を15°とし、こ
のときの余裕量（Ｂ）を加味した幅（Ｗ）の値を求め、
また、そのときの内側継手部材（20）の嵌合部（26）の
ピッチ円径（D S ）との比（Ｗ／D S ）を取ると、表１
のとおりである。表１の外径寸法比は、外側継手部材
（10）の外径（D O ）を基準にした場合のコンパクト化
の度合を表わし、Ｗ／D S を0.27より大きくすることに
よって、少なくとも２サイズダウンが達成されることが
わかる。ボール径はいずれも４サイズダウンとなってい
る。なお、サイズ（呼び）は最小軸径を表わし、たとえ
ば最小軸径が0.75”のものの呼び番号を７５としてい
る。
のときの余裕量（Ｂ）を加味した幅（Ｗ）の値を求め、
また、そのときの内側継手部材（20）の嵌合部（26）の
ピッチ円径（D S ）との比（Ｗ／D S ）を取ると、表１
のとおりである。表１の外径寸法比は、外側継手部材
（10）の外径（D O ）を基準にした場合のコンパクト化
の度合を表わし、Ｗ／D S を0.27より大きくすることに
よって、少なくとも２サイズダウンが達成されることが
わかる。ボール径はいずれも４サイズダウンとなってい
る。なお、サイズ（呼び）は最小軸径を表わし、たとえ
ば最小軸径が0.75”のものの呼び番号を７５としてい
る。
【００２４】
【表１】
【００２５】また、実施の形態のダブルオフセット型等
速自在継手は、ボール（30）の個数が８個であり（図４
参照）、６個のボールを用いたものに比べ、継手の全負
荷容量に対するボール１個当りの負荷割合が少ないの
で、同じ呼び番号の従来継手に対して、ボール（30）の
直径（D B ）を小さくし、外側継手部材（10）の肉厚お
よび内側継手部材（20）の肉厚を従来継手と同程度に確
保することが可能である。また、同じ呼び番号の従来継
手に対して、D B ／D S を小さくして（従来継手におけ
る一般的な値はD B ／D S ≧３．２である。）、従来継
手と同等以上の強度、負荷容量および耐久性を確保しつ
つ、外径寸法（D O ）の一層のコンパクト化を図ること
ができる。たとえば、内側継手部材（20）の嵌合部（2
6）のピッチ円径（D S ）を従来継手と等しくした場
合、外径（D O ）を呼び番号で３サイズダウンすること
が可能である。従来継手に比べて低発熱であることも実
験の結果確認されている。
速自在継手は、ボール（30）の個数が８個であり（図４
参照）、６個のボールを用いたものに比べ、継手の全負
荷容量に対するボール１個当りの負荷割合が少ないの
で、同じ呼び番号の従来継手に対して、ボール（30）の
直径（D B ）を小さくし、外側継手部材（10）の肉厚お
よび内側継手部材（20）の肉厚を従来継手と同程度に確
保することが可能である。また、同じ呼び番号の従来継
手に対して、D B ／D S を小さくして（従来継手におけ
る一般的な値はD B ／D S ≧３．２である。）、従来継
手と同等以上の強度、負荷容量および耐久性を確保しつ
つ、外径寸法（D O ）の一層のコンパクト化を図ること
ができる。たとえば、内側継手部材（20）の嵌合部（2
6）のピッチ円径（D S ）を従来継手と等しくした場
合、外径（D O ）を呼び番号で３サイズダウンすること
が可能である。従来継手に比べて低発熱であることも実
験の結果確認されている。
【００２６】
【発明の効果】本発明のプロペラシャフト用摺動式等速
自在継手は、内側継手部材（20）の球面中心（＝O2）か
ら内側継手部材（20）のケージ大径側の端面までの幅
（Ｗ）と、内側継手部材（20）の嵌合部（26）のピッチ
円径（D S ）との比を、W/D S ＞0.27としたことによ
り、従来継手に比べて、内側継手部材の軸方向幅が小さ
くなり、軽量化、コンパクト化、材料コストの低減にな
る。
自在継手は、内側継手部材（20）の球面中心（＝O2）か
ら内側継手部材（20）のケージ大径側の端面までの幅
（Ｗ）と、内側継手部材（20）の嵌合部（26）のピッチ
円径（D S ）との比を、W/D S ＞0.27としたことによ
り、従来継手に比べて、内側継手部材の軸方向幅が小さ
くなり、軽量化、コンパクト化、材料コストの低減にな
る。
【００２７】また、本発明による摺動型等速自在継手を
具備したプロペラシャフトは、継手部分が軽量かつコン
パクトであるので、高速回転性に優れ、車両のＮＶＨ特
性の改善に寄与する。
具備したプロペラシャフトは、継手部分が軽量かつコン
パクトであるので、高速回転性に優れ、車両のＮＶＨ特
性の改善に寄与する。
【図１】実施の形態を示す内側継手部材の要部拡大断面
図である。
図である。
【図２】等速自在継手を断面にしたプロペラシャフトの
正面図である。
正面図である。
【図３】ダブルオフセット型等速自在継手の横断面図で
ある。
ある。
【図４】図３のIV−IV線に沿った縦断面図である。
【図５】作動角をとった状態の図４と類似の縦断面図で
ある。
ある。
10 外側継手部材 D O 外側継手部材の外径 12 内周面 14 案内溝 16 フランジ 18 エンドプレート 20 内側継手部材 22 外周面 24 案内溝 26 内周面 D S 内側継手部材の嵌合部のピッチ円径 Ｗ 内側継手部材の幅 30 ボール D B ボールの直径 D P ボールのピッチ円径 40 ケージ 42 外周面 O1 曲率中心 44 内周面 O2 曲率中心 46 ポケット Ｏ 継手の角度中心 52 ダストブーツ 54 アダプタ 56 ブーツバンド
Claims (2)
- 【請求項１】 円筒状の内周面に８本の直線状の案内溝
を軸方向に形成した外側継手部材と、球面状の外周面に
８本の直線状の案内溝を軸方向に形成し、内周面に軸部
を連結するための歯型を形成した内側継手部材と、外側
継手部材の案内溝と内側継手部材の案内溝との対で形成
されるボールトラックに配された８個のボールと、ボー
ルを収容するポケット、外側継手部材の内周面に接触案
内される凸球面状の外周面、および、内側継手部材の外
周面に接触案内される凹球面状の内周面を有し、かつ、
外周面の球面中心と内周面の球面中心とが、ポケット中
心に対して軸方向の反対側にオフセットしたケージとを
備えたプロペラシャフト用摺動型等速自在継手であっ
て、内側継手部材の球面中心から端面までの幅Ｗと内側
継手部材の嵌合部のピッチ円径D S との比を、W/D S ＞
0.27としたことを特徴とするプロペラシャフト用摺動式
等速自在継手。 - 【請求項２】 継手の許容作動角が15°であることを特
徴とする請求項１に記載のプロペラシャフト用摺動型等
速自在継手。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122358A JP2000314430A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | プロペラシャフト用摺動型等速自在継手 |
| US09/553,481 US6280338B1 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-20 | Plunging constant velocity universal joint for propeller shaft |
| FR0005468A FR2792980B1 (fr) | 1999-04-28 | 2000-04-28 | Joint universel homocinetique plongeant pour arbre de propulsion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122358A JP2000314430A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | プロペラシャフト用摺動型等速自在継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314430A true JP2000314430A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14833930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122358A Pending JP2000314430A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | プロペラシャフト用摺動型等速自在継手 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6280338B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000314430A (ja) |
| FR (1) | FR2792980B1 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002331842A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-19 | Ntn Corp | プロペラシャフト |
| US6741696B1 (en) | 1999-11-12 | 2004-05-25 | Nec Corporation | Automatic call distributing method and system |
| RU2416043C1 (ru) * | 2009-12-18 | 2011-04-10 | Открытое акционерное общество "ТЯЖМАШ" | Приводной вал |
| WO2018168634A1 (ja) * | 2017-03-17 | 2018-09-20 | Ntn株式会社 | 後輪用ドライブシャフトに用いられる摺動式等速自在継手 |
| JP2018155405A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | Ntn株式会社 | 後輪用ドライブシャフトに用いられる摺動式等速自在継手 |
| JP2019190547A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Ntn株式会社 | プロペラシャフト用摺動式等速自在継手 |
| JP2019190549A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Ntn株式会社 | プロペラシャフト用摺動式等速自在継手 |
| JP2019190548A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Ntn株式会社 | プロペラシャフト用摺動式等速自在継手 |
| JP2019190550A (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Ntn株式会社 | プロペラシャフト用摺動式等速自在継手 |
| WO2019208277A1 (ja) * | 2018-04-24 | 2019-10-31 | Ntn株式会社 | プロペラシャフト用摺動式等速自在継手 |
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| US6780114B2 (en) * | 1999-12-15 | 2004-08-24 | Ntn Corporation | Drive wheel bearing assembly |
| JP2001171308A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-26 | Ntn Corp | 駆動車輪用軸受装置 |
| GB2368109B (en) * | 2000-10-20 | 2003-02-12 | Visteon Global Tech Inc | Constant velocity joint |
| US6913540B2 (en) * | 2001-05-10 | 2005-07-05 | Ntn Corporation | Constant velocity universal joint for propeller shaft |
| JP5073190B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2012-11-14 | Ｎｔｎ株式会社 | 摺動式等速自在継手 |
| EP2068026B1 (en) * | 2006-10-12 | 2013-10-09 | JTEKT Corporation | Boot for constant velocity joint and cross group-type constant velocity joint |
| US8323116B2 (en) * | 2007-12-17 | 2012-12-04 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Universal joint |
| CN101846140B (zh) * | 2009-03-02 | 2013-12-11 | 通用汽车环球科技运作公司 | 等速接头 |
| DE102010009685B4 (de) * | 2009-03-02 | 2017-10-19 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) | Gleichlaufgelenk |
| BRPI1001172A2 (pt) * | 2009-03-13 | 2015-08-18 | Gm Global Tech Operations Inc | Junta de velocidade constante e método de fabricar uma junta de velocidade constante |
| DE102010013006A1 (de) * | 2009-03-27 | 2011-04-28 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Gleichlaufgelenk |
| EP3445985A1 (en) * | 2016-04-22 | 2019-02-27 | Dana Automotive Systems Group, LLC | Cross groove constant velocity joints for a propeller shaft |
| JP7412099B2 (ja) * | 2019-07-05 | 2024-01-12 | Ntn株式会社 | 動力伝達機構及び車両 |
| CN119308941B (zh) * | 2024-12-18 | 2025-03-18 | 德州学院 | 一种便于拆装的吊挂用万向节 |
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| DE3134272A1 (de) * | 1981-08-29 | 1983-03-10 | Sobhy Labib Dipl.-Ing. 5210 Troisdorf Girguis | Gleichlaufdrehgelenk |
| JPH0799176B2 (ja) * | 1989-07-17 | 1995-10-25 | エヌティエヌ株式会社 | 等速自在継手 |
| KR940007396A (ko) | 1992-09-30 | 1994-04-27 | 스마 요시츠기 | 교차 홈 타입의 등속회전 조인트 |
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-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122358A patent/JP2000314430A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-20 US US09/553,481 patent/US6280338B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-28 FR FR0005468A patent/FR2792980B1/fr not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
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| US6280338B1 (en) | 2001-08-28 |
| FR2792980B1 (fr) | 2003-11-14 |
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