(57)【要約】【課題】サークリップなどの別部品を使用することなく、低コストで内部部品が外輪から抜け出るのを防止することができるトリポード型等速自在継手を提供する。【解決手段】  ブーツ１２の大径端部１３の内周面で外輪２のトラック溝７のローラ案内面８と対応する部位に、規制部としての突状部９を、ブーツ１２の大径端部１３との一体成形により配設する。突状部９の先端はトラック溝７のローラ案内面８に沿って延在させることで延在部１０とする。なお、ブーツ１２の樹脂素材の硬さショアーをＤ５０以上とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有し、内周面に軸方向に延びる三本の直線状のトラック溝が形成された外側継手部材と、その外側継手部材の内部に収容された内部部品とを備え、前記内部部品は、径方向に突設された三本の脚軸を有する内側継手部材と、前記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挿入されて前記トラック溝に沿って案内されるローラとで構成され、前記外側継手部材の開口端部の外周面に、ブーツの端部が取り付けられたトリポード型等速自在継手であって、
前記ブーツの端部の内周面に、前記内部部品の軸方向移動を規制する規制部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】
前記規制部を前記外側継手部材のトラック溝と対応する部位に配設したことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
前記規制部を前記外側継手部材のトラック溝のローラ案内面と対応する部位に配設したことを特徴とする請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
前記規制部を前記外側継手部材のトラック溝の入口側に突出する突状部としたことを特徴とする請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
前記規制部を前記外側継手部材のトラック溝のローラ案内面の入口側に突出する突状部としたことを特徴とする請求項３に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項６】
前記突状部の先端を前記外側継手部材の内周面に沿って延在させたことを特徴とする請求項４又は５に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項７】
前記延在部を前記外側継手部材の開口部側から内径が漸増する形状としたことを特徴とする請求項６に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項８】
前記規制部は前記ブーツとの一体成形で設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項９】
前記ブーツは、硬さショアーがＤ５０以上の素材で成形されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項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、自動車の駆動軸や各種産業機械に用いられて、回転トルクを伝達する摺動型等速自在継手の一つであるトリポード型等速自在継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手には、固定型等速自在継手と摺動型等速自在継手とがある。固定型等速自在は角度変位のみを許容する等速自在継手であり、摺動型等速自在継手は、角度変位および軸方向変位（プランジング）を許容する等速自在継手であり、使用箇所により使い分けがなされている。例えば、自動車では、固定型等速自在継手は、ハンドルからの動力を車輪に伝達するステアリングシャフトに用いられ、摺動型等速自在継手は、エンジンからの動力を駆動輪に伝達するドライブシャフトに用いられる。
【０００３】
摺動型等速自在継手としては、例えば、外輪に３つのトラック溝を有したトリポード型等速自在継手が知られている。このトリポード型等速自在継手の従来例を図８に示す。
【０００４】
このトリポード型等速自在継手１０１は、一端に開口部を有する外輪１０２と、この外輪１０２の内部に収容された軸方向移動可能な内部部品１０６とで主要部が構成されている。
【０００５】
内部部品１０６は、径方向に突設された三本の脚軸１０３を有する内輪であるトリポード部材１０４と、脚軸１０３に回転自在に支持されると共に外輪１０２のトラック溝１０７に転動自在に挿入されてトラック溝１０７に沿って案内されるローラ１０５とで構成されている。なお、ローラ１０５はローラ案内面１０８で案内される。
【０００６】
外輪１０２の開口部は樹脂製で蛇腹状のブーツ１１２で覆われている。このブーツ１１２は、その大径端部１１３が外輪１０２の開口端部１１７の外周面１１８に取り付けられ、小径端部１１４がトリポード部材１０４にスプライン嵌合されたシャフト１１１の外周面に取り付けられている。また、それぞれの取り付け部分は、ブーツバンド（１１５、１１６）を加締めて固定されている。
【０００７】
さて、このような等速自在継手は、内部部品１０６がプランジングして外輪１０２から飛び出すのを防止する手段がとられている。この手段として、図８に示すように、外輪１０２の開口端部１１７の内周面１１９に凹溝１０９を設け、この凹溝１０９にサークリップ１１０を嵌合する方法がある。
【０００８】
この場合、等速自在継手１０１の内部部品１０６が外輪開口部側へプランジングすると、サークリップ１１０がローラ１０５と干渉するため、これにより、内部部品１０６が外輪１０２から抜け出るのが防止されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】実開平１０−１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
さて、図８に示した特許文献１に記載のトリポード型等速自在継手１０１は、外輪１０２の開口端部１１７の内周面１１９に取り付けたサークリップ１１０により、内部部品１０６が外輪１０２から抜け出るのを防止することができる。
【００１０】
しかし、この等速自在継手１０１は、抜け止め用のサークリップ１１０が別部品として必要になり、製造コストが嵩む問題があった。また、サークリップ１１０を取り付けるための凹溝１０９を外輪１０２の開口端部１１７の内周面１１９に形成しなければならないため、外輪１０２の加工費用が嵩む問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、クリップなどの別部品を使用することなく、低コストで内部部品が外輪から抜け出るのを防止することができるトリポード型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】
【００１２】
上記の課題を解決するための本発明のトリポード型等速自在継手は、開口部を有し、内周面に軸方向に延びる三本の直線状のトラック溝が形成された外側継手部材と、その外側継手部材の内部に収容された内部部品とを備え、前記内部部品は、径方向に突設された三本の脚軸を有する内側継手部材と、前記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挿入されて前記トラック溝に沿って案内されるローラとで構成され、前記外側継手部材の開口端部の外周面に、ブーツの端部が取り付けられたトリポード型等速自在継手であって、前記ブーツの端部の内周面に、前記内部部品の軸方向移動を規制する規制部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
この場合、等速自在継手が作動して内部部品が外側継手部材の開口部側へプランジングした際、ブーツの端部の内周面に設けた規制部が内部部品と干渉する。これにより、内部部品の軸方向へのプランジングを外側継手部材の開口部で規制することができる。
【００１４】
前記規制部は前記外側継手部材のトラック溝と対応する部位に配設するのが望ましく、この手段としては、例えば、前記規制部を前記外側継手部材のトラック溝の入口側に突出する突状部とする方法がある。ここで、「入口側」とは、外側継手部材の開口部側を意味する。
【００１５】
この場合、内部部品が外側継手部材の開口部側へプランジングした際、ブーツの端部の内周面にトラック溝と対応するように設けた規制部、つまり、ブーツの端部の内周面からトラック溝の入口側へ突出する突状部が、内部部品と干渉する。これにより、内部部品のプランジングが規制されて、内部部品が外側継手部材の内部から外部へ抜け出るのを防止することができる。
【００１６】
また、前記規制部は前記外側継手部材のトラック溝のローラ案内面と対応する部位に配設するのが望ましく、この方法としては、例えば、前記規制部を前記外側継手部材のトラック溝のローラ案内面の入口側に突出する突状部とする方法がある。
【００１７】
この場合、内部部品が外側継手部材の開口部側へプランジングした際、ブーツの端部の内周面にトラック溝のローラ案内面と対応するように設けた規制部、つまり、ブーツの端部の内周面からトラック溝のローラ案内面の入口側へ突出する突状部が、内部部品を構成するローラと干渉する。これにより、内部部品のプランジングを規制して、内部部品が外側継手部材の内部から外部へ抜け出るのを防止することができる。また、本発明の場合、ブーツの端部の内周面において、トラック溝には対応するが、ローラ案内面には対応しない規制部を設ける場合よりも、突状部の径方向長さを短くすることができる。そのため、ブーツの端部の加工性（加工のしやすさ）を向上させることができると共に、その加工費用を削減することができる。
【００１８】
さらに、前記突状部の先端を前記外側継手部材の内周面に沿って延在させると好ましい。
【００１９】
この場合、内部部品が外側継手部材の開口部側へプランジングした際、延在させた突状部の先端の部分と内部部品が干渉する。この干渉は、突状部の先端を外側継手部材の内周面に沿って延在させない場合よりも早期に起こるため、前記した内部部品のプランジングが早期に規制されて、内部部品が外側継手部材から抜け出るのを確実に防止することができる。
【００２０】
なお、延在させた突状部の先端である延在部を前記外側継手部材の開口部側から内径が漸増する形状とするとより好ましい。
【００２１】
この形状の延在部であると、内部部品が外側継手部材の開口部側へプランジングして延在部と内部部品とが干渉した際、延在部の内径面と前記内部部品との接触面積が大きくなることから、延在部による内部部品のプランジングの規制が確実を行うことができるため、既に説明した突状部が果たす内部部品が外側継手部材の内部から外部へ抜け出るのを防止する機能を向上させることができる。
【００２２】
前記規制部はブーツとの一体成形で設けるのが望ましい。
【００２３】
規制部をブーツとの一体成形で設けると、規制部として別部品を使用する必要がなくなるため、部品点数を削減して等速自在継手の組立てに要する費用を削減することができる。
【００２４】
なお、ブーツは、硬さショアーがＤ５０以上の素材で成形するのが望ましい。
【００２５】
ここで、硬さショアーとは、一定質量のダイヤモンドハンマーを一定の高さより試験対象物に自由降下（自然に落とすこと）させて、その反発の高さの高低により試験対象物の硬さを測定した際の測定値であり、Ｄとは試験機の種類（Ｄ型）を意味する。また、硬さショアーの数値（Ｄの右側に記載される数値）が大きいほど試験対象物が硬いことを意味する。硬さショアーがＤ５０より小さいと、ブーツの開口端部の内周面に設ける規制部に、内部部品との干渉に耐え得るだけの強度を具備させることができない。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のトリポード型等速自在継手は、等速自在継手が作動して内部部品が外側継手部材の開口部側へプランジングした際、外側継手部材の開口端部の外周面に取り付けるブーツ端部の内周面に設けた規制部が内部部品と干渉する。これにより、内部部品の軸方向のプランジングを外側継手部材の開口部で規制して、内部部品が外側継手部材の内部から外部へ抜け出るのを防止することができる。
【００２７】
また、従来のように、抜け止め用のサークリップを別部品として使用する必要がないため、部品点数を削減して、等速自在継手の組立てに要する時間とコストを削減することができる。さらに、サークリップなどの別部品が不要となることで、このサークリップを嵌合するための凹溝を外側継手部材の開口端部の内周面に形成する必要がなくなるため、外側継手部材の加工費用を削減することができ、外側継手部材の加工性も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施の形態について添付の図面を参照して説明する。
【００２９】
図３は本発明の実施形態であるトリポード型等速自在継手（ＴＪ）を示す。
【００３０】
このトリポード型等速自在継手１は、一端に開口部を有する外輪２と、この外輪２の内部に収容された軸方向移動（プランジング）が可能な内部部品６とで主要部が構成されている。このトリポード型等速自在継手１は、図３の部分斜視図である図２に示したように、外輪２は、３つの大径部２１と３つの小径部２２とが周方向に交互に連続された形状をなし、大径部２１の円弧状内周面２５には、軸方向に延びる直線状のトラック溝７が１本ずつ形成されている。
【００３１】
外輪２の開口部は樹脂製で蛇腹状のブーツ１２で覆われている。このブーツ１７は、その大径端部１３が外輪２の開口端部２３の外周面２４に取り付けられ、小径端部１４がトリポード部材４にスプライン嵌合されたシャフト１１の外周面に取り付けられる。また、それぞれの取り付け部分は、ブーツバンド（１５、１６）を加締めて固定されている。
【００３２】
さて、本実施形態では、ブーツ１２の大径端部１３の内周面で外輪２のトラック溝７のローラ案内面８と対応する部位に規制部を配設する。具体的には、図３に示した脚軸３、ローラ５およびブーツ１２の断面図である図１に示すように、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に、規制部として、外輪２のトラック溝７のローラ案内面８の入口側に突出する突状部９を配設し、この突状部９の先端は、外輪２の内周面であるトラック溝７のローラ案内面８に沿って延在させる。ここで、「入口側」とは、図１および図３中にＸで示したように、外輪開口部側を意味し、「外輪２のトラック溝７のローラ案内面８の入口側に突出する」とは、図１および図３に示すように、ブーツ１２の大径端部１３の内周面から、規制部である突状部９が、外輪２のローラ案内面８の入口側へ内径方向に突出することを意味する。
【００３３】
また、規制部である突状部９の配設は、ブーツ１２の大径端部１３との一体成形により行う。なお、図４には、図３に示すブーツ１２をＡで示した方向に見た正面図を示し、図５には、図３をＢで示した方向に見た正面図を示した。
【００３４】
等速自在継手１が作動して内部部品６が外輪２の開口部側へプランジングすると、図５および図６に示すように、突状部９の延在部１０がローラ５と干渉する。なお、図５では、ローラ５と延在部１０との干渉部分を散点模様で示している。このように、突状部９の延在部１０により内部部品６のプランジングが規制されるため、外輪２から内部部品６が抜け出るのを防止することができる。なお、図５中、外輪２を左傾斜の斜線で示した。
【００３５】
本実施形態のトリポード型等速自在継手１では、規制部をブーツとの一体成形で設けることから、従来のように抜け止め用のサークリップを別部品として使用する必要がないため、部品点数を削減して、等速自在継手１の組立てに要する時間とコストを削減することができる。そして、サークリップなどの別部品が不要となることで、このサークリップを嵌合するための凹溝を外輪２の開口端部２３の内周面に形成する必要がなくなるため、外輪２の加工費用を削減することができ、外輪２の加工性も向上させることができる。
【００３６】
また、図１および図６に示すように、本実施形態では、延在部１０を外輪開口部側から内径が漸増する形状とするため、図６に示すように、延在部１０とローラ５が干渉すると、図中αで示すように、延在部１０の内径面１７とローラ５の曲面２６が面接触して接触面積が大きくなる。この結果、延在部１０が果たす内部部品６が外輪２の内部から外部へ抜け出るのを防止する機能が向上する。
【００３７】
なお、本実施形態では、突状部９の先端を延在部１０としたが、突状部９のみでも、外輪２から内部部品６が抜け出るのを防止することができる。しかし、この効果は、本実施形態の様に、突状部９の先端を延在部１０とする場合により顕著となる。この理由としては、突状部９の先端を延在部１０とすると、延在部１０と内部部品６の干渉は、突状部の先端を外側継手部材の内周面に沿って延在させない場合、つまり、突状部９が延在部を有しない場合よりも早期に起こり、内部部品６のプランジングが早期に規制されるためである。
【００３８】
さて、本実施形態と異なり、ブーツ１２の大径端部１３の内周面において、外輪２のトラック溝７とは対応するが、ローラ案内面８とは対応しない部位に規制部を配設する場合、例えば、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に、規制部として、トラック溝７で脚軸３が軸方向移動する領域の入口側（外輪開口部側を意味し、図３中にＹで示す。）に突出する突状部を配設する場合、内部部品６が外輪開口部側へプランジングした際、突状部と脚軸３とが干渉して内部部品６のプランジングが規制されるため、内部部品６が外輪２から抜け出るのを防止することができる。
【００３９】
しかし、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に、規制部として、トラック溝７で脚軸３が軸方向移動する領域の入口側に突出する突状部を配設する場合、図３および図５に示すように、脚軸３と外輪２の内周面との間には隙間２０が存在することから、突状部と脚軸３とが干渉すると、突状部ではその全体ではなく内径側部位にのみ負荷がかかり、外径側部位と内径側部位との間で負荷の差が生じることになるため、突状部が異常変形し易くなる。この結果、突状部の耐久性を低下させてしまうおそれが生じる。
【００４０】
ところが、本実施形態のように、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に、規制部として、外輪２のトラック溝７のローラ案内面８の入口側に突出する突状部９を配設する場合、ローラ５と突状部９とを干渉させて内部部品６が外輪２から抜け出るのを防止することができる。また、ローラ５と突状部９とが干渉する際、図５に示すように、外輪２の内周面とローラ５との間には隙間が存在しないことから、突状部９には偏りなく全体に負荷がかかることになるため、突状部９の耐久性を低下させることもない。
【００４１】
また、本実施形態と異なり、ブーツ１２の大径端部１３の内周面で、外輪２のトラック溝間と対応する部位に規制部１７を設ける場合、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に、規制部として、トリポード部材４でシャフト１１とローラ５との間に位置する中間部１８が外輪２の内部で軸方向移動する領域の入口側（外輪開口側を意味し、図３中にＷで示す）に突出する突状部を配設するか、若しくは、トリポード部材４でローラ５と直径方向で対称位置となるボス部１９が外輪２の内部で軸方向移動する領域の入口側（外輪開口側を意味し、図３中にＺで示す）に突出する突状部を配設することが考えられる。なお、前者は突状部と中間部１８とを干渉させることを意味し、後者は突状部とボス部１９とを干渉させることを意味する。
【００４２】
しかし、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に、トリポード部材４の中間部１８が外輪２の内部で軸方向移動する領域の入口側に突出する突状部を配設する場合、突状部の径方向長さを長くしなければならない。この際、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に突状部を設けるのが困難となるため、大径端部１３の成形にかかる費用も嵩むという問題がある。
【００４３】
ところが、本実施形態のように、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に、規制部として、外輪２のトラック溝７の入口側に突出する突条部９を配設する場合、図５に示すように、突状部９の径方向長さを長くする必要がないため、既に説明したように、突状部９の延在部１０で内部部品６のプランジングを規制して、内部部品６が外輪２から抜け出るのを防止することができる。また、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に突状部９を設けるのが容易となり、大径端部１３の成形にかかる費用を削減することができる。
【００４４】
なお、ブーツ１２は、硬さショアーがＤ５０以上の樹脂素材で成形する。
【００４５】
ここで、硬さショアーとは、一定質量のダイヤモンドハンマーを一定の高さより試験対象物に自由降下（自然に落とすこと）させて、その反発の高さの高低により試験対象物の硬さを測定した際の測定値であり、Ｄとは試験機の種類（Ｄ型）を意味する。また、硬さショアーの数値（Ｄの右側に記載される数値）が大きいほど試験対象物が硬いことを意味する。硬さショアーがＤ５０より小さいと、ブーツ１２の大径端部１３の内周面に設ける規制部１７に、内部部品６との干渉に耐え得るだけの強度を具備させることができない。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらはあくまで例示であり、特許請求の範囲に記載の意味および内容を逸脱しない範囲内で全ての変更が可能である。
【００４７】
例えば、本実施形態では、外輪２は、図２に示すように、大径部２１と小径部２２とを有する形状としたが、図７に示したトリポード型等速自在継手４１のように、外輪４２の外径が円形であるトリポード型等速自在継手にも適用することができる。
【００４８】
また、ブーツ１２の素材は、本実施形態では樹脂としたが、弾性があり、硬さショアーをＤ５０以上の素材であれば、特に限定されるものではない。例えば、樹脂ではなく、硬さショアーがＤ５０以上のＣＲ（クロロプレン）製ブーツにも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図３に示す脚軸、ローラおよびブーツの縦断面図である。
【図２】図３の部分斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図４】図３に示すブーツ１２を図中Ａで示した方向に見た正面図である。
【図５】図３をＢで示した方向に見た正面図を示した。
【図６】図１で、爪部とローラとが干渉する際の状態を説明する正面図である。
【図７】外輪の断面が円形のトリポード型等速自在継手を示す断面図である。
【図８】従来のトリポード型等速自在継手を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１、４１                          トリポード型等速自在継手（ＴＪ）
２、４２                          外輪（外側継手部材）
２３                              開口端部（外輪）
２４                              外周面（外輪）
３                                脚軸
４                                トリポード部材（内側継手部材）
５                                ローラ
６                                内部部品
７                                トラック溝（外輪）
８                                ローラ案内面（トラック溝）
９                                突状部（規制部）
１０                              延在部
１２                              ブーツ
１３                              大径端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009063045.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2009063045.tif 000008
【図７】
2009063045.tif 000009
【図８】
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