Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2017201196A - 等速ジョイント - Google Patents

等速ジョイント Download PDF

Info

Publication number
JP2017201196A
JP2017201196A JP2016093217A JP2016093217A JP2017201196A JP 2017201196 A JP2017201196 A JP 2017201196A JP 2016093217 A JP2016093217 A JP 2016093217A JP 2016093217 A JP2016093217 A JP 2016093217A JP 2017201196 A JP2017201196 A JP 2017201196A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
joint member
ball
center
diameter portion
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016093217A
Other languages
English (en)
Inventor
幸伸 西山
Yukinobu Nishiyama
幸伸 西山
哲治 川角
Tetsuji Kawakado
哲治 川角
智 加藤
Satoshi Kato
智 加藤
啓志 小畠
Keiji Obata
啓志 小畠
眞人 池尾
Masato Ikeo
眞人 池尾
豪軌 杉浦
Toshiki Sugiura
豪軌 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
JTEKT Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2016093217A priority Critical patent/JP2017201196A/ja
Priority to US15/585,232 priority patent/US10364849B2/en
Priority to DE102017109665.5A priority patent/DE102017109665A1/de
Priority to CN201710312989.3A priority patent/CN107420446A/zh
Publication of JP2017201196A publication Critical patent/JP2017201196A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16D3/223Universal 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
    • F16D3/2233Universal 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 where the track is made up of two curves with a point of inflexion in between, i.e. S-track joints
    • 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
    • F16D3/223Universal 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
    • 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
    • F16D3/223Universal 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
    • F16D3/224Universal 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
    • F16D3/2245Universal 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
    • 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
    • F16D3/223Universal 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
    • F16D2003/22306Universal 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 having counter tracks, i.e. ball track surfaces which diverge in opposite directions
    • 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
    • F16D3/223Universal 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
    • F16D2003/22309Details of grooves
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S464/00Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
    • Y10S464/904Homokinetic coupling
    • Y10S464/906Torque transmitted via radially spaced balls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

【課題】ジョイント角の最大値を大きな寸法に設定することができる等速ジョイントを提供すること。【解決手段】等速ジョイント100において、第一外側大径部61を転動するボール30の中心軌跡A1は、円弧中心RA1を有する円弧状であり、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1は、円弧中心RB1を有する円弧状である。外側延設部83を転動するボール30の中心軌跡B31,B32は、全長に亘り、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1の端部のうち開口側の端部における接線Tを含み且つ接線Tよりも外側ジョイント部材10の径方向外側の領域に位置する。外側延設部83を転動するボール30の中心軌跡B32における開口側の端部は、接線Tよりも外側ジョイント部材10の径方向外側に位置する。【選択図】図4A

Description

本発明は、等速ジョイントに関する。
有底筒状の外側ジョイント部材と、外側ジョイント部材の内側に配置される内側ジョイント部材と、外側ジョイント部材に形成された複数の外側ボール溝と内側ジョイント部材に形成された複数の内側ボール溝との間に配置される複数のボールと、ボールを保持する保持器とを備えた等速ジョイントが知られている。各々のボールは、外側ボール溝の転動面と内側ボール溝の転動面とにより転動可能に支持され、外側ジョイント部材と内側ジョイント部材との間でトルクを伝達する。
また、従来の等速ジョイントにおいて、複数の外側ボール溝のボール溝形状を全て同一形状とし、且つ、複数の内側ボール溝のボール溝形状を全て同一形状としつつ、外側ボール溝のボール溝中心と内側ボール溝のボール溝中心とをジョイント中心に対して互いに逆方向へオフセットさせる技術が知られている。こうした等速ジョイントでは、ボールを外側ジョイント部材の開口側へ押し出そうとする力が作用するのに伴い、ボールを保持する保持器が外側ジョイント部材の開口側へ移動しようとする。この際、保持器と外側ジョイント部材の内周面及び内側ジョイント部材の外周面との間に摩擦が発生し、外側ジョイント部材と内側ジョイント部材との間でトルク伝達を行う際に機械的損失が発生する。
この点に関し、特許文献1には、複数の外側ボール溝のボール溝形状を交互に異なる形状とし、且つ、複数の内側ボール溝のボール溝形状を交互に異なる形状とした等速ジョイントが開示されている。第一の外側ボール溝と第一の内側ボール溝との間を転動するボールの中心軌跡をS字形状としつつ、周方向において第一の外側ボール溝に隣接する第二の外側ボール溝のボール溝中心を第一の外側ボール溝のボール溝中心に対して逆方向へオフセットさせつつ、且つ、周方向において第一の内側ボール溝に隣接する第二の内側ボール溝のボール溝中心を第一の内側ボール溝のボール溝中心に対して逆方向へオフセットさせている。
この特許文献1に記載の等速ジョイントでは、第一の外側ボール溝と第一の内側ボール溝との間に配置されるボールには外側ジョイント部材の底側に向かって移動させようとする力が加わり、第二の外側ボール溝と第二の内側ボール溝との間に配置されるボールにはそれとは逆方向である外側ジョイント部材の開口側に向かって移動させようとする力が加わる。その結果、各々のボールに作用する力が互いに打ち消し合うので、保持器と外側ジョイント部材の内周面及び内側ジョイント部材の外周面との間に発生する摩擦が抑制される。
特開2012−7741号公報
しかしながら、特許文献1に記載の等速ジョイントでは、外側ジョイント部材の中心軸線と内側ジョイント部材の中心軸線とがなすジョイント角を十分に確保できないという問題点があった。
本発明は、ジョイント角の最大値を大きな寸法に設定することができる等速ジョイントを提供することを目的とする。
本発明の等速ジョイントは、軸方向一方側が開口する有底筒状に形成され、内周面に第一外側ボール溝及び第二外側ボール溝を有する外側ジョイント部材と、前記外側ジョイント部材の内側に配置され、外周面に第一内側ボール溝及び第二内側ボール溝を有する内側ジョイント部材と、前記第一外側ボール溝と前記第一内側ボール溝との間、及び、前記第二外側ボール溝と前記第二内側ボール溝との間に配置されるボールと、前記外側ジョイント部材の内周面と前記内側ジョイント部材の外周面との間に配置され、前記ボールを収容可能な窓部を有する保持器と、を備える。
前記第一内側ボール溝は、前記ボールが転動可能に形成された第一内側大径部を備え、前記第二内側ボール溝は、前記ボールが転動可能に形成された第二内側大径部と、前記第二内側大径部から前記外側ジョイント部材の底側へ延びる内側延設部と、を備える。前記第一外側ボール溝は、前記第一内側ボール溝との間で前記ボールを転動可能に支持する第一外側大径部を備え、前記第二外側ボール溝は、前記第二内側ボール溝との間で前記ボールを転動可能に支持する第二外側大径部と、前記第二外側大径部から前記外側ジョイント部材の開口側へ延びる部位であって、前記内側延設部との間で前記ボールを転動可能に支持し、前記外側ジョイント部材の開口側端部の一部を形成する外側延設部と、を備える。
前記第一外側大径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の中心軸線に対して前記第一外側大径部とは反対側であって、前記ジョイント中心よりも前記外側ジョイント部材の開口側に円弧中心を有する円弧状である。前記第二外側大径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の中心軸線に対して前記第二外側大径部とは反対側であって、前記ジョイント中心よりも前記外側ジョイント部材の底側に円弧中心を有する円弧状である。
前記外側延設部を転動する前記ボールの中心軌跡は、全長に亘り、前記第二外側大径部を転動する前記ボールの中心軌跡の端部のうち前記開口側の端部における接線を含み且つ前記接線よりも前記外側ジョイント部材の径方向外側の領域に位置する。前記外側延設部を転動する前記ボールの中心軌跡における前記開口側の端部は、前記接線よりも前記外側ジョイント部材の径方向外側に位置する。
本発明の等速ジョイントにおいて、第一外側ボール溝と第一内側ボール溝との間、及び、第二外側ボール溝と第二内側ボール溝との間に配置されるボールには、外側ジョイント部材の中心軸線と内側ジョイント部材の中心軸線とがなす角度であるジョイント角の変化に応じて、外側ジョイント部材の開口側又は底側へ移動させようとする力が加わる。
この点に関し、本発明の等速ジョイントによれば、第一外側大径部を転動するボールの中心軌跡が、ジョイント中心よりも外側ジョイント部材の開口側に円弧中心を有する円弧状であるのに対し、第二外側大径部を転動するボールの中心軌跡は、ジョイント中心よりも外側ジョイント部材の底側に円弧中心を有する円弧状である。従って、第一外側大径部及び第一内側大径部を転動するボールには、外側ジョイント部材の底側へ向けてボールを移動させようとする力が加わり、第二外側大径部及び第二内側大径部を転動するボールには、それとは逆方向である外側ジョイント部材の開口側へボールを移動させようとする力が加わる。これにより、第一外側大径部及び第一内側大径部を転動するボールに加わる力と第二外側大径部及び第二内側大径部を転動するボールに加わる力とが互いに打ち消し合うので、ボールの転動に伴う保持器の変位を抑制することができる。
その結果、保持器と外側ジョイント部材の内周面及び内側ジョイント部材の外周面との間で発生する摩擦を低減させることができるので、外側ジョイント部材と内側ジョイント部材との間でトルク伝達を行う際に発生する機械的損失を抑制できる。
さらに、第二外側大径部を転動するボールの中心軌跡が、ジョイント中心よりも外側ジョイント部材の底側に円弧中心を有する円弧状となるように、第二外側大径部が形成される。また、外側延設部を転動するボールの中心軌跡が、全長に亘り、第二外側大径部を転動するボールの中心軌跡の端部のうち開口側の端部における接線を含み且つ接線よりも外側ジョイント部材の径方向外側の領域に位置するように、外側延設部が形成される。これに加え、外側延設部を転動するボールの中心軌跡における開口側の端部が、接線よりも外側ジョイント部材の径方向外側に位置するように、外側延設部が形成される。よって、外側ジョイント部材の開口側端部における内径を大きくすることができるので、ジョイント角の最大値を大きな寸法に設定することができる。
本発明の第一実施形態における等速ジョイントの軸方向断面を示す図である。 図1Aに示す矢印IB方向から等速ジョイントを見た図である。 第一内側ボール溝を含む内側ジョイント部材の軸方向断面を示す図であり、図1Aに示す内側ジョイント部材の上側部分を拡大した図である。 第一外側ボール溝を含む外側ジョイント部材の軸方向断面を示す図であり、図1Aに示す外側ジョイント部材の上側部分を拡大した図である。 第二内側ボール溝を含む内側ジョイント部材の軸方向断面を示す図であり、図1Aに示す内側ジョイント部材の下側部分を拡大した図である。 第二内側ボール溝の転動面を転動するボールの中心軌跡を模式的に表した図である。 第二外側ボール溝を含む外側ジョイント部材の軸方向断面を示す図であり、図1Aに示す外側ジョイント部材の下側部分を拡大した図である。 第二外側ボール溝の転動面を転動するボールの中心軌跡を模式的に表した図である。 第二外側ボール溝の部分拡大断面図である。 第二実施形態を示す図であり、第二内側ボール溝の転動面を転動するボールの中心軌跡を模式的に表した図である。 第二外側ボール溝の転動面を転動するボールの中心軌跡を模式的に表した図である。 第三実施形態を示す図であり、第二内側ボール溝の転動面を転動するボールの中心軌跡を模式的に表した図である。 第二外側ボール溝の転動面を転動するボールの中心軌跡を模式的に表した図である。
<1.第一実施形態>
以下、本発明に係る等速ジョイントを適用した実施形態について、図面を参照しながら説明する。まず、図1A〜図5を参照して、本発明の第一実施形態における等速ジョイント100について説明する。等速ジョイント100は、ジョイント中心固定式ボール型等速ジョイントであって、自動車のフロント用ドライブシャフトのアウトボードジョイントとして好適に使用される。
(1−1:等速ジョイント100の構成)
図1A及び図1Bに示すように、等速ジョイント100は、外側ジョイント部材10と、内側ジョイント部材20と、ボール30と、保持器40と、を主に備える。
外側ジョイント部材10は、中心軸線L1方向一方側(図1左側)が開口する有底筒状に形成される。外側ジョイント部材10は、凹球面状の内周面11と、その内周面11に形成される第一外側ボール溝12及び第二外側ボール溝13とを備え、外側ジョイント部材10の底部には、中心軸線L1方向へ延びる連結軸10aが一体形成される。なお、この連結軸10aは、図示しない他の動力伝達軸に連結される。第一外側ボール溝12及び第二外側ボール溝13は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1方向に延びる溝状に形成され、外側ジョイント部材10には、3つの第一外側ボール溝12と3つの第二外側ボール溝13とが、周方向において交互に形成される。
内側ジョイント部材20は、環状に形成される。内側ジョイント部材20は、凸球面状の外周面21と、その内側ジョイント部材20の外周面21に形成される第一内側ボール溝22及び第二内側ボール溝23とを備える。第一内側ボール溝22及び第二内側ボール溝23は、内側ジョイント部材20の中心軸線L2方向に延びる溝状に形成され、内側ジョイント部材20には、3つの第一内側ボール溝22と3つの第二内側ボール溝23とが周方向において交互に形成される。
ボール30は、外側ジョイント部材10と内側ジョイント部材20との間でトルクの伝達を行う。内側ジョイント部材20が外側ジョイント部材10の内側に配置された状態において、第一外側ボール溝12が第一内側ボール溝22に、第二外側ボール溝13が第二内側ボール溝23にそれぞれ対向し、第一外側ボール溝12と第一内側ボール溝22との間、及び、第二外側ボール溝13と第二内側ボール溝23との間に、ボール30が転動可能に配置される。内側ジョイント部材20は、ボール30を転動させながら、外側ジョイント部材10に対してジョイント中心Oまわりに相対回転する。即ち、内側ジョイント部材20は、外側ジョイント部材10に対して角度(ジョイント角)をとることができる。
保持器40は、外側ジョイント部材10の内周面11と内側ジョイント部材20の外周面21との間に配置される。保持器40には、ボール30を1つずつ収容可能な6つの窓部41が形成され、保持器40は、ボール30の転動に伴ってジョイント中心Oまわりを回転する。
(1−2:第一内側ボール溝22及び第一外側ボール溝12の形状)
次に、図2A及び図2Bを参照して、第一内側ボール溝22及び第一外側ボール溝12について説明する。
図2Aに示すように、第一内側ボール溝22は、ボール30が転動可能に形成される。第一内側ボール溝22は、第一内側大径部51と、第一内側小径部52とを備える。第一内側大径部51は、ジョイント角が常用角をとる際に、第一内側ボール溝22を転動するボール30が配置される部位である。第一内側大径部51を転動するボール30の中心軌跡A1は、内側ジョイント部材20の中心軸線L2に対して第一内側大径部51とは反対側(図2Aにおいて中心軸線L2よりも下側)であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の底側(図2Aにおいてジョイント中心Oよりも右側)に円弧中心rA1を有する円弧状となる。
第一内側小径部52は、第一内側大径部51から外側ジョイント部材10の開口側(図2A左側)へ延びる部位である。第一内側小径部52を転動するボール30の中心軌跡A2は、内側ジョイント部材20の中心軸線L2よりも第一内側小径部52に近い位置(図2Aにおいて中心軸線L2よりも上側)であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の底側に円弧中心rA2を有する円弧状となる。
図2Bに示すように、第一外側ボール溝12は、ボール30が転動可能に形成される。第一外側ボール溝12は、第一外側大径部61と、第一外側小径部62とを備える。第一外側大径部61は、ジョイント角が常用角をとる際に、第一外側ボール溝12を転動するボール30が配置される部位であり、第一内側大径部51との間でボール30を転動可能に支持する。第一外側大径部61を転動するボール30の中心軌跡A1は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1に対して第一外側大径部61とは反対側(図2Bにおいて中心軸線L1よりも下側)であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の開口側(図2Bにおいてジョイント中心Oよりも左側)に円弧中心RA1を有する円弧状となる。
第一外側小径部62は、第一外側大径部61から外側ジョイント部材10の底側(図2A右側)へ延びる部位であり、第一内側小径部52との間でボール30を転動可能に支持する。第一外側小径部62を転動するボール30の中心軌跡A2は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1よりも第一外側小径部62に近い位置(図2Bにおいて中心軸線L1よりも上側)であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の開口側に円弧中心RA2を有する円弧状となる。
(1−3:第二内側ボール溝23の形状)
次に、図3A及び図3Bを参照して、第二内側ボール溝23の形状について説明する。図3Aに示すように、第二内側ボール溝23は、ボール30が転動可能に形成される。第二内側ボール溝23は、第二内側大径部71と、第二内側小径部72と、内側延設部73とを備える。第二内側大径部71は、ジョイント角が常用角をとる際に、第二内側ボール溝23を転動するボール30が配置される部位である。第二内側大径部71を転動するボール30の中心軌跡B1は、円弧中心rB1を有する円弧状である。円弧中心rB1は、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の開口側(図3A左側)に位置し、第二内側大径部71の外径は、外側ジョイント部材10の開口側から底側(図3A右側)へ向かうにつれて小さくなる。
第二内側小径部72は、第二内側大径部71から外側ジョイント部材10の開口側(図3A左側)へ延びる部位である。第二内側小径部72を転動するボール30の中心軌跡B2は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1よりも第二内側小径部72に近い位置であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の開口側に円弧中心rB2を有する円弧状である。
図3Bに示すように、内側延設部73は、第二内側大径部71から外側ジョイント部材10の底側(図3B右側)へ延びる部位であり、内側延設部73は、内側同径部74及び内側拡径部75を備える。内側同径部74は、第二内側大径部71から外側ジョイント部材10の底側へ延びる部位であり、ボール30が転動する内側同径部74の転動面は、内側ジョイント部材20の中心軸線L2方向に対して平行に形成される。内側同径部74を転動するボール30の中心軌跡B31は、内側ジョイント部材20の中心軸線L2に平行な直線状となる。
なお、第二内側大径部71の転動面と内側同径部74の転動面との接続部位は、内側ジョイント部材20の径方向内側へ陥入する湾曲面状に形成される。これにより、第二内側大径部71と内側同径部74の間とを往来するボール30を円滑に転動させることができる。
内側拡径部75は、内側同径部74から外側ジョイント部材10の底側へ延びる部位であり、ボール30が転動する内側拡径部75の転動面は、外側ジョイント部材10の底側へ向かうにつれて外径が大きくなる湾曲面状に形成される。内側拡径部75を転動するボール30の中心軌跡B32は、内側拡径部75を転動するボール30の中心よりも内側ジョイント部材20における径方向外側に円弧中心rB32を有する円弧状である。
(1−4:第二外側ボール溝13の形状)
次に、図4Aから図5を参照して、第二外側ボール溝13の形状について説明する。図4Aに示すように、第二外側ボール溝13は、ボール30が転動可能に形成される。第二外側ボール溝13は、第二外側大径部81と、第二外側小径部82と、外側延設部83と、を備える。
第二外側大径部81は、ジョイント角が常用角をとる際に、第二外側ボール溝13を転動するボール30が配置される部位であり、第二内側大径部71との間でボール30を転動可能に支持する。第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1は、円弧中心RB1を有する円弧状である。円弧中心RB1は、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の底側(図4A右側)に位置し、第二外側大径部81の内径は、外側ジョイント部材10の底側から開口側へ向かうにつれて小さくなる。
なお、ボール30が転動する第二外側ボール溝13の転動面は、第二内側ボール溝23の転動面を軸方向(図3A左右方向)に反転させた形状を有し、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1は、第二内側大径部71を転動するボール30の中心軌跡B1を軸方向へ反転させた形状となる。
ここで、等速ジョイント100において、第一外側ボール溝12と第一内側ボール溝22(図1A参照)との間、及び、第二外側ボール溝13と第二内側ボール溝23(図1A参照)との間に配置されるボール30には、ジョイント角の変化に応じて、外側ジョイント部材10の開口側(図4A左側)又は底側へ移動させようとする力が加わる。
この点に関し、等速ジョイント100によれば、第一外側大径部61(図2A参照)を転動するボール30の中心軌跡A1が、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の開口側に円弧中心RA1を有する円弧状であるのに対し、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1は、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の底側に円弧中心RB1を有する円弧状である。
従って、第一外側大径部61と第一内側大径部51との間を転動するボール30には、外側ジョイント部材10の底側に向かってボール30を移動させようとする力が加わり、第二外側大径部81と第二内側大径部71との間を転動するボール30には、それとは逆方向である外側ジョイント部材10の開口側へ向かってボール30を移動させようとする力が加わる。これにより、第一外側大径部61と第一内側大径部51との間を転動するボール30に加わる力と、第二外側大径部81と第二内側大径部71との間を転動するボール30に加わる力とが互いに打ち消し合うので、ボール30の転動に伴う保持器40の変位を抑制することができる。
その結果、保持器40と外側ジョイント部材10の内周面11及び内側ジョイント部材20の外周面21(図3A参照)との間で発生する摩擦を低減させることができるので、外側ジョイント部材10と内側ジョイント部材20との間でトルク伝達を行う際に発生する機械的損失を抑制できる。
第二外側小径部82は、第二外側大径部81から外側ジョイント部材10の底側へ延びる部位であり、第二内側小径部72との間でボール30を転動可能に支持する。第二外側小径部82を転動するボール30の中心軌跡B2は、円弧中心RB2を有する円弧状である。第二外側小径部82を転動するボール30の中心軌跡B2は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1よりも第二外側小径部82に近い位置であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10の底側に円弧中心RB2を有する。
ここで、第一外側大径部61(図2B参照)及び第二外側大径部81は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1よりも第一外側大径部61及び第二外側大径部81から離れた位置に円弧中心RA1,RB1を有する。この場合、外側ジョイント部材10の中心軸線L1上に、或いは、中心軸線L1よりも第一外側大径部61及び第二外側大径部81に近い位置に円弧中心RA1,RB1を有する場合と比べて、第一外側大径部61及び第二外側大径部81の円弧半径を大きな寸法に設定することができる。その結果、外側ジョイント部材10の内周面11の内径を大きな寸法に設定することが可能となる。
一方、第一外側小径部62(図2B参照)及び第二外側小径部82は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1よりも第一外側小径部62及び第二外側小径部82に近い位置に円弧中心RA2,RB2を有する。これにより、第一外側小径部62及び第二外側小径部82の円弧半径を第一外側大径部61及び第二外側大径部81の円弧半径よりも小さくすることができる。従って、第一外側小径部62及び第二外側小径部82の円弧半径が第一外側大径部61及び第二外側大径部81の円弧半径と同一である場合と比べて、外側ジョイント部材10の軸方向長さを小さくすることができる。その結果、等速ジョイント100の小型化を図ることができる。
図4Bに示すように、外側延設部83は、第二外側大径部81から外側ジョイント部材10の開口側(図4A左側)へ延びる部位であり、外側ジョイント部材10の開口側の端部の一部を形成する。外側延設部83は、内側延設部73との間でボール30を転動可能に支持する。外側延設部83は、外側同径部84及び外側拡径部85を備える。
外側同径部84は、第二外側大径部81から外側ジョイント部材10の開口側へ延びる部位である。外側同径部84に配置されたボール30が転動する外側同径部84の転動面は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1(図4A参照)に対して平行であり、外側同径部84を転動するボール30の中心軌跡B31は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1に平行な直線状となる。
この場合、外側同径部84が形成される部位において、外側同径部84におけるボール30の転動面から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの距離を大きな寸法に設定することができる。その結果、外側ジョイント部材10の内周面11の内径を大きな寸法に設定することができ、ジョイント角の最大値を大きな寸法に設定することができる。
なお、第二外側大径部81の転動面と外側同径部84の転動面との接続部位は、外側ジョイント部材10の径方向内側へ張り出す湾曲面状に形成される。これにより、第二外側大径部81と外側同径部84との間を往来するボール30を円滑に転動させることができる。
外側拡径部85は、外側同径部84から外側ジョイント部材10の開口側へ延びる部位であり、ボール30が転動する外側拡径部85の転動面は、外側ジョイント部材10の開口側へ向かうにつれて内径が大きくなる湾曲面状に形成される。内側拡径部75及び外側拡径部85を転動するボール30の中心軌跡B32は、外側拡径部85を転動するボール30の中心よりも外側ジョイント部材10における径方向外側に円弧中心RB32を有する円弧状である。
この場合、外側ジョイント部材10の開口側における外側拡径部85の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの距離を大きな寸法に設定することができる。その結果、外側ジョイント部材10の開口側における外側拡径部85の端部の内径を大きな寸法に設定することができるので、等速ジョイント100の製造時において、外側ジョイント部材10の内側に保持器40を組み付ける際に外側ジョイント部材10の開口側端部に保持器40が干渉することを回避しやすくすることができる。
これに加え、外側ジョイント部材10の開口側における外側延設部83の端部(外側拡径部85の端部)に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法は、外側ジョイント部材10の底側における外側延設部83の端部(外側同径部84と第二外側大径部81との接続部位)に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法よりも大きい。
従って、等速ジョイント100の製造時において、外側ジョイント部材10の内側に保持器40を組み付ける際に保持器40が外側ジョイント部材10の開口側端部に干渉することを回避しやすくすることができる。よって、等速ジョイント100の組付け作業を効率よく行うことができる。
なお、上記したように、本実施形態では、外側延設部83は、外側ジョイント部材10の開口側における外側延設部83の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法が、外側ジョイント部材10の底側における外側延設部83の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法よりも大きくなるように形成されている。しかしながら、本発明における外側延設部83の形状は、これに限られるものではなく、本発明における外側延設部83の形状は、少なくとも以下の要件を満たしていればよい。
即ち、外側延設部83(外側同径部84及び外側拡径部85)を転動するボール30の中心軌跡B31,B32が、全長に亘り、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1の端部のうち、外側ジョイント部材10の開口側の端部における接線Tを含み且つ接線Tよりも外側ジョイント部材10の径方向外側の領域に位置するように、外側延設部83が形成される。また、外側延設部83を転動するボール30の中心軌跡B31,B32における外側ジョイント部材10の開口側の端部は、接線Tよりも外側ジョイント部材10の径方向外側に位置する。これにより、外側延設部83における外側ジョイント部材10の内径を大きくすることができる。
また、図5に示すように、第二外側大径部81は、ジョイント角が常用角をとる際にボール30が転動する部位である。そして、ジョイント角が常用角をとる際にボール30がジョイント中心Oのまわりを転動する角度αの範囲内において、ボール30の中心軌跡B1は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1よりも第二外側大径部81から離れた位置に円弧中心RB1を有する円弧状に形成される。
これに対し、図5に破線で示すように、従来の等速ジョイントでは、ジョイント角が常用角をとる際のボール30の中心軌跡b1が、外側ジョイント部材10の中心軸線L1上に円弧中心Rb1を有する円弧状に形成される。これに加え、中心軌跡b1よりも外側ジョイント部材10の開口側を転動するボール30の中心軌跡b30は、接線Tよりも外側ジョイント部材10の径方向内側(図5下側)の領域に形成される。
このように、本発明では、従来と比べて、第二外側大径部81の円弧半径を大きな寸法に設定することができ、外側ジョイント部材10の外側延設部83における半径を大きくすることができる。その結果、外側ジョイント部材10の開口側端部における内径を大きくすることができるので、ジョイント角の最大値を大きな寸法に設定することができる。
また、外側延設部83に配置されたボール30の転動面からジョイント中心Oまでの距離を大きくすることができるので、ボール30から外側延設部83に加わる面圧を低減させることができる。
<2.第二実施形態>
次に、図6A及び図6Bを参照して、第二実施形態について説明する。第一実施形態では、外側延設部83を転動するボール30の中心軌跡が、外側ジョイント部材10の中心軸線L1からの距離が一定となる中心軌跡B31と、外側ジョイント部材10の開口側へ向かうにつれて中心軸線L1からの距離が大きくなる中心軌跡B32とからなる場合について説明した。これに対し、第二実施形態では、外側延設部283を転動するボール30の中心軌跡B230が、外側延設部283を転動するボール30の中心よりも径方向外側に円弧中心を有する円弧状に形成される。なお、第一実施形態と同一の部品には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(2−1:外側ジョイント部材210及び内側ジョイント部材220の概要)
第二実施形態における等速ジョイント200において、外側ジョイント部材210は、第二外側ボール溝213を除き、第一実施形態における外側ジョイント部材10と同様の構成を有し、内側ジョイント部材220は、第二内側ボール溝223を除き、第一実施形態における内側ジョイント部材20と同様の構成を有する。
(2−2:第二内側ボール溝223及び第二外側ボール溝213)
図6Aに示すように、第二内側ボール溝223は、第二内側大径部71と、第二内側小径部72と、内側延設部273とを備え、ボール30が転動する内側延設部273の転動面は、内側ジョイント部材220における径方向内側へ陥入する湾曲面状に形成される。内側延設部273を転動するボール30の中心軌跡B230は、内側延設部273を転動するボール30の中心よりも径方向外側(図6Aにおける上側)に円弧中心rB230を有する円弧状となる。
図6Bに示すように、第二外側ボール溝213は、第二外側大径部81と、第二外側小径部82と、外側延設部283とを備え、ボール30が転動する外側延設部283の転動面は、外側ジョイント部材210における径方向内側へ張り出す湾曲面状に形成される。外側延設部283を転動するボール30の中心軌跡B230は、外側延設部283を転動するボール30の中心よりも径方向外側(図6Bにおける上側)に円弧中心RB230を有する円弧状となる。
さらに、外側ジョイント部材210の開口側(図6B左側)における外側延設部283の端部に配置されたボール30の中心位置は、外側ジョイント部材210の底側(図6B右側)における外側延設部283の端部(外側延設部283と第二外側大径部81との接続部位)に配置されたボール30の中心位置よりも、外側ジョイント部材210の中心軸線L1(図2B参照)から離れた位置(図6Bにおける上側)にある。
よって、外側ジョイント部材210の開口側端部の内径を大きな寸法に設定しつつ、内側延設部273と外側延設部283との間に配置されるボール30を円滑に転動させることができる。
<3.第三実施形態>
次に、図7A及び図7Bを参照して、第三実施形態について説明する。第一実施形態では、内側延設部73が内側同径部74及び内側拡径部75を備え、外側延設部83が外側同径部84及び外側拡径部85を備える場合について説明した。これに対し、第三実施形態では、内側延設部373が、内側縮径部374と内側湾曲部375と内側拡径部376とを備え、外側延設部383が、外側縮径部384と外側湾曲部385と外側拡径部386とを備える。なお、上記した各実施形態と同一の部品には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(3−1:外側ジョイント部材310及び内側ジョイント部材320の概要)
第三実施形態における等速ジョイント300において、外側ジョイント部材310は、第二外側ボール溝313を除き、第一実施形態における外側ジョイント部材10と同様の構成を有し、内側ジョイント部材320は、第二内側ボール溝323を除き、第一実施形態における内側ジョイント部材20と同様の構成を有する。
(3−2:第二内側ボール溝323及び第二外側ボール溝313)
図7Aに示すように、第二内側ボール溝323は、第二内側大径部71と、第二内側小径部72と、内側延設部373とを備え、内側延設部373は、内側縮径部374と、内側湾曲部375と、内側拡径部376とを備える。
内側縮径部374は、第二内側大径部71から外側ジョイント部材310の底側(図7A右側)に延びる部位であり、ボール30が転動する内側縮径部374の転動面は、外側ジョイント部材310の底側へ向かうにつれて縮径するテーパ状に形成される。内側湾曲部375は、内側縮径部374から外側ジョイント部材310の底側へ延びる部位であり、ボール30が転動する内側湾曲部375の転動面は、内側ジョイント部材320における径方向内側へ陥入する湾曲面状に形成される。内側湾曲部375を転動するボール30の中心軌跡B332は、内側湾曲部375を転動するボール30の中心よりも径方向外側に円弧中心rB332を有する円弧状となる。
内側拡径部376は、内側湾曲部375から外側ジョイント部材310の底側へ延びる部位であり、ボール30が転動する内側拡径部376の転動面は、外側ジョイント部材310の底側へ向かうにつれて拡径するテーパ状に形成される。内側拡径部376を転動するボール30の中心軌跡B333は、外側ジョイント部材310の底側(図7A右側)へ向かうにつれて、内側ジョイント部材320の中心軸線L2(図3B参照)との距離が大きくなる直線状となる。
図7Bに示すように、第二外側ボール溝313は、第二外側大径部81と、第二外側小径部82と、外側延設部383とを備え、外側延設部383は、外側縮径部384と、外側湾曲部385と、外側拡径部386とを備える。
外側縮径部384は、第二外側大径部81に連続して形成される部位であり、ボール30が転動する外側縮径部384の転動面は、外側ジョイント部材310の開口側(図7B左側)へ向かうにつれて縮径するテーパ状に形成される。外側縮径部384を転動するボール30の中心軌跡B331は、外側ジョイント部材310の開口側へ向かうにつれて、外側ジョイント部材310の中心軸線L1との距離が小さくなる直線状となる。
外側湾曲部385は、外側縮径部384から外側ジョイント部材310の開口側へ延びる部位であり、ボール30が転動する外側湾曲部385の転動面は、外側ジョイント部材310における径方向内側へ突出する湾曲面状に形成される。外側湾曲部385を転動するボール30の中心軌跡B332は、外側湾曲部385を転動するボール30の中心よりも径方向外側に円弧中心RB332を有する円弧状となる。
外側拡径部386は、外側湾曲部385から外側ジョイント部材310の開口側へ延びる部位であり、ボール30が転動する外側拡径部386の転動面は、外側ジョイント部材310の開口側へ向かうにつれて拡径するテーパ状に形成される。外側拡径部386を転動するボール30の中心軌跡B333は、外側ジョイント部材310の開口側へ向かうにつれて、外側ジョイント部材310の中心軸線L1(図2B参照)との距離が大きくなる直線状となる。
また、外側ジョイント部材310の開口側における外側延設部383の端部(外側拡径部386の端部)に配置されたボール30の中心位置は、外側ジョイント部材310の底側(図7B右側)における外側延設部383の端部(外側縮径部384と第二外側大径部81との接続部位)に配置されたボール30の中心位置よりも、外側ジョイント部材310の中心軸線L1から離れた位置(図7Bにおける上側)にある。よって、外側ジョイント部材310の開口側端部の内径を大きな寸法に設定することができる。
また、外側拡径部386を転動するボール30の中心軌跡B333から外側ジョイント部材310の中心軸線L1までの寸法は、外側ジョイント部材310の開口側へ向かうにつれて大きくなる。これにより、外側ジョイント部材310の開口側端部から外側ジョイント部材310の中心軸線L1までの距離を大きな寸法に設定することができる。
なお、本実施形態では、内側拡径部376と外側拡径部386との間を転動するボール30の中心軌跡B333がテーパ状となる場合について説明したが、内側拡径部376と外側拡径部386の間を転動するボール30の中心軌跡B333が、外側拡径部386を転動するボール30の中心よりも外側ジョイント部材310における径方向外側に円弧中心を有する円弧状となるように、内側拡径部376及び外側拡径部386を形成してもよい。この場合、外側ジョイント部材310の開口側端部から外側ジョイント部材310の中心軸線L1までの寸法を大きな寸法に設定しつつ、外側ジョイント部材310の軸方向における長さ寸法を抑えることができる。
(4.その他)
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。また、上記各実施形態に挙げた数値は一例であり、他の数値を適用することは当然に可能である。
例えば、上記各実施形態では、外側ジョイント部材10,210,310の内周面11に、第一外側ボール溝12及び第二外側ボール溝13,213,313が3つずつ形成され、内側ジョイント部材20,220,320の外周面21に、第一内側ボール溝22及び第二内側ボール溝23,223,323が3つずつ形成される場合について説明したが、第一外側ボール溝12、第二外側ボール溝13,213,313、第一内側ボール溝22及び第二内側ボール溝23,223,323を2つ以下又は4つ以上形成してもよい。
また、上記第一実施形態において、外側拡径部85を転動するボール30の中心軌跡B32が、外側拡径部85を転動するボール30の中心よりも外側ジョイント部材10における径方向外側に円弧中心rB32を有する円弧状となるように、外側拡径部85が形成される場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、外側拡径部85を転動するボール30の中心軌跡B32が、外側ジョイント部材10の開口側へ向かうにつれて外側ジョイント部材10の中心軸線L1からの距離が大きくなる直線状となるように、外側拡径部85が形成されていてもよい。これにより、外側ジョイント部材10及び内側ジョイント部材20の形状を簡素化することができる。
また、上記第一実施形態では、内側延設部73が内側同径部74及び内側拡径部75を備え、外側延設部83が外側同径部84及び外側拡径部85を備える場合について説明したが、内側拡径部75及び外側拡径部85を省略してもよい。これにより、外側ジョイント部材10及び内側ジョイント部材20の形状を簡素化できる。
また、上記第一実施形態では、外側ジョイント部材10の開口側における外側延設部83の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法が、外側ジョイント部材10の底側における外側延設部83の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法よりも大きい場合について説明した。しかしながら、これに限られたものではなく、外側ジョイント部材10の開口側における外側延設部83の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法は、少なくとも、外側ジョイント部材10の底側における外側延設部83の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法と同等以上であればよい。
(5.効果)
以上説明したように、本発明における等速ジョイント100,200,300は、軸方向一方側が開口する有底筒状に形成され、内周面11に第一外側ボール溝12及び第二外側ボール溝13,213,313を有する外側ジョイント部材10,210,310と、外側ジョイント部材10,210,310の内側に配置され、外周面21に第一内側ボール溝22及び第二内側ボール溝23,223,323を有する内側ジョイント部材20,220,320と、第一外側ボール溝12と第一内側ボール溝22との間、及び、第二外側ボール溝13,213,313と第二内側ボール溝23,223,323との間に配置されるボール30と、外側ジョイント部材10,210,310の内周面11と内側ジョイント部材20,220,320の外周面21との間に配置され、ボール30を収容可能な窓部41を有する保持器40と、を備える。
これに加え、第一内側ボール溝22は、ボール30が転動可能に形成された第一内側大径部51を備え、第二内側ボール溝23は、ボール30が転動可能に形成された第二内側大径部71と、第二内側大径部71から外側ジョイント部材10,210,310の底側へ延びる内側延設部73,273,373と、を備える。第一外側ボール溝12は、第一内側ボール溝22との間でボール30を転動可能に支持する第一外側大径部61を備え、第二外側ボール溝13は、第二内側ボール溝23との間でボール30を転動可能に支持する第二外側大径部81と、第二外側大径部81から外側ジョイント部材10の開口側へ延びる部位であって、内側延設部73との間でボール30を転動可能に支持し、外側ジョイント部材10,210,310の開口側端部の一部を形成する外側延設部83,283,383と、を備える。
これに加え、第一外側大径部61を転動するボール30の中心軌跡A1は、外側ジョイント部材10,210,310の中心軸線L1に対して第一外側大径部61とは反対側であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10,210,310の開口側に円弧中心RA1を有する円弧状である。また、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1は、外側ジョイント部材10,210,310の中心軸線L1に対して第二外側大径部81とは反対側であって、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10,210,310の底側に円弧中心RB1を有する円弧状である。
これに加え、外側延設部83,283,383を転動するボール30の中心軌跡B31,B32,B230,B331,B332,B333は、全長に亘り、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1の端部のうち開口側の端部における接線Tを含み且つ接線Tよりも外側ジョイント部材10,210,310の径方向外側の領域に位置する。外側延設部83,283,383を転動するボール30の中心軌跡B32,B230,B333における開口側の端部は、接線Tよりも外側ジョイント部材10,210,310の径方向外側に位置する。
本発明の等速ジョイント100,200,300において、第一外側ボール溝12と第一内側ボール溝22との間、及び、第二外側ボール溝13,213,313と第二内側ボール溝23,223,323との間に配置されるボール30には、外側ジョイント部材10,210,310の中心軸線L1と内側ジョイント部材20,220,320の中心軸線L2とがなす角度であるジョイント角の変化に応じて、外側ジョイント部材10,210,310の開口側又は底側へ移動させようとする力が加わる。
この点に関し、本発明の等速ジョイント100,200,300によれば、第一外側大径部61を転動するボール30の中心軌跡A1が、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10,210,310の開口側に円弧中心RA1を有する円弧状であるのに対し、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1は、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10,210,310の底側に円弧中心RB1を有する円弧状である。
従って、第一外側大径部61及び第一内側大径部51を転動するボール30には、外側ジョイント部材10,210,310の底側へ向けてボール30を移動させようとする力が加わり、第二外側大径部81及び第二内側大径部71を転動するボール30には、それとは逆方向である外側ジョイント部材10,210,310の開口側へボール30を移動させようとする力が加わる。これにより、第一外側大径部61及び第一内側大径部51を転動するボール30に加わる力と第二外側大径部81及び第二内側大径部71を転動するボール30に加わる力とが互いに打ち消し合うので、ボール30の転動に伴う保持器40の変位を抑制することができる。
その結果、保持器40と外側ジョイント部材10,210,310の内周面11及び内側ジョイント部材20,220,320の外周面21との間で発生する摩擦を低減させることができるので、外側ジョイント部材10,210,310と内側ジョイント部材20,220,320との間でトルク伝達を行う際に発生する機械的損失を抑制できる。
さらに、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1が、ジョイント中心Oよりも外側ジョイント部材10,210,310の底側に円弧中心RB1を有する円弧状となるように、第二外側大径部81が形成される。また、外側延設部83,283,383を転動するボール30の中心軌跡B31,B32,B230,B331,B332,B333が、全長に亘り、第二外側大径部81を転動するボール30の中心軌跡B1の端部のうち開口側の端部における接線Tを含み且つ接線Tよりも外側ジョイント部材10,210,310の径方向外側の領域に位置するように、外側延設部83,283,383が形成される。これに加え、外側延設部83,283,383を転動するボール30の中心軌跡B32,B230,B333における開口側の端部が、接線よりも外側ジョイント部材の径方向外側に位置するように、外側延設部が形成される。よって、外側ジョイント部材の開口側端部における内径を大きくすることができるので、ジョイント角の最大値を大きな寸法に設定することができる。
上記した等速ジョイント100,200,300において、外側ジョイント部材10,210,310の開口側における外側延設部83,283,383の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10,210,310の中心軸線L1までの寸法は、外側ジョイント部材10,210,310の底側における外側延設部83,283,383の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10,210,310の中心軸線L1までの寸法と同等以上である。
この等速ジョイント100,200,300によれば、等速ジョイント100,200,300の製造時において、外側ジョイント部材10,210,310の内部に保持器40を組み付ける際に保持器40が外側ジョイント部材10,210,310の開口側端部に干渉することを回避しやすくすることができる。よって、等速ジョイント100,200,300の組付け作業を効率よく行うことができる。
上記した等速ジョイント100において、内側延設部73は、第二内側大径部71から外側ジョイント部材10の底側へ延びる内側同径部74を備え、外側延設部83は、第二外側大径部81から外側ジョイント部材10の開口側へ延びる外側同径部84を備え、外側同径部84を転動するボール30の中心軌跡B31は、外側ジョイント部材10の中心軸線L1からの距離が一定な直線状となる。
この等速ジョイント100によれば、外側同径部84が形成される部位において、外側同径部84におけるボール30の転動面から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの距離を大きな寸法に設定することができる。その結果、外側ジョイント部材10の最小内径を大きな寸法に設定することができ、ジョイント角の最大値を大きな寸法に設定することができる。
上記した等速ジョイント100において、内側延設部73は、内側同径部74から外側ジョイント部材10の底側へ延びる内側拡径部75を備え、外側延設部83は、外側同径部84から外側ジョイント部材10の開口側へ延びる外側拡径部85を備え、外側拡径部85を転動するボール30の中心軌跡B32は、外側ジョイント部材10の開口側へ近づくにつれて外側ジョイント部材の中心軸線L1との距離が大きくなる。
この等速ジョイント100によれば、外側ジョイント部材10の開口側における外側拡径部85の端部に配置されたボール30の中心位置から外側ジョイント部材10の中心軸線L1までの寸法を大きな寸法に設定することができる。その結果、外側ジョイント部材10の開口側における外側拡径部85の端部の内径を大きな寸法に設定することができるので、等速ジョイント100の製造時において、外側ジョイント部材10の内部に保持器40を組み付ける際に外側ジョイント部材10の開口側端部に保持器40が干渉することを回避しやすくすることができる。
上記した等速ジョイント200において、外側延設部283を転動するボール30の中心軌跡B230は、外側延設部283を転動するボール30の中心よりも外側ジョイント部材210における径方向外側に円弧中心RB230を有する円弧状である。
この等速ジョイント200によれば、外側ジョイント部材210の開口側端部の内径を大きな寸法に設定しつつ、内側延設部273と外側延設部283との間に配置されるボール30を円滑に転動させることができる。
上記した等速ジョイント300において、内側延設部373は、第二内側大径部71から外側ジョイント部材310の底側へ延びる内側縮径部374と、内側縮径部374から外側ジョイント部材310の底側へ延びる内側湾曲部375と、内側湾曲部375から外側ジョイント部材310の底側へ延びる内側拡径部376と、を備える。また、外側延設部383は、第二外側大径部81から外側ジョイント部材310の開口側へ延びる外側縮径部384と、外側縮径部384から外側ジョイント部材310の開口側へ延びる外側湾曲部385と、外側湾曲部385から外側ジョイント部材310の開口側へ延びる外側拡径部386と、を備える。
これに加え、外側縮径部384を転動するボール30の中心軌跡B331は、外側ジョイント部材310の開口側へ近づくにつれて外側ジョイント部材310の中心軸線L1との距離が小さくなる直線状であり、外側湾曲部385を転動するボール30の中心軌跡B332は、外側湾曲部385を転動するボール30の中心よりも外側ジョイント部材310における径方向外側に円弧中心RB332を有する円弧状であり、外側拡径部386を転動するボール30の中心軌跡B333は、外側ジョイント部材310の開口側へ近づくにつれて外側ジョイント部材310の中心軸線L1との距離が大きくなる。
この等速ジョイント300によれば、外側ジョイント部材310の開口側端部の内径を大きな寸法に設定しつつ、内側延設部373と外側延設部383との間に配置されるボール30を円滑に転動させることができる。
上記した等速ジョイント100,300において、外側拡径部85,386を転動するボール30の中心軌跡B32,B333は、外側拡径部85,386を転動するボール30の中心よりも外側ジョイント部材10,310における径方向外側に円弧中心RB32を有する円弧状である。
この等速ジョイント100,300によれば、外側ジョイント部材10,310の開口側における外側拡径部85,386の端部から外側ジョイント部材10,310の中心軸線L1までの寸法を大きな寸法に設定しつつ、外側ジョイント部材10,310の軸方向における長さ寸法を抑えることができる。
10,210,310:外側ジョイント部材、 11:(外側ジョイント部材の)内周面、 12:第一外側ボール溝、 13,213,313:第二外側ボール溝、 20,220,320:内側ジョイント部材、 21:(内側ジョイント部材の)外周面、 22:第一内側ボール溝、 23,223,323:第二内側ボール溝、 30:ボール、 40:保持器、 窓部:41、 51:第一内側大径部、 61:第一外側大径部、 71:第二内側大径部、 73,273,373:内側延設部、 74:内側同径部、 75,376:内側拡径部、 81:第二外側大径部、 83,283,383:外側延設部、 84:外側同径部、 85,386:外側拡径部、 100,200,300:等速ジョイント、 374:内側縮径部、 375:内側湾曲部、 376:内側拡径部、 384:外側縮径部、 385:外側湾曲部、 386:外側拡径部、 A1:(第一外側大径部を転動するボールの)中心軌跡、 B1:(第二内側大径部及び第二外側大径部を転動するボールの)中心軌跡、 B230:(内側延設部及び外側延設部を転動するボールの)中心軌跡、 B31:(外側同径部を転動するボールの)中心軌跡、 B32,B333:(外側拡径部を転動するボールの)中心軌跡、 B331:(外側縮径部を転動するボールの)中心軌跡、 B332:(外側湾曲部を転動するボールの)中心軌跡、 L1:(外側ジョイント部材の)中心軸線、 RA1:(第一外側大径部を転動するボールの中心軌跡の)円弧中心、 RB1:(第二外側大径部を転動するボールの中心軌跡の)円弧中心、 RB32:(外側拡径部を転動するボールの中心軌跡の)円弧中心、 RB230:(外側延設部を転動するボールの中心軌跡の)円弧中心、 RB332:(外側湾曲部を転動するボールの中心軌跡の)円弧中心、 T:(外側ジョイント部材の開口側における外側大径部の端部の)接線

Claims (7)

  1. 軸方向一方側が開口する有底筒状に形成され、内周面に第一外側ボール溝及び第二外側ボール溝を有する外側ジョイント部材と、
    前記外側ジョイント部材の内側に配置され、外周面に第一内側ボール溝及び第二内側ボール溝を有する内側ジョイント部材と、
    前記第一外側ボール溝と前記第一内側ボール溝との間、及び、前記第二外側ボール溝と前記第二内側ボール溝との間に配置されるボールと、
    前記外側ジョイント部材と前記内側ジョイント部材との間に配置され、前記ボールを収容可能な窓部を有する保持器と、を備え、
    前記第一内側ボール溝は、前記ボールが転動可能に形成された第一内側大径部を備え、
    前記第二内側ボール溝は、前記ボールが転動可能に形成された第二内側大径部と、前記第二内側大径部から前記外側ジョイント部材の底側へ延びる内側延設部と、を備え、
    前記第一外側ボール溝は、前記第一内側ボール溝との間で前記ボールを転動可能に支持する第一外側大径部を備え、
    前記第二外側ボール溝は、前記第二内側ボール溝との間で前記ボールを転動可能に支持する第二外側大径部と、前記第二外側大径部から前記外側ジョイント部材の開口側へ延びる部位であって、前記内側延設部との間で前記ボールを転動可能に支持し、前記外側ジョイント部材の開口側端部の一部を形成する外側延設部と、を備え、
    前記第一外側大径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の中心軸線に対して前記第一外側大径部とは反対側であって、前記ジョイント中心よりも前記外側ジョイント部材の開口側に円弧中心を有する円弧状であり、
    前記第二外側大径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の中心軸線に対して前記第二外側大径部とは反対側であって、前記ジョイント中心よりも前記外側ジョイント部材の底側に円弧中心を有する円弧状であり、
    前記外側延設部を転動する前記ボールの中心軌跡は、全長に亘り、前記第二外側大径部を転動する前記ボールの中心軌跡の端部のうち前記開口側の端部における接線を含み且つ前記接線よりも前記外側ジョイント部材の径方向外側の領域に位置し、
    前記外側延設部を転動する前記ボールの中心軌跡における前記開口側の端部は、前記接線よりも前記外側ジョイント部材の径方向外側に位置する、等速ジョイント。
  2. 前記外側延設部における前記開口側の端部に配置された前記ボールの中心位置から前記外側ジョイント部材の中心軸線までの寸法は、前記外側延設部における前記底側の端部に配置された前記ボールの中心位置から前記外側ジョイント部材の中心軸線までの寸法と同等以上である、請求項1に記載の等速ジョイント。
  3. 前記内側延設部は、前記第二内側大径部から前記外側ジョイント部材の底側へ延びる内側同径部を備え、
    前記外側延設部は、前記第二外側大径部から前記外側ジョイント部材の開口側へ延びる外側同径部を備え、
    前記内側同径部及び前記外側同径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の中心軸線からの距離が一定な直線状となる、請求項2に記載の等速ジョイント。
  4. 前記内側延設部は、前記内側同径部から前記外側ジョイント部材の底側へ延びる内側拡径部を備え、
    前記外側延設部は、前記外側同径部から前記外側ジョイント部材の開口側へ延びる外側拡径部を備え、
    前記外側拡径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の開口側へ近づくにつれて前記外側ジョイント部材の中心軸線との距離が大きくなる、請求項3に記載の等速ジョイント。
  5. 前記外側延設部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側延設部を転動する前記ボールの中心よりも前記外側ジョイント部材における径方向外側に円弧中心を有する円弧状である、請求項1又は2に記載の等速ジョイント。
  6. 前記内側延設部は、
    前記第二内側大径部から前記外側ジョイント部材の底側へ延びる内側縮径部と、
    前記内側縮径部から前記外側ジョイント部材の底側へ延びる内側湾曲部と、
    前記内側湾曲部から前記外側ジョイント部材の底側へ延びる内側拡径部と、
    を備え、
    前記外側延設部は、
    前記第二外側大径部から前記外側ジョイント部材の開口側へ延びる外側縮径部と、
    前記外側縮径部から前記外側ジョイント部材の開口側へ延びる外側湾曲部と、
    前記外側湾曲部から前記外側ジョイント部材の開口側へ延びる外側拡径部と、
    を備え、
    前記外側縮径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の開口側へ近づくにつれて前記外側ジョイント部材の中心軸線との距離が小さくなる直線状であり、
    前記外側湾曲部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側湾曲部を転動する前記ボールの中心よりも前記外側ジョイント部材における径方向外側に円弧中心を有する円弧状であり、
    前記外側拡径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側ジョイント部材の開口側へ近づくにつれて前記外側ジョイント部材の中心軸線との距離が大きくなる、請求項1又は2に記載の等速ジョイント。
  7. 前記外側拡径部を転動する前記ボールの中心軌跡は、前記外側拡径部を転動する前記ボールの中心よりも前記外側ジョイントにおける径方向外側に円弧中心を有する円弧状である、請求項4又は6に記載の等速ジョイント。
JP2016093217A 2016-05-06 2016-05-06 等速ジョイント Pending JP2017201196A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016093217A JP2017201196A (ja) 2016-05-06 2016-05-06 等速ジョイント
US15/585,232 US10364849B2 (en) 2016-05-06 2017-05-03 Constant-velocity joint
DE102017109665.5A DE102017109665A1 (de) 2016-05-06 2017-05-05 Konstantgeschwindigkeitsgelenk
CN201710312989.3A CN107420446A (zh) 2016-05-06 2017-05-05 等速万向节

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016093217A JP2017201196A (ja) 2016-05-06 2016-05-06 等速ジョイント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017201196A true JP2017201196A (ja) 2017-11-09

Family

ID=60119274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016093217A Pending JP2017201196A (ja) 2016-05-06 2016-05-06 等速ジョイント

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10364849B2 (ja)
JP (1) JP2017201196A (ja)
CN (1) CN107420446A (ja)
DE (1) DE102017109665A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019202535A1 (de) * 2019-02-25 2020-08-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Gleichlauffestgelenk
DE102019105195A1 (de) * 2019-02-28 2020-09-03 Neapco Intellectual Property Holdings, Llc Gleichlaufdrehgelenk

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218353A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Ntn Corp 固定式等速自在継手
JP2008519207A (ja) * 2004-11-02 2008-06-05 ゲー カー エヌ ドライブライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング トラック転換点を有するカウンタートラックジョイント
JP2010133442A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Ntn Corp 固定型等速自在継手
JP2014525552A (ja) * 2011-08-29 2014-09-29 ゲー カー エヌ ドライブライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング カウンタートラックジョイント

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5631291B2 (ja) 2011-10-11 2014-11-26 ゲー カー エヌ ドライブライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングGKN Driveline International GmbH トラック転換点を有するカウンタートラックジョイント
DE102012110276A1 (de) * 2012-10-26 2014-04-30 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Leichtbaugelenk für die Übertragung von Drehbewegungen
JP2017002961A (ja) 2015-06-08 2017-01-05 株式会社ジェイテクト 等速ジョイント
CN105179499A (zh) * 2015-09-26 2015-12-23 耐世特凌云驱动系统(涿州)有限公司 八钢球球笼式等速万向节

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008519207A (ja) * 2004-11-02 2008-06-05 ゲー カー エヌ ドライブライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング トラック転換点を有するカウンタートラックジョイント
JP2007218353A (ja) * 2006-02-16 2007-08-30 Ntn Corp 固定式等速自在継手
JP2010133442A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Ntn Corp 固定型等速自在継手
JP2014525552A (ja) * 2011-08-29 2014-09-29 ゲー カー エヌ ドライブライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング カウンタートラックジョイント

Also Published As

Publication number Publication date
US10364849B2 (en) 2019-07-30
US20170321759A1 (en) 2017-11-09
CN107420446A (zh) 2017-12-01
DE102017109665A1 (de) 2017-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007177994A (ja) トライポッド等速ジョイントの構造およびローラーアセンブリの組立方法
WO2016006563A1 (ja) トリポード型等速自在継手
WO2011099465A1 (ja) 摺動式トリポード型等速ジョイント
JP4184185B2 (ja) トリポード型等速自在継手
JP2017201196A (ja) 等速ジョイント
JP2009522508A (ja) 大きな屈曲角の固定式等速自在継手
JP5625534B2 (ja) 摺動式トリポード型等速ジョイント
JP7102195B2 (ja) 等速ジョイント
JP7102196B2 (ja) 等速ジョイント
JP6904891B2 (ja) 車両の等速自在継手
WO2023047930A1 (ja) トリポード型等速自在継手
JP2019183884A (ja) 等速ジョイント
JP2012013207A (ja) トリポード型等速ジョイント
JP2006010029A (ja) 直動軸受装置
WO2023136094A1 (ja) トリポード型等速自在継手
JP7071854B2 (ja) 等速自在継手
WO2015186465A1 (ja) 固定式等速自在継手
JP2007120667A (ja) トリポード型等速自在継手
JP2008215556A (ja) 等速自在継手
JP2018100686A (ja) トリポード型等速自在継手
JP6287877B2 (ja) 等速ジョイント
JP2012017787A5 (ja)
JP2007092964A (ja) クロスグルーブ型等速自在継手
JP2008267404A (ja) トリポード型等速自在継手
JP2004347113A (ja) 等速ジョイント

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190313

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200818

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210302