JPH03277823A - 等速自在継手 - Google Patents
等速自在継手Info
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- JPH03277823A JPH03277823A JP7835190A JP7835190A JPH03277823A JP H03277823 A JPH03277823 A JP H03277823A JP 7835190 A JP7835190 A JP 7835190A JP 7835190 A JP7835190 A JP 7835190A JP H03277823 A JPH03277823 A JP H03277823A
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- Japan
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- velocity universal
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Links
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- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract description 3
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Classifications
-
- 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
- F16D3/202—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
- F16D3/205—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
- F16D3/2055—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 one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (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。
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〕
この発明は、自動車用の等速自在継手、更に詳しくは、
外輪のトラック溝とトリポード部材をスフエリカルロー
ラで結合したトリポード形等速自在継手に関する。
外輪のトラック溝とトリポード部材をスフエリカルロー
ラで結合したトリポード形等速自在継手に関する。
例えば、前輪駆動式の自動車に適用されるトリポード形
等速自在継手として、第１図と第２図に示すように、外
輪１の内面に軸方向の３本の円筒形トラック溝２を形成
し、外輪１の内側に組込んだトリポード部材３には上記
各トラック溝２内へ挿入される半径方向の３本の脚軸４
を設け、各脚軸４の外側に針状ころ８を介してスフエリ
カルローラ５を回転自在に取付け、前記スフエリカルロ
ーラ５の球形外面５ａを上記トラック溝２の両側の円筒
形ローラ案内面２ａに係合して外輪１とトリポード部材
３の相互間においてトルクを伝達するようにしたものが
知られている。
等速自在継手として、第１図と第２図に示すように、外
輪１の内面に軸方向の３本の円筒形トラック溝２を形成
し、外輪１の内側に組込んだトリポード部材３には上記
各トラック溝２内へ挿入される半径方向の３本の脚軸４
を設け、各脚軸４の外側に針状ころ８を介してスフエリ
カルローラ５を回転自在に取付け、前記スフエリカルロ
ーラ５の球形外面５ａを上記トラック溝２の両側の円筒
形ローラ案内面２ａに係合して外輪１とトリポード部材
３の相互間においてトルクを伝達するようにしたものが
知られている。
また、上記と基本構造が等しいトリポード形等速自在継
手として、第３図と第４図の如く、スフエリカルローラ
５を、球形外面を有するアウターリング６と、このアウ
ターリング６内に嵌合するインナーリング７との組合せ
によって形成し、前記アウターリング６の球形外面をト
ラック溝２に保合九造のものも用いられている。
手として、第３図と第４図の如く、スフエリカルローラ
５を、球形外面を有するアウターリング６と、このアウ
ターリング６内に嵌合するインナーリング７との組合せ
によって形成し、前記アウターリング６の球形外面をト
ラック溝２に保合九造のものも用いられている。
ところで、上記等速自在継手においては、スフエリカル
ローラ５の表面は研磨加工による仕上面になっており、
第３図と第４図で示した等速自在継手においては、自動
車の運転中に、インナーリング７がアウターリング６の
内面である円筒面上をころがるが、トルクが負荷された
状態ではインナーリング７とアウターリング６間に負荷
圏が生じており、この負荷圏のためにインナーリング７
とアウターリング６間は純粋なころがりではなく、滑り
が混在した運動をしている。また、第１図と第２図で示
した等速自在継手においても、スフエリカルローラ５は
トラック溝２に対して滑りが混在した運動をする。
ローラ５の表面は研磨加工による仕上面になっており、
第３図と第４図で示した等速自在継手においては、自動
車の運転中に、インナーリング７がアウターリング６の
内面である円筒面上をころがるが、トルクが負荷された
状態ではインナーリング７とアウターリング６間に負荷
圏が生じており、この負荷圏のためにインナーリング７
とアウターリング６間は純粋なころがりではなく、滑り
が混在した運動をしている。また、第１図と第２図で示
した等速自在継手においても、スフエリカルローラ５は
トラック溝２に対して滑りが混在した運動をする。
第３図と第４図において、上記したインナーリング７と
アウターリング６の間及びインナーリング７と針状ころ
８間、アウターリング６と外輪トラック溝２間又は、第
１図と第２図において、スフエリカルローラ５と針状こ
ろ８及び外輪トラック溝２間で油膜切れによる潤滑不良
を起こすと、発生した滑りによって等速自在継手の誘起
スラスト力に悪影響を及ぼし、発熱も発生するという問
題がある。
アウターリング６の間及びインナーリング７と針状ころ
８間、アウターリング６と外輪トラック溝２間又は、第
１図と第２図において、スフエリカルローラ５と針状こ
ろ８及び外輪トラック溝２間で油膜切れによる潤滑不良
を起こすと、発生した滑りによって等速自在継手の誘起
スラスト力に悪影響を及ぼし、発熱も発生するという問
題がある。
そこでこの発明のｌ１題は、上記のような問題点を解決
するため、等速自在継手における滑り面の油膜形成が十
分に行なえ、潤滑性を向上させてスフエリカルローラの
円滑な回転を維持し、摩耗やと−リングの発生を防止す
ることができる等速自在継手を提供することにある。
するため、等速自在継手における滑り面の油膜形成が十
分に行なえ、潤滑性を向上させてスフエリカルローラの
円滑な回転を維持し、摩耗やと−リングの発生を防止す
ることができる等速自在継手を提供することにある。
上記のような課題を解決するため、この発明は、スフエ
リカルローラの表面に、独立した微小な凹形状の（ぼみ
を無数にランダムに形成し、この微小くぼみの平均面積
が３５〜１５０ｉｒｍ！、微小くぼみの表面に占める割
合いが１０〜４０％とした構成を採用したものである。
リカルローラの表面に、独立した微小な凹形状の（ぼみ
を無数にランダムに形成し、この微小くぼみの平均面積
が３５〜１５０ｉｒｍ！、微小くぼみの表面に占める割
合いが１０〜４０％とした構成を採用したものである。
スフエリカルローラの表面をランダムな微小粗面に形成
し、この微小くぼみの平均面積が３５〜１５０μ２、微
小くぼみの表面に占める割合いが１０〜４０％としたの
で、スフエリカルローラ表面の油膜形成率が向上し、ス
フエリカルローラの回転性と滑り性を良くして耐摩耗性
を向上させ、ピーリングの発生を防止する。
し、この微小くぼみの平均面積が３５〜１５０μ２、微
小くぼみの表面に占める割合いが１０〜４０％としたの
で、スフエリカルローラ表面の油膜形成率が向上し、ス
フエリカルローラの回転性と滑り性を良くして耐摩耗性
を向上させ、ピーリングの発生を防止する。
〔実施例］
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
トリポード形等速自在継手の基本構造は第１図と第２図
及び第３図と第４図に示した通りであり、先に述べた基
本構造と同一の部分については同一符号を使用して説明
にする。
及び第３図と第４図に示した通りであり、先に述べた基
本構造と同一の部分については同一符号を使用して説明
にする。
上記等速自在継手におけるスフエリカルローラ５の表面
、第３図と第４図の例ではインナーリング７とアウター
リング６の何れか一方又は両方の、表面が、ランダムな
方向の微小粗面Ａに形成されている。
、第３図と第４図の例ではインナーリング７とアウター
リング６の何れか一方又は両方の、表面が、ランダムな
方向の微小粗面Ａに形成されている。
上記微小粗面Ａの微小なくぼみの平均面積は３５〜１５
０−〇、くぼみの表面に占める割合いは１０〜４０％で
ある。
０−〇、くぼみの表面に占める割合いは１０〜４０％で
ある。
また、微小粗面へ〇面粗さは平均でＲｍａｘ ０．６〜
２．５ｎ、表面粗さのパラメータ５Ｋ（ｉｆが−１，６
以下に成っている。
２．５ｎ、表面粗さのパラメータ５Ｋ（ｉｆが−１，６
以下に成っている。
上記のような表面の粗面条件を得るための表面加工処理
は、特殊なバレル研磨によって、所望する仕上面を得る
ことができる。第５図は上記微小粗面Ａの断面粗さ形状
を示しており、同図のごとく、平面に凹部を形成し、平
面から飛び出す凸部が生じないような特殊表面である。
は、特殊なバレル研磨によって、所望する仕上面を得る
ことができる。第５図は上記微小粗面Ａの断面粗さ形状
を示しており、同図のごとく、平面に凹部を形成し、平
面から飛び出す凸部が生じないような特殊表面である。
前記パラメータＳＫ値とは、表面粗さの分布曲線の歪み
度（ＳＫＥＷＮＥＳＳ）を指し、ガウス分布のような対
称形分布はＳＫ値が０となるが、パラメータＳＫ値を円
周方向、軸方向とも−１，６以下とした設定値は、表面
凹部の形状、分布が加工条件により油膜形成に有利な範
囲である。
度（ＳＫＥＷＮＥＳＳ）を指し、ガウス分布のような対
称形分布はＳＫ値が０となるが、パラメータＳＫ値を円
周方向、軸方向とも−１，６以下とした設定値は、表面
凹部の形状、分布が加工条件により油膜形成に有利な範
囲である。
また、等速自在継手における外輪１のトラック案内溝２
は冷鍛仕上げ、脚軸４と針状ころ８の表面は研削加工仕
上面になっている。
は冷鍛仕上げ、脚軸４と針状ころ８の表面は研削加工仕
上面になっている。
次に、アウターリング６とインナーリング７の表面に施
した微小粗面Ａの寿命と油膜形成率の効果を確認するた
め、内輪の表面及び針状ころの表面を超仕上げ加工した
従来のニードル軸受と、内輪の表面は研削加工仕上げで
針状ころの表面はランダムな方向のくぼみを設け、微小
粗面に形成したこの発明に対応するニードル軸受とを用
いて行った寿命試験の結果を説明する。
した微小粗面Ａの寿命と油膜形成率の効果を確認するた
め、内輪の表面及び針状ころの表面を超仕上げ加工した
従来のニードル軸受と、内輪の表面は研削加工仕上げで
針状ころの表面はランダムな方向のくぼみを設け、微小
粗面に形成したこの発明に対応するニードル軸受とを用
いて行った寿命試験の結果を説明する。
超仕上げ加工の内輪と針状ころの表面は０．４ｎＲｗａ
ｘ以下、ランダムな方向の微小粗面は２４Ｒ１１ａＸ
％内輪の研削加工仕上げ面は２〜４ｍＲｍａｘである。
ｘ以下、ランダムな方向の微小粗面は２４Ｒ１１ａＸ
％内輪の研削加工仕上げ面は２〜４ｍＲｍａｘである。
寿命試験に用いたニードル軸受は、第６図に示すように
、外径Ｄｒ＝３８ｍ、内径ｄｒ＝２８ｍｍ、転動体の直
径Ｄ＝５ｍ、長さＬ＝１３ｍで、１４本の転動体を用い
た保持器付の軸受である。
、外径Ｄｒ＝３８ｍ、内径ｄｒ＝２８ｍｍ、転動体の直
径Ｄ＝５ｍ、長さＬ＝１３ｍで、１４本の転動体を用い
た保持器付の軸受である。
また、使用した試験装置は、第７図に概略図で示したよ
うなラジアル荷重試験機２１を使用し、回転軸２２の両
側に試験軸受Ｘを取付け、回転と荷重を与えて試験を行
なうものである。
うなラジアル荷重試験機２１を使用し、回転軸２２の両
側に試験軸受Ｘを取付け、回転と荷重を与えて試験を行
なうものである。
また、試験条件は以下の通りである。
ころ面圧 ２．８ＧＰ。
回転数 ３０５０ｒｐｍ潤滑荊
タービン油 上記の条件で各試験軸受に対して行なった針状ころ寿命
試験の結果を第８図に示す。
タービン油 上記の条件で各試験軸受に対して行なった針状ころ寿命
試験の結果を第８図に示す。
上記の試験結果から明らかなように、１０％破損確率は
従来のニードル軸受が３８０時間であるのに対し、微小
粗面を形成したニードル軸受は８４０時間と大幅に長寿
命を示した。
従来のニードル軸受が３８０時間であるのに対し、微小
粗面を形成したニードル軸受は８４０時間と大幅に長寿
命を示した。
以上の条件で各試験軸受に対して行なった耐久寿命の結
果を第９図と第１０図に示す。
果を第９図と第１０図に示す。
第９図は微小くぼみの面積比率と耐久寿命、第１０図は
微小くぼみの平均面積と耐久寿命の関係である。
微小くぼみの平均面積と耐久寿命の関係である。
以上の結果より、転がり耐久寿命は面積比率で１０％以
上、平均面積で３５４”以上のものが、長寿命効果が大
きい。
上、平均面積で３５４”以上のものが、長寿命効果が大
きい。
面積比率４０％以上、平均面積１５０ｍ”以上は有効接
触面積の減少で耐久寿命の面からは効果が少ない。
触面積の減少で耐久寿命の面からは効果が少ない。
特殊表面の好ましい状態は先のすべり摩擦抵抗、耐焼付
性能と転がり疲れ寿命の双方を満足する範囲が望ましい
。
性能と転がり疲れ寿命の双方を満足する範囲が望ましい
。
一般に油膜パラメータと油膜形成率には第１１図に示す
関係があり、寿命の観点からも油膜パラメータは大きい
方が良いと言われているが、寿命試験結果からも明らか
な通り、−概にＡだけでは説明できない。
関係があり、寿命の観点からも油膜パラメータは大きい
方が良いと言われているが、寿命試験結果からも明らか
な通り、−概にＡだけでは説明できない。
針状ころ仕上面の油膜形成状況の確認及び耐ビーリング
性について、２円筒の試験機を用いて、自由転がり条件
下で、上記した微小粗面を形成した試験軸受及び従来の
試験軸受を用いて加速ビーリング試験を行なった。油膜
形成状況の確認は、直流通電方式により行なった。
性について、２円筒の試験機を用いて、自由転がり条件
下で、上記した微小粗面を形成した試験軸受及び従来の
試験軸受を用いて加速ビーリング試験を行なった。油膜
形成状況の確認は、直流通電方式により行なった。
試験条件
最大接触面圧 ２２７ｋＩｒｆ／ｍ”
周速 ４．２ｍ／ｓｅｃ（２００Ｏｒｐｍ＞潤
滑剤 タービン油 （試験条件で１Ｑｃｓｔ） 繰り返し負荷回数 ４．８Ｘ１０’（４ｈｒ）この試験
による油膜の形成率は、第１２図と第１３図に示す通り
であり、微小粗面の試験軸受の仕上面の油膜形成率は、
従来の試験軸受に比較して運転開始時で２０％程度油膜
形成率が向上した。
滑剤 タービン油 （試験条件で１Ｑｃｓｔ） 繰り返し負荷回数 ４．８Ｘ１０’（４ｈｒ）この試験
による油膜の形成率は、第１２図と第１３図に示す通り
であり、微小粗面の試験軸受の仕上面の油膜形成率は、
従来の試験軸受に比較して運転開始時で２０％程度油膜
形成率が向上した。
また、繰り返し負荷回数１．２ Ｘ １０’でほぼ完全
に油膜を形成することが確認された。
に油膜を形成することが確認された。
更に、従来の試験軸受の仕上面では、長さ０．１鶴程度
のビーリングの発生、進展が多数認められるのに対し、
微小粗面の試験軸受の仕上面では、損傷は認められなか
った。
のビーリングの発生、進展が多数認められるのに対し、
微小粗面の試験軸受の仕上面では、損傷は認められなか
った。
次に、スフエリカルローラにこの発明の処理をした等速
自在継手と従来の等速自在継手とを用い、サイクル耐久
試験を行なって、外輪１のトラック溝２における案内面
２ａの平均摩耗量とビーリング発生数を測定した結果を
表１に示す。
自在継手と従来の等速自在継手とを用い、サイクル耐久
試験を行なって、外輪１のトラック溝２における案内面
２ａの平均摩耗量とビーリング発生数を測定した結果を
表１に示す。
表 １
上記の試験結果から明らかなように、
この発明
の等速自在継手は、従来に比べ外輪１のトランク溝２の
案内面２ａ摩耗量が２分の１強、ピーリング発注数が５
分のＩに減少した。
案内面２ａ摩耗量が２分の１強、ピーリング発注数が５
分のＩに減少した。
以上のように、この発明によると、等速自在継手におけ
るスフエリカルローラの表面をランダムな微小粗面に形
成し、この微小くぼみの平均面積が３５〜１５０１ｒｍ
”、ｍ小くぼみの表面に占める割合いが１０〜４０％と
したので、スフエリカルローラ表面の油膜形成に有利と
なって潤滑性が良くなり、スフエリカルローラの回転性
が向上し、外輪のトラック溝案内面及び針状ころに対す
る滑りの発生が減少し、トラック溝案内面及び針状ころ
の摩耗とピーリングの発生を極力少なくすることができ
る。
るスフエリカルローラの表面をランダムな微小粗面に形
成し、この微小くぼみの平均面積が３５〜１５０１ｒｍ
”、ｍ小くぼみの表面に占める割合いが１０〜４０％と
したので、スフエリカルローラ表面の油膜形成に有利と
なって潤滑性が良くなり、スフエリカルローラの回転性
が向上し、外輪のトラック溝案内面及び針状ころに対す
る滑りの発生が減少し、トラック溝案内面及び針状ころ
の摩耗とピーリングの発生を極力少なくすることができ
る。
また、滑りの発生を減少することにより、発熱の発生も
抑えることができる。更にアウターリングとインナーリ
ング間のビーリングの発生を極力少なくすることもでき
る。
抑えることができる。更にアウターリングとインナーリ
ング間のビーリングの発生を極力少なくすることもでき
る。
第１図は等速自在継手の基本構造を示す第１の例の縦断
正面図、第２図は同上要部を拡大した縦断側面図、第３
図は同第２の例の縦断正面図、第４図は同上の要部を拡
大した縦断面図、第５図はスフエリカルローラ表面の断
面粗さ形状を示す拡大断面図、第６図は寿命試験に用い
たニードル軸受の断面図、第７図は試験装置の概略図、
第８図は寿命試験の結果を示すグラフ、第９図、第１０
図は耐久寿命試験の結果を示すグラフ、第１１図は油膜
パラメータと油膜形成率を示す関係図、第１２図と第１
３図はニードル軸受における従来とこの発明の油膜形成
率を示すグラフである。 １・・・・・・外輪、 ２・・・・・・トラン
ク溝、３・・・・・・トリポード部材、４・・・・・・
脚軸、５・・・・・・スフエリカルローラ、 ６・・・・・・アウターリング、 ７・・・・・・インナーリング。 第１図 ａ 第３図 第２図 第４図 第５図 第７図 第６図 第８図 ２００ ７ｊＸｌ １０００ ２０００ ４
０００命（Ｈｏｕｒｓ） 寿 第９図 加 ０ 凹部面積比率 （・ム） 第１０図 ６０ １２０ 凹部平均面積 （ＡＪｍす ８０ 油膜パラメータＡ 試験時間（Ｈｒ） 試験時間 （Ｈ「）
正面図、第２図は同上要部を拡大した縦断側面図、第３
図は同第２の例の縦断正面図、第４図は同上の要部を拡
大した縦断面図、第５図はスフエリカルローラ表面の断
面粗さ形状を示す拡大断面図、第６図は寿命試験に用い
たニードル軸受の断面図、第７図は試験装置の概略図、
第８図は寿命試験の結果を示すグラフ、第９図、第１０
図は耐久寿命試験の結果を示すグラフ、第１１図は油膜
パラメータと油膜形成率を示す関係図、第１２図と第１
３図はニードル軸受における従来とこの発明の油膜形成
率を示すグラフである。 １・・・・・・外輪、 ２・・・・・・トラン
ク溝、３・・・・・・トリポード部材、４・・・・・・
脚軸、５・・・・・・スフエリカルローラ、 ６・・・・・・アウターリング、 ７・・・・・・インナーリング。 第１図 ａ 第３図 第２図 第４図 第５図 第７図 第６図 第８図 ２００ ７ｊＸｌ １０００ ２０００ ４
０００命（Ｈｏｕｒｓ） 寿 第９図 加 ０ 凹部面積比率 （・ム） 第１０図 ６０ １２０ 凹部平均面積 （ＡＪｍす ８０ 油膜パラメータＡ 試験時間（Ｈｒ） 試験時間 （Ｈ「）
Claims (1)
- （１）外輪の内面に軸方向の３本の円筒形トラック溝を
形成し、外輪の内側に組込んだトリポード部材には上記
各トラック溝内へ挿入される半径方向の３本の脚軸を設
け、各脚軸の外側に回転自在に取付けた球形外面を有す
るスフェリカルローラをトラック溝内に嵌合した等速自
在継手において、スフェリカルローラの表面に、独立し
た微小な凹形状のくぼみを無数にランダムに形成し、こ
の微小くぼみの平均面積が３５〜１５０μｍ＾２、微小
くぼみの表面に占める割合いが１０〜４０％としたこと
を特徴とする等速自在継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835190A JPH03277823A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 等速自在継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835190A JPH03277823A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 等速自在継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277823A true JPH03277823A (ja) | 1991-12-09 |
Family
ID=13659569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7835190A Pending JPH03277823A (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | 等速自在継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03277823A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006275099A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Ntn Corp | トリポード型等速自在継手 |
| JP2007177919A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Ntn Corp | トリポード型等速自在継手及びその製造方法 |
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