(57)【要約】【課題】  トルクが負荷されても、防振材が剥がれることを抑制してトリポード型等速自在継手における耐久性の向上を図る。【解決手段】  内周に三本のトラック溝が軸方向に沿って形成された外輪と、半径方向に突出した三本の脚軸１４を有するトリポード部材１５と、そのトリポード部材１５の各脚軸１４に回転自在に担持されてトラック溝に収容されたローラアセンブリとを備え、トリポード部材１５の脚軸１４に防振材２５を組み込む。【選択図】    図１
2007120543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に三本のトラック溝が軸方向に沿って形成された外方部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有する内方部材と、前記内方部材の各脚軸に回転自在に担持されて前記トラック溝に収容されたトルク伝達部材とを備え、前記脚軸に防振材を組み込んだことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
前記脚軸に防振材を介して接触部材を装着し、その接触部材を前記トルク伝達部材に摺接可能に配置した請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
前記脚軸の接触部材との対向面に凹陥部を設け、その凹陥部に前記防振材を介して接触部材を装着することにより、前記凹陥部の縁部に、過大な負荷を受け持つ干渉用突部を形成した請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
前記接触部材の脚軸との対向面に凹陥部を設け、前記脚軸から延在する防振材を接触部材の凹陥部に装着することにより、前記凹陥部の縁部に、過大な負荷を受け持つ干渉用突部を形成した請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
前記内方部材は、脚軸の横断面を長軸が継手の軸線と直交する略楕円形状とし、かつ、前記トルク伝達部材は、前記脚軸に外嵌された内側ローラに複数の針状ころを介して外側ローラを回転自在に支持したローラアセンブリである請求項１〜４のいずれか一項に記載のトリポード型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動式等速自在継手の一種で、例えば自動車、航空機、船舶や各種産業機械などの動力伝達部への使用に好適なトリポード型等速自在継手に関する。
【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ために摺動式トリポード型等速自在継手を使用することが知られている。この摺動式トリポード型等速自在継手は、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、しかも、軸方向の相対変位をも許容することができる構造を備えている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
特許文献１には、トリポード型等速自在継手の外輪を内側外筒と外側外筒とその両者間に介在する防振材との組み合わせで構成し、内側外筒と外側外筒のいずれか一方の面に、両者間の間隙を狭める方向に突出した干渉部を設けることが記載されている。この防振材は、ゴム等の弾性体からなり、内側外筒の外径面に接着されている。
【０００４】
特許文献２には、トリポード型等速自在継手の外輪を内側外筒と外側外筒とその両者間に介在する防振材との組み合わせで構成し、内側外筒と外側外筒の両端部に、その両者間の間隙を狭める方向に突出した干渉部を設けることが記載されている。この防振材は、ゴム等の弾性体からなり、内側外筒の外径面および外側外筒の内径面に接着されている。
【０００５】
特許文献３には、トリポード型等速自在継手の外輪を内側外筒と外側外筒とその両者間に介在する防振材との組み合わせで構成し、外側外筒の内径面の円周方向に干渉用突条を軸方向に沿って設け、内側外筒の外径面の周方向等分位置に各干渉用突条が回転方向に所要の隙間をおいて嵌まる干渉用嵌合溝を設け、干渉用突条相互間の外側外筒の内径面と干渉用突条相互間の内側外筒の外径面との間に防振材を介在させることが記載されている。この防振材は、ゴム等の弾性体からなり、内側外筒の外径面に接着されている。
【特許文献１】特開平２−１６８０２５号公報
【特許文献２】特開平５−１０３４３号公報
【特許文献３】特開平３−２７２３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のトリポード型等速自在継手では、前述したように外輪を内側外筒と外側外筒とその両者間に介在する防振材との組み合わせにより構成した場合、外輪にトルクが負荷されると、その外輪の外側外筒と内側外筒間に介在する防振材がトルクを剪断力で受け持つ構造となっている。このように防振材が受ける剪断力は、その防振材の加硫接着を剥がす要因となる。防振材の加硫接着が剥がれてしまうと、トルク伝達装置としてのトリポード型等速自在継手が所期の機能を発揮し得ないことになる。
【０００７】
そこで、本発明は前述した問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、トルクが負荷されても、防振材が剥がれることを抑制して耐久性の向上を図り得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】
【０００８】
前述の目的を達成するため、本発明に係るトリポード型等速自在継手は、内周に三本のトラック溝が軸方向に沿って形成された外方部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有する内方部材と、内方部材の各脚軸に回転自在に担持されてトラック溝に収容されたトルク伝達部材とを備え、脚軸に防振材を組み込んだことを特徴とする。
【０００９】
この脚軸への防振材の組み込みは、脚軸に防振材を介して接触部材を装着し、その接触部材をトルク伝達部材に摺接可能に配置した構造が好適である。
【００１０】
本発明に係るトリポード型等速自在継手では、内方部材の脚軸に防振材を組み込んだことにより、その脚軸とトルク伝達部材との間に防振材を介在させ、その防振材のトルク負荷方向に変位する圧縮力でトルクを受け持たせるようにした。つまり、防振材を圧縮する方向にトルクを作用させることにより、従来のように防振材がトルクを剪断力で受け持つ構造とはなっていないことから、防振材が剥がれることを抑制することができる。
【００１１】
前述した脚軸への防振材の組み込み構造において、脚軸の接触部材との対向面に凹陥部を設け、その凹陥部に防振材を介して接触部材を装着することにより、凹陥部の縁部に、過大な負荷を受け持つ干渉用突部を形成した構造を採用すれば、過大なトルクが負荷された場合、トルク伝達部材に摺接する接触部材を介して防振材が圧縮するが、トルク伝達部材に脚軸の突部が干渉することにより、防振材の圧縮変形を規制して異常変形をなくすことができ、トリポード型等速自在継手の所期の機能を発揮し得る。
【００１２】
また、脚軸への防振材の組み込み構造は、接触部材の脚軸との対向面に凹陥部を設け、脚軸から延在する防振材を接触部材の凹陥部に装着することにより、凹陥部の縁部に、過大な負荷を受け持つ干渉用突部を形成した構造を採用することも可能である。前述の構造の場合と同様、過大なトルクが負荷された場合、トルク伝達部材に摺接する接触部材を介して防振材が圧縮するが、脚軸に接触部材の突部が干渉することにより、防振材の圧縮変形を規制して異常変形をなくすことができ、トリポード型等速自在継手の所期の機能を発揮し得る。
【００１３】
なお、本発明は、前述した構成における内方部材が、脚軸の横断面を長軸が継手の軸線と直交する略楕円形状とし、かつ、トルク伝達部材が、脚軸に外嵌された内側ローラに複数の針状ころを介して外側ローラを回転自在に支持したローラアセンブリであるタイプのトリポード型等速自在継手に適用可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、内方部材の脚軸に防振材を組み込んだことにより、その脚軸とトルク伝達部材との間に防振材を介在させ、その防振材を圧縮する方向にトルクが作用し、防振材が伝達トルクを圧縮力で受け持つことができるため、防振材が剥がれることを抑制することができ、その結果、トリポード型等速自在継手の防振材の耐久性を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】
【００１５】
本発明に係るトリポード型等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。
【００１６】
この実施形態のトリポード型等速自在継手は、図６および図７に示すように内周に三本のトラック溝１１が軸方向に形成され、各トラック溝１１の両側にローラ案内面１２を有する外方部材としての外輪１３と、半径方向に突出した三本の脚軸１４を有する内方部材としてのトリポード部材１５と、そのトリポード部材１５の各脚軸１４に回転自在に担持されて外輪１３のトラック溝１１に収容されたトルク伝達部材としてのローラアセンブリ１６とを主要な構成要素として具備している。連結すべき二軸の一方である駆動軸が外輪１３に接続され、他方の従動軸がトリポード部材１５に接続される。
【００１７】
外輪１３は、図６に示すように筒部と軸部とからなり、筒部は一端にて開口したカップ状をなし、筒部の内周には、円周三等分位置に三つのトラック溝１１が形成され、それらトラック溝１１は軸方向に延びてその両側壁にローラ案内面１２が形成されている。
【００１８】
トリポード部材１５は、中心に従動軸がスプライン嵌合される軸孔１７を形成したボス部１８と、そのボス部１８の円周三等分位置から半径方向に突出した脚軸１４とからなる。各脚軸１４はローラアセンブリ１６を担持している。
【００１９】
ローラアセンブリ１６は、内側ローラ１９、外側ローラ２０および両ローラ１９，２０間に介設された針状ころ２１でユニット化された相対回転可能なアセンブリ体で構成されている。このローラアセンブリ１６は外輪１３のトラック溝１１内に収容され、外側ローラ２０がローラ案内面１２に沿って転動可能である。ローラ案内面１２は、外側ローラ２０の外周面に適合する凹曲面である。例えば、ローラ案内面１２を軸線が外輪１３の軸線と平行な円筒面の一部で構成し、その断面形状を外側ローラ２０の外周面の母線に対する円弧とする。
【００２０】
あるいは、外側ローラ２０の外周面を脚軸１４の軸線から半径方向に離れた位置に曲率中心を持った円弧を母線とする凸曲面（トーラス面）とし、ローラ案内面１２の断面形状はゴシックアーチ形状とする。これにより、外側ローラ２０の外周面とローラ案内面１２とがアンギュラ接触をなす。球状の外側ローラ２０の外周面に対してローラ案内面１２の断面形状をテーパ状としても両者のアンギュラ接触が実現する。このように外側ローラ２０の外周面とローラ案内面１２とがアンギュラ接触をなす構成を採用することにより、ローラアセンブリ１６が振れ難くなるため姿勢が安定する。
【００２１】
内側ローラ１９は脚軸１４の外周面に外嵌している。内側ローラ１９の円筒形外周面を内側軌道面とし、外側ローラ２０の円筒形内周面を外側軌道面として、これらの内外軌道面間に針状ころ２１が転動自在に介在する。針状ころ２１は、図７（ｂ）に示すようにできるだけ多くのころを入れた、保持器のない、いわゆる総ころ状態で組み込まれている。なお、外側ローラ２０の端部内周面に形成した環状溝には、針状ころ２１の抜け止め用のワッシャ２２が装着されている。
【００２２】
脚軸１４の外周面は、図６に示す縦断面で見ると、脚軸１４の軸線と平行なストレート形状であり、図７（ｂ）に示す横断面で見ると、長軸が継手の軸線と直交する略楕円形状である。脚軸１４の横断面形状は、トリポード部材１５の軸方向で見た肉厚を減少させた略楕円形状である。すなわち、脚軸１４の横断面形状は、トリポード部材１５の軸方向で互いに向き合った面が相互方向に、つまり、仮想円筒面よりも小径側に退避している。そのような形状の一具体例として略楕円形状が挙げられる。略楕円形状とは、字義通りの楕円形状のほか、一般に卵形、小判形などと称される形状も含まれる。これにより、脚軸１４は、継手の軸線と直交する方向で内側ローラ１９の内周面と接触し、継手の軸線方向で内側ローラ１９の内周面との間に隙間を形成する。
【００２３】
なお、図７（ｂ）に示す脚軸１４の外形、特にその横断面形状は、基本構成を説明するため、略楕円形状としているが、実際上、この実施形態における脚軸１４は、後述するように図１に示す形状を有する。
【００２４】
内側ローラ１９の内周面は円弧状凸断面を有する。すなわち、図７（ｃ）に示すように内周面の母線が半径ｒの凸円弧である。このことと、脚軸１４の横断面形状が前述のように略楕円形状であり、脚軸１４と内側ローラ１９との間には所定の隙間が設けてあることから、内側ローラ１９は脚軸１４の軸方向への移動が可能であるばかりでなく、脚軸１４に対して首振り自在である。また、前述したように内側ローラ１９と外側ローラ２０は針状ころ２１を介して相対回転自在にユニット化されているため、脚軸１４に対して内側ローラ１９と外側ローラ２０がユニットとして首振り可能な関係にある。ここで、首振りとは、脚軸１４の軸線を含む平面内で、脚軸１４の軸線に対してローラアセンブリ１６の軸線が傾くことを意味する（図６参照）。
【００２５】
この実施形態では、脚軸１４の横断面形状を前述のようにしたことにより、図６に示すように継手が作動角をとったとき、ローラアセンブリ１６の姿勢を変えることなく、脚軸１４が外輪１３に対して傾くことができる。また、内側ローラ１９の内周面が円弧状凸断面であることから、図７（ｃ）の破線で示すように両者の接触楕円が点に近いものとなり、同時に面積も小さくなる。従って、ローラアセンブリ１６を傾かせようとする摩擦モーメントが非常に低減する。また、ローラアセンブリ１６の姿勢が常に安定し、ローラアセンブリ１６がローラ案内面１２と平行に保持されるため円滑に転動することができる。これにより、誘起スラストおよびスライド抵抗を低減し、かつ、それらの値のばらつきも小さくなる。
【００２６】
次に、このトリポード型等速自在継手では、図１および図２に示すようにトリポード部材１５の脚軸１４を脚軸本体２３と接触部材２４に分割した構造とし、両者間に防振材２５を介在させている。この防振材２５は、ゴム等の弾性材料で形成され、脚軸本体２３および接触部材２４に加硫接着されている。
【００２７】
つまり、脚軸１４の外周面で、継手の軸線と直交する長軸方向の両側部位に、脚軸１４の軸線に沿う溝状の凹陥部２６を設け、その凹陥部２６の平坦な底面と接触部材２４の脚軸１４との対向面である平坦な内面との間に前述の防振材２５を介在させる。防振材２５は、脚軸本体２３の凹陥部２６の底面と接触部材２４の内面に加硫接着されている。接触部材２４は板状をなし、その外面は、前述したように横断面が略楕円形状の脚軸１４の外周面の一部を構成し、ローラアセンブリ１６の内側ローラ１９に接触する。
【００２８】
このように脚軸本体２３と接触部材２４との間に防振材２５を介在させるようにして防振材２５を脚軸１４に組み込んだことにより、脚軸１４とローラアセンブリ１６の内側ローラ１９との間の動力伝達経路でダンピング機能を発揮させることができる。脚軸１４と内側ローラ１９との間で伝達トルクが作用すると、防振材２５を圧縮する方向にトルクが作用し、防振材２５が伝達トルクを圧縮力で受け持つことができるため、防振材２５が剥がれることを抑制できる。
【００２９】
一方、前述したように脚軸本体２３の外周面の長軸方向両端部位に凹陥部２６を設けることにより、その凹陥部２６の縁部に干渉用突部２７が脚軸１４の軸線方向に沿って形成される。過大トルクの負荷時、図３に示すように接触部材２４の外面がローラアセンブリ１６の内側ローラ１９に当接し、防振材２５が圧縮力により変形する。この時、脚軸本体２３の凹陥部２６の両側に位置する突部２７が内側ローラ１９の内周面に干渉するため、防振材２５の異常変形を防止することができる。なお、図中の破線は、内側ローラ１９の内周面を示している。
【００３０】
図４は、トリポード部材１５の脚軸１４を脚軸本体２８と接触部材２９に分割した構造とした他の実施形態を示す。この実施形態においても、脚軸本体２８と接触部材２９との間に防振材３０を介在させている。この防振材３０は、ゴム等の弾性材料で形成され、脚軸本体２８および接触部材２９に加硫接着されている。
【００３１】
図４の実施形態の場合、脚軸１４を継手の軸線と直交する長軸方向の両側で分割して脚軸本体２８と接触部材２９とする。脚軸本体２８の平坦な側面と対向する接触部材２９の平坦な内面に、脚軸１４の軸線に沿う溝状の凹陥部３１を設け、その凹陥部３１の平坦な底面と脚軸１４の平坦な側面との間に前述の防振材３０を介在させる。防振材３０は、脚軸本体２８の側面と接触部材２９の凹陥部３１の底面に加硫接着されている。接触部材２９はブロック状をなし、その外面は、前述したように横断面が略楕円形状の脚軸１４の外周面の一部を構成し、ローラアセンブリ１６の内側ローラ１９に接触する。
【００３２】
このように脚軸本体２８と接触部材２９との間に防振材３０を介在させるようにして防振材３０を脚軸１４に組み込んだことにより、脚軸１４とローラアセンブリ１６の内側ローラ１９との間の動力伝達経路でダンピング機能を発揮させることができる。脚軸１４と内側ローラ１９との間で伝達トルクが作用すると、防振材３０を圧縮する方向にトルクが作用し、防振材３０が伝達トルクを圧縮力で受け持つことができるため、防振材３０が剥がれることを抑制できる。
【００３３】
一方、前述したように接触部材２９の内面の長軸方向中央部位に凹陥部３１を設けることにより、その凹陥部３１の縁部に干渉用突部３２が脚軸１４の軸線方向に沿って形成される。過大トルクの負荷時、図５に示すように接触部材２９の外面がローラアセンブリ１６の内側ローラ１９に当接し、防振材３０が圧縮力により変形する。この時、接触部材２９の凹陥部３１の両側に位置する突部３２が脚軸本体２８の側面に干渉するため、防振材３０の異常変形を防止することができる。なお、図中の破線は、内側ローラ１９の内周面を示している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るトリポード型等速自在継手の実施形態で、トリポード部材の脚軸を示す平面図である。
【図２】図１のトリポード部材の脚軸を示す部分正面図である。
【図３】図１のトリポード部材の脚軸において、過大トルクが負荷された状態を示す平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態で、トリポード部材の脚軸を示す平面図である。
【図５】図４のトリポード部材の脚軸において、過大トルクが負荷された状態を示す平面図である。
【図６】トリポード型等速自在継手の基本構成を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は図６のトリポード型等速自在継手の横断面図、（ｂ）はローラアセンブリを示す横断面図、（ｃ）は内側ローラを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１  トラック溝
１３  外方部材（外輪）
１４  脚軸
１５  内方部材（トリポード部材）
１６  トルク伝達部材（ローラアセンブリ）
１９  内側ローラ
２０  外側ローラ
２１  針状ころ
２４  接触部材
２５  防振材
２６  凹陥部
２７  干渉用突部
２９  接触部材
３０  防振材
３１  凹陥部
３２  干渉用突部
【図１】
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【図２】
2007120543.tif 000004
【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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