(57)【要約】【課題】入口部のケージの肉厚が増加し、ケージと内輪とが接する球面面積も増加することになって、ケージ延いては等速自在継手全体の強度や耐久性を向上させることができる等速自在継手および等速自在継手の組立方法を提供する。【解決手段】ケージ２８に内径方向の押圧力を付与して、ケージ２０の内径孔３７を長径部３７ａと短径部３７ｂとを有する楕円形状に弾性変形させる。内側継手部材の軸線Ｍ２とケージ２８の軸線Ｍ１とを直交させた状態で、ケージ２８の内径孔３７を楕円形状に維持しつつ、内側継手部材をケージ２８に挿入する。次に、ケージ２８の押圧力を解除して内径孔３７を円形孔に復元する。その後、内側継手部材をケージ２８に対して９０°回転させて、ケージ２８の軸線Ｍ１と内側継手部材の軸線Ｍ２とを一致させる。【選択図】図１
2008039078.tif 000002
【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、外径面に複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記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、前記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の組立方法において、
前記ケージに内径方向の押圧力を付与して、ケージの内径孔を長径部と短径部とを有する楕円形状に弾性変形させた後、内側継手部材の軸線とケージの軸線とを直交させた状態で、ケージの内径孔を楕円形状に維持しつつ、前記ケージの長径部の長軸の位相に、内側継手部材の一つのトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線と、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線との中心線の位相を合わせて、内側継手部材をケージに挿入し、次に、ケージの押圧力を解除して内径孔を円形孔に復元し、その後、内側継手部材をケージに対して９０°回転させて、ケージの軸線と内側継手部材の軸線とを一致させることを特徴とする等速自在継手の組立方法。
【請求項２】
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、外径面に複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記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、前記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であって、
前記ケージに内径方向の押圧力を付与して、ケージの内径孔を長径部と短径部とを有する楕円形状に弾性変形させた後、内側継手部材の軸線とケージの軸線とを直交させた状態で、ケージの内径孔を楕円形状に維持しつつ、前記ケージの長径部の長軸の位相に、内側継手部材の一つのトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線と、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線との中心線の位相を合わせて、内側継手部材をケージに挿入し、次に、ケージの押圧力を解除して内径孔を円形孔に復元し、その後、内側継手部材をケージに対して９０°回転させて、ケージの軸線と内側継手部材の軸線とを一致させる組立方法にて組立ててなることを特徴とする等速自在継手。
【請求項３】
ケージの入口部の内径寸法をＢ２とし、内側継手部材の一つのトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線と、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線との距離をＣ２としたときに、Ｂ２≦Ｃ２とすることを特徴とする請求項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および等速自在継手の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として等速自在継手が使用される。この等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。一般的に、前述した等速自在継手としては、バーフィールド型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）が広く知られている。
【０００３】
ＢＪタイプの等速自在継手は、図８に示すように内径面１に複数のトラック溝２が軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪３と、外径面４に外輪３のトラック溝２と対をなす複数のトラック溝５が軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪６と、外輪３のトラック溝２と内輪６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、外輪３の内径面１と内輪６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８とを備えている。
【０００４】
また、内輪６にはシャフト１０が嵌入されている。すなわち、内輪６の中心孔の内径面にスプライン部１１を形成し、このスプライン部１１にシャフト１０のスプライン部９を嵌合させる。なお、シャフト１０のスプライン部９には周方向凹溝１２が形成され、この周方向凹溝１２にシャフト抜け止め用の止め輪１３が装着されている。
【０００５】
ケージ８は、複数のポケット１４が設けられ、このポケット１４にボール７が支持されている。また、図９に示すように、ケージ８の内径面１６の開口部側には切欠部１５が設けられている。この場合の切欠部１５は、ケージ軸心と平行に面取りがなされることによって形成される。
【０００６】
前記外輪３のトラック溝２は、図８に示すように、その曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏから軸方向に外輪３の開口側にずらし、内輪６のトラック溝５は、その曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏから軸方向に外輪３のトラック溝２の曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｆだけ離して設けている。
【０００７】
ところで、内輪６をケージ８に組み込む方法は、図１１に示すような方法が一般的である。この方法は、まず、内輪６の軸線Ｍ２とケージ８の軸線Ｍ１とを直交させた状態で、その内輪６の一つのトラック溝を保持器の入口部にあてがいながら、内輪をケージの内径面に挿入する。その後、内輪６をケージ８に対して９０°回転させて、ケージ８の軸線Ｍ１に内輪６の軸線Ｍ２を一致させて正規の姿勢に配置するものである。
【０００８】
このため、ケージ８の入口部の内径寸法をＢ１（図９参照）とし、内輪６の一つのトラック溝５の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ａと、このトラック溝５に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ｂとの距離をＣ１(図１０参照)としたときに、一般的にＣ１≦Ｂ１となるように設定している（特許文献１）。これは、内輪６をケージ８へ挿入し易くするためである。
【特許文献１】特開平９−１７７８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ケージ８の入口部の内径寸法をＢ１とし、Ｃ１（内輪６の一つのトラック溝５の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ａと、このトラック溝５に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ｂとの距離）よりも小さくすると、入口部のケージの肉厚が増加し、ケージ８と内輪６とが接する球面面積も増加することになって、ケージ８延いては等速自在継手全体の強度や耐久性を向上させることができる。しかしながら、従来では、組込み性を考慮すれば、Ｂ１をＣ１よりも小さくすることができなかった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて、強度や耐久性の向上を図ることができるとともに、ケージ内への内輪の組込み性の向上を図って組立作業の簡易化及び短時間化を達成できる等速自在継手を提供する。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みて、入口部のケージの肉厚が増加し、ケージと内輪とが接する球面面積も増加することになって、ケージ延いては等速自在継手全体の強度や耐久性を向上させることができる等速自在継手の組立方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の等速自在継手の組立方法は、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、外径面に複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記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、前記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の組立方法において、前記ケージに内径方向の押圧力を付与して、ケージの内径孔を長径部と短径部とを有する楕円形状に弾性変形させた後、内側継手部材の軸線とケージの軸線とを直交させた状態で、ケージの内径孔を楕円形状に維持しつつ、前記ケージの長径部の長軸の位相に、内側継手部材の一つのトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線と、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線との中心線の位相を合わせて、内側継手部材をケージに挿入し、次に、ケージの押圧力を解除して内径孔を円形孔に復元し、その後、内側継手部材をケージに対して９０°回転させて、ケージの軸線と内側継手部材の軸線とを一致させるものである。
【００１３】
本発明の等速自在継手の組立方法によれば、ケージに内径方向の押圧力を付与することによって、ケージの内径孔を楕円形状に弾性変形させることができ、このため、ケージの内径孔の長径部の径（長軸）を内輪の外径よりも長くして、この状態での内側継手部材をケージ内へ挿入することができる。従って、自由状態でのケージの入口部の内径寸法を小さくできる。また、ケージの押圧力を解除すれば、内径孔を円形孔に復元するので、等速自在継手としての機能を損なうことがない。
【００１４】
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、外径面に複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記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、前記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であって、前記ケージに内径方向の押圧力を付与して、ケージの内径孔を長径部と短径部とを有する楕円形状に弾性変形させた後、内側継手部材の軸線とケージの軸線とを直交させた状態で、ケージの内径孔を楕円形状に維持しつつ、前記ケージの長径部の長軸の位相に、内側継手部材の一つのトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線と、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線との中心線の位相を合わせて、内側継手部材をケージに挿入し、次に、ケージの押圧力を解除して内径孔を円形孔に復元し、その後、内側継手部材をケージに対して９０°回転させて、ケージの軸線と内側継手部材の軸線とを一致させる組立方法にて組立ててなるものである。
【００１５】
本発明の等速自在継手によれば、ケージに内径方向の押圧力を付与することによって、ケージの内径孔の長径部の径（長軸）を内輪の外径よりも長くして、この状態での内側継手部材をケージ内へ挿入することができる。従って、自由状態でのケージの入口部の内径寸法を小さくできる。また、ケージの押圧力を解除すれば、内径孔を円形孔に復元するので、等速自在継手としての機能を損なうことがない。
【００１６】
ケージの入口部の内径寸法をＢ２とし、内側継手部材の一つのトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線と、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝の最大外径エッジ間を結ぶ直線との距離をＣ２としたときに、Ｂ２≦Ｃ２とする。
【００１７】
Ｂ２≦Ｃ２であっても、ケージに内径方向の押圧力を付与することによって、ケージの内径孔の長径部の径を内輪の外径よりも長くできる。このため、内側継手部材のケージ内への挿入が可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、自由状態でのケージの入口部の内径寸法を小さくできるので、その小さくした分、ケージの入口部の肉厚寸法を増加させることができる。また、ケージと内輪とが接する球面面積も増加することになって、ケージ延いては等速自在継手全体の強度や耐久性を向上させることができる。しかも、ケージの押圧力を解除すれば、内径孔を円形孔に復元するので、等速自在継手としての機能を損なうことがない。このため、等速自在継手として安定した機能を発揮して信頼性に優れる。
【００１９】
特に、Ｂ２≦Ｃ２に設定することによって、ケージの入口部の内径寸法を確実に小さくでき、ケージ延いては等速自在継手全体の強度および耐久性を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る等速自在継手および組立方法の実施形態を図２〜図７に基づいて説明する。
【００２１】
図２に本発明に係る等速自在継手のケージ（保持器）を示し、図３と図４に本発明に係る等速自在継手の内輪を示す。ケージ２８は、複数（この場合８個）のポケット３４を有し、このポケット３４にボール（図示省略）が支持されている。また、図２（ａ）に示すように、ケージ２８の内径面３６の開口部側には切欠部３５が設けられている。この場合の切欠部３５は、ケージ軸心と平行に面取りがなされることによって形成される。
【００２２】
また、内輪２６は、等速自在継手の内側継手部材を構成し、外径面２４に外輪（等速自在継手の外側継手部材）のトラック溝と対をなす複数（この場合８個）のトラック溝２５が軸方向に沿って形成されている。そして、内輪２６にはシャフト（図示省略）が嵌入されている。すなわち、内輪２６の中心孔３０の内径面にスプライン部３１を形成し、このスプライン部３１にシャフトのスプライン部を嵌合させる。
【００２３】
なお、ケージ２８の内径面３６の曲率半径を内輪２６の外径面２４の曲率半径と略同一とし、ケージ２８の外径面３３の曲率半径を外輪の内径面の曲率半径と略同一に設定している。また、図４において、Ｏ３は内輪２６のトラック溝２５の曲率中心であり、Ｏ４は内輪２６の外径面２４の曲率中心である。
【００２４】
ところで、ケージ２８に、径方向内方への押圧力Ｆ、Ｆ（径方向に圧縮力）を付与すれば、このケージ２８の内径孔３７が図５に示すように、長径部３７ａと短径部３７ｂとを有する楕円形状に弾性変形する。すなわち、ケージ２８の中心Ｏ５を、Ｘ−Ｙ座標上の中心に配置した場合に、Ｘ軸に沿って押圧力Ｆ、Ｆを付与すれば、Ｙ軸上に長径部３７ａが対応する。
【００２５】
この図５に示すように弾性変形させた状態では、長径部３７ａの長さをＢ３とし、内輪２６の一つのトラック溝２５（２５ａ）の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ａと、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝２５（２５ｂ）の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ｂとの距離をＣ２（図３参照）としたときに、Ｂ３≧Ｃ２とする。
【００２６】
内輪２６の軸方向長さＷと同一の範囲におけるケージ２８の長径部３７ａの対角線Ｌ（図５上の点ａと点ｂとを結ぶ直線）の長さをＢ４（図５参照）とし、後述するように、内輪２６をケージ２８に挿入する際に、この点ａと点ｂとに対応する部位における内輪２６の長さ寸法(図５参照)をＣ３としたときに、Ｂ４≧Ｃ３とする。
【００２７】
また、弾性変形させない状態（自由状態）でのケージ２８の入口部（切欠部３５）の内径をＢ２（図２参照）としたときに、Ｂ２≦Ｃ２とする。
【００２８】
次に本発明の組立方法を説明する。まず、図５に示すように、ケージ２８を、内径孔３７が長径部３７ａと短径部３７ｂとを有する楕円形状になるように弾性変形させる。この状態では、前記したように、Ｂ３≧Ｃ２となるとともに、Ｂ４≧Ｃ３となる。そして、この状態を維持しつつ、内輪２６の軸線Ｍ２とケージ２８の軸線Ｍ１とを直交させた状態で、図１に示す矢印のように、ケージ２８の長径部３７ａの長軸の位相に、内輪２６の一つのトラック溝２５の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ａと、このトラック溝に１８０°相対向した他のトラック溝２５の最大外径エッジ間を結ぶ直線Ｂとの中心線Ｍの位相を合わせて、図６に示すように、内輪２６の外径面２４とケージ２８の内径面３６とを嵌合状とする。すなわち、内輪２６の内径孔３０の中心をケージ２８の中心線上にくるようにする。
【００２９】
その後、ケージ２８に対する押圧力を解除（開放）して、内径孔３７を円形孔に復元した後、内輪２６をケージ２８に対して９０°回転させる。そして、図７に示すようにケージの軸線Ｍ１と内輪２６の軸線Ｍ２とを一致させれば、ケージ２８に内輪２６を組み込むことができる。
【００３０】
本発明では、自由状態でのケージ２８の入口部の内径寸法を小さくできるので、その小さくした分、ケージ２８の入口部の肉厚寸法を増加させることができる。また、ケージ２８と内輪２６とが接する球面面積も増加することになって、ケージ２８延いては等速自在継手全体の強度や耐久性を向上させることができる。また、ケージ２８の押圧力を解除すれば、内径孔３７を円形孔に復元するので、等速自在継手としての機能を損なうことがない。このため、等速自在継手として安定した機能を発揮して信頼性に優れる。
【００３１】
特に、Ｂ２≦Ｃ２に設定することによって、ケージ２８の入口部の内径寸法を確実に小さくでき、ケージ延いては等速自在継手全体の強度および耐久性を一層向上させることができる。
【００３２】
ところで、Ｂ２≧Ｃ２であっても、そのクリアランスが小さい場合には、ケージと内輪とを組込みにくい。このため、Ｂ２≧Ｃ２であっても、本発明のように、内輪２６をケージに挿入する際に、ケージ２８の内径孔３７を楕円形状とすることによって、組込み時のケージと内輪との間のクリアランスを大きくとることができ、ケージ２８と内輪２６の組込み作業の容易化を図ることができる。
【００３３】
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、ケージ２８のポケット３４の数の増減は任意であり、また、ケージ２８に押圧力を付与する部位としては、１８０度反対位置の２箇所であればよい。そして、ケージ２８への押圧力は、例えば、プレス機や万力等で付与することができる。また、楕円形状とした際の長径部３７ａの径と短径部３７ｂの径との比等は、この楕円形状時におけるケージ２８への内輪２６の組込み易さ等に基づいて種々設定できる。
【００３４】
なお、実施形態では等速自在継手として、バーフィールド型（ＢＪ）を示しているが、アンダーカットフリー型（ＵＪ）等の他の等速自在継手であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態を示す等速自在継手の組立方法の説明図である。
【図２】前記等速自在継手のケージを示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図３】前記等速自在継手の内輪の側面図である。
【図４】前記等速自在継手の内輪の断面図である。
【図５】前記ケージに内径方向の押圧力を付与した際の側面図である。
【図６】ケージに内輪を挿入した状態の断面図である。
【図７】ケージに内輪を組み込んだ状態の断面図である。
【図８】等速自在継手の断面図である。
【図９】前記図８の等速自在継手のケージの断面図である。
【図１０】前記図８の等速自在継手の内輪の側面図である。
【図１１】従来の組立方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
２４    外径面
２５    トラック溝
２６    内輪
２８    ケージ
３７    内径孔
３７ｂ  短径部
３７ａ  長径部
Ｍ１    軸線
Ｍ２    軸線
【図１】
2008039078.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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