JP3702019B2 - 固定式等速ジョイント - Google Patents
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- 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
- 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
- F16D3/224—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 sphere
- F16D3/2245—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 sphere where the groove centres are offset from the joint centre
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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
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、固定式の等速ジョイントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、外輪１の球形内面２に曲線状のボール溝３を形成し、内輪４の球形外面５に曲線状のボール溝６を設け、外輪ボール溝３と内輪ボール溝６間にボール７を組込み、外輪１と内輪４との間に組込まれたケージ８に上記ボール７を収容するポケット９を設けた固定式の等速ジョイントには、ボール７の数を複数個とする数種のものがある。
【０００３】
ここで、ボール数が、例えば８つの等速ジョイントにおいては、ボール数がそれ未満の等速ジョイントに比較して、各ボール７に作用する負荷が小さいため、許容負荷トルクが大きく、許容負荷トルクを同じにすれば、等速ジョイントを小型化できるという特徴を有する。
【０００４】
ところで、上記固定式の等速ジョイントにおいては、外輪１の開口端における内径Ｄ1 がケージ８の外径Ｄ2 より小さいため、外輪１内に内輪４およびケージ８を組込んだのち、図５に示すように、内輪４およびケージ８を傾け、ケージ８のポケット９の１つを外輪１の開口端から外側に臨ませた状態で、そのポケット８内にボール７を組み込む必要がある。
【０００５】
なお、外輪１に対する内輪４およびケージ８の組込みは、図５に示すように、内輪４とケージ８とを９０°傾け、その状態でケージ８内に内輪４を挿入したのち、ケージ８の軸心と内輪４の軸心とが一致する方向に両部品を相対的に９０°回転させてケージ８内に内輪４を組込む。
【０００６】
次に、図７に示すように、ケージ付き内輪４と外輪１とを相対的に９０°に傾け、外輪１内にケージ付き内輪４を挿入したのち、外輪１と内輪４の軸心が一致する方向に両部品を９０°傾けて外輪１内にケージ付き内輪４を組込む。
【０００７】
ここで、固定式等速ジョイントにおいては、作動角をとって外輪１と内輪４の相互間でトルクを伝達するとき、ボール７はポケット９内において周方向に移動する。そのボール７の移動量は作動角に比例して大きくなる。
【０００８】
上記作動角は、図５に示すようなボール７の組込み時に最大となり、このときのボール７の移動量を基準としてポケット９の周方向の長さを決定する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、ボール数が８つの固定式等速ジョイントにおいては、ケージ８に設けられた８つのポケット９のそれぞれをボール組込み時のボール７の移動量を基準にして周方向の長さを決定しているため、ポケット９間に形成された柱９ａ（図６参照）の断面積が小さく、また、ケージ８の内・外の球面８ａの面積が小さく、ケージ８の強度や耐久性に問題があった。
【００１０】
この発明の課題は、ボール数を８つ以上の偶数個とした等速ジョイントのケージの強度および耐久性の向上を図ることを技術的課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、外輪の球形内面と内輪の球形外面とにそれぞれ８つの曲線状トラック溝を等配に設け、外輪トラック溝と内輪トラック溝間にボールを組込み、上記外輪と内輪間に組込まれたケージに上記ボールが収容される８つのポケットを設けた固定式等速ジョイントにおいて、前記８つのポケットを周方向長さが異なる第１ポケットと第２ポケットの２種類とし、その２種類の第１ポケットと第２ポケットを各ポケット中心間に４５°の間隔をおいてケージ周方向に交互に設け、前記長さの短い第１ポケットの周方向長さは、ジョイントが最大に角度をとってトルクを伝達するトルク伝達時にボールが第１ポケットの周方向両端と干渉しない程度の長さとし、長さの長い第２ポケットの周方向長さは、外輪と内輪とを相対的に傾けて外輪の開口端から外部に第１ポケットを臨ませるボール組込み時にボールが第２ポケットの周方向両端と干渉しない長さとした構成を採用している。
【００１２】
【作用】
上記の構成から成る等速ジョイントのボールの組込みは、外輪とケージとを相対的に傾け、ポケットの１つを外輪の開口端から外部に臨ませてる操作と、そのポケット内にボールを組込む操作とを繰り返し行なって、全てのポケットにボールを組込む。この場合、周方向長さの長い第２ポケットのそれぞれにボールを先に組込んだのち、周方向長さの短い第１ポケットにボールを組込む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、等速ジョイントは、先に述べた従来の等速ジョイントと同様に、外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０から成る。
【００１５】
外輪１０の球形内面１１には８つの曲線状のトラック溝１２が４５°の間隔をおいて設けられている。一方、内輪２０の球形外面２１には、同じく８つの曲線状のトラック溝２２が４５°の間隔をおいて形成され、その内輪トラック溝２２の曲率中心Ａと、外輪トラック溝１２の曲率中心Ｂとは、ジョイントの角度中心Ｏに対して左右に等距離オフセットされている。
【００１６】
ボール３０は外輪トラック溝１２と内輪トラック溝２２間に組込まれ、一方、ケージ４０は外輪１０と内輪２０間に組込まれている。
【００１７】
ケージ４０は、外輪１０の球形内面１１と内輪２０の球形外面２１に接触案内される球面４１を内外に有する。また、ケージ４０には、図３に示すように、ボール３０を収容する４つの第１ポケット４２と４つの第２ポケット４３が周方向に交互に形成されている。４４は第１ポケット４２と第２ポケット４３間に形成された柱を示す。
【００１８】
第１ポケット４２と第２ポケット４３とは周方向長さが異なり、第１ポケット４２の周方向長さは、等速ジョイントが最大に角度をとって外輪１０と内輪２０の相互間でトルクを伝達するときのボール３０の周方向の移動量を考慮してボール３０が干渉しない程度の長さとされている。
【００１９】
一方、第２ポケット４３は、図４に示すように、外輪１０とケージ４０とを相対的に傾斜させ、第１ポケット４２を外輪１０の開口端から外部に臨ませるボール組込み時のボールの周方向の移動量を考慮してそのボール３０が干渉しない程度の長さとされている。
【００２０】
上記の構成から成る等速ジョイントの組立ては、外輪１０内に内輪２０およびケージ４０を組込んだのち、外輪１０とケージ４０とを相対的に傾斜させる操作の繰り返しにより、第１ポケット４２および第２ポケット４３を１つずつ外輪１０の開口端から外部に臨ませて各ポケット４２、４３にボール３０を組込む。
【００２１】
外輪１０に対する内輪２０およびケージ３０の組込みは、図６および図７に示す場合と同様であるため、説明を省略する。
【００２２】
ボール３０の組込みは、周方向長さの長い第２ポケット４３内に先に組込み、第２ポケット４３内のそれぞれにボール３０を組込んだのち、第１ポケット４２内にボール３０を組込む。
【００２３】
第１ポケット４２に対するボール３０の組込みにおいて、外輪１０とケージ４０とを相対的に傾けて第１ポケット４２の１つを外輪１０の開口端から外部に臨ませるとき、ボール組込み位置の第１ポケット４２に対して９０°および１８０°位相がずれる第１ポケット４２内のボール３０はケージ４０の周方向に移動せず、ボール３０は第１ポケット４２の周方向両端と干渉しない。
【００２４】
また、ボール組込み位置の第１ポケット４２に対して４５°および１３５°位相がずれる第２ポケット４３内のボール３０は、図３の鎖線で示すように、ケージ４０の周方向に移動する。
【００２５】
このとき、第２ポケット４３の周方向長さは、第１ポケット４２に対するボール３０の組込み時のボール３０の周方向の移動量を考慮して、その移動量より大きい値に設定されているため、ボール３０は第２ポケットの周方向両端に干渉することがない。
【００２６】
なお、実施の形態ではボール数を８つとした等速ジョイントを示したが、ボール数は８つ以上の偶数個、例えば、１０個あるいは１２個としてもよい。この場合、長さの短い第１ポケット４２は９０°又は１８０°の間隔をおいた配置とする。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、周方向の長さが異なる第１ポケットと第２ポケットとをケージの周方向に等配に設け、第１ポケットの周方向長さは等速ジョイントが最大に作動角をとってトルクを伝達するときのボールの周方向の移動量を規準に決定し、第２ポケットの周方向長さは、第１ポケットに対するボールの組込み時のボールの周方向の移動量を規準として決定したので、全てのポケットの周方向長さをボール組込み時のボールの移動量を規準として決定したものに比較して、第１ポケットと第２ポケット間に形成された柱の断面積およびケージの内外の球面面積を大きくとることができ、ケージの強度および耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る等速ジョイントの縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】同上のケージの断面図
【図４】同上の等速ジョイントにおけるボールの組込み状態を示す断面図
【図５】従来の等速ジョイントを示す断面図
【図６】同上の内輪とケージの組立てを示す断面図
【図７】同上のケージ付き内輪と外輪の組立てを示す断面図
【符号の説明】
１０ 外輪
１１ 球形外面
１２ トラック溝
２０ 内輪
２１ 球形外面
２２ トラック溝
３０ ボール
４０ ケージ
４２ 第１ポケット
４３ 第２ポケット
【発明の属する技術分野】
この発明は、固定式の等速ジョイントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、外輪１の球形内面２に曲線状のボール溝３を形成し、内輪４の球形外面５に曲線状のボール溝６を設け、外輪ボール溝３と内輪ボール溝６間にボール７を組込み、外輪１と内輪４との間に組込まれたケージ８に上記ボール７を収容するポケット９を設けた固定式の等速ジョイントには、ボール７の数を複数個とする数種のものがある。
【０００３】
ここで、ボール数が、例えば８つの等速ジョイントにおいては、ボール数がそれ未満の等速ジョイントに比較して、各ボール７に作用する負荷が小さいため、許容負荷トルクが大きく、許容負荷トルクを同じにすれば、等速ジョイントを小型化できるという特徴を有する。
【０００４】
ところで、上記固定式の等速ジョイントにおいては、外輪１の開口端における内径Ｄ1 がケージ８の外径Ｄ2 より小さいため、外輪１内に内輪４およびケージ８を組込んだのち、図５に示すように、内輪４およびケージ８を傾け、ケージ８のポケット９の１つを外輪１の開口端から外側に臨ませた状態で、そのポケット８内にボール７を組み込む必要がある。
【０００５】
なお、外輪１に対する内輪４およびケージ８の組込みは、図５に示すように、内輪４とケージ８とを９０°傾け、その状態でケージ８内に内輪４を挿入したのち、ケージ８の軸心と内輪４の軸心とが一致する方向に両部品を相対的に９０°回転させてケージ８内に内輪４を組込む。
【０００６】
次に、図７に示すように、ケージ付き内輪４と外輪１とを相対的に９０°に傾け、外輪１内にケージ付き内輪４を挿入したのち、外輪１と内輪４の軸心が一致する方向に両部品を９０°傾けて外輪１内にケージ付き内輪４を組込む。
【０００７】
ここで、固定式等速ジョイントにおいては、作動角をとって外輪１と内輪４の相互間でトルクを伝達するとき、ボール７はポケット９内において周方向に移動する。そのボール７の移動量は作動角に比例して大きくなる。
【０００８】
上記作動角は、図５に示すようなボール７の組込み時に最大となり、このときのボール７の移動量を基準としてポケット９の周方向の長さを決定する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば、ボール数が８つの固定式等速ジョイントにおいては、ケージ８に設けられた８つのポケット９のそれぞれをボール組込み時のボール７の移動量を基準にして周方向の長さを決定しているため、ポケット９間に形成された柱９ａ（図６参照）の断面積が小さく、また、ケージ８の内・外の球面８ａの面積が小さく、ケージ８の強度や耐久性に問題があった。
【００１０】
この発明の課題は、ボール数を８つ以上の偶数個とした等速ジョイントのケージの強度および耐久性の向上を図ることを技術的課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、外輪の球形内面と内輪の球形外面とにそれぞれ８つの曲線状トラック溝を等配に設け、外輪トラック溝と内輪トラック溝間にボールを組込み、上記外輪と内輪間に組込まれたケージに上記ボールが収容される８つのポケットを設けた固定式等速ジョイントにおいて、前記８つのポケットを周方向長さが異なる第１ポケットと第２ポケットの２種類とし、その２種類の第１ポケットと第２ポケットを各ポケット中心間に４５°の間隔をおいてケージ周方向に交互に設け、前記長さの短い第１ポケットの周方向長さは、ジョイントが最大に角度をとってトルクを伝達するトルク伝達時にボールが第１ポケットの周方向両端と干渉しない程度の長さとし、長さの長い第２ポケットの周方向長さは、外輪と内輪とを相対的に傾けて外輪の開口端から外部に第１ポケットを臨ませるボール組込み時にボールが第２ポケットの周方向両端と干渉しない長さとした構成を採用している。
【００１２】
【作用】
上記の構成から成る等速ジョイントのボールの組込みは、外輪とケージとを相対的に傾け、ポケットの１つを外輪の開口端から外部に臨ませてる操作と、そのポケット内にボールを組込む操作とを繰り返し行なって、全てのポケットにボールを組込む。この場合、周方向長さの長い第２ポケットのそれぞれにボールを先に組込んだのち、周方向長さの短い第１ポケットにボールを組込む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、等速ジョイントは、先に述べた従来の等速ジョイントと同様に、外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０から成る。
【００１５】
外輪１０の球形内面１１には８つの曲線状のトラック溝１２が４５°の間隔をおいて設けられている。一方、内輪２０の球形外面２１には、同じく８つの曲線状のトラック溝２２が４５°の間隔をおいて形成され、その内輪トラック溝２２の曲率中心Ａと、外輪トラック溝１２の曲率中心Ｂとは、ジョイントの角度中心Ｏに対して左右に等距離オフセットされている。
【００１６】
ボール３０は外輪トラック溝１２と内輪トラック溝２２間に組込まれ、一方、ケージ４０は外輪１０と内輪２０間に組込まれている。
【００１７】
ケージ４０は、外輪１０の球形内面１１と内輪２０の球形外面２１に接触案内される球面４１を内外に有する。また、ケージ４０には、図３に示すように、ボール３０を収容する４つの第１ポケット４２と４つの第２ポケット４３が周方向に交互に形成されている。４４は第１ポケット４２と第２ポケット４３間に形成された柱を示す。
【００１８】
第１ポケット４２と第２ポケット４３とは周方向長さが異なり、第１ポケット４２の周方向長さは、等速ジョイントが最大に角度をとって外輪１０と内輪２０の相互間でトルクを伝達するときのボール３０の周方向の移動量を考慮してボール３０が干渉しない程度の長さとされている。
【００１９】
一方、第２ポケット４３は、図４に示すように、外輪１０とケージ４０とを相対的に傾斜させ、第１ポケット４２を外輪１０の開口端から外部に臨ませるボール組込み時のボールの周方向の移動量を考慮してそのボール３０が干渉しない程度の長さとされている。
【００２０】
上記の構成から成る等速ジョイントの組立ては、外輪１０内に内輪２０およびケージ４０を組込んだのち、外輪１０とケージ４０とを相対的に傾斜させる操作の繰り返しにより、第１ポケット４２および第２ポケット４３を１つずつ外輪１０の開口端から外部に臨ませて各ポケット４２、４３にボール３０を組込む。
【００２１】
外輪１０に対する内輪２０およびケージ３０の組込みは、図６および図７に示す場合と同様であるため、説明を省略する。
【００２２】
ボール３０の組込みは、周方向長さの長い第２ポケット４３内に先に組込み、第２ポケット４３内のそれぞれにボール３０を組込んだのち、第１ポケット４２内にボール３０を組込む。
【００２３】
第１ポケット４２に対するボール３０の組込みにおいて、外輪１０とケージ４０とを相対的に傾けて第１ポケット４２の１つを外輪１０の開口端から外部に臨ませるとき、ボール組込み位置の第１ポケット４２に対して９０°および１８０°位相がずれる第１ポケット４２内のボール３０はケージ４０の周方向に移動せず、ボール３０は第１ポケット４２の周方向両端と干渉しない。
【００２４】
また、ボール組込み位置の第１ポケット４２に対して４５°および１３５°位相がずれる第２ポケット４３内のボール３０は、図３の鎖線で示すように、ケージ４０の周方向に移動する。
【００２５】
このとき、第２ポケット４３の周方向長さは、第１ポケット４２に対するボール３０の組込み時のボール３０の周方向の移動量を考慮して、その移動量より大きい値に設定されているため、ボール３０は第２ポケットの周方向両端に干渉することがない。
【００２６】
なお、実施の形態ではボール数を８つとした等速ジョイントを示したが、ボール数は８つ以上の偶数個、例えば、１０個あるいは１２個としてもよい。この場合、長さの短い第１ポケット４２は９０°又は１８０°の間隔をおいた配置とする。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、周方向の長さが異なる第１ポケットと第２ポケットとをケージの周方向に等配に設け、第１ポケットの周方向長さは等速ジョイントが最大に作動角をとってトルクを伝達するときのボールの周方向の移動量を規準に決定し、第２ポケットの周方向長さは、第１ポケットに対するボールの組込み時のボールの周方向の移動量を規準として決定したので、全てのポケットの周方向長さをボール組込み時のボールの移動量を規準として決定したものに比較して、第１ポケットと第２ポケット間に形成された柱の断面積およびケージの内外の球面面積を大きくとることができ、ケージの強度および耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る等速ジョイントの縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】同上のケージの断面図
【図４】同上の等速ジョイントにおけるボールの組込み状態を示す断面図
【図５】従来の等速ジョイントを示す断面図
【図６】同上の内輪とケージの組立てを示す断面図
【図７】同上のケージ付き内輪と外輪の組立てを示す断面図
【符号の説明】
１０ 外輪
１１ 球形外面
１２ トラック溝
２０ 内輪
２１ 球形外面
２２ トラック溝
３０ ボール
４０ ケージ
４２ 第１ポケット
４３ 第２ポケット
Claims (1)
- 外輪の球形内面と内輪の球形外面とにそれぞれ８つの曲線状トラック溝を等配に設け、外輪トラック溝と内輪トラック溝間にボールを組込み、上記外輪と内輪間に組込まれたケージに上記ボールが収容される８つのポケットを設けた固定式等速ジョイントにおいて、前記８つのポケットを周方向長さが異なる第１ポケットと第２ポケットの２種類とし、その２種類の第１ポケットと第２ポケットを各ポケット中心間に４５°の間隔をおいてケージ周方向に交互に設け、前記長さの短い第１ポケットの周方向長さは、ジョイントが最大に角度をとってトルクを伝達するトルク伝達時にボールが第１ポケットの周方向両端と干渉しない程度の長さとし、長さの長い第２ポケットの周方向長さは、外輪と内輪とを相対的に傾けて外輪の開口端から外部に第１ポケットを臨ませるボール組込み時にボールが第２ポケットの周方向両端と干渉しない長さとしたことを特徴とする固定式等速ジョイント。
Priority Applications (16)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33934595A JP3702019B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 固定式等速ジョイント |
| CN96192137A CN1087817C (zh) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | 等速万向联轴节 |
| AU11711/97A AU714553B2 (en) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | Constant velocity joint |
| CN 200510078655 CN1755154A (zh) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | 等速万向联轴节组件 |
| DE69636726T DE69636726T2 (de) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | Gleichlaufgelenke |
| EP96942575A EP0802341B2 (en) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | Constant velocity universal coupling |
| US08/860,719 US6120382A (en) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | Constant velocity joint |
| PCT/JP1996/003702 WO1997024538A1 (en) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | Constant velocity universal coupling |
| KR1019970705290A KR100472985B1 (ko) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | 등속조인트 |
| EP02003004A EP1209372B1 (en) | 1995-12-26 | 1996-12-19 | Constant velocity joint |
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