CN106104038B - 三球销式等速接头 - Google Patents

Abstract

一种三球销式等速接头，为对在将驱动轴(21)与被驱动轴(22)连结并且驱动轴(21)的轴心与被驱动轴(22)的轴心之间的角度在180°以外时、或者产生了偏心时所产生的被驱动轴(22)的旋转速度变动进行抑制而使驱动轴(21)的旋转传递至被驱动轴(22)，并将驱动轴(21)与被驱动轴(22)连结的连结单元(30)，配置中间部件(D)与设置于其两端的轴端部件(E)，中间部件(D)使用形成在轴向两端面分别敞开并且在周向上隔开120°的间隔地在内周沿轴向延伸的轨道槽(32、37)的外圈(31、36)，轴端部件(E)使用分别设置有沿轴向滑动自如地收纳于各轨道槽(32、37)内的三个突出部(42、47)的三球销部件(40、45)。

Description

三球销式等速接头

技术领域

本发明涉及将驱动轴与被驱动轴两轴连结，将驱动轴的动力传递于被驱动轴的等速接头。

背景技术

作为将汽车的驱动轴的旋转扭矩传递至车轴的部件，以往公知有等速接头。

等速接头是维持驱动轴与被驱动轴的等速性并且允许两轴的角度位移的部件，因此也多使用于汽车以外的各种工业机械、家电制品、企业设备等。

等速接头存在仅允许角度位移的固定型等速接头和允许角度位移与轴向位移的滑动型等速接头，作为该滑动型等速接头，公知有下述专利文献1所记载的接头。

该专利文献1所记载的等速接头被称为三球销式等速接头，沿轴向延伸的三条轨道槽以沿周向隔开120゜的间隔的方式形成于外圈的内周，在装入该外圈的内侧的三球销部件分别设置有滑动自如地插入各个轨道槽的三条径向的突出部(脚轴)，在外圈与三球销部件的相互间进行旋转扭矩的传递。

另外，在形成于外圈的相邻的轨道槽间的鼓起部的前端部形成一对锥形面，该一对锥形面在周向上向相反的方向倾斜而在该鼓起部的周向宽度的中央形成顶部，在突出部的前侧部设置有一对锥形面，该一对锥形面从该突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜而在突出部的宽度方向的中央形成顶部，从而具有容易进行外圈与三球销部件的装入、分离那样的结构。

对于专利文献1所记载的三球销式等速接头而言，外圈与三球销部件的装入、分离容易，并且不需要润滑脂润滑，在轻型、小型、动作声小方面有利。

另外，一般在使用了等速接头的各种装置中，由于伴随着维护、部件的劣化的更换，所以存在隔着该接头部而将驱动轴与被驱动轴多次反复连接(传递驱动力的状态)、断开(未传递驱动力的状态)的情况，因此对于专利文献1所记载的三球销式等速接头而言，成为通过上述那样的结构，可容易地进行外圈与三球销部件的连接、分离的结构。

专利文献1:日本特开2007-255511号公报

然而，根据专利文献1的等速接头，相对于不平行的驱动轴的轴心与被驱动轴的轴心在配置了等速接头的接头部附近交叉的状态、产生了所谓的偏角(弯曲)的状态，也容易对应比较大的偏离。

但是，存在在驱动轴的轴心的延长线与被驱动轴的轴心的延长线在接头部以外的部分交叉那样的状态、或者驱动轴的轴心与被驱动轴的轴心平行且不交叉的状态、所谓的偏心的状态下，能够对应的偏离的范围被限制的问题。

发明内容

因此，本发明的第一课题为能够尽可能地抑制旋转速度的不均匀，也能够对应驱动轴的轴心与被驱动轴的轴心的更大的偏角、偏心。

另外，专利文献1所记载的三球销式等速接头即便在当进行从外圈的开口侧端部插入三球销部件的接头连接时，轨道槽与突出部的相位在周向上存在偏离的情况下，突出部也会被形成于鼓起部的前端部的锥形面接触引导，进而引导至轨道槽的前端开口。因此，不需要进行轨道槽与突出部的相位调节，能够使三球销式等速接头极其简单地连接。

但是，在接头连接时，很少能够顺利地连接，若强行连接，则有时会造成鼓起部的顶部或者突出部的顶部损伤。

对产生这样的问题的原因进行调查，结果发现在接头连接时，通过使鼓起部的顶部与突出部的顶部的相位完全一致而成为所谓的3点支承的稳定的状态，未进行由锥形面引导的引导效果。而且，发现此时强行地压入，会作用预想以上的压入力，从而导致在接触的顶部产生损伤。

因此，本发明的第二课题在于形成顶部彼此不发生3点支承、由锥形面引导的引导效果明显且不会在鼓起部的顶部与突出部的顶部产生损伤的三球销式等速接头。

为了解决上述第一课题，本发明采用一种三球销式等速接头，其为连结单元，该连结单元将驱动轴与被驱动轴连结，并且抑制在上述驱动轴的轴心与上述被驱动轴的轴心之间的角度为180°以外时或者发生偏心时所产生的上述被驱动轴的旋转速度变动地将上述驱动轴的旋转向上述被驱动轴的连结单元传递，该三球销式等速接头的特征在于，上述连结单元包括中间部件和轴端部件，该轴端部件分别设置于上述中间部件的上述驱动轴侧端与上述被驱动轴侧端，上述中间部件是外圈，上述轴端部件是三球销部件，在上述外圈形成有在轴向两端面分别敞开并且在周向上隔开120°的间隔地在内周沿轴向延伸的轨道槽，在上述三球销部件分别设置有三个突出部，上述三个突出部沿轴向滑动自如地被收纳于上述各轨道槽内，从而能够在上述外圈与上述三球销部件的相互间进行绕轴的扭矩传递。

通过利用形成有轴向两端面分别敞开并且在周向上隔开120°的间隔地在内周沿轴向延伸的轨道槽的外圈构成的中间部件、和由分别设置有沿轴向滑动自如地收纳于各轨道槽内的三个突出部的三球销部件构成的轴端部件，构成将驱动轴与被驱动轴连结的三球销式等速接头，在中间部件两端的两个位置分别具有弯曲功能、摆动功能，从而能够使被驱动轴速度均衡地等速旋转，并且也能够对应更大的偏角、偏心。

在该各结构中，上述外圈能够构成为使在内面分别形成有上述轨道槽的两个杯的底彼此背靠背沿着轴向串联排列。

另外，作为其他的结构，采用一种三球销式等速接头，其为连结单元，该连结单元将驱动轴与被驱动轴连结，并且抑制在上述驱动轴的轴心与上述被驱动轴的轴心之间的角度为180°以外时或者发生偏心时所产生的上述被驱动轴的旋转速度变动地将上述驱动轴的旋转向上述被驱动轴传递，上述连结单元包括中间部件和轴端部件，该轴端部件分别设置于上述中间部件的上述驱动轴侧端与上述被驱动轴侧端，上述中间部件的轴向任一侧是外圈，另一侧是三球销部件，上述任一侧的上述轴端部件是三球销部件，上述另一侧的上述轴端部件是外圈，在上述外圈形成有在对应的三球销部件侧端分别敞开并且在周向上隔开120°的间隔地在内周沿轴向延伸的轨道槽，在上述三球销部件分别设置有三个突出部，上述三个突出部沿轴向滑动自如地被收纳于上述各轨道槽内，从而能够在上述外圈与上述三球销部件的相互间进行绕轴的扭矩传递。

在这些各结构中，能够采用上述三球销部件与上述外圈是合成树脂的成型品的结构。另外，上述三球销部件和与其对应的上述外圈优选采用各自的合成树脂的主材料(基体树脂)不同的结构。

将三球销部件与两外圈形成为合成树脂的成型品，由此不需要润滑脂等润滑剂，并能够不需要护套等防止润滑剂泄漏的防止部件。另外，能够实现维护的容易化。并且，能够防止因润滑剂的泄漏将周边设备等污染的不良情况的产生，另外能够减少扭矩传递时的动作音。另外，通过采用三球销部件与两外圈的合成树脂的主材料(基体树脂)不同的结构，能够防止树脂的粘连现象，从而对扭矩变动、磨损特性有效。

在这些各结构中，能够形成为一方的上述外圈的敞开端与同其对应的一方的上述三球销部件的连接部比另一方的上述外圈的敞开端与同与对应的另一方的上述三球销部件的连接部更容易沿轴向脱落的结构。

一般情况下，在使用了等速接头的各种装置中，随着维护、部件的劣化而对部件进行更换，为此有时需要隔着该接头部将驱动轴与被驱动轴连接(传递驱动力的状态)、或断开(不传递驱动力的状态)。

因此，如上述那样，通过使中间部件的轴向两端中的一方形成为比另一方更容易脱落的结构，能够确定出驱动轴与被驱动轴的断开位置。即，在将驱动轴与被驱动轴向远离的方向拉动时，突出部从轨道槽脱离，从而三球销部件的轴向一方的端部自然地从外圈断开。另外，若将驱动轴与被驱动轴向靠近的方向压入，则突出部收纳于轨道槽，从而三球销部件的轴向一方的端部自然地与外圈连接。突出部相对于轨道槽沿轴向自由移动，因此能够进行这样的作用。

为了使中间部件的轴向两端中的一方形成为比另一方更容易脱落的结构，例如也可以在固定侧即中间部件的轴向另一方的端部与同其对应的另一方的外圈之间设置挡圈等脱落防止单元。另外，作为其他方法，也可以在固定侧的外圈的开口侧端部设置向内径侧鼓起的突起、倒钩等而使开口部的出口变窄。另外，作为其他的方法，也可以形成为使固定侧的三球销部件与外圈之间的嵌合时的间隙比较狭窄而难以脱落的结构，从而使非固定侧即中间部件的轴向一方的端部与外圈之间的嵌合时的间隙相对较宽，进而相对于朝轴向的拔出的力，一侧比另一侧优先脱落。

在三球销部件的轴向一方的端部与外圈连接时，为了使突出部顺畅地收纳于轨道槽内，可以在外圈的轨道槽的入口附近设置引导功能。

即，其结构为：一方的上述三球销部件的三个突出部与一方的上述外圈连接的连接部在形成于一方的上述外圈的相邻的上述轨道槽之间的鼓起部的前端部形成在周向上向相反的方向倾斜并在上述鼓起部的周向宽度的中途形成顶部的一对锥形面，在上述一方的三球销部件的三个突出部的前面部设置从上述各突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜并在上述突出部的宽度方向的中途形成顶部的一对锥形面。

根据该结构，在进行从非固定侧的外圈的开口侧端部插入三球销部件的接头连接时，即使在轨道槽与突出部的相位在周向上存在偏离的情况下，突出部也会被形成于鼓起部的前端部的锥形面接触引导从而被引导至轨道槽的前端开口。因此，不需要进行轨道槽与突出部的相位调节，能够极其简单地连接三球销式等速接头。

此时，为了解决上述第二课题，能够采用一方的上述外圈的三个鼓起部的顶部中的至少一个鼓起部的顶部的轴向位置与其他的鼓起部的顶部的轴向位置不同的结构。特别是，优选一方的上述外圈的三个鼓起部的顶部中的一个鼓起部的顶部比其他两个鼓起部的顶部更朝前方突出。

或者，能够采用一方的上述三球销部件的三个突出部的顶部中的至少一个突出部的顶部的轴向位置与其他的突出部的顶部的轴向位置不同的结构。特别是，优选一方的上述三球销部件的三个突出部的顶部中的一个突出部的顶部比其他两个突出部的顶部更朝前方突出。

例如，若三个鼓起部的顶部的相对于上述外圈的轴向的位置全部相同，并且突出部的顶部相对于三球销部件的轴向的位置全部相同，则在接头组装时，鼓起部的顶部与突出部的顶部的相位一致的情况下，成为所谓的3点支承，不仅无法期待基于锥形面的引导效果，在作用了预想以上的压入力的情况下等，也存在其顶部产生损伤的担忧。因此，为了避免其顶部彼此的3点支承，优选采用上述的各结构。

另外，在这些各结构中，能够采用在上述各突出部的与上述轨道槽的侧面对置的两侧侧面设置沿着上述轴向弯曲的曲面，并使上述轨道槽的侧面与上述曲面接触的结构。设置于各突出部的两侧侧面的曲面相对于轨道槽的侧面接触，从而实现产生偏角、偏心时的外圈与三球销部件的弯曲功能、摆动功能顺利地作用。

另外，为了解决上述第一课题，本发明采用了一种三球销式等速接头，其特征在于，将驱动轴与被驱动轴连结，并且抑制在上述驱动轴的轴心与上述被驱动轴的轴心的角度为180°以外时或者发生偏心时所产生的上述被驱动轴的旋转速度变动地将上述驱动轴的旋转向上述被驱动轴传递，上述三球销式等速接头具备：分别与上述驱动轴以及上述被驱动轴连接的一对外圈、和连结上述一对外圈之间的三球销部件，在上述两外圈的内周沿周向隔开120°的间隔地形成分别沿轴向延伸的三条轨道槽，在上述三球销部件的轴向两端分别设置有三个突出部，该三个突出部沿轴向滑动自如地被收纳于上述各轨道槽内，从而能够在上述两外圈与该三球销部件的相互间进行绕轴的扭矩传递，上述三球销部件的轴向一方的端部的三个突出部与轴向另一方的端部的三个突出部相互间具有围绕上述三球销部件的轴心的角度位移。

通过具有三条轨道槽的一对外圈和在两端分别设置有被收纳于轨道槽的三个突出部的三球销部件构成将驱动轴与被驱动轴连结的三球销式等速接头，在三球销部件两端的两个位置分别具有弯曲功能、摆动功能，从而能够使被驱动轴速度均衡地等速旋转，并且也能够应对更大的偏角、偏心。

另外，三球销部件的轴向两端的三个突出部具有角度位移，由此在三球销部件的一方的端部的突出部欲较深地进入一方的外圈时，三球销部件的另一方的端部的突出部被限制为不进入一方的外圈。因此，能够防止三球销部件过深地进入外圈。由此，例如在三球销部件的两端的各关节未弯曲的状态(三球销部件容易较深地进入外圈内的状态)下，能够在轴向一方与另一方分别设定三球销部件的两端收纳于对应侧的外圈内的轴向长度(三球销部件的嵌合深度)的最大值。

另外，三球销部件的端部没有进入与对应的一侧相反的一侧的外圈的危险，因此能够以必要最小限度设计三球销部件的长度。因此，能够实现等速接头的进一步小型化。此外，优选上述角度位移形成为围绕上述三球销部件的轴心60°。

在该结构中，也能够采用上述三球销部件与上述两外圈是合成树脂的成型品的结构。

将三球销部件与两外圈形成为合成树脂的成型品，由此不需要润滑脂等润滑剂，能够不需要护套等润滑剂泄漏防止部件。另外，能够实现维护的容易化。并且，能够防止因润滑剂的泄漏使周边设备等污染的不良情况的产生，另外，能够减少扭矩传递时的动作声。另外，通过采用三球销部件与两外圈的合成树脂的主材料(基体树脂)不同的结构，能够防止树脂的粘连现象，从而对扭矩变动、磨损特性有效。

在这些各结构中，能够形成为上述三球销部件的轴向两端中的一方的端部的三个突出部与同其对应的一方的上述外圈的连接部比另一方的端部的三个突出部与同其对应的另一方的上述外圈的连接部更容易沿轴向脱落的结构。

为了形成为使三球销部件的轴向两端中的一方比另一方更容易脱落的结构，与上述的情况相同，例如也可以在固定侧即三球销部件的轴向另一方的端部与同其对应的另一方的外圈之间设置挡圈等脱落防止单元。另外，作为其他方法，也可以在固定侧的外圈的开口侧端部设置向内径侧鼓起的突起、倒钩等而使开口部的出口狭窄。另外，作为其他的方法，也可以形成为使固定侧的三球销部件与外圈之间的嵌合时的间隙比较狭窄而难以脱落的结构，使非固定侧即三球销部件的轴向一方的端部与外圈之间的嵌合时的间隙相对宽，从而相对于朝轴向的拔出的力，一侧比另一侧更优先脱落。

在三球销部件的轴向一方的端部连接于外圈时，为了使突出部顺畅地收纳于轨道槽内，可以在外圈的轨道槽的入口附近设置引导功能。

其结构为：一方的端部的三个突出部与一方的上述外圈连接的连接部在形成于一方的上述外圈的相邻的上述轨道槽之间的鼓起部的前端部形成在周向上向相反的方向倾斜并在该鼓起部的周向宽度的中途形成顶部的一对锥形面，在上述三球销部件的一方的端部的三个突出部的前面部设置从上述各突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜并在上述突出部的宽度方向的中途形成顶部的一对锥形面。

根据该结构，在进行从非固定侧的外圈的开口侧端部插入三球销部件的接头连接时，即使在轨道槽与突出部的相位在周向上存在偏离的情况下，突出部也会被形成于鼓起部的前端部的锥形面接触引导从而被引导至轨道槽的前端开口。因此，不需要进行轨道槽与突出部的相位调节，能够极其简单地连接三球销式等速接头。

此时，为了解决上述第二课题，能够采用一方的上述外圈的三个鼓起部的顶部中的至少一个鼓起部的顶部的上述轴向位置与其他的鼓起部的顶部的上述轴向位置不同的结构。特别是，优选一方的上述外圈的三个鼓起部的顶部中的一个鼓起部的顶部比其他两个鼓起部的顶部更朝前方突出。

或者，能够采用上述三球销部件的一方的端部的三个突出部的顶部中的至少一个突出部的顶部的上述轴向位置与其他的突出部的顶部的上述轴向位置不同的结构。特别是，优选上述三球销部件的一方的端部的三个突出部的顶部中的一个突出部的顶部比其他的两个突出部的顶部更朝前方突出。

另外，在这些各结构中，能够采用在上述各突出部的与上述轨道槽的侧面对置的两侧侧面设置沿着上述轴向弯曲的曲面，并使上述轨道槽的侧面与上述曲面接触的结构。设置于各突出部的两侧侧面的曲面相对于轨道槽的侧面接触，从而实现产生偏角、偏心时的外圈与三球销部件的弯曲功能、摆动功能顺利地作用。

另外，为了解决上述第二课题，本发明的三球销式等速接头采用以下结构，其中，在外圈的内周沿周向隔开120^゜的间隔地形成沿轴向延伸的三条轨道槽，在装入上述外圈的内侧的三球销部件设置了在上述各轨道槽内滑动自如并在上述外圈与上述三球销部件的相互之间进行扭矩传递的三条突出部，在上述三球销式等速接头中，在形成于上述外圈的相邻的轨道槽之间的鼓起部的前端部形成在周向上向相反的方向倾斜并在上述鼓起部的周向宽度的中央形成顶部的一对锥形面，并且在上述突出部的、进行从外圈开口端插入上述三球销部件的接头装入时处于先行侧的前侧部设置从上述突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜并在上述突出部的宽度方向的中央形成顶部的一对锥形面，上述外圈的三个上述鼓起部的顶部中的至少一个上述鼓起部的顶部的轴向位置与其他的上述鼓起部的顶部的轴向位置不同。

采用上述外圈的三个鼓起部的顶部中的至少一个鼓起部的顶部的轴向位置与其他的鼓起部的顶部的轴向位置不同的结构，因此能够避免基于鼓起部的顶部以及突出部的顶部的顶部彼此的3点支承。

特别是，优选上述外圈的三个鼓起部的顶部中的一个鼓起部的顶部比其他的两个鼓起部的顶部更朝前方突出。

另外，作为其他的结构，采用一种三球销式等速接头，其中，在外圈的内周沿周向隔开120°的间隔地形成沿轴向延伸的三条轨道槽，在装入上述外圈的内侧的三球销部件设置了在上述各轨道槽内滑动自如并在上述外圈与上述三球销部件的相互之间进行扭矩传递的三条突出部的三球销式等速接头，在上述三球销式等速接头中，在形成于上述外圈的相邻的轨道槽之间的鼓起部的前端部形成在周向上向相反的方向倾斜并在上述鼓起部的周向宽度的中央形成顶部的一对锥形面，并且在上述突出部的、进行从外圈开口端插入上述三球销部件的接头装入时处于先行侧的前侧部设置从上述突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜并在上述突出部的宽度方向的中央形成顶部的一对锥形面，上述三球销部件的三个上述突出部的顶部中的至少一个上述突出部的顶部的轴向位置与其他的上述突出部的顶部的轴向位置不同。

采用使上述三球销部件的三个突出部的顶部中的至少一个突出部的顶部的轴向位置与其他的突出部的顶部的轴向位置不同的结构，因此能够避免基于鼓起部的顶部以及突出部的顶部的顶部彼此的3点支承。

特别是，优选上述三球销部件的三个突出部的顶部中的一个突出部的顶部比其他的两个突出部的顶部更朝前方突出。

由于形成这样的结构，因此在外圈与三球销部件的连接时，能够避免3点的顶部同时与对象侧的3点的顶部接触，顶部彼此在不稳定的状态下接触，因此顶部彼此不会产生3点支承。

另外，若在形成于上述外圈的相邻的轨道槽间的鼓起部的前端部设置以从外径侧朝向内径侧进入外圈内部的方式倾斜的锥形面，则在进行从外圈开口端插入三球销部件的接头装入时，即使在外圈与三球销部件的轴心存在偏离的情况下，突出部的锥形面也会被形成于鼓起部的前端部的锥形面接触引导从而突出部被引导至轨道槽的前端开口，因此能够简单地连接三球销式等速接头。

另外，若使上述外圈以及上述三球销部件的至少一方形成为合成树脂的成型品，则能够形成在防止噪声上有效且安静性优越的三球销式等速接头。另外，通过采用三球销部件与外圈的合成树脂的主材料(基体树脂)不同的结构，能够防止树脂的粘连现象，对扭矩变动、磨损特性有效。

本发明利用由形成有轴向两端面分别敞开并且沿周向隔开120°的间隔地在内周沿轴向延伸的轨道槽的外圈构成的中间部件、和由分别设置有沿轴向滑动自如地被收纳于各轨道槽内的三个突出部的三球销部件构成的轴端部件构成将驱动轴与被驱动轴连结的三球销式等速接头，在中间部件两端的两个位置分别具有弯曲功能、摆动功能，从而能够使被驱动轴速度均衡地等速旋转，并且也能够应对更大的偏角、偏心。

另外，本发明通过具有三条轨道槽的一对外圈和在两端分别设置有被收纳于轨道槽的三个突出部的三球销部件构成将驱动轴与被驱动轴连结的等速接头，在三球销部件两端的两个位置分别具有弯曲功能、摆动功能，从而即使在驱动轴与被驱动轴之间产生较大的偏角、偏心，也能够使被驱动轴速度均衡地等速旋转。

另外，三球销部件的轴向一方的端部的三个突出部与轴向另一方的端部的三个突出部相互具有角度位移，由此在三球销部件的一方的端部的突出部欲较深地进入一方的外圈时，三球销部件的另一方的端部的突出部被限制为不进入一方的外圈。因此，能够以必要最小限度设计三球销部件的长度。

另外，根据本发明，能够形成不会产生外圈侧的顶部与三球销部件侧的顶部彼此的3点支承、基于锥形面的引导效果明显并且不会在鼓起部的顶部与突出部的顶部产生损伤的三球销式等速接头。

附图说明

图1是表示使用了本发明的第一实施方式的三球销式等速接头的装置的主要部分放大图。

图2示出构成三球销式等速接头的部件的详细情况，(a)是从中间部件拔出一端侧的轴端部件的状态的纵剖视图，(b)是(a)的B-B向视图。

图3是三球销式等速接头的纵剖视图。

图4中，(a)、(b)是三球销式等速接头的分解立体图。

图5分别示出三球销式等速接头的变形例，(a)是连结单元的剖视图，(b)是分解立体图。

图6是表示三球销式等速接头的进一步的变形例的立体图。

图7示出本发明的第二实施方式，是从中间部件将一端侧的轴端部件拔出的状态的纵剖视图。

图8是使用了表示本发明的第三实施方式的三球销式等速接头的装置的主要部分放大图。

图9示出构成三球销式等速接头的部件的详细情况，(a)是一对外圈的剖视图，(b)是(a)的B-B向视图。

图10是三球销式等速接头的剖视图。

图11是三球销式等速接头的分解立体图。

图12分别示出三球销式等速接头的变形例，(a)是连结单元的剖视图，(b)是三球销部件的立体图。

图13是表示本发明的第四实施方式的纵断主视图。

图14是图13的右视图。

图15是表示该实施方式的外圈与三球销部件的分解立体图。

图16是表示本发明的第五实施方式的纵断主视图。

图17是表示图16的实施方式的外圈与三球销部件的分解立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1示出使用了本发明的第一实施方式的三球销式等速接头的旋转传递机构的主要部分。

该旋转传递机构具备：具备参与驱动力的传递的齿轮的旋转部R、由使旋转部R绕轴旋转的马达构成的驱动源M、以及将来自驱动源M的驱动力传递至旋转部R的驱动传递装置20。

驱动传递装置20具备：由将从驱动源M延伸的驱动轴21、与从旋转部R延伸的被驱动轴22(以下，称为“旋转体轴22”。)连结的三球销式等速接头构成的连结单元30。连结单元30具有抑制在旋转体轴22的轴心与驱动轴21的轴心不在相同直线上的状态、即两者所成的角度为180°(180deg)以外时、或者发生偏心时所产生的旋转体轴22的旋转速度变动，从而将驱动轴21的旋转传递至旋转体轴22的功能。图2(a)、图2(b)～图4(a)、图4(b)示出连结单元30的详细情况。另外，图5(a)、图5(b)分别示出其变形例。

如图1所示，旋转部R与旋转体轴22一起旋转，该旋转体轴22经由轴承b被绕轴旋转自如地支承于一对框架F’。对旋转部R进行旋转驱动的驱动源M安装于旋转传递机构的装置主体侧的框架F，形成在轴向上与旋转部R对置的配置。框架F’能够相对于框架F沿着旋转体轴22的轴向移动，通过该移动，使具备旋转部R的单元能够相对于装置主体装卸。

连结单元30由中间部件D、和分别设置于该中间部件D的驱动轴21侧端与被驱动轴22侧端的轴端部件E构成。此处，中间部件D是在轴向两端分别具备外圈31、36的部件，轴端部件E是插入该外圈31、36内的三球销部件40、45。

在中间部件D的各外圈31、36形成有在轴向两端面分别敞开并且以在周向上隔开120°的间隔的方式在内周沿轴向延伸的轨道槽32、37。在三球销部件40、45分别设置三个突出部42、47，上述三个突出部42、47被沿轴向滑动自如地收纳于各轨道槽32、37内，从而能够在外圈31、36与该三球销部件40、45的相互间进行绕轴的扭矩传递。

一方的三球销部件40具备形成筒状的主体部40a，旋转体轴22从突出部42的相反侧的端部插入该主体部40a的轴向孔40b内，从而将三球销部件40与旋转体轴22连接。另一方的三球销部件45具备形成筒状的主体部45a，驱动轴21从突出部47的相反侧的端部插入该主体部45a的轴向孔45b内，从而将三球销部件45与驱动轴21连接。

由三球销部件40、45构成的轴端部件E、以及具备一对外圈31、36的中间部件D均是合成树脂的成型品。合成树脂根据该三球销式等速接头的使用条件来选择适当的树脂，优选为能够注塑成型的合成树脂。若为能够注塑成型的树脂，则热塑性树脂、热固化性树脂均可。

此处，由互不相同的树脂构成形成一对外圈31、36和三球销部件40、45的合成树脂的主材料、即除了添加材料等之外的成分亦即基体树脂，由此能够防止粘连现象。优选外圈31与三球销部件40的合成树脂的主材料互不相同，优选另一方的外圈36与三球销部件40的合成树脂的主材料也互不相同。由此，能够实现扭矩变动的防止、耐磨性的提高。例如，能够分别由尼龙树脂形成两外圈31、36，由PPS树脂(聚苯硫醚树脂)形成三球销部件40、45。

一对外圈31、36形成于一对杯状部件35的两端，该一对杯状部件35使在内面分别形成有轨道槽32、37的两个杯的底彼此背靠背而沿着轴向串联排列。在各外圈31、36的内周，如上述那样，分别沿轴向延伸的三条轨道槽32、37沿着周向以隔开120°(120deg)的间隔的方式形成。在各轨道槽32、37的周向上对置的一对侧面32a、32a；37a、37a是具有相互平行的面方向的平坦面。

在各三球销部件40、45分别设置有三个突出部42、47。三个突出部42、47被收纳于对应的一侧的外圈31、36的各轨道槽32、37内。另外，一方的突出部42的前端进入设置于外圈31的轨道槽32的进深部的收纳凹部34。

突出部42、47在轨道槽32、37内沿轴向滑动自如。另外，与轨道槽32、37的侧面32a、37a对置的两侧侧面42c、47b分别形成为沿着三球销部件40的轴向弯曲的圆筒面。在该实施方式中，对置的两圆筒面的轴心沿三球销部件40的径向与各突出部42、47的沿突出方向的轴心一致。此外，也能够取代这些圆筒面转而形成为球面。

突出部42、47在旋转扭矩相对于驱动轴21与旋转体轴22的一方的输入时，两侧的侧面42c、47b与轨道槽32、37的侧面32a、37a卡合。通过该卡合，在外圈31、36与三球销部件40的相互间进行绕轴的旋转扭矩的传递。

此时，各轨道槽32、37的侧面32a、37a与对置的突出部42、47的侧面42c、47b接触，该接触部滑动接触，从而产生偏角、偏心时的外圈31、36与三球销部件40的弯曲功能、摆动功能得以顺利地作用。

另外，各三球销部件40、45中的、旋转体R侧的端部的三个突出部42和与其对应的外圈31的连接部，为相比驱动源M侧的端部的三个突出部47和与其对应的另一方的外圈36的连接部更容易沿轴向脱落的结构。

在该实施方式中，作为固定侧的驱动源M侧的三球销部件45与外圈36的连接部形成为难以沿轴向脱落的结构，是使嵌合时的间隙比较窄而要以较强的力压入的结构，且为相对难以脱落的结构。另外，作为非固定侧的旋转体R侧亦即三球销部件40与外圈31的连接部形成为使嵌合时的间隙相对较宽而能够通过比较小的力嵌合的结构。由此，相对于朝轴向的拔出力，非固定侧相比固定侧优先脱落。

此外，如该实施方式那样，优选将驱动源M侧作为固定侧、旋转体R侧作为非固定侧，但也可以形成为将驱动源M侧作为非固定侧、旋转体R侧作为固定侧的结构。

作为形成使各三球销部件40、45中的一方比另一方更容易脱落的结构的机构，除上述情况之外，例如还可以在固定侧的三球销部件45与外圈36之间设置挡圈等脱落防止机构。具体而言，可以考虑在设置于外圈36的开口端部的内周的卡合槽安装周向的一部分开口的C字状的挡圈的结构。挡圈防止三球销部件45从外圈36的开口侧端部拔出。另外，作为其他的方法，也可以在固定侧的外圈36的轨道槽的开口侧端部设置向内径侧鼓起的突起、倒钩(参照图4(b)的附图标记38a)等来使开口部的出口狭窄。

在非固定侧的外圈31的相邻的轨道槽32间形成有鼓起部33。在鼓起部33的前端部(朝向开口侧的前端部)，形成有在周向上向相反的方向倾斜而在该鼓起部33的周向宽度的中途形成顶部33b的一对锥形面33a、33a。顶部33b由沿外圈31的径向延伸的直线状的棱线构成。

此外，在固定侧的外圈36的相邻的轨道槽37间也形成有鼓起部38，但这侧的连接部不以频繁的连接、断开为前提，因此省略锥形面、顶部的形成。

在非固定侧的三球销部件40的端部，且在三个突出部42的前面部形成有从各突出部42的宽度方向的中央朝向两侧倾斜而在该突出部42的宽度方向的中途形成顶部42b的一对锥形面42a。顶部42b由沿三球销部件40的径向延伸的直线状的棱线构成。在固定侧的三球销部件45的端部，三个突出部47的前面部是具有与轴向正交的面方向的平坦面。另外，朝向突出部47的外径侧的顶部47a也是平坦面。

在该旋转传递机构中，假定具备旋转部R的单元的相对于装置主体的支承位置产生误差的情况。此时，旋转部R侧的旋转体轴22的轴心与驱动源M侧的驱动轴21的轴心成为向上下方向或横向方向、或者向该两个方向偏离的状态，成为在两轴22、21的轴心彼此间产生了偏角、偏心的状态。

当在这样的状态下进行扭矩传递时，在固定侧、非固定侧的双方的连接部，各突出部42、47沿着轨道槽32、37在外圈31、36的轴向上滑动。此时，突出部42、47的侧面42c、47b与轨道槽32、37的侧面32a、37a的接触是线接触(在侧面42c、47b采用球面的情况下为点接触)，因此滑动阻力小，突出部42、47沿着轨道槽32、37顺利地滑动。

这样，在中间部件D的两端的两个位置，在各端与轴端部件E之间具备弯曲功能、摆动功能，从而即使在旋转体轴22与驱动轴21之间存在较大的偏角、偏心，也能够使旋转体R不产生速度不均地等速旋转。

图5(a)、(b)示出变形例。在上述的实施方式中，非固定侧的外圈31的三个鼓起部33的顶部33b的轴向位置(相对于外圈31的轴向的位置)全部相同，并且与其对应的三球销部件40的三个突出部42的顶部42b的轴向位置(相对于三球销部件40的轴向的位置)也全部相同。

在进行外圈31与三球销部件40的装入时，在绕轴每隔120°的方位设置的突出部42的顶部42b夹隔着同样在每隔120°的方位设置的鼓起部33的顶部33b首先与任一侧的锥形面33a抵接，并沿着该锥形面33a被轨道槽32引导。

但是，在该装入时，在鼓起部33的顶部33b与突出部42的顶部42b的相位一致的情况下，成为所谓的3点支承，不仅无法期待基于锥形面33a的引导效果，而且担心在预想以上的压入力作用的情况下等造成该抵接的顶部33b、42b损伤。因此，为了避免该顶部33b、42b彼此的3点支承，可采用下述的各结构。

作为第一结构，设定为使外圈31的三个鼓起部33的顶部33b中的、至少一个鼓起部33的顶部33b的轴向位置与其他鼓起部33的顶部33b的轴向位置不同。此处，为了避免3点支承，只要至少一个鼓起部33的顶部33b与其他不同即可，可以考虑两个顶部33b在相同的轴向位置而另一个顶部33b相对位于前方(开口侧端部一侧)的结构、两个顶部33b在相同的轴向位置而另一个相对位于后方(关闭侧端部一侧)的结构、或者三个顶部33b的轴向位置全部不同的结构。此时，三球销部件40侧的三个突出部42的顶部42b例如设定于全部相同的轴向位置等、相对于鼓起部33的三个顶部33b不同时抵接的位置。

例如，图5(a)示出外圈31的三个鼓起部33的顶部33b中的一个鼓起部33的顶部33b相比其他两个鼓起部33的顶部33b朝前方突出距离L的结构。其他两个鼓起部33的顶部33b处于相同的轴向位置，三球销部件40侧的三个突出部42的顶部42b设定于全部相同的轴向位置。因此，能够避免顶部33b、42b彼此的3点支承。

此外，在该图5(a)中，作为形成为使中间部件D的轴向两端中的一方比另一方更容易脱落的结构的单元，在固定侧的三球销部件45与外圈36之间夹设螺旋弹簧49。在设置于三球销部件45的中心的轴向孔45b与设置于外圈36的轴向孔39嵌入一个螺旋弹簧49的两端，通过该螺旋弹簧49，将三球销部件45与外圈36支承为不分离。在该状态下，三球销部件45与外圈36能够弯曲、摆动，只要不用较强的力沿轴向拉动便不会分离。因此，与上述的各实施方式相同，若将三球销部件40与三球销部件45沿在轴向上分离的方向拉动，则三球销部件40与外圈31先分离，三球销部件45与外圈36不分离。

另外，作为第二结构，能够设定为三球销部件40的三个突出部42的顶部42b中的至少一个突出部42的顶部42b的轴向位置与其他突出部42的顶部42b的轴向位置不同。此处，为了避免3点支承，只要至少一个突出部42的顶部42b与其他不同即可，可以考虑两个顶部42b在相同的轴向位置而另一个顶部42b相对位于前方(中间部件D侧)的结构、两个顶部42b在相同的轴向位置而另一个相对位于后方(旋转体轴22侧)的结构、或者三个顶部42b的轴向位置全部不同的结构。此时，外圈31侧的三个鼓起部33的顶部33b例如设定于全部相同的轴向位置等、相对于三个顶部42b不同时抵接的位置。

例如，图6示出三球销部件40的一方的端部的三个突出部42的顶部42b中的一个突出部42的顶部42b(参照图中的附图标记A)相比其他两个突出部42的顶部42b(参照图中的附图标记B、C)朝前方突出的结构。其他两个突出部42的顶部42b处于相同的轴向位置，外圈31侧的三个鼓起部33的顶部33b设定于全部相同的轴向位置。因此，能够避免顶部33b、42b彼此的3点支承。

(第二实施方式)

图7示出第二实施方式。该实施方式的连结单元30由中间部件D、和分别设置于该中间部件D的驱动轴21侧端与被驱动轴22侧端的轴端部件E构成。此处，对于中间部件D而言，轴向任一侧是外圈31，另一侧是三球销部件45，对于轴端部件E而言，设置上述的外圈31的一侧是三球销部件40，设置三球销部件45的一侧是外圈36。

中间部件D的轴向一侧的连接部亦即外圈31同与其对应的三球销部件40的连接结构、轴向另一侧的连接部亦即外圈36同与其对应的三球销部件45的连接结构除了沿轴向的配置的方向以外，分别与上述的实施方式相同，因此省略说明。

此外，一方的三球销部件40具备形成筒状的主体部40a，从突出部42的相反侧的端部将旋转体轴22插入该主体部40a的轴向孔40b内，从而将三球销部件40与旋转体轴22连接。另一方的三球销部件45具备形成筒状的主体部45a，该主体部45a的轴向一侧的端部与外圈31连接，从而三球销部件45与外圈31形成为一体的部件。另一方的外圈36具备形成为筒状的轴部36a，从轨道槽37的开口侧的相反侧的端部将驱动轴21插入该轴部36a的轴向孔36b内，从而将外圈36与驱动轴21连接(图7未图示驱动轴21以及旋转体轴22)。

在图7的例子中，三球销部件40、45与外圈31、36的两个位置的连接部中的、旋转体R侧的端部的三个突出部42同与其对应的外圈31的连接部，与上述相同，为相比驱动源M侧的端部的三个突出部47同与其对应的另一方的外圈36的连接部更容易沿轴向脱落的结构。另外，如本实施方式那样，优选将驱动源M侧作为固定侧，旋转体R侧作为非固定侧，但也可以将驱动源M侧作为非固定侧，旋转体R侧作为固定侧，对此与上述相同。构成三球销部件40、45、外圈31、36的材料也相同。

在这些实施方式中，对通过三球销式等速接头将具备齿轮的旋转部R的旋转体轴22与驱动源M的驱动轴21连接的例子进行了说明，但基于本发明的三球销式等速接头的连结单元30能够用于需要一边维持驱动轴与被驱动轴的等速性一边允许两轴的角度位移的各种部件的接头部，在各种工业机械、家电制品，企业设备等也能够广泛地利用。

(第三实施方式)

图8示出使用了本发明的第三实施方式的本发明的三球销式等速接头的旋转传递机构的主要部分。

该旋转传递机构具备：具备参与驱动力的传递的齿轮的旋转部R、由使旋转部R绕轴旋转的马达构成的驱动源M、以及将来自驱动源M的驱动力传递至旋转部R的驱动传递装置20。

驱动传递装置20具备：由将从驱动源M延伸的驱动轴21、与从旋转部R延伸的被驱动轴22(以下，称为“旋转体轴22”。)连结的三球销式等速接头构成的连结单元30。连结单元30具有抑制在旋转体轴22的轴心与驱动轴21的轴心不在相同直线上的状态、即两者所成的角度为180°(180deg)以外时、或者产生了偏心时所产生的旋转体轴22的旋转速度变动，从而将驱动轴21的旋转传递至旋转体轴22的功能。图9(a)、(b)～图11示出连结单元30的详细情况。另外，图12(a)、(b)分别示出其变形例。

如图8所示，旋转部R在两端具有旋转体轴22，该旋转体轴22经由轴承b被旋转自如地支承于一对框架F’。对旋转部R进行旋转驱动的驱动源M安装于旋转传递机构的装置主体侧的框架F，形成在轴向上与旋转部R对置的配置。框架F’能够相对于框架F沿着旋转体轴22的轴向移动，通过该移动，使具备旋转部R的单元能够相对于装置主体装卸。

连结单元30连结驱动源M的驱动轴21与旋转体R的旋转体轴22，并具备：一对外圈31、36、和连结一对外圈31、36间的三球销部件40。三球销部件40与两外圈31、36均是合成树脂的成型品。根据该三球销式等速接头30的使用条件来选择适当的合成树脂，优选为能够注塑成型的合成树脂。只要是能够注塑成型的树脂，则可以是热塑性树脂、热固化性树脂的任一个。

一对外圈31、36分别在任一侧的端部开口的杯部的关闭侧端部设置有轴部31a、36a。在该各外圈31、36的内周，分别沿轴向延伸的三条轨道槽32、37沿着周向以隔开120°(120deg)的间隔的方式形成。在各轨道槽32、37的周向上对置的一对侧面32a、32a；37a、37a是具有相互平行的面方向的平坦面。

在三球销部件40且在轴状的主体部41的轴向两端分别设置有三个突出部42、47。三个突出部42、47被收纳于对应的一侧的外圈31、36的各轨道槽32、37内。另外，一方的突出部42的前端进入设置于外圈31的轨道槽32的进深部的收纳凹部34。

突出部42、47在轨道槽32、37内沿轴向滑动自如。另外，与轨道槽32、37的侧面32a、37a对置的两侧侧面42c、47b分别形成为沿着三球销部件40的轴向弯曲的圆筒面。在该实施方式中，对置的两圆筒面的轴心沿三球销部件40的径向与各突出部42、47的沿突出方向的轴心一致。此外，也能够取代这些圆筒面转而形成为球面。

在三球销部件40的主体部41的轴向一方的端部，相对于突出部42的周向宽度的中心线c(相当于顶部42b的位置)绕轴在每隔120°的方位等分配置地设置，在轴向另一方的端部，相对于突出部47的周向宽度的中心线d(相当于顶部47a的位置)绕轴在每隔120°的方位等分配置地设置。另外，三球销部件40的轴向一方的端部的三个突出部42与轴向另一方的端部的三个突出部47相互不是在围绕三球销部件40的轴心相同的方位，而是相互在围绕三球销部件40的轴偏心的方位，即相互设定有角度位移。

在该实施方式中，如图9(a)、(b)以及图11所示，分别在一方的端部三个突出部42与另一方的端部三个突出部47的中心线c、d之间设置有60°的角度位移。在一方的端部的周向相邻的突出部42、42之间的中间的方位存在另一方的端部的突出部47，因此三球销部件40在绕轴每隔60°的方位依次存在有一方的端部的突出部42、另一方的端部的突出部47，具有作为整体具备突出部42、47的主体部41所承受的力的平衡好的优点。但是，该角度也可以设定为60°以外的角度。

另外，三球销部件40的轴向一方的端部的三个突出部42在与轴向另一方的端部的三个突出部47之间具有角度位移，由此在三球销部件40的一方的端部的突出部42较深地进入一方的外圈31时，三球销部件40的另一方的端部的突出部47被限制为不进入一方的外圈31。因此，能够防止三球销部件40过深地进入外圈31。

即，考虑存在当一对外圈31、36与三球销部件40不弯曲而在同轴上排列时，三球销部件40容易较深地进入外圈31、36的任一侧的情况，但根据该结构，可以在轴向一方与另一方分别设定三球销部件40的两端收纳于对应一侧的外圈31、36内的轴向长度(三球销部件的嵌合深度)的最大值。

这样，无需担心三球销部件40的端部进入与对应一侧相反侧的外圈，因此能够将三球销部件40的长度设计为必要最小限。因此，能够实现等速接头的进一步小型化。

假设，三球销部件40的轴向一方的端部的三个突出部42被设定于与轴向另一方的端部的三个突出部47相同的绕轴的方位。在该情况下，三球销部件40没有限位功能，因此三球销部件40至少需要为轨道槽32、37的轴向长度的1.5倍以上的长度。与此相对，三个突出部42、47彼此若如上述的实施方式那样以相互具有角度位移的方式设置，则在一侧的突出部进入对应的一侧的轨道槽后，即使三球销部件40进一步深入地进入，另一侧的突出部也无法进入该侧的轨道槽。因此，三球销部件40具备限位功能，可使三球销部件40的长度成为必要最小限。

这样，三个突出部42、47被收纳于对应的一侧的外圈31、36的各轨道槽32、37内。此时，一方的突出部42的前端进入设置于外圈31的轨道槽32的进深部的收纳凹部34。

突出部42、47在旋转扭矩相对于驱动轴21与旋转体轴22的一方的输入时，两侧的侧面42c、47b与轨道槽32、37的侧面32a、37a卡合。通过该卡合，在外圈31、36与三球销部件40的相互间进行绕轴旋转扭矩的传递。

此时，各轨道槽32、37的侧面32a、37a与对置的突出部42、47的侧面42c、47b接触，该接触部进行滑动接触，从而产生了偏角、偏心时的外圈31、36与三球销部件40的弯曲功能、摆动功能得以顺利地作用。

另外，三球销部件40的轴向两端中的、旋转部R侧的端部的三个突出部42同与其对应的外圈31的连接部，为相比驱动源M侧的端部的三个突出部47同与其对应的另一方的外圈36的连接部更容易沿轴向脱落的结构。

在该实施方式中，作为固定侧的驱动源M侧的三球销部件40与外圈36的连接部形成为难以沿轴向脱落的结构，是使嵌合时的间隙比较狭而要以较强的力压入的结构，且为相对难以脱落的结构。另外，作为非固定侧的旋转体R侧亦即三球销部件40与外圈31的连接部形成为使嵌合时的间隙相对较宽而能够以比较小的力嵌合的结构。由此，相对于朝轴向的拔出力，非固定侧比固定侧优先脱落。

如该实施方式那样，优选将驱动源M侧作为固定侧、旋转部R侧作为非固定侧，但也可以形成为将驱动源M侧作为非固定侧、旋转部R侧作为固定侧的结构。

作为形成使三球销部件40的轴向两端中的一方比另一方更容易脱落的结构的单元，除上述情况之外，例如还可以在固定侧的三球销部件40与外圈之间设置挡圈等脱落防止单元。具体而言，可以考虑在设置于外圈的开口端部的内周的卡合槽安装周向的一部分开口的C字状的挡圈的结构。挡圈防止三球销部件40从外圈的开口侧端部拔出。另外，作为其他的方法，也可以在固定侧的外圈的轨道槽的开口侧端部设置向内径侧鼓起的突起、倒钩(参照图4(b)的附图标记38a)等来使开口部的出口变窄。

在非固定侧的外圈31的相邻的轨道槽32间形成有鼓起部33。在鼓起部33的前端部(朝向开口侧的前端部)，形成有在周向上向相反的方向倾斜而在该鼓起部33的周向宽度的中途形成顶部33b的一对锥形面33a、33a。顶部33b由沿外圈31的径向延伸的直线状的棱线构成。

此外，在固定侧的外圈36的相邻的轨道槽37间也形成有鼓起部38，但这侧的连接部不以频繁的连接、断开为前提，因此省略锥形面、顶部的形成。

在非固定侧的三球销部件40的端部中，在三个突出部42的前面部，形成有从各突出部42的宽度方向的中央朝向两侧倾斜而在该突出部42的宽度方向的中途形成顶部42b的一对锥形面42a。顶部42b由沿三球销部件40的径向延伸的直线状的棱线构成。

在该旋转传递机构中，假定具备旋转部R的单元的相对于装置主体的支承位置产生误差的情况。此时，旋转部R侧的旋转体轴22的轴心与驱动源M侧的驱动轴21的轴心成为在上下方向或横向方向、或者上述两个方向上偏离的状态，成为在两轴22、21的轴心彼此间产生了偏角、偏心的状态。

当在这样的状态下进行扭矩传递时，在固定侧、非固定侧的双方的连接部，各突出部42、47沿着轨道槽32、37在外圈31、36的轴向上滑动。此时，突出部42、47的侧面42c、47b与轨道槽32、37的侧面32a、37a的接触是线接触(在侧面42c、47b采用球面的情况下为点接触)，因此滑动阻力小，突出部42、47沿着轨道槽32、37顺利地滑动。

这样，在三球销部件40的两端的两个位置分别具有弯曲功能、摆动功能，从而即使在旋转体轴22与驱动轴21之间产生较大的偏角、偏心，也能够使旋转部R不产生速度不均地等速旋转。

图12(a)、(b)示出变形例。在上述的实施方式中，非固定侧的外圈31的三个鼓起部33的顶部33b的轴向位置(外圈31相对于轴向的位置)全部相同，并且与其对应的三球销部件40的三个突出部42的顶部42b的轴向位置(相对于三球销部件40的轴向的位置)也全部相同。

在进行外圈31与三球销部件40的装入时，在绕轴每隔120°的方位设置的突出部42的顶部42b夹隔着同样在每隔120°的方位设置的鼓起部33的顶部33b首先与任一侧的锥形面33a抵接，并沿着该锥形面33a被轨道槽32引导。

但是，在该装入时，在鼓起部33的顶部33b与突出部42的顶部42b的相位一致的情况下，成为所谓的3点支承，不仅无法期待基于锥形面33a的引导效果，而且担心在预想以上的压入力作用的情况下等造成该抵接的顶部33b、42b损伤。因此，为了避免该顶部33b、42b彼此的3点支承，可采用下述的各结构。

作为第一结构，设定为使外圈31的三个鼓起部33的顶部33b中的、至少一个鼓起部33的顶部33b的轴向位置与其他鼓起部33的顶部33b的轴向位置不同。此处，为了避免3点支承，只要至少一个鼓起部33的顶部33b与其他不同即可，可以考虑两个顶部33b在相同的轴向位置而另一个顶部33b相对位于前方(开口侧端部一侧)的结构、两个顶部33b在相同的轴向位置而另一个相对位于后方(关闭侧端部一侧)的结构、或者三个顶部33b的轴向位置全部不同的结构。此时，三球销部件40侧的三个突出部42的顶部42b例如设定于全部相同的轴向位置等、相对于鼓起部33的三个顶部33b不同时抵接的位置。

例如，图12(a)示出外圈31的三个鼓起部33的顶部33b中的一个鼓起部33的顶部33b比其他两个鼓起部33的顶部33b仅向前方突出距离L的结构。其他两个鼓起部33的顶部33b处于相同的轴向位置，三球销部件40侧的三个突出部42的顶部42b设定于全部相同的轴向位置。因此，能够避免顶部33b、42b彼此的3点支承。

此外，在该图12(a)中，作为形成为使三球销部件40的轴向两端中的一方比另一方更容易脱落的结构的单元，在固定侧的三球销部件40与外圈36之间夹设螺旋弹簧45。在设置于三球销部件40的中心的轴向孔41a与设置于外圈36的轴向孔36b嵌入一个螺旋弹簧45的两端，通过该螺旋弹簧45，将三球销部件40与外圈36支承为不分离。在该状态下，三球销部件40与外圈36能够弯曲、摆动，只要不用较强的力沿轴向拉动便不会分离。因此，与上述的各实施方式相同，若将外圈31与外圈36沿在周向上分离的方向拉动，则三球销部件40与外圈31先分离，三球销部件40与外圈36不分离。

另外，作为第二结构，可以设定为三球销部件40的三个突出部42的顶部42b中的至少一个突出部42的顶部42b的轴向位置与其他突出部42的顶部42b的轴向位置不同。此处，为了避免3点支承，只要至少一个突出部42的顶部42b与其他不同即可，可以考虑两个顶部42b在相同的轴向位置而另一个顶部42b相对位于前方(开口侧端部一侧)的结构、两个顶部42b在相同的轴向位置且另一个相对位于后方(关闭侧端部一侧)的结构、或者三个顶部42b的轴向位置全部不同的结构。此时，外圈31侧的三个鼓起部33的顶部33b例如设定于全部相同的轴向位置等、相对于三个顶部42b不同时抵接的位置。

例如，图12(b)示出三球销部件40的一方的端部的三个突出部42的顶部42b中的一个突出部42(A)的顶部42b相比其他两个突出部42(B)、42(C)的顶部42b朝前方突出的结构。其他两个突出部42的顶部42b处于相同的轴向位置，外圈31侧的三个鼓起部33的顶部33b全部设定于相同的轴向位置。因此，能够避免顶部33b、42b彼此的3点支承。

在这些实施方式中，对利用三球销式等速接头30将具备齿轮的旋转部R的旋转体轴22与驱动源M的驱动轴21连接的例子进行了说明，但基于本发明的三球销式等速接头的连结单元30能够用于需要一边维持驱动轴与被驱动轴的等速性一边允许两轴的角度位移的各种部件的接头部，也能够广泛地用于各种工业机械、家电制品、企业设备等。

(第四实施方式)

图13～图15示出第四实施方式。第四实施方式的三球销式等速接头由外圈1、和嵌入其内侧的三球销部件11构成。

外圈1形成为在一端开口的杯部2的关闭端设置第一轴3的结构，在上述杯部2的内周，从其开口端沿轴向延伸的三条轨道槽4在周向上隔开120°的间隔地形成。在各轨道槽4的周向上对置的一对侧面5形成为相互平行的平坦面。

三球销部件11具有第二轴12。在该三球销部件11一体地设置有插入外圈1的各轨道槽4内的三条突出部13。

各突出部13在轨道槽4内沿轴向滑动自如。另外，与轨道槽4的侧面5对置的各突出部13的两侧的侧面14分别形成为沿着三球销部件11的轴向弯曲的圆筒面。在该实施方式中，对置的两圆筒面的轴心沿三球销部件11的径向与突出部13的沿突出方向的轴心一致。此外，作为两侧侧面14，也能够取代这些圆筒面转而形成为向周向以及轴向两个方向弯曲的球面。

突出部13在旋转扭矩相对于第一轴3与第二轴12的一方的输入时，两侧的侧面14中的至少一方的侧面14与轨道槽4的一侧面5卡合，通过该卡合，在外圈1与三球销部件11的相互间，进行绕轴旋转扭矩的传递。

此时，轨道槽4的侧面5与对置的突出部13的侧面14接触，该接触部滑动接触，从而产生了偏角时的外圈1与三球销部件11的弯曲功能、摆动功能得以顺利地作用。

在第一轴3与第二轴12产生相对角度并传递扭矩时，突出部13沿着轨道槽4在外圈1的轴向上滑动。此时，突出部13的侧面14与轨道槽4的侧面5的接触是线接触(在侧面14采用球面的情况下是点接触)，因此滑动阻力小，上述突出部13沿着轨道槽4顺利地滑动。由此，即使第一轴3与第二轴12之间产生较大的偏角，也能够不产生速度不均地等速旋转。

在形成于外圈1的相邻的轨道槽4之间的鼓起部6的前端部(朝向开口侧的前端部)形成有一对锥形面7。一对锥形面7以从外径侧朝向内径侧进入外圈内部的方式倾斜，并且在周向上向相反的方向倾斜而在鼓起部6的周向宽度的中央形成顶部8。顶部8由沿外圈1的径向延伸的直线状的棱线构成。此外，锥形面7可以是平坦面，或者也可以是凸曲面。

另外，在外圈1的开口端面的外周部形成有以鼓起部6的周向宽度的中央作为两端的三个锥形面9。即，锥形面9在形成于外圈1的相邻的轨道槽4之间的鼓起部6的前端部，以从外径侧朝向内径侧进入外圈内部的方式倾斜。

另一方面，在进行将三球销部件11从外圈1的开口端插入三球销部件11的各突出部13的接头组装时，在处于先行侧的前侧部形成有一对锥形面15。一对锥形面15从突出部13的宽度方向中央朝向两侧倾斜，在突出部13的宽度方向中央形成顶部16。顶部16由沿三球销部件11的径向延伸的直线状的棱线构成。此外，锥形面15可以是平坦面，或者也可以是凸曲面。

在进行外圈1与三球销部件11的连接时，在绕轴每隔120°的方位设置的突出部13的顶部16夹隔着同样在每隔120°的方位设置的鼓起部6的顶部8而首先与任一侧的锥形面7抵接，沿着该锥形面7被轨道槽4引导。此时，也存在顶部16经由与锥形面9的抵接，被锥形面9引导的情况。

但是，在该连接时，当鼓起部6的顶部8与突出部13的顶部16的相位一致的情况下，成为所谓的3点支承，不仅无法期待基于锥形面7的引导效果，而且还担心在作用了预想以上的压入力的情况下等会造成该抵接的顶部8、16损伤。因此，为了避免该顶部8、16彼此的3点支承，可以采用下述的各结构。

此处，作为第一结构，可以设定为使外圈1的三个鼓起部6的顶部8中的至少一个鼓起部6的顶部8的轴向位置与其他鼓起部6的顶部8的轴向位置不同。此处，为了避免3点支承，只要至少一个鼓起部6的顶部8与其他不同即可，可以考虑两个顶部8在相同的轴向位置而另一个顶部8相对位于前方(开口侧端部一侧)的结构、两个顶部8在相同的轴向位置而另一个相对位于后方(关闭侧端部一侧)的结构、或者三个顶部8的轴向位置全部不同的结构。此时，三球销部件11侧的三个突出部13的顶部16例如设定于全部相同的轴向位置等、相对于鼓起部6的三个顶部8不同时抵接的位置。

另外，作为第二结构，可以设定为三球销部件11的三个突出部13的顶部16中的至少一个突出部13的顶部16的轴向位置与其他突出部13的顶部16的轴向位置不同。此处，为了避免3点支承，只要至少一个突出部13的顶部16与其他不同即可，可以考虑两个顶部16在相同的轴向位置而另一个顶部16相对位于前方的结构、两个顶部16在相同的轴向位置而另一个相对位于后方的结构、或者三个顶部16的轴向位置全部不同的结构。此时，外圈1侧的三个鼓起部6的顶部8例如设定于全部相同的轴向位置等、相对于突出部13的三个顶部16不同时抵接的位置。

例如，图13～图15示出三球销部件11的三个突出部13的顶部16中的图15所示的一个突出部13(A)的顶部16相比该图的其他两个突出部13(B)、13(C)的顶部16朝前方突出距离L1的结构。其他两个突出部13(B)、13(C)的顶部16处于相同的轴向位置，外圈1侧的三个鼓起部6的顶部8全部设定于相同的轴向位置。因此，能够避免顶部8、16彼此的3点支承。

另外，例如，图16以及图17示出外圈1的三个鼓起部6的顶部8中的图17所示的一个鼓起部6(A)的顶部8相比该图的其他两个鼓起部6(B)、6(C)的顶部8朝后方后退距离L2的结构，即两个鼓起部6(B)、6(C)的顶部8相比另外一个鼓起部6(A)的顶部8朝前方突出距离L2的结构。其他两个鼓起部6(B)、6(C)的顶部8处于相同的轴向位置，三球销部件11侧的三个突出部13的顶部16全部设定于相同的轴向位置。

因此，在进行外圈1与三球销部件11的连接时，能够避免3点的顶部8同时与对象侧的3点的顶部16接触，顶部8、16彼此以不稳定的状态接触，因此不会产生顶部8、16彼此的3点支承。其结果，能够得到避免形成两顶部8、16的相位一致的所谓3点支承而几乎无法顺利地连接的情况发生、外圈1与三球销部件11的连接基于锥形面7、15的引导效果明显且可靠性高的三球销式等速接头。另外，不会强行压入，因此在鼓起部6的顶部8与突出部13的顶部16不会产生损伤。

另外，通过拉动使外圈1与三球销部件11分离，能够使三球销式等速接头分离。

因此，能够得到连接与分离容易的等速接头，能够容易地对向等速接头输入动力的输入侧部件、通过来自等速接头的输出而被旋转驱动的输出侧部件进行由于破损等的更换。

本发明的三球销式等速接头具有外圈1以及三球销部件11的至少一方形成为合成树脂的成型品的结构。此时，作为另一方的部件的三球销部件11、外圈1可以是金属制可以是陶瓷制，也可以是合成树脂制。

通过采用这样的结构，能够实现不使用润滑剂的干运转。因为不使用润滑剂，所以不需要护套。另外，轻型化、静音性提高。更为优选的是，另一方的部件也形成为合成树脂的成型品的组合。通过使外圈1以及三球销部件11双方成为合成树脂的成型品而使轻型化进一步提高，操作性优越。优选通过使一方的部件的基体树脂与另一方的部件的基体树脂形成为不同材质，从而能够实现防止粘连现象。在上述的任一实施方式中也同样如此。

合成树脂根据三球销式等速接头的使用条件而选择适当的树脂，优选能够注塑成型的合成树脂。只要是能够注塑成型的树脂，也可以是热塑性树脂、热固化性树脂的任一种。

能够注塑成型的树脂存在结晶性树脂、非结晶性树脂，可以使用任一种树脂，非结晶性树脂韧性偏低，在加载允许量以上的扭矩的情况下会产生急剧的破坏，因此优选使用结晶性树脂。

作为优选的合成树脂，为润滑特性高的合成树脂，可举出例如，聚甲醛树脂(POM)、尼龙树脂、PFA、FEP、ETFE等能够注塑成型的氟树脂、能够注塑成型的聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂(PPS)、全芳香族聚酯树脂、聚醚醚酮树脂(PEEK)、聚酰胺-酰亚胺树脂等。

这些各树脂可以单独使用，也可以是将两种以上混合而成的混合聚合物。或者，也可以是在上述树脂以外的润滑特性低的合成树脂配合上述的合成树脂后的混合聚合物。

另外，即使是润滑特性低的合成树脂，通过添加固体润滑剂、润滑油来提高润滑特性由此也能够使用。作为固体润滑剂，可举出聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼等。

另外，可以对合成树脂配合了玻璃纤维、碳纤维、各种矿物性纤维(晶须)来提高强度，也可以与固体润滑剂等并用。

本发明最适于使用的材料是POM、尼龙树脂、PPS、PEEK。尼龙树脂可以是尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙11、尼龙12、尼龙46、分子链中具有芳香族环的半芳香族尼龙等的任一个。POM、尼龙树脂、PPS耐热性、润滑性优越，且比较廉价，因此能够得到性价比优越的三球销式等速接头。关于这些材料的事项在上述的任一个实施方式中都相同。

在该实施方式中，通过合成树脂使三球销部件11、第二轴12、突出部13成型为一体，但也可以通过合成树脂使三球销部件11以及突出部13成型，并通过陶瓷、钢铁、不锈钢、铝合金等金属形成第二轴12。

此外，在第二轴12比较长的情况下，为了防止扭矩损失，优选通过陶瓷、金属形成第二轴12。

另外，对于外圈1而言，通过合成树脂使杯部2与第一轴3成型为一体，但也可以通过陶瓷、钢铁、不锈钢、铝合金等形成第一轴3，进而与杯部2结合。

附图标记的说明

1...外圈；2...杯部；3...第一轴；4...轨道槽；5...侧面；6...鼓起部；7、9...锥形面；8...顶部；11...三球销部件；12...第二轴；13...突出部；15...锥形面；16...顶部；21...驱动轴；22...被驱动轴(旋转体轴)；30...三球销式等速接头；31、36...外圈；31a、36a...轴部；31b、36b、41a...轴向孔；32、37...轨道槽；32a、37a...侧面；33、38...鼓起部；33a...锥形面；33b...顶部；34...收纳凹部；35...一对杯状部件；40、45...三球销部件；41...主体部；42、47...突出部；42a...锥形面；42b...顶部；42c、47b...侧面；47a...顶部；R...旋转部；D...中间部件；E...轴端部件；F、F’...框架；M...驱动源(马达)。

Claims (17)

1.一种三球销式等速接头，其为连结单元，该连结单元将驱动轴与被驱动轴连结，并且抑制在所述驱动轴的轴心与所述被驱动轴的轴心之间的角度为180°以外时或者发生偏心时所产生的所述被驱动轴的旋转速度变动地将所述驱动轴的旋转向所述被驱动轴传递，

该三球销式等速接头的特征在于，

所述连结单元包括中间部件和轴端部件，该轴端部件分别设置于所述中间部件的所述驱动轴侧端与所述被驱动轴侧端，所述中间部件是外圈，所述轴端部件是三球销部件，

在所述外圈形成有在轴向两端面分别敞开并且在周向上隔开120°的间隔地在内周沿轴向延伸的轨道槽，

在所述三球销部件分别设置有三个突出部，所述三个突出部沿轴向滑动自如地被收纳于所述轨道槽内，从而能够在所述外圈与所述三球销部件的相互间进行绕轴的扭矩传递，

所述三球销式等速接头为如下结构：所述三球销部件与所述外圈连接的连接部中的一方的连接部相比另一方的连接部更容易沿轴向脱落，在该结构中，当将驱动轴与被驱动轴向远离的方向拉动时，突出部从轨道槽脱离，从而三球销部件的轴向一方的端部从外圈断开。

2.根据权利要求1所述的三球销式等速接头，其中，

所述外圈构成为使在内面分别形成有所述轨道槽的两个杯的底彼此背靠背沿着轴向串联排列。

3.一种三球销式等速接头，其为连结单元，该连结单元将驱动轴与被驱动轴连结，并且抑制在所述驱动轴的轴心与所述被驱动轴的轴心之间的角度为180°以外时或者发生偏心时所产生的所述被驱动轴的旋转速度变动地将所述驱动轴的旋转向所述被驱动轴传递，

该三球销式等速接头的特征在于，

所述连结单元包括中间部件和轴端部件，该轴端部件分别设置于所述中间部件的所述驱动轴侧端与所述被驱动轴侧端，所述中间部件的轴向任一侧是外圈，且另一侧是三球销部件，所述任一侧的所述轴端部件是三球销部件，所述另一侧的所述轴端部件是外圈，

在所述外圈形成有在对应的三球销部件侧端分别敞开并且在周向上隔开120°的间隔地在内周沿轴向延伸的轨道槽，

在所述三球销部件分别设置有三个突出部，所述三个突出部沿轴向滑动自如地被收纳于所述轨道槽内，从而能够在所述外圈与所述三球销部件的相互间进行绕轴的扭矩传递，

所述三球销式等速接头为如下结构：所述三球销部件与所述外圈连接的连接部中的一方的连接部相比另一方的连接部更容易沿轴向脱落，在该结构中，当将驱动轴与被驱动轴向远离的方向拉动时，突出部从轨道槽脱离，从而三球销部件的轴向一方的端部从外圈断开。

4.一种三球销式等速接头，其特征在于，

所述三球销式等速接头将驱动轴与被驱动轴连结，并且抑制在所述驱动轴的轴心与所述被驱动轴的轴心之间的角度为180°以外时或者发生偏心时所产生的所述被驱动轴的旋转速度变动地将所述驱动轴的旋转向所述被驱动轴传递，所述三球销式等速接头具备：分别与所述驱动轴以及所述被驱动轴连接的一对外圈；将所述一对外圈间连结的三球销部件，在所述一对外圈的内周沿周向隔开120°的间隔地形成分别沿轴向延伸的三条轨道槽，在所述三球销部件的轴向两端分别设置有三个突出部，所述三个突出部沿轴向滑动自如地被收纳于各轨道槽内，从而能够在所述一对外圈与所述三球销部件的相互间进行绕轴的扭矩传递，所述三球销部件的轴向一方的端部的三个突出部与轴向另一方的端部的三个突出部相互间具有围绕所述三球销部件的轴心的角度位移，

所述三球销式等速接头为如下结构：所述三球销部件与所述外圈连接的连接部中的一方的连接部相比另一方的连接部更容易沿轴向脱落，在该结构中，当将驱动轴与被驱动轴向远离的方向拉动时，突出部从轨道槽脱离，从而三球销部件的轴向一方的端部从外圈断开。

5.根据权利要求4所述的三球销式等速接头，其中，

所述角度位移为围绕所述三球销部件的轴心的60°。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的三球销式等速接头，其中，

所述三球销部件的三个突出部与一方的所述外圈连接的连接部在形成于一方的所述外圈的相邻的所述轨道槽间的鼓起部的前端部形成一对锥形面，该一对锥形面在周向上向相反的方向倾斜并在所述鼓起部的周向宽度的中途形成顶部，在与所述外圈对置的所述三球销部件的三个突出部的前面部设置一对锥形面，该一对锥形面从所述三个突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜并在所述突出部的宽度方向的中途形成顶部。

7.根据权利要求6所述的三球销式等速接头，其中，

所述三球销部件的三个突出部的顶部中的至少一个突出部的顶部的所述轴向的位置与其他的突出部的顶部的所述轴向的位置不同。

8.一种三球销式等速接头，其在外圈的内周沿周向隔开120゜的间隔地形成沿轴向延伸的三条轨道槽，在装入所述外圈的内侧的三球销部件设置在各轨道槽内滑动自如并在所述外圈与所述三球销部件的相互之间进行扭矩传递的三个突出部，

该三球销式等速接头的特征在于，

在形成于所述外圈的相邻的轨道槽之间的鼓起部的前端部形成一对锥形面，该一对锥形面在周向上向相反的方向倾斜并在所述鼓起部的周向宽度的中央形成顶部，并且

在所述突出部的、进行从外圈开口端插入所述三球销部件的接头装入时处于先行侧的前侧部设置一对锥形面，该一对锥形面从所述突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜并在所述突出部的宽度方向的中央形成顶部，

所述三球销部件的三个所述突出部的顶部中的至少一个所述突出部的顶部的轴向位置与其他的所述突出部的顶部的轴向位置不同。

9.根据权利要求7或8所述的三球销式等速接头，其中，

所述三球销部件的一方的端部的三个突出部的顶部中的一个突出部的顶部相比其他两个突出部的顶部更朝前方突出。

10.根据权利要求6所述的三球销式等速接头，其中，

在所述三个突出部的与所述轨道槽的侧面对置的两侧侧面设置沿着所述轴向弯曲的曲面，使所述轨道槽的侧面与所述曲面接触。

11.根据权利要求8所述的三球销式等速接头，其中，

在所述三个突出部的与所述轨道槽的侧面对置的两侧侧面设置沿着所述轴向弯曲的曲面，使所述轨道槽的侧面与所述曲面接触。

12.根据权利要求6所述的三球销式等速接头，其中，

所述外圈的三个所述鼓起部的顶部中的至少一个所述鼓起部的顶部的轴向位置与其他的所述鼓起部的顶部的轴向位置不同。

13.一种三球销式等速接头，其在外圈的内周沿周向隔开120゜的间隔地形成沿轴向延伸的三条轨道槽，在装入所述外圈的内侧的三球销部件设置在各轨道槽内滑动自如并在所述外圈与所述三球销部件的相互之间进行扭矩传递的三条突出部，

该三球销式等速接头的特征在于，

在形成于所述外圈的相邻的轨道槽之间的鼓起部的前端部形成一对锥形面，该一对锥形面在周向上向相反的方向倾斜并在所述鼓起部的周向宽度的中央形成顶部，并且

在所述突出部的、进行从外圈开口端插入所述三球销部件的接头装入时处于先行侧的前侧部设置一对锥形面，该一对锥形面从所述突出部的宽度方向的中央朝向两侧倾斜并在所述突出部的宽度方向的中央形成顶部，

所述外圈的三个所述鼓起部的顶部中的至少一个所述鼓起部的顶部的轴向位置与其他的所述鼓起部的顶部的轴向位置不同。

14.根据权利要求13所述的三球销式等速接头，其中，

所述外圈的三个所述鼓起部的顶部中的一个所述鼓起部的顶部相比其他的两个所述鼓起部的顶部更朝前方突出。

15.根据权利要求12～14中任一项所述的三球销式等速接头，其中，

在形成于所述外圈的相邻的轨道槽之间的所述鼓起部的前端部设置锥形面，该锥形面以从外径侧朝向内径侧进入外圈内部的方式倾斜。

16.根据权利要求1、3、4、8、13中任一项所述的三球销式等速接头，其中，

所述三球销部件与一对外圈是合成树脂的成型品。

17.根据权利要求16所述的三球销式等速接头，其中，

所述三球销部件与同其对应的所述外圈的合成树脂的主材料不同。