JPS6039897B2 - 等速ジヨイント - Google Patents

等速ジヨイント

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JPS6039897B2
JPS6039897B2 JP53150207A JP15020778A JPS6039897B2 JP S6039897 B2 JPS6039897 B2 JP S6039897B2 JP 53150207 A JP53150207 A JP 53150207A JP 15020778 A JP15020778 A JP 15020778A JP S6039897 B2 JPS6039897 B2 JP S6039897B2
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JP
Japan
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ball
groove
center
constant velocity
inner ring
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JP53150207A
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彰彦 伊藤
紀昭 佐伯
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NTN Corp
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NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16D3/22—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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224—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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • F16D3/2245—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 the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904—Homokinetic coupling
    • Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Forging (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動車の駆動力伝達軸等に使用される等速ジ
ョイントに関するものである。
この種等速ジョイントは、第１図に示す様に、２軸に対
応付けられた内輪ａと外輪ｂの間にトルク伝達用のボー
ルｃがボールケージｄを介して介在せしめられており、
上記ボールｃは第２図の示す様に内輪ａの外周面及び外
輪ｂの内周面に等配形成されたボール溝ｅ，ｆに眼め込
まれている。
上記内輪ａの外周面及び外輪ｂの内周面は、第１図に示
す様にジョイント中心０に曲率中心をもつ同心球面とさ
れているが、内輪ａのボール溝ｅ及び外輪ｂのボール溝
ｆは同図に示す様にジョイント中心○より左右に等距離
だけずらされた点Ａ，Ｂに曲率中心をもつ曲線状、すな
わちボール溝を転勤するボールの中心点の飢跡が点Ａ，
Ｂに曲率中心をもつ曲線とされ、これにより、ポールｃ
を常に２軸のなす角の２等分面上に配向せしめて、いか
なる作動角、いかなる回転角においても等速性を確保し
得る様に考慮されている。即ち、この種の等速ジョイン
トにおける等速性は、トルク伝達をなすボールｃの位置
が、２軸のなす角の２等分面上にあることを必要かつ十
分条件とするもので、今、第３図に示す様に、２軸が８
の角度をとったとき、ジョイントは外輪ｂの球面状内周
面とボールケージｄの球面状外周面間及びボールケージ
ｄの球面状内周面と内輪ａの球面状外周面間の相互案内
によって、これらの球面の中心○を中心として角度をと
り、このとき、ボ−ルｃは○点よりずれた位置に中心を
もつ外輪ｂ及び内輪ａのボール溝ｅ，ｆに案内されて両
軸のなす角の２等分平面上まで移動する。
この場合、ボールケージｄはジョイントの角度中心を決
定する以外にトルクが伝達されたときにボールｃに作用
するポール溝ｅ，ｆから飛び出すような力をボールｄ自
身が外輪ｂの球面状内周面及び内輪ａの球面状外周面に
支えられることによって支え、ボールｃを所定の位置に
確保する。
このとき、ジョイントの角度中心○から外輪ｂのボ−ル
溝ｆの中心８に至る距離と、内輪ａのボール溝ｅの中心
Ａに至る距離とが等しく設計されているから、ボールｃ
の中心ＰからＡ及びＢに至る距離は共に等しく、△ＯＡ
Ｐと△ＯＢＰとは三辺が相等しいため合同であり、ポー
ルｃの中心Ｐの両軸からの距離Ｌは等しくなり、ポール
ｃは両軸のなす角の２等分面上にあって、等速性が確保
されるのである。ところで、上記内外輪のボール溝は、
砥石による研削加工によって、高精度に仕上げられるが
、ボール溝の曲率中心と、内輪外周面又は外輪内周面、
即ち、ケージ案内面の曲率中心がずれているため、ボー
ル溝の深さがジョイントの鞠方向で異っており、ボール
溝の研削加工時間としてはボール簿の深い側の研削に要
する加工時間によって決定される結果研削加工性が悪く
、製造コストも高くなっていた。
即ち、例えば内輪の研削加工の場合は、第４図に示すよ
うに、ボール溝ｅの曲率中心Ａを中心として内輪ａを回
転させ、砥石Ｇでポール溝ｅを研削する。この砥石は、
第５図に示すようにボール溝の仕上げ形状に対応する断
面形状をなしており内輪の中心Ａに向けて送りが与えら
れる。したがって砥石は、ポール溝の深い側の肩部から
研削し始めてボール溝底に達するまで送られ、ボール溝
の研削加工時間としてはボール溝の深い側の研削に要す
る加工時間によって決定される結果研削加工に多くの時
間がかかる原因となっている。またポール溝は、トルク
伝達するためにボールと当俵する面であるので高い精度
が要求されると同時にボール溝表面に研削クラック等の
欠陥を防止するため研削送り速度等を上げるにも限度が
あり、研削加工に多くの時間を蟹いやさざるを得なく製
造コストを高くする原因になっていた。そこで、この発
明は内外輪のボール溝の所定部分で、トルク伝達の負荷
容量を低下させない範囲に、研削加工を行わないで済む
逃し部分、即ち、非研削加工部分を形成してボール溝の
研削加工性を向上させ、製造・コストを安価になし得る
等速ジョイントの内外論を提供することを目的とするも
のである。以下、この発明の構成を図面に示す実施例に
ついて説明すると次の通りである。
第６図及び第７図は内輪の場合を示すものであつて、内
輪ａのボール溝ｅの両側面外周付近に逃し部分ｇ，ｇを
形成している。
上記逃し部分ｇ，ｇは、第６図に示す様に、内輪ａの外
周面、即ち、ケージ案内揚ｈと曲線ｉとで囲まれた領域
にボール溝ｅの表面よりも凹設して形成してある。
この逃し部分ｇ，ｇは、従釆から行われていた面取り部
ｇとは全く別に形成するものである。上記曲線ｉは第６
図に示す様に、内輪ａのボール溝ｅの溝底と同じ曲率中
心Ａに中心をもつ円弧であり、かつ、ケージ案内面ｈの
曲率中心艮０ち、ジョイント中心○を含み、内輪ａの中
心軸線Ｊ−Ｊに直交する平面Ｋ−Ｋと、ケージ案内面ｈ
の交点ｍを通る円弧曲線である。
上記逃し部分ｇ，ｇはボール溝ｅの研削加工前の加工過
程で予め形成しておくもので、例えば鍛造時、或いはミ
ーリング等の切削加工時に形成しておくものである。
要するに、略ジョイント中心０からポール溝ｅの溝底が
撲状に開いてゆく側の範囲にわたって内輪ａのボール溝
ｅがほぼ一定の深さを有するように、ポール溝ｅの両側
面に逃し部分ｇ，ｇを設けているのである。上記逃し部
分ｇ，ｇの存在によって、内輪ａのボール溝ｅの研削加
工領域は、曲線ｉからボール溝ｅの溝底までの範囲とな
り、研削加工量を減少させ、加工時間を大中に短縮し、
加工性或いは加工能率を向上させることができ、製造コ
ストの軽減を可能とし得る。
そして、トルク伝達の負荷容量は、前記平面Ｋ−Ｋにお
ける負荷容量が確保でき、実用上十分な負荷容量を維持
できる。第８図は内輪ａの斜視図である。
第９図及び第１０図は外輪の場合を示すもので、外輪ｂ
のボール溝ｆの両側面内周付近に逃し部分ｇ′，ｇ′を
形成している。上記逃し部分ｇ，ｇは、第９図に示す様
に、外輪ｂの内周面、即ち、ケージ案内蚕和′と園線ｎ
とで囲まれた領域にボール溝ｆの表面よりも凹設して形
成してある。
この凹談の仕方は図のものに限らず斜めにカットするこ
ともできる。即ち、第１１図に示すように斜線領域〆を
斜めにカットしてもよい。上記曲線ｎは第９図に示す様
に、外輪ｂのポール溝ｆの溝底球面の曲率中心Ｂに中心
をもつ円弧であり、かつ、ケージ案内面ｈ′の曲率中心
則ち、ジョイント中心○を含み、外輪の中心軸線Ｊ′−
Ｊ′に直交する平面Ｋ′−Ｋ′と、ケージ案内面ｈ′の
交点ｍ′を通る円弧曲線である。
上記逃し部ｇ，ｇの形成要領は、前述した内輪の場合と
同様である。
以上説明した様にこの発明は球面状内周面に曲線状ボー
ル溝が設けられた外輪と、球面状外周面に前記外輪のボ
ール溝の数に一致する数の曲線状ボール溝が設けられた
内輪と、内外論のそれぞれのポール溝内に配置されるト
ルク伝達ボールと、及び前記内外論の球面状内外両周面
に案内され前記トルク伝達ボールを収容するケージとよ
り成り、該ケージに収容されたトルク伝達ボールを内外
輪両軸線のあす角度の二等分平面上に維持するために内
外輪の共働する両ボール溝の溝底が麹方向の一方に向っ
て裸状に開いている等速ジョイントにおいて、前記内外
論のうちの少なくとも一方の部材のボール溝がほぼ一定
の深さになるように、ボール溝の両側面に逃し部を設け
たから、内外輪のボール溝の研削加工性が向上し、コス
トダウンを可能にし得ると共に、トルク伝達の負荷容量
に悪影響を与えない利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明が対象とする等速ジョイントの説明図
、第２図は第１図のＤ−ロ線断面図、第３図は第１図の
ジョイントの等速性を説明するための図面、第４図は内
輪のボール溝の研削加工の説明図、第５図はその正面図
、第６図は本発明に係る内輪の要部説明用断面図、第７
図はその正面図、第８図はその斜視図、第９図は本発明
に係る外輪の菱部説明用断面図、第１０図はその正面図
、第１１図は逃し部分の他の形成要領を示す斜視図であ
る。 ａ・・内輪、ｂ・・外輪、ｃ・・ボール、ｄ．・ケージ
、ｅ，ｆ・・ポール溝、０・・ジョイント中心、Ａ・・
内輪ボール溝曲率中心、Ｂ・・外輪ボール溝曲率中心、
ｇ，ｇ′・・逃し部分、ｈ，ｈ′・・ケージ案内面。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第８図 第６図 第７図 第９図 第１０１図 第１１図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 球面状内周面に曲線状ボール溝が設けられた外輪と
    、球面状外周面に前記外輪のボール溝の数に一致する数
    の曲線状ボール溝が設けられた内輪と、内外輪のそれぞ
    れのボール溝内に配置されるトルク伝達ボールと、及び
    前記内外輪の球面状内外両周面に案内され前記トルク伝
    達ボールを収容するケージとより成り、該ケージに収容
    されたトルク伝達ボールを内外輪両軸線のなす角度の二
    等分平面上に維持するために内外輪の共働する両ボール
    溝の溝底が軸方向の一方に向つて楔状に開いている等速
    ジヨイントにおいて、前記内外輪のうち少なくとも一方
    の部材のボール溝がほぼ一定の深さになるように、ボー
    ル溝の両側面に逃し部を設けたことを特徴とする等速ジ
    ヨイント。
JP53150207A 1978-12-04 1978-12-04 等速ジヨイント Expired JPS6039897B2 (ja)

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US06/098,942 US4319465A (en) 1978-12-04 1979-11-30 Constant velocity joint
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FR7929766A FR2443611B1 (fr) 1978-12-04 1979-12-04 Joint d'accouplement de transmission a vitesse constante, pour arbres de transmission de vehicules automobiles et analogues

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GB (1) GB2036255B (ja)

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