JP2008008474A - Fixed type constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は3〜5個のトルク伝達ボールを有する固定式等速自在継手に関する。 The present invention relates to a fixed type constant velocity universal joint having 3 to 5 torque transmitting balls.
自動車や各種産業機械の動力伝達系、例えば前輪駆動車や独立懸架方式の後輪駆動車の駆動軸には、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手が使用されている。 For power transmission systems of automobiles and various industrial machines, such as front wheel drive vehicles and independent suspension type rear wheel drive vehicles, only angular displacement is used as a means to transmit the rotational force from the engine of the vehicle to the wheels at a constant speed. There are used fixed type constant velocity universal joints that allow and sliding type constant velocity universal joints that allow both angular displacement and axial displacement.
前述の駆動軸には、トランスミッションからディファレンシャルに回転駆動力を伝達するプロペラシャフトや、ディファレンシャルから車輪に回転駆動力を伝達するドライブシャフトがある。また、固定式等速自在継手としては、バーフィールド型等速自在継手(BJ)がよく知られている。 Examples of the drive shaft include a propeller shaft that transmits a rotational drive force from a transmission to a differential, and a drive shaft that transmits a rotational drive force from a differential to a wheel. As a fixed type constant velocity universal joint, a Barfield type constant velocity universal joint (BJ) is well known.
例えば、BJタイプの固定式等速自在継手は、軸方向に延びる複数のトラック溝が球面状内周面に形成された外輪と、その外輪のトラック溝と対をなして軸方向に延びるトラック溝が球面状外周面に形成された内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、外輪の球面状内周面と内輪の球面状外周面との間に介在してボールを保持するケージとを主要な構成要素として備えている。 For example, a BJ type fixed type constant velocity universal joint has an outer ring in which a plurality of track grooves extending in the axial direction are formed on a spherical inner peripheral surface, and a track groove extending in the axial direction as a pair with the track groove of the outer ring. Is formed on the outer peripheral surface of the spherical surface, a plurality of balls that are interposed between the track groove of the outer ring and the track groove of the inner ring, and transmit the torque, the spherical inner peripheral surface of the outer ring and the spherical outer periphery of the inner ring A cage for holding the ball interposed between the surfaces is provided as a main component.
トルク伝達ボールの数は6個または8個が一般的であるが、3〜5個にすることも提案されている(特許文献1〜4)。 The number of torque transmitting balls is generally six or eight, but it has also been proposed to use 3 to 5 (Patent Documents 1 to 4).
これら固定式等速自在継手あるいは摺動式等速自在継手における外輪および内輪は、一般的に以下の要領でもって製作されている。まず、円柱状ビレットを熱間鍛造、温間鍛造または冷間鍛造で外輪あるいは内輪の概略形状に形成し、この素材の外周面、内周面および端面を旋削する。その後、熱処理を行い、内周面とトラック溝を研削や焼入れ鋼切削などで仕上げ加工することにより製作している。 The outer ring and inner ring in these fixed type constant velocity universal joints or sliding type constant velocity universal joints are generally manufactured in the following manner. First, a cylindrical billet is formed into an approximate shape of an outer ring or an inner ring by hot forging, warm forging or cold forging, and the outer peripheral surface, inner peripheral surface and end surface of this material are turned. After that, heat treatment is performed, and the inner peripheral surface and the track groove are finished by grinding or quenching steel cutting.
このようにして製作された外輪および内輪については、その内輪にボールやケージを含めた内部部品を外輪に組み込むに際して、PCDすきま等が規定値の範囲内となるように選択的に組み合わせるようにしている。つまり、多数個の外輪、内輪、ボールおよびケージの中から、PCDすきま等が規定値の範囲内に収まるように、それら外輪、内輪、ボールおよびケージからなる構成要素の組み合わせを考慮し、それら外輪、内輪、ボールおよびケージを選択して組み合わせるようにしている(例えば、特許文献5、6参照)。
従来の固定式等速自在継手はボールの数を6個または8個とすることで個々のボールに作用するトルク負荷が過大にならないようにしている。しかし、ボール接触率を小さくして内外輪のトラック溝に対するボール接触楕円の面積をある程度増大させても差し支えない場合は、ボールの数を積極的に減らしてその分だけ継手のコストダウンを図ることが可能となる。ボールの数を減らすことはボールの部品点数削減だけでなく、内外輪のトラック溝を同数だけ低減でき、更にケージのボールポケットも同数だけ低減できることから加工コストの大幅な低減が可能である。 In the conventional fixed type constant velocity universal joint, the number of balls is six or eight so that the torque load acting on each ball is not excessive. However, if it is acceptable to reduce the ball contact ratio and increase the area of the ball contact ellipse to the track grooves of the inner and outer rings to some extent, the number of balls should be actively reduced to reduce the cost of the joint accordingly. Is possible. Reducing the number of balls can not only reduce the number of ball parts, but also reduce the number of track grooves in the inner and outer rings and the number of ball pockets in the cage, thereby significantly reducing the processing cost.
一方、前述した従来の等速自在継手の構成要素である外輪や内輪は、鍛造、旋削および熱処理を経て、最終的にトラック溝に研削などの仕上げ加工を施すことにより製作されている。このように、鍛造、旋削および熱処理の後、トラック溝の仕上げ加工を行うと、トラック溝を仕上げ加工するための設備、工具などの費用が嵩むと共に、仕上げ加工に時間を要することや、材料の歩留まりも悪いという不都合があった。 On the other hand, the outer ring and the inner ring, which are constituent elements of the above-described conventional constant velocity universal joint, are manufactured by forging, turning, and heat treatment, and finally finishing the track groove such as grinding. In this way, finishing track grooves after forging, turning and heat treatment increases the cost of equipment, tools, etc. for finishing track grooves, and requires time for finishing, There was an inconvenience that the yield was bad.
また、従来では、内輪、ボールおよびケージからなる内部部品を外輪に組み込むに際しては、多数個の外輪、内輪、ボールおよびケージの中から、PCDすきま等が規定値の範囲内に収まるように、それら外輪、内輪、ボールおよびケージからなる構成要素を選択して組み合わせるようにしている。この選択組合せにより、各構成要素の組み付けに手間がかかり、作業性が悪いという問題もあった。 In addition, conventionally, when an internal part consisting of an inner ring, a ball and a cage is incorporated into the outer ring, the PCD clearance is set within a specified value range from among a large number of outer rings, inner rings, balls and cages. Components consisting of an outer ring, an inner ring, a ball and a cage are selected and combined. This selective combination has a problem that it takes time to assemble each component and the workability is poor.
本発明はこのような観点からボールの数を3〜5にすると共に内外輪の製作を簡素化し、かつ、必要な継手寿命を確保した固定式等速自在継手を提供するものである。 From this point of view, the present invention provides a fixed type constant velocity universal joint in which the number of balls is reduced to 3-5, the manufacture of inner and outer rings is simplified, and the required joint life is ensured.
前述の目的を達成するための技術的手段として、請求項1の発明は、軸方向に延びる複数のトラック溝が内周面に形成された外輪と、その外輪の前記トラック溝と対をなして軸方向に延びる複数のトラック溝が外周面に形成された内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、外輪の内周面と内輪の外周面との間に介在して前記ボールを保持するケージとを備えた固定式等速自在継手において、前記外輪、内輪、ボールおよびケージからなる構成要素をランダムマッチングで組み付ける固定式等速自在継ぎ手であって、内外輪のトラック溝とボールの数を3〜5としたことを特徴とする。 As technical means for achieving the above-mentioned object, the invention of claim 1 comprises a pair of an outer ring having a plurality of axially extending track grooves formed on the inner peripheral surface and the track grooves of the outer ring. An inner ring having a plurality of axially extending track grooves formed on the outer peripheral surface, a plurality of balls that are interposed between the outer ring track groove and the inner ring track groove, and an inner ring and inner ring of the outer ring In a fixed type constant velocity universal joint provided with a cage that is interposed between the outer peripheral surface and the cage for holding the ball, the fixed type constant velocity universal assembly in which components including the outer ring, the inner ring, the ball and the cage are assembled by random matching. It is a joint and is characterized in that the number of track grooves and balls of the inner and outer rings is 3 to 5.
ボール個数を3〜5に低減するこにより内外輪のトラック溝の本数低減とケージのポケット数の低減によって加工コストの大幅な削減が可能である。 By reducing the number of balls to 3-5, the processing cost can be greatly reduced by reducing the number of track grooves in the inner and outer rings and the number of cage pockets.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記外輪のトラック溝とこれに協働する内輪のトラック溝とで形成されたボールトラックのPCDすきまを−0.02〜+0.3mmとしたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the PCD clearance of a ball track formed by the outer ring track groove and the inner ring track groove cooperating with the outer ring track groove is set to -0.02 to +0.3 mm. It is characterized by that.
このようにすれば、外輪、内輪、ボールおよびケージからなる各構成要素間でのガタツキを必要最小限に抑制することが可能となる。なお、PCDすきまが−0.02mmよりも小さいと、等速自在継手の作動性を確保することが困難となる。PCDすきまが0.3mmよりも大きいと、各構成要素間でのガタツキが大きくなる。 In this way, it is possible to suppress the backlash between the constituent elements including the outer ring, the inner ring, the ball, and the cage to the minimum necessary. If the PCD clearance is smaller than -0.02 mm, it is difficult to ensure the operability of the constant velocity universal joint. When the PCD clearance is larger than 0.3 mm, the backlash between the components increases.
請求項3の発明は、請求項請求項1又は2の発明において、前記内外輪のトラック溝のボール接触率を1.001以上1.04以下としたことを特徴とする。 The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1 or 2, the ball contact ratio of the track grooves of the inner and outer rings is set to 1.001 or more and 1.04 or less.
トラック溝のボール接触率を1.001以上1.04以下とすることにより、ボール接触楕円の面積増大を図れ、必要な継手寿命を確保することができる。 By setting the ball contact ratio of the track groove to be 1.001 or more and 1.04 or less, the area of the ball contact ellipse can be increased, and a necessary joint life can be ensured.
請求項4の発明は、請求項1から3の発明において、前記内外輪のトラック溝の両肩部を内外輪の外周面または内周面に成形したR状面チャンファによって滑らかに連続させたことを特徴とする According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, both shoulder portions of the track grooves of the inner and outer rings are smoothly continued by an R-shaped surface chamfer formed on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the inner and outer rings. Characterized by
このようなR状面チャンファにより応力集中を回避して必要な継手寿命を確保することができる。 With such an R-shaped surface chamfer, stress concentration can be avoided and the required joint life can be ensured.
請求項5の発明は、請求項1から4の発明において、前記外輪のトラック溝あるいは内輪のトラック溝の少なくともいずれか一方を冷間鍛造仕上げとしたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first to fourth aspects of the present invention, at least one of the outer ring track groove and the inner ring track groove is cold forged.
内外輪のトラック溝の少なくともいずれか一方を冷間鍛造仕上げにより形成することにより当該トラック溝について旋削や熱処理後の研削仕上げが不要となる。また、当該仕上げ加工に必要としていた設備や工具が不要となると共に、加工時間の短縮化を図ることができる。これにより、外輪および内輪を効率的に製作することができて製品のコスト低減が図れる。 By forming at least one of the track grooves of the inner and outer rings by cold forging, the track grooves need not be turned or ground after heat treatment. In addition, the equipment and tools necessary for the finishing process are not required, and the processing time can be shortened. Thereby, the outer ring and the inner ring can be efficiently manufactured, and the cost of the product can be reduced.
請求項6の発明は、請求項1から5の発明において、前記内外輪のトラック溝の両肩部に成形したR状面チャンファを、トラック溝の冷間鍛造成形と同時に成形したことを特徴とする。 The invention of claim 6 is characterized in that, in the inventions of claims 1 to 5, the R-shaped surface chamfers formed on both shoulders of the track grooves of the inner and outer rings are formed simultaneously with the cold forging of the track grooves. To do.
このようなR状面チャンファにより応力集中を回避することができ、冷間鍛造仕上げのみで必要な継手寿命を確保することができる。 Stress concentration can be avoided by such an R-shaped surface chamfer, and a necessary joint life can be ensured only by cold forging finishing.
請求項7の発明は、請求項1から6の発明において、前記内外輪のトラック溝の横断面形状を、前記ボールとアンギュラ接触するゴシックアーチ形状としたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the first to sixth aspects of the present invention, the cross-sectional shape of the track groove of the inner and outer rings is a Gothic arch shape that makes an angular contact with the ball.
これによりトラック溝に対するボールの接触状態を安定化することが可能となる。 This makes it possible to stabilize the contact state of the ball with the track groove.
請求項8の発明は、請求項1から7の発明において、前記内外輪のトラック溝の底部に凹溝を前記冷間鍛造で一体形成すると共に、この凹溝の両肩部をR状面チャンファによって内外輪の外周面または内周面に滑らかに連続させたことを特徴とする According to an eighth aspect of the present invention, in the first to seventh aspects of the present invention, a concave groove is integrally formed at the bottom of the track groove of the inner and outer rings by the cold forging, and both shoulder portions of the concave groove are formed into R-shaped surface chamfers. It is characterized by being smoothly connected to the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the inner and outer rings.
トラック溝の底部に凹溝を形成しておくことにより、潤滑性を確保することができる。また、R状面チャンファにより応力集中を回避することができ、冷間鍛造仕上げのみで必要な継手寿命を確保することができる。 Lubricating property can be ensured by forming a concave groove at the bottom of the track groove. Moreover, stress concentration can be avoided by the R-shaped surface chamfer, and the required joint life can be ensured only by cold forging.
請求項9の発明は、請求項1から8の発明において、前記内・外輪のトラック溝両肩部に成形したR状面チャンファと、前記トラック溝底部の凹溝両肩部に成形したR状面チャンファとを、トラックの冷間鍛造成形と同時に成形したことを特徴とする。 The invention of claim 9 is the invention of claims 1 to 8, wherein the chamfers are formed on both shoulders of the track grooves of the inner and outer rings, and the R shape is molded on both shoulders of the groove in the bottom of the track groove. The surface chamfer is formed simultaneously with the cold forging of the truck.
このようなR状面チャンファをトラックの冷間鍛造成形と同時に成形することで加工コストの低減が可能となる。また、ゴシックアーチ形状のトラック溝の場合でもボール接触率を1.04以下に小さくするとトラック溝底部のボールとの隙間が小さくなり、潤滑性が低下するが、トラック溝の底部に凹溝を形成しておくことにより、潤滑性を確保できる。 By forming such an R-shaped surface chamfer simultaneously with the cold forging of the track, the processing cost can be reduced. Even in the case of a Gothic arch-shaped track groove, if the ball contact ratio is reduced to 1.04 or less, the clearance with the ball at the bottom of the track groove is reduced and the lubricity is lowered, but a concave groove is formed at the bottom of the track groove. By ensuring this, lubricity can be ensured.
請求項10の発明は、請求項1〜9の発明において、前記外輪の外径面またはマウス部内部の少なくともいずれか一方に異音抑制手段を設けたことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the first to ninth aspects of the present invention, an abnormal noise suppressing means is provided on at least one of the outer diameter surface of the outer ring and the inside of the mouse portion.
異音抑制手段を設けることにより、各構成要素間でのガタツキにより発生する異音を抑制することが可能となる。異音抑制手段外輪の外径面のみ、あるいはマウス部内部のみだけでなく、外径面とマウス部内部の両方に設けることができる。 By providing the abnormal noise suppression means, it is possible to suppress the abnormal noise generated by rattling between the components. The noise suppressing means can be provided not only on the outer diameter surface of the outer ring or on the inside of the mouse portion but also on both the outer diameter surface and the inside of the mouse portion.
請求項11の発明は、請求項1〜10の発明において、前記外輪の内部に、潤滑油を含む潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、前記潤滑成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ、前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑体を封入したことを特徴とする。
The invention according to
このようにすれば、潤滑油を保持する固形潤滑剤の保持力を向上させると共に、外力による変形によって滲み出す潤滑油量を必要最小限にすることが可能となる。なお、前述の「吸蔵」とは、学術用語の「吸蔵」の意味と同様に、液体(液体潤滑剤など)が固体の樹脂中に化合物にならないで含まれることを意味する。 In this way, it is possible to improve the holding power of the solid lubricant that holds the lubricating oil, and to minimize the amount of lubricating oil that oozes out due to deformation due to external force. The above-mentioned “occlusion” means that a liquid (liquid lubricant or the like) is contained in a solid resin without becoming a compound, as in the meaning of the term “occlusion”.
請求項12の発明は、請求項1から11の固定式等速自在継手の外輪にケージ、内輪およびボールを組み込む組み込み方法であって、内輪をケージの軸線に直角にした状態でケージ内に挿入する工程、ケージ内で内輪を90°回転させる工程、内輪とケージの仮組みユニットを、ケージの柱部を外輪のトラック溝に合わせるべく位相をずらした状態で外輪内に軸方向に挿入する工程、および、外輪内で前記仮組みユニットを回転させて前記位相のずれを元に戻し、仮組みユニットを外輪に対して傾斜させた状態でケージのポケットから一つずつボールを内輪のトラック溝に挿入する工程、を有することを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is a method of incorporating a cage, an inner ring and a ball into the outer ring of the fixed type constant velocity universal joint according to the first to eleventh aspects, wherein the inner ring is inserted into the cage at a right angle to the axis of the cage. A step of rotating the inner ring by 90 ° in the cage, a step of inserting the temporary assembly unit of the inner ring and the cage into the outer ring in an axial direction in a state of being shifted in phase so that the pillar portion of the cage is aligned with the track groove of the outer ring. , And rotating the temporary assembly unit in the outer ring to restore the phase shift, and with the temporary assembly unit tilted with respect to the outer ring, the balls are moved one by one from the cage pocket to the track groove of the inner ring. A step of inserting.
請求項13の発明は、請求項1から11の固定式等速自在継手の外輪にケージ、内輪およびボールを組み込む組み込み方法であって、内輪をケージの軸線に直角にした状態でケージ内に挿入する工程、ケージ内で内輪を90°回転させる工程、内輪とケージの仮組みユニットを外輪の軸線に直角にした状態でケージのポケット相互間の外表面に形成した平面部を外輪の開口部最小内径の内側を通過させると共に、前記平面部と反対側のケージのポケット部を外輪のトラック溝を利用して通過させる工程、および、外輪内で仮組みユニットを90度回転させて内外輪の軸線を揃え、仮組みユニットを外輪に対して傾斜させた状態でケージのポケットから一つずつボールを内輪のトラック溝に挿入する工程、を有することを特徴とする。
The invention of
請求項14の発明は、請求項1から11の固定式等速自在継手の外輪にケージ、内輪およびボールを組み込む組み込み方法であって、内輪をケージの軸線に直角にした状態でケージ内に挿入する工程、ケージ内で内輪を90°回転させる工程、内輪とケージの仮組みユニットを外輪の軸線に直角にした状態で外輪の内周面に形成した逃がし溝を利用してケージのポケットまたはポケット間に形成された少なくとも一つの面取部を通過させて外輪内に挿入する工程、および、外輪内で仮組みユニットを90度回転させて内外輪の軸線を揃え、仮組みユニットを外輪に対して傾斜させた状態でケージのポケットから一つずつボールを内輪のトラック溝に挿入する工程、を有することを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a method for incorporating a cage, an inner ring and a ball into the outer ring of the fixed type constant velocity universal joint according to the first to eleventh aspects, wherein the inner ring is inserted into the cage in a state perpendicular to the axis of the cage. A step of rotating the inner ring 90 ° in the cage, a cage pocket or pocket using a relief groove formed on the inner peripheral surface of the outer ring with the temporary assembly unit of the inner ring and cage perpendicular to the axis of the outer ring Inserting at least one chamfered portion formed between them into the outer ring, and rotating the temporary assembly unit 90 degrees in the outer ring to align the axes of the inner and outer rings, And inserting the balls one by one from the cage pocket into the track groove of the inner ring in a tilted state.
請求項15の発明は、請求項1から14の発明において、内輪の軸孔をボール数と同数の角部で構成される多角形にすると共に、この多角形にシャフトをトルク伝達可能に圧入したことを特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, in the first to fourteenth aspects of the present invention, the shaft hole of the inner ring is formed into a polygon having the same number of corners as the number of balls, and the shaft is press-fitted into the polygon so as to transmit torque. It is characterized by that.
このような多角形の軸孔は内外輪の冷間鍛造仕上で同時成形する場合に好適である。 Such a polygonal shaft hole is suitable for simultaneous forming by cold forging of the inner and outer rings.
請求項16の発明は、請求項1から15のいずれかに記載の固定式等速自在継手を有する車両用ドライブシャフトである。 A sixteenth aspect of the invention is a vehicle drive shaft having the fixed type constant velocity universal joint according to any one of the first to fifteenth aspects.
請求項17の発明は、請求項1から15のいずれかに記載の固定式等速自在継手と、摺動式等速自在継手とを、中間シャフトの両端に有すると共に、前記固定式等速自在継手の外輪とハブ輪を連結したことを特徴とする駆動車輪用軸受ユニットである。 According to a seventeenth aspect of the present invention, the fixed type constant velocity universal joint according to any one of the first to fifteenth aspects and a sliding type constant velocity universal joint are provided at both ends of the intermediate shaft, and the fixed type constant velocity universal joint is provided. A drive wheel bearing unit comprising an outer ring of a joint and a hub ring connected to each other.
このように、本発明における等速自在継手はドライブシャフトや駆動車輪用軸受ユニットに適用可能である。 Thus, the constant velocity universal joint in the present invention is applicable to a drive shaft or a drive wheel bearing unit.
本発明の固定式等速自在継手によれば、ボール個数を3〜5に低減したので大幅なコストダウンが可能であると共に、内外輪を冷間鍛造仕上げにより形成し、トラック溝から両側に連続的に延びるR状面チャンファを形成したことにより、外輪および内輪のR状面チャンファを持つトラック溝について旋削や熱処理後の研削仕上げが不要となることから、その仕上げ加工に必要としていた設備や工具が不要となり、また、加工時間の短縮化を図ることができ、外輪および内輪を効率的に製作することができ、製品のコスト低減化が図れ、しかもボール個数の低減に対してボール接触率低減(1.001〜1.04)によりボール接触楕円の面積増大を図ったので、面圧増大による疲労寿命の問題も克服して必要な継手寿命を確保することができる。 According to the fixed type constant velocity universal joint of the present invention, the number of balls is reduced to 3 to 5 so that the cost can be greatly reduced, and the inner and outer rings are formed by cold forging and are continuously formed on both sides from the track groove. By forming the extended R-shaped surface chamfer, the grinding and finishing after turning and heat treatment is unnecessary for the track grooves having the outer and inner ring-shaped chamfers. Can be shortened, the processing time can be shortened, the outer ring and inner ring can be manufactured efficiently, the cost of the product can be reduced, and the ball contact ratio is reduced with respect to the reduction in the number of balls. (1.001-1.04), the area of the ball contact ellipse was increased, so the problem of fatigue life due to increased surface pressure could be overcome and the required joint life ensured. That.
本発明に係る等速自在継手の実施形態を詳述する。以下の実施形態では、バーフィールド型の固定式等速自在継手(BJ)を例示する。 An embodiment of a constant velocity universal joint according to the present invention will be described in detail. In the following embodiment, a Barfield type fixed constant velocity universal joint (BJ) is illustrated.
図1Aにゼッパ型固定式等速自在継手の縦断面を示す。図示するように、この固定式等速自在継手は、外輪10、内輪20、ボール30、ケージ40を主要な構成要素とする。外輪10と内輪20はトラック溝12、22を含めて冷間鍛造仕上げにより形成する。外輪10、内輪20、ボール30およびケージ40からなる構成要素をランダムマッチングで組み付ける。すなわち、多数個の外輪10、内輪20、ボール30およびケージ40の中から、PCDすきま等が規定値の範囲内に収まるように、それら外輪10、内輪20、ボール30およびケージ40からなる構成要素を選択して組み合わせる選択組合せを行わず、トラック溝12、22を冷間鍛造仕上げにより形成した外輪10および内輪20を任意に組み合わせるランダムマッチングにより製作される。
このように、各構成要素をランダムマッチングで組み合わせ、外輪10のトラック溝12あるいは内輪20のトラック溝22を冷間鍛造仕上げにより形成したことにより、冷間鍛造仕上げのみを行い、旋削や熱処理後の研削仕上げが不要となることから、等速自在継手の低コスト化を図ることができる。
FIG. 1A shows a longitudinal section of a zeppa type fixed constant velocity universal joint. As shown in the figure, the fixed type constant velocity universal joint includes an
In this way, each component is combined by random matching, and the
内輪20の軸孔26に図外のシャフトが挿入固定される。外輪10はマウス部16とステム部18とからなる。マウス部16は、図1A、図1Bに示すように、一端にて円形開口した椀状である。マウス部16の内周面(「内球面」ということもある)14は、継手の連結二軸であるステム部18と図外のシャフトの中心軸が交差する点Oを中心とする部分球面である。この内球面14に、軸方向に延びる3本のトラック溝12が円周方向に等間隔に形成される。
A shaft (not shown) is inserted and fixed in the
外輪10の開口側端面に、継手が最大作動角をとった時のシャフトとの干渉を避けるため、外側に開いたテーパ状の面取り16aが形成される。この面取り16aと外輪内球面14との間であってトラック溝12相互間に円筒部16bが形成される。この円筒部16bは外輪10開口の最小内径C1を形成する。内輪20、ケージ40およびトルク伝達ボール30で構成される仮組みユニットを外輪10に同軸方向で装入する際、前記円筒部16bの内側(内径C1)を、仮組みユニットのケージ40のポケット42外縁が通過する。
In order to avoid interference with the shaft when the joint takes the maximum operating angle, a
内輪20は全体として略球状を成し、その部分球面状外周面(以下、「外球面」という。)24に、図1Cのように軸方向に延びる3本のトラック溝22が円周方向に等間隔に形成してある。内輪20の軸孔26は任意の連結構造により図外のシャフトとトルク伝達可能に結合する。この連結構造ないし軸孔26の例として、後述する図12A〜図12Cの多角形の軸孔を採用することができる。これら多角形の軸孔は内外輪の冷間鍛造仕上で同時成形する場合に好適である。
The
図1Aに示すように、外輪10のトラック溝12の曲率中心O1と内輪20のトラック溝22の曲率中心O2は、継手中心Oに対して軸方向に等距離fだけオフセットさせてある。したがって、対をなす内外輪のトラック溝12、22は外輪10の大端面側開口に向かって拡開したくさび形状を呈している。
As shown in FIG. 1A, the center of curvature O 1 of the
ケージ40は図1Cのように外輪10の内球面14と内輪20の外球面24との間に介在する。ケージ40の円周方向に3個のポケット42が等配状態で配設してある。ケージ40の外球面44は外輪10の内球面14と接する。ケージ40の内球面46は内輪20の外球面24と接する。
The
外輪10のトラック溝12と内輪20のトラック溝22は対をなし、各対のトラック溝12、22間にボール30が組み込んである。ケージ40の各ポケット42に一つのボール30が収容される。そして、ケージ40は、すべてのボール30を外輪10と内輪20のなす角度、すなわち継手の作動角の二等分面上に位置させるように作用し、これにより、継手の等速性が維持される。
The
前述した冷間鍛造仕上げによる外輪10および内輪20を有する固定式等速自在継手において、外輪10のトラック溝12とこれに協働する内輪20のトラック溝22とで形成されたボールトラックのPCDすきまは−0.02〜+0.3mmに規定する。このようにすれば、外輪10、内輪20、ボール30およびケージ40からなる各構成要素間でのガタツキを必要最小限に抑制することが可能となる。なお、このPCDすきまが−0.02mmよりも小さいと、等速自在継手の作動性を確保することが困難となり、逆に、+0.3mmよりも大きいと、各構成要素間でのガタツキが大きくなる。
In the above-described fixed constant velocity universal joint having the
前述した冷間鍛造仕上げによる外輪10および内輪20を有する等速自在継手において、外輪10のトラック溝12および内輪20のトラック溝22の横断面形状は、ボール30とアンギュラ接触するゴシックアーチ形状としている。図1Dは外輪10のトラック溝12および内輪20のトラック溝22の横断面形状を例示する。トラック溝12、22が各々左右一対の2つの円弧12j、12k、22j、22kで構成され(ゴシックアーチ状)、両円弧12jと12k、22jと22kがトラック溝12、22の中心で接続する。このゴシックアーチ形状を有するトラック溝12、22では、ボール30とアンギュラ接触する二つのボール接触点P、Q(ボール接触角α)を持っている。このようなアンギュラ接触は、トラック溝12、22に対するボール30の接触状態を安定化させる点で好適である。
In the constant velocity universal joint having the
本発明ではボール接触率は1.001〜1.04とする。ボール接触率が1.001未満になるとボール接触楕円のトラック溝肩部への乗り上げが大きくなり、肩部の応力集中により早期剥離や欠けが生じ、寿命低下を引き起こす。ボール接触率が1.04超では接触楕円の面圧が過大になって前記と同様に寿命低下を引き起こす。 In the present invention, the ball contact rate is 1.001 to 1.04. When the ball contact rate is less than 1.001, the ball contact ellipse gets on the shoulder of the track groove, and stress concentration at the shoulder causes early peeling and chipping, leading to a reduction in life. If the ball contact rate exceeds 1.04, the contact ellipse surface pressure becomes excessive, and the life is reduced as described above.
また本発明ではボール接触率の低減に伴うボール接触楕円の拡大対策のひとつとしてトラック溝12、22の両肩部17、27を内・外輪の外・内径面に滑らかに連続する凸状R状面チャンファとしている。さらに、ボール接触楕円の拡大対策として、図1Eに示すように、トラック溝12、22の溝底中央に滑らかに窪んだ円弧状の凹溝12p、22pを形成している。この凹溝12p、22pの両肩部は内・外輪のトラック溝12、22にR状面チャンファにより滑らかに連続する。トラック溝12、22の両肩部17、27の凸状R状面チャンファや、R状面チャンファを含む凹溝12p、22pは、後加工するとコスト高になるため、内外輪のトラック溝を冷間鍛造仕上げする際に同時成形するとよい。
Further, in the present invention, as one of the measures for enlarging the ball contact ellipse accompanying the reduction in the ball contact rate, both the
次に、上述の構成の固定式等速自在継手の製造方法、つまり、外輪10、内輪20、ボール30、ケージ40からなる構成要素の組立手順を説明する。
Next, a manufacturing method of the fixed type constant velocity universal joint having the above-described configuration, that is, an assembly procedure of components including the
まず、図1F、図1Gに示すように、内輪20をケージ40に、軸線を直交させて入れ込む。このとき、内輪20のトラック溝22にケージ40のポケット枠を入れて内輪20とケージ40の干渉を回避する。そして、内輪20を回して両者の軸線を一致させて同軸となす。
First, as shown in FIGS. 1F and 1G, the
次に、図1Hのように、内輪20とケージ40の仮組みユニットを、トラック溝22の位相とポケット42の位相を合わせた状態で外輪10の開口から同軸方向(矢印方向)で挿入する。この挿入は、図1Iに示すように、隣接するボール間の角度をαとすると、外輪10のトラック溝12と内輪20のトラック溝22の位相をα/2だけずらした状態で行う。換言すると、ケージ40の柱部の径方向の張り出しを外輪10のトラック溝12を利用して軸方向に通過させる。このように、内輪20とケージ40の仮組みユニットを外輪10内に挿入した後、前記位相のずれを元に戻し、仮組みユニットを外輪10に対して傾斜させる。仮組みユニットを傾斜させるとケージ40のポケット42の一つが外輪10の外に露出する。この状態でケージ40のポケット42を通して外方から1つのボール30を内輪20のトラック溝22に挿入する。残り2つのボール30も同様の操作でトラック溝22に挿入する。最後に内輪20の軸孔26に図外のシャフトを挿入固定して固定式等速自在継手を完成する。
Next, as shown in FIG. 1H, the temporary assembly unit of the
次に、本発明の第二実施形態を図2A〜図2Fに基づいて説明する。この第二実施形態はケージ40の外表面に平面部41を形成したものである。すなわち、図2Fのようにケージ40のポケット42相互間の外表面の3箇所に平面部41が形成される。この平面部41を貫通する垂線はケージ40の軸線と直交する。ケージ40の外表面は凸球面状であるため、そこに形成した平面部41の輪郭は円形である。その他の部分は第一実施形態と同じである。
Next, 2nd embodiment of this invention is described based on FIG. 2A-FIG. 2F. In the second embodiment, a
この第二実施形態でも、ケージ40に対する内輪20の装入方法は図2C、図2Dに示すように、前述した方法と同様である。ただし、内輪20とケージ40の仮組みユニットを外輪10に挿入する方法が異なる。すなわち、図2E、図2Fのように内輪20とケージ40の仮組みユニットを外輪10の軸線と直角にした状態で外輪10内に挿入する。このとき、ケージ40の片側外球面部40a、40bを外輪10のトラック溝12を利用して通過させる。また、ケージ40の反対側外球面部40c、40dを外輪10の最小内径の内側を通過させる。その後、内輪20とケージ40の仮組みユニットを外輪10内で90度回転させて両者の軸線を揃え、前述と同様仮組みユニットを傾斜させてボール30を順次挿入し、最後に内輪20の軸孔26に図外のシャフトを挿入固定して固定式等速自在継手を完成する。
次に、前述した固定式等速自在継手の変形例を図3〜図8により説明し、その後、本発明の第三実施形態以降を図9A〜図12Cに基づき説明することとする。
図3に示すように、前述した冷間鍛造仕上げによる外輪10および内輪20を有する等速自在継手に、必要に応じて、図3に示すように外輪10の外径面および椀状のマウス部16の底面に異音抑制手段としての吸音材130、132を設けてもよい。このようにすれば、各構成要素間でのガタツキにより発生する異音を抑制することが可能となり、自動車の車室内での静粛性を確保することができる。なお、この実施形態では、外輪10の外径面およびマウス部16の底面の両方に吸音材130、132を設けたが、外輪10の外径面のみ、あるいはマウス部16の底面のみであってもよい。また、この吸音材130、132としては、吸音性の良好な素材であれば使用可能である。本実施例では、マウス部16の底面に異音抑制手段を設けたが、マウス内部であれば何れに異音抑制手段を設けても良い。
Also in this second embodiment, the method of inserting the
Next, modified examples of the above-described fixed type constant velocity universal joint will be described with reference to FIGS. 3 to 8, and then the third embodiment and subsequent embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 9A to 12C.
As shown in FIG. 3, the constant velocity universal joint having the
また、前述した冷間鍛造仕上げによる外輪10および内輪20を有する等速自在継手において、図4に示すように、外輪10の内部に多孔性固形潤滑体150を配設してもよい。この多孔性固形潤滑体150は、潤滑油を含む潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、潤滑成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ、潤滑成分を樹脂内部に吸蔵する。この潤滑体150は、外輪10のトラック溝12と内輪20のトラック溝22との間に形成されたボールトラックを含む空間に封入されている。これにより、潤滑油を保持する固形潤滑剤の保持力を向上させると共に、外力による変形によって滲み出す潤滑油量を必要最小限にすることが可能となる。
Further, in the constant velocity universal joint having the
この潤滑体150は、樹脂成分としてのプラスチックまたはゴムなどのうち、エラストマーまたはプラストマーのいずれかまたは両方を、アロイまたは共重合成分として採用できる。また、潤滑体150は、潤滑成分および樹脂成分を必須成分とし、圧縮、屈曲、遠心力および温度上昇に伴う気泡の膨張などの外部応力によって潤滑油を外部に供給することが可能なものである。発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は、連続孔が望ましく、外部応力によって潤滑成分を樹脂の表面から連続孔を介して外部に直接供給することが可能である。
The
潤滑成分を樹脂内部に吸蔵(潤滑剤が固体の樹脂中に化合物にならないように含むこと)するには、潤滑剤の存在下で発泡反応と硬化反応を同時に行なわせる反応型含浸法を採用する。これにより、潤滑剤を樹脂内部に高充填することが可能となる。なお、反応型含浸法は、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、各原料分子を均一に分散させて行なう。 In order to occlude the lubricating component inside the resin (contain the lubricant so that it does not become a compound in the solid resin), a reactive impregnation method in which a foaming reaction and a curing reaction are simultaneously performed in the presence of the lubricant is employed. . Thereby, it becomes possible to highly fill the inside of the resin with the lubricant. In the reactive impregnation method, a surfactant such as a commercially available silicone-based foam stabilizer is used and each raw material molecule is uniformly dispersed.
潤滑成分(100重量%)の潤滑油の割合は、1重量%〜95重量%が好ましく、さらに好ましくは5〜80重量%である。潤滑油の割合が、1重量%未満の場合は、潤滑油を必要箇所に充分に供給することが困難になる。また、95重量%を超える多量の配合では、低温でもグリースなどでは固まらずに液状のままとなり、固形潤滑剤に特有の機能を果たさない場合がある。 The ratio of the lubricating oil (100% by weight) of the lubricating oil is preferably 1% by weight to 95% by weight, and more preferably 5% to 80% by weight. When the ratio of the lubricating oil is less than 1% by weight, it is difficult to sufficiently supply the lubricating oil to a necessary portion. In addition, when a large amount exceeds 95% by weight, the grease does not harden even at low temperatures and remains in a liquid state, and may not perform a function specific to the solid lubricant.
樹脂成分を発泡させる手段としては周知の発泡手段を採用すればよく、例えば、水、アセトン、ヘキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気化させる物理的手法やエアーや窒素などの不活性ガスを外部から吹き込む機械的発泡方法、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)やアゾジカルボンイミド(ADCA)等のように温度や光によって分解し、窒素ガスなどを発生させる分解型発泡剤を使用する方法などが挙げられる。 As a means for foaming the resin component, a well-known foaming means may be employed. For example, a physical method for heating and vaporizing an organic solvent having a relatively low boiling point such as water, acetone, hexane, etc. A mechanical foaming method that blows active gas from the outside, such as azobisisobutyronitrile (AIBN) or azodicarbonimide (ADCA), which uses a decomposable foaming agent that decomposes by temperature or light and generates nitrogen gas, etc. The method of doing is mentioned.
樹脂成分の発泡倍率は1.1倍以上200倍未満であることが望ましい。なぜなら、発泡倍率1.1倍より小さい場合は気泡体積が小さく、外部応力が加わったときに変形を許容できないし、または固形物が硬すぎて変形しないなどの不具合がある。また、200倍以上の時には外部応力に耐える強度を得ることが困難となり、使用中に破損や破壊に至ることがある。 The expansion ratio of the resin component is desirably 1.1 times or more and less than 200 times. This is because when the expansion ratio is less than 1.1 times, the volume of the bubbles is small, and deformation is not allowed when external stress is applied, or the solid matter is too hard to deform. In addition, when it is 200 times or more, it is difficult to obtain a strength that can withstand external stress, and damage or destruction may occur during use.
前述したトラック溝を冷間鍛造仕上げによる外輪10および内輪20を有するBJタイプの固定式等速自在継手は、図8に示すように、内輪20の軸孔26にトルク伝達可能に中間シャフト50を圧入することにより、中間シャフト50の他方の端部に固定された摺動式等速自在継手(この実施例ではDOJ)と共にドライブシャフト100を構成する。このドライブシャフト100は、中実あるいは中空の中間シャフト50の一方の軸端52をBJタイプの等速自在継手の内輪20の軸孔26に圧入し、他方の軸端をDOJタイプの摺動式等速自在継手の内輪の軸孔に圧入した構造を具備する。
As shown in FIG. 8, the BJ type fixed type constant velocity universal joint having the
この中間シャフト50の軸端外径には雄スプライン56が形成され、両等速自在継手の内輪20の軸孔26には雌スプライン28が形成されている。中間シャフト50の軸端52を等速自在継手の内輪20の軸孔26に圧入することにより、雄スプライン56と雌スプライン28とを噛み合わせることで結合させ、中間シャフト50と内輪20との間でトルク伝達を可能としている。
A
なお、中間シャフト50と外輪10との間には、外部からの異物の侵入および内部からのグリースの漏洩を防止するため、蛇腹状のゴムあるいは樹脂製ブーツ110が装着されている。ブーツ110の大径端部112は外輪10の開口端でブーツバンド114により締め付け固定され、その小径端部116は中間シャフト50の所定部位でブーツバンド118により締め付け固定されている。
A bellows-like rubber or
以上のドライブシャフト100は、DOJタイプの等速自在継手が車両のインボード側に配されてその外輪60がディファレンシャルに連結され、BJタイプの等速自在継手が車両のアウトボード側に配されてその外輪10が車輪用軸受部に連結される。このドライブシャフト100では、図1Aおよび図1Bの固定式等速自在継手に示す等速自在継手を使用した場合を例示しているが、図3〜図5に示す固定式等速自在継手を使用することも可能である。
In the
このBJタイプの等速自在継手は、内輪20、ボール30およびケージ40を収容した椀状のマウス部16から軸方向に一体的に延びるステム部18を車輪用軸受部200にトルク伝達可能に連結させることにより、車輪用軸受部200とユニット化される。
In this BJ type constant velocity universal joint, a
図6はBJタイプの等速自在継手と車輪用軸受部200とを連結した駆動車輪用軸受ユニットの構造を例示する。この構造では、ハブ輪201および内輪202、複列の転動体203、204、外輪205、等速自在継手206を主要な構成要素としている。この駆動車輪用軸受ユニットでは、図1Aおよび図1Bに示す等速自在継手を使用した場合を例示しているが、図3〜図5に示す等速自在継手を適用することも可能である。
FIG. 6 illustrates the structure of a drive wheel bearing unit in which a BJ type constant velocity universal joint and a
ハブ輪201は、その外周面にアウトボード側の軌道面207が形成されると共に、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ209を備えている。この車輪取付フランジ209の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト(図示せず)が植設されている。このハブ輪201のインボード側外周面に形成された小径段部212に内輪202を嵌合させ、この内輪202の外周面にインボード側の軌道面208が形成されている。
The
内輪202は、クリープを防ぐために適当な締め代をもってハブ輪201の小径段部212に圧入されている。ハブ輪201の外周面に形成されたアウトボード側の軌道面207と、内輪202の外周面に形成されたインボード側の軌道面208とで複列の軌道面を構成する。
The
外輪205は、内周面にハブ輪201および内輪202の軌道面207、208と対向する複列の軌道面213、214が形成され、車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ217を備えている。この車体取付フランジ217は、車体の懸架装置(図示せず)から延びるナックルにボルト等で固定される。
The
軸受部220は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪201および内輪202の外周面に形成された軌道面207、208と外輪205の内周面に形成された軌道面213、214との間に転動体203、204を介在させ、各列の転動体203、204を保持器221、222により円周方向等間隔に支持した構造を有する。軸受部220の両端開口部には、ハブ輪201と内輪202の外周面に摺接するように、外輪205とハブ輪201および内輪202との環状空間を密封する一対のシール223、224が外輪205の両端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
The bearing
等速自在継手206のステム部18をハブ輪201の貫通孔に挿入し、内輪202の端面に外輪10の肩部11を突き合わせた状態で、ステム部18の端部に形成された雄ねじ部13にナット230を締め付けることによって、等速自在継手206をハブ輪201に固定し、軸受部220に予圧を付与している。このステム部18の外周面および貫通孔の内周面に形成されたスプライン15、228により両者を嵌合させることにより、トルク伝達可能となっている。
The
図6に示す車輪用軸受部200は、アウトボード側の軌道面207をハブ輪201に形成すると共にインボード側の軌道面208を内輪202に形成したタイプであるが、図7に示す車輪用軸受部300のように、アウトボード側の軌道面307をハブ輪301に形成すると共にインボード側の軌道面308を等速自在継手306の外輪10の肩部11に形成したタイプのものもある。なお、図7中、図6と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
The
このタイプの車輪用軸受部300では、外輪10のステム部17を中空とし、そのステム部17の軸端部を拡径加締めによりハブ輪301の端部に連結することにより、等速自在継手306をハブ輪301に固定した構造を具備する。この拡径加締めは、ハブ輪301の端部内径面にローレット加工などによる凹凸19を形成し、ステム部17の軸端部の拡径でもって凹凸19をステム部17の軸端部外径に食い込ませることにより行われる塑性結合である。
In this type of
図8は、図5に示すドライブシャフト100に図6に示す車輪用軸受部200を組み付けたアッセンブリ体を示す。なお、図8中、図6および図7と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。このアッセンブリ体では、図1Aおよび図1Bに示す等速自在継手を使用した場合を例示しているが、図3〜図5に示す等速自在継手を適用することも可能である。また、図7に示す車輪用軸受部300をドライブシャフトに組み付けることによりアッセンブリ体を構成することも可能である。
FIG. 8 shows an assembly body in which the
次に、本発明の第三実施形態を図9A〜図9Hに基づいて説明する。この第三実施形態はボール30を4個にしたもので、内外輪のトラック溝も周方向等配状に4本形成される。ケージ40の開口側内表面にストレート部43が形成される。その他の部分は第一実施形態と同じである。
Next, 3rd embodiment of this invention is described based on FIG. 9A-FIG. 9H. In the third embodiment, four
この第三実施形態は、内輪20の径方向対称位置にトラック溝22が存在するので、図9C、図9Dのように、ケージ40のストレート部43を利用することにより、すなわち内輪20のトラック溝22をケージ40のストレート部43に対向させることにより、ケージ40のポケット枠をトラック溝22に入れることなく内輪20をケージ40の軸線に直角にした状態でケージ40内に挿入することができる。
In the third embodiment, since the
内輪20をケージ40内に挿入した後、内輪20を90度回転させて両者の軸線を整合させる。この内輪20とケージ40の仮組みユニットを、図9Eのようにケージ40の柱部を外輪10のトラック溝12に合わせた状態で外輪10内に軸方向に挿入する。その後のボール30の挿入は前述した方法と同じである。
After the
ケージ40に対する内輪20の装入は、図9C、図9Dの方法に代えて、図9F、図9Gのようにケージ40のポケット枠を内輪20のトラック溝22に入れる方法で内輪20の外径とケージ40の内径との干渉を回避する方法でも可能である(第三実施形態の変形例1)。
The
外輪10に対する内輪20とケージ40の仮組みユニットの挿入は、図9Hに示すように、トラック溝12とは別に一つの逃がし溝12aを形成しておくことにより、図2Fと同様に外輪10の軸線に直角にした状態で行うこともできる(第三実施形態の変形例2)。
As shown in FIG. 9H, the temporary assembly unit of the
次に、本発明の第四実施形態を図10A〜図10Fに基づいて説明する。この第四実施形態は図10A、図10Bのようにボール30を5個、内外輪のトラック溝12、22を周方向等配状に5本形成する。この第四実施形態では、図10C、図10Dのように内輪20をケージ40の軸線に直角にしてケージ40内に挿入することができる。この内輪20とケージ40の仮組みユニットを、図10E、図10Fのように外輪10の軸線と同軸にして軸方向から外輪10内に挿入する。このとき、図10Fのようにケージ40の柱部を外輪10のトラック溝12に合わせる。
Next, 4th embodiment of this invention is described based on FIG. 10A-FIG. 10F. In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, five
次に、本発明の第五実施形態を図11A〜図11Fに基づいて説明する。この第五実施形態は第四実施形態と同様にボール30を5個、内外輪のトラック溝12、22を周方向等配状に5本形成する。外輪10にトラック溝12とは別に二つの逃がし溝12b、12cが形成される。ケージ40の外表面のポケット42相互間に5つの平面部41が形成される。この第五実施形態では、図11C、図11Dのようにケージ40のポケット枠を内輪20のトラック溝22に入れて内輪20を矢印方向に倒してケージ40内に挿入する。内輪20とケージ40の仮組みユニットを図11E、図11Fのように外輪10の軸線に直角にした状態で軸方向から外輪10内に挿入する。このとき、ケージ40の片側に位置する2つの外球面部40c、40dが外輪10の二つの逃がし溝12b、12cを通る。ケージ40の反対側の二つの外球面部40a、40bが外輪のトラック溝12を通る。外輪10に挿入した後の仮組みユニットの90°回転とボール30の挿入および内輪20に対する図外のシャフトの挿入固定は前述と同様である。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 11A to 11F. In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, five
本発明は以上説明し、かつ、図示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に悖ることなく種々の改変態様が可能である。たとえば、図示した実施の形態はゼッパ型等速自在継手であったが、アンダーカットフリー型等速自在継手にも適用可能である。アンダーカットフリー型等速自在継手はトラック溝にアンダーカットがないものであって、外輪のトラック溝は図1Aの曲率中心O1を境にして小端面側に位置する円弧底と大端面側に位置する軸線と平行なストレート底とで構成される。同様に、内輪のトラック溝は曲率中心O2を境にして外輪の大端面側に位置する円弧底と外輪の小端面側に位置する軸線と平行なストレート底とで構成される。 The present invention is not limited to the embodiment described and illustrated above, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, although the illustrated embodiment is a zeppa type constant velocity universal joint, it can also be applied to an undercut free type constant velocity universal joint. The undercut-free type constant velocity universal joint has no undercut in the track groove, and the track groove of the outer ring is formed on the arc bottom located on the small end face side and the large end face side with the center of curvature O 1 in FIG. 1A as a boundary. It is composed of a straight bottom parallel to the axis line. Similarly, the track groove of the inner ring is composed of an arc bottom located on the large end face side of the outer ring with a center of curvature O 2 as a boundary and a straight bottom parallel to the axis located on the small end face side of the outer ring.
内輪に対するシャフトの連結は、一般的なセレーション連結による他、図12A〜図12Cのように、内輪の軸孔をボール数と同数の多角形孔26a〜26cで構成し、この多角形孔26a〜26cに同形のシャフト端部を嵌合することで両者を連結してもよい。すなわち、ボール数が3個であれば図12Aのように三角形の軸孔26aとし、ボール数が4個であれば図12Bのように四角形の軸孔26bとし、ボール数が5個であれば図12Cのように五角形の軸孔26cとする。軸孔26a〜26cの各角部はトラック溝22相互間に位置させる。このように内輪20の軸孔を多角形孔26a〜26cとすることにより、内輪20の必要強度を保持した上で余分な肉厚を低減して軽量化を図ることができる。
In addition to the general serration connection, the shaft is connected to the inner ring, as shown in FIGS. 12A to 12C. The shaft hole of the inner ring is composed of the same number of
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims, and the equivalent meanings recited in the claims, and all modifications within the scope.
10 外輪
12、22 トラック溝
14 内周面
16 マウス部
18 ステム部
20 内輪
24 外周面
26 軸孔
30 ボール
40 ケージ
50 中間シャフト
100 ドライブシャフト
130 異音抑制手段(吸音材)
150 多孔性固形潤滑体
200、300 車輪用軸受部
201、301 ハブ輪
DESCRIPTION OF
150 Porous
Claims (17)
前記内・外輪のトラック溝両肩部に成形したR状面チャンファと、前記トラック溝底部の凹溝両肩部に成形したR状面チャンファとを、トラックの冷間鍛造成形と同時に成形したことを特徴とする請求項1から8のいずれかの固定式等速自在継手。
R-shaped chamfers formed on both shoulders of the inner and outer rings of the track grooves and R-shaped chamfers formed on both shoulders of the concave grooves on the bottom of the track grooves were formed simultaneously with the cold forging of the track. The fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 8.
内輪をケージの軸線に直角にした状態でケージ内に挿入する工程、
ケージ内で内輪を90°回転させる工程、
内輪とケージの仮組みユニットを、ケージの柱部を外輪のトラック溝に合わせるべく位相をずらした状態で外輪内に軸方向に挿入する工程、および、
外輪内で前記仮組みユニットを回転させて前記位相のずれを元に戻し、仮組みユニットを外輪に対して傾斜させた状態でケージのポケットから一つずつボールを内輪のトラック溝に挿入する工程、
を有することを特徴とする固定式等速自在継手の組み込み方法。 An assembly method for incorporating a cage, an inner ring and a ball into the outer ring of the fixed type constant velocity universal joint according to claim 1,
Inserting the inner ring into the cage in a state perpendicular to the cage axis;
Rotating the inner ring 90 ° in the cage;
Inserting the temporary assembly unit of the inner ring and the cage into the outer ring in an axial direction in a state of being out of phase so that the pillar portion of the cage is aligned with the track groove of the outer ring; and
Rotating the temporary assembly unit in the outer ring to restore the phase shift and inserting the balls one by one from the cage pocket into the track groove of the inner ring with the temporary assembly unit tilted with respect to the outer ring. ,
A method of assembling a fixed type constant velocity universal joint characterized by comprising:
内輪をケージの軸線に直角にした状態でケージ内に挿入する工程、
ケージ内で内輪を90°回転させる工程、
内輪とケージの仮組みユニットを外輪の軸線に直角にした状態でケージのポケット相互間の外表面に形成した平面部を外輪の開口部最小内径の内側を通過させると共に、前記平面部と反対側のケージのポケット部を外輪のトラック溝を利用して通過させる工程、
外輪内で仮組みユニットを90度回転させて内外輪の軸線を揃え、仮組みユニットを外輪に対して傾斜させた状態でケージのポケットから一つずつボールを内輪のトラック溝に挿入する工程、
を有することを特徴とする固定式等速自在継手の組み込み方法。 An assembly method for incorporating a cage, an inner ring and a ball into the outer ring of the fixed type constant velocity universal joint according to claim 1,
Inserting the inner ring into the cage in a state perpendicular to the cage axis;
Rotating the inner ring 90 ° in the cage;
The flat part formed on the outer surface between the pockets of the cage with the temporary assembly unit of the inner ring and cage perpendicular to the axis of the outer ring passes through the inside of the minimum inner diameter of the opening of the outer ring and is opposite to the flat part. Passing through the cage pocket of the outer ring using the track groove of the outer ring,
A step of rotating the temporary assembly unit 90 degrees in the outer ring to align the inner and outer ring axes, and inserting the balls one by one from the cage pocket into the track groove of the inner ring with the temporary assembly unit inclined with respect to the outer ring;
A method of assembling a fixed type constant velocity universal joint characterized by comprising:
内輪をケージの軸線に直角にした状態でケージ内に挿入する工程、
ケージ内で内輪を90°回転させる工程、
内輪とケージの仮組みユニットを外輪の軸線に直角にした状態で外輪の内周面に形成した逃がし溝を利用してケージのポケットまたはポケット間に形成された少なくとも一つの面取部を通過させて外輪内に挿入する工程、
外輪内で仮組みユニットを90度回転させて内外輪の軸線を揃え、仮組みユニットを外輪に対して傾斜させた状態でケージのポケットから一つずつボールを内輪のトラック溝に挿入する工程、
を有することを特徴とする固定式等速自在継手の組み込み方法。 An assembly method for incorporating a cage, an inner ring and a ball into the outer ring of the fixed type constant velocity universal joint according to claim 1,
Inserting the inner ring into the cage in a state perpendicular to the cage axis;
Rotating the inner ring 90 ° in the cage;
At least one chamfered portion formed between the pockets of the cage or between the pockets is passed using a relief groove formed on the inner peripheral surface of the outer ring with the inner ring and cage temporary assembly unit perpendicular to the axis of the outer ring. Inserting into the outer ring,
A step of rotating the temporary assembly unit 90 degrees in the outer ring to align the inner and outer ring axes, and inserting the balls one by one from the cage pocket into the track groove of the inner ring with the temporary assembly unit inclined with respect to the outer ring;
A method of assembling a fixed type constant velocity universal joint characterized by comprising:
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