(57)【要約】【課題】脚軸の外周面だけで針状ころの軸方向の位置規制ができ、しかも、脚軸の加工コストを低減できるトリポード型等速自在継手を提供すること。【解決手段】トリポード部材７の脚軸１の外周面に、針状ころ６を収容する溝部２を周方向に形成する。溝部２の形状を、脚軸先端側の側面２ｂの脚軸径方向に対する先端側傾斜角度θ１と、脚軸基端側の側面２ｃの脚軸径方向に対する基端側傾斜角度θ２とが、θ１＋θ２≧３５°かつθ１＞θ２≧０の関係を満たす形状とする。鍛造によりトリポード部材７の脚軸１及びボス８を形成した後、刃先角θｃが３５°の旋削チップ１０を用いて、送り工程が単一の旋削加工で脚軸１に溝部２を形成する。【選択図】図３
2008281183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面を設けた外側継手部材と、先端が上記トラック溝内に挿入された三本の脚軸を有するトリポード部材と、上記脚軸に回転自在に支持されると共に上記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されたローラと、上記脚軸とローラとの間に配設された複数の針状ころとを備えたトリポード型等速自在継手において、
上記脚軸外周面に、上記針状ころを収容して底面が針状ころの転動面となる溝部を周方向に形成すると共に、上記溝部の脚軸先端側の側面が脚軸径方向に対してなす先端側傾斜角度θ１と、上記溝部の脚軸基端側の側面が脚軸径方向に対してなす基端側傾斜角度θ２とが、θ１＋θ２≧３５°の関係を満たすように形成したことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
請求項１に記載のトリポード型等速自在継手において、
上記先端側傾斜角度θ１と、上記基端側傾斜角度θ２とが、θ１＞θ２≧０の関係を満たすように形成したことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
請求項１に記載のトリポード型等速自在継手において、
上記トリポード部材の脚軸の溝部を、旋削加工により形成したことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手において、
上記トリポード部材は、上記三本の脚軸の基端側に連なると共にシャフトに連結されるボス部を有し、上記ボス部の外周面に、上記溝部の脚軸基端側の側面が形成されていることを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手において、
上記トリポード部材は、上記三本の脚軸の基端側に連なると共にシャフトに連結されるボス部を有し、上記脚軸とボス部との間に段部を形成し、上記脚軸の段部よりも先端側に、上記溝部の脚軸基端側の側面を配置したことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項６】
請求項３から５に記載のトリポード型等速自在継手を製造する方法であって、
上記旋削加工を、旋削チップの単一の送り工程で行うことを特徴とするトリポード型等速自在継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や産業機械の動力伝達装置に用いられるトリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トリポード型等速自在継手は、図６に示すように、外側継手部材５１と、内側継手部材としてのトリポード部材５２と、トルク伝達部材としてのローラ５３を主要な構成要素としている（特許文献１参照）。
【０００３】
外側継手部材５１は一体に形成されたマウス部５４とステム部５５とからなる。マウス部５４は一端で開口したカップ状であり、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝５６が形成してある。マウス部５４は、図７の断面図で見ると、大径部５４ａと小径部５４ｂとが交互に表れる非円筒形状であり、大径部５４ａの径方向内側にトラック溝５６が形成されている。各トラック溝５６の円周方向に向き合う側壁に、ローラ案内面５７，５７が形成されている。
【０００４】
トリポード部材５２はボス５８と脚軸５９とを有する。ボス５８にはシャフト６０とトルク伝達可能に結合するスプライン又はセレーション孔６１が形成してある。脚軸５９はボス５８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材５２の各脚軸５９はローラ５３を回転可能に支持している。なお、ローラ５３は内側ローラと外側ローラとを有するダブルローラタイプと、１個のみのシングルローラタイプがある（ダブルローラタイプは特許文献２参照）。
【０００５】
脚軸５９とローラ５３との間には、複数の針状ころ６２が総ころ状態で配設されている。これらの針状ころ６２は、脚軸５９のボス５８と連なる基端方向では、脚軸５９の基端側外周面に装着されたインナーワッシャ６３で位置規制される。脚軸５９の先端方向では、脚軸５９の先端側に設けられたアウターワッシャ６４によって位置規制と抜け止めがされる。脚軸５９の先端側外周面には周方向溝６５が形成され、この周方向溝６５に止め輪６６が装着される。止め輪６６の内側（脚軸基端側）の脚軸５９外周面に上記アウターワッシャ６４が嵌合される（特許文献３参照）。
【特許文献１】実開昭５３−６２５５５号公報
【特許文献２】特公平８−１２１９号公報
【特許文献３】実開平２−９４９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のトリポード型等速自在継手は、前述のように脚軸の先端側に取り付けたアウターワッシャと基端側に取り付けたインナーワッシャとで針状ころの位置規制をし、また、針状ころの飛び出しを防止している。継手が作動角をとった状態では、継手の回転に伴ってローラに対して脚軸が相対的に軸方向に移動するため、針状ころの軸方向の位置規制が必要である。
【０００７】
しかしながら、インナーワッシャ、アウターワッシャ及び止め輪による位置規制では、これらの部品コストの他に止め輪用の溝を脚軸に形成する加工コストがかかるため、コストが嵩むという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ワッシャ及び止め輪を使用することなく、脚軸の外周面だけで針状ころの軸方向の位置規制ができ、しかも、脚軸の加工コストを低減できるトリポード型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】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載のトリポード型等速自在継手は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面を設けた外側継手部材と、先端が上記トラック溝内に挿入された三本の脚軸を有するトリポード部材と、上記脚軸に回転自在に支持されると共に上記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されたローラと、上記脚軸とローラとの間に配設された複数の針状ころとを備えたトリポード型等速自在継手において、上記脚軸外周面に、上記針状ころを収容して底面が針状ころの転動面となる溝部を周方向に形成すると共に、上記溝部の脚軸先端側の側面が脚軸径方向に対してなす先端側傾斜角度θ１と、上記溝部の脚軸基端側の側面が脚軸径方向に対してなす基端側傾斜角度θ２とが、θ１＋θ２≧３５°の関係を満たすように形成したことを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、脚軸外周面の溝部に針状ころが収容され、溝部の両側面で針状ころの位置規制を行う。これにより、従来のようにワッシャ及び止め輪を使用することなく、脚軸の外周面の溝部のみにより、針状ころの軸方向の位置規制が可能となる。
【００１１】
また、上記溝部は、脚軸先端側の側面がなす先端側傾斜角度θ１と、脚軸基端側の側面がなす基端側傾斜角度θ２とが、θ１＋θ２≧３５°の関係を満たすので、この溝部を脚軸に旋削加工で形成する場合、刃先角が３５°以上の一般的な規格の旋削チップを用いて、単一の送り工程で溝部を形成できる。したがって、部品点数が少なく、しかも、低コストで製造できるトリポード型等速自在継手が得られる。溝部の加工精度の確保と旋削チップの送り動作の容易さの点で、先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２は、θ１＋θ２≧４０°であるのが好ましい。
【００１２】
また、溝部の先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２とがθ１＋θ２≧３５°の関係を満たすことにより、溝部の側面が径方向外側に向かうにつれて開いたテーパ状に形成される。これにより、針状ころの端面摩擦を防止して、発熱、発塵、異音あるいはスキュー等の不都合を効果的に防止できる。さらに、針状ころの端面接触位置を、転動面である溝部の底面に近づけることができるので、スキューの防止効果を高めることができる。
【００１３】
請求項２に記載のトリポード型等速自在継手は、請求項１に記載のトリポード型等速自在継手において、上記先端側傾斜角度θ１と、上記基端側傾斜角度θ２とが、θ１＞θ２≧０の関係を満たすように形成したものである。
【００１４】
上記実施形態によれば、脚軸の外周面に形成される溝部の両側面のうち、基端側の側面を、脚軸径方向に対して小さい傾斜角度にすることにより、脚軸の基端部の強度を確保することができる。
【００１５】
請求項３に記載のトリポード型等速自在継手は、請求項１に記載のトリポード型等速自在継手において、上記トリポード部材の脚軸の溝部を、旋削加工により形成したものである。
【００１６】
上記実施形態によれば、トリポード部材の脚軸に溝部が容易に形成される。
【００１７】
請求項４に記載のトリポード型等速自在継手は、請求項１から３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手において、上記トリポード部材は、上記三本の脚軸の基端側に連なると共にシャフトに連結されるボス部を有し、上記ボス部の外周面に、上記溝部の脚軸基端側の側面が形成されている。
【００１８】
上記実施形態によれば、脚軸の軸方向寸法に対して比較的長い針状ころの位置規制を行う溝部を形成できる。
【００１９】
請求項５に記載のトリポード型等速自在継手は、請求項１から３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手において、上記トリポード部材は、上記三本の脚軸の基端側に連なると共にシャフトに連結されるボス部を有し、上記脚軸とボス部との間に段部を形成し、上記脚軸の段部よりも先端側に、上記溝部の脚軸基端側の側面を配置したものである。
【００２０】
上記実施形態によれば、脚軸の軸方向寸法に対して比較的短い針状ころの位置規制を行う溝部を形成できる。
【００２１】
請求項６に記載のトリポード型等速自在継手の製造方法は、請求項３から５のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手において、上記旋削加工を、旋削チップの単一の送り工程で行うようにしたものである。
【００２２】
上記製造方法によれば、溝部を形成する切削加工は、旋削チップの送り工程が単一の工程であるので、加工の手間と時間を効果的に削減できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、脚軸外周面に周方向に形成した溝部に針状ころを収容し、この溝部の両側面は、脚軸径方向に対する傾斜角度θ１，θ２がθ１＋θ２≧３５°の関係を満たすように形成されているので、刃先角が３５°以上の一般的な規格の旋削チップを用いることにより、旋削チップの送り工程が単一の旋削加工で溝部を形成できて、トリポード型等速自在継手の製造コストと製造の手間を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のトリポード型等速自在継手が備えるトリポード部材の脚軸近傍部分を示した部分断面図である。本実施形態のトリポード型等速自在継手は、トリポード部材の脚軸の周面形状と、アウターワッシャ、インナーワッシャ及び止め輪を有しない点が従来と異なり、他の基本形態は図６のトリポード型等速自在継手と同様である。以下、本実施形態の従来と異なる点を説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態では、脚軸１の外周面に溝部２を周方向に形成している。溝部２内に複数の針状ころ６が収容され、溝部２の底面２ａが針状ころ６の転動面となっている。溝部内２には、図示しないが、半固体潤滑剤又は固体潤滑剤が充填されており、この潤滑剤を媒介として針状ころ６を溝部２内に安定に保定している。針状ころ６の外周側にはローラ５が嵌挿されており、このローラ５の外周面が、外側継手部材３のトラック溝の案内面４に接している。脚軸１は、ボス部８の外周面からトラック溝内に突出しており、図示しない他の２つの脚軸１とボス部８とでトリポード部材７を構成している。ボス部８には、軸線と同軸のスプライン孔９が設けられている。
【００２６】
図２は、図１のトリポード部材７を抜き出して示した脚軸側面図である。図２に示すように、脚軸１の溝部２は、針状ころ６の転動面となる底面２ａと、脚軸先端側の側面２ｂと、脚軸基端側の側面２ｃとで構成されている。溝部２の深さは、針状ころ６の直径の１０〜５０％の深さに形成している。溝部２の深さを針状ころ６の直径の１０％以上とすることにより、針状ころ６の軸方向の位置規制を十分に行うことができ、また、溝部２の深さを針状ころ６の直径の５０％以上とすることにより、針状ころ６と側面２ｂ，２ｃとの接触面積を低減して摩擦ロスや発熱を少なくできる。
【００２７】
溝部２の両側面２ｂ，２ｃは、底面２ａから径方向外側に向かうにつれて広がるテーパ状に傾斜している。溝部の先端側の側面２ｂが脚軸径方向に対して傾斜する先端側傾斜角度θ１と、基端側の側面２ｃが脚軸径方向に対して傾斜する基端側傾斜角度θ２は、θ１＋θ２≧３５°の関係と、θ１＞θ２≧０の関係とを共に満たすように設定されている。具体例を挙げれば、θ１が２０°であり、θ２が１５°である。
【００２８】
θ１とθ２の他の角度例として、（θ１、θ２）＝（３５°、０°）、（３０°、５°）、（２５°、１０°）、（１７．５°、１７．５°）、（３２°、２３°）（２７．５°、２７．５°）としてもよい。ここで、使用する旋削チップの刃先角θｃは、いずれも、θｃ＝θ１＋θ２とする。
【００２９】
トリポード部材７の製造工程では、鍛造又は冷間鍛造により脚軸１及びボス８を成形した後、溝部２を旋削加工によって形成している。ここで、溝部２の先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２がθ１＋θ２≧３５°及びθ１＞θ２≧０を満たすことにより、少ない工数で低コストに形成することができる。すなわち、鍛造により脚軸１及びボス８が形成されたトリポード部材７を図示しないチャックに固定し、溝部２の形成対象の脚軸１を軸線周りに回転駆動する。そして、図３（ａ）に模式的に示すように、図示しないバイトの先端に固定された旋削チップ１０を、矢印Ａで示すような経路を通るように送り駆動する。矢印Ａと逆方向に送り駆動してもよい。図３（ｂ）は、旋削チップ１０をすくい面側から見た正面図である。旋削チップ１０は、一般的な規格では、刃先角θｃが３５°のものが最小であり、他の刃先角θｃでは５５°や６０°の旋削チップが規格化されている。ここで、本実施形態のように、溝部２の先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２がθ１＋θ２≧３５°であれば、刃先角θｃが最小規格の３５°の旋削チップ１０を用いて、図３（ａ）の矢印Ａで示すような単一の送り工程で溝部２を形成できる。
【００３０】
これに対して、θ１＋θ２＜３５°であると、刃先角θｃが最小規格の３５°の旋削チップ１０を用いても、２つの送り工程が必要になる。図４は、先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２がいずれも１５°の溝部１２を形成する場合の旋削チップ１０の送り工程を示す模式図である。この場合、θ１＋θ２＝３０°＜３５°となり、一般的には、矢印Ｂで示すように旋削チップ１０を先端側に傾斜させて送る工程と、矢印Ｃで示すように旋削チップ１０を基端側に傾斜させて送る工程の２つの工程が必要である。この２つの送り工程の間には、旋削チップ１０を取り付けたバイトの調整作業が必要である。したがって、溝部１２の旋削に手間と時間がかかる。なお、刃先角θｃが３０°以下の特殊な旋削チップを用いれば、単一の送り工程でθ１＝θ２＝１５°以下の溝部１２を形成することが可能ではある。しかし、刃先角θｃが３０°以下の旋削チップは一般的な規格には無いので特注品となり、旋削チップの購入コストが増大してしまう。
【００３１】
このように、本実施形態のトリポード部材７は、脚軸１の溝部２を、先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２をθ１＋θ２≧３５°とすることにより、一般的な規格の切削チップ１０を用いて、送り工程が単一の旋削加工で形成できる。したがって、安価な工具を用いて少ない工数で溝部２を形成できるので、少ない手間と加工時間により、簡単かつ安価にトリポード部材７を製造できる。
【００３２】
また、本実施形態のトリポード部材７は、脚軸１の溝部２について、先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２をθ１＋θ２≧３５°とすることにより、針状ころ６の端面摩擦を防止して、発熱、発塵、異音あるいはスキュー等の不都合を効果的に防止できる。さらに、針状ころ６の端面接触位置を、転動面である溝部２の底面２ａに近づけることができるので、スキューの防止効果を高めることができる。なお、溝部２の加工精度を確保し、また、旋削チップ１０の送り動作を容易にする点で、先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２は、θ１＋θ２≧４０°であるのが好ましい。
【００３３】
さらに、本実施形態のトリポード部材７は、脚軸１の溝部２について、先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２をθ１＞θ２とすることにより、脚軸１のボス８に連なる基端部の傾斜角度が緩やかになり、脚軸１の強度を増大できる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、溝部２を脚軸１の基端部まで形成し、脚軸基端側の側面２ｃをボス８の外周面に形成したが、図５に示すように、脚軸１とボス部８との間に段部２１を形成し、脚軸１の段部２１よりも先端側に溝部２の脚軸基端側の側面２ｃを形成してもよい。
【００３５】
また、脚軸１とボス８を形成する鍛造工程は、熱間鍛造又は冷間鍛造のいずれを行ってもよい。また、溝部２の旋削加工は焼入鋼切削を行うのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態のトリポード型等速自在継手が備えるトリポード部材の脚軸近傍部分を示す部分断面図である。
【図２】トリポード部材を抜き出して示した脚軸側面図である。
【図３】図３（ａ）は旋削チップの送り工程の様子を示す模式図であり、図３（ｂ）は旋削チップをすくい面側から見た正面図である。
【図４】先端側傾斜角度θ１と基端側傾斜角度θ２がいずれも１５°の溝部を形成する場合の旋削チップの送り工程を示す模式図である。
【図５】変形例のトリポード部材の脚軸近傍部分を示す部分断面図である。
【図６】トリポード型等速自在継手を示す縦断面図である。
【図７】トリポード型等速自在継手を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  脚軸
２  溝部
２ａ  溝部の底面
２ｂ  溝部の脚軸先端側の側面
２ｃ  溝部の脚軸基端側の側面
３  外側継手部材
４  ローラ案内面
５  ローラ
６  針状ころ
７  トリポード部材
８  ボス
２１  段部
【図１】
2008281183.tif 000003
【図２】
2008281183.tif 000004
【図３】
2008281183.tif 000005
【図４】
2008281183.tif 000006
【図５】
2008281183.tif 000007
【図６】
2008281183.tif 000008
【図７】
2008281183.tif 000009