JPH0988996A - 等速自在継手 - Google Patents

等速自在継手

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JPH0988996A
JPH0988996A JP24974495A JP24974495A JPH0988996A JP H0988996 A JPH0988996 A JP H0988996A JP 24974495 A JP24974495 A JP 24974495A JP 24974495 A JP24974495 A JP 24974495A JP H0988996 A JPH0988996 A JP H0988996A
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JP
Japan
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inner ring
peripheral surface
cage
absorbing member
universal joint
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JP24974495A
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Masazumi Kobayashi
正純 小林
Takeshi Obara
健 小原
Hiromichi Bando
広道 阪東
Zenichi Fukumura
善一 福村
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動の低減 【解決手段】 内輪2の外周面2aの両端部側領域に内
輪2よりも大きな弾性を有する材料、例えば自己潤滑性
を有する合成樹脂からなる吸振部材5が配設されている
点が異なる。吸振部材5は、内輪2の外周面2aの両端
部側領域に設けられた凹部2a1に、その一部が外周面
2aから突出した状態で埋設固定されている。内輪2と
保持器4とが軸方向に相対変位した時、吸振部材5の突
出した部分が保持器4の内周面4aに接触し、その弾性
によって振動を吸収する。内輪2の外周面2aの軸方向
略中央部側領域は保持器4の内周面4aに接触し、トル
ク伝達時の内輪荷重を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や各種産業
機械において動力伝達用に用いられる等速自在継手に関
し、特に、駆動軸と従動軸との間の軸方向変位を許容す
る摺動型等速自在継手に関する。
【0002】
【従来の技術】等速自在継手は、駆動軸と従動軸との間
の角度変位のみを許容する固定型と、角度変位および軸
方向変位を許容する摺動型(プランジング型)とに大別
され、それぞれ用途・使用条件に応じて機種選定され
る。
【0003】図6に一例として示すのは、ダブルオフセ
ット型等速自在継手(プランジング型)である。この種
の等速自在継手は、内周面1aに軸方向に延びる複数の
直線状案内溝1bを形成した外輪1と、外周面2aに軸
方向に延びる複数の直線状案内溝2bを形成した内輪2
と、外輪1の案内溝1bと内輪2の案内溝2bとが協働
して形成するボールトラックに配された複数のボール3
と、ボール3を保持する保持器4とで構成され、図7に
拡大して示すように、保持器4の内周面4aの球面中心
B(内輪2の外周面2aの球面中心と同じ)と外周面4
bの球面中心Aとが、ポケット4cのポケット中心Oか
ら軸方向に等距離オフセットされているので、ダブルオ
フセット型と呼ばれている。保持器4は、通常、鉄系材
料で形成された環体である。
【0004】この種の等速自在継手において、継手が作
動角をとりつつ回転トルクを伝達する際、保持器4は、
内輪2の傾きに応じてボールトラック上を移動するボー
ル3の位置まで回転し、ボール3を作動角の角度2等分
面内に保持すると共に、回転に伴いボールトラックから
飛び出そうとするボール3の力を、内周面4aと外周面
4bの球面中心のずれによって防止する。さらに、外輪
1と内輪2とが軸方向に相対移動すると、保持器4の外
周面4bと外輪1の内周面1aとの間で滑りが生じ、円
滑な軸方向移動(プランジング)を可能にする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の等
速自在継手において、自動車の走行中や、オートマチッ
ク車の停止時のアイドリング中等のように、駆動軸の回
転トルクを伝達しつつ角度変位や軸方向変位を生ずるよ
うな使用条件においては、変位時における継手内部のス
ライド抵抗が大きいと、エンジン側からの振動が車体側
に伝達されて乗員に不快感を与えるという問題がある。
このため、従来より、継手内部のスライド抵抗を低減す
るため、継手構造に関し、種々の提案がなされてきた。
【0006】例えば、図4に示す構成は、保持器4のポ
ケット4cとボール3との間にポケット隙間(=Lc−
dw)を設けると共に、保持器4の内周面4aの曲率半
径Rcを内輪2の外周面2aの曲率半径Riよりも大き
くし(半径Rcの曲率中心を、半径Riの曲率中心から
半径方向内側にオフセットしている。)、両者の間に軸
方向隙間Sを形成したものである。軸方向隙間Sの存在
により、保持器4と内輪2との間の相対的な軸方向変位
が許容され、かつ、ポケット隙間の存在によりボール3
の転動が確保されるので、外輪1と内輪2とが角度変位
および軸方向変位を伴いながら回転トルクを伝達する際
の継手内部のスライド抵抗が低減される。同時に、駆動
軸側からの振動が軸方向隙間Sおよびポケット隙間によ
って吸収されるので、車体側への振動伝達が抑制され
る。
【0007】図5に示す構成は、保持器4の内周面4a
の中央部に任意長さの円筒面4a1を設けると共に、円
筒面4a1の両側に、内輪2の外周面2aの曲率半径R
iと略同じ曲率半径Rcを有する部分球面4a2をそれ
ぞれ連続させたものである。保持器4と内輪2とが軸方
向に相対変位する際、内輪2の外周面2aが保持器4の
円筒面4a1によって案内され、しかも、外周面2aと
部分球面4a2との接触が球面接触になることにより、
スライド抵抗の一層の低減が図られている。
【0008】以上のように、従来、この種の等速自在継
手において、スライド抵抗低減による振動抑制はほぼ満
足できるレベルまで解決が図られている。しかしなが
ら、例えば、近年の自動車分野では、車体の一層の低振
動・低騒音化を指向する傾向にあり、これに伴って、こ
の種等速自在継手にもさらなる振動抑制が求められる場
合がある。本発明は、このような特に良好な振動特性、
騒音特性等が要求される用途・使用条件への対応を可能
にしようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、内輪の外周面の少なくとも両端部側領
域に内輪よりも大きな弾性を有する吸振部材が配設さ
れ、内輪と保持器とが軸方向に変位した時、吸振部材が
保持器の内周面と接触する構成とした。すなわち、軸方
向変位により、内輪が保持器と干渉するとき、内輪の両
端部側領域に配設された吸振部材が保持器の内周面と接
触することにより、両者の衝突力が緩和され、これによ
り振動が抑制される。特に、内輪と保持器との干渉量が
大きい場合や、プランジングへの移行時における振動抑
制機能が高い。
【0010】ここで、「吸振部材」は、内輪の一般的形
成材料である鋼材よりも大きな弾性を有する(小さな弾
性係数を有する)材料からなる部材、の意であり、合成
樹脂、含油プラスチック、焼結含油合金、硬質ゴムな
ど、種々の材料からなる部材が含まれる。また、「吸振
部材」には、層状、被膜状のもの、例えば樹脂層なども
含まれる。
【0011】上記のような吸振部材は、軸方向変位時に
のみ保持器の内周面と接触する態様で内輪の外周面に配
設し、内輪の外周面の軸方向略中央部側領域は保持器の
内周面と接触させても良い。この構成は、軸方向変位時
の振動吸収は吸振部材により行い、トルク伝達時の内輪
荷重の支持は、内輪の外周面の軸方向略中央部側領域で
行なうものである。このような役割分担がなされること
により、吸振部材に過大な負担がかからない。
【0012】あるいは、上記のような吸振部材は、内輪
の外周面の軸方向全領域にわたって配設し、その軸方向
略中央部側領域を保持器の内周面と接触させても良い。
振動のより一層の低減になる。
【0013】上記のような吸振部材は、低摩擦係数の材
料、例えば自己潤滑性を有する合成樹脂で形成すると、
そのような吸振部材の自己潤滑性により、スライド抵抗
低減にもなる。特に、吸振部材の軸方向略中央部側領域
を保持器の内周面と接触させる構成では、内輪と保持器
との相対変位がよりスムーズに行なわれることにより、
スライド抵抗の一層の低減になる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。図1は、ダブルオフセット型等速自在継手の内
輪2と保持器4を示している。この実施例の等速自在継
手は図4に示す従来継手と基本的構成を同じくするが、
内輪2の外周面2aの両端部側領域に内輪2よりも大き
な弾性を有する材料、例えば自己潤滑性を有する合成樹
脂からなる吸振部材5が配設されている点が異なる。
【0015】この実施例において、吸振部材5は、内輪
2の外周面2aの両端部側領域に設けられた凹部2a1
に、その一部が外周面2aから突出した状態で埋設固定
されている。内輪2と保持器4とが軸方向に相対変位し
た時、吸振部材5の突出した部分が保持器4の内周面4
aに接触し、その弾性によって振動を吸収する。内輪2
の外周面2aの軸方向略中央部側領域は保持器4の内周
面4aに接触し(組込み隙間程度の隙間は存在してい
る。)、トルク伝達時の内輪荷重を支持する。尚、内輪
2と保持器4とが軸方向に相対変位していない時(両者
の軸方向位置関係が中立状態にある時)、吸振部材5は
保持器4の内周面4aとは非接触になる(軸方向隙間
S)。
【0016】上記のような吸振部材5は、内輪2とは別
体に製作し、これを凹部2a1に固着(接着等)しても
良いし、あるいは、内輪2と一体成形(インサート成
形)しても良い。また、内輪2aの外周面2aに層状あ
るいは被膜状に設けも良い。吸振部材5を形成する合成
樹脂としては、例えば、ポリアミド(PA)、ポリアセ
タール(POM)、ポリエーテルサルフォン(PE
S)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリ
アミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PE
I)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、熱可塑
性ポリイミド等の熱可塑性樹脂の他、フェノール樹脂、
全芳香族ポリイミド(PI)等の熱硬化性樹脂等を用い
ることができる。ただ、スライド抵抗低減の観点から
良好な自己潤滑性を有するのが望ましいこと、耐久性
確保の観点から機械的特性、摩耗特性、熱的特性に優れ
ていること、振動伝達の抑制から適度な弾性を有する
こと、また、製作コスト低減の観点から安価でかつ易
成形性に優れた材料であることが望ましいことを考慮す
ると、これら合成樹脂の中でも、ポリアミド樹脂(P
A)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK)が
好ましいと考えられ、その中でも、ポリアミド樹脂(P
A)が特に好ましいと考えられる。ポリアミドとして
は、例えばポリアミド6、ポリアミド6−6、ポリアミ
ド4−6、ポリアミド6−10、ポリアミド6−12、
ポリアミド11、ポリアミド12等を用いることができ
る。
【0017】また、摺動特性のより一層の低減を図るた
め、上記ポリアミド樹脂にフッ素系樹脂等を含有させて
も良い。フッ素系樹脂としては、例えばポリテトラフル
オロエチレン樹脂(PTFE)、テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(P
FA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサプロロプロピ
レン共重合体(FEP)、テトラフロオロエチレン−エ
チレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフロロエ
チレン樹脂(PCTFE)、ポリビニルフルオライド樹
脂(PVF)等を用いることができ、その中でも、PT
FE、PFA、FEP、ETFEが望ましく、これらの
中でも摩擦係数が最も低いPTFE(動摩擦係数0.1
0)が特に望ましい。
【0018】また、本発明の効果を妨げない範囲で、各
種充填材を配合しても良い。充填材としては、ガラス繊
維、炭素繊維、アラミド繊維、チタン酸カリウムウィス
カ、ウォラストナイト、ホウ酸アルミニウムウィスカ、
硫酸カルシウムウィスカ等の補強材や、二硫化モリブデ
ン、グラファイト、カーボン、炭酸カルシウム、タル
ク、マイカ、カオリン、酸化鉄、ガラスビーズ、リン酸
化合物などの無機粉末、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエ
ステル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニレン
サルファイド樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂粉末、シ
リコーンオイル、フッ素オイル、ワックス、ステアリン
酸化合物などの内部滑材など種々の充填材を例示するこ
とができる。
【0019】上記ポリアミド樹脂の成形方法としては、
射出成形、押出成形、モノマー注型、粉末成形などの種
々の公知の成形方法を採用することができるが、低コス
ト性、作業効率等を考慮して射出成形によるのが望まし
い。また、成形後に、熱処理、調質処理を行なっても良
い。熱処理は成形品の残留応力を緩和し、寸法安定性を
高めると共に、結晶化度を高め、機械特性を高めるため
に行なう。熱処理剤としては、水、流動パラフィン、焼
入れ油等を用いることができる。調質処理は、特に寸法
安定性を高めるため、強制的に短時間で平衡水分量まで
吸水させる処理である。沸騰水か酢酸カリウム水溶液な
どを用いて調質すると良い。また、成形後、外周面や内
周面に研削加工等を施しても良い。
【0020】図2示す実施例では、吸振部材5は、内輪
2の外周面2aの軸方向全領域にわたって設けられた凹
部2a1に、その両端部側領域のみが外周面2aから突
出した状態で埋設固定されている。内輪2と保持器4と
が軸方向に相対変位した時、吸振部材5の両端部側領域
の突出した部分のみが保持器4の内周面4aに接触し、
その弾性によって振動を吸収する。内輪2の外周面2a
の軸方向略中央部側領域は保持器4の内周面4aに接触
し、トルク伝達時の内輪荷重を支持する。
【0021】図3に示す実施例では、吸振部材5は、内
輪2の外周面2aの軸方向全領域にわたって設けられた
凹部2a1に、その軸方向全領域が外周面2aから突出
した状態で埋設固定されている。内輪2と保持器4とが
軸方向に相対変位した時、吸振部材5の両端部側領域が
保持器4の内周面4aに接触し、その弾性によって振動
を吸収する。また、吸振部材5の軸方向略中央部側領域
は保持器4の内周面4aに接触し、振動の一層の低減に
寄与すると同時に、内輪2と保持器4とのスムーズな変
位を可能とし、スライド抵抗の一層の低減にも寄与す
る。
【0022】尚、本発明は、図5に示すような構成の等
速自在継手にも同様に適用可能である。また、吸振部材
5は含油プラスチック、焼結含油合金等で形成しても良
い。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内輪の外周面に吸振部材を配設し、内輪と保持器とが軸
方向に相対変位した時、吸振部材が保持器の内周面と接
触する構成としたので、内輪と保持器とが干渉するとき
の衝突力が吸振部材によって緩和され、これにより振動
のより一層の低減が図られる。特に、内輪と保持器との
干渉量が大きい場合や、プランジングへの移行時におけ
る振動抑制機能が高い。
【0024】また、内輪の外周面の軸方向略中央部側領
域は保持器の内周面と接触させ、トルク伝達時の内輪荷
重の支持を内輪の外周面の軸方向略中央部側領域で行な
う構成とすることにより、吸振部材に過大な負担がかか
らない。
【0025】あるいは、吸振部材を内輪の外周面の軸方
向全領域にわたって配設し、その軸方向略中央部側領域
を保持器の内周面と接触させる構成とすることにより、
振動のより一層低減を図ることができる。
【0026】さらに、上記のような吸振部材を、低摩擦
係数の材料、例えば自己潤滑性を有する合成樹脂で形成
することにより、スライド抵抗低減にもなる。特に、吸
振部材の軸方向略中央部側領域を保持器の内周面と接触
させる構成では、内輪と保持器との相対変位がよりスム
ーズに行なわれることにより、スライド抵抗の一層の低
減になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す要部断面図(図a)、図
aにおける内輪の右端部側領域の周辺を示す拡大断面図
(図b)、図aにおける内輪の外径方向から見た一部平
面図(図c)である。
【図2】本発明の他の実施例を示す要部断面図(図
a)、図aにおける内輪の右端部側領域の周辺を示す拡
大断面図(図b)、図aにおける内輪の外径方向から見
た一部平面図(図c)である。
【図3】本発明の他の実施例を示す要部断面図(図
a)、図aにおける内輪の右端部側領域の周辺を示す拡
大断面図(図b)、図aにおける内輪の外径方向から見
た一部平面図(図c)である。
【図4】従来構成を示す要部断面図である。
【図5】従来構成を示す要部断面図である。
【図6】ダブルオフセット型等速自在継手の一般的構成
を示す断面図である。
【図7】図6の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1 外輪 1a 内周面 1b 案内溝 2 内輪 2a 外周面 2b 案内溝 3 ボール 4 保持器 5 吸振部材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周面に軸方向に延びる複数の案内溝が
    形成された外輪と、外周面に軸方向に延びる複数の案内
    溝が形成された内輪と、外輪の案内溝と内輪の案内溝と
    が協働して形成するボールトラックに配された複数のボ
    ールと、ボールを保持する保持器とを備えた等速自在継
    手において、 内輪の外周面の少なくとも両端部側領域に、内輪よりも
    大きな弾性を有する吸振部材が配設され、内輪と保持器
    とが軸方向に変位した時、上記吸振部材が保持器の内周
    面と接触することを特徴とする等速自在継手。
  2. 【請求項2】 内輪の外周面の軸方向略中央部側領域が
    保持器の内周面と接触することを特徴とする請求項1の
    等速自在継手。
  3. 【請求項3】 上記吸振部材が内輪の外周面の軸方向全
    領域にわたって配設された請求項1の等速自在継手であ
    って、上記吸振部材の軸方向略中央部側領域が保持器の
    内周面と接触することを特徴とする等速自在継手。
  4. 【請求項4】 上記吸振部材が合成樹脂からなることを
    特徴とする請求項1、2又は3の等速自在継手。
JP24974495A 1995-09-27 1995-09-27 等速自在継手 Withdrawn JPH0988996A (ja)

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JP24974495A JPH0988996A (ja) 1995-09-27 1995-09-27 等速自在継手

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