JPH04114130U - トリポード型等速ジヨイント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】トリポード型等速ジョイントにおいてコスト及
びスラスト力を低減する。 【構成】２つの円弧面１４１、１４２からなるローラ案
内面１４に対して、これに対向する２つの球面からなる
外周面３１１、３２１を有するローラ部材３が当接し、
ローラ部材３のトルク伝達中心がその２箇所となる。こ
れにより、駆動軸及び被動軸がジョイント角をとって回
転するときにもトルク伝達中心が変化しない。このた
め、ローラ部材３の外周全体に高精度の研磨加工を施す
必要がなくなり、コストの低減が可能となる。また、ト
ルク伝達中心が変化しなくなることにより、ジョイント
角をとって回転するときに発生するローラ部材３及びロ
ーラ案内面１４間の摩擦抵抗が小さくなり、スラスト力
は低減する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車等の駆動力伝達軸部に用いられる等速ジョイントに関し、詳 しくは駆動軸と被動軸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 位を許容し得るトリポード型等速ジョイントに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のトリポード型等速ジョイント（以下、等速ジョイントという。）として 、図５に示すように、駆動軸（図示せず）に連結され一端が開口した円筒状で内 周に軸方向に延びる３条の案内溝１２ａを有する外方継手部材１ａと、その内周 が被動軸６ａに連結されるとともに外方継手部材１ａの内側に同軸的に配設され 案内溝１２ａ内に突出する３個のトリポード軸２３ａを有する内方継手部材２ａ と、各トリポード軸２３ａにニードルベアリング（図示せず）を介して回転可能 に設けられ案内溝１２ａを転動するローラ部材３ａと、を備えたものが知られて いる。

【０００３】 ここで、外方継手部材１ａに設けられた案内溝１２ａは、図６に示すように、 案内溝を形成し互いに対向する両側面にローラ案内面１４ａを有し、このローラ 案内面１４ａは、溝中心線Ｌ₃ 上の点Ｏ₃ を中心とする円の円弧面で形成されて いる。一方、ローラ部材３ａは、図７に示すように、その外周面３０ａがローラ 軸線ｌ₃ 上の点Ｐ₃ を中心としてローラ案内面１４ａと対応する曲率の球面で形 成されており、外周面３０ａとローラ案内面１４ａとが微小なクリアランスをも つ大きさに形成されている。

【０００４】 この等速ジョイントは、駆動軸が回転するとその回転トルクを外方継手部材１ ａから各ローラ部材３ａを介して内方継手部材２ａに伝達し、被動軸６ａが駆動 軸と等速で回転する。そして、駆動軸と被動軸６ａとが軸方向へスライドする際 、及びジョイント角をとる際には、ローラ部材３ａが案内溝１２ａを転動してそ の相対変位や角度変位を許容する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記等速ジョイントは、駆動軸と被動軸６ａとのジョイント角が０°の状態で 回転するときには、ローラ部材３ａとローラ案内面１４ａとの間のトルク伝達が ローラ部材３ａの外周面３０ａの中央位置で行われる。そして、駆動軸及び被動 軸６ａがジョイント角をとって回転するときには、図８に示すように、ローラ部 材３ａがローラ案内面１４ａに沿わずに２点鎖線のような円弧運動を行い、この とき外周面３０ａとローラ案内面１４ａとが微小なクリアランスをもち、かつロ ーラ部材３ａがトリポード軸２３ａに対してその軸線方向に相対移動することか ら、ジョイント角が大きくなるにつれて、トルク伝達中心はローラ部材３ａの外 周面３０ａの中央位置からローラ軸方向の外側へと変化する。このため、ローラ 部材３ａの高度な寸法精度を必要とし、ローラ部材３ａの外周面３０ａ全体に高 精度の研磨加工が施されているため、コスト高となる。

【０００６】 また、駆動軸及び被動軸６ａがジョイント角をとって回転するときには、上記 のようにトルク伝達中心がローラ部材３ａの外周面３０ａの中央位置からローラ 軸方向の外側へと変化することと相まって、ローラ部材３ａとローラ案内面１４ ａとの間でこじりが生じてローラ部材３ａがスムーズなころがり運動を行えず、 トリポード軸２３ａ、ニードルベアリング、ローラ部材３ａ及びローラ案内面１ ４ａとの各間にすべりが発生するため、シャフト軸方向の力（スラスト力）が発 生することが知られている。このスラスト力は、車両における発進時や加速時に 発生する振動の要因となるため、より小さい方が好ましい。

【０００７】 本考案は上記実情に鑑み案出されたものであり、解決すべき課題は、コスト及 びスラスト力を低減することができる等速ジョイントを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の等速ジョイントは、一端が開口した円筒状で内周に軸方向に延びる複 数の案内溝を有する外方継手部材と、該外方継手部材の内側に同軸的に配設され 前記案内溝内に突出する複数のトリポード軸を有する内方継手部材と、前記各ト リポード軸に回転可能に設けられ前記案内溝を転動するローラ部材と、を備えた トリポード型等速ジョイントにおいて、前記案内溝は、互いに対向する両側面に それぞれ溝深さ方向の中央部で交わる２つの円弧面からなるローラ案内面を有し 、前記ローラ部材は、前記ローラ案内面と対向する２つの球面からなる外周面を 有することを特徴とするものである。

【０００９】 なお、本考案においては、ローラ案内面を構成する２つの円弧面は、その曲率 中心の位置及び曲率を適宜選択して形成した円弧面とすることができる。

【００１０】

【作用】

本考案の等速ジョイントでは、２つの円弧面からなるローラ案内面に対して、 これに対向する２つの球面からなる外周面を有するローラ部材が当接し、ローラ 部材のトルク伝達中心がその２箇所となる。これにより、駆動軸と被動軸とがジ ョイント角をとって回転するときにもトルク伝達中心が変化しない。このため、 ローラ部材の外周全体に高精度の研磨加工を施す必要がなくなり、コストの低減 が可能となる。また、小さなジョイント角をとって回転する時、ローラ案内面に 対するローラ部材のトルク伝達中心が変化せず、しかもローラ部材がローラ案内 面に対して傾かなることによりスラスト力は低減する。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 本実施例に係る等速ジョイントの軸直角方向の断面図を図１に示し、外方継手 部材の開口側からみた正面図を図２に示し、内方継手部材及びローラ部材の断面 図を図３に示し、ローラ部材の断面図を図４に示す。

【００１２】 本実施例の等速ジョイントは、図１に示すように、３条の案内溝１２を有する 外方継手部材１と、外方継手部材１の内側に同軸的に配設され３個のトリポード 軸２３を有する内方継手部材２と、各トリポード軸２３にニードルベアリング３ ５を介して回転可能に設けられた３層構造のローラ部材３と、を主要素として構 成されている。

【００１３】 外方継手部材１は、一端が開口した円筒状のものであり、その内周には軸方向 に延びる３条の案内溝１２が等角度間隔に形成されている。この案内溝１２は、 その両側部にそれぞれ後述のローラ部材３が転動するローラ案内面１４を有する 。ローラ案内面１４は、図２に示すように、異なる位置にある２つの曲率中心Ｏ ₁ 、Ｏ₂ で形成される２つの凹状の第１及び第２円弧面１４１、１４２からなり 、両円弧面１４１、１４２は溝深さ方向の中央部で交わっている。この外方継手 部材１は、その底部側が駆動軸（図示せず）の一端に同一軸的に連結固定されて いる。

【００１４】 内方継手部材２は、図３に示すように、短い円筒状の基部２１と、基部２１の 外周から等角度間隔で放射方向に突出する３個のトリポード軸２３とからなる。 この内方継手部材２は、基部２１の内周に被動軸６が連結固定され、各トリポー ド軸２３が各案内溝１２内に進入した状態で外方継手部材１の内側に同軸的に配 設されている。

【００１５】 ローラ部材３は、図４に示すように、軸方向両側に配置された一対の第１及び 第２金属ローラ３１、３２と、第１及び第２金属ローラ３１、３２の間に介在し 一体的に接合された樹脂ローラ３３とからなる。第１及び第２金属ローラ３１、 ３２の第１及び第２外周面３１１、３２１は、ローラ軸線ｌ₁ 上の点Ｐ₁ を曲率 中心とする同一球面で形成されている。そして、樹脂ローラ３３は、円筒状に形 成されており、その外周径は第１及び第２金属ローラ３１、３２の外周径よりも 小さい。このローラ部材３は、第１金属ローラ３１の第１外周面３１１がローラ 案内面１４の第１円弧面１４１と対向し、第２金属ローラ３２の第２外周面３２ １がローラ案内面１４の第２円弧面１４２と対向する状態で各トリポード軸２３ に多数のニードルベアリング３５を介して回転可能に１個づつ配設されている。 ローラ部材３及びニードルベアリング３５は、トリポード軸２３の先端に装着さ れたリテーナ３６によりトリポード軸２３からの抜出しを阻止されている。また 、ローラ部材３とニードルベアリング３５との径方向間にはトリポード軸２３が ローラ部材３に対してわずかに傾くことができるように少しの隙間が設けられて いる。

【００１６】 以上のように構成された本実施例の等速ジョイントにおいて、駆動軸と被動軸 ６とのジョイント角が０°の状態で回転するときには、第１及び第２金属ローラ ３１、３２の第１及び第２外周面３１１、３２１がローラ案内面１４の第１及び 第２円弧面１４１、１４２と当接した状態で回転トルクを伝達する。すなわち、 ローラ部材３のトルク伝達中心は、第１及び第２金属ローラ３１、３２の第１及 び第２外周面３１１、３２１の２箇所となる。

【００１７】 そして、駆動軸及び被動軸６ａがジョイント角をとって回転するときには、ジ ョイント角が０°のときと同様にローラ部材３とローラ案内面１４とが当接した 状態でトルク伝達を行い、ローラ部材３のトルク伝達中心は変化しない。したが って、このとき発生するローラ部材３及びローラ案内面１４間の摩擦抵抗が小さ くなり、スラスト力は低減する。また、ローラ部材３は、樹脂ローラ３３がロー ラ部材３の回転軸線と直行する方向にわずかに弾性変形可能であり、しかも金属 ローラ３１、３２とニードルベアリング３５との間に径方向の隙間が設けられ、 ２つの金属ローラ３１、３２がローラ部材３の回転軸線と直交する方向にずれる ことから、ジョイント角の変化に伴うローラ案内面１４に対する傾きが小さくな る。これによってもスラスト力は低減し、ローラ部材３のトルク伝達中心が変化 しないことと相まって、大きなスラスト力は発生しなくなる。特にジョイント角 が小さいときには、樹脂ローラ３３の弾性変形によりローラ部材３がローラ案内 面１４に対して平行に近い状態に維持されるため、スラスト力発生の抑制は顕著 となる。

【００１８】 以上のように本実施例の等速ジョイントは、ローラ部材３のトルク伝達中心が 第１及び第２金属ローラ３１、３２の第１及び第２外周面３１１、３２１の２箇 所となるように構成されており、ジョイント角をとって回転するときに、トルク 伝達中心が従来のように変化することがないため、ローラ部材３の外周全体に高 精度の研磨加工を必要としなくなるので、コストを低減することができる。

【００１９】 そして、ローラ部材３のトルク伝達中心が変化しないため、ジョイント角をと って回転するときに発生しやすいスラスト力を低減することができる。 また、ローラ部材３は、第１及び第２金属ローラ３１、３２の間に樹脂ローラ ３３が介在する３層構造で構成されているため、ジョイント角の変化に伴うロー ラ部材３のローラ案内面１４に対する傾きを樹脂ローラ３３の弾性変形により小 さくすることが可能となり、これによってもスラスト力を低減することができる 。さらに、ローラ部材３の中央部分が樹脂ローラ３３で形成されているため、ロ ーラ部材３を軽量化することができる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案の等速ジョイントによれば、案内溝は互いに対向する両側面にそれぞれ 溝深さ方向の中央部で交わる２つの円弧面からなるローラ案内面を有し、ローラ 部材はローラ案内面と対向する２つの球面からなる外周面を有し、ローラ部材の トルク伝達中心が２箇所となる構成であるため、ローラ部材の外周全体に高精度 の研磨加工を必要としなくなることからコストを低減することができ、かつトル ク伝達中心がジョイント角をとって回転するときにもトルク伝達中心が変化しな いことからそのとき発生しやすいスラスト力を低減するこができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る等速ジョイントの軸直角方向の断
面図である。

【図２】実施例に係る外方継手部材の開口側からみた正
面図である。

【図３】実施例に係る内方継手部材及びローラ部材の断
面図である。

【図４】実施例に係るローラ部材の断面図である。

【図５】従来の等速ジョイントの開口側からみた正面図
である。

【図６】従来の外方継手部材の開口側からみた正面図で
ある。

【図７】従来のローラ部材の断面図である。

【図８】ローラ部材が案内溝で円弧運動をするときの説
明図である。

【符号の説明】

１…外方継手部材 ２…内方継手部材 ３…ローラ
部材 １２…案内溝 １４…ローラ案内面 ２３…トリポード軸 ３１…
第１金属ローラ ３２…第２金属ローラ ３３…樹脂ローラ １４１
…第１円弧面 １４２…第２円弧面 ３１１…第１外周面 ３２１
…第２外周面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が開口した円筒状で内周に軸方向に
   延びる複数の案内溝を有する外方継手部材と、該外方継
   手部材の内側に同軸的に配設され前記案内溝内に突出す
   る複数のトリポード軸を有する内方継手部材と、前記各
   トリポード軸に回転可能に設けられ前記案内溝を転動す
   るローラ部材と、を備えたトリポード型等速ジョイント
   において、前記案内溝は、互いに対向する両側面にそれ
   ぞれ溝深さ方向の中央部で交わる２つの円弧面からなる
   ローラ案内面を有し、前記ローラ部材は、前記ローラ案
   内面と対向する２つの球面からなる外周面を有すること
   を特徴とするトリポード型等速ジョイント。