(57)【要約】【課題】  加工工程の簡素化および部品点数の削減によりコスト低減を図り得る抜け止め機構を採用する。【解決手段】  一端に開口部１３を有するカップ状をなし、軸方向に延びるトラック溝１１が内周面１２の円周方向複数箇所に形成された外側継手部材１０と、その外側継手部材１０のトラック溝１１に転動自在に挿入されたボール３０を介して外側継手部材１０との間で角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材２０とを備え、ボール３０および内側継手部材２０を含む内部部品が外側継手部材１０に軸方向摺動自在に収容された摺動式等速自在継手であって、外側継手部材１０のトラック溝１１を、外側継手部材１０の軸方向開口側に位置する入口部１４と外側継手部材１０の軸方向奥側に位置するトルク伝達部１５とに分割し、入口部１４とトルク伝達部１５とで位相をずらしてトルク伝達部１５の軸方向開口側に入口部１４間の円筒状内周部１６を配置する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口部を有するカップ状をなし、軸方向に延びるトラック溝が内周面の円周方向複数箇所に形成された外側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入された転動体を介して前記外側継手部材との間で角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材とを備え、前記転動体および内側継手部材を含む内部部品が前記外側継手部材に軸方向摺動自在に収容された摺動式等速自在継手であって、
前記トラック溝を、外側継手部材の軸方向開口側に位置する入口部と外側継手部材の軸方向奥側に位置するトルク伝達部とに分割し、前記入口部とトルク伝達部とで位相をずらして前記トルク伝達部の軸方向開口側に入口部間の円筒状内周部を配置したことを特徴とする摺動式等速自在継手。
【請求項２】
前記トラック溝の入口部とトルク伝達部との間に、前記入口部とトルク伝達部とを繋ぐ転動体の導入溝を形成した請求項１に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項３】
前記導入溝は、外側継手部材の円周方向全周に亘って環状に形成されている請求項１又は２に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項４】
前記導入溝は、対をなす入口部とトルク伝達部のみを繋ぐように形成されている請求項１又は２に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項５】
前記円筒状内周部のトルク伝達部側の端面に、転動体の軸方向変位を規制する規制部を設けた請求項１〜４のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項６】
前記規制部は、円筒状内周部の端面の入口部側部位に設けられ、トルク伝達部側に突出する突起とした請求項５に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項７】
前記規制部は、円筒状内周部の軸方向厚みが入口部側で大きくなるように直線状に傾斜するテーパ面とした請求項５に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項８】
前記規制部は、円筒状内周部の軸方向厚みが入口部側で大きくなるように曲線状に傾斜する凹状Ｒ面とした請求項５に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項９】
前記内側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が前記外側継手部材のトラック溝と対をなして外周面の円周方向複数箇所に形成され、前記転動体は、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配されたボールであり、前記外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在して前記ボールを保持するケージを備えた請求項１〜８のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、航空機、船舶や各種産業機械の動力伝達系において使用され、例えば４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれて駆動側と従動側の二軸間で軸方向変位および角度変位を許容する摺動式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ドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれる等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これら両者の等速自在継手は、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。
【０００３】
自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトは、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、一般的にエンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手をシャフトで連結した構造を具備する。
【０００４】
このドライブシャフトに組み付けられる摺動式等速自在継手の一つに、トルク伝達要素にボールを用いたボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手がある。
【０００５】
この等速自在継手は、一端に開口部を有するカップ状をなし、軸方向に延びる直線状トラック溝が円筒状内周面の円周方向複数箇所に形成された外側継手部材と、軸方向に延びる直線状トラック溝が外側継手部材のトラック溝と対をなして球面状外周面の円周方向複数箇所に形成された内側継手部材と、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配され、外側継手部材と内側継手部材との間でトルクを伝達する転動体としてのボールと、外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在してボールを保持するケージとで主要部が構成され、内側継手部材、ボールおよびケージからなる内部部品が外側継手部材に軸方向摺動自在に収容された構造を具備する。
【０００６】
この種の等速自在継手を自動車に組み付けるに際しては、この摺動式等速自在継手をエンジン側（インボード側）に組み付けた後、固定式等速自在継手を駆動車輪側（アウトボード側）に組み付けるのが一般的である。その駆動車輪側では、固定式等速自在継手にハブベアリングを組み付け、ナックルにより車体の懸架装置に組み付けるが、固定式等速自在継手にハブベアリングを組み付けた時点では、ハブベアリングおよびナックルを車体の懸架装置に組み付けていないため、前述の摺動式等速自在継手には、固定式等速自在継手、ハブベアリングおよびナックルの総荷重（例えば、０．３ｋＮ以上）がかかる場合がある。このような荷重が摺動式等速自在継手にかかると、内部部品が外側継手部材の開口部から飛び出すスライドオーバーが生じることがある。そこで、従来では、このスライドオーバーを防止するため、以下のような抜け止め機構が採用されている。
【０００７】
抜け止め機構の一つとしては、外側継手部材の開口部内周面に環状凹溝を設け、その環状凹溝にサークリップを嵌着した構造がある（例えば、特許文献１の図３参照）。このような構造とすることにより、内部部品の軸方向変位時、ボールがサークリップと干渉することでボールの軸方向変位量を規制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前述の特許文献１で開示された従来の等速自在継手では、ローラの軸方向変位量を規制するサークリップを外側継手部材に組み付けるため、外側継手部材の開口部内周面に環状凹溝を形成しなければならず、外側継手部材の開口部内周面を旋削加工する必要があり、サークリップも必要となることから、旋削加工および部品点数の増加により製品のコストアップを招くことになる。また、サークリップの組み付けにも手間がかかり、組み付け作業性の低下を招いていた。
【００１０】
そこで、本発明は前述の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、加工工程の簡素化および部品点数の削減によりコスト低減を図り得る抜け止め機構を具備した摺動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】
【００１１】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、一端に開口部を有するカップ状をなし、軸方向に延びるトラック溝が内周面の円周方向複数箇所に形成された外側継手部材と、その外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入された転動体を介して外側継手部材との間で角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材とを備え、転動体および内側継手部材を含む内部部品が外側継手部材に軸方向摺動自在に収容された摺動式等速自在継手であって、トラック溝を、外側継手部材の軸方向開口側に位置する入口部と外側継手部材の軸方向奥側に位置するトルク伝達部とに分割し、入口部とトルク伝達部とで位相をずらしてトルク伝達部の軸方向開口側に入口部間の円筒状内周部を配置したことを特徴とする。
【００１２】
なお、前述の「入口部とトルク伝達部とで位相をずらす」とは、トラック溝の入口部とトラック溝のトルク伝達部とで外側継手部材の円周方向での相対位置を異ならせることを意味する。これにより、トルク伝達部の軸方向開口側に入口部間の円筒状内周部を配置することが可能となる。
【００１３】
本発明における摺動式等速自在継手では、外側継手部材のトラック溝を軸方向で分割した入口部とトルク伝達部との位相をずらしてトルク伝達部の軸方向開口側に入口部間の円筒状内周部を配置したことにより、内部部品の軸方向変位時、トラック溝のトルク伝達部の軸方向開口側に位置する円筒状内周部に転動体が干渉することで内部部品の軸方向変位量を規制し、これにより、内部部品が外側継手部材の開口部から飛び出すスライドオーバーを未然に防止することができる。
【００１４】
特に、この摺動式等速自在継手をドライブシャフトとして自動車に組み付けるに際して、固定式等速自在継手、ハブベアリングおよびナックルの総荷重が摺動式等速自在継手にかかっても、内部部品が外側継手部材の開口部から飛び出すスライドオーバーを確実に防止できる点で有効である。
【００１５】
本発明において、トラック溝の入口部とトルク伝達部との間に、入口部とトルク伝達部とを繋ぐ転動体の導入溝を形成した構造が望ましい。このようにすれば、外側継手部材に内部部品を組み付けるに際して、トラック溝の入口部から導入溝を介してトルク伝達部へ転動体を組み込むことが可能となる。なお、この導入溝は、外側継手部材の円周方向全周に亘って環状に形成された構造、あるいは、対をなす入口部とトルク伝達部のみを繋ぐように形成された構造のいずれであってもよい。
【００１６】
また、本発明において、円筒状内周部のトルク伝達部側の端面に、転動体の軸方向変位を規制する規制部を設けた構造が望ましい。このような規制部を設ければ、内部部品の軸方向変位時、転動体がトラック溝のトルク伝達部の軸方向開口側に位置する円筒状内周部に干渉するに際して、転動体がトルク伝達部から入口部へ変位することを確実に阻止することができ、内部部品が外側継手部材の開口部から飛び出すスライドオーバーをより一層確実に防止できる。なお、この規制部は、円筒状内周部の端面の入口部側部位に設けられ、トルク伝達部側に突出する突起とするか、あるいは、円筒状内周部の軸方向厚みが入口部側で大きくなるように直線状に傾斜するテーパ面または曲線状に傾斜する凹状Ｒ面とすることが可能である。
【００１７】
また、本発明における内側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が外側継手部材のトラック溝と対をなして外周面の円周方向複数箇所に形成され、転動体は、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配されたボールであり、外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在してボールを保持するケージを備えた構造が望ましい。つまり、本発明は、このような構造を具備するボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手に適用することが有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、外側継手部材のトラック溝を軸方向で分割した入口部とトルク伝達部との位相をずらしてトルク伝達部の軸方向開口側に入口部間の円筒状内周部を配置したことにより、内部部品の軸方向変位時、トラック溝のトルク伝達部の軸方向開口側に位置する円筒状内周部に転動体が干渉することで内部部品の軸方向変位量を規制し、これにより、内部部品が外側継手部材の開口部から飛び出すスライドオーバーを未然に防止することができる。
【００１９】
その結果、従来のような環状凹溝形成のための旋削加工やサークリップのような別部品が不要となるので、加工工程の簡素化および部品点数の削減によりコスト低減が図れ、安価で信頼性の高い摺動式等速自在継手を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る摺動式等速自在継手の実施形態で、図２のＢ−Ｏ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１の外側継手部材を示す斜視図である。
【図４】図１の外側継手部材を示す断面図である。
【図５】図１の内部部品が外側継手部材の開口部から飛び出す軸方向変位端に位置する状態を示す断面図である。
【図６】図１の外側継手部材の円筒状内周部に突起を設けた実施形態を示す断面図である。
【図７】図１の外側継手部材の円筒状内周部にテーパ面を設けた実施形態を示す断面図である。
【図８】図１の外側継手部材の円筒状内周部に凹状Ｒ面を設けた実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る摺動式等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態では、自動車のエンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手を中間シャフトで連結した構造を具備するドライブシャフトに組み込まれ、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た摺動式等速自在継手の一つで、トルク伝達要素としてボールを用いたボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手を例示する。
【００２２】
図１および図２に示す実施形態の等速自在継手は、軸線に平行な直線状トラック溝１１が円筒状内周面１２に円周方向等間隔で複数箇所に形成されたカップ形状の外側継手部材１０と、その外側継手部材１０のトラック溝１１と対応させて軸線に平行な直線状トラック溝２１が球面状外周面２２に円周方向等間隔で複数箇所に形成された内側継手部材２０と、外側継手部材１０のトラック溝１１と内側継手部材２０のトラック溝２１との間に介在してトルクを伝達する複数の転動体であるボール３０と、外側継手部材１０の内周面１２と内側継手部材２０の外周面２２との間に配され、円周方向等間隔に形成されたポケット４１に収容したボール３０を保持するケージ４０とを主要な構成要素としている。この外側継手部材１０の内部には、内側継手部材２０、ボール３０およびケージ４０からなる内部部品が軸方向摺動自在に収容されている。なお、ボール３０の数は６個を例示しているが、８個のボールを使用することも可能でその数は任意である。
【００２３】
この実施形態の等速自在継手では、内側継手部材２０、ボール３０およびケージ４０からなる内部部品が外側継手部材１０の開口部１３から飛び出すスライドオーバーを防止するため、図３および図４に示すように外側継手部材１０に設けられた抜け止め機構を採用している。
【００２４】
この等速自在継手における抜け止め機構は、図３および図４に示すように、外側継手部材１０のトラック溝１１を、外側継手部材１０の軸方向開口側に位置する入口部１４と外側継手部材１０の軸方向奥側に位置するトルク伝達部１５とに分割し、入口部１４とトルク伝達部１５とで位相をずらす。ここで、「入口部１４とトルク伝達部１５とで位相をずらす」とは、トラック溝１１の入口部１４とトラック溝１１のトルク伝達部１５とで外側継手部材１０の円周方向での相対位置を異ならせることを意味する。
【００２５】
このように入口部１４とトルク伝達部１５との位相をずらすことにより、トラック溝１１のトルク伝達部１５の軸方向開口側に、円周方向で隣接する入口部１４間に位置する円筒状内周部１６を配置した構造を備えている。なお、トラック溝１１の入口部１４の軸方向奥側には、円周方向で隣接するトルク伝達部１５間に位置する円筒状内周部１７が配置されている。
【００２６】
この実施形態における等速自在継手では、外側継手部材１０のトラック溝１１を軸方向で分割した入口部１４とトルク伝達部１５との位相をずらしてトルク伝達部１５の軸方向開口側に入口部１４間の円筒状内周部１６を配置したことにより、内部部品の軸方向変位時、図５に示すように、トラック溝１１のトルク伝達部１５の軸方向開口側に位置する円筒状内周部１６に内部部品のボール３０が干渉することでその内部部品の軸方向変位量を規制する。
【００２７】
これにより、内部部品が外側継手部材１０の開口部１３から飛び出すスライドオーバーを未然に防止することができ、その結果、従来のような環状凹溝形成のための旋削加工やサークリップのような別部品が不要となるので、加工工程の簡素化および部品点数の削減によりコスト低減が図れ、安価で信頼性の高い等速自在継手を提供できる。
【００２８】
特に、この摺動式等速自在継手をドライブシャフトとして自動車に組み付けるに際して、固定式等速自在継手、ハブベアリングおよびナックルの総荷重が摺動式等速自在継手にかかっても、内部部品が外側継手部材１０の開口部１３から飛び出すスライドオーバーを確実に防止できる点で有効である。
【００２９】
前述の抜け止め機構において、図３および図４に示すように、トラック溝１１の入口部１４とトルク伝達部１５との間に、入口部１４とトルク伝達部１５とを繋ぐボール３０の導入溝１８を形成している。この導入溝１８は、外側継手部材１０の円周方向全周に亘って環状に形成されている。このように導入溝１８を形成することにより、外側継手部材１０に内部部品を組み付けるに際して、トラック溝１１の入口部１４から導入溝１８を介してトルク伝達部１５へボール３０を組み込むことが可能となる。
【００３０】
また、この抜け止め機構において、円筒状内周部１６のトルク伝達部１５側の端面に、ボール３０の軸方向変位を規制する規制部を設けることも可能である。この規制部としては、図６に示すように、円筒状内周部１６の端面の入口部側部位に設けられ、トルク伝達部１５側に突出する突起５１が可能である。また、図７に示すように、円筒状内周部１６の軸方向厚みが入口部側で大きくなるように直線状に傾斜するテーパ面５２とすることも可能である。さらに、図８に示すように、円筒状内周部１６の軸方向厚みが入口部側で大きくなるように曲線状に傾斜する凹状Ｒ面５３とすることも可能である。
【００３１】
このような規制部を設けることにより、内部部品の軸方向変位時、ボール３０がトラック溝１１のトルク伝達部１５の軸方向開口側に位置する円筒状内周部１６に干渉するに際して、ボール３０がトルク伝達部１５から入口部１４へ変位することを確実に阻止することができ、内部部品が外側継手部材１０の開口部１３から飛び出すスライドオーバーをより一層確実に防止できる。
【００３２】
トラック溝１１の入口部１４とトルク伝達部１５とを繋ぐ導入溝１８は、対をなす入口部１４とトルク伝達部１５のみを繋ぐように形成するようにしてもよい。つまり、図６〜図８の各実施形態で示すように、トルク伝達部１５の軸方向両側のうちの一方の側だけで延設することで、隣接する導入溝１８との間に隔壁１９を形成して区画することにより、対をなす入口部１４とトルク伝達部１５ごとに個別に導入溝１８を形成するようにしてもよい。なお、図６〜図８に示す各実施形態においては、導入溝１８を外側継手部材１０の円周方向全周に亘って環状に形成することも可能である（図４参照）。
【００３３】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００３４】
１０  外側継手部材
１１  トラック溝
１２  内周面
１３  開口部
１４  入口部
１５  トルク伝達部
１６  円筒状内周部
１８  導入溝
２０  内側継手部材
２１  トラック溝
２２  外周面
３０  転動体（ボール）
４０  ケージ
５１  規制部（突起）
５２  規制部（テーパ面）
５３  規制部（凹状Ｒ面）
【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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