(57)【要約】【課題】高作動角においても十分な信頼性や耐久性を有する等速自在継手を提供することにある。【解決手段】外輪溝１ｂを、軸方向に連なる３つの円弧１ｂ１，１ｂ０，１ｂ２で形成し、奥側の円弧１ｂ１の中心Ｏ１１を軸線Ｌよりも径方向外側かつ継手中心面Ｃよりも開口側に配置し。中央の円弧１ｂ０の中心Ｏ１０を、軸線Ｌ上かつ継手中心面Ｃよりも開口側に配置し、開口側の円弧１ｂ２の中心Ｏ１２を、軸線Ｌよりも径方向内側かつ継手中心面Ｃよりも開口側に配置する。内輪溝２ｂを、軸方向に連なる３つの円弧２ｂ１，２ｂ０，２ｂ２で形成し。奥側の円弧２ｂ１の中心Ｏ２１を軸線Ｌよりも径方向内側かつ継手中心面Ｃよりも奥側に配置し、中央の円弧２ｂ０の中心Ｏ２０を、軸線Ｌ上かつ継手中心面Ｃよりも奥側に配置し、開口側の円弧２ｂ２の中心Ｏ２２を、軸線Ｌよりも径方向外側かつ継手中心面Ｃよりも奥側に配置する。【選択図】図１
2008064292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口とこの開口に連なる球状の内周面とを有する外輪と、この外輪の内側に配置されて球状の外周面を有する内輪と、上記外輪の内周面に形成されて軸方向に延在する複数の外輪溝と、上記内輪の外周面に形成されて軸方向に延在する複数の内輪溝と、対向する上記外輪溝と上記内輪溝とで形成される複数のボールトラックに夫々配置されたボールと、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に配置されて上記複数のボールを保持する保持器とを備える等速自在継手において、
上記外輪溝は、軸方向に連なる３つの円弧で形成され、奥側の上記円弧の中心が外輪の軸線よりも径方向外側かつ継手中心面よりも開口側に位置する一方、中央の上記円弧の中心が外輪の軸線上かつ継手中心面よりも開口側に位置し、
上記内輪溝は、軸方向に連なる３つの円弧で形成され、奥側の上記円弧の中心が内輪の軸線よりも径方向内側かつ継手中心面よりも奥側に位置する一方、中央の上記円弧の中心が内輪の軸線上かつ継手中心面よりも奥側に位置することを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
請求項１に記載の等速自在継手において、
上記外輪溝は、開口側の上記円弧の中心が外輪の軸線よりも径方向内側かつ継手中心面よりも開口側に位置し、
上記内輪溝は、開口側の上記円弧の中心が内輪の軸線よりも径方向外側かつ継手中心面よりも奥側に位置することを特徴とする等速自在継手。
【請求項３】
請求項２に記載の等速自在継手において、
上記外輪溝は、上記奥側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記奥側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の外輪溝奥側直線上に位置すると共に、
上記内輪溝は、上記開口側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記開口側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の内輪溝開口側直線上に位置し、
上記外輪溝奥側直線と内輪溝開口側直線は、上記外輪と内輪との間の作動角が零であるとき、上記継手中心面に関して対称であることを特徴とする等速自在継手。
【請求項４】
請求項２に記載の等速自在継手において、
上記外輪溝は、上記開口側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記開口側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の外輪溝開口側直線上に位置すると共に、
上記内輪溝は、上記奥側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記奥側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の内輪溝奥側直線上に位置し、
上記外輪溝開口側直線と内輪溝奥側直線は、上記外輪と内輪との間の作動角が零であるとき、上記継手中心面に関して対称であることを特徴とする等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車や産業機械に使用される等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手としては、図３に示すように、開口１ｃとこの開口１ｃに連なる球状の内周面１ａとを有する外輪１と、この外輪１の内側に配置されて球状の外周面２ａを有する内輪２と、外輪１の内周面１ａに形成されて軸方向に延在する複数の外輪溝１ｂと、内輪の外周面２ａに形成されて軸方向に延在する複数の内輪溝２ｂと、対向する外輪溝１ｂと内輪溝２ｂとで形成されるボールトラックに配置されたボール３と、外輪１の内周面１ａと内輪２の外周面２ａとの間に配置されてボール３を保持する保持器４とを備えたものが知られている。
【０００３】
上記外輪溝１ｂは軸方向において１つの円弧で形成され、この外輪溝１ｂの中心Ｏ１を継手中心Ｏよりも外輪１の開口側にオフセットしている。また、上記内輪溝２ｂは軸方向において１つの円弧で形成され、この内輪溝２ｂの中心Ｏ２を継手中心Ｏよりも外輪１の奥側にオフセットしている。この外輪溝１ｂと内輪溝２ｂは、各中心Ｏ１，Ｏ２ｂとボール３の中心とを結ぶ線が互いに同じ角度αをなしていて、互いに同じオフセット量を有する。また、外輪溝１ｂの中心Ｏ１と内輪溝２ｂの中心２は、いずれも軸線Ｌ上に位置している。なお、図３では、外輪１と内輪２との間の作動角が零であり、外輪１の軸線と内輪２の軸線は同一の軸線Ｌとして表れている。
【０００４】
上記等速自在継手は、図４に示すように、外輪の軸線Ｌ１と内輪の軸線Ｌ２とが作動角θをなすとき、この作動角θの二等分平面上にボール３が配置される。上記外輪１の内周面１ａと保持器４の外周面４ａ、及び、保持器４の内周面４ｂと内輪２の外周面２ａは、中心が継手中心Ｏと一致する同心円に形成されている。
【０００５】
しかしながら、上記従来の等速自在継手は、外輪溝１ｂの中心Ｏ１と内輪溝２ｂの中心Ｏ２が、軸線Ｌ上の開口側と奥側に夫々オフセットされていることにより、外輪溝１ｂと内輪溝２ｂの深さが奥側ほど浅くなる。一般的に、等速自在継手では、溝１ｂとボールとの接触はアンギュラコンタクトであり、接触角が一定に形成される。したがって、外輪１と内輪２の間の作動角θが増大したとき、外輪溝１ｂと内輪溝２ｂの奥側部分において、ボール３との接触部（接触楕円）が溝１ｂ，２ｂの縁に接近する。これにより、外輪１の内周面１ａや内輪２の外周面２ａにボール３が乗り上り、溝１ｂ，２ｂの縁部に欠けが生じ、また、早期に溝１ｂ，２ｂにフレーキングが発生するといった問題が生じる場合がある。
【０００６】
そこで、従来、外輪溝と内輪溝を単一の円弧で形成し、上記外輪溝の中心を継手中心よりも開口側かつ軸線よりも径方向外側にオフセットすると共に、内輪溝の中心を継手中心よりも奥側かつ軸線よりも径方向外側にオフセットした等速自在継手が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、外輪溝と内輪溝を、継手中心面よりも開口側と奥側との２つの円弧で夫々形成する等速自在継手が提案されている。この等速自在継手は、外輪溝について、開口側の円弧の中心を継手中心に配置する一方、奥側の円弧の中心を継手中心よりも径方向外側にオフセットしている。また、内輪溝について、奥側の円弧の中心を継手中心よりも奥側にオフセットすると共に、開口側の円弧の中心を継手中心よりも奥側かつ径方向外側にオフセットしている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特表２００２−５４１３９５号公報
【特許文献２】特開平４−２２８９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように外輪溝と内輪溝を単一の円弧で夫々形成した等速自在継手は、外輪溝及び内輪溝の中心を共に軸線よりも径方向外側にオフセットしているので、内輪奥側部分の深さが不足し易いという問題がある。また、特許文献２のように外輪溝と内輪溝を２つの円弧で夫々形成した等速自在継手は、内輪溝の奥側の円弧中心が軸線上のオフセットであるので、内輪溝の奥側部分の深さが不足し易いという問題がある。このように、従来の等速自在継手は、高作動角における信頼性や耐久性を招き易いという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、外輪溝と内輪溝のいずれも奥側部分の深さを十分に確保でき、ボールの乗り上り等の不都合を効果的に防止できて、高作動角においても高い信頼性と耐久性を有する等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、開口とこの開口に連なる球状の内周面とを有する外輪と、この外輪の内側に配置されて球状の外周面を有する内輪と、上記外輪の内周面に形成されて軸方向に延在する複数の外輪溝と、上記内輪の外周面に形成されて軸方向に延在する複数の内輪溝と、対向する上記外輪溝と上記内輪溝とで形成される複数のボールトラックに夫々配置されたボールと、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に配置されて上記複数のボールを保持する保持器とを備える等速自在継手において、上記外輪溝は、軸方向に連なる３つの円弧で形成され、奥側の上記円弧の中心が外輪の軸線よりも径方向外側かつ継手中心面よりも開口側に位置する一方、中央の上記円弧の中心が外輪の軸線上かつ継手中心面よりも開口側に位置し、上記内輪溝は、軸方向に連なる３つの円弧で形成され、奥側の上記円弧の中心が内輪の軸線よりも径方向内側かつ継手中心面よりも奥側に位置する一方、中央の上記円弧の中心が内輪の軸線上かつ継手中心面よりも奥側に位置することを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、外輪溝の奥側の円弧の中心は、外輪の軸線よりも径方向外側かつ継手中心面よりも開口側に位置する。また、内輪溝の奥側の円弧の中心は、内輪の軸線よりも径方向内側かつ継手中心面よりも奥側に位置する。これにより、外輪溝と内輪溝のいずれも奥側部分の深さが十分に深く形成される。したがって、外輪と内輪との間の作動角が増大した場合においても、外輪溝と内輪溝の奥側部分でボールの接触部が溝の縁に接近し難くなる。その結果、外輪の内周面や内輪の外周面にボールが乗り上る不都合や、外輪溝及び内輪溝の縁部に欠けが生じる不都合や、外輪溝及び内輪溝に早期にフレーキングが発生する不都合を効果的に防止できる。
【００１２】
また、上記外輪溝と内輪溝のいずれにおいても、中央の円弧の中心が軸線上に位置するので、この中央の円弧は、開口側と奥側に連なり軸線から径方向にオフセットした円弧に対して、滑らかに接続される。したがって、対向する上記外輪溝と内輪溝で形成されるボールトラック内において、ボールを滑らかに転動させることができる。これにより、上記外輪と内輪の作動角が大きい場合においても、ボールトラック内でのボールの転動不良を防止できて、高い信頼性と耐久性を有する等速自在継手が得られる。
【００１３】
なお、継手中心面とは、上記外輪と内輪の作動角が零である状態で、上記複数のボールの中心が含まれる面をいう。
【００１４】
また、請求項２の発明は、上記外輪溝は、開口側の上記円弧の中心が外輪の軸線よりも径方向内側かつ継手中心面よりも開口側に位置し、上記内輪溝は、開口側の上記円弧の中心が内輪の軸線よりも径方向外側かつ継手中心面よりも奥側に位置することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、作動角が増大したときに内輪溝の奥側の円弧と対向する外輪溝の開口側の円弧の中心を、内輪溝の奥側の円弧の中心位置に対応した位置に配置するので、外輪溝の開口側の端まで適切にボールを転動させることができる。また、作動角が増大したときに外輪溝の奥側の円弧と対向する内輪溝の開口側の円弧の中心を、外輪溝の奥側の円弧の中心位置に対応した位置に配置するので、内輪溝の開口側の端まで適切にボールを転動させることができる。
【００１６】
ここで、上記外輪溝の開口側部分と上記内輪溝の開口側部分は、従来よりも深さが浅くなるが、いずれも従来からフレーキング等の不都合を防止するには十分な深さが確保されているので、深さの減少による不都合は生じない。
【００１７】
また、請求項３の発明は、上記外輪溝は、上記奥側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記奥側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の外輪溝奥側直線上に位置すると共に、上記内輪溝は、上記開口側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記開口側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の内輪溝開口側直線上に位置し、上記外輪溝奥側直線と内輪溝開口側直線は、上記外輪と内輪との間の作動角が零であるとき、上記継手中心面に関して対称であることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、上記外輪溝について、奥側の円弧と中央の円弧との接続点と、上記奥側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とを単一の外輪溝奥側直線上に配置することにより、奥側の円弧と中央の円弧とが滑らかに接続される。したがって、外輪溝の奥側部分と中央部分との間でボールを滑らかに通過させることができる。また、上記内輪溝について、開口側の円弧と中央の円弧との接続点と、上記開口側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とを単一の内輪溝開口側直線上に配置することにより、開口側の円弧と中央の円弧とが滑らかに接続される。したがって、内輪溝の開口側部分と中央部分との間でボールを滑らかに通過させることができる。さらに、作動角が零であるときに上記外輪溝奥側直線と内輪溝開口側直線を継手中心面に関して対称に形成することにより、作動角が増大したとき、ボールが上記外輪溝の接続点と上記内輪溝の接続点とを同じタイミングで通過する。これらにより、高作動角においても、上記外輪溝と内輪溝とで形成されるボールトラックにボールを滑らかに転動させることができて、ボールの転動不良を防止できる。その結果、高作動角においても信頼性と耐久性の高い等速自在継手が得られる。
【００１９】
また、請求項４の発明は、上記外輪溝は、上記開口側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記開口側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の外輪溝開口側直線上に位置すると共に、上記内輪溝は、上記奥側の円弧と中央の円弧とが接続される接続点と、上記奥側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とが単一の内輪溝奥側直線上に位置し、上記外輪溝開口側直線と内輪溝奥側直線は、上記外輪と内輪との間の作動角が零であるとき、上記継手中心面に関して対称であることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、上記外輪溝について、開口側の円弧と中央の円弧との接続点と、上記開口側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とを単一の外輪溝開口側直線上に配置することにより、開口側の円弧と中央の円弧とが滑らかに接続される。したがって、外輪溝の開口側部分と中央部分との間でボールを滑らかに通過させることができる。また、上記内輪溝について、奥側の円弧と中央の円弧との接続点と、上記奥側の円弧の中心と、上記中央の円弧の中心とを単一の内輪溝奥側直線上に配置することにより、奥側の円弧と中央の円弧とが滑らかに接続される。したがって、内輪溝の奥側部分と中央部分との間でボールを滑らかに通過させることができる。さらに、作動角が零であるときに上記外輪溝開口側直線と内輪溝奥側直線を継手中心面に関して対称に形成することにより、作動角が増大したとき、ボールが上記外輪溝の接続点と上記内輪溝の接続点とを同じタイミングで通過する。これらにより、高作動角においても、上記外輪溝と内輪溝とで形成されるボールトラックにボールを滑らかに転動させることができて、ボールの転動不良を防止できる。その結果、高作動角においても信頼性と耐久性の高い等速自在継手が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、外輪溝と内輪溝を３つの円弧で形成し、各溝の奥側の円弧の中心位置を適切にすることにより、外輪の内周面や内輪の外周面にボールが乗り上がる不都合等を防止できて、等速自在継手の信頼性と耐久性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の等速自在継手を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態としての固定型等速自在継手を示す断面図である。この固定型等速自在継手は、自動車のドライブシャフトに用いられ、従動シャフト（図示せず）が連結される外輪１から、駆動シャフト（図示せず）が連結される内輪２に、各シャフトが屈曲しても等速で回転力を伝達するものである。この固定型等速自在継手は、開口１ｃとこの開口１ｃに連なる球状の内周面１ａとを有する外輪１と、この外輪１の内側に配置されて球状の外周面２ａを有する内輪２を備える。外輪１の内周面１ａには、軸方向に延在する複数の外輪溝１ｂが形成されている。内輪の外周面２ａには、軸方向に延在する内輪溝２ｂが上記外輪溝１ｂと同じ個数だけ形成されている。内輪２の内周面２ｃには、駆動シャフトの先端と嵌合するセレーション又はスプラインが形成されている。対向する外輪の外輪溝１ｂと、内輪２の内輪溝２ｂとでボールトラックが形成され、このボールトラック内にボール３が配置されている。外輪１の内周面１ａと内輪２の外周面２ａとの間には、ボール３を保持する保持器４が設けられている。図１では、外輪１と内輪２との間の作動角が零であり、外輪１の軸線と内輪２の軸線は同一の軸線Ｌとして表れている。
【００２４】
上記外輪溝１ｂは、軸方向に連なる３つの円弧１ｂ１，１ｂ０，１ｂ２で形成されている。この外輪溝１ｂは、奥側の円弧１ｂ１の中心Ｏ１１が軸線Ｌよりも径方向外側かつ継手中心面Ｃよりも開口側に位置している。中央の円弧１ｂ０の中心Ｏ１０は、軸線Ｌ上かつ継手中心面Ｃよりも開口側に位置している。開口側の円弧１ｂ２の中心Ｏ１２は、軸線Ｌよりも径方向内側かつ継手中心面Ｃよりも開口側に位置している。奥側の円弧１ｂ１の半径Ｒ１と、中央の円弧１ｂ０の半径Ｒ０と、開口側の円弧１ｂ２の半径Ｒ２は、この順に小さく形成され、Ｒ１＞Ｒ０＞Ｒ２の関係となるように形成されている。
【００２５】
上記内輪溝２ｂは、軸方向に連なる３つの円弧２ｂ１，２ｂ０，２ｂ２で形成されている。この内輪溝２ｂは、奥側の円弧２ｂ１の中心Ｏ２１が軸線Ｌよりも径方向内側かつ継手中心面Ｃよりも奥側に位置している。中央の円弧２ｂ０の中心Ｏ２０は、軸線Ｌ上かつ継手中心面Ｃよりも奥側に位置している。開口側の円弧２ｂ２の中心Ｏ２２は、軸線Ｌよりも径方向外側かつ継手中心面Ｃよりも奥側に位置している。奥側の円弧２ｂ１の半径ｒ１と、中央の円弧２ｂ０の半径ｒ０と、開口側の円弧２ｂ２の半径ｒ２は、この順に大きく形成され、ｒ１＜ｒ０＜ｒ２の関係となるように形成されている。
【００２６】
上記外輪溝１ｂについて、各円弧が順次接続される接続点と、各円弧の中心位置との間に、所定の関係が成立するように形成されている。すなわち、奥側の円弧１ｂ１と中央の円弧１ｂ０との接続点Ｍと、奥側の円弧１ｂ１の中心Ｏ１１と、中央の円弧１ｂ０の中心Ｏ１０とが単一の外輪溝奥側直線Ｓｏ１上に位置している。また、中央の円弧１ｂ０と開口側の円弧１ｂ２との接続点Ｐと、中央の円弧１ｂ０の中心Ｏ１０と、開口側の円弧１ｂ２の中心Ｏ１２とが単一の外輪溝開口側直線Ｓｏ２上に位置している。
【００２７】
また、上記内輪溝２ｂについて、各円弧が順次接続される接続点と、各円弧の中心位置との間に、所定の関係が成立するように形成されている。すなわち、奥側の円弧２ｂ１と中央の円弧２ｂ０との接続点Ｑと、奥側の円弧２ｂ１の中心Ｏ２１と、中央の円弧２ｂ０の中心Ｏ２０とが単一の内輪溝奥側直線Ｓｉ１上に位置している。また、中央の円弧２ｂ０と開口側の円弧２ｂ２との接続点Ｎと、中央の円弧２ｂ０の中心Ｏ２０と、開口側の円弧２ｂ２の中心Ｏ２２とが単一の内輪溝開口側直線Ｓｉ２上に位置している。
【００２８】
上記外輪溝奥側直線Ｓｏ１と内輪溝開口側直線Ｓｉ２は、継手中心面Ｃに関して対称に形成されている。すなわち、外輪溝奥側直線Ｓｏ１と内輪溝開口側直線Ｓｉ２は、継手中心面Ｃに関して互いに逆方向に延在して、上記継手中心面Ｃと外輪溝奥側直線Ｓｏ１との間の角度βと、継手中心面Ｃと内輪溝開口側直線Ｓｉ２との間の角度βが同じに形成されている。また、上記外輪溝開口側直線Ｓｏ２と内輪溝奥側直線Ｓｉ１は、継手中心面Ｃに関して対称に形成されている。すなわち、外輪溝開口側直線Ｓｏ２と内輪溝奥側直線Ｓｉ１は、継手中心面Ｃに関して互いに逆方向に延在して、継手中心面Ｃと外輪溝開口側直線Ｓｏ２との間の角度γと、継手中心面Ｃと内輪溝奥側直線Ｓｉ１との間の角度γが同じに形成されている。
【００２９】
これにより、外輪溝１ｂの中央の円弧１ｂ０の中心Ｏ１０と、内輪溝２ｂの中央の円弧２ｂ０の中心Ｏ２０とは、軸線Ｌ上において、継手中心Ｏから互いに逆向きに同じ距離ｔだけオフセットしている。また、外輪溝１ｂの奥側の円弧１ｂ１の中心Ｏ１１と、内輪溝２ｂの開口側の円弧２ｂ２の中心Ｏ２２とは、軸線Ｌから径方向外側にｄ１だけオフセットしていると共に、軸線Ｌと平行方向に、継手中心面Ｃから互いに逆側に同じ距離だけオフセットしている。また、外輪溝１ｂの開口側の円弧１ｂ２の中心Ｏ１２と、内輪溝２ｂの奥側の円弧２ｂ１の中心Ｏ２１とは、軸線Ｌから径方向内側にｄ２だけオフセットしていると共に、軸線Ｌと平行方向に、継手中心面Ｃから互いに逆側に同じ距離だけオフセットしている。
【００３０】
上記構成の固定型等速自在継手は、以下のように動作する。すなわち、従動シャフトと駆動シャフトとが屈曲して、外輪１と内輪２とが所定の作動角をなした状態で、内輪２が回転駆動される。この内輪２からボール３を介して外輪１に回転トルクが伝達され、外輪１が内輪２と等速で回転される。内輪溝２ｂ及び外輪溝１ｂの表面と、ボール３の表面との間には、アンギュラコンタクトが形成される。
【００３１】
ここで、外輪溝１ｂの奥側の円弧１ｂ１の中心Ｏ１１が、軸線Ｌよりも径方向外側にオフセットされていることにより、外輪溝１ｂの奥側部分は従来よりも深く形成されている。したがって、高作動角においても、外輪溝１ｂの奥側部分でボール３の接触部が溝の縁に接近し難くなる。その結果、外輪１の内周面１ａにボール３が乗り上がる不都合や、外輪溝１ｂの縁部に欠けが生じる不都合や、外輪溝１ｂに早期にフレーキングが生じる不都合を防止できる。
【００３２】
また、内輪溝２ｂの奥側の円弧２ｂ１の中心Ｏ２１が、軸線Ｌよりも径方向内側にオフセットされていることにより、内輪溝２ｂの奥側部分は従来よりも深く形成されている。したがって、高作動角においても、内輪溝２ｂの奥側部分でボール３の接触部が溝の縁に接近し難くなる。その結果、内輪１の外周面２ａにボール３が乗り上がる不都合や、内輪溝２ｂの縁部に欠けが生じる不都合や、内輪溝２ｂに早期にフレーキングが生じる不都合を防止できる。
【００３３】
外輪と１内輪２が高作動角をなすとき、ボール３は、ボールトラック内を奥側端から開口側端までの略全範囲に渡って転動する。ここで、外輪溝１ｂの中央部分の中心Ｏ１０が軸線Ｌ上に配置されているので、外輪溝１ｂの曲率が異なる３つの円弧１ｂ１，１ｂ０，１ｂ２に沿ってボール３を滑らかに転動させることができる。また、内輪溝２ｂの中央部分の中心Ｏ２０が軸線Ｌ上に配置されているので、内輪溝２ｂの曲率が異なる３つの円弧２ｂ１，２ｂ０，２ｂ２に沿ってボール３を滑らかに転動させることができる。
【００３４】
さらに、外輪溝１ｂについて、奥側の円弧１ｂ１と中央の円弧１ｂ０との接続点Ｍと、奥側の円弧１ｂ１の中心Ｏ１１と、中央の円弧１ｂ０の中心Ｏ１０とが単一の外輪溝奥側直線Ｓｏ１上に位置していることにより、ボール３が接続点Ｍを滑らかに通過する。また、中央の円弧１ｂ０と開口側の円弧１ｂ２との接続点Ｐと、中央の円弧１ｂ０の中心Ｏ１０と、開口側の円弧１ｂ２の中心Ｏ１２とが単一の外輪溝開口側直線Ｓｏ２上に位置していることにより、ボール３が接続点Ｐを滑らかに通過する。
【００３５】
また、内輪溝２ｂについて、奥側の円弧２ｂ１と中央の円弧２ｂ０との接続点Ｑと、奥側の円弧２ｂ１の中心Ｏ２１と、中央の円弧２ｂ０の中心Ｏ２０とが単一の外輪溝奥側直線Ｓｉ１上に位置していることにより、ボール３が接続点Ｑを滑らかに通過する。また、中央の円弧２ｂ０と開口側の円弧２ｂ２との接続点Ｎと、中央の円弧２ｂ０の中心Ｏ２０と、開口側の円弧２ｂ２の中心Ｏ２２とが単一の外輪溝開口側直線Ｓｉ２上に位置していることにより、ボール３が接続点Ｎを滑らかに通過する。
【００３６】
さらに、上記外輪溝奥側直線Ｓｏ１と内輪溝開口側直線Ｓｉ２が、継手中心面Ｃに関して対称に形成されていることにより、ボールトラックにおける外輪溝１ｂの接続点Ｍと内輪溝２ｂの接続点Ｎを、同じタイミングでボール３が通過する。また、上記外輪溝開口側直線Ｓｏ２と内輪溝奥側直線Ｓｉ１が、継手中心面Ｃに関して対称に形成されていることにより、ボールトラックにおける外輪溝１ｂの接続点Ｐと内輪溝２ｂの接続点Ｑを、同じタイミングでボール３が通過する。
【００３７】
これらにより、外輪１と内輪２が高作動角をなす場合においても、ボール３を転動不良が生じることなく滑らかに転動させることができるので、本実施形態の固定型等速自在継手は高い信頼性と耐久性を有する。
【００３８】
このように、本実施形態の固定型等速自在継手は、高作動角においても高い信頼性と耐久性を有するので、例えば、ドライブアクスルとホイール軸との間に設けられ、高作動角で常用される不整地用自動車等に好適である。
【００３９】
図２Ａは、保持器４の軸線Ｌ４に沿う断面を示す断面図であり、保持器４の軸線Ｌ４の上半分のみを示している。この保持器４は、外輪１の内周面１ａと略同じ球状に形成された外周面４ａと、内輪２の外周面２ａと略同じ球形に形成された内周面４ｂを有し、上記外周面４ａから内周面４ｂに貫通する保持孔４ｃが形成されている。この保持孔４ｃの個数は、外輪溝１ｂ及び内輪溝２ｂの個数と同じである。
【００４０】
この保持器４は、軸方向断面において、外周面４ａは半径ＲＣ１の円弧で形成され、内周面４ｂは半径ＲＣ２の円弧で形成され、各円弧の中心Ｏ４は同一に形成されている。つまり、外周面４ａと内周面４ｂは、同心の球面に形成されている。この保持器４は、保持孔４ｃにボールを収容し、外輪１と内輪２との間に嵌合され、外輪１に対して内輪２が作動角をなして傾斜するに伴って上記作動角の半分の角度に傾斜する。
【００４１】
ここで、保持器４は、図２Ｂのように外周面４ａの中心Ｏ４１と内周面４ｂの中心Ｏ４２とがオフセットされていてもよい。これにより、ボールトラックにおけるボール３の転動位置を適切にして、ボール３の乗り上げ等の不都合を効果的に防止できる。
【００４２】
本実施形態において、外輪溝１ｂ及び内輪溝２ｂの個数は、複数であればいくつでもよいが、６個又は８個が好ましい。
【００４３】
また、外輪溝１ｂ及び内輪溝２ｂの表面とボール３の表面との間にはアンギュラコンタクトが形成されたが、サーキュラーコンタクトが形成されてもよい。
【００４４】
また、本発明の等速自在継手は、自動車以外の産業機械等に用いられてもよく、各種機械の回転力伝達軸に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態としての固定型等速自在継手を示す断面図である。
【図２Ａ】保持器を示す断面図である。
【図２Ｂ】他の保持器を示す断面図である。
【図３】従来の等速自在継手を示す断面図である。
【図４】従来の等速自在継手が動作する様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  外輪
１ａ  外輪の内周面
１ｂ  外輪溝
１ｂ０  外輪溝の中央の円弧
１ｂ１  外輪溝の奥側の円弧
１ｂ２  外輪溝の開口側の円弧
１ｃ  外輪の開口
２  内輪
２ａ  内輪の外周面
２ｂ  内輪溝
２ｂ０  内輪溝の中央の円弧
２ｂ１  内輪溝の奥側の円弧
２ｂ２  内輪溝の開口側の円弧
２ｃ  内輪の内周面
３  ボール
４  保持器
４ａ  保持器の外周面
４ｂ  保持器の内周面
Ｃ  継手中心面
Ｌ  軸線
Ｏ  継手中心
Ｓｏ１  外輪溝奥側直線
Ｓｏ２  外輪溝開口側直線
Ｓｉ１  内輪溝奥側直線
Ｓｉ２  内輪溝開口側直線
【図１】
2008064292.tif 000003
【図２Ａ】
2008064292.tif 000004
【図２Ｂ】
2008064292.tif 000005
【図３】
2008064292.tif 000006
【図４】
2008064292.tif 000007