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JP2009204062A - Fixed type constant velocity universal joint - Google Patents

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JP2009204062A
JP2009204062A JP2008046101A JP2008046101A JP2009204062A JP 2009204062 A JP2009204062 A JP 2009204062A JP 2008046101 A JP2008046101 A JP 2008046101A JP 2008046101 A JP2008046101 A JP 2008046101A JP 2009204062 A JP2009204062 A JP 2009204062A
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Japan
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cage
ball
center
constant velocity
velocity universal
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Application number
JP2008046101A
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Japanese (ja)
Inventor
Manabu Hoshino
学 星野
Teruaki Fujio
輝明 藤尾
Akira Nakagawa
亮 中川
Wasaburo Suganuma
和三郎 菅沼
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Priority to US12/676,169 priority patent/US8292749B2/en
Priority to CN2008801090864A priority patent/CN101809306B/en
Priority to PCT/JP2008/066429 priority patent/WO2009041280A1/en
Priority to EP08833795.1A priority patent/EP2192315B1/en
Priority to EP13002384.9A priority patent/EP2623810B1/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixed type constant velocity universal joint reduced in size and suppressed in the deterioration a load capacity when taking an operating angle even if the size is reduced, and also improved in high-angle strength and durability by restricting the ride of balls on a track edge when taking a high angle. <P>SOLUTION: The fixed type constant velocity universal joint comprises an outward member having a track groove 22 formed at an inner spherical face 21, an inward member having a track groove 25 formed at an outer spherical face 24, a plurality of the balls 27 laid between the track groove 22 of the outward member and the track groove 25 of the inward member for transmitting torque, and a cage 28 mounted between the outward member and the inward member. The number of the balls 27 is six. The ratio t<SB>CAGE</SB>/PCR<SB>BALL</SB>is 0.20-0.23, where t<SB>CAGE</SB>is a cage thickness at the window portion center position of the cage 28 and PCR<SB>BALL</SB>is the pitch circle radius of the ball 27 when the operating angle is 0°. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、固定式等速自在継手に関し、詳しくは、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるもので、駆動側と従動側の二軸間で角度変位のみを許容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, and more particularly to a fixed type that is used in a power transmission system of automobiles and various industrial machines, and that allows only angular displacement between two axes of a driving side and a driven side. It relates to a universal joint.

例えば、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使用される等速自在継手の一種に固定式等速自在継手がある。この固定式等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型(BJ)やアンダーカットフリー型(UJ)が広く知られている。 For example, there is a fixed type constant velocity universal joint as a kind of constant velocity universal joint used as means for transmitting rotational force from an engine of an automobile to wheels at a constant speed. This fixed type constant velocity universal joint has a structure in which two shafts on the driving side and the driven side are connected and the rotational torque can be transmitted at a constant speed even if the two shafts have an operating angle. In general, as the above-mentioned fixed type constant velocity universal joint, a Barfield type (BJ) and an undercut free type (UJ) are widely known.

例えば、UJタイプの固定式等速自在継手は、図23と図24に示すように内球面1に複数のトラック溝2が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪3と、外球面4に外輪3のトラック溝2と対をなす複数のトラック溝5が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪6と、外輪3のトラック溝2と内輪6のトラック溝5との間に介在してトルクを伝達する複数のボール7と、外輪3の内球面1と内輪6の外球面4との間に介在してボール7を保持するケージ8とを備えている。ケージ8には、ボール7が収容される窓部9が周方向に沿って複数配設されている。   For example, as shown in FIGS. 23 and 24, a UJ type fixed type constant velocity universal joint is an outer member in which a plurality of track grooves 2 are formed on an inner spherical surface 1 along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction. An outer ring 3, an inner ring 6 as an inner member in which a plurality of track grooves 5 paired with the track grooves 2 of the outer ring 3 are formed on the outer spherical surface 4 along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and the outer ring 3 Between the track groove 2 of the inner ring 6 and the track groove 5 of the inner ring 6 to transmit torque, and between the inner spherical surface 1 of the outer ring 3 and the outer spherical surface 4 of the inner ring 6, the balls 7 And a cage 8 for holding the A plurality of window portions 9 in which the balls 7 are accommodated are arranged in the cage 8 along the circumferential direction.

また、外輪3のトラック溝2は、奥側が円弧部2aとされ、開口側が直線部2bとされる。内輪6のトラック溝5は、奥側が直線部5aとされ、開口側が円弧部5bとされる。内輪6のトラック溝5の曲率中心O1および外輪3のトラック溝2の曲率中心O2は、継手中心Oに対して等距離F、Fだけ軸方向に逆向きにオフセットされている。   Further, the track groove 2 of the outer ring 3 has an arcuate portion 2a on the back side and a straight portion 2b on the opening side. As for the track groove 5 of the inner ring | wheel 6, the back side is made into the linear part 5a, and the opening side is made into the circular arc part 5b. The center of curvature O1 of the track groove 5 of the inner ring 6 and the center of curvature O2 of the track groove 2 of the outer ring 3 are offset with respect to the joint center O by an equal distance F, F in the axial direction.

近年においては、コンパクト化を図るために、図24に示すようにボールを8個としたものがある(特許文献1)。この場合、ケージの窓部中心位置におけるケージ肉厚をtCAGEとするとともに、作動角が0°のときのボールのピッチ円半径をPCRBALLとし、この比であるtCAGE/PCRBALLを0.11〜0.19程度とされる。
特許第3859264号公報
In recent years, in order to reduce the size, there is a ball having eight balls as shown in FIG. 24 (Patent Document 1). In this case, the cage wall thickness at the center position of the cage window is t CAGE , the pitch circle radius of the ball when the operating angle is 0 ° is PCR BALL , and the ratio t CAGE / PCR BALL is 0. It is set to about 11 to 0.19.
Japanese Patent No. 3859264

CAGE/PCRBALLを0.11〜0.19に保ったまま、更なるコンパクト化、つまりピッチ円半径を小さくしようとすれば、ケージの肉厚が必然的に薄くなる。このように薄くなれば、窓部間の柱部、及び窓部の側枠(軸方向に対面する窓枠)の剛性が低下する。このため、高作動角時において、等速自在継手としての強度を確保することが困難となる。 If t CAGE / PCR BALL is kept at 0.11 to 0.19 and further downsizing, that is, the pitch circle radius is reduced, the thickness of the cage is inevitably reduced. If it becomes thin in this way, the rigidity of the column part between window parts and the side frame (window frame which faces an axial direction) of a window part will fall. For this reason, it becomes difficult to ensure the strength as a constant velocity universal joint at a high operating angle.

本発明は、上記課題に鑑みて、小型化を図ることができ、しかも小型化しても、作動角をとった際においても、負荷容量の低下が少なく、また高角時のトラックエッジ部へのボールの乗り上げを緩和することによって、高角度強度及び耐久性を向上させることができる固定式等速自在継手を提供する。   In view of the above-mentioned problems, the present invention can be downsized, and even when downsized, when the operating angle is taken, there is little reduction in load capacity, and the ball on the track edge portion at high angles Provided is a fixed type constant velocity universal joint that can improve the high angle strength and durability by mitigating the run-up.

本発明の固定式等速自在継手は、内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材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、このボールを収容する窓部を有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、前記ボールの数を6個とし、かつ、ケージの窓部中心位置におけるケージ肉厚をtとするとともに、作動角が0°のときのボールのピッチ円半径をPCRBALLとし、この比であるtCAGE/PCRBALLを0.20以上0.23以下としたものである。 The fixed type constant velocity universal joint according to the present invention includes an outer member having a plurality of track grooves formed on an inner spherical surface, an inner member having a plurality of track grooves formed on the outer spherical surface, and a track groove of the outer member. A plurality of balls that transmit torque by being interposed between the outer member and the track groove of the inner member, and a cage that has a window portion that accommodates the balls and is interposed between the outer member and the inner member. In the fixed type constant velocity universal joint provided with the above, the pitch circle of the ball when the number of the balls is 6, the cage thickness at the center position of the cage window is t, and the operating angle is 0 °. The radius is PCR BALL , and the ratio t CAGE / PCR BALL is 0.20 or more and 0.23 or less.

本発明の固定式等速自在継手では、ボールの数が6個であるので、比較的大きなボールを使用することができ、しかもケージの窓部間の柱幅も厚くすることができる。ところで、tCAGE/PCRBALLが0.20未満となると、外径が大きくなり、コンパクト化が困難になったり、ケージの肉厚が薄くなったり、大角度時の必要継手強度を確保することが困難となる。一方、tCAGE/PCRBALLが0.23を越えると、内径セレーション部(シャフト嵌合部)における内輪(内方部材)の肉厚が薄くなり、大角度時(高作動角時)の必要継手強度の確保が困難になったり、内方部材及び外方部材の球面が小さくなることにより、許容可能なトルクレベルが低下したりする。この結果、ボールが内方部材及び外方部材のトラック溝のエッジ部に乗り上げ易くなり、耐久性が著しく低下してしまうおそれがある。このため、0.20≦tCAGE/PCRBALL≦0.23とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボールのトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。 In the fixed type constant velocity universal joint of the present invention, since the number of balls is six, relatively large balls can be used, and the column width between the window portions of the cage can be increased. By the way, when t CAGE / PCR BALL is less than 0.20, the outer diameter becomes large, making it difficult to make compact, reducing the thickness of the cage, and ensuring the required joint strength at a large angle. It becomes difficult. On the other hand, if t CAGE / PCR BALL exceeds 0.23, the inner ring (inner member) of the inner diameter serration part (shaft fitting part) becomes thinner, and the required joint at a large angle (high operating angle) Ensuring strength is difficult, and the spherical surfaces of the inner member and the outer member are reduced, so that the allowable torque level is lowered. As a result, the ball can easily ride on the edge portions of the track grooves of the inner member and the outer member, and the durability may be significantly reduced. For this reason, by satisfying 0.20 ≦ t CAGE / PCR BALL ≦ 0.23, it is possible to reduce the size and improve the cage strength, and to prevent the ball from running onto the edge of the track groove.

ボールのピッチ円直径をPCDBALLとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるPCDBALL/DBALLを3.0以上3.3以下とするのが好ましい。等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができる。 It is preferable that the pitch circle diameter of the ball is PCD BALL , the ball diameter is D BALL , and the ratio PCD BALL / D BALL is 3.0 or more and 3.3 or less. The strength and durability as a constant velocity universal joint can be secured.

ピッチ円直径とボールの直径との比が3.0未満であると、ボールの直径が大きい場合は内方部材の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、ボールのピッチ円直径が小さい場合は内方部材(内輪)・外方部材(外輪)とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、3.3を越えると、ボールの直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、ボールのピッチ円直径が大きい場合は、外方部材外径が大きくなり、コンパクト化が達成できない。   If the ratio of the pitch circle diameter to the ball diameter is less than 3.0, if the ball diameter is large, the thickness of the inner member becomes too thin, which raises concerns about strength. When the diameter is small, the surface pressure between the inner member (inner ring) / outer member (outer ring) and the ball increases, which raises concerns about durability. On the contrary, when the ball diameter exceeds 3.3, when the ball diameter is small, the load capacity of the ball is small, and there is a concern in terms of durability. When the pitch circle diameter of the ball is large, the outer diameter of the outer member is It becomes large and cannot be made compact.

外方部材の外径をDOUTERとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるDOUTER/DBALLを4.6以上4.8以下とするのが好ましい。外方部材の外径とボールの直径との比が4.6未満であると、ボールの直径が大きい場合は外方部材の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、外方部材の外径が小さい場合は内方部材・外方部材とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、4.8を越えると、ボールの直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、外方部材の外径が大きい場合はコンパクト化が達成できない。 It is preferable that the outer diameter of the outer member is D OUTER , the ball diameter is D BALL , and the ratio D OUTER / D BALL is 4.6 or more and 4.8 or less. If the ratio between the outer diameter of the outer member and the diameter of the ball is less than 4.6, the outer member becomes too thin when the ball diameter is large. When the outer diameter of the one-way member is small, the surface pressure between the inner member / outer member and the ball increases, and there is a concern in terms of durability. On the other hand, if the diameter exceeds 4.8, the load capacity of the ball becomes small when the ball diameter is small, and there is concern about durability, and compactness cannot be achieved when the outer member has a large outer diameter.

外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、作動角が0°のときにおいて、ケージの外球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成すオフセット角度、及びケージの内球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成すオフセット角度をそれぞれ2.7°以上5.7°以下に設定するのが好ましい。   The center of curvature of the track groove of the outer member and the center of curvature of the track groove of the inner member are offset in the axial direction by an equal distance from the joint center, and the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the cage A straight line connecting the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the center of the ball when the working angle is 0 °, offset from the center of curvature of the inner spherical surface by an equal distance from the joint center in the axial direction. The offset angle formed by the straight line connecting the joint center and the ball center, and the offset angle formed by the straight line connecting the center of curvature of the inner spherical surface of the cage and the ball center, and the straight line connecting the joint center and the ball center. Is preferably set to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less.

上記ケージのオフセット角度を、2.7°以上5.7°以下に設定することによって、ケージの継手開口側の端部の肉厚が、他の部分に比べて厚く成形される。ケージのオフセット角が、2.7°未満であると、ケージの継手開口側の端部が薄くなり、十分な強度が確保できない。また、5.7°を越えると、ケージの継手奥側の端部の肉厚が極端に薄くなる。ケージの製造工程において一般的に熱処理を施すが、ケージの肉厚が極端に薄くなると、その肉厚の薄い部分では熱処理による未硬化層が少なくなり、靱性が低下し十分な強度が確保できなくなる。また、ケージの継手開口側の端部と継手奥側の端部とで、肉厚差が大きいと加工性の悪化も懸念される。   By setting the offset angle of the cage to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less, the thickness of the end portion on the joint opening side of the cage is formed thicker than other portions. When the offset angle of the cage is less than 2.7 °, the end portion on the joint opening side of the cage becomes thin, and sufficient strength cannot be secured. If the angle exceeds 5.7 °, the thickness of the end of the cage on the back side becomes extremely thin. Heat treatment is generally performed in the cage manufacturing process. However, if the cage thickness becomes extremely thin, the uncured layer due to the heat treatment decreases in the thin portion, and the toughness decreases and sufficient strength cannot be secured. . Moreover, if the thickness difference between the end portion on the joint opening side of the cage and the end portion on the back side of the joint is large, the workability may be deteriorated.

ケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくするのが好ましい。これによって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚(径方向厚さ)を大きくすることができる。   It is preferable to increase the offset amount of the cage substantially the same as the offset amount of the track groove. As a result, it is possible to prevent the depth of the track groove on the deeper side of the joint from becoming shallow, and to increase the thickness (diameter thickness) of the cage on the opening side.

内外継手部材の各トラック溝を、周方向不等ピッチに配設すると共に、前記外側継手部材のトラック溝相互間に配設された複数の内球面のうち、最小の前記ピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージの窓部の幅より小さく設定したものであってもよい。   The track grooves of the inner and outer joint members are disposed at unequal pitches in the circumferential direction, and the plurality of inner spherical surfaces disposed between the track grooves of the outer joint member are disposed within the smallest pitch. Further, the circumferential length of the opening side end of the inner spherical surface may be set smaller than the width of the cage window.

このように構成することによって、外側継手部材にケージを組み込む際は、ケージの窓部を、外側継手部材の最小のピッチ内に配設された内球面に対向させて組み込むことになる。この場合、最小のピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さが、対向するケージの窓部の幅より小さく設定されているので、前記内球面がケージの外周面に干渉することなく、ケージを外側継手部材に容易に組み込むことができる。   With this configuration, when the cage is incorporated into the outer joint member, the window portion of the cage is incorporated so as to face the inner spherical surface disposed within the minimum pitch of the outer joint member. In this case, since the circumferential length of the opening side end portion of the inner spherical surface disposed within the minimum pitch is set smaller than the width of the opposing cage window, the inner spherical surface is the outer circumferential surface of the cage. The cage can be easily incorporated into the outer joint member without interfering with the outer joint member.

また、前記内外継手部材の各トラック溝相互間のピッチのうち、継手中心に対して対称に位置する2つのピッチの位相を60°より小さく設定すると共に、残りの4つのピッチの位相を60°より大きく設定し、前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された外側継手部材の内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージの窓部の幅より小さく設定したものであってもよい。   Further, among the pitches between the track grooves of the inner and outer joint members, the phase of two pitches positioned symmetrically with respect to the joint center is set to be smaller than 60 °, and the phase of the remaining four pitches is set to 60 °. The circumferential length of the opening-side end portion of the inner spherical surface of the outer joint member disposed within the phase pitch smaller than 60 ° is set smaller than the width of the cage window portion. There may be.

このような場合、外側継手部材にケージを組み込む際は、ケージの窓部を、60°より小さい位相のピッチ内に配設された外側継手部材の内球面に対向させて組み込むことになる。この際、この60°より小さいピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さが、対向するケージの窓部の幅より小さく設定されているので、前記内球面がケージの外周面に干渉することなく、ケージを外側継手部材に容易に組み込むことができる。また、窓部の幅より小さい周方向長さの内球面(開口側端部)が、継手中心に対して対称に配置されるので、一層組み込みやすいものとなる。   In such a case, when the cage is assembled into the outer joint member, the cage window portion is assembled so as to face the inner spherical surface of the outer joint member disposed within a pitch of a phase smaller than 60 °. At this time, since the circumferential length of the opening side end portion of the inner spherical surface disposed within the pitch smaller than 60 ° is set to be smaller than the width of the opposing cage window, the inner spherical surface is the cage. The cage can be easily incorporated into the outer joint member without interfering with the outer peripheral surface of the outer joint member. Further, since the inner spherical surface (opening side end portion) having a circumferential length smaller than the width of the window portion is arranged symmetrically with respect to the joint center, it becomes easier to incorporate.

前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部を除去して、ケージに2個の前記トルク伝達ボールを保持可能な長窓部を形成すると共に、前記長窓部の周方向長さを、前記内側継手部材の幅より大きく設定したものであってもよい。   The cage pillars disposed within the phase pitch smaller than 60 ° are removed to form a long window portion capable of holding the two torque transmitting balls in the cage, and the long window portion The circumferential length may be set larger than the width of the inner joint member.

このような場合、内側継手部材をケージに組み込む際は、内側継手部材のトラック溝相互間に配設された外球面の一つを、ケージの長窓部に挿入して、内側継手部材をケージ内に収納することになる。この際、長窓部の周方向の長さが、内側継手部材の幅より大きく設定されているため、内側継手部材の外球面を長窓部に干渉させずに容易に挿入することが可能である。   In such a case, when the inner joint member is assembled into the cage, one of the outer spherical surfaces disposed between the track grooves of the inner joint member is inserted into the long window portion of the cage, and the inner joint member is inserted into the cage. It will be stored inside. At this time, since the circumferential length of the long window portion is set larger than the width of the inner joint member, the outer spherical surface of the inner joint member can be easily inserted without interfering with the long window portion. is there.

さらに、前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部の一部を除去して、ケージに2個の前記トルク伝達ボールを保持可能な長窓部を形成すると共に、前記長窓部の周方向長さを、前記内側継手部材の幅より大きく設定したものであってもよい。   Further, by removing a part of the pillar portion of the cage disposed within the pitch of the phase smaller than 60 °, forming a long window portion capable of holding the two torque transmission balls in the cage, The circumferential length of the long window portion may be set larger than the width of the inner joint member.

この場合も、内側継手部材をケージに組み込む際は、内側継手部材のトラック溝相互間に配設された外球面の一つを、ケージの長窓部に挿入して、内側継手部材をケージ内に収納することになる。この際、長窓部の周方向の長さが、内側継手部材の幅より大きく設定されているため、内側継手部材の外球面を長窓部に干渉させずに容易に挿入することが可能である。   In this case as well, when the inner joint member is assembled into the cage, one of the outer spherical surfaces arranged between the track grooves of the inner joint member is inserted into the long window portion of the cage, and the inner joint member is inserted into the cage. Will be stored in. At this time, since the circumferential length of the long window portion is set larger than the width of the inner joint member, the outer spherical surface of the inner joint member can be easily inserted without interfering with the long window portion. is there.

本発明では、比較的大きなボールを使用することができるので、ボール1個の許容できるトルク容量が確保でき、小さいPCDに配置、つまり外径をコンパクトにすることができる。ケージの窓部間の柱部の肉厚も厚くすることができるので、高作動角時の強度を確保できる。   In the present invention, since a relatively large ball can be used, an allowable torque capacity of one ball can be secured, and the ball can be arranged in a small PCD, that is, the outer diameter can be made compact. Since the thickness of the pillar portion between the window portions of the cage can be increased, the strength at a high operating angle can be ensured.

0.20≦tCAGE/PCRBALL≦0.23とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボールのトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。すなわち、本発明によれば、コンパクト化(小型化)を可能とするとともに、小型化してもケージの強度を確保でき、さらには、高角捩りトルク負荷時のケージ損傷を防止できて、高角強度の向上を図ることができる。このため、よりコンパクトなフォルムにて継手強度耐久性を従来品(8個ボールの固定式ジョイント)と同等以上に確保することができる。 By satisfying 0.20 ≦ t CAGE / PCR BALL ≦ 0.23, it is possible to reduce the size and improve the cage strength, and to prevent the ball from climbing onto the edge of the track groove. That is, according to the present invention, it is possible to reduce the size (miniaturization), to ensure the strength of the cage even if the size is reduced, and to prevent damage to the cage when a high-angle torsional torque load is applied. Improvements can be made. For this reason, the joint strength durability can be ensured to be equal to or better than the conventional product (8-ball fixed joint) with a more compact form.

ボールのピッチ円直径とボールの直径との比を、3.0以上3.3以下としたことによって、等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができ、高精度の等速自在継手を提供することができる。また、外方部材の外径とボールの直径との比を、4.6以上4.8以下とすることによって、一層強度・耐久性を確保することができる。ケージのオフセット角度を、2.7°以上5.7°以下に設定することによって、ケージの継手開口側の端部の肉厚を、他の部分に比べて厚く成形することができ、継手の小型軽量化を図るためにケージを薄く成形しても、ケージの継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。   By setting the ratio between the pitch circle diameter of the ball and the ball diameter to 3.0 or more and 3.3 or less, the strength and durability of the constant velocity universal joint can be ensured, and high precision constant velocity is possible. A joint can be provided. Further, when the ratio between the outer diameter of the outer member and the diameter of the ball is set to 4.6 or more and 4.8 or less, further strength and durability can be secured. By setting the cage offset angle to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less, the thickness of the end of the cage on the joint opening side can be made thicker than other parts. Even if the cage is thinly formed in order to reduce the size and weight, the end portion on the joint opening side of the cage can ensure the strength to withstand the load applied when the joint is rotated at a high operating angle.

ケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくすることによって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚(径方向厚さ)を大きくすることができる。このため、高角時のボールがトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力が作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上(改善)や高角時の内方部材と外方部材のトラック溝の塑性変形に起因する破損強度の向上(改善)を図ることができる。   By increasing the cage offset amount to be approximately the same as the track groove offset amount, it is possible to prevent the depth of the track groove on the inner side of the joint from being reduced, and to increase the cage thickness (diameter thickness) on the opening side. Can be bigger. For this reason, it is possible to prevent the ball at a high angle from riding on the track edge, and an excessive stress is not applied to the edge. In other words, the torsional torque load capacity at high angles is prevented from decreasing, and the high-angle durability life is improved (improved), and the breaking strength is improved (improved) due to plastic deformation of the inner and outer member track grooves at high angles. Can be planned.

内方部材のトラック溝及び外方部材のトラック溝を円周方向に不等ピッチで配設したものであれば、ケージの窓部も円周方向に不等ピッチで配設される。これによって、ケージに内輪を組み込む際に、この組立時に周方向長さが大となる窓部を利用することができ、組立性の向上を図ることができる。   If the track grooves of the inner member and the track grooves of the outer member are arranged at unequal pitches in the circumferential direction, the window portions of the cage are also arranged at unequal pitches in the circumferential direction. As a result, when the inner ring is assembled into the cage, a window portion having a large circumferential length can be used during the assembly, and assemblability can be improved.

最小の前記ピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージの窓部の幅より小さくしたり、60°より小さい位相のピッチ内に配設された外側継手部材の内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージの窓部の幅より小さくすることによって、外側継手部材にケージを組み込む際の組み込み性の向上を図ることができる。   The circumferential length of the opening side end portion of the inner spherical surface disposed within the minimum pitch is made smaller than the width of the window portion of the cage, or the outer side disposed within the phase pitch smaller than 60 °. By making the circumferential length of the opening side end portion of the inner spherical surface of the joint member smaller than the width of the window portion of the cage, it is possible to improve the assemblability when the cage is assembled into the outer joint member.

ケージに2個の前記トルク伝達ボールを保持可能な長窓部を形成すると共に、前記長窓部の周方向長さを、内側継手部材の幅より大きく設定したものであれば、内側継手部材をケージに組み込む際の組み込み性の向上を図ることができる。   If the cage is formed with a long window portion capable of holding the two torque transmission balls, and the circumferential length of the long window portion is set larger than the width of the inner joint member, the inner joint member is It is possible to improve the assemblability when incorporating into the cage.

また、ケージ長窓部を形成するにあたって、柱部を除去する方法としてはプレス加工であっても、ミーリング加工であってもよく、これらの種々の塑性加工にて安定して成形することができる。   Further, in forming the cage long window portion, the method of removing the column portion may be press working or milling, and can be stably formed by these various plastic workings. .

以下本発明の実施の形態を図1〜図22に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

この固定式等速自在継手は、図1と図2に示すように内球面21に複数(6個)のトラック溝22が軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪23と、外球面24に外輪23のトラック溝22と対をなす複数(6個)のトラック溝25が軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪26と、外輪23のトラック溝22と内輪26のトラック溝25との間に介在してトルクを伝達する複数(6個)のボール27と、外輪23の内球面21と内輪26の外球面24との間に介在してボール27を保持する窓部(ポケット)29を有するケージ28とを備えている。この場合、図2に示すように、窓部29は円周方向に沿って等ピッチ(60°ピッチ)で6個配設されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fixed type constant velocity universal joint includes an outer ring 23 as an outer member in which a plurality (six) of track grooves 22 are formed on the inner spherical surface 21 along the axial direction, An inner ring 26 as an inner member in which a plurality of (six) track grooves 25 that are paired with the track grooves 22 of the outer ring 23 are formed in the spherical surface 24 along the axial direction, and the track grooves 22 and the inner rings 26 of the outer ring 23 are formed. A plurality of (six) balls 27 that are interposed between the track grooves 25 and transmit torque, and a window that holds the balls 27 interposed between the inner spherical surface 21 of the outer ring 23 and the outer spherical surface 24 of the inner ring 26. And a cage 28 having a portion (pocket) 29. In this case, as shown in FIG. 2, six window portions 29 are arranged at an equal pitch (60 ° pitch) along the circumferential direction.

前記外輪23のトラック溝22は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝22aと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝22bとからなる。奥側トラック溝22aは、その曲率中心O1を継手中心Oから軸方向に外輪23の開口側にずらしている。また、内輪26のトラック溝25は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝25aと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝25bとからなる。開口側トラック溝25bの曲率中心O2を継手中心Oから軸方向に外輪23の奥側トラック溝22aの曲率中心O1と反対側の奥側に等距離kだけ離して設けている。   The track groove 22 of the outer ring 23 includes a back-side track groove 22a in which the track groove bottom is an arc portion and an opening-side track groove 22b in which the track groove bottom is a straight portion parallel to the outer ring axis. The back side track groove 22 a has its center of curvature O 1 shifted from the joint center O in the axial direction toward the opening side of the outer ring 23. The track groove 25 of the inner ring 26 includes a back side track groove 25a in which the track groove bottom is a straight portion parallel to the inner ring axis and an opening side track groove 25b in which the track groove bottom is an arc portion. The center of curvature O2 of the opening side track groove 25b is provided at an equal distance k away from the joint center O in the axial direction on the far side opposite to the center of curvature O1 of the back side track groove 22a of the outer ring 23.

外輪23のトラック溝22や内輪26のトラック溝25は、塑性加工や切削又は焼き入れ鋼切削等にて成形することができる。   The track groove 22 of the outer ring 23 and the track groove 25 of the inner ring 26 can be formed by plastic working, cutting, quenching steel cutting, or the like.

ケージ28は、外球面28aの曲率中心O3と内球面28bの曲率中心O4とを、継手中心(ケージ中心)Oに対して等距離k2だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージ28のオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしている。   In the cage 28, the center of curvature O3 of the outer spherical surface 28a and the center of curvature O4 of the inner spherical surface 28b are offset in the axial direction by an equal distance k2 with respect to the joint center (cage center) O. The amount is made substantially the same as the offset amount of the track groove.

このため、ケージ28の外球面28aは、外輪23の奥側トラック溝22aの溝底とほぼ同心円弧(曲率半径は相違する同心円弧)を形成することができ、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、ケージ28の開口側の肉厚(径方向厚さ)を大きくすることができる。   For this reason, the outer spherical surface 28a of the cage 28 can form a substantially concentric arc (a concentric arc having different curvature radii) with the groove bottom of the inner track groove 22a of the outer ring 23, and the track groove depth on the inner side of the joint. Can be prevented, and the thickness (diameter thickness) on the opening side of the cage 28 can be increased.

図2に示すように、ケージ28の窓部中心位置におけるケージ肉厚をtCAGEとするとともに、作動角が0°のときのボール27のピッチ円半径をPCRBALLとし、この比であるtCAGE/PCRBALLを0.20以上0.23以下とする。 As shown in FIG. 2, the cage thickness at the window center position of the cage 28 with a t CAGE, a pitch circle radius of the balls 27 when the operating angle is 0 ° and PCR BALL, is the ratio t CAGE / PCR BALL is set to 0.20 or more and 0.23 or less.

また、図3に示すように、ボール27のピッチ円直径PCDBALLとボール27の直径DBALLとの比r1を、3.0以上3.3以下とする。すなわち、3.0≦r1≦3.3としている。外輪23の外径DOUTERとボール27の直径PCDBALLとの比r2を、4.6以上4.8以下とする。すなわち、4.4≦r2≦4.8としている。 Further, as shown in FIG. 3, the ratio r1 between the pitch circle diameter PCD BALL of the ball 27 and the diameter D BALL of the ball 27 is set to 3.0 or more and 3.3 or less. That is, 3.0 ≦ r1 ≦ 3.3. The ratio r2 between the outer diameter D OUTER of the outer ring 23 and the diameter PCD BALL of the ball 27 is set to 4.6 or more and 4.8 or less. That is, 4.4 ≦ r2 ≦ 4.8.

ここで、ピッチ円半径PCRBALLとは、ボール中心が描く円の軌跡の半径であり、ピッチ円直径PCDBALLとは、ボール中心が描く円の軌跡の直径である。 Here, the pitch circle radius PCR BALL is the radius of the locus of the circle drawn by the ball center, and the pitch circle diameter PCD BALL is the diameter of the locus of the circle drawn by the ball center.

図4に示すように、作動角が0°のときにおいて、ケージ28の外球面28aの曲率中心O3とボール中心O5とを結んだ直線L3と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ3、及びケージ28の内球面28bの曲率中心O4とボール中心O5とを結んだ直線L4と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ4をそれぞれ2.7°以上5.7°以下に設定している。なお、角度θ3及びθ4は、ケージオフセット角(θCAGE)と呼ぶ。また、作動角が0°とは、外輪23の軸線と内輪の軸線とが一致する状態である。 As shown in FIG. 4, when the operating angle is 0 °, a straight line L3 connecting the center of curvature O3 of the outer spherical surface 28a of the cage 28 and the ball center O5, and a straight line connecting the joint center O and the ball center O5. An angle θ3 formed by L, and an angle θ4 formed by a straight line L4 connecting the center of curvature O4 of the inner spherical surface 28b of the cage 28 and the ball center O5, and a straight line L connecting the joint center O and the ball center O5, respectively. It is set to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less. The angles θ3 and θ4 are called cage offset angles (θ CAGE ). The operating angle of 0 ° is a state where the axis of the outer ring 23 and the axis of the inner ring coincide.

また、作動角が0°のときにおいて、外輪23のトラック溝22の曲率中心O1とボール中心O5とを結んだ直線L1と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ1、及び内輪26のトラック溝25の曲率中心O2とボール中心O5とを結んだ直線L2と、継手中心Oとボール中心O5とを結んだ直線Lとの成す角度θ2をそれぞれ前記オフセット角(θCAGE)と略同一に設定される。なお、角度θ1及び角度θ2は、トラックオフセット角(θTRACK)と呼ぶ。この実施形態では、外輪23のトラック溝22の曲率中心O1をケージ28の外球面28aの曲率中心O3よりも反継手中心側に配置するとともに、内輪26のトラック溝25の曲率中心O2を、ケージ28の内球面28bの曲率中心O4よりも反継手中心側に配置している。このため、この実施形態では、トラックオフセット角(θTRACK)がケージオフセット角(θCAGE)よりも僅かに大きく設定されている。 Further, when the operating angle is 0 °, an angle formed by a straight line L1 connecting the curvature center O1 of the track groove 22 of the outer ring 23 and the ball center O5 and a straight line L connecting the joint center O and the ball center O5. θ1 and an angle θ2 formed by a straight line L2 connecting the center of curvature O2 of the track groove 25 of the inner ring 26 and the ball center O5 and a straight line L connecting the joint center O and the ball center O5 are respectively the offset angles (θ CAGE ). Note that the angles θ1 and θ2 are referred to as track offset angles (θ TRACK ). In this embodiment, the center of curvature O1 of the track groove 22 of the outer ring 23 is disposed closer to the anti-joint center side than the center of curvature O3 of the outer spherical surface 28a of the cage 28, and the center of curvature O2 of the track groove 25 of the inner ring 26 is It arrange | positions rather than the curvature center O4 of 28 inner spherical surfaces 28b in the anti-joint center side. For this reason, in this embodiment, the track offset angle (θ TRACK ) is set slightly larger than the cage offset angle (θ CAGE ).

本発明では、ボールの数が6個であるので、比較的大きなボールを使用することができる。このため、ボール1個の許容できるトルク容量が確保でき、小さいPCDに配置、つまり外径をコンパクトにすることができる。ケージ28の窓部間の柱部の肉厚も厚くすることができるので、高作動角時の強度を確保できる。   In the present invention, since the number of balls is six, a relatively large ball can be used. For this reason, an allowable torque capacity of one ball can be secured, and the ball can be arranged in a small PCD, that is, the outer diameter can be made compact. Since the thickness of the pillar portion between the window portions of the cage 28 can be increased, the strength at a high operating angle can be ensured.

ところで、tCAGE/PCRBALLが0.20未満となると、外径が大きくなり、コンパクト化が困難になったり、ケージの肉厚が薄くなったり、大角度時の必要継手強度が確保することが困難となる。一方、tCAGE/PCRBALLが0.23を越えると、内径セレーション部(シャフト嵌合部)における内輪(内方部材)の肉厚が薄くなり、大角度時(高作動角時)の必要継手強度の確保が困難になったり、内輪26及び外輪23の球面が小さくなることにより、許容可能なトルクレベルが低下したりする。この結果、ボール27が内輪26及び外輪23のトラック溝25、22のエッジ部に乗り上げ易くなり、耐久性が著しく低下してしまうおそれがある。 By the way, when t CAGE / PCR BALL is less than 0.20, the outer diameter becomes large, it becomes difficult to make compact, the thickness of the cage becomes thin, and the necessary joint strength at a large angle can be secured. It becomes difficult. On the other hand, if t CAGE / PCR BALL exceeds 0.23, the inner ring (inner member) of the inner diameter serration part (shaft fitting part) becomes thinner, and the required joint at a large angle (high operating angle) As a result, it becomes difficult to secure the strength, and the spherical surfaces of the inner ring 26 and the outer ring 23 become smaller, so that the allowable torque level is lowered. As a result, the ball 27 can easily ride on the edge portions of the track grooves 25 and 22 of the inner ring 26 and the outer ring 23, and the durability may be significantly reduced.

このため、0.20≦tCAGE/PCRBALL≦0.23とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボール27のトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。すなわち、本発明によれば、コンパクト化(小型化)を可能とするとともに、小型化してもケージ28の強度を確保でき、さらには、高角捩りトルク負荷時のケージ損傷を防止できて、高角強度の向上を図ることができる。このため、よりコンパクトなフォルムにて継手強度耐久性を従来品(8個ボールの固定式ジョイント)と同等以上に確保することができる。 For this reason, by satisfying 0.20 ≦ t CAGE / PCR BALL ≦ 0.23, it is possible to reduce the size and improve the cage strength, and to prevent the ball 27 from climbing onto the edge of the track groove. . That is, according to the present invention, it is possible to reduce the size (miniaturization), to secure the strength of the cage 28 even if the size is reduced, and to prevent the cage from being damaged when a high-angle torsional torque load is applied. Can be improved. For this reason, the joint strength durability can be ensured to be equal to or higher than that of the conventional product (8-ball fixed joint) with a more compact form.

また、ボール27のピッチ円直径PCDBALLとボール27の直径との比を、3.0以上3.3以下としたことによって、等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができ、高精度の等速自在継手を提供できる。ピッチ円直径PCDBALLとボール27の直径との比をr1としたときに、r1<3.0であると、ボール27の直径が大きい場合は内輪26の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、ボール27のピッチ円直径が小さい場合は内・外輪26、23とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、r1>3.3であると、ボール27の直径が小さい場合はボール27の負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、ボール27のピッチ円直径が大きい場合は、外輪23の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じたり、或いは外輪外径が大きくなり、コンパクト化が達成できない。 In addition, by setting the ratio of the pitch circle diameter PCD BALL of the ball 27 to the diameter of the ball 27 to be 3.0 or more and 3.3 or less, it is possible to ensure the strength and durability as a constant velocity universal joint, A highly accurate constant velocity universal joint can be provided. When the ratio between the pitch circle diameter PCD BALL and the diameter of the ball 27 is r1, if r1 <3.0, if the diameter of the ball 27 is large, the inner ring 26 is too thin, When the pitch circle diameter of the ball 27 is small, the surface pressure between the inner / outer rings 26 and 23 and the ball increases, and there is a concern in terms of durability. On the contrary, when r1> 3.3, when the diameter of the ball 27 is small, the load capacity of the ball 27 is small, and there is a concern in terms of durability. When the pitch circle diameter of the ball 27 is large, the outer ring Since the thickness of 23 becomes too thin, there is a concern in terms of strength, or the outer diameter of the outer ring becomes large, so that compactness cannot be achieved.

外輪23の外径とボール27の直径との比を、4.6以上4.8以下とするのが好ましい。これによって、一層強度・耐久性を確保できる。外輪23の外径とボール27の直径との比r2としたときに、r2<4.6であると、ボール27の直径が大きい場合は外輪23の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、外輪23の外径が小さい場合は内・外輪26、23とボール27間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、r2>4.8であると、ボール27の直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、外輪23の外径が大きい場合は、コンパクト化が達成できない。   The ratio between the outer diameter of the outer ring 23 and the diameter of the ball 27 is preferably 4.6 or more and 4.8 or less. Thereby, further strength and durability can be secured. When the ratio r2 between the outer diameter of the outer ring 23 and the diameter of the ball 27 is r2, if r2 <4.6, if the diameter of the ball 27 is large, the thickness of the outer ring 23 becomes too thin, and the strength is increased. When the outer diameter of the outer ring 23 is small, the surface pressure between the inner / outer rings 26 and 23 and the ball 27 increases, and there is a concern in terms of durability. On the other hand, if r2> 4.8, when the diameter of the ball 27 is small, the load capacity of the ball is small, and there is a concern in terms of durability, and when the outer diameter of the outer ring 23 is large, the compactness is reduced. Cannot be achieved.

ケージ28のオフセット角度θ3及びθ4を、2.7°以上5.7°以下に設定することによって、ケージ28の継手開口側の端部の肉厚を、他の部分に比べて厚く成形することができ、継手の小型軽量化を図るためにケージ28を薄く成形しても、ケージ28の継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。ケージ28のオフセット角度θ3及びθ4を、2.7°以上5.7°以下に設定することによって、ケージ28の継手開口側の端部の肉厚が、他の部分に比べて厚く成形される。ケージ28のオフセット角θ3、θ4が、2.7°未満であると、ケージ28の継手開口側の端部が薄くなり、十分な強度が確保できない。また、5.7°を越えると、ケージ28の継手奥側の端部の肉厚が極端に薄くなる。ケージの製造工程において一般的に熱処理を施すが、ケージ28の肉厚が極端に薄くなると、その肉厚の薄い部分では熱処理による未硬化層が少なくなり、靱性が低下し十分な強度が確保できなくなる。また、ケージ28の継手開口側の端部と継手奥側の端部とで、肉厚差が大きいと加工性の悪化も懸念される。   By setting the offset angles θ3 and θ4 of the cage 28 to be not less than 2.7 ° and not more than 5.7 °, the thickness of the end portion on the joint opening side of the cage 28 is made thicker than other portions. Even if the cage 28 is thinly formed in order to reduce the size and weight of the joint, the joint opening side end of the cage 28 has sufficient strength to withstand the load applied when the joint is rotated at a high operating angle. be able to. By setting the offset angles θ3 and θ4 of the cage 28 to be not less than 2.7 ° and not more than 5.7 °, the thickness of the end portion on the joint opening side of the cage 28 is formed thicker than other portions. . If the offset angles θ3 and θ4 of the cage 28 are less than 2.7 °, the end portion on the joint opening side of the cage 28 becomes thin, and sufficient strength cannot be ensured. If the angle exceeds 5.7 °, the thickness of the end of the cage 28 on the back side of the joint becomes extremely thin. Heat treatment is generally performed in the cage manufacturing process. However, when the thickness of the cage 28 becomes extremely thin, an uncured layer due to the heat treatment is reduced in the thin portion, and the toughness is lowered and sufficient strength can be secured. Disappear. Further, if the thickness difference between the end portion on the joint opening side of the cage 28 and the end portion on the back side of the joint is large, the workability may be deteriorated.

また、本発明では、ケージ28のオフセット量kをトラック溝22、25のオフセット量と略同一として大きくしている。したので、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージ28の肉厚(径方向厚さ)を大きくすることができる。このため、高角時のボール27がトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力が作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上(改善)や高角時の内輪26と外輪23のトラック溝25、22の塑性変形に起因する破損強度の向上(改善)を図ることができる。   Further, in the present invention, the offset amount k of the cage 28 is made substantially the same as the offset amounts of the track grooves 22 and 25. Therefore, it is possible to prevent the depth of the track groove on the back side of the joint from becoming shallow, and to increase the thickness (diameter thickness) of the cage 28 on the opening side. For this reason, it is possible to prevent the ball 27 at a high angle from riding on the track edge, and an excessive stress does not act on the edge. That is, a reduction in torsional torque load capacity at high angles is prevented, and high angle durability life is improved (improved), and breakage strength is improved (improved) due to plastic deformation of the track grooves 25 and 22 of the inner ring 26 and outer ring 23 at high angles. Can be achieved.

外輪23のトラック溝22や内輪26のトラック溝25は、塑性加工や切削又は焼入れ鋼切削等にて成形することができるので、内輪26や外輪23のトラック溝成形は、なんら特別な成形方法によることなく簡単に行うことができる。   Since the track groove 22 of the outer ring 23 and the track groove 25 of the inner ring 26 can be formed by plastic working, cutting, or hardened steel cutting, the track groove formation of the inner ring 26 or the outer ring 23 is performed by any special forming method. Can be done easily.

図5は他の実施形態を示し、この場合のケージ28は、周方向間隔が大の一対の長窓部30と、周方向間隔が小の一対の短窓部31との4個を有している。そして、一対の長窓部30を周方向に沿って180度ずらせるとともに、一対の短窓部31を周方向に沿って180度ずらせて、長窓部30と短窓部31とを周方向に沿って交互に配置している。このため、窓部間に設けられる柱部(ケージ柱部)33が4個となる。そして、長窓部30には2個のボール27を収容するとともに、短窓部31には1個のボール27を収容する。   FIG. 5 shows another embodiment, and the cage 28 in this case has four pieces of a pair of long window portions 30 having a large circumferential interval and a pair of short window portions 31 having a small circumferential interval. ing. Then, the pair of long window portions 30 are shifted 180 degrees along the circumferential direction, and the pair of short window portions 31 are shifted 180 degrees along the circumferential direction, so that the long window portion 30 and the short window portion 31 are circumferentially moved. Are arranged alternately. For this reason, the pillar part (cage pillar part) 33 provided between window parts becomes four pieces. The long window portion 30 accommodates two balls 27 and the short window portion 31 accommodates one ball 27.

長窓部30に収容される2個のボール27のPCD上のピッチ角eを60度よりも小さくするとともに、その他のボール27のピッチ角dを60度よりも大きくしている。このため、図6に示すように、ケージ28の長窓部30に対応する外輪23の2つのトラック溝間肩幅寸法fを、ケージ軸方向における窓部幅gよりも小さく設定している。すなわち、内輪26及び外輪23の各トラック溝25、22を、周方向不等ピッチに配設すると共に、外輪23のトラック溝相互間に配設された複数の内球面のうち、最小の前記ピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さ(トラック溝間肩幅寸法)fを、ケージ28の窓部幅幅gより小さく設定している。さらに、図7に示すように、長窓部30の周方向間隔hよりも内輪26の軸方向長さiを短くしている。   The pitch angle e on the PCD of the two balls 27 accommodated in the long window portion 30 is made smaller than 60 degrees, and the pitch angle d of the other balls 27 is made larger than 60 degrees. Therefore, as shown in FIG. 6, the shoulder width dimension f between the two track grooves of the outer ring 23 corresponding to the long window portion 30 of the cage 28 is set smaller than the window width g in the cage axial direction. That is, the track grooves 25 and 22 of the inner ring 26 and the outer ring 23 are arranged at unequal pitches in the circumferential direction, and the smallest pitch among the plurality of inner spherical surfaces arranged between the track grooves of the outer ring 23. A circumferential length (shoulder width dimension between track grooves) f of the opening side end portion of the inner spherical surface disposed inside is set to be smaller than the window width width g of the cage 28. Furthermore, as shown in FIG. 7, the axial length i of the inner ring 26 is shorter than the circumferential interval h of the long window portion 30.

ところで、長窓部30には、図6と図7に示すように、長窓部30の相対面する長辺35a、35bの長手方向中央部に、長窓部内方側へ張り出す膨出部36、36を設けて、長窓部30にスリット37を介して連設される2つのボール収容部38、38を形成している。また、膨出部36、36は、その外面がケージ28の外球面28aと同一曲率半径の連続した球面であり、内面がケージ28の内球面28bと同一曲率半径の連続した球面である。なお、この実施形態では、膨出部36の形状を、ケージ外周側からみて側辺が円弧面とされた台形状(いわゆる富士山形状)である。このため、各膨出部36の突出端面36aは、ケージ周方向に沿って延びる平面であり、所定間隔Mをもって対向(対面)している。   By the way, as shown in FIGS. 6 and 7, the long window portion 30 has a bulging portion that protrudes inward in the long window portion at the center in the longitudinal direction of the long sides 35 a and 35 b facing the long window portion 30. 36 and 36 are provided to form two ball accommodating portions 38 and 38 that are connected to the long window portion 30 via a slit 37. In addition, the bulging portions 36, 36 are continuous spherical surfaces having the same curvature radius as the outer spherical surface 28 a of the cage 28, and the inner surfaces are continuous spherical surfaces having the same curvature radius as the inner spherical surface 28 b of the cage 28. In this embodiment, the shape of the bulging portion 36 is a trapezoidal shape (so-called Mt. Fuji shape) whose side is an arc surface when viewed from the cage outer peripheral side. For this reason, the projecting end surface 36a of each bulging portion 36 is a plane extending along the circumferential direction of the cage, and is opposed (facing) with a predetermined interval M.

所定間隔Mとしては、図7に示すように、組立時に内輪26の肩部47(隣合うトラック溝間の突部)に干渉しない寸法とする。また、膨出部36の大きさや形状としても、作動角を付けて回転したとき等において、ボール収容部38に収容されるボール27の動きを阻害しないようにする必要がある。なお、膨出部36としては、長窓部30を形成する際に、機械加工や塑性加工で形成することができる。   As shown in FIG. 7, the predetermined interval M is set to a dimension that does not interfere with the shoulder 47 (protrusion between adjacent track grooves) of the inner ring 26 during assembly. Also, the size and shape of the bulging portion 36 must be such that the movement of the ball 27 accommodated in the ball accommodating portion 38 is not hindered when rotating with an operating angle. The bulging portion 36 can be formed by machining or plastic processing when the long window portion 30 is formed.

このように、周方向間隔が大の一対の長窓部30と、周方向間隔が小の一対の短窓部31との4個を有し、一対の長窓部30を周方向に沿って180度ずらせるとともに、一対の短窓部31を周方向に沿って180度ずらせて、長窓部30と短窓部31とを周方向に沿って交互に配置したことによって、ケージ28の窓部間の柱部33の数を4つとすることができ、1本あたりの柱部33の周方向長さを長くすることができる。   Thus, it has four of the pair of long window portions 30 having a large circumferential interval and the pair of short window portions 31 having a small circumferential interval, and the pair of long window portions 30 along the circumferential direction. The pair of short window portions 31 are shifted 180 degrees along the circumferential direction and the long window portions 30 and the short window portions 31 are alternately arranged along the circumferential direction. The number of the column part 33 between parts can be made into four, and the circumferential direction length of the column part 33 per one can be lengthened.

これにより、各ケージ柱部33の剛性を大きくすることができるので、小さなPCDに大きなボール27を配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となる固定式等速自在継手として小型化を図ることができ、しかも、高角度時の捩りトルク負荷に対して、ケージ28の破損を防止できる。また、長窓部30を有することによって、内輪26のケージ28への組込みが容易となる。すなわち、内輪26のケージ28への組み込みは、図6と図7に示すように、内輪26の一の肩部47を一の長窓部30に落とし込むことになるから、肩部47を落とし込む窓部29に、長窓部30を用いることによって、その作業性の向上を図ることができる。   As a result, the rigidity of each cage post 33 can be increased, so that a large ball 27 can be arranged on a small PCD, and the fixed constant velocity universal joint can be made compact without reducing the load capacity. As a result, the cage 28 can be reduced in size, and the cage 28 can be prevented from being damaged by a torsional torque load at a high angle. Further, by having the long window portion 30, the inner ring 26 can be easily assembled into the cage 28. That is, as shown in FIGS. 6 and 7, when the inner ring 26 is incorporated into the cage 28, one shoulder 47 of the inner ring 26 is dropped into one long window portion 30. By using the long window part 30 for the part 29, the workability can be improved.

長窓部30に膨出部36、36を設けることによって、この長窓部30を構成するための枠(窓枠)の剛性を向上できる。これによって、窓枠の剛性不足によるケージ28の変形を防止でき、この継手の作動性を損なわずに済み、長期に亘って安定した作動性を発揮することができる。   By providing the bulging portions 36, 36 in the long window portion 30, the rigidity of the frame (window frame) for constituting the long window portion 30 can be improved. As a result, deformation of the cage 28 due to insufficient rigidity of the window frame can be prevented, and the operability of the joint can be maintained, and stable operability can be exhibited over a long period of time.

さらに、継手開口側の長辺35a側の膨出部36によって、作動角をとる際に、外輪23の開口(入口)のインローエッジ部と、ケージ外球面28a側の窓部エッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができ、継手奥側の長辺35bの膨出部36によって、内輪26の外球面24の奥側エッジ部とケージ内球面28b側の窓部エッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。このため、ケージ28の外方部材の内球面21や内方部材の外球面24に案内しやすくなり、継手の作動性が悪化するのを防止でき、窓枠の剛性向上による継手の作動性の悪化防止と相俟って、ケージ28の欠けや割れを有効に防止できる。   Further, when the operating angle is taken by the bulging portion 36 on the long side 35a side on the joint opening side, the interference between the inlay edge portion of the opening (inlet) of the outer ring 23 and the window edge portion on the cage outer spherical surface 28a side. Can be delayed or eliminated, and the bulging portion 36 of the long side 35b on the back side of the joint interferes with the back edge portion of the outer spherical surface 24 of the inner ring 26 and the window edge portion on the cage inner spherical surface 28b side. Can be delayed or eliminated. For this reason, it becomes easy to guide to the inner spherical surface 21 of the outer member of the cage 28 and the outer spherical surface 24 of the inner member, so that the operability of the joint can be prevented from being deteriorated, and the operability of the joint is improved by improving the rigidity of the window frame. Combined with the prevention of deterioration, chipping and cracking of the cage 28 can be effectively prevented.

このように前記図5等に示す固定式等速自在継手では、内輪26及び外輪23の各トラック溝25,22を、周方向不等ピッチに配設すると共に、外輪23のトラック溝相互間に配設された複数の内球面のうち、最小のピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さfを、ケージ28の窓部29の幅gより小さく設定している。   As described above, in the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 5 and the like, the track grooves 25 and 22 of the inner ring 26 and the outer ring 23 are arranged at unequal pitches in the circumferential direction, and between the track grooves of the outer ring 23. The circumferential length f of the opening side end portion of the inner spherical surface disposed within the minimum pitch among the plurality of inner spherical surfaces disposed is set smaller than the width g of the window portion 29 of the cage 28. .

このように構成することによって、外輪23にケージ28を組み込む際は、ケージ28の窓部29を、外輪23の最小のピッチ内に配設された内球面に対向させて組み込むことになる。この場合、最小のピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さが、対向するケージ28の窓部29の幅より小さく設定されているので、内球面がケージ28の外周面に干渉することなく、ケージ28を外輪23に容易に組み込むことができる。   With this configuration, when the cage 28 is incorporated into the outer ring 23, the window portion 29 of the cage 28 is incorporated so as to face the inner spherical surface disposed within the minimum pitch of the outer ring 23. In this case, since the circumferential length of the opening side end portion of the inner spherical surface disposed within the minimum pitch is set to be smaller than the width of the window portion 29 of the opposing cage 28, the inner spherical surface is the cage 28. The cage 28 can be easily incorporated into the outer ring 23 without interfering with the outer peripheral surface.

また、内輪26及び外輪23の各トラック溝相互間のピッチのうち、継手中心に対して対称に位置する2つのピッチの位相を60°より小さく設定すると共に、残りの4つのピッチの位相を60°より大きく設定し、前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された外輪23の内球面の開口側端部の周方向長さfを、前記ケージ28の窓部29の幅より小さく設定していることになる。   Further, among the pitches between the track grooves of the inner ring 26 and the outer ring 23, the phase of two pitches positioned symmetrically with respect to the joint center is set to be smaller than 60 °, and the phase of the remaining four pitches is set to 60. The circumferential length f of the opening side end portion of the inner spherical surface of the outer ring 23 disposed within the pitch of the phase smaller than 60 ° is set to be smaller than the width of the window portion 29 of the cage 28. Will be.

このような場合、ケージ28を外輪23に容易に組み込むことができる。また、窓部29の幅より小さい周方向長さの内球面(開口側端部)が、継手中心に対して対称に配置されるので、一層組み込みやすいものとなる。   In such a case, the cage 28 can be easily incorporated into the outer ring 23. In addition, since the inner spherical surface (opening side end portion) having a circumferential length smaller than the width of the window portion 29 is arranged symmetrically with respect to the joint center, it becomes easier to incorporate.

前記実施形態の長窓部30は図9(a)に記載のように、膨出部36、36がいわゆる富士山形状であったが、図9(b)(c)(d)のような形状であってもよい。すなわち、図9(b)の膨出部36、36は、膨出部36の突出端面36aのコーナ部がアール状とされ、図9(c)の膨出部36、36は、基部コーナ部がなだらかでない台形状とされ、図9(d)の膨出部36、36は矩形状とされている。   As shown in FIG. 9A, the long window portion 30 of the above embodiment has a so-called Mt. Fuji shape in the bulging portions 36, 36, but the shape as shown in FIGS. 9B, 9C, and 9D. It may be. That is, the bulging portions 36 and 36 in FIG. 9B are rounded at the corners of the protruding end surface 36a of the bulging portion 36, and the bulging portions 36 and 36 in FIG. 9 is a gentle trapezoidal shape, and the bulging portions 36 and 36 in FIG. 9D are rectangular.

この図9(b)(c)(d)のような形状の長窓部30を有するケージ28であっても、図9(a)のケージ28と同様の作用効果を奏する。   Even the cage 28 having the long window portion 30 shaped as shown in FIGS. 9B, 9C, and 9D has the same effects as the cage 28 shown in FIG.

また、図10に示すように、一対の膨出部36、36のうちいずれか一方を省略してもよい。図10(a)では膨出部36を継手開口部側の長辺35a側にのみ設け、図10(b)では膨出部36を継手開口部側の長辺35b側にのみ設けている。   Moreover, as shown in FIG. 10, you may abbreviate | omit either one of a pair of bulging parts 36 and 36. FIG. In FIG. 10A, the bulging portion 36 is provided only on the long side 35a side on the joint opening side, and in FIG. 10B, the bulging portion 36 is provided only on the long side 35b side on the joint opening side.

図10(a)に示すものでは、外輪23の開口(入口)のインローエッジ部と、ケージ外球面28a側の窓部エッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができ、図10(b)に示すものでは、内輪26の外球面24の奥側エッジ部とケージ内球面28b側の窓部エッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。   In the case shown in FIG. 10A, the interference between the inlay edge portion of the opening (inlet) of the outer ring 23 and the window edge portion on the cage outer spherical surface 28a side can be delayed or eliminated. In the case shown in b), interference between the inner edge 26 of the outer spherical surface 24 of the outer spherical surface 24 and the window edge portion of the inner spherical surface 28b of the cage can be delayed or eliminated.

また、図11と図12に示すように、長窓部30に膨出部36を設けない長円孔としてもよい。このようなものでは、膨出部36に基づく作用効果を享受できないが、内輪26のケージ28への組込性向上や軽量性向上を達成できる。   Moreover, as shown in FIG. 11 and FIG. 12, it is good also as an oblong hole which does not provide the bulging part 36 in the long window part 30. FIG. In such a thing, although the effect based on the bulging part 36 cannot be enjoyed, the improvement in the incorporating property to the cage 28 of the inner ring | wheel 26 and a lightweight improvement can be achieved.

ところで、長窓部30を有するケージ28を製造する場合、周方向に沿って60°ピッチで窓部が形成された既存のケージにおいて、周方向に隣合う窓部間の柱部を除去すればよい。すなわち、ケージ中心に関して180°反対方向の一対の柱部を除去すればよい。この除去方法としては、例えば、プレス加工やミーリング加工等で行うことができる。図9や図10に示すケージ28の場合、除去すべき柱部の一部を残しているが、図11と図12に示すケージ28では除去すべき柱部の全体(全部)を除去している。   By the way, when manufacturing the cage 28 having the long window portion 30, in the existing cage in which the window portions are formed at a pitch of 60 ° along the circumferential direction, the pillar portion between the window portions adjacent in the circumferential direction is removed. Good. That is, the pair of pillars in the opposite direction with respect to the cage center may be removed. As this removal method, it can carry out by press work, milling, etc., for example. In the case of the cage 28 shown in FIGS. 9 and 10, a part of the column part to be removed remains, but in the cage 28 shown in FIGS. 11 and 12, the entire (all) part of the column part to be removed is removed. Yes.

このように、このケージ28としては、既存のケージにおいて、柱部を除去することによって簡単に成形することができ、しかも、この柱部の除去としては、プレス加工であっても、ミーリング加工であってもよく、これらの種々の塑性加工にて安定して成形することができる。   As described above, the cage 28 can be easily formed by removing the pillar portion in the existing cage, and the removal of the pillar portion can be performed by milling even if it is press working. It may be, and can be stably formed by these various plastic workings.

ケージ28に2個の前記トルク伝達ボール27を保持可能な長窓部29を形成すると共に、長窓部30の周方向長さhを、内輪25の幅iより大きく設定したものであれば、内輪26をケージ28に組み込む際の組み込み性の向上を図ることができる。   As long as the long window part 29 capable of holding the two torque transmission balls 27 is formed in the cage 28 and the circumferential length h of the long window part 30 is set larger than the width i of the inner ring 25, It is possible to improve the assemblability when the inner ring 26 is assembled into the cage 28.

図13〜図15に示すように、内輪26の一つのトラック溝25(25A)の奥側端部(継手奥側の末端縁部)に切欠部45を設けてもよい。この場合の切欠部45は、奥側端と内輪端面46とのコーナ部に形成されるテーパ面にて構成される。なお、この切欠部45は傾斜部から構成されている。この場合、機械加工による成形であっても、塑性加工による成形であってもよい。   As shown in FIGS. 13 to 15, a notch 45 may be provided at the back end of one track groove 25 (25 </ b> A) of the inner ring 26 (terminal edge on the joint back side). In this case, the notch 45 is formed by a tapered surface formed at a corner portion between the rear side end and the inner ring end surface 46. In addition, this notch part 45 is comprised from the inclination part. In this case, it may be molding by machining or molding by plastic working.

ところで、内輪26をケージ28に組み込むに際しては、ケージ28の軸線に対して内輪26をその軸線が垂直になるように配置した状態(ケージ28に対して内輪26を90°回転させた状態)とする。その状態で、図16に示すように、その内輪26の外球面24の一部(周方向に隣合うトラック溝25間の突部47A)をケージ28の窓部29(長窓部30)に落とし込む。すなわち、切欠部45が形成されたトラック溝25Aを、窓部30よりも薄肉側の側枠部48に嵌合させて、トラック溝25Aよりも反時計廻り側の突部47Aをケージ28の窓部30に落とし込んで、切欠部45の底を中心に矢印X方向に内輪26を回転させることになる。この際、この回転半径Cを、切欠部45を有さない回転半径B(従来品の回転半径)よりも小さくすることができる。ここで、この回転半径Cは、切欠部45の底中心部と、このトラック溝25Aと180度反対のトラック溝25Bの一方の開口縁50との間の寸法である。   By the way, when the inner ring 26 is incorporated into the cage 28, the inner ring 26 is disposed so that the axis is perpendicular to the axis of the cage 28 (a state in which the inner ring 26 is rotated by 90 ° with respect to the cage 28). To do. In this state, as shown in FIG. 16, a part of the outer spherical surface 24 of the inner ring 26 (protrusion 47A between the track grooves 25 adjacent in the circumferential direction) is formed on the window 29 (long window 30) of the cage 28. Drop it. That is, the track groove 25A in which the notch 45 is formed is fitted to the side frame portion 48 on the thinner side than the window portion 30, and the protrusion 47A on the counterclockwise side from the track groove 25A is fitted into the window of the cage 28. Then, the inner ring 26 is rotated in the direction of the arrow X around the bottom of the notch 45. At this time, the turning radius C can be made smaller than the turning radius B (the turning radius of the conventional product) that does not have the notch 45. Here, the rotation radius C is a dimension between the bottom center portion of the notch 45 and one opening edge 50 of the track groove 25B opposite to the track groove 25A by 180 degrees.

このため、ケージ28のインロー径をAとし、内輪26の回転半径を従来品をBとし、本発明品をCとしたときには、B>Cであるので、A−B<A−Cとなる。これにより、従来品よりも本発明品のインロー径Aを小さくすることができ、薄肉側の側枠部48の厚さを大きくすることができる。   For this reason, when the inlay diameter of the cage 28 is A, the rotational radius of the inner ring 26 is B, and the product of the present invention is C, B> C, and therefore A−B <A−C. Thereby, the inlay diameter A of the product of the present invention can be made smaller than that of the conventional product, and the thickness of the thin side frame portion 48 can be increased.

内輪26がケージ28に嵌入された後は、内輪26をケージ28に対して90°回転させて、ケージ28の軸線に内輪26の軸線を一致させて正規の姿勢に配置する。これによって、内輪26をケージ28内に組み込むことができる。   After the inner ring 26 is fitted in the cage 28, the inner ring 26 is rotated 90 ° with respect to the cage 28, and the axis of the inner ring 26 is aligned with the axis of the cage 28 and placed in a normal posture. As a result, the inner ring 26 can be incorporated into the cage 28.

トラック溝25の奥側端部に切欠部45を設けたので、ケージ28に組み込む際に、この切欠部45を起点として、内輪26を回転させることができ、内輪26の回転半径を小さくすることができる。このためケージ28のインロー内径と、内輪26との間でより大きなスペースを確保することができ、その分、ケージ28のインロー径Aを小さく設定できる。これによって、ケージ28のインロー側の断面積を拡大させることができ、ケージ28の薄肉の側枠部48の剛性の向上を図ることができると共に、球面接触面積を確保することができるので、接触面圧の増加を防止し、発熱や耐久性の低下を回避することができ、さらにはケージ28の変形や強度の低下も回避できる。すなわち、内輪26の負荷容量や球面面積を減少させることなく、ケージ28の剛性を向上させることができる。また、ケージ28の内球面28bの面積も拡大できるので、内輪26の外球面24との接触面積を拡大でき、剛性向上に加え、耐久性の安定化という利点もある。   Since the notch 45 is provided at the inner end of the track groove 25, the inner ring 26 can be rotated with the notch 45 as a starting point when assembled in the cage 28, and the radius of rotation of the inner ring 26 can be reduced. Can do. Therefore, a larger space can be ensured between the inner diameter of the cage 28 and the inner ring 26, and accordingly, the inner diameter A of the cage 28 can be set smaller. As a result, the cross-sectional area on the inlay side of the cage 28 can be increased, the rigidity of the thin side frame portion 48 of the cage 28 can be improved, and a spherical contact area can be ensured. An increase in surface pressure can be prevented, heat generation and a decrease in durability can be avoided, and further, deformation of the cage 28 and a decrease in strength can also be avoided. That is, the rigidity of the cage 28 can be improved without reducing the load capacity and the spherical surface area of the inner ring 26. Further, since the area of the inner spherical surface 28b of the cage 28 can be increased, the contact area of the inner ring 26 with the outer spherical surface 24 can be increased, and there is an advantage that the durability is stabilized in addition to the improvement in rigidity.

切欠部45の大きさとしては、ケージ28への内輪26の組み込み時における内輪26の回転半径を小さくできる範囲で変更できるが、大きすぎると、内輪26が強度不足となったり、トラック溝25のボール転動範囲が小さくなったりし、また、小さすぎると、回転半径をあまり小さくできない。   The size of the notch 45 can be changed within a range in which the radius of rotation of the inner ring 26 when the inner ring 26 is assembled into the cage 28 can be reduced. However, if the size is too large, the inner ring 26 may have insufficient strength or the track groove 25 If the ball rolling range becomes small or is too small, the turning radius cannot be made too small.

次に図17から図19は、全トラック溝25の奥側端部に切欠部45を形成したものである。このため、この内輪26であっても、前記図13から図15に示す内輪26と同様、組み込む際に、この切欠部45を起点として、内輪26を回転させることができ、内輪26の回転半径を小さくすることができる。このため、この図17から図19に示す内輪26は、図11から図13に示す内輪26と同様の作用効果を奏する。   Next, in FIGS. 17 to 19, a notch 45 is formed at the end on the back side of all the track grooves 25. For this reason, even in the case of this inner ring 26, as in the case of the inner ring 26 shown in FIGS. 13 to 15, when the inner ring 26 is assembled, the inner ring 26 can be rotated with the notch 45 as a starting point. Can be reduced. For this reason, the inner ring 26 shown in FIGS. 17 to 19 has the same effect as the inner ring 26 shown in FIGS. 11 to 13.

特に、全トラック溝25の奥側端部に切欠部45を形成しているので、この内輪26をケージ28に組み込む際に、いずれの突部47を窓部30に挿入してもよい。このため、組み込み性の向上を図ることができる利点がある。   In particular, since the notch 45 is formed at the back end of all the track grooves 25, any protrusion 47 may be inserted into the window 30 when the inner ring 26 is assembled in the cage 28. For this reason, there exists an advantage which can aim at the improvement of an incorporating property.

ところで、前記各実施形態では、切欠部45を、開口側トラック溝25b側から内輪端面46側に向かって順次縮径するテーパ面にて形成していたが、切欠部45としては図20(a)(b)に示す形状であってもよい。図20(a)に示す切欠部45は凹アール状とされ、図20(b)に示す切欠部45は凸アール状とされている。   By the way, in each said embodiment, although the notch part 45 was formed in the taper surface which diameter-reduces sequentially toward the inner ring end surface 46 side from the opening side track groove 25b side, as the notch part 45, FIG. ) The shape shown in (b) may be used. The cutout 45 shown in FIG. 20A has a concave round shape, and the cutout 45 shown in FIG. 20B has a convex round shape.

この図20(a)(b)に示す切欠部45であっても、組み込む際に、この切欠部45を起点として、内輪26を回転させることができ、内輪26の回転半径を小さくすることができる。また、図21(a)(b)に示すように、この切欠部45はトラック溝端の一部(図例では底部)に形成されていても良い。   Even when the cutout 45 shown in FIGS. 20A and 20B is incorporated, the inner ring 26 can be rotated with the cutout 45 as a starting point, and the rotation radius of the inner ring 26 can be reduced. it can. Further, as shown in FIGS. 21A and 21B, the notch 45 may be formed at a part of the track groove end (the bottom in the example).

切欠部45としては、図示省略するが、図13から図15に示すものや図20(a)(b)に示すもの以外、例えば段差部等で構成してもよい。このような段差部等の切欠部45であっても、切欠部45としての機能を発揮する。   Although not shown, the notch 45 may be formed of a stepped portion or the like other than those shown in FIGS. 13 to 15 or 20 (a) and 20 (b). Even the cutout 45 such as the stepped portion exhibits the function as the cutout 45.

次に、図22は別の実施形態を示し、この場合、内輪26および外輪23のトラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものである。すなわち、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝22cと、トラック溝底が奥側から開口側に向かって外径側へ傾斜する開口側トラック溝22dとからなる。奥側トラック溝22cは、その曲率中心O1を継手中心Oから軸方向に外輪23の開口側にずらしている。また、内輪26のトラック溝25は、トラック溝底が開口側から奥側に向かって外径側へ傾斜する奥側トラック溝25cと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝25dとからなる。開口側トラック溝25bの曲率中心O2を継手中心Oから軸方向に外輪23の奥側トラック溝22aの曲率中心O1と反対側の奥側に等距離kだけ離して設けている。   Next, FIG. 22 shows another embodiment. In this case, the track groove bottoms of the inner ring 26 and the outer ring 23 are provided with an arc portion and a tapered portion. In other words, the track groove bottom 22c includes an inner side track groove 22c having a circular arc portion as a track groove bottom, and an opening side track groove 22d in which the track groove bottom is inclined from the back side toward the opening side toward the outer diameter side. The back side track groove 22c has its curvature center O1 shifted from the joint center O in the axial direction toward the opening side of the outer ring 23. The track groove 25 of the inner ring 26 includes a back side track groove 25c in which the track groove bottom is inclined from the opening side toward the back side toward the outer diameter side, and an opening side track groove 25d in which the track groove bottom is an arc portion. Become. The center of curvature O2 of the opening side track groove 25b is provided at an equal distance k away from the joint center O in the axial direction on the far side opposite to the center of curvature O1 of the back side track groove 22a of the outer ring 23.

この場合も、ケージ28の外球面28aの曲率中心O3とケージ28の内球面28bの曲率中心O4とを、継手中心Oに対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージ28のオフセット量kをトラック溝22、25のオフセット量k2と略同一としている。   Also in this case, the center of curvature O3 of the outer spherical surface 28a of the cage 28 and the center of curvature O4 of the inner spherical surface 28b of the cage 28 are offset in the axial direction by an equal distance with respect to the joint center O. The offset amount k is substantially the same as the offset amount k2 of the track grooves 22 and 25.

図22の固定式等速自在継手の他の構成は前記図1に示す固定式等速自在継手と同様であり、同一部材には図1と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。   Other configurations of the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 22 are the same as those of the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 1, and the same members as those in FIG. .

このため、図22に示す固定式等速自在継手においても、図1に示す固定式等速自在継手と同様の作用効果を奏する。図1においては、内輪26および外輪23のトラック溝底が円弧部とストレート部とを備えたアンダーカットフリー型を採用することによって、継手作動角の高角化を図ることができる。これに対して、図22に示す固定式等速自在継手のように、トラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものであれば、より一層の高角化が可能である。   For this reason, the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 22 has the same effects as the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. In FIG. 1, the joint operating angle can be increased by adopting an undercut free type in which the track groove bottoms of the inner ring 26 and the outer ring 23 are provided with arc portions and straight portions. On the other hand, if the track groove bottom has an arc portion and a taper portion as in the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 22, the angle can be further increased.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記実施形態では、曲率中心O1と曲率中心O3とは僅かにずれた位置に配置されるとともに、曲率中心O2と曲率中心O4とは僅かにずれた位置に配置されているが、曲率中心O1と曲率中心O3とが同一位置であっても、曲率中心O2と曲率中心O4とが同一位置であってもよい。また、曲率中心O1と曲率中心O3とがずれたり、曲率中心O2と曲率中心O4とがずれたりする場合、そのずれ量は、任意に設定できるが、オフセット量kとずれ量(k−k2)との比は(k−k2)/k≦0.3と設定するのが好ましい。(k−k2)/k>0.3になると、図23に示す従来の固定式等速自在継手と差異が無くなって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるとともに、開口側のケージ28の肉厚を大きくできなくなり、ジョイントの必要強度を下回る。   As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, in the embodiment, the curvature center O1 and the curvature center O3 are slightly different. Although the center of curvature O2 and the center of curvature O4 are disposed at positions slightly deviated from each other, the center of curvature O2 is provided even if the center of curvature O1 and the center of curvature O3 are the same position. And the center of curvature O4 may be at the same position. Further, when the curvature center O1 and the curvature center O3 are shifted, or when the curvature center O2 and the curvature center O4 are shifted, the shift amount can be arbitrarily set, but the offset amount k and the shift amount (k−k2). Is preferably set as (k−k2) /k≦0.3. When (k−k2) / k> 0.3, there is no difference from the conventional fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 23, the depth of the track groove on the inner side of the joint becomes shallower, and the cage 28 on the opening side becomes smaller. It becomes impossible to increase the wall thickness of the joint, which is less than the required strength of the joint.

また、長窓部30の周方向間隔hとしても、内輪26へのケージ28の組込み性の向上が図れて、しかも、柱部33の剛性が低下しない範囲で種々設定できる。さらに、トラック溝間肩幅寸法fやケージ28のケージ軸方向における窓部幅g等も、ケージ28の外輪23への組込み性等を考慮して設定できる。なお、膨出部36の突出端面36aを平面とすることなく、曲面であってもよい。   Further, the circumferential interval h of the long window portion 30 can be variously set within the range in which the ease of assembling the cage 28 into the inner ring 26 can be improved and the rigidity of the column portion 33 is not lowered. Further, the shoulder width dimension f between the track grooves, the window width g of the cage 28 in the cage axial direction, and the like can be set in consideration of the ease of assembling the cage 28 into the outer ring 23. The protruding end surface 36a of the bulging portion 36 may be a curved surface without being a flat surface.

図22に示す固定式等速自在継手において、ケージ28に図9〜図12に示すような長窓部30を有するものを用いてもよい。また、内輪26に図13や図17に示すような切欠部45を有する内輪26を用いてもよい。   In the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 22, a cage 28 having a long window portion 30 as shown in FIGS. 9 to 12 may be used. Moreover, you may use the inner ring | wheel 26 which has the notch part 45 as shown to FIG. 13 and FIG.

図5等に示すように、内輪26のトラック溝25及び外輪23のトラック溝22を円周方向に不等ピッチで配設する場合、ボール27の円周方向に不等ピッチで配設されることになる。このため、前記実施形態では、60°未満で配設される2個のボールを一つの長窓部30に収容させていた。すなわち、60°未満で配設される2個のボール間の柱部を省略した形状となっている。これに対して、この柱部を省略しないようなものであってもよく、この場合、図1に示すように柱部が6個形成されることになり、ケージ全体の強度が向上するとともに、剛性が大となる。   As shown in FIG. 5 and the like, when the track grooves 25 of the inner ring 26 and the track grooves 22 of the outer ring 23 are arranged at unequal pitches in the circumferential direction, the balls 27 are arranged at unequal pitches in the circumferential direction. It will be. For this reason, in the said embodiment, the two balls arrange | positioned at less than 60 degrees were accommodated in the one long window part 30. FIG. In other words, the shape is such that the column portion between two balls disposed at less than 60 ° is omitted. On the other hand, this pillar part may not be omitted. In this case, as shown in FIG. 1, six pillar parts are formed, and the strength of the entire cage is improved. Increases rigidity.

本発明における固定式等速自在継手においては、トラック溝底に円弧部のみが形成されたバーフィールド型(BJ)であってもよい。   The fixed type constant velocity universal joint according to the present invention may be a bar field type (BJ) in which only an arc portion is formed on the track groove bottom.

本発明の実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows embodiment of this invention. 前記固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint. 前記固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint. 前記固定式等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the said fixed type constant velocity universal joint. 本発明の他の実施形態を示す固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows other embodiment of this invention. 図5に示す固定式等速自在継手の外輪とケージとの関係を示す正面図である。It is a front view which shows the relationship between the outer ring | wheel of the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 5, and a cage. 図5に示す固定式等速自在継手の内輪とケージとの関係を示す側面図である。It is a side view which shows the relationship between the inner ring | wheel of a fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 5, and a cage. 図5に示す固定式等速自在継手のケージへに内輪の組み込み状態を示す側面図である。前記固定式等速自在継手の内輪の断面図である。FIG. 6 is a side view showing an assembled state of the inner ring in the cage of the fixed type constant velocity universal joint shown in FIG. 5. It is sectional drawing of the inner ring | wheel of the said fixed type constant velocity universal joint. ケージを示し、(a)は前記図5の固定式等速自在継手のケージの側面図であり、(b)は第1の変形例を示す側面図であり、(c)は第2の変形例を示す側面図であり、(d)第3の変形例を示す側面図である。The cage is shown, (a) is a side view of the cage of the fixed type constant velocity universal joint of FIG. 5, (b) is a side view showing a first modification, (c) is a second modification. It is a side view which shows an example, (d) It is a side view which shows a 3rd modification. ケージを示し、(a)は第4の変形例を示す側面図であり、(b)は第5の変形例を示す側面図である。The cage is shown, (a) is a side view showing a fourth modification, and (b) is a side view showing a fifth modification. ケージの第6変形例を示す側面図である。It is a side view which shows the 6th modification of a cage. ケージの第6変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 6th modification of a cage. 内輪の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of an inner ring | wheel. 前記図13に示す内輪の正面図である。It is a front view of the inner ring | wheel shown in the said FIG. 前記図13に示す内輪の断面図である。It is sectional drawing of the inner ring | wheel shown in the said FIG. 前記図13に示す内輪を用いたケージへの組み込み方法を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a method of incorporating the cage into the cage using the inner ring shown in FIG. 13. 内輪の他の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other modification of an inner ring | wheel. 前記図17に示す内輪の正面図である。FIG. 18 is a front view of the inner ring shown in FIG. 17. 前記図17に示す内輪の断面図である。It is sectional drawing of the inner ring | wheel shown in the said FIG. 内輪の形成される切欠部を示し、(a)は第1変形例を示す拡大断図であり、(b)は第2変形例を示す拡大断図である。The notch part in which an inner ring | wheel is formed is shown, (a) is an expanded sectional view which shows a 1st modification, (b) is an expanded sectional view which shows a 2nd modification. 内輪の形成される切欠部を示し、(a)は第3変形例の正面図であり、(b)は第3変形例の断面図である。The notch part in which an inner ring | wheel is formed is shown, (a) is a front view of a 3rd modification, (b) is sectional drawing of a 3rd modification. 本発明の別の実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fixed type constant velocity universal joint which shows another embodiment of this invention. 従来の固定式等速自在継手の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional fixed type constant velocity universal joint. 従来の固定式等速自在継手の横断面図である。It is a cross-sectional view of a conventional fixed type constant velocity universal joint.

符号の説明Explanation of symbols

21 内球面
22 トラック溝
24 外球面
25 トラック溝
27 ボール
28 ケージ
28a 外球面
28b 内球面
29 窓部
30 長窓部
31 短窓部
36 膨出部
45 切欠部
21 inner spherical surface 22 track groove 24 outer spherical surface 25 track groove 27 ball 28 cage 28a outer spherical surface 28b inner spherical surface 29 window portion 30 long window portion 31 short window portion 36 bulging portion 45 notched portion

Claims (11)

内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材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、このボールを収容する窓部を有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、
前記ボールの数を6個とし、かつ、ケージの窓部中心位置におけるケージ肉厚をtCAGEとするとともに、作動角が0°のときのボールのピッチ円半径をPCRBALLとし、この比であるtCAGE/PCRBALLを0.20以上0.23以下としたことを特徴とする固定式等速自在継手。
An outer member having a plurality of track grooves formed on the inner spherical surface, an inner member having a plurality of track grooves formed on the outer spherical surface, and between the track grooves of the outer member and the track grooves of the inner member. In a fixed type constant velocity universal joint including a plurality of balls interposed to transmit torque, and a cage having a window portion for accommodating the balls and interposed between an outer member and an inner member,
The number of balls is 6, the cage thickness at the center of the cage window is t CAGE, and the pitch circle radius of the balls when the operating angle is 0 ° is PCR BALL. A fixed type constant velocity universal joint characterized in that t CAGE / PCR BALL is set to 0.20 or more and 0.23 or less.
ボールのピッチ円直径をPCDBALLとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるPCDBALL/DBALLを3.0以上3.3以下としたことを特徴とする請求項1に記載の固定式等速自在継手。 The pitch circle diameter of the ball is PCD BALL , the ball diameter is D BALL , and the ratio PCD BALL / D BALL is set to 3.0 or more and 3.3 or less. Fixed constant velocity universal joint. 外方部材の外径をDOUTERとするとともに、ボール直径をDBALLとし、この比であるDOUTER/DBALLを4.6以上4.8以下としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の固定式等速自在継手。 The outer diameter of the outer member is D OUTER , the ball diameter is D BALL , and the ratio D OUTER / D BALL is 4.6 or more and 4.8 or less. Item 3. A fixed type constant velocity universal joint according to item 2. 外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、作動角が0°のときにおいて、ケージの外球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成す角度、及びケージの内球面の曲率中心とボール中心とを結んだ直線と、継手中心とボール中心とを結んだ直線との成す角度をそれぞれ2.7°以上5.7°以下に設定したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   The center of curvature of the track groove of the outer member and the center of curvature of the track groove of the inner member are offset in the axial direction by an equal distance from the joint center, and the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the cage A straight line connecting the center of curvature of the outer spherical surface of the cage and the center of the ball when the working angle is 0 °, offset from the center of curvature of the inner spherical surface by an equal distance from the joint center in the axial direction. The angle formed by the straight line connecting the joint center and the ball center, and the angle formed by the straight line connecting the center of curvature of the inner spherical surface of the cage and the ball center, and the straight line connecting the joint center and the ball center, respectively. The fixed constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 3, wherein the fixed constant velocity universal joint is set to 2.7 ° or more and 5.7 ° or less. ケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   The fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 4, wherein the offset amount of the cage is increased to be substantially the same as the offset amount of the track groove. 内方部材のトラック溝及び外方部材のトラック溝を円周方向に不等ピッチで配設し、前記外方部材のトラック溝相互間に配設された複数の内球面のうち、最小の前記ピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージの窓部の幅より小さく設定したことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   The track grooves of the inner member and the track grooves of the outer member are arranged at unequal pitches in the circumferential direction, and the smallest of the plurality of inner spherical surfaces arranged between the track grooves of the outer member The circumferential length of the opening side end portion of the inner spherical surface disposed in the pitch is set to be smaller than the width of the window portion of the cage. Fixed constant velocity universal joint as described. 前記内外継手部材の各トラック溝相互間のピッチのうち、継手中心に対して対称に位置する2つのピッチの位相を60°より小さく設定すると共に、残りの4つのピッチの位相を60°より大きく設定し、前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された外側継手部材の内球面の開口側端部の周方向長さを、前記ケージの窓部の幅より小さく設定したことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の固定式等速自在継手。   Of the pitches between the track grooves of the inner and outer joint members, the phases of two pitches positioned symmetrically with respect to the joint center are set smaller than 60 °, and the phases of the remaining four pitches are larger than 60 °. And the circumferential length of the opening side end of the inner spherical surface of the outer joint member disposed within the phase pitch smaller than 60 ° is set to be smaller than the width of the cage window. The fixed type constant velocity universal joint according to any one of claims 1 to 6. 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部を除去して、ケージに2個の前記トルク伝達ボールを保持可能な長窓部を形成すると共に、前記長窓部の周方向長さを、前記内側継手部材の幅より大きく設定したことを特徴とする請求項7に記載の固定式等速自在継手。   The cage pillars disposed within the phase pitch smaller than 60 ° are removed to form a long window portion capable of holding the two torque transmitting balls in the cage, and the long window portion The fixed constant velocity universal joint according to claim 7, wherein a circumferential length is set larger than a width of the inner joint member. 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部の一部を除去して、ケージに2個の前記トルク伝達ボールを保持可能な長窓部を形成すると共に、前記長窓部の周方向長さを、前記内側継手部材の幅より大きく設定したことを特徴とする請求項7に記載の固定式等速自在継手。   A part of the cage pillar portion disposed within the phase pitch smaller than 60 ° is removed to form a long window portion capable of holding the two torque transmitting balls in the cage, and the length The fixed constant velocity universal joint according to claim 7, wherein a circumferential length of the window portion is set larger than a width of the inner joint member. 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部を、プレス加工にて除去したことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の固定式等速自在継手。   10. The fixed type constant velocity universal joint according to claim 8, wherein a column portion of the cage disposed in a pitch having a phase smaller than 60 ° is removed by pressing. 11. 前記60°より小さい位相のピッチ内に配設された前記ケージの柱部を、ミーリング加工にて除去したことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の固定式等速自在継手。   10. The fixed type constant velocity universal joint according to claim 8, wherein a pillar portion of the cage disposed in a pitch having a phase smaller than 60 ° is removed by milling. 11.
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