JP2011220352A - 等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】鍛造成形トラックと仕上げ加工トラックのボールとの安定した接触状況を確保する事でより優れた耐久性を確保し、鍛造金型や製品の品質管理も従来と変わらず容易とするトラック形状を有する等速自在継手を提供する。
【解決手段】外側継手部材２３のトラック溝２２と内側継手部材２６のトラック溝２５の少なくとも一方を、冷間鍛造仕上げにより成型した。トラック溝２２，２５の横断面形状を、トラック溝底側をゴシックアーチ形状とし、トラック溝開口側を楕円形状とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、等速自在継手に関し、特に、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフト等に用いることが可能な等速自在継手に関する。

等速自在継手には、ツェッパ型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）等の固定型等速自在継手、ダブルオフセット型（ＤＯＪ）やクロスグローブ型（ＬＪ）等の摺動型等速自在継手がある。

ツェッパタイプの固定型等速自在継手は、内球面に複数のトラック溝が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材と、外球面に外側継手部材のトラック溝と対をなす複数のトラック溝が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝と内側継手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、外側継手部材の内球面と内側継手部材の外球面との間に介在してボールを保持するケージとを備えている。

このような等速自在継手における外側継手部材及び内側継手部材は、以下の方法で製作される。まず、円柱状ビレットを熱間鍛造、温間鍛造または冷間鍛造で外側継手部材あるいは内側継手部材の概略形状に形成し、任意の形状に旋削加工を行う。その後に熱処理を施し、外球面、内球面とトラック溝を研削や焼入れ鋼切削などで仕上げ加工することにより製作している。

このように、鍛造、旋削および熱処理の後、トラック溝の仕上げ加工を行っていると、トラック溝の仕上げ加工に要する設備、工具などの費用が嵩むと共に、仕上げ加工に時間を要することや、材料の歩留まりも悪いという不都合がある。そこで、外側継手部材のトラック溝あるいは内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方またはその両方を冷間鍛造仕上げにより形成する方法がある（特許文献１）。このように、冷間鍛造仕上げで形成したことにより、トラック溝の形成が冷間鍛造仕上げのみとなるので、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工などの多くの機械加工を省略することができ、歩留まりが向上し、等速自在継手の低コスト化を図ることができる。

特開２００８-２６２４号公報

ところで、このような等速自在継手のトラック溝の横断面形状は、トラック溝に対するボールの接触状態を安定化させるために、ボールとアンギュラ接触させる構造が望ましい。トラック溝の横断面形状は、研削や焼入れ鋼切削加工による仕上げ加工方法では、工具と加工方法から楕円形状となるのに対し、冷間鍛造仕上げトラック溝の横断面形状は、鍛造の成型のし易さや品質管理の観点から、通常ゴシックアーチ形状としていた。

トルク負荷を受けた等速自在継手の内部では、内側継手部材（外側継手部材）→ボール→外側継手部材（内側継手部材）と荷重が伝わり、内側継手部材と外側継手部材間のＰＣＤスキマやトルクの大小により、ボールとトラックの接触点が球面部側に移動し（ボールがトラック斜面を乗りあがって）、接触角が変化する。

上記従来技術の冷間鍛造仕上げトラック溝（ゴシックアーチ形状）と加工トラック溝（楕円形状）を比較すると、その形状差から接触点の移動距離（接触角度の変化量）が異なるため、外側継手部材と内側継手部材のトラックの加工方法が異なる場合など、ボールと外側継手部材及び内側継手部材トラックの接触角度が狙い値から外れ、耐久性にバラつきが生じる事が懸念される。

従来の鍛造成型トラックの横断面形状を図１２に示し、仕上げ加工トラックの横断面形状を図１３に示す。通常の鍛造成型のトラック溝横断面形状は、単純Rを垂直軸に対して投影した形となるため、トラック溝底２側に形成されるＶＣ（Vertical Clearance）（トラック溝１の溝底２とボール３のこの溝底対応部３ａとの間の寸法）を大きくすることが出来、ＶＣ測定による形状管理が容易となっている。しかしながら、仕上げ加工のトラック溝１の横断面形状は楕円形状であり、トラック溝底２側のＶＣが小さくなる。すなわち、鍛造成型トラックのＶＣ量をＶＣ１とし、仕上げ加工トラックのＶＣ量をＶＣ２とした場合、ＶＣ１＞ＶＣ２となる。このため、仕上げ加工をしない鍛造仕上げのトラックに仕上げ加工のトラック形状を適用する場合、単純Ｒの場合より金型や鍛造品の形状管理がし難くなる。

本発明の課題は、鍛造成形トラックと仕上げ加工トラックのボールとの安定した接触状況を確保することでより優れた耐久性を確保し、鍛造金型や製品の品質管理も従来と変わらず容易とするトラック形状を有する等速自在継手を提案する。

本発明の等速自在継手は、内径面にトラック溝を形成した外側継手部材と、外径面にトラック溝を形成した内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝とこれに対応する内側継手部材のトラック溝とが協働して形成されるトルク伝達ボールトラックに配設されるトルク伝達ボールと、トルク伝達ボールを保持するケージとを備えた等速自在継手であって、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を、冷間鍛造仕上げにより成型し、その横断面形状を、トラック溝底側をゴシックアーチ形状とし、トラック溝開口側を楕円形状としたものである。

本発明の等速自在継手は、球面に近い側（トラック溝開口側）を仕上げ加工トラック溝と同様の楕円形状とすることができる。すなわち、機能上必要なトラック範囲を楕円形状とし、管理上必要なトラック範囲をゴシックアーチ形状とすることになる。

ゴシックアーチ形状と楕円形状との繋ぎ位置を、ボール中心とトラック溝底中心とを結んだ直線を中心に、２０°〜４５°の範囲で溝開口側に位置するようにするのが好ましい。２０°未満では、形状管理のためのＶＣ量が不足し、また、４５°を越えれば、４５°を超える範囲のトラック面（範囲）が小さく、楕円とすることの影響が小さくなる（有利さが発揮されない）。

外側継手部材における内径面とトラック溝との境界部と、内側継手部材における外径面とトラック溝との境界部とにそれぞれトラックチャンファを形成するとともに、トラックチャンファのトラック溝側に、トラック溝と連結されるアール部を形成したものとできる。また、外側継手部材における内径面とトラック溝との境界部と、内側継手部材における外径面とトラック溝との境界部をアール状のトラックチャンファとすることができる。

さらに、外側継手部材の開口縁全周に沿って形成される入口チャンファと、外側継手部材における内径面とトラック溝との境界部のトラックチャンファと、入口チャンファとトラック溝との境界部のトラック入口チャンファとを冷間鍛造仕上げにより形成することができる。

外側継手部材の開口端面乃至開口縁全周に沿って形成される入口チャンファを冷間鍛造仕上げにより形成してもよい。また、外側継手部材のトラック溝とトラック入口チャンファとを同時冷間鍛造仕上げにより形成したり、外側継手部材のトラック溝とトラックチャンファ、及び内側継手部材のトラック溝とトラックチャンファを同時冷間鍛造仕上げによりそれぞれ形成したりすることができる。

等速自在継手として、トラック溝底が円弧部のみであるツェッパ型やトラック溝底が円弧部及び直線部とからなるアンダーカットフリー型の固定式等速自在継手であってもよい。

また、等速自在継手として、外側継手部材の内径面が円筒形状であって、そのトラック溝が軸方向に延び、内側継手部材の外径面が球面形状であって、そのトラック溝が軸方向に延び、ケージの球面状外周面の曲率中心と球面状内周面の曲率中心を、継手中心を挟んで軸方向に互いに逆方向に等距離だけオフセットさせたダブルオフセット型の摺動式等速自在継手であってもよい。

さらに、等速自在継手として、軸線に対して互いに逆方向にねじれたトラック溝を円周方向に交互に形成した内周面を有する外側継手部材と、軸線に対して互いに逆方向にねじれたトラック溝を円周方向に交互に形成した外周面を有する内側継手部材と、軸線に対して互いに逆方向にねじれた内側継手部材のトラック溝と外側継手部材のトラック溝との交差部に組み込んだトルク伝達ボールとを備えたクロスグローブ型の摺動式等速自在継手であってもよい。

自動車の駆動軸用の固定式等速自在継手に用いたり、自動車の駆動軸用の摺動式等速自在継手に用いたりできる。また、自動車のプロペラシャフト用の固定式等速自在継手に用いたり、自動車のプロペラシャフト用の摺動式等速自在継手に用いたりできる。

トルク伝達ボールが１０個以下であるのが好ましい。

本発明の等速自在継手では、機能上必要なトラック範囲を楕円形状とし、管理上必要なトラック範囲をゴシックアーチ形状とすることになり、鍛造金型や製品の品質管理の容易さと、ボールとトラック溝の接触状態の安定化を両立させることが可能となる。

ゴシックアーチ形状と楕円形状との繋ぎ位置を、ボール中心とトラック溝底中心とを結んだ直線を中心に、２０°〜４５°の範囲で溝開口側に位置するものでは、形状管理のためのＶＣ量を十分確保でき、機能上必要なトラック面を十分確保できる。

外側継手部材の入口チャンファと、外側継手部材のトラックチャンファと、内側継手部材のトラックチャンファと、入口チャンファとトラック溝とのトラック入口チャンファ等を冷間鍛造仕上げすることによって、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工等を省略することができる。これによって、歩留まりが向上し、等速自在継手の製造コストの低減を図ることができる。

特に、外側継手部材のトラック溝とトラック入口チャンファとを同時冷間鍛造仕上げにより形成したり、外側継手部材のトラック溝とトラックチャンファ、内側継手部材のトラック溝とトラックチャンファを同時冷間鍛造仕上げにより形成したりすることによって生産性の向上を図ることができる。

トルク伝達ボールが１０個以下であればよいので、設計自由度が大となって、設計性に優れる。また、種々のタイプの等速自在継手に対応することができる。

本発明の第１の固定型等速自在継手の外側継手部材のトラック溝の断面図である。 前記固定型等速自在継手の内側継手部材のトラック溝の断面図である。 前記固定型等速自在継手のトラック溝形状の説明図である。 前記固定型等速自在継手の断面図である。 前記固定型等速自在継手の外側継手部材のトラック溝の簡略展開図である。 本発明の第２の固定型等速自在継手の断面図である。 本発明の第１の摺動型等速自在継手の断面図である。 前記図７に示す摺動型等速自在継手の内部部品を示す断面図である。 本発明の第２の摺動型等速自在継手の断面図である。 前記摺動型等速自在継手の正面図である。 前記摺動型等速自在継手のトラック溝の展開図である。 鍛造成型トラック溝の断面形状を示す断面図である。 仕上げ加工トラック溝の断面形状を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図４は本発明の等速自在継手であるツェッパ型の固定式等速自在継手を示している。この等速自在継手は、内径面１１に複数のトラック溝１２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材１３と、外径面１４に外側継手部材１３のトラック溝１２と対をなす複数のトラック溝１５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材１６と、外側継手部材１３のトラック溝１２と内側継手部材１６のトラック溝１５とが協働して形成されるボールトラックにそれぞれ配されたトルク伝達ボール１７と、外側継手部材１３の内径面１１と内側継手部材１６の外径面１４との間に介在してボール１７を保持するケージ１８とを備えている。

また、内側継手部材１６はシャフト嵌入用孔部１９が設けられ、このシャフト嵌入用孔部１９の内径面に雌スプライン２３が形成されている。内側継手部材１６のシャフト嵌入用孔部１９にシャフト２５の端部雄スプライン２５ａが嵌入され、この端部雄スプライン２５ａが内側継手部材１６の雌スプライン２３に嵌合する。なお、端部雄スプライン２５ａの端部には周方向溝２６が設けられ、この周方向溝２６に止め輪２７が装着されている。

外側継手部材１３において、図５に示すように、開口縁全周に沿って形成される入口チャンファ（カップ入口チャンファ）３０が形成され、内径面１１とトラック溝１２との境界部には、トラックチャンファ３１が形成され、トラック溝１２とカップ入口チャンファ３０との境界部にはトラック入口チャンファ３２が形成されている。

また、内側継手部材１６において、外径面１４とトラック溝１５との境界部とにトラックチャンファ３３（図２参照）が形成される。

外側継手部材１３のトラック溝１２の横断面形状を、図１に示すように、トラック溝底側をゴシックアーチ形状とし、トラック溝開口側を楕円形状としている。すなわち、外側継手部材１３のトラック溝１２は、トラック溝底側に単純アールトラック形状部３５を形成するとともに、トラック溝開口側の楕円トラック形状部３６，３６を備えるものである。外側継手部材１３における外径面１４とトラック溝１２との境界部のトラックチャンファ３１は、図１に示すようなアール部３１ａから構成される。

内側継手部材１６のトラック溝１５の横断面形状も、図２に示すように、トラック溝底側をゴシックアーチ形状とし、トラック溝開口側を楕円形状としている。すなわち、内側継手部材１６のトラック溝１５は、トラック溝底側に単純アールトラック形状部３８を形成するとともに、トラック溝開口側の楕円トラック形状部３９，３９を備えるものである。内側継手部材１６における外径面１４とトラック溝１５との境界部のトラックチャンファ３３は、図２に示すように、テーパ面３３ａからなり、このトラックチャンファ３３とトラック溝１５とは小アール部４０を介して連設されている。

なお、外側継手部材１３におけるトラックチャンファ３１を図２に示すようなトラックチャンファ３３の形状としても、内側継手部材１６におけるトラックチャンファ３３を図１に示すようなトラックチャンファ３１の形状としてもよい。

ところで、単純アールトラック形状部３５（３８）と楕円トラック形状部３６（３９）との繋ぎ位置２２は、図３に示すように、ボール中心Ｏｂとトラック溝底中心とを結んだ直線Ｌを中心に、θ（２０°〜４５°）の範囲で溝開口側に位置する。すなわち、図１と図２に示すように、単純アールトラック形状部３５（３８）は範囲Ｈ内に設けられ、楕円トラック形状部３６（３９）は範囲Ｈ１内に設けられる。

ところで、外側継手部材１３においては、トラック溝１２、入口チャンファ（カップ入口チャンファ）３０、トラックチャンファ３１、及びトラック入口チャンファ３２、開口端面１３ａが冷間鍛造仕上げにより形成される。特に、外側継手部材１３のトラック溝１２とトラック入口チャンファ３２とを同時冷間鍛造仕上げにより形成し、外側継手部材１３のトラック溝１２とトラックチャンファ３１を同時冷間鍛造仕上げにより形成する。

ところで、外側継手部材１３の鍛造仕上げには、既設の製造装置（例えば、特開２００９−１８５９３３号公報に開示された製造装置等）にて行うことができる。この場合、複数の分割パンチのトラック溝形成部の形状を、単純アールトラック形状部３５と楕円トラック形状部３６，３６とを形成することができる形状に変更すればよい。

また、内側継手部材１６においても、トラック溝１５とトラックチャンファ３３とは同時冷間鍛造仕上げにより形成する。内側継手部材１６の鍛造仕上げには、既設の製造装置（例えば、特開２００７−２６０６９８号公報に開示された製造装置等）にて行うことができる。この場合、ダイスのトラック溝形成部の形状を、単純アールトラック形状部３８と楕円トラック形状部３９，３９とを形成することができる形状に変更すればよい。

本発明の等速自在継手は、球面に近い側(トラック溝開口側)を仕上げ加工トラック溝と同様の楕円形状とすることができる。すなわち、機能上必要なトラック範囲を楕円形状とし、管理上必要なトラック範囲をゴシックアーチ形状とすることになる。このため、鍛造金型や製品の品質管理の容易さと、ボール１７とトラック溝１２（１５）の接触状態の安定化を両立させることが可能となる。

また、ゴシックアーチ形状と楕円形状との繋ぎ位置を、ボール中心Ｏｂとトラック溝底中心とを結んだ直線を中心に、２０°〜４５°の範囲で溝開口側に位置する。このため、形状管理のためのＶＣ（Vertical Clearance）量を、図１と図２に示すように、ＶＣ３、ＶＣ４に示すように、十分確保でき、機能上必要なトラック面を十分確保できる。

外側継手部材１３の入口チャンファ３０と、外側継手部材１３のトラックチャンファ３１と、外側継手部材１３のトラック入口チャンファ３２と、内側継手部材１６のトラックチャンファ３３等を冷間鍛造仕上げすることによって、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工等を省略することができる。これによって、歩留まりが向上し、等速自在継手の製造コストの低減を図ることができる。

特に、外側継手部材１３のトラック溝１２とトラック入口チャンファ３２とを同時冷間鍛造仕上げにて形成したり、外側継手部材１３のトラック溝１２とトラックチャンファ３１、及び内側継手部材１６のトラック溝１７とトラックチャンファ３３を同時冷間鍛造仕上げにて形成したりすることによって生産性の向上を図ることができる。

トルク伝達ボールとしては１０個以下であればよい。このため、設計自由度が大となって、設計性に優れる。

次に、図６はアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手であって、この等速自在継手は、内球面（内径面）４１に複数のトラック溝４２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材４３と、外球面４４に外側継手部材４３のトラック溝４２と対をなす複数のトラック溝４５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材４６と、外側継手部材４３のトラック溝４２と内側継手部材４６のトラック溝４５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール４７と、外側継手部材４３の内球面４１と内側継手部材４６の外球面４４との間に介在してボール４７を保持するケージ４８とを備えている。ケージ４８には、ボール４７が収容されるポケット４９が周方向に沿って複数配設されている。

また、外側継手部材４３のトラック溝４２は、奥側が円弧部４２ａとされ、開口側が直線部４２ｂとされる。内側継手部材４６のトラック溝４５は、奥側が直線部４５ａとされ、開口側が円弧部４５ｂとされる。内側継手部材４６のトラック溝４５の曲率中心Ｏ１および外側継手部材４３のトラック溝４２の曲率中心Ｏ２は、継手中心Ｏに対して等距離Ｆ、Ｆだけ軸方向に逆向きにオフセットされている。

この場合も、トラック溝４２、４５は図１と図２に示すように、トラック溝底側に単純アールトラック形状部３５、３８を形成するとともに、トラック溝開口側の楕円トラック形状部３６，３６、３９，３９を備えるものである。

さらには、外側継手部材４３において、開口縁全周に沿って形成される入口チャンファ（カップ入口チャンファ）３０が形成され、内径面４１とトラック溝４２との境界部には、トラックチャンファが形成され、トラック溝４２とカップ入口チャンファ３０との境界部にはトラック入口チャンファが形成されている。また、内側継手部材４６において、外径面４４とトラック溝４５との境界部とにトラックチャンファが形成される。

この場合も、トラック溝４２、入口チャンファ（カップ入口チャンファ）、トラックチャンファ、及びトラック入口チャンファ、外側継手部材４３の開口端面４３ａが冷間鍛造仕上げにより形成される。特に、外側継手部材４３のトラック溝４２とトラック入口チャンファとを同時冷間鍛造仕上げにより形成し、外側継手部材４３のトラック溝１２とトラックチャンファ、内側継手部材４６のトラック溝４５とトラックチャンファを同時冷間鍛造仕上げにより形成する。

次に、図７はダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手を示し、この等速自在継手は、外側継手部材１１０と、内側継手部材１２０と、トルク伝達要素としてのボール１３０と、ボール１３０を保持するケージ１３２とを主要な構成要素とする摺動式等速自在継手である。

外側継手部材１１０は、円筒形状の内周面（内径面）１１２を有し、その円周方向に等間隔で、軸方向に延びるトラック溝１１４が形成してある。ここでは外側継手部材１１０はフランジタイプであって、一体に形成したフランジ１１６を介して当該継手で連結すべき２軸の一方（駆動軸または従動軸）とトルク伝達可能に接続するようになっている。以下の説明では、外側継手部材１１０のフランジ１１６側（図７では右側）を外側継手部材奥側、その反対側（図７では左側）を外側継手部材入口側と呼ぶこととする。フランジタイプの外側継手部材１１０は両端で開口しているため、内部にグリースを充填する必要上、外側継手部材奥側の開口部にキャップ１１８が装着してある。なお、セレーション軸を形成したステム部をもったタイプの外側継手部材もある。

内側継手部材１２０は球面状の外周面（外径面）１２２を有し、その円周方向に等間隔で、軸方向に延びるトラック溝１２４が形成してある。内側継手部材１２０は、軸心部分に形成したセレーション孔１２６を介して、当該継手で連結すべき２軸のもう一方（従動軸または駆動軸）とトルク伝達可能に接続するようになっている。

外側継手部材１１０のトラック溝１１４と内側継手部材１２０のトラック溝１２４は対をなし、各対のトラック溝１１４、１２４間に１個のボール１３０が組み込んである。ボールの数は任意であるが、一般に６または８個のボール１３０が使用され、すべてのボール１３０はケージ１３２により同一平面内に保持される。

ケージ１３２は、ボール１３０を収容するためのポケット１３４が円周方向に所定間隔で形成してある。ケージ１３２の外周面１３６は外側継手部材１１０の内周面（内径面）１１２と接する凸球面部分を有し、ケージ１３２の内周面１３８は内側継手部材１２０の外周面１２２と接する凹球面部分を有する。外周面１３６の凸球面部分の球面中心と内周面１３８の凹球面部分の球面中心は、継手中心Ｏを挟んで軸方向両側に等距離だけオフセットさせてある。ポケット１３４は、ボール中心の軸方向の位置が、ケージ１３２の外周面１３６の凸球面部分の球面中心から内周面１３８の凹球面部分の球面中心までの距離の二等分位置に配置されるように設定してある。

この場合も、トラック溝１１４、１２４は、図１と図２に示すように、トラック溝底側に単純アールトラック形状部３５、３８を形成するとともに、トラック溝開口側の楕円トラック形状部３６，３６、３９，３９を備えるものである。

さらには、外側継手部材１１０において、開口縁全周に沿って形成される入口チャンファ（カップ入口チャンファ）３０が形成され、内径面（内周面）１１２とトラック溝１１４との境界部には、トラックチャンファが形成され、トラック溝１１４とカップ入口チャンファ３０との境界部にはトラック入口チャンファが形成されている。また、内側継手部材１２０において、外径面１２２とトラック溝４との境界部とにトラックチャンファが形成される。

次に、図９〜図１１にクロスグルーブ型等速自在継手の例を示す。クロスグルーブ型等速自在継手は、外側継手部材２１０と、内側継手部材２２０と、トルク伝達要素としてのボール２３０と、ボール２３０を保持するケージ２３２を主要な構成要素としている。

外側継手部材２１０はここではディスクタイプで、円筒形の内周面（内径面）２１２にトラック溝２１４ａ、２１４ｂが形成してある。外側継手部材２１０のトラック溝２１４ａ、１４ｂ間に位置するようにして、ボルト孔２１６が円周方向に等配してある。また、外側継手部材２１０の一方の端部にはエンドキャップ２３４が取り付けてあり、他方の端部にはブーツアダプタ２３６が取り付けてある。なお、外側継手部材は、ここに例示したディスクタイプのほか、フランジタイプやベルタイプもある。

内側継手部材２２０は略球面状の外周面２２２にトラック溝２２４ａ、２２４ｂが形成してある。内側継手部材２２０はスプライン孔を有し、破線で示すようにシャフトのスプライン軸とトルク伝達可能に嵌合するようになっている。

外側継手部材２１０の軸線に対して傾いたトラック溝２１４ａと、外側継手部材２１０の軸線に対して前記トラック溝２１４ａとは逆方向に傾いたトラック溝２１４ｂとが、円周方向に交互に配置してある。同様に、内側継手部材２２０の軸線に対して傾いたトラック溝２２４ａと、軸線に対して前記トラック溝２２４ａとは逆方向に傾いたトラック溝２２４ｂとが、円周方向に交互に配置してある。

図１１を参照すると、軸線に対する各トラック溝２１４ａ、２１４ｂ；２２４ａ、２２４ｂの交差角が符号βで表してある。互いに逆方向に傾いた外側継手部材２１０のトラック溝２１４ａと内側継手部材２２０のトラック溝２２４ａとが対をなし、両者のなす角を２βで表してある。同様に互いに逆方向に傾いた外側継手部材２１０のトラック溝２１４ｂと内側継手部材２２０のトラック溝２２４ｂとが対をなし、両者のなす角を２βで表してある。

対をなす外側継手部材２１０のトラック溝２１４ａと内側継手部材２２０のトラック溝２２４ａとの交差部および外側継手部材２１０のトラック溝２１４ｂと内側継手部材２２０のトラック溝２２４ｂとの交差部にそれぞれボール２３０が組み込んである。図１０はボール２３０の数が６の場合を例示したものである。

この場合も、トラック溝２１４、２２４は、図１と図２に示すように、トラック溝底側に単純アールトラック形状部３５、３８を形成するとともに、トラック溝開口側の楕円トラック形状部３６，３６、３９，３９を備えるものである。

さらには、外側継手部材２１０において、開口縁全周に沿って形成される入口チャンファ（カップ入口チャンファ）３０が形成され、内径面（内周面）２１２とトラック溝２１４との境界部には、トラックチャンファが形成され、トラック溝２１２とカップ入口チャンファ３０との境界部にはトラック入口チャンファが形成されている。また、内側継手部材２２０において、外径面２２２とトラック溝２２４との境界部とにトラックチャンファが形成される。

なお、図７から図１１に示す各等速自在継手においても、トラック溝、入口チャンファ（カップ入口チャンファ）、トラックチャンファ、及びトラック入口チャンファ、外側継手部材の開口端面を冷間鍛造仕上げにより形成するのが好ましい。

このように、アンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手であっても、ダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手であっても、クロスグルーブタイプの摺動式等速自在継手であっても、前記図１に示すツェッパタイプの固定式等速自在継手と同様の作用効果を奏する。このように、本発明は、種々のタイプの等速自在継手に対応することができる。このため、本発明の等速自在継手は、自動車の駆動軸用の固定式等速自在継手に用いたり、自動車の駆動軸用の摺動式等速自在継手に用いたりできる。また、自動車のプロペラシャフト用の固定式等速自在継手に用いたり、自動車のプロペラシャフト用の摺動式等速自在継手に用いたりできる。

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、前記実施形態では、外側継手部材及び内側継手部材の各トラック溝を冷間鍛造仕上げにて形成していたが、外側継手部材及び内側継手部材のいずれか一方のみのトラック溝を冷間鍛造仕上げにて形成したものであってもよい。チャンファのアール部の曲率半径としては、トラック溝と内径面（又は外径面）とが滑らかに連続するものであれば種々変更することができる。

１１ 内径面
１２ トラック溝
１３ 外側継手部材
１４ 外径面
１５ トラック溝
１６ 内側継手部材
１７ トルク伝達ボール
１８ ケージ
３０ カップ入口チャンファ
３１ トラックチャンファ
３２ トラック入口チャンファ
３３ トラックチャンファ
４１ 内球面（内径面）
４２、４５ トラック溝
４３ 外側継手部材
４４ 外球面
４６ 内側継手部材
４７ ボール
４８ ケージ
１１０ 外側継手部材
１１２ 内径面（内周面）
１１４、１２４ トラック溝
１２０ 内側継手部材
１２２ 外径面（外周面）
１３２ ケージ
１３４ ポケット
１３６ 外周面
１３８ 内周面
２１０ 外側継手部材
２１２ トラック溝
２１２ 内周面
２１４、２１４ａ、２１４ｂ トラック溝
２２０ 内側継手部材
２２２ 外径面（外周面）
２２４、２２４ａ、２２４ｂ トラック溝
２３０ ボール
２３２ ケージ

Claims (17)

1. 内径面にトラック溝を形成した外側継手部材と、外径面にトラック溝を形成した内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝とこれに対応する内側継手部材のトラック溝とが協働して形成されるトルク伝達ボールトラックに配設されるトルク伝達ボールと、トルク伝達ボールを保持するケージとを備えた等速自在継手であって、
   外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を、冷間鍛造仕上げにより成型し、その横断面形状を、トラック溝底側をゴシックアーチ形状とし、トラック溝開口側を楕円形状としたことを特徴とする等速自在継手。
2. ゴシックアーチ形状と楕円形状との繋ぎ位置を、ボール中心とトラック溝底中心とを結んだ直線を中心に、２０°〜４５°の範囲で溝開口側に位置することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
3. 外側継手部材における内径面とトラック溝との境界部と、内側継手部材における外径面とトラック溝との境界部とにそれぞれトラックチャンファを形成するとともに、トラックチャンファのトラック溝側に、トラック溝と連結されるアール部を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の等速自在継手。
4. 外側継手部材における内径面とトラック溝との境界部と、内側継手部材における外径面とトラック溝との境界部をアール状のトラックチャンファとしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の等速自在継手。
5. 外側継手部材の開口縁全周に沿って形成される入口チャンファと、外側継手部材における内径面とトラック溝との境界部のトラックチャンファと、入口チャンファとトラック溝との境界部のトラック入口チャンファとを冷間鍛造仕上げにより形成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. 外側継手部材の開口端面乃至開口縁全周に沿って形成される入口チャンファを冷間鍛造仕上げにより形成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の等速自在継手。
7. 外側継手部材のトラック溝とトラック入口チャンファとを同時冷間鍛造仕上げにより形成したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の等速自在継手。
8. 外側継手部材のトラック溝とトラックチャンファ、及び内側継手部材のトラック溝とトラックチャンファを同時冷間鍛造仕上げによりそれぞれ形成したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の等速自在継手。
9. トラック溝底が円弧部のみであることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の等速自在継手。
10. トラック溝底が円弧部及び直線部とからなることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の等速自在継手。
11. 外側継手部材の内径面が円筒形状であって、そのトラック溝が軸方向に延び、内側継手部材の外径面が球面形状であって、そのトラック溝が軸方向に延び、ケージの球面状外周面の曲率中心と球面状内周面の曲率中心を、継手中心を挟んで軸方向に互いに逆方向に等距離だけオフセットさせたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の等速自在継手。
12. 軸線に対して互いに逆方向にねじれたトラック溝を円周方向に交互に形成した内周面を有する外側継手部材と、軸線に対して互いに逆方向にねじれたトラック溝を円周方向に交互に形成した外周面を有する内側継手部材と、軸線に対して互いに逆方向にねじれた内側継手部材のトラック溝と外側継手部材のトラック溝との交差部に組み込んだトルク伝達ボールとを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の等速自在継手。
13. 自動車の駆動軸用等速自在継手に用いたことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の等速自在継手。
14. 自動車の駆動軸用等速自在継手に用いたことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の等速自在継手。
15. 自動車のプロペラシャフト用等速自在継手に用いたことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の等速自在継手。
16. 自動車のプロペラシャフト用等速自在継手に用いたことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の等速自在継手。
17. トルク伝達ボールが１０個以下であることを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれか１項に記載の等速自在継手。

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