(57)【要約】【課題】作業性を低下させることなく、外輪の開口端部からインナサブアセンブリ（内輪、ボール、ケージ）が抜け出るのを確実に防止する。【解決手段】ダブルオフセット型等速自在継手は、円筒形状の内周面14に軸方向に延びるボール溝16を円周方向に等間隔に形成した外輪10と、球面状の外周面24に軸方向に延びるボール溝26を円周方向に等間隔に形成した内輪20と、対をなす外輪10のボール溝16と内輪20のボール溝26との間に配置したボール30と、すべてのボール30を同一平面に保持するケージ40とを具備し、外輪10の開口端部に抜け止めクリップ70を装着して外輪10の開口端部における内周面14の内径を局部的に縮小させてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の内周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成した外輪と、球面状の外周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成した内輪と、対をなす外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に配置したボールと、すべてのボールを同一平面に保持するケージとを具備し、外輪の開口端部に抜け止めクリップを装着して外輪の開口端部における内周面の内径を局部的に縮小させたダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項２】
外輪の端面の、ボール溝とボール溝の間の円筒面部分に、抜け止めクリップを装着した請求項１のダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項３】
抜け止めクリップの内部にくぼみを形成し、外輪のブーツ溝の側壁に係合させた請求項１または２のダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項４】
抜け止めクリップの外輪の軸心側に突出する量は、外輪の開口端部から奥側へいくほど漸減している請求項１、２または３のダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項５】
抜け止めクリップの上にブーツを被せてその上からブーツバンドで締め付けた請求項１から４のいずれか１項のダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項６】
抜け止めクリップの材料はステンレス鋼、ばね鋼、鉄板、アルミニウム、またはプラスチックである請求項１から５のいずれか１項のダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項７】
抜け止めクリップの厚さは０．３〜１ｍｍである請求項１から６のいずれか１項のダブルオフセット型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はダブルオフセット型等速自在継手に関し、より詳しくは、ダブルオフセット型等速自在継手の抜け止め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や各種産業機械の動力伝達装置に使用される等速自在継手には、角度変位のみ可能な固定式と、角度変位のみならず軸方向変位（プランジング）も可能なしゅう動式に大別され、しゅう動式の一つにダブルオフセット型等速自在継手がある。
【０００３】
従来のダブルオフセット型等速自在継手では、外輪の内部に収容した内輪、ボール、ケージといったインナサブアセンブリが外輪の開口端部から抜け出るのを防止するため、大丸サークリップやリング状のプレートを用いた抜け止め装置を採用している（たとえば特許文献１参照）。特許文献１に記載されたダブルオフセット型等速自在継手は、図５〜図７に示すように、外輪１０１と、内輪１０３と、６個のボール１０５と、ケージ１０６とで成り立っている。
【０００４】
外輪１０１は、円筒面状の内周面に６本のボール溝１０２が円周方向に等間隔に形成してある。内輪１０３は、球面状の外周面に６本のボール溝１０４が円周方向に等間隔で形成してある。外輪１０１のボール溝１０２と内輪１０３のボール溝１０４は対をなし、各対のボール溝１０２、１０４間に１個ずつボール１０５が組み込んである。ボール１０５はケージ１０６に形成したポケット１０９に収容させてあり、すべてのボール１０５はケージ１０６によって同一平面に保持される。
【０００５】
外輪１０１の開口端面にばね鋼でできたストッパリング１１０が取り付けてある。ストッパリング１１０は内向きフランジ状の部分を有し、その内周部を外輪１０１のボール溝１０２の開口に臨ませることで、ボール１０５の抜け止めをする。また、ストッパリング１１０の上記内向きフランジ状の部分の外周側は円筒部１１２に連続しており、この円筒部１１２は、外輪１０１の開口端部の外周とはめ合わせるようになっている。円筒部１１２はさらにＶ字形断面の折り曲げ部１１４に連続しており、この折り曲げ部１１４は、外輪１０１の開口端部の外周に形成したブーツ取付け用のＶ形溝１１３にはめ込むようになっている。円筒部１１２から折り曲げ部１１４にかけて軸方向に延びる４本のスリット１１５が円周方向に等間隔に形成してある。
【０００６】
外輪１０１にストッパリング１１０を取り付けるに当たっては、外輪１０１の開口端部の外周に円筒部１１２を被せる。このとき、スリット１１５が形成してあるため円筒部１１２および折り曲げ部１１４が弾性的に拡径して、外輪１０１の開口端部の外周にスムーズに被せることができる。ストッパリング１１０の内向きフランジ状の部分が外輪１０１の開口端面に当接すると同時に、円筒部１１２および折曲げ部１１４が縮径し、折曲げ部１１４がＶ形溝１１３にはまり込む。これにより、ストッパリング１１０の取付けが完了する。
【０００７】
図５に二点鎖線で示すように、ストッパリング１１０の取付け後、外輪１０１の開口端部の外周にブーツの大径側端部を取り付け、その大径側端部の内周に形成した環状突出部を折曲げ部１１４の外周にはめ込み、ブーツバンドでブーツと円筒部１１２を共に締め付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２４２３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ストッパリング１１０は円環状であるため、これを取り付けるためには、内輪１０３とボール１０５とケージ１０６を組み付けたインナサブアセンブリを外輪１０１の内部に挿入した後、外輪１０１の開口端部にストッパリング１１０を取り付け、さらにその後、シャフトを挿入して内輪１０３とスプライン結合させ、止め輪による抜け止めをする、といった操作が必要である。したがって、組立の作業性が悪い。すなわち、ストッパリング１１０を外輪１０１単体に装着することだけを考えると一見簡単そうであるが、自動車の駆動系など実機に当該ダブルオフセット型等速自在継手を取り付けるとなると、組立順序を変更する必要が生じ、非常に手間を要するものである。
【００１０】
そこで、この発明の主要な目的は、作業性を低下させることなく、外輪の開口端部からインナサブアセンブリ（内輪、ボール、ケージ）が抜け出るのを確実に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、外輪に加工を施すことなく、外輪の開口端部に抜け止めクリップを装着して抜け止め装置を構成させることで課題を解決した。
【００１２】
すなわち、この発明のダブルオフセット型等速自在継手は、円筒形状の内周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成した外輪と、球面状の外周面に軸方向に延びるボール溝を円周方向に等間隔に形成した内輪と、対をなす外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に配置したボールと、すべてのボールを同一平面に保持するケージとを具備し、外輪の開口端部に抜け止めクリップを装着して外輪の開口端部における内径を局部的に縮小させたことを特徴とするものである。
これにより、外輪の開口端部における内周面はケージの外周面より小径となるため、ケージが外輪の開口側へ移動するとき抜け止めクリップと干渉して抜け止めがなされる。
【００１３】
外輪の端面の、ボール溝とボール溝の間の円筒面部分に、抜け止めクリップを装着する。すべてのボール溝間部分に抜け止めクリップを装着するほか、たとえば、６個のボールを使用するダブルオフセット型等速自在継手の場合は３個の抜け止めクリップを等配するようにしてもよい。また、８個のボールを使用するダブルオフセット型等速自在継手の場合は４個の抜け止めクリップを等配するようにしてもよい。
【００１４】
抜け止めクリップの、外輪の内周面から突出する量は、外輪の開口端部から奥側へいくほど漸減するのが好ましい。この場合、抜け止めクリップのエッジがケージに当たってケージにきずをつける心配がない。また、抜け止めクリップの面が斜面となるため、ケージと接触すると抜け止めクリップに外向きの分力、すなわち、抜け止めクリップをケージ案内面に押し付ける力が発生して、抜け止めクリップが外輪から抜けにくくなるという利点もある。
【００１５】
抜け止めクリップの上にブーツを被せてその上からブーツバンドで締め付けるようにしてもよい。これにより、抜け止めクリップが外輪から脱落しにくくなるため、一層確実な抜け止め効果が得られる。
【００１６】
抜け止めクリップの内部にくぼみを形成し、外輪のブーツ溝の側壁に係合させるようにしてもよい。これにより、抜け止めクリップが外輪から抜けにくくなるため、より一層確実な抜け止め装置が実現する。
【００１７】
抜け止めクリップの材料を例示するならば、ステンレス鋼、ばね鋼、鉄板、アルミニウム、プラスチック等が挙げられる。要するに、抜け止め機能を達成することができる限り、特別の材料を要求するものではない。
【００１８】
抜け止めクリップの厚さを例示するならば０．３〜１ｍｍ程度が好適である。これは鋼板をプレス成形して抜け止めクリップを製作する場合の例で、下限は抜け止め力を保持するための最低限の厚さで、上限は加工性とりわけプレス加工の加工性を考慮した値である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明のダブルオフセット型等速自在継手は、抜け止めクリップを使用することで、確実に抜け止めを図ることができる。しかも、抜け止めクリップは形状が単純で、かつ、円周上に３〜６箇所はめるだけで簡単に取り付けられる。このように、抜け止めクリップは外輪の開口端部のボール溝とボール溝の間の円筒面部分にはめるだけでよいため、従来の技術におけるストッパリングに比べると作業性が格段に向上する。また、わずらわしい追加工をも必要としない。したがって、組立作業面と加工面の両方でコスト低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例を示すダブルオフセット型等速自在継手の縦断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２のIII矢視図である。
【図４】抜け止めクリップの斜視図である。
【図５】従来のダブルオフセット型等速自在継手の縦断面図である。
【図６】図５の継手の一部を断面にした端面図である。
【図７】ストッパリングの斜視図である
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
まず、ダブルオフセット型等速自在継手の基本的構成に関する限り、図５および図６を参照して上で述べたとおりである。すなわち、ダブルオフセット型等速自在継手は、図１及び図２に示すように、外側継手部材としての外輪１０と、内側継手部材としての内輪２０と、トルク伝達要素としてのボール３０、ボールを保持するためのケージ４０とを主要な構成要素としている。
【００２２】
外輪１０はマウス部１２とステム部１８とからなり、ステム部１８のスプライン軸部で、駆動軸または従動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。マウス部１２はカップ状で、円筒形の内周面１４の円周方向六等分位置に軸方向に延びるボール溝１６が形成してある。
【００２３】
内輪２０は軸心部にスプライン穴を有し、このスプライン穴２２で、従動軸または駆動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。ここではシャフト５０のスプライン軸部５２と嵌め合わせた例が示してある。内輪２０の外周面２４は球面状で、軸方向に延びるボール溝２６が円周方向に等間隔に形成してある。
【００２４】
外輪１０のボール溝１６と内輪２０のボール溝２６は対をなし、各対のボール溝１６，２６間に１個ずつ、ボール３０が介在させてある。すべてのボール３０はケージ４０によって同一平面に保持される。すなわち、ケージ４０は円周方向に所定間隔でポケットが形成してある。ポケットはケージを半径方向に貫通しており、それぞれボール３０を収容している。
【００２５】
ケージ４０は外輪１０の円筒形内周面１４と内輪２０の球面状外周面２４との間に介在させてある。ケージ４０の外周面４２は、凸球面状の中央部４２ａを挟んだ軸方向両側のテーパ部４２ｃ、４２ｂを含み、中央部４２ａで外輪１０の内周面１４と接している。ケージ４０の内周面４４は凹球面状で内輪２０の凸球面状外周面２４と球面接触している。
【００２６】
ケージ４０の外周面４２の凸球面状の中央部４２ａの曲率中心Ｏ1と内周面４４の曲率中心Ｏ2は、ボール３０の中心Ｏ3を通る継手中心線Ｏを挟んで反対側に、軸方向に等距離だけオフセットしている。
【００２７】
等速自在継手は、符号６０で示すようにブーツを装着して使用するのが一般的である。ブーツ６０は継手内部に充填した潤滑グリースの漏洩を防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止する役割を果たす。ブーツ６０は、大径端部６２と、小径端部６４と、蛇腹部６６とからなり、ゴムやエラストマーといった弾性材料で構成される。大径端部６２を外輪１０の開口端部のブーツ溝１９に取り付け、小径端部６４をシャフト５０のブーツ溝５８に取り付ける。そして、それぞれ大径用ブーツバンド６８、小径用ブーツバンド６９で締め付けて固定する。
【００２８】
外輪１０の開口端部に、抜け止めクリップ７０が取り付けてある。抜け止めクリップ７０は、図３および図４に示すように、長方形の板をＵ字状に折り曲げたような形態で、溝７２をはさんだ一対の矩形片７４、７８からなる。一方の矩形片７４は外面が斜面７６になっている。この斜面７６の傾斜の向きは、抜け止めクリップ７０を外輪１０に装着したとき、外輪１０の奥側から開口側に向かって外輪１０の内周面１４を漸次縮小させるような向きである。もう一方の矩形片７８は、外面は平坦であるが、内側にくぼみ７９が形成してある。
【００２９】
なお、図３および図４に示すように、矩形片７４、７８は外輪１０の円筒形の内周面１４および外周面に対応して円弧形状を呈している。
【００３０】
外輪１０の開口端部側から、隣り合ったボール溝１６とボール溝１６の間の部分に、抜け止めクリップ７０のＵ字溝７２が広がる向きに弾性変形させて、矩形片７４、７８で挟み込むようにして装着する。抜け止めクリップ７０のＵ字溝７２の底に外輪１０のブーツ溝１９（図２参照）の端面側の側壁に対応する形状のくぼみ７９が形成してあるため、くぼみ７９をブーツ溝１９の側壁に係合させることにより、抜け止めクリップ７０が抜けにくくなる。さらに、ブーツ６０を被せて、その上から大径用ブーツバンド６８で締め付けて固定する。
【００３１】
抜け止めクリップ７０を取り付けることにより、外輪１０の開口端部における、外輪１０の内周面１４の内径が部分的に縮小する。上に述べたように、ケージ４０の外周面は外輪１０の内周面１４と接している。したがって、外輪１０の開口端部では、抜け止めクリップ７０を取り付けた結果、内周面１４の内径がケージ４０の外径よりも小さくなり、ケージ４０が外輪１０の開口端部から抜け出そうとすると干渉し、抜け止めをする。これにより、ケージ４０だけでなく、ケージ４０、ボール３０、内輪２０といったインナサブアセンブリが外輪１０から抜け出すのを防止する。
【００３２】
抜け止めクリップ７０の材料を例示するならば、ステンレス鋼、ばね鋼、鉄、アルミニウム、プラスチック等々である。図面に示したのは鋼板をプレス加工により成形した例である。この場合、抜け止めクリップ７０の厚さは０．３〜１ｍｍ程度が好ましい。板厚が０．３ｍｍ未満では抜け止め力を保持するうえで不安がある。板厚が１ｍｍを越えるとプレス加工が困難になる場合がある。
【００３３】
トルク伝達要素としてボールを用いるボールタイプの等速自在継手は、一般に、６個または８個のボールが用いられるが、ボールの数は任意である。６個のボールを用いる場合、ボール溝１６、２６の数も６対となり、８個のボールを用いる場合はボール溝１６、２６の数も８対となる。外輪１０からインナサブアセンブリ（２０、３０、４０）が抜け出すのを防止するためには、抜け止めクリップ７０の材質や大きさにもよるが、少なくとも１個装着すれば足るが、バランスを考慮して、１２０度間隔で３個（６個ボール）または９０度間隔で４個（８個ボールの場合）、装着するのが好ましい。
【符号の説明】
【００３４】
１０  外輪（外側継手部材）
１２  マウス部
１４  円筒部
１６  ボール溝
１８  ステム部
１９  ブーツ溝
２０  内輪（内側継手部材）
２２  スプライン穴
２４  外周面
２６  ボール溝
２８
３０  ボール（トルク伝達要素）
４０  ケージ
４２  外周面
４４  内周面
４６  ポケット
５０  シャフト
５２  スプライン軸
５４  止め輪溝
５６  止め輪
５８  ブーツ溝
６０  ブーツ
６２  大径部
６４  小径部
６６  蛇腹部
６８  大径用ブーツバンド
６９  小径用ブーツバンド
７０  抜け止めクリップ
７２  溝
７４  矩形片
７６  斜面
７８  矩形片
７９  くぼみ
【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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