(57)【要約】      （修正有）【課題】作動角を拡大でき、スライド性能が得られる摺動式等速自在継手を提供する。【解決手段】球状内周面１０、トラック溝１１が形成された外側継手部材６と、外周面１２に継手部材６のトラック溝１１に対向するトラック溝１３が形成された内側継手部材７と、継手部材６と継手部材７のトラック溝１１、１３間にあるボール８と、継手部材６と継手部材７間に配置され、ボール８を保持する保持器９で等速自在継手部２を構成し、外筒部材３に嵌挿。部材３の内周面２４と等速自在継手部２の継手部材６の外周面２５の間にボールスプライン部４を形成した自在継手１にて、ボールスプライン部４の溝２６ａと外側継手部材６の外周面２５に形成された溝２７ａがそれぞれ周方向に傾斜し、この傾斜方向が溝２６ａと溝２７ａとで反対方向に形成され、溝２６ａと溝２７ａとの交差した部分にボールスプライン部４のボール２８が配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状内周面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、球状外周面に前記外側継手部材のトラック溝に対向する複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材のトラック溝間に組込まれた複数のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配置され、前記トルク伝達ボールを保持する保持器とから固定式等速自在継手部を構成し、この固定式等速自在継手部を外筒部材に嵌挿し、この外筒部材の内周面と前記固定式等速自在継手部の外側継手部材の外周面との間にボールスプライン部を形成した摺動式等速自在継手において、
前記ボールスプライン部の前記外筒部材の内周面に形成された外側ボールスプライン溝と前記外側継手部材の外周面に形成された内側ボールスプライン溝がそれぞれ周方向に傾斜し、この傾斜方向が前記外側ボールスプライン溝と内側ボールスプライン溝とで反対方向に形成され、
前記外側ボールスプライン溝と内側ボールスプライン溝との交差した部分に前記ボールスプライン部のボールが配置されていることを特徴とする摺動式等速自在継手。
【請求項２】
前記ボールスプライン部のボールが、前記外筒部材の内周面と前記外側継手部材の外周面との間に配置されたボールスプライン保持器により保持されている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】
前記ボールスプライン部は、前記周方向に傾斜したボールスプライン溝の他に、継手の軸線に平行に延びるボールスプライン溝を有し、前記ボールスプライン部のボールが、前記外筒部材の内周面と前記外側継手部材の外周面との間に配置されたボールスプライン保持器により保持されている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４】
前記周方向に傾斜したボールスプライン溝に配置された前記ボールが、前記ボールスプライン保持器を軸方向に調心させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項５】
前記周方向に傾斜したボールスプライン溝に配置された前記ボールを保持するボールスプライン保持器のポケット部が、周方向に長窓形状であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項６】
前記固定式等速自在継手部のトルク伝達ボールの個数が８個であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項７】
前記固定式等速自在継手部がツェッパ型等速自在継手で構成されている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８】
前記固定式等速自在継手部が交差トラック溝を有する等速自在継手で構成されている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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械に使用される摺動式等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の自動車は、地球環境保全やグローバリゼーションなどの大きな流れの中、ますます多様化が進んでいる。それに伴い、ドライブシャフトに関しては、新たな機能を付加したものや使用領域を拡大したものへのニーズが増えつつある。
【０００３】
自動車用ドライブシャフトは、通常、駆動車輪側（アウトボード側ともいう）に固定式等速自在継手が用いられ、デファレンシャル側（インボード側ともいう）に摺動式等速自在継手が用いられ、これらの２つの等速自在継手を中間シャフトで連結して構成されている。固定式等速自在継手は、大きな作動角が取れるが軸方向にはスライドしない。一方、摺動式等速自在継手は、軸方向にスライド可能であるが、あまり大きな作動角が取れない。
【０００４】
具体的には、駆動車輪側に使用する固定式等速自在継手は、フル転舵時の角度にも対応できるように継手の最大許容角度は４６°〜５０°に設定される。一方、デファレンシャル側に使用する摺動式等速自在継手は、サスペンションの動きを吸収できるように継手の最大許容角度は２３°〜３０°に設定される。摺動式等速自在継手では、サスペンションが最も沈み込むフルバウンド状態およびサスペンションが最も伸びきったフルリバウンド状態のとき、最大作動角となる。
【０００５】
一般に、乗用車より車高が高いＳＵＶ車（スポーツ・ユーティリティ・ビークル）などは、平地走行状態でのドライブシャフトの角度（以下、常用角という）が大きく、さらにサスペンションの動きも大きくなる傾向にある。
【０００６】
自動車用ドライブシャフトとして、固定式等速自在継手を用いてボールスプラインにより軸方向のスライドを可能にしたものは、既に提案されている（特許文献１、非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３１６２８９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＳＡＥ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｊｏｉｎｔ  ａｎｄ  Ｄｉｖｅｓｈａｆｔ  ＤＥＳＩＧＮ  ＭＡＮＵＡＬ  Ｓｅｃｔｉｏｎ  ２．２  Ｗｅｉｓｓ  ａｎｄ  Ｒｚｅｐｐａ  Ｂａｌｌ  Ｊｏｉｎｔｓ  ３５頁のＦｉｇ．２．１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
今後の自動車は、これらサスペンションの多様化にとどまらず、エンジンを含めた駆動系部品全体のレイアウトが大きく変わる可能性があり、これらを想定すると、摺動式等速自在継手の最大許容角は４０°〜４５°程度まで拡大する必要があることが予想される。摺動式等速自在継手としては、外側継手部材、内側継手部材、保持器および６〜８個のボールで構成されるダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）や、外側継手部材、トラニオン、３個のローラおよび多数の転動体としての針状ころなどで構成されたトリポード型等速自在継手（ＴＪ）がよく使われている。しかしながら、従来型摺動式等速自在継手の改良による大幅な最大作動角の拡大は構造上困難であり、これまで実用化されていない。
【００１０】
特許文献１には、固定式等速自在継手を２個使用しボールスプラインを有するシャフトで連結したドライブシャフトが提案されている。このドライブシャフトは、大きな作動角が取れる固定式等速自在継手をデファレンシャル側にも使用するものであるが、シャフトに設けるボールスプラインは、大幅なコスト高を招くと共に、ボールスプラインの軸方向の長さを確保する必要があるので、ドライブシャフトは寸法的にも制約される。このため、特許文献１のドライブシャフトは一部の特殊な車両向けの適用に留まっている。
【００１１】
非特許文献１には、固定式等速自在継手の外周部にボールスプラインを配置した構造のドライブシャフトが記載されている。前輪駆動車（ＦＦ車）の台頭以前の１９６０年代の初期に一部の高級車向けに実用化されたものである。摺動式等速自在継手の標準としてのＤＯＪが実用化される以前の構造で、この構造は大変高価なものとなり、その結果、現在使用されているＤＯＪやＴＪに淘汰されていった。上記のように、非特許文献１は摺動式等速自在継手としてのＤＯＪが実用化される以前の構造であるので、摺動式等速自在継手の高角化を目的とするものではない。
【００１２】
本発明は、上記の問題に鑑み、摺動式等速自在継手の作動角を大幅に拡大することができ、かつ、安定したスライド性能が得られ、これにより、ドライブシャフトの角度の使用可能領域が拡大すると共に、駆動系部品のレイアウトの自由度が向上し、多様化する自動車の設計に大きく貢献できる摺動式等速自在継手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】
【００１３】
本発明者らは、上記の目的を達成するため種々検討し、コンパクトな固定式等速自在継手の外周にボールスプラインを効率よく配置し、トルク損失を低減し、コストや重量を抑えるという新たな着想により、図１９〜図２２に示す摺動式等速自在継手を先に提案した。この摺動式等速自在継手１０１は、球状内周面１１０に８本のトラック溝１１１が形成された外側継手部材１０６と、球状外周面１１２に外側継手部材１０６のトラック溝１１１に対向する８本のトラック溝１１３が形成された内側継手部材１０７と、外側継手部材１０６と内側継手部材１０７のトラック溝１１１、１１３間に組込まれた８個のトルク伝達ボール１０８と、外側継手部材１０６と内側継手部材１０７との間に配置され、トルク伝達ボール１０８を保持する保持器１０９とからツェッパ型の固定式等速自在継手部１０２を構成し、この固定式等速自在継手部１０２を外筒部材１０３に嵌挿し、この外筒部材１０３の内周面１２４と固定式等速自在継手部１０２の外側継手部材１０６の外周面１２５との間にボールスプライン部１０４を形成したもので、ボールスプライン部１０４のボール１２８が、外筒部材１０３の内周面１２４と外側継手部材１０６の外周面１２５との間に配置されたボールスプライン保持器１２９により保持されたものである。
【００１４】
上記の摺動式等速自在継手１０１では、作動角は内方の固定式等速自在継手部１０２で取り、軸方向のスライドはボールスプライン部１０４で取る。このように、作動角を取る機能と軸方向のスライドを取る機能が、固定式等速自在継手部１０２とボールスプライン部１０４に分けられている。そのため、摺動式等速自在継手１０１は、作動角を取る機能とスライドする機能を同時に行う現在使われている摺動式等速自在継手に生じる作動角による軸力問題は発生せず、ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）特性が良好であり、性能面でも画期的なものである。
【００１５】
そして、摺動式等速自在継手１０１は、作動角が大幅に拡大するので、ドライブシャフトの角度の使用可能領域が拡大され、駆動系部品のレイアウトの自由度が向上し、多様化する自動車の設計に大きく貢献できる。また、コンパクトな固定式等速自在継手部１０２の外周１２５に保持器１２９を有するボールスプライン部１０４を配置し、トルク損失を低減し、コストや重量を抑えることができる。
【００１６】
摺動式等速自在継手１０１は上記のように優れたものであるが、次の問題があることが判明した。すなわち、外筒部材１０３の内周面１２４と固定式等速自在継手部１０２の外側継手部材１０６の外周面１２５に形成された外側ボールスプライン溝１２６と内側ボールスプライン溝１２７が継手の軸線に平行に形成され、この外側ボールスプライン溝１２６と内側ボールスプライン溝１２７に対応して、図２１に示すように、ボールスプライン保持器１２９のポケット部１２９ａが形成され、このポケット部１２９ａにボール１２８（図１９参照）が収容される構造になっている。外筒部材１０３と固定式等速自在継手部１０２間で軸方向に相対運動する際、ボールスプライン保持器１２９は外筒部材１０３と固定式等速自在継手部１０２の双方に対して軸方向に移動が可能である。このため、スライド時のボールスプライン保持器１２９の中心位置が変わることや、ボールスプライン部１０４の組立時の位相合わせに工数を要することが開発過程の中で判明した。また、外筒部材１０３と固定式等速自在継手部１０２間の相対移動量は、ボール１２８と止め輪１３０、１３１、１３２との干渉により制限されているが（図１９参照）、ボールスプライン保持器１２９の中心位置が偏った場合に、スライドイン、スライドアウト時にボールスプライン溝１２６、１２７からボール１２８が脱落する可能性があることも判明した。この問題に着目し、摺動式等速自在継手１０１の改良に取り組んだ。
【００１７】
本発明者らは、上記の問題を種々検討した結果、ボールスプライン部のボールにトルク伝達機能に加えて軸方向の偏りを防止する機能を付与するという新たな着想によって、本発明に至った。
【００１８】
前述の目的を達成する技術的手段として、本発明は、球状内周面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、球状外周面に前記外側継手部材のトラック溝に対向する複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材のトラック溝間に組込まれた複数のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配置され、前記トルク伝達ボールを保持する保持器とから固定式等速自在継手部を構成し、この固定式等速自在継手部を外筒部材に嵌挿し、この外筒部材の内周面と前記固定式等速自在継手部の外側継手部材の外周面との間にボールスプライン部を形成した摺動式等速自在継手において、前記ボールスプライン部の前記外筒部材の内周面に形成された外側ボールスプライン溝と前記外側継手部材の外周面に形成された内側ボールスプライン溝がそれぞれ周方向に傾斜し、この傾斜方向が前記外側ボールスプライン溝と内側ボールスプライン溝とで反対方向に形成され、前記外側ボールスプライン溝と内側ボールスプライン溝とが交差した部分に前記ボールスプライン部のボールが配置されていることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成により、摺動式等速自在継手の作動角が大幅に拡大するので、ドライブシャフトの角度の使用可能領域が拡大され、駆動系部品のレイアウトの自由度が向上し、多様化する自動車の設計に大きく貢献できる摺動式等速自在継手を実現することができる。また、コンパクトな固定式等速自在継手部の外周に保持器を有するボールスプライン部を配置し、トルク損失を低減し、コストや重量を抑えた摺動式等速自在継手を実現することができる。特に、ボールスプライン部の外側ボールスプライン溝と内側ボールスプライン溝がそれぞれ周方向に傾斜し、その交差した部分にボールスプライン部のボールが配置されているので、ボールスプライン部のボールが軸方向に偏ることがなく安定したスライド性能が得られる。ここで、本明細書および特許請求の範囲において、外側ボールスプライン溝と内側ボールスプライン溝を合わせてボールスプライン溝と総称する。
【００２０】
上記のボールスプライン部のボールが、外筒部材の内周面と前記外側継手部材の外周面との間に配置されたボールスプライン保持器により保持されていることが好ましい。これにより、ボールスプライン部のボールがボールスプライン保持器により安定して案内されると共に、スライド時のボールスプライン保持器の中心位置が偏ることを防止でき、スライドイン、スライドアウト時にボールスプライン溝からのボールの脱落を防止でき、一層安定したスライド性能が得られる。
【００２１】
上記のボールスプライン部は、周方向に傾斜したボールスプライン溝の他に、継手の軸線に平行に延びるボールスプライン溝を有し、ボールスプライン部のボールが、外筒部材の内周面と外側継手部材の外周面との間に配置されたボールスプライン保持器により保持されていることが好ましい。この場合は、継手の軸線に平行に延びるボールスプライン溝が付加されるので、ボールスプライン部の組立作業性やスライド性能が向上する。
【００２２】
上記の周方向に傾斜したボールスプライン溝に配置されたボールが、ボールスプライン保持器を軸方向に調心させることが好ましい。これにより、ボールスプライン部に部品を追加することなく、ボールスプライン保持器を軸方向に調心させることができる。
【００２３】
上記の傾斜角度を有するボールスプライン溝に配置されたボールを保持するボールスプライン保持器のポケット部が、周方向に長窓形状であることが好ましい。これにより、簡単な構造で、スライド時のボールの周方向の移動を吸収することができる。
【００２４】
上記の固定式等速自在継手部のトルク伝達ボールの個数が８個であることにより、コンパクトな摺動式等速自在継手を実現することができる。
【００２５】
上記の固定式等速自在継手部は、ツェッパ型等速自在継手や交差トラック溝を有する等速自在継手で構成することが好ましい。これにより、トルク損失を低減し、コストや重量を抑えた摺動式等速自在継手とすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の摺動式等速自在継手によれば、摺動式等速自在継手の作動角が大幅に拡大するので、ドライブシャフトの角度の使用可能領域が拡大され、駆動系部品のレイアウトの自由度が向上し、多様化する自動車の設計に大きく貢献できる摺動式等速自在継手を実現することができる。特に、ボールスプライン部のボールスプライン溝が周方向に傾斜し、その交差した部分にボールスプライン部のボールが配置されているので、ボールスプライン部のボールが軸方向に偏ることがなく安定したスライド性能が得られる。
【００２７】
有利な構成として、コンパクトな固定式等速自在継手部の外周に保持器を有するボールスプライン部を配置した場合は、トルク損失を低減し、コストや重量を抑えた摺動式等速自在継手を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る摺動式等速自在継手を示し、図２のＧ−Ｎ−Ｇ線における縦断面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ線で矢視した側面図である。
【図３】図１のＰ−Ｐ線における１個のボールとトラック溝を拡大した横断図である。
【図４】図１のボールスプライン保持器単体を示し、（ａ）図は正面図で、（ｂ）図の左側面図で、（ｃ）図は斜視図である。
【図５】図１の摺動式等速自在継手がスライドアウトして作動角を取った状態を示す縦断面図である。
【図６】図１の摺動式等速自在継手が中心位置からスライドした状態を示す縦断面図で、（ａ）図はスライドインした状態、（ｂ）図は中心位置の状態、（ｃ）図はスライドアウトした状態を示す。
【図７】ボールスプライン部のボールの軸方向の偏りを防止する作動を示す模式図であり、（ａ）図はスライドインした状態、（ｂ）図は中心位置の状態、（ｃ）図はスライドアウトした状態を示す。
【図８】図１の摺動式等速自在継手を適用したドライブシャフトを示す縦断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る摺動式等速自在継手を示し、図１０のＧ’−Ｎ−Ｇ’線における縦断面図である。
【図１０】図９のＨ−Ｈ線で矢視した側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る摺動式等速自在継手を示す部分的にカットした斜視図である。
【図１２】ボールスプライン部のボールの軸方向の偏りを防止する作動を示す模式図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る摺動式等速自在継手を示し、図１４のＧ−Ｎ−Ｇ線における縦断面図である。
【図１４】図１３のＨ−Ｈ線で矢視した側面図である。
【図１５】図１３の外側継手部材の縦断面図である。
【図１６】図１３の内側継手部材の外周面を示す図である。
【図１７】図１５のトラック溝のボール軌道中心線と継手中心を含む平面Ｍで見た外側継手部材の断面図である。
【図１８】図１６のトラック溝のボール軌道中心線と継手中心を含む平面Ｑで見た内側継手部材の断面図である。
【図１９】先に提案した摺動式等速自在継手を示し、図２０のＧ”−Ｎ−Ｇ”線における縦断面図である。
【図２０】図１９のＨ−Ｈ線で矢視した側面図である。
【図２１】図１９のボールスプライン保持器単体を示し、（ａ）図は正面図で、（ｂ）図の左側面図で、（ｃ）図は斜視図である。
【図２２】図２０の摺動式等速自在継手が中心位置からスライドした状態を示す縦断面図で、（ａ）図はスライドインした状態、（ｂ）図は中心位置の状態、（ｃ）図はスライドアウトした状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の第１の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る摺動式等速自在継手を示し、図２のＧ−Ｎ−Ｇ線における縦断面図で、図２は、図１のＨ−Ｈ線で矢視した側面図である。図１において、ボールスプライン部の周方向に傾斜したボールスプライン溝の部分のみは、長手方向の中心線Ｔ１−Ｔ１、Ｔ２−Ｔ２線〔図７（ｂ）参照〕における断面を示す。以降の図９および図１３においても同様とする。
【００３１】
図１〜図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る摺動式等速自在継手１は、固定式等速自在継手部２と、外筒部材３と、外筒部材３と固定式等速自在継手部２との間に形成されたボールスプライン部４とからなる。
【００３２】
固定型等速自在継手部２は、８個のトルク伝達ボール（以下、単にボールともいう）８を有するツェッパ型等速自在継手で構成され、外側継手部材６、内側継手部材７、ボール８および保持器９を主な構成部品とする。外側継手部材６の球状内周面１０には８本の曲線状のトラック溝１１が円周方向等間隔に、かつ軸方向に沿って形成されている。内側継手部材７の球状外周面１２には、外側継手部材６のトラック溝１１と対向する８本の曲線状のトラック溝１３が円周方向等間隔に、かつ軸方向に沿って形成されている。外側継手部材６のトラック溝１１と内側継手部材７のトラック溝１３との間にトルクを伝達する８個のボール８が１個ずつ組み込まれている。外側継手部材６の球状内周面１０と内側継手部材７の球状外周面１２の間に、ボール８を保持する保持器９が配置されている。ボール８は保持器９のポケット部９ａに収容されている。保持器９の球状外周面１４は外側継手部材６の球状内周面１０と、保持器９の球状内周面１５は内側継手部材７の球状外周面１２とそれぞれ嵌合している。
【００３３】
外側継手部材６の球状内周面１０と内側継手部材７の球状外周面１２の曲率中心は、それぞれ継手中心Ｏに形成されている。これに対して、外側継手部材６の曲線状のトラック溝１１の曲率中心Ｏｏと、内側継手部材７の曲線状のトラック溝１３の曲率中心Ｏｉは、継手の中心Ｏに対して軸方向反対側に等距離ｆ１オフセットされている。これにより、継手が作動角をとった場合、外側継手部材６と内側継手部材７の両軸線がなす角度を二等する平面上にボール８が常に案内され、二軸間で等速に回転が伝達される。
【００３４】
内側継手部材７の内径孔１６には、雌スプライン（スプラインはセレーションを含む。以下同じ。）１７が形成され、中間シャフト１９の端部に形成された雄スプライン２０を雌スプライン１７に嵌合し、トルク伝達可能に連結されている。内側継手部材７と中間シャフト１９は、止め輪２１により軸方向に位置決めされている。
【００３５】
図３は、図１のＰ−Ｐ線における１個のボールとトラック溝を拡大した横断図である。トラック溝１１、１３の横断面形状は、楕円形状やゴシックアーチ形状に形成されている。図３に示すように、ボール８は、外側継手部材６のトラック溝１１と２点Ｃ１２、Ｃ１３でアンギュラコンタクトし、内側継手部材７のトラック溝１３と２点Ｃ１５、Ｃ１６でアンギュラコンタクトしている。ボール中心Ｏ２と各接触点Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ１６を通る直線と、ボール中心Ｏ２と曲率中心Ｏｏ、Ｏｉ（図１参照）を通る直線がなす角度（接触角α）は３０°〜４５°程度に設定することが好ましい。
【００３６】
図１に示すように、固定式等速自在継手部２は、外筒部材３に嵌挿され、外筒部材３の内周面２４と、固定式等速自在継手部２の外側継手部材６の外周面２５との間にボールスプライン部４が形成されている。ボールスプライン部４は、外筒部材３の内周面２４に形成された断面円弧状の外側ボールスプライン溝２６ａ、２６ｂと外側継手部材６の外周面２５に形成された断面円弧状の内側ボールスプライン溝２７ａ、２７ｂを有する。図２に示すように、外側ボールスプライン溝２６ａは、周方向に傾斜した直線状に形成され、その傾斜方向が反対方向に形成された外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ２からなる。外側ボールスプライン溝２６ａは、外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ２が各４本で計８本形成されている。外側ボールスプライン溝２６ｂは、継手軸線Ｎ−Ｎに平行に直線状に８本形成されている。
【００３７】
内側ボールスプライン溝２７ａは、外側ボールスプライン溝２６ａに対応して、周方向に傾斜した直線状に形成され、その傾斜方向が反対方向に形成された内側ボールスプライン溝２７ａ１、２７ａ２からなる。内側ボールスプライン溝２７ａ１、２７ａ２は、対になる外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ２と傾斜方向が反対方向に形成されており、外側ボールスプライン溝２６ａ１と内側ボールスプライン溝２７ａ１の交差した部分および、外側ボールスプライン溝２６ａ２と内側ボールスプライン溝２７ａ２の交差した部分にボール２８が配置されている。内側ボールスプライン溝２７ａは、外側ボールスプライン溝２７ａ１、２７ａ２が各４本で計８本形成されている。内側ボールスプライン溝２７ｂは、継手軸線Ｎ−Ｎに平行に直線状に８本形成されている。
【００３８】
対になるボールスプライン溝２６ａ１、２７ａ１および２６ａ２、２７ａ２に１個ずつボール２８が組み込まれ、ボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂには１溝当たり２個ずつボール２８が組み込まれている。外側継手部材６の外周面２５と外筒部材３の内周面２４の間に、ボール２８を保持する保持器２９が配置されている。
【００３９】
ボールスプライン保持器２９の詳細を図４（ａ）〜図４（ｃ）に基づいて説明する。図４（ａ）〜図４（ｃ）はボールスプライン保持器２９の単体を示し、（ａ）図は正面図で、（ｂ）図は左側面図で、（ｃ）図は斜視図である。ボールスプライン保持器２９は円筒状であり、図４（ａ）、図４（ｃ）に示すように、ボールスプライン保持器２９には、ボールスプライン溝２６ａ１、２７ａ１（図２参照）に組込まれたボール２８を収容するボケット部２９ａ１、溝２６ａ２、２７ａ２（図２参照）に組込まれたボール２８を収容するボケット部２９ａ２およびボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂ（図２参照）に組込まれたボール２８を収容するポケット部２９ａ３が形成されている。
【００４０】
ポケット部２９ａ１、２９ａ３、２９ａ２は、周方向に交互に配置され、各ポケット部２９ａ１、２９ａ３、２９ａ２は周方向の１６等分位置に形成されている。ポケット部２９ａ１、２９ａ２は周方向に長窓形状で形成され、ポケット部２９ａ３は、円形状で軸方向に２列形成されている。各ポケット部２９ａ１、２９ａ３、２９ａ２にはボール２８が１個ずつ収容され、図１および図２に示すように、ボールスプライン溝２６ａ１、２７ａ１および２６ａ２、２７ａ２には１溝あたり１個ずつボール２８が組み込まれ、ボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂには１溝あたり２個ずつボール２８が組み込まれる。このように、ボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂに１溝あたり２個のボール２８を配置することにより、作動角を取ったときにボールスプライン部４に曲げモーメントがかかっても、滑らかなスライドが可能である。
【００４１】
対になる外側ボールスプライン溝２６ａ１と内側ボールスプライン溝２７ａ１および外側ボールスプライン溝２６ａ２と内側ボールスプライン溝２７ａ２は、それぞれ、互いに周方向の反対方向に等しい傾斜角で傾斜しているので、外筒部材３と固定式等速自在継手部２が軸方向に相対移動した際、外側ボールスプライン溝２６ａ１と内側ボールスプライン溝２７ａ１および外側ボールスプライン溝２６ａ２と内側ボールスプライン溝２７ａ２の交差した部分に位置するボール２８は、調心機能を有し軸方向に偏ることがない。この結果、保持器２９も軸方向に調心されるので、保持器２８に収容された全てのボール２８が軸方向に偏ることが防止されて安定したスライド性能が得られる。具体的な作動は後述する。
【００４２】
ボールスプライン部４のボールスプライン保持器２９は、大きな荷重を受けないため軽量化、低摩擦化を考慮して樹脂製とした。ボールスプライン保持器２９は、一般的に使用される耐摩耗性や耐焼き付性等に優れた樹脂が好ましく、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリプチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド等が挙げられ、また、熱硬化性樹脂としては、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂が挙げられる。強度向上と寸法安定性のために、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、あるいはポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂をベースとして、ガラス繊維や炭素繊維を添加することが好ましい。
【００４３】
ボールスプライン保持器２９の材料として、引張り伸び、引張り強度、耐衝撃性、耐摩耗性、潤滑性等に優れたポリアミド樹脂を用いることが好ましい。ポリアミド樹脂としては、ＰＡ６６（ポリアミド６６）、ＰＡ４６（ポリアミド４６）、ＰＡ９Ｔ（ポリアミド９Ｔ）、ＰＡ１１（ポリアミド１１）、ＰＡ６（ポリアミド６）が挙げられる。引張り伸び、引張り強度、耐衝撃性、耐摩耗性、潤滑性等に優れるので、高品質なボールスプライン保持器２９とすることができる。
【００４４】
ボールスプライン保持器２９の材料として、熱硬化性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることにより、高温での使用に適した保持器とすることができる。本実施形態では、ボールスプライン保持器２９を樹脂製のものを例示したが、これに限られず、鋼管などの金属製としてもよい。
【００４５】
本実施形態では、部品点数削減のため継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂには１溝あたり２個のボール２８を配置したものを例示したが。これに限られず、２個以上であれば、適宜の個数を設定することができる。また、ボールスプライン保持器２９にボール２８毎のポケット部２９ａ３を設けたものを例示したが、これに限られず、複数個のボールを１つのポケット部に保持する構造にしてもよい。
【００４６】
図１に示すように、外筒部材３の底部３ａにはデファレンシャルギヤ（図示省略）に連結されるステム部３ｂが一体に形成されている。ステム部３ｂには軸端にスプライン３ｃが形成され、中央部に油溝を設けた滑り軸受部３ｄが形成されている。スプライン３ｃがデファレンシャルギヤのスプライン孔に嵌合しトルク伝達可能に連結される。外筒部材３にステム軸部３ｂが一体に形成されていることにより、デファレンシャルギヤとの連結が容易である。
【００４７】
外筒部材３の外周面と、内側継手部材７に連結された中間シャフト１９の外周面に蛇腹状ブーツ２２が装着されている。具体的には、ブーツ２２の一端はシールアダプタ２３に取り付けられ、このシールアダプタ２３は、外筒部材３の開口側外周面に設けた取付溝１８に加締め固定されている。ブーツ２２の他端は、中間シャフト１９の外周面にブーツバンド３３により締付固定されている。これにより、継手内部に封入された潤滑剤としてのグリースの漏洩を防止すると共に外部からの異物の侵入を防止している。
【００４８】
図２に示すように、ボールスプライン部４を効率よく配置するために、外側継手部材６の外周面２５に形成されたボールスプライン溝２７ａ、２７ｂは、外側継手部材６の球状内周面１０に形成された隣り合うトラック溝１１間の位相の余肉部分に配置されている。曲線状のトラック溝の溝底は継手の中心Ｏの軸方向位置ほぼ最大径になる。したがって、本明細書において、ボールスプライン溝が外側継手部材の球状内周面に形成された隣り合うトラック溝間の位相の余肉部分に配置されるとは、少なくとも、継手の中心Ｏの軸方向位置においてボールスプライン溝が隣り合うトラック溝間の位相の余肉部分に配置されることを意味する。本実施形態の摺動式等速自在継手１が、コンパクトな固定式等速自在継手部２の外周にボールスプライン部４を効率よく配置し、コストや重量を抑えた構成の詳細は後述する。
【００４９】
図５に本実施形態の摺動式等速自在継手１がスライドアウトした状態を示す。固定式等速自在継手部２は、外筒部材３の開口側へボールスプライン部４の転がりによりスライドする。詳細には、ボールスプライン保持器２９の内外周面は、外側継手部材６の外周面２５と外筒部材３の内周面２４に案内されているので、ボールスプライン保持器２９の姿勢が安定し、このボールスプライン保持器２９のポケット部２９ａ１、２９ａ２、２９ａ３に収容されたボール２８はボールスプライン溝２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ上を軸方向に滑らかに転がる。
【００５０】
本実施形態の摺動式等速自在継手１では、作動角は内方の固定式等速自在継手部２で取り、軸方向のスライドはボールスプライン部４で取る。このように、作動角を取る機能と軸方向のスライドを取る機能が、固定式等速自在継手部２とボールスプライン部４に分けられている。そのため、本実施形態の摺動式等速自在継手１は、作動角を取る機能とスライドする機能を同時に行う現在使われている摺動式等速自在継手に生じる作動角による軸力問題は発生せず、ＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）特性が良好である。
【００５１】
スライドアウトした状態では、固定式等速自在継手部２は、外筒部材３に対してオーバハングして作動角を取り、ボールスプライン部４に曲げモーメントがかかる状態になるが、ボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂに１溝あたり２個配置したボール２８により、荷重を支持することができる。スライドアウトの状態では、中間シャフト１９とブーツ２２との干渉等の問題は少なく、大きな作動角が取れるので、車両のフルバウンドやフルリバウンドの状態に対応することができる。これにより、本実施形態の摺動式等速自在継手１は、４０°〜４５°程度に作動角が大幅に拡大するので、ドライブシャフトの角度の使用可能領域が拡大され、駆動系部品のレイアウトの自由度が向上し、多様化する自動車の設計に大きく貢献できる。
【００５２】
図示は省略するが、固定式等速自在継手部２が外筒部材３の奥側に移動してスライドインした状態では、中間シャフト１９とブーツ２２との干渉等により、作動角が制約されるが、この状態は車両がフルバウンドやフルリバウンドの状態ではないので、摺動式等速自在継手１に余り大きな作動角が必要でなく、実用上問題は生じない。
【００５３】
次に、本実施形態の特徴的な構成であるボールスプライン部のボールの軸方向の偏りを防止する機構（ボール調心機構ともいう）を図６および図７に基づいて説明する。図６は、摺動式等速自在継手が中心位置からスライドした状態を示す縦断面図で、（ａ）図はスライドインした状態、（ｂ）図は中心位置の状態、（ｃ）図はスライドアウトした状態を示す。図７はボール調心機構を示す模式図で、（ａ）図はスライドインした状態、（ｂ）図は中心位置の状態、（ｃ）図はスライドアウトした状態を示す。図７（ａ）〜図７（ｃ）において、外筒部材のボールスプライン溝は二点鎖線で示し、外側継手部材のボールスプライン溝は実線と破線で示す。
【００５４】
図６（ｂ）に示す摺動式等速自在継手１が中心位置の状態では、ボール調心機構Ｓは、図７（ｂ）に示す状態となる。具体的には、外側ボールスプライン溝２６ａ１の長手方向の中心線Ｔ１−Ｔ１は、継手軸線Ｎ−Ｎに対して周方向に角度δで傾斜している。これに対して、内側ボールスプライン溝２７ａ１の長手方向の中心線Ｔ２−Ｔ２は、継手軸線Ｎ−Ｎに対して周方向に角度δで、外側ボールスプライン溝２６ａ１の長手方向の中心線Ｔ１−Ｔ１に対して反対方向に傾斜している。中心線Ｔ１−Ｔ１と中心線Ｔ２−Ｔ２の交点Ｃｒにボール２８の中心が位置する。この場合、ポケット部２９ａ１の長窓形状の周方向中央にボール２８が位置する。本明細書および特許請求の範囲における外側ボールスプライン溝と内側ボールスプライン溝とが交差した部分は、交点Ｃｒを意味する。
【００５５】
図６（ｂ）に示す中心位置から、図６（ａ）示すスライドインした状態では、ボールの調心機構Ｓは、図７（ａ）に示す状態となる。具体的には、中心線Ｔ１−Ｔ１と中心線Ｔ２−Ｔ２の交点Ｃｒが、図面の右側に移動し、交点Ｃｒにボール２８が転がって位置決めされる。これがボール調心機構Ｓの仕組みである。これにより、ボールスプライン保持器２９は、図７（ａ）に示すように、外側継手部材６と外筒部材３の軸方向の相対移動量（スライド量）Ｗの半分、すなわちＷ／２だけ図面右側に移動し、交点Ｃｒが移動する結果、ポケット部２９ａ１内でボール２８は周方向〔図７（ａ）の下側〕に移動する。ボール２８の周方向の移動を吸収するために、ポケット部２９ａ１は長窓形状に形成され、相対移動量がＷの状態でもポケット部２９ａとボール２８との間に周方向隙間が若干残るようにポケット部２９ａ１の周方向長さが設定されている。
【００５６】
ボールスプライン保持器２９がＷ／２だけ移動するので、継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂに組込まれたボールもＷ／２だけ転がって移動し、外側継手部材６と外筒部材３に対して偏りのない状態で位置決めされる。トルク伝達の際、継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂに組込まれたボール２８はもちろん、傾斜したボールスプライン溝２６ａ１、２７ａ１、２６ａ２、２７ａ２（図２参照）に配置されたボール２８もトルク伝達に寄与する。そして、継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂに組込まれたボール２８の存在によりスライド抵抗が低減される。
【００５７】
図６（ｃ）示すスライドアウトした状態では、ボール調心機構Ｓは、図７（ｃ）に示す状態となる。図７（ａ）に示すスライドインの状態とは逆に、中心線Ｔ１−Ｔ１と中心線Ｔ２−Ｔ２の交点Ｃｒが、図面の左側に移動し、交点Ｃｒにボール２８が転がって位置決めされる。これにより、ボールスプライン保持器２９は、図７（ｃ）に示すように、外側継手部材６と外筒部材３の軸方向の相対移動量（スライド量）Ｗの半分、すなわちＷ／２だけ移動し、交点Ｃｒが移動する結果、ポケット部２９ａ１内でボール２８は周方向〔図７（ｃ）の上側〕に移動する。スライドアウトする状態は、スライドインする状態とはボール２８の動きが逆になるだけで、動き自体は同様であるので説明を簡略化する。スライドアウトした時、外筒部材３の開口側端部に装着された止め輪３０にボール２８が干渉し、外側継手部材６は外筒部材３に対して抜け止めされる。相対移動量（スライド量）Ｗは、ジョイントサイズや搭載車種により異なるが、２０〜３０ｍｍ程度である。
【００５８】
図７（ａ）〜図７（ｃ）では図示を省略したボールスプライン溝２６ａ２、２７ａ２（図２参照）については、傾斜方向がボールスプライン溝２６ａ１、２７ａ１とは逆であるだけで、ボール２８の動き自体は同様であるので、説明を省略する。
【００５９】
次に、コンパクトな固定式等速自在継手部２の外周にボールスプライン部４を効率よく配置し、トルク損失を低減し、コストや重量を抑えた本実施形態の摺動式等速自在継手１の構成を説明する。
【００６０】
まず、本実施形態に係る固定式等速自在継手部２を構成する８個のボールを使用した固定式等速自在継手を図１および図２を参照して説明する。この固定式等速自在継手は、ボール８のピッチ円直径（ＰＣＤＢＡＬＬ）とボール直径（ＤＢＡＬＬ）との比ｒ１（＝ＰＣＤＢＡＬＬ／ＤＢＡＬＬ）は３．３≦ｒ１≦５．０、好ましくは３．５≦ｒ１≦５．０の範囲内に設定されている。ここで、ボール８のピッチ円直径（ＰＣＤＢＡＬＬ）は、ＰＣＲの２倍の寸法である（ＰＣＤＢＡＬＬ＝２×ＰＣＲ）。外側継手部材６のトラック溝１１の曲率中心Ｏｏとボール８の中心Ｏ２を結ぶ線分の長さ、内側継手部材７のトラック溝１３の曲率中心Ｏｉとボール８の中心Ｏ２を結ぶ線分の長さが、それぞれＰＣＲであり、両者は等しい。また、外側継手部材６の外径（ＤＯＵＴＥＲ）と内側継手部材７の内径孔１６の雌スプライン１７のピッチ円直径(ＰＣＤＳＥＲＲ)との比ｒ２（＝ＤＯＵＴＥＲ／ＰＣＤＳＥＲＲ）は２．５≦ｒ２≦３．５の範囲内の値に設定されている。したがって、従来継手（６個のボールを使用した固定式等速自在継手）と同等以上の強度、負荷容量および耐久性を有し、かつ、外径寸法がコンパクトとなる。
【００６１】
次に、上記のコンパクトな８個のボールを使用した固定式等速自在継手部２の外周に配置したボールスプライン部４を説明する。ボールスプライン部４を効率よく配置するために、次の項目に着目し、検討した。ここでは、外筒部材３の傾斜したボールスプライン溝２６ａおよび継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝２６ｂを合わせてボールスプライン溝２６と総称し、外側継手部材６の傾斜したボールスプライン溝２７ａおよび継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝２７ｂを合わせてボールスプライン溝２７と総称する。
（１）ボールスプライン溝２６、２７のＰＣＤ（ＰＣＤＢＳ）と固定式等速自在継手部２の外径（ＤＯＵＴＥＲ）の比率
図３に示すように、内方の固定式等速自在継手部２の外側継手部材６の隣り合うトラック溝１１の中間の余肉部分にボールスプライン溝２７を配置し、固定式等速自在継手部２の必要強度を確保するために、ボールスプライン溝のＰＣＤ（ＰＣＤＢＳ）を必要十分な大きさに設定する必要があることが判明した。
（２）ボールスプライン部４のボール径Ｄ４と固定式等速自在継手部２のボール径ＤＢＡＬＬの比率
ボールスプライン部４のボール径Ｄ４が必要以上に大きいと、摺動式等速自在継手１の外径やボールスプライン溝２６、２７の長さが大きくなり、これがコスト、重量の増加を招くため、ボールスプライン部４のボール２８の直径Ｄ４を必要十分な大きさに設定する必要があることが判明した。ただし、入力されるトルクに対してボール２８の径Ｄ４が小さいと、ボールスプライン溝２６、２７の応力変形等により、ボールスプライン溝２６、２７の早期剥離破損や破断破損が発生する可能性があることが判明した。
【００６２】
以上の検討結果より、ボールスプライン部４を効率よく配置するために、次の比率が好ましいことが究明できた。
（１）ボールスプライン溝２６、２７のＰＣＤ（ＰＣＤＢＳ）と固定式等速自在継手部２の外径ＤＯＵＴＥＲの比率ＰＣＤＢＳ／ＤＯＵＴＥＲを、ＰＣＤＢＳ／ＤＯＵＴＥＲ＝０．９６〜１．００とする。
（２）ボールスプライン部４のボール径Ｄ４と固定式等速自在継手部２のボール径ＤＢＡＬＬの比率Ｄ４／ＤＢＡＬＬを、Ｄ４／ＤＢＡＬＬ＝０．５７〜０．６４とする。
【００６３】
以上のように、本実施形態の摺動式等速自在継手１は、上述したコンパクトな８個のボール８を使用した固定式等速自在継手部２とボールスプライン部４の効率のよい配置とが相俟って、トルク損失を低減し、軽量・コンパクトで、コストを抑えることができる。
【００６４】
図８に本実施形態の摺動式等速自在継手１を適用した自動車の前輪用ドライブシャフト４０を示す。このドライブシャフト４０は、中間シャフト１９の一端に固定式等速自在継手４１が連結され、他端に本実施形態の摺動式等速自在継手１が連結されている。固定式等速自在継手４１は、８個のボールを用いたツェッパ型等速自在継手であり、摺動式等速自在継手１の固定式等速自在継手部２の内部構成と同じである。固定式等速自在継手４１が駆動車輪を装着したハブ輪（図示省略）に連結され、摺動式等速自在継手１がデファレンシャルギヤ（図示省略）に連結される。固定式等速自在継手４１の外周面と中間シャフト１９の外周面との間、および摺動式等速自在継手１の外周面と中間シャフト１９の外周面との間に、それぞれ蛇腹状ブーツ２２、３４が装着され、ブーツバンド３３、３５ａ、３５ｂにより締め付け固定されると共に、ブーツ２２のシールアダプタ２３の端部を加締めて固定されている。
【００６５】
本実施形態の摺動式等速自在継手１を使用したので、作動角が大幅に拡大するので、ドライブシャフト４０の角度の使用可能領域が拡大され、駆動系部品のレイアウトの自由度が向上し、多様化する自動車の設計に大きく貢献できる摺動式等速自在継手１を実現することができる。また、コンパクトな固定式等速自在継手部２の外周に保持器を有するボールスプライン部４を配置し、トルク損失を低減し、コストや重量を抑えた摺動式等速自在継手１を実現することができる。特に、ボールスプライン溝２６ａ、２７ａがそれぞれ周方向に傾斜し、その交差した部分にボールスプライン部４のボール２８が配置されているので、ボールスプライン部４のボール２８が軸方向に偏ることがなく安定したスライド性能が得られる。
【００６６】
ボールスプライン部４のボール２８がボールスプライン保持器２９により保持されているので、ボール２８が安定して案内されると共に、スライド時のボールスプライン保持器２９の中心位置が偏ることを防止でき、スライドイン、スライドアウト時に外側および内側のボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂからのボール２８の脱落を防止でき、一層安定したスライド性能が得られる。
【００６７】
次に、本発明の第２の実施形態に係る摺動式等速自在継手を図９および図１０に基づいて説明する。本実施形態の摺動式等速自在継手は、ボールスプライン部のボールスプライン溝の数が第１の実施形態と異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同じであるので、同じ機能を有する部位には、同じ符号を付して要点のみ説明する。図９は、本実施形態の摺動式等速自在継手を示し、図１０のＧ１’−Ｎ−Ｇ’線における縦断面図である。図１０は、図９のＨ−Ｈ線で矢視した側面図である。
【００６８】
図９に示すように、本実施形態の摺動式等速自在継手１は、第１の実施形態と同じツェッパ型の固定式等速自在継手部を備え、摺動式等速自在継手としての縦断面は、第１の実施形態と同じである。図１０に示すように、外筒部材３の内周面２４に、周方向に傾斜した外側ボールスプライン溝２６ａと継手軸線Ｎ−Ｎに平行な外側ボールスプライン溝２６ｂが形成されている。外側継手部材６の外周面２５には、周方向に傾斜した内側ボールスプライン溝２７ａと継手軸線Ｎ−Ｎに平行な内側ボールスプライン溝２７ｂが形成されている。
【００６９】
本実施形態では、継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝２６ｂ、２７ｂは、各６本で周方向の６等分位置に形成されている。周方向に傾斜したボールスプライン溝２６ａ、２７ａは、ボールスプライン溝２６ａ１、２７ａ１が各２本、傾斜方向が反対のボールスプライン溝２６ａ２、２７ａ２が各２本で、計４本形成されている。ボールスプライン部４のボールの数と直径は負荷容量の関係から決まる。図１９〜図２２に示す先に提案した摺動式等速自在継手１０１において、同サイズであれば、１６個以上のボール数で成立可能であることが判明したので、本実施形態を着想した。この場合、傾斜したボールスプライン溝２６ａ１、２７ａ１の対およびこの対と傾斜方向が反対のボールスプライン溝２６ａ２、２７ａ２の対は、それぞれ、直径方向に対向して配置されている。これにより、ボール調心機構Ｓの作動が安定する。
【００７０】
本実施形態の摺動式等速自在継手１おける外筒部材３の構成、ボールスプライン部４、ボール調心機構Ｓの構成や作動、スライドイン・スライドアウトした状態やドライブシャフトへの適用などは、前述した第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態の説明内容を準用し、重複説明を省略する。
【００７１】
次に、本発明の第３の実施形態に係る摺動式等速自在継手を図１１および図１２に基づいて説明する。図１１は、本実施形態の摺動式等速自在継手の外筒部材を部分的にカットした斜視図で、図１２はボール調心機構を示す模式図である。本実施形態はボール調心機構の構成が第１の実施形態と異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同じであるので、同じ機能を有する部位には同一の符号を付して要点のみ説明する。
【００７２】
本実施形態の固定式等速自在継手部１は第１および第２の実施形態と同様、ツェッパ型等速自在継手から構成されている。本実施形態では、外筒部材３の内周面２４と外側継手部材６の外周面２５に形成されるボールスプライン溝２６、２７は、周方向に傾斜したボールスプライン溝２６ａ、２７ａのみで構成されている。したがって、継手軸線Ｎ−Ｎに平行なボールスプライン溝は設けられていない。
【００７３】
図１１に示すように、外筒部材３の内周面２４には、二点鎖線で表示した外側ボールスプライン溝２６ａが形成されている。外側ボールスプライン溝２６ａは、周方向の一方方向に傾斜した外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ１’と周方向の反対方向に傾斜した外側ボールスプライン溝２６ａ２、２６ａ２’からなる。外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ１’の周方向の間隔と外側ボールスプライン溝２６ａ２、２６ａ２’の周方向の間隔は狭く設定されている。外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ１’の組および外側ボールスプライン溝２６ａ２、２６ａ２’の組は、両方の組を合わせて周方向に８等分位置に配置されている。
【００７４】
外側継手部材６の外周面２５には、実線で表示した内側ボールスプライン溝２７ａが形成されている。内側ボールスプライン溝２７ａは、周方向の一方方向に傾斜した内側ボールスプライン溝２７ａ１と周方向の反対方向に傾斜した内側ボールスプライン溝２７ａ２からなる。内側ボールスプライン溝２７ａ１、２７ａ２は、合わせて周方向に８等分位置に配置されている。
【００７５】
外側継手部材６の球状内周面１０には、トラック溝１１が設けられているので、隣り合うトラック溝１１間の余肉部分を考慮すると、内側ボールスプライン溝２７ａ１、２７ａ２は、１本ずつの配置が有利である。一方、外筒部材３の内周面２４は凹凸のない円筒状であるので、外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ１’および外側ボールスプライン溝２６ａ２、２６ａ２’は、それぞれ、２本ずつの組にした配置が有利である。
【００７６】
ボールスプライン溝２６ａ、２７ａは、外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ１’と内側ボールスプライン溝２７ａ１が対になり、外側ボールスプライン溝２６ａ２、２６ａ２’と内側ボールスプライン溝２７ａ２が対になり、それぞれの交点Ｃｒにボール２８が配置される。内側ボールスプライン溝２７ａ１、２７ａ２には、交点Ｃｒが２個できる。図１２に示すように、ボールスプライン保持器２９のポケット部２９ａ１、２９ａ２は軸方向に２列設けられており、内側ボールスプライン溝２７ａ１、２７ａ２には１溝あたり２個のボール２８が配置される。これにより、ボールスプライン部４に掛かる曲げモーメントを支持することができると共にボールスプライン部４をコンパクトに構成することができる。
【００７７】
図１２に示すように、外側ボールスプライン溝２６ａ１、２６ａ１’は長手方向の中心線Ｔ１’１−Ｔ１’１を有し、外側ボールスプライン溝２６ａ２、２６ａ２’は長手方向の中心線Ｔ１’２−Ｔ１’２を有する。内側ボールスプライン溝２７ａ１は長手方向の中心線Ｔ２’１−Ｔ２’１を有し、内側ボールスプライン溝２７ａ２は長手方向の中心線Ｔ２’２−Ｔ２’２を有する。中心線Ｔ１’１−Ｔ１’１、Ｔ１’２−Ｔ１’２、Ｔ２’１−Ｔ２’１およびＴ２’２−Ｔ２’２は、それぞれ、傾斜角度δ’を有する。傾斜角度δ’は、ボールスプライン溝２６ａ、２７ａの配置スペースの関係から第１の実施形態の傾斜角度δよりも大きく設定されている。
【００７８】
本実施形態では、ボールスプライン溝２６ａ、２７ａのすべてが傾斜し、交点Ｃｒができる構造になっているので、ボールスプライン部４のすべてのボール２８が交点Ｃｒに位置決めされる。そのため、ボールスプライン保持器２９を省略することができる。この場合は、外筒部材３の内周面２４の直径を下げ、反対に、外側継手部材６の外周面２５の直径を上げて、外筒部材３の内有面２４と外側継手部材６の外周面２５の間で摺動案内させることが好ましい。この場合は、ボールスプライン溝２６ａ、２７ａの溝深さを深くすることができ、耐久性の面で有利になる。また、ボールスプライン保持器２９が省略できるので、部品点数を削減できる。
【００７９】
本実施形態では、ボール調心機構Ｓに全てのボールスプライン溝２６ａ、２７ａが関与する。本実施形態の摺動式等速自在継手１のボール調心機構Ｓの作動、スライドイン・スライドアウトした状態やドライブシャフトへの適用などは、前述した第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態の説明内容を準用し、重複説明を省略する。
【００８０】
次に、本発明の第４の実施形態に係る摺動式等速自在継手を図１３〜図１８に基づいて説明する。本実施形態の摺動式等速自在継手５１は、固定式等速自在継手部５２が第１の実施形態と異なる。その他の構成は、第１の実施形態と同じであるので、同じ機能を有する部位には、同じ符号を付して説明を省略する。ただし、本実施形態の固定式等速自在継手部の部位には第１の実施形態の符号に５０を加えた符号を付す。
【００８１】
図１３および図１４に示すように、固定式等速自在継手部５２は、外側継手部材５６、内側継手部材５７、ボール５８および保持器５９を主な構成とする。図１３〜図１６に示すように、外側継手部材５６および内側継手部材５７のそれぞれ８本のトラック溝６１、６３は、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して周方向に傾斜すると共にその傾斜方向が周方向に隣り合うトラック溝６１Ａ、６１Ｂおよび６３Ａ、６３Ｂで互いに反対方向に形成されている。そして、外側継手部材５６および内側継手部材５７の対となるトラック溝６１Ａ、６３Ａおよび６１Ｂ、６３Ｂの各交差部に８個のボール５８が配置されている。このように、固定式等速自在継手部５２が公差トラック溝６１、６３を有する等速自在継手で構成されている。トラック溝６１、６３の詳細は後述する。
【００８２】
図１４に示すように、本実施形態でも、ボールスプライン部４を効率よく配置するために、外側継手部材５６の外周面７５に形成されたボールスプライン溝２７は、外側継手部材５６の球状内周面６０に形成された隣り合うトラック溝６１間の位相の余肉部分に配置されている。本実施形態の摺動式等速自在継手５１においても、コンパクトで高効率な固定式等速自在継手部５２の外周にボールスプライン部４を効率よく配置し、コストや重量を抑えている。
【００８３】
継手の縦断面を図１３に示す。概ね軸方向に延びるトラック溝の傾斜状態や湾曲状態などの形態、形状を的確に示すために、本実施形態では、ボール軌道中心線という用語を用いて説明する。ここで、ボール軌道中心線とは、トラック溝に配置されたボールがトラック溝に沿って移動するときのボールの中心が描く軌跡を意味する。したがって、トラック溝の傾斜状態は、ボール軌道中心線の傾斜状態と同じであり、また、トラック溝の円弧状、あるいは直線状の状態は、ボール軌道中心線の円弧状、あるいは直線状の状態と同じである。
【００８４】
図１３に示すように、外側継手部材５６のトラック溝６１はボール軌道中心線Ｘを有し、トラック溝６１は、継手中心Ｏを曲率中心とする円弧状のボール軌道中心線Ｘａを有する第１のトラック溝部６１ａと、直線状のボール軌道中心線Ｘｂを有する第２のトラック溝部６１ｂとからなり、第１のトラック溝部６１ａのボール軌道中心線Ｘａに第２のトラック溝部６１ｂのボール軌道中心線Ｘｂが接線として滑らかに接続されている。一方、内側継手部材５７のトラック溝６３はボール軌道中心線Ｙを有し、トラック溝６３は、継手中心Ｏを曲率中心とする円弧状のボール軌道中心線Ｙａを有する第１のトラック溝部６３ａと、直線状のボール軌道中心線Ｙｂを有する第２のトラック溝部６３ｂとからなり、第１のトラック溝部６３ａのボール軌道中心線Ｙａに第２のトラック溝部６３ｂのボール軌道中心線Ｙｂが接線として滑らかに接続されている。第１のトラック溝部６１ａ、６３ａのボール軌道中心線Ｘａ、Ｙａの各曲率中心を、継手中心Ｏ、すなわち継手の軸線Ｎ−Ｎ上に配置したことにより、トラック溝深さを均一にすることができ、かつ加工を容易にすることができる。
【００８５】
トラック溝６１、６３の横断面形状は、前述した図３と同様、楕円形状やゴシックアーチ形状に形成されており、トラック溝６１、６３とボール５８は、接触角（３０°〜４５°程度）をもって接触する、所謂、アンギュラコンタクトとなっている。したがって、ボール５８は、トラック溝６１、６３の溝底より少し離れたトラック溝６１、６３の側面側で接触している。
【００８６】
図１４に基づき、外側継手部材５６のトラック溝６１が継手の軸線Ｎ−Ｎに対して周方向に傾斜している状態を説明する。図１５は外側継手部材５６の縦断面を示す。外側継手部材５６のトラック溝６１は、その傾斜方向の違いから、トラック溝６１Ａ、６１Ｂの符号を付す。図１５に示すように、トラック溝６１Ａのボール軌道中心線Ｘと継手中心Ｏを含む平面Ｍは、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して角度γだけ傾斜している。そして、トラック溝６１Ａに周方向に隣り合うトラック溝６１Ｂは、図示は省略するが、トラック溝６１Ｂのボール軌道中心線Ｘと継手中心Ｏを含む平面Ｍが、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して、トラック溝６１Ａの傾斜方向とは反対方向に角度γだけ傾斜している。
【００８７】
本実施形態では、トラック溝６１Ａのボール軌道中心線Ｘの全域、すなわち、第１のトラック溝部６１ａのボール軌道中心線Ｘａおよび第２のトラック溝部６１ｂのボール軌道中心線Ｘｂの両方が平面Ｍ上に形成されている。しかし、これに限られるものではなく、第１のトラック溝部６１ａのボール軌道中心線Ｘａのみが平面Ｍに含まれている形態も実施することができる。したがって、少なくとも第１のトラック溝部６１ａのボール軌道中心線Ｘａと継手中心Ｏを含む平面Ｍが継手の軸線Ｎ−Ｎに対して傾斜すると共にその傾斜方向が周方向に隣り合う第１のトラック溝部６１ａで互いに反対方向に形成されていればよい。
【００８８】
ここで、トラック溝の符号について補足する。外側継手部材５６のトラック溝全体を指す場合は符号６１を付し、その第１のトラック溝部に符号６１ａ、第２のトラック溝部に符号６１ｂを付す。さらに、傾斜方向の違うトラック溝を区別する場合には符号６１Ａ、６１Ｂを付し、それぞれの第１のトラック溝部に符号６１Ａａ、６１Ｂａ、第２のトラック溝部に符号６１Ａｂ、６１Ｂｂを付す。後述する内側継手部材５７のトラック溝についても、同様の要領で符号を付している。
【００８９】
次に、図１６に基づき、内側継手部材５７のトラック溝６３が継手の軸線Ｎ−Ｎに対して周方向に傾斜している状態を説明する。図１６は内側継手部材５７の外周面を示す。内側継手部材５７のトラック溝６３は、その傾斜方向の違いから、トラック溝６３Ａ、６３Ｂの符号を付す。図１６に示すように、トラック溝６３Ａのボール軌道中心線Ｙと継手中心Ｏを含む平面Ｑは、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して角度γだけ傾斜している。そして、トラック溝６３Ａに周方向に隣り合うトラック溝６３Ｂは、図示は省略するが、トラック溝６３Ｂのボール軌道中心線Ｙと継手中心Ｏを含む平面Ｑが、継手の軸線Ｎ−Ｎに対して、トラック溝６３Ａの傾斜方向とは反対方向に角度γだけ傾斜している。傾斜角γは、固定式等速自在継手部５２の作動性および内側継手部材５７のトラック溝の最も接近した側の球面幅Ｆ（図１４参照）を考慮し、４°〜１２°にすることが好ましい。
【００９０】
前述した外側継手部材５６と同様、本実施形態の内側継手部材５７では、トラック溝６３Ａのボール軌道中心線Ｙの全域、すなわち、第１のトラック溝部６３ａのボール軌道中心線Ｙａおよび第２のトラック溝部６３ｂのボール軌道中心線Ｙｂの両方が平面Ｑ上に形成されている。しかし、これに限られるものではなく、第１のトラック溝部６３ａのボール軌道中心線Ｙａのみが平面Ｑに含まれている形態も実施することができる。したがって、少なくとも第１のトラック溝部６３ａのボール軌道中心線Ｙａと継手中心Ｏを含む平面Ｑが継手の軸線Ｎ−Ｎに対して周方向に傾斜すると共にその傾斜方向が周方向に隣り合う第１のトラック溝部６３ａで互いに反対方向に形成されていればよい。内側継手部材５７のトラック溝６３のボール軌道中心線Ｙは、作動角０°の状態で継手中心Ｏを含む平面Ｐを基準として、外側継手部材５６の対となるトラック溝６１のボール軌道中心線Ｘと鏡像対称に形成されている。
【００９１】
図１７に基づいて、外側継手部材５６の縦断面より見たトラック溝の詳細を説明する。図１７の縦断面は、前述した図１５のトラック溝６１Ａのボール軌道中心線Ｘと継手中心Ｏを含む平面Ｍで見た断面図である。したがって、厳密には、継手の軸線Ｎ−Ｎを含む平面における縦断面図ではなく、角度γだけ傾斜した断面を示している。図１７には、外側継手部材５６のトラック溝６１Ａが示されているが、トラック溝６１Ｂは、傾斜方向がトラック溝６１Ａとは反対方向であるだけで、その他の構成はトラック溝６１Ａと同じであるので、説明は省略する。外側継手部材５６の球状内周面６０にはトラック溝６１Ａが軸方向に沿って形成されている。トラック溝６１Ａはボール軌道中心線Ｘを有し、トラック溝６１Ａは、継手中心Ｏを曲率中心（軸方向のオフセットがない）とする円弧状のボール軌道中心線Ｘａを有する第１のトラック溝部６１Ａａと、直線状のボール軌道中心線Ｘｂを有する第２のトラック溝部６１Ａｂとからなる。そして、第１のトラック溝部６１Ａａのボール軌道中心線Ｘａの開口側の端部Ａにおいて、第２のトラック溝部６１Ａｂの直線状のボール軌道中心線Ｘｂが接線として滑らかに接続されている。すなわち、端部Ａが第１のトラック溝部６１Ａａと第２のトラック溝６１Ａｂとの接続点である。端部Ａは継手中心Ｏよりも開口側に位置するので、第１のトラック溝部６１Ａａのボール軌道中心線Ｘａの開口側の端部Ａにおいて接線として接続される第２のトラック溝部６１Ａｂの直線状のボール軌道中心線Ｘｂは、開口側に行くにつれて継手の軸線Ｎ−Ｎ（図１３参照）に接近するように形成されている。これにより、最大作動角時の有効トラック長さを確保すると共にくさび角が過大になるのを抑制することができる。
【００９２】
図１７に示すように、端部Ａと継手中心Ｏとを結ぶ直線をＬとする。トラック溝６１Ａのボール軌道中心線Ｘと継手中心Ｏを含む平面Ｍ（図１５参照）上に投影された継手の軸線Ｎ’−Ｎ’は継手の軸線Ｎ−Ｎに対しγだけ傾斜し、軸線Ｎ’−Ｎ’の継手中心Ｏにおける垂線Ｋと直線Ｌとがなす角度をβ’とする。上記の垂線Ｋは作動角０°の状態の継手中心Ｏを含む平面Ｐ上にある。したがって、直線Ｌが作動角０°の状態の継手中心Ｏを含む平面Ｐに対してなす角度βは、ｓｉｎβ＝ｓｉｎβ’×ｃｏｓγの関係になる。
【００９３】
同様に、図１８に基づいて、内側継手部材５７の縦断面よりトラック溝の詳細を説明する。図１８の縦断面は、前述した図１６のトラック溝６３Ａのボール軌道中心線Ｙと継手中心Ｏを含む平面Ｑで見た断面図である。したがって、図１７と同様に、厳密には、継手の軸線Ｎ−Ｎを含む平面における縦断面図ではなく、角度γだけ傾斜した断面を示している。図１８には、内側継手部材５７のトラック溝６３Ａが示されているが、トラック溝６３Ｂは、傾斜方向がトラック溝６３Ａとは反対方向であるだけで、その他の構成はトラック溝６３Ａと同じであるので、説明は省略する。内側継手部材５７の球状外周面６２にはトラック溝６３Ａが軸方向に沿って形成されている。トラック溝６３Ａはボール軌道中心線Ｙを有し、トラック溝６３Ａは、継手中心Ｏを曲率中心（軸方向のオフセットがない）とする円弧状のボール軌道中心線Ｙａを有する第１のトラック溝部６３Ａａと、直線状のボール軌道中心線Ｙｂを有する第２のトラック溝部６３Ａｂとからなる。そして、第１のトラック溝部６３Ａａのボール軌道中心線Ｙａの奥側の端部Ｂにおいて、第２のトラック溝部６３Ａｂのボール軌道中心線Ｙｂが接線として滑らかに接続されている。すなわち、端部Ｂが第１のトラック溝部６３Ａａと第２のトラック溝６３Ａｂとの接続点である。端部Ｂは継手中心Ｏよりも奥側に位置するので、第１のトラック溝部６３Ａａのボール軌道中心線Ｙａの奥側の端部Ｂにおいて接線として接続される第２のトラック溝部６３Ａｂの直線状のボール軌道中心線Ｙｂは、奥側に行くにつれて継手の軸線Ｎ−Ｎ（図１３参照）に接近するように形成されている。これにより、最大作動角時の有効トラック長さを確保すると共にくさび角が過大になるのを抑制することができる。
【００９４】
図１８に示すように、端部Ｂと継手中心Ｏとを結ぶ直線をＲとする。トラック溝６３Ａのボール軌道中心線Ｙと継手中心Ｏを含む平面Ｑ（図１６参照）上に投影された継手の軸線Ｎ’−Ｎ’は継手の軸線Ｎ−Ｎに対しγだけ傾斜し、軸線Ｎ’−Ｎ’の継手中心Ｏにおける垂線Ｋと直線Ｒとがなす角度をβ’とする。上記の垂線Ｋは作動角０°の状態の継手中心Ｏを含む平面Ｐ上にある。したがって、直線Ｒが作動角０°の状態の継手中心Ｏを含む平面Ｐに対してなす角度βは、ｓｉｎβ＝ｓｉｎβ’×ｃｏｓγの関係になる。
【００９５】
次に、直線Ｌ、Ｒが作動角０°の状態の継手中心Ｏを含む平面Ｐに対してなす角度βについて説明する。作動角θを取ったとき、外側継手部材５６および内側継手部材５７の継手中心Ｏを含む平面Ｐに対して、ボール５８がθ／２だけ移動する。使用頻度が多い作動角の１／２より角度βを決め、使用頻度が多い作動角の範囲においてボール５８が接触するトラック溝の範囲を決める。ここで、使用頻度が多い作動角について定義する。まず、継手の常用角とは、水平で平坦な路面上で１名乗車時の自動車において、ステアリングを直進状態にした時にフロント用ドライブシャフトの固定式等速自在継手に生じる作動角をいう。常用角は、通常、２°〜１５°の間で車種ごとの設計条件に応じて選択・決定される。そして、使用頻度の多い作動角とは、上記の自動車が、例えば、交差点の右折・左折時などに生じる高作動角ではなく、連続走行する曲線道路などで固定式等速自在継手に生じる作動角をいい、これも車種ごとの設計条件に応じて決定される。使用頻度の多い作動角は最大２０°を目処とする。これにより、直線Ｌ、Ｒが作動角０°の状態の継手中心Ｏを含む平面Ｐに対してなす角度βを３°〜１０°と設定する。ただし、角度βは３°〜１０°に限定されるものではなく、車種の設計条件に応じて適宜設定することができる。角度βを３°〜１０°に設定することで種々の車種に汎用することができる。
【００９６】
上記の角度βにより、図１７において、第１のトラック溝部６１Ａａのボール軌道中心線Ｘａの端部Ａは、使用頻度が多い作動角時に軸方向に沿って最も開口側に移動したときのボールの中心位置となる。同様に、内側継手部材５７では、図１８において、第１のトラック溝部６３Ａａのボール軌道中心線Ｙａの端部Ｂは、使用頻度が多い作動角時に軸方向に沿って最も奥側に移動したときのボールの中心位置となる。このように設定されているので、使用頻度が多い作動角の範囲では、ボール５８は、外側継手部材５６および内側継手部材５７の第１のトラック溝部６１Ａａ、６３Ａａと、傾斜方向が反対の６１Ｂａ、６３Ｂａ（図１５、図１６参照）に位置するので、保持器５９の周方向に隣り合うポケット部５９ａにボール５８から相反する方向の力が作用し、保持器５９は継手中心Ｏの位置で安定する（図１３参照）。このため、保持器５９の球状外周面６４と外側継手部材５６の球状内周面６０との接触力、および保持器５９の球状内周面６５と内側継手部材５７の球状外周面６２との接触力が抑制され、高負荷時や高速回転時に継手が円滑に作動し、トルク損失や発熱が抑えられ、耐久性が向上する。
【００９７】
本実施形態の固定式等速自在継手部５２の外側継手部材５６のトラック溝６１Ａは、直線状のボール軌道中心線Ｘｂを有する第２のトラック溝部６１Ａｂが開口側に形成されている。コンパクト設計の中で、この第２のトラック溝部６１Ａｂの存在により、最大作動角時における有効トラック長さを確保すると共にくさび角が過大になるのを抑制することができる。そのため、最大作動角を４７°程度の高角にしても、必要十分な入口チャンファ７０を設けた状態でボール５８がトラック溝６１Ａｂと接触状態を確保することができ、かつ、くさび角が大きくならないように抑えることができる。
【００９８】
尚、高作動角の範囲では、周方向に配置されたボール５８が第１のトラック溝部６１Ａａ、６３Ａａ（６１Ｂａ、６３Ｂａ、図１５および図１６参照）と第２のトラック溝部６１Ａｂ、６３Ａｂ（６１Ｂｂ、６３Ｂｂ、図１５および図１６参照）に一時的に分かれて位置する。これに伴い、保持器５９の各ポケット部５９ａにボール５８から作用する力が継手全体として釣り合わず、保持器５９と外側継手部材５６との球面接触部６４、６０および保持器５９と内側継手部材５７との球面接触部６５、６２の接触力が発生するが、高作動角の範囲は使用頻度が少ないため、本実施形態の摺動式等速自在継手５１に適用される固定式等速自在継手部５２は、総合的にみるとトルク損失や発熱を抑制できる。したがって、トルク損失および発熱が少なく高効率で、高作動角を取ることができ、高作動角時の強度や耐久性にも優れたコンパクトな固定式等速自在継手部５２となる。
【００９９】
以上説明した本実施形態の交差トラック溝６１、６３を有する固定式等速自在継手部５２は、図１３に示すように、第１の実施形態と同様に、外筒部材３に嵌挿され、外筒部材３の内周面２４と、固定式等速自在継手部５２の外側継手部材５６の外周面７５との間にボールスプライン部４が形成されている。摺動式等速自在継手５１においても、第１の実施形態と同様、作動角は内方の固定式等速自在継手部５２で取り、軸方向のスライドはボールスプライン部４で取る。作動角を取る機能と軸方向のスライドを取る機能が、固定式等速自在継手部５２とボールスプライン部４に分けられており、かつ、高効率な交差トラック溝６１、６３を有する固定式等速自在継手部５６が相俟って、ＮＶＨ特性がきわめて良好である。
【０１００】
本実施形態の摺動式等速自在継手５１におけるその他の構成、すなわち、外筒部材３の構成、ボールスプライン部４の構成や作動、ボール調心機構の構成や作用、スライド状態、ドライブシャフトへの適用などは、前述した第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態の説明内容を準用し、重複説明を省略する。なお、本実施形態の摺動式等速自在継手５１においても第１の実施形態と同じく（１）ボールスプライン溝２６、２７のＰＣＤ（ＰＣＤＢＳ）と固定式等速自在継手部５２の外径（ＤＯＵＴＥＲ）の比率ＰＣＤＢＳ／ＤＯＵＴＥＲを、ＰＣＤＢＳ／ＤＯＵＴＥＲ＝０．９６〜１．００とし、（２）ボールスプライン部４のボール径（Ｄ４）と固定式等速自在継手部５２のボール径（ＤＢＡＬＬ）の比率Ｄ４／ＤＢＡＬＬを、Ｄ４／ＤＢＡＬＬ＝０．５７〜０．６４とした。
【０１０１】
本実施形態の摺動式等速自在継手５１では、交差トラック溝が、軸方向にオフセットのない曲率中心をもつ円弧状の第１のトラック溝部６１ａ、６３ａと直線状の第２のトラック溝部６１ｂ、６３ｂから構成した固定式等速自在継手部５２を適用したものを例示したが、これに限られず、軸方向にオフセットのない曲率中心をもつ円弧状トラック溝のみで交差トラック溝が形成された固定式等速自在継手部としてもよい。また、直線状の第２のトラック溝部６１ｂ、６３ｂは、大きな曲率半径の凸円弧状あるいは凹円弧状に修正してもよい。
【０１０２】
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、さらに種々の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】
【０１０３】
１、５１      摺動式等速自在継手
２、５２      固定式等速自在継手部
３            外筒部材
３ｂ          ステム部
４            ボールスプライン部
６、５６      外側継手部材
７、５７      内側継手部材
８、５８      トルク伝達ボール
９、５９      保持器
１０、６０    球状内周面
１１、６１    トラック溝
１２、６２    球状外周面
１３、６３    トラック溝
１４、６４    球状外周面
１５、６５    球状内周面
２４          内周面
２５、７５    外周面
２６          外側ボールスプライン溝
２６ａ        傾斜した外側ボールスプライン溝
２６ｂ        継手軸線に平行な外側ボールスプライン溝
２７          内側ボールスプライン溝
２７ａ        傾斜した内側ボールスプライン溝
２７ｂ        継手軸線に平行な内側ボールスプライン溝
２８          ボール
２９          ボールスプライン保持器
２９ａ        ポケット部
Ｃｒ          交点
Ｎ            継手軸線
Ｏ            継手中心
Ｏｉ          曲率中心
Ｏｏ          曲率中心
Ｐ            継手中心平面
Ｓ            ボール調心機構
Ｗ            相対移動量
【図１】
2017166578.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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