(57)【要約】      （修正有）【課題】部材同士の干渉を抑止し、等速自在継手の適正なスライド範囲でのトルク伝達や揺動（軸方向の摺動）が可能となる等速自在継手および動力伝達機構を提供する。【解決手段】シャフトＳと内部部品Ｐと継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフトＳにその軸方向の伸長力又は圧縮力が作用する状態で、この伸長力又は圧縮力に反する圧縮力又は伸長力をシャフトＳに付与してシャフトＳの軸方向の移動を阻止する軸方向移動阻止構造Ｍを備える。ブーツ８１は、一対の開口部８１ａ、８１ｂ間に、弾性部材Ｅを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃが配設されてなる。弾性部材Ｅを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて前記軸方向移動阻止構造Ｍを構成した。【選択図】図２
2018189183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材と、内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在されるトルク伝達部材とを備え、内側継手部材とトルク伝達部材とを有する内部部品は前記外側継手部材に軸方向の摺動を可能として収容され、一方の開口部が外側継手部材の開口部に装着されるとともに、他方の開口部が内側継手部材に連結されるシャフトに装着されるブーツにて継手内部が密封される等速自在継手であって、
シャフトと内部部品と継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフトにその軸方向の伸長力又は圧縮力が作用する状態で、この伸長力又は圧縮力に反する圧縮力又は伸長力をシャフトに付与してシャフトの軸方向の移動を阻止する軸方向移動阻止構造を備え、前記ブーツは、一対の開口部間に、弾性部材を有する螺旋状の蛇腹部が配設されてなり、この弾性部材を有する螺旋状の蛇腹部にて前記軸方向移動阻止構造を構成したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
弾性部材は、前記ブーツの蛇腹部に付設されるコイルばねであることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
コイルばねが、蛇腹部の谷部の外径側又は蛇腹部の山部の内径側に沿って付設されることを特徴とする請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項４】
コイルばねが、蛇腹部の山部の頂部に沿って埋設されていることを特徴とする請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項５】
ブーツ材質が樹脂又はゴムであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記コイルばねが、金属線本体と、この金属線本体の表面に施されるコーティング層とからなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項７】
軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転するシャフトとを備えた動力伝達機構であって、
一対の等速自在継手の少なくとも一つの等速自在継手に前記請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の等速自在継手を用いたことを特徴とする動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用される等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業機械（鉄鋼、製紙、建設機械等）や自動車用駆動装置の回転伝達部に用いられる動力伝達機構は、軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転する中間軸とを備えたものである。
【０００３】
動力伝達機構は、通常、一方の等速自在継手に固定式等速自在継手を用い、他方の等速自在継手に摺動式等速自在継手を用いている。固定式等速自在継手は角度変位のみを許容するものであり、摺動側等速自在継手は角度変位および軸方向変位を許容するものである。
【０００４】
ところで、使用条件上、大きな収縮量が必要かつ運転時にトルク伝達しながら揺動する（軸方向に摺動する）場合、２個の等速自在継手ともに摺動式等速自在継手が用いられる場合がある（非特許文献１）。一対の摺動式等速自在継手を用いた動力伝達機構を図１４にて説明する。なお、従来例を示す図１４〜図１７において、図面の簡略化のために、断面を示すハッチングを省略している。
【０００５】
図１４に示す動力伝達機構は非特許文献１の第３５頁の例１の図示のものと同様であり、等速自在継手Ｔ１，Ｔ２として、摺動式等速自在継手１，２を用い、これら摺動式等速自在継手１，２を連結する中間軸Ｓにて連結している。この場合の各摺動式等速自在継手１，２は、円筒状内周面１１に複数の直線状トラック溝１２が軸方向に沿って形成された外側継手部材１３と、球面状外周面１４に複数の直線状トラック溝１５が外側継手部材１３のトラック溝１２と対をなして軸方向に沿って形成された内側継手部材１６と、外側継手部材１３のトラック溝１２と前記内側継手部材１６のトラック溝１５との間に介在してトルクを伝達するトルク伝達部材としての複数のボール１７と、外側継手部材１３の円筒状内周面１１と内側継手部材１６の球面状外周面１４との間に介在してボール１７を保持するケージ１８とを備えたものである。
【０００６】
外側継手部材１３は、円筒状内周面１１にトラック溝１２が形成された筒状本体部１９と、この筒状本体部１９の一方の開口部側に設けられるフランジ部２０とからなる。また、筒状本体部１９の他方の開口部は、ブーツ２１（２１Ａ）にて塞がれている。ブーツ２１（２１Ａ）は、大径部２１ａと、小径部２１ｂと、大径部２１ａと小径部２１ｂとを連結する蛇腹部２１ｃとからなる。大径部２１ａが、筒状本体部１９の他方の開口部のブーツ装着部２２に外嵌されて、この状態でブーツバンド２３にて締め付けられる。
【０００７】
また、シャフトＳには、ブーツ装着部２４が設けられたスペーサ２５が外嵌され、このスペーサ２５のブーツ装着部２４にブーツ２１の小径部２１ｂが外嵌されて、この状態でブーツバンド２３にて締め付けられる。なお、外側継手部材１３の筒状本体部１９の内径面の開口側には、周方向凹溝２６が設けられ、この周方向凹溝２６に止め輪２７が装着されている。
【０００８】
中間軸Ｓは、中間の大径軸部３ａと、この中間の大径軸部３ａの軸方向両端側にテーパ部３ｂを介して連設される端部側の小径軸部３ｃとからなるシャフト３である。そして、各小径軸部３ｃの端部には、雄スプライン３ｄが形成され、その雄スプライン３ｄが内側継手部材１６の軸孔に嵌入される。内側継手部材１６の軸孔の内径面には雌スプライン１６ａが形成されている。このため、シャフト３の雄スプライン３ｄが内側継手部材１６の軸孔に嵌入によって、内側継手部材１６の雌スプライン１６ａに噛合する。
【０００９】
一方の摺動式等速自在継手１の外側継手部材１３は、駆動側フランジ部材５０Ａに連結され、他方の摺動式等速自在継手２の外側継手部材１３は、従動側フランジ部材５０Ｂに連結される。すなわち、各フランジ５０Ａ、５０Ｂには外鍔部５１が設けられ、外鍔部５１と摺動式等速自在継手１、２の外側継手部材１３のフランジ部２０とを重ね合わせた状態で、固定具５２を介してこれらを連結している。すなわち、各固定具５２は、外鍔部５１のフランジ部２０に設けられた貫通孔に挿通されるボルト部材５３と、このボルト部材５３の雄ねじ部に螺合するナット部材５４とを備える。なお、ボルト部材５３の頭部と外鍔部５１との間には、ばね座金５５が介在されている。
【００１０】
ところで、図１４に示す等速自在継手に用いられるブーツ２１（２１Ａ、２１Ａ）は、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴムからなるゴムブーツである。また、図１５に示す一対の摺動式等速自在継手１，２に装着されるブーツ２１（２１Ｂ、２１Ｂ）は、熱可塑性ポリエステルエラストマー等の樹脂からなる樹脂ブーツを用いている。
【００１１】
図１５に示す各樹脂ブーツ２１Ｂも、大径部２１ａと、小径部２１ｂと、大径部２１ａと小径部２１ｂとを連結する蛇腹部２１ｃとからなる。また、この場合のシャフト３は、その小径軸部３ｃのテーパ部３ｂ寄りの周方向溝４を有するブーツ装着部５が設けられている。そして、大径部２１ａが、筒状本体部１９の他方の開口部のブーツ装着部２２に外嵌されて、この状態でブーツバンド２３にて締め付けられる。小径部２１ｂが、シャフト３のブーツ装着部５に外嵌されて、この状態でブーツバンド２３にて締め付けられる。
【００１２】
なお、図１５の他の構成は、図１４に示す動力伝達機構と同様であるので、同一部材については、図１５において、図１４に付した符号と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００１３】
また、等速自在継手に大きな伸縮量が必要なく、かつ、運転時にトルク伝達しながら揺動（軸方向に摺動）しない場合は、非特許文献２の第３０頁のＣＬＴシリーズ（ＢＪ７５〜２２５）に示すように、シャフトが軸方向に伸縮する構造のものもある。このシャフトが軸方向に伸縮するものは、図１６に示す動力伝達機構である。この動力伝達機構は、一対の等速自在継手Ｔ１，Ｔ２を固定式等速自在継手３１，３２を用い、中間軸Ｓとして伸縮可能なシャフト３３を用いている。固定式等速自在継手３１，３２は、バーフィールド型等速自在継手であり、軸方向に延びる複数のトラック溝３４が内球面３５に形成された外側継手部材３６と、軸方向に延びる複数のトラック溝３７が外球面３８に形成された内側継手部材３９と、外側継手部材３６のトラック溝３４と内側継手部材３９のトラック溝３７との間に介在してトルクを伝達する複数のボール４０と、外側継手部材３６と内側継手部材３９との間に介在してボール４０を保持するケージ４１とを備えている。すなわち、トルク伝達部材としてのボール４０は、外側継手部材３６のトラック溝３４と内側継手部材３９のトラック溝３７を転動する。
【００１４】
シャフト３３は、一方の固定式等速自在継手３１に連結される第１部材３３Ａと、他方の固定式等速自在継手３２に連結される第２部材３３Ｂとからなる。第１部材３３Ａは、中空軸部４２と、この中空軸部４２の一方の開口部に連結される端部軸部４３とからなる。この場合、端部軸部４３は、中空軸部４２の一方の開口部に嵌合されるボス部４３ａと、このボス部４３ａから一方の等速自在継手側へ延びる小径軸部４３ｂとからなる。そして、小径軸部４３ｂの端部に雄スプライン４４が形成され、この雄スプライン４４が、固定式等速自在継手３１の内側継手部材３９の軸孔に嵌入され、この軸孔の内径面に形成された雌スプライン４５に嵌合する。また、中空軸部４２の先端部（他方の等速自在継手側）の内径面に雌スプライン４６が設けられている。
【００１５】
第２部材３３Ｂは、外径面に雄スプライン４７が形成されたスプライン軸部４８ａと、このスプライン軸部４８ａの他方の等速自在継手Ｔ２側に突出する小径軸部４８ｂとからなる。そして、小径軸部４８ｂの端部に雄スプライン４９が形成され、この雄スプライン４９が、固定式等速自在継手３２の内側継手部材３９の軸孔に嵌入され、この軸孔の内径面に形成された雌スプライン４５に嵌合する。また、第２部材３３Ｂのスプライン軸部４８ａが、第１部材３３Ａの雌スプライン４６に嵌合する。
【００１６】
このため、第２部材３３Ｂのスプライン軸部４８ａが第１部材３３Ａの中空軸部４２内の軸方向に沿って往復動することができ、このシャフト３３の伸縮が可能となっている。なお、第１部材３３Ａの中空軸部４２の他方の等速自在継手Ｔ２側の開口部にシール部材６０が装着され、この開口部が密封されている。
【００１７】
固定式等速自在継手３１，３２のそれぞれに、外側継手部材３６の外径面には周方向凹溝５６を有するブーツ装着部５７が形成される。また、第１部材３３Ａの端部軸部４３の小径軸部４３ａのボス部４３ａ側寄りに、周方向凹溝５８を有するブーツ装着部５９が形成され、第２部材３３Ｂの小径軸部４８ｂのスプライン軸部４８ａ側寄りに、周方向凹溝５８を有するブーツ装着部５９が形成される。このため、各ブーツ２１は、大径部２１ａがブーツ装着部５７に外嵌されて、この状態でブーツバンド２３にて締め付けられ、小径部２１ｂが、シャフト３３のブーツ装着部５９に外嵌されて、この状態でブーツバンド２３にて締め付けられる。
【００１８】
この図１６に示すものでは、トルクを伝達しながら軸方向に摺動させると、スプライン軸４８ａと、第１部材３３Ａの中空軸部４２の雌スプライン４６との摩擦抵抗が大きいため、固定式等速自在継手３１，３２やその周辺部材にフレッティング摩擦による異常な音や振動が発生して、早期破損に繋がる可能性がある。
【００１９】
また、ブーツ寿命を向上されるものとして特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載のものでは、ブーツのひだを螺旋形に形成し、その内部に螺旋形のばねを設けたものである。このように構成することによって、ばねの強度を利用してブーツのひだ部同士の干渉を抑制し、ブーツ寿命を向上させるものである。
【００２０】
さらには、従来には、ブーツの回転膨張を阻止するものも提案されている（特許文献２）。この場合、ブーツの蛇腹部の谷部のリング体を外嵌するものである。すなわち、ブーツの膨張を阻止する阻止力をこのリング体にて付与するものである。
【００２１】
従来には、継手内部に封入する潤滑剤の減量化が図れるように構成したものもある（特許文献３）。この場合、ブーツの蛇腹部の山部および谷部を螺旋状に形成し、かつ、蛇腹部の内面が撥油性を有するものとしている。
【００２２】
特許文献３では、ブーツにおける蛇腹部の山部および谷部を螺旋状に形成したことにより、外側継手部材に対して軸部材が作動角をとりながら回転する時に生じる遠心力やブーツ自体の屈曲によって、外側継手部材の内部からブーツ側へ移動してしまった潤滑剤が、螺旋状に形成された山部および谷部の内面に沿って外側継手部材の内部へ戻り易くなる。
【００２３】
その結果、ブーツの内部に存在する潤滑剤の量を少なくすることができるので、継手内部の摺動部位、つまり、外側継手部材、トルク伝達部材および内側継手部材で構成される摺動部位で必要量の潤滑剤を確保することが容易となって、継手内部に封入する潤滑剤の減量化が図れて等速自在継手のコスト低減が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】実開昭６３−１２９７１９号公報
【特許文献２】特開２００７−２７８４４１号公報
【特許文献３】特開２０１２−７７８４４号公報
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】ＮＴＮ株式会社  等速ジョイント産業機械用  ＣＡＴ．Ｎｏ．５６０３−Ｖ／Ｊ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
ところで、図１４に示す従来の動力伝達機構において、図１７に示すように、駆動側が下方に位置し、従動側が上方に位置するように、摺動式等速自在継手１，２が作動角θＡをとった場合、シャフト３、各内側継手部材１６、及び潤滑剤（潤滑部材）等の軸方向の自重で、下方の摺動式等速自在継手１において、ケージ端面（継手奥側の端面）１８ａと外側継手部材１３の底壁１３ａ（フランジ部２０にて構成される底壁）とが干渉したり、上方の摺動式等速自在継手２において、ボール１７が止め輪２７に干渉したりする。
【００２７】
このような干渉が発生すると、その干渉部の摩擦にて潤滑部材の劣化が発生したり、ケージ１８やボール１７に局部的な応力が発生し、等速自在継手１（２）としても作動性能を損なうおそれがあった。さらには、干渉部の摩擦が進展すると、等速自在継手１（２）の作動不良による異常な音、振動、発熱等が発生し、また、外側継手部材１３の周方向凹溝２６に係合される止め輪（サークリップ）２７の損傷により、シャフト３が摺動式等速自在継手２から脱落したりする。
【００２８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、作動角をとった場合にも、ケージ端面（継手奥側の端面）と外側継手部材の底壁とが干渉したり、ボールが止め輪に干渉したりすることを有効に回避でき、等速自在継手の適正なスライド範囲でのトルク伝達や揺動（軸方向の摺動）が可能となる等速自在継手および動力伝達機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の等速自在継手は、外側継手部材と、内側継手部材と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在されるトルク伝達部材とを備え、内側継手部材とトルク伝達部材とを有する内部部品は前記外側継手部材に軸方向の摺動を可能として収容され、一方の開口部が外側継手部材の開口部に装着されるとともに、他方の開口部が内側継手部材に連結されるシャフトに装着されるブーツにて継手内部が密封される等速自在継手であって、シャフトと内部部品と継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフトにその軸方向の伸長力又は圧縮力が作用する状態で、この伸長力又は圧縮力に反する圧縮力又は伸長力をシャフトに付与してシャフトの軸方向の移動を阻止する軸方向移動阻止構造を備え、前記ブーツは、一対の開口部間に、弾性部材を有する螺旋状の蛇腹部が配設されてなり、この弾性部材を有する螺旋状の蛇腹部にて前記軸方向移動阻止構造を構成したものである。
【００３０】
本発明の等速自在継手によれば、作動角をとって、シャフトと内部部品と継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフトにその軸方向の伸長力又は圧縮力が作用する状態となっても、軸方向移動阻止構造にてシャフトが軸方向に移動するのを阻止（回避）できる。このため、ケージ端面（継手奥側の端面）と外側継手部材の底壁とが干渉したり、ボールが止め輪に干渉したりすることを有効に回避できる。
【００３１】
しかも、軸方向移動阻止構造は、ブーツにおける弾性部材を有する螺旋状の蛇腹部にて構成でき、大型化及び重量化を招くことなく簡単に軸方向移動阻止構造を形成することができる。
【００３２】
弾性部材は、前記ブーツの蛇腹部に付設されるコイルばねにて構成できる。また、コイルばねが、蛇腹部の谷部の外径側又は蛇腹部の山部の内径側に沿って付設されていても、
蛇腹部の山部の頂部に沿って埋設されていてもよい。
【００３３】
ブーツ材質が樹脂又はゴムであるのが好ましい。樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリエステルエラストマー等である。また、ゴムとしては、ＣＲゴム、シリコーンゴム、エチレンアクリルエラストマー（Ｖａｍａｃ：デュポン社の登録商標）等である。
【００３４】
前記コイルばねブーツが、金属線本体と、この金属線本体の表面に施されるコーチング層とからなるのが好ましい。金属線本体としては、ばね鋼、硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線、黄銅線、洋白線、りん黄銅線、ベリリウム線等で構成でき、コーティング層としては、フッ素樹脂（テフロン（登録商標））、ＰＥＥＫ、ＰＶＤ、ＤＬＣ、硬質セラミック等のコーティング層にて構成できる。
【００３５】
本発明の動力伝達機構は、軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転するシャフトとを備えた動力伝達機構であって、一対の等速自在継手の少なくとも一つの等速自在継手に前記軸方向移動阻止構造を備えたブーツにて密封された等速自在継手を用いたものである。
【００３６】
本発明の動力伝達機構によれば、作動角をとって、一方の等速自在継手が下方側に位置し、他方に等速自在継手が上方側に位置する状態となった場合、下方の等速自在継手においては、シャフトと内部部品と継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフトが軸方向に沿って下方側への圧縮力が作用する。この際、軸方向移動阻止構造にて、この圧縮力に相反する伸長力が作用する。また、上方の等速自在継手においては、シャフトと内部部品と継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフトが軸方向に沿って下方側への伸長力が作用する。この際、軸方向移動阻止構造にて、この伸長力に相反する圧縮力が作用する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明では、軸方向移動阻止構造にてシャフトが軸方向に移動するのを阻止（回避）できる。このため、ケージ端面（継手奥側の端面）と外側継手部材の底壁とが干渉したり、ボールが止め輪に干渉したりすることを有効に回避でき、等速自在継手の適正なスライド範囲でのトルク伝達や揺動（軸方向の揺動）が可能となる。すなわち、等速自在継手の作動不良や各部材の損傷等を有効に防止でき、等速自在継手の寿命向上および騒音・振動低減効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の等速自在継手を用いた動力伝達機構の断面図である。
【図２】駆動側の等速自在継手の拡大断面図である。
【図３】従動側の等速自在継手の拡大断面図である。
【図４】図１に示す動力伝達機構が作動角をとった状態の断面図である。
【図５】図１に示す動力伝達機構に用いたブーツの拡大図である。
【図６】図１に示す動力伝達機構に用いたコイルばねの拡大図である。
【図７】コイルばねが蛇腹部の山部の内径側に沿って付設される動力伝達機構の断面図である。
【図８】コイルばねが蛇腹部の山部の頂部に埋設されている動力伝達機構の断面図である。
【図９】蛇腹部の端部の外径寸法に大小を有さないブーツを用いた動力伝達機構の断面図である。
【図１０】図９に示す動力伝達機構に用いたブーツの拡大図である。
【図１１】図９に示す動力伝達機構に用いたコイルばねの拡大図である。
【図１２】トリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図１３】トリポード型等速自在継手の横断面図である。
【図１４】等速自在継手のブーツにゴムブーツを用いた動力伝達機構の断面図である。
【図１５】等速自在継手のブーツに樹脂ブーツを用いた動力伝達機構の断面図である。
【図１６】一対の等速自在継手に固定式等速自在継手を用いた動力伝達機構の断面図である。
【図１７】図１４に示す動力伝達機構が作動角をとった状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１は、本発明に係る等速自在継手を用いた動力伝達機構を示し、この動力伝達機構は、一対の等速自在継手Ｔ１，Ｔ２と、これらを連結する軸部材（シャフト）Ｓとを備えたユニット体を構成している。なお、各実施形態示す図面において、図２、図３、図１２、及び図１３以外は、図面の簡略化のために、断面を示すハッチングを省略している。
【００４０】
等速自在継手Ｔ１，Ｔ２は、ダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手６１，６２である。この場合の各摺動式等速自在継手６１，６２は、円筒状内周面７１に複数の直線状トラック溝７２が軸方向に沿って形成された外側継手部材７３と、球面状外周面７４に複数の直線状トラック溝７５が外側継手部材７３のトラック溝７２と対をなして軸方向に沿って形成された内側継手部材７６と、外側継手部材７３のトラック溝７２と内側継手部材７６のトラック溝７５との間に介在してトルクを伝達するトルク伝達部材としての複数のボール７７と、外側継手部材７３の円筒状内周面７１と内側継手部材７６の球面状外周面７４との間に介在してボール７７を保持するケージ７８とを備えたものである。
【００４１】
図２及び図３に示すように、各ケージ７８の球面状外周面７８ａの曲率中心Ｏ１と球面状内周面７８ｂの曲率中心Ｏ２を、継手中心Ｏを挟んで軸方向に互いに逆方向に等距離だけオフセットさせたものである。
【００４２】
各外側継手部材７３は、円筒状内周面７１にトラック溝７２が形成された筒状本体部７９と、この筒状本体部７９の一方の開口部側に設けられるフランジ部８０とからなる。また、筒状本体部７９の他方の開口部は、ブーツ８１にて塞がれている。ブーツ８１は、大径部（一方の開口部）８１ａと、小径部（他方の開口部）８１ｂと、大径部８１ａと小径部８１ｂとを連結する蛇腹部８１ｃとからなる。大径部８１ａが、筒状本体部７９の他方の開口部のブーツ装着部８２に外嵌されて、この状態でブーツバンド８３にて締め付けられる。
【００４３】
また、シャフトＳには、周方向凹溝８５を有するブーツ装着部８４が設けられ、このブーツ装着部８４にブーツ８１の小径部８１ｂが外嵌されて、この状態でブーツバンド８３にて締め付けられる。なお、外側継手部材７３の内周面開口端部には、内部部品（内側継手部材７６とケージ７８とボール７７等）Ｐの抜け止めとしての止め輪８７が付設されている。すなわち、外側継手部材７３の筒状本体部７９の内径面の開口側には、周方向凹溝８６が設けられ、この周方向凹溝８６に止め輪８７が装着されている。
【００４４】
中間軸Ｓは、図１に示すように、中間の大径軸部６３ａと、この中間の大径軸部６３ａの軸方向両端側にテーパ部６３ｂを介して連設される端部側の小径軸部６３ｃとからなるシャフト６３である。そして、各小径軸部６３ｃの端部には、雄スプライン６３ｄが形成され、その雄スプライン６３ｄが各内側継手部材７６の軸孔に嵌入される。各内側継手部材７６の軸孔の内径面には雌スプライン７６ａが形成されている。このため、シャフト６３の雄スプライン６３が各内側継手部材７６の軸孔に嵌入によって、各内側継手部材７６の雌スプライン７６ａに噛合する。
【００４５】
また、シャフト６３の両端にある各雄スプライン６３ｄには、図２と図３に示すように、一対の止め輪９１，９２が装着される。すなわち、雄スプライン６３ｄの継手奥側及び継手開口側に周方向凹溝６３ｄ１、６３ｄ２が形成され、各周方向凹溝６３ｄ１、６３ｄ２にそれぞれ止め輪９１，９２が嵌着されている。このため、この一対の止め輪９１，９２間に内側継手部材７６が介在されることになる。これによって、シャフト６３の内側継手部材７６からの抜けが防止される。
【００４６】
一方の摺動式等速自在継手６１の外側継手部材７３は、図１に示すように、駆動側フランジ部材１００Ａに連結され、他方の等速自在継手６２の外側継手部材７３は、従動側フランジ部材１００Ｂに連結される。すなわち、図２と図３に示すように、各フランジ部材１００Ａ、１００Ｂには外鍔部１０１が設けられ、外鍔部１０１と摺動式等速自在継手６１、６２の外側継手部材７３のフランジ部８０とを重ね合わせた状態で、固定具１０２を介してこれらを連結している。すなわち、各固定具１０２は、フランジ部８０に設けられた貫通孔９５、およびフランジ部材１００Ａ（１００Ｂ）の外鍔部１０１の貫通孔９６に挿通されるボルト部材１０３と、このボルト部材１０３の雄ねじ部に螺合するナット部材１０４とを備える。なお、各ボルト部材１０３の頭部と外鍔部１０１との間には、ばね座金１０５が介在されている。
【００４７】
ところで、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃは、図２、図３、及び図５に示すように、山部１０６と谷部１０７とが交互に連続的に形成されて大径部８１ａから小径部８１ｂに向けて縮径し、山部１０６および谷部１０７が螺旋状に形成されている。
【００４８】
そして、谷部１０７の底部１０７ａの外径側に図６に示す弾性部材Ｅであるコイルばね１０８Ａが嵌合されている。コイルばね１０８Ａは、線状の材料を螺旋状に巻いたばねであり、ブーツ８１に対応して、端部大径部１０８ａと、端部小径部１０８ｂと、この端部大径部１０８ａと端部小径部１０８ｂとの間の螺旋部１０８ｃとからなる。
【００４９】
この場合、図５に示すように、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃの大径部の外径寸法をＤ１とするとともに、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃの小径部の外径寸法をＤ２とし、また、図６に示すように、コイルばね１０８Ａの端部大径部１０８ａの内径寸法をｄ１とするとともに、コイルばね１０８Ａの端部小径部１０８ｂの内径寸法をｄ２とすれば、Ｄ１＞Ｄ２、Ｄ１＞ｄ１、Ｄ２＞ｄ２となる。また、蛇腹部８１ｃのねじれθ１（図５参照）としては、この実施形態では、５°程度としている。
【００５０】
図１に示す動力伝達機構では、図４に示すように、作動角θＢをとって、シャフト６３と各内部部品Ｐと各継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフト６３にその軸方向の伸長力又は圧縮力が作用する状態となる。しかしながら、弾性部材Ｅであるコイルばね１０８Ａを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて、シャフト６３が軸方向に移動するのを阻止（回避）できる。
【００５１】
作動角θＢをとって、一方の等速自在継手６１が下方側に位置し、他方に等速自在継手６２が上方側に位置する状態となった場合、下方の等速自在継手６１においては、シャフト６３と内部部品Ｐと継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフト６３の軸方向に沿って下方側への圧縮力が作用する。この際、弾性部材Ｅであるコイルばね１０８Ａを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて、この圧縮力に相反する伸長力が作用する。また、上方の等速自在継手６２においては、シャフト６３と内部部品Ｐと継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフト６３に軸方向に沿って下方側への伸長力が作用する。この際、弾性部材Ｅであるコイルばね１０８Ａを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて、この伸長力に相反する圧縮力が作用する。従って、弾性部材Ｅであるコイルばね１０８Ａを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて、シャフト６３に軸方向の移動を阻止する軸方向移動阻止構造Ｍを構成することができる。すなわち、軸方向移動阻止構造Ｍは、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃと、この蛇腹部８１ｃに付設される弾性部材Ｅであるコイルばね１０８Ａにて構成される。
【００５２】
すなわち、図４に示すように、シャフト６３と各内部部品Ｐと継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフト６３に荷重（自重）Ｆ１が作用した場合、下方の等速自在継手６１の軸方向移動阻止構造Ｍにて、シャフト６３に押上げ力ＦＡ（蛇腹部８１ｃへの伸長力）を付与することができる。また、上方の等速自在継手６２の軸方向移動阻止構造Ｍにて、シャフト６３に押上げ力ＦＢ（蛇腹部８１ｃへの圧縮力）を付与することができる。
【００５３】
このため、Ｆ１＝ＦＡ＋ＦＢとなるように、軸方向移動阻止構造Ｍ、Ｍを設定するのが好ましい。つまり、ジョイント中心Ｏが適性スライド範囲Ｈの軸方向の中心周辺に位置できるようにするのが好ましい。すなわち、荷重（自重）Ｆ１に応じて蛇腹部８１ｃ自体の復元力およびコイルばね１０８Ａの復元力を設定することになる。自重Ｆ１は、伸長力ＦＡ及び圧縮力ＦＢと相反する関係を維持するため、等速自在継手を適用部位に取付けた後、コイルばねは自然長に近似した寸法状態で適用することが望ましい。前記Ｆ１，ＦＡ，ＦＢの均衡によって、ケージ端面７８ａ（継手奥側の端面）と外側継手部材７３の底壁７３ａとが干渉したり、ボール７７が止め輪８７に干渉したりすることを有効に回避でき、このため、各等速自在継手６１，６２を適正スライド範囲（図４の範囲Ｈ）で使用することが可能となる。
【００５４】
このように、本発明の等速自在継手によれば、作動角θＢをとって、シャフト６３と内部部品Ｐと継手内部に充填される潤滑部材の自重にて、シャフト６３に軸方向に移動する力が作用する状態となっても、軸方向移動阻止構造Ｍにてシャフト６３が軸方向に移動するのを阻止（回避）できる。このため、ケージ端面（継手奥側の端面）７８ａと外側継手部材７３の底壁７３ａとが干渉したり、ボール７７が止め輪８７に干渉したりすることを有効に回避できる。したがって、各部材同士が干渉することを有効に回避でき、摺動式等速自在継手６１，６２の適正なスライド範囲でのトルク伝達や揺動（軸方向の揺動）が可能となる。すなわち、等速自在継手の作動不良や各部材の損傷等を有効に防止でき、等速自在継手の寿命向上および騒音・振動低減効果を達成できる。
【００５５】
しかも、軸方向移動阻止構造Ｍは、ブーツ８１における弾性部材Ｅを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて構成でき、大型化及び重量化を招くことなく簡単にこのような軸方向移動阻止構造Ｍを形成することができる。
【００５６】
次に図７では、コイルばね１０８Ｂを、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃの山部１０６の内径側に沿って付設している。この場合のコイルばね１０８Ｂは、図１に示すコイルばね１０８Ａよりも大径とされて、コイルばね１０８Ｂの外径部が、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃの山部１０６の内径部に嵌合する寸法とされる。
【００５７】
したがって、この場合も、軸方向移動阻止構造Ｍは、ブーツ８１における弾性部材Ｅを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて構成でき、図１に示す動力伝達機構と同様の作用効果を奏する。
【００５８】
ところで、図１に示すように、コイルばね１０８Ａを、蛇腹部８１ｃの谷部１０７の外径側に沿って付設したり、図７に示すように、コイルばね１０８Ｂを、蛇腹部８１ｃの山部１０６の内径側に沿って付設したりする場合、運転時の圧縮あるいは伸長時に発生する双方の摩擦を低減させるため、潤滑部材（剤）を介在させたり、あるいは、ブーツ８１を自己潤滑性を有する材料で耐久性及び弾性係数（ヤング率）が高い樹脂製あるいはゴム製であることが望ましい。
【００５９】
図１等のブーツ８１は樹脂ブーツを用いたが、樹脂製ブーツの具体例として、東レ・デュポン株式会社のハイトレル（登録商標）が挙げられる。ハイトレルはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）とポリエーテルであるＰＴＭＧ（ポリテトラメチレングリコール）を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーである。ブーツ８１としてゴムブーツであっても、ゴムは具体例としてＣＲ材の他、自己潤滑性の高いシリコーン材、耐油性の高いＶＡＭＡＣ材が挙げられる。
【００６０】
コイルばね１０８Ａ（１０８Ｂ）の材料・機械的性質・寸法公差等は、ＪＩＳ  Ｂ  ２７０４（圧縮・引張コイルばね）に基づいて設定されることが望ましく、ブーツ８１Ａと同一の螺旋方向で山・谷部の数量いずれかと同一の有効巻数を有する。また、ブーツ８１Ａとの摩擦抵抗を低減させるため、フッ素等の表面処理を施すのが好ましい。すなわち、コイルばね１０８Ａ，１０８Ｂとして、図６に示すように、金属線本体１０９ａと、この金属線本体１０９ａの表面に施されるコーティング層１０９ｂとで構成するのが好ましい。金属線本体１０９ａとしては、ばね鋼、硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線、黄銅線、洋白線、りん黄銅線、ベリリウム線等で構成でき、コーティング層１０９ｂとしては、フッ素樹脂（テフロン（登録商標））、ＰＥＥＫ、ＰＶＤ、ＤＬＣ、硬質セラミック等にて構成できる。
【００６１】
次に、図８では、ブーツ８１Ｃを採用し、弾性部材Ｅを構成するコイルばね１０８Ｃを、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃの山部１０６の頂部に埋設している。このため、この場合も、軸方向移動阻止構造Ｍは、ブーツ８１Ｃにおける弾性部材Ｅを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて構成でき、前記図１に示す動力伝達機構Ｍと同様の作用効果を奏する。このように、コイルばね１０８Ｃをブーツ８１の蛇腹部８１ｃの山部１０６の頂部に埋設する場合、金属線本体の表面に施されるコーティング層を設けなくてもよい。
【００６２】
ところで、図１、図７、及び図８では、ブーツ８１の蛇腹部８１ｃは、大径部８１ａから小径部８１ｂに向かって縮径する形状であった。これに対しては、図９のブーツ８１Ｂの蛇腹部８１ｃも、山部１０６と谷部１０７とが軸方向に沿って交互に配設されるものであるが、この場合、山部１０６の頂点の外径が軸方向に沿って一定である。すなわち、図１０に示すように、蛇腹部８１ｃの大径部８１ａ側の外径寸法をＤ３とし、小径部８１ｂ側の外径寸法をＤ４としたときに、Ｄ３＝Ｄ４とする。
【００６３】
また、ブーツ８１Ｂの蛇腹部８１ｃには、山部１０６の内径部に弾性部材Ｅとしてのコイルばね１０８Ｄが嵌合されている。この場合のコイルばね１０８Ｄは、図１１に示すうように、内径寸法および外径寸法を軸心方向に沿って一定としている。図１１に示すように、一方の端部の内径寸法をｄ３とし、他方の内径寸法をｄ４としたときに、ｄ３＝ｄ４としている。このため、Ｄ３、Ｄ４＞ｄ３、ｄ４となる。また、図１０に示すように、蛇腹部８１ｃのねじれθ２としては、この実施形態では、５°程度としている。
【００６４】
この場合も、軸方向移動阻止構造Ｍは、ブーツ８１における弾性部材Ｅを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて構成でき、図１に示す動力伝達機構と同様の作用効果を奏する。
【００６５】
前述した実施形態では、等速自在継手にダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手を用いたが、図１２と図１３ではトリポードタイプの摺動式等速自在継手１１０を用いている。この摺動式等速自在継手１１０は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝１１１を設けた外側継手部材１１２と、半径方向に突出した３つの脚軸１１３を備えた内側継手部材としてのトリポード部材１１４と、脚軸１１３に回転自在に支持されると共に外側継手部材１１２のトラック溝１１１に転動自在に挿入されたトルク伝達部材としてのローラ１１５とを備える。このため、トリポード部材１１４とローラ１１５等で、外側継手部材１１２内をその軸心方向に沿って摺動（往復動）する内部部品Ｐを構成することになる。
【００６６】
この場合、ローラ１１５は脚軸１１３の外径面に周方向に沿って配設される複数の針状ころ１１６を介して外嵌されている。脚軸１１３の外周面は針状ころ１１６の内側転動面を構成し、ローラ１１５の内周面は針状ころ１１６の外側転動面を構成している。複数の針状ころ１１６は、脚軸１１３の外周面とローラ１１５の内周面との間に総ころ状態で配設されている。
【００６７】
これら針状ころ１１６は、脚軸１１３の付け根部に外嵌されたインナワッシャ１２０と半径方向内側で接すると共に、脚軸１１３の先端部に外嵌されたアウタワッシャ１２１と半径方向外側で接している。このアウタワッシャ１２１は、脚軸１１３の先端部に形成された環状溝１２２に丸サークリップ等の止め輪１２３を嵌合させることにより抜け止めされている。
【００６８】
また、トリポード部材１１４は、ボス部１１７と、このボス部１１７から径方向に伸びる前記脚軸１１３とからなる。トリポード部材(トラニオン)１１４のボス部１１７の軸孔１２５には雌スプライン１２６が設けられている。そして、この軸孔１２５に、端部に雄スプライン６３ｄが形成されたシャフト６３（軸部材Ｓ）が嵌入され、雄スプライン６３ｄと雌スプライン１２６とが嵌合する。
【００６９】
ところで、外側継手部材１１２は一端にて開口したカップ状のマウス部１３０を有し、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝１１１が形成してある。図１３に示すように、マウス部１３０は、横断面で見ると、大径部１３０ａと小径部１３０ｂが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部１３０は、大径部１３０ａと小径部１３０ｂとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる３本の前記トラック溝１１１が形成される。各トラック溝１１１の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面（ローラ摺接面）１１１ａ、１１１ａが形成される。
【００７０】
そして、この等速自在継手１１０においても、図１〜図３に示すブーツ８１Ａが装着される。すなわち、ブーツ８１Ａの大径部８１ａが、外側継手部材１１２の開口部のブーツ装着部８２に外嵌されて、この状態でブーツバンド８３にて締め付けられる。また、シャフト６３には、周方向凹溝８５を有するブーツ装着部８４が設けられ、このブーツ装着部８４にブーツ８１の小径部８１ｂが外嵌されて、この状態でブーツバンド８３にて締め付けられる。
【００７１】
このため、軸方向移動阻止構造Ｍは、ブーツ８１Ａにおける弾性部材Ｅを有する螺旋状の蛇腹部８１ｃにて構成でき、図１に示す動力伝達機構Ｍと同様の作用効果を奏する。このようなトリポード型等速自在継手を用いる場合であっても、コイルばね１０８として、図７に示すように、山部の内径部に配置されるコイルばね１０８Ｂであっても、図８に示すように、ブーツ８１Ｃのようにコイルばね１０８が山部の頂部に埋設されるものであってもよい。
【００７２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前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、等速自在継手としては、クロスグルーブ型等速自在継手（ＬＪ）等であってもよい。クロスグルーブ型等速自在継手を用いる場合、フロートタイプやノンフロートタイプであってもよく、トリポード型等速自在継手を用いる場合、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。
【００７３】
また、前記実施形態では、各等速自在継手Ｔ１，Ｔ２に、軸方向移動阻止構造Ｍを備えたブーツ８１を装着していたが、いずれか一方のみに、軸方向移動阻止構造Ｍを備えたブーツ８１を装着するようにしてもよい。この場合、Ｆ１＝ＦＡ又はＦ１＝ＦＢに設定するのが好ましい。
【００７４】
ブーツ８１の蛇腹部８１ｃの山部や谷部の数としては、実施形態のものに限るものではなく、その数の増減は任意である。コイルばね１０８を蛇腹部の谷部の外径側および蛇腹部８１ｃの山部１０６の内径側に沿って付設してもよい。さらには、このように付設するとともに、蛇腹部８１ｃの山部１０６の頂部にコイルばね１０８を埋設させてもよい。また、コイルばね１０８を蛇腹部８１ｃの谷部１０７の外径側に付設するとともに、コイルばね１０８を、蛇腹部８１ｃの山部１０６の頂部に埋設したものであっても、コイルばね１０８を、蛇腹部８１ｃの山部１０６の内径側に沿って付設するとともに、コイルばね１０８を、蛇腹部８１ｃの山部１９６の頂部に埋設したものであってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
６１，６２    摺動式等速自在継手
６３   シャフト
７３   外側継手部材
７６   内側継手部材
７７   トルク伝達部材（ボール）
８１、８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ       ブーツ
８１ａ 開口部（大径部）
８１ｂ 開口部（小径部）
８１ｃ 蛇腹部
１０６ 山部
１０７ 谷部
１０８ 弾性部材
１０８Ａ、１０８Ｂ、１０８Ｃ       コイルばね
１０９ａ      金属線本体
１０９ｂ      コーティング層
１１０ 摺動式等速自在継手
１１２ 外側継手部材
１１４ 内側継手部材（トリポード部材）
１１５ トルク伝達部材（ローラ）
Ｍ     軸方向移動阻止構造
Ｔ１，Ｔ２    等速自在継手
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2018189183.tif 000017
【図１６】
2018189183.tif 000018
【図１７】
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