JPH03282011A - 等速ジョイント - Google Patents

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］ 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
を維持しつつ両軸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２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７
ａに連結され内周に直円筒状の内周面１３ａをもつとと
もに軸方向に伸びる複数の第１案内溝１５ａをもち一端
が開口した外方継手部材１ａと、被動軸８ａに連結され
外周に凸球面状の外周面２２ａをもつとともに軸方向に
伸び第１案内溝１５ａと同数の第２案内溝２４８をもつ
内方継手部材２ａと、第１及び第２案内溝１５ａ１２４
ａ間に転動可能に配設されトルクを伝達するボール３ａ
と、ボール３ａをボール保持窓４８ａで保持して内外万
両継手部材１ａ、２８間に介装され内方継手部材２ａと
軸方向に相対移動可能に設けられたケージ４ａとから構
成されている。この等速ジヨイントでは、第３図に示す
ように、ボール３ａとボール保持窓４８ａとの間に隙間
Ａ１を形成するとともに、内方継手部材２ａとケージ４
ａとの間の軸方向両側にも隙間Ｂ１を形成し、これによ
り比較的狭い範囲で内方継手部材２ａとケージ４ａ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。

また、スライド抵抗の低減化を図った等速ジヨイントと
して、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、軸方向に伸びるガイド杆２１ｂ
をもつ内方継手部材２ｂと、カイト杆２１ｂに摺動自在
に嵌挿され外周に凸球面状の摺動面をもつ球面ガイド部
材５ｂと、カップ状に形成されるとともにその底部が球
面ガイド部材５ｂの摺動面に摺動自在にＶ、着されたケ
ージ４ｂと、ガイド杆２１ｂに嵌挿され球面ガイド部材
５ｂをカイト杆２１ｂの所定位置にセンタリングする第
１及び第２付勢部材４６ｂ、２８ｂとを備えている。

なお、第４図における点０はボール３ｂの中心を通るジ
ヨイントの回転中心であり、この点０から所定距１１１
ｉ１れた軸心上の点Ｐ１は、内方継手部材２ｂがゲージ
４ｂに対して揺動する揺動中心であり、点Ｐ２は、点Ｏ
から点Ｐ１と逆方向に０Ｐ１＝ＯＰ２になるように配置
した軸心上の点であり、ケージ４ｂの回転中心である。

上記前者の等速ジヨイントは、隙間Ａｔ、８１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８ａに伝わる比較的小さな振動を吸収できる
。しかし、ケージ４ａと内方継手部材２ａとの隙間Ｂ１
の範囲を越えるような大きな振動が軸方向に入力すると
、ボール３ａとボール保持窓４８ａとの隙間Ａ１が詰ま
り、ボール３ａがすべり状態となる場合がある。この状
態では、ボール３ａが転がり雌くなるため、スライド抵
抗が大きくなるという問題があった。

また、後者の等速ジヨイントは、ジヨイント角が変化し
たときに球面ガイド部材５ｂと内方継手部材２ｂとが干
渉しないように両者にある程度の間隔が必要どなる。し
たがって、球面ガイド部材５ｂの球面を形成する曲率中
心Ｐ１の点Ｏからの偏心量（オフセット量）を大きくせ
ざるを得ないため、ジヨイント角が大きくなったときに
ボール保持窓４８ｂからボール３ｂの飛出し量が多くな
り、最大ジヨイント角を大きく設定できないという問題
がある。さらに、オフセット量が大きくなると、ケージ
４ｂの厚さを厚くし、外方継手部材１ｂの第１案内溝１
５ｂの深さを浅くしなければならず、耐久性で不利にな
るという問題もある。

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、最大ジヨイント角の許容範囲や耐久性で不
利になることなく、内外万両継手部材が軸方向に相対移
動するときのスライド抵抗を広い範囲で常に小さく維持
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外周に凸状球面をもつ
とともに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
装され前記内方継手部材と軸方向に相対移動可能に設け
られたケージとからなる等速ジヨイントにおいて、前記
ケージは、一端が開口した円筒状の内周面と底部に軸方
向に貫通したガイド孔とをもつカップ状のケージ本体と
、前記ガイド孔に後端が摺動自在に嵌挿され先端に球状
被カイ部をもつ被ガイド杆と、該被ガイド杆に対してｉ
記ケージを所定位置に保持するように付勢するＥ１付勢
部材とからなり、前記内方継手部材は、■記球状被ガイ
ド部を揺動自在に保持する凹球面オの保持面と該保持面
に連続して形成され前記球士被ガイド部を軸方向に摺動
自在にガイドするガード面とをもつガイド部と、前記球
状被ガイド部イ前記保持面に付勢する第２付勢部材とを
有することを特徴とするものである。

［作用コ 本発明の等速ジヨイントでは、振動等の入力〔ζよりケ
ージと内方継手部材との間に軸方向への相対変位が生じ
たとき、内方継手部材と被ガイドＨとの相対変位が第２
付勢部材により吸収されるとともに、被ガイド杆とケー
ジ本体との相対変位が第１付勢部材により吸収される。

これにより、ケージは内方継手部材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
中火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、内外万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、振動が
低減する。

また、ケージの内周面は直円筒状に形成されているため
、このケージと摺接する内方継手部材との相対移動が軸
方向の広い範囲で可能となり自由度が大きい。このため
、軸方向に大きな振動が入力した場合でも、第１及び第
２付勢部材によるケージと内方継手部材との相対変位の
吸収作用が可能となり、スライド抵抗は広い範囲で常に
小さい状態に維持される。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

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７に連結された外方継手部材１と、第２案内溝２
４をもち被動軸８に連結された内方継手部材２と、第１
及び第２案内溝１５．２４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との間に介装されたケージ４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のものであ
り、その底部１１側が駆動軸７の一端に一体的に固定さ
れている。外方継手部材１の内周は、駆動軸７と同一軸
上に形成された円筒状の内周面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、一端が開口した有底筒状のものであ
り、その外周に軸芯し上でジヨイント中心面Ｃから一定
距離偏心された点Ｐを曲率中心として凸球面状に形成さ
れた外周面２２をもつ。この外周面２２には、第１案内
溝１５と対応して軸方向に伸びる第２案内溝２４が形成
されている。

また、前記点Ｐはゲージ４に対する内方継手部材２の揺
動中心となる。内方継手部材２の内周の中央部には、後
述の球状被ガイド部４４５をガイドするガイド部・２６
が形成されている。このガイド部２６は、内方継手部材
２の外周面２２の曲率中心Ｐと同じ位置に曲率中心をも
つ凹球面状に形成された保持面２６１と、保持面２６１
に連続し底部側に向かうに従って大径となるように傾斜
して形成されたガイド面２６３とからなる。さらに、ガ
イド面２６３の底部側には、ガイド面２６３より小径の
円筒状に形成された付勢部材保持室２７が段付部２７２
を介して設けられている。この付勢部材保持室２７には
、後述の球状被カイト部４４５を付勢する第２付勢部材
２８が配設されている。なお、保持面２６１の開口側と
連続する内周面２９は、開口側（向かうに従って大径と
なるように傾斜して形成されている。

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２４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７の回転トルクを内外万両継手部材１．
２を介して被動軸８に伝達するとともに、第１及び第２
案内溝１５．２４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、ケージ本体４２と、被ガイド杆４４と、第
１付勢部材４６とからなる。

ケージ本体４２は、一端が開口したカップ状のものであ
り、直円筒状の内周面４２１と凸球面状の外周面４２３
とをもつ。凸球面状の外周面４２３は、軸芯し上でジヨ
イント中心面Ｃから点Ｐと反対側へ等距離偏心された点
Ｑを曲率中心として形成されている。ケージ本体４２の
底部中央には、軸方向に貫通したガイド孔４２５が形成
されている。このケージ本体４２は、周方向に沿って等
角度間隔に形成されたボール保持窓４８をもち、このボ
ール保持窓４８でボール３を保持して外方継手部材１の
内周面１３と内方継手部材２の外周面２２との間に摺接
した状態で介装されている。ボール保持窓４８とボール
３との間には隙間Ａが形成されている。

被ガイド杆４４は、後端縁部に遠心方向に突出するフラ
ンジ部４４１と、中央部外周面にリング部材を装着する
ことにより形成されたストッパ部４４３と、先端部に形
成された球状被ガイド部４４５とを有する。この被ガイ
ド杆４４は、フランジ部４４１とストッパ部４４３との
間の部分がケージ本体４２のガイド孔４２５に摺動自在
に嵌挿されているともに、球状被ガイド部４４５が内方
継手部材２のガイド部２６に摺動自在に配設されている
。球状被ガイド部４４５は、ガイド部２６の保持面２６
１と符合する球面状の外周面をもち、前記第２付勢部材
２８により常時保持面２６１に付勢されている。

第１付勢部材４６は、被ガイド杆４４の後端側外周面に
嵌挿されてフランジ部４４１とケージ本体４２との間に
配設されている。この第１付勢部材４６は、ケージ本体
４２がストッパ部４４３に当接するように常時付勢して
いる。

以上のように構成された等速ジヨイントは、駆動軸７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４を介して内方継手部材２に伝達し、被動軸８が駆動
軸７と等速で回転する。そして、振動等の入力により駆
動軸７と被動輪８との間に軸方向への相対変位が生じた
ときには、被動軸８と共に移動する内方継手部材２に対
してゲージ４が第１及び第２付勢部材４６．２８により
初期設定位置に戻されセンタリングされる。

すなわち、内方継手部材２が駆動軸７から遠ざかる方向
に移動する場合には、被ガイド杆４４は球状被ガイド部
４４５がガイド部２６の保持面２６１に保持されて内方
継手部材２とともに移動する。このとき、ケージ本体４
２が第１付勢部材４６により被ガイド杆４４のストッパ
部４４３に当接するように常時付勢されているため、ケ
ージ本体４２は被ガイド杆４４に追従する。なお、被ガ
イド杆４４とケージ本体４２との間に大きな入力が作用
した場合、被ガイド杆４４はケージ本体４２のガイド孔
４２５に案内されて摺動するが、両者の相対変位は第１
付勢部材４６により吸収される。

一方、内方継手部材２が駆動軸７に近づく方向に移動す
る場合には、球状被ガイド部４４５が第２付勢部材２８
によりガイド部２６の保持面２６１に向けて付勢されて
いるため、被ガイド杆４４は内方継手部材２に追従する
。またこのとき、内方継手部材２と被ガイド杆４４との
間に大きな入力が作用した場合、両者の相対変位は第２
付勢部材２８により吸収される。なお、内方継手部材２
とケージ本体４２との相対移動は、ケージ４の内周面４
４が直円筒状に形成されているため、大きな振動等が入
力した場合でも広い範囲で可能となる。

このようにして、ケージ４が内方継手部材２に対してセ
ンタリングされるため、ケージ４のボール保持窓４６に
保持されているボール３は、ボール保持窓４６との間に
隙間Ａを有する位置に保持される。したがって、ボール
３は常に転がり運動可能な状態となり、第１及び第２案
内溝１５．２４に案内されて円滑に転動する。これによ
り、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７及び被動軸８のジヨイント角が変化す
る場合には、ボール３が第１及び第２案内溝１５．２４
上を両端側に転動し、内方継手部材２の外周面２２とケ
ージ４の内周面４４とが摺動するとともに、内方継手部
材２の保持面２６１に対して被ガイド杆４４の球状被ガ
イド部４４５が揺動して、その角度変位を許容する。な
お、内方継手部材２の保持面２６１と球状被ガイド部４
４５との摺動面は、同一球面で形成されているため円滑
に揺動する。また、内方継手部材２の外周面２２は曲率
半径が一定の凸球面状に形成され、ケージ４の内周面４
４は直円筒状に形成されているため、両者が軸方向のい
ずれの位置で摺接していてもジヨイント角の変化に伴っ
て円滑に摺動する。

この状態で、駆動軸７と被動軸８との間に軸方向への相
対変位が生じたときには、内方継手部材２とケージ４と
の相対変位が第１及び第２付勢部材４６．２８により前
記と同様にして吸収される。

したがってこの場合にも、スライド抵抗は常に小さい状
態に維持される。

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に、第１及
び第２付勢部材４６．２Ｂによりケージ４が内方継手部
材２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
く維持することができる。

そして、ケージ本体４２の内周面４２１が円筒状に形成
されているため、内方継手部材２とケージ４との軸方向
への相対移動が広い範囲で可能となり、これによりスラ
イド抵抗を常に小さく維持できる範囲を拡張することが
できる。また、このケージ本体４２の内周面４２１の形
成は、球面を形成する場合よりも簡単にかつ精度良く行
うことができるため、製造上も有利である。

さらに、本実施例の等速ジヨイントでは、内方継手部材
２の曲率中心（揺動中心）Ｐ及びケージ４の曲率中心（
回転中心）Ｑのオフセット量を大きくする必要がないた
め、最大ジヨイント角の許容範囲や耐久性で不利になる
ことはない。したがってケージ本体４２の厚さを厚くし
たり、第１案内溝１５の深さを浅く形成したりする変更
を要しない。

［発明の効果］ 本発明の等速ジヨイントは、ケージは、一端が開口した
円筒状の内周面と底部に軸方向に貫通したガイド孔とを
もつカップ状のケージ本体と、前記ガイド孔に後端が摺
動自在に嵌挿され先端に球状被ガイド部をもつ被ガイド
杆と、該被ガイド杆を前記ケージに対して所定位置に保
持するように付勢する第１付勢部材とからなり、内方継
手部材は、前記球状被ガイド部を揺動自在に保持する凹
球面状の保持面と該保持面に連続して形成され前記球状
被ガイド部を軸方向に摺動自在にガイドするガイド面と
をもつガイド部と、前記球状被ガイド部を前記保持面に
付勢する第２付勢部材とを有するため、最大ジヨイント
角の許容範囲や耐久性で不利になることなく、内外万両
継手部材が軸方向に相対移動するときのスライド抵抗を
広い範囲で常に小ざく維持することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に係る等速ジヨイントの断面図
である。第２図〜第４図は従来の等速ジヨイントに係り
、第２図はその断面図、第３図はその要部の断面図、第
４図は伯の等速ジヨイントの断面図である。 １・・・外方継手部材 ３・・・ボール １５・・・第１案内溝 ２６・・・ガイド部 ４２・・・ケージ本体 ４６・・・第１付勢部材 ２６１・・・保持面 ４２５・・・ガイド孔 ２・・・内方継手部材 ４・・・ケージ ２４・・・第２案内溝 ２８・・・第２付勢部材 ４４・・・被ガイド杆 ４８・・・ボール保持窓 ２６３・・・ガイド面 ４４５・・・球状被ガイド部

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
   に連結され外周に凸状球面をもつとともに軸方向に伸び
   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前記内方継手部
   材と軸方向に相対移動可能に設けられたケージとからな
   る等速ジョイントにおいて、 前記ケージは、一端が開口した円筒状の内周面と底部に
   軸方向に貫通したガイド孔とをもつカップ状のケージ本
   体と、前記ガイド孔に後端が摺動自在に嵌挿され先端に
   球状被ガイド部をもつ被ガイド杆と、該被ガイド杆に対
   して前記ケージを所定位置に保持するように付勢する第
   １付勢部材とからなり、 前記内方継手部材は、前記球状被ガイド部を揺動自在に
   保持する凹球面状の保持面と該保持面に連続して形成さ
   れ前記球状被ガイド部を軸方向に摺動自在にガイドする
   ガイド面とをもつガイド部と、前記球状被ガイド部を前
   記保持面に付勢する第２付勢部材とを有することを特徴
   とする等速ジョイント。