(57)【要約】【課題】効果的にコストダウンを行うことができる等速自在継手を提供すること。【解決手段】軸方向に延びる６つのトラック溝１ａ，１ｂが内周面に形成された外輪１と、軸方向に延びる６つのトラック溝２ａ，２ｂが外周面に形成された内輪２を備える。外輪１の２種類のトラック溝１ａ，１ｂと、内輪の２種類のトラック溝２ａ，２ｂは、夫々対をなして２種類のボールトラックＡ，Ｂを形成している。２種類のボールトラックＡ，Ｂは、夫々３つずつ形成され、軸Ｘ回りに等角度をおいて交互に配置されている。２種類のボールトラックＡ，Ｂのうち、第１のボールトラックＡにボール３が配置されている。第１のボールトラックＡにボール３を配置する場合と、第２のボールトラックＢにボールを配置する場合とで特性が異なる２種類の等速自在継手を、共通の外輪１と内輪２を用いて製造できる。【選択図】図１
2008089112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に延びる複数のトラック溝が内周面に形成された外輪と、軸方向に延びる複数のトラック溝が外周面に形成された内輪と、対をなす上記外輪のトラック溝と上記内輪のトラック溝とで形成される複数のボールトラックに配置されてトルクを伝達する複数のボールと、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に介在して上記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、
上記ボールトラックの数が６個である一方、上記ボールの数が３個であ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、
上記外輪のトラック溝及び内輪のトラック溝のうちの少なくとも一方を、冷間鍛造加工によって成形したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項３】
請求項１に記載の等速自在継手において、
上記ボールトラックは、第１のボールトラックと第２のボールトラックを夫々３個含んで形成され、
上記第１のボールトラックと第２のボールトラックは、上記外輪又は内輪のトラック溝のオフセット条件、配置ボール径及びトラック長のうちの少なくとも１つが互いに異なることを特徴とする等速自在継手。
【請求項４】
請求項３に記載の等速自在継手において、
上記第１のボールトラックと第２のボールトラックは、軸回りに互いに等角度をおいて交互に形成されてい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】
従来より、自動車に用いられる等速自在継手としては、軸方向に延びる６つのトラック溝が内周面に形成された外輪と、軸方向に延びる６つのトラック溝が外周面に形成された内輪と、対をなす上記外輪のトラック溝と上記内輪のトラック溝とで形成される６つのボールトラックに配置されてトルクを伝達する６つのボールと、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に介在して上記ボールを保持するケージとを備えたものがある。このような６つのボールトラックと６つのボールを備えた等速自在継手は、伝達トルクが比較的大きい駆動系統に多く用いられている。
【０００３】
一方、伝達トルクが比較的小さいステアリング系統では、３つのボールを備えた等速自在継手が提案されている。このような等速自在継手としては、従来、軸方向に延びる３つのトラック溝が内周面に形成された外輪と、軸方向に延びる６つのトラック溝が外周面に形成された内輪と、対をなす上記外輪のトラック溝と上記内輪のトラック溝とで形成される３つのボールトラックに配置されてトルクを伝達する３つのボールと、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に介在して上記ボールを保持するケージとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。この等速自在継手は、内輪に６つのトラック溝を有するものを用いて、６つのボールを備えた駆動系統用の等速自在継手と内輪を共用することにより、コストダウンを行うようにしている。
【特許文献１】実開平５−８７３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の等速自在継手は、３つのトラック溝を有する専用の外輪を用いるので、この外輪は６つのボールを備える等速自在継手と共用できない。したがって、コストダウン効果が小さいという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、効果的にコストダウンを行うことができ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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１の等速自在継手は、軸方向に延びる複数のトラック溝が内周面に形成された外輪と、軸方向に延びる複数のトラック溝が外周面に形成された内輪と、対をなす上記外輪のトラック溝と上記内輪のトラック溝とで形成される複数のボールトラックに配置されてトルクを伝達する複数のボールと、上記外輪の内周面と上記内輪の外周面との間に介在して上記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、上記ボールトラックの数が６個である一方、上記ボールの数が３個であることを特徴としている。
【０００７】
請求項１の発明によれば、この等速自在継手は、６つのボールトラックと３つのボールを備えるので、６つのボールトラックと６つのボールを備える等速自在継と、外輪及び内輪の両方を共用できる。したがって、効果的にコストダウンを行うことができる。また、ボールが配置されないトラック溝を外輪と内輪との両方に形成することにより、従来よりも材料の使用量を低減できる。したがって、効果的にコストダウンを行うことができる。
【０００８】
また、上記外輪と内輪は、ボールが配置されないトラック溝を夫々有するので、等速自在継手の軽量化を行うことができる。さらに、外輪とケージと内輪の組み立てを容易にすることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記外輪のトラック溝及び内輪のトラック溝のうちの少なくとも一方を、冷間鍛造加工によって成形したことを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明によれば、冷間鍛造加工は、外輪及び内輪に形成するトラック溝の数が増えても加工コストが実質的に増大しない。したがって、外輪及び内輪の少なくとも一方にボールの数よりも多いトラック溝を形成しても、外輪及び内輪の共用化によるコストダウン効果を妨げることがない。
【００１１】
また、冷間鍛造加工は、切削加工のような削り屑による無駄が生じないので、ボールの数よりも多いトラック溝を形成することにより、材料の使用量を確実に削減できて、確実にコストダウンを行うことができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１に記載の等速自在継手において、上記ボールトラックは、第１のボールトラックと第２のボールトラックを夫々３個含んで形成され、上記第１のボールトラックと第２のボールトラックは、上記外輪又は内輪のトラック溝のオフセット条件、配置ボール径及びトラック長のうちの少なくとも１つが互いに異なる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、第１のボールトラックにボールを配置する場合と、第２のボールトラックにボールを配置する場合とで、伝達トルクや作動角等が互いに異なる等速自在継手を得ることができる。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３に記載の等速自在継手において、上記第１のボールトラックと第２のボールトラックは、軸回りに互いに等角度をおいて交互に形成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項４の発明によれば、第１のボールトラックと第２のボールトラックのいずれにボールを配置しても、安定した動作の等速自在継手が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、６つのボールトラックと３つのボールを備えるので、６つのボールトラックと６つのボールを備える等速自在継と、外輪及び内輪の両方を共用できて、効果的にコストダウンを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１（ａ）は、本発明の実施形態としての等速自在継手を示す部分断面図であり、図１（ｂ）は、等速自在継手を外輪の開口側から見た様子を示す正面図である。
【００１９】
この等速自在継手は、自動車の駆動系統に用いられる固定型等速自在継手であり、軸方向に延びる６つのトラック溝１ａ，１ｂが内周面に形成された外輪１と、軸方向に延びる６つのトラック溝２ａ，２ｂが外周面に形成された内輪２を備える。上記外輪１のトラック溝１ａ，１ｂは、形状が異なる２種類のトラック溝１ａ，１ｂを含み、この２種類のトラック溝１ａ，１ｂが軸Ｘ回りに交互に形成されている。また、上記内輪２のトラック溝２ａ，２ｂは、形状が異なる２種類のトラック溝２ａ，２ｂを含み、この２種類のトラック溝２ａ，２ｂが軸Ｘ回りに交互に形成されている。図１（ａ），（ｂ）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Ｘとして表れている。
【００２０】
上記外輪の２種類のトラック溝１ａ，１ｂと、上記内輪の２種類のトラック溝２ａ，２ｂは、夫々対をなして２種類のボールトラックＡ，Ｂを形成している。この２種類のボールトラックＡ，Ｂは、夫々３つずつ形成され、軸Ｘ回りに等角度をおいて交互に形成されている。すなわち、第１のボールトラックＡを位相が０°と、１２０°と、２４０°の位置に形成する一方、第２のボールトラックＢを位相が６０°と、１８０°と、３００°の位置に形成している。この第１及び第２のボールトラックＡ，Ｂのうち、第１のボールトラックＡにボール３が配置されている一方、第２のボールトラックＢはボールが配置されていない。上記外輪１の内周面と上記内輪２の外周面との間に、上記ボール３を保持するケージ４が介在している。
【００２１】
図２（ａ）は、外輪１の内部を拡大して示す部分断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ｂ）のＣ―Ｃ線に沿って切断した様子を示す横断面図である。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、第１のボールトラックＡは、外輪１のトラック溝１ａが半径Ｒ１の円弧で形成され、内輪２のトラック溝２ａが半径Ｒ１’の円弧で形成されている。外輪１のトラック溝１ａの中心と、内輪２のトラック溝２ａの中心は、継手中心よりも外輪１の開口側と底側に、オフセット距離Ｆ１とＦ１’をなして夫々オフセットしている。また、第２のボールトラックＢは、外輪１のトラック溝１ｂが半径Ｒ２の円弧で形成され、内輪２のトラック溝２ｂが半径Ｒ２’の円弧で形成されている。外輪１のトラック溝１ｂの中心と、内輪２のトラック溝２ｂの中心は、継手中心よりも外輪１の開口側と底側に、オフセット距離Ｆ２とＦ２’をなして夫々オフセットしている。第２のボールトラックＢを構成するトラック溝１ｂ，２ｂのオフセット距離Ｆ２とＦ２’は、第１のボールトラックＡを構成するトラック溝１ａ，２ａのオフセット距離Ｆ１とＦ１’よりも小さい。上記第１のボールトラックＡに、直径Ｓ１のボール３が配置されている。一方、第２のボールトラックＢには、実際にはボールは配置されていないが、直径Ｓ２のボールを配置可能になっている。
【００２３】
上記外輪１及び内輪２のトラック溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂは、冷間鍛造加工によって形成されている。
【００２４】
上記構成の等速自在継手は、外輪１が図示しない従動シャフトに連結されると共に、内輪２が図示しない駆動シャフトに連結される。この駆動シャフトに与えられたトルクが、上記３つのボール３を介して内輪２から外輪１に伝達されて、上記従動シャフトに伝達される。これにより、上記両シャフトが屈曲した状態で回転力が等速に伝達される。
【００２５】
本実施形態の等速自在継手は、第１のボールトラックＡにボール３を配置した場合と、第２のボールトラックＢにボールを配置した場合とで、特性が異なる等速自在継手が得られる。具体的には、第２のボールトラックBのオフセット距離Ｆ２とＦ２’が、第１のボールトラックAのオフセット距離Ｆ１とＦ１‘よりも小さいので、第２のボールトラックBにボール３を配置した場合、効率が良く、高作動角ではトラック荷重が大きくなる特性が得られる。
【００２６】
このように、共通の外輪１と内輪２を用いて形成されて、異なる特性を有する等速自在継手を、例えば、同一の自動車の前輪と後輪に用いることができる。すなわち、第１のボールトラックＡにボール３が配置されている等速自在継手を、操舵が行われる前輪に用いる。一方、第２のボールトラックＢにボールが配置されている、効率が良く、高作動角ではトラック荷重が大きくなる特性の等速自在継手を、高作動角での使用が無い後輪に用いる。
【００２７】
このように、特性が異なる等速自在継手を、共通の外輪１と内輪２を用いて、ボールとケージを変更するのみによって得ることができる。したがって、等速自在継手のコストダウンを効果的に行うことができる。
【００２８】
また、本実施形態の等速自在継手は、ボールが配置されていない第２のボールトラックＢを有するので、ボールが配置される３つのボールトラックのみを有するよりも、軽量化を行うことができる。
【００２９】
また、外輪１と内輪２のトラック溝１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂを、冷間鍛造加工によって形成しているので、切削によってトラック溝を形成するよりも、確実に材料の使用量を削減できる。
【００３０】
さらに、外輪１とケージ４と内輪２の組み立ての容易化を図ることができる。
【００３１】
上記実施形態において、同一の外輪及び内輪を用いて、特性が異なる等速自在継手を構成したが、異なる耐久性や異なる強度の特性を持つ等速自在継手を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施形態としての等速自在継手を示す部分断面図であり、図１（ｂ）は、等速自在継手を外輪の開口側から見た様子を示す正面図である。
【図２】図２（ａ）は、外輪の内部を拡大して示す部分断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ｂ）のＣ―Ｃ線に沿って切断した様子を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  外輪
１ａ，１ｂ  外輪のトラック溝
２  内輪
２ａ，２ｂ  内輪のトラック溝
３  ボール
４  ケージ
Ａ  第１のボールトラック
Ｂ  第２のボールトラック
【図１】
2008089112.tif 000003
【図２】
2008089112.tif 000004