(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有する等速ジョイントにおいて、
前記案内溝に向かって膨出し、円柱状に形成される複数のトラニオンと、
前記案内溝に接触し、前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、
前記トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数のニードルベアリングと、
からなり、
前記複数のニードルベアリングは、前記ローラ部材の内周面に形成された環状溝内に軸線に沿って略平行に並設されるか、又は、前記トラニオンの外周面に形成された環状溝内に軸線に沿って略平行に並設され、
前記アウタ部材の前記案内溝に接触する前記ローラ部材の外周面の一部の曲率半径がＲ1に形成されるとともに、前記一部の外周面を除いた他の外周面の曲率半径Ｒ2が前記曲率半径Ｒ1よりも小さく形成されることにより、前記ローラ部材の外周面が前記アウタ部材の前記案内溝に接触する接触面の長さＧと、前記ローラ部材又は前記トラニオンのいずれかに形成された環状溝の軸線方向の長さＨとの関係が、Ｇ＞Ｈに設定されたことを特徴とする等速ジョイント。
【請求項２】
所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有する等速ジョイントの製造方法において、
略有底円筒状に形成されたキャップ部材の孔部内にローラ部材を装着する工程と、
前記ローラ部材の環状溝に沿って挿入された複数のニードルベアリングを前記キャップ部材の底面の中心部から膨出する円柱状のガイド部によって保持する工程と、
前記ローラ部材の孔部に沿ってトラニオンを嵌挿する工程と、
前記キャップ部材を前記ローラ部材から引き抜いて離間させる工程と、
を有することを特徴とする等速ジョイントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結させる等速ジョイントおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結し回転力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。
【０００３】
この種の等速ジョイントに関し、本出願人は、ローラが案内溝に沿って転動することにより、案内溝に対するローラの滑りを防止することが可能な等速ジョイントを提案している（特開昭５４−１３２０４６号公報参照）。
【０００４】
すなわち、本出願人が案出した従来技術に係る等速ジョイントは、図１０に示されるように、図示しないアウタカップの案内溝に向かって膨出する球状の脚軸１が設けられ、前記脚軸１の外周面には、並設された複数のニードルベアリング２を介してリング状のローラ３を外嵌する構成が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記提案に関連してなされたものであり、ニードルベアリングとトラニオンとの接触面圧を低減することにより耐久性を向上させるとともに、より一層製造コストを低減することが可能な等速ジョイントおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有する等速ジョイントにおいて、
前記案内溝に向かって膨出し、円柱状に形成される複数のトラニオンと、
前記案内溝に接触し、前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、
前記トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数のニードルベアリングと、
からなり、
前記複数のニードルベアリングは、前記ローラ部材の内周面に形成された環状溝内に軸線に沿って略平行に並設されるか、又は、前記トラニオンの外周面に形成された環状溝内に軸線に沿って略平行に並設され、
前記アウタ部材の前記案内溝に接触する前記ローラ部材の外周面の一部の曲率半径がＲ1に形成されるとともに、前記一部の外周面を除いた他の外周面の曲率半径Ｒ2が前記曲率半径Ｒ1よりも小さく形成されることにより、前記ローラ部材の外周面が前記アウタ部材の前記案内溝に接触する接触面の長さＧと、前記ローラ部材又は前記トラニオンのいずれかに形成された環状溝の軸線方向の長さＨとの関係が、Ｇ＞Ｈに設定されたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、複数のニードルベアリングを介してローラ部材が案内溝に沿って円滑に転動する。
【０００８】
このように、本発明では、等速ジョイントを、環状溝あるいは環状段部と環状肩部との間に略平行に並設されたニードルベアリングおよびローラ部材をトラニオンに外嵌するという簡素な構造で形成することができる。
【００１０】
さらに、本発明では、等速ジョイントの製造方法において、先ず、略有底円筒状に形成されたキャップ部材の孔部内にローラ部材を装着する。続いて、前記ローラ部材の環状溝に沿って挿入された複数のニードルベアリングを前記キャップ部材の底面の中心部から膨出する円柱状のガイド部によって保持する。このように複数のニードルベアリングがキャップ部材のガイド部によって保持された状態において、前記ローラ部材の孔部に沿ってトラニオンを嵌挿した後、前記キャップ部材を前記ローラ部材から引き抜くことにより、ローラ部材とトラニオンとの間に複数のニードルベアリングが介装される。
【００１１】
本発明によれば、このようにして、複数のニードルベアリングがローラ部材に対して簡便に組み付けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る等速ジョイントについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１３】
図１および図２において参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る等速ジョイントを示し、この等速ジョイント１０は、図示しない第１軸の一端部に一体的に連結されて開口部を有する筒状のアウタカップ（アウタ部材）１２と、第２軸１４の一端部に固着されてアウタカップ１２の孔部内に収納されるインナ部材１６とから基本的に構成される。
【００１４】
前記アウタカップ１２の内壁面には、図１に示されるように、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて３本の案内溝１８ａ〜１８ｃが形成される。前記案内溝１８ａ〜１８ｃは、断面が緩やかな曲線状に形成された天井部２０と、前記天井部２０の両側に相互に対向し断面円弧状に形成された摺動部２２ａ、２２ｂとから構成される。
【００１５】
第２軸１４にはリング状のスパイダ２４が外嵌され、前記スパイダ２４の外周面には、それぞれ案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）に向かって膨出し軸心の回りに１２０度の間隔をおいて３本のトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）が一体的に形成される。各トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の外表面は、円柱状に形成されている。
【００１６】
トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の外周部には、複数本のニードルベアリング２８を介してリング状のローラ部材３０が外嵌される。前記ローラ部材３０の外周面は、摺動部２２ａ、２２ｂに面接触するように前記摺動部２２ａ、２２ｂの断面形状に対応して円弧状に形成される。また、ローラ部材３０の内周面には、断面コ字状の環状溝３２が形成され、前記環状溝３２には、複数本、例えば、３８本のニードルベアリング２８が周方向に沿って略平行に並設される。
【００１７】
本実施の形態に係る等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。
【００１８】
先ず、図６および図７に基づいて、等速ジョイント１０の組み付け工程について説明する。
【００１９】
略有底円筒状に形成されたキャップ部材３６の孔部内にローラ部材３０を装着した後、前記ローラ部材３０の環状溝３２に沿って複数本のニードルベアリング２８を挿入する。その際、環状溝３２内に装着されたニードルベアリング２８は、図７に示されるように、キャップ部材３６の底面の中心部から上方に向かって膨出する円柱状のガイド部３８によって保持されるため、環状溝３２からの脱落が防止される。
【００２０】
このような状態において、ローラ部材３０の孔部に沿ってトラニオン２６ａを挿入し、キャップ部材３６を矢印方向に引き抜くことにより、複数本のニードルベアリング２８およびローラ部材３０がトラニオン２６ａの外周面に外嵌される。同様にして、他のトラニオン２６ｂ、２６ｃに対しても複数本のニードルベアリング２８およびローラ部材３０が組み付けられる。
【００２１】
このようにキャップ部材３６を用いることにより、複数本のニードルベアリング２８およびローラ部材３０をトラニオン２６ａ〜２６ｃに対して簡便に組み付けることができる。
【００２２】
次に、キャップ部材３６を用いることなく等速ジョイント１０を組み付ける他の方法を図８に示す。
【００２３】
先ず、１本のニードルベアリング２８ａを除いた他の全てのニードルベアリング２８、２８ｂ、２８ｃをローラ部材３０の環状溝３２に沿って押し付けて装着する。この場合、最後の１本のニードルベアリング２８ａが装着される前の隣接する一組のニードルベアリング２８ｂ、２８ｃ間の最短離間間隔Ｄに対し前記ニードルベアリング２８ａの直径Ｅが大きくなるように、ローラ部材３０の内周面の直径Ｆを予め設定しておく。なお、ローラ部材３０の環状溝３２に沿って装着される複数のニードルベアリング２８ａ〜２８ｃ、２８は、それぞれ略同一の直径を有し、略同一形状に形成されているものとする。
【００２４】
換言すると、最後の１本のニードルベアリング２８ａに隣接する一組のニードルベアリング２８ｂ、２８ｃ間の最短離間間隔Ｄとニードルベアリング２８ａの直径Ｅとの関係が、Ｄ＜Ｅとなるようにローラ部材３０の内周面の直径Ｆを予め設定しておく。
【００２５】
このような状態において、最後の１本のニードルベアリング２８ａを、ローラ部材３０の中心から半径外方向に向かって前記最短離間間隔Ｄ内に圧入することにより、前記最後の１本のニードルベアリング２８ａに隣接する一組のニードルベアリング２８ｂ、２８ｃが他のニードルベアリング２８を環状溝３２内に沿って周方向に押圧する。従って、ローラ部材３０の環状溝３２内に装着された複数のニードルベアリング２８ａ〜２８ｃ、２８は、互いに周方向に沿って押圧し合うように接触することにより、前記環状溝３２から脱落することが阻止される。
【００２６】
この結果、キャップ部材３６を用いることなく、複数のニードルベアリング２８ａ〜２８ｃ、２８およびローラ部材３０をトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に対して簡便に組み付けることができる。
【００２７】
次に、等速ジョイント１０の動作について説明する。
【００２８】
図示しない第１軸が回転すると、その回転力はアウタカップ１２を介してインナ部材１６に伝達され、球状に形成されたトラニオン２６ａ〜２６ｃを通じて第２軸１４が所定方向に回転する。
【００２９】
すなわち、アウタカップ１２の回転力は、案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）の摺動部２２ａ、２２ｂに面接触するローラ部材３０および該ローラ部材３０の環状溝３２に配設された複数本のニードルベアリング２８、２８ａ〜２８ｃを介して、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に伝達されることにより前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に係合する第２軸１４が回転する。
【００３０】
この場合、第１軸を有するアウタカップ１２に対して第２軸１４が所定角度傾斜すると、円柱状に形成されたトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）は、その軸心を回動中心として円弧状の摺動部２２ａ、２２ｂに沿ってローラ部材３０が矢印Ａ方向に摺動変位する（図３参照）。
【００３１】
また、前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）は、複数本のニードルベアリング２８、２８ａ〜２８ｃと線接触しながら該トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の軸線方向（矢印Ｂ方向）に沿って変位する（図３参照）。
【００３２】
さらに、前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）は、複数本のニードルベアリング２８、２８ａ〜２８ｃの転動作用下に該トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の軸線と略直交する方向（矢印Ｃ方向）に沿って変位する（図２参照）。
【００３３】
このようにして、第１軸の回転運動は、アウタカップ１２に対する第２軸１４の傾斜角度に影響されることなく第２軸１４に円滑に伝達される。
【００３４】
本実施の形態では、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）と摺動部２２ａ、２２ｂとの間に、内周面に複数本のニードルベアリング２８、２８ａ〜２８ｃを点接触した状態で保持するローラ部材３０を外嵌する簡素な構造によって構成されるため、部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができる。
【００３５】
また、図６および図７に示されるように、キャップ部材３６を用いることにより、あるいは、図８に示されるように、キャップ部材３６を用いることなくニードルベアリング２８ａ〜２８ｃ、２８の直径Ｅとローラ部材３０の内周面の直径Ｆとを所定値に設定することにより、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に対する複数のニードルベアリング２８、２８ａ〜２８ｃおよびローラ部材３０の組み付け作業が簡便となり、組み付け作業の迅速化を図ることができる。
【００３６】
さらに、略球状に形成された従来技術に係る等速ジョイント１と比較して、本実施の形態ではトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）を円柱状に形成することにより、前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）に対してローラ部材３０が揺動する、いわゆる首振り機能を有しない。このため、本実施の形態では、ローラ部材３０の倒れを防止するためにアウタカップ１２の案内溝１８ａ〜１８ｃに前記ローラ部材３０の倒れを規制する膨出部（図示せず）を形成する必要がなく、アウタカップ１２を簡素な形状に形成することにより、より一層コストダウンを図ることができるという利点がある。
【００３７】
さらにまた、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）を円柱状に形成することにより、ニードルベアリング２８とトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）との接触面圧を減少させ、耐久性の向上を図ることができる。しかも、球状に形成する従来技術と比較してトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の重量が軽減されるため、材料費を抑制してより一層のコストダウンを図ることができる。
【００３８】
次に、他の実施の形態に係る等速ジョイント４０を図４に示す。なお、以下に示す実施の形態において、図１に示す等速ジョイント１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３９】
図４に示される等速ジョイント４０では、ローラ部材４２の内周面の上部側に環状段部４４を形成するとともに、トラニオン４６ａ（４６ｂ、４６ｃ）の下部側に周方向に沿った肩部４８を形成している点において図１に示す等速ジョイント１０と異なる。この場合、複数のニードルベアリング２８は、トラニオン４４ａ（４４ｂ、４４ｃ）とローラ部材４２との間に介装され、球面部３４を介して環状段部４４と肩部４８との間で点接触した状態で保持される。
【００４０】
その他の作用効果は、図１に示す等速ジョイント１０と同様である。
【００４１】
次に、さらに他の実施の形態に係る等速ジョイント５０を図５に示す。
【００４２】
図５に示される等速ジョイント５０では、ローラ部材５２の内周面を円筒面に形成するとともに、トラニオン５４ａ（５４ｂ、５４ｃ）の外周面に環状溝３２を形成している点で図１に示す等速ジョイント１０と異なる。
【００４３】
この等速ジョイント５０を組み付ける際、トラニオン５４ａ（５４ｂ、５４ｃ）の外周面に形成された環状溝３２に沿って複数のニードルベアリング２８を挿入し、図示しないリング状のバンド部材によって前記複数のニードルベアリング２８が環状溝３２から脱落しないように保持した状態において、トラニオン５４ａ（５４ｂ、５４ｃ）にローラ部材５２を外嵌する。そして、図示しないバンド部材を外すことにより、トラニオン５４ａ（５４ｂ、５４ｃ）に対するニードルベアリング２８およびローラ部材５２の組み付けが終了する。
【００４４】
次に、さらに他の実施の形態に係る等速ジョイント６０を図９に示す。
【００４５】
この等速ジョイント６０では、アウタカップ１２の摺動部２２ａ、２２ｂに接触するローラ部材６２の外周面の中央部の曲率半径をＲ1 に設定し、前記ローラ部材６２の中央部の外周面を除いた他の外周面を前記曲率半径Ｒ1 よりも小さい曲率半径Ｒ2 に設定してアウタカップ１２の摺動部２２ａ、２２ｂに接触しないように形成している。
【００４６】
従って、ローラ部材６２の外周面がアウタカップ１２の摺動部２２ａ、２２ｂに接触する接触面の長さＧと、ローラ部材６２の内周面に形成された環状溝３２の軸線方向の長さＨとを、Ｇ≦Ｈという関係に設定することにより、アウタカップ１２の摺動部２２ａ、２２ｂに対するローラ部材６２の摺動抵抗を減少させるという効果を奏する。
【００４７】
なお、前述した実施の形態では、３つのトラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）が設けられたトリポートタイプの等速ジョイント１０、４０、５０、６０を用いて説明しているがこれに限定されるものではなく、図示しないバイポットタイプの等速ジョイントにも適用することができることは勿論である。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００４９】
すなわち、ニードルベアリングとトラニオン間の接触面圧を減少させることにより耐久性の向上を図ることができる。
【００５０】
また、トラニオンに対して複数のニードルベアリングおよびローラ部材を装着するだけよいことから、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００５１】
さらに、トラニオンの重量を軽減することにより、材料費を抑制してより一層のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの軸線と直交する方向に沿った縦断面図である。
【図２】図１に示す等速ジョイントのＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図３】図１に示す等速ジョイントの部分拡大図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る等速ジョイントの部分断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係る等速ジョイントの部分断面図である。
【図６】トラニオンに対してニードルベアリングおよびローラ部材を組み付ける方法を示す説明図である。
【図７】トラニオンに対してニードルベアリングおよびローラ部材を組み付ける方法を示す説明図である。
【図８】トラニオンに対してニードルベアリングおよびローラ部材を組み付ける他の方法を示す説明図である。
【図９】本発明のさらにまた他の実施の形態に係る等速ジョイントの部分断面図である。
【図１０】本出願人が案出した従来技術に係る等速ジョイントの一部省略断面図である。
【符号の説明】
１０、４０、５０、６０…等速ジョイント
１２…アウタカップ              １４…第２軸
１６…インナ部材                １８ａ〜１８ｃ…案内溝
２０…天井部                    ２２ａ、２２ｂ…摺動部
２４…スパイダ
２６ａ〜２６ｃ、４６ａ〜４６ｃ、５４ａ〜５４ｃ…トラニオン
２８、２８ａ〜２８ｃ…ニードルベアリング
３０、４２、５２、６２…ローラ部材
３２…環状溝                    ３４…球面部
３６…キャップ部材              ３８…ガイド部
４４…環状段部                  ４８…肩部
【図１】
0004018785.tif 000002
【図２】
0004018785.tif 000003
【図３】
0004018785.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004018785.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004018785.tif 000008
【図８】
0004018785.tif 000009
【図９】
0004018785.tif 000010
【図１０】
0004018785.tif 000011