(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッション・ジョイント用のスパイダ組立体であって、
シャフトに接続し、円筒形滑走路面（４）をそれぞれが備えた複数のアーム（３）が突出しているハブ（２）と、
リング状に配置された複数のニードル（５）を介して前記各アーム上で回転および摺動することができるように取り付けられたローラ（６）と、
前記ニードル（５）および前記ローラ（６）を保持する保持部材（８）と
を有するスパイダ（１）からなるタイプの、スパイダ組立体であって、
前記保持部材（８）は、前記アーム（３）と実質的に共軸であって、該アーム（３）の自由端に軸方向および角度的において固定された回転体の閉じたリング（１２）から構成され、
前記リング（１２）は、その外周に、前記ローラ（６）を軸方向（Ｙ−Ｙ方向）で保持する少なくとも１つの面（３４、４０）を備え、その内周に、前記アーム（３）上に前記リング（１２）を固定するネック（１９）を備え、前記ローラを保持する前記面（３４、４０）は、前記ネック（１９）に対して、前記アーム（３）の自由端に向かって軸方向にオフセットされ、
前記リング（１２）の前記ネック（１９）は、前記アーム（３）に対して前記リング（１２）を角度的に保持する面（２０）を備え、
前記リング（１２）は、前記アーム（３）の自由端の少なくとも１つの周縁ゾーン（２６）を、前記リング（１２）の前記ネック（１９）上に圧接することにより固定され、該周縁ゾーン（２６）は、前記ネック（１９）を少なくとも部分的に覆う軸方向保持バルジ（２８）、および前記アーム（３）の軸に関して半径方向に突出し、前記ネック（１９）の前記角度的に保持する面（２０）と協働して、前記アーム（３）上にリングの角度的な位置を固定する少なくとも１つの突起形成部（３０）を有する
ことを特徴とする、スパイダ組立体。
【請求項２】
前記角度的に保持する面（２０）は、突起部および窪み部を含む形態を有することを特徴とする、請求項１に記載のスパイダ組立体。
【請求項３】
前記リング（１２）は、前記ローラ（６）を保持する少なくとも１つのニブ（３２）を有し、前記ローラ（６）を軸方向に保持する前記または各面（３４）は、前記ニブ上に形成され、かつ、前記アーム（３）の軸に本質的に平行な法線を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のスパイダ組立体。
【請求項４】
前記リング（１２）は、前記アーム（３）上にリングを固定する前記ネック（１９）を画定する平坦環状部（１４Ｂ）を内部に有し、前記各ニブ（３２）の領域に、前記環状部（１４Ｂ）を横断して配置された突起形成部（３５）を外部に有し、前記各ニブ（３２）は、対応する突起形成部の自由端に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のスパイダ組立体。
【請求項５】
前記リング（１２）は、前記環状部（１４Ｂ）の外周に２つの連続的な突起形成部（３５）の間を接続する接続部（３６）を少なくとも外部に備えることを特徴とする、請求項４に記載のスパイダ組立体。
【請求項６】
前記接続部（３６）は、前記環状部（１４Ｂ）の周縁端に接線方向に接続することを特徴とする、請求項５に記載のスパイダ組立体。
【請求項７】
前記リング（１２）は、前記ローラ（６）を保持する周縁リム（３８）を有し、該リム（３８）は、前記ローラの穴の面取り（４２）と本質的に相補となる形状をしており、前記ローラ（６）を軸方向に保持する前記面（４０）は、前記リム（３８）に形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のスパイダ組立体。
【請求項８】
前記リング（１２）は、その下方面に、前記ニードル（５）を保持する面（１６）を有し、該面（１６）は、前記アーム（３）の自由端に向かって少なくとも部分的に広がり、前記ニードル（５）が転動するスペースを画定することを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載のスパイダ組立体。
【請求項９】
前記ニードル（５）を保持する前記面（１６）の少なくとも一部（１６Ａ）は、本質的に平坦（図４）であることを特徴とする、請求項８に記載のスパイダ組立体。
【請求項１０】
スパイダ組立体が設けられたシャフトと、該スパイダ組立体を収容する雌型要素（１０）とを備えるタイプのトランスミッション・ジョイントであって、前記スパイダ組立体は、請求項１ないし９のいずれか一項に記載のものであり、前記雌型要素（１０）は、前記スパイダ組立体のローラ（６）が収容されるトラック（１１）を有することを特徴とする、トランスミッション・ジョイント。
【請求項１１】
前記スパイダ組立体の各リング（１２）は、前記雌型要素（１０）の長手方向に本質的に整合された、前記ローラ（６）を保持する少なくとも１つのニブ（３２）を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のトランスミッション・ジョイント。
【請求項１２】
前記スパイダ組立体の各リング（１２）は、前記雌型要素（１０）の長手方向に本質的に整合された、前記ローラ（６）を保持する直径方向に対向した２つのニブ（３２）を有することを特徴とする、請求項１０に記載のトランスミッション・ジョイント。
【請求項１３】
各リング（１２）は、その下方面に、前記ニードル（５）を保持する直径方向に対向した２つの本質的に平坦な表面部分（１６Ａ）を有し、該表面部分は、前記ローラ（６）を保持する前記２つのニブ（３２）の整合する方向に対して本質的に直角に配置されていることを特徴とする、請求項１２に記載のトランスミッション・ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスミッション・ジョイント用スパイダ組立体およびそれに対応するトランスミッションジョイントに関する。
【０００２】
本発明の主題は、円筒形滑走路面をそれぞれが備えた複数のアームを突出しているシャフトに接続される様にされているハブと、ニードルのリングを介して各アーム上で回転および摺動することができるように取り付けられたローラと、各ローラおよびニードルのリングをアーム上に保持する部材とを備えるタイプの、トランスミッション・ジョイント用スパイダ組立体である。
【０００３】
本発明は、自動車のトランスミッションに用いられるトリポード型等速ジョイント（constant-velocity tripot joint）に特に適用される。
【０００４】
【従来の技術】
【特許文献１】
フランス国特許第２４３４２９７号
【特許文献２】
フランス国特許第２７９５４６７号
【特許文献３】
米国特許第４２２４８０６号
【特許文献４】
米国特許第２２３４２９６号
【特許文献５】
特開昭５５−５１１２５号
これらのトランスミッション・ジョイントにおいて、ローラは、ジョイントが組み立てられると、そのジョイントの雌型要素のトラックに捕捉される。その結果、ジョイントが組み立てられてしまうと、ローラはそのアームから外すことができない。しかしながら、一方ではローラおよびニードルを備えたスパイダを、他方では雌型要素を別個に配送する必要がしばしばあり、組み立てを車両組立ライン上で行う。したがって、アーム上に各ローラを保持する手段を設けることが適切である。
【０００５】
ローラを保持するために用いられる現行技術、たとえばGKN GLENZER SPICERにより市場に出ているＧＩタイプのジョイントの現行技術では、ニードルを保持する機能およびローラを保持する機能を同時に組み込んだ軸方向保持リングが使用される。
【０００６】
このため、ニードルを保持するリングの部分は、円形をしており閉じられているが、ローラを保持する部分は、半径方向に外向きに突出している１つまたは複数のニブを有している。このリングは、アーム上に、軸方向におよび角度的に自由であるように取り付けられる。このリングは、スナップがシャフトの端部の溝に嵌合するスプリットスナップリングと関連しており、このスプリットスナップリングによりこの保持リングの装着及び保持を可能ならしめる。いったん取り付けられると、保持リングは、ニードルとスプリットスナップリングの間に保持され、皿のような形状とされ、それによって、ローラを保持するニブが、ニードルを保持する面に対してアームの自由端に向かって軸方向にオフセットされて、ジョイントが作動状態にあるときにローラが軸方向に摺動できるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
スペース制約の理由から、保持リングは、ニードルが取り付けられたときにその中間部分がスプリットスナップリングを覆うように形成される。したがって、取り付けは以下のように行われる。保持リングをアームの上に滑らせ、スプリットスナップリングを溝にスナップ嵌めし、保持リングをスプリットスナップリングに向かって摺動させ、それによって、スプリットスナップリングを覆い、次に取り付けられるニードルのためのスペースを空ける。次に、ローラを、保持リングの保持ニブの上に強く押しつける必要がある。これらのニブは、ローラを、取り付けができるように通すこと、および次にローラを保持することをどちらも可能にしなければならない。したがって、ローラにかかる保持力は、この二重の要件により制限され、この保持は概して「半完全（semi-positive）」という用語で表され、取り付けは、複雑で費用がかかることが分かっている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、取り付けが容易であり、上記のタイプのジョントに一般に存在するスペース制約下にあってもローラの完全な保持（positive retention）を可能にする、ローラおよびニードルを保持する手段を提供することである。
【０００９】
このため、本発明の主題は、上記のタイプのスパイダ組立体であり、このスパイダ組立体では、保持部材は、アームの自由端に対し角度方向および軸方向に固定された、アームと実質的に共軸である回転体からなる閉じたリングから構成される。
【００１０】
このスパイダ組立体の他の特徴によれば、分離してまたは任意の技術的に実現可能な組み合わせで、以下の特徴を備える。
リングは、ローラを軸方向に保持する少なくとも１つの面を外側周縁に備え、かつアーム上にリングを固定するネックを内側周縁に備えており、ローラを保持する面は、ネックに対してアームの自由端に向かって軸方向にオフセットされ即ちずらされており、
リングのネックは、アームに対してリングを角度方向に即ち角度的に保持（angular retention）する面を設けられ、
上記角度方向保持面は、突起部および窪み部（凹凸部）を含む形態を有し、
リングは、アームの自由端の少なくとも１つの周縁ゾーンを、該リングのネック上に、圧接することによって固定され、このゾーンは、少なくとも部分的にネックを覆う軸方向保持バルジ、およびアームの軸に関して半径方向に突出し、固定ネックの角度方向保持面と協働してアーム上にリングの角度方向位置（angular position）を固定する少なくとも１つの突起形成部を有し、
リングは、ローラを保持する少なくとも１つのニブを有し、ローラを軸方向に保持する上記または各面は、上記ニブ上に形成され、かつ、アームの軸に本質的に平行な法線を有し、
リングは、アーム上にリングを固定するネックを画定する平坦環状部を内部に有し、各ニブの領域に、前記環状部を横断して配置された突起形成部を外部に有し、各ニブは、対応する突起形成部の自由端に配置され、
リングは、環状部の外周に２つの連続的な突起形成部の間を接続する部分を少なくとも外部に備え、
前記接続部は、環状部の周縁部に接線方向に接続され、
リングは、ローラを保持する周縁リムを有し、該リムは、ローラの穴の面取りと本質的に相補となる形状をしており、ローラを軸方向に保持する面が前記リムに形成され、
リングは、その下方面の上に、ニードルを保持する面を有し、該面は、アームの自由端に向かって少なくとも部分的に広がり、ニードルが転動するスペースを画定し、
ニードルを保持する前記面の少なくとも一部は、本質的に平坦である。
【００１１】
本発明の別の主題は、スパイダ組立体が設けられたシャフトと、該スパイダ組立体を収容する雌型要素とを備えるタイプのトランスミッション・ジョイントであり、このトランスミッション・ジョイントでは、スパイダ組立体は上記に定義されたとおりであり、雌型要素は、スパイダ組立体のローラが収容されるトラックを有する。
【００１２】
このジョイントの別の特徴によれば、スパイダ組立体の各リングは、雌型要素の長手方向に本質的に整合された、ローラを保持する少なくとも１つのニブを備える。
【００１３】
好適には、スパイダ組立体の各リングは、雌型要素の長手方向に本質的に整合された、ローラを保持する直径方向に対向した２つのニブを有する。
【００１４】
好適には、各リングは、その下方面に、ニードルを保持する直径方向に対向した２つの本質的に平坦な表面部分を有し、該表面部分は、ローラを保持する２つのニブの整合する方向に対して、本質的に直角に配置されている。
【００１５】
【実施例】
本発明は、例示的によってのみ与えられ、添付図面を参照して与えられる以下の記載を読むことで、よりよく理解されるであろう。
【００１６】
図１および図２は、スパイダ組立体を備えたトランスミッション・トリポード型等速ジョイントを示している。このスパイダ組立体は、Ｘ−Ｘ軸を有する環状の中心本体またはハブ２からなるスパイダ１を備え、この環状の中心本体またはハブ２からは、互いに１２０°の角度をなして離れて配置された、Ｙ−Ｙ軸を有する３つのアームが突出している。各アーム３は、リング状に配置されたニードル（複数）５を受ける滑走路面４と、球状外径面および円筒形内孔を有するローラ６を備える。各アーム３はまた、ニードルおよびローラを保持する部材８も備える。
【００１７】
このスパイダ組立体は、シャフト９上に配置され、このシャフト９の軸は、軸Ｘ−Ｘと実質的に共軸にあり、軸Ｘ’−Ｘ’の雌型要素１０によって収容されており、各アーム３のローラ６は、雌型要素が備える対応した一対のトラック１１に収容される。
【００１８】
保持部材８は、特にスパイダ組立体が雌型要素１０に取り付けられる前に、ニードル５の完全な軸方向保持、およびアーム３上でのローラ６の完全な保持を単独で提供するリング１２から構成される。
【００１９】
以下に記載される「底部」、「上部」、「下方」、「上方」という表現は、軸Ｘ−Ｘ、および図１および図２の配置に対して言及しており、したがって、「下方」がこの軸に近い位置を示している。同様に、「内側」および「外側」という用語は、軸Ｙ−Ｙに関して用いられ、したがって、「内側」は、この軸Ｙ−Ｙに近い位置を示すようになっている。
【００２０】
リング１２は、軸Ｙ−Ｙと実質的に共軸の回転体からなる閉じたリングであり、好ましくは、ばね鋼からなっている。リング１２は、本質的に一定の厚さの皿形状の本体１４を備える。リング１２は、軸Ｙ−Ｙの本質的に円筒形の第１の部分１４Ａ、およびこの第１の部分１４Ａに固定され、第１の部分１４Ａに対し横断して配置された軸Ｙ−Ｙの平坦環状部を本質的に形成する第２の部分１４Ｂを備える。
【００２１】
本体１４の第１および第２の部分の下方面は、丸み部分で接線に沿うように交差しており、ニードル５を保持する面１６を形成する。この面１６は、上向きに広がり、面４上のニードルの滑走スペースを画定し、これらのニードルは、アーム３の基部にあるハブ２に形成された面取り肩部（chamfered shoulder）１８によって底部で保持される。
【００２２】
図で例示した実施形態においては、この面１６は、本質的に円環状である。面１６はまた、代替的には本質的に円錐台面(frustoconical)でもよい。
【００２３】
リング１２は、その第２の部分１４Ｂの内周上に、アーム３に該リングを固定するネック１９を備えている。このネック１９は、一組の歯２０が設けられており、この一組の歯２０は、たとえばリング１２の切断および成形中に形成される。より詳細に図３に示すように、この一組の歯２０は、キャップを形成するアーム３の上方端２２の外径よりもわずかに小さい内径を有する。例示した実施形態では、このキャップ２２は、軸Ｙ−Ｙを有した略円筒形であり、アーム３の滑走路面４の直径よりも著しく小さい外径を有する。したがって、このキャップ２２は、軸Ｙ−Ｙに略平行な面２４を画定し、一組の歯２０の突起はこの面２４と接触し、アーム３の上向きの自由端は、面２４に対して外方に配置されリングの本体の環状部分１４Ｂに対する軸受け面を形成する平坦面２５を、キャップ２２の周りに画定する。
【００２４】
リング１２を軸方向および角度的にキャップ２２に保持するために、キャップ２２の３つの周縁ゾーン２６は、リング１２の部分１４Ｂの内側ゾーンにかしめ即ち圧接され、それによって、これらのゾーン２６のそれぞれで、キャップの材料が、リング１２の固定ネック１９を少なくとも部分的に覆うようになっている。この重なった材料は、リングを軸方向に保持するための３つのバルジ２８（たとえばキャップ２２上の周縁で等間隔に配置される３つのバルジ）を形成する。このかしめ即ち圧接された材料は、各ゾーン２６で、軸Ｙ−Ｙに関して半径方向外方に延在した１つまたは複数の突起形成部３０も形成する。図３にのみ描かれた、金属製のこれらの突起形成部は、リング８を角度的に保持するように設計されている、すなわち軸Ｙ−Ｙを中心としたそのいかなる軸回転も防止する。
【００２５】
リング１２は、その第１の部分１４Ａの外周囲に、ローラを保持する２つのニブ３２を備えている。これらの２つのニブは、正反対に向き合っており、それぞれ軸Ｙ−Ｙに関して半径方向に突出している。各ニブ３２は、図２におけるように、ローラ６が、最も上方の位置にある時にローラ６を保持する面３４を有する。この面３４は、好適には本質的に平坦であり、すなわち対応するアーム３の軸Ｙ−Ｙに略平行な法線を有し、このことによって、ローラ６を確実に保持する。この面によって、ローラは、ローラを担持しているアーム３の外側に向かって摺動することによって外れることはない。
【００２６】
２つのニブ３２は、雌型要素１０の内部容積を制限するような方法で雌型要素１０に関して好適に配置されている。したがって、雌型要素の長手方向軸Ｘ’−Ｘ’を中心とする略円形断面の前部アーチ（anterior arch）１０Ａを有する雌型要素１０を示した例では、２つのニブ３２は、図２および図３によりわかるように、雌型要素１０の長手方向に整合されていることが有利である。
【００２７】
かかる配置の取り付けのために、リング状に配置されたニードル（複数）５およびローラ６が、各アーム３にまず最初に取り付けられる。ローラを保持するニブは、必要であれば、軸Ｙ−Ｙを中心にリング１２を回転させることにより、好適には長手方向軸Ｘ’−Ｘ’と整合するように角度的に位置決めされ、その後、リング１２がアームの面２５に押し当たるまで、リング１２を対応するアームのキャップ２２に強制的に滑らせる。次に、かしめ即ち圧接圧力Ｓを、各ゾーン２６に加え、軸方向保持バルジ２８および角度方向保持突起形成部３０を形成する。かしめ即ち圧接を容易にするために、ゾーン２６には、予めいかなる表面硬化熱処理もほどこさない。
【００２８】
動作時に、リング１２は、ジョイントの雌型要素内のトリポード（tripod）の自由な運動を妨げることはなく、ニードル５は、軸の並進移動のための十分な間隙を有し、ローラ６は、軸の並進移動に関して十分な自由度を有する。
【００２９】
したがって、本発明のよるスパイダ組立体は、組み立てが容易であり安価である。リング１２は単独でニードルおよびローラの完全な保持を提供すると同時に、ジョイントの雌型要素の容積を制限する。
【００３０】
上記に説明した例示的な実施形態は、本発明に対して限定をなさず、種々の代替形態の実施形態が考えられる。したがって、かしめ即ち圧接ゾーン２６は、その数が多くても少なくてもよく、あるいは各アーム３のキャップ２２の外周全体の周りにさらに延在してもよい。同様に、リングは、ローラを完全に保持するニブを２つより多く有してもよく、これらのニブは、有利には、ベルハウジングの軸に沿って位置決めされる。さらに、リング１２の本体１４の部分１４Ａおよび１４Ｂのそれぞれの割合は、本発明によるスパイダ組立体が装着されるジョイントのタイプおよび寸法にしたがって変えることができる。
【００３１】
図４および図５は、本発明によるスパイダ組立体の代替形態を示し、このスパイダ組立体の代替形態は、リング１２の本体１４の形状だけが図１および図３のスパイダ組立体と異なる。
【００３２】
より具体的には、本体１４の略円筒形の部分１４Ａは、リングの周囲において、２つのニブ３２の間で部分的に面取り（truncated）又は切り取られている。したがって、図４および図５に示す例示的な実施形態では、リング１２の平坦環状部１４Ｂを横断した部分１４Ａは、円筒の区分（セクタ）の形態でそれぞれの上方端部にニブ３２を配置された２つの突起形成部３５、およびこれらの突起形成部３５を接続する２つの周縁接続部３６からなっている。接続部３６は、連続的に広がって、接線で平坦環状部１４Ｂの外部終端と交差し、平坦環状部１４Ｂの周縁には、横断部分を持たない（すなわち、本質的に平坦な表面を有する）２つのゾーン３７が形成される。これらのゾーン３７は、ニブ３２が整合される方向に対して本質的に直角に整合される。
【００３３】
さらに、平坦環状部１４Ｂは、その下方面に、ニードル５を保持する面１６を担持する。この代替形態では、ゾーン３７の表面１６の部分１６Ａは、有利には、ニードルとリングとの接触のために大きな面積を形成するようにほぼ平坦であり、それによって、軸Ｘ−Ｘに対し垂直な平面内に配置されたニードルの良好な保持を確保する、すなわち、ジョイントが所定の角度で作動する際にニードルに最も負荷がかかる。
【００３４】
このスパイダ組立体が嵌められ、機能する方法は、先に記載したのと本質的に同じである。
【００３５】
したがって、図４および図５のスパイダ組立体は、リング１２より、ジョイントの雌型要素の内部の容積をさらに制限する。
【００３６】
図６は、本発明による別の代替形態のスパイダ組立体を示し、この代替形態のスパイダ組立体は、以下に示すことのみが図１ないし図３のスパイダ組立体と異なる。
【００３７】
リング１２の円筒形部分１４Ａは、先に記載したようにはニブをもはや担持しないが、ローラ６を保持する周縁リム３８を有する。このリム３８は、軸Ｘ−Ｘに関して傾斜しローラ６を軸方向に保持するように設計された表面４０を有する。この表面４０は、ローラ６の穴の端部の面取り４２と略相補となる。
【００３８】
したがって、この代替形態におけるリング１２は、全体的にほぼ円形であり、組み立てが容易であり、アーム上でのリングを角度的に位置決めすることに関する制約が少なくなる。さらに、このリングは、ジョイントの雌型要素の内部の容積を制限する。さらに、固定ネック１９によってリング１２を角度的に保持することにより、スパイダ組立体が動作している際のガタつき、特にリム３８に対するローラ６の摩擦接触が引き起こすガタつきが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスパイダ組立体を備えたトランスミッション・ジョイントの断面図である。
【図２】図１においてＩＩ−ＩＩが付された平面上での、別の位置でローラを備えた、図１のスパイダ組立体の中間の縦断面図である。
【図３】図１においてＩＩＩ−ＩＩＩが付された平面上での、図１のスパイダ組立体の断面図である。
【図４】本発明による代替形態のスパイダ組立体を備えたトランスミッション・ジョイントの半断面図である。
【図５】図４においてＶ−Ｖをつけられた平面上での、図４のスパイダ組立体の断面図である。
【図６】本発明による別の代替形態のスパイダ組立体を示した、図２の図と本質的に同様の図である。
【符号の説明】
１ スパイダ
２ ハブ
３ アーム
４ 円筒形滑走路面
５ ニードル
６ ローラ
８ 保持部材
１０ 雌型要素
１１ トラック
１２ リング
１４Ｂ 平坦環状部
１６ ニードルを保持する面
１６Ａ ニードルを保持する面の一部
１９ ネック
２０ リングを角度的に保持する面
２６ 周縁ゾーン
２８ バルジ
３０ 突起形成部
３２ ニブ
３０，４０ ローラを保持する面
３５ 突起形成部
３６ 突起形成部の間を接続する部分
３８ ローラを保持する周縁リム
４２ ローラの穴の面取り
【図１】
0004170716.tif 000002
【図２】
0004170716.tif 000003
【図３】
0004170716.tif 000004
【図４】
0004170716.tif 000005
【図５】
0004170716.tif 000006
【図６】
0004170716.tif 000007