(57)【要約】【課題】内部に中間軸を付勢するためのコイルばねを収納した摺動式等速自在継手において、作動角が高角度になった場合でも、ばね受け部材とローラとが干渉することを避け、作動性に優れた摺動式自在継手を提供することを課題とする。【解決手段】外側継手部材１１、摺動可能な内側継手部材１２、内側継手部材１２の中心に嵌合された中間軸１３及び前記中間軸１３の凸球面３１に当接する凹球面を持ったばね受け部材３７及び前記ばね受け部材３７と前記外側継手部材１１の内底面との間に介在された圧縮コイルばね１４とからなる摺動式等速自在継手において、前記ばね受け部材３７が、円筒外周面を有する差込部３８と、その差込部３８の基部に設けられたつば部３９とからなるハット形に形成され、前記差込部３８が前記コイルばね１４の一端部の内径面に差し込まれ、つば部３９の内面が前記中間軸１３の凸球面３１に当接された構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材、前記外側継手部材に対して摺動可能な内側継手部材、内側継手部材の中心に嵌合されたトルク伝達軸及び前記トルク伝達軸の先端の凸球面に接触する凹球面を持ったばね受け部材及び前記ばね受け部材と前記外側継手部材の内底面との間に介在された圧縮コイルばねとからなり、前記外側継手部材に設けられたステム部と前記トルク伝達軸が所定の作動角をもってトルクの伝達を行う摺動式等速自在継手において、前記ばね受け部材が、円筒外周面を有する差込部と、その差込部の基部に設けられ外径方向に広がったつば部とにより構成され、前記差込部が前記コイルばねの一端部の内径面に差し込まれ、前記つば部の内面が前記トルク伝達軸の凸球面に当接されたことを特徴とする摺動式等速自在継手。
【請求項２】
前記ばね受け部材のつば部内面が、前記トルク伝達軸の凸球面に沿う凹球面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項３】
前記つば部の外面と前記差込部の立ち上がり部のコーナ部が、前記コイルばねの一端部の着座部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項４】
前記トルク伝達軸が、他の摺動式等速自在継手の内側部材との間に連結された中間軸であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の摺動式等速自在継手。
【請求項５】
前記差込部の高さが、前記コイルばねの圧縮時の３〜４回巻きの高さの範囲内であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の摺動式等速自在継手。
【請求項６】
前記差込部が、前記つば部から先端に至るにしたがいその径が小さくなるテーパを有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の摺動式等速自在継手。
【請求項７】
前記差込部の前記つば部に近い付根部が、前記コイルばねに対し締め代を有し、前記付根部以外の部分が前記コイルばねに対しすき間を有することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の摺動式等速自在継手。
【請求項８】
前記差込部が円筒体であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の摺動式等速自在継手。
【請求項９】
前記円筒体の先端が閉塞され、当該ばね受け部材全体がハット形であることを特徴とする請求項８に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１０】
前記ばね受け部材が金属のプレス成形品であることを特徴とする請求項８又は９に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１１】
前記ばね受け部材が焼結金属製であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１２】
前記ばね受け部材が合成樹脂製であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか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】
この発明は、自動車や各種産業機械等の動力伝達装置に使用される等速自在継手に関し、特に摺動式等速自在継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のデファレンシャルギヤと左右の車輪との間の各駆動軸にそれぞれ中間軸を挟んで一対の摺動式等速自在継手を介在した駆動力伝達構造が知られている（特許文献１）。この場合の摺動式等速自在継手において、中間軸の軸方向への変位によって位置が定まらないため、中間軸の一端部が一方の等速自在継手の外側継手部材の内端面に当たって異音や振動を発生する可能性がある。
【０００３】
その異音や振動の発生を防止するために、他方の等速自在継手の外輪継手部材の内端と当該中間軸の他端部との間にコイルばねを圧縮状態に介在し、中間軸を前記一方の等速自在継手側に付勢し、その中間軸の一端部を外側継手部材の内端面に設けた受け部材に押し当てる構成が採られる。
【０００４】
図５は、このようなコイルばねを介在した従来のトリポード型の摺動式等速自在継手であり、作動角が０°の場合を示している。この等速自在継手は、外側継手部材１１、内側継手部材１２、中間軸１３、コイルばね１４及びばね受け部材１５の組合せによって構成される。中間軸１３は、一般的にはトルク伝達軸であるが、他の摺動式等速自在継手との間に介在される場合のトルク伝達軸をここでは中間軸１３と称する。
【０００５】
外側継手部材１１は、一端が開放されたカップ状のマウス部１６と、その閉塞端外面の中心部にマウス部１６と同軸反対向きに突き出したステム部１７とにより構成される。マウス部１６の内周面の周方向の３等分位置に軸方向の案内溝１８が設けられ、また、内底面中央部にばね受け凹部１９が設けられる。前記ステム部１７にはスプライン（セレーションを含む。以下同様）２１が施される。
【０００６】
内側継手部材１２は、ボス２３の周りの３等分位置に径方向に突き出したジャーナル軸、いわゆるトラニオン軸軸２４が設けられる。ボス２３のセンターにスプライン穴２２が設けられる。前記のトラニオン軸軸２４は楕円筒状に形成され、内輪２５と外輪２６の間に針状ころ２７を介在して構成されたローラ２８が径方向の余裕をもって首振り自在に嵌合される。ローラ２８は前記の案内溝１８にスライド自在に嵌合される。
【０００７】
前記の内輪２５及び針状ころ２７は、外輪２６の内外両端面間に介在された止め輪２９ａ、２９ｂによって外輪２６と一体化されている。
【０００８】
中間軸１３は、その先端部にスプライン軸部３０が形成され、そのスプライン軸部３０の先端面は凸球面３１となっている。前記のスプライン軸部３０が前記内側継手部材１２のスプライン穴２２に嵌合され、止め輪３２によって抜け止めが図られている。前記の凸球面３１がスプライン穴２２からマウス部１６の内方に突き出す。
【０００９】
ばね受け部材１５は、図７に示したように、前記凸球面３１に接触する凹球面に形成された底板３３と、その底板３３の周縁部から前記ばね受け凹部１９側に立ち上がった低い円筒部３４とからなる皿状のものである。円筒部３４の立ち上がり高さは、図５に示した圧縮状態にあるコイルばね１４の２回巻き程度である。底板３３の内底面の周縁部と円筒部３４の内周面立ち上がり部とのコーナ部分がコイルばね１４の着座部３５となる。
【００１０】
前記のコイルばね１４は前記ばね受け凹部１９とばね受け部材１５との間に圧縮状態に介在される。ばね受け部材１５側においては、コイルばね１４の端部が円筒部３４の内周面に沿い、底板３３の周縁部の着座部３５に突き当てられる。
【００１１】
図６は一定の作動角θ（図示の場合、１５°）をとった作動状態を示す。この状態においては、ばね受け部材１５が中間軸１３の傾き方向と反対方向にずれて傾くことがある。これとともに、コイルばね１４の一端部も移動し、ばね受け凹部１９に支持され固定された他端部に対してコイルばね１４の一端部が屈曲変形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−８２３９３号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述の従来の等速自在継手においては、作動角θが０°又は低角度の場合は問題ないが、作動角θがある程度の高角度になると、図６に示したように、ばね受け部材１５の傾きが大きくなり、その円筒部３４のエッジがローラ２８の裏面（ばね受け部材１５側の面）と干渉することがある。かかる干渉が生じると、ローラ２８の回転が不安定となり、等速自在継手の作動性に支障を来す可能性がある。
【００１４】
特に、ローラ２８の裏面は、止め輪２９ｂ及びその装着溝の存在によって段差が生じるため複雑な形状となっており、その部分にばね受け部材１５の円筒部３４のエッジが干渉すると等速自在継手の作動性が損なわれることになる。
【００１５】
そこで、この発明は、摺動式等速自在継手において、作動角が高角度になってばね受け部材が傾いた場合でも、ばね受け部材とローラとの干渉を避けることによって、作動性に優れた摺動式自在継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記の課題を解決するために、この発明は、外側継手部材、前記外側継手部材に対して摺動可能な内側継手部材、内側継手部材の中心に嵌合されたトルク伝達軸及び前記トルク伝達軸の先端の凸球面に接触する凹球面を持ったばね受け部材及び前記ばね受け部材と前記外側継手部材の内底面との間に介在された圧縮コイルばねとからなり、前記外側継手部材に設けられたステム部と前記トルク伝達軸が所定の作動角をもってトルクの伝達を行う摺動式等速自在継手において、前記ばね受け部材が、円筒外周面を有する差込部と、その差込部の基部に設けられ外径方向に広がったつば部とにより構成され、前記差込部が前記コイルばねの一端部の内径面に差し込まれ、前記つば部の内面が前記トルク伝達軸の凸球面に当接された構成とした。
【００１７】
前記の構成によると、作動角が高角度になってばね受け部材がローラ側に傾くとともにコイルばねが変形し、そのコイルばねがローラに干渉することはあっても、ばね受け部材はコイルばねの内径側に差し込まれているため直接ローラに干渉することはない。コイルばねの外形は、ばね受け部材のエッジに比べて滑らかであり、したがってエッジが干渉する場合に比べ接触抵抗が小さく、ローラの回転に対する影響が軽減される。
【００１８】
つば部はコイルばねの端部から外径側に露出しているが、ばね受け部材が傾いたときのつば部の位置は、内側継手部材のボス部に近い位置、即ちトラニオン軸の付根部に入り込んだ位置にある。したがって、つば部のエッジがローラと干渉するおそれはない。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、この発明のばね受け部材は、円筒外形部分がコイルばねに対する差込部となっているため、作動角が高角度になってもその差込部が直接ローラに干渉することがなく、摺動式等速自在継手の作動性に優れる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施形態１の摺動式等速自在継手の作動角０°の場合の断面図である。
【図２】図２は、同上の一定の作動角θをとった場合の断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図１の一部拡大断面図、同図（ｂ）はばね受け部材の変形例の断面図である。
【図４】図４（ａ）は、トラニオン軸の変形例の部分断面図、同図（ｂ）はトラニオン軸の他の変形例の部分断面図、同図（ｃ）は同図（ｂ）のｃ−ｃ線の断面図である。
【図５】図５は、従来例の摺動式等速自在継手の作動角０°の場合の断面図である。
【図６】図６は、同上の一定の作動角θをとった場合の断面図である。
【図７】図７は、図５のばね受け部材の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
図１から図４に示した実施形態１に係るトリポード型の摺動式等速自在継手は、先に「背景技術」の項において図５から図７に基づいて説明したものと、ばね受け部材１５を除いて他はすべて同じ構成である。したがって、図１から図４においては、同一部分には同一符号を付し、その説明はすべて「背景技術」の項に記載した内容を援用し、以下、相違する部分を中心に説明する。
【００２２】
この場合のばね受け部材３７は、図３（ａ）に示したように、コイルばね１４の一端部内径面に対する差込部３８と、その差込部３８の基部に外径方向に突き出して設けられたつば部３９とからなる。差込部３８は円筒外周面を有するものであり、差込部３８の高さはコイルばね１４が最も圧縮された状態（図１参照）における３〜４巻き程度に設定される。また、差込部３８はつば部３９を設けた基部（付根部）と反対側の先端部側に至るに従い若干径が小さくなるテーパ角δを有する。
【００２３】
前記差込部３８をコイルばね１４の一端部の内径面に差し込んだ場合、つば部３９に近い付根部においては、コイルばね１４の最初の１回巻き部分が差込部３８に対して締め代をもって嵌合される。これにより、ばね受け部材３７とコイルばね１４との一体化が図られる。また、付根部から離れた２回巻き以降は、次第に大きくなるすき間Ｓが存在し、コイルばね１４の自由な伸縮を阻害しないようにしている。
【００２４】
前記の差込部３８は両端開放の円筒体であってもよいが、一定の強度を確保するために、通常は、先端部に閉塞面４１が形成されたカップ状に形成される。前記のつば部３９は外径方向に張り出したつば状のものであってもよいが、図示のようにその板厚全体を球面の一部を形成するように湾曲し、その内面（中間軸１３側の面）を中間軸１３の凸球面３１に面接触するように凹球面４２に形成することが望ましい。
【００２５】
また、つば部３９の外面と差込部３８の立ち上がり部のコーナ部が、コイルばね１４の端部を押し当てる着座部４３となっている。つば部３９の外径周縁は、凸球面３１の外径周縁と一致するように形成される。
【００２６】
前記のように、差込部３８が先端閉塞の円筒体によって形成され、その閉塞端と反対側端部に外径方向に突き出したつば部３９を設けたハット形である場合は、これを金属のプレス加工によって製作することができる。また、合成樹脂の成形品である場合もある。さらに、焼結合金によって成形することもできるが、強度上又は成形上の理由から、差込部３８は図３（ｂ）に示したように、内部が詰まった構造、いわゆる中実であってもよい。
【００２７】
図４（ａ）は、内側継手部材１２のトラニオン軸２４に嵌合されたローラ２８の首振り構造として、トラニオン軸２４に球面部４４を設け、その球面部４４に内輪２５を線接触させるようにしたものである。また、図４（ｂ）（ｃ）は、トラニオン軸２４の断面形状が楕円となるように形成したものである。この場合は、トラニオン軸２４に対しローラ２８の内輪２５が２個所の接点４５で接触する。
【符号の説明】
【００２８】
１１  外側継手部材
１２  内側継手部材
１３  中間軸
１４  コイルばね
１５  ばね受け部材
１６  マウス部
１７  ステム部
１８  案内溝
１９  ばね受け凹部
２１  スプライン
２２  スプライン穴
２３  ボス
２４  トラニオン軸
２５  内輪
２６  外輪
２７  針状ころ
２８  ローラ
２９ａ、２９ｂ  止め輪
３０  スプライン軸部
３１  凸球面
３２  止め輪
３３  底板
３４  円筒部
３５  着座部
３７  ばね受け部材
３８  差込部
３９  つば部
４１  閉塞面
４２  凹球面
４３  着座部
４４  球面部
４５  接点
【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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