(57)【要約】【課題】トリポード型等速自在継手の小型化及び低コスト化を図る。【解決手段】外側継手部材１０の開口側の端面１１に装着溝１６を形成すると共に、該装着溝１６に嵌め込まれた装着部５２、及び、ローラ（アウタローラ３１）と軸方向に係合可能な位置に配された係止部５１を有する抜け止め部材５０を設ける。【選択図】図４
2017009046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一端を開口したカップ状をなし、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成されると共に、各トラック溝に、互いに対向するローラ案内面が形成された外側継手部材と、径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記トリポード部材の脚軸に回転自在に支持されると共に、前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に収容され、前記ローラ案内面に沿って案内されるローラとを備え、前記トリポード部材およびローラからなる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トリポード型等速自在継手であって、
前記外側継手部材の開口側の端面に装着溝を形成すると共に、該装着溝に嵌め込まれた装着部、及び、前記ローラと軸方向に係合可能な位置に配された係止部を有する抜け止め部材を設けたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
前記抜け止め部材が、前記ローラとの接触により外径向きの力を受け、
前記装着溝が、軸方向一端側へ向けて内径側に傾斜した請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
前記抜け止め部材の装着部が前記装着溝に圧入された請求項１又は２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
前記抜け止め部材が、各トラック溝内に配された前記係止部と、隣接する前記係止部の一端同士を連結する前記装着部と、隣接する前記係止部の他端同士を連結する連結部とを一体に有する請求項１〜３の何れかに記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
前記抜け止め部材が複数の部品からなり、各部品に前記装着部及び前記係止部が設けられた請求項１〜３の何れかに記載のトリポード型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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の一種であるトリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、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。これらの等速自在継手は、駆動軸と従動軸とを連結して、これらの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】
摺動式等速自在継手の一つにトリポード型等速自在継手がある。トリポード型等速自在継手は、軸方向一端を開口したカップ状の外側継手部材と、径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、トリポード部材の各脚軸に回転自在に支持された三個のローラとで主要部が構成される。外側継手部材の内周面には軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝には互いに対向するローラ案内面が形成される。各ローラは、外側継手部材の各トラック溝に転動自在に挿入され、ローラ案内面に沿って案内される。これにより、トリポード部材およびローラ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る。
【０００４】
上記のように、トリポード型等速自在継手では、トリポード部材及びローラからなる内部部品が外側継手部材に対して軸方向に相対移動自在であるため、自動車等に組み付ける前の輸送時や、自動車等への組付け時に、ローラがトラック溝から抜け出して内部部品と外側継手部材とが分離することがある。この場合、ローラをトラック溝に再び挿入して内部部品と外側継手部材とを組み付け直す必要があるため、非常に手間がかかる。
【０００５】
上記のような事態を防止するため、従来のトリポード型等速自在継手には、外側継手部材からの内部部品の抜け止めを行う抜け止め機構が採用されている。例えば下記の特許文献１には、外側継手部材の開口端部の内周面にクリップ溝（係合溝）を設け、そのクリップ溝にサークリップを嵌着した構造が示されている。内部部品が外側継手部材の開口側へ移動した際には、内部部品のローラがサークリップと干渉することでローラの軸方向移動が規制され、これにより内部部品の外側継手部材からの抜け出しが未然に防止される。
【０００６】
また、下記の特許文献２には、外側継手部材の開口端部の内周面にクリップ溝を設け、このクリップ溝にクリップを嵌め込むと共に、このクリップ溝の外側の２箇所でクリップを曲げることにより、ローラ案内面に沿うストッパ片を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平１０−１９４号公報
【特許文献２】特開２００６−２５０１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のように外側継手部材の内周面にクリップ溝を形成すると、ローラ案内面のうち、クリップ溝よりも外側継手部材の開口側（以下、「継手開口側」とも言う。）の領域はローラ案内面として機能しない無駄な領域となる。このため、クリップ溝は、外側継手部材の内周面のうち、なるべく開口端の近傍に設けることが好ましい。しかし、クリップ溝を開口端の極近傍に設けると、クリップ溝よりも継手開口側の部分の肉厚が薄くなり、この部分が破損する恐れがある。このため、クリップ溝は外側継手部材の開口端からある程度離間させて形成せざるを得ず、この分だけ外側継手部材の軸方向長さが長くなり、トリポード型等速自在継手の大型化及びコスト高を招く。
【０００９】
以上の事情に鑑み、本発明が解決すべき課題は、トリポード型等速自在継手の小型化及び低コスト化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するためになされた本発明は、軸方向一端を開口したカップ状をなし、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成されると共に、各トラック溝に互いに対向するローラ案内面が形成された外側継手部材と、径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記トリポード部材の脚軸に回転自在に支持されると共に、前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に収容され、前記ローラ案内面に沿って案内されるローラとを備え、前記トリポード部材およびローラからなる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トリポード型等速自在継手であって、前記外側継手部材の開口側の端面に装着溝を形成すると共に、該装着溝に嵌め込まれた装着部、及び、前記ローラと軸方向に係合可能な位置に配された係止部を有する抜け止め部材を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
このように、外側継手部材に取り付けた抜け止め部材の係止部とローラとを軸方向に係合させることにより、ローラの継手開口側への軸方向移動を規制し、外側継手部材からの内部部品の抜け出しを防止することができる。そして、本発明では、抜け止め部材を装着する装着溝を、外側継手部材の開口側の端面に形成した。これにより、外側継手部材の内周面に装着溝（クリップ溝）を形成していた従来品のように、装着溝の継手開口側に薄肉部が形成されないため、抜け止め部材を外側継手部材の開口端の極近傍に設けることができる。これにより、ローラ案内面のうち、装着溝の継手開口側に設けられた無駄な領域を縮小できるため、ローラ案内面の軸方向長（内部部品の軸方向摺動域）を確保しながら、外側継手部材の軸方向寸法を縮小することが可能となる。
【００１２】
上記の抜け止め部材が、ローラとの接触により外径向きの力を受ける場合、前記装着溝は、外側継手部材の軸方向一端側（開口側）へ向けて内径側に傾斜させておくことが好ましい。この場合、抜け止め部材を装着溝から外すためには、抜け止め部材を開口側へ向けて内径側に移動させる必要があるが、上記のように抜け止め部材に外径向きの力が加わることで、抜け止め部材が内径側に移動しにくくなり、抜け止め部材が装着溝から外れてしまう事態を防止することができる。
【００１３】
抜け止め部材の装着部を前記装着溝に圧入すれば、抜け止め部材が装着溝から外れる恐れをさらに低減できる。
【００１４】
抜け止め部材は、例えば、各トラック溝内に配された前記係止部と、隣接する前記係止部の一端同士を連結する前記装着部と、隣接する前記係止部の他端同士を連結する連結部とを一体に有する構造とすることができる。あるいは、抜け止め部材を複数の部品で構成し、各部品に前記装着部及び前記係止部を設けた構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、外側継手部材の端面に抜け止め部材装着用の装着溝を設けることで、外側継手部材の小型化及び低コスト化、ひいてはトリポード型等速自在継手の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るトリポード型等速自在継手の軸方向断面図である。
【図２】図１のトリポード型等速自在継手をＩＩ方向から見た正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】上記トリポード型等速自在継手の外側継手部材及び抜け止め部材の軸方向断面図である。
【図５】図４の外側継手部材及び抜け止め部材をＶ方向から見た正面図である。
【図６】図４のＶＩ部分の拡大図である。
【図７】上記抜け止め部材の正面図である。
【図８】他の実施形態に係るトリポード型等速自在継手の外側継手部材及び抜け止め部材の正面図である。
【図９】さらに他の実施形態に係るトリポード型等速自在継手の外側継手部材及び抜け止め部材の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るトリポード型等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。
【００１８】
本実施形態のトリポード型等速自在継手は、図１及び図２に示すように、外側継手部材１０と、トリポード部材２０と、ローラユニット３０と、ブーツ（図示省略）とで主要部が構成されている。尚、以下の説明では、外側継手部材１０の軸心方向を「軸方向」と言い、同半径方向を「半径方向」と言う。
【００１９】
外側継手部材１０は、軸方向一端側（図１の左側）を開口し、軸方向他端側（図１の右側）を閉塞したカップ状をなしている。外側継手部材１０の軸方向他端を閉塞する底部の軸心には、軸方向他端側に延びる軸１３（例えば駆動軸）が一体的に形成されている。外側継手部材１０の内周面には、軸方向に延びる三本のトラック溝１２が円周方向等間隔（１２０°間隔）に形成される。各トラック溝１２は、円周方向で互いに対向する一対のローラ案内面１４を有する。ローラ案内面１４は、軸直交方向断面で円弧状をなし、軸方向と平行に延びる円筒面で構成される。外側継手部材１０の外周面のうち、トラック溝１２間の円周方向領域には、軽量化のため、軸方向に延びる凹所１５が形成されている。外側継手部材１０の内部には、トリポード部材２０およびローラユニット３０からなる内部部品６０が軸方向摺動自在に収容されている。
【００２０】
トリポード部材２０は、円筒状をなすボス２１と、ボス２１から半径方向に突出した三本の脚軸２２とを一体に有する。三本の脚軸２２は、円周方向等間隔（１２０°間隔）で放射状に配される。脚軸２２の先端は、トラック溝１２の底部（外径端）付近まで延びている。ボス２１の軸孔には、軸４０（例えば従動軸）の軸端がスプライン嵌合により連結され、環状のスナップリング４１によりトリポード部材２０に対して抜け止めされている。
【００２１】
トリポード部材２０の各脚軸２２には、ローラが回転自在に支持される。本実施形態のトリポード型等速自在継手は、各脚軸２２に、アウタローラ３１及びインナローラ３２を備えたローラユニット３０を装着した、いわゆるダブルローラタイプである。アウタローラ３１の外周面は、縦断面（自身の軸心を含む断面、図１及び図２参照）で円弧状とされ、ローラ案内面１４とアンギュラ接触により二箇所で接触する場合と、サーキュラ接触により一箇所で接触する場合がある。一方、インナローラ３２の内周面は、縦断面で凸円弧状をなしている。アウタローラ３１とインナローラ３２との間には、複数の針状ころ３３が、保持器のない、いわゆる単列総ころ状態で配設されている（図３参照）。
【００２２】
脚軸２２は、図１及び図２に示すように、半径方向に延びるストレート形状をなす。脚軸２２の外周面は、横断面（自身の軸心と直交する断面、図３参照）において軸直交方向（図３の左右方向）でインナローラ３２の内周面と接触し、かつ、軸方向（図３の上下方向）でインナローラ３２の内周面との間に隙間３６が形成されている。インナローラ３２および針状ころ３３は、アウタローラ３１の内周面に形成された環状凹溝に嵌合したワッシャ３４，３５によりアウタローラ３１に対して抜け止めされている（図２参照）。
【００２３】
ブーツは、外側継手部材１０の開口部にブーツバンドにより締め付け固定された大径端部と、トリポード部材２０から延びる軸４０の外周面にブーツバンドにより締め付け固定された小径端部と、大径端部と小径端部とを繋ぎ、その大径端部から小径端部へ向けて縮径した伸縮自在な蛇腹部とで構成される（図示省略）。このブーツで閉塞された空間にグリース等の潤滑剤を封入することにより、継手内部の摺動部位の潤滑性を確保している。
【００２４】
図４及び図５に示すように、外側継手部材１０には、内部部品６０の抜け止めを行う抜け止め部材５０が取り付けられる。抜け止め部材５０は、外側継手部材１０の開口部近傍に設けられる。具体的には、外側継手部材１０の開口側の端面１１に装着溝１６が形成され、この装着溝１６に抜け止め部材５０が装着される。装着溝１６は、図５に示すように、外側継手部材１０の端面１１のうち、各トラック溝１２の円周方向間領域に形成される。つまり、図示例の装着溝１６は、外側継手部材１０の端面１１の円周方向に離隔した３箇所に配置されている。装着溝１６の両端は、それぞれローラ案内面１４に開口している。図示例の装着溝１６は、外側継手部材１０と同心の円弧状に設けられる。装着溝１６の形状はこれに限らず、例えば直線状としてもよい。装着溝１６は、図６に示す軸方向断面において、外側継手部材１０の開口側（図中左側）へ向けて内径側（図中上方）に傾斜している。
【００２５】
抜け止め部材５０は、例えば、金属あるいは樹脂からなる線材を折り曲げて形成される。本実施形態の抜け止め部材５０は、図７に示すように、一本の線材を折り曲げてなり、全体として略環状をなしている。この抜け止め部材５０には、三本のトラック溝１２内に配された複数の係止部５１と、外側継手部材１０の装着溝１６に装着される複数の装着部５２と、隣接する係止部５１を連結する複数の連結部５３とが一体に設けられる。尚、抜け止め部材５０は、線材に限らず、例えば板材（帯状金属板等）で形成してもよい。
【００２６】
抜け止め部材５０を外側継手部材１０に装着した状態で、係止部５１は、ローラユニット３０のアウタローラ３１と軸方向に係合可能な位置に配される（図５参照）。具体的には、係止部５１がローラ案内面１４から突出して設けられ、本実施形態では、係止部５１が、軸方向と直交する面内でローラ案内面１４に沿って延びている。図示例では、全て（６箇所）のローラ案内面１４にそれぞれ係止部５１が設けられる。係止部５１は、ローラ案内面１４の外径側寄りの位置に配される。図示例では、係止部５１が、ローラ案内面１４の略中央部からトラック溝１２の底面（外径端）に至っている。
【００２７】
装着部５２は、外側継手部材１０の装着溝１６に嵌め込まれ、これにより抜け止め部材５０が外側継手部材１０に固定される。本実施形態では、装着部５２が装着溝１６に圧入される。装着部５２は、係止部５１の一端（内径端）から、隣接する係止部５１の一端に向けて延びる。装着部５２は、図５に示す正面視で装着溝１６に沿った形状とされ、図示例では外側継手部材１０の軸心と同心で、装着溝１６の底面に沿った円弧状とされる。装着部５２は、円周方向等間隔の三箇所に設けられ、このうちの二箇所の装着部５２は隣接する係止部５１の一端同士を連結し、残りの一箇所の装着部５２は周方向中間部で分断されている。このように、抜け止め部材５０の一箇所を分断することで、抜け止め部材５０を容易に変形させることができるため、外側継手部材１０の装着溝１６への装着が容易化される。
【００２８】
連結部５３は、隣接する係止部５１の他端（外径端）同士を連結する。連結部５３は、トラック溝１２の底面（外径面）に沿って円周方向に延びる。
【００２９】
上記構成の等速自在継手では、図１及び図２に示すように、トリポード部材２０の脚軸２２と外側継手部材１０のローラ案内面１４とがローラユニット３０を介して回転方向に係合することにより、駆動側から従動側へ回転トルクが等速で伝達される。また、ローラユニット３０が脚軸２２に対して回転しながらローラ案内面１４上を転動することにより、外側継手部材１０とトリポード部材２０との間の相対的な軸方向変位や角度変位が許容される。
【００３０】
この時、軸方向で脚軸２２とインナローラ３２との間に隙間３６（図３参照）が形成され、ローラ案内面１４上を転動するローラユニット３０に対して脚軸２２が傾動自在となっていることから、継手が作動角をとっても、ローラユニット３０がローラ案内面１４に対して傾くことはない。このようにして、脚軸２２の傾きに伴ってローラユニット３０とローラ案内面１４とが互いに斜交した状態となることを回避し、誘起スラストやスライド抵抗の低減を図るようにしている。
【００３１】
また、上記の等速自在継手では、外側継手部材１０の開口部に、ローラ案内面１４から突出してローラユニット３０を係止可能とする抜け止め部材５０を配設することで、外側継手部材１０の開口部からの内部部品６０の抜けを規制している。そして、抜け止め部材５０を嵌め込む装着溝１６を、外側継手部材１０の内周面ではなく、開口側の端面１１に設けることで、抜け止め部材５０を、外側継手部材１０の開口側の端部の極近傍に配することができる。これにより、外側継手部材１０のうち、抜け止め部材５０よりも開口側の無駄な領域を縮小することができるため、外側継手部材１０の小型化及び低コスト化、ひいてはトリポード型等速自在継手の小型化及び低コスト化が図られる。
【００３２】
この抜け止め部材５０の係止部５１（図５参照）にローラユニット３０のアウタローラ３１が接触すると、図６に示すように、抜け止め部材５０には継手開口側に向けた力Ｐ１が加わるため、抜け止め部材５０が装着溝１６から外れることが懸念される。本実施形態では、アウタローラ３１が係止部５１に当接したときに、抜け止め部材５０には、継手開口側に向けた力Ｐ１だけでなく、外径向きの力Ｐ２が加わる。一方、装着溝１６は、継手開口側へ向けて内径側に傾斜しているため、抜け止め部材５０を装着溝１６から取り外すためには、抜け止め部材５０の装着部５２を内径側に変位させる必要がある。従って、上記のように抜け止め部材５０に外径向きの力Ｐ２が加わると、装着部５２が内径側に変位しにくくなるため、装着部５２が装着溝１６から外れにくくなる。
【００３３】
装着部５２の装着溝１６からの抜けを確実に規制するためには、軸方向に対する装着溝１６の深さ方向の角度θが大きい方が好ましく、角度θは例えば２０°以上、望ましくは３０°以上に設定される。一方、軸方向に対する装着溝１６の深さ方向の角度θが大きすぎると、装着溝１６の加工が困難になるため、角度θは例えば７０°以下、望ましくは６０°以下に設定される。
【００３４】
上記のように、本実施形態では、装着溝１６を継手開口側へ向けて内径側に傾斜させることで、抜け止め部材５０の装着溝１６からの抜けが記載される。さらに、本実施形態では、抜け止め部材５０の装着部５２が装着溝１６に圧入されることで強固に固定されているため、抜け止め部材５０の装着溝１６からの抜けがより一層確実に防止できる。このように、抜け止め部材５０の装着溝１６からの抜けが防止されることで、装着溝１６の軸方向深さを浅くすることができ、これにより抜け止め部材５０を外側継手部材１０の開口側の端面１１の極近傍に配することができる。具体的に、装着溝１６の軸方向深さは、例えば抜け止め部材５０の直径の３倍以下、好ましくは２倍以下に設定される。
【００３５】
本発明は、以上の実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適用可能である。以下、本発明の実施形態の他の例を説明するが、上記の実施形態と同様の部分については重複説明を省略する。
【００３６】
図８に示す実施形態では、抜け止め部材が複数の部品５０’で構成される。各部品５０’は、装着溝１６に嵌め込まれる装着部５２と、装着部５２の両端に設けられた一対の係止部５１とからなる。すなわち、この抜け止め部材は、図５に示す抜け止め部材５０の連結部５３を取り除いて、３つの部品５０’に分割した構成をなしている。
【００３７】
また、上記の実施形態では、外側継手部材１０に設けられた全てのローラ案内面１４に係止部５１を配した場合を示したが、これに限らず、一部のローラ案内面１４のみに係止部５１を設けてもよい。例えば、図５に示す部品５０’を一箇所のみあるいは二箇所のみに設けてもよい（図示省略）。
【００３８】
図９に示す抜け止め部材５０’’は、外側継手部材１０と同心の円形とされる。この抜け止め部材５０’’のうち、ローラ案内面１４から突出し、トラック溝１２内に配された部分が係止部５１として機能し、装着溝１６に嵌め込まれた部分が装着部５２として機能する。この場合、係止部５１は、アウタローラ３１の継手開口側の端部に接触することで、内部部品６０の移動を規制する。これに対し、図５に示す抜け止め部材５０は、係止部５１がローラ案内面１４に沿って設けられているため、係止部５１は、アウタローラ３１の外周面のうち、継手軸方向（外側継手部材１０の軸方向）略中央部に接触する。この場合、アウタローラ３１の一部は、外側継手部材１０の開口部からはみ出るまで移動可能となるため、図９に示す抜け止め部材５０’’よりも内部部品６０の摺動域が広がる。従って、内部部品６０の摺動域の拡大、あるいは、内部部品６０の摺動域を確保しながら外側継手部材１０の軸方向長を縮小するためには、図５に示す抜け止め部材５０が好ましい。
【００３９】
また、外側継手部材１０の端面１１に形成される装着溝１６の形状は上記に限らず、例えば装着溝１６を軸方向断面で軸方向と平行にしたり、あるいは継手開口側へ向けて外径側に傾斜させたりしてもよい。ただし、ローラとの接触により抜け止め部材５０に外径向きの力が加わる場合は、抜け止め部材５０の装着溝１６からの抜けを確実に防止するために、図６に示すように装着溝１６を軸方向断面で継手開口側へ向けて内径側に傾斜させることが好ましい。
【００４０】
また、上記の実施形態では、アウタローラ３１及びインナローラ３２を有するダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手を示したが、これに限らず、シングルローラタイプ等の他のトリポード型等速自在継手にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０   外側継手部材
１２   トラック溝
１４   ローラ案内面
１６   装着溝
２０   トリポード部材
２１   ボス
２２   脚軸
３０   ローラユニット
３１   アウタローラ
３２   インナローラ
４０   軸
５０   抜け止め部材
５１   係止部
５２   装着部
５３   連結部
６０   内部部品
【図１】
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【図２】
2017009046.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017009046.tif 000006
【図５】
2017009046.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017009046.tif 000009
【図８】
2017009046.tif 000010
【図９】
2017009046.tif 000011