(57)【要約】【課題】車両の等速自在継手において、ボールとケージとの衝突による異音を抑制する構造を提供する。【解決手段】荷重Ｆ３がかからない第２接触面３２ｂの周方向の端部３４がボール１６に接触したとき、そのボール１６がケージ１８の柱２８と接触しない位置に第２接触面３２ｂの端部３４が形成されているため、ボール１６の周方向の移動が、第２接触面３２ｂの周方向の端部３４で規制され、ボール１６がケージ１８の柱２８の衝突することが抑制される。従って、ボール１６とケージ１８の柱２８との衝突による異音を抑制することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線まわりに回転可能に配置され、内周面に複数個の内向ボール溝が形成されている外側継手部材と、該外側継手部材の内周側に配置され、外周面に複数本の外向ボール溝が形成されている内側継手部材と、前記外側継手部材の前記内向ボール溝と前記内側継手部材の前記外向ボール溝との間に介挿されている複数個のボールと、径方向で前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配置され、前記ボールが収容されるポケットが周方向で複数個形成されているケージとを、備えた車両の等速自在継手であって、
前記軸線方向において前記ポケットの互いに対向する一対の面には、前記ボールが転動する凹部がそれぞれ形成されており、
前記凹部は、トルク伝達中において前記ボールとの間で荷重がかかる第１凹部と、該ボールとの間で荷重がかからない第２凹部とからなり、
前記第２凹部の周方向の端部は、前記ボールが該第２凹部の周方向の端部に接触したとき、該ボールが前記ポケットを周方向で仕切る前記ケージの柱と接触しない位置に形成されており、
前記第１凹部の周方向の端部は、前記第２凹部の前記端部よりも周方向において前記柱側に形成されている
ことを特徴とする車両の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられる等速自在継手の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のドライブシャフト等に採用される等速自在継手として、外側継手部材と、その外側継手部材の内周側に配置される内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介挿される複数個のボールと、その複数個のボールを保持するケージとを、備えて構成されるものが知られている。特許文献１〜３に記載の等速自在継手がそれである。特許文献１をはじめとする等速自在継手にあっては、外側継手部材に内向ボール溝が形成されるとともに、内側継手部材に外向ボール溝が形成され、これらのボール溝にボールが介挿されている。ボールは、ケージに形成されているポケット内に収容されることで、脱落不能に保持されている。そして、等速自在継手にトルクが入力された際には、ボールと、外側継手部材の内向ボール溝、内側継手部材の外向ボール溝、およびケージとの間で荷重を分担しつつトルクを伝達している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０９０４号公報
【特許文献２】特開２００８−１４４６２号公報
【特許文献３】特開２００９−２８７６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ボールと、外側継手部材の内向ボール溝、内側継手部材の外向ボール溝、およびケージの接触面との間の摩擦特性等の影響によって、ボールが振動するスティックスリップ現象が発生し、ボールが異常な挙動を引き起こすことで、ボールとケージとが衝突して異音が発生する可能性があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両の等速自在継手においてボールとケージとの衝突による異音を抑制する構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、軸線まわりに回転可能に配置され、内周面に複数個の内向ボール溝が形成されている外側継手部材と、その外側継手部材の内周側に配置され、外周面に複数本の外向ボール溝が形成されている内側継手部材と、前記外側継手部材の前記内向ボール溝と前記内側継手部材の前記外向ボール溝との間に介挿されている複数個のボールと、径方向で前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配置され、前記ボールが収容されるポケットが周方向で複数個形成されているケージとを、備えた車両の等速自在継手であって、(b)前記軸線方向において前記ポケットの互いに対向する一対の面には、前記ボールが転動する凹部がそれぞれ形成されており、(c)前記凹部は、トルク伝達中において前記ボールとの間で荷重がかかる第１凹部と、そのボールとの間で荷重がかからない第２凹部とからなり、(d)前記第２凹部の周方向の端部は、前記ボールがその第２凹部の周方向の端部に接触したとき、そのボールが前記ポケットを周方向で仕切る前記ケージの柱と接触しない位置に形成されており、(e)前記第１凹部の周方向の端部は、前記第２凹部の前記端部よりも周方向において前記柱側に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このように、荷重がかからない第２凹部の周方向の端部がボールに接触したとき、そのボールがケージの柱と接触しない位置にその第２凹部の端部が形成されているため、ボールの周方向の移動が、第２凹部の周方向の端部で規制され、ボールがケージの柱の衝突することが抑制される。従って、ボールとケージとの衝突による異音を抑制することができる。また、荷重がかからない第２凹部側でボールの移動が規制されるため、ボールが第２凹部の端部を乗り上げてボールおよびケージが損傷することも防止される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された車両に備えられる等速ジョイントを分解した斜視図である。
【図２】図１の等速ジョイントの断面図である。
【図３】図１のケージを径方向からみた展開図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明が適用された車両に備えられる等速ジョイント１０を分解した斜視図である。また、図２は、等速ジョイント１０の断面図である。等速ジョイント１０は、例えば車両の駆動輪とドライブシャフトとのジョイントとして使用される。図１、２に示すように、等速ジョイント１０は、アウターレース１２と、アウターレース１２の内周側に配置されるインナーレース１４と、アウターレース１２とインナーレース１４との間に介挿されている複数個（本実施例では６個）のボール１６と、複数個のボール１６を保持するケージ１８とを、備えて構成されている。なお、等速ジョイント１０が本発明の車両の等速自在継手に対応し、アウターレース１２が本発明の外側継手部材に対応し、インナーレース１４が本発明の内側継手部材に対応している。
【００１１】
アウターレース１２は、軸線Ｃまわりに回転可能な部材であり、軸線Ｃ方向の一端が椀状に形成されている。また、アウターレース１２の軸線Ｃ方向の他端には、回転軸２０が連結されている。アウターレース１２の椀状の部位の内周面には、ボール１６と同じ数の内向ボール溝２２が周方向で等角度間隔で形成されている。
【００１２】
インナーレース１４は、軸線Ｃまわりに回転可能な部材であり、アウターレース１２の椀状の部位の内周側に配置される。インナーレース１４の外周面には、ボール１６と同じ数の外向ボール溝２４が、周方向で等角度間隔で形成されている。また、インナーレース１４の内周面には、図示しない回転軸と嵌合するスプライン歯が形成されている。
【００１３】
ボール１６は、球形状を有し、径方向でアウターレース１２の内向ボール溝２２とインナーレース１４の外向ボール溝２４との間に介挿されている。ボール１６の外側（軸線Ｃを基準とした径方向外側）がアウターレース１２の内向ボール溝２２と係合することで、アウターレース１２とボール１６とが相対回転不能とされている。且つ、ボール１６の内側（軸線Ｃを基準とした径方向内側）がインナーレース１４の外向ボール溝２４と係合することで、インナーレース１４とボール１６とが相対回転不能とされている。従って、アウターレース１２とインナーレース１４とは、ボール１６を介して同じ回転速度で回転させられる。また、ボール１６は、内向ボール溝２２および外向ボール溝２４に沿って移動可能に構成されている。
【００１４】
ケージ１８は、円環形状を有し、ボール１６と同じ数だけのポケット２６が周方向で等角度間隔で形成されている。図３は、ケージ１８を径方向から見た展開図である。図３に示すように、ケージ１８には、長手形状のポケット２６がボール１６と同じ数だけ形成されている。また、ケージ１８の周方向で隣り合うポケット２６の間には、ポケット２６の周方向の端部に相当する、各ポケット２６を仕切る軸線Ｃ１に平行な柱２８が形成されている。
【００１５】
ポケット２６は、ケージ１８の周方向で長手状に形成されており、ボール１６は、破線で示すように、ポケット２６の軸線Ｃ方向で互いに対向する一対の面２９と接触した状態で収容されている。また、ポケット２６の軸線Ｃ方向において互いに対向する一対の面２９には、軸線Ｃ１方向で互いに対向する面から遠ざかる方向の窪みである第１凹部３０ａおよび第２凹部３０ｂがそれぞれ形成されている。この第１凹部３０ａが形成されることで、その第１凹部３０ａが形成される側の面２９には、第１接触面３２ａが形成されている。また、第２凹部３０ｂが形成されることで、その第２凹部３０ｂが形成される側の面２９には、第２接触面３２ｂが形成されている。これら第１接触面３２ａおよび第２接触面３２ｂは、何れも平坦な面に形成されており、ボール１６は、これら第１接触面３２ａおよび第２接触面３２ｂに接触しつつ、これら接触面３２ａ、３２ｂと接触する範囲でポケット２６内を移動可能とされている。なお、これら第１凹部３０ａおよび第２凹部３０ｂが本発明の凹部に対応している。
【００１６】
ここで、等速ジョイント１０のトルクが伝達されると、図２の矢印で示すように、ボール１６とアウターレース１２との接触面では荷重Ｆ１が作用し、ボール１６とインナーレース１４との接触面では荷重Ｆ２が作用し、ボール１６とケージ１８との間では荷重Ｆ３が作用する。ここで、このボール１６とケージ１８との間の荷重Ｆ３は、軸線Ｃ１方向で常に一定の方向に負荷される。すなわち、ポケット２６の一対の面２９の一方に荷重Ｆ３が負荷される。
【００１７】
図３に戻り、前記荷重Ｆ３が負荷される面が、第１接触面３２ａに対応しており、荷重Ｆ３が負荷されない面が、第２接触面３２ｂに対応している。前記荷重Ｆ３が負荷されない面である第２接触面３２ｂの周方向の端部３４（すなわち第２凹部３０ｂの端部３４）は、ボール１６がその端部３４に接触したとき、ボール１６がケージ１８のポケット２６を仕切る柱２８に接触しない位置に形成されている。一方、荷重Ｆ３が負荷される面である第１接触面３２ａの周方向の端部３６（すなわち第１凹部３０ａの端部３６）は、第２接触面３２ｂの端部３４よりも周方向で柱２８側に形成されている。例えば、第１接触面３２ａの端部３６は、ボール１６がその端部３６に接触した状態でケージ１８の柱２８に接触する位置に形成されている。また、周方向で背面側の第１接触面３２ａの端部３６および第２摺接面３２ｂの端部３４についても同様の位置に形成されている。
【００１８】
これより、第２摺接面３２ｂの周方向の長さＬ２は、第１摺接面３２ａの周方向の長さＬ１よりも狭くなっているため、ボール１６は、実質的に第２摺接面３２ｂの長さＬ２の範囲で移動可能となる。従って、ボール１６がポケット２６内を周方向に転動した際には、ボール１６は第１接触面３２ａの周方向の端部３６よりも先に第２接触面３２ｂの周方向の端部３４に接触することとなり、ボール１６の更なる周方向への移動が規制される。
【００１９】
上記のように、構成される等速ジョイント１０にトルクが入力された際には、ボール１６と、アウターレース１２、インナーレース１４、およびケージ１８との間で荷重を分担しつつトルクを伝達する。このとき、ボール１６は、ボール溝２２、２４上を転動するが、ボール１６とボール溝２２、２４との接触面やボール１６とケージ１８のポケット２６との接触面３２の摩擦特性等の影響によってボール１６が振動する、所謂スティックスリップ現象が知られている。このスティックスリップ現象が発生すると、従来では、ボールとケージの柱が衝突することで、異音が発生する可能性があった。
【００２０】
これに対して、上述したように、ポケット２６の第２摺接面３２ｂの周方向の両端部３４がボール１６と接触した状態で、そのボール１６と柱２８とが接触しない位置に設定されている。従って、上記スティックスリップ現象が発生した場合であっても、ボール１６の周方向への移動が第２摺接面３２ｂの端部３４で規制されるため、ボール１６とケージ１８の柱２８との衝突が抑制される。よって、ボール１６とケージ１８との衝突による異音の発生が抑制される。
【００２１】
また、荷重Ｆ３が負荷されない第２接触面３２ｂ側でボール１６の移動が規制されているので、ボール１６が第２接触面３２ｂの周方向の端部３４と接触した際に大きな荷重がかかることもないため、ボール１６がその端部３４を乗り上げることも防止される。従って、ボール１６が第２接触面３２ｂの端部３４を乗り上げることによるボール１６やケージ１８の損傷が防止される。
【００２２】
また、第２接触面３２ｂは、製造工程で従来より行われている研磨量やミーリング加工の加工量を適宜設定すれば容易に形成することができるため、第２接触面３２ｂを形成することによる製造コストアップも発生しない。
【００２３】
また、第２接触面３２ｂの周方向の長さＬ２を短くし過ぎると、等速ジョイント１０の組付性が悪くなる。従って、第２接触面３２の周方向の長さＬ２は、ボール１６とケージ１８の柱２８との衝突が抑制されるとともに、組付性が確保される範囲に設定される。これより、ボール１６とケージ１８の柱２８との衝突防止および等速ジョイント１０の組付性が両立される。
【００２４】
上述のように、本実施例によれば、荷重Ｆ３がかからない第２接触面３２ｂの周方向の端部３４がボール１６に接触したとき、そのボール１６がケージ１８の柱２８と接触しない位置に第２接触面３２ｂの端部３４が形成されているため、ボール１６の周方向の移動が、第２接触面３２ｂの周方向の端部３４で規制され、ボール１６がケージ１８の柱２８の衝突することが抑制される。従って、ボール１６とケージ１８の柱２８との衝突による異音を抑制することができる。また、荷重Ｆ３がかからない第２接触面３２ｂ側でボール１６の移動が規制されるため、ボール１６が第２接触面３２ｂの端部３４を乗り上げてボール１６およびケージ１８が損傷することも防止される。
【００２５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００２６】
例えば、前述の実施例では、ボール１６の個数が６個に設定されていたが、ボール１６の個数は特に限定されず、適宜変更されても構わない。
【００２７】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０：等速ジョイント（等速自在継手）
１２：アウターレース（外側継手部材）
１４：インナーレース（内側継手部材）
１６：ボール
１８：ケージ
２２：内向ボール溝
２４：外向ボール溝
２６：ポケット
２８：柱
３０ａ：第１凹部（凹部）
３０ｂ：第２凹部（凹部）
３４：端部
３６：端部
【図１】
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【図２】
2016211699.tif 000004
【図３】
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