(57)【要約】【課題】  等速自在継手の軸部材挿嵌側の開口端部と継手中心との距離を短くしても、ケージを確実に保持でき、かつ、等速自在継手のケージの内周面に設ける案内リングの耐久性を向上させることができる固定型等速自在継手を提供する。【解決手段】  外輪１の両端を開口させ、外輪１のトラック溝１ｂと内輪２のトラック溝２ｂとが協働して形成するボールトラック３の二つのトラック溝の径方向間隔を外輪開口側に向けて狭めた楔形状とする。ケージ５の外輪他端開口側の内周面を円筒状内周面５ｄとし、この円筒状内周面５ｄに、内輪２の球面状外周面２ａと摺接する環状の案内リング８を嵌合する。なお、ケージ５の円筒状内周面５ｄに２つの嵌合溝５ｄ１を形成し、この嵌合溝５ｄ１に、円筒状内周面５ｄで案内リング８を位置決め規制するサークリップ９を嵌合する。外輪１の他端開口部は、外輪１とは別体の軸部であるステム部１０を圧入して密閉する。【選択図】    図１
2008157432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口し、球面状の内周面に軸方向に延びるトラック溝を複数形成した外側継手部材と、球面状の外周面に軸方向に延びるトラック溝を複数形成した内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝とが協働して形成されたボールトラックに配されたボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に介在し、前記ボールを保持するケージとを備えた固定型等速自在継手であって、
前記ボールトラックは、対向する前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝の径方向間隔を外側継手部材開口側に向けて狭めた楔形状とし、前記ケージの外側継手部材反開口側の内周面を円筒状とし、その円筒状内周面に、前記内側継手部材の外周面と摺接する案内リングを設けたことを特徴とする固定型等速自在継手。
【請求項２】
前記外側継手部材の他端を開口させ、この外側継手部材他端開口部に別体の軸部を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の固定型等速自在継手。
【請求項３】
前記ケージの円筒状内周面に、前記案内リングを位置決め規制する環状部材を設けたことを特徴とする請求項１もしくは請求項２の何れか一項に記載の固定型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車をはじめ、各種産業機械の動力伝達に使用され、駆動側の回転軸と従動側の回転軸とを連結し、両軸が角度をなした状態でも、等速かつ等角度でトルク伝達が可能であり、プランジング（軸方向変位）を行わず角度変位のみが可能である固定型等速自在継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この固定型等速自在継手は、自動車のドライブシャフトのアクスル連結部や、ステアリングシャフトのシャフト折曲げ連結部など、角度変位のみを行えればよい部分に使用される。この固定型等速自在継手としてはゼッパ型等速自在継手が広く知られていた。この固定型等速自在継手は、球面状の内周面に軸方向に延びるトラック溝が形成された外側継手部材と、球面状の外周面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、これら外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とで形成されるボールトラックに配されたボールと、このボールを保持するケージとを備える。また、外側継手部材のトラック溝のボール中心軌跡と内側継手部材のトラック溝のボール中心軌跡が、共に継手中心に中心を持つ同一円弧である。
【０００３】
しかし現在では、ゼッパ型等速自在継手が改良され、外側継手部材のトラック溝のボール中心軌跡と内側継手部材のトラック溝のボール中心軌跡が、継手中心を中心として軸方向反対側に等距離だけオフセットした（離した）点を中心とする、半径の大きさが同じ円弧である固定型等速自在継手が知られている。
【０００４】
従来では最大作動角は４８°であるが、さらに大きく作動角を取るために、図７に示すボールが外側継手部材のトラック溝から飛び出る固定型等速自在継手を考案した。この固定型等速自在継手（以下等速自在継手とする）５０は、外側継手部材である外輪５１、内側継手部材である内輪５２、ボール５４、ケージ５５で主要部が構成される。外輪５１は、一端が開口しており、球面状内周面５１ａに複数のトラック溝５１ｂが形成されている。内輪５２は、球面状外周面５２ａに複数のトラック溝５２ｂが形成され、中心孔５７に軸部材であるシャフト５６が外輪５１の開口側から挿嵌されている。外輪５１のトラック溝５１ｂと内輪５２のトラック溝５２ｂとが協働してボールトラック５３が円周方向に複数形成されている。各ボールトラック５３には、ボール５４が一個ずつ配され、このボール５４は、外輪５１と内輪５２との間に配されるケージ５５のポケット５５ｃで保持されている。
【０００５】
ボールトラック５３は、対向する外輪５１のトラック溝５１ｂと内輪５２のトラック溝５２ｂの径方向間隔を外側継手部材開口側（以下外輪開口側とする）、つまり軸部材挿嵌側に向けて広がる楔形状に形成される。これは以下のようにしてなされている。
【０００６】
外輪５１のトラック溝５１ｂのボール中心軌跡Ｃ１（以下外輪のボール中心軌跡とする）は、曲率中心Ｏ１を中心とする曲率半径Ｒ１の円弧とし、内輪５２のトラック溝５２ｂのボール中心軌跡Ｃ２（以下内輪のボール中心軌跡）は、曲率中心Ｏ２を中心とする曲率半径Ｒ２の円弧とする。また、継手中心Ｏを中心として、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ２は軸方向反対側に等距離だけオフセットされ、かつ、曲率中心Ｏ１は外輪開口側に、曲率中心Ｏ２は外輪反開口側にオフセットされている。なお、外輪５１の球面状内周面５１ａの曲率中心と内輪５２の球面状外周面５２ａの曲率中心は、いずれも継手中心Ｏと一致させる。
【０００７】
ケージ５５のポケット５５ｃは、図８に示すように、外径側が幅狭、かつ、ボール５４の直径よりも狭くして形成されている。これにより、等速自在継手５０が高作動角をとり、一部のボール５４が外輪５１のトラック溝５１ｂから外輪開口側へ飛び出ても、ケージ５５のポケット５５ｃは、ボール５４を内輪５２のトラック溝５２ｂ側に抱え込むため、ボール５４のケージ５５からの脱落が防止されている。
【０００８】
このケージ５５の構造であると、ケージ５５の外側からポケット５５ｃにボール５４を挿入することができない。そのため、ボール５４をケージ５５の内側からポケット５５ｃに組み込む。また、内輪５２を外輪開口側からケージ５５の内部に挿入しなければならないため、ケージ５５の外輪開口側の内周面は円筒状内周面５５ｄとされる。
【０００９】
ケージ５５の外輪開口側の内周面を円筒状内周面５５ｄとすると、内輪５２がケージ５５から抜け出るおそれがあるため、ケージ５５の円筒状内周面５５ｄに、内輪５２の球面状外周面５２ａと摺接する環状の案内リング５８が嵌合される。また、同じくケージ５５の円筒状内周面５５ｄで、案内リング５８が嵌合される部分よりも外輪開口側に隣接して嵌合溝５５ｄ１が形成され、この嵌合溝５５ｄ１に、案内リング５８が円筒状内周面５５ｄを外輪開口側へ移動するのを規制し、ケージ５５から外輪開口側へ抜け出るのを防止する環状のサークリップ５９が嵌合される。
【００１０】
等速自在継手５０では、外輪５１の内部に、外輪開口側から内輪５２とボール５４とケージ５５を組み込みやすい。また、内輪５２に挿嵌されるシャフト５６と外輪５１の開口端部５１ｃの球面状内周面５１ａとが干渉するまで等速自在継手５０を角度変位させた時の角度（限界作動角）が高角化されている。さらに、等速自在継手５０に負荷がかかった場合、ボール５４にはケージ５５を外輪開口側へ向けて押し出す力（図中Ｆで示す）が加わる。この時、外輪５１の球面状内周面５１ａの外輪開口側領域（図中Ｄ）が力Ｆに対してケージ５５を保持することにより、ケージ５５の外輪５１からの抜けが防止されている（特許文献１、２、３参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１６８９８号公報
【特許文献２】特開２００６−３１６８９９号公報
【特許文献３】特開２００６−３１６９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
さて、特許文献１〜特許文献３の等速自在継手５０の限界作動角は、既述のように、シャフト５６と外輪５１の開口端部５１ｃの球面状内周面５１ａとが干渉することにより制限される。そのため、等速自在継手５０の限界作動角を高角化させるためには、図中Ｌで示す外輪５１の開口端部５１ｃと継手中心Ｏとの距離を短くしなければならない。
【００１２】
しかし、外輪５１の開口端部５１ｃと継手中心Ｏとの距離Ｌを短くすれば、外輪５１の球面状内周面５１ａが、力Ｆに対してケージ５５を抱え込む外輪開口側領域Ｄが縮小される。そして、外輪５１の開口端部５１ｃと継手中心Ｏとの距離Ｌが短すぎると、等速自在継手５０の作動時に、外輪５１がケージ５５を抱え込むことができない場合が生じ、等速自在継手５０の作動に支障をきたすおそれがあった。
【００１３】
この課題を解決するための等速自在継手として、図９に示すものが本出願人により考案されている。なお、以下にこの等速自在継手について説明するが、基本構造は図７に示す等速自在継手と同じであるため、これと同じ部位、機能、形態を有する部品については同じの符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００１４】
この等速自在継手５０ａでは、ボールトラック５３は、対向する外輪５１のトラック溝５１ｂと内輪５２のトラック溝５２ｂの径方向間隔を外輪開口側に向けて狭まる楔形状に形成される。これは以下のようにして成される。
【００１５】
外輪５１のトラック溝５１ｂのボール中心軌跡（以下外輪のボール中心軌跡とする）Ｃ１は、点Ｏ１を中心とした曲率半径Ｒ１の主円弧のみとし、内輪５２のトラック溝５２ｂのボール中心軌跡Ｃ２（以下内輪のボール中心軌跡とする）は、曲率中心の異なる二つの軌跡、つまり、点Ｏ２を中心とした曲率半径Ｒ２の主円弧Ｃ２ａ（矢印Ａで示す範囲）、及び主円弧Ｃ２ａの外輪反開口側に配し、継手中心Ｏを中心とした曲率半径Ｒ３の副円弧Ｃ２ｂ（矢印Ｂで示す範囲）とで構成する。
【００１６】
また、継手中心Ｏを中心として、外輪５１のボール中心軌跡Ｃ１の曲率中心Ｏ１と内輪５２のボール中心軌跡Ｃ２を構成する主円弧Ｃ２ａの曲率中心Ｏ２を軸方向反対側に等距離だけオフセットされ、かつ、曲率中心Ｏ２は外輪開口側へ、曲率中心Ｏ１は外輪反開口側へオフセットされる。
【００１７】
以上のようにして、ボールトラック５３は、対向する外輪５１のトラック溝５１ｂと内輪５２のトラック溝５２ｂの径方向間隔を外輪開口側に向けて狭まる楔形状に形成される。なお、この等速自在継手５０ａの場合、曲率中心Ｏ１、Ｏ２は、曲率半径が長くなる径方向に等速自在継手５０ａの軸中心から等距離だけオフセットされている。これを実現するために、外輪５１のトラック溝５１ｂは溝深さを深くして形成されているが、この構造により、外輪５１のトラック溝５１ｂにボール５４が深く入り込み、内輪５２のトラック溝５２ｂにかかるボール５４からの圧力が緩和されている。
【００１８】
また、ケージ５５のポケット５５ｃは、図７に示す等速自在継手５０と同様、図８に示すように、外径側が幅狭、かつ、ボール５４の直径よりも狭くして形成されている。この構造であれば、この等速自在継手５０ａが、図１０に示すように高作動角（限界作動角）をとり、一部のボール５４が外輪５１のトラック溝５１ｂから外輪開口側へ飛び出ても、ケージ５５のポケット５５ｃは、内輪５２のボール中心軌跡Ｃ２の副円弧Ｃ２ｂに対応するトラック溝５２ｂ側にボール５４を抱え込む。そのため、ボール５４がケージ５５から脱落するのが防止されている。
【００１９】
なお、ケージ５５の外輪開口側の内周面は円筒状内周面５５ｄとされる。この円筒状内周面５５ｄに案内リング５８と抜け止めリング５９が設けられていること、また、ケージ５５の外輪開口側の内周面を円筒状内周面５５ｄとする理由については、図７に示す等速自在継手５０と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００２０】
さて、この等速自在継手５０ａは、負荷がかかった場合、ボールトラック５３に保持されたボール５４には、図９に示すように、外輪反開口側に向けて押し出す力Ｆが加わる。この時、ケージ５５は、ボール５４に加わる力Ｆに対して、外輪５１の内周面５１ａの外輪反開口側領域（図中Ｄ）で保持される。このため、外輪５１の開口端部５１ｃと継手中心Ｏとの距離Ｌは長くする必要がなく、外輪５１の開口端部５１ｃと継手中心Ｏとの距離Ｌが短くされることで、内輪５２に挿嵌されるシャフト５６と外輪５１の開口端部５１ｃの球面状内周面５２ａとが干渉するまで等速自在継手５０を角度変位させた時の角度（限界作動角）が高角化されている。
【００２１】
さて、この等速自在継手５０ａの場合、図７に示す等速自在継手５０のように、外輪５１の開口端部５１ｃと継手中心Ｏとの距離Ｌが短くしても、ケージ５５を保持する外輪５１の球面状内周面５１ａにおける外輪反開口側領域Ｄは縮小されず、ケージ５５が確実に保持されている。
【００２２】
また、この等速自在継手５０ａは、図９に示すように、等速自在継手５０ａに負荷がかかった場合、ボール５４を押し出す力Ｆを、外輪５１の外輪反開口側の球面状内周面５１ａとケージ５５の外輪反開口側の球面状外周面５５ａとが干渉することにより受け（図中α部分）、また、内輪５２の外輪開口側の球面状外周面５２ａとケージ５５の円筒状内周面５５ｄに嵌合する案内リング５８とが干渉することにより受ける（図中β部分）。この様に、案内リング５８に大きな力がかかるため、案内リング５８の耐久性が懸念されていた。
【００２３】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、等速自在継手の軸部材挿嵌側の開口端部と継手中心との距離を短くしても、ケージを確実に保持でき、かつ、ケージの内周面に設ける案内リングの耐久性を向上させることができる固定型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】
【００２４】
上記の課題を解決するための本発明の固定型等速自在継手は、一端が開口し、球面状の内周面に軸方向に延びるトラック溝を複数形成した外側継手部材と、球面状の外周面に軸方向に延びるトラック溝を複数形成した内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝とが協働して形成されたボールトラックに配されたボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に介在し、前記ボールを保持するケージとを備えた固定型等速自在継手であって、前記ボールトラックは、対向する前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝の径方向間隔を外側継手部材開口側に向けて狭めた楔形状とし、前記ケージの外側継手部材反開口側の内周面を円筒状とし、その円筒状内周面に、前記内側継手部材の外周面と摺接する案内リングを設けたことを特徴とする。
【００２５】
本発明の固定型等速自在継手では、ボールトラックで、対向する外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝の径方向間隔を外側継手部材開口側、つまりシャフトなどの軸部材の挿嵌側（以下軸部材挿嵌側とする）に向けて狭めた楔形状とする。
【００２６】
これにより、等速自在継手に負荷がかかった場合、ボールトラックに保持されたボールには外側継手部材反開口側に向けて押し出す力が加わり、この力に対して、ケージは、外側継手部材の球面状内周面の外輪反開口側領域で保持される。このため、外側継手部材の開口端部、つまり軸部材挿嵌側の端部と継手中心との距離を比較的短く設定しても、外側継手部材の球面状内周面でケージを保持する外側継手部材開口側領域に影響を及ぼすことがなく、等速自在継手の限界作動角の高角化を図ることができる。
【００２７】
また、ケージの外側継手部材反開口側、つまりシャフトなどの軸部材の反挿嵌側（以下軸部材反挿嵌側とする）の内周面は円筒状とし、この円筒状内周面に、内側継手部材の球面状外周面と摺接する案内リングを設ける。この方法について以下に説明する。
【００２８】
ケージの外側継手部材反開口側、つまり軸部材反挿嵌側の内周面は円筒状とし、この円筒状内周面に、内輪の球面状外周面と摺接する環状の案内リングを嵌合する。この案内リングは、ケージ内で内側継手部材の動きを円滑にさせる。
【００２９】
また、ケージの外側継手部材反開口側、つまり軸部材反挿嵌側の内周面は円筒状内周面とするため、内側継手部材がケージから外側継手部材反開口側へ抜け出やすい。そのため、案内リングを外側継手部材反開口側の円筒状内周面に設けることで、内側継手部材がケージから外側継手部材反開口側へ抜け出るのを防止することができる。
【００３０】
また、本発明の固定型等速自在継手では、負荷がかかると、ボールに外側継手部材反開口側、つまり軸部材反挿嵌側に押し出す力が加わる。この力を、外側継手部材の反開口側の球面状内周面とケージの外側継手部材反開口側の球面状外周面とが干渉することにより受け、また、内側継手部材の外側継手部材開口側の球面状外周面とケージの球面状内周面とが干渉することにより受ける。なお、ここでいうケージの球面状内周面とは、ケージの外側継手部材開口側の内周面を意味する。
【００３１】
この際、ケージの球面状内周面には案内リングを設けないため、案内リングに大きな力が加わることがなく、案内リングの耐久性を向上させることができる。
【００３２】
さて、この固定型等速自在継手は、外側継手部材の他端を開口させ、この外側継手部材他端開口部に別体の軸部を取り付けた構造とするのが望ましい。
【００３３】
外側継手部材の他端とは、外側継手部材の軸部材反挿嵌側であり、上記の固定型等速自在継手の外側継手部材反開口側を開口させることを意味する。本発明では、外側継手部材の他端を開口させることで、ケージの内部に内側継手部材を組み込む際、内側継手部材は、ケージの開口部の内径が大きい側、つまり、円筒状内周面を形成した側からケージの内部に組み込むことができる。
【００３４】
また、この組み込みは、内側継手部材の軸方向をケージの軸方向に対して直交させず同方向にして行うことができ、ケージのポケットの一つに内側継手部材のトラック溝間の突起部の一つを嵌め込んでから組み込む必要もなくなる。この結果、ケージの内部に内側継手部材を組み込む際の組み付け性（組み込み作業のしやすさ、作業効率を意味する）を向上させることができる。なお、外側継手部材の他端の開口部（以下外側継手部材他端開口部とする）は、外側継手部材とは別体の、ステム軸などの軸部材を圧入により取り付けることで密閉する。
【００３５】
この固定型等速自在継手のケージの円筒状内周面には、案内リングに加え、案内リングを位置決め規制する環状部材を設けるのが好ましい。
【００３６】
この場合、案内リングをケージの円筒状内周面で位置決め規制する環状部材は、円筒状内周面で案内リングより軸部材挿嵌側と軸部材反挿嵌側の両方、あるいは軸部材反挿嵌側のみに設けるのが良い。これらの場合であると、案内リングがケージから軸部材反挿嵌側へ抜け出るのを防止することができる。
【００３７】
環状部材をケージの円筒状内周面に設ける方法としては、ケージの円筒状内周面に嵌合溝を形成し、この嵌合溝に、ケージの軸部材反挿嵌側から環状部材を組み込んで嵌合させる方法が例として挙げられる。なお、環状部材としては、サークリップやＯリング等を使用することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の固定型等速自在継手では、ボールトラックは、対向する外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝の径方向間隔を外側継手部材開口側、つまり軸部材挿嵌側に向けて狭めた楔形状とする。
【００３９】
これにより、等速自在継手に負荷がかかった場合、ボールトラックに保持されたボールには外側継手部材反開口側、つまり軸部材反挿嵌側に向けて押し出す力が加わり、この力に対して、ケージは、外側継手部材の球面状内周面の外側継手部材反開口側領域で保持される。このため、外側継手部材の開口端部、つまり軸部材挿嵌側の端部と継手中心との距離を比較的短く設定して外側継手部材の限界作動角を高角化できる。なお、これにより、外側継手部材の内周面のケージを保持する開口側領域には影響を与えることがないため、ケージを外側継手部材の内部に確実に保持することができる。
【００４０】
また、ケージの外側継手部材反開口側、つまり軸部材反挿嵌側の内周面を円筒状とし、この円筒状内周面に、内側継手部材の球面状外周面と摺接する案内リングを設ける。
【００４１】
この案内リングは、内側継手部材のケージ内での動きを円滑にさせることができ、かつ、内側継手部材がケージから、外側継手部反開口側、つまり軸部材反挿嵌側へ抜け出ることを防止することができる。
【００４２】
また、案内リングは、等速自在継手に負荷がかかり、ボールに外側継手部材反開口側、つまり軸部材反挿嵌側に押し出す力が加わった際、この力を受けるケージの内周面には設けないため、案内リングの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、外側継手部材（外輪）の軸部材が挿嵌される方の開口側を外輪一端開口側、外側継手部材（外輪）の軸部材が挿嵌されない方の開口側を外輪他端開口側とする。
【００４４】
図１に本発明の実施の形態を示す。この固定型等速自在継手（以下等速自在継手とする）２０は、外側継手部材である外輪１、内側継手部材である内輪２、ボール４、ケージ５で主要部が構成される。外輪１は、両端を開口させており、球面状内周面１ａに複数のトラック溝１ｂが形成される。内輪２は、球面状外周面２ａに複数のトラック溝２ｂが形成され、中心孔７に軸部材であるシャフト６が挿嵌されている。外輪１のトラック溝１ｂと前記内輪２のトラック溝２ｂとが協働してボールトラック３が複数形成されている。各ボールトラック３には、ボール４が一個ずつ配され、このボール４は、外輪１と内輪２との間に配されるケージ５のポケット５ｃで保持される。
【００４５】
この等速自在継手２０では、ボールトラック３は、対向する外輪１のトラック溝１ｂと内輪２のトラック溝２ｂの径方向間隔を外輪開口側に向けて狭まる楔形状に形成される。これは以下のようにして成される。
【００４６】
外輪１のボール中心軌跡Ｃ１は、点Ｏ１を中心とした曲率半径Ｒ１の主円弧のみとし、内輪２のボール中心軌跡Ｃ２は、曲率中心の異なる二つの軌跡、つまり、点Ｏ２を中心とした曲率半径Ｒ２の主円弧Ｃ２ａ（矢印Ａで示す範囲）、及び主円弧Ｃ２ａの外輪開口側に配し、継手中心Ｏを中心とした曲率半径Ｒ３の副円弧Ｃ２ｂ（矢印Ｂで示す範囲）とで構成する。
【００４７】
また、外輪１のボール中心軌跡Ｃ１の曲率中心Ｏ１と内輪２のボール中心軌跡Ｃ２の主円弧Ｃ２ａの曲率中心Ｏ２を、継手中心Ｏを中心として軸方向反対側に等距離だけオフセットし、かつ、曲率中心Ｏ２を外輪一端開口側に、曲率中心Ｏ１を外輪他端開口側にオフセットする。
【００４８】
以上により、ボールトラック３は、前記したように、対向する外輪１のトラック溝１ｂと内輪２のトラック溝２ｂの径方向間隔を外輪開口側に向けて狭まる楔形状に形成される。なお、この等速自在継手２０の場合、曲率中心Ｏ１、Ｏ２は、曲率半径が長くなる径方向に、等速自在継手２０の軸中心から等距離だけオフセットする。これを実現するために、外輪１のトラック溝１ｂは溝深さを深くして形成するが、この構造により、外輪１のトラック溝１ｂにボール４が深く入り込み、内輪２のトラック溝２ｂにかかるボール４からの圧力を緩和することができる。
【００４９】
また、ケージ５のポケット５ｃは、図３に示すように、外径側を幅狭、かつ、ボール４の直径よりも狭くして形成する。この構造であれば、例えば、図２に示すように高作動角（限界作動角）をとり、ボール４の一部が、外輪１のトラック溝１ｂから外輪一端開口側へ飛び出ても、ケージ５は、内輪２のボール中心軌跡Ｃ２の副円弧Ｃ２ｂに対応するトラック溝２ｂ側にボール４を抱え込む。そのため、ボール４がケージ５から脱落するのを防止することができる。
【００５０】
ケージ５の外輪他端開口側の内周面は円筒状内周面５ｄとし、この円筒状内周面５ｄに、内輪２の外輪他端開口側の球面状外周面２ａと摺接する案内リング８を嵌合する。この案内リング８は、ケージ５の内部で内輪２の動きを円滑にさせる。
【００５１】
また、ケージ５の外輪他端開口側の内周面は円筒状内周面５ｄであるため、内輪２がケージ５から外輪他端開口側へ抜け出やすい。そのため、案内リング８をケージ５の外輪他端開口側の円筒状内周面５ｄに設けることで、内輪２がケージ５から外輪他端開口側へ抜け出るのを防止することができる。
【００５２】
また、ケージ５の円筒状内周面５ｄで、案内リング８を嵌合して配置する部分の両端には嵌合溝５ｄ１が円周状に形成される。この二つの嵌合溝５ｄ１にはそれぞれ案内リング８を位置決め規制する環状部材であるサークリップ９を外輪他端開口側から嵌合する。
【００５３】
二つのサークリップ９のうち、外輪一端開口側のサークリップ９は、案内リング８をケージ５の円筒状内周面５ｄで位置決め規制する機能を果たす。一方、外輪他端開口側のサークリップ９は、案内リング８が円筒状内周面５ｄで外輪他端開口側へ移動してケージ５から外輪他端開口側へ抜け出ることを防止するため、案内リング８の抜け止め機能と円筒状内周面５ｄでの位置決め規制の両方の機能を果たす。
【００５４】
この等速自在継手２０は、負荷がかかった場合、ボールトラック３に保持されたボール４には、図１中に示すように、外輪他端開口側に向けて押し出す力Ｆが加わる。この時、ケージ５は、ボール４に加わる力Ｆに対して、外輪１の球面状内周面１ａの他端開口側領域（図中Ｄ）で保持される。このため、外輪１の一端開口端部、つまり、軸部材挿嵌側端部１ｃと継手中心Ｏとの距離Ｌを比較的短く設定し、等速自在継手２０の限界作動角の高角化を図っている。なお、これにより、ケージ５を保持する外輪１の球面状内周面１ａの外輪他端開口側領域Ｄは縮小されず影響を受けないため、ケージ５を確実に保持することができる。
【００５５】
また、ボール４を押し出す力Ｆは、外輪１の外輪他端開口側の球面状内周面１ａとケージ５の外輪他端開口側の球面状外周面５ａとが干渉することにより受け（図中α部分）、また、内輪２の外輪一端開口側の球面状外周面２ａとケージ５の球面状内周面５ｂとが干渉することにより受ける（図中β部分）。
【００５６】
しかし本実施形態では、案内リング８は、等速自在継手２０に負荷がかかり、ボール４に外輪他端開口側に押し出す力が加わった際、この力を受けるケージの内周面には設けないため、案内リング８に大きな力がかかることがなく、案内リング８の耐久性を向上させることができる。
【００５７】
ここで、本実施形態において、ボール４、ケージ５、内輪２を外輪１の内部に組み込む方法を以下に説明する。
【００５８】
まず、図４に示すように、ケージ５を、軸方向を外輪１の軸方向に対して直交させ、ケージ５のポケット５ｃの一つに外輪１のトラック溝１ｂ間の突起部１ｂ１の一つを合わせて図中白抜き矢印で示す方向に組み込み、ケージ５の中心Ｑ５と外輪１の球面中心Ｑ１が一致したところでケージ５を直角方向に回転させて組み込みを完了する。次に、外輪一端開口側あるいは外輪他端開口側からボール４をケージ５のポケット５ｃに内側から組み込む。次に、図６に示すように、内輪２を、軸方向を外輪１の軸方向と同じにして、外輪他端開口側から外輪１の内部に組み込む。そして、外輪他端開口側からサークリップ９を、ケージ５の円筒状内周面５ｄに形成した外輪一端開口側の嵌合溝５ｄ１にまず嵌合させ、外輪他端開口側から案内リング８を、ケージ５の円筒状内周面５ｄに嵌合し、先に組み込んだサークリップ９に当接させる。さらに案内リング８がケージ５から外輪他端開口側へ抜け出るのを防止するために、先に組み込んだものとは別のサークリップ９を、ケージ５の円筒状内周面５ｄに形成した外輪他端開口側の嵌合溝５ｄ１に嵌合させ、案内リング８に接触させる。
【００５９】
この組み込み方法によれば、外輪１の両端を開口させることで、内輪２をケージ５の内部に組み込む際、図５に示す従来のゼッパ型等速自在継手の組み付け法を用いる必要がなくなる。この図５に示す方法について簡単に説明する。なお、この図５では、図１に示す本実施形態の等速自在継手２０と同じ部位、機能、形態を有する部品については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
この図５に示す方法は、内輪２を、軸方向をケージ５の軸方向に対して直交させ、ケージ５のポケット５ｃの一つに内輪２のトラック溝２ｂ間の突起部２ｂ１を嵌めこんだ状態で図中白抜き矢印で示すように組み込んでいき、内輪２の球面中心Ｑ２とケージ５の中心Ｑ５が一致したところで、内輪２を直角方向に回転させ、組み込みを完了する。
【００６１】
この組み込み法によれば、本実施形態のように外輪１の両端を開口させることで、内輪２をケージ５に組み込む際、図５に示す方法とは異なり、内輪２は、ケージ５の開口部で、円筒状内周面５ｄを形成して内径を大きくした側、つまり外輪他端開口側から、軸方向をケージ５の軸方向に対して直交させず、かつ、ケージ５のポケット５ｃの一つにトラック溝２ｂ間の突起部２ｂ１を嵌め込んだ状態で組み込むことなく、ケージ５の内部に組み込むことができる。これにより、内輪２をケージ５の内部へ組み込む際の組み付け性を向上させることができる。
【００６２】
外輪１の他端開口部は、ケージ５、ボール４、内輪２を外輪１の内部に組み込んだ後、軸部であるステム部１０を圧入により組み込むことにより密閉する。これについて、以下に詳述する。
【００６３】
ステム部１０は、軸心部１０ａと取付部１０ｂからなる。取付部１０ｂは小径部１０ｂ１と大径部１０ｂ２を有する。大径部１０ｂ２の軸心部側端部の外周面にフランジ部１１を有し、このフランジ部１１より反軸心部側の大径部１０ｂ２の外周面に、フランジ部１１に隣接する雄スプライン１４を形成する。一方、外輪１の他端開口側の内周面には段差部１ｄが形成され、この段差部１ｄより外輪一端開口側の外輪１の内周面にはテーパ部１ｅが形成される。外輪１の他端開口部の内径は、外輪他端開口側から段差部１ｄ、テーパ部１ｅを介して小さくなっている。また、外輪１の他端開口側の内周面で、段差部１ｄとテーパ部１ｅとの間に、これらと隣接する雌スプライン１３を形成する。
【００６４】
ステム部１０は、フランジ部１１の軸心部側が外輪１の段差部１ｄに当接するまで外輪１の他端開口側から圧入する。これにより、ステム部１０の取付部１０ｂの雄スプライン１４と外輪１の雌スプライン１３とを嵌合させる。この構造により、外輪１に回転トルクが発生した際、外輪１からステム部１０に回転トルクを確実に伝達することができる。
【００６５】
ステム部１０を外輪１の他端開口部に圧入後、外輪１の他端開口側端部の内周面とステム部１０のフランジ部１１の軸心部側端面とを溶接し、溶接部１２を形成する。このようにして、ステム部１０を、外輪１の他端開口側に取り付け固定する。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これはあくまで例示であり、特許請求の範囲に記載の意味及び内容の全ての事項を含む。
【００６７】
例えば、本実施形態では、案内リングを位置決め規制する環状部材としてサークリップを使用したが、Ｏリングを使用することもできる。
【００６８】
また、外輪他端開口部に圧入する軸部と外輪の他端開口部の形状は、外輪から軸部にトルク伝達を確実に行うことができるのであれば、本実施形態の形状に限られるものではない。例えば、外輪の他端開口側の内周面にスプラインを形成せず、軸部にのみ雄スプラインを形成し、軸部を外輪の他端開口部に圧入することにより、軸部の雄スプラインを外輪の他端開口側の内周面に食い込ませて取り付け固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る固定型等速自在継手の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す固定型等速自在継手が高作動角（限界作動角）をとった時の状態を示す断面図である。
【図３】図１に示すケージ５の拡大断面図である。
【図４】図１の固定型等速自在継手において、外輪１の内部にケージ５を組み込む際の組み込み方法を示す断面図である。
【図５】従来のゼッパ型等速自在継手における、外輪１の内部にケージ５を組み込む際の組み込み方法を示す断面図である。
【図６】図１の固定型等速自在継手において、ケージ５の内部に内輪２を組み込む際の組み込み方法を示す断面図である。
【図７】従来の高角用に考案された固定型等速自在継手を示す断面図である。
【図８】図７に示す従来の固定型等速自在継手のケージ５５の拡大断面図である。
【図９】図７に示す固定型等速自在継手の課題を解決する固定型等速自在継手の断面図である。
【図１０】図９に示す固定型等速自在継手が高作動角（限界作動角）をとった時の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１              外側継手部材（外輪）
１ａ            球面状内周面（外輪）
１ｂ            トラック溝（外輪）
２              内側継手部材（内輪）
２ａ            球面状外周面（内輪）
２ｂ            トラック溝（内輪）
３              ボールトラック
４              ボール
５              ケージ
５ｄ            円筒状内周面（ケージ）
５ｄ１          嵌合溝
８              案内リング
９              サークリップ（環状部材）
１０            ステム部
Ｏ              継手中心
Ｃ１            ボール中心軌跡（外輪）
Ｏ１  曲率中心
Ｒ１            曲率半径
Ｃ２            ボール中心軌跡（内輪）
Ｃ２ａ        主円弧
Ｏ２          曲率中心
Ｒ２          曲率半径
Ｃ２ｂ        副円弧
Ｒ３          曲率半径
【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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