JPH0689785B2 - 等速自在継手 - Google Patents

等速自在継手

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JPH0689785B2
JPH0689785B2 JP61236794A JP23679486A JPH0689785B2 JP H0689785 B2 JPH0689785 B2 JP H0689785B2 JP 61236794 A JP61236794 A JP 61236794A JP 23679486 A JP23679486 A JP 23679486A JP H0689785 B2 JPH0689785 B2 JP H0689785B2
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JP
Japan
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ball
cage
grooves
spherical
universal joint
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JP61236794A
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JPS6392822A (ja
Inventor
一貴 川島
久 早川
Original Assignee
エヌティエヌ株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal 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
    • F16D3/22Universal 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
    • F16D3/221Universal 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 located in sockets in one of the coupling parts

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は自動車の推進軸、駆動軸に使用される等速自
在継手に関するもので、特に作動角をとりつつ等速性を
維持し、更に軸方向の相対変位を許容し得るようになし
た等速自在継手に関するものである。
【従来の技術およびその問題点】
自動車の推進軸には、許容角によって制約を受けないス
ライド型等速自在継手を用いることが提案されている。
(例えば特開昭56−75218号公報参照) ところが、通常スライド型等速自在継手は、滑らかな屈
曲作動性、軸方向のスライド抵抗を減少させる等のため
にボール溝とボールとの間に隙間がある。これにより推
進軸の円周方向および半径方向のガタに起因する振動、
更に推進軸の回転バランスが取りにくい等の問題が残っ
ており、振動特性に優れ、構造が簡単で安価な自動車用
推進軸が望まれていた。 又、前輪駆動車や独立懸架方式の後輪駆動車の駆動軸に
は、角度変位および軸方向変位を許容する等速自在継手
においては、走行時や停車時のアイドリング中等のよう
に駆動軸のトルクを伝達しながら角度変位や軸方向変位
を生じるような使用状態では、変位時の継手内部のスラ
イド抵抗が大きいため、エンジン側からの振動が車体へ
伝達されて乗員に不快感を与えるという問題が残ってい
る。 即ち、従来のスラスド型等速自在継手は第5図に示す様
に、直線状案内溝(2)を設けた円筒状表面(3)を備
える外輪(1)と、この外輪(1)の案内溝(2)と協
働してボールトラックを形成する溝(4)を設け、且つ
一部を部分球面状として外表面(5)を備える内輪
(6)と、各溝(2)、(4)に配されるトルク伝達用
ボール(7)と、トルク伝達用ボール(7)を収容する
ボールポケット(8)を備え、且つ外輪(1)の円筒状
内表面(3)および内輪(6)の部分球面状外表面
(5)にて夫々案内され、継手軸上においてボール中心
線の両側に等量ずらせて配置した曲率中心を有する部分
球面状内外表面(9)、(10)を備えたケージ(11)と
で構成され、内輪(6)の外表面(5)とケージ(11)
の内表面(9)の半径を同一に形成して球面接触させる
と共に、ボール(7)をケージ(11)のボールポケット
(8)へ適当な締代をもたせて収容させたものである。
従って、等速自在継手に振動が作用すると、外輪(1)
とボール(7)との間、内輪(6)とボール(7)との
間、外輪(1)とケージ(11)との間で滑りを生じるこ
とになるが、ボール(7)は回転することができず、ス
ライド抵抗が大きく、特に等速自在継手に回転トルクが
作用している状態では、このスライド抵抗は外輪(1)
とボール(7)の接触部および内輪(6)とボール
(7)との接触部での滑り抵抗で支配されるという問題
があった。 上記の問題を解決するために、軸のまわりに球面ブッシ
ュをスライド自在に嵌めると共に、その球面ブッシュと
外輪内表面との間にケージを嵌めた構成とすることによ
り、スライド抵抗を低減した等速自在継手が知られてい
る(米国特許第3452558号及びこれと対応した特公昭47
−50054号公報参照)。 しかし、この場合は軸に嵌めた内方部材のボール溝と、
前記の球面ブッシュを軸方向に並べて配置しているの
で、球面ブッシュのスライドストロークの範囲を十分大
きくとれないという欠点があった。
【問題点を解決するための手段】
この発明の等速自在継手の構成は、 3本の直線溝の両内側壁にボール案内溝を設け、かつ各
直線溝間に円筒状内表面の一部を形成するランド部を備
える外筒と、 上記各ボール案内溝に配されたトルク伝達用ボールと、 前記各ランド部と対向して放射方向に設けられた脚部外
周面の周方向2箇所のコーナ部に、それぞれ上記トルク
伝達用ボールを収容するポケットを備え、かつ上記外筒
内表面のランド部と、軸に摺動自在に外嵌された球面ブ
ッシュの外表面とによりそれぞれ案内されるケージと、 該ケージの脚部間と前記直線溝との間の空所に延出し、
該直線溝の両内側壁のボール案内溝と協同して上記トル
ク伝達用ボールを案内する軸方向に延びる溝が2箇所づ
つ形成された3本の脚軸を有し、該脚軸に連設されその
内径面にトルク伝達用セレーションが刻設された環状基
部とからなる内方部材とで構成され、 上記ケージの外表面を部分球面状に形成すると共に、そ
の内表面を上記球面ブッシュの外表面に沿う凹球面に形
成し、 これらの曲率中心を継手中心に対し、それぞれ軸方向反
対側に等距離オフセットさせたものである。
【実施例】
この発明の一実施例を第1図乃至第4図に基づいて説明
する。 外筒(20)の内表面に直線溝(22)を円周等配位置に3
本形成され、更に各直線溝(22)の両側には、トルク伝
達用ボール(23)が転動するボール案内溝(24)が形成
されている。上記ボール(23)は内方部材(25)および
ケージ(26)により回転自在に保持されている。上記直
線溝(22)相互間は、円筒状内表面の一部をなすランド
部(21)となっている。 この内方部材(25)は上記外筒(20)の3本の直線溝
(22)に夫々対応して、等角度間隔に配設された脚軸
(27)を有し、全体として略円筒状をなし、その根元部
に相当する環状基部(28)の内径には、駆動軸(29)に
係合するセレーション(30)が刻設されている。 この内方部材(25)の軸方向の移動防止は、セレーショ
ン(30)に形成された環状溝(31)と駆動軸(29)側に
形成された環状溝(32)との間にクリップ(33)を装着
させることにより行う。 上記ケージ(26)は外筒(20)の内表面(21)に案内さ
れる部分球面状外周面(34)を有し、又上記駆動軸(2
9)に摺動自在に外挿された球面ブッシュ(35)に嵌合
する凹球面(36)が形成された内周面(37)を有し、駆
動軸(29)に対し調心可能となっている。 上記部分球面状外周面(34)および凹球面(36)の曲率
中心は、継手中心(O)から左右等距離の(A)、
(B)で、その半径は(R1)、(R2)に形成されてい
る。従って、(A)、(B)が継手中心(O)から等距
離にあることから、常にボール(23)は2等分面上、即
ち屈曲角が(θ)の場合、各ボール(23)はその半分の
角度(θ/2)だけ傾いた面上に存在し、従来のものと同
様等速性の動力伝達がなされている。ケージ(26)は三
葉状をなし、放射方向に3本の脚部(38)が前記のラン
ド部(21)に対向して突設されている。この脚部(38)
の外周面の周方向2箇所のコーナ部には、ボール(23)
保持用のポケット(39)が形成され、脚部(38)相互と
直線溝(22)間の空所に延出した内方部材(25)の脚軸
(27)とでボール(23)を回転自在に挾持状の保持す
る。 この発明の等速自在継手では、外筒(20)が内方部材
(25)との軸方向変位の際に、ボール(23)はボール案
内溝(24)を転動し、ケージ(26)はそのボール(23)
が転動する1/2だけ軸方向に移動する。従って、球面ブ
ッシュ(35)はケージ(26)と一体に移動する。 この球面ブッシュ(35)は駆動軸(29)の先端部に装着
されたクリップ(40)と軸セレーション(41)の間を摺
動する。 ボール(23)が転動する際、転がり抵抗を低下させるた
め、ケージ(26)のポケット(39)とボール(23)との
間に僅かな隙間を設けると良い、又ボール(23)が安定
よく転動するよう、内方部材(25)の脚軸(27)の両側
面には、ボール曲率半径より僅かに大きな半径の円弧溝
(42)を軸方向に形成してある。 第2図中にボール(23)の接触角(θ)を示す。この接
触角θは、内方部材(25)の脚軸(27)が駆動軸(29)
から半径方向外側へ離れた位置に存在するので、これが
駆動軸(29)に近い位置に存在する場合に比べ、大きく
なる。
【効果】
この発明は以上のような構成にしたので、以下に挙げる
ような効果を有する。 (イ).内方部材に対し、ボールを収容するケージが軸
方向に相対移動可能なため、ボールが外筒のボール案内
溝を確実に転動することができ、継手のスライド抵抗が
非常に小さい。 (ロ).内方部材の脚軸がケージの脚部間と直線溝との
間の空所に延出しているので、球面ブッシュを上記脚軸
の内側に配置できる。そのため球面ブッシュ及びこれに
嵌合したケージのスライド範囲を軸方向に長くとること
ができる。 (ハ).ボールの接触角を大きくとれるので、負荷容量
が増大する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図は、
同横断面図、第3図および第4図は、本発明に用いられ
るケージ、内方部材の斜視図、そして第5図は従来のス
ライド型等速自在継手の縦断面図である。 20……外筒 23……トルク伝達用ボール 24……ボール案内溝 25……内方部材 26……ケージ 27……脚軸 29……駆動軸 33、40……クリップ 34……部分球面状外表面 35……球面ブッシュ 36……凹球面 38……脚部 39……ポケット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3本の直線溝の両内側壁にボール案内溝を
    設け、かつ各直線溝間に円筒状内表面の一部を形成する
    ランド部を備える外筒と、 上記各ボール案内溝に配されたトルク伝達用ボールと、 前記各ランド部と対向して放射方向に設けられた脚部外
    周面の周方向2箇所のコーナ部に、それぞれ上記トルク
    伝達用ボールを収容するポケットを備え、かつ上記外筒
    内表面のランド部と、軸に摺動自在に外嵌された球面ブ
    ッシュの外表面とによりそれぞれ案内されるケージと、 該ケージの脚部間と前記直線溝との間の空所に延出し、
    該直線溝の両内側壁のボール案内溝と協同して上記トル
    ク伝達用ボールを案内する軸方向に延びる溝が2箇所づ
    つ形成された3本の脚軸を有し、該脚軸に連設されその
    内径面にトルク伝達用セレーションが刻設された環状基
    部とからなる内方部材とで構成され、 上記ケージの外表面を部分球面状に形成すると共に、そ
    の内表面を上記球面ブッシュの外表面に沿う凹球面に形
    成し、 これらの曲率中心を継手中心に対し、それぞれ軸方向反
    対側に等距離オフセットさせたことを特徴とする等速自
    在継手。
JP61236794A 1986-10-03 1986-10-03 等速自在継手 Expired - Lifetime JPH0689785B2 (ja)

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JPS6392822A JPS6392822A (ja) 1988-04-23
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