(57)【要約】【課題】内側継手部材の保持器への食い込み現象を防止して、保持器への負荷を軽減することができる固定式等速自在継手を提供することを目的とする。【解決手段】内球面１ａに軸方向に延びた複数の案内溝１ｂを周方向等間隔に形成した外側継手部材１と、外球面２ａに軸方向に延びた複数の案内溝２ｂを周方向等間隔に形成した内側継手部材２と、両継手部材１，２の各案内溝間１ｂ，２ｂに配置した複数のトルク伝達ボール３と、外側継手部材１の内球面１ａと内側継手部材２の外球面２ａとの間に介在すると共にトルク伝達ボール３を収容する複数のポケット４ａを周方向に貫設した保持器４を備えた固定式等速自在継手において、内側継手部材２の案内溝２ｂ相互間にある複数の外球面２ａのうち、少なくとも１つの外球面２ａの軸線方向の中間部と一端縁の間に、凹部１１を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内球面に軸方向に延びた複数の案内溝を周方向等間隔に形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた複数の案内溝を周方向等間隔に形成した内側継手部材と、前記両継手部材の各案内溝間に配置した複数のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを収容する複数のポケットを周方向に貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、
前記内側継手部材の案内溝相互間にある複数の外球面のうち、少なくとも１つの外球面の軸線方向の中間部と一端縁の間に、凹部を設けたことを特徴とする固定式等速自在継手。
【請求項２】
前記内側継手部材の全ての外球面の軸線方向の中間部と一端縁の間に、凹部を設けた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】
前記凹部は、断面Ｌ字状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手。
【請求項４】
前記凹部は、断面円弧状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手。
【請求項５】
前記凹部は、断面Ｖ字状であることを特徴とする請求項１又は２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、自動車や各種産業機械において使用される固定式等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車及びこれに準ずる各種車両においては、エンジンからの駆動力をホイールに伝達する動力伝達経路に、二軸間で角度変位や軸方向変位があった場合でも等速で回転動力を伝達することが可能な等速自在継手を配設することが行われている。等速自在継手には、プランジング運動（軸方向変位）を行わない固定式等速自在継手とプランジング運動を行う摺動式等速自在継手がある。
【０００３】
図１は本発明の固定式等速自在継手を示すものであるが、固定式等速自在継手の基本的な構成を説明するのに便宜的に援用すると、固定式等速自在継手は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、外輪１と、内輪２と、複数のボール３と、保持器４を主要な構成要素とする。
【０００４】
外輪１の凹球面状内周面１ａ（以下、内球面という。）に形成した複数の案内溝１ｂと、内輪２の凸球面状外球面２ａ（以下、外球面という。）に形成した複数の案内溝２ｂとの間に、それぞれ１個ずつボール３を配設している。そして、各ボール３を収容する複数のポケット４ａを形成した保持器４を、外輪１の内球面１ａと内輪２の外球面２ａとの間に配設している。
【０００５】
内輪を保持器内に組み付けるには、図１０に示すように、内輪２の案内溝２ｂを保持器４の入口部４ｄに跨がせる。跨がせた案内溝２ｂを中心に矢印Ａ方向に回転させて、内輪２の案内溝２ｂ相互間の凸部２ｃを保持器４のポケット４ａに挿入すると共に、内輪２を保持器４内へ入れる。そして、内輪２を保持器４内で９０°回転させて球面係合させ組み付けている。
【０００６】
ところで、外輪の軸線と内輪の軸線とがなす作動角の最大値を大きくとれるようにするために、内輪の軸線方向寸法を大きくして、内輪の案内溝を長く形成する場合がある。内輪の軸線方向寸法を大きくするに伴って、凸部の軸線方向寸法が保持器のポケットより大きくなると、組み付け時に凸部をポケット内に挿入することができなくなる。
【０００７】
この問題を解決するために、図１１に示すように、内輪２の外球面２ａの一端を切り欠いて、傾斜面２ｅ又は段差面を形成したものがある（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。この傾斜面２ｅを設けたことにより、凸部２ｃはポケット４ａに隣接する柱部１０との干渉を回避してポケット４ａ内に挿入できる。
【特許文献１】ＤＥ  １９５  １４  ８６８  Ｃ１
【特許文献２】特許第３６７８０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１又は特許文献２の継手は、図１２に示すように、内輪２の回転軸が外輪１の回転軸に対し大きく傾斜した状態（継手が大きな作動角をとった状態）となると、傾斜部２ｅを形成した内輪２の外球面２ａと、保持器４の内球面４ｃとの接触面積は小さくなる。この状態で高トルクを負荷すると、外球面２ａの傾斜部２ｅ（エッジ）が保持器４の内球面４ｃに強く食い込んで保持器４に過大な負荷がかかる虞があった。
【０００９】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、内輪の保持器への食い込み現象を防止して、保持器への負荷を軽減することができる固定式等速自在継手を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、内球面に軸方向に延びた複数の案内溝を周方向等間隔に形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた複数の案内溝を周方向等間隔に形成した内側継手部材と、前記両継手部材の各案内溝間に配置した複数のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを収容する複数のポケットを周方向に貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、前記内側継手部材の案内溝相互間にある複数の外球面のうち、少なくとも１つの外球面の軸線方向の中間部と一端縁の間に、凹部を設けたものである。
【００１１】
内側継手部材を保持器に組み込む際、内側継手部材の外球面に形成した凹部を、保持器の柱部に接触ないし接近させることで、内側継手部材の凸部を保持器のポケットに挿入することができる（図８参照）。この凹部を設けたことにより、内側継手部材の凸部の軸線方向寸法がポケットの周方向幅寸法より大きい場合であっても、内側継手部材の凸部を柱部との干渉を回避してポケット内に挿入できる。
【００１２】
また、継手が大きな作動角をとったとき、内側継手部材の凹部と保持器の内球面が対面する箇所では（図９参照）、内側継手部材の外球面の中間部近傍部位及び端縁近傍部位が、保持器の内球面に接触して支持する。これにより、高トルクが負荷された場合であっても、内側継手部材が保持器の内球面に強く食い込むことを防止できる。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の固定式等速自在継手において、前記内側継手部材の全ての外球面の軸線方向の中間部と一端縁の間に、凹部を設けたものである。
【００１４】
内側継手部材の外球面のうち、任意に選択した外球面の凹部を保持器の柱部に接触ないし接近させれば、内側継手部材の凸部を保持器のポケットに挿入することができる。請求項２の場合は、組付け性が向上し、内側継手部材の軽量化も図れる。また、請求項１の場合と同様に、内側継手部材が保持器の内球面に強く食い込むことを防止できる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手において、前記凹部は、断面Ｌ字状である。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手において、前記凹部は、断面円弧状である。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手において、前記凹部は、断面Ｖ字状である。
【００１８】
請求項３〜５のように、凹部の断面形状は容易に変更可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の固定式等速自在継手によれば、内側継手部材の凸部の軸線方向寸法がポケットの周方向幅寸法より大きい場合であっても、凸部をポケット内に挿入して内側継手部材を保持器に組み込むことができる。これにより、内側継手部材の案内溝の軸線方向寸法を延ばすことができ、継手の高作動角化を図れる。また、継手の高作動角、高トルク負荷時の内側継手部材の保持器への食い込み現象を防止して、継手の円滑な回転運動を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る固定式等速自在継手の実施の形態について説明する。
本発明の固定式等速自在継手は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、外側継手部材としての外輪１と、内側継手部材としての内輪２と、トルク伝達部材としての複数のボール３と、保持器４とを主要な構成要素とする。この継手は、プランジング運動を行わず、作動角に関わりなく継手中心Ｏは固定されている。
【００２１】
外輪１はマウス部６とステム部７とからなり、ステム部７にて図示しない回転軸とトルク伝達可能に結合する。マウス部６は一端が開口したベル型で、その内球面１ａに、軸線方向に延びた複数の案内溝１ｂが、周方向等間隔に形成してある。案内溝１ｂはマウス部６の開口端まで延びている。
【００２２】
内輪２は外球面２ａを有し、その外球面２ａには、軸線方向に延びた複数の案内溝２ｂが周方向等間隔に形成してある。また、内輪２には、シャフト８とトルク伝達可能に結合するためのスプライン（又はセレーション）孔２ｄが形成されている。
【００２３】
外輪１の案内溝１ｂと内輪２の案内溝２ｂとは対をなし、各対の案内溝１ｂ，２ｂで構成されるトラックに１個ずつ、ボール３が転動可能に組み込んである。ボール３は、外輪１の案内溝１ｂと内輪２の案内溝２ｂとの間に介在してトルクを伝達する。
【００２４】
保持器４は、一対の環状部９，９と、環状部９，９の間に周方向に所定間隔おきに配設した複数の柱部１０とから構成される。各ボール３は、柱部１０相互間に形成したポケット４ａ内に収容されている。この場合、ボール３の数、内外輪１，２の各案内溝１ｂ，２ｂの数、及びポケット４ａの数は、６つである。ただし、これらボール３等の数は特に限定しない。また、保持器４は、外輪１と内輪２との間に摺動可能に介在し、保持器４の外球面４ｂにて外輪１の内球面１ａと接し、保持器４の内球面４ｃにて内輪２の外球面２ａと接する。
【００２５】
以下、本発明の具体的構成について説明する。図２は本発明に係る固定式等速自在継手の内輪の斜視図、図３は図２のＹ矢視図、図４は図３のＺ−Ｚ断面図である。図２〜図４に示すように、内輪２の案内溝２ｂ相互間の全ての外球面２ａに、凹部１１が設けてある。
【００２６】
図４の要部を拡大した図５に示すように、上記凹部１１は、外球面２ａの軸線方向の中間部２０と、図５の右側の端縁２１の間、詳しくは右側の端縁２１寄りの部分に形成されている。この凹部１１を形成することにより、外球面２ａは、右側の端縁２１を含む小球面部１２と、中間部２０と左側の端縁２２を含む大球面部１３とを有する。なお、小球面部１２と大球面部１３は、同一球面上にある。
【００２７】
この場合、凹部１１は、軸線Ｘに対して、平行な面（平行面）１１ａと、直交する面（直交面）１１ｂとを有する断面Ｌ字状に形成されている。また、凹部１１の断面形状は、これ以外の形状であってもよい。例えば、図６に示すように、円弧面１１ｃに形成する場合や、図７に示すように、平行面１１ａと直交面１１ｂをＲ面１１ｄにて連結し、さらに平行面１１ａから端縁２１側へ傾斜面１１ｅを延設した断面Ｖ字状にしてもよい。凹部１１の形成方法は、切削加工や塑性加工など任意の形成方法を採用することができる。
【００２８】
以下、本発明の内輪を保持器に組み付ける方法について説明する。
内輪２の軸線が保持器４の軸線に対し９０°をなすように、内輪２を配置する。この状態で、内輪２の案内溝２ｂを保持器４の入口部４ｄに跨がせる（図１０参照）。跨がせた案内溝２ｂを中心に矢印Ａ方向に回転させて、内輪２の案内溝２ｂ相互間の凸部２ｃを保持器４のポケット４ａに挿入する。
【００２９】
図８は、内輪２の凸部２ｃを保持器４のポケット４ａに挿入した状態を示す。図８に示すように、内輪２の外球面２ａに形成した凹部１１を、保持器４の柱部１１に接触ないし接近させ、外球面２ａの大球面部１３をポケット４ａに挿入する。内輪２の凸部２ｃの軸線方向寸法Ｌがポケット４ａの周方向幅寸法Ｗより大きい場合であっても、凹部１１を設けたことにより、凸部２ｃを柱部１０との干渉を回避してポケット４ａ内に挿入できる。このようにして、内輪２を保持器４内へ入れ、内輪２を保持器４内で９０°回転させて球面係合させ組み付ける。
【００３０】
また、組付け後、図９に示すように、本発明の継手が大きな作動角をとったとき、内輪２の凹部１１と保持器４の内球面４ｃが対面する箇所では、内輪２の外球面２ａの大球面部１３と小球面部１２が、保持器４の内球面４ｃに接触している。そして、この状態で高トルクが負荷された場合であっても、保持器４の内球面４ｃに大球面部１３と小球面部１２とで接触して支持しているので、内輪２が保持器４の内球面４ｃに強く食い込むことがない。
【００３１】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に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で、種々の変更を加え得ることは勿論である。前記凹部１１は、複数の外球面２ａのうち、少なくとも１つに設ければよい。また、図５において、凹部１１を、柱部１０外球面２ａの中間部２０と左側の端縁２２との間に設けてもよい。また、本発明の構造は、図１に示した固定式等速自在継手に限らず、あらゆる固定式等速自在継手に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（Ａ）は本発明の固定式等速自在継手を軸線と平行に切断した断面図、（Ｂ）は当該固定式等速自在継手を軸線と直交方向に切断した断面図である。
【図２】前記固定式等速自在継手の内輪の実施の一形態を示す斜視図である。
【図３】図２のＹ矢視図である。
【図４】図３のＺ−Ｚ断面図である。
【図５】図４の凹部の要部拡大断面図である。
【図６】前記凹部の他の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図７】前記凹部のさらに別の実施形態を示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の内輪を保持器に取り付ける様子を示す断面図である。
【図９】本発明の固定式等速自在継手が大きな作動角をとった状態を示す断面図である。
【図１０】従来の内輪を保持器に組み付ける様子を示す一部破断図である。
【図１１】従来の内輪を保持器に組み付ける様子を示す断面図である。
【図１２】従来の固定式等速自在継手が大きな作動角をとった状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    外輪
１ａ  内球面
１ｂ  案内溝
２    内輪
２ａ  外球面
２ｂ  案内溝
２ｃ  凸部
２ｄ  スプライン孔
３    ボール
４    保持器
４ａ  ポケット
４ｂ  外球面
４ｃ  内球面
４ｄ  入口部
１０  柱部
１１  凹部
１２  小球面部
１３  大球面部
２０  中間部
２１  端縁
２２  端縁
【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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