JP2011236976A - 等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】ガタ打ち音の発生を抑え滑らかに回転作動することができ、しかも、動力源の不安定なトルク出力時の振動を低減し、さらには強度的に優れ、耐久性を有する等速自在継手を提案する。
【解決手段】トルク伝達ボール１７とトラック溝１２，１５とを常時接触状態とする与圧付与手段を配置した等速自在継手である。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との少なくとも一方において、トルク伝達ボール１７の半径をＲとしたときに、１．１５Ｒ＜ｒ＜２．０Ｒとなる曲率半径ｒのトラック溝底部３５を設ける。トラック溝底部３５からトラック溝開口側に向かって徐々に拡大する傾斜面状となるトラック溝開口部３６を設ける。トラック溝開口部３６の曲率半径をｒ１としたときに、１．００Ｒ＜ｒ１＜１．１５Ｒとした。
【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に関する。

トルク伝達部材にボールを用いる等速自在継手は、一般的には、内径面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外径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、外側継手部材の内径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いて、従来には、温度上昇の抑制、耐久性、回転バランス性能、ＮＶＨ性能の向上等を図ることができるものが種々提案されている（特許文献１〜特許文献３）。

特許文献１では、少なくとも３組のトラックを、対向間隔が一定する第１案内面と、その両端に連続する一対の円弧状第２案内面とでボール転走面を形成するオフセットサーキュラーコンタクトトラックとし、各トラックとボールとの間に略等しい円周方向すきまを設けたものである。また、オフセットサーキュラーコンタクトトラックのそれぞれに半径方向の予圧を付与しているものである。

特許文献２では、少なくとも３組のアンギュラコンタクトトラックを、円周方向中央部に対向間隔が一定するボール案内面と、そのボール案内面の周方向両端にボールに対してアンギュラコンタクトされる一対の相反する方向に傾斜するボール転走面をボールとの間にトラックのすきまを設けて形成したものである。これによって、アンギュラコンタクトトラックは、オフセットアンギュラコンタクトトラックとしている。また、オフセットアンギュラコンタクトトラックに半径方向の予圧を付与しているものである。

特許文献３では、外輪側サーキュラコンタクトトラックおよび内輪側サーキュラコンタクトトラックの周方向中央部に対向間隔が一定するボール案内面を形成する。そして、そのサーキュラコンタクトトラックとアンギュラコンタクトトラックに半径方向の与圧を付与し、サーキュラコンタクトトラックとアンギュラコンタクトトラックのボールに対する円周方向トラックすきまを略等しくしたものである。

実開平４-１１６０１８号公報 実開平３-１０５７２４号公報 実開平３-１０５７２５号公報

しかしながら、前記特許文献１〜特許文献３に記載の構造のものは、予めボールとトラック間に予圧を与えている。これにより、ボールとトラック間のすきまは締め代になるため、ジョイントの回転作動が悪化する要因になっていた。このため、回転作動を滑らかにするためには、ボールとトラック間のすきまを正すきまにする必要があり、回転方向ガタの低減が困難であり、ショックトルク入力時など、ガタ打ち音の発生が懸念される。

本発明の課題は、ガタ打ち音の発生を抑えることができ、しかも、動力源の不安定なトルク出力時の振動を低減し、さらには強度的に優れ、耐久性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、トルク伝達ボールとトラック溝とを常時接触状態とする与圧付与手段を配置し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との少なくとも一方において、前記トルク伝達ボールの半径をＲとしたときに、１．１５Ｒ＜ｒ＜２．０Ｒとなる曲率半径ｒのトラック溝底部を設け、かつ、トラック溝底部から外側継手部材の球面内径及び内側継手部材の球面外径側に向かって徐々に拡大する傾斜面状となるトラック溝開口部を設け、トラック溝開口部の曲率半径をｒ１としたときに、１．００Ｒ＜ｒ１＜１．１５Ｒとしたものである。

本発明の等速自在継手は、トラック溝底部におけるボール接触領域では、曲率半径はボールの半径よりも大きく、トルク変動による接触位置変化を大きくできて、動力源で発生する角速度変動やトルク変動を継手内部で吸収することができる。また、トラック溝開口部では、曲率半径がボールの半径に近似しているので、大トルクが負荷されて、トラック溝開口部でボールと接触する場合における面圧低減ができる。

しかも、トラック溝とボール間が予め正すきまであっても与圧付与手段によって、トルク伝達ボールとトラック溝とを常時接触状態とすることができ、このため、無負荷状態においても、外側継手部材のトラック溝とトルク伝達ボール、および内側継手部材のトラック溝とトルク伝達ボールがそれぞれ常に接触することになる。

与圧付与手段は、ボールからなる押圧部と、この押圧部に弾性的な押圧力を軸方向に作用させる弾性部材と、この押圧部と弾性部材とを収納するケースとを有するプランジャユニットと、前記押圧部からの押圧力を受ける凹球面状の受け部を有する受け部材とを備え、内側継手部材に軸心孔に嵌入されるシャフトの継手奥側の端部にプランジャユニットを付設するとともに、ケージの継手奥側の開口部に前記受け部材を付設したものとすることができる。

このような与圧付与手段では、シャフト側つまり内側継手部材側からの押圧部によるケージ側の凹球面状の受け部への押圧力付与に、ケージが継手奥側へ押圧され、これによって、トルク伝達ボールとトラック溝とを常時接触状態とすることができる。しかも、押圧部がボールからなるとともに、この押圧部を受ける受け部材は、その受け部が凹球面であり、滑らかに作動角をとることができる。作動角をとらない状態乃至作動角を取る状態においても、トルク伝達ボールとトラック溝とを接触状態とすることができる。

また、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少なくとも一方が、熱処理後における仕上加工が施されていても、鍛造成形後の熱処理のままであってもよい。

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アール状のトラックチャンファを形成するのが好ましく、外側継手部材および内側継手部材におけるトラック溝と前記トラックチャンファとは、それぞれ、鍛造成形時の同時成形であるのが好ましい。

等速自在継手として、トラック溝底が円弧部のみであるバーフィールド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。

自動車用駆動軸のアウトボード側の等速自在継手及びインボード側の等速自在継手の少なくとも一方に用いることができ、自動車のプロペラシャフト用等速自在継手に用いることができる。

トルク伝達ボールは３個〜１０個であるのが好ましい。

本発明の等速自在継手では、動力源の低トルク領域で発生する角速度変動やトルク変動を継手内部で吸収して、タイヤ側への伝達（車体の振動）を低減することが出来る。また、トラック溝開口部でボールと接触する場合における面圧低減ができ、高い耐久性を確保できる。トラック溝とボールが常に接触する構造とすることで、ガタ打ち音の発生を抑制することが可能となる。

ところで、外側継手部材の内径面とケージの外球面、内側継手部材の外径面とケージの内球面にすきまが存在すれば、これらすきまは、継手の中立状態で内側継手部材または外側継手部材のどちらか一方を固定して他方をラジアル方向またはアキシャル方向に移動させることになる。この移動させる方向によって、ラジアルすきま、アキシャルすきまのように呼ばれる。これらすきまは、内側継手部材・外側継手部材間の円周方向のガタツキ（回転バックラッシュ）に大きく影響を与え、特にトラック溝すきまが大きい程回転バックラッシュも大きくなる。このため、本発明では、トラック溝すきまを生じるのを防止でき、回転バックラッシュを避けることができ、回転バックラッシュを嫌う用途に最適となる。

与圧付与手段は、プランジャユニットと凹球面状の受け部を有する受け部材とを備えたものでは、回転バックラッシュを安定して防止でき、しかも、滑らかに作動角をとることができる。

トラック溝が、熱処理後における仕上加工が施されているものであれば、ボールの転動を滑らかに行うことができ、鍛造成形後の熱処理のままであれば、旋削加工や研削加工を省略することができて、加工性に優れる。特に、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て形成することによって生産性の向上を図ることができる。

トラック溝との境界部にアール状のトラックチャンファを形成するものでは、高トルク負荷時のボールとの接触楕円のはみ出しによる応力集中を緩和することができる。これによって、より高い耐久性を確保することが可能となる。

トルク伝達ボールが３個〜１０個であればよいので、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断面図である。 前記固定型等速自在継手の要部拡大簡略断面図である。 前記固定型等速自在継手の外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝の簡略断面図である。 トラック溝の変形例を示す簡略断面図である。 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。 前記固定型等速自在継手が作動角を取った状態の断面図である。 前記固定型等速自在継手の要部断面図である。 プランジャユニットの拡大断面図である。 プランジャユニットの組立方法を示す断面図である。 本発明の第２の固定型等速自在継手の断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１は本発明の等速自在継手であるバーフィールド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（保持器）１８とを備えている。なお、ケージ１８は周方向に沿って所定ピッチで配設されるポケット２１が設けられ、このポケット２１にトルク伝達ボール１７が保持される。この実施形態における固定式等速自在継手では、トルク伝達ボール１７は３個〜１０個であればよい

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４参照）が形成される。なお、図２と図３においては、トラックチャンファ３１、３３の図示を省略している。また、トラックチャンファ３１、３３としては、アール状であっても、テーパ面状であってもよい。

外側継手部材１３のトラック溝１２を、図２と図３に示すように、トラック溝底側の傾斜が小さいトラック溝底部３５と、トラック溝開口側の除々に傾斜が大きくなるトラック溝開口部３６，３６とに分離している。すなわち、トラック溝底部３５においては、ボール１７の半径をＲとし、トラック溝底部３５の曲率半径をｒとしたときに、１．１５Ｒ＜ｒ＜２．０Ｒとする。

トラック溝開口部３６においては、トラック溝底側からトラック溝開口側に向かって傾斜が大きくなるように曲率を変化させている。ボール１７の半径をＲとし、トラック溝開口部３６，３６の曲率半径をｒ１としたときに、１．００Ｒ＜ｒ１＜１．１５Ｒとする。

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が機械加工或は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してもよい。

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してもよい。

また、各トラック溝１２，１５の内面は熱処理が施される。この熱処理は表面硬化処理であり、浸炭焼入焼戻し処理であっても、表面硬化処理が高周波焼入焼戻し処理であってもよい。高周波焼入れ焼戻し処理は、高周波誘導加熱を利用して被加熱物の表面を焼入れ温度まで急速加熱し、さらに急速冷却することにより表面層に焼入れ硬化層を作る処理である。耐摩耗性を向上させ、機械的性質を高めることができる。また、浸炭焼入処理とは、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処理である。鋼の場合、炭素濃度の高い表面付近は硬くて圧縮の残留応力をもち、また炭素濃度の低い内部は、じん性の高い低炭素マルテンサイトとなる。これにより、強靭で耐摩耗の高い特性を与えることができる。このような焼入処理を行うことによって、形成される外側継手部材の耐久性の向上を図ることができる。

このような熱処理後においては、旋削加工や研削加工等の機械加工による仕上加工が施されていても、鍛造成形後の熱処理のままであってもよい。トラック溝１２，１５が、熱処理後における仕上加工が施されているものであれば、ボール１７の転動を滑らかに行うことができ、鍛造成形後の熱処理のままであれば、旋削加工や研削加工を省略することができて、加工性に優れる。

ケージ１８の外球面１８ａは外側継手部材１３の内径面１１と球面接触し、ケージ１８の内球面１８ｂは内側継手部材１６の外径面１４と球面嵌合している。そして、外側継手部材１３の内径面１１の中心と、内側継手部材１６の球状外面の中心は継手中心Ｏと一致している。これに対して、外側継手部材１３のトラック溝１２の中心Ｏ１と、内側継手部材１６のトラック溝１５の中心Ｏ２は、軸方向で、互いに逆方向に等距離だけオフセットしている。このため、一対のトラック溝１２，１５により形成されるボールトラックは、外側継手部材１３の奥部側から開口側に向かって拡がる楔状を呈している。

この固定型等速自在継手において、図６に示すように外側継手部材１３と内側継手部材１６とがどのような折り曲げ角、つまり作動角θをとっても、ケージ１８に案内されたボール１７は常に作動角θの二等分線に垂直な平面内に維持され、継手の等速性が確保される。

この固定型等速自在継手は、トラック溝１２，１５のラジアルすきまを詰める与圧付与手段が設けられている。与圧付与手段は、弾性的な押圧力を軸方向に作用させる押圧部５２と、押圧部からの押圧力を受ける受け部５８とを有する。すなわち、シャフト２の軸端に、この与圧付与手段の要部を構成するプランジャユニットＵを取付けている。

プランジャユニットＵは、図８に示すように、先端部が前記押圧部５２となるボールからなる押圧部材５３と、圧縮コイルバネからなる弾性部材５４と、押圧部材５３と弾性部材５４とを収容するケース５５とからなるアッセンブリ体である。

ケース５５は、円筒状の周壁５９と底壁６０とを有する有底筒状体からなる。底壁６０はその中央部に内部側へ凹む凹部６１が設けられ、これによって、底壁６０の内面の外周側に環状の凹溝６２が形成されている。また、ケース５５の開口縁部には、内径側に突出する係止部６３と、外径方向に突出するフランジ部６４とが形成されている。

ボールからなる押圧部材５３は、その直径（外径）をケース５５の周壁５９の内径と略同一又は周壁５９の内径よりも僅かに小さくしている。係止部６３の内径を押圧部材５３の外径よりも小さくしている。

前記弾性部材５４は、押圧部材５３と底壁６０との間においてケース５５内に収容される。弾性部材５４は、開口部側の端部５４ａに押圧部材５３の一部が嵌入し、その反開口部側の端部５４ｂが前記凹溝６２に嵌合している。これによって、弾性部材５４は押圧部材５３を軸方向に矢印Ａ方向に弾性的に押圧している。前記係止部６３は押圧部材５３のケース５５からの飛び出しを規制している。

前記のように構成されたプランジャユニットＵは、図９に示すように、シャフト２の軸端に形成されたケース圧入孔（凹陥部）２０に矢印Ｂ方向に沿って圧入される。

図１等に示すように、ケージ１４の外側継手部材１３の奥側端部には受け部材５６を取り付けている。この受け部材５６は、ケージ１８の端部開口を覆う蓋状をなし、部分球面状の球面部５６ａとその外周に環状に形成された取付け部５６ｂとで構成される。球面部５６ａの内面（シャフト２と対向する面）は凹球面で、この凹球面は押圧部５２からの押圧力を受ける受け部５８として機能する。取付け部５６ｂは、ケージ１８の端部に圧入、溶接等の適宜の手段で固定されている。

この等速自在継手のシャフト２が作動角をとった際に、プランジャユニットＵの押圧部５２と受け部材５６の受け部５８間をスムーズに摺動させるため、図７に示すように凹球面状の受け部５８の内径寸法Ｒｏは、押圧部５２を有するボール５３の外径寸法ｒｏ（図１参照）よりも大きくする（Ｒｏ＞ｒｏ）。また、作動角θ（図６参照）をとった際の受け部材５６と内側継手部材１６との干渉を防止するため、受け部５８の内径寸法Ｒｏは、内側継手部材１６の外径面１４の外径寸法Ｒｉよりも大きくする（Ｒｏ＞Ｒｉ）。

以上の構成において、シャフト２５のセレーション軸部と内側継手部材１６をセレーション結合し、止め輪２７を装着して両者が完全に結合されると、プランジャユニットＵの押圧部５２と受け部材５６の受け部５８とが互いに当接し、押圧部材（ボール）５３が退入して弾性部材（圧縮コイルばね）５４が圧縮される。すなわち、等速自在継手の各構成部材を組み付けた状態で、プランジャユニットＵの押圧部５２と受け部材５６の受け部５８とが互いに当接し、ボール５３が圧縮コイルばね５４の弾性力に抗して退入動作し、そのプランジャユニットＵの押圧部５２が適正な押圧力でもって受け部５８を押圧して予圧を付与する。

このため、シャフト２５と一体化された内側継手部材１６が、弾性力により外側継手部材１３の開口側に軸方向変位し、この変位によりトラック溝１２、１５に配置されたボール１７とトラック溝１２、１５のすきまが縮小されるため、トラック溝１２、１５のアキシャルすきまが詰められる。

本発明の等速自在継手は、トラック溝底部３５、３８におけるボール接触領域では、トルク変動による接触位置変化を大きくでき、動力源で発生する角速度変動やトルク変動を継手内部で吸収することができる。これによって、タイヤ側への伝達（車体の振動）を低減することが出来る。また、トラック溝開口部３６，３９では、曲率半径がボール１７の半径に近似しているので、大トルクが負荷されて、トラック溝開口部３６，３９でボール１７と接触する場合における面圧を低減できる。これによって、高い耐久性を確保できる。

ところで、トラック溝底部３５、３８において、曲率半径ｒが１．１５Ｒ以下であれば、曲率半径ｒが小さすぎて、ボール１７の半径に近似してトルク変動による接触位置変化を大きくでず、曲率半径ｒが２．０Ｒ以上であれば、曲率半径ｒが大きすぎて、トラック溝幅が大きくなる。また、トラック溝開口部３６，３９において、曲率半径ｒが１．００Ｒ以下であれば、曲率半径ｒがボール１７の半径よりも小さすぎて、ボール１７の滑らかな転動が損なわれ、曲率半径ｒが１．１５Ｒ以上であれば、曲率半径ｒが大きくなりすぎて面圧低減を図ることができない。

しかも、与圧付与手段によって、トルク伝達ボール１７とトラック溝１２，１５とを常時接触状態とすることができ、このため、無負荷状態においても、外側継手部材１３のトラック溝１２とトルク伝達ボール１７、および内側継手部材１６のトラック溝１５とトルク伝達ボール１７がそれぞれ接触することになる。従って、ガタ打ち音の発生を抑制することが可能となる。

ところで、前記与圧付与手段では、シャフト２５側つまり内側継手部材１６側からの押圧部５２によるケージ１８側の凹球面状の受け部５８への押圧力付与により内側部材１６が外側部材１３のカップ開口側に向かって移動するため、くさび状に成形されたトラック溝１２，１５とトルク伝達ボール１７を接触状態とすることができる。しかも、押圧部５２がボール５３からなるとともに、この押圧部５２を受ける受け部材５６は、その受け部５８が凹球面であり、滑らかに作動角をとることができる。このため、トラック溝すきまを生じるのを防止でき、回転バックラッシュを安定して防止でき、しかも、滑らかに作動角をとることができる。

トラック溝１２，１５が、熱処理後における仕上加工が施されているものであれば、ボール１７の転動を滑らかに行うことができ、鍛造成形後の熱処理のままであれば、旋削加工や研削加工を省略することができて、加工性に優れる。特に、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。

前記等速自在継手においては、図４に示すように、外側継手部材１３における内径面１１とトラック溝１２との境界部と、内側継手部材１６における外径面１４とトラック溝１５との境界部とにそれぞれアール状のトラックチャンファ３１、３３を形成するのが好ましい。

このようにアール状のトラックチャンファ３１、３３を設けることによって、高トルク負荷時のボール１７との接触楕円のはみ出しによる応力集中を緩和することができる。これによって、より高い耐久性を確保することが可能となる。

また、トルク伝達ボールが３個〜１０個であればよいので、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。

次に、図１０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Ｏ２および外側継手部材４３のトラック溝４２の曲率中心Ｏ１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、トラック溝底側にトラック溝底部３５、３８を形成するとともに、トラック溝開口側のトラック溝開口部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）５０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５０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４２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。

また、この固定式等速自在継手であっても、図１に示す与圧付与手段が設けられる。図１０に示す固定式等速自在継手の与圧付与手段であっても、図１に示す与圧付与手段と同様の構成であるので、同一部材を図１と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。

この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、図１に示すバーフィールド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、自動車用駆動軸のアウトボード側の等速自在継手及びインボード側の等速自在継手の少なくも一方に用いたり、自動車のプロペラシャフト用等速自在継手に用いたりすることができる。なお、自動車等の車両に組付けた状態で車両の外側となる方をアウトボード側、自動車等の車両に組付けた状態で車両の内側となる方をインボード側という。

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、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とにおいて、トラック溝底部とトラック溝開口部を有するものとしたが、外側継手部材のトラック溝をトラック溝底部とトラック溝開口部を有するものとし、内側継手部材のトラック溝をこのようなトラック溝底部とトラック溝開口部を有さない単一アール形状としたり、内側継手部材のトラック溝をトラック溝底部とトラック溝開口部を有するものとし、外側継手部材のトラック溝をこのようなトラック溝底部とトラック溝開口部を有さない単一アール形状としたりしてもよい。また、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
１２，１５ トラック溝
１３ 外側継手部材
１４ 外径面
１６ 内側継手部材
１７ トルク伝達ボール
１８ ケージ
２５ シャフト
３１、３３ トラックチャンファ
３５、３８ トラック溝底部
３６，３９ トラック溝開口部
４１ 内球面（内径面）
４２ トラック溝
４３ 外側継手部材
４４ 外球面（外径面）
４５ トラック溝
４６ 内側継手部材
４７ ボール
４８ ケージ
５２ 押圧部
５３ 押圧部材
５４ 弾性部材
５５ ケース
５６ 受け部材
５８ 受け部
Ｕ プランジャユニット

Claims (11)

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、トルク伝達ボールとトラック溝とを常時接触状態とする与圧付与手段を配置し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との少なくとも一方において、前記トルク伝達ボールの半径をＲとしたときに、１．１５Ｒ＜ｒ＜２．０Ｒとなる曲率半径ｒのトラック溝底部を設け、かつ、トラック溝底部からトラック溝開口側に向かって徐々に拡大する傾斜面状となるトラック溝開口部を設け、トラック溝開口部の曲率半径をｒ１としたときに、１．００Ｒ＜ｒ１＜１．１５Ｒとしたことを特徴とする等速自在継手。
2. 与圧付与手段は、ボールからなる押圧部と、この押圧部に弾性的な押圧力を軸方向に作用させる弾性部材と、この押圧部と弾性部材とを収納するケースとを有するプランジャユニットと、前記押圧部からの押圧力を受ける凹球面状の受け部を有する受け部材とを備え、内側継手部材に軸心孔に嵌入されるシャフトの継手奥側の端部にプランジャユニットを付設するとともに、ケージの継手奥側の開口部に前記受け部材を付設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. 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少なくとも一方が、熱処理後機械加工による仕上加工が施されている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. 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少なくとも一方が、鍛造成形後の熱処理のままである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. 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アール状のトラックチャンファを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. 外側継手部材および内側継手部材におけるトラック溝と前記トラックチャンファとは、それぞれ、鍛造成形時の同時成形であることを特徴とする請求項５に記載の等速自在継手。
7. 外側継手部材および内側継手部材の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. 外側継手部材および内側継手部材の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６のいずれか１項に記載の等速自在継手。
9. 自動車用駆動軸のアウトボード側の等速自在継手及びインボード側の等速自在継手の少なくとも一方に用い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。
10. 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１〜請求項８のいずれか１項に記載の等速自在継手。
11. トルク伝達ボールが３個〜１０個のいずれかであることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の等速自在継手。

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