(57)【要約】      （修正有）【課題】摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットの耐久性を向上させるとともに、コンパクトで安価な等速ジョイントを提供する。【解決手段】筒状に形成された外輪１と、径方向に延びる３本のトリポード軸部６ａを有するトリポード６と、それぞれのトリポード軸部６ａに支持され、外輪の軌道溝１ａに転動自在に挿入されたローラユニット１１を備えている摺動式トリポード型等速ジョイントであって、ローラユニットは、外ローラ２、複数の球体３、内ローラ５、球体を等配保持する保持器４によって構成される。ローラユニットは、内ローラの転走溝５ｂと球体３は一点Ｐ２で接触し、外ローラ２の転走溝２ａと球体３は一点Ｐ３で接触する。接触点Ｐ２とＰ３を結ぶ直線Ｌ３は、ローラユニットの回転軸中心線Ｌ１に直行する直線Ｌ２に対して、接触角αを持つ状態で、内ローラ５と、外ローラ２と、球体３が配置されることを特徴とする。【選択図】図３
2020091033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成され、内周面に軸方向に延びる３本の軌道溝を周方向に１２０°の間隔をおいて形成された外輪と、径方向に延びる３本のトリポード軸部を有するトリポードと、それぞれのトリポード軸部に支持され、外輪の軌道溝に転動自在に挿入されたローラユニットを備えている摺動式トリポード型等速ジョイントであって、当該ローラユニットは、外ローラ、複数の球体、内ローラ、球体を等配保持する保持器によって構成されており、内ローラ、外ローラは球体の半径より大きな単一円弧面で形成された断面形状を持つ転走溝を有しており、伝達トルクが微小の時には、球体と内ローラ転走溝、球体と外ローラ転走溝は、それぞれ一点の接触点で接触するが、この接触点を結ぶ直線がローラユニットの回転軸中心線に対して直行する直線からある角度（接触角と呼ぶ）を持って配置されている事を特徴とするローラユニットを採用した摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項２】
前述のローラユニットにおいて、内ローラ、外ローラは球体の半径より大きな複数円弧あるいは楕円で形成された断面形状を持つ転走溝を有する場合には、伝達トルクが微小の時には、球体と内ローラ転走溝、球体と外ローラ転走溝は、それぞれ二点の接触点で接触するが、この接触点の中間点を結ぶ直線がローラユニットの回転軸中心線に対して直行する直線からある角度（接触角と呼ぶ）を持って配置されている事を特徴とするローラユニットを採用した摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項３】
前述のローラユニットと外輪およびトラニオン軸部との接触については、外ローラ外径部は断面形状が外側に凸の単一円弧面で形成されており、これより大きな円弧面で形成された断面形状を持つ外輪軌道溝と接し、また、内ローラ内面は断面形状が内径側に凸の単一円弧面で形成されており、真円で形成されたトラニオン軸部外径と接するが、伝達トルクが微小の時には、それぞれ一点の接触点で接する。この接触点が、ローラユニットの接触角の延長上にあるように外輪とトラニオンを配置した構造を持つ摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項４】
前述のローラユニットは外ローラ、複数の球体、内ローラ、球体を等配保持する保持器によって構成されており、アンギュラベアリングと類似した形状を有しており、アンギュラベアリングと同様に組み立てることにより、一体化して使用することを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、産業機械、自動車等の駆動力伝達部に置いて、駆動軸と従動軸を連結させる等速ジョイントに関し、摺動式トリポード型等速ジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】一般に、摺動式トリポード型等速ジョイントは、外輪の内周に軸方向に延びる３本の軌道溝を周方向に１２０°の間隔をおいて成形し、径方向に延びる３本のトリポード軸部を有するトリポードと、それぞれのトリポード軸部に支持されるローラユニットを備えている。このローラユニットは、外ローラ、転動体、内ローラ等で構成されており、外輪の軌道溝に転動自在に挿入され、このローラユニットを介して外輪とトリポードの相互間でトルクを伝達するようにしている。【０００３】上記のローラユニットに使用される転動体には、一般的に針状コロが使用されている。この針状コロは、外ローラと内ローラの隙間に保持器を用いることなく、総コロ状態で配置される。また、ローラユニットの組み立てに置いては、スナップリング等が使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】上記、転動体に針状コロが使用されたローラユニットついては、使用時にスナップリングとの接触等を原因として針状コロが傾くことにより、ローラと針状コロの異常当たりが発生し、耐久性を低下させるおそれがあった。【０００５】このような、耐久性の低下を防止するためには、転動体に球体を使用することが有効であるが、転動体に球体を使用した場合には、針状コロと比較して転動体が大きくなることに伴い、ローラユニット外径が大きくなり、結果的に外輪寸法が大きくなり、等速ジョイントの外径寸法が大きくなる欠点があった。【０００６】本発明の課題は、摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットの転動体と内ローラおよび外ローラ転送面が安定して接触することにより、耐久性を向上させるとともに、コンパクトで安価な等速ジョイントを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】上記の課題を解決するために、ローラユニットの転動体が球体で、この球体と内ローラ、外ローラの接触点を結ぶ直線がローラユニットの回転軸中心線に対して直行する直線からある角度（接触角と呼ぶ）を持って配置されているローラユニットを採用した。【０００８】また、ローラユニットと外輪およびトラニオン軸部との接触については、外ローラ外径部と外輪軌道溝、内ローラ内面とトラニオン軸部の接触点は、ローラユニットの接触角の延長上に配置される構造を持つものとした。【０００９】また、本ローラユニットは、外ローラ、複数の球体、内ローラ、球体を等配保持する保持器によって構成され、アンギュラベアリングと同様に一体化されて使用される。
【発明の効果】
【００１０】ローラユニットの転動体を、針状ころから球体に変更することにより、内ローラ、外ローラと転動体の接触面での摩擦が大幅に低減するとともに、球体と転送溝が安定して接触することにより、針状ころの倒れを原因とする耐久性の低下についても回避出来る。【００１１】また、ローラユニットの転動体に針状ころを使用する場合には、針状ころをローラキットの回転軸中心線に対して、平行に設置することが必要であり、この結果、ローラキットと外輪軌道溝の接触点は、ローラキット回転軸中心線と直行する直線上で針状ころの全長の半分程度の位置に設置される。このために、外輪の重量を軽減する場合には、外輪外径形状が円形ではなく、異形形状になる場合が多い。一方で、本発明では、転動体に球体を採用し、接触角を持つ配列を採用した結果、接触角を変更することによりトラニオン、ローラユニット、外輪の接触点を、自由に設計することが可能となり、外輪外径形状を円形にすることが容易となった。【００１２】従い、本発明の等速ジョイントは、外輪重量を増やすことなく外径を円形とすることが可能なため、外輪の加工費用をより安価にできる。また、ブーツについても外輪との勘合部分を異形形状にする必要がなく、円形でよいため安価に製造することが可能となる。【００１３】本ローラユニットは、アンギュラベアリング形状と類似していることから、保持器については、既存ベアリングで実績のあるものと同等のものが流用可能で、組み立て機についても既存設備の流用が可能となる。従って、針状コロを使用したローラユニットと比較して、信頼性が高く、且つ、安価に製造出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される等速ジョイントアッシーの一例を示す断面図である。
【図２】図１のＹ−Ｙ線断面図である。
【図３】図２のＺ部の拡大断面図である。
【図４】本発明と比較対照する別形状の等速ジョイント断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】本発明の摺動式トリポード型等速ジョイントの実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１６】自動車用に等速ジョイントが使用される場合には、固定式等速ジョイントと摺動式等速ジョイントが組み合わされて使用されることが一般的である。本発明は、このうち摺動式に関するものであり、図１と図２にこの断面図を示す。
【００１７】外輪１は、筒状に形成され底部を有している。外輪１の内周には、軸方向に延びる３本の軌道溝１ａを周方向に１２０°の間隔をおいて形成している。なお、図１においては、１本の軌道溝のみが示されている。
【００１８】トリポード６は、外輪１の筒状部分の内側に配置されている。このトリポード６は、シャフト１０にスプラインを介して連結されている。また、径方向に延びる３本のトリポード軸部６ａを１２０°の間隔をおいて形成している。それぞれのトリポード軸部６ａは、円柱状をなし、外輪１の軌道溝１ａ内に挿入されている。
【００１９】ローラユニット１１の全体形状は、円筒状からなり、ローラユニット１１は、トリポード軸部６ａの外周側に回転かつ揺動可能に配置され、且つ、外輪軌道溝１ａに転動可能に配置している。このローラユニット１１は、外ローラ２と、内ローラ５と、複数の転動体である球体３と、球体３を等配保持する保持器４にて構成される。外ローラ２と、内ローラ５と、球体３と保持器４を組み立てた後のローラユニット１１は、アンギュラベアリングと同様に、使用中に分離することはない。
【００２０】図３を参照しながら、ローラユニット１１の詳細を説明する。
【００２１】内ローラ５は、内径部５ａの断面形状が円弧で形成されており、外径部には転走溝５ｂを有する。この転走溝５ｂの断面形状は、球体の曲率より大きな曲率の単一円弧で形成され、伝達トルクが微小な時には、球体３と転走溝５ｂは接触点Ｐ２の一点で接触する。
【００２２】外ローラ２は、外径部２ｂの断面形状が円弧で形成されており、内径部には転走溝２ａを有する。この転走溝２ａの断面形状は、球体の曲率より大きな曲率の単一円弧で形成され、伝達トルクが微小な時には、球体３と転走溝２ａは接触点Ｐ３の一点で接触する。
【００２３】前述の接触点Ｐ２とＰ３を結ぶ直線Ｌ３は、ローラユニット１１の回転軸中心線Ｌ１に直行する直線Ｌ２に対して、角度を有しており、この角度を接触角αと呼ぶ。ローラユニット１１は、接触角αを持つ状態で、内ローラ５と、外ローラ２と、球体３が配置されることを特徴としている。
【００２４】なお、前述の例は、球体と転走溝５ｂ、および、転走溝２ａが一点で接触する場合であるが、２点で接触する場合には、２点の中間点を結ぶ直線が接触角αを持つものとする。
【００２５】トリポード６と内ローラ５の接触については、断面形状が円弧で形成された内ローラ５の内径部５ａと、真円で形成されたトリポード軸部６ａの外周部６ｂと接触し、伝達トルクが微小な時には、内径部５ａと外周部６ｂは、接触点Ｐ１の一点で接触する。
【００２６】外ローラ２と外輪１との接触については、断面形状が円弧で形成された外ローラ２の外径部２ｂが、断面形状が外径部２ｂより大きな曲率で形成された外輪軌道溝１ａと接触し、伝達トルクが微小な時には、外径部２ｂと外輪軌道溝１ａは接触点Ｐ４の一点で接触する。
【００２７】前述の接触点Ｐ１とＰ４は、直線Ｌ３の延長上に配置される。
【００２８】トリポード軸部６ａと内ローラ５の接触点Ｐ１と、内ローラ５と球体３の接触点Ｐ２と、球体３と外ローラ２の接触点Ｐ３と、外ローラ２と外輪軌道溝１ａの接触点Ｐ４が、接触角αを持ったうえで、一直線上に配置されることにより、無駄のないトルク伝達とスムースなローラユニット１１の回転を得ることが可能となる。
【００２９】ローラユニット１１は、アンギュラベアリングと類似した形状であり、ベアリングとして実績のある保持器形状を流用することが可能で、使用時の信頼性が高い。
【００３０】接触角を持たずに、転動体を球体にした場合のローラキット１７を使用した摺動式トリポード型等速ジョイントの一例を、断面図で図４に示す。
【００３１】本発明を使用した場合の図２と図４を比較すると、外輪１は外径部が円形であるが、外輪１２の外径部は、異形形状となっている。このため、外輪１と外輪１２を比較すれば、外輪１が軽く、且つ、安価に製造することが可能となる。
【００３２】また、図１に示したブーツ８については、外輪１２に使用するブーツ（図示はしていない）は、異形形状となり、グリース漏れの懸念があり、且つ、製造コストも高くなる。これに対して、外輪１は、外径形状が円形であるため、ブーツの勘合部も円形となり、安価に製造することが可能となる。
【００３３】また、図２と図４から、外輪１と外輪１２の内部の隙間面積を比較すると、外輪１のほうが、外輪１２に対して小さな面積を有している。この結果、外輪１の内部に入れるグリース量は、外輪１２と比較して少量となり、コストが削減される。
【００３４】上述した摺動式トリポード型等速ジョイントによれば、転動体を、針状ころから球体に変更することにより、内ローラ、外ローラと転動体の接触面での摩擦が大幅に低減するとともに、球体と転送溝が安定して接触することにより、針状ころを使用した場合と比較して、針状ころの倒れ等に相当する現象がなく、耐久性が向上する。
【００３５】また、容易に外輪外径を円形に出来ることから、外輪、ブーツの低価格化が可能であり、外輪内部の隙間空間体積を削減する設計も可能で、グリースコストの削減も可能となることから、コンパクトで、安価な等速ジョイントが提供出来る。
【符号の説明】
【００３６】１    外輪
１ａ  軌道溝
２    外ローラ
３    球体
４    保持器
５    内ローラ
６    トリポード
８    ブーツ
１０  シャフト
１１  ローラユニット
Ｐ１  トリポードと内ローラの接触点
Ｐ２  内ローラと球体の接触点
Ｐ３  外ローラと球体の接触点
Ｐ４  外ローラと外輪軌道溝の接触点
Ｌ１  ローラユニットの回転軸中心線
Ｌ２  Ｌ１に直行する直線
Ｌ３  Ｐ２とＰ３を結ぶ直線
α    接触角（Ｌ２とＬ３のなす角度）
【図１】
2020091033.tif 000003
【図２】
2020091033.tif 000004
【図３】
2020091033.tif 000005
【図４】
2020091033.tif 000006