(57)【要約】【課題】溶接に起因した寸法変化による不良を防止しつつ、既存の溶接品と同等のサイズで製造することが可能なトリボールジョイントを提供する。【解決手段】トリボールジョイント（等速自在継手１）は、キー溝２ａが形成された軸孔２ｂと軸孔２ｂの一端が開口する内部空間Ｓを有する外輪２と、内部空間Ｓに配設され、軸孔２ｂの前記一端の開口２ｃを閉塞し、外輪２と共に環状空間Ｓａを形成する内輪軸３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キー溝が形成された軸孔と前記軸孔の一端が開口する内部空間を有する外輪と、前記内部空間に配設され、前記外輪と共に環状空間を形成する内輪軸と、前記環状空間を形成する前記外輪の内周面と前記内輪軸の外周面の少なくとも一方に周方向等間隔で形成され、軸方向に延びる３本のトラック溝と、前記環状空間内に端部が組込まれ、前記トラック溝のそれぞれに対応する位置にポケットが形成されたトルクチューブと、前記トルクチューブの前記ポケットに組込まれて前記トラック溝に沿って転動可能なボールとを備えたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記外輪に対し、止め輪により前記内輪軸が軸方向で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
少なくとも前記外壁面に前記トラック溝が設けられており、
前記外壁面に設けられた前記トラック溝と、前記内輪軸に設けられた凸部とが嵌合することにより、前記外輪に対し、前記内輪軸が周方向で固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、一般産業機械や車両等に使用される等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一般産業機械や車両等に使用される等速自在継手として、「トリボールジョイント」と称されるものがある（特許文献１，２参照）。図５に示すように、トリボールジョイント２１は、中心軸部２２ａと一体となった外輪２２と、３個のボール穴（ポケット）２３ａが形成されたトルクチューブ２３が、３個のボール２４を介してトルクを伝えるようになっている。
【０００３】
ところで、図５に例示した従来のトリボールジョイント２１の外輪２２には、主に材質を鋼としたハブフランジ２５が溶接（溶接部Ｗ）によって固定されている。ハブフランジ２５の内周面には、嵌合されるシャフトをキー結合するためのキー溝２５ａが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５２−３４６９９号公報
【特許文献２】特開２００７−２９２２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、このようなハブフランジ２５の外輪２２への溶接は、ハブフランジ２５にキー溝加工した後に行われるが、溶接の影響によりキー溝２５ａが寸法変化することがあった。キー溝加工は、溶接後でも可能であるが、軸方向に加工逃げが必要となる。そのため、この場合、既存の（キー溝加工後の）溶接品より、加工逃げの分、ハブフランジの軸方向長さが必要となり、これに起因して全長が長くなり、既存の溶接品と置き換えることができない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、溶接に起因した寸法変化による不良を防止しつつ、既存の溶接品と同等のサイズで製造することが可能なトリボールジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために創案された本発明に係る等速自在継手は、キー溝が形成された軸孔と前記軸孔の一端が開口する内部空間を有する外輪と、前記内部空間に配設され、前記外輪と共に環状空間を形成する内輪軸と、前記環状空間を形成する前記外輪の内周面と前記内輪軸の外周面の少なくとも一方に周方向等間隔で形成され、軸方向に延びる３本のトラック溝と、前記環状空間内に端部が組込まれ、前記トラック溝のそれぞれに対応する位置にポケットが形成されたトルクチューブと、前記トルクチューブの前記ポケットに組込まれて前記トラック溝に沿って転動可能なボールとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、内輪軸を外輪の内部空間に配設する前には、外輪の軸孔の一端は内部空間に開口している。そのため、この状態の外輪の軸孔には、加工逃げを要することなく、キー溝を形成することができる。これにより、外輪の全長を、従来の溶接品のハブフランジと外輪とを合わせた全長と同等にすることができる。よって、上記の構成の等速自在継手は、既存の溶接品と同等のサイズで製造することが可能である。また、上記の構成の等速自在継手は、外輪を製造するために溶接を使用する必要が無いので、溶接に起因した寸法変化による不良を防止できる。すなわち、本発明に係る等速自在継手によれば、溶接に起因した寸法変化による不良を防止しつつ、既存の溶接品と同等のサイズで製造することが可能なトリボールジョイントを提供することができる。
【０００９】
上記構成において、前記外輪に対し、止め輪により前記内輪軸が軸方向で固定されていてもよい。
【００１０】
この構成によれば、外輪に対し、内輪軸を軸方向で容易に固定することができる。
【００１１】
上記構成において、少なくとも前記外壁面に前記トラック溝が設けられており、前記外壁面に設けられた前記トラック溝と、前記内輪軸に設けられた凸部とが嵌合することにより、前記外輪に対し、前記内輪軸が周方向で固定されていてもよい。
【００１２】
この構成によれば、外輪に対して内輪軸を周方向で固定するために、内輪軸の凸部が嵌合する外輪側の凹部としてトラック溝を利用しているので、外輪側の凹部を別途設ける必要が無く、製造コストを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、溶接に起因した寸法変化による不良を防止しつつ、既存の溶接品と同等のサイズで製造することが可能なトリボールジョイントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る等速自在継手の軸方向断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る等速自在継手の要部の分解図である。
【図４】本発明の実施形態に係る等速自在継手の要部の部分断面斜視図である。
【図５】従来の等速自在継手の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づき説明する。
【００１６】
図１〜図４に、本発明の実施形態に係る等速自在継手１を示す。この等速自在継手１は、トリボールジョイントであり、例えば、一般産業機械や車両等に使用される。等速自在継手１は、外輪２と、内輪軸３と、トルクチューブ４と、ボール５とを主要な構成要素とする。
【００１７】
外輪２は、キー溝２ａが形成された軸孔２ｂと、軸孔２ｂの一端が開口する内部空間Ｓを有する。外輪２は、溶接することなく製造した一部品である。内輪軸３は、内部空間Ｓに配設され、軸孔２ｂの一端の開口２ｃを閉塞し、且つ、外輪２と共に環状空間Ｓａを形成する。詳述すると、内輪軸３は、軸孔２ｂの一端の開口２ｃを閉塞する基部３ａと、基部３ａに設けられ、外輪２の軸方向に沿って延び、外輪２と共に環状空間Ｓａを形成する中心軸部３ｂとを有する。
【００１８】
環状空間Ｓａを形成する外輪２の内周面２ｄ（外周壁２ｅの内周面）と内輪軸３の外周面３ｃ（中心軸部３ｂの外周面）のそれぞれに、外輪２の軸方向に延びる３本のトラック溝６，７が周方向等間隔で形成されている。トルクチューブ４は、その一端部４ａが環状空間Ｓａ内に組み込まれている。また、トルクチューブ４には、トラック溝６，７のそれぞれに対応する位置にポケット４ｂが形成されている。ボール５は、トルクチューブ４のポケット４ｂ内に組込まれてトラック溝６，７に沿って転動可能である。
【００１９】
なお、外輪２、内輪軸３、トルクチューブ４、ボール５等の等速自在継手１の構成部品は、例えば鋼等の金属材料で形成されているが、これに限定されず、プラスチック、セラミック等の非金属材料で形成されてもよい。
【００２０】
外輪２の開口側の内周面２ｄに、ボール抜け止め用にストップリング８が配設されている。また、外輪２の開口部はブーツ９によって閉塞され、このブーツ９内及び環状空間Ｓａ内にはグリース等の潤滑剤が封入されている。ブーツ９は、大径部９ａと、小径部９ｂと、大径部９ａと小径部９ｂとを連結する蛇腹部９ｃとからなる。そして、大径部９ａが外輪２の開口端部に外嵌されてブーツバンド１０で締め付けられ、小径部９ｂがトルクチューブ４の所定位置に外嵌されてブーツバンド１０で締め付けられる。
【００２１】
なお、軸孔２ｂの一端の開口２ｃは、内輪軸３の基部３ａで閉塞されているので、環状空間Ｓａ内のグリース等の潤滑剤が軸孔２ｂ内に流出することは防止される。
【００２２】
内輪軸３の基部３ａの外周部には、外輪２の内周面２ｄに設けられた３つのトラック溝６と嵌合する３つの凸部３ｄが設けられている。３つのトラック溝６と３つの凸部３ｄが嵌合することにより、外輪２に対し、内輪軸３が周方向で固定されている。
【００２３】
外輪２の内周面２ｄに形成された環状溝２ｆには、内輪軸３固定用の止め輪１１が嵌合されている。内輪軸３は、止め輪１１により、外輪２に対し外輪２の軸方向で固定されている。詳述すると、内輪軸３の基部３ａの周縁部が、止め輪１１と外輪２の環状面２ｇに当接することにより、内輪軸３は、外輪２に対し外輪２の軸方向で固定されている。また、これにより、内輪軸３の基部３ａが、軸孔２ｂの開口２ｃの周縁部に当接することで開口２ｃを閉塞している。
【００２４】
環状溝２ｆと、止め輪１１の軸方向の断面は、矩形又は正方形状である。環状溝２ｆは、トラック溝６を含めて内周面２ｄに対し、周方向に沿って、同一の径方向の深さで形成されている。止め輪１１は、任意の周方向位置で、径方向の厚さが同一である。
【００２５】
内輪軸３の基部３ａの周縁部（凸部３ｄを含む）における止め輪１１に当接する部位は、外輪２の径方向に沿った単一の平面３ｅとなっており、止め輪１１に対して面接触する。
【００２６】
また、外輪２の環状面２ｇは、トラック溝６の端面となる部位も含み、外輪２の径方向に沿った単一の平面となっている。内輪軸３の基部３ａにおいて、軸孔２ｂの開口２ｃを閉塞する部位と、外輪２の環状面２ｇに当接する部位は、外輪２の径方向に沿った単一の平面３ｆとなっており、外輪２の環状面２ｇに面接触する。
【００２７】
また、内輪軸３の基部３ａは、凸部３ｄの一部領域を除き、その外周面３ｇが内周面２ｄ（トラック溝６を含む）に当接（面接触）する。なお、内輪軸３の基部３ａの凸部３ｄの一部領域には、外輪２の環状面２ｇとトラック溝６に当接しない非当接部３ｈが設けられており、基部３ａの凸部３ｄと環状面２ｇとトラック溝６との間に隙間Ｇが形成されている。
【００２８】
なお、外輪２の内周面２ｄにおけるトラック溝６を除く部位の内径は、キー溝２ａの底面の周方向端部と外輪２の中心軸線との距離の２倍よりも大きく設定されている。そして、キー溝２ａの周方向位置は、外輪２のトラック溝６の１つの周方向位置と同位置になっている。従って、キー溝２ａを加工する際に、加工治具等と、外輪２の内周面２ｄ（トラック溝６を含む）が干渉することが防止される。
【００２９】
以上のように構成された等速自在継手１は、以下の効果を享受できる。
【００３０】
内輪軸３を外輪２の内部空間Ｓに配設する前には、外輪２の軸孔２ｂの一端は内部空間Ｓに開口している。そのため、この状態の外輪２の軸孔２ｂには、加工逃げを要することなく、キー溝２ａを形成することができる。これにより、外輪２の全長を、従来の溶接品のハブフランジと外輪とを合わせた全長と同等にすることができる。よって、等速自在継手１は、既存の溶接品と同等のサイズで製造することが可能である。また、等速自在継手１は、外輪２を製造するために溶接を使用する必要が無いので、溶接に起因した寸法変化による不良を防止できる。すなわち、本実施形態に係る等速自在継手１によれば、溶接に起因した寸法変化による不良を防止しつつ、既存の溶接品と同等のサイズで製造することが可能なトリボールジョイントを提供することができる。
【００３１】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内であれば、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、内輪軸３の基部３ａが、軸孔２ｂの開口２ｃの開口縁に当接して閉塞していたが、軸孔２ｂの開口２ｃの開口縁から離隔した位置で、開口２ｃを閉塞するようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、外輪２、内輪軸３、ボール５等を、トルクチューブ４の一端側のみに配設してトリボールジョイントを構成していたが、これらの部材をトルクチューブ４の両端側に配設して、いわゆる複式のトリボールジョイントを構成してもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１      等速自在継手
２      外輪
２ａ    キー溝
２ｂ    軸孔
２ｃ    開口
２ｄ    外輪の内周面
３      内輪軸
３ｃ    内輪軸の外周面
３ｄ    凸部
４      トルクチューブ
４ａ    一端部
４ｂ    ポケット
５      ボール
６，７  トラック溝
１１    止め輪
Ｓ      内部空間
Ｓａ    環状空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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