(57)【要約】【課題】ドライブシャフト及びスパイダの静的強度及び疲労強度が低下することがなく、製造コストを低減することにある。【解決手段】スパイダ１８とドライブシャフト１４とを相対的に回転させて摩擦圧接により前記スパイダ１８の一端面１８ａと前記ドライブシャフト１４の一端面１４ａとが接合され、前記スパイダ１８の一端面１８ａに断面略円形状の第１凹部２６が形成され、一方、他端面１８ｂに断面略円形状の第２凹部２８が形成され、前記スパイダ１８の第１凹部２６とドライブシャフト１４の第３凹部３０との間で密封された空隙部３２が形成される。【選択図】図１
2008208935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、
前記案内溝に向かって膨出する複数のトラニオンを有し、略円盤状に形成されたスパイダと、
前記案内溝に接触し前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、
前記スパイダに結合され、他方の伝達軸であるドライブシャフトと、
を備え、
前記スパイダと前記ドライブシャフトとを相対的に回転させて摩擦圧接により前記スパイダの一端面と前記ドライブシャフトの一端面とが接合され、
前記スパイダの軸線方向に沿った両端面のうち、少なくとも、前記ドライブシャフトが接合される該スパイダの被接合面に凹部が形成されることを特徴とするトリポート型等速ジョイント。
【請求項２】
請求項１記載の等速ジョイントにおいて、
前記スパイダの一端面に接合される前記ドライブシャフトの一端面に凹部が形成されることを特徴とするトリポート型等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結させるトリポート型等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結し回転力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。この種の従来技術に係る等速ジョイントとして、角度変位及び軸方向変位をそれぞれ吸収することが可能なトリポート型等速ジョイントが知られている。
【０００３】
このトリポート型等速ジョイントでは、３つのトラニオンが半径外方向に向かって膨出形成され、ドライブシャフトの端部にセレーション嵌合（又はスプライン嵌合）されたスパイダを備え、前記トラニオンは、アウタカップの内壁に軸方向に沿って形成されたトラック溝に沿って摺動するように設けられる。
【０００４】
この場合、例えば、特許文献１では、軸部材側の歯と前記軸部材の外周側に配置された外周部材側の歯とをスプライン結合した際、スプライン軸の静的強度及び疲労強度をそれぞれ向上させるため、軸部材側の歯の谷部を拡径させて拡径領域を形成すると共に、この拡径領域内に軸部材側の歯と外周部材側の歯との嵌合部を設ける技術的思想が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９７２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記特許文献１の技術的思想に関連してなされたものであり、ドライブシャフト及びスパイダの静的強度及び疲労強度が低下することがなく、製造コストを低減することが可能なトリポート型等速ジョイント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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、
前記案内溝に向かって膨出する複数のトラニオンを有し、略円盤状に形成されたスパイダと、
前記案内溝に接触し前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、
前記スパイダに結合され、他方の伝達軸であるドライブシャフトと、
を備え、
前記スパイダと前記ドライブシャフトとを相対的に回転させて摩擦圧接により前記スパイダの一端面と前記ドライブシャフトの一端面とが接合され、
前記スパイダの軸線方向に沿った両端面のうち、少なくとも、前記ドライブシャフトが接合される該スパイダの被接合面に凹部が形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、少なくとも、ドライブシャフトが接合されるスパイダの被接合面である一端面に凹部を形成すると共に、前記スパイダの一端面とドライブシャフトの一端面とを相互に摩擦圧接することにより、従来のセレーション結合又はスプライン結合と同等の結合力を有してスパイダとドライブシャフトとが強固に結合される。
【０００９】
この結果、本発明では、ドライブシャフト及びスパイダの静的強度及び疲労強度が低下することがなく、しかも、従来のような位相合わせ作業等が不要となって製造工程が簡略化されるため、製造コストを低減することができる。
【００１０】
また、本発明では、前記スパイダの一端面に接合される前記ドライブシャフトの一端面に凹部が形成され、スパイダの一端面に形成された凹部と前記ドライブシャフトの一端面に形成された凹部とによって密閉された空隙部が設けられ、摩擦圧接時に発生したバリが前記空隙部内に収容されて外部への散出が阻止される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１２】
すなわち、ドライブシャフト及びスパイダの静的強度及び疲労強度が低下することがなく、製造コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るトリポート型等速ジョイントについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１４】
図１において参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るトリポート型等速ジョイントを示す。
【００１５】
このトリポート型等速ジョイント１０は、図示しない第１軸の一端部に一体的に連結されて開口部を有する筒状のアウタカップ（アウタ部材）１２と、ドライブシャフト１４の拡径した一端部１５に接合されてアウタカップ１２の孔部内に収納されるインナ部材とから基本的に構成される。
【００１６】
前記アウタカップ１２の内壁面には、図１に示されるように、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて３本の案内溝１６ａ〜１６ｃが形成される（但し、案内溝１６ｂ、１６ｃは図示するのを省略している）。
【００１７】
ドライブシャフト１４の軸線方向に沿った一端部１５には、略円盤状のブロック体からなるスパイダ１８が後述する摩擦圧接（摩擦溶接）により強固に接合され、前記スパイダ１８の外周面には、それぞれ案内溝１６ａ〜１６ｃに向かって膨出し軸心の回りに１２０度の間隔をおいて３本のトラニオン２０ａ〜２０ｃが一体的に形成される（但し、トラニオン２０ｂ、２０ｃは、図示するのを省略している）。
【００１８】
さらに、前記ドライブシャフト１４に対する被接合面であって前記スパイダ１８の軸線方向に沿った一端面１８ａには、図１に示されるように、平坦な一端面１８ａの中心部に断面略円形状の第１凹部２６が形成され、一方、前記一端面１８ａと反対側のスパイダ１８の他端面１８ｂの中心部には、前記第１凹部２６よりも直径がやや大きい断面略円形状の第２凹部２８が形成される。
【００１９】
前記スパイダ１８の両端面１８ａ、１８ｂに形成された第１凹部２６及び第２凹部２８は、縦断面がそれぞれ湾曲する窪み形状に形成され、前記第１凹部２６と第２凹部２８とが壁部によって非貫通状態に形成されている。また、前記第１凹部２６及び第２凹部２８の形状は、縦断面が湾曲した形状に限定されるものではなく、断面矩形状或いは断面複合形状であってもよい。
【００２０】
ドライブシャフト１４の拡径した一端部１５には、スパイダ１８の一端面１８ａに形成された第１凹部２６と対向し前記第１凹部２６の内径と略同径からなる断面略円形状の第３凹部３０が形成される。この場合、スパイダ１８の第１凹部２６とドライブシャフト１４の第３凹部３０との間で密封された空隙部３２が形成され、後述するように、前記空隙部３２内にバリが収容されると共に、等速ジョイント全体の軽量化を図ることができる。
【００２１】
なお、図５に示されるように、前記第３凹部３０を形成することがなく、ドライブシャフト１４の一端面１４ａを平坦面３３に形成してもよい。
【００２２】
前記トラニオン２０ａ（２０ｂ、２０ｃ）の外周部には、複数本の転動体２２を介してリング状のローラ部材２４が外嵌される。なお、前記転動体２２は、例えば、ニードル、ころ等を含む転がり軸受けであればよい。
【００２３】
本実施の形態に係るトリポート型等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。
【００２４】
先ず、図示しない鍛造成形装置によって一体成形され外周面に３本のトラニオン２０ａ〜２０ｃが鍛造成形されると共に、同軸状に配置された図示しない上パンチ及び下パンチによって第１凹部２６及び第２凹部２８がそれぞれ形成された略円盤状のスパイダ１８と、所定長に切断されたドライブシャフト１４とが準備される。
【００２５】
図示しない位置決め保持機構を用いて前記スパイダ１８の第１凹部２６と前記ドライブシャフト１４の第３凹部とが相互に向かい合った状態において、前記スパイダ１８の一端面１８ａとドライブシャフト１４の一端面１４ａとが相互に位置決めされ、且つ対向した状態に保持される（図２参照）。
【００２６】
そこで、図示しない摩擦圧接機構を用いて前記スパイダ１８と前記ドライブシャフト１４とが互いに接近する方向に加圧する（図３参照）。すなわち、前記スパイダ１８と前記ドライブシャフト１４とを相対的に回転させてその接触面を加熱させ、発生する摩擦熱により前記接合面を加熱する摩擦圧接（摩擦溶接）を施して前記スパイダ１８の一端面１８ａとドライブシャフト１４の一端面１４ａとを相互に接合させる。
【００２７】
このとき、図４に示されるように、スパイダ１８の第１凹部２６とドライブシャフト１４の第３凹部３０とによって形成される空隙部３２内にバリ３４が発生するが、前記バリ３４は、スパイダ１８とドライブシャフト１４との接合部に閉塞して形成された空隙部３２に収容され、外部に露出することがない。従って、前記空隙部３２内に収容されたバリ３４が外部に散出することが確実に阻止される。
【００２８】
また、前記スパイダ１８と前記ドライブシャフト１４との接合面を加熱して摩擦圧接する際、前記スパイダ１８の一端面１８ａと前記ドライブシャフト１４の一端面１４ａとの接合面における周方向の幅（接合面の外径と内径との間）が略一定に設定されることにより、摩擦圧接する際の面圧を容易に制御することができる。
【００２９】
このように、本実施の形態では、略円盤状に形成されたスパイダ１８の両端面１８ａ、１８ｂにそれぞれ第１凹部２６及び第２凹部２８をそれぞれ形成すると共に、ドライブシャフト１４の一端面１４ａに前記第１凹部２６に対応する第３凹部３０を形成し、前記スパイダ１８の一端面１８ａとドライブシャフト１４の一端面１４ａとを相互に摩擦圧接することにより、従来のセレーション結合又はスプライン結合と同等の結合力を有してスパイダ１８とドライブシャフト１４とが強固に結合される。
【００３０】
この結果、本実施の形態では、ドライブシャフト１４及びスパイダ１８の静的強度及び疲労強度が低下することがなく、しかも、従来のような位相合わせ作業等が不要となって製造工程が簡略化されるため、製造コストを低減することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、スパイダ１８の軸線方向に沿った両端面１８ａ、１８ｂに第１凹部２６及び第２凹部２８をそれぞれ形成しているが、スパイダ１８の他端面１８ｂの第２凹部２８を形成することがなく、前記他端面１８ｂの全面を平坦面としてもよい。
【００３２】
次に、トリポート型等速ジョイント１０の動作について説明する。
【００３３】
図示しない第１軸が回転すると、その回転力はアウタカップ１２を介してインナ部材に伝達され、トラニオン２０ａ〜２０ｃを通じてスパイダ１８に接合されたドライブシャフト１４が所定方向に回転する。
【００３４】
すなわち、アウタカップ１２の回転力は、案内溝１６ａ（１６ｂ、１６ｃ）に面接触するローラ部材２４および該ローラ部材２４の内径部内に保持された複数本の転動体２２を介して、トラニオン２０ａ〜２０ｃに伝達されることによりスパイダ１８を介してドライブシャフト１４が回転する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係るトリポート型等速ジョイントの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図２】図１に示す等速ジョイントの製造工程において、スパイダの第１凹部とドライブシャフトの第３凹部とを対向させた状態を示す部分縦断面図である。
【図３】図１に示す等速ジョイントの製造工程において、スパイダとドライブシャフトとを相対的に回転させた状態で前記スパイダとドライブシャフトとを摩擦圧接する状態を示す部分縦断面図である。
【図４】図１に示す等速ジョイントの製造工程において、前記スパイダとドライブシャフトとを摩擦圧接した際にバリが発生した状態を示す部分縦断面図である。
【図５】一端面が平坦に形成された変形例に係るドライブシャフトと前記スパイダとを摩擦圧接した状態を示す部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…トリポート型等速ジョイント  １２…アウタカップ
１４…ドライブシャフト            １４ａ…一端面
１６ａ〜１６ｃ…案内溝            １８…スパイダ
１８ａ、１８ｂ…端面              ２０ａ〜２０ｃ…トラニオン
２２…転動体                      ２４…ローラ部材
２６、２８、３０…凹部            ３２…空隙部
３４…バリ
【図１】
2008208935.tif 000003
【図２】
2008208935.tif 000004
【図３】
2008208935.tif 000005
【図４】
2008208935.tif 000006
【図５】
2008208935.tif 000007