(57)【要約】      （修正有）【課題】常用角度域にて大負荷容量・小型・軽量な固定式等速自在継手の提供。【解決手段】トラック溝と外側継手部材２と、内側継手部材３と、トルク伝達ボール４と、保持器５からなる固定式等速自在継手１にて、第１のトラック溝７Ａ、７Ｂと、３本の第２のトラック溝７Ｃとから構成され、第１のトラック溝軌道中心線は、半径方向平面Ａに対し対称平行なトラック溝平面Ｂ、Ｂ’に配され、第２のトラック溝の軌道中心線は、半径方向平面上で、第１のトラック溝対に対し直径方向対向位置に配され、第１、第２のトラック溝軌道中心線は、曲率中心が投影中心に対しオフセットされた円弧状部分を有し、作動角０°の状態で継手中心を含み継手の軸線に直交する平面と、第１、第２のトラック溝軌道中心線交点が一つの円上に配置され、内側継手部材のトラック溝軌道中心線は、平面基準で、外側継手部材の対となるトラック溝の軌道中心線と鏡像対称に形成されている。【選択図】図２
2019011855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状内周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が形成され、軸方向に離間する開口側と奥側を有する外側継手部材と、球状外周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が前記外側継手部材のトラック溝に対向して形成された内側継手部材と、対向する各トラック溝間に組込まれたトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールを保持し、前記外側継手部材の球状外周面と前記内側継手部材の球状外周面に案内される保持器とからなる固定式等速自在継手において、
前記外側継手部材のトラック溝（７）は、円周方向に等間隔で配置された３対の第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）と、３本の第２のトラック溝（７Ｃ）とから構成され、
前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）の軌道中心線（ＸA）、（ＸB）は、継手の軸線（Ｎ−Ｎ）を含む半径方向平面（Ａ）に対して対称でかつ間隔をもって平行に延びるトラック溝平面（Ｂ）、（Ｂ’）上に配置され、
前記第２のトラック溝（７Ｃ）の軌道中心線（ＸC）は、前記半径方向平面（Ａ）上で、かつ前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）の対に対して直径方向に対向する位置に配置され、
前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）の軌道中心線（ＸA）、（ＸB）は、曲率中心が投影中心（Ｏ’）に対して前記外側継手部材の軸方向にオフセットされた円弧状部分を有し、
前記第２のトラック溝（７Ｃ）の軌道中心線（ＸC）は、曲率中心が継手中心（Ｏ）に対して前記外側継手部材の軸方向にオフセットされた円弧状部分を有し、
作動角０°の状態で前記継手中心（Ｏ）を含み前記継手の軸線（Ｎ−Ｎ）に直交する平面（Ｐ）と、前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）の軌道中心線（ＸA）、（ＸB）および前記第２のトラック溝（７Ｃ）の軌道中心線（ＸC）との各交点（ＣA、ＣB、ＣC）が、前記平面（Ｐ）における一つの円（Ｄ）上に配置されており、
前記内側継手部材のトラック溝（９）の軌道中心線（Ｙ）は、前記平面（Ｐ）を基準として、前記外側継手部材の対となるトラック溝（７）の軌道中心線（Ｘ）と鏡像対称に形成されていることを特徴とする固定式等速自在継手。
【請求項２】
前記投影中心（Ｏ’）に対する前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）の軌道中心線（ＸA）、（ＸB）の前記円弧状部分の曲率中心の前記オフセットおよび前記継手中心（Ｏ）に対する前記第２のトラック溝（７Ｃ）の軌道中心線（ＸC）の円弧状部分の曲率中心の前記オフセットは、いずれも、前記外側継手部材の奥側に向かって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の固定式等速自在継手。
【請求項３】
前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）の軌道中心線（ＸA）、（ＸB）および前記第２のトラック溝（７Ｃ）の軌道中心線（ＸC）の曲率中心は、前記継手の軸線（Ｎ−Ｎ）に対して半径方向にオフセットされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定式等速自在継手。
【請求項４】
前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）および前記第２のトラック溝（７Ｃ）は、前記軌道中心線（ＸA）、（ＸB）、（ＸC）の円弧状部分とは異なる形状の軌道中心線を有する高作動角トラック溝部（７Ａｂ）、（７Ｂｂ）、（７Ｃｂ）を前記外側継手部材の開口側に有することを特徴とする請求項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】
前記高作動角トラック溝部（７Ａｂ）、（７Ｂｂ）、（７Ｃｂ）の軌道中心線（ＸAb）、（ＸBb）、（ＸCb）は、前記第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）の軌道中心線（ＸA）、（ＸB）および前記第２のトラック溝（７Ｃ）の軌道中心線（ＸC）の円弧状部分とは反対側に湾曲する円弧形状であることを特徴とする請求項４に記載の固定式等速自在継手。
【請求項６】
前記保持器は、前記各対の第１のトラック溝（７Ａ）、（７Ｂ）に組込まれた２個のトルク伝達ボールを収容するポケットを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項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】
この発明は、固定式等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や各種産業機械の動力伝達系を構成する等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸をトルク伝達可能に連結すると共に、前記二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる。等速自在継手は、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手とに大別され、例えば、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においては、デフ側（インボード側）に摺動式等速自在継手が使用され、駆動車輪側（アウトボード側）には固定式等速自在継手が使用される。
【０００３】
固定式等速自在継手として、ツェッパ型等速自在継手やアンダーカットフリー型等速自在継手が知られている。近年、軽量・コンパクトを兼ね備えた８個ボールタイプのツェッパ型等速自在継手もあり、目的に応じて様々な固定式等速自在継手を使い分けている。
【０００４】
前述した固定式等速自在継手よりも高負荷容量化を図るべく、隣り合った対になる２つトラック溝が互いに平行な平面上に形成された固定式等速自在継手が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９６９７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
固定式等速自在継手の軽量、コンパクト化を図るためには、各構成部品の強度確保、その中でも特に、内側継手部材、保持器の強度確保が必要である。ツェッパ型等速自在継手やアンダーカットフリー型等速自在継手では、組立ての際、ボールをトラック溝に挿入するために使用領域以上に角度（組込み角）をとり、その角度でボールと保持器のポケット間で干渉しないように保持器のポケットの周方向長さを設定する必要がある。コンパクト化しても保持器のポケットの周方向長さは変わらないため、保持器の柱部が細くなり、保持器の強度確保が困難となる。
【０００７】
さらに、軽量、コンパクト化を図るためには、ボールのピッチ円直径ＰＣＤを小さくする必要があるが、ボールとトラック溝との接触面圧が増加してしまう。ボールとトラック溝との接触面圧を一定以下に抑える手段として、ボール径を大きくすること、ボールの個数を増やすことが考えられる。しかし、ボール径を大きくする手段を適用すると、内側継手部材の球面端部が細くなり、内側継手部材の強度確保が困難となる。また、ボールの個数を増やす手段を適用すると、保持器のポケットの個数が増えるため保持器の柱部が細くなり、保持器の強度確保がさらに困難となる。
【０００８】
その解決手段として、特許文献１の等速自在継手では、対になった隣り合う２つのトラック溝を互いに平行な平面上に形成することによって、隣り合う２個のボールを保持器の１つのポケットに配置することで保持器の柱部を太くでき、内側継手部材の球状外周面の端部の肉厚を確保することにより、強度の向上を図っている。
【０００９】
しかし、特許文献１の等速自在継手のような対になった隣り合う２つのトラック溝を互いに平行な平面上に形成する形状では、常用角度域で、対になった片側のボール（ボール個数の半分）でしかトルクを伝達できないため、ボールとトラック溝との接触面圧が大きくなり、耐久性が低下する。この問題に着目したのが本発明である。
【００１０】
上記のような問題に鑑み、本発明は、常用角度域においても大きな負荷容量を確保できる軽量・コンパクトな固定式等速自在継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記の目的を達成するために種々検討した結果、トラック溝を半径方向平面に平行な平面上に配置した３対の第１のトラック溝と、半径方向平面上に配置した３本の第２のトラック溝とから構成し、第１のトラック溝と第２のトラック溝を直径方向に対向して配置するという着想により、本発明に至った。
【００１２】
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、球状内周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が形成され、軸方向に離間する開口側と奥側を有する外側継手部材と、球状外周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が前記外側継手部材のトラック溝に対向して形成された内側継手部材と、対向する各トラック溝間に組込まれたトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールを保持し、前記外側継手部材の球状外周面と前記内側継手部材の球状外周面に案内される保持器とからなる固定式等速自在継手において、前記外側継手部材のトラック溝７は、円周方向に等間隔で配置された３対の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂと、３本の第２のトラック溝７Ｃとから構成され、前記第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBは、継手の軸線Ｎ−Ｎを含む半径方向平面Ａに対して対称でかつ間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ、Ｂ’上に配置され、前記第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCは、前記半径方向平面Ａ上で、かつ前記第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの対に対して直径方向に対向する位置に配置され、前記第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBは、曲率中心が投影中心Ｏ’に対して前記外側継手部材の軸方向にオフセットされた円弧状部分を有し、前記第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCは、曲率中心が継手中心Ｏに対して前記外側継手部材の軸方向にオフセットされた円弧状部分を有し、作動角０°の状態で前記継手中心Ｏを含み前記継手の軸線Ｎ−Ｎに直交する平面Ｐと、前記第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBおよび前記第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCとの各交点ＣA、ＣB、ＣCが、前記平面Ｐにおける一つの円Ｄ上に配置されており、前記内側継手部材のトラック溝９の軌道中心線Ｙは、前記平面Ｐを基準として、前記外側継手部材の対となるトラック溝７の軌道中心線Ｘと鏡像対称に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成により、常用角度域においても大きな負荷容量を確保できる軽量・コンパクトな固定式等速自在継手を実現することができる。
【００１４】
上記の投影中心Ｏ’に対する第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBの円弧状部分の曲率中心のオフセットおよび継手中心Ｏに対する第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCの円弧状部分の曲率中心のオフセットは、いずれも、外側継手部材の奥側に向かって設けられていることが望ましい。これにより、高作動角時の外側継手部材の強度を一層向上させることができる。
【００１５】
上記の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBおよび第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCの曲率中心が、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して半径方向にオフセットされていることが好ましい。これにより、高作動角時のトラック溝深さを調整することができる。
【００１６】
上記の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂおよび第２のトラック溝７Ｃが、前記軌道中心線ＸA、ＸB、ＸCの円弧状部分とは異なる形状の軌道中心線を有する高作動角トラック溝部７Ａｂ、７Ｂｂ、７Ｃｂを外側継手部材の開口側に有することが好ましい。これにより、高作動化に適したトラック溝形状を形成することができる。
【００１７】
上記の高作動角トラック溝部７Ａｂ、７Ｂｂ、７Ｃｂの軌道中心線ＸAb、ＸBb、ＸCbが、第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBおよび第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCの円弧状部分とは反対側に湾曲する円弧形状であることが好ましい。これにより、高作動角化に適したトラック溝形状を形成することができる。
【００１８】
上記の保持器が、各対の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂに組込まれた２個のトルク伝達ボールを収容するポケットを有することにより、保持器の柱部の幅を増加させて、強度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、常用角度域においても大きな負荷容量を確保できる軽量・コンパクトな固定式等速自在継手を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固定式等速自在継手を示し、（ａ）図は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、（ｂ）図は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。
【図２】図１（ａ）の右側面図である。
【図３】図１（ａ）の外側継手部材、保持器、ボールおよび内側継手部材の分解斜視図である。
【図４】内側継手部材のトラック溝とボールとの接触状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る固定式等速自在継手を示し、（ａ）図は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、（ｂ）図は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る固定式等速自在継手を示し、（ａ）図は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、（ｂ）図は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る固定式等速自在継手を示し、（ａ）図は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、（ｂ）図は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る固定式等速自在継手を示し、（ａ）図は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、（ｂ）図は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。
【図９】本発明の第６の実施形態に係る固定式等速自在継手を示し、（ａ）図は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、（ｂ）図は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る固定式等速自在継手を図１〜図４に基づいて説明する。図１（ａ）は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、図１（ｂ）は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。図２は、図１（ａ）の右側面図で、図３は、図１（ｂ）の右側上方から見た外側継手部材、保持器、ボールおよび内側継手部材の分解斜視図である。図４は、内側継手部材のトラック溝とボールとの接触状態を示す説明図である。
【００２２】
図１（ａ）〜図２に示すように、本実施形態の固定式等速自在継手１は、外側継手部材２、内側継手部材３、トルク伝達ボール（単に、ボールともいう）４および保持器５を主な構成とする。図２に示すように、外側継手部材２の球状内周面６には３対の第１のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１、７Ａ２、７Ｂ２、７Ａ３、７Ｂ３と３本の第２のトラック溝７Ｃ１、７Ｃ２、７Ｃ３の計９本のトラック溝が長手方向に形成されている。内側継手部材３の球状外周面８には、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１、７Ａ２、７Ｂ２、７Ａ３、７Ｂ３と対向する３対の第１のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１、９Ａ２、９Ｂ２、９Ａ３、９Ｂ３と、外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃ１、７Ｃ２、７Ｃ３と対向する３本の第２のトラック溝９Ｃ１、９Ｃ２、９Ｃ３の計９本のトラック溝９が長手方向に形成されている。外側継手部材２のトラック溝７と内側継手部材３のトラック溝９との間にトルクを伝達する９個のボール４が１個ずつ組み込まれている。
【００２３】
ここで、本明細書および特許請求の範囲において、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１、７Ａ２、７Ｂ２、７Ａ３、７Ｂ３と第２のトラック溝７Ｃ１、７Ｃ２、７Ｃ３を総称する場合は符号７を用い、内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１、９Ａ２、９Ｂ２、９Ａ３、９Ｂ３と第２のトラック溝９Ｃ１、９Ｃ２、９Ｃ３を総称する場合は符号９を用いる。また、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１、７Ａ２、７Ａ３および７Ｂ１、７Ｂ２、７Ｂ３のそれぞれを総称する場合は、符号７Ａ、７Ｂを用い、第２のトラック溝７Ｃ１、７Ｃ２、７Ｃ３を総称する場合は、符号７Ｃを用いる。内側継手部材３の場合も同じ要領とする。
【００２４】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、外側継手部材２の球状内周面６と内側継手部材３の球状外周面８の間に、ボール４を保持する保持器５が配置されている。ボール４は保持器５のポケット５ａに収容されている。保持器５の球状外周面１２は外側継手部材２の球状内周面６に摺動自在に嵌合し、保持器５の球状内周面１３は内側継手部材３の球状外周面８に摺動自在に嵌合し、案内される。
【００２５】
図２に示すように、外側継手部材２の３対の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂは、第１の対のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１、第２の対のトラック溝７Ａ２、７Ｂ２および第３の対のトラック溝７Ａ３、７Ｂ３とから構成されている。同様に、内側継手部材３の３対の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂは、第１の対のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１、第２の対のトラック溝９Ａ２、９Ｂ２および第３の対のトラック溝９Ａ３、９Ｂ３とから構成されている。
【００２６】
外側継手部材３の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂについて説明する。３対の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂのうち、第１の対のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１は、継手の軸線Ｎ−Ｎ〔図１（ａ）参照〕を含む半径方向平面Ａ１の両側に間隔をおいて配置され、半径方向平面Ａ１を基準にして互いに対称に形成されている。すなわち、第１の対のトラック溝７Ａ１の軌道中心線ＸA〔図１（ｂ）参照〕は、半径方向平面Ａ１に対して間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ１上に配置され、トラック溝７Ｂ１の軌道中心線ＸB（図示省略）は、半径方向平面Ａ１に対してトラック溝平面Ｂ１とは反対側において間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ’１上に配置されている。トラック溝平面Ｂ１とトラック溝平面Ｂ’１は、半径方向平面Ａ１を基準にして互いに対称となっている。
【００２７】
第２の対のトラック溝７Ａ２、７Ｂ２は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に１２０°の角度をなす半径方向平面Ａ２の両側に間隔をおいて配置され、半径方向平面Ａ２を基準にして互いに対称に形成されている。第２の対のトラック溝７Ａ２の軌道中心線ＸA（図示省略）は、半径方向平面Ａ２に対して間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ２上に配置され、トラック溝７Ｂ２の軌道中心線ＸB（図示省略）は、半径方向平面Ａ２に対してトラック溝平面Ｂ２とは反対側において間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ’２上に配置されている。トラック溝平面Ｂ２とトラック溝平面Ｂ’２も、半径方向平面Ａ２に対して対称となっている。
【００２８】
第３の対のトラック溝７Ａ３、７Ｂ３は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に２４０°の角度をなす半径方向平面Ａ３の両側に間隔をおいて配置され、半径方向平面Ａ３を基準にして互いに対称に形成されている。第３の対のトラック溝７Ａ３の軌道中心線ＸA（図示省略）は、半径方向平面Ａ３に対して間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ３上に配置され、トラック溝７Ｂ３の軌道中心線ＸB（図示省略）は、半径方向平面Ａ３に対してトラック溝平面Ｂ３とは反対側において間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ’３上に配置されている。トラック溝平面Ｂ３とトラック溝平面Ｂ’３も、半径方向平面Ａ３に対して対称となっている。
【００２９】
外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軸方向の形状を図１（ｂ）に基づいて説明する。ここでは、第１のトラック溝７Ａ、７Ｂのうち、図示された第１のトラック溝７Ａ１について説明する。第１のトラック溝７Ａ１は、円弧状の基準トラック溝部７Ａ１ａと高作動角トラック溝部７Ａ１ｂとから構成されている。基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ１）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ２）された曲率中心Ｏ１を有する円弧状に形成されている。半径方向のオフセットを設けることにより、高作動角時のトラック溝深さを調整することができる。ここで、投影中心Ｏ’は、Ｎ−Ｎ線上に位置する継手中心ＯをＮ’−Ｎ’線上に水平方向に投影した点を意味する。したがって、投影中心Ｏ’と継手中心Ｏの継手の軸方向の位置は同じである。投影中心Ｏ’と継手中心Ｏとの関係は、内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂについても同様である。また、基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaは、特許請求の範囲における第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBが有する円弧状部分を意味する。
【００３０】
高作動角トラック溝部７Ａ１ｂの軌道中心線ＸAbは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ３）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ４）された曲率中心Ｏ２を有する円弧状に形成されている。高作動角トラック溝部７Ａ１ｂの軌道中心線ＸAbと基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaとは、図示は省略するが、曲率中心Ｏ１と曲率中Ｏ２を通る直線上で滑らかに接続されている。この接続点は、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に位置する。このように、第１のトラック溝７Ａ１は、円弧状部分をなす基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaとは異なる形状の軌道中心線ＸAbを有する高作動角トラック溝部７Ａ１ｂを外側継手部材２の開口側に有する。具体的には、高作動角トラック溝部７Ａ１ｂの軌道中心線ＸAbは、基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaの円弧状部分とは反対側に湾曲する円弧形状である。これにより、高作動化に適したトラック溝形状を形成することができる。
【００３１】
継手が高作動角を取ると、二等分平面上にあるボール４が高作動角トラック溝部７Ａ１ｂに位置する。ボール４が基準トラック溝部７Ａ１ａから高作動角トラック溝部７Ａ１ｂに移行するときの作動角は、常用角度域を超える１０°〜１５°程度に設定することが好ましい。
【００３２】
外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃについて説明する。図２に示すように、第２のトラック溝７Ｃは、３本のトラック溝７Ｃ１、７Ｃ２、７Ｃ３から構成されている。第２のトラック溝７Ｃ１の軌道中心線ＸC〔図１（ａ）参照〕は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含む半径方向平面Ａ１上に配置され、かつ第１のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１の軌道中心線ＸA、ＸB（ＸBは図示省略）の対に対して直径方向に対向する位置に配置されている。
【００３３】
第２のトラック溝７Ｃ２の軌道中心線ＸC（図示省略）は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に１２０°の角度をなす半径方向平面Ａ２上に配置され、かつ第１のトラック溝７Ａ２、７Ｂ２の軌道中心線ＸA、ＸB（図示省略）の対に対して直径方向に対向する位置に配置されている。
【００３４】
第２のトラック溝７Ｃ３の軌道中心線ＸC（図示省略）は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に２４０°の角度をなす半径方向平面Ａ３上に配置され、かつ第１のトラック溝７Ａ３、７Ｂ３の軌道中心線ＸA、ＸB（図示省略）の対に対して直径方向に対向する位置に配置されている。
【００３５】
第２のトラック溝７Ｃの軸方向の形状を図１（ａ）に基づいて説明する。ここでは、第２のトラック溝７Ｃのうち、図示された第２のトラック溝７Ｃ１について説明する。第１のトラック溝７Ａ１と同様に、第２のトラック溝７Ｃ１も、円弧状の基準トラック溝部７Ｃ１ａと高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂとから構成されている。基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ５）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ６）された曲率中心Ｏ５を有する円弧状に形成されている。
【００３６】
高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂの軌道中心線ＸCbは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ７）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ８）された曲率中心Ｏ６を有する円弧状に形成されている。高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂの軌道中心線ＸCbと基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaとは、図示は省略するが、曲率中心Ｏ５と曲率中心Ｏ６を通る直線上で滑らかに接続されている。この接続点は、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に位置する。このように、第２のトラック溝７Ｃ１は、円弧状部分をなす基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaとは異なる形状の軌道中心線ＸCbを有する高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂを外側継手部材２の開口側に有する。具体的には、高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂの軌道中心線ＸCbは、基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaの円弧状部分とは反対側に湾曲する円弧形状である。これにより、高作動化に適したトラック溝形状を形成することができる。
【００３７】
継手が高作動角を取ると、二等分平面上にあるボール４が高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂに位置する。第２のトラック溝７Ｃ１におけるボール４が基準トラック溝部７Ｃ１ａから高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂに移行するときの作動角は、第１のトラック溝７Ａ１ｂの移行作動角と同じである。また、前記移行作動角は、後述する内側継手部材３においても同じである。
【００３８】
次に、内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂについて説明する。図２に示すように、内側継手部材３の３対の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂのうち、第１の対のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含む半径方向平面Ａ１の両側に間隔をおいて配置され、半径方向平面Ａ１を基準にして互いに対称に形成されている。すなわち、第１の対のトラック溝９Ａ１の軌道中心線ＹA〔図１（ｂ）参照〕は、半径方向平面Ａ１に対して間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ１上に配置され、トラック溝９Ｂ１の軌道中心線ＹB（図示省略）は、半径方向平面Ａ１に対してトラック溝平面Ｂ１とは反対側において間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ’１上に配置されている。前述したように、トラック溝平面Ｂ１とトラック溝平面Ｂ’１は、半径方向平面Ａ１を基準にして互いに対称となっている。
【００３９】
第２の対のトラック溝９Ａ２、９Ｂ２は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に１２０°の角度をなす半径方向平面Ａ２の両側に間隔をおいて配置され、半径方向平面Ａ２を基準にして互いに対称に形成されている。第２の対のトラック溝９Ａ２の軌道中心線ＹA（図示省略）は、半径方向平面Ａ２に対して間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ２上に配置され、トラック溝９Ｂ２の軌道中心線ＹB（図示省略）は、半径方向平面Ａ２に対してトラック溝平面Ｂ２とは反対側において間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ’２上に配置されている。前述したように、トラック溝平面Ｂ２とトラック溝平面Ｂ’２は、半径方向平面Ａ２を基準にして互いに対称となっている。
【００４０】
第３の対のトラック溝９Ａ３、９Ｂ３は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に２４０°の角度をなす半径方向平面Ａ３の両側に間隔をおいて配置され、半径方向平面Ａ３を基準にして互いに対称に形成されている。第３の対のトラック溝９Ａ３の軌道中心線ＹA（図示省略）は、半径方向平面Ａ３に対して間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ３上に配置され、トラック溝９Ｂ３の軌道中心線ＹB（図示省略）は、半径方向平面Ａ３に対してトラック溝平面Ｂ３とは反対側において間隔をもって平行に延びるトラック溝平面Ｂ’３上に配置されている。前述したように、トラック溝平面Ｂ３とトラック溝平面Ｂ’３は、半径方向平面Ａ３を基準にして互いに対称となっている。
【００４１】
内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂの軸方向の形状を図１（ｂ）に基づいて説明する。ここでは、第１のトラック溝９Ａ、９Ｂのうち、図示された第１のトラック溝９Ａ１について説明する。第１のトラック溝９Ａ１は、円弧状の基準トラック溝部９Ａ１ａと高作動角トラック溝部９Ａ１ｂとから構成されている。基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ１）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ２）された曲率中心Ｏ３を有する円弧状に形成されている。
【００４２】
高作動角トラック溝部９Ａ１ｂの軌道中心線ＹAbは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ３）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ４）された曲率中心Ｏ４を有する円弧状に形成されている。高作動角トラック溝部９Ａ１ｂの軌道中心線ＹAbと基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaとは、図示は省略するが、曲率中心Ｏ３と曲率中心Ｏ４を通る直線上で滑らかに接続されている。この接続点は、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に位置する。このように、第１のトラック溝９Ａ１は、円弧状部分をなす基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaとは異なる形状の軌道中心線ＹAbを有する高作動角トラック溝部９Ａ１ｂを外側継手部材２の奥側に有する。具体的には、高作動角トラック溝部９Ａ１ｂの軌道中心線ＹAbは、基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaの円弧状部分とは反対側に湾曲する円弧形状である。継手が高作動角を取ると、二等分平面上にあるボール４が高作動角トラック溝部９Ａ１ｂに位置する。
【００４３】
内側継手部材２の第２のトラック溝９Ｃについて説明する。図２に示すように、第２のトラック溝９Ｃは、３本のトラック溝９Ｃ１、９Ｃ２、９Ｃ３から構成されている。第２のトラック溝９Ｃ１の軌道中心線ＹC〔図１（ａ）参照〕は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含む半径方向平面Ａ１上に配置され、かつ第１のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１の軌道中心線ＹA、ＹB（ＹBは図示省略）の対に対して直径方向に対向する位置に配置されている。
【００４４】
第２のトラック溝９Ｃ２の軌道中心線ＹC（図示省略）は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に１２０°の角度をなす半径方向平面Ａ２上に配置され、かつ第１のトラック溝９Ａ２、９Ｂ２の軌道中心線ＹA、ＹB（図示省略）の対に対して直径方向に対向する位置に配置されている。
【００４５】
第２のトラック溝９Ｃ３の軌道中心線ＹC（図示省略）は、継手の軸線Ｎ−Ｎを含み、半径方向平面Ａ１に対して時計方向に２４０°の角度をなす半径方向平面Ａ３上に配置され、かつ第１のトラック溝９Ａ３、９Ｂ３の軌道中心線ＹA、ＹB（図示省略）の対に対して直径方向に対向する位置に配置されている。
【００４６】
内側継手部材３の第２のトラック溝９Ｃの軸方向の形状を図１（ａ）に基づいて説明する。前述した外側継手部材２の場合と同様、第２のトラック溝９Ｃのうち、図示された第２のトラック溝９Ｃ１について説明する。第１のトラック溝９Ａ１と同様に、第２のトラック溝９Ｃ１も、円弧状の基準トラック溝部９Ｃ１ａと高作動角トラック溝部９Ｃ１ｂとから構成されている。基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ５）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ６）された曲率中心Ｏ７を有する円弧状に形成されている。
【００４７】
高作動角トラック溝部９Ｃ１ｂの軌道中心線ＹCbは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に向かって軸方向にオフセット（オフセット量ｆ７）され、かつ、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ８）された曲率中心Ｏ８を有する円弧状に形成されている。高作動角トラック溝部９Ｃ１ｂの軌道中心線ＹCbと基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaとは、図示は省略するが、曲率中心Ｏ７と曲率中心Ｏ８を通る直線上で滑らかに接続されている。この接続点は、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に位置する。このように、第２のトラック溝９Ｃ１は、円弧状部分をなす基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaとは異なる形状の軌道中心線ＹCbを有する高作動角トラック溝部９Ｃ１ｂを外側継手部材２の奥側に有する。具体的には、高作動角トラック溝部９Ｃ１ｂの軌道中心線ＹCbは、基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaの円弧状部分とは反対側に湾曲する円弧形状である。継手が高作動角を取ると、二等分平面上にあるボール４が高作動角トラック溝部９Ｃ１ｂに位置する。
【００４８】
外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、第２のトラック溝７Ｃおよび内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂ、第２のトラック溝９Ｃの各トラック溝の軸方向の形状ついての説明において、図面との整合性を正確にするため、特定のトラック溝７Ａ１、７Ｃ１、９Ａ１、９Ｃ１を例に説明したが、その内容は、他のトラック溝においても同様である。すなわち、外側継手部材２の３対の第１のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１、７Ａ２、７Ｂ２、７Ａ３、７Ｂ３のうち、第１のトラック溝７Ａ１、７Ａ２、７Ａ３は互いに同一形状であり、第１のトラック溝７Ｂ１、７Ｂ２、７Ｂ３は互いに同一形状である。そして、半径方向平面Ａ１を基準にして第１のトラック溝７Ａ１、７Ｂ１が対称であり、半径方向平面Ａ２を基準にして第１のトラック溝７Ａ２、７Ｂ２が対称であり、半径方向平面Ａ３を基準にして第１のトラック溝７Ａ３、７Ｂ３が対称である。したがって、第１のトラック溝７Ａ１、７Ａ２、７Ａ３と第１のトラック溝７Ｂ１、７Ｂ２、７Ｂ３とは、半径方向平面Ａ１、Ａ２、Ａ３を基準にして対称であるという関係を除けば、各トラック溝７Ａ、７Ｂの形状は同一形状である。もちろん、第２のトラック溝７Ｃ１、７Ｃ２、７Ｃ３は同一形状である。このため、上述した特定のトラック溝７Ａ１、７Ｃ１、９Ａ１、９Ｃ１についての説明内容は、外側継手部材２、内側継手部材３の他のトラック溝においても同様に適用することができる。また、以降の実施形態においても同様とする。
【００４９】
外側継手部材２のトラック溝７の軌道中心線ＸA、ＸB、ＸC、ＸAa、ＸAb、ＸCa、ＸCbを総称する場合は、符号Ｘを用い、内側継手部材３のトラック溝９の軌道中心線ＹA、ＹB、ＹC、ＹAa、ＹAb、ＹCa、ＹCbを総称する場合は、符号Ｙを用いる。
【００５０】
以上説明した外側継手部材２のトラック溝７の軌道中心線Ｘと内側継手部材３のトラック溝９の軌道中心線Ｙの各曲率中心の位置を示すオフセット量ｆ１〜ｆ８について、同じ符号を付したオフセット量は、互いに等しい寸法であることを意味する。以降の実施形態においても同様とする。
【００５１】
外側継手部材２と内側継手部材３の各トラック溝の形態について以上に説明したが、内側継手部材３のトラック溝９の軌道中心線Ｙは、作動角０°の状態で継手中心Ｏを含み継手の軸線Ｎ−Ｎに直交する平面Ｐ〔図１（ａ）、図１（ｂ）参照〕を基準として、外側継手部材２の対となるトラック溝７の軌道中心線Ｘと鏡像対称に形成されている。
【００５２】
図１（ｂ）の右側上方から見た本実施形態の固定式等速自在継手１の外側継手部材２、保持器５、ボール４および内側継手部材３の分解斜視図を図３に示す。図３は、ボール４が保持器５のポケット５ａ内に収容された状態で図示している。
【００５３】
対になる第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの軌道中心線ＸA、ＸB、ＹA、ＹB（図示省略）間の周方向間隔が小さく設定されているので、図３に示すように、保持器５のポケット５ａ１の周方向長さを抑制しつつ、対になる第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂに組込まれた２個のボール４を１つのポケット５ａ１に収容することができる。これにより、保持器５の柱部５ｂの幅を増加させて、強度を向上させることができる。第２のトラック溝７Ｃ、９Ｃに組込まれるボール４は１個ずつポケット５ａ２に収容される。
【００５４】
ここで、対になる第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの軌道中心線ＸA、ＸB、ＹA、ＹB間の周方向間隔を小さく設定できる理由を説明する。前述したように、外側継手部材２および内側継手部材３の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの軌道中心線ＸA、ＸB、ＹA、ＹBは、トラック溝平面Ｂ１、Ｂ’１、Ｂ２、Ｂ’２、Ｂ３、Ｂ’３上に配置されている。前述したように、トラック溝平面Ｂ１、Ｂ’１は半径方向平面Ａ１に平行に形成され、平面Ｂ２、Ｂ’２は半径方向平面Ａ２に平行に形成され、トラック溝平面Ｂ３、Ｂ’３は半径方向平面Ａ３に平行に形成されている。すなわち、第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの軌道中心線ＸA、ＸB、ＹA、ＹBは、半径方向平面Ａ１あるいは半径方向平面Ａ２、半径方向平面Ａ３に平行に形成されている。このため、高角時の強度確保に特に関係する内側継手部材３の端部のトラック溝９Ａ、９Ｂ間のリブ部３ａ（図２参照）の肉厚減少が生じなく、かつ、トラック溝９と内周孔（中間シャフトとの連結孔）との最小肉厚が増加する。このため、対になる第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの軌道中心線ＸA、ＸB、ＹA、ＹB間の周方向間隔を小さく設定することができる。
【００５５】
本実施形態の固定式等速自在継手１のトルク負荷特性を図４に基づいて説明する。図４は、作動角が０°の状態の状態における内側継手部材３のトラック溝９とボール４との接触状態を示す。第１のトラック溝９Ａ、９Ｂとボール４は、トラック溝平面Ｂ、Ｂ’に対して接触角αをもって接触し、第２のトラック溝９Ｃとボール４は、半径方向平面Ａに対して接触角αをもって接触している。
【００５６】
作動角０°の状態で継手中心Ｏを含み前記継手の軸線Ｎ−Ｎに直交する平面Ｐ〔図１（ａ）、図１（ｂ）参照〕と、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBおよび第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCとの各交点は、図４に示すＣA、ＣB、ＣCとなる。各交点ＣA、ＣB、ＣCは、平面Ｐにおける一つの円Ｄ上に配置されている。換言すると、図４に示すように、トルクを伝達する９個のボール４、４’、４”が平面Ｐにおける同一円周上に配置されることになり、各ボールにより均等にトルクを分担させることができる。ただし、実際の製品では、ボール４、４’、４”と外側継手部材２のトラック溝７Ａ、７Ｂ、７Ｃおよび内側継手部材３のトラック溝９Ａ、９Ｂ、９Ｃとの間に僅かな隙間が存在する。ここで、本明細書および特許請求の範囲における作動角０°の状態で継手中心Ｏを含み継手の軸線Ｎ−Ｎに直交する平面Ｐと、第１のトラック溝７Ａ、７Ｂの軌道中心線ＸA、ＸBおよび第２のトラック溝７Ｃの軌道中心線ＸCとの各交点ＣA、ＣB、ＣCが、平面Ｐにおける一つの円Ｄ上に配置されているという構成は、上記の概念を含む意味で用いる。
【００５７】
第１のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１では、対になるトラック溝９Ａ１、９Ｂ１のうちの片側のボール４がほとんどのトルクを伝達する。具体的には、トラック溝９Ｂ１では、内側継手部材３を白抜き矢印の方向に回転させトルクを負荷した場合、トラック溝平面Ｂ’１上のボール４’に発生するトルク伝達方向ベクトルｆ’とボール４’とトラック溝９Ｂ１の接触方向ベクトルｂ’は大きな角度、すなわち直線に近い状態で交わる。これに対して、トラック溝平面Ｂ１上のボール４に発生するトルク伝達方向ベクトルｆとトラック溝９Ａ１の接触方向ベクトルｂは小さな角度、すなわち屈曲した状態で交わる。そのため、対のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１のうち、トラック溝９Ｂ１のボール４’がほとんどのトルクを伝達し、トラック溝９Ａ１のボール４は、ほとんどトルク伝達できないことになる。この状態は、第２の対のトラック溝９Ａ２、９Ｂ２、第３の対のトラック溝９Ａ３、９Ｂ３も同様である。このように、３対の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂのうちの片側のボール４’（６個の半分の３個）がほとんどのトルクを伝達し、残りの片側のボール４はほとんどトルクを伝達できない。この状態は、白抜き矢印とは逆方向にトルクを負荷した場合も同様である。すなわち、トルク伝達する４、４’が変わり、対のトラック溝９Ａ１、９Ｂ１のうち、トラック溝９Ａ１のボール４がほとんどのトルクを伝達し、トラック溝９Ｂ１のボール４’は、ほとんどトルク伝達できないことになる。
【００５８】
上記の第１のトラック溝９Ａ、９Ｂに対して、第２のトラック溝９Ｃは、３個のボール４”のすべてがトルクを伝達する。具体的には、第２のトラック溝９Ｃとボール４”は、半径方向平面Ａに対して接触角αをもって接触している。半径方向平面Ａ１上のボール４”に発生するトルク伝達方向ベクトルｆ”とボール４”とトラック溝９Ｃ１の接触方向ベクトルｂ”は大きな角度で交わる。そして、図示は省略するが、他のトラック溝９Ｃ２、９Ｃ３も同様の状態になる。そのため、内側継手部材３を白抜き矢印の方向に回転させトルクを負荷した場合、トラック溝９Ｃの３個のボール４”のすべてがトルクを伝達することができる。また、白抜き矢印とは逆方向にトルクを負荷した場合も同様である。
【００５９】
外側継手部材２のトラック溝７とボール４との接触状態、トルク負荷特性については図示を省略するが、上述した内側継手部材２のトラック溝９とボール４との接触状態、トルク負荷特性と同様である。
【００６０】
このように、本実施形態の固定式等速自在継手１は、トラック溝７、９が、３対の第１のトラック溝７Ａ、９Ａ、７Ｂ、９Ｂと３本の第２のトラック溝７Ｃ、９Ｃから構成されているので、常に、第１のトラック溝７Ａ、９Ａ、７Ｂ、９Ｂのうちの３個のボール４（又は４’）と第２のトラック溝７Ｃ、９Ｃの３個のボール４”の計６個のボールでトルクを伝達し、前述したように、９個のボール４、４’、４”を平面Ｐにおいて同一円周上に配置することで、より均等にトルクを分担させることができ、常用角度域においても負荷容量、耐久性を確保することができる。
【００６１】
また、第２のトラック溝７Ｃ、９Ｃの軌道中心線Ｘｃ、ＹCが、第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの軌道中心線ＸA、ＸB、ＹA、ＹBの対に対して直径方向に対向する位置に配置されているので、高作動角域におけるトラック荷重が抑制され、５０°を超える超高作動角において、外側継手部材２のトラック溝７の開口端部におけるボール４の出入りが滑らかであり、超高作動角用の固定式等速自在継手として好適である。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る固定式等速自在継手を図５（ａ）、図５（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態の固定式等速自在継手の横断面は、第１の実施形態の図２とほぼ同じであるので図２を準用する。以降の実施形態に係る固定式等速自在継手についても同様とする。図５（ａ）は、図２のＡ１−Ｎ線に沿った縦断面図で、図５（ｂ）は、図２のＢ１−Ｎ’線に沿った縦断面図を時計方向に１８０°回転させたものである。
【００６３】
本実施形態の固定式等速自在継手１は、第１の実施形態に対して、外側継手部材２、内側継手部材３のトラック溝７、９の基準トラック溝部の軌道中心線の曲率中心の位置が異なる。本実施形態では基準トラック溝部の軌道中心線の曲率中心は、継手の軸線Ｎ−Ｎ上およびＮ’−Ｎ’線上に位置し、半径方向のオフセットはない。その他の構成は、第１の実施形態の同様であるので、同様の機能を有する部位には同一の符号を付す。第１の実施形態ついて説明した内容を準用し、異なる点を説明する。以降の実施形態についても同様とする。
【００６４】
図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１の基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaは、Ｎ’−Ｎ’線上で投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１1）された曲率中心Ｏ１1を有する。内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ１の基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaは、Ｎ’−Ｎ’線上で投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１1）された曲率中心Ｏ３1を有する。曲率中心Ｏ１1、Ｏ３1はいずれも半径方向のオフセットは設けられていない。
【００６５】
図５（ａ）に示すように、外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃ１の基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaは、継手の軸線Ｎ−Ｎ上で継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５1）された曲率中心Ｏ５1を有する。内側継手部材３の第２のトラック溝９Ｃ１の基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaは、継手の軸線Ｎ−Ｎ上で継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５1）された曲率中心Ｏ７1を有する。曲率中心Ｏ５1、Ｏ７1も半径方向のオフセットは設けられていない。
【００６６】
本発明の第３の実施形態に係る固定式等速自在継手を図６（ａ）、図６（ｂ）に基づいて説明する。図６（ｂ）に示すように、本実施形態では、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１の基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaは、Ｎ’−Ｎ’線上で投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１2）された曲率中心Ｏ１2を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ１の基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaは、Ｎ’−Ｎ’線上で投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１2）された曲率中心Ｏ３2を有する円弧状に形成されている。曲率中心Ｏ１2、Ｏ３2はいずれも半径方向のオフセットは設けられていない。
【００６７】
外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１の高作動角トラック溝部７Ａ１ｂの軌道中心線ＸAbは、外側継手部材２の開口側に向かってＮ’−Ｎ’線に近づくように傾斜角βで傾斜した直線状に形成され、内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ１の高作動角トラック溝部９Ａ１ｂの軌道中心線ＹAbは、外側継手部材２の奥側に向かってＮ’−Ｎ’線に近づくように傾斜角βで傾斜した直線状に形成されている。傾斜角βは、ボール４が基準トラック溝部７Ａ１ａ、９Ａ１ａから高作動角トラック溝部７Ａ１ｂ、９Ａ１ｂに移行するときの作動角が、前述したように、常用角度域を超える１０°〜１５°程度になるように設定されている。傾斜角βは、後述する第２のトラック溝７Ｃ１、９Ｃ１でも同じである。
【００６８】
図６（ａ）に示すように、外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃ１の基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaは、継手の軸線Ｎ−Ｎ上で継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５2）された曲率中心Ｏ５2を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第２のトラック溝９Ｃ１の基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaは、継手の軸線Ｎ−Ｎ上で継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５2）された曲率中心Ｏ７2を有する円弧状に形成されている。曲率中心Ｏ５2、Ｏ７2も半径方向のオフセットは設けられていない。
【００６９】
外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃ１の高作動角トラック溝部７Ｃ１ｂの軌道中心線ＸCbは、外側継手部材２の開口側に向かって継手の軸線Ｎ−Ｎに近づくように傾斜角βで傾斜した直線状に形成され、内側継手部材３の第２のトラック溝９Ｃ１の高作動角トラック溝部９Ｃ１ｂの軌道中心線ＹCbは、外側継手部材２の奥側に向かって継手の軸線Ｎ−Ｎに近づくように傾斜角βで傾斜した直線状に形成されている。
【００７０】
本発明の第４の実施形態に係る固定式等速自在継手を図７（ａ）、図７（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態の固定式等速自在継手１は、第１の実施形態に対して、外側継手部材２、内側継手部材３のトラック溝７、９に高作動角トラック溝部を設けていない点が異なる。図７（ｂ）に示すように、本実施形態では、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１の基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１3）され、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ２3）された曲率中心Ｏ１3を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ１の基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１3）され、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ２3）された曲率中心Ｏ３3を有する円弧状に形成されている。そして、基準トラック溝部７Ａ１ａ、９Ａ１ａの軌道中心線ＸAa、ＹAaは、トラック溝７Ａ１、９Ａ１の軸方向全域にわたって一様な円弧形状で形成されている。
【００７１】
図７（ａ）に示すように、外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃ１の基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５3）され、半径方向にオフセット（ｆ６3）された曲率中心Ｏ５3を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第２のトラック溝９Ｃ１の基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５3）され、半径方向にオフセット（オフセット量ｆ６3）された曲率中心Ｏ７3を有する円弧状に形成されている。そして、基準トラック溝部７Ｃ１ａ、９Ｃ１ａの軌道中心線ＸCa、ＹCaは、トラック溝７Ｃ１、９Ｃ１の軸方向全域にわたって一様な円弧形状で形成されている。
【００７２】
本発明の第５の実施形態に係る固定式等速自在継手を図８（ａ）、図８（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態の固定式等速自在継手１は、第４の実施形態に対して、外側継手部材２、内側継手部材３のトラック溝７、９の基準トラック溝部の軌道中心線の曲率中心が、継手の軸線Ｎ−Ｎ上およびＮ’−Ｎ’線上に位置し、半径方向のオフセットはない点が異なる。図８（ｂ）に示すように、本実施形態では、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１の基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaは、Ｎ’−Ｎ’線上で投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１4）された曲率中心Ｏ１4を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ１の基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaは、Ｎ’−Ｎ’線上で投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１4）された曲率中心Ｏ３4を有する円弧状に形成されている。
【００７３】
図８（ａ）に示すように、外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃ１の基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaは、継手の軸線Ｎ−Ｎ上で継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５4）された曲率中心Ｏ５4を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第２のトラック溝９Ｃ１の基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaは、継手の軸線Ｎ−Ｎ上で継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５4）された曲率中心Ｏ７4を有する円弧状に形成されている。
【００７４】
本発明の第６の実施形態に係る固定式等速自在継手を図９（ａ）、図９（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態の固定式等速自在継手１は、第４の実施形態に対して、外側継手部材２、内側継手部材３のトラック溝７、９の基準トラック溝部の軌道中心線の曲率中心が、継手の軸線Ｎ−ＮおよびＮ’−Ｎ’線に対して半径方向下側にオフセットされた点が異なる。図９（ｂ）に示すように、本実施形態では、外側継手部材２の第１のトラック溝７Ａ１の基準トラック溝部７Ａ１ａの軌道中心線ＸAaは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１5）され、Ｎ’−Ｎ’線に対して半径方向下側にオフセット（オフセット量ｆ２5）された曲率中心Ｏ１5を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第１のトラック溝９Ａ１の基準トラック溝部９Ａ１ａの軌道中心線ＹAaは、投影中心Ｏ’に対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ１5）され、Ｎ’−Ｎ’線に対して半径方向下側にオフセット（オフセット量ｆ２5）された曲率中心Ｏ３5を有する円弧状に形成されている。
【００７５】
図９（ａ）に示すように、外側継手部材２の第２のトラック溝７Ｃ１の基準トラック溝部７Ｃ１ａの軌道中心線ＸCaは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の奥側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５5）され、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して半径方向下側にオフセット（オフセット量ｆ６5）された曲率中心Ｏ５5を有する円弧状に形成されている。内側継手部材３の第２のトラック溝９Ｃ１の基準トラック溝部９Ｃ１ａの軌道中心線ＹCaは、継手中心Ｏに対して外側継手部材２の開口側に向かってオフセット（オフセット量ｆ５5）され、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して半径方向下側にオフセット（オフセット量ｆ６5）された曲率中心Ｏ７5を有する円弧状に形成されている。
【００７６】
以上説明した各実施形態に係る固定式等速自在継手１は、要約すると、トラック溝７、９が、３対の第１のトラック溝７Ａ、９Ａ、７Ｂ、９Ｂと３本の第２のトラック溝７Ｃ、９Ｃから構成されているので、常に、第１のトラック溝７Ａ、９Ａ、７Ｂ、９Ｂのうちの３個のボール４（又は４’）と第２のトラック溝７Ｃ、９Ｃの３個のボール４”の計６個のボールでトルクを伝達し、９個のボール４、４’、４”を平面Ｐにおいて同一円周上に配置することで、より均等にトルクを分担させることができ、常用角度域においても負荷容量、耐久性を確保することができる。また、第２のトラック溝７Ｃ、９Ｃの軌道中心線Ｘｃ、ＹCが、第１のトラック溝７Ａ、７Ｂ、９Ａ、９Ｂの軌道中心線ＸA、ＸB、ＹA、ＹBの対に対して直径方向に対向する位置に配置されているので、高作動角域におけるトラック荷重が抑制され、５０°を超える超高作動角において、外側継手部材２のトラック溝７の開口端部におけるボール４の出入りが滑らかであり、超高作動角用の固定式等速自在継手として好適である。
【００７７】
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、さらに種々の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】
【００７８】
１          固定式等速自在継手
２          外側継手部材
３          内側継手部材
４          トルク伝達ボール
５          保持器
５ａ        ポケット
６          球状内周面
７          トラック溝
７Ａ        第１のトラック溝
７Ａａ      基準トラック溝部
７Ａｂ      高作動角トラック溝部
７Ｂ        第１のトラック溝
７Ｂａ      基準トラック溝部
７Ｂｂ      高作動角トラック溝部
７Ｃ        第２のトラック溝
７Ｃａ      基準トラック溝部
７Ｃｂ      高作動角トラック溝部
８          球状外周面
９          トラック溝
９Ａ        第１のトラック溝
９Ａａ      基準トラック溝部
９Ａｂ      高作動角トラック溝部
９Ｂ        第１のトラック溝
９Ｂａ      基準トラック溝部
９Ｂｂ      高作動角トラック溝部
９Ｃ        第２のトラック溝
９Ｃａ      基準トラック溝部
９Ｃｂ      高作動角トラック溝部
１２        球状外周面
１３        球状内周面
Ａ          半径方向平面
Ｂ          トラック溝平面
ＣA         交点
ＣB         交点
ＣC         交点
Ｄ          円
Ｎ          継手の軸線
Ｏ          継手中心
Ｏ’        投影中心
Ｐ          平面
Ｘ          軌道中心線
ＸA         軌道中心線
ＸAa        軌道中心線
ＸAb        軌道中心線
ＸB         軌道中心線
ＸBa        軌道中心線
ＸBb        軌道中心線
ＸC         軌道中心線
ＸCa        軌道中心線
ＸCb        軌道中心線
Ｙ          軌道中心線
ＹA         軌道中心線
ＹAa        軌道中心線
ＹAb        軌道中心線
ＹB         軌道中心線
ＹBa        軌道中心線
ＹBb        軌道中心線
ＹC         軌道中心線
ＹCa        軌道中心線
ＹCb        軌道中心線
【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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