JP2010014198A - 摺動式トリポード型等速ジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】トリポード軸部を先細り形状としつつ、ジョイント角が規制させることなく、且つ、誘起スラスト力の発生を低減できる摺動式トリポード型等速ジョイントを提供する。
【解決手段】トリポード軸部２２は、根元部から先端部に向かって徐々に細くなるように形成される。ローラユニット３０を構成する内ローラ３２は、内周面の内径が軸方向中央部から第一開口部側に向かって大きくなるように形成された傾斜内面３２ａと、内周面の内径が軸方向中央部から第二開口側に向かって同径に形成された同径内面３２ｂとを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、摺動式トリポード型等速ジョイントに関するものである。

摺動式トリポード型等速ジョイントは、シャフトに連結されたトリポードと外輪の軌道溝との間を回転可能に配置されたローラユニットを有している。そして、この等速ジョイントは、ジョイント角が付加された状態で動力伝達すると、ローラユニットがトリポード軸部の軸回りに回転且つ軸方向に往復移動しながら、外輪の軌道溝に沿って往復運動する。このとき、トリポード軸部が円柱形状であると、ローラユニットは、常にトリポード軸部に対して同軸上に位置するため、ローラユニットと軌道溝との間に滑りが発生する。その結果、外輪回転軸方向に誘起スラスト力が発生する。

そこで、誘起スラスト力の発生を低減するために、例えば特開２０００−３２０５６３号公報（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１に記載の等速ジョイントは、トリポード軸部の軸直交断面形状が軸方向全体に亘って同一の楕円形状としている。すなわち、トリポード軸部は楕円柱をなしている。この楕円柱は、シャフト軸方向においてトリポード軸部とローラユニットとの間に隙間が形成され、且つ、動力伝達方向においてトリポード軸部とローラユニットとが接触する形状である。従って、動力伝達方向から見た場合に、トリポード軸部に対してローラユニットが傾斜するように動作することができる。しかし、トリポード軸部の軸直交断面形状を軸方向全体に亘って同一の楕円形状としているため、トリポード軸部の根元部の断面係数が小さくなる。そのため、トリポード軸部の強度を確保するために、トリポード軸部の断面形状を大型化する必要がある。従って、等速ジョイントの外形が大型化する。

この等速ジョイントの大型化を防ぐために、例えば特開２００７−３２７６１７号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特許文献２に記載された等速ジョイントは、トリポード軸部を、根元側から先端側に向かうに従い小さく形成される先細り形状としている。従って、トリポード軸部の根元側におけるトリポード軸直交断面形状は断面係数が最大となる円形とすることができる。その結果、トリポード軸部の強度を大きくすることができ、等速ジョイントの外形をさらに小型化することができる。
特開２０００−３２０５６３号公報 特開２００７−３２７６１７号公報

しかし、特許文献２に記載の等速ジョイントは、特許文献１に記載の等速ジョイントに比べて、トリポード軸部の根元部とローラユニットとのシャフト軸方向隙間を狭くすることになる。そのため、ジョイント角を付加した場合に、トリポード軸部の根元部がローラユニットの内周面に当接することにより、トリポード軸部の根元部とローラユニットの内周面とが、両者の角度自由度を制限する関係となるおそれがある。この結果、ジョイント角を規制する可能性があり、等速ジョイントの大型化を招来するおそれがある。さらには、前記角度自由度の制限によりローラユニットと軌道溝との間に滑りが発生するおそれがあり、その結果、誘起スラスト力を発生させる原因となる可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、トリポード軸部を先細り形状としつつ、ジョイント角が規制させることなく、且つ、誘起スラスト力の発生を低減できる摺動式トリポード型等速ジョイントを提供することを目的とする。

（手段１）手段１に係る摺動式トリポード型等速ジョイントは、
筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
前記軌道溝に転動可能に嵌挿される外ローラ、および、前記外ローラの径方向内方にニードルを介して相対回転可能に配置され、前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられる内ローラとを有するローラユニットと、
を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
前記トリポード軸部は、根元部から先端部に向かって徐々に細くなるように形成され、
前記内ローラは、
その内周面の前記トリポード軸部の前記根元部側の第一開口部において、前記内周面の内径が軸方向中央部から前記第一開口部側に向かって大きくなるよう形成された傾斜内面と、
前記内周面の前記トリポード軸部の前記先端部側の第二開口部において、前記内周面の内径が前記軸方向中央部から前記第二開口部側に向かって同径に形成された同径内面と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、トリポード軸部は根元部から先端部に向かって徐々に細くなるように形成された先細り形状であり、内ローラの内周面は第一開口部における傾斜内面と第二開口部における同径内面とから形成される構成となっている。従来、外輪に対して中間シャフトを傾動させてジョイント角を付加すると、トリポード軸部の根元部が内ローラの内周面に当接してジョイント角が規制されるおそれがあった。しかし、上記のような構成とすることで、傾斜内面を有する内ローラがトリポード軸部の根元部と当接を回避することができる。よって、トリポード軸部の根元部と内ローラの内周面とが両者の角度自由度を制限しないため、ジョイント角を規制することはない。さらに、両者の角度自由度を制限しないため、ローラユニットと軌道溝との間に滑りが発生することを防ぐことができる。その結果、誘起スラスト力の発生を低減できる。

（手段２）手段１の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記トリポード軸部の前記根元部のトリポード軸直交断面形状は、円形に形成されるとよい。

手段２によれば、先細り形状のトリポード軸部の根元部におけるトリポード軸直交断面形状を円形とすることで、トリポード軸部の強度を高くすることができる。特に、根元部を円形とする場合、トリポード軸部と内ローラの角度自由度が制限される可能性が最も高い。この場合に、上記手段の構成を適用することで、トリポード軸部の強度を高くしつつ、確実に角度自由度が制限されることを防止できる。

（手段３）手段１または２の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記内ローラの前記傾斜内面は、前記内ローラの回転軸を軸とする円錐面または曲面状に形成されるとよい。

手段３によれば、傾斜内面は円錐面または曲面状に形成されるので、全周に亘って安定した傾斜内面を得られ、確実に、トリポード軸部の回転自由度を向上し、最大ジョイント角を大きくすることができる。

（手段４）手段１〜３のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記トリポード軸部と前記内ローラとの間で動力伝達される場合に、前記傾斜内面と前記同径内面との境界は、前記内ローラのうち前記トリポード軸部との接触範囲外に位置するとよい。

つまり、傾斜内面と同径内面との境界が、内ローラのうちトリポード軸部との接触範囲に含まれないということである。本手段によれば、内ローラの傾斜内面は、内ローラのうちトリポード軸部との接触範囲外に位置するように形成されることになるので、傾斜内面が動力伝達を阻害することなく上記効果を奏することができる。

ここで、外輪と中間シャフトが最も大きくジョイント角を付加された状態で、少なくとも外輪および中間シャフトが周回するように動力伝達した場合に、トリポード軸部と内ローラの内周面との接触面がローラユニットの軸方向に往復運動する。これにより、形成される接触面の移動軌跡において、その上端と下端に挟まれるローラユニットの軸方向範囲を「接触範囲」とする。

（手段５）手段１〜４のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記内ローラの外周面のうち前記傾斜内面および前記同径内面の径方向外方に位置する部位は、前記ニードルと当接する円筒外周面状に形成されるとよい。

手段５によれば、内ローラの外周面のうち内ローラの同径内面の径方向外方に位置する部位のみならず、内ローラの傾斜内面の径方向外方に位置する部位についても、ニードルと当接させることとなる。これにより、内ローラの外周面における、ニードルとの単位面積あたりの圧力を低減することができるので、上記効果を奏しつつ、内ローラおよびニードルの耐久性を向上できる。

（手段６）手段１〜５のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記ローラユニットは、前記トリポード軸部に対して正しい向きに配置される際に前記トリポード軸部の前記根元部側に突出する突起部を備え、
前記突起部は、前記トリポード軸部に対して逆向きに配置された場合に、前記外輪に干渉するように形成されるとよい。

手段６によれば、ローラユニットは突起部を備えるので、等速ジョイントを組付ける際に軸方向に非対称形状のローラユニットをトリポード軸部に対して逆向きに配置してしまう誤組付けを防止することができる。 特に、上記したように、内ローラが傾斜内面と同径内面とを備える場合、ローラユニットをトリポード軸部に逆向きに配置すると、トリポード軸部と内ローラの角度自由度を制限することになる。本手段の突起部を上記手段に適用することで、確実に、上記手段による効果を発揮することができる。

（手段７）手段６の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記外ローラは、その内周面の前記トリポード軸部の前記先端部側の開口部において、前記内周面から内側に突出するように一体形成された鍔部を有し、
前記ローラユニットは、前記外ローラの内周面のうち前記トリポード軸部の前記根元部側に嵌合され、前記鍔部との間に介在する前記ニードルおよび前記内ローラを前記外ローラに対して軸方向への相対移動を規制する止め輪を有するようにしてもよい。

手段７によれば、ローラユニットは、外ローラの鍔部を有することで、従来ローラユニットの両方の開口側で必要としていた止め輪を片側のみとする構成となる。これにより、部品点数を削減でき、またローラユニットの組付けも簡易化することができる。

（手段８）手段６または７の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記突起部は、前記外ローラの前記トリポード軸部の前記根元部側の端面に形成されるようにしてもよい。

手段８によれば、突起部は外ローラの下側端面に形成してもよい。このような構成とすることで、トリポード軸部にローラユニットを誤って逆向きに組み付けた場合に、外ローラと外輪が干渉することになる。よって、その状態からさらに組付けの工程を進めることができないので、誤組付けを防止することができる。

（手段９）手段６または７の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記突起部は、前記トリポード軸部の前記根元部側の前記止め輪に形成されるようにしてもよい。

手段９によれば、突起部は止め輪の面上に形成してもよい。このような構成とすることで、トリポード軸部にローラユニットを誤って逆向きに組付けた場合に、止め輪と外輪が干渉することになる。よって、その状態からさらに組付けの工程を進めることができないので、誤組付けを防止することができる。

（手段１０）手段６〜９の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記突起部は、前記ローラユニットの周方向に断続的な複数の凸状、または、前記ローラユニットの周方向全周に亘って環状に形成されるとよい。

手段１０によれば、突起部は断続的な複数の凸状に形成してもよい。突起部は一つでも誤組付けを防止することができるが、回転体としてのバランスを考慮し、複数の凸状を等間隔に配置する構成とするが好ましい。また、突起部の製造容易性の観点から、突起部が設けられるアウタローラまたは止め輪の周方向全周に亘って環状に形成してもよい。

（手段１１）手段１１に係る摺動式トリポード型等速ジョイントは、
筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
その中心軸が前記外輪回転軸に直交する姿勢で前記軌道溝に転動可能に嵌挿される外ローラ、および、前記外ローラの径方向内方であって前記外ローラに対して同軸上でニードルを介して相対回転可能に配置され、前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられる内ローラとを有し、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なローラユニットと、
を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
前記ローラユニットは、前記トリポード軸部に対して正しい向きに配置される際に前記トリポード軸部の前記根元部側に突出する突起部を備え、
前記突起部は、前記トリポード軸部に対して逆向きに配置された場合に、前記外輪に干渉するように形成されることを特徴とする。

本発明によれば、ローラユニットは突起部を備えるので、等速ジョイントを組付ける際に軸方向に非対称形状のローラユニットをトリポード軸部に対して逆向きに配置してしまう誤組付けを防止することができる。

以下、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイント（以下、単に「等速ジョイント」と称する。）を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。ここで、本実施形態の等速ジョイントは、車両の動力伝達シャフトの連結に用いる場合を例に挙げて説明する。例えば、ディファレンシャルギヤに連結された軸部とドライブシャフトの中間シャフトとの連結部位に用いる場合である。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の等速ジョイント１について、図１〜図４を参照して説明する。図１は、第一実施形態の等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。図２は、等速ジョイント１の一部の軸方向断面図である。図３は、トリポード２０を、トリポード軸部２２の先端部側から見た図である。図４は、等速ジョイント１にジョイント角を付加した姿勢の一部の軸方向断面図である。

図１および図２に示すように、等速ジョイント１は、外輪１０と、トリポード２０と、ローラユニット３０とから構成される。

外輪１０は、筒状（例えば、有底筒状）に形成されており、一端側がディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。そして、外輪１０の筒状部分の内周面には、外輪回転軸方向（図１の前後方向）に延びる軌道溝１１が、外輪軸の周方向に等間隔に３本形成されている。各軌道溝１１における溝延伸方向に直交する断面形状が、コの字形をなしている。

トリポード２０は、外輪１０の筒状部分の内側に配置されている。このトリポード２０は、ボス部２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。ボス部２１は、筒状からなり、内周側にはスプライン内歯２１ａが形成されている。このスプライン内歯２１ａは、中間シャフト（図示せず）の端部のスプライン外歯に嵌合連結される。また、ボス部２１の外周面は、ほぼ球面凸状に形成されている。

それぞれのトリポード軸部２２は、ボス部２１の外周面からそれぞれボス部２１の径方向外方に延びるように立設されている。これらのトリポード軸部２２は、ボス部２１の周方向に等間隔（１２０ｄｅｇ間隔）に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部２２の少なくとも先端部は、外輪１０のそれぞれの軌道溝１１内に挿入されている。

トリポード軸部２２は、先細りの柱状からなる。詳細には、図１及び図３に示すように、トリポード軸部２２の動力伝達方向幅ａｘは、トリポード軸部２２の根元部側から先端部側に向かう従って、僅かに小さく形成されている。すなわち、トリポード軸部２２の先端部の動力伝達方向幅ａ２は、トリポード軸部２２の根元部の動力伝達方向幅ａ１より小さく形成されている。なお、トリポード軸部２２の動力伝達方向幅ａｘは、全て一定としてもよい。

また、図２及び図３に示すように、トリポード軸部２２の中間シャフト軸方向幅ｂｘは、トリポード軸部２２の根元部側から先端部側に向かうに従って、小さく形成されている。すなわち、トリポード軸部２２の先端部の中間シャフト軸方向幅ｂ２は、トリポード軸部２２の根元部の中間シャフト軸方向幅ｂ１より小さく形成されている。そして、トリポード軸部２２の先端部の中間シャフト軸方向幅ｂ２は、当該先端部の動力伝達方向幅ａ２よりも小さく形成されている。

また、先細り形状のトリポード軸部２２の根元部におけるトリポード軸直交断面形状は、最も強度が高くなる円形としている。そして、トリポード軸部２２の根元部以外におけるトリポード軸直交断面形状は、動力伝達方向を長径とし中間シャフト軸方向を短径とする楕円形としている。

ローラユニット３０は、全体形状としては、環状からなる。このローラユニット３０は、トリポード軸部２２の外周側に配置されている。このローラユニット３０は、外ローラ３１と、内ローラ３２と、ニードル３３と、止め輪３４、３５とから構成される。

外ローラ３１は、外ローラ本体３１ａと、突起部３１ｂとから構成される。外ローラ本体３１ａは、筒状に形成されている。この外ローラ本体３１ａの外周面は、軌道溝１１の側面に対応する形状からなる。そして、外ローラ本体３１ａは、その中心軸が外輪回転軸に直交する姿勢で、軌道溝１１に転動可能に嵌挿されている。また、外ローラ本体３１ａの内周面は、円筒状、すなわち、外ローラ本体３１ａの軸方向に亘ってほぼ同径に形成されている。ただし、外ローラ本体３１ａの内周面の両開口側には、全周に亘って止め輪溝３１ｃ、３１ｄが形成されている。

また、外ローラ３１の突起部３１ｂは、環状からなり、外ローラ本体３１ａのローラ軸方向の端面から突出するように形成されている。つまり、突起部３１ｂは、外ローラ本体３１ａの端面に全周に亘って形成されている。この突起部３１ｂは、ローラユニット３０がトリポード軸部２２に対して正しい向きに配置された際に、前記外ローラ本体３１ａに対してトリポード軸部２２の根元部側に突出している。この突起部３１ｂは、図１〜図２、および、図４に示すように、ジョイント角０ｄｅｇの姿勢から最大ジョイント角を付加した姿勢までの間において、ボス部２１およびトリポード軸部２２と突起部３１ｂが干渉せずに各部材の隙間に収まるように形成されている。さらに、この突起部３１ｂは、ローラユニット３０がトリポード軸部２２に対して逆向きに配置された際に、外輪１０の軌道溝１１の溝底に干渉するように形成されている。

内ローラ３２は、筒状に形成されている。この内ローラ３２の軸方向長さは、外ローラ本体３１ａに形成された止め輪溝３１ｃ、３１ｄ間の離間距離に相当する。内ローラ３２の外周面は、軸方向に亘って同径からなる円筒外周面状に形成されている。この内ローラ３２の外径は、外ローラ本体３１ａの内径より小さく形成されている。

そして、内ローラ３２は、外ローラ本体３１ａの径方向内方に離隔して配置されている。この内ローラ３２と外ローラ本体３１ａとの径方向隙間には、全周に亘って、複数のニードル３３が配置されている。つまり、内ローラ３２の外周面は、軸方向のほぼ全長に亘って、ニードル３３に当接する。そして、このニードル３３を介することで、内ローラ３２は、外ローラ本体３１ａに対して相対回転可能とされている。この内ローラ３２は、トリポード軸部２２に対して回転且つ揺動可能に、且つ、トリポード軸部２２の延伸方向に摺動可能となるように、トリポード軸部２２に軸支されている。

さらに、内ローラ３２の内周面は、傾斜内面３２ａと同径内面３２ｂとからなる。つまり、傾斜内面３２ａおよび同径内面３２ｂの径方向外方には、ニードル３３に当接する円筒状外周面が位置する。傾斜内面３２ａは、内ローラ３２の内周面のうちトリポード軸部の根元部側の第一開口部（図１、２における下側の開口部）において、内周面の内径が軸方向中央部から第一開口部に向かって大きくなるように形成されている。

詳細には、傾斜内面３２ａは、内ローラ３２の回転軸を軸とする円錐面に形成されている。ここで、本実施形態においては、傾斜内面３２ａは、内ローラ３２の軸方向中央より第一開口部側の位置、より具体的には、内ローラ３２の第一開口部から軸方向幅の約３分の１程度軸方向中央側の位置から、第一開口部側に向かって開口している。なお、「軸方向中央部」とは、内ローラ３２の軸方向の中央付近を含む意味である。つまり、傾斜内面３２ａが単なる面取りではないことを意味するものである。

同径内面３２ｂは、内ローラ３２の内周面のうちトリポード軸部の先端部側の第二開口部（図１、２における上側の開口部）において、内周面の内径が軸方向中央部から第二開口部に向かって同径となるように形成されている。つまり、内ローラ３２の内周面は、傾斜内面３２ａと同径内面３２ｂとの境界３２ｃから第一開口部側に、傾斜内面３２ａが形成され、当該境界から第二開口部側に、同径内面３２ｂが形成されている。そして、同径内面３２ｂは、トリポード軸部２２に対して唯一当接する部位である。つまり、同径内面３２ｂにおいて、トリポード軸部２２との間で動力伝達が行われる。特に、トリポード軸部２２と内ローラ３２との間で動力伝達される場合に、傾斜内面３２ａと同径内面３２ｂとの境界３２ｃは、内ローラ３２のうちトリポード軸部２２との接触範囲外に位置するように設定されている。

ここで、傾斜内面３２ａは、ジョイント角を付加している場合に、トリポード軸部２２に接触しないように形成されている。特に、傾斜内面３２ａは、トリポード軸部２２の根元部付近に位置するため、トリポード軸部２２の根元部に接触しないように形成されている。

また、内ローラ３２の外周面のうち傾斜内面３２ａおよび同径内面３２ｂの径方向外方に位置する部位は、ニードル３３と当接する。これにより、内ローラ３２の外周面のうち内ローラ３２の同径内面３２ｂの径方向外方に位置する部位のみならず、内ローラ３２の傾斜内面３２ａの径方向外方に位置する部位についても、ニードル３３と当接させることとなる。従って、内ローラ３２の外周面における、ニードル３３との単位面積あたりの圧力を低減することができるので、内ローラ３２およびニードル３３の耐久性を向上できる。

止め輪３４、３５は、切り込み部分が形成されたＣ字型状からなる。つまり、止め輪３４、３５は、縮径可能な形状からなる。これらの止め輪３４、３５は、外ローラ３１の止め輪溝３１ｃ、３１ｄにそれぞれ嵌め込まれる。そして、止め輪３４、３５は、内ローラ３２およびニードル３３に対して、ローラユニット３０の軸心方向に係合するようにされている。つまり、止め輪３４、３５は、内ローラ３２およびニードル３３が、外ローラ３１に対して、軸方向に相対的に移動することを規制している。

上述した等速ジョイント１の動作について説明する。一端側がディファレンシャルギヤに連結された外輪１０が動力を受けて回転すると、軌道溝１１に嵌合しているそれぞれのローラユニット３０を介して、それぞれのトリポード軸部２２が動力を伝達し、トリポード２０を連結している中間シャフトが等速回転する。この時、ジョイント角が０ｄｅｇでない場合には、トリポード２０は外輪１０の回転軸直交断面に対してジョイント角分だけ傾いた状態で中間シャフトを中心に回転する。従って、軌道溝１１の側面から見た場合に、トリポード軸部２２は、外輪１０およびトリポード２０の回転に伴い、軌道溝１１の延伸方向に往復運動し、且つ、軌道溝１１に対して揺動する。

ここで、トリポード軸部２２の中間シャフト軸方向幅ｂｘは、根元部側から先端部側に向かうに従って小さく形成されている。従って、内ローラ３２がトリポード軸部２２の根元部に位置する場合には、図２において、ローラユニット３０はトリポード軸部２２に対してほとんど揺動できない。これに対して、内ローラ３２がトリポード軸部２２の先端部に位置する場合には、図２において、ローラユニット３０はトリポード軸部２２に対して大きく揺動できる。そして、この揺動角度は、トリポード軸部２２に対する内ローラ３２の位置が根元部側から先端部側に向かうに従って、大きくなる。従って、軌道溝１１の側面から見た場合に、トリポード軸部２２は、外輪１０およびトリポード２０の回転に伴い、ローラユニット３０に対して揺動する。

また、前述したようにトリポード２０は、外輪１０の回転軸直交断面に対してジョイント角分だけ傾いているので、外輪１０の回転軸方向から見た場合のトリポード軸部２２同士がなす角度は、中間シャフトの位相によって変化する。そのため、３本のトリポード軸部２２が軌道溝１１にそれぞれ収まるためにトリポード２０を連結する中間シャフトの回転軸は、外輪１０の回転軸に対して相対的に偏心回転する。従って、トリポード軸部２２の端部は、外輪１０およびトリポード２０の回転に伴い、外輪１０の径方向に往復運動する。

ここで、トリポード軸部２２の動力伝達方向幅ａｘは、根元部側から先端部側に向かうに従って、僅かではあるが小さく形成されている。内ローラ３２がトリポード軸部２２の根元部に位置する場合には、図１において、ローラユニット３０はトリポード軸部２２に対してほとんど揺動しない。これに対して、内ローラ３２がトリポード軸部２２の先端部に位置する場合には、図１において、ローラユニット３０はトリポード軸部２２に対して揺動できる。そして、この揺動角度は、トリポード軸部２２に対する内ローラ３２の位置が根元部側から先端部側に向かうに従って、大きくなる。さらに、トリポード軸部２２の先端部の中間シャフト軸方向幅ｂ２は、当該先端部の動力伝達方向幅ａ２よりも小さく形成されている。従って、内ローラ３２がトリポード軸部２２の先端部に位置する場合には、図１におけるローラユニット３０の揺動可能角度は、図２におけるローラユニット３０の揺動可能角度より小さくなる。従って、当該偏心回転の際に、トリポード軸部２２はローラユニット３０に対して遥動可能となる。

上記実施形態とは異なるが、トリポード軸部２２の動力伝達方向幅ａｘは、根元部側から先端部側まで全て一定とすることも考えられる。この場合、内ローラ３２はトリポード軸部２２の何れの位置にある場合にも、図１において、ローラユニット３０はトリポード軸部２２に対してほとんど揺動しない。

また、ローラユニット３０を構成する内ローラ３２が傾斜内面３２ａを備える。この傾斜内面３２ａは、内ローラ３２に対してトリポード軸部２２が遥動した場合であっても、トリポード軸部２２の根元部に接触しないように形成されている。具体的には、図４に示すように、ローラユニット３０が最も外輪１０の開口側または奥側に位置する姿勢の時に、トリポード軸部２２の根元部と内ローラ３２の傾斜内面３２ａが最接近することになる。当該姿勢においても、内ローラ３２の傾斜内面３２ａはトリポード軸部２２の根元部に接触しないように形成されている。

従って、内ローラ３２が傾斜内面３２ａを備えることにより、トリポード軸部２２とローラユニット３０との角度自由度が制限されなくなる。特に、トリポード軸部２２の根元部は円形としているため、角度自由度が制限される可能性が高くなるが、傾斜内面３２ａにより確実に角度自由度の制限を回避している。このように、トリポード軸部２２と内ローラ３２との角度自由度を制限しないようにできるため、ジョイント角が制限されることを防止できる。さらに、角度自由度を制限しないことにより、ローラユニット３０と軌道溝１１との間に滑りが発生することを防止でき、結果として、誘起スラスト力の発生を低減できる。

ところで、トリポード軸部２２は、上述した先細り形状からなるため、トリポード軸部２２の根元部は、円柱状に近似した形状をなしている。そこで、傾斜内面３２ａを円錐面に形成することで、確実にトリポード軸部２２に対する角度自由度が制限されることを防止できる。

また、内ローラ３２の内周面の境界３２ｃは、トリポード軸部２２と内ローラ３２の内周面との接触範囲に含まれないように、トリポード軸部２２の根元部側に位置するように設定されている。これにより、傾斜内面３２ａを形成することが、トリポード軸部２２が内ローラ３２に接触して動力伝達することを妨げることなく、トリポード軸部２２と内ローラ３２との回転自由度を向上できる。

トリポード軸部２２および内ローラ３２を上記のような構成とすることで、誘起スラスト力の発生を低減すると共に、最大ジョイント角を大きくすることができる。ただし、ローラユニット３０は全体として軸方向に非対称形状となる。仮に、ローラユニット３０をトリポード軸部２２に対して正しい向きとは逆向きに配置してしまうと、上記したような内ローラ３２の傾斜内面３２ａによる効果を得られない。

しかし、本実施形態の外ローラ３１は、トリポード軸部２２の根元部側に位置する端面には環状の突起部３１ｂを備えている。よって、ローラユニット３０を逆向きにトリポード軸部２２に配置したとしても、その状態で、軌道溝１１にローラユニット３０を挿入しようとした場合に、突起部３１ｃが外輪１０の開口部に接触する。従って、ローラユニット３０をトリポード軸部２２に対して正しい向きとは逆向きに配置することができないようになっている。従って、上記のような軸方向に非対称形状となるローラユニット３０を採用した場合にも、このような突起部３１ｂを設けることで、誤組付けを防止することができる。また、突起部３１ｂの高さは、実際には各部材間のクリアランスを考慮して、少なくとも上記効果を奏するような高さに設定される。

＜第一実施形態の変形態様＞
上述した第一実施形態において、突起部３１ｂは、外ローラ本体３１ａの端面に形成するとした。この他に、突起部は、止め輪３４に設ける構成とすることもできる。この場合、他の構成は第一実施形態と同一である。この突起部は、ローラユニット３０の端面に形成されることで作用するので、例えば、止め輪３４にプレス加工などにより一体形成し、ローラユニット３０を組付けた状態で端面から突出させる構成としてもよい。これにより、外ローラ本体３１ａに突起部３１ｂを形成する必要がなくなり、形成加工し易い部材に適宜突起部を設けることができ、軸方向に非対称形状となるローラユニットの誤組付けを防止することができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の構成について、図５を参照して説明する。図５は、第二実施形態の等速ジョイント１０１の一部の径方向断面図である。

ここで、第二実施形態の構成は、主に、第一実施形態の外ローラ本体３１ａの一方側の開口部に鍔部１３１ｅを形成した点が相違する。これに伴い、一方側の止め輪溝３１ｄと、止め輪３５を不要となる点が、第一実施形態の構成と異なる。なお、外輪１０と、トリポード２０は、第一実施形態とそれぞれ同一であるため、詳細な説明を省略する。以下相違点のみについて説明する。

ローラユニット１３０は、外ローラ１３１と、内ローラ３２と、ニードル３３と、止め輪３４とから構成される。この外ローラ１３１は、図５に示すように、外ローラ本体１３１ａと、突起部３１ｂと、鍔部１３１ｅとを備える。外ローラ本体１３１ａは、筒状に形成されている。この外ローラ本体１３１ａの外周面は、軌道溝１１の側面に対応する形状からなる。外ローラ本体１３１ａの内周面は、円筒状、すなわち、外ローラ本体３１ａの軸方向に亘ってほぼ同径に形成されている。ただし、外ローラ本体１３１ａの内周面の一方開口側（トリポード軸部２２の根元部側の開口部）には、全周に亘って止め輪溝１３１ｃが形成されている。

鍔部１３１ｅは、外ローラ本体１３１ａの内周面のうちトリポード軸部２２の先端部側の開口部において、外ローラ本体１３１ａの内周面から径方向内方に突出形成されている。さらに、外ローラ本体１３１ａのトリポード軸部２２の根元部側の端面には、第一実施形態と同様に環状の突起部１３１ｂが形成されている。

鍔部１３１ｅは、止め輪３４と共に、内ローラ３２およびニードル３３が、外ローラ本体１３１ａに対して、軸方向に相対的に移動することを規制している。これにより、止め輪３５が不要となり、部品点数を削減できる。よって、部品コストを下げると共に組付け作業においても簡易化できる。

また、このような構成にすることでローラユニット１３０が軸方向に非対称形状となる。鍔部１３１ｅの形状によっては、ローラユニット１３０をトリポード軸部２２に対して正しい向きとは逆向きに配置すると、鍔部１３１ｅがトリポード軸部２２と干渉するおそれがある。しかし、ローラユニット１３０の端面に突起部１３１ｂが形成されていることにより、ローラユニット１３０をトリポード軸部２２に対して逆向きに配置することを防止することができる。

＜第一、第二実施形態の変形態様＞
第一、第二実施形態の変形態様について、図６を参照して説明する。図６は、ローラユニット２３０の斜視図である。なお、突起部２３１ｂを図示するため、トリポード軸部２２の根元部側に配置されるローラユニット２３０の開口部が図の上側となっている。

上述した第一、第二実施形態において、突起部３１ｂ、１３１ｂは、環状に形成されていた。この他に、突起部は、ローラユニットの周方向に断続的な複数の凸状に形成されてもよい。この場合、他の構成は第一、第二実施形態と同一である。

つまり、突起部２３１ｂは、図６に示すように、外ローラ本体３１ａ、１３１ａの軸方向端面に、ローラユニット２３０の周方向において、等間隔で配置された凸状に形成されている。このような構成とすることで、ローラユニット２３０の回転体としての作用を妨げることなく、誤組付けを防止することができる。

また、上記実施形態において、内ローラ３２の傾斜内面３２ａは、円錐面状に形成したが、この他に、曲面状に形成してもよい。トリポード軸部２２は、上述したような先細り形状をなしているため、軸方向断面形状は湾曲している。そこで、内ローラ３２の傾斜内面３２ａを、湾曲しているトリポード軸部２２に対応する曲面状（具体的には、球面凹状または球面凸状）とすることで、できるだけ内ローラ３２の肉厚を確保しながら、トリポード軸部２２との接触を回避できる。

第一実施形態：等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。 等速ジョイント１の一部の軸方向断面図である。 トリポード２０を、トリポード軸部２２の先端側から見た図である。 等速ジョイント１にジョイント角を付加した姿勢の一部の軸方向断面図である。 第二実施形態：等速ジョイント１０１の一部の径方向断面図である。 第一、第二実施形態の変形態様：ローラユニッ２３０の斜視図である。

符号の説明

１、１０１：等速ジョイント
１０：外輪、 １１：軌道溝
２０：トリポード、 ２１：ボス部、 ２２：トリポード軸部
３０、１３０、２３０：ローラユニット
３１、１３１、２３１：外ローラ
３１ａ、１３１ａ：外ローラ本体、 ３１ｂ、１３１ｂ、２３１ｂ：突起部
３１ｃ、３１ｄ、１３１ｃ：止め輪溝、 １３１ｅ：鍔部
３２：内ローラ、 ３２ａ：傾斜内面、 ３２ｂ：同径内面、 ３２ｃ：境界
３３：ニードル、 ３４、３５：止め輪

Claims (11)

1. 筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
   シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
   前記軌道溝に転動可能に嵌挿される外ローラ、および、前記外ローラの径方向内方にニードルを介して相対回転可能に配置され、前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられる内ローラとを有するローラユニットと、
   を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
   前記トリポード軸部は、根元部から先端部に向かって徐々に細くなるように形成され、
   前記内ローラは、
   その内周面の前記トリポード軸部の前記根元部側の第一開口部において、前記内周面の内径が軸方向中央部から前記第一開口部側に向かって大きくなるように形成された傾斜内面と、
   前記内周面の前記トリポード軸部の前記先端部側の第二開口部において、前記内周面の内径が前記軸方向中央部から前記第二開口部側に向かって同径に形成された同径内面と、
   を備えることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
2. 前記トリポード軸部の前記根元部のトリポード軸直交断面形状は、円形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
3. 前記内ローラの前記傾斜内面は、前記内ローラの回転軸を軸とする円錐面または曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
4. 前記トリポード軸部と前記内ローラとの間で動力伝達される場合に、前記傾斜内面と前記同径内面との境界は、前記内ローラのうち前記トリポード軸部との接触範囲外に位置することを特徴とする請求項１〜３に記載のいずれか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
5. 前記内ローラの外周面のうち前記傾斜内面および前記同径内面の径方向外方に位置する部位は、前記ニードルと当接する円筒外周面状に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
6. 前記ローラユニットは、前記トリポード軸部に対して正しい向きに配置される際に前記トリポード軸部の前記根元部側に突出する突起部を備え、
   前記突起部は、前記トリポード軸部に対して逆向きに配置された場合に、前記外輪に干渉するように形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
7. 前記外ローラは、その内周面の前記トリポード軸部の前記先端部側の開口部において、前記内周面から内側に突出するように一体形成された鍔部を有し、
   前記ローラユニットは、前記外ローラの内周面のうち前記トリポード軸部の前記根元部側に嵌合され、前記鍔部との間に介在する前記ニードルおよび前記内ローラを前記外ローラに対して軸方向への相対移動を規制する止め輪を有することを特徴とする請求項６に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
8. 前記突起部は、前記外ローラの前記トリポード軸部の前記根元部側の端面に形成されることを特徴とする請求項６または７に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
9. 前記突起部は、前記トリポード軸部の前記根元部側の前記止め輪に形成されることを特徴とする請求項５または６に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
10. 前記突起部は、前記ローラユニットの周方向に断続的に形成された複数の凸状、または、前記ローラユニットの周方向全周に亘って環状に形成されることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
11. 筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
    シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
    その中心軸が前記外輪回転軸に直交する姿勢で前記軌道溝に転動可能に嵌挿される外ローラ、および、前記外ローラの径方向内方であって前記外ローラに対して同軸上でニードルを介して相対回転可能に配置され、前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられる内ローラとを有し、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なローラユニットと、
    を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
    前記ローラユニットは、前記トリポード軸部に対して正方向に配置される際に前記トリポード軸部の前記根元部側に突出する突起部を備え、
    前記突起部は、前記トリポード軸部に対して逆方向に配置された場合に、前記外輪に干渉するように形成されることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。

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