(57)【要約】【課題】転動体を保持する保持器の傾きを抑制し、以て強制力及び振動を低減することが可能なスライド式等速ジョイントを提供する。【解決手段】等速ジョイント１は、一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂ及び溝底面２１１ｃを有する３本の軌道溝２１１が形成された外輪２と、軌道溝２１１にそれぞれ挿入される複数のトリポード軸３２を有するトリポード部材３と、一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂを転動する複数の軌道面転動体５と、複数の軌道面転動体５を循環可能に保持する保持器６と、トリポード軸部３２と複数の軌道面転動体５との間に介在する中間部材４と、保持器６に回転可能に支持されて溝底面２１１ｃを転動可能な溝底面転動体７とを備え、保持器６は、溝底面転動体７と溝底面２１１ｃとの接触により、外輪２の中心軸に対する傾きが規制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸方向に延びて互いに向かい合う一対の軌道面、及び前記一対の軌道面の間の溝底面を有する軌道溝が複数本形成された筒部を有する外方部材と、
シャフトに連結される環状のボス部、及び前記ボス部の外周面から前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されて前記軌道溝にそれぞれ挿入される複数の脚軸を有する内方部材と、
前記外方部材の回転方向及び前記外方部材と前記シャフトとの間のトルク伝達方向に応じて、前記一対の軌道面のうち何れかの軌道面を転動する複数の軌道面転動体と、
前記複数の軌道面転動体を前記脚軸の周囲に循環可能に保持する保持器と、
前記脚軸と前記複数の転動体との間に介在する中間部材と、
前記保持器に回転可能に支持されて前記溝底面を転動可能な溝底面転動体とを備え、
前記保持器は、前記溝底面転動体と前記溝底面との接触により、前記外方部材の中心軸に対する傾きが規制される、
スライド式等速ジョイント。
【請求項２】
前記溝底面転動体は、前記一対の軌道面の対向方向と平行な方向に回転軸を有する円柱状である、
請求項１に記載のスライド式等速ジョイント。
【請求項３】
前記保持器は、前記複数の軌道面転動体を挟む一対の循環路形成部材からなり、前記一対の循環路形成部材が前記複数の軌道面転動体の移動軌跡よりも内側に形成された連結部で連結され、
前記溝底面転動体は、前記連結部から前記溝底面に向かって突設された支持部に支持されている、
請求項１又は２に記載のスライド式等速ジョイント。
【請求項４】
前記保持器には複数の前記溝底面転動体が支持され、これら複数の前記溝底面転動体が前記外方部材の中心軸に沿った並び方向に並列配置されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載のスライド式等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライド式等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の等速ジョイントとして、内周面に中心軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された有底筒状の外輪と、外輪の軌道溝にそれぞれ挿入される３本のトリポード軸部を有するトリポード部材と、トリポード軸の外周面と軌道溝の内面との間に介在する複数の転動体とを備えたスライド式の等速ジョイントがある（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の等速ジョイントは、トリポード軸と軌道溝の内面との間に、複数の転動体を有するローラユニットを備えている。このローラユニットは、トリポード軸部に対して揺動可能に配置された中間部材と、軌道溝の内面と中間部材の動力伝達面との間に配置された複数の転動体と、これら複数の転動体を中間部材の外周を循環可能に保持する保持器とを備えて構成されている。保持器は、複数の転動体の軸方向両端部をそれぞれ保持するように対向して連結された一対の循環路形成部材からなる。これら一対の循環路形成部材は、外輪の中心軸方向に中間部材を挟む一対の連結部で連結されている。
【０００４】
この等速ジョイントは、外輪と、トリポード部材に連結されるシャフトとの間でトルクを伝達可能である。シャフトが外輪に対して傾いた状態でシャフト及び外輪が回転すると、転動体の転動によりローラユニットが外輪の中心軸方向にスライドする。外輪に入力されたトルクは、複数の転動体、中間部材、及びトリポード部材を経てシャフトに伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６９２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
シャフトが外輪に対して傾くと、シャフトと共にトリポード部材が外輪に対して傾動する。そして、トリポード部材のトリポード軸部と中間部材との接触面における摩擦力により、ローラユニットを外輪に対して傾かせる力が発生する。ローラユニットの保持器が外輪に対して傾くと、転動体の回転軸が外輪の中心軸に直交する径方向に対して傾斜し、転動体の周方向（転動方向）が軌道溝の延伸方向に対して傾くため、ローラユニットが外輪の中心軸方向にスライドする際に滑り摩擦が発生する。このような保持器の傾きによって発生する滑り摩擦は強制力（誘起スラスト力）の発生要因となっている。
【０００７】
また、保持器の外輪に対する傾きが大きくなると、中間部材の外周を循環する転動体が、外輪の内面における軌道面と軌道面以外の部分との間の段部に乗り上げるように接触する。このような転動体の接触は、強制力の発生要因となると共に、振動の発生要因ともなることが、本発明者らによって確認されている。
【０００８】
そこで、本発明は、保持器の傾きを抑制し、以て強制力及び振動を低減することが可能なスライド式等速ジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するため、中心軸方向に延びて互いに向かい合う一対の軌道面、及び前記一対の軌道面の間の溝底面を有する軌道溝が複数本形成された筒部を有する外方部材と、シャフトに連結される環状のボス部、及び前記ボス部の外周面から前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されて前記軌道溝にそれぞれ挿入される複数の脚軸を有する内方部材と、前記外方部材の回転方向及び前記外方部材と前記シャフトとの間のトルク伝達方向に応じて、前記一対の軌道面のうち何れかの軌道面を転動する複数の軌道面転動体と、前記複数の転動体を前記脚軸の周囲に循環可能に保持する保持器と、前記脚軸と前記複数の転動体との間に介在する中間部材と、前記保持器に回転可能に支持されて前記溝底面を転動可能な溝底面転動体とを備え、前記保持器は、前記溝底面転動体と前記溝底面との接触により、前記外方部材の中心軸に対する傾きが規制される、スライド式等速ジョイントを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、保持器の傾きを抑制し、強制力及び振動を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】スライド式等速ジョイントの一部を破断して示す全体図である。
【図２】スライド式等速ジョイントの外輪を回転軸方向から見た平面図である。
【図３】トリポード部材をローラユニットと共に示す分解斜視図である。
【図４】ローラユニットを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係るスライド式等速ジョイントについて、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明を実施する上での好適な一具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、実施の形態に係るスライド式等速ジョイントの一部を破断して示す全体図である。図２は、スライド式等速ジョイントの外輪を、その回転軸Ｏ１方向から見た平面図である。図１に示す断面は、図２におけるＡ−Ａ線断面である。以下、このスライド式等速ジョイントを単に「等速ジョイント」という。
【００１４】
この等速ジョイント１は、車両のディファレンシャル装置の出力部材である図略のサイドギヤとシャフト（ドライブシャフトの中間シャフト）８との間に配置され、車輪を回転させる駆動力をシャフト８に伝達する。この等速ジョイント１は、トリポード型等速ジョイントとも称され、外方部材としての外輪２と、内方部材としてのトリポード部材３と、３つのローラユニット１０（図１には、１つのローラユニット１０のみを示す）とを有して構成されている。外輪２は、ディファレンシャル装置のサイドギヤと一体回転するように連結され、トリポード部材３は、シャフト８と一体回転するように連結される。ローラユニット１０は、後述するトリポード部材３の脚軸としてのトリポード軸部３２に嵌め合される。以下、これら各部材等の構成について、詳細に説明する。
【００１５】
（外輪２の構成）
外輪２は、内周面に中心軸方向に延びる複数本（３本）の軌道溝２１１が形成された筒部２１、筒部２１の一端部を閉塞する底部２２、及び底部２２の中央部から筒部２１とは反対側に突出する軸状のステム部２３を有している。筒部２１及び底部２２は、有底筒状を呈し、筒部２１の内部には、トリポード部材３、及び３つのローラユニット１０を収容する収容空間２０が形成されている。なお、筒部２１の中心軸は、外輪２の回転軸Ｏ１と一致している。図１では、外輪２の回転軸Ｏ１とシャフト８の回転軸Ｏ２とが一致した、ジョイント角がゼロの状態を図示している。
【００１６】
３本の軌道溝２１１は、図２に示すように、筒部２１の周方向に沿って等間隔に、筒部２１の中心部から外方に向かって窪むように形成されている。３つのローラユニット１０は、これら３つの軌道溝２１１のそれぞれに収容される。各軌道溝２１１は、その内面に、筒部２１の中心軸方向（回転軸Ｏ１と平行な方向）に延びて互いに向かい合う一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂ、及び一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂの間の溝底面２１１ｃを有している。一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂは、平坦な面であり、互いに平行に向かい合っている。また、溝底面２１１ｃは、一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂに対して垂直な平坦な面である。なお、以下の説明において、一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂのそれぞれを区別する必要がある場合には、車両の前進加速時にローラユニット１０の複数の軌道面転動体５（後述）が転動する軌道面を第１の軌道面２１１ａといい、他方の軌道面を第２の軌道面２１１ｂという。
【００１７】
ステム部２３には、ディファレンシャル装置のサイドギヤにスプライン嵌合するスプライン嵌合部２３１が形成されている。また、ステム部２３におけるスプライン嵌合部２３１よりも先端側（底部２２側の基端部とは反対側）の端部には、スナップリング等のリング状の抜け止め具（図示せず）を保持するための環状溝２３２が形成されている。
【００１８】
（トリポード部材３の構成）
図３は、トリポード部材３を、１つのトリポード軸部３２に組み合わされるローラユニット１０と共に示す分解斜視図である。図４は、ローラユニット１０を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１９】
トリポード部材３は、シャフト８に連結される環状のボス部３１、及びボス部３１の外周面３１ａからボス部３１の径方向外方に延びるように立設されて外輪２の軌道溝２１１にそれぞれ挿入される複数（３本）のトリポード軸部３２を有する。ボス部３１は、中心部にシャフト８を挿通させる挿通孔３０が形成され、シャフト８の端部に形成されたスプライン嵌合部８１（図１参照）と相対回転不能に嵌合する。また、トリポード部材３は、シャフト８に嵌着されたスナップリング８０（図１参照）によって抜け止めされている。なお、ボス部３１の挿通孔３０の内周面には、複数のスプライン突起が形成されているが、図３では、このスプライン突起の図示を省略している。
【００２０】
３本のトリポード軸部３２は、ボス部３１の周方向に沿って等間隔に設けられ、その先端部は部分球面状に形成されている。より具体的には、各トリポード軸部３２は、ボス部３１側の頸部３２１と、頸部３２１よりも外径が大きい凸球面状の外周面３２２ａを有する頭部３２２とを有し、頭部３２２が頸部３２１よりもトリポード軸部３２の先端側に設けられている。３本のトリポード軸部３２のそれぞれの頭部３２２には、ローラユニット１０が揺動可能に嵌め合わされる。
【００２１】
（ローラユニット１０の構成）
ローラユニット１０は、トリポード軸部３２の頭部３２２を挟むように分離して配置された一対の分割部材４１，４１からなる中間部材４と、外輪２の回転方向及び外輪２とシャフト８との間のトルク伝達方向に応じて、軌道溝２１１における一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂのうち何れかの軌道面を転動する複数の軌道面転動体５と、複数の軌道面転動体５をトリポード軸部３２の周囲に循環可能に保持する保持器６と、保持器６に回転可能に支持されて外輪２の溝底面２１１ｃを転動可能な溝底面転動体７とを備えている。
【００２２】
中間部材４の一対の分割部材４１，４１は、トリポード軸部３２の頭部３２２と複数の軌道面転動体５との間に介在している。このうち一方の分割部材４１は、トリポード軸部３２と第１の軌道面２１１ａとの間に配置され、他方の分割部材４１は、トリポード軸部３２と第２の軌道面２１１ｂとの間に配置されている。
【００２３】
それぞれの分割部材４１には、トリポード軸部３２の頭部３２２が当接する当接面４１ａが、部分球面状の凹面として形成されている。分割部材４１における当接面４１ａとは反対側の面は、複数の軌道面転動体５が転動する平坦な転動面４１ｂとして形成されている。
【００２４】
軌道面転動体５は、円柱状の胴部５１と、胴部５１の軸方向の両端面に立設された一対の針状突起５２，５２とを備えた軸状である。本実施の形態では、１８個の軌道面転動体５が中間部材４の外周囲に配置されている。ただし、軌道面転動体５の個数は、等速ジョイント１のトルク伝達容量等に応じて適宜変更することが可能である。図３では、１８個の軌道面転動体５のうち、１つの軌道面転動体５を保持器６の外部に図示している。
【００２５】
複数の軌道面転動体５は、等速ジョイント１が搭載された車両の前進加速時には、第１の軌道面２１１ａを転動し、外輪２と中間部材４（分割部材４１）との間でトルクを伝達する。この際、複数の軌道面転動体５と第２の軌道面２１１ｂとの間には僅かな隙間が形成される。また、車両の前進状態での減速時又は後退状態での加速時には、複数の軌道面転動体５が第２の軌道面２１１ｂを転動し、複数の軌道面転動体５と第１の軌道面２１１ａとの間には僅かな隙間が形成される。
【００２６】
保持器６は、複数の軌道面転動体５をその軸方向に挟む一対の循環路形成部材６１，６２を互いに連結してなり、外輪２の径方向から見た正面視において、角の丸い長方形状（角丸長方形状）を呈している。以下の説明では、一対の循環路形成部材６１，６２のうち、外輪２の収容空間２０内において回転軸Ｏ１から遠い径方向外側に配置される一方の循環路形成部材を外側循環路形成部材６１といい、他方の循環路形成部材を内側循環路形成部材６２という。外側循環路形成部材６１及び内側循環路形成部材６２は、板状の金属からなる素材をプレスして成形される。
【００２７】
保持器６は、図４（ｂ）に示すように、複数の軌道面転動体５の一方の針状突起５２が係合する溝状の外側循環路６１１と、複数の軌道面転動体５の他方の針状突起５２が係合する溝状の内側循環路６２１とを有している。外側循環路６１１は、外側循環路形成部材６１に形成され、内側循環路６２１は、内側循環路形成部材６２に形成されている。複数の軌道面転動体５は、一方の針状突起５２が外側循環路６１１に案内されると共に、他方の針状突起５２が内側循環路６２１に案内される。
【００２８】
また、保持器６は、一対の連結部６０，６０によって、外側循環路形成部材６１と内側循環路形成部材６２とが連結されている。一対の連結部６０，６０は、外側循環路６１１及び内側循環路６２１よりも内側、すなわち軌道面転動体５の移動軌跡よりも内側（トリポード軸部３２側）に形成され、筒部２１の中心軸方向に沿って並んでいる。それぞれの連結部６０は、外側循環路形成部材６１から内側循環路形成部材６２側に延びる外側連結片６１２と、内側循環路形成部材６２から外側循環路形成部材６１側に延びる内側連結片６２２とを重ね合わせ、外側連結片６１２及び内側連結片６２２を加締めることで形成されている。
【００２９】
それぞれの連結部６０には、溝底面転動体７を回転可能かつ保持器６に対して筒部２１の中心軸方向に相対移動不能に保持する一対の支持部６０１，６０１が突設されている。一対の支持部６０１，６０１は、連結部６０から溝底面２１１ｃに向かって突出している。本実施の形態では、支持部６０１が連結部６０の上面６０ａ（溝底面２１１ｃに対向する面）の一部を切り起こして形成されている。それぞれの支持部６０１には、溝底面転動体７の被支持部となる針状突起７２を挿通させる貫通孔６０１ａが形成されている。
【００３０】
溝底面転動体７は、全体として円柱状であり、一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂの対向方向と平行な方向に回転軸を有している。溝底面転動体７は、円柱形の本体部７１と、本体部７１の回転軸方向の両端面から突出した一対の針状突起７２，７２とを有し、一対の針状突起７２，７２が保持器６の支持部６０１に支持されている。
【００３１】
本実施の形態では、１つの保持器６に２つの溝底面転動体７が支持され、これら２つの溝底面転動体７が外輪２の中心軸に沿った並び方向に並列配置されている。すなわち、保持器６に保持された２つの溝底面転動体７のうち一方の溝底面転動体７は、トリポード軸部３２よりも外輪２の底部２２側に配置され、他方の溝底面転動体７は、トリポード軸部３２よりも外輪２の開口側に配置されている。
【００３２】
図１に示すように、外輪２の筒部２１における軌道溝２１１の深さ方向（図１の上下方向）の幅Ｗ２は、軌道面転動体５の胴部５１の外周面の軸方向の幅Ｗ１よりも僅かに大きく形成されている。この構成により、軌道面転動体５は、軌道溝２１１内で円滑に転動可能である一方、シャフト８が外輪２に対して傾いた状態で回転すると、トリポード軸部３２と中間部材４との接触面（頭部３２２の外周面３２２ａ及び分割部材４１の当接面４１ａ）における摩擦力により、ローラユニット１０の保持器６が中間部材４と共に外輪２に対して傾動する。このような保持器６の傾動は、前述のように、強制力や振動の発生要因となる。
【００３３】
本実施の形態では、溝底面転動体７と外輪２の軌道溝２１１における溝底面２１１ｃとの接触により、保持器６の外輪２の中心軸に対する傾きが規制される。つまり、図１に示すように、ローラユニット１０が外輪２に対して傾いていない場合には、２つの溝底面転動体７と溝底面２１１ｃとの間に僅かな隙間が形成され、溝底面転動体７が溝底面２１１ｃに接触しないが、保持器６が外輪２に対して傾くと、２つの溝底面転動体７のうち何れかが溝底面２１１ｃに接触する。これにより、保持器６のさらなる傾動が規制される。そして、この状態でローラユニット１０が軌道溝２１１内を外輪２の中心軸方向にスライドすると、溝底面転動体７が溝底面２１１ｃを転動する。
【００３４】
（実施の形態の効果）
以上説明した実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。
【００３５】
（１）外輪２に対する保持器６の傾きが、保持器６に回転可能に支持された溝底面転動体７と軌道溝２１１の溝底面２１１ｃとの接触により規制されるので、強制力や振動の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
（２）溝底面転動体７は、一対の軌道面２１１ａ，２１１ｂの対向方向と平行な方向に回転軸を有する円柱状であるので、溝底面転動体７が溝底面２１１ｃに接触した状態でローラユニット１０が軌道溝２１１内を外輪２の中心軸方向にスライドしても、溝底面転動体７と溝底面２１１ｃとの間の滑り摩擦が抑制される。また、仮に溝底面転動体７が球状である場合に比較して、溝底面転動体７と軌道溝２１１との接触部の面圧が低減されるので、この接触部における摩耗が抑制される。
【００３７】
（３）溝底面転動体７は、外側循環路形成部材６１と内側循環路形成部材６２とを連結する連結部６０から溝底面２１１ｃに向かって突設された一対の支持部６０１に支持されているので、保持器６の大型化を抑制しながら、溝底面転動体７を保持器６に回転可能に支持することができる。
【００３８】
（４）ローラユニット１０には、２つの溝底面転動体７が外輪２の中心軸に沿った並び方向に並列配置されているので、ローラユニット１０がトリポード軸部３２から何れの方向に傾く力を受けても、保持器６の傾きが抑制される。
【００３９】
以上、本発明のスライド式等速ジョイントを実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１…等速ジョイント（スライド式等速ジョイント）、１０…ローラユニット、２…外輪（外方部材）、２０…収容空間、２１…筒部、２１１…軌道溝、２１１ａ…第１の軌道面、２１１ｂ…第２の軌道面、２１１ｃ…溝底面、２２…底部、２３…ステム部、２３１…スプライン嵌合部、２３２…環状溝、３…トリポード部材（内方部材）、３０…挿通孔、３１…ボス部、３１ａ…外周面、３２…トリポード軸部、３２１…頸部、３２２…頭部、３２２ａ…外周面、４…中間部材、４１…分割部材、４１ａ…当接面、４１ｂ…転動面、５…軌道面転動体、５１…胴部、５２…針状突起、６…保持器、６０…連結部、６０１…支持部、６０１ａ…貫通孔、６０ａ…上面、６１…外側循環路形成部材、６１１…外側循環路、６１２…外側連結片、６２…内側循環路形成部材、６２１…内側循環路、６２２…内側連結片、７…溝底面転動体、７１…本体部、７２…針状突起、８…シャフト、８０…スナップリング、８１…スプライン嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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