JP2008069887A - 固定式等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができ、しかも小型化しても、作動角をとった際においても、負荷容量の低下が少なく、また高角時のトラックへのボールの乗り上げを緩和することによって、高角度強度及び耐久性を向上させることができる固定式等速自在継手を提供する。
【解決手段】ケージ２８のポケット２９は、周方向間隔が大の一対の長ポケット３０と、周方向間隔が小の一対の短ポケット３１との４個を有し、一対の長ポケット３０を周方向に沿って１８０度ずらせる。一対の短ポケット３１を周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケット３０と短ポケット３１とを周方向に沿って交互に配置する。長ポケット３０には２個のボール２７を収容する。短ポケット３１には１個のボール２７を収容する。長ポケット３０の相対面する長辺３５に長ポケット内方側へ張り出す膨出部３６を設ける。長ポケット３０にスリット３７を介して連設される２つのボール収容部３８を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定式等速自在継手に関し、詳しくは、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるもので、駆動側と従動側の二軸間で角度変位のみを許容する固定式等速自在継手に関する。

例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手の一種に固定式等速自在継手がある。この固定式等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二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。一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）が広く知られている。

例えば、ＵＪタイプの固定式等速自在継手は、図２１と図２２に示すように内球面１に複数のトラック溝２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪３と、外球面４に外輪３のトラック溝２と対をなす複数のトラック溝５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪６と、外輪３のトラック溝２と内輪６のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪３の内球面１と内輪６の外球面４との間に介在してボール７を保持するケージ８とを備えている。ケージ８には、ボール７が収容されるポケット９が周方向に沿って複数配設されている。

前記外輪３のトラック溝２は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝２ａと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝２ｂとからなる。奥側トラック溝２ａは、その曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏから軸方向に外輪３の開口側にずらしている。また、内輪６のトラック溝５は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝５ａと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝５ｂとからなる。開口側トラック溝５ｂの曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏから軸方向に外輪３の奥側トラック溝２ａの曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｋだけ離して設けている。

また、ケージ外球面８ａは、その曲率半径Ｏ３を継手中心Ｏから軸方向にケージ８の開口側にずらし、ケージ内球面８ｂは、その曲率中心Ｏ４を継手中心Ｏから軸方向にケージ外球面８ａの曲率中心Ｏ３と反対側の奥側に等距離ｋ１だけ離して設けている。従来のこの種の等速自在継手では、内外輪のトラックオフセット量を大きく、ケージのオフセット量を小さくしている。また、隣合う２個のボール７のピッチ角は、図２２に示すように、６０度である。すなわち、ボール７が周方向に沿って６０度ピッチで６個配置されている。

ところで、固定式等速自在継手において、近年では、小型化できてしかもトルク負荷容量を上げることが求められている。６個のボールを有する固定式等速自在継手を小型化し、かつトルク負荷容量を上げる方法として、出来るだけ大きなボールを出来るだけ小さなＰＣＤ上に配置することが考えられる。しかしながら、大きなボールを使用すると、ケージのポケット間の柱（窓柱）が細くなり、ケージの剛性が低下する。特に高角時の捩りトルク負荷に対しては、ケージの破損が生じ易く、等速自在継手の強度低下の要因となっている。

特に、図２１に示すように、内外輪のトラックオフセット量が大きく、ケージのオフセット量が小さい場合、外輪奥側のトラック溝深さが浅くなり、高角時のトルク負荷容量が小さくなる。つまり、高角時のトルク負荷に対してボールがトラックエッジに乗り上げ易く、エッジ部に過大な応力が発生する。そのため、エッジ部の欠けによる損傷や、塑性変形が生じることによるケージとのロック現象が発生する。これらの損傷やロック現象は、作動性を悪くし、耐久寿命を低下させたり、ケージ破損の要因となっている。また、内輪においても奥側のトラック深さも浅くなっており、外輪と同様の欠点を有する。このため、高角度域での継手強度および耐久性の向上は従来からの課題である。

そこで、従来には、周方向に隣合うポケット同士の間に存在する柱部の周方向長さ寸法を大きくして、ケージの耐久性の確保を図って、等速自在継手全体の耐久性の向上を図るようにしたものがある（特許文献１）。すなわち、この特許文献１に記載のものは、一つのポケットに複数個のボールを収納することによって、同一のポケット内に収容したボールの間隔を狭くして、周方向に隣合うポケット同士の間に存在する柱部の周方向長さ寸法を大きくするものであり、ボールの数を７個以上としている。

また、従来には、ケージの各ポケットに２個ずつ収納して、回転中のモーメントの周期的変動を抑制するようにしたものがある（特許文献２）。すなわち、この特許文献２に記載のものは、ケージの全ポケットをその周方向間隔を大とした長窓として、一つの窓柱の周方向長さを大きくしている。
特開平１１−３０３８８２号公報 英国特許１５３７０６７

特許文献１に記載のものでは、ポケットに複数個のボールを収納することによって、周方向に隣合うポケット同士の間に存在する柱部の周方向長さ寸法を大きくして、ケージの耐久性確保を図って、等速自在継手全体の耐久性の向上を図るようにしている。しかしながら、特許文献１に記載のものでは、ボールを７個以上とすることを前提としており、６個のボールを有するものにおいて、高角度時の負荷容量の低下、及び内輪とケージ内球面の接触面圧の増加の防止等ができるようにしたものではない。

また、特許文献２に記載のものでは、ケージの各ポケットに２個ずつ収納して、前記特許文献１と同様、全体のポケット数を少なくして窓柱の周方向長さを大きくしている。このため、この場合であっても、高角度時の負荷容量の低下、および内輪とケージ内球面の接触面圧の増加の防止等ができるものではない。

本発明は、上記課題に鑑みて、小型化を図ることができ、しかも小型化しても、作動角をとった際においても、負荷容量の低下が少なく、また高角時のトラックへのボールの乗り上げを緩和することによって、高角度強度及び耐久性を向上させることができる固定式等速自在継手を提供する。

本発明の固定式等速自在継手は、内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの４個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには２個のボールを収容するとともに、短ポケットには１個のボールを収容し、長ポケットの相対面する長辺の少なくともいずれか一方に長ポケット内方側へ張り出す膨出部を設けて、長ポケットにスリットを介して連設される２つのボール収容部を形成したものである。

本発明の固定式等速自在継手では、ケージのポケット間の窓柱の数を４つとすることができ、１本あたりの窓柱の周方向長さを長くすることができる。これにより、各ケージ窓柱の剛性を大きくすることができる。また、長ポケットを有することによって、内輪のケージへの組込みが容易となる。また、膨出部を設けることによって、この長ポケットを構成するための枠（窓枠）の剛性を向上できる。

膨出部を継手開口部側の長辺に設けた場合において、この等速自在継手が作動角をとる際に、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部と、ケージ外球面側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。また、膨出部を継手奥側の長辺に設けた場合において、この等速自在継手が作動角をとる際に、内方部材の外球面の奥側エッジ部とケージ内球面側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。

長ポケットに収容される２個のボールのＰＣＤ上のピッチ角を６０度よりも小さくするとともに、その他のボールのピッチ角を６０度よりも大きくした。これにより、長ポケットに収納した２個のボールのピッチ間距離が小さくなり、これに対応する外方部材のトラック溝のピッチ間距離が小さくなる。

長ポケットの周方向間隔よりも前記内方部材の軸方向長さを短くした。これにより、内方部材のケージへの組込みが一層容易となる。さらに、ケージの長ポケットに対応する外方部材の２つのトラック溝間肩幅寸法を、ケージ軸方向におけるポケット幅よりも小さく設定した。これにより、ケージの外輪への組込みが容易となる。

外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージのオフセット量を、トラック溝のオフセット量と略同一となるように大きくした。これによって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。

なお、固定式等速自在継手として、内方部材および外方部材のトラック溝底が円弧部とストレート部とを備えたものであっても、内方部材および外方部材のトラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものであってもよい。

本発明では、各ケージ窓柱の剛性を大きくすることができるので、小さなＰＣＤに大きなボールを配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となる。しかも、高角度時の捩りトルク負荷に対して、ケージの破損を防止できる。また、長ポケットを有することによって、内輪のケージへの組込みが容易となる。特に、長ポケットの周方向間隔の最小長さよりも前記内輪の軸方向長さを短くすることにより、内輪のケージへの組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。

また、膨出部を設けることによって、このポケットを構成するための枠（窓枠）の剛性を向上できる。これによって、窓枠の剛性不足によるケージの変形を防止でき、この継手の作動性を損なわずに済み、長期に亘って安定した作動性を発揮することができる。しかも、膨出部を設けることによって、外方部材及び内方部材との接触面積を大きくとることができ、摺動時の発熱を抑えることができ、継手の早期破損を防止できる。

膨出部を継手開口部側の長辺に設けた場合において、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部と、ケージ外球面側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができ、膨出部を継手奥側の長辺に設けた場合において、内方部材の外球面の奥側エッジ部とケージ内球面側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。このため、ケージを外方部材の内球面や内方部材の外球面に案内しやすくなり、継手の作動性が悪化するのを防止でき、窓枠の剛性向上による継手の作動性の悪化防止と相俟って、ケージの欠けや割れを有効に防止できる。

長ポケットに収納した２個のボールのピッチ間距離を小さくでき、これに対応する外方部材のトラック溝のピッチ間距離を小さくできる。これにより、ケージの外輪への組込みが容易となる。特に、このピッチ間距離（トラック溝間肩幅寸法）を、ケージ軸方向におけるポケット幅よりも小さくでき、これにより、ケージの外輪への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。

ケージのオフセット量を、トラック溝のオフセット量と略同一となるように大きくしたので、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。このため、高角時のボールがトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力は作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上（改善）や高角時の内方部材と外方部材のトラック溝の塑性変形に起因する破損強度の向上（改善）を図ることができる。

また、継手開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができるので、継手開口側のケージ窓枠の剛性を大きくすることができる。このため、各ケージ窓柱の剛性が大となるのと相俟って、高角時の捩りトルク負荷に対するケージ破損強度の向上を大幅に図ることができる。

なお、長ポケットに２個のボールを収納させれば、このボール間に窓柱が存在しないので、ボールからの大きな負荷を受ける継手開口側の窓枠の剛性を上げる必要があるが、前記したように、ケージのオフセット量を、トラック溝のオフセット量と略同一となるように大きくすることにより、継手開口側の窓枠の剛性を上げることができ、長ポケットに２個のボールを収納する構造であっても、ケージの強度を十分保つことができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図２０に基づいて説明する。

この固定式等速自在継手は、図１に示すように内球面２１に複数のトラック溝２２が円周方向不等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪２３と、外球面２４に外輪２３のトラック溝２２と対をなす複数のトラック溝２５が円周方向不等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪２６と、外輪２３のトラック溝２２と内輪２６のトラック溝２５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール２７と、外輪２３の内球面２１と内輪２６の外球面２４との間に介在してボール２７を保持するケージ２８とを備えている。

前記外輪２３のトラック溝２２は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝２２ａと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝２２ｂとからなる。奥側トラック溝２２ａは、その曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の開口側にずらしている。また、内輪２６のトラック溝２５は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝２５ａと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝２５ｂとからなる。開口側トラック溝２５ｂの曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の奥側トラック溝２２ａの曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｋだけ離して設けている。

ケージ２８は、外球面２８ａの曲率中心Ｏ３と内球面２８ｂの曲率中心Ｏ４とを、継手中心（ケージ中心）Ｏに対して等距離ｋ２だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージ２８のオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしている。

このため、ケージ２８の外球面２８ａは、外輪２３の奥側トラック溝２２ａの溝底とほぼ同心円弧（曲率半径は相違する同心円弧）を形成することができ、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、ケージ２８の開口側の肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。

また、ケージ２８にはボール２７を収容するポケット２９が設けられている。この場合、ケージ２８のポケット２９は、図２に示すように、周方向間隔が大の一対の長ポケット３０と、周方向間隔が小の一対の短ポケット３１との４個を有している。そして、一対の長ポケット３０を周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケット３１を周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケット３０と短ポケット３１とを周方向に沿って交互に配置している。このため、ポケット間に設けられる窓柱（ケージ窓柱）３３が４個となる。そして、長ポケット３０には２個のボール２７を収容するとともに、短ポケット３１には１個のボール２７を収容する。

長ポケット３０に収容される２個のボール２７のＰＣＤ上のピッチ角ｅを６０度よりも小さくするとともに、その他のボール２７のピッチ角ｄを６０度よりも大きしくている。また、長ポケット３０の周方向間隔ｈ（図５参照）よりも内輪２６の軸方向長さｉ（図６参照）を短くしている。さらに図７に示すように、ケージ２８の長ポケット３０に対応する外輪２３の２つのトラック溝間肩幅寸法ｆを、ケージ軸方向におけるポケット幅ｇよりも小さく設定している。

ところで、長ポケット３０には、図３と図４に示すように、長ポケットの相対面する長辺３５、３５の長手方向中央部に、長ポケット内方側へ張り出す膨出部３６、３６を設けて、長ポケット３０にスリット３７を介して連設される２つのボール収容部３８、３８を形成している。また、膨出部３６、３６は、その外面がケージ２８の外球面２８ａと同一曲率半径の連続した球面であり、内面がケージ２８の内球面２８ｂと同一曲率半径の連続した球面である。なお、この実施形態では、膨出部３６の形状を、ケージ外周側からみて側辺が円弧面とされた台形状（いわゆる富士山形状）である。このため、各膨出部３６の突出端面３６ａは、ケージ周方向に沿って延びる平面であり、所定間隔Ｍをもって対向（対面）している。

所定間隔Ｍとしては、図８と図９に示すように、組立時に内輪２６の肩部４１（隣合うトラック溝間の突出部）に干渉しない寸法とする。また、膨出部３６の大きさや形状としても、作動角を付けて回転したとき等において、ボール収容部３８に収容されるボール２７の動きを阻害しないようにする必要がある。なお、膨出部３６としては、長ポケット３０を形成する際に、機械加工や塑性加工で形成することができる。

本発明の固定式等速自在継手によれば、ケージ２８のポケット間の窓柱３３の数を４つとすることができ、１本あたりの窓柱３３の周方向長さを長くすることができる。これにより、各ケージ窓柱３３の剛性を大きくすることができるので、小さなＰＣＤに大きなボール２７を配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となる固定式等速自在継手として小型化を図ることができ、しかも、高角度時の捩りトルク負荷に対して、ケージ２８の破損を防止できる。

ところで、図１７と図１８に示すように、長ポケット３０の膨出部３６を設けないものとすることも可能である。しかしながら、膨出部３６を設けない場合、長ポケット３０内に収容されるボール２７、２７間には窓柱がなく、外輪２３の内球面に接触するケージ外球面が不連続となる範囲が長い。このため、以下の課題が発生する。

作動角を付けてトルクを負荷して回転させると、ケージ２８が変形するおそれがある。このように変形すれば、窓エッジが外輪内球面に干渉し、作動性が悪くなるとともに、窓エッジが欠けたりする。特に、長ポケット３０のストレートエッジと継手開口部側の外輪内球面端部にその傾向が顕著である。

また、図２０に示すように、この等速自在継手が作動角をとる際に、図１９に示すように、外輪２３の開口（入口）のインローエッジ部２１ａと、ケージ外球面２８ａ側のポケットエッジ部３０ａとが早期に干渉するとともに、内輪２６の外球面２４の奥側エッジ部２４ａとケージ内球面２８ｂ側のポケットエッジ部３０ｂとが早期に干渉する。このため、作動性が悪化し、窓エッジの欠けや割れが発生し、継手の早期破損に繋がる。

さらに、長ポケット３０の膨出部３６を設けないと、部品間の接触面積（ケージ外球面２８ａと外輪２３の内球面２１との接触面積、及びケージ内球面２８ｂと内輪２６の外球面２４との接触面積）が小さくなる。このため、面圧が大きくなって、発熱量が大きくなり、継手の早期破損に繋がる。

これに対して、本発明では、膨出部３６を設けることによって、このポケット２９を構成するための枠（窓枠）の剛性を向上できる。これによって、窓枠の剛性不足によるケージ２８の変形を防止でき、この継手の作動性を損なわずに済み、長期に亘って安定した作動性を発揮することができる。しかも、膨出部３６を設けることによって、外輪２３及び内輪２６との接触面積を大きくとることができ、摺動時の発熱を抑えることができ、継手の早期破損を防止できる。

膨出部３６を継手開口部側の長辺３５に設けた場合において、作動角θをとる際に、図１０と図１１に示すように、外輪２３の開口（入口）のインローエッジ部２１ａと、ケージ外球面２８ａ側のポケットエッジ部３０ａとの干渉を遅らせたり、無くしたりすることができ、膨出部３６を継手奥側の長辺３５に設けた場合において、内輪２６の外球面２４の奥側エッジ部２４ａとケージ内球面２８ｂ側のポケットエッジ部３４ｂとの干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。このため、ケージ２８の外方部材の内球面２１や内方部材の外球面２４に案内しやすくなり、継手の作動性が悪化するのを防止でき、窓枠の剛性向上による継手の作動性の悪化防止と相俟って、ケージ２８の欠けや割れを有効に防止できる。

また、長ポケット３０を有することによって、内輪２６のケージ２８への組込みが容易となる。特に、長ポケット３０の周方向間隔ｈよりも内輪２６の軸方向長さｉを短くすることにより、内輪２６のケージ２８への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上させることができる。

すなわち、内輪２６をケージ２８に組み込むに際しては、ケージ２８の軸線に対して内輪２６をその軸線が垂直になるように配置した状態（ケージ２８に対して内輪２６を９０°回転させた状態）で、その内輪２６の外球面２４の一部をケージ２８のポケット２９に落とし込み、この状態で内輪２６をケージ２８に挿入し、その後、内輪２６をケージ２８に対して９０°回転させて、ケージ２８の軸線に内輪２６の軸線を一致させて正規の姿勢に配置する。このため、内輪２６をケージ２８に組み込む際に、長ポケット３０に内輪２６の外球面２４の一部を落とし込むようにでき、内輪２６のケージへの組込みが容易となる。

また、長ポケット３０に収納した２個のボール２７のピッチ間距離を小さくでき、これに対応する外輪２３のトラック溝２２のピッチ間距離を小さくできる。これにより、ケージ２８の外輪２３への組込みが容易となる。特に、このピッチ間距離（トラック溝間肩幅寸法ｆ）を、ケージ軸方向におけるポケット幅ｇよりも小さくでき、これにより、ケージ２８の外輪２３への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。

ケージ２８のオフセット量を、トラック溝２２、２５のオフセット量と略同一となるように大きくしたので、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージ２８の肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。このため、高角時のボールがトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力は作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上（改善）や高角時の内方部材と外方部材のトラック溝の塑性変形に起因する破損強度の向上（改善）を図ることができる。

また、継手開口側のケージ２８の肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができるので、継手開口側のケージ窓枠の剛性を大きくすることができる。このため、各ケージ窓柱の剛性が大となるのと相俟って、高角時の捩りトルク負荷に対するケージ破損強度の向上を大幅に図ることができる。

なお、長ポケット３０に２個のボール２７を収納させれば、このボール間に窓柱３３が存在しないので、ボール２７からの大きな負荷を受ける継手開口側の窓枠の剛性を上げる必要があるが、前記したように、ケージ２８のオフセット量を、トラック溝２２、２５のオフセット量と略同一となるように大きくすることにより、継手開口側の窓枠の剛性を上げることができ、長ポケット３０に２個のボール２７を収納する構造であっても、ケージ２８の強度を十分保つことができる。

次に図１２は膨出部３６の変形例を示し、（ａ）では、膨出部３６の突出端面３６ａと側面３６ｂとのコーナ部４２をアール形状としている。（ｂ）では、側面３６ｂをケージ軸方向に平行な平面とされ、長辺３５と直角をなす。（ｃ）では、側面３６ｂが傾斜面とされている。この図１２の膨出部３６であっても、図３と図４とで示す膨出部３６と同様の作用効果を奏する。

図１３と図１４では、膨出部３６を開口部側の長辺３５にのみ設けている。図１５と図１６では、膨出部３６を奥側の長辺３５にのみ設けている。膨出部３６を開口部側の長辺３５にのみ設ければ、外輪２３の開口（入口）のインローエッジ部２１ａと、ケージ外球面２８ａ側のポケットエッジ部３４ａとの干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。また、膨出部３６を継手奥側の長辺３５に設ければ、内輪２６の外球面２５の奥側エッジ部２４ａとケージ内球面２８ｂ側のポケットエッジ部３０ｂとの干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。

ところで、前記実施形態では、固定式等速自在継手として、トラック溝２２、２５にストレート溝２２ｂ、２５ａを有するアンダーカットフリー型（ＵＪ）であったが、このようなストレート溝を有さないバーフィールド型（ＢＪ）であってもよい。また、内輪２６および外輪２３のトラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものであってもよい。この場合、外輪２３のトラック溝２２のテーパ部を開口側に設け、かつ奥側から開口側に向かって拡大するようにするのが好ましい。これは作動角を大きくとれるからである。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記実施形態では、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とは僅かにずれた位置に配置されるとともに、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とは僅かにずれた位置に配置されているが、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とが同一位置であっても、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とが同一位置であってもよい。また、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とがずれたり、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とがずれたりする場合、そのずれ量は、任意に設定できるが、オフセット量ｋとずれ量（ｋ−ｋ２）との比は（ｋ−ｋ２）／ｋ≦０．３と設定するのが好ましい。（ｋ−ｋ２）／ｋ＞０．３になると、図２１に示す従来の固定式等速自在継手と差異が無くなって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるとともに、開口側のケージ２８の肉厚を大きくできなくなり、ジョイントの必要強度を下回る（図２３参照）。

また、長ポケット３０の周方向間隔ｈとしても、内輪２６へのケージ２８の組込み性の向上が図れて、しかも、窓柱３３の剛性が低下しない範囲で種々設定できる。さらに、トラック溝間肩幅寸法ｆやケージ２８のケージ軸方向におけるポケット幅ｇ等も、ケージ２８の外輪２３への組込み性等を考慮して設定できる。なお、膨出部３６の突出端面３６ａを平面とすることなく、曲面であってもよい。

本発明の実施形態を示す固定式等速自在継手の断面図である。 前記固定式等速自在継手の要部断面図である。 前記等速自在継手のケージの側面図である。 前記等速自在継手のケージの斜視図である。 前記等速自在継手のケージの断面図である。 前記等速自在継手の内輪の断面図である。 前記等速自在継手の外輪とケージとの関係を示す断面図である。 前記等速自在継手の内輪とケージとの関係を示す断面図である。 前記図８のＺ方向矢視図である。 前記等速自在継手の要部拡大断面図である。 前記等速自在継手の作動角をとった状態の要部拡大断面図である。 前記等速自在継手のケージの変形例を示し、（ａ）は膨出部がアール部を有するケージの第１変形例の側面図であり、（ｂ）は膨出部の側面とポケット長辺とが直角をなすケージの第２変形例の側面図であり、（ｃ）は膨出部の側面が傾斜面である第３変形例のケージの側面図である。 前記等速自在継手のケージの第４変形例を示す側面図である。 前記図１３のケージの斜視図である。 前記等速自在継手のケージの第５変形例を示す側面図である。 前記図１５のケージの斜視図である。 等速自在継手のケージの比較例を示す側面図である。 前記図１７のケージの斜視図である。 前記図１７のケージを使用した等速自在継手の要部拡大断面図である。 前記図１７のケージを使用した等速自在継手の要部断面図である。 従来の等速自在継手の縦断面図である。 従来の等速自在継手の横断面図である。 オフセット量ｋとずれ量(ｋ-ｋ２)の関係を示す図である。

符号の説明

２１ 内球面
２２ トラック溝
２４ 外球面
２５ トラック溝
２６ 内輪
２７ ボール
２８ ケージ
２８ｂ 内球面
２８ａ 外球面
２９ ポケット
３０ 長ポケット
３１ 短ポケット
３５ 長辺
３６ 膨出部
３７ スリット
３８ ボール収容部

Claims (7)

1. 内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、
   前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの４個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには２個のボールを収容するとともに、短ポケットには１個のボールを収容し、長ポケットの相対面する長辺の少なくともいずれか一方に長ポケット内方側へ張り出す膨出部を設けて、長ポケットにスリットを介して連設される２つのボール収容部を形成したことを特徴とする固定式等速自在継手。
2. 前記膨出部を継手開口部側の長辺に設けたことを特徴とする請求項１の固定式等速自在継手。
3. 前記膨出部を継手奥側の長辺に設けたことを特徴とする請求項１の固定式等速自在継手。
4. 前記長ポケットに収容される２個のボールのＰＣＤ上のピッチ角を６０度よりも小さくするとともに、その他のボールのピッチ角を６０度よりも大きくしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの固定式等速自在継手。
5. 前記長ポケットの周方向間隔よりも前記内方部材の軸方向長さを短くしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの固定式等速自在継手。
6. 前記ケージの長ポケットに対応する外方部材の２つのトラック溝間肩幅寸法を、ケージ軸方向におけるポケット幅よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの固定式等速自在継手。
7. 外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの固定式等速自在継手。

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