(57)【要約】【課題】シャフトの適切なスライド量を確保しながらも、該シャフトのスライドによる底突きを防止する。【解決手段】回転駆動力伝達機構１０において、トリポート型の等速ジョイント１０ａ、１０ｂは、シャフト１４が連結されるボス部２９、及び、ボス部２９の外周面から放射状に等間隔に突設されたトラニオン３０ａ〜３０ｃを有するスパイダ２８と、各トラニオン３０ａ〜３０ｃに支承されたローラ部材３４と、ローラ部材３４を案内する案内溝２６ａ〜２６ｃが形成され、前記スパイダ２８が内装される外輪部材１２とを有する。そして、第１又は第２の等速ジョイント１０ａ、１０ｂのいずれか一方には、シャフト１４の軸方向へのスパイダ２８の移動を規制するストッパ部材１７が備えられ、該ストッパ部材１７には、ボス部２９の外周面３１ａ〜３１ｃが係合する凹部５２が形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを間にした一方の端部にトリポート型の第１の等速ジョイントが連結され、他方の端部にトリポート型の第２の等速ジョイントが連結されて回転駆動力を伝達するための機構であって、
前記第１及び第２の等速ジョイントは、前記シャフトが連結されるボス部、及び、該ボス部の外周面から放射状に等間隔に突設された３個のトラニオンを有するスパイダと、
前記各トラニオンに支承されたローラ部材と、
前記ローラ部材を案内する３本の案内溝が形成され、前記スパイダが内装される外輪部材と、
を有し、
前記第１又は第２の等速ジョイントのいずれか一方には、前記シャフトの軸方向への前記スパイダの移動を規制するストッパ部材が備えられ、
前記ストッパ部材には、前記ボス部の外周面が係合する凹部が形成されていることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１記載の回転駆動力伝達機構において、
前記ストッパ部材は、前記外輪部材の内壁の底部に当接する基部と、
前記基部から前記シャフトの軸方向に沿って突設され、前記凹部が形成された３個の爪部とを有し、
前記各爪部が、それぞれ隣接するトラニオンの間に配置されることにより、前記凹部が前記ボス部に係合して、該ボス部を支持するように構成されていることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
【請求項３】
請求項２記載の回転駆動力伝達機構において、
前記ストッパ部材は、前記基部が前記外輪部材の内壁の底部に当接し、前記爪部の先端側が前記外輪部材の内周面に係合される係止部材で係止されることにより、前記シャフトの軸方向への移動が規制された状態で前記外輪部材の内側に介装されていることを特徴とする回転駆動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャフトの両端部にそれぞれトリポート型の等速ジョイントが連結された回転駆動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の車両において、駆動軸から従動軸に対して回転駆動力を伝達するために、継手としての等速ジョイントが一般的に使用されている。
【０００３】
本出願人は、従駆動軸の動力伝達系を構成する伝達構造を簡素化して小型・軽量化を図るために、従駆動力が伝達される入力側シャフトの両端部に、トラニオンの外周面に直接的に嵌合される転動ローラを有するトリポートジョイントをそれぞれ設けた４輪駆動車両用従駆動力伝達構造を提案している（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１１２５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、一組のトリポート型の等速ジョイントをシャフトの両端部にそれぞれ連結し、前記シャフトのスライド量を確保しながらも、該シャフトのスライドによる底突きを防止することが可能な回転駆動力伝達機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明に係る回転駆動力伝達機構は、シャフトを間にした一方の端部にトリポート型の第１の等速ジョイントが連結され、他方の端部にトリポート型の第２の等速ジョイントが連結されて回転駆動力を伝達するための機構であって、前記第１及び第２の等速ジョイントは、前記シャフトが連結されるボス部、及び、該ボス部の外周面から放射状に等間隔に突設された３個のトラニオンを有するスパイダと、前記各トラニオンに支承されたローラ部材と、前記ローラ部材を案内する３本の案内溝が形成され、前記スパイダが内装される外輪部材とを有し、前記第１又は第２の等速ジョイントのいずれか一方には、前記シャフトの軸方向への前記スパイダの移動を規制するストッパ部材が備えられ、前記ストッパ部材には、前記ボス部の外周面が係合する凹部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、一方のトリポート型の等速ジョイントにストッパ部材を備えることにより、シャフトの軸方向でのスパイダ位置を規制し、これにより、シャフトのスライドを規制することができる。従って、等速ジョイントに連結されるシャフトのスライド量を適切に制御することが可能となり、前記シャフトの適切なスライド量を確保しつつ、該シャフトのスライドによる底突き及び抜けを防止することができる。
【０００８】
また、前記ストッパ部材が、前記外輪部材の内壁の底部に当接する基部と、前記基部から前記シャフトの軸方向に沿って突設され、前記凹部が形成された３個の爪部とを有し、前記各爪部が、それぞれ隣接するトラニオンの間に配置されることにより、前記凹部が前記ボス部に係合して、該ボス部を支持するように構成されていると、簡単な構成で一層確実に前記シャフトのスライド量を制御することが可能となる。
【０００９】
この場合、前記ストッパ部材は、前記基部が前記外輪部材の内壁の底部に当接し、前記爪部の先端側が前記外輪部材の内周面に係合される係止部材で係止されることにより、前記シャフトの軸方向への移動が規制された状態で前記外輪部材の内側に介装されていると、ストッパ部材により一層確実に前記スパイダを支持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、一方のトリポート型の等速ジョイントにストッパ部材を備えることにより、等速ジョイントに連結されるシャフトの軸方向の移動を適切に制御することができる。これにより、シャフトの適切なスライド量を確保しつつ、該シャフトのスライドによる底突き及び抜けを防止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】
【００１１】
本発明に係る回転駆動力伝達機構について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１２】
図１において参照符号１０は、本発明の一実施の形態に係る回転駆動力伝達機構を示し、この回転駆動力伝達機構１０は、シャフト１４と、前記シャフト１４を間にして一方の端部に連結されるトリポート型の第１の等速ジョイント１０ａと、前記トリポート型の第１の等速ジョイント１０ａとその位相が、例えば、１８０度異なる逆位相となるように他方の端部に連結されるトリポート型の第２の等速ジョイント１０ｂによって構成される。なお、前記「逆位相」とは、一方の等速ジョイント１０ａと他方の等速ジョイント１０ｂの位相が一致する同位相以外の場合をいう。
【００１３】
図２〜図４に示されるように、第１のトリポート型の等速ジョイント１０ａは、図示しない第１軸の一端部に一体的に連結されて開口部１１を有する有底円筒状の外輪部材１２と、第２軸であるシャフト１４の一端部に固着されて外輪部材１２の孔部内に収納されるインナ部材１６と、シャフト１４の軸線方向へのインナ部材１６の移動を規制するストッパ部材１７とを含む。
【００１４】
さらに前記第１の速ジョイント１０ａは、図５に示されるように、大径な固定部１８である一端部が前記外輪部材１２の端部外周面（後述するブーツ取付部２０）に嵌着され、小径な固定部１９である他端部が前記シャフト１４の外周部に嵌着される樹脂製の継手用ブーツ（以下、ブーツという）２２と、前記ブーツ２２の大径な固定部１８を外輪部材１２のブーツ取付部２０に固定する大径なブーツバンド２４と、前記ブーツ２２の小径な固定部１９をシャフト１４の外周面に固定する小径なブーツバンド２５とを含む。
【００１５】
前記外輪部材１２は、開口部１１を有するカップ部１２ａと、前記カップ部１２ａと一体的に形成された軸部１２ｂとから構成される。前記外輪部材１２の開口部１１側の端縁部近傍の外周面には、ブーツ２２端部の大径な固定部１８が装着されるブーツ取付部２０が形成される。
【００１６】
外輪部材１２の内壁面には、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて３本の案内溝２６ａ、２６ｂ、２６ｃが形成される（但し図４では、案内溝２６ｂ、２６ｃは図示するのを省略している）。前記案内溝２６ａ〜２６ｃは、断面が曲線状に形成された天井部と、前記天井部の両側に相互に対向し断面円弧状に形成された摺動部とから構成される。
【００１７】
シャフト１４には、前記インナ部材１６を構成し、リング状部分を含むスパイダ２８がセレーション嵌合され、前記スパイダ２８のボス部２９の外周面には、それぞれ案内溝２６ａ〜２６ｃに向かって膨出し軸心の回りに１２０度の間隔をおいて３本のトラニオン３０ａ、３０ｂ、３０ｃが一体的に形成される（但し図４では、トラニオン３０ｃは、図示するのを省略している）。前記各トラニオン３０ａ〜３０ｃは、外径が一定の円柱状に形成される。
【００１８】
前記トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）の外周部には、複数本の転動体３２を介してリング状のローラ部材３４が外嵌される。前記転動体３２は、例えば、ニードル、ころ等を含む転がり軸受けであればよい。なお、前記転動体３２を設けることがなく、ローラ部材（リング体）を前記トラニオン３０ａ（３０ｂ、３０ｃ）の外周面に対して摺動自在に直接装着するようにしてもよい。
【００１９】
ストッパ部材１７は、外輪部材１２の内壁の底部１３（図４参照）に当接する略円盤状の基部５０と、この基部５０からシャフト１４の軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて設けられると共に、内壁面に前記ボス部２９の外周面に対応する曲面状の凹部５２が形成された３個の爪部５４ａ、５４ｂ、５４ｃとから構成される。本実施の形態の場合、ストッパ部材１７は、製造コストの低減と軽量化のため樹脂材料で構成されるが、金属材料等により構成することももちろん可能である。
【００２０】
この場合、ストッパ部材１７は、有底円筒形からなる部材の外周面を開口側から前記３個の爪部５４ａ〜５４ｃを残して切り欠いた形状であり、すなわち、爪部５４ａ〜５４ｃはそれぞれ円筒の外周面の一部を構成する曲面（湾曲）形状とされる。
【００２１】
図４に示されるように、前記爪部５４ａ（５４ｂ、５４ｃ）の内壁面（内周面）には、前記凹部５２が形成される。爪部５４ａ〜５４ｃは、各トラニオン３０ａ〜３０ｃの間に位置するように配置され、前記ボス部２９の外周面３１ａ、３１ｂ、３１ｃに各凹部５２が係合することにより、ボス部２９（スパイダ２８）を支持可能である。
【００２２】
このようなストッパ部材１７において、爪部５４ａ〜５４ｃは、各案内溝２６ａ〜２６ｃの間に該案内溝２６ａ〜２６ｃと並んで軸線方向に延在する外輪部材１２の３本の内周凸部にそれぞれ対向して配置される。そして、基部５０が外輪部材１２の底部１３に当接し、爪部５４ａ〜５４ｃの先端側が前記各内周凸部に形成された取付溝（クリップ取付溝）５８に係合されるクリップ部材（係止部材、Ｃクリップ、Ｃリング）６０により係止（支持）される。クリップ部材６０は、その径方向に付勢した状態で外輪部材１２の内周側にて前記取付溝５８に係合される。これにより、ストッパ部材１７は、シャフト１４の軸線方向への移動が規制された状態で外輪部材１２の内側に支持され、すなわち、シャフト１４の軸線方向への該インナ部材１６（スパイダ２８）及びシャフト１４の移動が規制される。
【００２３】
前記ブーツ取付部２０には、図４に示されるように、外輪部材１２の開口部１１の端縁部から軸部１４ｂ側に向かって所定幅だけ周方向に沿って切り欠いて形成された断面略平坦な環状面３６と、該環状面に周設された一対の環状突起部４０ａ、４０ｂと、環状突起部４０ａ、４０ｂの間に周設された係合溝３８と、前記環状面３６に対して傾斜角度だけ傾斜して周設された傾斜面４４とが形成される。
【００２４】
図５に示されるように、ブーツ２２は山部と谷部とが交互に連続する断面波状に形成された蛇腹部４５を有し、前記蛇腹部４５の一端部には、外輪部材１２のブーツ取付部２０の外径に対応して大径に形成された固定部１８が設けられ、前記蛇腹部４５の他端部には、シャフト１４の外径に対応して小径に形成された固定部１９が設けられる。なお、蛇腹部４５は、大径な固定部１８から小径な固定部１９に向かうに従って縮径するように構成される。
【００２５】
外輪部材１２のブーツ取付部２０に装着される前記固定部１８には、外輪部材１２のブーツ取付部２０の係合溝３８に係合して位置決めされる環状凸部４６が膨出形成される。
【００２６】
ブーツバンド２４、２５の外周面の一部は、図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められる。これにより、大径な固定部１８がブーツバンド２４を介して外輪部材１２の開口近傍の外壁面に締め付けられると共に、小径な固定部１９がブーツバンド２５を介してシャフト１４の側周壁に締め付けられる。なお、図３中、参照符号４７、４９は、それぞれ、ブーツバンド２４、２５の外周面が加締められることに伴って半径外方向に所定長だけ突出形成された加締部を示す。
【００２７】
以上の構成において、ブーツ２２内には、外輪部材１２及びシャフト１４が固定部１８及び固定部１９にそれぞれ挿入される前にグリース組成物が予め充填されており、このグリース組成物は、上記のようにしてブーツバンド２４、２５が加締められることによってブーツ２２内に封入される。なお、本実施の形態において、このブーツ２２は、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）からなる。
【００２８】
なお、第２の等速ジョイント１０ｂは、ストッパ部材１７、クリップ部材６０及び取付溝５８を有していない以外は基本的に第１の等速ジョイント１０ａと同一構造によって構成されるため、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
本実施の形態に係る回転駆動力伝達機構１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３０】
先ず、回転駆動力伝達機構１０の組み付け方法について説明する。
【００３１】
第１の等速ジョイント１０ａでは、ブーツ２２の小径な固定部１９に対してシャフト１４が圧入される。小径な固定部１９から突出したシャフト１４の先端にはインナ部材１６が取り付けられる。この際、インナ部材１６では、スパイダ２８のボス部２９の外周面３１ａ〜３１ｃにストッパ部材１７の爪部５４ａ〜５４ｃの凹部５２が係合され、トラニオン３０ａ〜３０ｃにローラ部材３４が外装されている。
【００３２】
このようにストッパ部材１７が組み付けられたインナ部材１６が、シャフト１４の先端部ごと外輪部材１２の内部に挿入された後、インナ部材１６の先端（トラニオン３０ａ〜３０ｃ及びローラ部材３４）が外輪部材１２の内周壁に設けられた案内溝２６ａ〜２６ｃに摺接可能に挿入される。
【００３３】
次いで、ストッパ部材１７の基部５０が外輪部材１２の内壁の底部１３に当接した状態で、クリップ部材６０が取付溝５８に係合されることにより、ストッパ部材１７は、底部１３とクリップ部材６０との間で、基部５０と爪部５４ａ〜５４ｃとが狭持されて外輪部材１２の内側に支持される。すなわち、軸線方向へのインナ部材１６（スパイダ２８）及びシャフト１４の移動が規制される。
【００３４】
そして、大径な固定部１８に外輪部材１２が圧入され、大径な固定部１８のブーツ取付部２０に対してブーツバンド２４が装着される一方で、小径な固定部１９の装着溝５１にブーツバンド２５が巻回される。これらブーツバンド２４、２５の外周面の一部が図示しない加締め治具によって左右方向から挟み込むように加締められ、その結果、ブーツバンド２４、２５の外周面に略Ω字状の加締部４７、４９がそれぞれ突出形成される（図４及び図５参照）。これにより、大径な固定部１８及び小径な固定部１９の各々が外輪部材１２の外周壁、シャフト１４の側周壁に締め付けられる。
【００３５】
一方、第２の等速ジョイント１０ｂでは、ブーツ２２の小径な固定部１９に対してシャフト１４が圧入される。小径な固定部１９から突出したシャフト１４の先端にはインナ部材１６が取り付けられる。この際、インナ部材１６では、トラニオン３０ａ〜３０ｃにローラ部材３４が外装されている。
【００３６】
このインナ部材１６がシャフト１４の先端部ごと外輪部材１２の内部に挿入された後、インナ部材１６の先端（トラニオン３０ａ〜３０ｃ及びローラ部材３４）が外輪部材１２の内周壁に設けられた案内溝２６ａ〜２６ｃに摺接可能に挿入される。
【００３７】
次いで、大径な固定部１８に外輪部材１２が圧入され、上記第１の等速ジョイント１０ａの場合と同様に、ブーツバンド２４、２５により大径な固定部１８及び小径な固定部１９の各々が外輪部材１２の外周壁、シャフト１４の側周壁に締め付けられる。
【００３８】
このような回転駆動力伝達機構１０を用いることにより、自動車が走行する際には、ディファレンシャルギアの作用下に、等速ジョイント１０ａ（１０ｂ）が回転動作する。この回転力は、外輪部材１２を介してシャフト１４に伝達され、最終的にタイヤが所定方向に回転する。
【００３９】
さらに、自動車が走行する際には、交差点を右左折することに伴い、シャフト１４が等速ジョイント１０ａ（１０ｂ）に対して突出する方向又は挿入する方向にスライドするように変位しようとする。この際、第１の等速ジョイント１０ａでは、ストッパ部材１７によりシャフト１４の前記スライドが規制され、第２の等速ジョイント１０ｂでは、前記スライドが許容されている。
【００４０】
従って、本実施の形態では、シャフト１４を間にした両端部にトリポート型の等速ジョイント１０ａ、１０ｂをそれぞれ連結した場合であっても、ストッパ部材１７により第１の等速ジョイント１０ａでのシャフト１４の変位が規制されている。このため、シャフト１４の適切なスライド量を確保することができ、しかも、該シャフト１４の過度な移動が抑制されることにより、シャフト１４の先端が外輪部材１２の内壁の底面（底部）に当接する、所謂、底突きの発生や、シャフト１４の抜けを防止することができる。
【００４１】
また、このようにストッパ部材１７を用いて底突きの発生を阻止することにより、従来、底突き防止用として用いられていた、例えば、ばね等のストッパが不要となる。すなわち、ストッパ部材１７では、前記ばね等に比べて、その組み付け作業が極めて容易であり、組み付け時の細かな調整作業等も不要となり、コスト低減と、組立作業の簡素化を図ることができる。
【００４２】
しかも、本実施の形態では、シャフト１４の前記底突きを防止することができるため、等速ジョイント１０ａ、１０ｂのカップ部１２ａの長さを好適に短くすることができると共に、該カップ部１２ａの薄肉化や軽量化が可能となり、一層のコスト低減が可能となる。
【００４３】
さらに、ストッパ部材１７を用いることにより、上記のようなばね等のストッパを用いる場合と比べて、シャフト１４の変位幅を容易に且つ確実に設定することができるため、シャフト１４のスライド量との関係でのブーツ２２の設計や、シャフト１４の周辺部品との干渉防止に係るレイアウト設計等を一挙に簡素化することができ、さらなるコスト低減が可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態では、シャフト１４を間にして一方の端部に連結されたトリポート型の第１の等速ジョイント１０ａと、他方の端部に連結されたトリポート型の第２の等速ジョイント１０ｂとの位相が１８０度異なる逆位相となるように設定されることにより、誘起スラストに起因して発生するシャフト１４の軸方向への振動が互いに反対方向となって打ち消され、前記軸方向への振動を好適に防止することができる。
【００４５】
上記実施の形態では、ストッパ部材１７を第１の等速ジョイント１０ａに備えるものとして説明したが、これに限らず、ストッパ部材１７は、第１又は第２の等速ジョイント１０ａ、１０ｂのいずれか一方に備えられればよい。すなわち、第２の等速ジョイント１０ｂにストッパ部材１７を備え、第１の等速ジョイント１０ａに備えないように構成することもできる。この場合、自動車の走行性能等との関係を考慮して、車輪側（アウトボード側）の等速ジョイントにストッパ部材を備え、ディファレンシャルギア側（インボード側）の等速ジョイントにはストッパ部材を備えないように構成すると一層好ましい。
【００４６】
なお、第１及び第２の等速ジョイント１０ａ、１０ｂの両方にストッパ部材１７を備えてしまうと、シャフト１４のスライドが完全に規制されてしまうため、上記のように、いずれか一方のみに備えるようにすることよい。
【００４７】
以上、上記実施の形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転駆動力伝達機構の軸線方向に沿った縦断面構造図である。
【図２】図１に示す回転駆動力伝達機構を構成するトリポート型の第１の等速ジョイントの分解斜視図である。
【図３】図２に示す第１の等速ジョイントのインナ部材とストッパ部材とを組み付けた状態での一部分解斜視図である。
【図４】図１に示す回転駆動力伝達機構を構成するトリポート型の第１の等速ジョイントの軸線方向に沿った縦断面図である。
【図５】図１に示す樹脂製の継手用ブーツが装着された等速ジョイントの斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…回転駆動力伝達機構                  １０ａ、１０ｂ…等速ジョイント
１２…外輪部材                            １３…底部
１４…シャフト                            １６…インナ部材
１７…ストッパ部材                        ２６ａ〜２６ｃ…案内溝
２８…スパイダ                            ２９…ボス部
３０ａ〜３０ｃ…トラニオン                ３１ａ〜３１ｃ…外周面
３４…ローラ部材                          ５０…基部
５２…凹部                                ５４ａ〜５４ｃ…爪部
５８…取付溝                              ６０…クリップ部材
【図１】
2008190593.tif 000003
【図２】
2008190593.tif 000004
【図３】
2008190593.tif 000005
【図４】
2008190593.tif 000006
【図５】
2008190593.tif 000007