(57)【要約】【課題】アンダーカットフリー型の等速ジョイントを確実かつ容易に組付けることができる方法を提供する。【解決手段】等速ジョイントが、一方の軸５が接合されるアウターレース２と、他方の軸６が接合されるインナーレース１と、アウターレース２とインナーレース１との対向面にそれぞれ形成されたボール溝１０、２０に配置されてトルクを伝達するボール３と、アウターレース２とインナーレース１との間に配置されて各ボール３を保持する窓部が形成されたケージ４と、を備えてなるアンダーカットフリー型のものであり、かかる等速ジョイントを組付けるに際して、インナーレース１の山部１１の軸方向とケージ４の窓部４０の周方向との向きを合わせて係合し、インナーレース１またはケージ４の自重により、ケージ４内にインナーレース１を挿入して、インナーレース１とケージ４とを組付ける。【選択図】図１
2008045707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の軸が接合されるアウターレースと、他方の軸が接合されるインナーレースと、アウターレースとインナーレースとの対向面にそれぞれ形成されたボール溝に配置されてトルクを伝達するボールと、アウターレースとインナーレースとの間に配置されて各ボールを保持する窓部が形成されたケージと、を備えてなるアンダーカットフリー型の等速ジョイントの組付け方法であって、
インナーレースの山部の軸方向とケージの窓部の周方向との向きを合わせて係合し、インナーレースまたはケージの自重によりケージ内にインナーレースを挿入して、インナーレースとケージとを組付けることを特徴とする等速ジョイントの組付け方法。
【請求項２】
インナーレースまたはケージを加振することを特徴とする請求項１に記載の等速ジョイントの組付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等速ジョイントの組付け方法に関し、特に、一方の軸が接合されるアウターレースと、他方の軸が接合されるインナーレースと、アウターレースとインナーレースとの対向面にそれぞれ形成されたボール溝に配置されてトルクを伝達するボールと、アウターレースとインナーレースとの間に配置されて各ボールを保持する窓部が形成されたケージと、を備えてなるアンダーカットフリー型の等速ジョイントの組付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の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おいては、一方の軸と他方の軸との間で軸方向に変位可能に且つ等速で回転駆動力を伝達する等速ジョイントが配設されている。また、バーフィールド等速ジョイントのなかには、一方の軸と他方の軸との間の変位角度を広角化するために、図８に示すように、アウターレース２とインナーレース１との対向面にそれぞれ形成されたボール溝１０、２０が直線状部１０ａ、２０ａを有するアンダーカットフリー型のものが知られている。いずれの等速ジョイントにおいても、インナーレース１をケージ４に組付けてボール３をケージ４の窓４０からインナーレース１のボール溝１０内に圧入するに際しては、図９に示すように、インナーレース１のボール溝１０とケージ４の窓部４０とが一致するように、インナーレース１の山部１１とケージ４の互いに隣接する窓部４０、４０の間の柱部４１とを一致させた状態に位相が調整される。なお、図示した例では、ボール溝１０、２０、ケージ４の窓部４０、およびボール３が６個の場合で示している。
【０００３】
上記等速ジョイントの組付け方法に関する従来の技術としては、ツェッパジョイントの組立方法などとして開示された特許文献１が知られている。
特許文献１には、ツェッパジョイントのケージ内の所定位置に内輪（インナーレース）を組付ける内輪組付工程と、１個目のボールを上記ケージの開口窓（窓部）と内輪のボール溝にわたって圧入することによりケージと内輪の位置決めをなしたケージアセンブリを得るボール１個打込み工程と、上記ケージアセンブリを外輪（アウターレース）内に組付けるケージアセンブリ組付工程と、外輪内の上記ケージアセンブリを傾けることにより２個目から６個目までのボールを順次ケージの開口窓と内輪のボール溝にわたって挿入するボール５個挿入工程とを具備したことを特徴とするツェッパジョイントの組立方法が開示されている。
【０００４】
そして、特許文献１には、その図４８から図５５までに示された内輪組付工程において、内輪をケージに対し垂直の姿勢にし、かつ内輪を水平軸回りに回転可能に保持し、内輪を降下させて内輪の歯（山部）の先端部分をケージの開口窓に進入させた状態でケージ内に挿入すること、そして、内輪は、内輪組付装置のチャックユニットによって回転可能に保持されて、ケージ内に挿入されるときや、９０°倒してケージ内に収めるときに、所定の位置に偏心されたり移動され、ケージに対する相対的な位置や姿勢を制御されることなどが記載されている。
【０００５】
このようにしてインナーレースをケージ内に組み付けるために、従来では一般に、ケージの複数の窓部のなかで、インナーレースの山部が挿入される一つを他の窓部よりも周方向に大きく形成することにより、インナーレースの山部を十分に挿入し得るようにして、インナーレースの１８０°反対側に位置する山部とケージと干渉しないように構成していた。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２５６６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１にあっては、ケージの開口窓の（周方向の）開口幅は、内輪の（軸方向の）厚みよりも若干大きいなどと記載されていることから（公報第３頁左上欄第１０行〜第１１行）、内輪の歯の先端部分（山部）がケージの開口窓に十分に進入できるため、この内輪の１８０°反対側の歯のケージに対するクリアランスが十分であり、内輪を容易にケージ内に挿入することができるかもしれない。
【０００８】
しかしながら、アンダーカットフリー型のバーフィールド等速ジョイントにあっては、一方の軸と他方の軸との間の変位角度を広角化するために、図１０に示すように、ケージ４の各窓部４０の周方向の長さＳが大きくなる。そして、周方向に互いに隣接する窓部４０と窓部４０の間の柱部４１は、周方向の長さを小さくすると強度が不足することとなるため、かかる方向の長さを小さくするのには限界がある。すなわち、アンダーカットフリー型のバーフィールド等速ジョイントにあっては、各窓部４０の周方向の長さＳが限界まで大きく設定されているので、インナーレース１をケージ４の内部に組付けるときに一般的な等速ジョイントの場合のようにインナーレース１の山部１１と係合されるケージ４の窓部４０の一つだけを大きく形成することができない。したがって、図１０に示したように、ケージ４の窓部４０の周方向の長さＳを、インナーレース１の山部１１の軸方向の厚みＴよりも十分に大きく形成することができない。そのため、ケージ４の窓部４０にインナーレース１の山部１１を十分に進入させることができないことから、インナーレース１の１８０°反対側の山部１１がケージ４の端面開口部に対して十分なクリアランスを有していない。そのため、特許文献１に開示されているように、インナーレース１とケージ４との相対的な位置や姿勢を制御することによりインナーレース１をケージ４内に組込むことが困難であり、機械化できず、手作業により組込むしかないことから効率を向上させることが困難であるなどの問題があった。
【０００９】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、アンダーカットフリー型の等速ジョイントを確実かつ容易に組付けることができる方法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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は、等速ジョイントが、一方の軸が接合されるアウターレースと、他方の軸が接合されるインナーレースと、アウターレースとインナーレースとの対向面にそれぞれ形成されたボール溝に配置されてトルクを伝達するボールと、アウターレースとインナーレースとの間に配置されて各ボールを保持する窓部が形成されたケージと、を備えてなるアンダーカットフリー型のものであって、この等速ジョイントを組付けるにあたり、インナーレースの山部の軸方向とケージの窓部の周方向との向きを合わせて係合し、インナーレースまたはケージの自重によりケージ内にインナーレースを挿入して、インナーレースとケージとを組付けることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インナーレースの山部の軸方向とケージの窓部の周方向との向きを合わせて係合し、インナーレースまたはケージの自重によりケージ内にインナーレースを挿入するので、インナーレースとケージとを確実かつ容易に組付けることができる。
【００１２】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【００１３】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（４）項が請求項２にそれぞれ相当する。
（１）一方の軸が接合されるアウターレースと、他方の軸が接合されるインナーレースと、アウターレースとインナーレースとの対向面にそれぞれ形成されたボール溝に配置されてトルクを伝達するボールと、アウターレースとインナーレースとの間に配置されて各ボールを保持する窓部が形成されたケージと、を備えてなるアンダーカットフリー型の等速ジョイントの組付け方法であって、インナーレースの山部の軸方向とケージの窓部の周方向との向きを合わせて係合し、インナーレースまたはケージの自重によりケージ内にインナーレースを挿入して、インナーレースとケージとを組付けることを特徴とする等速ジョイントの組付け方法。
インナーレースの山部の軸方向とケージの窓部の周方向との向きを合わせて係合すると、インナーレースとケージが相対的に傾斜した状態となる。そのため、インナーレースまたはケージは、その自重により傾斜した状態から倣うように鉛直する状態へと移行してケージ内にインナーレースを挿入させようとする力が働き、インナーレースとケージとが確実にかつ無理なく容易に組付けられる。これら一連の工程では、インナーレースをチャックにより所定の姿勢・所定の位相で把持するとともに、このインナーレースに対してケージを機械的に所定の位相・所定の位相で自動供給することができる。
【００１４】
（２）インナーレースの中心軸を水平にして、かつ、その頂点に山部を位置させるよう保持し、該山部の軸方向とケージの窓部の周方向とを合わせるようにして係合して、ケージを傾斜させた状態に配置することにより、ケージの自重によってインナーレースの外側にケージが嵌るようにして、ケージ内にインナーレースを挿入することができる。
【００１５】
（３）ケージの軸方向を垂直に保持し、その窓部の周方向に内側からインナーレースの中心軸が水平となるようにした状態でその山部の軸方向を合わせて係合することにより、インナーレースの自重によってケージ内にインナーレースが嵌まり込むようにして、ケージ内にインナーレースを挿入することができる。
【００１６】
（４）インナーレースまたはケージを加振することを特徴とする（１）項に記載の等速ジョイントの組付け方法。
インナーレースまたはケージのいずれか一方を保持している手段を加振することにより、インナーレースまたはケージのいずれか他方の自重が、ケージ内にインナーレースを挿入させようとする力を働かせることとなり、インナーレースとケージとが確実にかつ無理なく容易に組付けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のアンダーカットフリー型のバーフィールド等速ジョイントの組付け方法の実施の一形態を、インナーレース１とアウターレース２のボール溝１０、２０、ケージ４の窓部４０、およびボール３が６個である構造の場合により、主に図１〜図７に基づいて詳細に説明する。図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明の方法は、概略、等速ジョイントが、一方の軸５が接合されるアウターレース２と、他方の軸６が接合されるインナーレース１と、アウターレース２とインナーレース１との対向面にそれぞれ形成されたボール溝１０、２０に配置されてトルクを伝達するボール３と、アウターレース２とインナーレース１との間に配置されて各ボール３を保持する窓部が形成されたケージ４と、を備えてなるアンダーカットフリー型のものであり、かかる等速ジョイントを組付けるに際して、インナーレース１の山部１１の軸方向とケージ４の窓部４０の周方向との向きを合わせて係合し、インナーレース１またはケージ４の自重により、ケージ４内にインナーレース１を挿入して、インナーレース１とケージ４とを組付けることを特徴とする。
そして、本発明の方法は、上記構成に加えてさらに、インナーレース１またはケージ４を加振することにより、ケージ４内へのインナーレース１の挿入を促進することを特徴とする。
【００１８】
この実施の形態における等速ジョイントのインナーレース１は、図１に示すように、他方の軸６と軸方向に摺動可能に且つ相対回転不能に噛合されるスプライン穴１２が中心に形成されており、外周には、その中心軸線と平行に６つのボール溝１０が周方向に等間隔で形成されている。互いに隣接するボール溝１０、１０の間には、山部１１が形成されている。図８に断面図で示したように、インナーレース１のボール溝１０の図中右方における溝底は、直線状部１０ａが形成されている。
【００１９】
また、この実施の形態における等速ジョイントのアウターレース２は、一方の軸５と一体に形成されたカップ状のもので、内面には、インナーレース１のボール溝１０および山部１１と対応して、ボール溝２０と山部２１が周方向に交互に形成されている。そして、図８に断面図で示したように、アウターレース２のボール溝２０の図中左方における溝底は、直線状部２０ａが形成されている。このようにインナーレース１とアウターレース２のボール溝１０、２０の溝底に直線状部１０ａ、２０ａが形成されていることにより、一方の軸５と他方の軸６との間に形成される角度を大きくすることが可能なアンダーカットフリー型の等速ジョイントが構成されている。
【００２０】
インナーレース１とアウターレース２のボール溝１０、２０には、一方の軸５と他方の軸６との間でトルク伝達する（すなわち、インナーレース１とアウターレーク２との間の相対回転を阻止する）ためのボール３が配置される。さらに、アウターレース２とインナーレース１との間には、ケージ４が配置されている。ケージ４には、インナーレース１とアウターレース２のボール溝１０、２０と対応する位置に窓部４０が形成されている。各窓部４０は、図１０に参照されるように、その周方向の長さＳがインナーレース１の山部１１の軸方向の厚みＴと比較して十分に大きく形成されていない。ケージの窓部４０内には、ボール３が収容されて保持される。
【００２１】
以上のように構成される等速ジョイントを組付けるに際しては、最初に、インナーレース１にケージ４を組付ける工程（内輪組付工程）に先だって、図１および図２に示すように、インナーレース１の他方の軸６が噛合されるスプライン穴１２を治具７により把持する。治具７は、図１に示すように、その長手方向に沿って中央部７０と側縁部７１とに分割されており、中央部７０と側縁部７１との先端には把持部７０ａ、７１ａを備えている。治具７の把持部７０ａ、７１ａをインナーレース１のスプライン穴１２に挿入して、中央部７０と側縁部７１とを図１に実線または鎖線の矢印で示すように相対的に長手方向に異なる方向へ移動させることにより、インナーレース１のスプライン穴１２が把持されることとなる。なお、治具７は、例えばロボットのアームなどによって支持することができ、また、インナーレース１の把持と開放を行うために、治具７の中央部７０と側縁部７１の相対的な長手方向の移動をリニアアクチュエータによって行うように構成することができる。
【００２２】
図１に示した実施の形態では、インナーレース１は、その中心軸線が水平（図１の紙面に対して垂直）方向に位置し、かつ、山部１１の内の一つが頂点に位置するような位相で治具７により保持されている。この状態に対して、ケージ４を、その中心軸線がインナーレース１の中心軸線と直交する方向に位置するよう配置させる。換言すれば、ケージ４を、窓部４０の周方向がインナーレース１の山部１１の軸方向と一致する方向に位置するよう配置させる。そして、当初、ケージ４の中心軸線を垂直方向に向かうような姿勢または傾斜するような姿勢として、この状態で、ケージ４の窓部４０の一つをインナーレース１の頂部に位置している山部１１に係合し、ケージ４の他端側（下方側）を自由な状態とする。すると、ケージ４は、その自重により他端側が鉛直方向へ垂下し、窓部４０がインナーレース１の山部１１と係合された上方側を中心として下方側が回動する。このとき、インナーレース１の下方側に位置する山部１１とケージ４の下方側との間には、図１に示すように最大クリアランスＣが確保されているため、従来の技術のようにインナーレース１とケージ４との中心軸線を平行な状態に保持して相対的な位置を機械的に制御することにより組付けることなく、ケージ４全体をインナーレース１に外嵌して、容易にケージ４とインナーレース１とが組み付けられる。
【００２３】
さらに、この実施の形態においては、ケージ４とインナーレース１とを確実に組み付けるために、インナーレース１を把持している治具７をバイブレータなどにより加振する。これにより、ケージ４の下方側がインナーレース１の下方に位置する山部１１に倣いながら確実に鉛直方向に垂下されるようになり、インナーレース１にケージ４が嵌まり込むこととなる。
【００２４】
その後、ケージ４とインナーレース１との中心軸線を一致させるように姿勢を変えてケージ４の窓部４０とインナーレース１のボール溝１０との位相を一致させる工程を行う。この工程における実施の形態としては、最初に図３（ａ）に矢印で示すように、ケージ４の端面に対してアーム８０を摺接させて、ケージ４の傾きのバラツキを矯正し、図３（ｂ）に矢印で示すように、ケージ４の窓部４０の相対向する柱部４１をアーム８１により押圧してケージ４の周方向の位相のバラツキを矯正し、この周方向の位相が矯正された相対向する一対の柱部４１をケージチャック８２により把持して、ケージチャック８２とインナーレース１を保持している治具７とを相対移動させることにより、図４に示すように、インナーレース１の各山部１１の外周面とケージ４の内周面が接するようにしてケージ４とインナーレース１との中心軸線を一致させるべく姿勢を変えて、その後、ケージ４の窓部４０とインナーレース１のボール溝１０との位相を一致させて、組立体を構成する。
【００２５】
次いで、図５に示すように、ケージ４の窓部４０を介してインナーレース１の治具７が延びている位置のボール溝１０にボール３を圧入する。これにより、インナーレース１とケージ４との組立体は、周方向への相対回転が規制されて固定される。続いて、図６に示すように、インナーレース１とケージ４の組立体の中心軸線とアウターレース２の中心軸線とが直交するような姿勢で、かつ、インナーレース１と組付けられたケージ４の窓部４０がアウターレース２の山部２１と一致するような位相で、インナーレース１とケージ４の組立体をアウターレース２内に挿入し、図７に示すように、インナーレース１およびケージ４の組立体とアウターレース２の一方の軸５とを、相対的にＹ−Ｚ軸平面上でこの実施の形態の場合３０°回動させ、続いて、インナーレース１およびケージ４の組立体とアウターレース２の一方の軸５とを、相対的にＸ−Ｙ軸平面上でこの実施の形態の場合９０°回動させて、ケージ４の窓部４０およびインナーレース１のボール溝１０とアウターレース２のボール溝２０との位相を合わせ、ケージ４の所定の窓部４０をアウターレース２の端面から出すようにインナーレース１およびケージ４の組立体とアウターレスト２との中心軸線を所定の相対角度に変位させつつケージ４の窓部４０を介して残りの５個のボール溝１０にボール３を圧入する。
【００２６】
なお、上述した実施の形態においては、図において中心軸線が水平となるよう保持されたインナーレース１の山部１１に対してケージ４の窓部４０を係合させ、ケージ４の自重によりインナーレース１にケージ４が嵌まり込むよう構成した場合により説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されることはなく、例えば、ケージ４をその中心軸線が垂直となるように（すなわち、ケージ４の端面が水平となるように）保持した状態とし、このケージ４の所定の窓部４０に対して内側上方からインナーレース１の山部１１を係合し、インナーレース１がその自重によりケージ４内に嵌まり込むように移動可能に保持する構成とすることもできる。さらに、このように構成する場合においては、ケージ４を加振することにより、インナーレース１の自重による嵌まり込みを促進することもできる。
また、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、例えば、インナーレース１とアウターレース２のボール溝１０、２０、ケージ４の窓部４０、およびボール３が３個や８個である構造の場合にも適用することができる。
【００２７】
本発明では、治具７およびアウターレース２などをそれぞれ支持するロボットや、この治具７を加振するバイブレータ、ケージチャック８２、アーム８０、８１、ケージ４をインナーレース１に対して供給するローダなどを備えてなる組付け装置を用いて、自動で行うことができるが、手作業で行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によりインナーレースの山部とケージの窓部とを係合した状態を説明するために示した断面図である。
【図２】本発明によりインナーレースを加振してケージと確実に組付ける状態を説明するために示した斜視図である。
【図３】ケージの姿勢を矯正して把持する状態を説明するために示した断面図である。
【図４】図３に示した状態から、インナーレースとケージとの中心軸線を一致させるように姿勢を変えてケージの窓部とインナーレースのボール溝との位相を一致させる工程を説明するために示した斜視図である。
【図５】図４に示したケージの窓部を介して１個のボールをインナーレースの所定のボール溝に圧入した状態を説明するために示した斜視図である。
【図６】図５に示したインナーレース、ケージ、および１個のボールが組付けられた組立体をアウターレース内に挿入する状態を説明するために示した斜視図である。
【図７】図６に示した状態から、インナーレースおよびケージの組立体と、アウタレースの一方の軸との中心軸線を一致させるよう姿勢を変える工程を説明するために示した斜視図である。
【図８】本発明によって組み付けられる一般的なアンダーカットフリー型の等速ジョイントの構造を説明するために示した断面図である。
【図９】インナーレースとケージの組立体を示す断面図である。
【図１０】アンダーカットフリー型の等速ジョイントにおいて、インナーレースとケージとを組み付ける際に係合するインナーレースの山部の軸方向長さとケージの窓部の周方向の長さとの関係を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：インナーレース、  ２：アウターレース、  ３：ボール、  ４：ケージ、  ５：一方の軸、  ６：他方の軸、  １０：ボール溝、  １０ａ：直線状部、  １１：山部、  ２０：ボール溝、  ２０ａ：直線状部、  ２１：山部、  ４０：窓部、  ４１：柱部
【図１】
2008045707.tif 000003
【図２】
2008045707.tif 000004
【図３】
2008045707.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008045707.tif 000007
【図６】
2008045707.tif 000008
【図７】
2008045707.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008045707.tif 000012