(57)【要約】【課題】簡単な構造にて軽量化を図ることができると共に、シャフトを内側継手部材にコンパクトに取り付けることができる等速自在継手を提供する。【解決手段】内側継手部材２のシャフト６を挿入した挿入孔８のシャフト端部６ｂ側の開口縁に環状の切欠段部１３を形成し、切欠段部１３にシャフト端部６ｂの外周に取り付けた抜止部材１５と干渉する当接面１６を設けたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側継手部材のシャフトを挿入した挿入孔のシャフト端部側の開口縁に環状の切欠段部を形成し、前記切欠段部に前記シャフト端部の外周に取り付けた抜止部材と干渉する当接面を設けたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記当接面に当接する前記抜止部材の当り面とシャフト端面との間の軸線方向長さ寸法を、前記当接面と前記内側継手部材の前記切欠段部側の端面との間の軸線方向奥行き寸法以下に設定したことを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
連結すべき二軸が作動角をなした状態でも等速度で回転運動を伝えることのできる、相対的軸方向移動が可能な摺動式等速自在継手において、
内側継手部材のシャフトを挿入した挿入孔のシャフト端部側の開口縁に環状の切欠段部を形成し、前記切欠段部に前記シャフト端部の外周に取り付けた抜止部材と干渉する当接面を設けたことを特徴とする摺動式等速自在継手。
【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等の動力伝達装置に使用される等速自在継手、より詳しくは、連結すべき駆動軸と従動軸とが角度(作動角)をなした状態でも等速度で回転運動を伝えることができ、かつ駆動軸と従動軸との間で相対的に軸方向移動が可能な摺動式等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結して二軸間に角度があっても等速度で回転力を伝達することのできるユニバーサルジョイントの一種である。等速自在継手は固定式と摺動式があり、摺動式のものは継手のプランジングによって二軸間の相対的軸方向変位を可能にする。摺動式の一種にクロスグルーブ型等速自在継手がある。
【０００３】
クロスグルーブ型等速自在継手には、例えば、図５に示すようなディスクタイプ（短筒状）の外輪１０１を有するものがあり、内輪１０２のボール溝１０２ａと対を成す外輪１０１のボール溝１０１ａが軸線に対して互いに逆方向に傾いており、両ボール溝１０１ａ，１０２ａの交差部にトルク伝達ボール１０３を保持するようになっている。このような構造であるため、トルク伝達ボールとボール溝との間のがたつきを少なくすることができ、特に、がたつきを嫌う自動車のプロペラシャフトやドライブシャフト等に多用されている。
【０００４】
また、このような、ディスクタイプの外輪１０１を有する等速自在継手は、外輪１０１の一端面にカバー部材１０５を取り付け、外輪１０１の他端面に支持筒１０６とブーツ１０７を取り付けて、等速自在継手の内部を密封して潤滑材（図示せず）の漏洩を防止している。
【０００５】
ところで、継手の摺動ストロークをかせぐために軸線に対するボール溝の傾き角を小さくすると、等速自在継手としての最大作動角が小さくなってしまう。この最大作動角とは、回転しない状態で、継手を折り曲げてさらに戻す操作を行ったときに、極大なトルクが作用してしまう状況が現れる角度である。最悪の場合、角度が付いたまま戻らなくなる“引掛り”現象が起こる。
【０００６】
この“引掛り”現象は、図５に示すようなトルク伝達ボールの数が６個までのものに顕著に現れる。これを解消するために、トルク伝達ボールを８個以上設けたクロスグルーブ型等速自在継手が提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。
【特許文献１】特開２００６−１３２６６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６４２３号公報
【特許文献３】特開２００６−２６６４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、内輪の外周に８個以上のトルク伝達ボールを配置した場合は、図６に示す内輪１０２の内周面１０２ｂから外周のボール溝１０２ａまでの肉厚寸法Ｔが、図５に示す６個のボール１０３を有する場合の内輪１０２の肉厚寸法ｔよりも厚くなって重くなるといった欠点がある。
【０００８】
また、図６のように、内輪１０２が外輪１０１に対してカバー部材１０５側へ最大限に接近した場合でも、内輪１０２から突出したシャフト１０４の端部とカバー部材１０５が干渉しないように隙間Ｓを設けている。特に、内輪１０２の軸方向の移動ストロークが大きい場合は、カバー部材１０５の軸方向の寸法Ｌが大きくなってしまい、これにより等速自在継手周辺のスペースが狭くなるので、車両設計の自由度が奪われるといった問題があった。さらに、カバー部材１０５の内部空間が大きくなることによって、そこに封入する潤滑材の量も多くなり、総重量増加の原因となる。なお、図６において、支持筒とブーツは図示省略している。
【０００９】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、簡単な構造にて軽量化を図ることができると共に、シャフトを内側継手部材にコンパクトに取り付けることができる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】
【００１０】
請求項１の発明は、内側継手部材のシャフトを挿入した挿入孔のシャフト端部側の開口縁に環状の切欠段部を形成し、前記切欠段部に前記シャフト端部の外周に取り付けた抜止部材と干渉する当接面を設けたものである。
【００１１】
内側継手部材に切欠段部を形成したことで、内側継手部材の肉厚寸法を部分的に薄くすることができる。また、切欠段部に抜止部材と干渉する当接面を設けたことで、内側継手部材における抜止部材との干渉位置を、従来の干渉位置より軸線方向の中間寄りにすることができる。このことにより、シャフト端部の内側継手部材からの突出寸法を小さくすることができる。
【００１２】
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、前記当接面に当接する前記抜止部材の当り面と前記シャフト端面との間の軸線方向長さ寸法を、前記当接面と前記内側継手部材の前記切欠段部側の端面との間の軸線方向奥行き寸法以下に設定したものである。
【００１３】
このことにより、シャフトの端部が内側継手部材から突出することがなく、言い換えれば、シャフトを内側継手部材に軸線方向にコンパクトに取り付けることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、連結すべき二軸が作動角をなした状態でも等速度で回転運動を伝えることのできる、相対的軸方向移動が可能な摺動式等速自在継手において、内側継手部材のシャフトを挿入した挿入孔のシャフト端部側の開口縁に環状の切欠段部を形成し、前記切欠段部に前記シャフト端部の外周に取り付けた抜止部材と干渉する当接面を設けたものである。
【００１５】
内側継手部材に切欠段部を形成したことで、内側継手部材の肉厚寸法を部分的に薄くすることができる。また、切欠段部に抜止部材と干渉する当接面を設けたことで、内側継手部材における抜止部材との干渉位置を、従来の干渉位置より軸線方向の中間寄りにすることができる。このことにより、シャフト端部の内側継手部材からの突出寸法を小さくすることができる。また、相対的軸線方向移動のストロークを充分に確保したまま継手全体の軸線方向寸法を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、内側継手部材に切欠段部を形成したことで、内側継手部材の肉厚寸法を部分的に薄くして軽量化できる。また、シャフトを内側継手部材に軸線方向にコンパクトに取り付けることができるので、等速自在継手の周辺部品の設計自由度が向上する。
【００１７】
特に、本発明は、図６に示すようなトルク伝達ボールの個数が多く内輪の肉厚寸法Ｔが厚くなるクロスグルーブ型等速自在継手において、その内輪の軽量化に好適である。また、図６の等速自在継手において、本発明の構成を適用すれば、シャフト１０４の端部の内輪１０２からの突出寸法を小さくすることができる。これにより、カバー部材１０５の軸線方向寸法を短縮することができるので、その内部空間に封入される潤滑材の量も少なくなって全体の重量を軽減できる。また、外輪１０１に対する内輪１０２の軸線方向の移動ストロークを充分に確保したまま継手全体の軸線方向寸法を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１はクロスグルーブ型等速自在継手の一部簡略した縦断面図である。同図において、クロスグルーブ型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪１と、内側継手部材としての内輪２と、トルク伝達ボール３と、保持器４と、カバー部材５と、支持筒と、ブーツを主要な構成要素として成り立っている。なお、図１において前記支持筒とブーツは、図５における支持筒１０６及びブーツ１０７と同様の構成であり、図示省略している。
【００２０】
外輪１は短筒状（ディスクタイプ）のものであり、駆動回転体に連結される（図示省略）。また、短筒状の内輪２は自動車のシャフト６と連結してある。外輪１の内周面にはボール溝１１が形成してあり、内輪２の外周面には外輪１のボール溝１１と軸線に対して互いに逆方向に傾いて配置されるボール溝１２が形成してある。対を成すボール溝１１，１２の間にはトルク伝達ボール３が介在し、ボール３は保持器４に貫設したポケット７内に転動可能に保持されている。そして、内輪２は外輪１に対しボール３を介して軸線方向に移動可能に構成されている。
【００２１】
また、外輪１の左側の一端面にカバー部材５を取り付けてあり、このカバー部材５と、外輪１の右側の他端面に取り付けた支持筒と、支持筒とシャフト６との間に設けたブーツによって（図５参照）、継手内部を密封して潤滑材（グリース）の漏洩を防止している。
【００２２】
図２はボール溝の展開図であって、同図に二点鎖線で示すように、外輪１の軸線に対し互いに傾いたボール溝１１ａ，１１ｂが円周方向に交互に配置している。また、実線で示すように、内輪２の軸線に対し互いに傾いたボール溝１２ａ，１２ｂが円周方向に交互に位置している。
【００２３】
軸線に対する各ボール溝１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂの傾き角を符号βで表してある。互いに逆方向に傾いた外輪１のボール溝１１ａ（又はボール溝１１ｂ）と内輪２のボール溝１２ａ（又はボール溝１２ｂ）が対を成し、両者のなす角は２βで表される。
【００２４】
対を成すボール溝１１ａとボール溝１２ａ、又はボール溝１１ｂとボール溝１２ｂの交差部にトルク伝達ボール３が組み込まれる。ここでは、外輪１のボール溝１１ａ，１１ｂと、内輪２のボール溝１２ａ，１２ｂがそれぞれ１０本あり、トルク伝達ボールも１０個設けてある。
【００２５】
図１に戻って、内輪２には軸方向に貫通した挿入孔８が形成され、その挿入孔８にシャフト6を挿入して嵌合してある。挿入孔８にはシャフト６の外周に形成した軸線方向の雄スプライン９と係合する雌スプライン１０が軸線方向に形成されている。
【００２６】
挿入孔８のシャフト端部６ｂ側の開口縁には、断面略矩形の切欠段部１３が形成してあり、図３に示すように、切欠段部１３は挿入孔８の開口縁全周に沿って環状に形成されている。さらに、切欠段部１３にシャフト端部６ｂの外周に取り付けた抜止部材１５と干渉する当接面１６を設けている。また、抜止部材１５は、例えばＣ字状リングであり、シャフト端部６ｂの外周に形成した環状溝１４に嵌め込んで取り付けている。
【００２７】
図４は図１の要部を拡大した図である。図４に示すように、当接面１６は軸線方向と直交方向に配置されている。この当接面１６と当接する抜止部材１５の当り面１７も軸線方向と直交方向に配置されている。
【００２８】
そして、抜止部材１５の当り面１７とシャフト端面６ａとの間の軸線方向長さ寸法Ａを、当接面１６と内輪２の切欠段部１３側の端面２ａとの間の軸線方向奥行き寸法Ｂ以下となるように設定してある。即ち、このように設定することで、抜止部材１５が当接面１６に当接した状態で、シャフト端面６ａは内輪２の切欠段部１３側の端面２ａから（図１に示すカバー部材５側へ）突出しないように配置される。
【００２９】
図例では、上記長さ寸法Ａと上記奥行き寸法Ｂは同じであり、つまり、シャフト端面６ａと内輪２の端面２ａは同一面上にある。図１に示すように、内輪２をカバー部材５に対し最大限に接近させた状態で、カバー部材５の内壁面とシャフト端面６ａ又は内輪２の切欠段部１３側の端面２ａとの間には、隙間Ｓが設けてある。
【００３０】
ここで、図１と図６とを比較すると、隙間Ｓはどちらも同じ寸法であるが、図１における本発明は、シャフト端部６ｂが内輪２から突出してないので、カバー部材５の外輪１への取付基部から先端部までの軸方向の寸法Ｌは、図６におけるカバー部材１０５の同様の軸線方向の寸法Ｌに比べて小さくなっていることがわかる。
【００３１】
本発明はクロスグルーブ型等速自在継手に限定されるものではなく、これ以外の摺動式等速自在継手や固定式等速自在継手におけるシャフトと内輪との連結構造に適用してもよい。外輪の形状も上述したディスクタイプに限らず、フランジ型や有底筒型あるいはベル型等であってもよい。また、切欠段部１３の断面形状も本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る等速自在継手の一部簡略断面図である。
【図２】同等速自在継手のボール溝の展開図である。
【図３】同等速自在継手の内輪の正面図である。
【図４】同等速自在継手の要部拡大断面図である。
【図５】従来の等速自在継手の断面図である。
【図６】別の従来の等速自在継手の一部簡略断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
２  内側継手部材
２ａ  端面
６  シャフト
６ａ  シャフト端面
６ｂ  シャフト端部
８  挿入孔
１３  切欠段部
１５  抜止部材
１６  当接面
１７  当り面
Ａ  長さ寸法
Ｂ  奥行き寸法
【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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