(57)【要約】【課題】アンギュラコンタクトが成立している接触部分の荷重を良好に分散させる。【解決手段】トリポート型等速ジョイント１０は、アウタ部２２と、アウタ部２２内に収容されるインナ部２４と、インナ部２４のトラニオン３８に対し回転自在に取り付けられるローラ部材４６とを備える。アウタ部２２のトラック溝３４の内側面３５とローラ部材４６の外側面４８ａは、ジョイント角度θが０°の状態で、基端接触点Ｃ1と先端接触点Ｃ2との２箇所にて接触し、基端側角度αが先端側角度βよりも大きな角度に設定されている。【選択図】図５
2014211226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸心を有し該第１軸心回りに回転可能な筒体、前記筒体内に形成される収容空間、及び前記収容空間を構成する内面に前記第１軸心に沿って延設される溝部を有するアウタ部と、
前記収容空間に収容され第２軸心回りに回転可能な基部、及び前記基部から前記溝部に向かって突出するトラニオンを有するインナ部と、
前記トラニオンの側周面に回転自在に取り付けられて前記溝部に配置されるローラ部とを備えるトリポート型等速ジョイントであって、
前記トラニオンの側周面は、側面断面視で、前記ローラ部の内周面と所定の接触点で接触する曲面に設定されており、
前記溝部の内側面と前記ローラ部の外側面は、前記収容空間寄りの基端接触点と、前記基端接触点より前記溝部の底面寄りの先端接触点との２箇所にて接触する構成であり、
前記第１軸心と前記第２軸心が互いに平行となった状態で、前記トラニオンの軸線に直交し且つ前記接触点を通る直交線、前記トラニオンの軸線と前記直交線が交わる交点から前記基端接触点に延在する基端仮想線、及び前記交点から前記先端接触点に延在する先端仮想線を規定した場合に、
前記基端仮想線と前記直交線の基端側角度は、前記先端仮想線と前記直交線の先端側角度よりも大きな角度に設定されている
ことを特徴とするトリポート型等速ジョイント。
【請求項２】
請求項１記載のトリポート型等速ジョイントにおいて、
前記溝部の前記内側面は、側面断面視で複数の曲面を有し、
前記ローラ部の前記外側面は、側面断面視で単一の曲面を有し、
前記基端接触点と前記先端接触点は、前記外側面が前記内側面の異なる曲面に接触することによりそれぞれ設定される
ことを特徴とするトリポート型等速ジョイント。
【請求項３】
請求項１記載のトリポート型等速ジョイントにおいて、
前記溝部の前記内側面は、側面断面視で単一の曲面を有し、
前記ローラ部の前記外側面は、側面断面視で複数の曲面を有し、
前記基端接触点と前記先端接触点は、前記内側面が前記外側面の異なる曲面に接触することによりそれぞれ設定される
ことを特徴とするトリポート型等速ジョイント。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のトリポート型等速ジョイントにおいて、
前記ローラ部は、前記外側面を有する外側ローラと、前記外側ローラの径方向内側に収容される複数の転動体と、前記複数の転動体の径方向内側に配置されると共に側面断面視で直線状に形成された前記内周面を有する内側ローラとを含む１つのユニットとして構成される
ことを特徴とするトリポート型等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動力伝達部に適用され、回転駆動力を所定の伝達軸に伝達可能なトリポート型等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動力をタイヤに伝達する駆動力伝達部は、軸心回りに回転可能な複数の伝達軸と、２つの伝達軸（第１及び第２伝達軸）間を接続する等速ジョイントとを備える。例えば、特許文献１に開示されているトリポート型等速ジョイントは、第１伝達軸に接続されるアウタ部（外輪）と、第２伝達軸に接続されアウタ部内に配置されるインナ部（トリポード）とを備える。インナ部は、アウタ部の溝部に突出する３本のトラニオンを有し、このトラニオンと溝部の間にはローラ部材が回転自在に配置される。そして、溝部の内周面とローラ部材の外周面は、２点（第１及び第２接触点）にて接触するアンギュラコンタクトが成立している。
【０００３】
このアンギュラコンタクトは、通常、第１伝達軸と第２伝達軸の取付角度（ジョイント角度）が０°の状態を基準として、第１及び第２接触点のバランスをとるように設定される。つまり、トリポート型等速ジョイントは、ジョイント角度が０°の状態で第１及び第２接触点にかかる荷重がバランスするように、その接触部分（外周面及び内周面）の形状が設計されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６３４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トリポート型等速ジョイントにより接続されるデファレンシャルギアとドライブシャフトは、一般的に、ジョイント角度が０°よりも大きい状態で車両に搭載される。つまり、トリポート型等速ジョイントは、インナ部のトラニオンがアウタ部の溝部に対し傾くことで、アンギュラコンタクトが成立していた第１及び第２接触点に対する荷重のバランスが異なるように作用する。その結果、アンギュラコンタクトの接触部分は、荷重バランスが異なった状態でエンジンの動力等を伝達することになり、大きな荷重がかかる部分に摩耗等が生じ易くなる。換言すれば、トリポート型等速ジョイントは、全体としての耐久性が低下する不都合が生じる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、車両の取付状態において、アンギュラコンタクトが成立している接触部分の荷重を良好に分散することができ、これにより耐久性の向上を図ることができるトリポート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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、第１軸心を有し該第１軸心回りに回転可能な筒体、前記筒体内に形成される収容空間、及び前記収容空間を構成する内面に前記第１軸心に沿って延設される溝部を有するアウタ部と、前記収容空間に収容され第２軸心回りに回転可能な基部、及び前記基部から前記溝部に向かって突出するトラニオンを有するインナ部と、前記トラニオンの側周面に回転自在に取り付けられて前記溝部に配置されるローラ部とを備えるトリポート型等速ジョイントであって、前記トラニオンの側周面は、側面断面視で、前記ローラ部の内周面と所定の接触点で接触する曲面に設定されており、前記溝部の内側面と前記ローラ部の外側面は、前記収容空間寄りの基端接触点と、前記基端接触点より前記溝部の底面寄りの先端接触点との２箇所にて接触する構成であり、前記第１軸心と前記第２軸心が互いに平行となった状態で、前記トラニオンの軸線に直交し且つ前記接触点を通る直交線、前記トラニオンの軸線と前記直交線が交わる交点から前記基端接触点に延在する基端仮想線、及び前記交点から前記先端接触点に延在する先端仮想線を規定した場合に、前記基端仮想線と前記直交線の基端側角度は、前記先端仮想線と前記直交線の先端側角度よりも大きな角度に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
上記によれば、第１軸心と第２軸心の平行状態で、基端側角度が先端側角度より大きな角度に設定されていることにより、アウタ部とインナ部の実際の回転時には、アンギュラコンタクトが成立している接触部分にかかる荷重を良好に分散することができる。すなわち、トリポート型等速ジョイントを車両に搭載して回転駆動力を付与する際には、ジョイント角度に応じてアウタ部（第１軸心）に対しインナ部（第２軸心）が傾くことで、トラニオンとローラ部の接触点がインナ部の内側に移動する。そのため、車両の走行時においては、内側に移動した接触点に応じて荷重の作用点も移動する。これにより、基端側角度と先端側角度を略同角度とすることができ、基端接触点及び先端接触点に荷重を略均等にかけることができる。よって、トリポート型等速ジョイントは、ローラ部及びアウタ部の磨耗等を大幅に低減することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、前記溝部の前記内側面は、側面断面視で複数の曲面を有し、前記ローラ部の前記外側面は、側面断面視で単一の曲面を有し、前記基端接触点と前記先端接触点は、前記外側面が前記内側面の異なる曲面に接触することによりそれぞれ設定されるとよい。
【００１０】
このように、外側面が内側面の異なる曲面に接触することにより基端接触点と先端接触点がそれぞれ設定されることで、所謂ゴシックアーチによるアンギュラコンタクトを構成することができる。よって、溝部の内側面とローラ部の外側面が安定的に２点（基端接触点と先端接触点）で接触し、定常的に接触面圧が低い状態となる。その結果、ローラ部の回転の安定化を実現しつつ耐久性を向上することができる。
【００１１】
或いは、前記溝部の前記内側面は、側面断面視で単一の曲面を有し、前記ローラ部の前記外側面は、側面断面視で複数の曲面を有し、前記基端接触点と前記先端接触点は、前記内側面が前記外側面の異なる曲面に接触することによりそれぞれ設定されてもよい。
【００１２】
このように、ローラ部の外側面に複数の曲面を形成する構成とすれば、基端側角度が先端側角度より大きくなるように容易に加工することが可能となる。
【００１３】
また、前記ローラ部は、前記外側面を有する外側ローラと、前記外側ローラの径方向内側に収容される複数の転動体と、前記複数の転動体の径方向内側に配置されると共に側面断面視で直線状に形成された前記内周面を有する内側ローラとを含む１つのユニットとして構成されることが好ましい。
【００１４】
このように、ローラ部が外側ローラ、複数の転動体、内側ローラにより構成されることで、トラニオンの接触点が内側に移動しても内側ローラによりトラニオンの荷重を良好に受けることができる。そのため、トラニオンの荷重を外側ローラの外側面にスムーズに伝達することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トリポート型等速ジョイントは、車両の取付状態において、アンギュラコンタクトが成立している接触部分の荷重を良好に分散することができ、これにより耐久性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１Ａは、本発明の一実施形態に係るトリポート型等速ジョイントの組付状態を概略的に示す第１説明図であり、図１Ｂは、図１Ａのトリポート型等速ジョイントを車両に取り付けた状態を概略的に示す第２説明図である。
【図２】図１Ａのトリポート型等速ジョイントを一部切り欠いて示す斜視図である。
【図３】図２のトリポート型等速ジョイントの分解斜視図である。
【図４】図２のトリポート型等速ジョイントのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５Ａは、図４のトラニオン及びローラ部材を拡大して示す断面図であり、図５Ｂは、従来のトリポート型等速ジョイントのアンギュラコンタクトを説明する説明図である。
【図６】図６Ａは、アウタ部とインナ部のジョイント角度を説明するための概略側面図であり、図６Ｂは、トラニオンから内側ローラにかかる荷重の分散を説明するための断面図である。
【図７】変形例に係るトリポート型等速ジョイントのトラニオン及びローラ部材を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るトリポート型等速ジョイントについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態に係るトリポート型等速ジョイント１０（以下、単に等速ジョイント１０ともいう）は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、エンジンＥの動力をタイヤＴＩに伝達する駆動力伝達部１２の一部品として車両１４に搭載される。
【００１９】
車両１４は、動力源であるエンジンＥと、エンジンＥの動力を変速するトランスミッションＴＲと、トランスミッションＴＲの回転駆動力を伝達する駆動力伝達部１２とを備える。等速ジョイント１０は、駆動力伝達部１２のうち車幅方向外側に回転駆動力を伝達するために、カーブ時に内輪と外輪の回転差を調整するデファレンシャルギアＤ（差動機構）と、駆動輪であるタイヤＴＩとの間に配置される。また、デファレンシャルギアＤとタイヤＴＩの間には、等速ジョイント１０の他に、ドライブシャフト１６及びボール型等速ジョイント１８（バーフィールド型等速ジョイント）が設置されている。
【００２０】
等速ジョイント１０は、デファレンシャルギアＤの回転駆動力をドライブシャフト１６に伝達する。この等速ジョイント１０は、デファレンシャルギアＤのサイドシャフト２０（第１伝達軸）に固定されるアウタ部２２と、ドライブシャフト１６（第２伝達軸）に固定されるインナ部２４とを備える。インナ部２４は、アウタ部２２の内部に収容されることでアウタ部２２と一体的に回転可能である。すなわち、等速ジョイント１０は、サイドシャフト２０の軸回りの回転駆動力によりアウタ部２２が回転すると、インナ部２４を自身の軸回りに回転させ、ドライブシャフト１６に回転駆動力をそのまま伝達する。
【００２１】
また、等速ジョイント１０は、インナ部２４の収容位置がアウタ部２２の軸心方向に沿って変位（摺動）可能となっている。これにより、等速ジョイント１０は、サイドシャフト２０とドライブシャフト１６の取付角度（ジョイント角度θ）やデファレンシャルギアＤからタイヤＴＩまでの長さを適宜変動しつつ、回転駆動力をタイヤＴＩに伝達することができる。この等速ジョイント１０のジョイント角度θについては後に詳述する。
【００２２】
以下、等速ジョイント１０の具体的な構成について、図２〜図４に基づき説明していく。等速ジョイント１０のアウタ部２２は、サイドシャフト２０に固定可能な略円板状の底壁２６と、一端部が底壁２６に連なりこの底壁２６から直交方向に突出する側壁２８とを有するカップ状部材３０（筒体）に形成される。
【００２３】
底壁２６の中心部には、図示しない連結用孔部が形成されており、連結用孔部の内面とサイドシャフト２０の外面は、例えばスプライン嵌合によりに連結される。なお、アウタ部２２とサイドシャフト２０の固定手段は、特に限定されるものではなく、例えばアウタ部２２がサイドシャフト２０に一体成形されていてもよい。また、アウタ部２２は、伝達軸に連結されるだけでなく、該アウタ部２２の軸心Ｓ1（図１Ａ参照）回りに回転可能な種々の構成を採用し得る。例えば、アウタ部２２の外周面の周方向に沿って図示しない歯車を形成して、デファレンシャルギアＤの歯車に直接噛み合うように構成してもよい。
【００２４】
側壁２８は、サイドシャフト２０の軸線ＯＳ（軸方向）に一致した軸心Ｓ1（第１軸心）を有する略円筒状の外形に形成されている。カップ状部材３０は、この側壁２８によって囲われる収容空間３２を有し、底壁２６の反対側には収容空間３２に連なる開口部３２ａが形成されている。
【００２５】
側壁２８の内面には、収容空間３２に連なる３つのトラック溝３４（溝部）が側壁２８の周方向に沿って１２０°間隔で設けられている。トラック溝３４は、断面視（図４参照）で、略平坦状に形成された内底面３４ａと、この内底面３４ａに連なる一対のテーパ面３４ｂと、テーパ面３４ｂに連なる一対の内側面３５とを有する。このトラック溝３４は、収容空間３２の開口部３２ａからカップ状部材３０の軸方向に沿って延び、底壁２６に至っている。
【００２６】
一方、インナ部２４は、アウタ部２２の収容空間３２及びトラック溝３４に収容可能な外形を有するリング状部材に形成されている。具体的には、インナ部２４は、ドライブシャフト１６に固定され収容空間３２に配置される基部３６と、３つのトラック溝３４に対応して基部３６の外周面から突出する３本のトラニオン３８とを有する。
【００２７】
基部３６は、全体的には球形状であり、ドライブシャフト１６に嵌合可能な嵌合孔４０が形成されることでリング状を呈している。この基部３６は、ドライブシャフト１６の軸線ＯＤに沿う軸心Ｓ2（第２軸心）を有するように所定の幅にわたって形成され、またドライブシャフト１６を強固に保持可能な肉厚を有している。嵌合孔４０は、基部３６の一方の側面から中心部を通り他方の側面に貫通しており、嵌合孔４０に連なる基部３６の両側面は軸心Ｓ2に向かって傾くテーパ状縮径部４０ａに形成されている。
【００２８】
嵌合孔４０を構成する基部３６の内面には、周方向に沿って凹凸を繰り返す係合歯４０ｂが形成されている。一方、ドライブシャフト１６の一端部の外周面には、インナ部２４の係合歯４０ｂに対応する図示しない被係合歯が形成されている。インナ部２４とドライブシャフト１６は、係合歯４０ｂと被係合歯のスプライン嵌合により強固に連結固定される。なお、なお、インナ部２４とドライブシャフト１６の固定手段も、特に限定されるものではなく、例えばインナ部２４がドライブシャフト１６に一体成形されていてもよい。
【００２９】
３本のトラニオン３８は、トラック溝３４の位相と一致するように、基部３６の外周面に沿って互いに１２０°間隔離間した位置で放射状に突出形成されている。このため、基部３６を収容空間３２に配置した状態では、各トラニオン３８が各トラック溝３４に良好に配置される。
【００３０】
トラニオン３８は、円柱体形状に形成され、その先端がトラック溝３４の内底面３４ａに対し僅かな隙間を残す程度突出している。より具体的には、基部３６の外周面に連なる括れ部４２と、括れ部４２の先端に連なり高さ方向略中腹部が径方向外側に膨出する膨出部４４とを有する。
【００３１】
図４に示すように、括れ部４２は、断面視で、基部３６との連結部分が末広がりとなっており、この連結部分から膨出部４４に向かって内側に反るように形成されている。つまり、括れ部４２は基部３６の外周面に対して滑らかに連なって突出している。括れ部４２の外径は、全体的に膨出部４４よりも小径に形成されるが、基部３６との間で回転駆動力を伝達する充分な径寸法を有している。
【００３２】
膨出部４４は、断面視で、先端面４４ａが緩やかな円弧状を描き、側周面４４ｂが先端面４４ａよりも曲率が大きい円弧状を描く曲面（球面）に形成される。膨出部４４の側周面４４ｂは、断面視で、括れ部４２に滑らかに連なっており、トラニオン３８の側周面全体としては、谷部（括れ部４２）と山部（膨出部４４）に振幅する１つの波状を描いている。膨出部４４の側周面４４ｂには、ローラ部材４６が取り付けられる。
【００３３】
ローラ部材４６は、複数の部品を組みつけて構築されるユニットであり、３つのトラニオン３８の各々に回転自在に取り付けられる。各ローラ部材４６は、トラニオン３８の軸線Ｏを回転中心として膨出部４４の側周面４４ｂ（対向面）の周方向に回転する。図２及び図３に示すように、１つのローラ部材４６は、外側ローラ４８と、複数の転動体５０と、内側ローラ５２とを含み、外側ローラ４８と内側ローラ５２は転動体５０を挟んで、同一の軸心を有するように組み付けられる。
【００３４】
外側ローラ４８は、トラック溝３４の一対の内側面３５間の幅に略一致する外径に形成されると共に、トラニオン３８の膨出部４４よりも幅広な孔部５４を有するリング状に形成されている。図４に示すように、外側ローラ４８は、断面視で、トラック溝３４の内側面３５に対向する円弧状の外側面４８ａを有し、この外側面４８ａは、トラニオン３８の軸線Ｏ上を中心点とした単一曲率の円弧を呈するように形成されている。また、外側面４８ａの先端側はテーパ面３４ｂに対応してテーパ状に形成されている。
【００３５】
外側ローラ４８の内側先端部には、径方向内側に端壁５６が突出形成されている。この端壁５６の基端側は、転動体５０及び内側ローラ５２の配置部５８となっており、配置部５８を構成する外側ローラ４８の内面５８ａは、断面直線状に形成されている。
【００３６】
転動体５０は、上記の配置部５８に収容可能な長さに形成された円柱状のニードルベアリングであり、外側ローラ４８の内面５８ａに線接触するように収容される。転動体５０は、配置部５８の周方向に沿って複数本配置されることで、外側ローラ４８の内側に環状のころ軸受を構成し、外側ローラ４８と内側ローラ５２を相対的に回転可能とする。
【００３７】
内側ローラ５２は、外側ローラ４８よりも小さいリング状に形成されており、複数の転動体５０（ころ軸受）の内側に配置可能となっている。内側ローラ５２の厚みは、転動体５０の軸長に略一致している。内側ローラ５２の外面５２ａ（図５Ａ参照）は、転動体５０に対し線接触するように断面直線状に形成されている。
【００３８】
また、外側ローラ４８の配置部５８には、転動体５０及び内側ローラ５２の配置後に、その基端側を押さえる第１座金６０と第２座金６２が取り付けられる。第１座金６０は、転動体５０と内側ローラ５２の基端側を閉じ、第２座金６２は、外側ローラ４８の内面５８ａに形成された取付溝５８ｂに嵌め込まれることで第１座金６０を固定支持する。これにより、複数の転動体５０と内側ローラ５２は、端壁５６と第１座金６０の間に回転可能に挟まれ、配置部５８からの脱落が防止される。
【００３９】
内側ローラ５２は、図３及び図４に示すように、内側ローラ５２の先端面及び基端面間を貫通する貫通孔６４を有する。この貫通孔６４には、トラニオン３８とローラ部材４６の取付状態で膨出部４４が配置される。貫通孔６４を構成する内周面６６は、断面視で、直線状に形成されており、円弧状に形成された膨出部４４の側周面４４ｂに対し１つの接触点４５にて接触している。
【００４０】
上記の等速ジョイント１０は、トラック溝３４の内側面３５と外側ローラ４８の外側面４８ａが、側面断面視で２箇所の接触点にて接触する、すなわちアンギュラコンタクトが成立するように構成されている。このため、トラック溝３４の内側面３５は、複数（図４中では２つ）の曲面（円弧面）を有する複合面に形成されている。以下、内側面３５と外側面４８ａの基端側（収容空間３２側）の接触点を基端接触点Ｃ1と呼び、内側面３５と外側面４８ａの先端側（内底面３４ａ側）の接触点を先端接触点Ｃ2と呼ぶ。
【００４１】
本実施形態に係る等速ジョイント１０は、このアンギュラコンタクトが成立する接触部分が従来と大きく異なっており、以下、内側面３５と外側面４８ａの構成について具体的に説明していく。
【００４２】
トラック溝３４の内側面３５は、図５Ａに示すように、トラニオン３８の軸方向に沿って、所定の曲率に形成された基端側曲面３５ａと先端側曲面３５ｂを有する。基端側曲面３５ａは収容空間３２側に形成され、先端側曲面３５ｂは内底面３４ａ側に形成される。基端側曲面３５ａと先端側曲面３５ｂは、周方向に沿って互いに平行に周回し、相互に交わる箇所（以下、連設点３５ｃという）が角状を呈している。すなわち、基端側曲面３５ａと先端側曲面３５ｂは、曲率半径の中心点位置が相互に異なるゴシックアーチ状に形成されている。
【００４３】
そして、本実施形態に係る等速ジョイント１０は、基端側曲面３５ａの曲率が先端側曲面３５ｂの曲率よりも小さく設定されている。また、基端側曲面３５ａの軸方向の形成範囲が、先端側曲面３５ｂの形成範囲よりも広く設定されている。これにより、連設点３５ｃから基端接触点Ｃ1までの距離が、連設点３５ｃから先端接触点Ｃ2までの距離よりも長くなる。
【００４４】
このようにトラック溝３４の内側面３５を形成することで、サイドシャフト２０とドライブシャフト１６のジョイント角度θが０°の場合（図１Ａ参照）には、トラック溝３４とローラ部材４６のアンギュラコンタクトがアンバランスとなる。
【００４５】
以上の構成について、図５Ａに基づきさらに詳しく説明する。ローラ部材４６は、その回転の中心軸Ｒがトラニオン３８の軸線Ｏと同軸上に位置するように膨出部４４に取り付けられる。この場合、接触点４５を通って軸線Ｏに直交するように延びる線を直交線Ｌ0と規定すると、直交線Ｌ0と軸線Ｏの交点は、トラニオン３８からローラ部材４６にかかる荷重Ｆの作用点Ｏ0に相当する。また、この直交線Ｌ0は、連設点３５ｃを通るように構成されている。
【００４６】
さらに、基端接触点Ｃ1と作用点Ｏ0を結ぶ線を基端仮想線Ｌ1、先端接触点Ｃ2と作用点Ｏ0を結ぶ線を先端仮想線Ｌ2と規定する。そして、以上のように規定した場合に、本実施形態に係る等速ジョイント１０は、基端仮想線Ｌ1と直交線Ｌ0間の基端側角度αと、先端仮想線Ｌ2と直交線Ｌ0間の先端側角度βとがα＞βの関係となるように設定されている。
【００４７】
ここで、発明の理解の容易のために、従来のトリポート型等速ジョイント１００のアンギュラコンタクトについて図５Ｂに基づき説明する。
【００４８】
従来の等速ジョイント１００は、その接触部分において、第１曲面１０２及び第２曲面１０４を有する内側面１０６に対し、単一曲率によって構成される外側面１０８が接触することでアンギュラコンタクトが成立する。この際、第１曲面１０２と第２曲面１０４の間に形成される連設点１１０には、作用点Ｏ0を通る直交線Ｌ0が重なる。そして、内側面１０６と外側面１０８の２つの接触点（基端接触点Ｃ1と先端接触点Ｃ2）は、連設点１１０から同間隔離間した位置となるように設定される。すなわち、従来の等速ジョイント１００は、ジョイント角度θが０°の状態で、内側面１０６と外側面１０８のアンギュラコンタクトがバランスするように、基端側角度αと先端側角度βが同角度（α＝β）に設定される。
【００４９】
ところで、駆動力伝達部１２を車両１４に取り付けた状態では、図１Ｂに示すように、サイドシャフト２０に対するドライブシャフト１６の取付角度（ジョイント角度θ）が０°よりも大きく設定される。すなわち、車両１４のドライブシャフト１６は、最低地上高さの確保のために所定角度傾いた状態で取り付けられる。ジョイント角度θは、車種や用途等に応じて適宜設計されるものであり、例えばサイドシャフト２０に対しドライブシャフト１６が１０°前後傾く設定となる。このため、等速ジョイント１０、１００のインナ部２４も、ジョイント角度θに応じ、アウタ部２２に対して傾いた状態で車両１４に取り付けられる。インナ部２４は、この傾きに応じてローラ部材４６に対するトラニオン３８の作用点Ｏ0を変動させることになる。
【００５０】
つまり、ジョイント角度θが０°状態で、図５Ｂに示すように内側面１０６と外側面１０８がバランス良く接触していたとしても、等速ジョイント１００を車両１４に搭載すると、作用点Ｏ0がトラニオンの軸方向内側にずれてしまう。そして、このようにずれた作用点Ｏ0’は、作用点Ｏ0’に近い基端接触点Ｃ1側に対して先端接触点Ｃ2よりも大きな荷重をかけることになり、等速ジョイント１００の耐久性が低下する不都合が生じる。
【００５１】
これに対し、本実施形態に係る等速ジョイント１０は、車両１４の取付状態のジョイント角度θ（軸心Ｓ1と軸心Ｓ2の相対角度）が０°よりも大きくなることを想定して、基端側角度αを先端側角度βよりも大きく設定したものである。以下、等速ジョイント１０の車両１４への取付状態において、ローラ部材４６及びアウタ部２２にかかる荷重Ｆをバランス良く分散させる設計方法について説明する。
【００５２】
図６Ａに示すように、ジョイント角度θが０°の場合のドライブシャフト１６（インナ部２４）の軸線ＯＤからトラニオン３８の作用点Ｏ0のピッチ円半径をＰＣＲと規定する。車両１４（図１Ｂ参照）への取付により、ジョイント角度θが０°よりも大きくなった場合、作用点Ｏ0の変動量Δは、次の式（１）によって求めることができる。
Δ＝ＰＣＲ×（１−ｃｏｓθ）    …（１）
【００５３】
車両１４が走行する際にアウタ部２２からインナ部２４にかかる回転駆動力は、トラック溝３４の内側面３５からローラ部材４６の外側面４８ａに伝わって、インナ部２４を回転させる。そのため、図６Ｂに示すように、ローラ部材４６にかかる荷重Ｆはトラニオン３８から伝わる反力に相当する。この反力（荷重Ｆ）をアンギュラコンタクトによりバランス良く分散させるためには、基端接触点Ｃ1にかかる荷重Ｆ1と先端接触点Ｃ2にかかる荷重Ｆ2が同じになればよい。
【００５４】
荷重Ｆ1、Ｆ2は、作用点Ｏ0から外側ローラ４８の外側面４８ａまでの半径をｒ（図５Ａ参照）とすると、次の式（２）及び（３）により求めることができる。
Ｆ1＝（Ｆ×ｒｓｉｎβ＋Δ）／（ｒｓｉｎα＋ｒｓｉｎβ）    …（２）
Ｆ2＝（Ｆ×ｒｓｉｎα−Δ）／（ｒｓｉｎα＋ｒｓｉｎβ）    …（３）
【００５５】
従って、車両１４が走行する際の平均的な荷重Ｆを設定し、上記の式（１）、（２）、（３）を用いることにより、基端側角度α及び先端側角度βを容易に算出することができる。トラック溝３４の基端側曲面３５ａ及び先端側曲面３５ｂは、この基端側角度α及び先端側角度βに基づき、その形状（形成範囲及び曲率）を適宜設定すればよい。
【００５６】
本実施形態に係る等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その作用効果について説明する。
【００５７】
等速ジョイント１０は、図１Ｂに示すように、所定のジョイント角度θで車両１４に取り付けられており、アウタ部２２がサイドシャフト２０からの回転駆動力を受けて軸心Ｓ1回りに回転する。インナ部２４は、アウタ部２２のトラック溝３４に配置されたトラニオン３８に対し、ローラ部材４６を介して回転駆動力が伝達されることで軸心Ｓ2回りに回転する。車両１４は、このインナ部２４によりドライブシャフト１６に回転駆動力が伝達され、ドライブシャフト１６を介してタイヤＴＩが回転することで走行する。
【００５８】
そして、車両１４の走行時には、トラニオン３８からローラ部材４６に荷重Ｆ（回転駆動時の反力）がかかる。この際、トラニオン３８は、ジョイント角度θに応じて傾くことになり、図６Ｂに示すように、トラニオン３８の側周面４４ｂと内側ローラ５２の内周面６６の接触点４５が内側に移動する。その結果、トラニオン３８の荷重Ｆの作用点Ｏ0及び直交線Ｌ0も、ジョイント角度θに応じて変動量Δ分だけインナ部２４の内側にずれることになる。
【００５９】
上述したように、等速ジョイント１０は、トラック溝３４の内側面３５と外側ローラ４８の外側面４８ａがアンギュラコンタクトにより接触し、しかも基端側角度αが先端側角度βよりも大きく設定されている（図５Ａ参照）。このため、変動量Δ分だけ内側にずれた直交線Ｌ0’の位置では、直交線Ｌ0’と基端仮想線Ｌ1’の基端側角度α’と、直交線Ｌ0’と先端仮想線Ｌ2’の先端側角度β’が略同角度となる。従って、基端接触点Ｃ1にかかる荷重Ｆ1と、先端接触点Ｃ2にかかる荷重Ｆ2がちょうど同程度の大きさに分散されて、トラック溝３４の内側面３５と外側ローラ４８の外側面４８ａが接触する。換言すれば、等速ジョイント１０は、車両１４への取付状態において、アウタ部２２（トラック溝３４）とローラ部材４６のアンギュラコンタクトがバランス良く成立する。
【００６０】
なお、車両１４は、通常、搭乗者等（荷物を含む）が乗った状態で若干沈む、すなわちジョイント角度θが搭乗前よりも僅かに浅くなる。このため、実際の車両１４の走行時の平均的な重量を勘案したジョイント角度θを想定して、このジョイント角度θに基づき基端側角度α及び先端側角度βを設定してもよい。これにより、等速ジョイント１０は、アウタ部２２とローラ部材４６の接触部分にかかる荷重を一層バランス良く分散させることができる。
【００６１】
以上のように、本実施形態に係る等速ジョイント１０は、アウタ部２２の軸心Ｓ1とインナ部２４の軸心Ｓ2の平行（すなわちジョイント角度θが０°の）状態で、基端側角度αが先端側角度βより大きな角度に設定されている。すなわち、等速ジョイント１０を車両１４に搭載して回転駆動力を付与した際には、ジョイント角度θに応じてアウタ部２２に対しインナ部２４が傾き、トラニオン３８の接触点４５が基部３６側に移動する。そのため、車両１４の走行時には、作用点Ｏ0も移動し、この移動した作用点Ｏ0’に対して基端側角度α’と先端側角度β’を略同角度とすることができ、基端接触点Ｃ1及び先端接触点Ｃ2に荷重Ｆを略均等にかけることができる。よって、等速ジョイント１０は、ローラ部材４６及びアウタ部２２の磨耗等を大幅に低減することができ、耐久性の向上を図ることができる。
【００６２】
この場合、ローラ部材４６は、トラック溝３４から離脱する方向への変位が規制されていることで、アウタ部２２に対しインナ部２４が傾いた状態でもローラ部材４６をトラック溝３４内に常に配置することができる。そして、アウタ部２２とインナ部２４間において回転駆動力を伝達する際には、ローラ部材４６とアウタ部２２の間で荷重を良好に分散させることができる。
【００６３】
また、等速ジョイント１０は、単一曲率からなる外側面４８ａが内側面３５の基端側曲面３５ａと先端側曲面３５ｂに接触することにより、所謂ゴシックアーチによるアンギュラコンタクトを構成することができる。よって、トラック溝３４の内側面３５とローラ部材４６の外側面４８ａが定常的に２点（基端接触点Ｃ1と先端接触点Ｃ2）で接触する。その結果、荷重が常に分散される、すなわち定常的に接触面圧を低くすることができ、ローラ部材４６の回転を安定化しつつ耐久性を向上することができる。
【００６４】
さらに、ローラ部材４６が外側ローラ４８、複数の転動体５０、内側ローラ５２により構成されることで、トラニオン３８の接触点４５が内側に移動しても内側ローラ５２によりトラニオン３８の荷重を良好に受けることができる。そのため、トラニオン３８の荷重を外側ローラ４８の外側面４８ａにスムーズに伝達することができる。
【００６５】
なお、本発明に係る等速ジョイント１０は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の構成を取り得ることは勿論である。例えば、トラック溝３４の内側面３５は、基端側曲面３５ａと先端側曲面３５ｂの形成範囲の長さを同一とし、曲率のみを異ならせることで基端側角度αを先端側角度βより大きくしてもよい。或いは、基端側曲面３５ａと先端側曲面３５ｂの曲率を同一とし、形成範囲のみを異ならせることで基端側角度αを先端側角度βより大きくしてもよい。
【００６６】
以下、図７に基づき変形例に係るトリポート型等速ジョイント１０Ａ（以下、単に等速ジョイント１０Ａともいう）について説明していく。なお、以下の説明において、本実施形態に係る等速ジョイント１０と同一の構成又は同一の機能を有する構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
変形例に係る等速ジョイント１０Ａは、トラック溝３４の内側面７０が単一曲率からなる曲面に形成され、内側面７０に対向する外側ローラ４８の外側面７２が複数の曲面（円弧面）を有する複合面に形成された構成となっている。すなわち、外側面７２は、収容空間３２寄りに形成される基端側曲面７２ａと、内底面３４ａ側に形成される先端側曲面７２ｂとを有する。基端側曲面７２ａと先端側曲面７２ｂの間には、外側ローラ４８の径方向内側に凹む谷部（連設点７４）が形成されており、この連設点７４はトラック溝３４の内側面７０に対し非接触となっている。
【００６８】
つまり、トラック溝３４と外側ローラ４８は、基端側曲面７２ａの基端接触点Ｃ1と先端側曲面７２ｂの先端接触点Ｃ2において内側面７０に接触するアンギュラコンタクトが成立している。そして、変形例に係る等速ジョイント１０Ａも、ジョイント角度θが０°の場合に、直交線Ｌ0と基端仮想線Ｌ1の基端側角度α１と、直交線Ｌ0と先端仮想線Ｌ2の先端側角度β１とがα１＞β１の関係に設定されている。
【００６９】
従って、この等速ジョイント１０Ａを搭載した車両１４は、走行時にトラニオン３８の接触点４５がインナ部２４の径方向内側に移動し、この状態で、基端側角度と先端側角度が略一致するように作用する。その結果、変形例に係る等速ジョイント１０Ａも本実施形態に係る等速ジョイント１０を同様の効果を得ることができる。しかも、外側ローラ４８の外側面７２に複合面を形成する構成とすれば、複合面の製造加工が容易となり、製造コストを低減することができる。
【００７０】
上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記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において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７１】
１０、１０Ａ…トリポート型等速ジョイント
１６…ドライブシャフト              ２０…サイドシャフト
２２…アウタ部                      ２４…インナ部
３０…カップ状部材                  ３２…収容空間
３４…トラック溝                    ３５、７０…内側面
３５ａ、７２ａ…基端側曲面          ３５ｂ、７２ｂ…先端側曲面
３６…基部                          ３８…トラニオン
４４ｂ…側周面                      ４５…接触点
４６…ローラ部材                    ４８…外側ローラ
４８ａ、７２…外側面                ５０…転動体
５２…内側ローラ                    α、α１…基端側角度
β、β１…先端側角度
【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】
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