JPH10231851A - トリポード型等速ジョイント - Google Patents

トリポード型等速ジョイント

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JPH10231851A
JPH10231851A JP9038008A JP3800897A JPH10231851A JP H10231851 A JPH10231851 A JP H10231851A JP 9038008 A JP9038008 A JP 9038008A JP 3800897 A JP3800897 A JP 3800897A JP H10231851 A JPH10231851 A JP H10231851A
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roller
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trunnion
constant velocity
velocity joint
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Kenzo Yokoyama
堅三 横山
Makoto Okada
誠 岡田
Kazuhiro Doutoku
一博 道徳
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Toyoda Koki KK
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    • 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

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】各トラニオンに複数のローラを設けてなるトリ
ポード型等速ジョイントにおいて、内側ローラに対する
外側ローラの回動に伴う摩擦抵抗により、スラスト力が
誘起され、振動が発生するという問題があった。 【解決手段】トラニオン4の軸に垂直な断面における内
側ローラ5の外周面5aと外側ローラ6の内周面6aと
の間に所定の隙間を設けることにより、接触楕円の面積
を小さくした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の駆動力
伝達軸部に用いられるトリポード型等速ジョイントに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にトリポード型等速ジョイントにお
いては、ジョイント部が交差角を有する状態で使用され
る場合、アウタ部材の案内溝とインナ部材の各トラニオ
ンに設けられた球面ローラとの間に相対滑り現象が生
じ、これが軸方向のスラスト力を誘起し、ひいては駆動
軸に振動を発生させるという問題がある。
【0003】このような問題を解決するために、例えば
図7に示す特開平6−137339号公報に記載のもの
が案出されている。このものは、各トラニオン104
に、内側ローラ105と、この内側ローラ105に対し
て首振り自在に嵌合されるホルダ106と、このホルダ
106にニードル108を介して嵌合される外側ローラ
107とを設けてなる。この構成により、アウタ部材1
01に設けられた案内溝102に対する外側ローラ10
7の傾きをなくして外側ローラ107と案内溝102と
の間に正しい転がり運動を生ずるようにし、スラスト力
の誘起、ひいては振動の発生を抑えるようにしている。
【0004】またこのものは、内側ローラ105の外周
面105aの曲率半径をホルダ106の内周面106a
の曲率半径よりも小さく形成し、且つこれらの曲率中心
をオフセットさせている。これにより、内側ローラ10
5とホルダ106との間の接触面積を小さくし、これら
の間に生じる摩擦抵抗を低減させることができるため、
スラスト力の誘起、ひいては振動の発生を更に小さく抑
えることができるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記の等速ジ
ョイントにおいては、内側ローラ105とホルダ106
とが接触する部分109、即ちトルク伝達する部分は、
トラニオン104の軸回りに長軸及び軸方向に短軸を持
つ楕円(以下、接触楕円という)となることが一般的に
知られている。
【0006】またこの種の等速ジョイントでは、内側ロ
ーラ105とホルダ106との回動を滑らかに行わせる
ために、若干の隙間を設けることが一般的である。従っ
て、上記従来の等速ジョイントでは内側ローラ105と
ホルダ106との間に通常設けられる隙間を考慮して
も、接触する部分109を通り且つトラニオン104の
軸に垂直な断面(図7のB−B断面)において、内側ロ
ーラ105の外周面105aとホルダ106の内周面1
06aとが略同一の半径を持つ円となっているため、接
触楕円の長軸を短くすることができず、接触楕円の面積
をそれほど小さくすることができない。そのため、内側
ローラ105とホルダ106との間に生じる摩擦抵抗を
十分に小さくすることができず、スラスト力の誘起、ひ
いては振動の発生を抑えるには不十分であった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題に鑑
みなされたもので、内周に軸方向に3本の案内溝を有す
るアウタ部材と、前記アウタ部材の内側に同軸的に配置
され且つ前記案内溝内に突出するように設けられた3本
のトラニオンを有するインナ部材と、前記各トラニオン
に回転自在に設けられた内側ローラと、前記内側ローラ
に外嵌され且つ前記案内溝内を転動する外側ローラとか
ら構成されるトリポード型等速ジョイントにおいて、前
記トラニオンの軸に垂直な断面における前記内側ローラ
と前記外側ローラとの間に所定の隙間を設けたことを特
徴とする。
【0008】また、前記断面における前記内側ローラの
外周面の直径をDi、前記隙間をCとすると、C/Di
≧2.5×10-3が成立することを特徴とする。更に、
前記内側ローラの外周面及び前記外側ローラの内周面は
真球面の一部で構成することができる。また、前記トラ
ニオンの軸方向断面における前記内側ローラの外周面及
び前記外側ローラの内周面は、前記トラニオンの軸心か
ら等距離オフセットした曲率中心を持つように構成する
ことも可能である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1乃至図
5に基づいて説明する。図1及び図2は第1の実施の形
態を示す。図1及び図2において、1はアウタ部材、2
はアウタ部材1の内周面に軸方向に設けられた円周上複
数の案内溝、3はアウタ部材1の内側に同軸的に配置さ
れたインナ部材、4はインナ部材3に設けられ案内溝2
内に放射状に突出するトラニオン、5はニードル8を介
してトラニオン4に回転自在に支承される内側ローラ、
6は内側ローラ5に案内溝2内を転動可能に外嵌されて
いる外側ローラである。
【0010】そして、インナ部材3はそのボス部3aに
接合された駆動軸7を介して車輪等につながり、アウタ
部材1はエンジン等の動力装置側につながっている。ま
たニードル8は、断面コ字状に形成された内側ローラ5
の内周面にて保持されている。図2に示すように、内側
ローラ5の外周面5aは半径Ri(直径Di)の真球面
の一部、外側ローラ6の内周面6aは前記Riよりも大
きな半径Ro(直径Do)の真球面の一部でそれぞれ構
成され(Ro>Ri)、これらの中心はトラニオン4の
軸心上の同位置に位置する。そして、これら内側ローラ
5及び外側ローラ6の間に設けられる隙間C=Do−D
i=2(Ro−Ri)は上述した通常設けられる隙間よ
りもかなり大きいものとなっている。
【0011】ここで第1の実施の形態における作用を説
明する。第1の実施の形態に係る等速ジョイントが回転
する場合、図2におけるA−A断面の一部を拡大した図
3に示すように、内側ローラ5の外周面5aと外側ロー
ラ6の内周面6aとが接触しトルクを伝達する。(図3
では内側ローラ5と外側ローラ6とが接触する部分を拡
大している。なお、この反対側に隙間C=Do−Diが
形成されることはいうまでもない。) また図1に示すようにジョイント部が屈曲しながら回転
した場合、駆動軸7の回転に伴い、図4に示すように外
側ローラ6は内側ローラ5に対して回動する。この回動
により内側ローラ5と外側ローラ6との間に摩擦抵抗が
生じ、この摩擦抵抗がスラスト力を誘起することとな
る。
【0012】ところが第1の実施の形態によれば、図2
及び図3に示すように、真球面の一部で形成された内側
ローラ5の外周面5aの半径Riは、同じく真球面の一
部で形成された外側ローラ6の内周面6aの半径Roよ
りも小さく形成されている。つまり、内側ローラ5と外
側ローラ6とが接触する部分、即ち接触楕円は、トラニ
オン4の軸回りの長軸、トラニオン4の軸方向の短軸と
もに従来のものに比べかなり小さくなっている。従っ
て、内側ローラ5と外側ローラ6との接触楕円の面積が
小さくなる、即ち、外側ローラ6が内側ローラ5に対し
て回動する時に発生する摩擦抵抗が低減されるため、ス
ラスト力の誘起、ひいては振動の発生を抑制することが
できる。
【0013】図5は、伝達トルクT=400(Nm)に
おけるジョイント角と強制力(スラスト力の振幅)との
関係を示すもので、C/Diが大きくなるほど強制力が
小さくなることがわかる。ここで、隙間Cと内側ローラ
5の外周面5aの直径Diの比を C/Di=(Do−Di)≧2.5×10-3 とすれば、図5の実線(C/Di=2.5×10-3)に
示すように顕著な効果が得られる。(破線は従来のもの
を示し、C/Di=1.3×10-3である。) しかしながら、C/Diを大きくしていくと、接触楕円
の面積が小さくなり過ぎ、この部分における面圧が過度
に上昇してしまう恐れがあるため、C/Diは3.0×
10-3程度を上限値とすることが望ましい。
【0014】次に第2の実施の形態を図6に基づいて説
明する。なお、第1の実施の形態と同一の構成要素は同
一の符号を付すのみで、その詳細な説明は省略する。第
2の実施の形態では図6に示すように、トラニオン4の
軸方向断面における内側ローラ5の外周面5a及び外側
ローラ6の内周面6aの曲率中心は、トラニオン4の軸
心から等距離オフセットした同位置にある。そして、内
側ローラ5の外周面5aは曲率半径Ri、外側ローラ6
の内周面6aは前記Riよりも大きな曲率半径Roで構
成されている。
【0015】また図6のA’−A’断面において、内側
ローラ5の外周面5aは直径Diの円、外側ローラ6の
内周面6aはDiよりも大きな直径Doの円となる。こ
こで、内側ローラ5の外周面5aと外側ローラ6の内周
面6aとの間に設けられる隙間C=Do−Di=2(R
o−Ri)は、第1の実施の形態と同程度である。
【0016】以上、本発明を実施の形態に則して説明し
たが、本発明は実施の形態に限定されるものではない。
例えば、図7に示す等速ジョイントに適用することも可
能である。また、トラニオンの軸方向断面における内側
ローラの外周面及び外側ローラの内周面の曲率半径を略
同一とし且つこれらの曲率中心を所定量オフセットさせ
ることにより、これらの間に上述した実施の形態と同等
の隙間を設け、接触楕円の長軸を小さくするようにして
もよい。
【0017】
【発明の効果】本発明に係るトリポード型等速ジョイン
トによれば、トラニオンの軸に垂直な断面における内側
ローラの外周面と外側ローラの内周面との間に所定の隙
間を設けたので、これらの間の接触楕円の面積を小さく
することができる。従って、ジョイント部が屈曲した状
態で回転した場合には、内側ローラと外側ローラとの間
に生じる摩擦抵抗を小さくすることができるため、スラ
スト力の誘起、ひいては振動の発生を低減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の全体構成を示す縦
断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態の横断面図である。
【図3】図2のA−A断面を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態の内側ローラに対す
る外側ローラの動きを示す図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態のジョイント角−強
制力を示すグラフである。
【図6】本発明の第2の実施の形態の横断面図である。
【図7】従来の技術に係る横断面図である。
【符号の説明】
1 アウタ部材 2 案内溝 3 インナ部材 4 トラニオン 5 内側ローラ 5a 内側ローラ5の外周面 6 外側ローラ 6a 外側ローラ6の内周面 7 駆動軸 8 ニードル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周に軸方向に3本の案内溝を有するア
    ウタ部材と、前記アウタ部材の内側に同軸的に配置され
    且つ前記案内溝内に突出するように設けられた3本のト
    ラニオンを有するインナ部材と、前記各トラニオンに回
    転自在に設けられた内側ローラと、前記内側ローラに外
    嵌され且つ前記案内溝内を転動する外側ローラとから構
    成されるトリポード型等速ジョイントにおいて、前記ト
    ラニオンの軸に垂直な断面における前記内側ローラと前
    記外側ローラとの間に所定の隙間を設けたことを特徴と
    するトリポード型等速ジョイント。
  2. 【請求項2】 前記断面における前記内側ローラの外周
    面の直径をDi、前記隙間をCとすると、C/Di≧
    2.5×10-3が成立することを特徴とする請求項1に
    記載のトリポード型等速ジョイント。
  3. 【請求項3】 前記内側ローラの外周面及び前記外側ロ
    ーラの内周面は真球面の一部であることを特徴とする請
    求項1または2に記載のトリポード型等速ジョイント。
  4. 【請求項4】 前記トラニオンの軸方向断面における前
    記内側ローラの外周面及び前記外側ローラの内周面は、
    前記トラニオンの軸心から等距離オフセットした曲率中
    心を持つことを特徴とする請求項1または2に記載のト
    リポード型等速ジョイント。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017146520A1 (ko) * 2016-02-26 2017-08-31 이래오토모티브시스템 주식회사 트라이포드 등속 조인트

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