JP2008309221A - 固定式等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】内側継手部材の保持器への組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを確保しつつ、保持器の強度を確保させた固定式等速自在継手を提供すること。
【解決手段】内輪２を保持器４に組付ける際、案内溝２ｂを保持器４の入口部４ｄに跨がせて、案内溝２ｂを中心に内輪２を回転させる。内輪２の凸部２ｄに形成した切欠き１３３により、組付け時の保持器４に対する隙間を確保する。保持器４に、周方向寸法Ｌ１の大ポケット４１，４６と、周方向寸法Ｌ２の中ポケット４３，４４と、周方向寸法Ｌ３の小ポケット４２，４５を形成し、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３とする。小ポケット４２，４５の間を結ぶ傾倒軸Ｈｃ回りに保持器４及び内輪２を傾倒させ、外輪１の開口端６ａと保持器４の中ポケット４３，４４の入口側端部との隙間から最後の２つのボール３３，３４を挿入する。内輪２の切欠き１１３の周方向位置を、保持器４の大柱部４２ａの周方向位置と一致させる。
【選択図】図１

Description

自動車及びこれに準ずる各種車両においては、エンジンからの駆動力をホイールに伝達する動力伝達経路に、二軸間で角度変位や軸方向変位があった場合でも等速で回転動力を伝達することが可能な等速自在継手が配設される。

固定式等速自在継手は、図９に示すように、凹球面状内周面１ａ（以下、内球面という。）に軸方向に延びた複数の案内溝１ｂを周方向等間隔に形成した外輪１と、凸球面状外球面２ａ（以下、外球面という。）に軸方向に延びた複数の案内溝２ｂを周方向等間隔に形成した内輪２と、内外輪の各案内溝１ｂ，２ｂ間に配置した複数のボール３と、外輪１の内球面１ａと内輪２の外球面２ａとの間に介在すると共に各ボール３を収容するポケット４ｃを周方向に複数貫設した保持器４を主要な構成要素とする。この固定式等速自在継手の主要構成要素は、以下のようにして組み立てられる。

まず、内輪２を保持器４内に組み込むには、内輪２の案内溝２ｂを保持器４の入口部４ｄに跨がせる。跨がせた案内溝２ｂを中心に内輪２を回転させて、内輪２の案内溝２ｂ相互間の凸部２ｄを保持器４のポケット４ｃに挿入すると共に、内輪２を保持器４内へ入れる。そして、内輪２を保持器４内で９０°回転させて球面係合させ組み付ける（例えば、特許文献１，２参照）。また、内輪２の凸部２ｄを、保持器４のポケット４ｃに挿入しないで組み付ける方法もある（例えば、特許文献３参照）。

内輪２を保持器４内に組み付け、その内輪２と保持器４を組み付けた状態で、外輪１に挿入した後、保持器４にボール３を組み込む。ボール３を組み込むには、図１０（ａ）の正面図及び図１０（ｂ）の側面図に示すように、外輪１の案内溝１ｂと保持器４のポケット４ｃと内輪２の案内溝２ｂとを位置合わせした上で、外輪１の軸方向に保持器４及び内輪２を傾倒させる。この保持器４及び内輪２の傾倒角は、外輪１のマウス部６の開口端６ａと保持器４のポケット４ｃの入口側端部との隙間がボール径より大きくなる角度であり、継手の動作における最大作動角よりも大きい角度である。このようにして保持器４の１つのポケット４ｃを外輪１の開口端６ａから外側に臨ませて、外輪１の開口端６ａと保持器４のポケット４ｃの入口側端部との隙間からボール３を挿入する。以上の要領で残りのポケット４ｃにボール３を順次挿入する。

そして、最後の２つのボール３を組み込むに際しては、図１１（ａ）の正面図及び図１１（ｂ）の側面図に示すように、保持器４の中心を通るケージ径Ｌｃに対して所定の位相角度、φ＝±３０°、すなわちφ＝３０°及び３３０°をなす方向から上記ポケット４ｃにボール３３，３４を挿入する。つまり、最後のボール３３，３４を組み込むべきポケット４ｃの中心と保持器４の中心とを結ぶ方向がφ＝３０°又は３３０°の位相になるように保持器４を配置した状態で、最後の２つのボール３３，３４をケージ径方向に沿ってポケット４ｃに挿入する。なお、図１１（ａ）及び（ｂ）は、分かり易さのため、外輪１のマウス部６の一部を切除して示している。この最後の２つのボール３３，３４の挿入時に、外輪１に対して保持器４を軸方向に傾倒させることから、外輪１の奥側で軸に近づくように曲率を持った案内溝１ｂの部分、つまり、φ＝１５０°及び２１０°の位相にあるボール３１，３６が、矢印Ｍ１で示すように周方向に移動する。また、保持器４の傾倒により、最後に挿入するボール３３，３４は、矢印Ｍ２で示すように周方向に移動した位置からポケット４ｃに挿入する。このボール３１，３６の周方向の移動や、ボール３３，３４の挿入を妨げないように、しかも、ポケット４ｃの強度を確保するように、ポケット４ｃの周方向の寸法を所定寸法Ｌ１にしている（例えば、特許文献４参照）。全てのポケット４ｃは、互いに同一の寸法Ｌ１にしている。

ところで、固定式等速自在継手においては、外輪１と内輪２とが高作動角をなして動作する際の継手強度は、保持器４の強度によって決まる。したがって高作動角時の継手強度を確保するために、ポケット４ｃ相互間の柱部の周方向側面を、ポケット４ｃの軸方向の内側面よりも低い硬度に形成して柱部の靭性を高めた等速自在継手がある（例えば、特許文献５参照）。また、保持器４のポケット４ｃの隅部の形状を所定形状とすることにより、ボール３に対する作動性を損なうことなくポケット４ｃの寸法を必要最小限にして、保持器４の強度を高めた等速自在継手がある（例えば、特許文献６，７参照）。
特許第３６７８０２６号公報 ＤＥ １９５ １４ ８６８ Ｃ１ 特開平９−１７７８１０号公報 特開２００１−３４９３３２号公報 特開２００１−１５３１４８号公報 特開２００２−０１３５４４号公報 特開２００６−１７１４３号公報

内輪２の保持器４内への組付け性を向上するには、特許文献２のように、内輪２の案内溝２ｂを保持器４の入口部４ｄに跨がせたときに、この案内溝２ｂと径方向反対側の凸部２ｄに切欠きを形成することが有効である。凸部２ｄの切欠きは、組み付け後に外輪１のマウス部６の開口端６ａ側を向く末端部に形成する。

しかしながら、凸部２ｄの開口端側の末端部に切欠きを形成すると、継手が高作動角をとったとき、内輪２の外球面２ａと保持器４の内球面４ｂとの接触面積が大幅に減少する。ここで、保持器４のポケット４ｃの全ては、ボール３の組込み性を向上するために、ボール３３，３４の周方向の移動を妨げない周方向寸法Ｌ１に形成されているので、ポケット４ｃ相互間の柱部の周方向寸法が小さい。したがって、内輪２と保持器４との接触面積の減少に伴って接触面圧が増大した場合、保持器４に過大な負荷がかかり、保持器４の強度の低下を招く虞がある。この場合、保持器４の柱部の靭性の向上や、ポケット４ｃの隅部形状の工夫では、保持器４の十分な強度の確保は困難である。

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、内輪への保持器の組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを向上させたうえに、保持器の十分な強度を確保した固定式等速自在継手を提供しようとするものである。

請求項１の発明の固定式等速自在継手は、内球面に複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した外側継手部材と、外球面に上記外側継手部材のトラック溝と対をなす複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した内側継手部材と、両継手部材の各案内溝間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、上記外側継手部材の内球面と上記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に上記ボールを収容するポケットを周方向に複数貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、上記保持器の複数のポケットのうち、隣り合ういずれか２つのポケットを、他のポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法を有する大ポケットとしたものである。

上記構成によれば、内側継手部材を保持器に組み付けた後、保持器にボールを組み込む。ボールの組み込みに際して、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させ、保持器のポケットを外側継手部材の開口端から外側に臨ませて、外側継手部材の開口端と保持器のポケットの入口側端部との隙間からボールを挿入する。最後に隣り合う２つのボールを組み込むとき、組み込むべき２つのポケットと保持器の軸に関して反対側に位置する２つのポケットに収容された２つのボールが周方向に移動する。この周方向に移動する２つのボールは、全てのボールを組み込む過程において、周方向の移動量が最も大きいボールである。ここで、保持器の２つの隣り合うポケットを、他のポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法を有する大ポケットとする。この２つの大ポケットにボールを組み込んだ後、２つの大ポケットと径方向の反対側に位置する２つのポケットに最後のボールを挿入するようにボールの組み込み順序を設定することにより、大ポケット以外のポケットの周方向寸法を小さく設定することができる。これにより、保持器の複数のポケット相互間の柱部について、大ポケット間の柱部の周方向寸法よりも大きい周方向寸法の柱部を形成できるので、保持器の強度を向上できる。したがって、例えば内側継手部材の保持器への組付け性向上のために内側継手部材に切欠きを設けることに起因して、内側継手部材と保持器との間の面圧が増大しても、保持器の強度を十分に確保することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の固定式等速自在継手において、上記保持器の他のポケットのうち、径方向に対向する２つのポケットを、周方向寸法が最も小さい小ポケットとしたものである。

上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付けた後の保持器へのボールの組み込みに際して、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させてボールを挿入するとき、保持器の傾倒軸上に位置するポケットに収容されたボールは周方向に実質的に移動しない。この周方向に実質的に移動しないボールを収容するポケットを、小ポケットとすることにより、保持器の小ポケットに隣接する柱部の周方向寸法を大きくできる。したがって、保持器の強度を更に向上することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手において、上記内側継手部材の複数の案内溝相互間の外球面を含む凸部に切欠きが形成され、上記内側継手部材の切欠きを有する凸部の周方向位置を、上記保持器の複数のポケット相互間の柱部のうち、上記２つの大ポケット間の柱部とこの柱部に径方向に対向する柱部とを除く柱部の周方向位置に一致させたものである。

上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付ける際、案内溝を保持器の入口部に跨がせ、跨がせた案内溝を中心に内側継手部材を保持器の内側に向けて回転させる。内側継手部材の案内溝相互間の凸部に切欠きを形成することにより、保持器に対する隙間を確保できるので、案内溝を中心に回転させるときの内側継手部材と保持器との干渉を防止して、内側継手部材の保持器への組付け性を向上できる。しかしながら、凸部に切欠きが形成された内側継手部材は、継手が高作動角をとった状態で、保持器の内側面との接触面積が大幅に減少して接触面圧が増大する。ここで、切欠きを有する凸部の周方向位置を、保持器の複数のポケット相互間の柱部のうち、２つの大ポケット間の柱部とこの柱部に径方向に対向する柱部とを除く柱部の周方向位置に一致させている。すなわち、内側継手部材の切欠きの周方向位置を、周方向寸法が小さい柱部以外の柱部の周方向位置に一致させている。したがって、内側継手部材において増大した接触面圧を、保持器の強度が大きい柱部で受けることができる。換言すれば、内側継手部材の切欠きに起因して接触面圧が増大する周方向位置を、保持器の周方向寸法が大きい柱部の周方向位置と一致させることにより、保持器の強度を確保することができる。このように、本実施形態の固定式等速自在継手は、内側継手部材の保持器への組付け性を向上しつつ、保持器の十分な強度を確保することができる。

請求項４の発明は、請求項３に記載の固定式等速自在継手において、上記内側継手部材は、径方向に対向する２つの凸部に切欠きが形成されたものである。

上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付ける際、内側継手部材の径方向に対向する２つの凸部に切欠きを形成することにより、保持器に対して十分な隙間を確保できるので、内側継手部材と保持器との干渉を効果的に防止して、内側継手部材の保持器への組付け性を効果的に向上できる。

請求項５の発明は、請求項３に記載の固定式等速自在継手において、上記内側継手部材の切欠きは、上記凸部の開口端側の末端部に形成されたものである。

上記実施形態によれば、内側継手部材を保持器に組み付ける際、案内溝を保持器の入口部に跨がせて回転させるときに、保持器に対して干渉が生じやすい末端部に切欠きが形成されているので、保持器との干渉を効果的に防止して、内側継手部材の保持器への組付け性を効果的に向上できる。

請求項６の発明は、請求項１に記載の固定式等速自在継手において、上記保持器の大ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材の案内溝の全域でボールを保持器の周方向に拘束しない寸法である。

上記実施形態によれば、保持器にボールを組み込む際、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させたとき、上記他のポケットに収容されて外側継手部材の案内溝の奥側に位置するボールをポケット内で拘束することなく保持器の周方向に移動させることができる。これにより、ボールを挿入可能な程度に保持器のポケットを外側継手部材の開口端から外側に臨ませることができる。また、外側継手部材の開口端と保持器のポケットの入口端部とのすきまを十分確保することができる。これにより、ボールをポケットにスムーズに組み込むことができる。

請求項７の発明は、請求項２に記載の固定式等速自在継手において、上記保持器の小ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材と内側継手部材とが最大作動角をなすときにボールを保持器の周方向に拘束しない寸法である。

上記実施形態によれば、保持器にボールを組み込む際、上記２個のポケットを結ぶ線を傾倒軸として保持器及び内側継手部材を傾倒させることにより、上記２個のポケット内に組み込まれているボールは周方向に実質的に移動しない。したがって、上記２個のポケットは、固定式等速自在継手のトルク伝達動作において最大作動角となる際に、当該ポケットが収容するボールを周方向に拘束しない長さであればよい。すなわち、保持器にボールを組み込む際の傾倒角は、固定式等速自在継手の動作時における最大作動角よりも大きいので、ボールの組込みの際に実質的に移動しないボールを収容するポケットは、最大作動角に耐える寸法にまで小さくできる。これにより、保持器の小ポケットに隣接する柱部の周方向寸法を効果的に大きくして、保持器の強度を効果的に確保できる。

請求項８の発明は、請求項１に記載の固定式等速自在継手において、上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は、６個である。

上記実施形態によれば、６個のボールによって回転トルクが伝達される固定式等速自在継手について、内側継手部材の保持器への組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを向上させつつ、保持器の十分な強度を確保することができる。

請求項９の発明は、請求項２に記載の固定式等速自在継手において、上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は６個であり、上記保持器は、上記大ポケットの周方向寸法よりも小さく、かつ、上記小ポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法の２つの中ポケットを有し、上記保持器の対向する小ポケット間の径に関して一方の側に上記２つの大ポケットが配置されていると共に、上記径に関して他方の側に上記２つの中ポケットが互いに隣接して配置されている。

上記実施形態によれば、外側継手部材に対して保持器及び内側継手部材を傾倒させて、外側継手部材の開口端と保持器のポケットの入口側端部との隙間からボールを挿入してボールを組み込む際、まず、小ポケットと大ポケットにボールを組み込む。この後、小ポケット間を結ぶ線を傾倒軸として傾倒させて、最後の２つのボールを中ポケットに組み込むことができる。このように、６個のボールによって回転トルクが伝達される固定式等速自在継手について、内側継手部材の保持器への組付け性と、保持器へのボールの組込み性とを向上させつつ、保持器の十分な強度を確保することができる。

本発明の固定式等速自在継手によれば、保持器の複数のポケット相互間の柱部について、大ポケット間の柱部の周方向寸法よりも大きい周方向寸法の柱部を形成できて、保持器の強度を従来よりも増大できるので、保持器の強度を向上できる。したがって、内側継手部材の保持器への組付け性向上のために内側継手部材に切欠きを設けることに起因して、内側継手部材と保持器との間の面圧が増大しても、保持器の強度を十分に確保することができる。さらに、大ポケット以外の径方向に対向する２つのポケットを結ぶ線を傾倒軸として、外側継手部材の軸方向に保持器及び内側継手部材を傾倒させることにより、保持器へのボールの組込み性を確保できる。これにより、固定式等速自在継手の組み立てにおける作業性を確保しつつ、保持器の十分な強度を確保し、継手の高作動角、高トルク負荷時において、継手の円滑な回転運動を維持することが可能となる。

以下、本発明に係る固定式等速自在継手の実施の形態について説明する。図９は従来の固定式等速自在継手を示すものであるが、本発明の固定式等速自在継手の基本的な構成を説明するのに便宜的に援用する。

本発明の固定式等速自在継手は、図９に示すように、外側継手部材としての外輪１と、内側継手部材としての内輪２と、トルク伝達部材としての複数のボール３と、保持器４とを主要な構成要素とする。この継手は、プランジング運動を行わず、作動角に関わりなく継手中心Ｏは固定されている。

外輪１はマウス部６とステム部７とからなり、ステム部７にて図示しない回転軸とトルク伝達可能に結合する。マウス部６は一端が開口したベル型で、その内球面１ａに、軸方向に延びた複数の案内溝１ｂが、周方向等間隔に形成してある。案内溝１ｂはマウス部６の開口端６ａまで延びている。

内輪２は外球面２ａを有し、その外球面２ａには、軸方向に延びた複数の案内溝２ｂが周方向等間隔に形成してある。各案内溝２ｂは内輪２の軸方向に切り通して両端にて開口している。また、内輪２には、シャフト５とトルク伝達可能に結合するためのスプライン（又はセレーション）孔２ｃが形成されている。

外輪１の案内溝１ｂと内輪２の案内溝２ｂとは対をなし、各対の案内溝１ｂ，２ｂで構成されるトラックに１個ずつ、ボール３が転動可能に組み込んである。ボール３は、外輪１の案内溝１ｂと内輪２の案内溝２ｂとの間に介在してトルクを伝達する。

各ボール３は、保持器４の周方向に配設したポケット４ｃ内に収容されている。ボール３の数、内外輪１，２の各案内溝１ｂ，２ｂの数は任意であるが、例を挙げると６個である。保持器４は、外輪１と内輪２との間に摺動可能に介在し、保持器４の外球面４ａにて外輪１の内球面１ａと接し、保持器４の内球面４ｂにて内輪２の外球面２ａと接する。

この実施の形態では、外輪１の案内溝１ｂは円弧部分８と直線部分９とからなり、円弧部分８はマウス部６の奥側、つまり反開口端側に位置し、直線部分９はマウス部６の開口端側に位置する。円弧部分８はマウス部６の奥側へ縮径して形成され、直線部分９は軸と平行に形成されている。

同様に、内輪２の案内溝２ｂは円弧部分１０と直線部分１１とからなり、円弧部分１０は外輪１のマウス部６の開口端側に位置し、直線部分１１はマウス部６の奥側に位置する。円弧部分１０はマウス部６の開口端側へ縮径して形成され、直線部分１１は軸と平行に形成されている。

この固定式等速自在継手は、外輪１の案内溝１ｂと内輪２の案内溝２ｂを、それぞれ直線部分９，１１を有する形状としたことによって、高作動角をとることができるアンダーカットフリージョイント（ＵＪ）である。

図１は、本発明の実施形態の固定式等速自在継手が備える保持器４を展開して示した図である。

この保持器４には、６つのポケット４１，４２，４３，４４，４５，４６が形成されている。６つのポケット４１，・・・，４６のうち、隣り合う任意の２つのポケット４１，４６は、他のポケット４２，４３，４４，４５の周方向寸法Ｌ２，Ｌ３よりも大きい周方向寸法Ｌ１を有する大ポケットである。大ポケット４１，４６の周方向寸法Ｌ１は、後述する固定式等速自在継手の組み立ての際、ボール３の最も大きい周方向移動量を確保する寸法である。大ポケット４１，４６以外のポケットのうち、径方向に対向する２つのポケット４２，４５は、最も小さい周方向寸法Ｌ３を有する小ポケットである。小ポケット４２，４５の周方向寸法Ｌ３は、固定式等速自在継手の動作において外輪１と内輪２とが最大作動角をなすときにボール３の周方向移動を干渉しない最小の寸法である。残りの隣り合う２つのポケット４３，４４は、大ポケット４１，４６よりも小さく、かつ、小ポケット４２，４５よりも大きい周方向寸法Ｌ２を有する中ポケットである。中ポケット４３，４４は、後述する固定式等速自在継手の組み立ての際、最後にボール３４，３５が挿入されるポケットである。このように、大ポケット４１，４６の周方向寸法Ｌ１と、中ポケット４３，４４の周方向寸法Ｌ２と、小ポケット４２，４５の周方向寸法Ｌ３は、Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３の関係を満たすように設定されている。対向する小ポケット４２，４５を結ぶ径に関して一方の側に大ポケット４１，４６が配置されており、上記径に関して他方の側に中ポケット４３，４４が配置されている。図１では、比較のため、大ポケット４１，４６と同じ大きさのポケットを周方向等間隔に配置した様子を破線で重ねて示している。

各ポケット４１，・・・，４６の相互間は、軸方向に延びる柱部４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａ，４６ａになっている。この柱部４１ａ，・・・，４６ａのうち、隣り合う大ポケット４１，４６間の柱部４６ａと、この柱部４６ａと径方向に対向して中ポケット４３，４４間に位置する柱部４３ａが、周方向寸法が最も小さい小柱部となっている。大ポケット４１，４６と小ポケット４２，４５との間の柱部４１ａ，４５ａは、小柱部４６ａ，４３ａよりも径方向寸法が大きい中柱部となっている。小ポケット４２，４５と中ポケット４３，４４との間の柱部４２ａ，４４ａは、中柱部４１ａ，４５ａよりも周方向寸法が大きくて、全柱部のうち周方向寸法が最も大きい大柱部となっている。

図２（ａ）は、上記保持器４に内輪２を組み付けた様子を示す軸視図である。図２（ａ）に示すように、２つの小ポケット４２，４５は、保持器４の軸回りに互いに１８０°の角度をおいて形成されている。すなわち、２つの小ポケット４２，４５は、保持器４の軸に関して径方向の対称位置に配置されている。この保持器４内に組み付けられた内輪２は、外球面の小端側の末端部に切欠き１１３を有する。この切欠き１１３の周方向位置が、小ポケット４２と中ポケット４３との間の大柱部４２ａの周方向位置と一致するように、内輪２が保持器４に組み付けられている。あるいは、内輪２の切欠き１１３の周方向位置は、図２（ｂ）に示すように、小ポケット４２と大ポケット４１との間の中柱部４１ａの周方向位置と一致させてもよい。すなわち、切欠き１１３は、小柱部４６ａ，４３ａ以外の柱部４１ａ，４２ａ，４４ａ，４５ａと周方向位置を一致させればよい。

図３は上記内輪２を示す断面図である。この内輪２には、６つの案内溝２ｂの相互間に位置する６つの凸部２ｄのうち、１つの凸部２ｄに切欠き１１３が形成されている。この切欠き１１３は、凸部２ｄの小端側であって、内輪２及び保持器４が外輪１に組み付けられたときにマウス部６の開口端６ａに臨む側の末端部１２ａに形成されている。この切欠き１１３は、外球面２ａに対して傾斜した平面で形成しているが、図３（ｂ）に示すように、端面に向かって径方向内側に段差を有する段部で切欠き１１３’を形成してもよい。切欠き１１３，１１３’は、内輪２の製造において、鍛造や切削によって作成される。

以下、本実施形態の保持器４に内輪２を組み付ける方法と、外輪１、保持器４及び内輪２にボール３を組み込む方法について説明する。
内輪２を保持器４に組み付ける場合は、まず、内輪２の軸が保持器４の軸に対し９０°をなすように、内輪２を配置する。この状態で、図４に示すように、案内溝２ｂを保持器４の入口部４ｄに跨がせる。その跨がせた案内溝２ｂを中心として内輪２を矢印Ａ方向に回転させて、内輪２の凸部２ｄを保持器４のポケット４１に挿入すると共に、内輪２を保持器４内へ入れる。なお、内輪２の凸部２ｄを挿入するポケット４１は、大ポケット４１，４６のうちのいずれでもよい。そして、内輪２を保持器４内で９０°回転させて球面係合させ組み付ける。

内輪２を矢印Ａ方向に回転させて、切欠き１１３を形成した内輪２の凸部２ｄを保持器４のポケット４１に挿入する際、図４のＸ−Ｘ矢視断面図である図５に示すように、末端部１２ａが入口部４ｄに接近する。ここで、入口部４ｄに接近した内輪２の凸部２ｄに切欠きが設けられていれば、末端部１２ａと入口部４ｄとの間に隙間が確保され、より組み付け性を向上することができる。

内輪２を保持器４内に組み付けた後、保持器４にボール３を組み込む。図６は、保持器４にボール３を組み込む途中の工程を示す正面図であり、図７は、ボール３の組み込みが完了した様子を示す正面図である。図６及び７のいずれも、分かり易さのため、外輪１のマウス部６の一部を切除して示している。

ボール３を組み込むには、図１０に示した従来の固定式等速自在継手と同様に、外輪１の案内溝１ｂと保持器４のポケット４ｃと内輪２の案内溝２ｂとを位置合わせした上で、外輪１のマウス部６の開口端６ａと保持器４のポケット４１，・・・，４６の入口側端部との隙間がボール径より大きくなるように、外輪１の軸方向に保持器４及び内輪２を傾倒させる。このときの保持器４及び内輪２の傾倒角は、固定式等速自在継手の動作時における最大作動角よりも大きい。

ボール３の組み込み工程において、まず、内輪２及び保持器４を傾倒させてマウス部６の開口端６ａから小ポケット４５を露出させ、この小ポケット４５に、ケージ径方向に沿ってボール３５を挿入する。続いて、隣り合う大ポケット４６，４１にボール３６，３１を挿入した後、図６に示すように、保持器４の中心を通るケージ径Ｌｃに対して位相角度φ＝０°にある小ポケット４２に、ボール３２を挿入する。ボール３２を挿入するために内輪２及び保持器４を傾倒させる際、位相角度φ＝１８０°にある小ポケット４５のボール３５は周方向に移動しない。一方、ケージ軸Ｌｃに対して位相角度φ＝６０°及び１２０°にある大ポケット４１，４６のボール３１，３６は、矢印Ｍ０，Ｍ０で示すように、互いに逆向きに傾倒軸Ｈｃから遠ざかる方向に移動する。これは、位相角度が６０°の大ポケット４１のボール３１は、内輪２及び保持器４を傾倒させるに伴って外輪１の案内溝１ｂの開口側に移動する一方、位相角度が１２０°の大ポケット４６のボール３６は、内輪２及び保持器４を傾倒させるに伴って外輪１の案内溝１ｂの奥側に移動するからである。小ポケット４２に挿入されるボール３２は、周方向には移動しない。なお、傾倒軸Ｈｃは、継手中心Ｏを通る軸である。

小ポケット４５にボール３５を挿入した後、図７に示すように、最後の２つのボール３３，３４を組み込む。すなわち、２つの小ポケット４２，４５の間を結ぶ線を傾倒軸Ｈｃとして内輪２及び保持器４を傾倒させて、ケージ径Ｌｃに対してφ＝３０°及び３３０°にある位相角度の中ポケット４３，４４を露出させる。この中ポケット４３，４４に、ボール３３，３４を挿入する。ボール３３，３４の挿入のために内輪２及び保持器４を傾倒させる際、傾倒軸Ｈｃ上にある小ポケット４２，４５のボール３２，３５は、継手中心の軸直角断面内に保持されて、周方向に移動しない。一方、位相角度がφ＝１５０°及び２１０°にある大ポケット４１，４６のボール３１，３６は、矢印Ｍ１，Ｍ１で示すように互いに周方向逆向きに移動する。また、最後に挿入するボール３３，３４は、矢印Ｍ２で示すように周方向に移動した位置からポケット４３，４４に挿入される。ポケット４３，４４に挿入されたボール３３，３４は、挿入後に内輪２及び保持器４の傾倒が解除されて外輪１と内輪２が一直線上となるに伴い、図７の矢印Ｍ２，Ｍ２と逆方向に周方向に移動する。

このように、当初に挿入されたボール３１，３６は、全ボール３１，３２，・・・３６を挿入する工程において、内輪２及び保持器４が傾倒するに伴い、矢印Ｍ０の方向と矢印Ｍ１の方向との両方向に移動するので周方向の移動量が最も大きい。最後に挿入されたボール３３，３４は、内輪２及び保持器４が傾倒するに伴い、矢印Ｍ２の逆方向のみに移動する。これに対して、ケージ径Ｌｃ線上及び傾倒軸Ｈｃ線上に位置したボール３１，３５は、内輪２及び保持器４が傾倒しても、周方向に移動しない。本実施形態では、このようなボールの挿入順に応じて異なる周方向の移動量に対応して、大ポケット４１，４６と中ポケット４３，４４と小ポケット４２，４５とを設定している。したがって、各ボールを挿入する際、既に挿入されているボールをポケット側面と干渉することなく周方向に移動させることができる。その結果、全てのボール３１，３２，・・・３６を良好な作業性で保持器４のポケット４１，４２，・・・４６に挿入することができる。

このようにして組み立てられた固定式等速自在継手は、継手が高作動角をとったとき、内輪２の切欠き１１３が形成された凸部２ｄの外球面２ａと、保持器４の内球面との間の接触面積が大幅に減少する。これにより、当該凸部２ｄの外球面２ａと保持器４の内球面との間の接触面圧が大幅に増大する。ここで、この切欠き１１３が形成された凸部２ｄと同一の周方向位置には、保持器４の大柱部４２ａが位置している。したがって、増大した接触面圧を周方向寸法が大きい大柱部４２ａで受けることができ、これにより、保持器４の強度を確保できる。また、内輪２の切欠き１１３の周方向位置を、保持器４の中柱部４１ａの周方向位置と一致させた場合においても、保持器４の強度を従来よりも高くすることができる。

以上のように、本実施形態の固定式等速自在継手は、内輪２の凸部２ｄの末端部１２ａに切欠き１１３を設けることにより、内輪２の保持器４への組み付け性を向上し、また、保持器４に小ポケット４２，４５、中ポケット４３，４４及び大ポケット４１，４６を設けることにより、保持器４へのボール３１，・・・，３６の組込み性を確保しつつ、保持器４の強度を確保することができる。これにより、固定式等速自在継手の組み立てにおける作業性を確保しつつ、保持器４の十分な強度を確保し、継手の高作動角、高トルク負荷時において、継手の円滑な回転運動を維持することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に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で、種々の変更を加え得ることは勿論である。上述のように内輪の凸部の１つに切欠きを設ける場合に限らず、２つ以上の凸部に切欠きを設けてもよい。具体的には、図８に示すように、内輪２の軸に関して対称位置にある２つの凸部２ｄの小端側の末端部に切欠き１１３ａ，１１３ｂを夫々形成し、当該切欠き１１３ａ，１１３ｂの周方向位置を、保持器４の小ポケット４２と中ポケット４３との間に位置する大柱部４２ａの周方向位置と、保持器４の小ポケット４５と大ポケット４６との間に位置する中柱部４５ａの周方向位置とに夫々一致させればよい。

また、保持器４の６つのポケット４１，・・・，４６のうち、隣り合う２つのポケット４１，４６を周方向寸法がＬ１のポケットとし、他のポケット４２，４３，４４，４５を周方向寸法がＬ２のポケットとしてもよい。すなわち、最後の２つのボール３３，３４を組み込む際、位相角度がφ＝１５０°及び２１０°にあるポケット４１，４６の周方向寸法を、他のポケット４２，４３，４４，４５よりも大きく形成すればよい。これにより、全てのポケットの周方向寸法をＬ１とした従来の保持器よりも高い強度の保持器４が得られる。

本発明の実施形態の固定式等速自在継手が備える保持器を示す展開図である。 （ａ）は本実施形態の内輪を保持器に組み付けた様子を示す軸視図であり、（ｂ）は変形例の内輪を保持器に組み付けた様子を示す軸視図である。 （ａ）は本実施形態の内輪を示す断面図であり、（ｂ）は変形例の内輪を示す断面図である。 本実施形態の内輪を保持器に組み付ける様子を示す一部破断図である。 図４のＸ−Ｘ矢視断面図である。 保持器にボールを組み込む途中の工程を示す正面図である。 ボールの組み込みが完了した様子を示す正面図である。 変形例の内輪及び保持器を示す軸視図である。 従来の固定式等速自在継手の一例を示す断面図である。 （ａ）は従来の保持器にボールを組み込むために、外輪に対して保持器及び内輪を傾倒させた様子を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。 （ａ）は従来の保持器へのボールの組み込みが完了した様子を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。

符号の説明

１ 外輪
１ａ 内球面
１ｂ 案内溝
２ 内輪
２ａ 外球面
２ｂ 案内溝
２ｄ 凸部
３，３１，３２，３３，３４，３５，３６ ボール
４ 保持器
４ｄ 入口部
１２ａ 凸部の末端部
１１３ 凸部の切欠き
４１，４６ 大ポケット
４３，４４ 中ポケット
４２，４５ 小ポケット
４２ａ，４４ａ 大柱部
４１ａ，４５ａ 中柱部
４３ａ，４６ａ 小柱部

Claims (9)

1. 内球面に複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した外側継手部材と、外球面に上記外側継手部材のトラック溝と対をなす複数の案内溝を軸方向に沿って周方向等間隔に形成した内側継手部材と、両継手部材の各案内溝間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、上記外側継手部材の内球面と上記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に上記ボールを収容するポケットを周方向に複数貫設した保持器を備えた固定式等速自在継手において、
   上記保持器の複数のポケットのうち、隣り合ういずれか２つのポケットを、他のポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法を有する大ポケットとしたことを特徴とする固定式等速自在継手。
2. 請求項１に記載の固定式等速自在継手において、
   上記保持器の他のポケットのうち、径方向に対向する２つのポケットを、周方向寸法が最も小さい小ポケットとしたことを特徴とする固定式等速自在継手。
3. 請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手において、
   上記内側継手部材の複数の案内溝相互間の外球面を含む凸部に切欠きが形成され、
   上記内側継手部材の切欠きを有する凸部の周方向位置を、上記保持器の複数のポケット相互間の柱部のうち、上記２つの大ポケット間の柱部とこの柱部に径方向に対向する柱部とを除く柱部の周方向位置に一致させたことを特徴とする固定式等速自在継手。
4. 請求項３に記載の固定式等速自在継手において、
   上記内側継手部材は、径方向に対向する２つの凸部に切欠きが形成されていることを特徴とする固定式等速自在継手。
5. 請求項３に記載の固定式等速自在継手において、
   上記内側継手部材の切欠きは、上記凸部の開口端側の末端部に形成されていることを特徴とする固定式等速自在継手。
6. 請求項１に記載の固定式等速自在継手において、
   上記保持器の大ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材の案内溝の全域でボールを保持器の周方向に拘束しない寸法であることを特徴とする固定式等速自在継手。
7. 請求項２に記載の固定式等速自在継手において、
   上記保持器の小ポケットの周方向寸法は、上記外側継手部材と内側継手部材とが最大作動角をなすときにボールを保持器の周方向に拘束しない寸法であることを特徴とする固定式等速自在継手。
8. 請求項１に記載の固定式等速自在継手において、
   上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は、６個であることを特徴とする固定式等速自在継手。
9. 請求項２に記載の固定式等速自在継手において、
   上記外側継手部材の案内溝、内側継手部材の案内溝及びボールの個数は６個であり、
   上記保持器は、上記大ポケットの周方向寸法よりも小さく、かつ、上記小ポケットの周方向寸法よりも大きい周方向寸法の２つの中ポケットを有し、
   上記保持器の対向する小ポケット間の径に関して一方の側に上記２つの大ポケットが配置されていると共に、上記径に関して他方の側に上記２つの中ポケットが互いに隣接して配置されていることを特徴とする固定式等速自在継手。

Images