(57)【要約】【課題】ボルト部材による締結、複雑な位相合わせが不要となって組立性の向上を図ることができる等速自在継手を提供する。【解決手段】内輪２１の外周面と外輪２２の内周面の各々に直線状のトラック溝２６、２７を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝２６、２７の交叉部にボール２３を組み込み、それらボール２３を内輪２１の外周面と外輪２２の内周面との間に配置したケージ２４により保持し、外輪２２が車両取付け用フランジ３１に取付けられる等速自在継手である。車両取付け用フランジ３１と外輪２２とのトルク伝達手段を、車両取付け用フランジ３１と外輪２２との間に設けられる凹凸嵌合部６２にて構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周面と外輪の内周面の各々に直線状のトラック溝を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボールを組み込み、それらボールを前記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置したケージにより保持し、前記外輪が車両取付け用フランジに取付けられる等速自在継手において、
車両取付け用フランジと外輪とのトルク伝達手段を、車両取付け用フランジと外輪との間に設けられる凹凸嵌合部にて構成したことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
車両取付け用フランジは、前記外輪に外嵌される筒部と、この筒部内の外輪端面を受ける受け面とを備え、前記外輪端面と外輪外周面とのコーナ部と、前記車両取付け用フランジの受け面と前記筒部の内周面とのコーナ部との間に前記凹凸嵌合部を設けるとともに、この凹凸嵌合部の凹部及び凸部を、フランジ内部側からフランジ開口側に向かって外径側に傾斜させて、前記車両取付け用フランジの筒部への外輪の軸方向に沿った嵌入により凹凸嵌合部の嵌合を可能としたことを特徴とする請求項１の等速自在継手。
【請求項３】
前記車両取付け用フランジにねじ部を設け、このねじ部に組立用締付部材を螺合させて、外輪を車両取付け用フランジの受け面側に押圧して凹凸嵌合部の凹部と凸部とを密着嵌合させた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、自動車や各種産業機械などに用いられる動力伝達装置であり、特に、４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるプロペラシャフト等に組み込まれ、軸方向変位を吸収し得る構造を具備した等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
４ＷＤ車やＦＲ車などの自動車で使用されるプロペラシャフトは、トランスミッションとディファレンシャル間の相対位置変化による軸方向変位と角度変位に対応できる構造とするために等速自在継手を具備する。通常、車両全体の重量軽減という観点から、軽量で、しかも回転バランスおよび振動特性がよいレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）と称される摺動型等速自在継手が組み込まれている。
【０００３】
前記レブロ型等速自在継手としては、フロートタイプとノンフロートタイプの二種類に大別され、両タイプはプロペラシャフトが装備される車両の特性（スライド量など）に応じて使い分けられている。
【０００４】
図９に示すように、この両タイプの等速自在継手は、内輪１、外輪２、ボール３およびケージ４を主要な構成要素としている。なお、この図９はフロートタイプを示している。
【０００５】
内輪１は、その外周面に複数のトラック溝６が形成されている。この内輪１の中心孔５にプロペラシャフトのスタブシャフト８を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、スタブシャフト８は、スナップリング１１により内輪１に対して抜け止めされている。
【０００６】
そして、外輪２は、内輪１の外周に位置し、その内周面に内輪１のトラック溝６と同数のトラック溝７が形成されている。内輪１のトラック溝６と外輪２のトラック溝７は軸線に対して反対方向に傾斜した角度をなし、対をなす内輪１のトラック溝６と外輪２のトラック溝７との交叉部にボール３が組み込まれている。内輪１と外輪２の間にケージ４が配置され、ボール３は、ケージ４のポケット９内に保持されている。
【０００７】
外輪２が、車両取付け用フランジ（コンパニオンフランジ）１６に取付けられる。すなわち、外輪２の挿通孔１７に挿通されるボルト部材１８を、車両取付け用フランジ１６のねじ孔１９に螺合させる。これによって、この等速自在継手が車両取付け用フランジ１６に締結される。
【０００８】
また、外輪２の反フランジ側には密封装置１５が装着されている。密封装置１５は高速回転時のブーツの回転膨張を抑えるために、ブーツ１２と金属製のブーツアダプタ１３とからなる。ブーツ１２は小端部１２ｂと大端部１２ａを有し、中間にてＶ字形に折り返した格好になっている。ブーツアダプタ１３は、大径の筒部１３ａと、小径の筒部１３ｂと、筒部１３ａから小径の円筒部１３ｂに向って内径方向に延びる径方向壁部１３ｃとを有し、筒部１３ａが、反フランジ側の外輪端部に外嵌される。径方向壁部１３ｃには、前記ボルト部材１８が挿通される貫孔１８ａが設けられている。
【０００９】
従って、前記ボルト部材１８によるボルト締めにより、ブーツアダプタ１３が外輪２に固定されるとともに、ブーツアダプタ１３が装着された外輪２が車両取付け用フランジ１６に取付けられる。この際、フランジ１６の端面１０に外輪２のフランジ側の端面２ａが当接するとともに、ブーツアダプタ１３の径方向壁部１３ｃが外輪２の反フランジ側の端面２ｂに当接する。なお、ブーツ１２の小端部１２ｂはスタブシャフト８に取付けてブーツバンド１４で締付けられ、ブーツ１２の大端部１２ａはブーツアダプタ１３の端部を加締めて保持されている。
【００１０】
このように、車両取付け用フランジ１６と外輪２とをボルト部材１８にて締結する方法は、従来においては一般的である（特許文献１）。
【００１１】
また、このようなボルト部材１８を使用しない締結方法も前記特許文献１には記載されている。この場合、内径面（内周面）にセレーションを設けた外筒を使用する。すなわち、外筒を、フランジの外輪側と外輪とに対して外嵌し、この外筒の内径面（内周面）のセレーションを、フランジの外輪側と外輪の外周面に設けられるセレーションに嵌合させる。そして、この嵌合状態で、フランジの外輪側と外輪とを一対のスナップリングにて挟持して、車両取付け用フランジと外輪とを締結している。
【特許文献１】実開平１−１６６８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
締結用ボルトを使用するものでは、回転トルクは、ボルト部材を締付けることによって、外輪とフランジとのあわせ面に働く摩擦力によって伝達される。しかしながら、この回転トルクをスムーズに伝達するためには、ボルト部材を規定の締付トルクで締付ける必要がある。このため、この締付トルクを高精度に調整する必要があり、組立作業性に劣る。
【００１３】
また、セレーションを設けた外筒では、セレーション嵌合されるので、比較的大きな回転トルクを伝達することができる。しかしながら、全体としての部品点数が多く、組立作業性が悪いものとなっていた。特に、車両取付け用フランジ（コンパニオンフランジ）と、外輪と内輪とボールとケージ等からなるジョイントアセンブリ体と、外筒とを組み合わせる組立作業を行う必要があり、これらの位相合わせが困難であり、組立作業性が悪い。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みて、ボルト部材による締結や複雑な位相合わせが不要となって組立性の向上を図ることができる等速自在継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の等速自在継手は、内輪の外周面と外輪の内周面の各々に直線状のトラック溝を軸方向に対して互いに反対方向に傾斜させた状態で軸方向に形成し、両トラック溝の交叉部にボールを組み込み、それらボールを前記内輪の外周面と外輪の内周面との間に配置したケージにより保持し、前記外輪が車両取付け用フランジに取付けられる等速自在継手において、車両取付け用フランジと外輪とのトルク伝達手段を、車両取付け用フランジと外輪との間に設けられる凹凸嵌合部にて構成したものである。
【００１６】
本発明の等速自在継手では、車両取付け用フランジと外輪とのトルク伝達手段を、凹凸嵌合部にて構成し、ねじ部を有した組立用締付部材にて車両取付け用フランジに組み付けることができるため、複数個のボルト部材による締結作業が不要となるとともに
【００１７】
また、車両取付け用フランジは、前記外輪に外嵌される筒部と、この筒部内の外輪端面を受ける受け面とを備え、前記外輪端面と外輪外周面とのコーナ部と、前記車両取付け用フランジの受け面と前記筒部の内周面とのコーナ部との間に前記凹凸嵌合部を設けるとともに、この凹凸嵌合部の凹部及び凸部を、フランジ内部側からフランジ開口側に向かって外径側に傾斜させて、前記車両取付け用フランジの筒部への外輪の軸方向に沿った挿入により凹凸嵌合部の嵌合を可能とした。
【００１８】
車両取付け用フランジの筒部への外輪の軸方向に沿った挿入により凹凸嵌合部の嵌合を可能としたので、その外輪（この場合の外輪は、内輪とケージとボール等でジョイントアセンブリ体を構成している）を簡単に車両取付け用フランジに組み付けることができる。しかも、凹部及び凸部を、フランジ内部側からフランジ開口側に向かって外径側に傾斜させているので、凹凸嵌合部の凹部と凸部とを滑らかに嵌合させることができる。
【００１９】
車両取付け用フランジにねじ部を設け、このねじ部に組立用締付部材を螺合させて、外輪を車両取付け用フランジの受け面側に押圧して凹凸嵌合部の凹部と凸部と密着嵌合させることができる。すなわち、組立用締付部材を車両取付け用フランジのねじ部に螺合させるのみで、内輪とケージとボール等で構成しているジョイントアセンブリ体を車両取付け用フランジに簡単に組付けることができる。しかも、凹部及び凸部はフランジ内部側からフランジ開口側に向かって外径側に傾斜しているので、この螺合によって内径方向の押圧力が作用して、凹凸嵌合部における「ガタ」を無くすことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の等速自在継手によれば、凹凸嵌合部によって、車両取付け用フランジと外輪とのトルク伝達を行うことができるため、確実なトルク伝達が可能となる。また、凹凸嵌合部によって位相合わせを行い、ねじ部を有する組付用締付部材にて組付けることが出来るため、複数個のボルト部材による締結作業を不要とするとともに、部品点数を少なく抑えて複雑な位相合わせも不要となり、組立作業性の向上を図ることができる。
【００２１】
車両取付け用フランジの筒部にジョイントアセンブリ体（外輪と内輪とケージとボール等の組立体）を嵌入することによって、凹凸嵌合部の凹部と凸部とを滑らかに嵌合させることができる。このため、ジョイントアセンブリ体の車両取付け用フランジへの取付作業性の向上を図ることができる。
【００２２】
組立用締付部材を螺合させることにより、ジョイントアセンブリ体を車両取付け用フランジに短時間に確実に組付けることができる。しかも、凹凸嵌合部の凹部と凸部と密着嵌合させることができて、凹凸嵌合部におけるいわゆる「ガタ」を無くすことができる。これによって、車両取付け用フランジと外輪とのトルク伝達が安定する。ところで、凹凸嵌合部において「ガタ」があれば、トルク伝達の際に、凸部が凹部に対して擦れたり、衝突したりして、凹凸嵌合部が損傷するおそれがある。しかしながら、「ガタ」が無ければ、このような擦れや衝突を防止でき、長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る等速自在継手の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００２４】
本発明の実施形態として、ケージの最小内径を内輪の最大外径よりも小さく設定したフロートタイプのレブロ型（あるいはクロスグルーブ型）等速自在継手を図１と図２に示す。なお、ノンフロートタイプにも適用可能である。
【００２５】
この実施形態における等速自在継手は、内輪２１、外輪２２、ボール２３およびケージ２４を主要な構成要素としている。
【００２６】
内輪２１は、その外周面に複数のトラック溝２６が形成されている。この内輪２１の中心孔２５にスタブシャフト２８をスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、スタブシャフト２８は、スナップリング２０により内輪２１に対して抜け止めされている。
【００２７】
外輪２２は、内輪２１の外周に位置し、その内周面に内輪２１のトラック溝２６と同数のトラック溝２７が形成されている。内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７は、図２に示すように軸線に対して反対方向に傾斜した角度（トラック交叉角α）をなし、対をなす内輪２１のトラック溝２６と外輪２２のトラック溝２７との交叉部にボール２３が組込まれている。内輪２１と外輪２２の間にケージ２４が配置され、ボール２３はケージ２４のポケット２９内に保持されている。
【００２８】
そして、内輪２１と外輪２２とボール２３とケージ２４等で構成されるジョイントアセンブリ体３０を、車両取付け用フランジ（コンパニオンフランジ）３１に装着することになる。コンパニオンフランジ３１は、中空部３４を形成する本体部３５と、外輪２２に外嵌される筒部３３と、本体部３５と筒部３３との間に配設される肉厚部３６とを備える。
【００２９】
また、反シャフト突出側の外輪端部にはエンドプレート３７が装着されている。エンドプレート３７は、車両取付け用フランジ側の継手開口部を塞ぐものであって、継手内部に充填したグリースの漏洩を防ぐと共に異物の侵入を防止する。エンドプレート３７は、外輪２２の内径面（内周面）３９の車両取付け用フランジ側端部に設けられた切欠部３８に内嵌される筒部３７ａと、筒部３７ａから内径方向に延びる径方向壁部３７ｂと、中空部側に膨出する深皿状本体部３７ｃとを備える。
【００３０】
そして、エンドプレート３７は、筒部３７ａが切欠部３８に内嵌された状態で径方向壁部３７ｂの外径側がコンパニオンフランジ３１の肉厚部３６の受け面３６ａに当接し、これによって、エンドプレート３７は、外輪２２とコンパニオンフランジ３１とで挟持される。
【００３１】
また、ジョイントアセンブリ体３０の反フランジ側には密封装置４０が装着されている。密封装置４０は高速回転時のブーツの回転膨張を抑えるために、ブーツ４２と金属製のブーツアダプタ４３とからなる。ブーツ４２は大端部４２ａと小端部４２ｂとを有し、中間にてＶ字形に折り返した格好になっている。ブーツアダプタ４３は、反フランジ側に外輪端部に圧入される大径の筒部４３ａと、小径の筒状本体部４３ｂと、筒部４３ａから内径方向に延びる径方向壁部４３ｃと、この径方向壁部４３ｃと筒状本体部４３ｂとを連結するテーパ壁部４３ｄとを備える。また、ブーツ４２の小端部４２ｂはスタブシャフト２８に取付けてブーツバンド４４で締付けられている。ブーツ４２の大端部４２ａはブーツアダプタ４３の筒部４２ａの端部を加締めて保持されている。
【００３２】
そして、外輪２２は、反シャフト側の端面２２ａと外輪外周面（外径面）５１とのコーナ部と、車両取付け用フランジ３１の受け面３６ａと筒部３３の内周面（内径面）４８とのコーナ部との間に，車両取付け用フランジ３１と外輪２２とのトルク伝達手段を構成する凹凸嵌合部６２を設けている。
【００３３】
凹凸嵌合部６２は凹部６４とこれに嵌合する凸部６５とからなる。そして、図５〜図７に示すように、外輪２２のフランジ側の端面２２ａと、外輪２２の外径面（外周面）５１とのコーナ部に、面取部６３を形成し、この面取部６３に周方向に沿って溝状の前記凹部６４を形成している。このため、この凹部６４は図１と図３に示すように、フランジ内部側からフランジ開口側に向かって外径側に傾斜している。
【００３４】
また、凸部６５は、図１に示すように、両取付け用フランジ３１の受け面３６ａと筒部３３の内周面（内径面）４８とのコーナ部に設けられる。この際、凸部６５は前記凹部６４の配設ピッチと同じピッチで配設されるとともに、その外形が凹部６４に嵌合した際に密接するような形状とされる。そして、この凸部６５も、フランジ内部側からフランジ開口側に向かって外径側に傾斜している。
【００３５】
このため、各凸部６５が各凹部６４に嵌合した際には、外輪２２と車両取付け用フランジ３１とがいわゆる噛合した状態となって、この凹凸嵌合部６２が車両取付け用フランジ３１と外輪２２とのトルク伝達手段を構成することができる。
【００３６】
また、フランジ３１の筒部３３の外径面にはねじ部５９を形成し、このねじ部５９に組立用締付部材５５を螺着している。組立用締付部材５５は、図１と図３と図８等に示すように、その内径面にねじ部５６を有する短円筒状の本体部５７と、この本体部５７の密封装置側の内鍔部５８とからなる。そして、締付部材５５のねじ部５６を、密封装置側からフランジ３１のねじ部５９に螺合させることになる。なお、内鍔部５８は、軸心孔６１を有するリング体からなり、その内径はブーツアダプタ４３の筒状本体部４３ｂの外径よりも大きく、ブーツアダプタ４３の径方向壁部４３ｃの内径端の径程度としている。
【００３７】
このため、組立用締付部材５５の内径側のねじ部５６をコンパニオンフランジ３１のねじ部５９に螺合させることによって、密封装置４０のブーツアダプタ４３の径方向壁部４３ｃが、外輪２２の端面２２ｂと組立用締付部材５５の内鍔部５８とで挟持された状態となる。
【００３８】
次に、前記のように構成される等速自在継手のコンパニオンフランジ３１への組み付け方法を説明する。外輪２２のフランジ側の端部にエンドプレート３７を圧入した状態（すなわち、図３に示す状態）で、このジョイントアセンブリ体３０をコンパニオンフランジ３１の筒部３３に軸心方向に沿って挿入（嵌入）する。この際、フランジ３１の凸部６５の位相と外輪２２の凹部６４に位相とを合わせて嵌合させることになる。その後、組立用締付部材５５のねじ部５６を、密封装置側からフランジ３１のねじ部５９に螺合させる。
【００３９】
すなわち、部材５５をフランジ３１のねじ部５９に対して螺進させて行けば、組立用締付部材５５の内鍔部５８がブーツアダプタ４３の径方向壁部４３ｃに当接し、さらに螺進させれば、外輪２２の端面２２ａをコンパニオンフランジ３１の受け面３６ａに突き当てることができる。このため、このジョイントアセンブリ体３０は、コンパニオンフランジ３１と組立用締付部材５５とで挟まれた状態となって、凹凸嵌合部６２の凹部６４と凸部６５とが密着嵌合して、コンパニオンフランジ３１に連結される。なお、この連結状態では、コンパニオンフランジ３１の筒部３３の内径面４８と、外輪２２の外径面５１との間に隙間Ｓが形成される。
【００４０】
本発明では、凹凸嵌合部６２によって、車両取付け用フランジ３１と外輪２２とのトルク伝達を行うことができるため、確実なトルク伝達が可能となる。また、凹凸嵌合部６２によって位相合わせを行い、ねじ部を有する組付用締付部材５５にて組付けることが出来るため、複数個のボルト部材による締結作業を不要とするとともに、部品点数を少なく抑えて複雑な位相合わせも不要となり、組立作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
車両取付け用フランジ３１の筒部３３にジョイントアセンブリ体３０（外輪２２と内輪２１とケージ２４とボール２３等の組立体）を嵌入することによって、凹凸嵌合部の凹部６４と凸部６５とを滑らかに嵌合させることができる。このため、ジョイントアセンブリ体３０の車両取付け用フランジ３１への取付作業性の向上を図ることができる。
【００４２】
組立用締付部材５５を螺合させることにより、ジョイントアセンブリ体３０を車両取付け用フランジ３１に簡単に組付けることができる。しかも、凹部６４及び凸部６５はフランジ内部側からフランジ開口側に向かって外径側に傾斜しているので、この螺合によって内径方向の押圧力が作用して、凹凸嵌合部６２の凹部６４と凸部６５とを密着嵌合させることができて、凹凸嵌合部６２におけるいわゆる「ガタ」を無くすことができる。これによって、車両取付け用フランジ３１と外輪２２とのトルク伝達が安定する。ところで、凹凸嵌合部６２において「ガタ」があれば、トルク伝達の際に、凸部６５が凹部６４に対して擦れたり、衝突したりして、凹凸嵌合部６２が損傷するおそれがある。しかしながら、「ガタ」が無ければ、このような擦れや衝突を防止でき、長寿命化を図ることができる。
【００４３】
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、凹凸嵌合部６２の凹部６４およびこれに対応する凸部６５の数は任意に設定できる。この場合、凹部６４および凸部６５の大きさ、形状、及び傾斜角度等によって相違するが、安定したトルク伝達を可能とするには、周方向に沿って１２０度ピッチでそれぞれ３個程度とするのが好ましい。このように、凹部６４および凸部６５の大きさ、形状、及び傾斜角度等を、トルク伝達が可能である限り種々変更することができる。
【００４４】
前記実施形態では、外輪２２側に凹部６４を設けるとともに、フランジ３１側に凸部６５を設けていたが、逆に、外輪２２側に凸部６５を設けるとともに、フランジ３１側に凹部６４を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態を示す等速自在継手の断面図である。
【図２】前記等速自在継手の内輪および外輪におけるトラック交叉角を説明するための部分正面図である。
【図３】ジョイントアセンブリ体の断面図である。
【図４】前記図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】前記等速自在継手の外輪の正面図である。
【図６】前記等速自在継手の外輪の側面図である。
【図７】前記等速自在継手の外輪の斜視図である。
【図８】組立用締付部材の背面図である。
【図９】従来の等速自在継手の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２１    内輪
２２    外輪
２３    ボール
２４    ケージ
２６    トラック溝
２７    トラック溝
３１    コンパニオンフランジ
３３    筒部
３６ａ  受け面
５５    組立用締付部材
５９    ねじ部
６２  凹凸嵌合部
６４    凹部
６５    凸部
【図１】
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【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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