(57)【要約】【課題】内側継手部材の外球面に切欠きを設けなくても、内側継手部材を保持器内に組み付け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】本発明の固定式等速自在継手は、保持器４のポケット４ａのうち少なくとも１つのポケット４ａ1の内径側の周方向幅寸法ＷINを、内側継手部材２の案内溝２ｂ相互間に形成した凸部２ｃの軸線方向寸法Ｌより大きく設定したものである。【選択図】図３
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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案内溝を周方向等間隔に複数形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた案内溝を周方向等間隔に複数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ポケットを周方向に複数貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、
前記保持器のポケットのうち少なくとも１つのポケットの内径側の周方向幅寸法を、前記内輪の案内溝相互間に形成した凸部の軸線方向寸法より大きく設定したことを特徴とする固定式等速自在継手。
【請求項２】
前記保持器のポケットのうち１つのポケットの内径側の周方向幅寸法を、前記内輪の案内溝相互間に形成した凸部の軸線方向寸法より大きく設定し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】
前記内径側の周方向幅寸法を大きく設定したポケットの両側に隣接した一対の柱部の互いに対向した端面を、前記ポケットの中心と保持器中心とを通る径方向線に対して、内径側へ開くように傾斜させて形成した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】
前記一対の柱部の内径側へ開いた端面と反対側の端面を、当該反対側の端面を含むポケットの中心と、保持器中心とを通る径方向線に対し、内径側へ閉じるように傾斜させて形成したことを特徴とする請求項３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。
【０００３】
等速自在継手の基本的構成要素は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、内球面１ａに軸方向に延びた案内溝１ｂを周方向等間隔に複数形成した外輪１と、外球面２ａに軸方向に延びた案内溝２ｂを周方向等間隔に複数形成した内輪２と、内外輪の各案内溝１ｂ，２ｂ間に配置した複数のトルク伝達ボール３と、外輪１の内球面１ａと内輪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を収容するポケット４ａを周方向に複数貫設した保持器４を備えている。この継手部材は、プランジング運動を行わない固定式等速自在継手であり、作動角に関わりなく継手中心Ｏは固定されている。なお、図１（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施形態を示すものであるが、一般的な固定式等速自在継手の説明用として便宜的に援用している。
【０００４】
内輪を保持器内に組み付けるには、図７に示すように、内輪２の軸線を保持器４の軸線に対し９０°をなすように配置した状態で、内輪２の案内溝２ｂ相互間に形成した凸部２ｃを、保持器４のポケット４ａ内に挿入する。この挿入した凸部２ｃを中心に、内輪２を矢印Ａ方向に回転させて保持器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る。
【０００５】
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。このような場合は、図８に示すように、内輪２の凸部２ｃの先端（外球面２ａ）に切欠き５を設けて、凸部２ｃの先端とポケット４ａの両側に設けた柱部１０，１０との干渉を防ぎ、凸部２ｃをポケット４ａ内に挿入できるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】ＤＥ  １９５  １４  ８６８  Ｃ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１の継手では、継手が大きな作動角をとった状態で、高トルクを負荷すると、内輪の切欠き部位が保持器の内面に強く食い込むことがある。この内輪の食い込み現象により、保持器に過大な負荷がかかる虞があった。
【０００７】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、内輪の外球面に切欠きを設けなくても、内輪を保持器内に組み付け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】
【０００８】
請求項１の発明は、内球面に軸方向に延びた案内溝を周方向等間隔に複数形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた案内溝を周方向等間隔に複数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ポケットを周方向に複数貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、前記保持器のポケットのうち少なくとも１つのポケットの内径側の周方向幅寸法を、前記内輪の案内溝相互間に形成した凸部の軸線方向寸法より大きく設定したものである。
【０００９】
少なくとも１つポケットの内径側の周方向幅寸法を、内輪の凸部の軸線方向寸法より大きく設定したので、保持器に内輪を組み付ける際に、このポケット内に、内輪の凸部を挿入することができる（図３参照）。そして、この挿入した凸部を中心に、内輪を回転させて保持器内へ入れ、内輪を保持器内で９０°回転させて球面係合することができる。
【００１０】
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、前記保持器のポケットのうち１つのポケットの内径側の周方向幅寸法を、前記内輪の案内溝相互間に形成した凸部の軸線方向寸法より大きく設定したものである。
【００１１】
複数あるポケットのうち１つポケットの内径側の周方向幅寸方を、内輪の凸部の軸線方向寸法より大きく設定したので、保持器に内輪を組み付ける際に、このポケット内に、内輪の凸部を挿入することができる。
【００１２】
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、前記内径側の周方向幅寸法を大きく設定したポケットの両側に隣接した一対の柱部の互いに対向した端面を、前記ポケットの中心と保持器中心とを通る径方向線に対して、内径側へ開くように傾斜させて形成したものである。
【００１３】
前記一対の柱部の互いに対向した端面をこのように傾斜させることにより、当該柱部の耐久性、強度を確保することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の固定式等速自在継手において、前記一対の柱部の内径側へ開いた端面と反対側の端面を、当該反対側の端面を含むポケットの中心と、保持器中心とを通る径方向線に対し、内径側へ閉じるように傾斜して形成したものである。
【００１５】
これにより、前記一対の柱部の周方向幅寸法、特に内径側の周方向幅寸法を大きくして、前記一対の柱部の耐久性、強度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の固定式等速自在継手によれば、従来のように内輪の凸部に切欠きを設けなくても、保持器のポケット内に、内輪の凸部を挿入することができる。そして、本発明は、内輪の凸部に切欠きを設ける必要がないので、継手の高作動角、高トルク負荷時において、内輪と保持器との接触面積を充分確保することができ、保持器への負荷を軽減することができる。これにより、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】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。図１の（Ａ）は本発明に係る固定式等速自在継手をその軸線と平行に切断した縦断面図、（Ｂ）は前記固定式等速自在継手を軸線と直交方向に切断した横断面図である。
【００１８】
本発明の固定式等速自在継手は、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、外輪１と、外輪１の内方に設けた内輪２と、それら内外輪１，２の間に介装した６個のトルク伝達ボール３と、各トルク伝達ボール３を保持する保持器４を主要な構成要素としている。この固定式等速自在継手によって、相交わる駆動軸と従動軸の二軸のうち、一方を外輪１と結合し、他方を内輪２と結合して、両者が角度をなした状態でも等速でトルク伝達するようになっている。
【００１９】
外側継手部材としての外輪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、その一端にて開口したベル型で、その凹球面状内周面（以下、内球面という。）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。
【００２０】
内側継手部材としての内輪２は、凸球面状外周面（以下、外球面という。）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。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。
【００２１】
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で形成されたボールトラックに、トルク伝達ボール３が１個ずつ転動可能に組み込んである。
【００２２】
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。保持器４は、一対の環状部９，９と、環状部９，９の間に周方向等間隔に連結した複数の柱部１０とから構成される。各柱部１０相互間に設けたポケット４ａにはトルク伝達ボール３が１個ずつ収容されている。
【００２３】
図２は、保持器４の横断面図である。６つのポケット４ａのうち、少なくとも１つ（同図において最下部）のポケット４ａ1の周方向幅寸法Ｗは、内径側へ大きく拡大して形成されている。そして、そのポケット４ａ1の内径側の周方向幅寸法ＷINは、内輪２の案内溝２ｂ相互間に形成した凸部２ｃの軸線方向寸法Ｌより大きく設定されている（図３参照）。なお、この最下部のポケット４ａ1以外のポケット４ａの内径側の周方向幅寸法は、凸部２ｃの軸線方向寸法Ｌより小さい。最下部のポケット４ａ1の周方向両側に隣接した一対の柱部１０ａ，１０ａの互いに対向した端面１１，１１は、そのポケット４ａ1の中心Ｏ1と、保持器４の中心Ｏとを通る径方向線Ｚ1に対して、内径側へ開くように傾斜して形成されている。また、各端面１１，１１と、上記径方向線Ｚ1とがなす角θは、同じ角度に設定されている。
【００２４】
図４は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態の少なくとも１つのポケット４ａ1の形状、図４において最下部のポケット４ａ1の形状は、上記図２と同様である。つまり、図４の最下部のポケット４ａ1と隣接した柱部１０ａ，１０ａの互いに対向した端面１１，１１は、径方向線Ｚ1に対し内径側へ開くように傾斜して形成されている。
【００２５】
図２の実施形態と図４の実施形態は、上記柱部１０ａの内径側へ開いた端面１１と反対側の端面１２において相違している。具体的には、図２において、一対の柱部１０ａ，１０ａの背き合う端面１２，１２は、それぞれ端面１２，１２を含むポケット４ａ2，４ａ3の中心Ｏ2，Ｏ3と、保持器４の中心Ｏとを通る径方向線Ｚ2，Ｚ3に対し、略平行に配置されている。これに対し図４の場合は、一対の柱部１０ａ，１０ａの背き合う端面１２，１２は、それぞれ端面１２，１２を含むポケット４ａ2，４ａ3の中心Ｏ2，Ｏ3と、保持器４の中心Ｏとを通る径方向線Ｚ2，Ｚ3に対し、内径側へ閉じるように傾斜して形成されている。また、背き合う端面１２，１２と、径方向線Ｚ2，Ｚ3とがなす角θ´は、同じ角度に設定されている。なお、図４において、図２と同一の符号は図２と同様の構成であるので説明を省略する。
【００２６】
図２と図４は、保持器がポケットを６つ有する場合の実施形態である。この図２と図４の構造を、8つのポケットを有する保持器に適用してもよい。具体的には、図５に示す保持器４の８つのポケット４ａのうち、少なくとも１つ（最下部）のポケット４ａ1の両側の端面１１，１１を、図２と同様に、内径側へ大きく開いて配置してもよい。また、図６に示す保持器４の８つのポケット４ａのうち、少なくとも１つ（最下部）のポケット４ａ1の両側の端面１１，１１を、内径側へ大きく開いて配置すると共に、その内径側へ開いた端面１１，１１と反対側の端面１２，１２を、図４と同様に、内径側へ閉じるように配置してもよい。なお、図５・図６において、図２・図４同一の符号は図２・図４と同様の構成であるので説明を省略する。
【００２７】
以下、本発明の保持器に内輪を組み付ける方法について説明する。
まず、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相互間に形成した凸部２ｃを、保持器４の内径側に拡大したポケット４ａ1内に挿入する（図３参照）。このとき、ポケット４ａ1の両側の柱部１０ａ，１０ａは、凸部２ｃの挿入の妨げとならない。この挿入した凸部２ｃを中心に、内輪２を回転させて保持器４内へ入れる（図７参照）。そして、内輪２を保持器４内で９０°回転させて互いの軸線を一致させ、球面係合させる。
【００２８】
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。例えば、上述の実施形態では、内径側へ互いに広がる柱部１０ａ，１０ａの互いに対向した端面１１，１１、及びそれらと反対側の端面１２，１２は、テーパ状に形成しているが（図２参照）、曲面状又は段差状、あるいはこれら以外の形状に形成してもよい。また、保持器のポケットの数は特に限定しない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）は本発明に係る固定式等速自在継手の一実施形態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は前記固定式等速自在継手の横断面図である。
【図２】図１に示す保持器の横断面図である。
【図３】前記保持器内に内輪を組み付ける様子を示す側面断面図である。
【図４】前記保持器の他の実施形態を示す横断面図である。
【図５】前記保持器の別の実施形態を示す横断面図である。
【図６】前記保持器のさらに別の実施形態を示す横断面図である。
【図７】従来の保持器に従来の内輪を組み付ける様子を示す保持器を破断した全体正面図である。
【図８】図７の側面断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
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    トルク伝達ボール
４    保持器
４ａ  ポケット
４ｂ  外球面
４ｃ  内球面
１０  柱部
１１  端面
１２  端面
Ｌ    軸線方向寸法
Ｏ    中心
Ｏ1，Ｏ2，Ｏ3  中心
Ｗ    周方向幅寸法
ＷIN  内径側の周方向幅寸法
Ｚ1，Ｚ2，Ｚ3  径方向線
【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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