(57)【要約】      （修正有）【課題】抜け止め機能を安定して発揮できる摺動式等速自在継手を提供する。【解決手段】円筒状の内径面１１に複数の直線状のトラック溝１２を軸方向に形成した外側継手部材１３と、球面状の外径面１４に複数の直線状のトラック溝１５を軸方向に形成した内側継手部材１６と、外側継手部材１３のトラック溝１２と内側継手部材１６のトラック溝１５との間に介在してトルクを伝達するボール１７と、ボール１７を保持するケージ１８とを備える摺動式等速自在継手において、内部部品２１の抜け防止部２２を外側継ぎ手部材１３に形成する。抜け防止部２２は、外側継手部材のトラック溝１２の軸方向開口端において相対面するように溝内方へ突出する一対のボール係止用突起２３、２３から構成する。【選択図】図１
2008002627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の内径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した外側継手部材と、球面状の外径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した内側継手部材と、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の間に介在してトルクを伝達するボールと、外側継手部材の内径面と内側継手部材の外径面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、内側継手部材とボールとケージとを含む内部部品の抜け防止部を前記外側継手部材に形成した摺動式等速自在継手であって、
前記抜け防止部を、前記外側継手部材のトラック溝の軸方向開口端において相対面するように溝内方へ突出する一対のボール係止用突起から構成したことを特徴とする摺動式等速自在継手。
【請求項２】
前記抜け防止部の一対のボール係止用突起を、溝底面における溝深さ方向中央部に設けたことを特徴とする請求項１の摺動式等速自在継手。
【請求項３】
前記抜け防止部の一対のボール係止用突起を、溝径方向開口端に設けたことを特徴とする請求項１の摺動式等速自在継手。
【請求項４】
円筒状の内径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した外側継手部材と、球面状の外径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した内側継手部材と、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の間に介在してトルクを伝達するボールと、外側継手部材の内径面と内側継手部材の外径面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、内側継手部材とボールとケージとを含む内部部品の抜け防止部を前記外側継手部材に形成した摺動式等速自在継手であって、
前記外側継手部材の開口端において、この外側継手部材の内径面の周方向に隣合うトラック溝間に内径側へ突出するケージ係止用突起を設け、このケージ係止用突起にて前記抜け防止部を構成したことを特徴とする摺動式等速自在継手。
【請求項５】
前記ケージは、外側継手部材の内径面に接触案内される凸球面状の外表面と、内側継手部材の外径面に接触案内される凹球面状の内表面とを有し、かつ、外表面の曲率中心と内表面の曲率中心とが、ボール中心を含む継手中心面に対して軸方向の反対側にオフセットされ、前記ケージの外表面と前記外側継手部材の内径面との接触位置を、前記継手中心面よりも前記外側継手部材の開口端側に配置したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの摺動式等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の動力伝達軸に用いられる等速自在継手に関し、特に駆動軸と被動軸との間で角度変位及び軸方向変位を可能にした摺動式等速自在継手（ＤＯＪ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
摺動式等速自在継手（ＤＯＪ）は、図７に示すように、円筒状の内径面１に複数の直線状のトラック溝２を軸方向に形成した外側継手部材としての外輪３と、球面状の外径面４に前記外輪３のトラック溝２と同数の直線状のトラック溝５を軸方向に形成した内側継手部材としての内輪６と、外輪３のトラック溝２と内輪６のトラック溝５との間に介在するトルク伝達ボール７と、トルク伝達ボール７を保持するケージ８とを備える。また、内輪６の内周面に図示しない軸を連結するためのセレーション（又はスプライン）９を形成している。
【０００３】
ケージ８は、トルク伝達ボール７を収容する複数のポケット１０とを備えた環体であり、外輪３の内径面１に接触案内される凸球面状の外表面８ａと、内輪６の外周面４に接触案内される凹球面状の内表面８ｂとを有する。また、外表面８ａの曲率中心Ｏ１と内表面８ｂの曲率中心Ｏ２とが、ボール中心Ｂを含む継手中心面Ｐに対して軸方向の反対側にオフセットされている。
【０００４】
作動角をとると外側継手部材の内径円筒面上をケージ８がその外表面８ａの曲率中心Ｏ１のまわりに回転し、さらに内側継手部材がケージ８の内表面８ｂの曲率中心Ｏ２のまわりに回転する。このときボール７の位置はトラックの傾斜によって決まり、また、ボール７を保持するケージ８もボール位置により規制される。このように角度をとって回転するとケージ８によって保持されたボール７は外側継手部材及び内側継手部材のトラック上を転がり、ケージ８は外側継手部材及び内側継手部材の対応面上を滑る。さらに、継手が角度をとって回転するときでもケージ８の外径球面と外側継手部材の内径円筒面間で滑り、ボール７が外側継手部材のトラック上を滑り、幾分かは転がることによって軸方向の相対変位が可能である。
【０００５】
そして、ボール中心Ｂを含む継手中心面Ｐに対してケージ８の外表面８ａ及び内表面８ｂの曲率中心Ｏ１、Ｏ２を等距離だけオフセットさせてあることにより、ケージ８は継手のあらゆる回転角においてボール７を入力軸と出力軸の二等分面上に確保することができる。
【０００６】
ところで、内側継手部材とボール７とケージ８とを含む内部部品は外側継手部材内の軸方向に沿ってスライドする。このため、一般的には、外側継手部材の開口部に内部部品の抜け防止部を形成する必要がある。
【０００７】
従来には、外側継手部材のトラック溝の軸方向端部に隆起部を設けたものがある（特許文献１）。この特許文献１に記載のものは、隆起部をトラック溝の底面の最深部に設けている。そして、ボールがこの隆起部に係止することによって、内部部品の外側継手部材の開口部からの抜けを防止している。
【特許文献１】特開平１１−３３６７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
すなわち、特許文献１に記載されたものでは、図７の仮想線で示すように、トラック溝２の底面の最深部に隆起部Ｔを設けることになる。このため、ボール７が外輪３の開口部に位置すれば、隆起部Ｔにボール７が当接して、抜けが防止される。ところが、隆起部Ｔのボール７の接触部は、外表面の一箇所である。このため、抜け方向の押圧力を１箇所で受ることになって、抜け防止機能として不安定であり、内部部品が外輪から抜け出すおそれがあった。また、この隆起部Ｔは加締にて形成するので、ストッパとして機能する大きさの隆起部Ｔの形成が安定せず、品質にばらつきが生じるおそれもある。
【０００９】
そこで、上記課題に鑑みて、抜け止め機能を安定して発揮できる摺動式等速自在継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の摺動式等速自在継手は、円筒状の内径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した外側継手部材と、球面状の外径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した内側継手部材と、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の間に介在してトルクを伝達するボールと、外側継手部材の内径面と内側継手部材の外径面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、内側継手部材とボールとケージとを含む内部部品の抜け防止部を前記外側継手部材に形成した摺動式等速自在継手であって、前記抜け防止部を、前記外側継手部材のトラック溝の軸方向開口端において相対面するように溝内方へ突出する一対のボール係止用突起から構成したものである。
【００１１】
本発明の摺動式等速自在継手では、前記抜け防止部を、前記外側継手部材のトラック溝の軸方向開口端において相対面するように溝内方へ突出する一対のボール係止用突起から構成しているので、ボールからの抜け方向の押圧力をボール毎に２箇所で受ることができる。このため、安定した状態でボールを受けることができる。また、抜け方向の押圧力を分散して各ボール係止用突起は受けることができるので、各ボール係止用突起として、比較的小さいものであっても、この押圧力を受けることができる。
【００１２】
また、前記抜け防止部の一対のボール係止用突起を、溝底面における溝深さ方向中央部に設けたり、溝径方向開口端に設けたりすることができる。
【００１３】
他の摺動式等速自在継手は、円筒状の内径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した外側継手部材と、球面状の外径面に複数の直線状のトラック溝を軸方向に形成した内側継手部材と、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の間に介在してトルクを伝達するボールと、外側継手部材の内径面と内側継手部材の外径面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、内側継手部材とボールとケージとを含む内部部品の抜け防止部を前記外側継手部材に形成した摺動式等速自在継手であって、前記外側継手部材の開口端において、この外側継手部材の内径面の周方向に隣合うトラック溝間に内径側へ突出するケージ係止用突起を設け、このケージ係止用突起にて前記抜け防止部を構成したものである。
【００１４】
この他の摺動式等速自在継手によれば、外側継手部材の内径面の周方向に隣合うトラック溝間に内径側へ突出するケージ係止用突起を設け、このケージ係止用突起にて抜け防止部を構成しているので、抜け方向の押圧力を複数箇所で受ることができる。このため、安定した状態でケージを受けることができる。また、抜け方向の押圧力を分散して各ケージ係止用突起は受けることができるので、各ケージ係止用突起として、比較的小さいものであっても、この押圧力を受けることができる。
【００１５】
前記ケージは、外側継手部材の内径面に接触案内される凸球面状の外表面と、内側継手部材の外径面に接触案内される凹球面状の内表面とを有し、かつ、外表面の曲率中心と内表面の曲率中心とが、ボール中心を含む継手中心面に対して軸方向の反対側にオフセットされ、前記ケージの外表面と前記外側継手部材の内径面との接触位置を、前記継手中心面よりも前記外側継手部材の開口端側に配置することも可能である。
【００１６】
ケージの外表面と前記外側継手部材の内径面との接触位置を、継手中心面よりも外側継手部材の開口端側に配置すれば、ケージ係止用突起にケージが係止している状態では、外輪の開口部からボールが大きく突出しないことになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の摺動式等速自在継手によれば、ボールからの抜け方向の押圧力をボール毎に２箇所で受ることができる。このため、安定した状態でボールを受けることができ、摺動式等速自在継手としての信頼性が向上する。また、抜け方向の押圧力を分散して各ボール係止用突起は受けることができるので、各ボール係止用突起として、比較的小さいものであっても、この押圧力を受けることができる。このため、内部部品を外側継手部材に組み込む際の作業性の向上を図ることができる。これに対して、突起の内径方向への突起量が大きければ、組込み作業性に劣ることになる。
【００１８】
抜け防止部の一対のボール係止用突起を、溝底面における溝深さ方向中央部に設けることによって、相対面する一対のボール係止用突起の間隔を比較的大きく離すことができ、ストッパ機能の向上を図ることができる。また、溝径方向開口端に設けたものでは、相対面する一対のボール係止用突起の間隔をさらに大きく離すことができ、ストッパ機能の向上を一層図ることができる。
【００１９】
本発明の他の摺動式等速自在継手によれば、ケージからの抜け方向の押圧力を周方向に沿った複数箇所で受ることができる。このため、安定した状態でケージを受けることができ、摺動式等速自在継手としての信頼性が向上する。また、抜け方向の押圧力を分散して各ケージ係止用突起は受けることができるので、各ケージ係止用突起として、比較的小さいものであっても、この押圧力を受けることができる。このため、内部部品を外側継手部材に組み込む際の作業性の向上を図ることができる。
【００２０】
ケージの外表面と前記外側継手部材の内径面との接触位置を、継手中心面よりも外側継手部材の開口端側に配置すれば、ボールが外輪の開口部から大きく突出しない状態において、ケージがケージ係止用突起に係止する。このため、内部部品の外輪からの抜けを一層防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る摺動型等速自在継手の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。この実施形態に係る摺動型等速自在継手としてはダブルオフセット型等速自在継手を示している。
【００２２】
図１と図２に示す等速自在継手は、円筒状の内周面（内径面）１１に複数（この場合、４本）の直線状のトラック溝１２を軸方向に形成した外側継手部材としての外輪１３と、球面状の外周面（外径面）１４に前記外輪１３のトラック溝１２と同数の直線状のトラック溝１５を軸方向に形成した内側継手部材としての内輪１６と、外輪１３のトラック溝１２と内輪１６のトラック溝１５との間に介在するトルク伝達ボール１７と、トルク伝達ボール１７を保持するケージ１８とを備える。また、内輪１６の内周面に図示しない軸を連結するためのセレーション（又はスプライン）１９を形成している。なお、外輪１３は、内径面１１に前記トラック溝１２が形成されたカップ部１３ａと、このカップ部１３ａの底壁から突設されるステム部１３ｂとを備える。
【００２３】
ケージ１８は、トルク伝達ボール１７を収容する複数（この場合、４個）のポケット２０とを備えた環体であり、球面状の外周面（外表面）１８ａが外輪１３の内径面１１に接触案内され、球面状の内周面（内表面）１８ｂが内輪１６の外径面１４に接触案内される。外表面１８ａの曲率中心Ｏ１と内表面１８ｂの曲率中心Ｏ２とは、ボール中心Ｂを含む継手中心面Ｐに対して軸方向の反対側にオフセットされている。
【００２４】
上記構成の等速自在継手においては、内側継手部材（内輪１６）とボール１７とケージ１８とを含む内部部品２１の抜け防止部２２を外側継手部材である外輪１３に形成している。この場合、外輪１３のトラック溝１２の軸方向開口端において相対面するように溝内方へ突出する一対のボール係止用突起２３、２３を設け、この一対のボール係止用突起２３、２３にて抜け防止部２２を構成している。
【００２５】
すなわち、外輪１３の開口端面には、面取り部（チャンファ）２４が形成され、このチャンファ２４に対応して形成される。具体的には、図３に示すように、チャンファ２４の軸方向中央部に、ローリング成形にて周方向凹溝２５を形成することによって、トラック溝１２内に突設するボール係止用突起２３を形成することになる。このため、このボール係止用突起２３は、溝底面における溝深さ方向中央部２６に設けられることになり、相対面する一対のボール係止用突起２３間の寸法Ａを比較的大きくとることができる。
【００２６】
また、ボール係止用突起２３の位置としては、図３の仮想線で示すように、溝径方向開口端２７に設けてもよい。この場合、相対面する一対のボール係止用突起２３間の寸法Ａ１を図３の実線で示すボール係止用突起２３間の寸法Ａよりも大きくとれる。
【００２７】
前記摺動式等速自在継手において、内部部品２１が外輪１３の開口側へスライドして開口側に位置した場合、ボール１７が、抜け防止部２２を構成するボール係止用突起２３に当接することになり、内部部品２１（内輪１６とボール１７とケージ１８等から構成される部品）のこれ以上の開口側へのスライドが規制される。
【００２８】
このように、本発明の摺動式等速自在継手では、抜け防止部２２を、外側継手部材のトラック溝１２の軸方向開口端において相対面するように溝内方へ突出する一対のボール係止用突起２３、２３から構成しているので、ボール１７からの抜け方向の押圧力をボール毎に２箇所で受ることができる。このため、安定した状態でボール１７を受けることができ、摺動式等速自在継手としての信頼性が向上する。
【００２９】
また、抜け方向の押圧力を分散して各ボール係止用突起２３は受けることができるので、各ボール係止用突起２３として、比較的小さいものであっても、この押圧力を受けることができる。このため、内部部品２１を外側継手部材に組み込む際の作業性の向上を図ることができる。すなわち、ボール係止用突起２３の内径方向への突起量が大きければ、組込み作業性に劣ることになる。
【００３０】
また、抜け防止部２２の一対のボール係止用突起２３を、溝底面における溝深さ方向中央部２６に設けることによって、相対面する一対のボール係止用突起２３、２３の間隔を比較的大きく離すことができ、ストッパ機能の向上を図ることができる。また、溝径方向開口端２７に設けたものでは、相対面する一対のボール係止用突起２３の間隔をさらに大きく離すことができ、ストッパ機能の向上を一層図ることができる。
【００３１】
次に図４と図５は他の実施形態を示し、この場合、外側継手部材である外輪１３の開口端において、図５に示すように、この外輪１３の内径面１１の周方向に隣合うトラック溝間に内径側へ突出するケージ係止用突起３０を設け、このケージ係止用突起３０にて抜け防止部２２を構成する。
【００３２】
外輪１３の開口端を加締ることによって、内径側へ突出するケージ係止用突起３０を形成することができる。すなわち、突起形成用治具を外輪１３の開口端面３１の外方から軸方向に沿って押圧することによって、形成することができる。
【００３３】
この実施形態の摺動式等速自在継手では、外輪１３のトラック溝１２及びこれに対向する内輪１６のトラック溝１５がそれぞれ周方向に沿って３本づつ形成されている。このため、ケージ係止用突起３０としても周方向に沿って３個は配設されている。なお、この図４と図５に示す摺動式等速自在継手の他の構成は、前記図１と図２に示した摺動式等速自在継手と同様であるので、同一の構成については図１等と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
この図４等に示す摺動式等速自在継手において、内部部品２１が外輪１３の開口側へスライドして開口側に位置した場合、ケージ１８が、抜け防止部２２を構成するケージ係止用突起３０に当接することになり、内部部品２１のこれ以上の開口側へのスライドが規制される。
【００３５】
図４と図５に示す摺動式等速自在継手では、外側継手部材の内径面１１の周方向に隣合うトラック溝間に内径側へ突出するケージ係止用突起３０を設け、このケージ係止用突起３０にて抜け防止部２２を構成しているので、ケージ１８からの抜け方向の押圧力を複数箇所で受ることができる。このため、安定した状態でケージ１８を受けることができ、摺動式等速自在継手としての信頼性が向上する。
【００３６】
また、抜け方向の押圧力を分散して各ケージ係止用突起３０は受けることができるので、各ケージ係止用突起３０として、比較的小さいものであっても、この押圧力を受けることができる。このため、このため、内部部品２１を外側継手部材に組み込む際の作業性の向上を図ることができる。
【００３７】
ところで、前記各実施形態では、ケージ１８の外表面１８ａと外輪１３の内径面１１との接触位置４０を、前記継手中心面Ｐよりも外輪１３の反開口端側(奥側)にくるように配置していた。このため、内部部品２１が開口側へスライドして、ケージ１８がケージ係止用突起３０に当接して抜け規制されている状態では、外輪１３の開口部からボール１７が大きく突出している状態となっている。
【００３８】
しかしながら、内部部品２１が外輪１３から抜けにくくするには、外輪１３の開口部からボール１７が大きく突出しないようにするのが好ましい。このためには、図６に示すように、ケージ１８の外表面１８ａと外輪１３の内径面１１との接触位置４０を、継手中心面Ｐよりも外輪１３の開口端側にくるように配置すればよい。すなわち、外表面１８ａの曲率中心Ｏ１を、ボール中心Ｂを含む継手中心面Ｐよりも開口側に配設するとともに、内表面１８ｂの曲率中心Ｏ２を継手中心面Ｐよりも反開口側に配設するようにすればよい。
【００３９】
図６に示すような内部部品２１を図４に示すようなケージ係止用突起３０が設けられた外輪１３に内嵌すれば、ケージ係止用突起３０にケージ１８が係止している状態では、外輪１３の開口部からボール１７が大きく突出しなことになる。
【００４０】
このように、ケージ１８の外表面１８ａと外側継手部材の内径面１１との接触位置４０を、継手中心面Ｐよりも外側継手部材の開口端側に配置すれば、ボール１７が外輪１３の開口部から大きく突出しない状態において、ケージ１８がケージ係止用突起３０に係止する。このため、内部部品２１の外輪１３からの抜けを一層防止することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、抜け防止部２２として、図１に示すボール係止用突起２３と図４に示すケージ係止用突起３０とを備えたものであってもよい。また、ボール係止用突起２３の形状や大きさ等としては、ボール１７が係止して、内部部品２１の抜けを規制できるとともに、外輪１３への内部部品２１の組み込むが可能な範囲で種々変更できる。また、ケージ係止用突起３０の形状や大きさ等としても、ケージ１８が係止して、内部部品２１の抜けを規制できるとともに、外輪１３への内部部品２１の組み込むが可能な範囲で種々変更できる。
【００４２】
摺動式等速自在継手のボール数として３個や４個に限るものではなく、種々の数のものを使用することができる。このため、ケージ係止用突起３０の数としては、ボール数等に応じて変更できる。また、ボール数が多い場合、ボール係止用突起２３を全トラック溝１２に設けなくてもよく、ケージ係止用突起３０としても各トラック溝間に設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る摺動式等速自在継手の断面図である。
【図２】図１の摺動式等速自在継手の正面図である。
【図３】図１の摺動式等速自在継手の要部拡大図である。
【図４】本発明に係る他の摺動式等速自在継手の断面図である。
【図５】図４の摺動式等速自在継手の正面図である。
【図６】本発明に係る別の摺動式等速自在継手の断面図である
【図７】従来の摺動式等速自在継手の断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１    内径面
１２    トラック溝
１４    外径面
１５    トラック溝
１７    ボール
１８    ケージ
１８ａ  外表面
２２    抜け防止部
２３    ボール係止用突起
２６    溝深さ方向中央部
２７    溝径方向開口端
３０    ケージ係止用突起
４０    接触位置
【図１】
2008002627.tif 000003
【図２】
2008002627.tif 000004
【図３】
2008002627.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008002627.tif 000007
【図６】
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【図７】
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