JP2010144898A - 摺動式トリポード型等速ジョイント及びローラユニット - Google Patents

Abstract

【課題】スナップリングの低コスト化を図ることができる摺動式トリポード型等速ジョイント及びローラユニットを提供することを目的とする。
【解決手段】外輪１０と、トリポード２０と、ローラユニット２と、を備える摺動式トリポード型等速ジョイント１であって、ローラユニット２の外ローラ３０は、ニードル５０を転動させるニードル転動面３２と、ニードル転動面３２より外ローラ３０の径方向内方に突出しニードル５０の外ローラ３０に対する軸方向移動を規制するニードル規制部３３と、スナップリング６０の外ローラ３０に対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部３４を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、摺動式トリポード型等速ジョイント及び摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニッ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、例えば特開２００７−１８２９７３号公報（特許文献１）、または、特開２００７−１７７９５８号公報（特許文献２）に記載されたものがある。この摺動式トリポード型等速ジョイントは、３本の軌道溝が形成された筒状の外輪と、径方向に延びる３本のトリポード軸部を有するトリポードと、それぞれのトリポード軸部に軸支されるダブルローラタイプのローラユニットを備える。このダブルローラタイプのローラユニットは、外輪の軌道溝を転動可能な外ローラと、トリポード軸部の外周面に軸支される内ローラと、外ローラと内ローラとの間に転動可能に介在するニードルと、外ローラに固定され内ローラおよびニードルの軸方向移動を規制するスナップリングを備えている。

また、特許文献１のローラユニットにおいて、ニードルの軸方向移動を規制しているスナップリングは、外ローラの内周面に形成された係止溝に係止されている。つまり、ローラユニットの組付け時において、スナップリングは、外ローラの内周径よりも縮径され、係止溝に嵌め込まれてから元の外径に戻ることで、外ローラの係止溝に係止されている。
特開２００７−１８２９７３号公報 特開２００７−１７７９５８号公報

ここで、外ローラと内ローラとの間で転動するニードルは、ニードルの回転軸が転動軌道に対してスキュー角をなすことがある。これにより、ニードルが外ローラに対して軸方向に相対移動する。そのため、ローラユニットの作動中において、ニードルの端部がスナップリングに滑り接触している状態となる。この時、組付け時に縮径するためのスナップリングのスリット幅が広いと、滑り接触しているニードルがスリットに噛み込むなどして、ニードルが滑らかに転動できないという不具合が生じるおそれがある。そのため、スリット幅を狭くするなど特殊な形状にすることで、ニードルの転動を阻害しないようにする必要がある。よって、このような特殊な形状のスナップリングに加工するので、その分だけコストがかかることになる。

また、摺動式トリポード型等速ジョイントがジョイント角を付加された状態で、外輪とシャフトとの間でトルクを伝達する場合に、内ローラはトリポード軸部に対して摺動する。これにより、トリポード軸部の外周面と内ローラの内周面との間に摩擦力が生じ、内ローラがスナップリングに対して軸方向への荷重を加える。スナップリングには、この荷重により外ローラの係止溝における接点を基点とするモーメントが発生する。よって、スナップリングは、このモーメントに耐えるのに十分な曲げ剛性を有することが要求される。従って、肉厚の形状にしたり焼き入れをしたりするなど、スナップリングの曲げ剛性を増す必要があった。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、スナップリングの低コスト化を図ることができる摺動式トリポード型等速ジョイント及びローラユニットを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、
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有するトリポードと、
前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、前記トリポード軸部に対して軸支される内ローラと、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリング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、
前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記ニードル転動面より前記外ローラの径方向内方に突出し前記ニードルの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するニードル規制部と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
前記スナップリングの前記ニードル側の端面は、前記ニードル規制部の前記ニードル側の端面に対して前記ニードルより遠い位置に位置することである。

請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１において、
前記外ローラの前記ニードル規制部は、前記ニードルの軸方向最大幅となる部位よりも前記外ローラの径方向内方に延びて形成されることである。

請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、
前記スナップリング規制部の内周面は、前記ニードル転動面よりも前記外ローラの径方向内方に位置するように形成されていることである。

請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項３において、
前記スナップリング規制部の内周面は、前記内ローラの外周面よりも前記外ローラの径方向外方に位置するように形成されていることである。

請求項５に記載の発明の構成上の特徴は、請求項３または４において、
前記スナップリングの外周面は、前記ニードル規制部の内周面に当接し、
前記スナップリング規制部は、前記ニードル規制部よりも前記外ローラの径方向内方に突出するように形成されていることである。

請求項６に記載の発明の構成上の特徴は、請求項５において、
前記ニードル規制部および前記スナップリング規制部は、前記外ローラの内周面において連設されていることである。

請求項７に記載の発明の構成上の特徴は、請求項６において、
前記ニードル規制部の内周面幅は、前記スナップリングの厚さよりも大きいことである。

上記の課題を解決するため、請求項８に記載の発明の構成上の特徴は、
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有するトリポードと、
前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、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、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリング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、
前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
前記スナップリング規制部の内周面は、前記ニードル転動面よりも前記外ローラの径方向内方に位置し、且つ、前記内ローラの外周面よりも前記外ローラの径方向外方に位置するように形成されていることである。

請求項９に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１〜８のいずれか一項において、
前記外ローラの内周面の一方側端部には、前記スナップリング規制部が形成され、
前記外ローラの内周面の他方側端部には、前記内ローラおよび前記ニードルに対して軸方向移動を規制する鍔部が形成されていることである。

上記の課題を解決するため、請求項１０に記載の発明の構成上の特徴は、
トリポードの３本のトリポード軸部に対して軸支され、外輪の軌道溝に転動可能に挿入される摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットであって、
前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、前記トリポード軸部に対して軸支される内ローラと、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリングとを有し、
前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記ニードル転動面より前記外ローラの径方向内方に突出し前記ニードルの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するニードル規制部と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
前記スナップリングの前記ニードル側の端面は、前記ニードル規制部の前記ニードル側の端面に対して前記ニードルより遠い位置に位置することである。

上記の課題を解決するため、請求項１１に記載の発明の構成上の特徴は、
トリポードの３本のトリポード軸部に対して軸支され、外輪の軌道溝に転動可能に挿入される摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットであって、
前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、前記トリポード軸部に対して軸支される内ローラと、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリングとを有し、
前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
前記スナップリング規制部の内周面は、前記ニードル転動面よりも前記外ローラの径方向内方に位置し、且つ、前記内ローラの外周面よりも前記外ローラの径方向外方に位置するように形成されていることである。

請求項１に係る発明によると、ニードルは、外ローラのニードル規制部によって規制される構成となっており、かつ、スナップリングのニードル側の端面がニードル規制部のニードル側の端面に対してニードルより遠い位置に位置している。これにより、ローラユニットの作動中において、ニードルの端部はスナップリングと非接触となる。よって、ニードルは、スナップリングのスリット幅が広いとしても、スナップリングのスリットに噛み込むことがない。つまり、ニードルは、スナップリングのスリットによって滑らかな転動が阻害されることを防止できる。また、スナップリングは、ニードルと非接触となるので、スリット幅を狭くするなど特殊な形状にする必要がなくなる。従って、汎用的なスナップリングを使用できる。

請求項２に係る発明によると、ニードル規制部がニードルの軸方向最大幅となる部位に対して規制するので、より確実にニードルを規制できる。よって、ニードルの転動をより安定させることができる。ここで、「軸方向最大幅となる部位に対して規制」とは、例えば、ニードルの端部の軸方向断面が凸状円弧であった場合には、その円弧の頂部とニードル規制部が接触して規制することを意味する。また、ニードルが円柱状や樽状であり、ニードルの端部が回転軸に直交する平面状の場合には、少なくともこの平面の一部にニードル規制部が接触して規制することを意味する。このような構成とすることで、ニードル規制部は、確実にニードルの軸方向移動を規制することができるので、ニードルとスナップリングの非接触状態を確実に維持することができる。

請求項３に係る発明によると、スナップリングが内ローラから荷重を受けた場合に、スナップリングには、スナップリング規制部との接点を基点とするモーメントが発生する。ここで、スナップリング規制部の内周面は、ニードル転動面よりも外ローラの径方向内方に位置する。従って、モーメントが発生する基点は、ニードル転動面よりも外ローラの径方向内方に位置する。ここで、従来のローラユニットにおいては、スナップリングを係止するために外ローラの内周面に係止溝を形成していた。つまり、従来のスナップリング規制部の内周面は、ニードル転動面と同一面となっていた。これに対して、本発明によれば、スナップリングが内ローラから受ける荷重点から基点までの距離を、従来に比べて短くできる。その結果、スナップリングに発生するモーメントを低減できる。よって、スナップリングの曲げ剛性を従来と比べて低減することができる。従って、この点からも、汎用的なスナップリングを使用できる。

請求項４に係る発明によると、スナップリング規制部の内径は、内ローラの外径よりも大きくなる構成となっている。これにより、スナップリング規制部の内周面をニードル転動面よりも外ローラの径方向内方に延ばす構成とした場合でも、ローラユニットの組付け時において、内ローラがスナップリング規制部に制限されることがない。よって、組付け性を良好に保ちつつ、スナップリングへのモーメントを低減できる。

請求項５に係る発明によると、スナップリングは、ニードルから遠い位置に位置する端面（外ローラ開口側の端面）がスナップリング規制部に規制されると共に、外周面がニードル規制部の内周面に当接する構成となっている。つまり、ニードル規制部がスナップリングの配置位置として兼用されている。換言すると、スナップリングの厚さとニードル規制部の内周面幅が外ローラの軸方向において重なるように位置している。これにより、スナップリングを配置する位置として、ニードル規制部と別に設ける必要がない。その結果、本発明の構成を採用したとしても、外ローラの内周面における省スペース化を図ることができ、ローラユニット全体を小型化することができる。

請求項６に係る発明によると、より効率的に外ローラの内周面における省スペース化を図ることができ、ローラユニット全体を小型化することができる。このような構成では、外ローラの内周面は、ニードル転動面とニードル規制部の内周面とスナップリング規制部の内周面とによって階段状に形成されている。

請求項７に係る発明によると、ニードル規制部とスナップリング規制部とが連設する構成において、外ローラの軸方向において、スナップリングが、ニードル規制部の内周面幅内に完全に収容されている状態にできる。換言すると、スナップリングの全てが、外ローラの軸方向において、ニードル規制部の内周面に重なるように位置する。これにより、スナップリングとニードルが接触することをより確実に防止することができる。

請求項８に係る発明によると、スナップリングが内ローラから荷重を受けた場合に、スナップリング規制部との接点を基点とするモーメントが発生する。ここで、スナップリング規制部の内周面は、ニードル転動面よりも外ローラの径方向内方に位置する。従って、モーメントが発生する基点は、ニードル転動面よりも外ローラの径方向内方に位置する。ここで、従来のローラユニットにおいては、スナップリングを係止するために外ローラの内周面に係止溝を形成していた。つまり、従来のスナップリング規制部の内周面は、ニードル転動面と同一面となっていた。これに対して、本発明によれば、スナップリングが内ローラから受ける荷重点から基点までの距離を、従来に比べて短くできる。その結果、スナップリングに発生するモーメントを低減できる。従って、スナップリングの曲げ剛性を、従来と比べて低減することができる。

請求項９に係る発明によると、ローラユニットの構成を簡易化することができる。また、部品点数を減らすことで、コストを低減できると共に、組付け時の負担を軽減することができる。本発明に係る外ローラは、内周面の一方側端部のみに、スナップリング規制部が形成されている。そして、内周面の他方側端部には、内ローラおよびニードルに対して軸方向移動を規制する鍔部が形成されている。この鍔部の内周面は、内ローラの外周面よりも外ローラの径方向内方に位置するように形成されている。これにより、鍔部は、外ローラに対して相対回転する内ローラおよび転動するニードルと滑り接触している。よって、外ローラの内周面の他方側端部において、スナップリングを使用しない構成にでき、部品点数を減らすことができる。

請求項１０に係る発明によると、ニードルは、外ローラのニードル規制部によって規制される構成となっており、かつ、スナップリングのニードル側の端面がニードル規制部のニードル側の端面に対してニードルより遠い位置に位置している。これにより、ローラユニットの作動中において、ニードルの端部はスナップリングと非接触となる。よって、ニードルは、スナップリングのスリット幅が広いとしても、スナップリングのスリットに噛み込むことがない。つまり、ニードルは、スナップリングのスリットによって滑らかな転動が阻害されることを防止できる。また、スナップリングは、ニードルと非接触となるので、スリット幅を狭くするなど特殊な形状にする必要がなくなる。つまり、本発明によれば、上述した請求項１に係る摺動式トリポード型等速ジョイントによる効果を奏する。ここで、上述した摺動式トリポード型等速ジョイントにおける他の特徴部分は、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットに適用することができる。この場合、摺動式トリポード型等速ジョイントのそれぞれの特徴による効果と同一の効果を奏する。

請求項１１に係る発明によると、スナップリングが内ローラから荷重を受けた場合に、スナップリング規制部との接点を基点とするモーメントが発生する。ここで、スナップリング規制部の内周面は、ニードル転動面よりも外ローラの径方向内方に位置する。従って、モーメントが発生する基点は、ニードル転動面よりも外ローラの径方向内方に位置する。ここで、従来のローラユニットにおいては、スナップリングを係止するために外ローラの内周面に係止溝を形成していた。つまり、従来のスナップリング規制部の内周面は、ニードル転動面と同一面となっていた。これに対して、本発明によれば、スナップリングが内ローラから受ける荷重点から基点までの距離を、従来に比べて短くできる。その結果、スナップリングに発生するモーメントを低減できる。従って、スナップリングの曲げ剛性を、従来と比べて低減することができる。つまり、本発明によれば、上述した請求項８に係る摺動式トリポード型等速ジョイントによる効果を奏する。ここで、上述した請求項９に係る摺動式トリポード型等速ジョイントにおける特徴部分は、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットに適用することができる。この場合、請求項９に係る摺動式トリポード型等速ジョイントによる効果と同一の効果を奏する。

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３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、ローラユニット２の斜視図である。図３は、ローラユニット２の一部の拡大した断面図である。

等速ジョイント１は、図１に示すように、外輪１０と、トリポード２０と、ローラユニット２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。つまり、各軌道溝１１は、ほぼ平面状に形成され且つ幅方向中央部に逃げ凹溝が形成された溝底面と、相互に対向し且つ深さ方向の中央部における対向距離が最も大きくなるような円弧凹状に形成される両側の溝側面とを備える。

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、内周側には内周スプライン２１ａが形成されている。この内周スプライン２１ａは、中間シャフト（図示せず）の端部の外周スプラインに嵌合連結される。また、ボス部２１の外周面は、ほぼ球面凸状に近似した形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た柱状をなしている。詳細には、トリポード軸部２２の外周面は、トリポード軸方向（トリポード軸部２２の柱方向）の中央部が最も径方向外方に突出するように形成された球面凸状の部分形状をなしている。つまり、トリポード軸部２２の根元部がくびれ形状をなしている。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。

ローラユニット２は、全体形状としては、環状からなる。このローラユニット２は、各トリポード軸部２２の外周側に配置され、トリポード軸部２２に対して回転且つ揺動可能に軸支されている。さらに、ローラユニット２は、外輪１０の軌道溝１１の溝側面に転動可能に嵌合されるように挿入されている。このローラユニット２は、外ローラ３０と、内ローラ４０と、複数のニードル５０と、スナップリング６０とから構成される。

外ローラ３０は、円筒状に形成されている。この外ローラ３０の外周面３１は、軌道溝１１に対応する形状、すなわち軌道溝１１を反転した形状からなる。つまり、外ローラ３０の外周面３１は、幅方向中央部が最も径方向外方に突出するようなほぼ円弧凸状に形成されている。そして、外ローラ３０は、その中心軸が外輪１０の回転軸にほぼ直交する姿勢で、軌道溝１１に転動可能に嵌合されるように挿入されている。また、外ローラ３０は内周面において、ニードル転動面３２と、ニードル規制部３３と、スナップリング規制部３４と、鍔部３５を有する。ここで、ニードル転動面３２、ニードル規制部３３、スナップリング規制部３４および鍔部３５は、外ローラ３０を構成する部位であって、一体的に形成されている。

ニードル転動面３２は、後述する内ローラ４０の外周面４１との間に介在する複数のニードル５０を転動させる滑らかな円筒内周曲面をなしている。詳細には、ニードル転動面３２は、その内径φｏ１が外ローラ３０の軸方向において、ほぼ同一径となる円筒内周面をなしている。ニードル規制部３３は、環状からなり、ニードル転動面３２の一方側端部（図３の上側）において、ニードル転動面３２より外ローラ３０の径方向内方に突出するように形成されている。このニードル規制部３３は、ニードル５０の軸方向最大幅となる部位の一方である端部５１よりも外ローラ３０の径方向内方に延びて形成されている。つまり、ニードル規制部３３の内径φｏ２は、ニードル転動面３２に沿って転動する状態におけるニードル５０の端部５１とトリポード軸部２２の中心軸との距離Ｒｎの２倍よりも小さく設定されている。つまり、ニードル規制部３３のニードル５０側（外ローラ３０の幅中央側）の端面３３ａは、ニードル転動面３２に沿って転動するニードル５０の一方側の端部５１に接触し得る状態となる。これにより、ニードル規制部３３は、ニードル５０の外ローラ３０に対する軸方向移動を規制している。

また、このニードル規制部３３の内周面３３ｂは、後述するスナップリング６０の外周面６１と当接している。このニードル規制部３３の内周面３３ｂの幅Ｗ１は、スナップリング６０の厚みＷ２よりも所定量だけ大きくなるように形成されている。ここで、「所定量」とは、ローラユニット２の構成上、ローラユニット２の作動中にニードル５０とスナップリング６０が干渉することを回避するのに十分な距離を指す。特に、ニードル５０の形状やニードル規制部３３の構成によりニードル５０の軸方向移動がほとんど生じない場合は、所定量は０または、僅かな量で足りる。

スナップリング規制部３４は、環状からなり、ニードル規制部３３の内周面３３ｂの一方側端部において、内周面３３ｂより外ローラ３０の径方向内方に突出するように形成されている。このスナップリング規制部３４のニードル５０側（外ローラ３０の幅中央側）の端面３４ａは、スナップリング６０のニードル５０から遠い側（外ローラ３０の開口側）の端面６３と当接可能となっている。つまり、スナップリング６０が外ローラ３０の開口側へ移動した場合に、このスナップリング規制部３４の端面３４ａと当接し、スナップリング６０の外ローラ３０に対する軸方向移動を規制している。

また、本実施形態において、このスナップリング規制部３４の内周面３４ｂは、内ローラ４０の外周面４１よりも外ローラ３０の径方向外方に僅かにずれて位置するように形成されている。つまり、スナップリング規制部３４の内径φｏ３は、内ローラ４０の外径φｉよりも僅かに大きくなるように形成されている。よって、内ローラ４０は、スナップリング規制部３４の開口部を挿通可能となっている。

その他、本実施形態において、ニードル規制部３３およびスナップリング規制部３４は、外ローラ３０の内周面において連設されている。つまり、外ローラ３０の内周面は、ニードル転動面３２と、ニードル規制部３３の内周面３３ｂと、スナップリング規制部３４の内周面３４ｂによって階段状に形成されている。

鍔部３５は、環状からなり、ニードル転動面３２の他方側端部において、ニードル転動面３２より外ローラ３０の径方向内方に突出するように外ローラ３０に一体的に形成されている。この鍔部３５のニードル５０側（外ローラ３０の幅中央側）の端面３５ａは、ニードル転動面３２に沿って転動するニードル５０の他方側の端部５２に接触している。さらに、鍔部３５の端面３５ａは、内ローラ４０の他方側の端面４４に接触している。これにより、鍔部３５は、内ローラ４０およびニードル５０の外ローラ３０に対する軸方向移動を規制している。また、この鍔部３５の内周面３５ｂは、内ローラ４０の外周面４１よりも外ローラ３０の径方向内方に位置するように形成されている。すなわち、鍔部３５の内径φｏ４は、内ローラ４０の外径φｉよりも小さくなるように形成されている。

内ローラ４０は、円筒状からなり、それぞれのトリポード軸部２２の先端部に回転、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軸支されている。そして、内ローラ４０の軸方向長さは、外ローラ３０の鍔部３５の端面３５ａと、スナップリング６０のニードル５０側（外ローラ３０の幅中央側）の端面６４との間の離間距離に相当する。つまり、内ローラ４０の端面４３の一部はスナップリング６０の端面６４と接触している。同様に、内ローラ４０の端面４４の一部は鍔部３５の端面３５ａと接触している。これにより、内ローラ４０は、外ローラ３０に対する軸方向移動を規制されている。この内ローラ４０の外径φｉは、外ローラ３０のニードル転動面３２の内径φｏ１よりも小さく形成されている。そして、外ローラ３０のニードル転動面３２と内ローラ４０の外周面４１との径方向隙間には、全周に亘って複数のニードル５０が配置されている。そして、このニードル５０を介することで、内ローラ４０は、外ローラ３０に対して相対回転可能とされている。さらに、内ローラ４０は、外ローラ３０に対して、径方向内方に同軸上に配置されている。

ニードル５０は、円柱状からなる転動体である。このニードル５０は、端部５１，５２が球面凸状となるように形成されている。よって、ニードル５０の端部５１，５２の軸方向断面は凸状円弧となっている。従って、本実施形態において、ニードル５０の軸方向最大幅となる部位は、ニードル５０の回転軸上にあたる円弧の頂部となる。そして、ニードル５０の軸方向長さは、外ローラ３０の鍔部３５の端面３５ａと、外ローラ３０のニードル規制部３３の端面３３ａとの間の離間距離に相当する。つまり、ニードル５０の端部５１，５２は、いずれも外ローラ３０の一部によって外ローラ３０に対する軸方向移動を規制されている。

スナップリング６０は、図２に示すように、スリットが形成されたＣ字形状からなる縮径可能な止め輪である。このスナップリング６０は、外ローラ３０の内側に嵌め込まれる前の状態において、スナップリング６０の外径は、外ローラ３０のニードル規制部３３の内径φｏ２よりも大きい。スナップリング６０の両端部には、工具孔６５が設けられている。スナップリング６０は、この工具孔６５に専用工具の先端部を挿入され、縮径される。また、スナップリング６０は、工具孔６５を有さないものもある。そして、外ローラ３０の内側に嵌め込まれた状態において、スナップリング６０の外径は、外ローラ３０のニードル規制部３３の内径φｏ２とほぼ等しい。また、スナップリング６０の内周面６２は、内ローラ４０の外周面４１よりも外ローラ３０の径方向内方に位置している。すなわち、スナップリング６０のうち両端部を除く部位の内径は、内ローラ４０の外径φｉよりも小さくなっている。

また、上述したように、スナップリング６０の図３における上側の端面６３は、外ローラ３０のスナップリング規制部３４の端面３４ａと当接可能となっている。よって、スナップリング６０は、スナップリング規制部３４によって外ローラ３０に対する軸方向移動が規制されている。さらに、スナップリング６０の図３における下側の端面６４は、内ローラ４０の端面４３の一部と接触している。つまり、内ローラ４０は、スナップリング６０を介して外ローラ３０のスナップリング規制部３４に外ローラ３０に対する軸方向移動を規制されていることとなる。

ローラユニット２の組付け手順について説明する。まず、外ローラ３０のニードル転動面３２の全周に、複数のニードル５０を配置する。この時、ニードル５０は、外ローラ３０のニードル規制部３３および鍔部３５によって、外ローラ３０に対する軸方向移動を規制されている。次に、内ローラ４０を外ローラ３０の内部に挿入する。このとき、内ローラ４０は、外ローラ３０のうちスナップリング規制部３４側の開口部から挿入する。そして、内ローラ４０の端面４４が鍔部３５の端面３５ａと当接する位置まで、内ローラ４０を外ローラ３０の内部に挿入する。この状態において、内ローラ４０は、複数のニードル５０よりも外ローラ３０の径方向内方において、外ローラ３０と同軸的に配置される。

次に、専用工具の先端をスナップリング６０の工具孔６５に挿入して、スナップリング６０を縮径する。この時、スナップリング６０の外径は、外ローラ３０のスナップリング規制部３４の内径φｏ３よりも小さくなっている。そして、縮径した状態のスナップリング６０を、外ローラ３０のうちスナップリング規制部３４側の開口部から外ローラ３０の内部に挿入する。そして、スナップリング６０の下側の端面６４が内ローラ４０の端面４３に当接する位置まで、スナップリング６０を外ローラ３０の内部に挿入する。このとき、スナップリング６０の上側の端面６３は、スナップリング規制部３４の端面３４ａよりも下方に位置している。

そして、スナップリング６０を徐々に拡径していく。そうすると、スナップリング６０の外周面６１がニードル規制部３３の内周面３３ｂに付勢する状態となる。つまり、スナップリング６０の上側の端面６３は、スナップリング規制部３４の端面３４ａと対向するように配置され、スナップリング６０の下側の端面６４は、内ローラ４０の端面４３の一部と対向するように配置される。このようにして、スナップリング６０は、外ローラ３０の内側に嵌め込まれる。

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２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、ジョイント角が付加された状態の場合に、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、ローラユニット２を構成する内ローラ４０の内周面４２がトリポード軸部２２に対して揺動可能に軸支されている。そして、外ローラ３０は、ニードル５０を介することで、内ローラ４０と相対回転可能となり、軌道溝１１の延伸方向への滑りを生じることなく転動する。この時、トリポード軸部２２が軌道溝１１の延伸方向に往復運動することにより、トリポード軸部２２の外周側に配置されたローラユニット２も軌道溝１１の延伸方向に往復運動する。つまり、ジョイント角を付加した状態の動力伝達に伴い、ローラユニット２の外ローラ３０と内ローラ４０の間に介在するニードル５０が転動する。

この時、ニードル５０の回転軸が転動軌道に対してスキュー角をなすことがある。これにより、ローラユニット２の作動中において、ニードル５０は、外ローラ３０に対して軸方向に相対移動しようとする。ここで、本実施形態において、ニードル５０は、外ローラ３０のニードル規制部３３と鍔部３５によって規制される構成となっている。さらに、スナップリング６０は、スナップリング規制部３４により軸方向一方への移動を規制されている。また、スナップリング６０は、鍔部３５との間に内ローラ４０を挟んでいる。つまり、スナップリング６０は、内ローラ４０により軸方向他方への移動を規制されている。

これらに加えて、ニードル規制部３３とスナップリング規制部３４とが連設する構成において、ニードル規制部３３の内周面３３ｂの幅Ｗ１が、スナップリング６０の厚みＷ２よりも所定量だけ大きくなるように形成されている。従って、スナップリング６０の端面６４は、ニードル規制部３３の端面３３ａよりも外ローラ３０の開口側に位置している。換言すると、外ローラ３０の軸方向において、スナップリング６０が、ニードル規制部３３の内周面３３ｂの幅Ｗ１内に完全に収容されている状態となる。さらに換言すると、スナップリング６０の全てが、外ローラ３０の軸方向において、ニードル規制部３３の内周面３３ｂに重なるように位置する。これにより、ローラユニット２の作動中において、スナップリング６０とニードル５０が接触することを確実に防止できる。

よって、ニードル５０は、スナップリング６０のスリット幅が広くても、スリットに噛み込むことがない。そして、ニードル５０の端部５１または５２は、凹凸の少ないニードル規制部３３の端面３３ａと滑り接触し、滑らかに転動することができる。また、スナップリング６０は、ニードル５０と接触しないので、スリット幅を狭くするなど特殊な形状にする必要がなくなる。従って、汎用的なスナップリング６０を使用できる。

さらに、ニードル規制部３３および鍔部３５がニードル５０の軸方向最大幅となる部位に対して規制する構成なので、より確実にニードル５０の軸方向移動を規制できる。よって、ニードル５０の転動をより安定させることができる。また、ニードル５０が円柱状や樽状であり、ニードル５０の端部が回転軸に直交する平面の場合には、少なくともこの平面の一部にニードル規制部３３が接触して規制するとよい。このような構成とすることで、ニードル規制部３３は、確実にニードル５０の軸方向移動を規制することができるので、ニードル５０とスナップリング６０の非接触状態を確実に維持することができる。

また、本実施形態では、ニードル５０の軸方向最大幅となる部位に対して規制するものとした。しかし、ニードル５０のスキュー角が小さいなどの要因により、ニードル５０の軸方向移動が生じにくい場合には、軸方向最大幅とならない部位に対して規制をしても十分な効果を得られる。

ここで、等速ジョイント１がジョイント角を付加された状態で、外輪１０とシャフトとの間で動力を伝達する場合に、ローラユニット２はトリポード軸部２２に対して摺動している。これにより、トリポード軸部２２の外周面と内ローラ４０の内周面４２との間に摩擦力が生じ、内ローラ４０を外ローラ３０に係止しているスナップリング６０に軸方向の荷重が加えられる。スナップリング６０には、この荷重により外ローラ３０との接点を基点とするモーメントが発生する。

これに対して、本実施形態において、スナップリング規制部３４の内径φｏ３は、ニードル転動面３２の内径φｏ１およびニードル規制部３３の内径φｏ２よりも小さくなるように形成されている。さらに、内径φｏ３は、内ローラ４０の外径φｉよりも僅かに大きくなるように形成されている。これにより、モーメントが発生する基点は、ニードル転動面３２およびニードル規制部３３の内周面３３ｂよりも外ローラ３０の径方向内方に位置する。よって、スナップリング６０が内ローラ４０から受ける荷重点から基点までの距離を、従来に比べて短くできる。その結果、スナップリング６０に発生するモーメントを低減できる。従って、この点からも汎用的なスナップリング６０を使用できる。また、内ローラ４０は、スナップリング規制部３４の開口部を挿通可能となっているので、ローラユニット２の組付け時において、内ローラ４０がスナップリング規制部３４に制限されない。

その他、本実施形態において、ニードル規制部３３およびスナップリング規制部３４は、外ローラ３０の内周面において連設されている。つまり、外ローラ３０の内周面は、ニードル転動面３２とニードル規制部３３の内周面３３ｂとスナップリング規制部３４の内周面３４ｂとによって階段状に形成されている。そして、スナップリング６０は、外ローラ３０開口側の端面６３がスナップリング規制部３４に規制されると共に、外周面６１がニードル規制部３３の内周面３３ｂに当接する構成となっている。これにより、スナップリング６０の厚さとニードル規制部３３の内周面３３ｂの幅を外ローラ３０の軸方向に対して重ねることができる。よって、スナップリング６０の厚さ分だけ省スペース化を図ることができる。従って、ローラユニット２全体を小型化することができる。

また、本実施形態の外ローラ３０は、内周面の一方側端部のみに、スナップリング規制部３４が形成し、１つのスナップリング６０で全体の一体性を保持している。これにより、ローラユニット２の構成を簡易化することができる。また、両端部にスナップリング６０を使用する構成と比べて、部品点数を減らすことができるので、コストを低減できると共に、組付け時の負担を軽減することができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の構成について、図４を参照して説明する。図４は、第二実施形態のローラユニット１０２の一部を拡大した断面図である。

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３０の内周面において、ニードル規制部１３３とスナップリング規制部１３４が連設されていない点が相違する。なお、その他の構成については、第一実施形態と同一であるため、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１０２の外ローラ１３０は、その内周面において、ニードル転動面３２と、ニードル規制部１３３と、スナップリング規制部１３４と、鍔部３５を有する。ここで、ニードル転動面３２および鍔部３５は、第一実施形態と同一である。本実施形態では、ニードル規制部１３３とスナップリング規制部１３４が離間して形成されている。そして、その両者の離間距離は、スナップリング６０の厚みとほぼ同じ大きさに設定されている。そして、この間にスナップリング６０が嵌め込まれる。また、スナップリング規制部１３４は、ニードル転動面３２より外ローラ１３０の径方向内方に位置するように形成されている。

よって、スナップリング６０は、ニードル規制部１３３のニードル５０から遠い側（外ローラ１３０の開口側）の端面１３３ｃと、スナップリング規制部１３４の端面１３４ａによって係止される。従って、スナップリング６０は、スナップリング規制部１３４により、スナップリング６０の外ローラ１３０に対する軸方向移動を規制されている。これにより、ニードル規制部１３３のニードル転動面３２からの突出距離を比較的多く取ることができる。

また、スナップリング６０の端面６４は、ニードル規制部１３３の端面１３３ａよりも外ローラ１３０の開口側に位置している。これにより、スナップリング６０とニードル５０が接触することをより確実に防止することができる。また、スナップリング６０の両端面を外ローラ１３０の内周面で係止するので、スナップリング６０とニードル５０が接触することをより確実に防止することができる。また、スナップリング６０に発生するモーメントの基点は、ニードル転動面３２よりも外ローラ１３０の径方向内方に位置する。よって、スナップリング６０が内ローラ４０から受ける荷重点から基点までの距離を、従来に比べて短くできる。その結果、スナップリング６０に発生するモーメントを低減することができる。

しかし、このような構成では、スナップリング６０の幅の分だけニードル５０の軸方向長さを短くする必要性や、外ローラ１３０の軸方向長さを大きくする必要性が生じることがある。よって、ローラユニット２，１０２の小型化および省スペース化を図るという観点からは、外ローラ３０，１３０の内周面を階段状に形成する方が望ましい。

＜第三実施形態＞
第三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、第三実施形態のローラユニット２０２の一部を拡大した断面図である。

ここで、第三実施形態の構成は、主に、第一実施形態の外ローラ３０の内周面において、ニードル規制部３３を有さないものとした点が相違する。なお、その他の構成については、第一実施形態と同一であるため、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２０２の外ローラ２３０は、その内周面において、ニードル転動面３２と、スナップリング規制部２３４と、鍔部３５と、係止溝２３６を有する。ここで、ニードル転動面３２および鍔部３５は、第一実施形態と同一である。本実施形態では、ニードル転動面３２の一方側端部にスナップリング６０を係止するための係止溝２３６が形成されている。そして、スナップリング６０は、この係止溝２３６に嵌め込まれ、内ローラ４０およびニードル５０の外ローラ２３０に対する軸方向移動を規制している。また、外ローラ２３０のスナップリング規制部２３４は、ニードル転動面３２より外ローラ２３０の径方向内方に位置するように形成されている。

ここで、スナップリング規制部２３４の内周面２３４ｂは、ニードル転動面３２よりも外ローラ２３０の径方向内方に位置する。従って、モーメントが発生する基点は、ニードル転動面３２よりも外ローラ２３０の径方向内方に位置する。よって、スナップリング６０が内ローラ４０から受ける荷重点から基点までの距離を、従来に比べて短くできる。その結果、スナップリング６０に発生するモーメントを低減できる。従って、スナップリング６０の曲げ剛性を、従来と比べて低減することができる。

本実施形態では、従来のローラユニットに対して、特にスナップリング規制部２３４の構成を付加することにより、スナップリング６０に加わるモーメントを低減できることについて述べた。しかし、このような構成において、ニードル５０がスナップリング６０と滑り接触することになる。よって、ローラユニット２０２の作動中において、ニードル５０がスナップリング６０のスリットに噛み込まないように、スリット幅を狭くするなど特殊な形状に変更する必要がある。従って、汎用的なスナップリング６０の使用を可能にするなど、低コスト化を図るという観点からは、第一実施形態および第二実施形態の構成にすることが望ましい。

＜その他＞
第一〜第三実施形態において、外ローラ３０，１３０，２３０は、いずれも鍔部３５を有するものとした。これに対して、外ローラ３０，１３０，２３０のニードル転動面３２の両側端部にニードル規制部３３およびスナップリング規制部３４を設け、鍔部３５を省く構成としてもよい。このような構成とすることで、ローラユニットとして対称的な形状となるので、ローラユニットをトリポード軸部２２に誤組付けすることを防止できる。しかし、部品点数を減らし、組付け性の向上などの観点からは、鍔部３５を有することが望ましい。

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。 ローラユニット２の斜視図である。 ローラユニット２の一部の拡大した断面図である。 第二実施形態：ローラユニット１０２の一部の拡大した断面図である。 第三実施形態：ローラユニット２０２の一部の拡大した断面図である。

符号の説明

１：等速ジョイント、 ２，１０２，２０２：ローラユニット
１０：外輪、 １１：軌道溝
２０：トリポード、 ２１：ボス部、 ２１ａ：内周スプライン
２２：トリポード軸部
３０，１３０，２３０：外ローラ、 ３１：外周面、 ３２：ニードル転動面
３３，１３３：ニードル規制部、 ３３ａ，１３３ａ：端面
３３ｂ，１３３ｂ：内周面、 １３３ｃ：端面
３４，１３４，２３４：スナップリング規制部、 ３４ａ，１３４ａ：端面
３４ｂ，２３４ｂ：内周面
３５：鍔部、 ３５ａ：端面、 ３５ｂ：内周面、 ２３６：係止溝
４０：内ローラ、 ４１：外周面、 ４２：内周面、 ４３，４４：端面
５０：ニードル、 ５１，５２：端部
６０：スナップリング、 ６１：外周面、 ６２：内周面、 ６３，６４：端面
６５：工具孔

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有するトリポードと、
   前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、前記トリポード軸部に対して軸支される内ローラと、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリング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、
   前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記ニードル転動面より前記外ローラの径方向内方に突出し前記ニードルの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するニードル規制部と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
   前記スナップリングの前記ニードル側の端面は、前記ニードル規制部の前記ニードル側の端面に対して前記ニードルより遠い位置に位置す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. 請求項１において、
   前記外ローラの前記ニードル規制部は、前記ニードルの軸方向最大幅となる部位よりも前記外ローラの径方向内方に延びて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。
3. 請求項１または２において、
   前記スナップリング規制部の内周面は、前記ニードル転動面よりも前記外ローラの径方向内方に位置するように形成されてい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。
4. 請求項３において、
   前記スナップリング規制部の内周面は、前記内ローラの外周面よりも前記外ローラの径方向外方に位置するように形成されてい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。
5. 請求項３または４において、
   前記スナップリングの外周面は、前記ニードル規制部の内周面に当接し、
   前記スナップリング規制部は、前記ニードル規制部よりも前記外ローラの径方向内方に突出するように形成されてい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。
6. 請求項５において、
   前記ニードル規制部および前記スナップリング規制部は、前記外ローラの内周面において連設されてい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。
7. 請求項６において、
   前記ニードル規制部の内周面幅は、前記スナップリングの厚さよりも大きいことを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
8. 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有するトリポードと、
   前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、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、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリング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、
   前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
   前記スナップリング規制部の内周面は、前記ニードル転動面よりも前記外ローラの径方向内方に位置し、且つ、前記内ローラの外周面よりも前記外ローラの径方向外方に位置するように形成されてい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。
9. 請求項１〜８のいずれか一項において、
   前記外ローラの内周面の一方側端部には、前記スナップリング規制部が形成され、
   前記外ローラの内周面の他方側端部には、前記内ローラおよび前記ニードルに対して軸方向移動を規制する鍔部が形成されてい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。
10. トリポードの３本のトリポード軸部に対して軸支され、外輪の軌道溝に転動可能に挿入される摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットであって、
    前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、前記トリポード軸部に対して軸支される内ローラと、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリングとを有し、
    前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記ニードル転動面より前記外ローラの径方向内方に突出し前記ニードルの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するニードル規制部と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
    前記スナップリングの前記ニードル側の端面は、前記ニードル規制部の前記ニードル側の端面に対して前記ニードルより遠い位置に位置す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のローラユニット。
11. トリポードの３本のトリポード軸部に対して軸支され、外輪の軌道溝に転動可能に挿入される摺動式トリポード型等速ジョイントのローラユニットであって、
    前記軌道溝に転動可能に挿入される外ローラと、前記トリポード軸部に対して軸支される内ローラと、前記外ローラの内周面と前記内ローラの外周面との間に転動可能に介在するニードルと、前記外ローラに固定されると共に前記内ローラに対して軸方向移動を規制するスナップリングとを有し、
    前記外ローラは、前記ニードルを転動させるニードル転動面と、前記スナップリングの前記外ローラに対する軸方向移動を規制するスナップリング規制部とを有し、
    前記スナップリング規制部の内周面は、前記ニードル転動面よりも前記外ローラの径方向内方に位置し、且つ、前記内ローラの外周面よりも前記外ローラの径方向外方に位置するように形成されてい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のローラユニット。

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