(57)【要約】【課題】熱処理歪を小さくし、トリポードのボス部の捩り疲労強度を向上できる摺動式トリポード型等速ジョイントを提供する。【解決手段】シャフト本体４１とシャフト本体４１の軸方向端面に第一の凹凸部４４を形成したシャフト４０と、ボス部２１とトリポード軸部２２と貫通孔２３とボス部２１の一方側端面に第二の凹凸部２４を形成したトリポード２０と、貫通孔２３を挿通しボス部２１の他方側端面に係合し、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４を軸方向に噛合させる接合手段５０とを備える。【選択図】図６
2010014259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
環状からなり、前記トリポード軸部に対して回転且つ揺動可能であり前記トリポード軸部の延伸方向に摺動可能に前記トリポード軸部に支持されるとともに、前記軌道溝に沿って転動可能に設けられるローラと、
を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
前記シャフトは、
シャフト本体と、
前記シャフト本体の前記軸方向端面に形成され、前記シャフト本体の軸周りに凹凸状をなす第一の凹凸部と、
を備え、
前記ボス部は、
前記ボス部の軸方向に貫通形成される貫通孔と、
当該ボス部の軸方向一方側端面に形成され、当該ボス部の軸周りに凹凸状をなし、前記シャフトの前記第一の凹凸部に噛合する第二の凹凸部と、
を備え、
前記摺動式トリポード型等速ジョイントは、前記貫通孔を挿通して設けられ、前記シャフトおよび前記ボス部の軸方向他方側端面に係合し、前記シャフトの前記第一の凹凸部と前記ボス部の前記第二の凹凸部とを軸方向において接合させる接合手段を備え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。
【請求項２】
前記第二の凹凸部は、前記ボス部のうち前記トリポード軸部が設けられる軸方向範囲の外部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項３】
前記貫通孔の中心軸は、前記トリポードの中心軸に一致するように設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項４】
前記第一の凹凸部および前記第二の凹凸部は、前記シャフトの回転軸を軸とする円錐面に沿う形状に形成されてなる請求項１〜３の何れか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項５】
前記貫通孔における径方向断面の外接円は、前記第二の凹凸部の径方向断面の外接円より小さく設定されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項６】
前記シャフトは、前記シャフト本体の軸方向端面から軸方向に突出形成され、且つ、その径方向断面形状の外接円が前記シャフト本体の外接円より小さな形状に設定されている突起部を備え、
前記ボス部の前記貫通孔は、前記突起部に嵌合されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項７】
前記突起部の径方向断面形状は、非円形状に形成され、
前記貫通孔の径方向断面形状は、前記突起部の径方向断面形状に対応する非円形状に形成されることを特徴とする請求項６に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項８】
前記ボス部は、当該ボス部の軸方向他方側端面に形成され、当該ボス部の軸回りに凹凸状をなす第三の凹凸部を備え、
前記摺動式トリポード型等速ジョイントは、円盤状からなり、前記シャフトに対して回転規制して設けられ、端面に前記第三の凹凸部に噛合する第四の凹凸部が形成される円盤部材を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項９】
前記第三の凹凸部は、前記ボス部のうち前記トリポード軸部が設けられる軸方向範囲の外部に設けられることを特徴とする請求項８に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項１０】
前記接合手段は、前記シャフトに設けられたねじ部と、前記ねじ部に螺合し前記ボス部の軸方向他方側端面に係合するボルトまたはナットと、を備えることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の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、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】
従来の摺動式トリポード型等速ジョイントとして、例えば、特開２０００−２４０６７５号公報（特許文献１）および特開２００７−０２４２６６号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特許文献１、２に記載の等速ジョイントは、シャフトに連結されたトリポードと外輪の軌道溝との間を回転可能に配置されたローラを有している。このような構成により、外輪とシャフトの間で動力が伝達される。
【特許文献１】特開２０００−２４０６７５号公報
【特許文献２】特開２００７−０２４２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、等速ジョイントを構成するトリポードは、シャフトに連結されるボス部と外輪の軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備える。このボス部はスプライン内歯を形成した貫通孔を有する。このスプライン内歯は、圧入されるシャフトの外周面に形成されたスプライン外歯と噛合し、この噛合により動力が伝達される。そして、このトリポードは、高い強度が要求されるため、熱処理を施して硬度を高めるようにしている。
【０００４】
ところで、前述したトリポードは、トリポード軸部の形成部位とそれ以外の部位とで、径方向の肉厚が異なる。具体的には、トリポード軸部の形成部位における径方向の肉厚が厚く、トリポード軸部以外の部位における径方向の肉厚が薄い。そのため、トリポードの熱処理において、焼入れ後の冷却過程で素材の収縮量がボス部の周方向で均一にならない。つまり、収縮量の大きいトリポード軸部以外の部位の内径面が、トリポード軸部の形成部位の内径面より大きく内方に変形する。その結果、ボス部の貫通孔がおむすび形に変形した内径形状となる。これに対して、シャフトのスプライン外歯の外径形状は真円形に形成される。
【０００５】
このため、トリポードにシャフトを圧入して両者を互いにスプライン嵌合した場合、トリポード軸部以外の部位の内径面と、トリポード軸部の形成部位の内径面とでは、スプラインの締め代または隙間が異なる。よって、動力伝達時にトリポード軸部以外の部位の内径面のスプライン内歯に大きな負荷がかかり、肉厚の薄い当該部位の捩り疲労強度が低くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、特許文献２に記載の等速ジョイントは、熱処理により変形したトリポードの貫通孔に対して、シャフトの外径形状をこの貫通孔に合致するおむすび形に形成することで解決できるとされている。しかし、このシャフトの形成には、おむすび形のスプライン外歯の加工を行うことが必要となる。この加工は複雑であるため、加工コストが高くなるという問題がある。さらには、結局のところ、加工精度や熱処理などの影響により、変形するトリポードの形状に適応してシャフトを形成することは容易ではない。つまり、トリポードのスプライン内歯とシャフトのスプライン外歯との噛合により、トリポードとシャフトとを連結させる以上、トリポードのボス部の捩り疲労強度を高めることは容易ではない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、熱処理歪を小さくし、トリポードのボス部の捩り疲労強度を向上できる摺動式トリポード型等速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】
【０００８】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【０００９】
（手段１）手段１に係る摺動式トリポード型等速ジョイントは、
筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
環状からなり、前記トリポード軸部に対して回転且つ揺動可能であり前記トリポード軸部の延伸方向に摺動可能に前記トリポード軸部に支持されるとともに、前記軌道溝に沿って転動可能に設けられるローラと、
を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
前記シャフトは、
シャフト本体と、
前記シャフト本体の前記軸方向端面に形成され、前記シャフト本体の軸周りに凹凸状をなす第一の凹凸部と、
を備え、
前記ボス部は、
前記ボス部の軸方向に貫通形成される貫通孔と、
当該ボス部の軸方向一方側端面に形成され、当該ボス部の軸周りに凹凸状をなし、前記シャフトの前記第一の凹凸部に噛合する第二の凹凸部と、
を備え、
前記摺動式トリポード型等速ジョイントは、前記貫通孔を挿通して設けられ、前記シャフトおよび前記ボス部の軸方向他方側端面に係合し、前記シャフトの前記第一の凹凸部と前記ボス部の前記第二の凹凸部とを軸方向において接合させる接合手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、シャフトの第一の凹凸部とボス部の第二の凹凸部とを軸方向において接合することで、第一の凹凸部と第二の凹凸部との噛合によりトリポードとシャフトとの間で動力伝達が行われる。ここで、シャフトに形成される第一の凹凸部は、シャフト本体の端面に形成されている。また、トリポードに形成される第二の凹凸部は、ボス部の端面に形成されている。したがって、ボス部のスプライン内歯とシャフトのスプライン外歯を嵌合して動力を伝達する構成と比して、ボス部の挿通孔の内径を大幅に小さくすることができる。つまり、ボス部の径方向の肉厚を大きくすることができる。その結果、ボス部において肉厚の差が全周に亘って小さくなり、熱処理を施した場合の変形量の差も小さくすることができる。
【００１１】
トリポードのボス部の熱処理歪が小さくなることにより、動力伝達時にボス部のうちトリポード軸部の形成部位以外の部位に応力が集中することを防止できる。これにより、トリポードの捩り疲労強度を間接的に向上できる。さらに、ボス部の径方向の肉厚を大きくすることで、ボス部の捩り疲労強度を直接的に向上できる。
【００１２】
なお、第一、第二の凹凸部は、凹部および凸部が径方向に放射状に延びる形状としてもよいし、周方向且つ径方向に断続的な凹凸状としてもよいし、平行な複数の凹凸状としてもよい。ただし、放射状に延びる形状とする場合が、第一の凹凸部と第二の凹凸部の係合面積を大きく確保できるため、大きな動力伝達力を発揮できる。
【００１３】
（手段２）手段１の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記第二の凹凸部は、前記ボス部のうち前記トリポード軸部が設けられる軸方向範囲の外部に設けられるとよい。
【００１４】
手段２によれば、第二の凹凸部は、シャフトの回転軸直交方向から見て、ボス部のうちトリポード軸部が設けられる軸方向範囲の外部に設けられる。つまり、トリポード軸部の根元部のうち軸方向一方側端部に最も近い点を通りシャフト回転軸に直交する第一の平面と、トリポード軸部の根元部のうち軸方向他方側端部に最も近い点を通りシャフト回転軸に直交する第二の平面に挟まれる範囲に、第二の凹凸部は形成されない。
【００１５】
これにより、ボス部のうちトリポード軸部が設けられる軸方向範囲の肉厚を、軸方向全体に亘って、十分に確保できる。従って、ボス部の熱処理歪を低減できることによりボス部の捩り疲労強度を間接的に向上でき、且つ、ボス部の径方向の肉厚を大きくすることでボス部の捩り疲労強度を直接的に向上できる。
【００１６】
（手段３）手段１または２の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記貫通孔の中心軸は、前記トリポードの中心軸に一致するように設定されるとよい。
【００１７】
仮に、貫通孔の中心軸とトリポードの中心軸とが偏心していると、ボス部の径方向の肉厚が、周方向において偏ることになる。そこで、手段３のようにすることで、ボス部の径方向の肉厚を周方向全体に亘って偏りを小さくできる。その結果、ボス部の捩り疲労強度を確実に向上できる。
【００１８】
（手段４）手段１〜３のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記第一の凹凸部および前記第二の凹凸部は、前記シャフトの回転軸を軸とする円錐面に沿う形状に形成されるようにしてもよい。
【００１９】
手段４によれば、第一および第二の凹凸部は、シャフトの回転軸を含む断面においてシャフトの回転軸に対して傾斜した形状に形成される。これにより、第一および第二の凹凸部との噛合面積を大きくすることができる。その結果、上記手段によりボス部の捩り疲労強度を向上しつつ、本手段によりシャフトとトリポードとの間における動力伝達力を十分に確保できる。
【００２０】
（手段５）手段１〜４のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記貫通孔における径方向断面の外接円は、前記第二の凹凸部の径方向断面の外接円より小さく設定されるとよい。
【００２１】
手段５によれば、トリポードを一方側端面に正対する方向から見て、貫通孔が第二の凹凸部よりも小さく設定されているので、ボス部に形成される貫通孔を小さくしつつ、第二の凹凸部の面積を十分に確保できる。これにより、ボス部の捩り疲労強度を向上しつつ、シャフトとトリポードとの間における動力伝達力を十分に確保できる。
【００２２】
（手段６）手段１〜５のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記シャフトは、前記シャフト本体の軸方向端面から軸方向に突出形成され、且つ、その径方向断面形状の外接円が前記シャフト本体の外接円より小さな形状に設定されている突起部を備え、
前記ボス部の前記貫通孔は、前記突起部に嵌合されるようにしてもよい。
【００２３】
手段６によれば、シャフト本体の軸方向端面から突出形成される突起部は、ボス部の貫通孔に嵌合される。これにより、トリポードとシャフトとの径方向の相対的な位置決めが可能となる。その結果、第一の凹凸部と第二の凹凸部の噛合位置を適切な位置とすることができる。
【００２４】
（手段７）手段６の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記突起部の径方向断面形状は、非円形状に形成され、
前記貫通孔の径方向断面形状は、前記突起部の径方向断面形状に対応する非円形状に形成されるようにしてもよい。
【００２５】
手段７によれば、突起部と貫通孔はそれぞれ対応した非円形状の径方向断面を形成されるので、第一、第二の凹凸部による動力伝達力に加えて、突起部と貫通孔との間で動力伝達力を発揮できる。つまり、動力伝達力を向上させることができる。ここで、非円形状とは、多角形、楕円形、スプラインなど、真円形以外の形状を意味する。
【００２６】
（手段８）手段１〜７のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記ボス部は、当該ボス部の軸方向他方側端面に形成され、当該ボス部の軸回りに凹凸状をなす第三の凹凸部を備え、
前記摺動式トリポード型等速ジョイントは、円盤状からなり、前記シャフトに対して回転規制して設けられ、端面に前記第三の凹凸部に噛合する第四の凹凸部が形成される円盤部材を備えるようにしてもよい。
【００２７】
手段８によれば、ボス部の第三の凹凸部は、第四の凹凸部を有する円盤部材を介して、シャフトとトリポードが動力伝達できる。つまり、ボス部は一方側端面に加え、他方側端面からも動力伝達をすることができる。
【００２８】
（手段９）手段８の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記第三の凹凸部は、前記ボス部のうち前記トリポード軸部が設けられる軸方向範囲の外部に設けられるようにしてもよい。
【００２９】
手段９によれば、第三の凹凸部は、シャフトの回転軸直交方向から見て、ボス部のうちトリポード軸部が設けられる軸方向範囲の外部に設けられる。つまり、トリポード軸部の根元部のうち軸方向一方側端部に最も近い点を通りシャフト回転軸に直交する第一の平面と、トリポード軸部の根元部のうち軸方向他方側端部に最も近い点を通りシャフト回転軸に直交する第二の平面に挟まれる範囲に、第三の凹凸部は形成されない。
【００３０】
これにより、ボス部のうちトリポード軸部が設けられる軸方向範囲の肉厚を、軸方向全体に亘って、十分に確保できる。従って、ボス部の熱処理歪を低減できることによりボス部の捩り疲労強度を間接的に向上でき、且つ、ボス部の径方向の肉厚を大きくすることでボス部の捩り疲労強度を直接的に向上できる。
【００３１】
（手段１０）手段１〜９のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記接合手段は、前記シャフトに設けられたねじ部と、前記ねじ部に螺合し前記ボス部の軸方向他方側端面に係合するボルトまたはナットと、を備えるようにしてもよい。
【００３２】
手段１０による接合手段は、シャフトに設けられた雌ねじ部と、雌ねじ部に螺合しボス部の軸方向他方側端面に係合し且つ貫通孔を挿通するボルトとを備えるようにしてもよい。また、接合手段は、シャフトに設けられ且つ貫通孔を挿通する雄ねじ部と、雄ねじ部に螺合しボス部の軸方向他方側端面に係合するナットとを備えるようにしてもよい。
【００３３】
これにより、確実に、シャフトの第一の凹凸部とボス部の第二の凹凸部とを軸方向において接合させることができる。また、ボス部の第三の凹凸部と円盤部材の第四の凹凸部を有する構成の場合も同様に、それぞれを軸方において確実に接合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイント（以下、単に「等速ジョイント」と称する。）を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。ここで、本実施形態の等速ジョイントは、車両の動力伝達シャフトの連結に用いる場合を例に挙げて説明する。例えば、ディファレンシャルギヤに連結された軸部とドライブシャフトの中間シャフトとの連結部位に用いる場合である。
【００３５】
＜第一実施形態＞
第一実施形態の等速ジョイント１について、図１〜図６を参照して説明する。図１は、第一実施形態の等速ジョイント１の軸方向断面である。図２は、等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。図３は、トリポード２０を軸方向から見た図である。図４は、図３のＡ−Ａ断面図である。図５（ａ）は、シャフト４０の側面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ方向矢視図である。図６は、トリポード２０とシャフト４０を組付けた状態における径方向から見た図（側面図）である。図６において、左側が外輪１０の奥側であり、右側が外輪１０の開口側である。
【００３６】
図１および図２に示すように、等速ジョイント１は、外輪１０と、トリポード２０と、ローラユニット３０と、シャフト４０と、接合ボルト５０（本発明の接合手段を構成する）とから構成される。
【００３７】
外輪１０は、筒状（例えば、有底筒状）に形成されており、一端側がディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。そして、外輪１０の筒状部分の内周面には、外輪回転軸方向（図１の左右方向）に延びる軌道溝１１が、外輪軸の周方向に等間隔に３本形成されている。各軌道溝１１における溝延伸方向に直交する断面形状が、コの字形をなしている。
【００３８】
トリポード２０は、外輪１０の筒状部分の内側に配置されている。このトリポード２０は、図３に示すように、後述するシャフト４０に連結されるボス部２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。
【００３９】
ボス部２１は、筒状からなる。つまり、ボス部２１は、ボス部２１の軸方向に貫通形成される貫通孔２３を備えている。この貫通孔２３は、ボス部２１の径方向断面形状が円形であって、ボス部２１の軸方向全体に亘って同径に形成されている。さらに、貫通孔２３の中心軸は、トリポード２０の中心軸（ボス部２１の中心軸でもある）に一致するように設定されている。この貫通孔２３には、後述するシャフト４０の突起部４３が嵌合されるとともに、接合ボルト５０が挿通される。
【００４０】
また、ボス部２１は、外輪１０の開口側にあたる一方側端面に第二の凹凸部２４が形成されている。第二の凹凸部２４は、凹部および凸部がボス部２１の径方向に放射状に延びるように、且つ、凹部と凸部がボス部２１の周方向に交互に位置するように形成されている。詳細には、第二の凹凸部２４は、ボス部２１の径方向断面に沿う形状に形成されている。この第二の凹凸部２４は、矩形凹凸状でもよいし、三角凹凸状でもよい。そして、この第二の凹凸部２４の径方向断面の外接円は、貫通孔２３における径方向断面の外接円よりも大きく設定されている。第二の凹凸部２４は、後述するシャフト４０の第一の凹凸部４４と噛合する。
【００４１】
トリポード２０を構成するそれぞれのトリポード軸部２２は、ボス部２１の外周面からそれぞれボス部２１の径方向外方に延びるように立設されている。これらのトリポード軸部２２は、ボス部２１の周方向に等間隔（１２０ｄｅｇ間隔）に形成されている。これらのトリポード軸部２２の外周面は、球面凸状に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部２２の少なくとも先端部は、外輪１０のそれぞれの軌道溝１１内に挿入されている。
【００４２】
ここで、トリポード２０において、ボス部２１に形成される第二の凹凸部２４と、トリポード軸部２２の位置関係について、図４を参照して説明する。この第二の凹凸部２４は、図４に示すように、ボス部２１のうちトリポード軸部２２が設けられる軸方向範囲Ｗの外部に設けられている。詳しくは、軸方向範囲Ｗとは、トリポード軸部２２の根元部のうち軸方向一方側端部に最も近い点を通りシャフト回転軸に直交する第一の平面と、トリポード軸部２２の根元部のうち軸方向他方側端部に最も近い点を通りシャフト回転軸に直交する第二の平面に挟まれる範囲である。つまり、ボス部２１のうちトリポード軸部２２が設けられる軸方向範囲Ｗには、貫通孔２３のみ存在し、第二の凹凸部２４は設けられていない。
【００４３】
ローラ３０は、全体形状としては、環状からなる。このローラ３０は、トリポード軸部２２の外周側に配置されている。このローラ３０は、外ローラ３１と、内ローラ３２と、ニードルローラ３３と、止め輪３４、３５とから構成される。
【００４４】
外ローラ３１は、円筒状に形成されている。この外ローラ３１の外周面は、軌道溝１１の側面に対応する形状、すなわち軌道溝１１の側面を反転した形状からなる。そして、外ローラ３１は、その中心軸が外輪回転軸に直交する姿勢で、軌道溝１１の側面に転動可能に嵌挿されている。また、外ローラ３１の内周面は、円筒状、すなわち、外ローラ３１の軸方向に亘ってほぼ同径に形成されている。ただし、外ローラ３１の内周面の両開口側には、全周に亘って止め輪溝３１ａ、３１ｂが形成されている。
【００４５】
内ローラ３２は、円筒状に形成されている。内ローラ３２の軸方向長さは、外ローラ３１に形成された止め輪溝３１ａ、３１ｂ間の離間距離に相当する。この内ローラ３２の外径は、外ローラ３１の内径より小さく形成されている。そして、内ローラ３２は、外ローラ３１の径方向内方に離隔して配置されている。この内ローラ３２と外ローラ３１との径方向隙間には、全周に亘って、複数のニードルローラ３３が配置されている。そして、このニードルローラ３３を介することで、内ローラ３２は、外ローラ３１に対して相対回転可能とされている。この内ローラ３２は、トリポード軸部２２に対して回転且つ揺動可能に、且つ、トリポード軸部２２の延伸方向に摺動可能となるように、トリポード軸部２２に軸支されている。
【００４６】
止め輪３４、３５は、切り込み部分が形成されたＣ字型状からなる。つまり、止め輪３４、３５は、縮径可能な形状からなる。これらの止め輪３４、３５は、外ローラ３１の止め輪溝３１ａ、３１ｂにそれぞれ嵌め込まれる。そして、止め輪３４、３５は、内ローラ３２およびニードルローラ３３に対して、ローラ３０の軸心方向に係合するようにされている。つまり、止め輪３４、３５は、内ローラ３２およびニードルローラ３３が、外ローラ３１に対して、軸方向に相対的に移動することを規制している。
【００４７】
シャフト４０は、図５に示すように、シャフト本体４１と、突起部４３と、第一の凹凸部４４とから構成される。シャフト本体４１は、中実の棒状からなる。突起部４３は、円筒状であって、シャフト本体４１の外径よりも十分に小さな外径からなる形状に設定されている。さらに、突起部４３の外径は、ボス部２１の貫通孔２３の内径とほぼ同等とされている。また、突起部４３の軸方向長さは、ボス部２１の貫通孔２３の軸方向長さよりも短くされている。この突起部４３の内周面には、雌ねじ４３ａ（本発明の接合手段を構成する）が形成されている。この突起部４３は、シャフト本体４１の軸方向端面の中心部から軸方向に突出するように、シャフト本体４１と同軸上に設けられている。このように構成される突起部４３は、ボス部２１の貫通孔２３に第二の凹凸部２４が形成されている側から挿入され、この貫通孔２３に嵌合される。
【００４８】
第一の凹凸部４４は、シャフト本体４１のうち突起部４３が設けられる軸方向端面に形成されている。この第一の凹凸部４４は、シャフト本体４１の軸周りに凹凸状をなし、凹部および凸部がシャフト本体４１の径方向に放射状に延びるように形成されている。詳細には、第一の凹凸部４４は、それぞれ、ボス部２１の径方向断面に沿う形状に形成されている。さらに、第一の凹凸部４４の内径および外径は、それぞれ、ボス部２１の第二の凹凸部２４の内径および外径とほぼ同等である。この第一の凹凸部４４は、ボス部２１の第二の凹凸部２４に噛合される。
【００４９】
接合ボルト５０は、例えば、六角ボルトや六角穴付ボルトなどを用いる。この接合ボルト５０のねじ部は、シャフト４０の突起部４３の雌ねじ４３ａに螺合する大きさに形成されている。さらに、接合ボルト５０のねじ部の外径は、ボス部２１の貫通孔２３の内径よりも僅かに小さく形成されている。この接合ボルト５０のねじ部の軸方向長さは、ボス部２１の貫通孔２３の軸方向長さよりも少し短く形成されている。さらに、接合ボルト５０の頭部の外径は、ボス部２１の貫通孔２３の内径よりも大きく形成されている。
【００５０】
そして、この接合ボルト５０は、シャフト４０の突起部４３をボス部２１の貫通孔２３に嵌合させた後に、ボス部２１の貫通孔２３に第二の凹凸部２４が形成されていない側から挿入される。接合ボルト５０は、貫通孔２３に挿入されている突起部４３の雌ねじ４３ａに螺合される。そして、図６に示すように、接合ボルト５０の頭部がボス部２１の端面に当接して係合する位置まで、接合ボルト５０と突起部４３の雌ねじ４３ａを螺合する。その結果、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４とが軸方向において接合する。つまり、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４とが周方向に噛合する。
【００５１】
以上説明した構成からなる等速ジョイント１によれば、以下の効果を奏する。まず、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４との噛合により、確実に、シャフト４０とトリポード２０との間で動力伝達を行うことができる。特に、接合ボルト５０を用いることで、端面に形成された第一、第二の凹凸部２４、４４による噛合を、確実なものとすることができる。
【００５２】
さらに、第一、第二の凹凸部２４、４４は、ボス部２１とシャフト４０それぞれの軸方向端面に形成されている。したがって、従来のようにボス部のスプライン内歯とシャフトのスプライン外歯を嵌合して動力を伝達する構成と比して、ボス部２１の挿通孔２３の内径を大幅に小さくすることができる。つまり、ボス部２１の径方向の肉厚を大きくすることができる。その結果、ボス部２１において肉厚の差が全周に亘って小さくなり、熱処理を施した場合の変形量の差も小さくすることができる。
【００５３】
トリポード２０のボス部２１の熱処理歪が小さくなることにより、動力伝達時にボス部２１のうちトリポード軸部２２の形成部位以外の部位に応力が集中することを防止できる。これにより、トリポード２０の捩り疲労強度を間接的に向上できる。さらに、ボス部２１の径方向の肉厚を大きくすることで、ボス部２１の捩り疲労強度を直接的に向上できる。
【００５４】
さらに、第二の凹凸部２４は、ボス部２１の軸方向範囲Ｗの外部に設けられているので、ボス部２１のうちトリポード軸部２２が設けられる軸方向範囲Ｗの肉厚を、軸方向全体に亘って、十分に確保できる。従って、ボス部２１の熱処理歪を低減できることによりボス部２１の捩り疲労強度を間接的に向上でき、且つ、ボス部２１の径方向の肉厚を大きくすることでボス部２１の捩り疲労強度を直接的に向上できる。
【００５５】
さらに、貫通孔２３の中心軸は、トリポード２０の中心軸に一致するように設定している。換言すると、両者は偏心していない。これにより、ボス部２１の径方向の肉厚を周方向全体に亘って偏りを小さくできる。その結果、ボス部２１の捩り疲労強度を確実に向上できる。
【００５６】
さらに、この貫通孔２３は、トリポード２０を一方側端面に正対する方向から見て、第二の凹凸部２４よりも小さく設定されているので、ボス部２１に形成される貫通孔２３を小さくしつつ、第二の凹凸部２４の面積を十分に確保できる。これにより、ボス部２１の捩り疲労強度を向上しつつ、シャフト４０とトリポード２０との間における動力伝達力を十分に確保できる。
【００５７】
さらに、シャフト本体４１の軸方向端面から突出形成される突起部４３は、ボス部２１の貫通孔２３に嵌合される。これにより、トリポード２０とシャフト４０との径方向の相対的な位置決めが可能となる。その結果、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４の噛合位置を適切な位置とすることができる。
【００５８】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の構成について、図７を参照して説明する。図７は、第二実施形態のトリポード１２０とシャフト１４０を組付けた側面図である。ここで、第二実施形態の構成は、主に、第一実施形態の第一および第二の凹凸部を平面から円錐面に沿う形状に変更した点と、突起部４３を除外した点が相違する。なお、外輪１０とローラ３０は、第一実施形態とそれぞれ同一であるため、詳細な説明を省略する。以下相違点のみについて説明する。
【００５９】
シャフト１４０は、シャフト本体１４１と第一の凹凸部１４４とから構成される。この第一の凹凸部１４４は、シャフト本体１４１の回転軸を軸とする円錐面に沿う形状に形成されている。また、シャフト本体１４１の端面側から見た場合に、第一の凹凸部１４４は、第一実施形態と同様に、シャフト本体１４１の軸回りに凹凸状をなし、凹部および凸部がシャフト本体１４１の径方向に放射状に延びるように形成されている。そして、第一の凹凸部１４４は、シャフト１４０の回転軸を含む断面において、シャフト１４０の回転軸に対して傾斜している。さらに、シャフト本体１４１の端面には、第一実施形態における突起部４３の雌ねじ４３ａに相当する雌ねじ１４１ａが形成されている。この雌ねじ１４１ａは、シャフト本体１４１の端面の中央部に第一実施形態と同様に、接合ボルト５０と螺合可能に形成される。
【００６０】
トリポード１２０は、ボス部１２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。ボス部１２２は、円筒状からなる。つまり、ボス部１２１は、ボス部１２１の軸方向に貫通形成される貫通孔１２３を備えている。この貫通孔１２３は、ボス部１２１の径方向断面形状が円形であって、ボス部１２１の軸方向全体に亘って同径に形成されている。さらに、貫通孔１２３の中心軸は、トリポード１２０の中心軸に一致するように設定されている。この貫通孔１２３には、接合ボルト５０が挿通される。
【００６１】
また、ボス部１２１は、外輪１０の開口側にあたる一方側端面に第二の凹凸部１２４が形成されている。第二の凹凸部１２４は、凹部および凸部がボス部１２１の径方向に放射状に延びるように、且つ、凹部と凸部がボス部１２１の周方向に交互に位置するように形成されている。詳細には、第二の凹凸部１２４は、ボス部１２１の中心軸を軸とする円錐面に沿う形状に形成されている。この第二の凹凸部１２４は、シャフト１４０の端面に形成された第一の凹凸部１４４と噛合する。この第二の凹凸部１２４は、図７に示すように、ボス部１２１のうちトリポード軸部２２が設けられる軸方向範囲Ｗの外部に設けられている。
【００６２】
これにより、第一の凹凸部１４４および第二の凹凸部１２４との噛合面積を大きくすることができる。従って、ボス部１２１の捩り疲労強度を向上しつつ、シャフト１４１とトリポード１２０との間における動力伝達力を十分に確保できる。
【００６３】
＜第三実施形態＞
第三実施形態の構成について、図８を参照して説明する。図８は、第三実施形態のトリポード２２０とシャフト２４０を組付けた側面図である。
【００６４】
ここで、第三実施形態の構成は、主に、第一実施形態のシャフト４０の突起部４３の径方向断面形状をスプライン外歯に変更し、ボス部２１の間通孔２３をスプライン内歯に変更した点が相違する。以下相違点のみについて説明する。
【００６５】
トリポード２２０は、ボス部２２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。ボス部２２１は、筒状からなる。このボス部２２１の貫通孔２２３は、全長に亘ってスプライン内歯が形成されている。
【００６６】
シャフト２４０は、シャフト本体４１と、突起部２４３と、第一の凹凸部４４とから構成される。この突起部２４３の外周面には、スプライン外歯が形成されている。この突起部２４３のスプライン外歯は、ボス部２２１の貫通孔２２３のスプライン内歯に嵌合する形状からなる。また、突起部２４３の軸方向長さは、ボス部２２１の貫通孔２２３の軸方向長さとほぼ同等、もしくは、ボス部２２１の貫通孔２２３の軸方向長さより僅かに短く形成されている。つまり、シャフト２４０をトリポード２２０と連結した際に、突起部２４３の端面がボス部２２１の他方側端面にほぼ揃うか、もしくは、突起部２４３の端面とボス部２２１の他方側端面との間に僅かに隙間ができる。さらに、突起部２４３の中央部には接合ボルト２５０と螺合可能な雌ねじ２４３ａが形成されている。
【００６７】
これにより、突起部２４３と貫通孔２２３はスプライン嵌合されるので、突起部２４３と貫通孔２２３との間で、動力伝達力を発揮できる。よって、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４の噛合に加えて動力伝達力を向上させることができる。
【００６８】
＜第四実施形態＞
第四実施形態の構成について、図９および図１０を参照して説明する。図９（ａ）は、第四実施形態の円盤部材３６０の正面図であり、図９（ｂ）は、円盤部材３６０のＣ方向矢視図である。図１０は、トリポード３２０、シャフト３４０および円盤部材３６０を組付けた側面図である。ここで、第四実施形態の構成は、主に、第三実施形態に対して、ボス部３２１の他方側端面に第三の凹凸部３２５を形成するとともに、円盤部材６０を加えた点が相違する。
【００６９】
第四実施形態の等速ジョイントは、外輪１０と、トリポード３２０と、ローラユニット３０と、シャフト３４０と、円盤部材３６０と、接合ボルト３５０とから構成される。
【００７０】
トリポード３２０は、ボス部３２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。ボス部３２１は、スプライン内歯が形成された貫通孔２２３（第三実施形態にて説明）と、外輪１０の開口側にあたる一方側端面に形成された第二の凹凸部２４（第一実施形態にて説明）と、外輪１０の奥側にあたる他方側端面に形成された第三の凹凸部３２５とを備える。
【００７１】
第三の凹凸部３２５は、図１０に示すように、凹部および凸部がボス部３２１の径方向に放射状に延びるように、且つ、凹部と凸部がボス部３２１の周方向に交互に位置するように形成されている。詳細には、第三の凹凸部３２５は、ボス部３２１の径方向断面に沿う形状に形成されている。この第三の凹凸部３２５は、矩形凹凸状でもよいし、三角凹凸状でもよい。そして、この第三の凹凸部３２５の径方向断面の外接円は、貫通孔２２３における径方向断面の外接円よりも大きく設定されている。さらに、第三の凹凸部３２５は、ボス部３２１のうちトリポード軸部２２が設けられる軸方向範囲Ｗの外部に設けられている。この第三の凹凸部３２５は、円盤部材３６０の第四の凹凸部３６５と噛合する。
【００７２】
シャフト３４０は、シャフト本体４１と、突起部３４３と、第一の凹凸部４４とから構成される。この突起部３４３は、第三実施形態の突起部２４３とほぼ同形である。相違点として、その突出長さが、シャフト３４０をトリポード３２０と連結した際に、円盤部材３６０の他方端面と突起部３４３の端面がほぼ揃うように、もしくは、円盤部材３６０の他方端面との間に僅かな隙間を形成するように形成されている。その他、突起部３４３の中央部に接合ボルト３５０と螺合可能な雌ねじ３４３ａが形成されている点などは共通する。
【００７３】
円盤部材３６０は、図９に示すように、円盤状からなり、一方端面には第三の凹凸部３２５と噛合する第四の凹凸部３６５が形成されている。この第四の凹凸部３６５は、凹部および凸部が円盤部材３６０の径方向に放射状に延びるように、且つ、凹部と凸部が円盤部材３６０の周方向に交互に位置するように形成されている。詳細には、第四の凹凸部３６５は、円盤部材３６０の径方向断面に沿う形状に形成されている。この第四の凹凸部３６５は、矩形凹凸状でもよいし、三角凹凸状でもよい。この第四の凹凸部３６５は、ボス部３２１の第三の凹凸部３２５に噛合される。さらに、この円盤部材３６０は、中央にスプライン内歯が形成された貫通孔３６３を備える。この貫通孔３６３は、スプライン外歯が形成された突起部３４３に嵌合する。
【００７４】
接合ボルト３５０を取り付ける前に以下の準備をする。まず、シャフト３４０の突起部３４３をボス部３２１の貫通孔３２３にスプライン嵌合させる。続いて、ボス部３２１の貫通孔３２３に第二の凹凸部２４が形成されていない側に、円盤部材３６０を配置する。このとき、円盤部材３６０の貫通孔３６３が突起部３４３にスプライン嵌合し、且つ、第三の凹凸部３２５が第四の凹凸部３６５に噛合する。
【００７５】
この状態で、接合ボルト３５０は、円盤部材３６０のうち第三の凹凸部３６５が形成されていない側から挿入される。接合ボルト３５０は、貫通孔２２３、３６３に挿入されている突起部３４３の雌ねじ３４３ａに螺合される。そして、図１０に示すように、接合ボルト３５０の頭部が円盤部材３６０の端面に当接して係合する位置まで、接合ボルト３５０と突起部３４３の雌ねじ３４３ａを螺合する。その結果、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４とが軸方向において接合し、且つ、第三の凹凸部３２５と第四の凹凸部３６５とが軸方向において接合する。つまり、第一の凹凸部４４と第二の凹凸部２４とが周方向に噛合し、且つ、第三の凹凸部３２５と第四の凹凸部３６５とが周方向に噛合する。
【００７６】
これにより、シャフト３４０は、トリポード３４０のボス部３２１に対して両端面から連結されるので、第三実施形態の動力伝達力に加えさらに強力な動力伝達が可能となる。また、第三の凹凸部３２５は、ボス部３２１の軸方向範囲Ｗの外部に設けられているので、ボス部３２１のうちトリポード軸部２２が設けられる軸方向範囲Ｗの肉厚を、軸方向全体に亘って、十分に確保できる。従って、ボス部３２１の熱処理歪を低減できることによりボス部３２１の捩り疲労強度を間接的に向上でき、且つ、ボス部３２１の強度を直接的に向上できる。
【００７７】
＜第一〜第四実施形態の変形態様＞
上述した第一〜第四実施形態において、ボルト締結による接合手段とした。この他に、突起部４３、２４３、３４３をさらに延伸させ、ボス部の他方側端面または円盤部材３６０の他方端面から突出するようにし、その突出部に雄ねじを設け、ナットで締結する構成にもできる。この場合は、雌ねじ４３ａが不要となる。
【００７８】
また、第一〜第四の凹凸部は、放射状の凹凸状とした。この他に、各凹凸部として、複数の平行溝を配するものや、複数の突起と該突起を挿入するディンプル（くぼみ）とからなるもので嵌合する凹凸部とすることもできる。
【００７９】
このような構成とすることで、トリポードとシャフトの連結を強固にし、動力伝達力を向上させることができる。また、凹凸部の形状を変更することで、部材間の位置決めを容易にし、組付けを容易にすることができる。なお、上記実施形態にて説明した放射状の凹凸とする場合が、周方向の係合力を最も大きくすることができる。つまり、大きな動力伝達力を発揮できる。
【００８０】
＜第三、第四実施形態の変形態様＞
上述した第三および第四実施形態において、貫通孔２２３と突起部２４３、３４３は、スプライン嵌合とした。この他に、径方向断面形状を多角形や楕円などの非円形状としてもよい。このような構成とすることで、トリポード２２０、３２０とシャフト２４０、３４０の位置決めを容易となる。ただし、スプライン嵌合とする場合は、大きな動力伝達力を発揮できる。
【００８１】
また、第四実施形態においては、突起部３４３の根元部から円盤部材６０の嵌合部までを円柱状とし、貫通孔２２３も同様に断面円形として、突起部３４３と貫通孔２２３の間では周方向に規制されないようにしてもよい。これにより、組付けの際に、この部位においては動力伝達に寄与しないが、トリポード３２０とシャフト３４０を圧入することなく径方向の位置決めをすることができ、周方向の調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第一実施形態：等速ジョイント１の軸方向断面である。
【図２】等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。
【図３】トリポード２０を軸方向から見た図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】（ａ）シャフト４０の側面図であり、（ｂ）シャフト４０のＢ方向矢視図である。
【図６】トリポード２０とシャフト４０を組付けた状態における径方向から見た図（側面図）である。
【図７】第二実施形態：トリポード１２０とシャフト１４０を組付けた側面図である。
【図８】第三実施形態：トリポード２２０とシャフト２４０を組付けた側面図である。
【図９】第四実施形態：（ａ）円盤部材３６０の正面図であり、（ｂ）円盤部材６０のＣ方向矢視図である。
【図１０】トリポード３２０、シャフト３４０および円盤部材３６０を組付けた側面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１：等速ジョイント
１０：外輪、  １１：軌道溝
２０、１２０、２２０、３２０：トリポード
２１、１２１、２２１、３２１：ボス部、  ２２：トリポード軸部
２３、１２３、２２３：貫通孔、  ２４、１２４：第二の凹凸部
３２５：第三の凹凸部
３０：ローラ、  ３１：外ローラ、  ３１ａ、３１ｂ：止め輪溝
３２：内ローラ、  ３３：ニードルローラ、  ３４、３５：止め輪
４０、１４０、２４０、３４０：シャフト
４１、１４１：シャフト本体、  １４１ａ：雌ねじ
４３、２４３、３４３：突起部、  ４３ａ、２４３ａ：雌ねじ
４４、１４４：第一の凹凸部
５０、２５０、３５０：接合ボルト
３６０：円盤部材、  ３６３：貫通孔、  ３６５：第四の凹凸部
【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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【図６】
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【図７】
2010014259.tif 000009
【図８】
2010014259.tif 000010
【図９】
2010014259.tif 000011
【図１０】
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