(57)【要約】【課題】  外側継手部材のトラック溝形成を容易し、固定式継手部におけるボール組み付け性およびケージ強度を確保し得る低コストの固定式等速自在継手を提供する。【解決手段】  単一の外側継手部材３０の一端側に固定式継手部１０を配設すると共に他端側に摺動式継手部２０を配設し、凸球面部２５と凹球面部１５からなる球対偶４０を介して固定式継手部１０と摺動式継手部２０を連結した固定式等速自在継手であって、外側継手部材３０における固定式継手部１０の内周面の円周方向複数箇所に軸方向に延びるトラック溝１８が形成され、そのトラック溝１８は、曲率中心Ｏ11が継手軸線上で固定式継手部１０の継手中心Ｏ10から外側継手部材３０の一端側へオフセットされた円弧状をなす。【選択図】    図１
2011069404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる複数のトラック溝が内周面に形成された円筒状外側継手部材を共通にしてその一端側に固定式継手部を配設すると共に他端側に摺動式継手部を配設し、前記固定式継手部および摺動式継手部のいずれか一方の対向端部に凸球面部を設けると共に他方の対向端部に凹球面部を設け、前記凸球面部と凹球面部からなる球対偶を介して前記固定式継手部と摺動式継手部を連結した固定式等速自在継手であって、
前記外側継手部材における固定式継手部の内周面の円周方向複数箇所に形成されて軸方向に延びるトラック溝は、曲率中心が継手軸線上で固定式継手部の継手中心から外側継手部材の一端側へオフセットされた円弧状トラックを有することを特徴とする固定式等速自在継手。
【請求項２】
前記外側継手部材における固定式継手部のトラック溝は、前記円弧状トラックのみで構成されている請求項１に記載の固定式等速自在継手。
【請求項３】
前記外側継手部材における固定式継手部のトラック溝は、前記円弧状トラックと、その円弧状トラックに連続して繋がって軸方向に平行に延びる直線状トラックとで構成され、前記直線状トラックを外側継手部材の一端側に配設した請求項１に記載の固定式等速自在継手。
【請求項４】
前記外側継手部材における固定式継手部のトラック溝は、円弧状トラックの曲率中心が継手軸線から円弧状トラックに対して径方向反対側へオフセットされている請求項１〜３のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項５】
前記外側継手部材における摺動式継手部の内周面の円周方向複数箇所に軸方向に延びるトラック溝が形成され、その摺動式継手部のトラック溝の周方向位置と前記固定式継手部のトラック溝の周方向位置とを一致させ、摺動式継手部のトラック溝ＰＣＲを固定式継手部のトラック溝ＰＣＲよりも小さくした請求項１〜４のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項６】
前記固定式継手部および摺動式継手部のそれぞれは、外側継手部材の径方向内側に配され、外周面の円周方向複数箇所に軸方向に延びるトラック溝が形成された内側継手部材と、その内側継手部材のトラック溝と前記外側継手部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達するボールとを備え、前記固定式継手部のボールの外径を摺動式継手部のボールの外径よりも大きくした請求項５に記載の固定式等速自在継手。
【請求項７】
前記外側継手部材における摺動式継手部の内周面の円周方向複数箇所に軸方向に延びるトラック溝が形成され、その摺動式継手部のトラック溝の周方向位置と前記外側継手部材における固定式継手部のトラック溝の周方向位置とを異ならせた請求項１〜４のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項８】
前記外側継手部材における摺動式継手部のトラック溝の底径を、前記外側継手部材における固定式継手部の内周面の最小径よりも小さくした請求項７に記載の固定式等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車などの動力伝達系において使用され、駆動側と従動側の二軸間で作動角度変位のみを許容する固定式等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これら両者の等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。
【０００３】
自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトは、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、エンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手をシャフトで連結した構造を具備する。
【０００４】
一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型等速自在継手（以下、ＢＪと称す）や作動角の大きなアンダーカットフリー型等速自在継手（以下、ＵＪと称す）が広く知られている。また、摺動式等速自在継手としては、ダブルオフセット型等速自在継手（以下、ＤＯＪと称す）やレブロ型等速自在継手（以下、ＬＪと称す）が広く知られている。
【０００５】
近年、自動車の乗車空間拡大の観点からホイールベースを長くすることがあるが、それに伴って車両回転半径が大きくならないようにするため、自動車のドライブシャフトの連結用継手として使用されている固定式等速自在継手の高角化による前輪の操舵角の増大が求められている。
【０００６】
この要望に対して、本出願人は、前述の問題点を改善するため、二つの等速自在継手、例えばＵＪとＤＯＪを組み合わせて、構造が簡単で高角化を実現容易にした軽量コンパクトな固定式等速自在継手を先に提案している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この等速自在継手は、図１３に示すように、単一の円筒状外側継手部材１３０を共通にしてその一端側（図示左側）に固定式継手部１１０（ＵＪ）を配設すると共に他端側（図示右側）に摺動式継手部１２０（ＤＯＪ）を配設し、その固定式継手部１１０のＤＯＪ側端部に凹球面部１１５を設けると共に摺動式継手部１２０のＵＪ側端部に凸球面部１２５を設け、その凹球面部１１５と凸球面部１２５からなる球対偶１４０を介して固定式継手部１１０と摺動式継手部１２０とを連結した構造を具備する。
【０００８】
このように固定式継手部１１０と摺動式継手部１２０を共通の外側継手部材１３０に組み込み、固定式継手部１１０と摺動式継手部１２０を球対偶１４０で連結した構造としたことにより、固定式継手部１１０と摺動式継手部１２０のそれぞれの作動角を加えた大きな作動角を実現することができ、固定式継手部１１０と摺動式継手部１２０との間に凸球面部１１５と凹球面部１２５からなる球対偶１４０が介在するのみであるため、構造が簡単で軽量コンパクトな等速自在継手を実現している。
【０００９】
固定式継手部１１０は、軸方向に延びるトラック溝１３１が内周面の円周方向複数箇所に等間隔で形成された外側継手部材１３０を摺動式継手部１２０と共通にし、外側継手部材１３０のトラック溝１３１と対をなして軸方向に延びるトラック溝１１６が外周面の円周方向複数箇所に等間隔で形成された内側継手部材１１２と、外側継手部材１３０のトラック溝１３１と内側継手部材１１２のトラック溝１１６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１１４と、外側継手部材１３０の内周面と内側継手部材１１２の外周面との間に介在してボール１１４を保持するケージ１１３とを備えている。
【００１０】
複数のボール１１４は、ケージ１１３に形成されたポケット１１７に収容されて円周方向等間隔に配置されている。内側継手部材１１２にスプライン嵌合されたシャフト１１１の端部に凹球面部１１５が一体的に形成されている。この等速自在継手をドライブシャフトに適用する場合、シャフト１１１がエンジン側（インボード側）に配設された摺動式等速自在継手に連結される。
【００１１】
この固定式継手部１１０における内側継手部材１１２から延びるシャフト１１１と外側継手部材１３０との間には、内部からのグリース漏洩および外部からの異物侵入を防止するために蛇腹状のブーツ１５０が装着されている。このブーツ１５０の大径端部１５２は外側継手部材１３０の外周面にブーツバンド１５４により固定され、その小径端部１５６はシャフト１１１に取り付けられたアダプタ１５１の外周面にブーツバンド１５８により固定されている。
【００１２】
摺動式継手部１２０は、外側継手部材１３０を固定式継手部１１０と共通にし、その外側継手部材１３０のトラック溝１３１と対をなして軸方向に延びるトラック溝１２６が外周面の円周方向複数箇所に等間隔で形成された内側継手部材１２２と、外側継手部材１３０のトラック溝１３１と内側継手部材１２２のトラック溝１２６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１２４と、外側継手部材１３０の内周面と内側継手部材１２２の外周面との間に介在してボール１２４を保持するケージ１２３とを備えている。
【００１３】
複数のボール１２４は、ケージ１２３に形成されたポケット１２７に収容されて円周方向等間隔に配置されている。内側継手部材１２２にスプライン嵌合されたシャフト１２１の端部に凸球面部１２５が一体的に形成されている。この等速自在継手をドライブシャフトに適用する場合、シャフト１２１が駆動車輪側（アウトボード側）に配設されたハブベアリングに連結される。
【００１４】
この摺動式継手部１２０における内側継手部材１２２から延びるシャフト１２１と外側継手部材１３０との間にも、内部からのグリース漏洩および外部からの異物侵入を防止するために蛇腹状のブーツ１６０が装着されている。このブーツ１６０の大径端部１６２は外側継手部材１３０の外周面にブーツバンド１６４により固定され、その小径端部１６６はシャフト１２１の外周面にブーツバンド１６８により固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−１９６５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、前述の特許文献１に開示された等速自在継手における外側継手部材１３０のトラック溝１３１は、図１４に示すようにその外側継手部材１３０の一端側（図示左側）に位置する固定式継手部１１０の円弧状トラック１３１ａ、およびその円弧状トラック１３１ａに連続して繋がった軸方向と平行な直線状トラック１３１ｂと、その固定式継手部１１０の直線状トラック１３１ｂに連続して繋がって外側継手部材１３０の他端側（図示右側）に延びる摺動式継手部１２０の直線状トラック１３１ｃとで構成されている。このトラック溝１３１の円弧状トラック１３１ａは、その曲率中心Ｏ11が固定式継手部１０の継手中心Ｏ10に対して距離ｆだけ外側継手部材１３０の一端側の反対側へ軸方向にオフセットされている（特許文献１の段落番号［００３９］参照）。
【００１７】
この特許文献１に開示された等速自在継手では、外側継手部材１３０の一端側に位置する固定式継手部１１０の円弧状トラック１３１ａから外側継手部材１３０の他端側に位置する摺動式継手部１２０の直線状トラック１３１ｃまでのトラック溝１３１が長くなっており、外側継手部材１３０の冷間鍛造での成形が困難となり易く、製品のコストアップを招く可能性がある。
【００１８】
また、外側継手部材１３０の冷間鍛造後にトラック溝１３１を切削などにより機械加工する場合、外側継手部材１３０の固定式継手部１１０側の円弧状トラック１３１ａは、その外側継手部材１３０の一端側でトラック底径Ｒ0が小さくなって狭く開口している。そのため、機械加工時に外側継手部材１３０の一端側から挿入される切削工具を細くしなければならない。その結果、切削工具の剛性を確保することが困難となり易く、切削工具の寿命も短く、製品のコストアップを招く可能性がある。
【００１９】
一方、この等速自在継手の製造において、固定式継手部１１０におけるボール１１４の組み込みは、ケージ１１３に内側継手部材１１２を組み込み、その内側継手部材１１２が組み込まれたケージ１１３を外側継手部材１３０に組み込んだ上で、図１５に示すようにケージ１１３および内側継手部材１１２を最大作動角以上（内側継手部材１１２の傾き角度γ0）に大きく傾けた状態で、外側継手部材１３０の一端側（図示左側）にケージ１１３のポケット１１７を覗かせてそのポケット１１７にボール１１４を組み込むようにしている（特許文献１の段落番号［００６０］参照）。
【００２０】
前述したように外側継手部材１３０のトラック溝１３１は、その外側継手部材１３０の一端側（図示左側）で円弧状となっており、その円弧状トラック１３１ａの底径Ｒ0（トラック底と継手中心軸との距離）が外側継手部材１３０の他端側（図示右側）よりも短くなっているため、固定式継手部１１０のボール１１４を組み込むに際して、外側継手部材１３０の一端側にケージ１１３のポケット１１７を覗かせることができるようにケージ１１３および内側継手部材１１２を大きく傾ける必要がある。
【００２１】
このようにして固定式継手部１１０のボール１１４を組み込むに際して、ボール１１４が過剰に押し込まれて、内側継手部材１１２のトラック溝１１６の端部（図中の接触点Ｘ）とケージ１１３のポケット１１７の内側端部（図中の接触点Ｙ）との間にボール１１４が嵌まり込んで噛み込むことがあり、ボール１１４の組み込み作業が困難となり易く、製品のコストアップを招く可能性がある。
【００２２】
また、固定式継手部１１０のボール１１４を組み込むに際しては、外側継手部材１３０の一端側にケージ１１３のポケット１１７を覗かせて複数のボール１１４を順次挿入していくが、この時、先にポケット１１７に収容されたボール１１４が周方向に移動してそのポケット１１７の端部と干渉することになる。従って、固定式継手部１１０のボール１１４を組み込むに際してケージ１１３を大きく傾けると、ポケット１１７内でのボール１１４の周方向移動量が大きくなり、ポケット１１７の端部と干渉し易くなる。
【００２３】
なお、このボール１１４の周方向移動によるポケット１１７との干渉を抑制するためには、ケージ１１３のポケット１１７の周方向長さを大きくする必要があり、その場合、ポケット１１７間に位置する柱部の周方向長さが小さくなってケージ１１３の強度が低下することになる。
【００２４】
そこで、本発明は前述の点を改善して提案されたもので、その目的とするところは、外側継手部材のトラック溝形成を容易にすると共に、固定式継手部におけるボール組み付け性およびケージ強度を確保し得る低コストの固定式等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、軸方向に延びる複数のトラック溝が内周面に形成された円筒状外側継手部材を共通にしてその一端側に固定式継手部を配設すると共に他端側に摺動式継手部を配設し、固定式継手部および摺動式継手部のいずれか一方の対向端部に凸球面部を設けると共に他方の対向端部に凹球面部を設け、凸球面部と凹球面部からなる球対偶を介して固定式継手部と摺動式継手部を連結した固定式等速自在継手であって、以下の点を特徴とする。
【００２６】
本発明に係る固定式等速自在継手は、外側継手部材における固定式継手部の内周面の円周方向複数箇所に形成されて軸方向に延びるトラック溝は、曲率中心が継手軸線上で固定式継手部の継手中心から外側継手部材の一端側へオフセットされた円弧状トラックを有することを特徴とする。
【００２７】
本発明では、固定式継手部と摺動式継手部とで円筒状外側継手部材を共通にしたことにより、その外側継手部材内に固定式と摺動式の二つの継手部を組み合わせた構造を具備する。さらに、固定式継手部および摺動式継手部のいずれか一方の対向端部に凸球面部を設けると共に他方の対向端部に凹球面部を設け、凸球面部と凹球面部からなる球対偶を介して固定式継手部と摺動式継手部を連結したことにより、その球対偶を、固定式継手部と摺動式継手部で共通の一点を中心とした球面案内機構とすることで、この球面中心を作動角の中心とする固定式等速自在継手を実現できる。
【００２８】
このように固定式継手部と摺動式継手部を共通の外側継手部材に組み込み、固定式継手部と摺動式継手部を球対偶で連結した構造としたことにより、固定式継手部と摺動式継手部のそれぞれの作動角を加えた大きな作動角を実現することができ、固定式継手部と摺動式継手部との間に凸球面部と凹球面部からなる球対偶が介在するのみであるため、構造が簡単で軽量コンパクトな固定式等速自在継手を提供できる。
【００２９】
また、本発明では、外側継手部材における固定式継手部の内周面の円周方向複数箇所に形成されて軸方向に延びるトラック溝は、曲率中心が継手軸線上で固定式継手部の継手中心から外側継手部材の一端側へオフセットされた円弧状トラックを有することにより、外側継手部材の一端側での円弧状トラックの底径が従来の場合よりも大きくなって外側継手部材の一端側が広く開口する。
【００３０】
その結果、外側継手部材の冷間鍛造後にトラック溝を切削などにより機械加工する場合、外側継手部材の一端側から挿入される切削工具を従来の場合よりも太くすることができ、切削工具の剛性を向上させることができ、その切削工具の寿命が長くなり、製品のコスト低減を図ることができる。さらに、切削工具の剛性の向上から、トラック溝形状を精度よく形成することができてトラック溝の切削取り代が少なくなり、製品のコスト低減が図れる。
【００３１】
また、本発明では、外側継手部材の一端側での円弧状トラックの底径が従来の場合よりも大きくなって外側継手部材の一端側が広く開口することから、固定式継手部のボールを組み込むに際して、外側継手部材の一端側にケージのポケットを覗かせることができるケージの傾き角度を従来の場合よりも小さくすることができ、ポケット内でのボールの周方向移動量を小さくすることができるので、ケージのポケットの周方向長さを小さくしてポケット間に位置する柱部の周方向長さが大きくすることができ、ケージの強度および耐久性を向上させることが容易となる。
【００３２】
さらに、ケージのポケットの周方向長さを小さくすることができることから、全てのポケットの周方向長さを同一にしたケージを使用できるので、ケージを製作することが容易となり、外側継手部材へケージを組み込む際の位相合わせも不要になると共にボールをポケットに挿入する順番も規制されないので、組み込み作業性が向上し、製品のコスト低減が図れる。
【００３３】
本発明は、固定式継手部のトラック溝が円弧状トラックのみで構成されている固定式等速自在継手、つまり、バーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）に適用可能である。また、本発明は、固定式継手部のトラック溝が、円弧状トラックと、その円弧状トラックに連続して繋がって軸方向に平行に延び、外側継手部材の一端側に開口する直線状トラックとで構成されている固定式等速自在継手、つまり、アンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）にも適用可能である。
【００３４】
このように固定式継手部をＵＪとした等速自在継手では、外側継手部材の一端側に直線状トラックを配置すると共に摺動式継手部側に円弧状トラックを配置することで、摺動式継手部のトラック溝から固定式継手部の円弧状トラックに至るまでの直線状部分の軸方向長さを従来の場合（固定式継手部の直線状トラックと摺動式継手部の直線状トラック溝とが繋がった直線状部分）よりも短くすることができ、固定式継手部の直線状トラックが外側継手部材の一端側開口部に位置するので、固定式継手部および摺動式継手部のトラック溝の冷間鍛造が容易となり、そのトラック溝形状を精度よく形成することが可能となって冷間鍛造のままのトラック溝を使用することができ、製品のコスト低減が図れる。また、外側継手部材の冷間鍛造後に摺動式継手部のトラック溝を切削などにより機械加工する場合、外側継手部材の他端側（摺動式継手部側）から挿入される切削工具を従来の場合よりも短くすることができ、切削工具の剛性を向上させることができ、その切削工具の寿命が長くなり、製品のコスト低減を図ることができる。
【００３５】
本発明は、外側継手部材における摺動式継手部の内周面の円周方向複数箇所に軸方向に延びるトラック溝が形成され、その摺動式継手部のトラック溝の周方向位置と固定式継手部のトラック溝の周方向位置とを一致させ、摺動式継手部のトラック溝ＰＣＲを固定式継手部のトラック溝ＰＣＲよりも小さくすることが望ましい。このようにすれば、摺動式継手部のトラック溝をブローチ加工により形成するに際して、固定式継手部の円弧状トラックの端部が摺動式継手部のトラック溝加工により削られることから、摺動式継手部のトラック溝ＰＣＲと固定式継手部のトラック溝ＰＣＲとの差の範囲で、固定式継手部の円弧状トラックの軸方向長さを確保することができる。
【００３６】
本発明における固定式継手部のトラック溝は、円弧状トラックの曲率中心が継手軸線から円弧状トラックに対して径方向反対側へオフセットされていることが望ましい。このようにすれば、円弧状トラックを深くすることができるので、トルク負荷容量の増大が図れる。また、前述したように、摺動式継手部のトラック溝の周方向位置と固定式継手部のトラック溝の周方向位置とを一致させ、摺動式継手部のトラック溝ＰＣＲを固定式継手部のトラック溝ＰＣＲよりも小さくした場合には、固定式継手部の円弧状トラックを軸方向に長くすることができるので、固定式等速自在継手の作動角をさらに大きくすることができる。
【００３７】
本発明において、固定式継手部および摺動式継手部のそれぞれは、外側継手部材の径方向内側に配され、外周面の円周方向複数箇所に軸方向に延びるトラック溝が形成された内側継手部材と、その内側継手部材のトラック溝と外側継手部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達するボールとを備え、固定式継手部のボールの外径を摺動式継手部のボールの外径よりも大きくすることが望ましい。このようにすれば、外側継手部材の摺動式継手部のトラック溝をブローチ加工するに際して、摺動式継手部のトラック溝加工により削られる固定式継手部の円弧状トラックが少なくなり、これにより固定式継手部の円弧状トラックを軸方向に長くすることができるので、固定式継手部の作動角、つまり、固定式等速自在継手の作動角を大きくすることができる。
【００３８】
本発明において、外側継手部材における摺動式継手部の内周面の円周方向複数箇所に軸方向に延びるトラック溝が形成され、その摺動式継手部のトラック溝の周方向位置と固定式継手部のトラック溝の周方向位置とを異ならせることが望ましい。このようにすれば、固定式継手部および摺動式継手部の回転に伴い、その固定式継手部および摺動式継手部のそれぞれに発生する内部力の周期変動が最大となる位置が周方向でずれるので、継手中心に位置する球対偶にかかる曲げ荷重の変動を抑制することができ、継手強度の向上が図れる。
【００３９】
前述したように、摺動式継手部のトラック溝の周方向位置と固定式継手部のトラック溝の周方向位置とを異ならせた構造とした場合、摺動式継手部のトラック溝の底径を外側継手部材の固定式継手部内周面の最小径よりも小さくすることが望ましい。このようにすれば、固定式継手部のトラック溝を削ることなく摺動式継手部のトラック溝をブローチ加工することができ、製品のコスト低減が図れる。また、固定式継手部のトラック溝の位相を考慮しないで摺動式継手部のトラック溝をブローチ加工することができるので、位相合わせなどの煩雑な作業がなくなる面でも、製品のコスト低減が図れる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、固定式継手部と摺動式継手部を共通の外側継手部材に組み込み、両者の固定式継手部と摺動式継手部を球対偶で連結した構造としたことにより、固定式継手部と摺動式継手部のそれぞれの作動角を加えた大きな作動角を実現することができ、構造が簡単で軽量コンパクトな固定式等速自在継手を提供できる。
【００４１】
しかも、この固定式等速自在継手において、外側継手部材における固定式継手部の内周面の円周方向複数箇所に形成されて軸方向に延びるトラック溝は、曲率中心が継手軸線上で固定式継手部の継手中心から外側継手部材の一端側へオフセットされた円弧状トラックを有することにより、外側継手部材の冷間鍛造後にトラック溝を切削などにより機械加工する場合、外側継手部材の一端側から挿入される切削工具を従来の場合よりも太くすることができ、切削工具の剛性を向上させることができ、その切削工具の寿命が長くなり、製品のコスト低減を図ることができる。さらに、切削工具の剛性の向上から、トラック溝形状を精度よく形成することができてトラック溝の切削取り代が少なくなり、製品のコスト低減が図れる。
【００４２】
また、外側継手部材の一端側が広く開口することから、固定式継手部のボールを組み込むに際して、外側継手部材の一端側にケージのポケットを覗かせることができるケージの傾き角度を従来の場合よりも小さくすることができ、ポケット内でのボールの周方向移動量を小さくすることができるので、ケージのポケットの周方向長さを小さくしてポケット間に位置する柱部の周方向長さが大きくすることができ、ケージの強度および耐久性を向上させることが容易となる。
【００４３】
さらに、ケージのポケットの周方向長さを小さくすることができるため、全てのポケットの周方向長さを同一にしたケージを使用できるので、ケージを製作することが容易となり、外側継手部材へケージを組み込む際の位相合わせも不要になると共にボールをポケットに挿入する順番も規制されないので、組み込み作業性が向上し、製品のコスト低減が図れる。
【００４４】
以上のことから、本発明では、近年における自動車のドライブシャフトに使用される固定式等速自在継手の高角化による前輪の操舵角の増大への要望に迅速に対応する上で、外側継手部材のトラック溝形成を容易にすると共に、固定式継手部におけるボール組み付け性およびケージ強度を確保し得る低コストの固定式等速自在継手を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態で、固定式継手部をＢＪとした固定式等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の固定式等速自在継手が最大作動角をとった状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態で、固定式継手部をＵＪとした固定式等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図４】図３の固定式等速自在継手が最大作動角をとった状態を示す縦断面図である。
【図５】図１の実施形態における外側継手部材で、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ｏ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図６】図３の実施形態における外側継手部材で、（ａ）は（ｂ）のＢ−Ｏ−Ｂ線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図７】図１の固定式継手部で、ボールを組み込む要領を説明するための断面図である。
【図８】図３の固定式継手部で、ボールを組み込む要領を説明するための断面図である。
【図９】図１の固定式継手部で、トラック溝の曲率中心を径方向にオフセットした外側継手部材を示す部分拡大断面図である。
【図１０】図３の固定式継手部で、トラック溝の曲率中心を径方向にオフセットした外側継手部材を示す部分拡大断面図である。
【図１１】図１の他の実施形態における外側継手部材で、（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｏ−Ｃ線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図１２】図３の他の実施形態における外側継手部材で、（ａ）は（ｂ）のＤ−Ｏ−Ｄ線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。
【図１３】従来の固定式等速自在継手の全体構成を示す断面図である。
【図１４】図１３の外側継手部材を示す断面図である。
【図１５】図１３の固定式継手部で、ボールを組み込む要領を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明に係る固定式等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。図１および図２に示す実施形態の固定式等速自在継手は、固定式継手部１０としてＢＪ、摺動式継手部２０としてＤＯＪをそれぞれ適用して組み合わせた構造を例示し、図３および図４に示す他の実施形態の固定式等速自在継手は、固定式継手部１０としてＵＪ、摺動式継手部２０としてＤＯＪをそれぞれ適用して組み合わせた構造を例示する。なお、摺動式継手部２０としてはＬＪを適用して組み合わせることも可能である。
【００４７】
図１および図３に示す実施形態の固定式等速自在継手は、以下の構造を具備する。円筒状をなす単一の外側継手部材３０を共通にしてその一端側（図示左側）に固定式継手部１０（図１ではＢＪ、図３ではＵＪ）を配設すると共に他端側（図示右側）に摺動式継手部２０（ＤＯＪ）を配設し、その固定式継手部１０のＤＯＪ側端部に凹球面部１５を設けると共に摺動式継手部２０のＢＪ（ＵＪ）側端部に凸球面部２５を設け、その凹球面部１５と凸球面部２５からなる球対偶４０を介して固定式継手部１０と摺動式継手部２０とを連結した構造を具備する。
【００４８】
固定式継手部１０は、軸方向に延びるトラック溝１８が内周面の円周方向複数箇所に等間隔で形成された外側継手部材３０と、外側継手部材３０のトラック溝１８と対をなして軸方向に延びるトラック溝１６が外周面の円周方向複数箇所に等間隔で形成された内側継手部材１２と、外側継手部材３０のトラック溝１８と内側継手部材１２のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１４と、外側継手部材３０の内周面と内側継手部材１２の外周面との間に介在してボール１４を保持するケージ１３とを備えている。
【００４９】
複数のボール１４は、ケージ１３に形成されたポケット１７に収容されて円周方向等間隔に配置されている。内側継手部材１２にスプライン嵌合されたシャフト１１の端部に凹球面部１５が一体的に形成されている。この等速自在継手をドライブシャフトに適用する場合、シャフト１１がエンジン側（インボード側）に配設された摺動式等速自在継手に連結される。
【００５０】
この内側継手部材１２にスプライン嵌合されたシャフト１１と外側継手部材３０との間で作動角度変位を許容しながらトルク伝達が可能な構造となっている。なお、シャフト１１の外周面のスプライン端部に形成された環状凹溝にサークリップ等の止め輪１９を嵌合させ、内側継手部材１２の端部で止め輪１９を係止させることにより、内側継手部材１２に対するシャフト１１の抜け止め構造としている。
【００５１】
外側継手部材３０とシャフト１１との間には、内部からのグリース漏洩および外部からの異物侵入を防止するために樹脂あるいはゴム製の蛇腹状ブーツ５０が装着され、このブーツ５０により外側継手部材３０の一端側を閉塞している。この蛇腹状ブーツ５０の大径端部５２は外側継手部材３０の外周面にブーツバンド５４により固定され、その小径端部５６はシャフト１１の外周面にブーツバンド５８により固定されている。
【００５２】
この固定式継手部１０では、外側継手部材３０のトラック溝１８の曲率中心Ｏ11と内側継手部材１２のトラック溝１６の曲率中心Ｏ12とが、固定式継手部１０の継手中心Ｏ10に対して等距離ｆだけ軸方向に互いに反対向きにオフセットされ、このトラックオフセットにより外側継手部材３０のトラック溝１８と内側継手部材１２のトラック溝１６で形成されるボールトラックが外側継手部材３０の一端側に向けて拡開する楔形状をなしている。シャフト１１と外側継手部材３０とが角度変位すると、ケージ１３のポケット１７に収容されたボール１４は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。
【００５３】
一方、摺動式継手部２０は、軸方向に延びる直線状のトラック溝２８が内周面の円周方向複数箇所に等間隔で形成された外側継手部材３０と、その外側継手部材３０のトラック溝２８と対をなして軸線と平行に延びるトラック溝２６が外周面の円周方向複数箇所に等間隔で形成された内側継手部材２２と、外側継手部材３０のトラック溝２８と内側継手部材２２のトラック溝２６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール２４と、外側継手部材３０の内周面と内側継手部材２２の外周面との間に介在してボール２４を保持するケージ２３とを備えている。
【００５４】
複数のボール２４は、ケージ２３に形成されたポケット２７に収容されて円周方向等間隔に配置されている。内側継手部材２２にスプライン嵌合されたシャフト２１の端部に凸球面部２５が形成されている。この等速自在継手をドライブシャフトに適用する場合、シャフト２１が駆動車輪側（アウトボード側）に配設されたハブベアリングに連結される。
【００５５】
この内側継手部材２２にスプライン嵌合されたシャフト２１と外側継手部材３０との間で作動角度変位を許容しながらトルク伝達が可能な構造となっている。また、シャフト２１の外周面のスプライン端部に形成された環状凹溝にサークリップ等の止め輪２９を嵌合させ、内側継手部材２２の端部に形成された凹段部で止め輪２９を係止させることにより、内側継手部材２２に対するシャフト２１の抜け止め構造としている。
【００５６】
また、外側継手部材３０とシャフト２１との間には、内部からのグリース漏洩および外部からの異物侵入を防止するために樹脂あるいはゴム製の蛇腹状ブーツ６０が装着され、このブーツ６０により外側継手部材３０の他端側を閉塞している。この蛇腹状ブーツ６０の大径端部６２は外側継手部材３０の外周面にブーツバンド６４により固定され、その小径端部６６は内方へ折り返し成形されてシャフト２１の外周面にブーツバンド６８により固定されている。このようにブーツ６０の小径端部６６を内方へ折り返し成形して固定した構造としたことにより、ブーツ６０の小径端部６６をブーツ内部でシャフト２１にブーツバンド６８により固定することになり、ブーツ６０を軸方向にコンパクトに配置することができる。
【００５７】
この摺動式継手部２０では、ケージ２３の外周面の曲率中心Ｏ21と内周面の曲率中心Ｏ22とを継手中心Ｏ20に対して等距離Ｆだけ軸方向にオフセットさせている。このケージオフセットにより、シャフト２１と外側継手部材３０とが角度変位すると、ケージ２３のポケット２７に収容されたボール２４は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。
【００５８】
図１に示す実施形態の固定式等速自在継手では、固定式継手部１０において、外側継手部材３０のトラック溝１８は単一の円弧状をなし、その曲率中心Ｏ11が固定式継手部１０の継手中心Ｏ10に対して外側継手部材３０の一端側へ距離ｆだけ軸方向にオフセットされている。これに対して、内側継手部材１２のトラック溝１６も単一の円弧状をなし、その曲率中心Ｏ12が固定式継手部１０の継手中心Ｏ10に対して距離ｆだけ外側継手部材３０の一端側の反対側へ軸方向にオフセットされている。このトラックオフセットにより外側継手部材３０のトラック溝１８と内側継手部材１２のトラック溝１６で形成されるボールトラックが外側継手部材３０の一端側に向けて拡開する楔形状をなしている。
【００５９】
図３に示す実施形態の固定式等速自在継手では、固定式継手部１０において、外側継手部材３０のトラック溝１８は、曲率中心Ｏ11が固定式継手部１０の継手中心Ｏ10に対して外側継手部材３０の一端側へ距離ｆだけ軸方向にオフセットされた円弧状トラック１８ａと、その円弧状トラック１８ａに連続して繋がった軸方向と平行な直線状トラック１８ｂとで構成され、直線状トラック１８ｂが外側継手部材３０の一端側（図示左側）に位置する。これに対して、内側継手部材１２のトラック溝１６は、曲率中心Ｏ12が固定式継手部１０の継手中心Ｏ10に対して距離ｆだけ外側継手部材３０の一端側の反対側へ軸方向にオフセットされた円弧状トラック１６ａと、その円弧状トラック１６ａに連続して繋がった軸方向と平行な直線状トラック１６ｂとで構成され、円弧状トラック１６ａが外側継手部材３０の一端側（図示左側）に位置する。このトラックオフセットにより外側継手部材３０のトラック溝１８と内側継手部材１２のトラック溝１６で形成されるボールトラックが外側継手部材３０の一端側に向けて拡開する楔形状をなしている。
【００６０】
これら固定式継手部１０と摺動式継手部２０を組み込んだ固定式等速自在継手では、摺動式継手部２０の凸球面部２５を、凹球面部１５の内球面に球面嵌合された中空形状の頭部２５ａと、その頭部２５ａの中空部に回り止めのためにスプライン嵌合され、シャフト２１の先端に設けられた首部２１ａとで構成している。この首部２１ａの外周面に形成された環状凹溝にサークリップ等の止め輪４１を嵌合させ、頭部２５ａの内周面に形成された環状凹溝で止め輪４１を係止させることにより、頭部２５ａに対する首部２１ａの抜け止め構造としている。
【００６１】
この凸球面部２５の球面中心Ｏはシャフト２１の中心軸Ｍ2上に配置されている。一方、固定式継手部１０のシャフト１１の先端部（摺動式継手部２０のシャフト２１との対向端部）に、凸球面部２５を受ける凹球面部１５が一体的に形成されている。この凹球面部１５の球面中心Ｏはシャフト１１の中心軸Ｍ1上に配置され、シャフト１１の中心軸Ｍ1は摺動式継手部２０のシャフト２１の中心軸Ｍ2と一致する。凸球面部２５の球面中心Ｏと凹球面部１５の球面中心Ｏは一致して継手中心、つまり、球対偶４０の中心となる。
【００６２】
凹球面部１５と凸球面部２５からなる球対偶４０を、固定式継手部１０のシャフト１１と摺動式継手部２０のシャフト２１で共通の一点を中心Ｏとして球面案内機構とし、球対偶４０の凸球面部２５の頭部２５ａにシャフト２１の首部２１ａを回り止めのためにスプライン嵌合したことにより、この球対偶４０の中心Ｏを作動角の中心とする固定式等速自在継手となる。
【００６３】
このように固定式継手部１０と摺動式継手部２０を共通の外側継手部材３０に組み込み、固定式継手部１０のシャフト１１と摺動式継手部２０のシャフト２１を球対偶４０で連結した構造とすることにより、固定式継手部１０の作動角と摺動式継手部２０の作動角を加えた大きな作動角を実現することができ、固定式継手部１０と摺動式継手部２０との間に凸球面部１５と凹球面部２５からなる球対偶４０が介在するのみであるため、構造が簡単で軽量コンパクトな固定式等速自在継手を提供できる。
【００６４】
図２および図４は、図１および図３の各実施形態の固定式等速自在継手において、固定式継手部１０のシャフト１１と摺動式継手部２０のシャフト２１が最大作動角θをとった状態を示す。なお、ブーツ５０，６０は図示省略している。この最大作動角θは、固定式継手部１０の最大作動角αと摺動式継手部２０の最大作動角βの合計となり、図１および図３に示すように固定式継手部１０の作動角が０°での球対偶４０の球面中心Ｏから固定式継手部１０の継手中心Ｏ10までの距離Ｌ1と、摺動式継手部２０の作動角が０°での球対偶４０の球面中心Ｏから摺動式継手部２０の継手中心Ｏ20までの距離Ｌ2との関係によって決定される。なお、固定式継手部１０と摺動式継手部２０が最大作動角θをとった時に、凸球面部２５の首部２１ａの根元部分が縊れた形状をなすことにより、凹球面部１５との干渉を回避している。
【００６５】
通常、単体の固定式等速自在継手（ＵＪ）の最大作動角が５０°で単体の摺動式等速自在継手（ＤＯＪ）の最大作動角が３０°であることから、固定式継手部１０が摺動式継手部２０よりも構造上大きな作動角をとることができるので、球対偶４０の球面中心Ｏから固定式継手部１０の継手中心Ｏ10までの距離Ｌ1と、球対偶４０の球面中心Ｏから摺動式継手部２０の継手中心Ｏ20までの距離Ｌ2については、Ｌ1＜Ｌ2の条件を満足するように設定すればよい。
【００６６】
このように設定することにより、固定式継手部１０に摺動式継手部２０よりも大きな作動角を分担させることになり（固定式継手部１０の最大作動角α＞摺動式継手部２０の最大作動角β）、例えば、固定式継手部１０の最大作動角αを３７°、摺動式継手部２０の最大作動角βを２３°とすることで、固定式等速自在継手としては、より大きな最大作動角（θ＝６０°）が得られる。
【００６７】
最大作動角θは、固定式継手部１０と摺動式継手部２０に分配されることから、それぞれの最大作動角が単体の等速自在継手よりも小さくて済むため、ボールトラック端部に余裕ができ、荷重が各ボールトラックにより均一に付与されることから強度の向上が図れる。また、固定式継手部１０および摺動式継手部２０の構成部材間の相対変位が小さくなるため、耐久性の向上も図れる。これは、車両の常用角（直進状態での作動角）が大きい場合に特にその効果が顕著である。
【００６８】
なお、ボール１４，２４が８個の場合には、６個ボールタイプに比べて内側継手部材１２，２２のシャフトスペースを広く確保することができるので、固定式継手部１０と摺動式継手部２０のシャフト１１，２１間に位置する球対偶４０（凹球面部１５および凸球面部２５）を形成し易くなる。特に、８個ボールの固定式継手部１０および摺動式継手部２０とすることで、６個ボールの固定式継手部１０および摺動式継手部２０と比べてボール径が小さく径方向外方に位置するため、内側継手部材１２，２２のスプライン内径を大きくすることができる。
【００６９】
図５（ａ）（ｂ）は図１の実施形態の固定式継手部１０（ＢＪ）を持つ外側継手部材３０を示し、図６（ａ）（ｂ）は図３の実施形態の固定式継手部１０（ＵＪ）を持つ外側継手部材３０を示す。
【００７０】
図５（ａ）に示す実施形態の外側継手部材３０では、固定式継手部１０におけるトラック溝１８は、前述したように曲率中心Ｏ11が継手軸線上で固定式継手部１０の継手中心Ｏ10から外側継手部材３０の一端側へ距離ｆだけオフセットされた円弧状トラックとなっており、このトラックオフセットにより内側継手部材１２のトラック溝１６とで形成されるボールトラックが外側継手部材３０の一端側に向けて拡開する楔形状をなしている。
【００７１】
また、図６（ａ）に示す実施形態の外側継手部材３０では、固定式継手部１０におけるトラック溝１８は、前述したように曲率中心Ｏ11が継手軸線上で固定式継手部１０の継手中心Ｏ10から外側継手部材３０の一端側へ距離ｆだけオフセットされた円弧状トラック１８ａを有し、さらに、その円弧状トラック１８ａに連続して繋がった軸方向と平行な直線状トラック１８ｂが外側継手部材３０の一端側（図示左側）に形成されている。このトラックオフセットにより内側継手部材１２のトラック溝１６とで形成されるボールトラックが外側継手部材３０の一端側に向けて拡開する楔形状をなしている。
【００７２】
このように、図５（ａ）に示す実施形態の外側継手部材３０のトラック溝１８は、曲率中心Ｏ11が継手軸線上で固定式継手部１０の継手中心Ｏ10から外側継手部材３０の一端側へ距離ｆだけオフセットされた円弧状トラックとなっていることから、外側継手部材３０の一端側でのトラック溝１８の底径Ｒ1（トラック溝底と継手中心軸との距離）が従来の場合（図１４参照）よりも大きくなって外側継手部材３０の一端側が広く開口している。
【００７３】
図６（ａ）に示す実施形態の外側継手部材３０のトラック溝１８は、曲率中心Ｏ11が継手軸線上で固定式継手部１０の継手中心Ｏ10から外側継手部材３０の一端側へ距離ｆだけオフセットされた円弧状トラック１８ａを有し、さらに、軸方向と平行な直線状トラック１８ｂが外側継手部材３０の一端側に形成されていることから、外側継手部材３０の一端側でのトラック溝１８（直線状トラック１８ｂ）の底径Ｒ2（トラック溝底と継手中心軸との距離）が従来の場合（図１４参照）よりもさらに大きくなって外側継手部材３０の一端側が広く開口している。
【００７４】
その結果、外側継手部材３０の冷間鍛造後にトラック溝１８を切削などにより機械加工する場合、外側継手部材３０の一端側から挿入される切削工具を従来の場合よりも太くすることができ、切削工具の剛性を向上させることができ、その切削工具の寿命が長くなり、製品のコスト低減を図ることができる。さらに、外側継手部材３０の一端側からの切削工具の挿入が容易となり、トラック溝形状を精度よく形成することができてトラック溝１８の切削取り代が少なくなり、製品のコスト低減が図れる。
【００７５】
また、固定式継手部１０をＵＪとした等速自在継手（図３参照）では、外側継手部材３０の一端側に直線状トラック１８ｂを配置すると共に摺動式継手部側に円弧状トラック１８ａを配置することで、摺動式継手部２０のトラック溝２８から固定式継手部１０の円弧状トラック１８ａに至るまでの直線状部分の軸方向長さＳ1〔図６（ａ）参照〕を従来の場合〔固定式継手部１１０の直線状トラックと摺動式継手部１２０の直線状トラック溝とが繋がった直線状部分（図１３参照）〕よりも短くすることができ、固定式継手部１０の直線状トラック１８ｂが外側継手部材３０の一端側開口部に位置するので、固定式継手部１０および摺動式継手部２０のトラック溝１８，２８の冷間鍛造が容易となり、そのトラック溝形状を精度よく形成することが可能となって冷間鍛造のままのトラック溝１８，２８を使用することができ、製品のコスト低減が図れる。また、外側継手部材３０の冷間鍛造後に摺動式継手部２０のトラック溝２８を切削などにより機械加工する場合、外側継手部材３０の他端側（摺動式継手部側）から挿入される切削工具を従来の場合よりも短くすることができ、切削工具の剛性を向上させることができ、その切削工具の寿命が長くなり、製品のコスト低減を図ることができる。
【００７６】
図７は図１の実施形態の固定式継手部１０（ＢＪ）にボール１４を組み込む要領を説明する図で、図８は図３の実施形態の固定式継手部１０（ＵＪ）にボール１４を組み込む要領を説明する図である。
【００７７】
まず、外側継手部材３０の一端側に内側継手部材１２およびケージ１３を組み込む。つまり、ケージ１３に内側継手部材１２を組み込み（ケージ１３の軸線に対して内側継手部材１２を９０°傾けた状態でケージ１３に内側継手部材１２を挿入し、その後、内側継手部材１２を９０°逆方向に傾けて正規の姿勢に配置する）、その内側継手部材１２が組み付けられたケージ１３を外側継手部材３０に組み込む（外側継手部材３０の軸線に対してケージ１３を９０°傾けた状態で外側継手部材３０にケージ１３を挿入し、その後、ケージ１３を９０°逆方向に傾けて正規の姿勢に配置する）。
【００７８】
そして、図７および図８に示すように外側継手部材３０に対して内側継手部材１２およびケージ１３を傾け、ケージ１３のポケット１７を外側継手部材３０の一端側で開口させてそのポケット１７にボール１４を挿入する。これらの実施形態では、前述したようにトラック溝１８の底径Ｒ1，Ｒ2が従来の場合よりも大きくなって外側継手部材３０の一端側が広く開口していることから、ボール１４を組み込むに際して、外側継手部材３０の一端側にケージ１３のポケット１７を覗かせることができるケージ１３の傾き角度（内側継手部材１２の傾き角度γ1，γ2）を従来の場合よりも小さくすることができる。その結果、ポケット１７内でのボール１４の周方向移動量を小さくすることができるので、ケージ１３のポケット１７の周方向長さを小さくしてポケット１７間に位置する柱部の周方向長さが大きくすることができ、ケージ１３の強度および耐久性を向上させることが容易となる。
【００７９】
さらに、ケージ１３のポケット１７の周方向長さを小さくすることができることから、全てのポケット１７の周方向長さを同一にしたケージ１３を使用できるので、ケージ１３を製作することが容易となり、外側継手部材３０へケージ１３を組み込む際の位相合わせも不要になると共にボール１４をポケット１７に挿入する順番も規制されないので、組み込み作業性が向上し、製品のコスト低減が図れる。
【００８０】
図５（ａ）（ｂ）および図６（ａ）（ｂ）に示すように、外側継手部材３０において、摺動式継手部２０のトラック溝２８の周方向位置と固定式継手部１０のトラック溝１８の周方向位置とを一致させてそのトラック溝２８とトラック溝１８とを連続的に繋ぎ、摺動式継手部２０のトラック溝ＰＣＲ（ＰＣＲ12，ＰＣＲ22）を固定式継手部１０のトラック溝ＰＣＲ（ＰＣＲ11，ＰＣＲ21）よりも小さくしている。
【００８１】
これにより、摺動式継手部２０のトラック溝２８をブローチ加工により形成するに際して、固定式継手部１０のトラック溝１８〔図５（ａ）参照〕および円弧状トラック１８ａ〔図６（ａ）参照〕の端部が摺動式継手部２０のトラック溝加工により削られることから、摺動式継手部２０のトラック溝ＰＣＲ（ＰＣＲ12，ＰＣＲ22）と固定式継手部１０のトラック溝ＰＣＲ（ＰＣＲ11，ＰＣＲ21）との差の範囲で、固定式継手部１０のトラック溝１８の軸方向長さＳ3〔図５（ａ）参照〕および円弧状トラック１８ａの軸方向長さＳ2〔図６（ａ）参照〕を確保することができる。
【００８２】
なお、固定式継手部１０のボール１４の外径ｄ1を摺動式継手部２０のボール２４の外径ｄ2よりも大きくしてもよい。このようにすれば、外側継手部材３０の摺動式継手部２０のトラック溝２８をブローチ加工するに際して、摺動式継手部２０のトラック溝加工により削られる固定式継手部１０のトラック溝１８および円弧状トラック１８ａが少なくなり、これにより、固定式継手部１０のトラック溝１８および円弧状トラック１８ａを軸方向により一層長くすることができるので、固定式継手部１０の作動角を大きくすることができて固定式等速自在継手の作動角を大きくすることができる。
【００８３】
図９は図１の実施形態の固定式継手部１０（ＢＪ）を持つ外側継手部材３０を示し、図１０は図３の実施形態の固定式継手部１０（ＵＪ）を持つ外側継手部材３０を示す。
【００８４】
図９および図１０に示す実施形態において、固定式継手部１０のトラック溝１８および円弧状トラック１８ａは、その曲率中心Ｏ31が継手軸線上の曲率中心Ｏ11からトラック溝１８および円弧状トラック１８ａに対して径方向反対側へ距離ｆ’だけオフセットされている。これにより、図中の破線で示すようにこの径方向オフセットなしの場合よりもトラック溝１８および円弧状トラック１８ａを深くすることができるので、トルク負荷容量の増大が図れる。
【００８５】
また、前述したように、摺動式継手部２０のトラック溝２８の周方向位置と固定式継手部１０のトラック溝１８の周方向位置とを一致させ、摺動式継手部２０のトラック溝ＰＣＲ（ＰＣＲ12，ＰＣＲ22）を固定式継手部１０のトラック溝ＰＣＲ（ＰＣＲ11，ＰＣＲ21）よりも小さくした場合〔図５（ａ）および図６（ａ）参照〕には、固定式継手部１０のトラック溝１８および円弧状トラック１８ａを軸方向寸法ｎ1，ｎ2だけ長くすることができるので、固定式継手部１０の作動角を大きくすることができて固定式等速自在継手の作動角を大きくすることができる。
【００８６】
以上の実施形態では、外側継手部材３０において、摺動式継手部２０のトラック溝２８の周方向位置と固定式継手部１０のトラック溝１８の周方向位置とを一致させてトラック溝２８とトラック溝１８とを連続的に繋いだ場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図１１（ａ）（ｂ）および図１２（ａ）（ｂ）に示すように、外側継手部材３０において、摺動式継手部２０のトラック溝２８の周方向位置と固定式継手部１０のトラック溝１８の周方向位置とを異ならせてトラック溝２８とトラック溝１４とを独立して形成するようにしてもよい。
【００８７】
このようにすれば、固定式継手部１０および摺動式継手部２０の回転に伴い、その固定式継手部１０および摺動式継手部２０のそれぞれに発生する内部力の周期変動が最大となる位置が周方向でずれるので、継手中心Ｏに位置する球対偶４０にかかる曲げ荷重の変動を抑制することができ、継手強度の向上が図れる。
【００８８】
前述したように、摺動式継手部２０のトラック溝２８の周方向位置と固定式継手部１０のトラック溝１８の周方向位置とを異ならせた構造では、摺動式継手部２０のトラック溝２８の底径Ｒ3を外側継手部材３０における固定式継手部１０の内周面の最小径Ｒ4よりも小さくすることが可能である。
【００８９】
このようにすれば、固定式継手部１０のトラック溝１８を削ることなく摺動式継手部２０のトラック溝２８をブローチ加工することができ、製品のコスト低減が図れる。また、固定式継手部１０のトラック溝１８の位相を考慮しないで摺動式継手部２０のトラック溝２８をブローチ加工することができるので、位相合わせなどの煩雑な作業がなくなる面でも、製品のコスト低減が図れる。
【００９０】
以上の実施形態における固定式等速自在継手では、固定式継手部１０と摺動式継手部２０とで共通にした単一の外側継手部材３０を使用した場合について説明したが、外側継手部材３０を固定式継手部１０と摺動式継手部２０のそれぞれで二部材により分割構成し、両部材を同軸的に突き合わせて溶接などにより接合一体化した構成とすることも可能である。
【００９１】
本発明は前述した実施形態に何ら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内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００９２】
１０  固定式継手部（ＢＪ，ＵＪ）
１２  固定式継手部の内側継手部材
１３  固定式継手部のケージ
１４  固定式継手部のボール
１６  内側継手部材のトラック溝
１５  凹球面部
１７  ケージのポケット
１８  外側継手部材における固定式継手部のトラック溝
１８ａ  外側継手部材の円弧状トラック
１８ｂ  外側継手部材の直線状トラック
２０  摺動式継手部（ＤＯＪ）
２５  凸球面部
３０  外側継手部材
４０  球対偶
ｄ1  固定式継手部のボールの外径
ｄ2  摺動式継手部のボールの外径
ＰＣＲ11，ＰＣＲ21  固定式継手部のトラック溝ＰＣＲ
ＰＣＲ12，ＰＣＲ22  摺動式継手部のトラック溝ＰＣＲ
Ｒ3  摺動式継手部のトラック溝の底径
Ｒ4  固定式継手部の内周面の最小径
【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】
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