(57)【要約】【課題】  トリポード部材の脚軸に外嵌されるローラ・アセンブリのリングが脚軸と相対回転しにくいため、リングの外径軌道面の同じ場所がボールと接触して摩耗が進行し継手寿命が低下するのを防止する。【解決手段】  トルク負荷時に脚軸２２の外径輪郭とリング３４の内周面とを周方向の２点以上で接触させて、脚軸２２とリング３４の相対的一方向回転を促進させる。さらに、脚軸２２の外周面に凸部又は凹部を設けて、リング３４の内周面にエッジロードが負荷されるのを防止する。【選択図】  図１
2006138421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状に形成され、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の両側壁にローラ案内面を設けた外側継手部材と、半径方向に三本の脚軸を突設すると共に各脚軸がトラック溝内に延在するように外側継手部材の内部に挿入されるトリポード部材と、外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されるローラと、円筒状内径面を有し、かつ、トリポード部材の脚軸に外嵌してローラを回転自在に支持するリングとを備えたトリポード型等速自在継手において、
脚軸の外径輪郭をトリポード部材の軸線と直角な外径中心線に関して非対称に形成すると共に脚軸の外周面に凸部を設けて、トルク負荷時に、脚軸とリングを周方向の二箇所以上で接触させたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
有底筒状に形成され、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の両側壁にローラ案内面を設けた外側継手部材と、半径方向に三本の脚軸を突設すると共に各脚軸がトラック溝内に延在するように外側継手部材の内部に挿入されるトリポード部材と、外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されるローラと、円筒状内径面を有し、かつ、トリポード部材の脚軸に外嵌してローラを回転自在に支持するリングとを備えたトリポード型等速自在継手において、
脚軸の外径輪郭をトリポード部材の軸線と直角な外径中心線に関して非対称に形成すると共に脚軸の外周面に凹部を設けて、トルク負荷時に、脚軸とリングを周方向の二箇所以上で接触させたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
脚軸の外径輪郭を複数の曲線で構成し、脚軸の外径輪郭の接点を含む曲線を円弧としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
脚軸の外径輪郭を複数の曲線で構成し、脚軸の外径輪郭の接点を含む曲線を楕円の一部で構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
脚軸の外周面に設けた凸部が、脚軸の周方向に延びる突条であることを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項６】
脚軸の外周面に、脚軸の軸方向及び周方向に所定の間隔を隔てて凸部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項７】
脚軸の外周面に設けた凹部が、脚軸の周方向に延びる周溝であることを特徴とする請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項８】
脚軸の外周面に、脚軸の軸方向及び周方向に所定の間隔を隔てて凹部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動側と従動側の二軸を連結して二軸間の角度変位及び相対的軸方向変位を許容しつつ等速でトルクを伝達する摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、駆動側と従動側の２軸を連結して２軸間に角度があっても等速で回転力を伝達することのできるユニバーサルジョイントの一種である。等速自在継手には固定式と摺動式があり、摺動式のものは継手のプランジングによって２軸間の相対的軸方向変位を可能にする。摺動式の一種にトリポード型がある。
【０００３】
トリポード型等速自在継手は、外側継手部材とトリポード部材とからなり、連結すべき二軸の一方が外側継手部材と接続され、他方がトリポード部材と接続される。外側継手部材は有底筒状で、内周に軸方向に延びる三本のトラック溝を有する。トリポード部材は半径方向に突出した三本の脚軸を有する。そして外側継手部材のトラック溝内にトリポード部材の脚軸を係合させてトルクの伝達を行う。
【０００４】
非特許文献１には最も基本的なトリポード型等速自在継手が示される。このトリポード型等速自在継手は、トリポード部材の三本の脚軸にそれぞれローラを外嵌し、脚軸とトラック溝の間にローラを介在させたものである。また、ローラと脚軸の間に、滑り軸受又は複数本の針状ころを配設したものも開示されている。
【０００５】
一方、トリポード型等速自在継手には、図１１及び図１２に示すような型式もある。図１１において、符号１０は外側継手部材、符号２０はトリポード部材である。外側継手部材１０は、三本のトラック溝１２を有し、各トラック溝１２の円周方向で向かい合った両側壁に部分凹円筒面状のローラ案内面１４を形成してある。トリポード部材２０は半径方向に突出した三本の脚軸２２を有する。脚軸２２は、円柱状に形成され、ローラ・アセンブリ３０が外嵌される。
【０００６】
このローラ・アセンブリ３０は、いわゆる玉軸受で、外側継手部材１０のトラック溝１２内に収容され、ローラ案内面１４上を転動するローラ３２と、トリポード部材２０の脚軸２２に外嵌され、ローラ３２を回転自在に支持するリング３４と、ローラ３２及びリング３４の相互間に配設される複数個のボール３６とを有する。ローラ３２は、外周面がローラ案内面１４よりも曲率半径が小さい部分球面状で、ローラ案内面１４に対して一点接触する。リング３４は、内周面が脚軸２２よりも若干大径の円筒面状で、脚軸２２に対して一箇所で線接触する。ボール３６は、ローラ３２の内周面に形成された断面円弧状の軌道溝３２ａと、リング３４の外周面に形成された断面円弧状の軌道溝３４ａとの間に配設される。ここでは、図１２の如く、できるだけ多くのボール３６を組込めるように、保持器のない、いわゆる総ボール状態としている。
【０００７】
図１１及び図１２に示すトリポード部材２０の脚軸２２は円柱状をなし、ローラ・アセンブリ３０を構成するリング３４に若干の隙間をもって嵌合される。外側継手部材１０の軸線Ｌ1とトリポード部材２０の軸線Ｌ2に角度変位をとった状態（図３参照）で、トリポード型等速自在継手にトルクを付与すると、トリポード部材２０は、脚軸２２をトラック溝１２に沿って揺動させながら回転する。ローラ・アセンブリ３０は、脚軸２２に対する傾きが規制されているので、脚軸２２の揺動に追従してトラック溝底部１６に対する傾斜角β（図３参照）を変化させながらローラ案内面１４上を転動する。また、ローラ・アセンブリ３０は、脚軸２２に対してリング３４を隙間嵌めしてあるので、脚軸２２との軸方向相対移動が許容される。
【０００８】
図１１及び図１２に示すトリポード型等速自在継手は、ローラ・アセンブリ３０を脚軸２２に沿ってスライドさせると共に、トラック溝底部１６に対するローラ・アセンブリ３０の傾斜角βを変化させながら、外側継手部材１０及びトリポード部材２０間でトルクを伝達する。特許文献１には、トルク伝達時に、ローラ・アセンブリ３０が上記のように動作するトリポード型等速自在継手が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３４６０８８
【非特許文献１】Universal Joint and Driveshaft Design Manual Section 3．2．6“Tripot Universal Joint (End Motion Type)"
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のトリポード型等速自在継手のうち、継手性能が低下したものや破損したものを分解して調べると、リング３４の内外周面のほぼ同じ部位に傷や磨耗が生じているものが多く見受けられた。
【００１１】
例えば図１１及び図１２に示すトリポード型等速自在継手は、トリポード部材２０の三本の脚軸２２が円柱状をなし、この脚軸２２に円筒状内周面を有するリング３４が軸方向相対移動し得るように若干の隙間をもって外嵌される。リング３４は、脚軸２２がトラック溝１２に沿って揺動する際に、脚軸２２との摩擦により回転力が付与される。この回転力は、トルクの大きさや、外側継手部材１０とトリポード部材２０の角度変位などによって変化するが、トルク一定でかつ両部材１０，２０の角度変位が一定である条件下では、サインカーブを描くように変化する。この条件下において、リング３４は、脚軸２２がトラック溝１２に沿って一方側へ移動するときに、脚軸回りの一方側へ回転しても、脚軸２２が他方側へ移動するときに逆回転して元に戻る。自動車や産業機械などの高トルクを伝達する用途の場合、トルクが大きいために、回転力が小さくなり、リング３４の振幅は極めて小さくなる。
【００１２】
また、隙間嵌めにより脚軸２２に対するリング３４の傾きが許容され、脚軸２２とリング３４はトルク伝達時に周方向の一点で接触する。図１１の符号Ｔは脚軸２２とリング３４の接触部である。この接触部Ｔは、脚軸２２とリング３４の相対的軸方向移動に伴い、脚軸２２側では外周面上を移動するが、リング３４側では内周エッジ部に位置したまま移動しない。また、脚軸２２の外周面とリング３４の内周エッジ部が一点で接触すると、回転力がリング３４の周方向に作用しにくくなる。
【００１３】
このように、従来のトリポード型等速自在継手は、トルク伝達時に、脚軸２２とリング３４の相対的な一方向回転が起こりにくく、リング３４の内周エッジ部の周方向のほぼ同じ部位に集中荷重が負荷されて傷が付きやすいという問題がある。
【００１４】
また、脚軸２２とリング３４の相対的な一方向回転が起きにくいために、リング３４は、外周面のほぼ同じ部位が磨耗する傾向にある。ボール３６等の転動体を具備せず、滑り軸受によってローラ３２とリング３４を相対回転させる場合、リング３４は、外周面のほぼ同じ場所でローラ３２と接触し、この接触部がローラ３２の回転により磨耗する。ボール３６を具備する場合、ローラ・アセンブリ３０の内部潤滑性が高く、ボール３６が転動してもリング３４の周方向にほとんど移動しないので、リング３４は、外周面のほぼ同じ部位でボール３６と接触し、この接触部がボール３６の転動により磨耗する。
【００１５】
このように、従来のトリポード型等速自在継手は、リング３４の内周面のほぼ同じ部位に集中荷重が負荷されて傷が付き、リング３４の外周面のほぼ同じ部位で磨耗が促進されるために、継手性能が低下しやすく、場合によってはリング３４が圧壊して寿命を招くおそれがある。
【００１６】
本発明は、斯かる事情に鑑み創案されたものであって、その目的は、リング内周面の集中荷重やリング外周面の磨耗を抑制してトリポード型等速自在継手の寿命を延ばすことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るトリポード型等速自在継手は、脚軸の外径輪郭をトリポード部材の軸線と直角な外径中心線に関して非対称に形成すると共に脚軸の外周面に凸部又は凹部を設け、トルク負荷時に、脚軸とリングを周方向の二箇所以上で接触させたことを特徴としている。
【００１８】
トリポード部材の軸線と直角な外径中心線に関して非対称に形成された外径輪郭を有する脚軸と、円筒状内周面を有するリングとを隙間嵌めすると、トルク伝達時に当接する脚軸とリングの接触箇所は、周方向で従来の一点から複数点に増える。脚軸とリングの接触点は、上記外径中心線の両側で少なくとも一箇所ずつ存在する。脚軸とリングの各接触点には、リング半径方向に接触力が作用し、リング接線方向にリングを脚軸回りに回転させる回転力が作用する。これら接触力と回転力は、トルクの大きさや、外側継手部材及びトリポード部材間の角度変位によって変化するが、ここでは、トルク及び角度変位を一定とした条件下でのリングの挙動について説明する。
【００１９】
脚軸とリングの各接触点に発生する回転力は、従来と同様に、脚軸がトラック溝の長手方向一方側へ移動するときと、他方側へ移動するときで逆向きに作用する。しかし、脚軸の外径輪郭を上記外径中心線に関して非対称に形成することで、脚軸の揺動方向によって回転力の振幅を相違させることが可能になる。回転力の振幅が脚軸の揺動方向によって相違すると、脚軸がトラック溝の一方側へ移動したときのリングの回転角と、脚軸が他方側へ移動したときのリングの回転角は相違する。これにより、リングは、脚軸がトラック溝に沿ってワンストロークする度に、脚軸回りの一方側に回転していく。
【００２０】
一方、脚軸の外周面に凸部を設けてある場合、脚軸の凸部とリングの円筒状内周面が接触し、この接触部を支点にしてリングは脚軸に対して傾く。リングが脚軸に対して傾いても、脚軸の凸部とリングの円筒状内周面が接触しているので、リングの内周エッジ部のみが脚軸に接触することはない。このように、脚軸の凸部とリングの円筒状内周面を接触させることで、リングの周方向に回転力が作用しやくなり、脚軸とリングの相対的な一方向回転が助長される。
【００２１】
他方、脚軸の外周面に凹部を設けてある場合、リングが脚軸に対して傾くと、リングの内周エッジ部は、脚軸の凹部相互間の部位と接触し得る。脚軸とリングの相対的軸方向移動により、リングの内周エッジ部は脚軸の軸方向に摺動して凹部に到達する。このとき、リングの内周エッジ部は脚軸から離れ、リングの円筒状内周面が脚軸の凹部のふちに接触する。このように、脚軸の凹部のふちとリングの円筒状内周面を接触させることで、リングの周方向に回転力が作用しやくなり、脚軸とリングの相対的な一方向回転が助長される。
【００２２】
さらに、脚軸の外周面に凸部又は凹部のいずれを設けても、脚軸とリングの相対的軸方向移動により、脚軸とリングの接触箇所は、リング内周面を軸方向に移動するので、リングの内周面のほぼ同じ部位に集中荷重が負荷されない。
【００２３】
また、上記のように、脚軸とリングの相対的一方向回転を促進することで、リング外周面の磨耗がより広い範囲に分散する。これにより、リング外周面のほぼ同じ部位が集中的に磨耗しなくなり、リングの寿命が延びる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、脚軸とリングおよびローラとローラ案内面を上記の如く接触させたので、脚軸とリングの相対的な一方向回転を助長させることができる。このようにリングを脚軸回りに回転させることで、リング内周面の集中荷重や、リング外周面の磨耗の問題が緩和され、トリポード型等速自在継手の寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、本発明に係るトリポード型等速自在継手の一例を示す断面図で、ローラ・アセンブリとして単列の深溝玉軸受を使用したものを示している。なお、図１では、従来例と同一部位に同一符号を付している。すなわち、符号１０は外側継手部材、符号１２はトラック溝、符号１４はローラ案内面、符号１６はトラック溝底部、符号２０はトリポード部材、符号２２は脚軸、符号３０はローラ・アセンブリ、符号３２はローラ、符号３４はリング、符号３６はボールである。また、図１において、符号３８は保持器である。保持器３８は、ボール３６を軸受周方向に等間隔を隔てて保持するためのである。保持器３８を設けると、リング３４の軌道溝３４ａとボール３６の接触箇所が減るので、ボール３６を総玉状態で配設した従来の継手に比べて、リング３４とボール３６の接触部に負荷される荷重が大きくなる反面、ボール３６どうしの干渉が抑制され、ローラ３２の回転特性が向上するというメリットがある。
【００２６】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図で、脚軸２２とリング３４の嵌合構造の一例を示すものである。なお、図２は、３つの脚軸２２のひとつに対するリング３４の嵌合構造を示すものであるが、他の２つの脚軸２２に対するリング３４の嵌合構造も図２と同様である。
【００２７】
脚軸２２の外径輪郭は、トリポード部材２０の軸線Ｌ2（図１参照）と直角な外径中心線（以下、Ｘ軸という。）に関して非対称に形成し、内径円筒形状のリング３４に対して、トルク伝達時に周方向の二箇所で接触するように構成してある。図２では、脚軸２２の外径がリング３４の内径に４箇所で当接した状態を示すが、実際は脚軸２２の外径がリング３４の内径にすきま嵌めされるので、トルク伝達時に、脚軸２２の外径はトリポード部材２０の軸線Ｌ2と平行な外径中心線（以下、Ｙ軸という。）よりも一方側の二箇所でリング３４と当接することになる。
【００２８】
図２では脚軸２２の外径輪郭を４つ（偶数個）の円弧Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4で構成してある。脚軸２２の外径輪郭は、Ｘ軸に関して非対称であるのに対し、Ｙ軸に関しては対称である。４つの円弧Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4の中心は、各象限内に一つずつ存在する。Ｘ軸非対称形であるから、円弧Ｒ1，Ｒ2の中心はＸ軸に関して非対称な位置にある。ここでは、さらに、円弧Ｒ1，Ｒ2の接触角を相違させてある（θ1≠θ2，θ3≠θ4）。円弧Ｒ1，Ｒ2，の接触角の和がπｎ／２（ｎは整数）ではないとき、円弧Ｒ1，Ｒ2の半径は相違する。円弧Ｒ1，Ｒ2，の接触角の和がπｎ／２（ｎは整数）であるときは、円弧Ｒ1，Ｒ2の半径が等しい場合もあり得る。Ｙ軸対称性を有するので、円弧Ｒ3，Ｒ4についても円弧Ｒ1，Ｒ2と同様のことが成り立つ。
【００２９】
トリポード型等速自在継手にトルクを付与すると、外側継手部材１０の互いに向かい合う一対のローラ案内面１４の一方と脚軸２２との間でトルクが伝達される。すなわち、トルクは、図２のＸ軸方向に伝達される。ここでは、便宜上、図２のＸ軸正方向のトルクとする。脚軸２２とリング３４は、トルク伝達時に、Ｘ軸の両側で一箇所ずつ接触する。脚軸２２とリング３４の各接触部Ｔ1，Ｔ2には、リング半径方向に接触力が作用し、リング接線方向にリング３４を脚軸回りに回転させる回転力が作用する。円弧Ｒ1とリング３４の接触部Ｔ1と、円弧Ｒ2とリング３４の接触部Ｔ2では、回転力がリング周方向逆向きに作用する。
【００３０】
一方、トリポード部材２０の脚軸２２は、トルク伝達時に、トラック溝１２の長手方向（Ｙ軸方向）に揺動する。脚軸２２の揺動により脚軸２２とリング３４の各接触部Ｔ1，Ｔ2では、接触力と回転力が変化する。脚軸２２がＹ軸方向正側に向かって移動するとき、円弧Ｒ1とリング３４の接触部Ｔ1では接触力と回転力が増大し、円弧Ｒ2とリング３４の接触部Ｔ2では接触力と回転力が減少する。逆に、脚軸２２がＹ軸方向負側に向かって移動するとき、円弧Ｒ1とリング３４の接触部Ｔ1では接触力と回転力が減少し、円弧Ｒ2とリング３４の接触部Ｔ1では接触力と回転力が増大する。円弧Ｒ1と円弧Ｒ2の接触角θ1，θ2が相違しているので、各接触部Ｔ1，Ｔ2では接触力と回転力の増減量も相違する。この結果、脚軸２２の揺動方向が変わると、リング３４に作用する回転力の大きさが相違し、脚軸２２がＹ軸方向正側へ移動したときのリング３４の回転角と、脚軸２２がＹ軸方向負側へ移動したときのリング３４の回転角が相違する。これにより、リング３４は、脚軸２２がＹ軸方向に沿ってワンストロークする度に、脚軸２２の回りを一方側に回転していく。
【００３１】
なお、トリポード型等速自在継手にＸ軸負方向のトルクを付与した場合、脚軸２２の外径輪郭をＹ軸対称形にしてあるので、円弧Ｒ3，Ｒ4とリング３４の接触関係は、上述の円弧Ｒ1，Ｒ2とリング３４の接触関係と同じである。
【００３２】
ところで、トリポード型等速自在継手は、図３に示すように、外側継手部材の軸線Ｌ1とトリポード部材の軸線Ｌ2に角度変位をとった状態で二軸間のトルク伝達に供される。この状態でトルクを付与すると、脚軸（Ｚ軸）は、トラック溝１２に沿って揺動する。ローラ・アセンブリ３０は、脚軸（Ｚ軸）の揺動に随伴してトラック溝底部１６に対する傾斜角βを変化させながら、脚軸２２と相対的軸方向移動すると共にローラ案内面１４上を転動する。傾斜角βは、図３のＸ軸回りの回転角である。なお、図３におけるＸ軸は、トリポード部材２０の軸線Ｌ2と直角な外径中心線のうちローラ３２の中心を通るローラ３２の傾動軸になっている。また、図３の一点鎖線で示すローラ・アセンブリ３０は、脚軸（Ｚ軸）が外側継手部材の軸線Ｌ1とトリポード部材の軸線Ｌ2を含む平面の法線方向を向いたときの状態、即ち傾斜角βがゼロの状態で、トラック溝底部１６とほぼ平行になっている。
【００３３】
図４は、図１のＢ部における脚軸２２とリング３４の接触状態の一例を示す拡大図である。なお、図４は、３つの脚軸２２のひとつに対するリング３４の接触状態を示すものであるが、他の２つの脚軸２２に対するリング３４の接触状態も図４と同様である。
【００３４】
図３で説明したように脚軸２２がトラック溝１２に沿って揺動すると、リング３４は、脚軸２２に若干の隙間をもって嵌合してあるので、脚軸２２に対して僅かに傾く。図４では、この僅かに傾いた状態を示している。
【００３５】
図４のように、脚軸２２の外周面には凸部２４を設けてある。この凸部２４は、脚軸２２の周方向に形成される突条である。凸部２４は、無端状としてもよいし、螺旋状としてもよい。無端状の場合は、脚軸２２の軸方向に所定の間隔を隔てて複数の凸部２４が設けられる。螺旋状の場合は、一又は複数の凸部２４が設けられる。図４では、便宜上、無端状の凸部２４を３つ示している。なお、凸部２４の外径輪郭も脚軸２２の外径輪郭と同様のＸ軸非対称形である。
【００３６】
このように脚軸２２の外周面に凸部２４を設けておくと、脚軸２２がトラック溝１２に沿って揺動したときに、リング３４は、脚軸２２の３つの凸部２４のうちのいずれかを支点にして傾く。このため、脚軸２２の凸部２４とリング３４の円筒状内周面３４ｂは常に接触することになり、リング３４の内周エッジ部３４ｃのみが脚軸２２に接触することを回避できる。脚軸２２とリング３４の接触点は、脚軸２２とリング３４の相対的軸方向移動により、リング３４の円筒状内周面３４ｂを軸方向に移動し、リング３４の内周面のほぼ同じ部位に集中荷重が負荷されない。
【００３７】
また、脚軸２２の凸部２４とリング３４の円筒状内周面３４ｂを接触させることで、リング３４の周方向に回転力が作用しやくなり、脚軸２２とリング３４の相対的な一方向回転が助長される。
【００３８】
この実施形態におけるトリポード型等速自在継手は、上記の如く、脚軸２２の外径輪郭をＸ軸非対称形とし、かつ、脚軸２２の外周面に凸部２４を設けて、トルク伝達時に、脚軸２２をリング３４の円筒状内周面３４ｂの周方向の二箇所で接触させているので、脚軸２２とリング３４の相対的な一方向回転が促進され、脚軸２２とリング３４の接触点をリング３４の周方向に移動させることができる。また、脚軸２２とリング３４の相対的軸方向移動により、脚軸２２とリング３４の接触点をリング３４の軸方向にも移動させることができる。このように、脚軸２２とリング３４の接触点をリング３４の周方向及び軸方向に移動させることで、リング３４の内周面のほぼ同じ部位に集中荷重が負荷されるのを防止できる。また、脚軸２２とリング３４の相対的な一方向回転を促進することで、リング３４の外周面に形成された軌道溝３４ａとボール３６の接触点を移動させることができ、軌道溝３４ａのほぼ同じ部位が磨耗するのを防止できる。これにより、リング３４の寿命が延び、ひいてはトリポード型等速自在継手の長寿命化を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明に係るトリポード型等速自在継手の一実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば図５に示すように、脚軸２２の外径輪郭は、５つ（奇数個）の円弧Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ7で構成することもできる。各円弧Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4の中心は、各象限内に一つずつ存在する。円弧Ｒ7の中心はＹ軸上にある。脚軸２２の外径輪郭のＸ軸非対称形及びＹ軸対称形は、図２の場合と同様である。このような円弧の奇数個配置でも、図５から１つの円弧Ｒ7を省略した図２とトルク伝達作用ではまったく同じである。円弧Ｒ7はトルク伝達方向と平行な接線を有する関係で、円弧Ｒ7の接触部Ｔ7にはほとんどトルクが作用しないためである。しかし、リング３４の回転作用に関しては相違する。円弧Ｒ7の接触部Ｔ7には、リング接線方向の回転力が作用しない代わりに摩擦抵抗が作用する。この摩擦抵抗は、脚軸２２がＹ軸方向正側に向かって移動するときには大きく、脚軸２２がＹ軸方向負側に向かって移動するときには小さい。このため、リング３４は、脚軸２２の回りを一方側へ回転しやすく、他方側へ回転しにくくなり、脚軸２２とリング３４の相対的な一方向回転が助長される。
【００４０】
また、図６のように、脚軸２２の外径輪郭に４つの角部を設けることも可能である。４つの角部は各象限内に一つずつ分かれて存在する。４つの角部は鋭角でも鈍角でもなく、一部を破線で示す２つの楕円の長軸端近傍の凸状曲線で構成される。２つの楕円は、長径をａ1，ａ2とし、短径をｂ1，ｂ2とする。長径ａ1，ａ2及び／又は短径ｂ1，ｂ2を互いに相違させることで、脚軸２２の外径輪郭はＸ軸非対称形となる。短径ｂ1，ｂ2よりも長径ａ1，ａ2を相違させる方が、接触角θ1，θ2の差を大きくしやすい。脚軸２２の外径輪郭のＹ軸対称形は、図２の場合と同様である。
【００４１】
なお、脚軸２２の外径輪郭は、図７のように、リング３２との接触に関与しない部分を直線２４とすることができる。曲線は加工工程が複雑なため、直線化により加工コストを低減するためである。なお、接触に関係ない部分は潤滑剤の溜まり部としての機能を有するため、リング３２との間で十分なすきまを確保することが望ましい。
【００４２】
また、上記実施形態では、トルク伝達時に、脚軸２２とリング３４をＹ軸よりも一方側の二箇所で接触させてあるが、Ｙ軸よりも一方側の三箇所以上で接触させることも可能である。しかし、脚軸２２とリング３４の接触部を三箇所以上にすると、脚軸２２の外径輪郭の曲線加工工程が複雑になり、加工コストが増大する。その上、各接触部の接触角によっては脚軸２２の揺動方向が変わっても回転力が同じなることがあり、これを回避するために、設計上の手間が増大する。これに対し、脚軸２２とリング３４の接触部を二箇所にしておくと、各接触部Ｔ1，Ｔ2の接触角θ1，θ2を相違させるだけで、リング３４の回転作用を享受できる。
【００４３】
なお、脚軸２２とリング３４の接触部が二箇所である場合に、非トルク伝達時における各接触部Ｔ1，Ｔ2の接触角θ1，θ2は等しくても、脚軸２２の外径輪郭がＸ軸非対称形であれば、リング３４の回転作用を享受できる。トルクを付与すると、接触部Ｔ1，Ｔ2は脚軸２２の揺動に伴ってわずかに移動するので、非トルク伝達時に等しかった接触角θ1，θ2はトルク伝達時に相違するからである。
【００４４】
他方、図４では、脚軸２２の外周面に凸部２４として複数の突条を設けてあるが、図８に示すように、凸部２４として無端状の突条をひとつだけ設けることによっても、上記実施形態とほぼ同様の作用効果が得られる。この場合、凸部２４を支点にして傾いたリング３４は、その内周エッジ部３４ｃも脚軸２２に接触することになるが、円筒状内周面３４ｂと内周エッジ部３４ｃの二箇所で脚軸２２と接触することになり、リング３４の内周エッジ部３４ｃに負荷される集中荷重を軽減することができる。また、脚軸２２の凸部２４とリング３４の円筒状内周面３４ｂとを接触させることで、リング３４が内周エッジ部３４ｃで脚軸２２と一点接触する場合に比べて、リング３４の周方向に回転力を作用させやすくなる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、脚軸２２の外周部に凸部２４を設けてあるが、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、凹部２６を設けても構わない。この凹部２６は、脚軸２２の周方向に形成される周溝である。凹部２６は、無端状としてもよいし、螺旋状としてもよい。無端状の場合は、脚軸２２の軸方向に所定の間隔を隔てて複数の凹部２６が設けられる。螺旋状の場合は、一又は複数の凹部２６が設けられる。図９では、便宜上、凹部２６としての周溝を軸方向に六つ設けてある。リング３４が脚軸２２に対して傾くと、（Ａ）図のように、リング３４の内周エッジ部３４ｃは、凹部２６の相互間の部位と接触する。脚軸２２とリング３４の相対的軸方向移動により、リング３４の内周エッジ部３４ｃは脚軸２２の軸方向に摺動して凹部２６に到達する。このとき、（Ｂ）図のように、リング３４の内周エッジ部３４ｃは脚軸２２から離れ、リング３４の円筒状内周面３４ｂが脚軸２２の凹部２６のふちに接触する。このように、脚軸２２の凹部２６のふちとリング３４の円筒状内周面３４ｂを接触させることで、リング３４の周方向に回転力が作用しやくなり、脚軸２２とリング３４の相対的な一方向回転が助長される。また、脚軸２２の外周面に凹部２６を設けても、脚軸２２とリング３４の相対的軸方向移動により、脚軸２２とリング３４の接触点は、リング３４の内周面を軸方向に移動するので、リング３４の内周面のほぼ同じ部位に集中荷重が負荷されない。したがって、脚軸２２の外周面に凹部２６を設けても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００４６】
また、凸部２４及び凹部２６は、それぞれ図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、線状ではなく点状に設けることも可能である。各図のように、凸部２４及び凹部２６は、脚軸２２の周方向及び軸方向に所定の間隔を隔てて多数個配列される。
【００４７】
また、上記実施形態では、ローラ・アセンブリ３０として保持器３８を具備する単列深溝玉軸受を適用しているが、これに代えて、保持器３８を具備しない総玉状態の単列深溝玉軸受、アンギュラ接触単列玉軸受、複列深溝玉軸受、ＤＢ（背面合わせ）型複列アンギュラ玉軸受、針状ころ軸受などの転がり軸受や、ボール３６や針状ころを具備せず滑り軸受によってローラ３２とリング３４の相対回転を可能にしたものを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るトリポード型等速自在継手の一実施形態を示す軸線直交方向の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図で、ローラ・アセンブリとして適用した単列深溝玉軸受のリングとトリポード部材の脚軸の嵌合断面の一例を示す図である。
【図３】外側継手部材の軸線とトリポード部材の軸線に角度変位をとった状態でのローラの転動動作の一例を示す概略図である。
【図４】図１のＢ部を拡大した図で、ローラ・アセンブリとして適用した単列深溝玉軸受のリングとトリポード部材の脚軸の接触状態の一例を示す図である。
【図５】図２に示すリングと脚軸の嵌合断面の変形例を示す図である。
【図６】図２に示すリングと脚軸の嵌合断面の変形例を示す図である。
【図７】図２に示すリングと脚軸の嵌合断面の変形例を示す図である。
【図８】図４に示すリングと脚軸の接触状態の変形例を示す図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）図は、図４に示すリングと脚軸の接触状態の変形例を示す図で、脚軸の外周面に凹部を設けた場合の動作説明図である。
【図１０】（Ａ）図は図４に示すリングと脚軸の接触状態の変形例を示す図で、（Ｂ）は図９に示すリングと脚軸の接触状態の変形例を示す図である。
【図１１】従来のローラとローラ案内面の接触状態の一例を示す図である。
【図１２】ローラ・アセンブリとして適用した単列深溝玉軸受のリングとトリポード部材の脚軸の嵌合断面の従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  外側継手部材
１２  トラック溝
１４  ローラ案内面
２０  トリポード部材
２２  脚軸
２４  凸部
２６  凹部
３２  ローラ
３４  リング
３６  ボール
３８  保持器
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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