(57)【要約】【課題】軽量化及びコンパクト化を図ることができ、しかも高トルク負荷時でも十分な内輪強度を確保できる等速自在継手を提供する。【解決手段】内径面１に複数のトラック溝２が形成された外側継手部材と、外径面４に外側継手部材のトラック溝２と対をなす複数のトラック溝５が形成された内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝２と内側継手部材のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外側継手部材の内径面１と内側継手部材の外径面４との間に介在してボール７を保持するケージ９とを備えた等速自在継手である。内側継手部材の入口端部に軸方向内部に向かって外径側から内径側へ傾斜するテーパ部１５を成形する。テーパ部１５の軸方向外端縁１７をアール形状とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面に外側継手部材のトラック溝と対をなす複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、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複数のボールと、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た等速自在継手において、
前記内側継手部材の入口端部に軸方向内部に向かって外径側から内径側へ傾斜するテーパ部を成形するとともに、このテーパ部の軸方向外端縁をアール形状としたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
アール形状の軸方向外端縁の曲率半径を０．３ｍｍ〜３．０ｍｍとしたことを特徴とする請求項１の等速自在継手。
【請求項３】
ボールの数を５個〜８個としたことを特徴とする請求項１又は請求項２の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は等速自在継手に関し、詳しくは、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるもので、駆動側と従動側の二軸間で作動角度変位のみを許容する固定型の等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のドライブシャフト等の連結用継手として使用されている固定型等速自在継手（ツェパー型等速自在継手 ：ＢＪ）は、球面状の内径面に曲線状のトラック溝を軸方向に形成した外側継手部材と、球面状の外径面に曲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これに対応する内側継手部材のトラック溝とが協働して形成されるボールトラックに配された複数のトルク伝達ボールと、トルク伝達ボールを保持するポケットを備えた保持器（ケージ）とで構成される。
【０００３】
また、自動車の衝突安全性向上の観点からホイールベースを長くすることがあるが、それに伴って車両回転半径が大きくならないようにするため、固定型等速自在継手の高角化による前輪の操舵角の増大が求められている。この高角化のニーズには、外側継手部材の開口側でのトラック溝形状を軸方向と平行なストレート状にしたアンダーカットフリータイプの固定型等速自在継手（ＵＪ）で対応している。このタイプの等速自在継手では、外側継手部材及び内側継手部材の両トラック溝はいずれも、アンダーカットがなく、大きな作動角を取り得る構造を有する。
【０００４】
近年、このような等速自在継手においては、軽量化及びコンパクト化が求められる。軽量化及びコンパクト化を図るためには、等速自在継手における各部品（外輪、内輪、ケージ等）の肉厚を小さく（薄く）すればよい。また、従来には、内輪の歯型（スプライン）とシャフトの歯型（スプライン）とも嵌合開始位置を内輪歯型の入口側チャンファ（面取部）よりも継手内部側に位置させ、これによって、小型・軽量化を図るようにしたものがある（特許文献１）。
【０００５】
すなわち、特許文献１に記載のものでは、嵌合開始位置（最大着力点）を入口側チャンファ（面取部）よりも継手内部側に位置させることによって、最大着力を内輪における肉厚部で負荷させ、これにより内輪の強度を向上させ、この等速自在継手におけるトルク伝達容量の増大及びこれに伴う小型・軽量化を達成できるというものである。しかしながら、これは嵌合開始位置を継手内部側に位置させるため、嵌合長さが短くなり、内輪またはシャフトのスプライン強度が低下するおそれがある。
【特許文献１】特許第３１８８００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の内輪５０は、図４に示すように、球面状の外径面に曲線状のトラック溝５２を軸方向に形成し、その入口側にチャンファ５１を設けている。このチャンファ５１は、入口端部に軸方向内部に向かって外径側から内径側へ傾斜するテーパ面である。このため、内輪５０の肉厚を薄くすると、Ａ部の肉厚が特に薄くなり、このＡ部において強度的に劣るものであった。そのため、この等速自在継手において高角の作動角をとった場合、Ａ部が破損起点となり十分な強度を確保できないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて、内輪とシャフトの嵌合長さを短くすることなく軽量化及びコンパクト化を図ることができ、しかも高トルク負荷時でも十分な内輪強度を確保できる等速自在継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の等速自在継手は、内径面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面に外側継手部材のトラック溝と対をなす複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、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複数のボールと、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た等速自在継手において、前記内側継手部材の入口端部に軸方向内部に向かって外径側から内径側へ傾斜するテーパ部を成形するとともに、このテーパ部の軸方向外端縁をアール形状としたものである。
【０００９】
本発明の等速自在継手では、内側継手部材の入口端部のテーパ部における軸方向外端縁をアール形状としている。このため、内側継手部材（内輪）においては、軸方向外端縁が応力集中部であるが、この部位がアール形状であるので、この内側継手部材の応力集中部の応力を緩和できる。
【００１０】
アール形状の軸方向外端縁の曲率半径を０．３ｍｍ〜３．０ｍｍとするのが好ましく、またボールの数としては５個〜８個を採用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の等速自在継手によれば、内輪の応力集中部の応力を緩和できるので、内輪全体における肉厚を小さく（薄く）しても、高トルク負荷時でも十分な内輪強度を確保できる。このため、等速自在継手全体の軽量化及びコンパクト化を図ることができる。
【００１２】
アール形状の軸方向外端縁の曲率半径を０．３ｍｍ〜３．０ｍｍとすることによって、応力の緩和を有効に図ることができる。また、５個〜８個のトルク伝達ボールを使用することができ、特に、８個のトルク伝達ボールを備えた等速自在継手では、強度、負荷容量及び耐久性を確保しつつ、より一層のコンパクト化、軽量化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００１４】
図３に等速自在継手（ツェパー型等速自在継手 ：ＢＪ）を示す。この等速自在継手（は、球面状の内径面１に曲線状のトラック溝２を軸方向に形成した外側継手部材３と、球面状の外径面４に曲線状のトラック溝５を軸方向に形成した内側継手部材６と、外側継手部材３のトラック溝２とこれに対応する内側継手部材６のトラック溝５とが協働して形成されるボールトラックに配された複数のトルク伝達ボール７と、トルク伝達ボール７を保持するポケット８を備えた保持器（ケージ）９とで構成される。
【００１５】
内側継手部材６は、その中心孔（内径孔）にシャフト１０を挿してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。このため、内側継手部材（内輪）６の内径面１１にスプライン部１２が形成されている。
【００１６】
シャフト１０は止め輪１３により内側継手部材６に対して抜け止めされている。また、外側継手部材３は、前記トラック溝２が形成されたマウス部３ａと、このマウス部３ａの底壁から突設されるステム部３ｂとからなる。
【００１７】
図１と図２に示すように、内側継手部材６の内径面１１は、その一端部（入口側）にテーパ部（チャンファ）１５が形成されるとともに、その他端部（奥側）に周方向切欠部１６が形成されている。周方向切欠部１６に、シャフト１０の嵌入先端部に装着された前記止め輪１３が嵌合する。
【００１８】
テーパ部１５は図２に示すように、軸方向内部に向かって外径側から内径側へ傾斜するものであって、その軸方向外端縁１７をアール形状としている。この軸方向外端縁１７の曲率半径としては、例えば、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍ程度としている。
【００１９】
ところで、内側継手部材（内輪）６においては、図１に示すＡ部が応力集中部であるが、本発明では、内側継手部材６の入口端部のテーパ部１５における軸方向外端縁１７をアール形状としているので、内輪６のこの応力集中部Ａの応力を緩和できる。このため、内輪全体における肉厚を小さく（薄く）しても、高トルク負荷時でも十分な内輪強度を確保でき、等速自在継手全体の軽量化及びコンパクト化を図ることができる。
【００２０】
特に、軸方向外端縁１７の曲率半径Ｒを、０．３ｍｍ〜３．０ｍｍ程度とすることによって、応力の緩和を有効に図ることができる。すなわち、０．３ｍｍ未満では、曲率半径が小さすぎて応力緩和を達成できず、逆に３．０ｍｍを越えると、チャンファとしての機能を発揮できない。また、テーパ部１５の傾斜角度θは、２５°〜４５°に設定される。
【００２１】
ところで、この等速自在継手では、５個〜８個のトルク伝達ボール７を使用することができる。特に、８個のトルク伝達ボール７を備えた等速自在継手とすることによって、強度、負荷容量及び耐久性を確保しつつ、より一層のコンパクト化、軽量化を実現することができる。
【００２２】
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、等速自在継手としては、外側継手部材の開口側でのトラック溝形状を軸方向と平行なストレート状にしたアンダーカットフリータイプの固定型等速自在継手（ＵＪ）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態を示す等速自在継手の内側継手部材の断面図である。
【図２】前記内側継手部材の要部拡大断面図である。
【図３】前記等速自在継手の断面図である。
【図４】従来の等速自在継手の内輪の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    内径面
２    トラック溝
４    外径面
５    トラック溝
７    トルク伝達ボール
９    ケージ
１５  テーパ部
１７  軸方向外端縁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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