(57)【要約】【課題】  トリポードタイプの等速ジョイントにおいて、振動・騒音及び動力損失を誘起するスラスト力を減少させると共に回転伝達方向におけるガタを減少させる。【解決手段】  等速ジョイントは、内面に３本の案内溝１５が形成された筒状体１１よりなる外側継手部材１０と、先端部にトリポード球面２３が形成されて半径方向に延びる３本のトリポード軸２２よりなる内側継手部材２０と、内周面２５ｃが各トリポード球面に摺動自在に嵌合支持されると共に各案内溝内に長手方向に沿って転動可能に係合される３個のローラユニット２５により構成されている。案内溝の互いに対向する側内面１６には幅方向中心付近に沿って延びる略半円弧断面形状の１対の案内突条１７を形成し、ローラユニットの外周面２５ａの幅方向中心付近に沿って円周方向に伸びる環状の凹溝２５ｂを、案内突条に転動可能かつその中心回りの揺動可能に係合させる。【選択図】    図２
2006162056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に中心軸線と平行に延びる３本の案内溝が等角度間隔で形成された筒状体よりなる外側継手部材と、
先端部にそれぞれトリポード球面が形成されてボス部から等角度間隔で半径方向外向きに延びる３本のトリポード軸よりなる内側継手部材と、
互いに同軸的に形成された外周面と円筒状の内周面を有し、前記内周面が前記各トリポード球面に摺動自在に嵌合支持されると共に前記外周面が前記各案内溝内に長手方向に沿って転動可能に係合される３個のローラユニットを備えてなる等速ジョイントにおいて、
前記案内溝は前記中心軸線から半径方向に延びる平面を挟んで互いに平行に対向する１対の帯状の側内面を有すると共にこの各側内面には幅方向中心付近に沿って前記中心軸線と平行に延びる同側内面の横幅よりも狭い略半円弧断面形状の１対の案内突条を形成し、
前記ローラユニットの外周面の幅方向中心付近に沿って円周方向に伸びて前記案内突条と転動可能かつ同案内突条の中心軸線回りの揺動可能に係合される環状の凹溝を形成し、
前記凹溝に前記１対の案内突条が係合するように前記ローラユニットを組付けてなることを特徴とする等速ジョイント。
【請求項２】
請求項１に記載の等速ジョイントにおいて、前記凹溝は断面がＶ形状でその両側の傾斜面が前記案内突条の円弧面と当接可能であることを特徴とする等速ジョイント。
【請求項３】
請求項１に記載の等速ジョイントにおいて、前記凹溝は断面が前記案内突条の円弧面よりも大きな半径を有する円弧で構成されていることを特徴とする等速ジョイント。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の等速ジョイントにおいて、前記ローラユニットの負荷側となる直径方向の一側では前記凹溝が前記案内突条に押圧されて係合されると共に非負荷側となる直径方向反対側では前記案内突条の大部分が前記凹溝内に隙間をおいて挿入されるように構成したことを特徴とする等速ジョイント。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の等速ジョイントにおいて、前記各ローラユニットは、前記凹溝が形成された前記外周面を有するアウタローラと、前記内周面を有し前記アウタローラの内周に転動体を介して相対回転自在にかつ軸線方向の相対移動が拘束されて係合されたインナリングよりなることを特徴とする等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達装置における差動装置のサイドギヤと車輪を駆動するドライブシャフトの間などに用いるのに適した等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の等速ジョイントには、例えば特許文献１に示すようなものがある。図９〜図１１はこの特許文献１の技術と実質的に同じ等速ジョイントを示すものであり、内面に中心軸線と平行に延びる３本の案内溝２が等角度間隔で形成された筒状体１ａを有する外側継手部材１と、先端部にそれぞれトリポード球面３ｃが形成されてボス部３ａから等角度間隔で半径方向外向きに延びる３本のトリポード軸３ｂを有する内側継手部材３と、外側継手部材１と内側継手部材３を連結する３個のローラユニット６により構成されている。ローラユニット６は、案内溝１５の大きい凹円弧状の案内面２ａに転動可能に当接される凸円弧状の外周面７ａを有する環状のアウタローラ７と、ニードルローラ９を介してアウタローラ７の内周に相対回転自在に係合されると共に内側継手部材３のトリポード球面３ｃが揺動可能に挿入される内周面８ａを有するインナリング８よりなるものである。
【特許文献１】特開２００４−１２５１７５号公報（段落〔００１６〕、段落〔００１７〕、図５、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この特許文献１の等速ジョイントは、トルク伝達状態では、内側継手部材３の中心軸線と直交する断面の要部である図１０に示すように、駆動力を伝達する負荷側Ｓ１ではトリポード軸３ｂからの力Ｆe によりアウタローラ７の外周面７ａが案内溝２の案内面２ａに当接されて押圧され、これと反対側の非負荷側Ｓ２ではアウタローラ７の外周面７ａが案内溝２の案内面２ａから離れて多少の隙間があいている。この状態では、ローラユニット６は、負荷側Ｓ１におけるアウタローラ７の外周面７ａの円弧状断面の中心Ｏａを通り内側継手部材３の中心軸線と平行な軸線（普通は案内溝２の両側の案内面２ａの中心線を結ぶ中心面Ｐa 上にある）回り（以下単に中心Ｏａ回りという）に回動可能である。一方、この種のトリポードタイプの等速ジョイントでは、両継手部材１，３の間にジョイント角が与えられた状態で回転されると、トリポード球面３ｃが形成されたトリポード軸３ｂは、等速ジョイントの回転に応じて、外側継手部材１の案内面２ａにより半径方向位置決めがされたローラユニット６に対し半径方向に往復動するので、トリポード球面３ｃと内周面８ａの当接点Ｑを通る力Ｆe の作用線と中心Ｏａとの間に変化するオフセットＬｔが生じ、この力Ｆe とオフセットＬｔにより図１０に示す状態では、ローラユニット６を中心Ｏａ回りに回転させようとするモーメントが生じる。またインナリング８の内周面８ａとこれに対し前述のように半径方向に移動されるトリポード球面３ｃとの当接点Ｑには、摩擦力μＦe （μは内周面８ａとトリポード球面３ｃの間の摩擦係数）が生じ、この摩擦力μＦe の作用線と回動の中心Ｏａの間の距離はＬk1であり、この摩擦力μＦe と距離Ｌk1によっても中心Ｏａ回りにローラユニット６を回転させようとするモーメントが生じる。
【０００４】
この力Ｆe とオフセットＬｔ及び摩擦力μＦe と距離Ｌk1によるモーメントＭｚによりローラユニット６は中心Ｏａ回りに回動される。非負荷側Ｓ２におけるアウタローラ７の外周面７ａと案内溝２の案内面２ａの間の隙間が小さい場合は、図１１に示すように、非負荷側Ｓ２においてアウタローラ７の外周面７ａが案内溝２の案内面２ａと接触して反力Ｆc1を生じ、この接触部の反力Ｆc1による摩擦抵抗のため外側継手部材１と内側継手部材３を軸線方向互いに逆向きに押すスラスト力が誘起される。モーメントＭｚのうち摩擦力μＦe と距離Ｌk1によるものは、トリポード軸３ｂの往復動の向きに応じて符号は変化するが絶対値は一定であり、これによる誘起スラスト力も符号は変化するが絶対値は一定である。これに対しオフセットＬｔは両継手部材１，３の間のジョイント角に応じて２次関数的に増大するので、モーメントＭｚのうち力Ｆe とオフセットＬｔによるものは２次関数的に増大する。図９〜図１１に示す従来技術では、案内溝２の案内面２ａを形成する凹円弧の直径は案内面２ａの幅より大きいので、図１１に示すように中心面Ｐa に対する反力Ｆc1の作用線の傾斜角θａは小さく、これにより反力Ｆc1の作用線と中心Ｏａとの間の距離Ｌc1も小さくなるので、反力Ｆc1の値は大きくなる。従ってこの場合は、接触に伴う摩擦抵抗が大きくなるので誘起スラスト力が大きくなり、使用状態によっては振動や騒音が発生しやすくなる。
【０００５】
本発明は、外側継手部材の案内溝とローラユニットの係合部の構造に工夫を加えることにより、前述したような各問題を同時に解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このために、請求項１に記載の発明による等速ジョイントは、
内面に中心軸線と平行に延びる３本の案内溝が等角度間隔で形成された筒状体よりなる外側継手部材と、
先端部にそれぞれトリポード球面が形成されてボス部から等角度間隔で半径方向外向きに延びる３本のトリポード軸よりなる内側継手部材と、
互いに同軸的に形成された外周面と
円筒状の内周面を有し、内周面が各トリポード球面に摺動自在に嵌合支持されると共に外周面が各案内溝内に長手方向に沿って転動可能に係合される３個のローラユニットを備えてなる等速ジョイントにおいて、
案内溝は中心軸線から半径方向に延びる平面を挟んで互いに平行に対向する１対の帯状の側内面を有すると共にこの各側内面には幅方向中心付近に沿って中心軸線と平行に延びる同側内面の横幅よりも狭い略半円弧断面形状の１対の案内突条を形成し、
ローラユニットの外周面の幅方向中心付近に沿って円周方向に伸びて案内突条と転動可能かつ同案内突条の中心軸線回りの揺動可能に係合される環状の凹溝を形成し、
前記凹溝に前記１対の案内突条が係合するように前記ローラユニットを組付けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１に記載の等速ジョイントにおいて、凹溝は断面がＶ形状でその両側の傾斜面が案内突条の円弧面と当接可能とするとよい。
【０００８】
請求項１に記載の等速ジョイントにおいて、凹溝はその断面を案内突条の円弧面よりも大きな半径を有する円弧で構成してもよい。
【０００９】
請求項１〜請求項３に記載の等速ジョイントにおいて、ローラユニットの負荷側となる直径方向の一側では凹溝が案内突条に押圧されて係合されると共に非負荷側となる直径方向反対側では案内突条の大部分が凹溝内に隙間をおいて挿入されるように構成することが好ましい。
【００１０】
請求項１〜請求項４に記載の等速ジョイントにおいて、各ローラユニットは、凹溝が形成された外周面を有するアウタローラと、内周面を有しアウタローラの内周に転動体を介して相対回転自在にかつ軸線方向の相対移動が拘束されて係合されたインナリングよりなるものとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
ジョイント角が与えられて等速ジョイントが回転した場合に、負荷側においてトリポード球面とローラユニットの内周面との当接点に作用する力の作用線が案内突条の略半円弧状断面の中心に対しオフセットされることにより生じるモーメントによりローラユニットが負荷側となる案内突条の中心回りに回動して、非負荷側においてはローラユニットの凹溝は案内突条に当接されて回動が拘束される。しかしながらこの等速ジョイントの請求項１の発明によれば、案内溝は中心軸線から半径方向に延びる平面を挟んで互いに平行に対向する１対の帯状の側内面を有すると共にこの各側内面には幅方向中心付近に沿って中心軸線と平行に延びる同側内面の横幅よりも狭い略半円弧断面形状の１対の案内突条を形成し、ローラユニットの外周面の幅方向中心付近に沿って円周方向に伸びて案内突条と転動可能かつ同案内突条の中心軸線回りの揺動可能に係合される環状の凹溝を形成し、この凹溝に１対の案内突条が係合するようにローラユニットを組付けたので、ジョイント角が変化した際にローラユニットは負荷側の案内突条の中心回りに回動する。この回動中心は、従来の等速ジョイントのようにローラ内ではなく、外側継手部材内に存在するので、非負荷側における凹溝と案内突条との当接部から回動中心までの距離が増大し、ひいては誘起スラスト力が小さくなる。このため、振動や騒音の発生を減少させることができる。
【００１２】
凹溝は断面がＶ形状でその両側の傾斜面が案内突条の円弧面と当接可能である請求項２の発明によれば、案内突条から凹溝に与えられる反力の作用線は案内突条と当接する凹溝の傾斜面と直交する方向となり、両案内突条を結ぶ中心面に対する角度はほゞ一定となる。従って製造誤差や摩耗などにより非負荷側における案内突条とこれに当接される凹溝の間の隙間が変動しても、案内突条と凹溝の間に生じる摩擦力の変動は僅かであるので、安定した作動の等速ジョイントを得ることができる。
【００１３】
凹溝は断面が案内突条の円弧面よりも大きな半径を有する円弧で構成される請求項３の発明によれば、負荷側における案内突条と凹溝の間の当接面積が増大するので、それらの間の当接部の摩耗が減少する。従って等速ジョイントの耐久性を向上させることができる。
【００１４】
ローラユニットの負荷側となる直径方向の一側では凹溝が案内突条に押圧されて係合されると共に非負荷側となる直径方向反対側では案内突条の大部分が凹溝内に隙間をおいて挿入されるように構成した請求項４の発明によれば、案内突条から凹溝に与えられる反力の作用線は案内溝の両側の案内突条の中心線を結ぶ中心面（以下単に両案内突条を結ぶ中心面という）に対する傾斜角が大きくなり、従ってこの反力の値は小さくなるので、案内突条と凹溝の間の接触に伴う摩擦抵抗が小さくなって誘起スラスト力も小さくなり、振動や騒音の発生をさらに減少させることができる。
【００１５】
各ローラユニットは、凹溝が形成された外周面を有するアウタローラと、内周面を有しアウタローラの内周に転動体を介して相対回転自在にかつ軸線方向の相対移動が拘束されて係合されたインナリングよりなるものとした請求項５の発明によれば、ジョイント角が与えられた状態で等速ジョイントが回転された場合にローラユニットが案内溝の長手方向に沿って転動する際の摩擦抵抗はアウタローラとインナリングの間に介装された転動体により減少し、これにより外側継手部材と内側継手部材の間に生じる摩擦抵抗によりこの両者を軸線方向互いに逆向きに押す誘起スラスト力が減少するので、等速ジョイントに生じる振動や騒音の発生をさらに一層減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、図１〜図４により、本発明による等速ジョイントの第一実施形態の説明をする。先ず図１〜図３によりこの実施形態の等速ジョイントの構造を説明する。この等速ジョイントは、外側継手部材１０と、内側継手部材２０と、ローラユニット２５により構成されている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、外側継手部材１０は、中心軸線ax１を有する筒状体１１とその軸線方向一端側を閉じる底部１２よりなり、底部１２の外側には筒状体１１と同軸的に第１回転軸１３が設けられたもので、この各部分１１〜１３は、鍛造などにより一体的に形成されている。筒状体１１の内面には全長にわたり中心軸線ax１の方向と平行に延びる３本の案内溝１５が円周方向に１２０度間隔で形成され、各案内溝１５の底部１２と反対側となる一端は外部に開放されている。各案内溝１５は一定断面形状で、主として図２に示すように、外側継手部材１０の中心軸線ax１から半径方向に延びる１つの平面Ｇを挟んで互いに平行に対向して中心軸線ax１と平行に延びる１対の帯状の側内面１６と、平面Ｇと直交して側内面１６の先端縁を連結する底面１８よりなり、各側内面１６には幅方向中心付近に沿って中心軸線ax１と平行に延びる互いに対向する１対の案内突条１７が形成されている。各案内突条１７の断面は側内面１６の延長上に位置する点Ｏを中心とする半円弧状で、その根本部の幅は側内面１６の横幅よりも相当に小さく、その根本部は小さい円弧により側内面１６に連結されている。案内溝１５の両側の案内突条１７の断面の中心Ｏを通って中心軸線ax１と平行に延びる各中心線を結ぶ平面が中心面Ｐ（以下、両案内突条１７を結ぶ中心面Ｐ、あるいは単に中心面Ｐという）を構成している。なお、中心Ｏの位置は必ずしも側内面１６の延長上とする必要はなく、中心面Ｐからの距離がそれよりも多少大きくまたは小さくなる位置としてもよい。
【００１８】
図１及び図２に示すように、内側継手部材２０は、中心軸線ax２を有するボス部２１とそれから１２０度間隔で半径方向外向きに延びる３本のトリポード軸２２よりなり、各トリポード軸２２の先端部に高さの低い樽状のトリポード球面２３が形成されたもので、ボス部２１にはスプラインなどを介して第２回転軸２４が同軸的に固定されている。中心軸線ax２からトリポード球面２３の球面中心までの半径は、外側継手部材１０の中心軸線ax１から両案内突条１７を結ぶ中心面Ｐまでの距離と同一である。
【００１９】
この実施形態のローラユニット２５はダブルローラタイプのもので、図１及び図２に示すように、アウタローラ２６とその内周にニードルローラ（転動体）２８を介して同軸的に相対回転自在に係合されたインナリング２７よりなり、アウタローラ２６に対するインナリング２７及び転動体２８の軸線方向移動は、アウタローラ２６の内周の両端部に係止された止め輪２９により拘束されている。このローラユニット２５は、インナリング２７の円筒状の内周面２５ｃをトリポード軸２２のトリポード球面２３に嵌合することにより、軸線方向摺動及びトリポード球面の中心を中心とする揺動自在に、トリポード軸２２の先端部に支持される。
【００２０】
ローラユニット２５のアウタローラ２６の円筒状の外周面２５ａの幅方向中心には、円周方向に沿って伸びて案内突条１７と転動可能に係合する環状の凹溝２５ｂが形成されている。この実施形態の凹溝２５ｂの断面形状は頂角が２θのＶ形で、先端と外周面２５ａに連なる根本部が円弧状に面取りされ、両側の直線状の傾斜面が案内突条１７の円弧面と当接可能である。このアウタローラ２６は、対向する１対の案内突条１７が凹溝２５ｂ内に係合されるように、軸線方向から案内溝１５内に挿入可能である。図２及び図３に示すように、この挿入状態で等速ジョイントに駆動トルクを加えてアウタローラ２６を平面Ｇと直交する直径方向の一側（負荷側Ｓ１）に押し付ければ、そちら側では凹溝２５ｂの両側の傾斜面が案内突条１７の円弧面と当接されて係合されると共に外周面２５ａと案内溝１５の側内面１６と間に多少の隙間があき、直径方向反対側（非負荷側Ｓ２）では案内突条１７の大部分が凹溝２５ｂ内に僅かな隙間をおいて挿入され、外周面２５ａと案内溝１５の側内面１６と間の隙間は負荷側Ｓ１側よりも僅かに増大するようになっている。ここで、非負荷側Ｓ２では、案内突条１７の７０％以上が凹溝２５ｂ内に挿入されていることが望ましい。即ち、側内面１６に対して垂直な方向における側内面１６からの案内突条１７の突出量のうち、７０％以上が外周面２５ａよりもアウタローラ２６内側に収まることが望ましい。この状態ではローラユニット２５は、非負荷側Ｓ２における凹溝２５ｂと案内突条１７の間の隙間が許容する限りにおいて、負荷側Ｓ１の案内突条１７の半円弧面の中心Ｏを通り中心軸線ax１と平行に延びる軸線回り（以下単に中心Ｏ回りという）に回動可能である。凹溝２５ｂの半頂角θは６０〜８０度が好適であり、最適値は７０度である。
【００２１】
この実施形態の等速ジョイントは、例えば自動車の動力伝達装置の差動装置のサイドギヤに第１回転軸１３を取り付け、車輪を駆動するドライブシャフトに第２回転軸２４を連結して使用される。図１の二点鎖線２０Ａ，２４Ａ，２５Ａに示すように外側継手部材１０の中心軸線ax１と内側継手部材２０の中心軸線ax２の間にジョイント角が与えられて回転されれば、図９〜図１１で説明した従来技術の場合と同様、トリポード軸２２先端のトリポード球面２３は、外側継手部材１０の案内溝１５の案内突条１７に凹溝２５ｂが係合されて両案内突条１７を結ぶ中心面Ｐの位置に半径方向位置決めがされたローラユニット６に対し半径方向に往復動する。これによりトリポード球面２３とインナリング２７の内周面２５ｃの当接点Ｑを通る力Ｆe の作用線と案内突条１７の中心Ｏとの間には変化するオフセットＬｔが生じるので、図２に示す状態では、負荷側Ｓ１となる案内突条１７の中心Ｏ回りにローラユニット２５を回転させようとするモーメントが生じる。また前述した従来技術の場合と同様、インナリング２７の内周面２５ｃとこれに対し半径方向に移動されるトリポード球面２３との当接点Ｑには摩擦力μＦe が生じ、この摩擦力μＦe の作用線と回動の中心Ｏａの間の距離はＬｋである。この力Ｆe と摩擦力μＦe によっても中心Ｏ回りにローラユニット２５を回転させようとするモーメントＭｚが生じる。
【００２２】
力Ｆe とオフセットＬｔ及び摩擦力μＦe と距離ＬｋによるモーメントＭｚによりローラユニット２５が回動されれば、図４に示すように、非負荷側Ｓ２となる案内突条１７の円弧面に凹溝２５ｂの一方の傾斜面が当接されてローラユニット２５は停止され、案内突条１７が凹溝２５ｂの傾斜面を押す反力Ｆc が生じ、この反力Ｆc の作用線と回動の中心Ｏの間の距離はＬｃである。
【００２３】
この実施形態では、非負荷側Ｓ２における凹溝２５ｂと案内突条１７の間の隙間は僅かであり、凹溝２５ｂの半頂角θは例えば７０度と比較的大きいので、ローラユニット２５の回動角αは極めて小さい値となる。また中心面Ｐに対する反力Ｆc の作用線の傾斜角は９０°−θ＋αであり、図１１で説明した従来技術の場合における傾斜角θａより相当大きい値となり、従って距離Ｌｃは距離Ｌc1よりかなり大きくなるので、反力Ｆc は反力Ｆc1よりかなり小さくなる。従って案内突条１７と凹溝２５ｂの間の接触に伴う摩擦抵抗も図９〜図１１で説明した従来技術に比して小さくなるのでこの摩擦抵抗に伴い生じる誘起スラスト力も小さくなり、振動・騒音の発生や動力損失のおそれを減少させることができる。また非負荷側Ｓ２における案内突条１７と凹溝２５ｂの間の隙間は僅かであるので、等速ジョイントの回転伝達方向におけるガタが増大するおそれもない。なお、凹溝２５ｂの半頂角θを小さくすれば、中心面Ｐに対する反力Ｆc の作用線の傾斜角（＝９０°−θ＋α）が大きくなるので、反力Ｆc は減少する。
【００２４】
この実施形態では、上述したように凹溝２５ｂは断面をＶ形状とし、非負荷側Ｓ２では凹溝２５ｂと案内突条１７はそれらの間に僅かな隙間をおいて大部分が係合されるようにしたので、案内突条１７から凹溝２５ｂに与えられる反力Ｆc の作用線は案内突条１７と当接する凹溝２５ｂの傾斜面と直交する方向となり、両案内突条１７を結ぶ中心面Ｐに対する角度はほゞ一定となる。従って製造誤差や摩耗などにより非負荷側Ｓ２における案内突条１７とこれに当接される凹溝２５ｂの間の隙間が変動しても、案内突条１７と凹溝２５ｂの間に生じる摩擦力の変動は僅かであるので、安定した作動の等速ジョイントを得ることができる。この場合は非負荷側Ｓ２では、凹溝２５ｂの傾斜面は案内突条１７の高さ方向中間付近に当接される。
【００２５】
次に、図５〜図８により、本発明による等速ジョイントの第二実施形態の説明をする。図５は第一の実施形態における図２に相当する断面図であり、図６は図５の部分拡大図である。第二実施形態では、アウタローラ２６の外周面２５ａの凹溝の断面形状を、Ｖ形状ではなく、案内突条１７の外面の円弧面よりもやや大きな半径を有する円弧Ｒ１及びＲ２で構成したことが第一実施形態との違いであり、この他の部分には差異は無いので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
図５及び図６に示すように、アウタローラ２６の外周面２５ａの凹溝２５ｄは、その軸方向断面形状が中心面Ｐに対して面対称であり、中心面Ｐの各一側の円弧Ｒ１及びＲ２は、案内突条１７の円弧面の半径ｒよりもやや大きな半径ｒ１及びｒ２を有している。ｒ１及びｒ２は、案内突条１７の円弧面の半径ｒの１．０５〜１．３倍であることが望ましい。１．０５倍以下では、これらの半径がほぼ等しくなることにより凹溝２５ｄと案内突条１７との摺動抵抗が増大し、アウタローラ２６の中心Ｏ回りの回動が滑らかでなくなるので好ましくない。また、１．３倍以上では凹溝２５ｄと案内突条１７との接触面積が小さくなることにより面圧が高くなり、耐久性が低下するので好ましくない。より最適な範囲は１．１〜１．２５倍であり、最適値は１．２倍である。
【００２７】
図６において、中心面Ｐよりも上側の円弧Ｒ２の中心Ｏ２は中心面Ｐよりも下側にあり、中心面Ｐよりも下側の円弧Ｒ１の中心Ｏ１は中心面Ｐよりも上側にある。このように構成することにより、案内突条１７の外面とアウタローラ２６の凹溝２５ｄの内面は、凹溝の断面形状をＶ形状とした場合よりも広い接触面積で当接することとなる。このため、当接部の面圧が低くなり、耐久性が向上する。実際には、案内突条１７と凹溝２５ｄは楕円状の領域で接触する。以下この領域を接触楕円Ｒという。
【００２８】
負荷側Ｓ１の案内突条１７の円弧面の中心Ｏと、アウタローラ２６の中心軸がトリポード軸と平行である場合における接触楕円Ｒの中心点Ｓとを結ぶ直線が中心面Ｐとなす角を接触角φとすると、接触角φは凹溝２５ｄ内面の円弧の中心位置によって変化する。接触角φと誘起スラスト力との関係は図７のようになる。また、接触角φと接触楕円Ｒにおける面圧との関係は図８のようになる。図７に示すように、接触角φは大きい方が、案内突条１７が凹溝２５ｄの傾斜面を押す反力の作用線と回動の中心Ｏの間の距離が大きくなるため、誘起スラスト力を低減する上では有利である。一方、図８に示すように、接触楕円Ｒにおける面圧を小さくする観点では、接触角φは小さい方が良い。これは、接触角φが大きくなると接触楕円Ｒの中心点Ｓが凹溝２５ｄの端部に移動することによって接触楕円Ｒの一部が欠け、小さな面積で案内突条１７と凹溝２５ｄが接触することになるためである。特に、面圧が図８のグラフにおけるＡ値を超えると急激に耐久性が低下する。以上の理由から、接触角φは１５〜２５度が望ましく、最適値は２０度である。
【００２９】
上述した実施形態では、各ローラユニット２５は、凹溝２５ｂ（または２５ｄ）が形成された外周面２５ａを有するアウタローラ２６と、内周面２５ｃを有しアウタローラ２６の内周にニードルローラ２８を介して相対回転自在にかつ軸線方向の相対移動が拘束されて係合されたインナリング２７よりなるダブルローラタイプのものを使用しており、このようにすれば、ジョイント角が与えられた状態で等速ジョイントが回転された場合にローラユニット２５が案内溝１５の長手方向に沿って転動する際の摩擦抵抗はアウタローラ２６とインナリング２７の間に介装されたニードルローラ２８により減少し、これにより外側継手部材と内側継手部材の間に生じる摩擦抵抗によりこの両者を軸線方向互いに逆向きに押す誘起スラスト力が減少するので、等速ジョイントに生じる振動・騒音の発生や動力損失を一層減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による等速ジョイントの第一実施形態の全体構造を示す縦断面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】図２の要部を示す部分拡大断面図である。
【図４】図１に示す実施形態の作動を説明する図である。
【図５】本発明による等速ジョイントの第二実施形態を説明する図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】接触角φと誘起スラスト力との関係を示すグラフである。
【図８】接触角φと接触楕円Ｒにおける面圧との関係を示すグラフである。
【図９】従来技術による等速ジョイントの一例の全体構造を示す縦断面図である。
【図１０】図９の１０−１０断面図である。
【図１１】図９に示す実施形態の作動を説明する図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０…外側継手部材、１１…筒状体、１３…第１回転軸、１５…案内溝、１６…側内面、１７…案内突条、２０…内側継手部材、２１…ボス部、２２…トリポード軸、２３…トリポード球面、２４…第２回転軸、２５…ローラユニット、２５ａ…外周面、２５ｂ，２５ｄ…凹溝、２５ｃ…内周面、２６…アウタローラ、２７…インナリング、２８…転動体（ニードルローラ）、Ｇ…平面、Ｓ１…負荷側、Ｓ２…非負荷側、ax１…中心軸線。
【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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