JP2008185102A - 等速自在継手のマスダンパ構造及び等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なくて安価に製造でき、緩みが生じることなく安定して振動や騒音の低減効果を奏することができる等速自在継手のマスダンパ構造を提供すること。
【解決手段】外方部材２のカップ部２１の外周面に、他の部分の外径よりも大きい径を有する拡径部によって一体に形成されたマスダンパ２４を備える。マスダンパ２４は、外方部材２の軸方向において、カップ部２１の内側面２３の底面２３ｂの近傍位置よりもステム部２２側に形成する。外方部材に別体のマスダンパを圧入することに起因する外方部材の変形や、等速自在継手の動作に伴って別体のマスダンパが緩む不都合を確実に防止できる。マスダンパの脱落防止用のスナップリングが不要であるから、部品点数を削減して、等速自在継手１のコスト削減ができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、等速自在継手に用いられるマスダンパ構造に関する。

車輌等のドライブシャフトに取り付けられる等速自在継手には、例えば、登録実用新案第２５３２３６５号に記載されているように、駆動系の振動や騒音を低減する目的でマスダンパを装着することがある。
登録実用新案第２５３２３６５号

等速自在継手にマスダンパを取り付ける取付構造としては、図３に示すように、等速自在継手の外方部材１０１のディファレンシャル側に締め代を設け、環状のマスダンパ１０２を圧入嵌合するものがある。なお、図３において、１０３はディファレンシャル側のシャフトであり、外方部材１０１の内部に図示しない転動体、保持器及び内方部材が収容され、この内方部材にドライブシャフトの中間シャフトが接続される。

この場合、マスダンパ１０２を等速自在継手の外方部材１０１に圧入しているだけであるから、組み付け時に嵌入力が不十分であると、等速自在継手の動作時の振動等によってマスダンパ１０２に緩みが生じる場合がある。

特に、スペース上、マスダンパ１０２の外径をあまり大きくすることができない場合には、図３に示すように、マスダンパ１０２を軸方向に大きくすることがある。この場合、マスダンパ１０２の内周面の全面を外方部材１０１の外周面に嵌合させる構造にすると、マスダンパ１０２の圧入によって、等速自在継手の内部が変形する可能性がある。このため、マスダンパ１０２の内周面の全面を外方部材１０１の外周面に嵌合させないで、圧入部１０５よりも中間シャフト側の外方部材１０１とマスダンパ１０２との間に、径方向隙間１０６を設けることがある。

このような取付構造では、マスダンパ１０２の一部が外方部材１０１から浮いているので、等速自在継手が高速で回転した場合に、マスダンパ１０２に掛かる慣性力により、マスダンパ１０２の圧入部１０５が緩み易いなどの問題が生じ易いと考えられる。

マスダンパ１０２の軸方向の抜け止め対策として、外方部材１０１の外周面に溝を形成し、マスダンパ１０２の端面に当接するように、抜け止め用のスナップリング１０８を装着する方法もあるが、この方法では部品点数が多くなり、コストアップに繋がる。

そこで、本発明の課題は、部品点数が少なくて安価に製造でき、また、緩みが生じることなく安定して振動や騒音の低減効果を奏することができる等速自在継手のマスダンパ構造を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１の発明の等速自在継手のマスダンパ構造は、略カップ状の内側面を有するカップ部と、このカップ部の底部の外側面から軸方向に突出するステム部とを有する外方部材と、上記外方部材のカップ部の内側に収容された内方部材と、上記外方部材と内方部材との間に介在されてトルクを伝達するトルク伝達部材とを備える等速自在継手の外方部材に設けられたマスダンパ構造であって、上記外方部材のカップ部の外周面に、このカップ部の他の部分の外径よりも大きい径を有する拡径部によって一体に形成されたマスダンパを備えることを特徴としている。

上記構成によれば、外方部材のカップ部の外周面に形成されたマスダンパによって、等速自在継手の動作に伴う振動や騒音が低減する。このマスダンパは、外方部材のカップ部の外周面に、このカップ部の他の部分の外径よりも大きい径の拡径部によって一体に形成されている。したがって、従来のマスダンパ構造のような、外方部材に別体の環状のマスダンパを圧入することに起因する外方部材の変形を、確実に防止できる。また、従来のマスダンパ構造のように等速自在継手の動作に伴って別体のマスダンパが緩む不都合を確実に防止できる。したがって、マスダンパが脱落する不都合を確実に防止できるから、脱落防止のためのスナップリングが不要であり、部品点数を削減して、等速自在継手のマスダンパ構造のコスト削減を図ることができる。

請求項２の発明の等速自在継手のマスダンパ構造は、請求項１に記載の等速自在継手のマスダンパ構造において、上記マスダンパを形成する拡径部は鍛造工程で成形され、上記外方部材のカップ部の拡径部以外の部分は絞り加工によって成形されている。

上記実施形態によれば、鍛造工程で拡径部を成形しておいて、絞り加工によってカップ部のマスダンパ以外の部分を成形することにより、マスダンパが一体に形成されたカップ部を容易に作製できる。

請求項３の発明の等速自在継手のマスダンパ構造は、請求項１又は２に記載の等速自在継手のマスダンパ構造において、上記マスダンパは、上記カップ部の内側面の底面近傍を基準として軸方向でステム部側に形成されている。

上記実施形態によれば、外方部材の軸方向におけるマスダンパの寸法を、カップ部の底部の厚みと略同じにすることにより、マスダンパを一体に有するカップ部を、絞り加工によって容易に作製できる。

請求項４の発明の等速自在継手は、請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のマスダンパ構造を備え、上記外方部材は、内周面に軸方向の３本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内面を有し、上記内方部材は、半径方向に突出した３本の脚軸を有するトリポード部材を有し、上記トルク伝達部材は、上記トリポード部材の各脚軸に複数の針状ころを介して回転自在に装着された状態で上記トラック溝に挿入されたローラであり、上記ローラがローラ案内面に沿って外方部材の軸方向に移動可能に形成されたことを特徴としている。

上記構成によれば、外方部材と内方部材とが所定の作動角度をなす状態で、外方部材のトラック溝内のローラ案内面に沿って移動するローラを介してトルクが伝達されて等速自在継手が動作する。このとき、外方部材のカップ部の外周面に形成されたマスダンパによって、動作に伴う振動や騒音が低減される。このマスダンパは外方部材のカップ部の外周面に一体に形成されているので、従来の別体のマスダンパが圧入されることに起因する外方部材の変形や、等速自在継手の動作に伴うマスダンパの緩みや、マスダンパの脱落を確実に防止できる。したがって、脱落防止用のスナップリングが不要であるから部品点数を削減できて、振動や騒音を低減しつつ、等速自在継手のコスト削減を図ることができる。

さらに、複数のボールでトルク伝達部材を構成するよりも、作動時の発熱を抑制できるので、等速自在継手の寿命短縮を防止できる。また、動作時の発熱を抑制できるので、外方部材のカップ部の開口部と、内方部材に連なるシャフトとの間に設けられて継手内部を保護するブーツが熱によって破損する不都合を防止できる。

また、請求項５の発明の等速自在継手は、請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のマスダンパ構造を備え、上記外方部材は、上記カップ部の内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝を有し、上記内方部材は、外周面に軸方向に延びる複数のトラック溝を有し、上記トルク伝達部材は、対をなす上記外方部材のトラック溝と上記内方部材のトラック溝とで形成される複数のボールトラックに配置され、上記外方部材の内周面と上記内方部材の外周面との間に介在するケージによって保持された複数のボールであることを特徴としている。

上記構成によれば、外方部材と内方部材とが所定の作動角度をなす状態で、外方部材と内方部材との間に複数のボールを介してトルクが伝達されて等速自在継手が動作する。このとき、外方部材のカップ部の外周面に形成されたマスダンパによって、動作に伴う振動や騒音が低減される。このマスダンパは外方部材のカップ部の外周面に一体に形成されているので、従来の別体のマスダンパが圧入されることに起因する外方部材の変形や、等速自在継手の動作に伴うマスダンパの緩みや、マスダンパの脱落を確実に防止できる。したがって、脱落防止用のスナップリングが不要であるから部品点数を削減できて、振動や騒音を低減しつつ、等速自在継手のコスト削減を図ることができる。

本発明の等速自在継手のマスダンパ構造によれば、マスダンパは、外方部材のカップ部の外周面に、このカップ部の外径よりも大きい径の拡径部によって一体に形成されているので、従来のように別体のマスダンパを外方部材に圧入することに起因する外方部材の変形を確実に防止でき、等速自在継手の動作に伴ってマスダンパが緩む不都合を確実に防止でき、また、マスダンパの脱落を確実に防止できるから脱落防止用のスナップリングが不要となって部品点数を削減できるので、安価かつ安定した性能を有する等速自在継手のマスダンパ構造が得られる。

図１は、本発明の第１実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手１はトリポード型の等速自在継手であり、カップ部２１とステム部２２とを有する外方部材２と、半径方向に突出した３本の脚軸３１を有する内方部材としてのトリポード部材３とを備える。トリポード部材３の脚軸３１の外周面には、複数の針状ころ３２を介して、トルク伝達部材としての円環状のローラ４が回転可能に外嵌されている。このトリポード部材３の３つのローラ４が、外方部材２のカップ部２１の内側面２３に形成された３つのトラック溝２３ａに各々挿入されている。トリポード部材３に接続されたシャフト３３の外周面と、外方部材２のカップ部２１の開口部の外周面に、継手内部を保護するブーツ５の両端が夫々固定されている。

この等速自在継手は本発明のマスダンパ構造を備え、上記外方部材２のカップ部２１の外周面にマスダンパ２４が一体に形成されている。このマスダンパ２４は、カップ部２１の他の部分の外径よりも大きい径を有する拡径部によって形成されている。このマスダンパ２４は、外方部材２の軸方向において、カップ部２１の内側面２３の底面２３ｂの近傍位置よりも、ステム部２２側に形成されている。すなわち、マスダンパ２４のカップ部２１の開口側の端面２４ａが、カップ部２１の内側面２３の底面２３ｂと略同じ軸方向位置となるように設定されている。なお、このマスダンパ２４の端面２４ａは、カップ部２１の内側面２３の底面２３ｂを基準として軸方向でステム部２２側に形成されてもよい。このマスダンパ２４を有するカップ部２１は、外方部材２の製造工程において、鍛造工程で拡径部が成形された後、絞り加工によってカップ部２１の拡径部以外の部分が成形されている。カップ部２１の内側面２３の底面２３ｂの近傍位置よりもステム部２２側に拡径部を設けることにより、カップ部２１の拡径部以外の部分を、絞り加工によって影響なく成形できるようにしている。

上記構成のトリポード型の等速自在継手１は、トリポード部材３の脚軸３１と外方部材２のトラック溝２３ａとがローラ４を介して回転方向に係合することにより、駆動側から従動側へ回転トルクを伝達する。また、各ローラ４が脚軸３１に対して回転しながらトラック溝２３ａ内を転動することにより、外方部材２とトリポード部材３との間の相対的な軸方向変位や角度変位を吸収する。こうして、外方部材２とトリポード部材３とが作動角をなした状態で、駆動側から従動側へ回転トルクを等速で伝達する。

ここで、等速自在継手１の動作に伴う振動や騒音を、外方部材２のマスダンパ２４によって低減する。このマスダンパ２４は、外方部材２のカップ部２１の外周面に一体に形成されているので、従来のマスダンパ構造のような外方部材１０１に別体の環状のマスダンパ１０２を圧入することに起因する外方部材１０１の変形を確実に防止できる。また、従来のマスダンパ構造のように等速自在継手の動作に伴って別体のマスダンパ１０２が緩む不都合を確実に防止できる。したがって、マスダンパが脱落する不都合を確実に防止できるから、脱落防止のためのスナップリング１０８が不要であり、部品点数を削減して、等速自在継手１のコスト削減を図ることができる。

また、トリポード型の等速自在継手１は、後述するダブルオフセット型の等速自在継手と比較して、作動時の発熱を抑制できるので、等速自在継手の寿命短縮を防止できる。また、動作時の発熱を抑制できるので、熱によるブーツ５の破損を効果的に防止できる。

上記実施形態において、マスダンパ２４を、カップ部２１の他の部分の外径よりも大きい径を有する拡径部によって形成したが、等速自在継手の配置位置のクリアランスの事情等により拡径部の外径をあまり大きくできない場合は、拡径部の軸方向の寸法を大きくしてもよい。すなわち、図１に示す拡径部よりも外径を小さく形成する一方、拡径部の軸方向の寸法を大きくしてマスダンパ２４を形成する。このとき、カップ部２１の底部の厚みを拡径部と同様に増大させることにより、マスダンパ２４のカップ部２１の開口側の端面２４ａが、カップ部２１の内側面２３の底面２３ｂの近傍位置と略同じ軸方向位置となるようにする。これにより、拡径部を鍛造工程で形成した後、絞り加工を行うことによってカップ部２１を容易に成形することができる。

図２は、本発明の第２実施形態の等速自在継手を示す断面図である。この等速自在継手５１は、ダブルオフセット型の等速自在継手であり、カップ部１２１とステム部１２２とを有する外方部材５２と、この外方部材５２のカップ部１２１内に収容された内方部材５３と、外方部材５２と内方部材５３との間に介在されたトルク伝達部材としてのボール５４と、外方部材５２と内方部材５３との間に介在されてボール５４を保持するケージ５５を備える。カップ部１２１の内側面１２３には複数（例えば６個）のトラック溝１２３ａが形成され、このトラック溝１２３ａと同じ数のトラック溝１３１ａが内方部材５３の外周面１３１に形成されている。このカップ部１２１のトラック溝１２３ａと内方部材５３のトラック溝１３１ａとで形成される複数のボールトラック内に、ボール５４が夫々収容されている。内方部材５３に接続されたシャフト１３３の外周面と、外方部材５２のカップ部１２１の開口部の外周面に、継手内部を保護するブーツ５６の両端が夫々固定されている。

上記外方部材５２のカップ部１２１の外周面には、本発明のマスダンパ構造によるマスダンパ１２４が一体に形成されている。このマスダンパ１２４は、第１実施形態と同様に、カップ部１２１の他の部分の外径よりも大きい径を有する拡径部によって形成され、軸方向において、カップ部１２１の内側面１２３の底面１２３ｂの近傍位置よりもステム部１２２側に形成されている。このカップ部１２１もまた、第１実施形態と同様に、外方部材５２の製造工程において、鍛造工程で拡径部が成形された後、絞り加工によってカップ部１２１の拡径部以外の部分が成形されている。

上記構成のダブルオフセット型の等速自在継手５１は、カップ部１２１のトラック溝１２３ａと内方部材５３のトラック溝１３１ａとがボール５４を介して回転方向に係合することにより、駆動側から従動側へ回転トルクを伝達する。また、各ボール５４がケージ５５で保持されてボールトラック内を転動することにより、外方部材５２と内方部材５３との間の相対的な軸方向変位や角度変位を吸収する。こうして、外方部材５２と内方部材５３とが作動角をなした状態で、駆動側から従動側へ回転トルクを等速で伝達する。

ここで、等速自在継手５１の動作に伴う振動や騒音を、外方部材５２のマスダンパ１２４によって低減する。このマスダンパ１２４は、外方部材５２のカップ部１２１の外周面に一体に形成されているので、従来のマスダンパ構造のような外方部材１０１に別体の環状のマスダンパ１０２を圧入することに起因する外方部材１０１の変形を確実に防止できる。また、従来のマスダンパ構造のように等速自在継手の動作に伴って別体のマスダンパ１０２が緩む不都合や、マスダンパ１０２が脱落する不都合を確実に防止でき、したがって、スナップリング１０８を削除してコスト削減を図ることができる。

本実施形態において、マスダンパ１２４のカップ部１２１の開口側の端面１２４ａは、カップ部１２１の内側面１２３の底面２３ｂと略同じ軸方向位置となるように設定したが、カップ部１２１の内側面１２３の底面１２３ｂを基準として軸方向でステム部１２２側に形成してもよい。また、カップ部１２１を成形する絞り加工に影響を与えない限り、マスダンパ１２４の端面１２４ａを、カップ部１２１の底面２３ｂよりも多少開口側に形成してもよい。

尚、本発明の等速自在継手のマスダンパ構造及び等速自在継手は、上述の実施形態に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種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の第１実施形態の等速自在継手を示す断面図である。 本発明の第２実施形態の等速自在継手を示す断面図である。 等速自在継手のマスダンパの取付構造を示す断面図である。

符号の説明

１ 等速自在継手
２ 外方部材
３ トリポード部材
４ ローラ
２１ カップ部
２２ ステム部
２４ マスダンパ
３１ 脚軸
３２ 針状ころ
２３ カップ部の内側面
２３ａ カップ部のトラック溝

Claims (5)

1. 略カップ状の内側面を有するカップ部と、このカップ部の底部の外側面から軸方向に突出するステム部とを有する外方部材と、上記外方部材のカップ部の内側に収容された内方部材と、上記外方部材と内方部材との間に介在されてトルクを伝達するトルク伝達部材とを備える等速自在継手の外方部材に設けられたマスダンパ構造であって、
   上記外方部材のカップ部の外周面に、このカップ部の他の部分の外径よりも大きい径を有する拡径部によって一体に形成されたマスダンパを備えることを特徴とする等速自在継手のマスダンパ構造。
2. 請求項１に記載の等速自在継手のマスダンパ構造において、
   上記マスダンパを形成する拡径部は鍛造工程で成形され、上記外方部材のカップ部の拡径部以外の部分は絞り加工によって成形されていることを特徴とする等速自在継手のマスダンパ構造。
3. 請求項１又は２に記載の等速自在継手のマスダンパ構造において、
   上記マスダンパは、上記カップ部の内側面の底面近傍を基準として軸方向でステム部側に形成されていることを特徴とする等速自在継手のマスダンパ構造。
4. 請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のマスダンパ構造を備え、
   上記外方部材は、内周面に軸方向の３本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内面を有し、
   上記内方部材は、半径方向に突出した３本の脚軸を有するトリポード部材を有し、
   上記トルク伝達部材は、上記トリポード部材の各脚軸に複数の針状ころを介して回転自在に装着された状態で上記トラック溝に挿入されたローラであり、
   上記ローラがローラ案内面に沿って外方部材の軸方向に移動可能に形成されたことを特徴とする等速自在継手。
5. 請求項１の乃至３のうちのいずれか１つに記載のマスダンパ構造を備え、
   上記外方部材は、上記カップ部の内周面に軸方向に延びる複数のトラック溝を有し、
   上記内方部材は、外周面に軸方向に延びる複数のトラック溝を有し、
   上記トルク伝達部材は、対をなす上記外方部材のトラック溝と上記内方部材のトラック溝とで形成される複数のボールトラックに配置され、上記外方部材の内周面と上記内方部材の外周面との間に介在するケージによって保持された複数のボールであることを特徴とする等速自在継手。

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