JP2011099498A - 等速自在継手および継手アッセンブリー - Google Patents

Abstract

【課題】従来の等速自在継手に比べて、部品点数を大幅に削減すると共に、ブーツやグリースを必要としない構造とすることで、コスト削減が可能となる等速自在継手を提供する。
【解決手段】２軸間の角度変位を許容する等速自在継手である。いずれか一方の軸３１の端部に雌部３３を形成する。一方の軸３１の端部に対向する他方の軸３２の端部に、雌部３３の内面に摺接してこの雌部３３に揺動可能に嵌合する雄部３４を設ける。２軸が相互に接近する方向に弾発される弾性部材４０を介して２軸間のトルク伝達を可能として締結されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、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等速自在継手および継手アッセンブリーに関する。

等速自在継手には、２軸間の角度変位のみを許容する固定式と、角度変位及び軸方向変位を許容する摺動式とがある。

固定式の等速自在継手は、一般的には、図１１に示すように、内周面１に複数のトラック溝２を軸方向に形成した外側継手部材としての外輪３と、外周面４に複数のトラック溝５を形成した内側継手部材としての内輪６と、外輪３のトラック溝２と内輪６のトラック溝５とで協働して形成されるボールトラックに配される複数のボール７と、ボール７を収容するためのポケット８ａを有するケージ８とを備える。

外輪３は、前記トラック溝２が形成されたマウス部３ａと、このマウス部３ａの底壁から突設される軸部３ｂとを備える。また、内輪６はその孔部内径６ａにシャフト１０の端部１０ａを嵌入することによりスプライン嵌合してシャフト１０とトルク伝達可能に結合されている。

外輪３の開口部はブーツ１５にて塞がれている。ブーツ１５は、大径部１５ａと、小径部１５ｂと、大径部１５ａと小径部１５ｂとを連結する蛇腹部１５ｃとからなる。大径部１５ａが外輪３の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド１６にて締結され、小径部１５ｂがシャフト１０のブーツ装着部１０ｂに外嵌され、この状態でブーツバンド１６にて締結されている。

また、摺動式の等速自在継手は、図１２に示すように、円筒形の内周面２１に軸方向に延びるボール溝（トラック溝）２２を円周方向等間隔に形成した外側継手部材としての外輪２３と、球面状の外周面２４に軸方向に延びるボール溝（トラック溝）２５を円周方向等間隔に形成した内側継手部材としての内輪２６と、対をなす外輪２３のトラック溝２２と内輪２６のトラック溝２５との間に介在させたボール２７と、ボール２７を収容するポケットを円周方向に所定間隔で形成したケージ２８とを備える。

外輪２３は、前記トラック溝２２が形成されたマウス部２３ａと、このマウス部２３ａの底壁から突設される軸部２３ｂとを備える。また、内輪２６はその孔部内径２６ａにシャフト１０の端部１０ｃを嵌入することによりスプライン嵌合してシャフト１０とトルク伝達可能に結合されている。

外輪２３の開口部はブーツ２９にて塞がれている。ブーツ２９は、大径部２９ａと、小径部２９ｂと、大径部２９ａと小径部２９ｂとを連結する蛇腹部２９ｃとからなる。大径部２９ａが外輪２３の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド３０にて締結され、小径部２９ｂがシャフト１０のブーツ装着部１０ｄに外嵌され、この状態でブーツバンド３０にて締結されている。

このような等速自在継手は、自動車用ではドライブシャフトやプロぺラシャフトに使用される。ドライブシャフトは、アウトボード側の等速自在継手と、インボード側の等速自在継手と、この一対の等速自在継手を連結するシャフトとを備える。ここで、アウトボード側とは自動車へ組み付けた状態で幅方向外寄りとなる側をいい、インボード側とは幅方向内寄りとなる側をいう。

アウトボード側の等速自在継手には固定式の等速自在継手を用い、インボード側の等速自在継手には摺動式の等速自在継手を用いる（特許文献１）。そして、アウトボード側の等速自在継手には、トルク伝達部材としてのボールを有する図１１に示すＢＪ型の固定式等速自在継手が用いられる。また、インボード側の等速自在継手には、トルク伝達部材としてのボールを有する図１２に示すＤＯＪ型（ダブルオフセット型）やトリポード型（ＴＪ型）の摺動式等速自在継手が用いられる。これらは、構造が簡素なこと、及びコスト面で最適であることによる。

特許第４０４８００８号公報

近年、新興国市場における自動車産業が急速に発展し、更なるコスト低減が課題となっている。しかしながらＢＪ型の固定式等速自在継手やＤＯＪ型の摺動式等速自在継手は構造が簡素である為、現状以上のコスト低減に限界があった。その為、更なるコスト低減を達成するには、従来のＢＪ型やＤＯＪ型に変わる全く構造の異なる等速自在継手とする必要があった。

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、従来の等速自在継手に比べて、部品点数を大幅に削減すると共に、ブーツやグリースを必要としない構造とすることで、コスト削減が可能となる等速自在継手を提供しようとするものである。

本発明の等速自在継手は、２軸間の角度変位を許容する等速自在継手であって、いずれか一方の軸の端部に雌部を形成するとともに、この一方の軸の端部に対向する他方の軸の端部に、前記雌部の内面に摺接してこの雌部に揺動可能に嵌合する雄部を設け、かつ、２軸が相互に接近する方向に弾発される弾性部材を介して２軸間のトルク伝達を可能として締結されてなるものである。

一方の軸の雌部に他方の軸の雄部が揺動可能に嵌合しているので、一方の軸と他方の軸とを同一直線上に配設された状態からこれらの２軸が所定角度をなすように屈曲させることができる（すなわち、作動角とることができる）。この場合、２軸が相互に接近する方向に弾発される弾性部材を介して締結されているので、直線上に配設されている状態であっても、所定作動角をとる状態であっても、２軸間のトルクを伝達することができる。このため、従来の等速自在継手において必要としたトルク伝達部材としてのボール、ボールを保持するケージ等を省略でき、部品点数の大幅な削減を図ることができる。

前記雌部の内面底部を、所定作動角をとれる範囲で球面形状とするのが好ましい。これによって、作動角をとることができ、従来の等速自在継手と同様の機能を発揮する。また、雄部と雌部との接触部位に熱硬化処理を施したり、熱硬化処理以外の表面硬化処理を施したりするのが好ましい。

雄部を雌部に嵌合して２軸が同一直線上に配置された状態において、２軸の相対向する端面間に、前記弾性部材が介在される隙間を形成するとともに、前記弾性部材を引張りばねとして、この弾性部材の自由状態での軸方向長さを前記隙間の軸方向長さよりも短く設定するようにできる。このように設定すれば、２軸が相互に接近する方向に弾発され、雄部と雌部との嵌合状態が安定して、常時雌部の内面に雄部を摺接させることができる。

弾性部材を溶接接合にて２軸に連結しても、弾性部材を接着剤接合にて２軸に連結してもよい。また、弾性部材の両端部にフック部を設け、このフック部をその対応する軸に係止させるようにしてもよい。さらには、弾性部材の両端部にフック部を設け、各フック部をその対応する軸にそれぞれ係止させるとともに、弾性部材を溶接接合又は接着剤接合にて２軸に連結するようにしてもよい。このように、弾性部材を種々の接合手段にて２軸に連結することができる。

リアドライブシャフト用であっても、プロペラシャフト用であってもよい。また、２軸間の角度変位のみを許容する固定式であっても、２軸間の角度変位および軸方向変位を許容する摺動式であってもよい。

本発明の継手アッセンブリーは、一対の等速自在継手と、これら等速自在継手に連結されたシャフトとからなる継手アッセンブリーであって、一対の等速自在継手に、前記摺動式の等速自在継手を用いたものである。

本発明の等速自在継手では、従来の等速自在継手において必要としたトルク伝達部材としてのボールやボールを保持するケージ等を省略でき、部品点数の大幅な削減を図ることができる。このため、軽量化及びコスト低減を図ることができる。

雌部の内面底部を、所定作動角をとれる範囲で球面形状とすることによって、従来の等速自在継手と同様の機能を発揮し、等速自在継手として安定した機能を発揮することができる。また、雄部と雌部との接触部位に熱硬化処理を施したり、熱硬化処理以外の表面硬化処理を施したりすることによって、接触部位の強度向上や摩耗の低減を図ることができたり、摩擦係数を小さくできることから、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。

弾性部材を引張りばねとして、この弾性部材の軸方向長さを隙間よりも短く設定することによって、常時雌部の内面に雄部を摺接させることができ、２軸の連結状態の安定化を図ることができ、高品質の製品を提供できる。

弾性部材を種々の接合手段にて２軸に連結することができ、組立性の簡略化を図ることができる。しかも、弾性部材を介して２軸を強固に連結することができる。弾性部材がフック部を有するものでは、第１の軸と第２の軸とを安定した状態での連結が可能となる。

リアドライブシャフト用であっても、プロペラシャフト用であっても、固定式であっても、摺動式であってもよく、種々のタイプの等速自在継手を構成できる。

この継手アッセンブリーでは、各等速自在継手の部品点数の減少を図ることができ、組立性の向上及び軽量化を達成でき、コスト低減を図ることができる。

本発明の第１の実施形態を示す等速自在継手の一部断面で示す側面図である。 前記図１の等速自在継手の要部拡大断面図である。 弾性部材の第１の変形例を用いた前記図１に示す等速自在継手の要部拡大断面図である。 弾性部材の第１の変形例を用いて溶接接合を使用した前記図１に示す等速自在継手の要部拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態を示す等速自在継手の一部断面で示す側面図である。 本発明の第３の実施形態を示す等速自在継手の一部断面で示す側面図である。 前記図６の等速自在継手の要部拡大断面図である。 弾性部材の第１の変形例を用いた前記図６に示す等速自在継手の要部拡大断面図である。 弾性部材の第１の変形例を用いて溶接接合を使用した前記図６に示す等速自在継手の要部拡大断面図である。 本発明の第４の実施形態を示す等速自在継手の一部断面で示す側面図である。 従来の固定式等速自在継手の断面図である。 従来の摺動式等速自在継手の断面図である。

以下本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。

図１は第１の実施形態を示す。この等速自在継手は、２軸間の角度変位のみを許容する固定式の等速自在継手であって、第１の軸３１と、第２の軸３２とをトルク伝達可能に連結するものである。この固定式の等速自在継手は、例えば、この等速自在継手が連結される図示省略のハブ輪とともに車輪用軸受装置を構成することができ、この車輪用軸受装置を介して車輪に連結することができる。

この場合、一方（第１）の軸３１の端部に雌部３３を形成するとともに、第１の軸３１の端部に対向する他方（第２）の軸３２の端部に、前記雌部３３の内面３３ａに摺接してこの雌部の揺動可能に嵌合する雄部３４を設けている。

すなわち、第１の軸３１の端面Ｅａにその内面３３ａが凹球面となる凹部３８を設け、この凹部３８をもって前記雌部３３を構成する。また、第２の軸３２は、円盤状の本体部３２ａと、この本体部３２ａの裏面３５から突設されるステム軸３２ｂと、本体部３２ａの表面、つまり第２の軸３２の端面Ｅｂから突設される突起部３７とを備える。この突起部３７は、第１の軸３１に向かって縮径するコーン部３７ａと、このコーン部３７ａの先端部に連設される球体部３７ｂとからなり、この球体部３７ｂが前記雄部３４を構成する。この場合、図２に示すように、雌部３３の曲率半径Ｒを雄部３４（球体部３７ｂ）の半径Ｒ１よりも大きく設定している。これによって、第１の軸３１と第２の軸３２とが所定角でもって屈曲することができ、この種の固定式等速自在継手に必要とする作動角をとることができる。

ステム軸３２ｂは、雄スプライン３９ａが形成された本体３９と、ねじ軸部３９ｂとを備える。本体３９の雄スプライン３９ａが、図示省略のハブ輪の孔部に嵌入され、この孔部の内径面に設けられた雌スプラインに嵌合する。また、ねじ軸部３９ｂにはナット部材が螺合されて、この第２の軸３２のハブ輪に固着される。なお、第２の軸３２には、本体部３２ａのステム軸３２ｂ側からステム軸３２ｂにわたって熱硬化層Ｓが形成されている。熱硬化層Ｓは後述する雌部３３と雄部３４との接触部位における熱硬化処理部４５ａ,６ｂと同様、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。

また、第１の軸３１と第２の軸３２とは弾性部材４０を介して連結されている。すなわち、図１に示すように、雄部３４が雌部３３に嵌合して、第１の軸３１と第２の軸３２とが同一軸線上に配置された状態で、第１の軸３１の端面Ｅａと、第２の軸３２の端面Ｅｂとの間に隙間４１が設けられる。そして、この隙間４１に前記弾性部材４０が介在される。

弾性部材４０は、この実施形態では引張ばね４２にて構成され、図２に示すように、その自由状態での軸方向長さＬが、隙間４１の軸方向長さＬ１よりも短く設定されている。このため、弾性部材４０の弾性力にて、第１の軸３１と第２の軸３２とが相互に接近する方向に付勢される。また、引張ばね４２は、一方の端面４２ａが第１の軸３１の端面Ｅａに接合溶接Ａされ、他方の端面４２ｂが第２の軸３２の端面Ｅｂに接合溶接Ａされる。

弾性部材４０を構成する引張ばね４２は、周方向に沿って所定ピッチで複数本（例えば、９０°ピッチで４本）配設される。この引張ばね４２としては、第１の軸３１と第２の軸３２とのトルク伝達を可能とする剛性を必要とする。この剛性は、1つの弾性部材４０が具備する必要がなく、全ての弾性部材４０でもって具備するものであればよい。

ところで、雌部３３と雄部３４との接触部位に熱硬化処理や硬化処理以外の表面処理を施すのが好ましい。図１や図２における接触部位におけるクロスハッチング部が熱硬化処理部４５ａ，４６ａ又は表面処理部４５ｂ，４６ｂを示している。熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用によりジュール熱を発生させて伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。

熱硬化処理以外の表面処理には、二硫化モリブデン、グラファイト、フッ素樹脂などの固体潤滑剤をコーティングする方法、ＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）を塗布する方法、ショットピーニングを行う方法等がある。ダイヤモンド・ライク・カーボン(ＤＬＣ)は、ダイヤモンドとグラファイトの中間的な結晶構造を持つものであって、炭素を主成分としながらも若干の水素を含み，ダイヤモンド結合（SP3結合）とグラファイト結合（SP2結合）の両方の結合が混在しているアモルファス構造をとる。ショットピーニングとは、小さな鋼球（ショット）を構造材や機械部品の表面に噴射して、 表面層に残留圧縮応力を生じさせると共に軽い加工硬化をおこさせ、応力や疲れによる破壊強度を増す加工である。

ところで、固体潤滑剤をコーティングした場合、摩擦抵抗低減、耐摩耗性向上（部品保護、機構保全）、異音防止等に効果がある。また、ＤＬＣを塗布した場合、高硬度・低摩擦係数・耐摩耗性・電気絶縁性・耐薬品性・赤外線透過性などの特徴を示す。なお、図例では、雌部３３の熱硬化処理部４５ａ又は表面処理部４５ｂは、先端側（反コーン部側）の処理層が厚くなっているが、形成される範囲において同一深さであってもよい。また、雌部３３の熱硬化処理部４６ａ又は表面処理部４６ｂも、底中央部の処理層が厚くなっているが、形成される範囲において同一深さであってもよい。

第１の軸３１の雌部３３に第２の軸３２の雄部３４が揺動可能に嵌合しているので、第１の軸３１と第２の軸３２とを同一直線上に配設された状態からこれらの２軸が所定角度をなすように屈曲させることができる（すなわち、作動角とることができる）。この場合、２軸が相互に接近する方向に弾発される弾性部材４０を介して締結されているので、直線上に配設されている状態であっても、作動角をとる状態であっても、２軸間のトルクを伝達することができる。このため、従来の等速自在継手において必要としたトルク伝達部材としてのボール、ボールを保持するケージ等を省略でき、部品点数の大幅な削減を図ることができることになり、軽量化及びコスト低減を図ることができる。

雌部３３の内面底部を、所定作動角をとれる範囲で球面形状とすることによって、従来の等速自在継手と同様の機能を発揮し、等速自在継手として安定した機能を発揮することができる。また、雄部３４と雌部３３との接触部位に熱硬化処理を施したり、熱硬化処理以外の表面硬化処理を施したりすることによって、接触部位の強度向上や摩耗の低減を図ることができたり、摩擦係数を小さくできることから、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。

弾性部材４０を引張りばね４２として、この弾性部材４０の軸方向長さを隙間よりも短く設定することによって、２軸が相互に接近する方向に弾発され、雄部３４と雌部３３との嵌合状態が安定して、常時雌部３３の内面に雄部３４を摺接させることができ、２軸の連結状態の安定化を図ることができ、高品質の製品を提供できる。

次に図３は、弾性部材４０の第１の変形例を示し、この場合、引張ばね４２の両端部に、フック部４７，４８を設けている。そして、一方のフック部４７が第１の軸３１に係止するとともに、他方のフック部４８が第２の軸３２に係止する。

すなわち、フック部４７、４８は、軸方向に延びる第１部４７ａ，４８ａと、この第１部４７ａ，４８ａから内径側へ延びる第２部４７ｂ，４８ｂとからなる。そして、第１の軸３１及び第２の軸３２には、外径面から内径側へ延びるスリット４９、５０が設けられて、このスリット４９、５０に第２部４７ｂ，４８ｂが嵌合している。

この場合の引張ばね４２も、その自由状態での軸方向長さＬが、隙間４１の軸方向長さＬ１よりも短く設定されている。また、雄部３４が雌部３３に嵌合した状態で、引張ばね４２は、一方の端面４２ａが第１の軸３１の端面Ｅａに当接し、他方の端面４２ｂが第２の軸３２の端面Ｅｂに当接した状態となっている。このように、第１の軸３１と第２の軸３２とが連結された状態では、第１の軸３１と第２の軸３２とのトルク伝達を可能としている。

図４においては、前記図３に示すように、フック部４７，４８を有する引張ばね４２を用いるとともに、溶接接合Ａも用いている。この場合、図１等と同様、引張ばね４２は、一方の端面４２ａが第１の軸３１の端面Ｅａに接合溶接Ａされ、他方の端面４２ｂが第２の軸３２の端面Ｅｂに接合溶接Ａされる。なお、このような端面同士の溶接接合に加え、フック部４７，４８を各軸３１、３２に溶接接合しても、この端面同士の溶接接合に代えて、フック部４７，４８の溶接接合であってもよい。

図３と図４の他の構成は、前記図１と図２に示す構成と同様であるので、同一部材については、図１と図２に示す符号を付してそれらの説明を省略する。このため、図３や図４に示す等速自在継手においても、図１と図２に示す等速自在継手と同様の作用効果を奏する。特に、弾性部材４０がフック部４７，４８を有するものでは、第１の軸３１と第２の軸３２とを安定した状態での連結が可能となる。

次に図５は第２実施形態を示す。この場合、第１の軸３１の雄部３４を設け、第２の軸３２に雌部３３を設けている。すなわち、第１の軸３１に、第２の軸３２に向かって縮径するコーン部３７ａと、このコーン部３７ａの先端部に連設される球体部３７ｂとからなる突起部３７が設けられる。そして、この球体部３７ｂが雄部３４を構成する。また、第２の軸３２の端面Ｅｂに、その内面３３ａが凹球面となる凹部３８を設け、この凹部をもって雌部３３を構成する。また、雌部３３と雄部３４との接触部位には、熱硬化処理部４５ａ，４６ａ又は表面処理部４５ｂ，４６ｂが形成されている。

この場合も、第１の軸３１と第２の軸３２とは弾性部材４０を介して連結されている。すなわち、図５に示すように、雄部３４が雌部３３に嵌合して、第１の軸３１と第２の軸３２とが同一軸線上に配置された状態で、第１の軸３１の端面Ｅａと、第２の軸３２の端面Ｅｂとの間に隙間４１が設け、この隙間に、自由状態での軸方向長さＬが、隙間４１の軸方向長さＬ１よりも短く設定された引張ばね４２が介在される。

このため、このような等速自在継手であっても、前記図１と図２に示す等速自在継手と同様の作用効果を奏する。なお、この場合であっても、引張ばね４２としてフック部４７，４８を有するものを用いてもよい。フック部４７，４８を有するものを用いる場合、第１の軸３１と第２の軸３２にスリットを設ける必要がある。

次に、図６は第３の実施形態を示し、この場合、２軸間の角度変位および軸方向変位を許容する摺動式の等速自在継手である。例えば、この摺動型等速自在継手を介してディファレンシャルに連結される。

この場合、第２の軸５２の端部に雌部５３を形成するとともに、第１の軸５１の端部に前記雌部５３の内面５３ａに摺接してこの雌部５３に揺動可能に嵌合する雄部５４を設けている。

すなわち、第２の軸５２の端面Ｅｂにその凹部(孔部)５８を設け、この孔部５８をもって前記雌部５３を構成する。この場合の孔部５８は、軸方向の長孔であって、その底面５８ａと側面５８ｂとを有し、底面５８ａと側面５８ｂとコーナ部がアール部５８ｃとされている。また、第１の軸５１は、円盤状の本体部５１ａと、この本体部５１ａの裏面７３から突設されるステム軸５１ｂと、本体部５１ａの表面、つまり第１の軸５１の端面Ｅａから突設される突起部５７とを備える。この突起部５７は、突起部本体５７ａと、この突起部本体５７ａの先端部に連設される球体部５７ｂとからなり、この球体部５７ｂが前記雄部５４を構成する。なお、ステム軸５１ｂは、ボス部７１と、雄スプライン部７２ａを有する本体７２とを備える。また、第１の軸５１には、本体部５１ａのステム軸５１ｂ側からステム軸５１ｂの雄スプライン部７２に渡って熱硬化層Ｓが設けられている。

図７に示すように、球体部５７ｂの外径寸法Ｄが孔部５８の孔径Ｄ１と同一乃至孔部５８の孔径Ｄ１よりも僅かに小さく設定される。このため、雄部５４が雌部３３内を雌部３３の軸方向に沿ってスライド（往復動）することができるとともに、第１の軸５１と第2の軸５２とが所定角度をなすように屈曲状とすることができる。

この場合も、第１の軸５１と第２の軸５２とは弾性部材６０を介して連結されている。すなわち、第１の軸３１の端面Ｅａと、第２の軸３２の端面Ｅｂとの間に形成される隙間６１に弾性部材６０を構成するコイルばね６２を介在させる。図６に示すように、雄部５４が雌部５３の軸方向略中間部に位置した状態において形成される隙間６１の軸方向長さＬ１と、コイルばね６２の自由状態での軸方向長さＬとを同じに設定する。また、コイルばね６２は、その一方の端面６２ａが第１の軸５１の端面Ｅａに溶接接合され、その他方の端面６２ｂが第２の軸５２の端面Ｅｂに溶接接合されている。なお、この場合も、コイルばね６２は周方向に沿って所定ピッチ(例えば、９０°ピッチ)で４本配置されている。

このため、雄部５４が雌部５３内を雌部５３の軸方向に沿ってスライド（往復動）することができるとともに、２軸５１、５２が所定角度をなすように屈曲させることができる（すなわち、作動角をとることができる）摺動式の等速自在継手を構成できる。

雌部５３と雄部５４との接触部位には熱硬化処理部６５ａ，６６ａ又は表面処理部６５ｂ，６６ｂが形成されている。なお、雌部５３の熱硬化処理部６５ａ又は表面処理部６５ｂは、孔部５８の底面５８ａ乃至側面５８ｂに形成される。また、雄部５４の熱硬化処理部６６ａ又は表面処理部６６ｂは球体部５７ｂのほぼ全周に形成されている。その際、この実施形態では、反本体部側の熱硬化処理部６６ａ又は表面処理部６６ｂが深い処理層とされているが、形成される範囲において同一深さであってもよい。

このため、図６に示す等速自在継手であっても、前記図１等に示す等速自在継手と同様の作用効果を奏し、しかも、摺動式の等速自在継手としての機能を発揮する。

図８は、図３に示すように、両端にフック部６７，６８を設けコイルばね６２を使用している。フック部６７、６８は、軸方向に延びる第１部６７ａ，６８ａと、この第１部６７ａ，６８ａから内径側へ延びる第２部６７ｂ，６８ｂとからなる。そして、第１の軸３１及び第２の軸３２には、外径面から内径側へ延びるスリット６９、７０が設けられて、このスリット６９、７０に第２部６７ｂ，６８ｂが嵌合している。

図９は図４に示す弾性部材６０と同様、フック部６７，６８を有する引張ばね６２を用いるとともに、溶接接合も用いている。この場合、引張ばね６２の端面６２ａ、６２ｂと軸の端面Ｅａ，Ｅｂの溶接接合に加え、フック部６７，６８を各軸３１、３２に溶接接合しても、この端面同士の溶接接合に代えて、フック部６７，６８の溶接接合であってもよい。

次に図１０は第４の実施形態を示す。この場合、第１の軸５１の雌部５３を設け、第２の軸５２に雌部５３を設けている。すなわち、第１の軸５１の本体部５１ａの端面Ｅｂに、軸方向の長孔である凹部(孔部)５８を設け、この孔部５８をもって前記雌部５３を構成する。孔部５８は、その底面５８ａと側面５８ｂとを有し、底面５８ａと側面５８ｂとのコーナ部がアール部５８ｃとされている。

また、第２の軸５２の端面Ｅｂに、突起部本体５７ａと、この突起部本体５７ａの先端部に連設される球体部５７ｂとからなる突起部５７を設け、この球体部５７ｂが前記雄部５４を構成する。また、雌部５３と雄部５４との接触部位には、熱硬化処理部６５ａ，６６ａ又は表面処理部６５ｂ，６６ｂが形成されている。

この場合も、第１の軸５１の端面Ｅａと、第２の軸５２の端面Ｅｂとの間に形成される隙間６１に弾性部材６０を構成するコイルばね６２を介在させる。

このため、このような等速自在継手であっても、前記図６に示す等速自在継手と同様の作用効果を奏する。なお、この場合であっても、引張ばね６２としてフック部６７，６８を有するものを用いてもよい。フック部６７，６８を有するものを用いる場合、第１の軸５１と第２の軸５２にスリットを設ける必要がある。

ところで、前記各実施形態において、引張ばね４２（６２）の端面４２ａ、４２ｂ（６２ａ、６２ｂ）と軸３１、３２（５１、５２）の端面Ｅａ，Ｅｂとを接合する場合、溶接接合であったが、この溶接接合に代えて、接着剤を用いる接着接合であってもよい。接着剤としては、硬化型接着剤やエポキシ系接着剤等を用いることができる。

また、前記実施形態のように構成された等速自在継手としては、リアドライブシャフト用であっても、プロペラシャフト用であってもよい。ドライブシャフトとは、エンジンの回転力をデファレンシャルギヤからタイヤに伝達する車軸である。プロペラシャフトとは、推進軸という意味で、ＦＲ車や４ＷＤ車の車体中央を前後にはしる回転軸である。エンジンの回転力をデファレンシャルギヤなどに伝達する。さらに、一対の等速自在継手と、これら等速自在継手に連結されたシャフトとからなる継手アッセンブリーを構成し、この継手アッセンブリーにおいて、一対の等速自在継手に、図６〜図１０に記載の摺動式の等速自在継手を用いることができる。

このように、本発明の等速自在継手は、リアドライブシャフト用であっても、プロペラシャフト用であっても、固定式であっても、摺動式であってもよく、種々のタイプの等速自在継手を構成できる。

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、弾性部材として、前記実施形態ではコイルスプリングを用いていたが、このようなコイルスプリングを用いることなく、他の弾性材、つまりゴムや合成樹脂等から構成されていてもよい。また、各等速自在継手に使用する弾性部材の数としては、任意に設定できるが、第１の軸と第２の軸との間でトルク伝達が可能な状態で、この２軸間の連結が可能な範囲で、種々変更可能である。

３１、５１ 第１の軸
３２、５２ 第２の軸
３３、５３ 雌部
３４、５４ 雄部
４０ 弾性部材
４１ 隙間
４５ａ，４６ａ 熱硬化処理部
４５ｂ，４６ｂ 表面処理部
４７，４８ フック部
６５ａ、６６ａ 熱硬化処理部
６５ｂ、６６ｂ 表面処理部
６０ 弾性部材
６１ 隙間
６２ａ 端面
６２ｂ 端面
６７，６８ フック部
６７ａ，６８ａ 第１部
６７ｂ，６８ｂ 第２部
７０ スリット
７１ ボス部
７２ 雄スプライン部
７３ 裏面
Ｄ１ 孔径
Ｅａ 端面
Ｅｂ 端面

Claims (14)

1. ２軸間の角度変位を許容する等速自在継手であって、
   いずれか一方の軸の端部に雌部を形成するとともに、この一方の軸の端部に対向する他方の軸の端部に、前記雌部の内面に摺接してこの雌部に揺動可能に嵌合する雄部を設け、かつ、２軸が相互に接近する方向に弾発される弾性部材を介して２軸間のトルク伝達を可能として締結されてなることを特徴とする等速自在継手。
2. 前記雌部の内面底部を、所定作動角をとれる範囲で球面形状としたことを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
3. 雄部と雌部との接触部位に熱硬化処理を施したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手。
4. 雄部と雌部との接触部位に熱硬化処理以外の表面硬化処理を施したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手。
5. 雄部を雌部に嵌合して２軸が同一直線上に配置された状態において、２軸の相対向する端面間に、前記弾性部材が介在される隙間を形成するとともに、前記弾性部材を引張りばねとして、この弾性部材の自由状態での軸方向長さを前記隙間の軸方向長さよりも短く設定したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
6. 弾性部材を溶接接合にて２軸に連結したことを特徴とする請求項５に記載の等速自在継手。
7. 弾性部材を接着剤接合にて２軸に連結したことを特徴とする請求項５に記載の等速自在継手。
8. 弾性部材の両端部にフック部を設け、このフック部をその対応する軸に係止させたことを特徴とする請求項５に記載の等速自在継手。
9. 弾性部材の両端部にフック部を設け、各フック部をその対応する軸にそれぞれ係止させるとともに、弾性部材を溶接接合又は接着剤接合にて２軸に連結したことを特徴とする請求項５に記載の等速自在継手。
10. リアドライブシャフト用であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の等速自在継手。
11. プロペラシャフト用であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の等速自在継手。
12. ２軸間の角度変位のみを許容する固定式であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の等速自在継手。
13. ２軸間の角度変位および軸方向変位を許容する摺動式であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の等速自在継手。
14. 一対の等速自在継手と、これら等速自在継手に連結されたシャフトとからなる継手アッセンブリーであって、一対の等速自在継手に、前記請求項１３に記載の摺動式の等速自在継手を用いたことを特徴とする継手アッセンブリー。

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