(57)【要約】【課題】  外輪外径を大きくする必要がなく、センタリング機構の単位継手あたりの作動範囲（角度）が従来技術の半分(θ/2)の範囲で済む固定式等速自在継手を提供する。【解決手段】  固定式等速自在継手は一対の単位継手Ａ,Ｂからなり、各単位継手Ａ,Ｂが、内球面12にボール溝14をもった外輪10と、外球面22にボール溝24をもった内輪20と、外輪10のボール溝14と内輪20のボール溝24との間に介在させたボール30と、ボール30を収容するためのポケット46をもったケージ40とを有し、前記一対の単位継手Ａ,Ｂの外輪10を一体化し、かつ、前記一対の固定式等速自在継手Ａ,Ｂのケージ間に各継手の作動角θを略均等にするためのセンタリング機構50が設けてある。【選択図】  図１
2007064405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の固定式等速自在継手からなり、各固定式等速自在継手が、内球面にボール溝をもった外輪と、外球面にボール溝をもった内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に介在させたボールと、ボールを収容するためのポケットをもったケージとを有し、前記一対の固定式等速自在継手の外輪を一体化し、かつ、前記一対の固定式等速自在継手のケージ間に各継手の作動角を略均等にするためのセンタリング機構を設けた固定式等速自在継手。
【請求項２】
前記センタリング機構が、一方の固定式等速自在継手のケージに設けたパイロットレバーと、前記パイロットレバーを受容するために他方の固定式等速自在継手のケージに設けた案内部材とで構成される請求項１の固定式等速自在継手。
【請求項３】
ステアリングシステムにおけるステアリングシャフトの連結に使用する請求項１または２の固定式等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は固定式等速自在継手に関するもので、たとえばステアリングジョイントのように常時高角使用の用途に利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、入出力軸間の角度変位のみを許容する固定式と、角度変位および軸方向変位を許容するスライド式に大別され、それぞれ用途・使用条件等に応じて機種選定される。固定式等速自在継手としては、ツェッパ型（以下、「ＢＪ」と称する）やアンダーカットフリー型（以下、「ＵＪ」と称する）が広く知られている。
【０００３】
ＢＪおよびＵＪのいずれも、内周に複数の曲線状のボール溝を有する外輪と、外周に複数の曲線状のボール溝を有する内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に組み込まれたボールと、ボールを保持するケージとで構成される。外輪のボール溝中心は外輪内球面中心に対して外輪開口側、また、内輪のボール溝中心は内輪外球面中心に対して外輪奥側に位置し、軸方向で互いに逆方向に等距離だけオフセットしている。したがって、外輪のボール溝と内輪のボール溝とで構成されるボールトラックは外輪の開口側に向けて拡開する楔形となっている。ＢＪでは各ボール溝の全域が曲線状になっているが、ＵＪでは各ボール溝の一方の端部が軸線と平行なストレート状になっている。
【０００４】
特許文献１では、２つの固定式等速自在継手の外輪を一体化し、個々のジョイントシャフト先端に設けたセンタリング用パイロットレバーと外輪中央部に設けたセンタリングプレートの協働により２つの固定式等速自在継手の作動角を略均等に制御することにより、高角対応可能とした固定式等速自在継手の提案がされている。
【特許文献１】特開平０１−２１０６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で提案されている等速自在継手は、シャフト先端にパイロットレバーを設けているため単位継手当たりの作動角が大きく取れない、といった問題がある。
【０００６】
この発明の主要な目的は、従来の技術における上記問題点を除去して、一層高角の固定式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】
【０００７】
この発明の固定式等速自在継手は、一対の固定式等速自在継手からなり、各固定式等速自在継手が、内球面にボール溝をもった外輪と、外球面にボール溝をもった内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に介在させたボールと、ボールを収容するためのポケットをもったケージとを有し、前記一対の固定式等速自在継手の外輪を一体化し、かつ、前記一対の固定式等速自在継手のケージ間に各継手の作動角を略均等にするためのセンタリング機構を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の固定式等速自在継手において、前記センタリング機構が、一方の固定式等速自在継手のケージに設けたパイロットレバーと、前記パイロットレバーを受容するために他方の固定式等速自在継手のケージに設けた案内部材とで構成されることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の固定式等速自在継手において、ステアリングシステムにおけるステアリングシャフトの連結に使用することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、一対の固定式等速自在継手の外輪同士を一体化し、かつ、一対の固定式等速自在継手のケージ間に各継手の作動角を略均等にするためのセンタリング機構を設けることにより、高角の固定式等速自在継手が実現した。
【００１１】
とくに、ケージ間にセンタリング機構を設けることにより、センタリング機構の単位継手あたりの作動範囲（角度）は、従来の技術の半分（θ／２）の範囲で済むため、高角化に有利である。
【００１２】
また、請求項２の発明のように、一方の固定式等速自在継手のケージに設けたパイロットレバーと、前記パイロットレバーを受容するために他方の固定式等速自在継手のケージに設けた案内部材とでセンタリング機構を構成し、パイロットレバーをセンタリングプレートなしでコントロールすることにより、従来の技術（特許文献１）のように外輪外径が大きくなるという不具合がない。
【００１３】
これらの効果を奏するこの発明の固定式等速自在継手は、たとえばステアリングシステムにおけるステアリングシャフトの連結に有利に使用することができる（請求項３）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、図２に示すステアリングシステムにおけるステアリングジョイント６０に適用した場合の実施の形態を示す。この実施の形態の固定式等速自在継手は、図１に示すように、外輪１０を有する一対の固定式等速自在継手Ａ，Ｂで構成される。以下では各固定式等速自在継手Ａ，Ｂを単位継手と呼ぶこともある。なお、ＵＪその他の固定式等速自在継手であっても同様に適用することができ、同様の効果を奏するが、ここではＢＪの場合を例にとって説明する。
【００１６】
単位継手Ａ，Ｂは、外側継手部材としての外輪１０と、内側継手部材としての内輪２０と、トルク伝達要素としてのボール３０と、ケージ４０とを主要な構成要素として成り立っている。外輪１０は入力軸または出力軸と接続し、内輪２０は出力軸または入力軸と接続する。ここでは内輪２０はシャフト２とセレーション結合している。
【００１７】
外輪１０は、一対の単位継手Ａ，Ｂ用の外輪を一体化したもので、全体として円筒状で、一方の端部に単位継手Ａ用の外輪部分を、他方の端部に単位継手Ｂ用の外輪部分を備えている。各外輪部分では、内球面１２の円周方向等配位置に、軸方向に延びるボール溝１４が形成してある。内輪２０は、外球面２２の円周方向等配位置に、軸方向に延びるボール溝２４が形成してある。対をなす外輪１０のボール溝１４と内輪２０のボール溝２４との間にボール３０が組み込んである。ケージ４０は外輪１０の内球面１２と内輪２０の外球面２２との間に摺動自在に介在し、ボール３０を収容するためのポケット４６を円周方向に複数有している。ボール３０の数は６個、８個、あるいはその他の任意の数とすることができる。ケージ４０はすべてのボール３０を同一平面内に保持する。
【００１８】
ケージ４０の外球面４２は外輪１０の内球面１２と球面接触し、ケージ４０の内球面４４は内輪２０の外球面２２と球面接触している。そして、外輪１０の内球面１２の中心と、内輪２０の外球面２２の中心は、継手中心Ｏと一致している。外輪１０のボール溝１４の中心Ｏ１と、内輪２０のボール溝２４の中心Ｏ２は、軸方向で、互いに逆方向に等距離だけオフセットさせてある。このため、一対のボール溝１４，２４により形成されるボールトラックは、外輪１０の開口側から奥部側に向かって縮小するくさび状を呈している。
【００１９】
この固定式等速自在継手において、外輪１０と内輪２０とが作動角θをとると、ボール３０が作動角θの二等分線に垂直な平面内に維持され、継手の等速性が確保される。
【００２０】
ケージ４０の、くさび状のボールトラックの縮小側の端部に、キャップ５２が取り付けてある。キャップ５２は、ケージ４０の端部開口を覆う蓋状で、部分球面状の球面部５１と、その外周に形成された環状の取付け部５３とからなる。一方の、ここでは図１の左側に示してある単位継手Ａでは、球面部５３の中心にパイロットレバー５４が取り付けてある。パイロットレバー５４はケージ４０と同軸に延び、先端に球体５６が固定してある。
【００２１】
他方の、図１の右側に示してある固定式等速自在継手Ｂでは、球面部５３の中心にパイプ５８が取り付けてある。パイプ５８は球体５６を受容するための孔を有し、ケージ４０と同軸に延びている。そして、一方の単位継手Ａのケージ４０に設けたパイロットレバー（５４，５６）と、他方の単位継手Ｂのケージ４０に設けた案内部材としてのパイプ５８とでセンタリング機構５０が構成される。
【００２２】
図示するように、外輪１０に対して内輪２０が作動角（θ）をとると、パイロットレバー５４の球体５６がパイプ５８内に受容されて相対変位するため、一対の単位継手Ａ，Ｂがセンタリングされ、一対の単位継手Ａ，Ｂで構成される固定式等速自在継手全体として高角（α）を達成する。ケージ４０間にセンタリング機構５０を設けたことにより、センタリング機構５０の単位継手あたりの作動範囲（角度）は従来の技術（特許文献１）の場合に比べて半分（θ／２）の範囲で済む。しかも、パイロットレバー５４をセンタリングプレートなしでコントロールすることから、外輪外径を大きくする必要がない。
【００２３】
上述の固定式等速自在継手は、たとえばステアリングシステムにおけるステアリングシャフトの連結に利用することができる。ステアリングシステムは、図２に例示するように、ステアリングホイール６２の回転運動を、一または複数のステアリングシャフト６４からなるステアリングコラムを介してステアリングギヤ６６に伝達することにより、タイロッド６８の往復運動に変換するようにしたものである。車載スペース等との兼ね合いでステアリングシャフト６４を一直線に配置できない場合、ステアリングシャフト６４間に一または複数のステアリングジョイント６０を配置し、ステアリングシャフト６４を屈曲させた状態でもステアリングギヤ６６に正確な回転運動を伝達できるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図
【図２】ステアリングシステムの略図
【符号の説明】
【００２５】
Ａ，Ｂ  固定式等速自在継手（単位継手）
１０  外輪（外側継手部材）
１２  内球面
１４  ボール溝
２０  内輪（内側継手部材）
２２  外球面
２４  ボール溝
３０  ボール（トルク伝達要素）
４０  ケージ
４２  外球面
４４  内球面
４６  ポケット
５０  センタリング機構
５２  キャップ
５４  パイロットレバー
５６  球体
５８  パイプ
【図１】
2007064405.tif 000003
【図２】
2007064405.tif 000004