(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空円筒状であり、内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された軸方向に延びる３個のガイド溝が設けてあり、各ガイド溝は対向して軸方向に延びる一対の側面とこれら両側面に連続する底部を備えたハウジングと、それぞれ上記ガイド溝内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固設されるトリポードと、それぞれ上記トラニオンの外周面に、回転自在に支持された凸球面状の外径面を有する３個の内側ローラと、それぞれ該内側ローラの外径面と線接触又は点接触する内径面を有する３個の外側ローラとから成り、外側ローラの外径面がそれぞれ上記ハウジングのガイド溝に軸方向に亙る変位のみ自在に転接するようにしたトリポード形等速ジョイントにおいて、前記外側ローラの外径面をハウジング内径側に向かって縮径した円錐角度θ１の円錐テーパ面とし、前記ガイド溝の前記一対の対向する側面のなす角度をテーパ角度θ２とし、θ１＞θ２にすると共に、これら両側面に対応して前記ガイド溝の底部に外側ローラを案内するガイド鍔を設けた事を特徴とするトリポード型等速ジョイント。
【請求項２】
第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空円筒状であり、内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された軸方向に延びる３個のガイド溝が設けてあり、各ガイド溝は対向して軸方向に延びる一対の側面とこれら両側面に連続する底部を備えたハウジングと、それぞれ上記ガイド溝内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固設されるトリポードと、それぞれ上記トラニオンの外周面に支持された３個の内側ローラと、内側ローラの外周側に設けられた３個の外側ローラとから成り、外側ローラの外径面をそれぞれ上記ハウジングのガイド溝に軸方向に亙る変位のみ自在に転接するようにしたトリポード型等速ジョイントにおいて、前記トラニオンの各々を凸球面状の外周面とし、前記内側ローラの内径面をそれぞれ円筒面状にしてトラニオンの外周面上に揺動、摺動および回転自在に支持し、外側ローラをそれぞれニードル軸受を介して内側ローラに支持し、外側ローラ外径面をハウジング内径側に向かって縮径した円錐角度θ１とし、上記ガイド溝の上記一対の対向する両側面をテーパ角度θ２のテーパ面とし、θ１＞θ２にすると共に、これら両側面に対応して上記ガイド溝の底部に外側ローラを案内するガイド鍔を設けた事を特徴とするトリポード型等速ジョイント。
【請求項３】
上記ガイド溝のガイド鍔に接触する上記外側ローラの側面を円錐テーパ状にした事を特徴とする、請求項１又は２のトリポード型等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の駆動系に組み込み、非直線上に存在する回転軸同士の間で、回転力の伝達を行なうトリポード型等速ジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の駆動系に組み込む等速ジョイントの一種として従来から、トリポード型等速ジョイントが広く使用されている。例えば特開昭６３−１８６０３６号公報、同６２−２３３５２２号公報には、図１３、図１４に示す様なトリポード型の等速ジョイント１が記載されている。この等速ジョイント１は、駆動軸等、第一の回転軸２の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。上記ハウジング３の内周面で円周方向等間隔の３個所位置には凹部６を、それぞれ上記内周面から上記ハウジング３の直径方向外方に向けて形成している。
【０００３】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５は、上記第二の回転軸４の端部に固定する為のボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向等間隔の３か所位置に形成されたトラニオン８とから構成される。それぞれが円柱状に形成されたこれら各トラニオン８の周囲には、それぞれローラ９を、ニードル軸受１０を介して回転自在に、且つ軸方向に亙る若干の変位自在に支持している。そして、これら各ローラ９を上記ハウジング３の内周面の凹部６に嵌合させる事により、ジョイントを構成している。尚、上記各凹部６を構成するそれぞれ１対の側面１１は、それぞれ円弧状凹面としている。従って上記各ローラ９はこれら１対の側面１１同士の間に、転動及び揺動自在に支持される。
【０００４】
上述の様に構成される等速ジョイント１の使用時、例えば第一の回転軸２が回転するとこの回転力は、ハウジング３から、ローラ９、ニードル軸受１０、トラニオン８を介して、トリポード５のボス部７に伝わる。そして、このボス部７を端部に固定した第二の回転軸４を回転させる。又、第一の回転軸２の中心軸と第二の回転軸４の中心軸とが不一致の場合（等速ジョイント１にジョイント角度が存在した場合）には、これら両回転軸２，４の回転に伴って上記各トラニオン８が、上記各凹部６の側面１１に対して、図１３、図１４に示す様にトリポード５を中心として揺動する方向に変位する。この際、上記各トラニオン８の周囲に支承されたローラ９が、上記各凹部６の側面上を転動すると共に、上記各トラニオン８の軸方向に変位する。これらの動きにより、周知の様に、第一、第二の両回転軸２，４の間で等速性が確保される。
【０００５】
上述の様に構成され作用する等速ジョイント１の場合、ジョイント角度が存在する状態で第一、第二の回転軸２，４を回転させると、上記各ローラ９が複雑な運動を行なう。即ち、この状態で上記各ローラ９は、上記各側面１１に沿ってハウジング３の軸方向に向きを変えながら移動し、しかもトラニオン８の軸方向に変位する。上記各ローラ９にこの様に複雑な動きをさせると、これら各ローラ９の外周面と上記各側面１１との間の相対変位が必ずしも円滑に行なわれなくなって、これら両面間に比較的大きな摩擦が発生する。この結果、図１３、図１４に示す様な構造の等速ジョイント１の場合には、１回転３次の軸力が発生する。そして、自動車に組み込まれ大きなジョイント角度を付した状態で大きなトルクを伝達する際等、著しい場合にはシャダーと呼ばれる振動が発生する事が知られている。
【０００６】
この様な原因で発生する振動を抑える為の構造として、例えば特公平３−１５２９には図１５に示すような構造、又、特開平９−１４２８０には図１６に示すような構造が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１５及び図１６に示す構造の場合、ジョイント角度のついた状態において、トルクを伝達しながら回転運動すると、図１７に示すように反負荷側においてハウジング３と外側ローラ１６が接触し、外側ローラ１６の回転抵抗が増加すると共に軸力が悪化し、これらの等速ジョイント１を組み付けた車両において十分な振動低減効果が得られない場合が有る。
【０００８】
本発明の目的は、ジョイント角度のついた状態においてトルクを伝達しながら回転運動しても低軸力を維持し、車両の振動を低減できる等速ジョイントを提供する事に有る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明は
第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空円筒状であり、内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された軸方向に延びる３個のガイド溝が設けてあり、各ガイド溝は対向して軸方向に延びる一対の側面とこれら両側面に連続する底部を備えたハウジングと、
それぞれ上記ガイド溝内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固設されるトリポードと、
それぞれ上記トラニオンの外周面に、回転自在に支持された凸球面状の外径面を有する３個の内側ローラと、
それぞれ該内側ローラの外周面と線接触又は点接触する内径面を有する３個の外側ローラとから成り、
外側ローラの外径面がそれぞれ上記ハウジングのガイド溝に軸方向に亙る変位のみ自在に転接するようにしたトリポード型等速ジョイントにおいて、
前記外側ローラの外径面は凸球面状とし、上記ガイド溝の一対の対向する側面の各々は、外側ローラの前記凸球面状の外径面に対応する円弧状凹面とし、これら両側面に対応して、前記ガイド溝の底部に外側ローラを案内するガイド鍔を設け、外側ローラを上記ガイド鍔に押し付けた状態において、外側ローラの外径面を形成する球の中心位置を前記ガイド溝の当該側面を形成する円の中心位置よりもジョイント外径側にオフセットさせると共に、車両装着時の常用ジョイント角度において内側ローラの外径面を形成する球の中心位置が前記ガイド溝の当該側面の前記中心位置よりもジョイント内径側にオフセットさると共に、車両装着時の常用ジョイント角度において内側ローラの外径面を形成する球の中心位置が前記ガイド溝の当該側面の前記中心位置よりもジョイント内径側にオフセットさせていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、上記目的を達成するための請求項２に記載の発明は、
第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空円筒状であり、内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された軸方向に延びる３個のガイド溝が設けてあり、各ガイド溝は対向して軸方向に延びる一対の側面とこれら両側面に連続する底部を備えたハウジングと、
それぞれ上記ガイド溝内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固設されるトリポードと、
それぞれ上記トラニオンの外周面に、回転自在に支持された凸球面状の外径面を有する３個の内側ローラと、
それぞれ該内側ローラの外周面と線接触又は点接触する内径面を有する３個の外側ローラとから成り、
外側ローラの外径面がそれぞれ上記ハウジングのガイド溝に軸方向に亙る変位のみ自在に転接するようにしたトリポード型等速ジョイントにおいて、
前記外側ローラの外径面をハウジング内径側に向かって縮径した円錐角度θ１の円錐テーパ面とし、前記ガイド溝の前記一対の対向する側面なす角度をテーパ角度θ２とし、θ１＞θ２にすると共に、これら両側面に対応して前記ガイド溝の底部に外側ローラを案内するガイド鍔を設けたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記目的を達成するための請求項３に記載の発明は、
第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空円筒状であり、内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された軸方向に延びる３個のガイド溝が設けてあり、各ガイド溝は対向して軸方向に延びる一対の側面とこれら両側面に連続する底部を備えたハウジングと、
それぞれ上記ガイド溝内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固設されるトリポードと、
それぞれ上記トラニオンの外周面に支持された３個の内側ローラと、
それぞれ内側ローラの外周側に設けられた３個の外側ローラとから成り、
外側ローラの外径面がそれぞれ上記ハウジングのガイド溝に軸方向に亙る変位のみ自在に転接するようにしたトリポード型等速ジョイントにおいて、
前記トラニオンの各々を凸球面状の外周面とし、前記内側ローラの内径面をそれぞれ円筒面状にしてトラニオンの外周面上に揺動、摺動および回転自在に支持し、それぞれ外側ローラをニードル軸受を介して内側ローラに支持し、
外側ローラ外径面は凸球面状とし、上記ガイド溝の一対の対向する両側面は、外側ローラの凸球面状の外径面に対応する円弧状凹面とし、該両側面に対応して前記ガイド溝の底部に外側ローラを案内するガイド鍔を設け、外側ローラを上記ガイド溝の上記ガイド鍔に押し付けた状態にて、外側ローラの外径面を形成する球の中心位置を、上記ガイド溝の当該側面を形成する円の中心位置よりもジョイント外径側にオフセットさせると共に、車両装着時の常用ジョイント角度においてトラニオンの外周面を形成する球の中心位置が上記ガイド溝の当該側面を形成する円の中心位置よりもジョイント内径側にオフセットさせてあることを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記目的を達成するための請求項４に記載の発明は、
第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空円筒状であり、内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された軸方向に延びる３個のガイド溝が設けてあり、各ガイド溝は対向して軸方向に延びる一対の側面とこれら両側面に連続する底部を備えたハウジングと、
それぞれ上記ガイド溝内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固設されるトリポードと、
それぞれ上記トラニオンの外周面に支持された３個の内側ローラと、
内側ローラの外周側に設けられた３個の外側ローラとから成り、
外側ローラの外径面がそれぞれ上記ハウジングのガイド溝に軸方向に亙る変位のみ自在に転接するようにしたトリポード型等速ジョイントにおいて、
前記トラニオンの各々を凸球面状の外周面とし、前記内側ローラの内径面をそれぞれ円筒面状にしてトラニオンの外周面上に揺動、摺動および回転自在に支持し、外側ローラをそれぞれニードル軸受を介して内側ローラに支持し、
外側ローラ外径面をハウジング内径側に向かって縮径した円錐角度θ１とし、上記ガイド溝の上記一対の対向する両側面をテーパ角度θ２のテーパ面とし、θ１＞θ２にすると共に、それら両側面に対応して上記ガイド溝の底部に外側ローラを案内するガイド鍔を設けたことを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、上記目的を達成するための請求項５に記載の発明は、請求項１から４に記載のトリポード型等速ジョイントにおいて、
上記ガイド溝のガイド鍔に接触する上記外側ローラの側面を円錐テーパ状にしたことを特徴とする。
【００１４】
本願各請求項に記載の発明に係るトリポード型等速ジョイントは、ジョイント角度のついた状態においてトルクを伝達しながら回転しても、低軸力を維持し、車両の振動を低減できる等速ジョイントを提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態に係る自動車の駆動系に組み込まれるトリポード型等速ジョイントを示す断面図である。図１（ａ）は縦断面を示し、図１（ｂ）はジョイント角度を与えていない状態での要部横断面を示す。
図１に示す等速ジョイント１は、駆動軸等、第一の回転軸２の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。上記ハウジング３の内周面で円周方向等間隔の３個所位置にはガイド溝６を、それぞれ上記内周面から上記ハウジング３の直径方向外方に向けて形成している。
【００１７】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５は、上記第二の回転軸４の端部に固定する為のボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向等間隔の３か所位置に形成されたトラニオン８とから構成される。それぞれが円柱状に形成されたこれら各トラニオン８の周囲には、それぞれ内側ローラ１２および外側ローラ１６を、ニードル軸受１０を介して回転自在に支持している。そして、これら外側ローラ１６を上記ハウジング３の内周面のガイド溝６に嵌合させる事により、ジョイントを構成している。尚、上記各ガイド溝６を構成するそれぞれ１対の側面１１は、それぞれ円弧状凹面としている。従って上記外側ローラ１６はこれら１対の側面１１同士の間に、転動及び揺動自在に支持される。
【００１８】
上述の様に構成される等速ジョイント１の使用時、例えば第一の回転軸２が回転するとこの回転力は、ハウジング３から、外側ローラ１６、内側ローラ１２、ニードル軸受１０、トラニオン８を介して、トリポード５のボス部７に伝わる。そして、このボス部７を端部に固定した第二の回転軸４を回転させる。又、第一の回転軸２の中心軸と第二の回転軸４の中心軸とが不一致の場合（等速ジョイント１にジョイント角度が存在した場合）には、これら両回転軸２，４の回転に伴って上記各トラニオン８が、上記ガイド溝６の側面１１に対して、トリポード５を中心として揺動する方向に変位する。この際、上記各トラニオン８の周囲に支承された外側ローラ１６が、上記ガイド溝６の側面上を転動すると共に、上記各トラニオン８の軸方向に変位する。これらの動きにより第一、第二の両回転軸２，４の間で等速性が確保される。
【００１９】
次に図２を参照して、本発明の第１実施形態の詳細について説明する。
図２は本発明の第１実施形態についての、トリポード型の等速ジョイントについてジョイント角度を与えていない状態での主要部横断面図を示している。
【００２０】
この等速ジョイント１は、駆動軸等、第一の回転軸２（図１（ａ）に図示）の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。ハウジング３の内周側で円周方向等間隔の３個所位置には軸方向（図２の紙面で前後方向）に延びる凹部であるガイド溝６が、それぞれ上記内周側からハウジング３の直径方向外方に向けて形成されている。
【００２１】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されたトリポード５は、第二の回転軸４の端部に固定したボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向等間隔の３ヶ所位置に形成されたトラニオン８とから構成されている。これら各トラニオン８の端部周囲には、それぞれニードル軸受１０を介して内側ローラ１２が回転自在に支持されている。内側ローラ１２はニードル軸受１０に直接支持されており、外径面は凸球面状に形成されている。内側ローラ１２は内周面が円筒状であり抑えリング１４によりニードル軸受１０とともにトラニオン８に対してトラニオン８の軸方向には固定されている。外側ローラ１６は内周面が円筒状であり、内側ローラ１２の凸球状の外径面に嵌合しており、また外側ローラ１６の外径面は凸球面状である。
【００２２】
ハウジング３の各ガイド溝６は一対の対向する側面１１ａ、１１ｂとこれら両側面に連続する底部１１ｃとを有しており、これら側面１１ａ，１１ｂは外側ローラ１６の凸球面状の外径面に対応し、略同じ寸法の径を有するの円弧状凹面としハウジング３の長手方向すなわち第１回転軸の軸方向に延びている。
【００２３】
ハウジング３の各ガイド溝６の側面１１ａ，１１ｂに対応してガイド溝の底部１１ｃには外側ローラ１６のハウジング外径側端面に接触して外側ローラ１６を案内するガイド鍔１８ａ、１８ｂがそれぞれ形成されている。こうして各ガイド溝６の側面１１ａ，１１ｂは外側ローラ１６が転接するトラック面を形成している。
【００２４】
本実施形態においては、外側ローラ１６をガイド溝６の底部１１ｃに形成されたガイド鍔１８ａ，１８ｂに押し付けた状態において、外側ローラ１６の外径面を形成する球の中心位置を、ガイド溝６の当該側面１１ａ（又は１１ｂ）を形成する円弧状凹面の円の中心位置よりもジョイントの外径側にオフセットさせている。
さらに車両装着時の常用ジョイント角度において、トラニオン８の軸に軸方向固定で回転自在な内側ローラ１２の外径面を形成する球の中心位置がガイド溝６の側面１１ａ，１１ｂを形成する円弧状凹面の円の中心位置よりもジョイントの内径側に位置する構成としてある。そのため、回転力伝達時には、外側ローラ１６はガイド溝６の対応する側面１１ａ（又は１１ｂ）に密着し、ハウジング負荷面となるガイド溝６の側面１１ａ（又は１１ｂ）とこれに対応する内側ローラ１２の凸球面状の外径面とに角度θを持って挟まれ、ジョイントの外径側に推力を受けてガイド溝６の底部１１ｃ形成されたガイド鍔１８ａ(又は１８ｂ)に押し付けられる事により、外側ローラ１６は安定した転がりを得る事が出来る。
【００２５】
外側ローラ１６はまた、反負荷側１１ｂ（又は１１ａ）ではガイド溝６の底部１１ｃに形成されたガイド鍔１８ｂ（又は１８ａ）と外側ローラ１６との間には隙間が生じるように構成してある。
【００２６】
また本実施形態においては、負荷側すなわち動力伝達側でガイド溝６のガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）と外側ローラ１６が接触した状態において、反負荷側すなわち動力非伝達側でガイド溝６の側面１１ｂ（又は１１ａ）と外側ローラ１６の外径面との間に隙間が存在する構成にしている。そのため反負荷側において外側ローラ１６とガイド溝６との接触を完全に避けることが出来るので、外側ローラ１６の転がり抵抗を最小限に押さえることが出来る。
【００２７】
又、本実施形態においては、外側ローラ１６と内側ローラ１２とは外側ローラ１６の内径円筒面と内側ローラ１２の凸球面状の外径面とにより嵌合させている為、ジョイント角度が付いた状態においても、内側ローラ１２は外側ローラ１６の内径円筒面上を移動可能であり、トリポード５の中心の偏心運動も外側ローラ１６と内側ローラ１２との嵌合面において吸収する事が出来る。
【００２８】
これらの作用により、外側ローラ１６および内側ローラ１２はともに安定した低摩擦状態で転がる事が可能となり、低軸力のトリポード型等速ジョイント１を提供する事が出来る。
【００２９】
本実施形態では、外側ローラ１６の外径面の円弧半径をＲ１、トラック溝負荷面であるガイド溝６の側面１１ａ、１１ｂの円弧状凹面の円弧半径をＲ２、外側ローラ１６の最大外径をＤ３とすると、Ｒ１≒Ｒ２，Ｄ３≦（２×Ｒ１）としているが、同様の効果を得られる関係であれば、形状を問わない。
【００３０】
次に図３を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、外側ローラの外径面と、ハウジングのガイド溝の側面の構成が第１実施形態と異なることを除いて、図１に示すトリポード型等速ジョイントと同様の構成である。
【００３１】
第２実施形態について以下詳述する。なお、図３について、図２に示す第１実施形態と同じ構造部分については同じ符号をもって説明する。
【００３２】
図３は本発明の第２実施形態について、自動車の駆動系に組み込むトリポード型の等速ジョイントについてジョイント角度を与えていない状態での主要部断面図を示している。
【００３３】
この等速ジョイント１は、駆動軸等、第一の回転軸２（図１（ａ）に図示）の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。ハウジング３の内周側で円周方向等間隔の３個所位置には軸方向（図３の紙面で前後方向）に延びる凹部であるガイド溝６が、それぞれ上記内周側からハウジング３の直径方向外方に向けて形成されている。
【００３４】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されたトリポード５は、第二の回転軸４の端部に固定したボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向等間隔の３ヶ所位置に形成されたトラニオン８とから構成されている。これら各トラニオン８の端部周囲には、それぞれニードル軸受１０を介して内側ローラ１２が回転自在に支持されている。内側ローラ１２はニードル軸受１０に直接支持されており、外径面は凸球面状に形成されている。内側ローラ１２は内周面が円筒状であり抑えリング１４によりニードル軸受１０と共にトラニオン８に対してトラニオン８の軸方向には固定されている。外側ローラ１６は内周面が円筒状であり、内側ローラ１２の凸球状の外径面に嵌合している。
【００３５】
第２実施形態において、外側ローラ１６の外径面はハウジング３の内径側に向かって縮径した円錐角度θ１の円錐テーパ面状である。
【００３６】
ハウジング３の各ガイド溝６は一対の対向する側面２１ａ，２１ｂとこれら両側面に連続する底部２１ｃとを有している。これら側面２１ａ，２１ｂは外側ローラ１６の転動が出来るようにテーパ角度θ２の傾斜面となってハウジング３の長手方向すなわち第１回転軸の軸方向に延びている。円錐角度θ１とテーパ角度θ２はθ１＞θ２の関係となっている。
【００３７】
ハウジング３の各ガイド溝６の側面２１ａ、２１ｂに対応してガイド溝の底部２１ｃには外側ローラ１６のハウジング外形側の端面に接触して外側ローラ１６を案内するガイド鍔１８ａ、１８ｂがそれぞれ形成されている。こうして各ガイド溝６の側面２１ａ，２１ｂは外側ローラ１６が転接するトラック面を形成している。
【００３８】
本実施形態において、外側ローラ１６の外径面は、ハウジング内径側に向かって縮径した円錐テーパ面とし、ガイド溝６の負荷を受ける側面２１ａ，２１ｂを傾斜させ、外側ローラ１６の円錐テーパ面のなす円錐角度をθ１とし、傾斜させたガイド溝６の側面２１ａ，２１ｂのなすテーパ角度をθ２とした時、θ１＞θ２としている為、回転力伝達時には外側ローラ１６は僅かに倒れを生ずると共にガイド溝６の側面２１ａ（又は２１ｂ）に密着する。こうして、外側ローラ１６は負荷面となるガイド溝６の側面２１ａ（又は２１ｂ）と内側ローラ１２の外径面とに角度θをもって挟まれ、ジョイントの外径側に推力を受けてガイド溝６の側面２１ａ，２１ｂの底部２１ｃに形成されたガイド鍔１８ａ，１８ｂに押し付けられる事により、外側ローラ１６は安定した転がりを得る事が出来る。
【００３９】
ガイド溝６はまた、反負荷側ではガイド溝６の底部２１ｃに形成された１８ｂ（又は１８ａ）と外側ローラ１６との間に隙間が生じるように構成してある。また本実施形態においては、負荷側すなわち動力伝達側でガイド溝６のガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）と外側ローラ１６が接触した状態において、反負荷側すなわち動力非伝達側でガイド溝６の側面２１ｂ（又は２１ａ）と外側ローラ１６の外径面との間に隙間が存在する構成にしている。そのため反負荷側において外側ローラ１６とガイド溝６との接触を完全に避けることが出来るので、外側ローラ１６の転がり抵抗を最小限に押さえることが出来る。
【００４０】
又、本実施形態においてはガイド溝６の側面２１ａ，２１ｂのジョイント内径側端部には、ハウジング３の軸方向に沿ってそれぞれ突起２０ａ、２０ｂを設け、回転停止時にジョイントにトルクが負荷されていない状態で生じる外側ローラ１６の軸方向移動（図１２の様に、上に位置する外側ローラ１６が自重により下に落ちてきた場合など）時にも、外側ローラ１６のガイド溝６への食い付きを防止出来るように構成している。
【００４１】
又、本実施形態においては外側ローラ１６の内径円筒面と内側ローラ１２の凸球面状の外径面との嵌合により、ジョイント角度が付いた状態においても、内側ローラ１２は外側ローラ１６の内径円筒面上を移動可能であり、またトリポード５の中心の偏心運動も同嵌合面において吸収する事が出来る。
【００４２】
本実施形態によれば上述の作用により、外側ローラ１６は安定した低摩擦状態で転がる事が可能となり、低軸力のトリポード型等速ジョイントを提供する事が出来る。
【００４３】
次に本発明の好適な第３実施形態について説明する。
【００４４】
図４は本発明の第３実施形態に係る自動車の駆動系に組み込むトリポード型等速ジョイントを示す断面図である。図４（ａ）は縦断面を示し、図４（ｂ）はジョイント角度を与えていない状態での要部横断面を示す。
第３実施形態が第１実施形態と異なる主な部分は各トラニオンと内側ローラとの構造にある。なお、図４について、本発明の第１実施形態と同じ構造部分については同じ符号をもって説明する。
【００４５】
次に図５を参照して、本発明の第３実施形態の詳細について説明する。
【００４６】
図５は本発明の第３実施形態についての、トリポード型の等速ジョイントについてジョイント角度を与えていない状態での主要部横断面図を示している。
【００４７】
この等速ジョイント１は、駆動軸等、第一の回転軸２（図４（ａ）に図示）の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。ハウジング３の内周側で円周方向等間隔の３個所位置には軸方向（図５の紙面で前後方向）に延びる凹部であるガイド溝６が、それぞれ上記内周側からハウジング３の直径方向外方に向けて形成されている。
【００４８】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されたトリポード５は、第二の回転軸４の端部に固定したボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向等間隔の３ヶ所位置に形成されたトラニオン８とから構成されている。これら各トラニオン８の端部周囲は、凸球面状の外径面が形成されている。この凸球面状の外径面には内側ローラ１２が回転自在に、且つ軸方向に亙り変位自在に支持されている。内側ローラ１２はトラニオン８の凸球面状の外径面に直接支持されており、内径面は円筒面状に形成されている。内側ローラ１２は外周面が円筒状であり後述するニードル止め輪２４により外側ローラ１６に対して外側ローラ１６の軸方向には固定されている。外側ローラ１６は内周面が円筒状であり、ニードル軸受２５を介して内側ローラ１２上に嵌合しており、また外側ローラ１６の外径面は凸球面状である。
【００４９】
ハウジング３の各ガイド溝６は一対の対向する側面１１ａ，１１ｂとこれら両側面に連続する底部１１ｃとを有している。これら側面１１ａ，１１ｂは外側ローラ１６の凸球面状の外径面に対応し、略同じ寸法の円弧状凹面としハウジング３の長手方向すなわち第１回転軸の軸方向に延びている。
【００５０】
ハウジング３の各ガイド溝６の側面１１ａ，１１ｂに対応してガイド溝１６の底部１１ｃには外側ローラ１６のハウジング外径側端面に接触して外側ローラ１６を案内するガイド鍔１８ａ、１８ｂがそれぞれ形成されている。こうして各ガイド溝６の側面１１ａ，１１ｂは外側ローラ１６が転接するトラック面を形成している。
【００５１】
本実施形態においては、外側ローラ１６をガイド溝６の底部１１ｃに形成されたガイド鍔１８ａ，１８ｂに押し付けた状態において、外側ローラ１６の外径面を形成する球の中心位置を、ガイド溝６の当該側面１１ａ（又は１１ｂ）を形成する円弧状凹面の円の中心位置よりもジョイントの外径側にオフセットさせている。
さらに、車両装着時の常用ジョイント角度において、トラニオン８の端部凸球面状の外径面を形成する球の中心位置がガイド溝６の側面１１ａ，１１ｂの円弧状凹面を形成する円の中心位置よりもジョイントの内径側に位置する構成としてある。そのため、回転力伝達時には、外側ローラ１６はハウジング３のガイド溝６の対応する側面１１ａ（又は１１ｂ）に密着し、ハウジング負荷面となるガイド溝６の側面１１ａ（又は１１ｂ）と対応する内側ローラ１２の外径面とに角度θを持って挟まれ、ジョイントの外径側に推力を受けてガイド溝６の底部１１ｃに形成されたガイド鍔１８ａ(又は１８ｂ)に押し付けられる事により、外側ローラ１６は安定した転がりを得る事が出来る。
【００５２】
外側ローラ１６はまた、反負荷側ではガイド溝６の底部１１ｃに形成されたガイド鍔１８ｂ(又は１８ａ)と外側ローラ１６との間には隙間が生じるように構成してある。
【００５３】
また本実施形態においては、負荷側すなわち動力伝達側でガイド溝６のガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）と外側ローラ１６が接触した状態において、反負荷側すなわち動力非伝達側でガイド溝６の側面１１ｂ（又は１１ａ）と外側ローラ１６の外径面との間に隙間が存在する構成にしてある。そのため反負荷側において外側ローラ１６とガイド溝６との接触を完全に避けることが出来るため、外側ローラ１６の転がり抵抗を最小限に押さえる事が出来る。
【００５４】
又、本実施形態においては、内側ローラ１２とトラニオン８とはそれぞれ円筒内周面と凸球面状の外径面とにより嵌合させている為、ジョイント角度が付いた状態においても、内側ローラ１２はトラニオン８の凸球面上を移動可能であり、トリポード５の中心の偏心運動もトラニオン８と内側ローラ１２との嵌合面において吸収する事が出来る。
【００５５】
これらの作用により、外側ローラ１６および内側ローラ１２はともに安定した低摩擦状態で転がる事が可能となり、低軸力のトリポード型等速ジョイントを提供する事が出来る。
【００５６】
本実施形態では、外側ローラ１６の外径面の円弧半径をＲ１、トラック溝負荷面であるガイド溝６の側面の円弧状凹面の円弧半径をＲ２、ローラの最大外径をＤ３とすると、Ｒ１≒Ｒ２，Ｄ３≦（２×Ｒ１）としているが、同様の効果を得られる関係であれば、形状を問わない。
【００５７】
本実施形態では、外側ローラ１６の内径のジョイント外径側端にニードルストッパ１６ａを一体成形し、ジョイント内径側にはニードル止め輪２４と、そのストッパとして止め輪２７を設けてローラアセンブリのばれ止めとしている。
【００５８】
図６，図７及び図８には、ローラアセンブリばれ止めの別の例を示す。
【００５９】
図６は、外側ローラ１６の内径のジョイント外径側端にニードルストッパ１６ａを一体成形し、内側ローラ１２の外径のジョイント内径側端にニードルストッパ１２ａを一体成形し、外側ローラ１６の内径のジョイント内径側端に設けた止め輸２７ａにてローラアセンブリのばれ止めとしている。
【００６０】
図７は、外側ローラ１６の内径の両端面にストライカ２９ａ，２９ｂと止め輪３０ａ，３０ｂを設けて、ローラアセンブリのばれ止めとし、ニードル軸受２５の軸方向隙間を確保した寸法設定としている。
【００６１】
図８は、ジョイントの外径側端に設けた止め輪３１にて、外側ローラ１６と内側ローラ１２を含むローラアセンブリのばれ止めを行い、ニードル軸受２５の軸方向隙間を確保した寸法設定としている。
【００６２】
次に、図９を参照して本発明の第４実施形態の詳細について説明する。
【００６３】
図９に示す第４実施形態は、ガイド溝６の側面と外側ローラ１６の外径面の構成を第２実施形態と同様にし、そして各トラニオン８と内側ローラ１２との関係を第３実施形態と同様な構成としており、これらを除いて図４に示すトリポード型ジョイントと同様の構成である。なお、図９について、上述の実施形態と同じ構造部分については同じ符号をもって説明する。以下詳述する。
【００６４】
図９は本発明の第４実施形態についての、自動車の駆動系に組み込むトリポード型の等速ジョイントについてジョイント角度を与えていない状態での主要部横断面図を示している。
【００６５】
この等速ジョイント１は、駆動軸等、第一の回転軸２（図４（ａ）に図示）の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。ハウジング３の内周側で円周方向等間隔の３個所位置には軸方向（図９の紙面で前後方向）に延びる凹部であるガイド溝６が、それぞれ上記内周側からハウジング３の直径方向外方に向けて形成されている。
【００６６】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されたトリポード５は、第二の回転軸４の端部に固定したボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向等間隔の３か所位置に形成されたトラニオン８とから構成されている。これら各トラニオン８の端部周囲は、凸球面状の外径面が形成されている。この凸球面状の外径面には内側ローラ１２が回転自在に、且つ軸方向に亙り変位自在に支持されている。内側ローラ１２はトラニオン８の凸球面状の外径面に直接支持されており、内径面は円筒面状に形成されている。内側ローラ１２は外周面が円筒状であり止め輪２４により外側ローラ１６に対して外側ローラ１６の軸方向には固定されている。外側ローラ１６は内周面が円筒状であり、ニードル軸受２５を介して内側ローラ１２に嵌合している。外側ローラ１６の外径面はハウジング３の内径側に向かって縮径した円錐角度θ１の円錐テーパ面状である。
【００６７】
ハウジング３の各ガイド溝６は一対の対向する側面２１ａ，２１ｂとこれら両側面に連続する底部２１ｃを有している。これら側面２１ａ，２１ｂは外側ローラ１６の転動が出来るようにテーパ角度θ２をなす傾斜面となってハウジング３の長手方向すなわち第１回転軸の軸方向に延びている。円錐角度θ１とテーパ角度θ２はθ１＞θ２の関係となっている。
【００６８】
ハウジング３の各ガイド溝６の側面２１ａ、２１ｂに対応してガイド溝６の底部２１ｃには外側ローラ１６のハウジング外径側の端面に接触して案内するガイド鍔１８ａ、１８ｂがそれぞれ形成されている。こうして各ガイド溝６の側面２１ａ，２１ｂは外側ローラ１６が転接するトラック面を形成している。
【００６９】
本実施形態において、外側ローラ１６の外径面は、ハウジング３の内径側に向かって縮径した円錐テーパ面とし、ガイド溝６の負荷を受ける側面２１ａ，２１ｂを傾斜させ、外側ローラ１６の円錐テーパ面のなす円錐角度をθ１とし、傾斜させたガイド溝６の側面２１ａ，２１ｂのなすテーパ角度をθ２とした時、θ１＞θ２としている為、回転力伝達時には外側ローラ１６は僅かに倒れを生ずると共にガイド溝６の側面２１ａ（又は２１ｂ）に密着する。こうして外側ローラ１６は負荷面となるガイド溝６の側面２１ａ（又は２１ｂ）とトラニオン８の凸球面状の外径面とに角度θを持って挟まれ、ジョイント外径側に推力を受けてガイド溝６の底部２１ｃに形成されたガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）に押し付けられる事により、外側ローラ１６は安定した転がりを得る事が出来る。
【００７０】
このとき、反負荷側では外側ローラ１６は、ガイド溝６の底部２１ｃに形成されたガイド鍔１８ｂ（又は１８ａ）と外側ローラ１６との間には隙間が生じるように構成してある。
【００７１】
また本実施形態においては、負荷側すなわち動力伝達側でガイド溝６のガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）と外側ローラ１６が接触した状態において、反負荷側すなわち動力非伝達側でガイド溝６の側面２１ｂ（又は２１ａ）と外側ローラ１６の外径面との間に隙間が存在する構成にしてある。そのため、反負荷側において外側ローラ１６とガイド溝６との接触を完全に避けることが出来るので、外側ローラ１６の転がり抵抗を最小限に押さえる事が出来る。
【００７２】
又、本実施形態においては、内側ローラ１２の内径円筒面とトラニオン８の凸球面状の外径面により嵌合させている為、ジョイント角度が付いた状態においても、内側ローラ１２はトラニオン８の凸球面上を移動可能であり、トリポード５の中心の偏心運動も同嵌合面にて吸収する事が出来る。
【００７３】
本実施形態においてはまた、第２実施形態同様ガイド溝６の側面２１ａ，２１ｂのジョイント内径側端部には、ハウジング３の軸方向に沿って突起２０ａ，２０ｂを設け、回転停止時にジョイントにトルクが負荷されていない状態で生じる、外側ローラ１６の軸方向移動（図１２の様に上に位置する外側ローラ１６が自重により下に落ちてきた場合など）時にも、ガイド溝６への食い付きを防止出来るように構成している。
【００７４】
これらの作用により、外側ローラ１６は安定した低摩擦状態で転がる事が可能となり、低軸力のトリポード型等速ジョイントを提供する事が出来る。
【００７５】
次に図１０および図１１を参照して、本発明の第５実施形態として、自動車の駆動系に組み込むトリポード型の等速ジョイントについて説明する。第５実施形態は、ガイド溝６のガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ（図示なし））面に案内される外側ローラ１６のハウジング３の外径側端面の構成を除いて第１および第３実施形態と同じである。したがって、第５実施形態については、主として第１および第３実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７６】
第５実施形態において、ガイド溝６のガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）面に案内される外側ローラ１６の端面部は図１０に示す様にテーパ角度（β）の凸円錐面にされている。
【００７７】
第５実施形態において、外側ローラ１６とガイド溝６は溝幅方向に隙間を持っている為、図１１に示す様に外側ローラ１６が進行方向に傾き角度λで転がり、外側ローラ１６の円錐状端面部の一部がガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）面に接触する事になる。この時、λが大きいほど外側ローラ１６の中心から接触位置までの距離（ガイド長さＬ）も大きくなる。接触点での押し付け荷重をＦ、その時のガイド長さをＬとした時、モーメントＭ１＝Ｆ・Ｌと、外側ローラ１６の進行方向を変える為に必要なモーメントＭ２とが釣り合った状態（Ｍ１＝Ｍ２）で、λが決定する。最大λ時に、接触点が外側ローラ１６の円錐端面上に存在する様に（すなわちエッジあたりしない様に）円錐角度βを決めてある。このことにより、エッジ接触による転がり抵抗の増加を防ぐ事が可能となり、低軸力のトリポード型等速ジョイントを提供する事が出来る。
【００７８】
ガイド溝６のガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）に案内される外側ローラ１６の端面部形状が平面の場合、僅かでも外側ローラ１６の進行方向に傾き角度が発生すれば、ガイド鍔１８ａ（又は１８ｂ）との接触はエッジあたりとなり、外側ローラ１６の転がり抵抗が増加すると共に、大きな軸力を発生してしまうが、本実施形態によればこのようなエッジあたりを防ぐことができる。
【００７９】
第５実施形態について、外側ローラ１６と該外側ローラ１６が転接するガイド溝６の側面１１ａ（又は１１ｂ）が第１および第３実施形態と同様なものについて図１０に図示して説明したが、外側ローラ１６と該外側ローラ１６が転接するガイド溝６の側面の形状は第２実施形態の様なものであっても良い。
【００８０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明係るトリポード型等速ジョイントは、ジョイント角度の付いた状態においてトルクを伝達しながら回転しても、低軸力を維持し、車両の振動を低減できるトリポード型等速ジョイントを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトリポード型等速ジョイントの断面図である。（ａ）は縦断面図を、（ｂ）は要部横断面図を示す。
【図２】本発明の第１実施形態の要部断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の要部断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るトリポード型等速ジョイントの断面図である。（ａ）は縦断面図を、（ｂ）は要部横断面図を示す。
【図５】本発明の第３実施形態の要部断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態の第１変形例の部分拡大断面である。
【図７】本発明の第３実施形態の第２変形例の部分拡大断面である。
【図８】本発明の第３実施形態の第３変形例の部分拡大断面である。
【図９】本発明の第４実施形態の要部断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の部分拡大説明図である。
【図１１】本発明の第５実施形態の説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の回転停止時の説明図である。
【図１３】従来のトリポード型等速ジョイントを示す概略的斜視図である。
【図１４】一部を概略的に示す図１３中のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】従来のトリポード型等速ジョイントの部分拡大説明図である。
【図１６】別の従来例のトリポード型等速ジョイントの部分拡大説明図である。
【図１７】図１６の従来例のトリポード型等速ジョイントの作動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１‥‥等速ジョイント
２‥‥第一の回転軸
３‥‥ハウジング
４‥‥第二の回転軸
５‥‥トリポード
６‥‥ガイド溝（凹部）
７‥‥ボス部
８‥‥トラニオン
９‥‥ローラ
１０、２５‥‥ニードル軸受
１１ａ、１１ｂ、２１ａ，２１ｂ‥‥溝側面（トラック面）
１２‥‥内側ローラ
１４‥‥抑えリング
１６‥‥外側ローラ
１２ａ，１６ａ‥‥ニードルストッパ
１８ａ，１８ｂ‥‥ガイド鍔
２０ａ，２０ｂ‥‥食い付き防止用突起
１１ｃ、２１ｃ‥‥底部
２４‥‥ニードル止め輪
２７，３０，３１‥‥止め輪
２９‥‥ストライカ
θ１‥‥外側ローラの円錐角度
θ２‥‥ガイド溝の一対の側面のなすテーパ角度
β‥‥外側ローラ端面の円錐面のテーパ角度
λ‥‥外側ローラの進行方向に対する傾き角度
Ｄ３‥‥外側ローラの最大径
Ｌ‥‥外側ローラ中心から接触位置までの距離（ガイド長さ）
Ｆ‥‥接触点での押し付け荷重
【図１】
0004446581.tif 000002
【図２】
0004446581.tif 000003
【図３】
0004446581.tif 000004
【図４】
0004446581.tif 000005
【図５】
0004446581.tif 000006
【図６】
0004446581.tif 000007
【図７】
0004446581.tif 000008
【図８】
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【図９】
0004446581.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0004446581.tif 000012
【図１２】
0004446581.tif 000013
【図１３】
0004446581.tif 000014
【図１４】
0004446581.tif 000015
【図１５】
0004446581.tif 000016
【図１６】
0004446581.tif 000017
【図１７】
0004446581.tif 000018