JP2013119868A

JP2013119868A - 等速ジョイント

Info

Publication number: JP2013119868A
Application number: JP2011266619A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Itoda; 義男井戸田; Yuriko Hiuchi; 由里子日内地
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2013-06-17

Abstract

【課題】適切にシャフトの抜け止めを行うことができる等速ジョイントを提供する。
【解決手段】等速ジョイント１１は、入力軸となるシャフト１２と、出力軸と連結されるジョイント部１３と、ジョイント部１３のうち、シャフト１２側に位置する端部に取り付けられる外輪１５と、シャフト１２の軸方向における外輪１５およびシャフト１２の間の相対的な移動を規制するクランプ１７とを備える。ここで、クランプ１７は、外輪１５の外径側に装着される第一の装着部材２６と、シャフト１２の外径側に装着される第二の装着部材２７と、シャフト１２の軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材２６および第二の装着部材２７を連結するハンドル２８とを含む。
【選択図】図１

Description

この発明は、等速ジョイントに関するものである。

出力軸に対する入力軸の傾きを許容可能とし、入力軸の回転を出力軸に等速に伝達することが要求される場合には、いわゆる継手として、等速ジョイントが用いられる。等速ジョイントには、入力軸の軸方向において、所定の範囲内での内輪と外輪との相対的な伸縮を許容する摺動式のものがある。また、等速ジョイントについては、トリポード型やバーフィールド型等があり、用途や使用状況等に応じて使い分けられている。

摺動型の等速ジョイントにおいては、上記したように内輪と外輪との相対的な伸縮が許容されている。そうすると、組み立てや輸送の際に、外輪に対して内輪が軸方向に大きく移動する場合がある。この時に、例えば、内輪に取り付けられたシャフトが、等速ジョイントを構成する外輪側から抜け落ちるおそれがある。このようにシャフトが外輪側から抜け落ちた場合、等速ジョイントの内部に配置されるローラ等の内部部品を、適切な箇所に配置して組み立て直す再組み立てを要することとなってしまう。したがって、組み立てや輸送の際におけるシャフトの抜け落ちという現象を回避することが好ましい。

ここで、等速ジョイントの抜け止めに関する技術が、実開平１０−１９４号公報（特許文献１）に開示されている。

実開平１０−１９４号公報

特許文献１によると、トリポード型の等速ジョイントにおいて、外輪と軸方向に相対的に移動自在な部材であるトリポード部材の抜け止めを行うために、環状のクリップを外輪の内側に装着する構成としている。具体的には、外輪の内径面に形成された３つのトラック溝間の各小径部の内面に、両端が隣接するトラック溝のローラ案内面の外径側に至る直線状の係合溝を設け、その係合溝に係合可能な３つの直線部と、トラック溝の外径壁内面に沿う３つの曲線部とを有する環状のクリップを、外輪の内側に装着することとしている。そして、クリップの直線部の両端部がトラック溝のローラ案内面の外径側上に臨む構成とし、その部分に球面ローラの外輪軸方向の両端部を干渉させて、トリポード部材の抜け止めを行うこととしている。

しかし、このような特許文献１のような構成によると、トリポード部材と干渉させてトリポード部材の抜け止めを行うクリップを外輪の内径側に配置させるために、外輪に対してクリップを係合させるための係合溝を設ける必要がある。そうすると、この係合溝を設けるために、外輪の軸方向の長さを長くする必要がある。このような状況は、例えば、摺動式の等速ジョイントにおいて設定されるシャフト側の移動量、すなわち、必要なスライド量以上の外輪の軸方向の長さの確保を強いることとなる。その結果、等速ジョイントの大型化を招き、また、外輪の重量が必要以上に重くなってしまうこととなり、好ましくない。

なお、従来においては、等速ジョイントの抜け止めの機構として、円環状のサークリップを外輪の内側に装着する構成を採用していた。しかし、このような円環状のサークリップを用いた場合も、上記した特許文献１に示すクリップの場合と同様のことが言える。すなわち、必要なスライド量以上の外輪の軸方向の長さの確保を強いることとなる。

この発明の目的は、適切にシャフトの抜け止めを行うことができる等速ジョイントを提供することである。

この発明に係る等速ジョイントは、出力軸に対する入力軸の傾きを許容可能であり、入力軸の回転を出力軸に等速に伝達する等速ジョイントである。等速ジョイントは、入力軸となるシャフトと、出力軸と連結されるジョイント部と、シャフトのうち、ジョイント部側に位置する端部に取り付けられる内輪と、ジョイント部のうち、シャフト側に位置する端部に取り付けられる外輪と、外輪および内輪との間に配置される複数の転動体と、シャフトの軸方向における外輪およびシャフトの間の相対的な移動を規制するクランプとを備える。ここで、クランプは、外輪の外径側に装着される第一の装着部材と、シャフトの外径側に装着される第二の装着部材と、シャフトの軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材および第二の装着部材を連結するハンドルとを含む。

このような等速ジョイントの構成によれば、クランプに含まれる第一の装着部材は外輪に装着され、クランプに含まれる第二の装着部材はシャフトに装着され、クランプに含まれ、シャフトの軸方向に延びるハンドルによって第一の装着部材および第二の装着部材が連結されているため、クランプによって外輪およびシャフトの相対的な移動を適切に規制することができる。すなわち、外輪の内部に、外輪およびシャフトの相対的な移動を規制する部材を設ける必要がなくなる。したがって、外輪の軸方向の長さについては、不必要に長くする必要はない。したがって、等速ジョイントの大型化を防ぎ、軽量化を図ることができる。

また、ハンドルは、出力軸の軸方向に対するシャフトの傾きを許容する角度変更許容機構を備えるよう構成してもよい。こうすることにより、ハンドルは、シャフトの角度の変更に追従することができる。このような構成を採用すると、出力軸の軸方向に対してシャフトを傾けて組み立てる必要がある場合に、特に有利である。

なお、角度変更許容機構は、ハンドルに設けられた蝶番であるよう構成してもよい。また、角度変更許容機構は、弾性部材で少なくともその一部を構成したハンドルで構成してもよい。さらに、角度変更許容機構は、バネ状部材で少なくともその一部を構成したハンドルで構成してもよい。

また、クランプは、外輪およびシャフトと着脱可能に設けられていてもよい。こうすることにより、等速ジョイントの抜け止めとしてクランプを再利用することができ、効率化を図ることができる。

また、第一の装着部材および第二の装着部材のうちの少なくとも一つは、略円環状の部材で形成されているよう構成してもよい。こうすることにより、より確実に、第一の装着部材の外輪への装着、および第二の装着部材のシャフトへの装着を行うことができる。

また、ハンドルは、シャフトの軸方向に真直ぐに延びる第一の棒状部と、第一の棒状部のうちの外輪側に位置する一方端部から垂直な方向に延びて第一の装着部材と連結される第二の棒状部と、第一の棒状部のうちのシャフト側に位置する他方端部から垂直な方向に延びて第二の装着部材と連結される第三の棒状部とを含むよう構成してもよい。

この発明の一実施形態に係る等速ジョイントの外観を示す図である。図１に示すこの発明の一実施形態に係る等速ジョイントの一部の分解斜視図である。図１に示すこの発明の一実施形態に係る等速ジョイントに備えられる第一の装着部材、第二の装着部材、およびハンドルを示す概略斜視図である。図３に示す等速ジョイントに備えられる第一の装着部材、第二の装着部材、およびハンドルを、図１に示す矢印ＩＶの方向から見た図である。図３に示す等速ジョイントに備えられる第一の装着部材、第二の装着部材、およびハンドルを、シャフトの軸方向に垂直な方向から見た図である。この発明の一実施形態に係る等速ジョイントにおいて、クランプを取り外した状態を示す図である。外輪に第一の装着部材を取り付ける前の状態を示す図である。外輪に第一の装着部材を取り付けている途中の状態を示す図である。外輪に第一の装着部材を取り付けた後の状態を示す図である。この発明の他の実施形態に係る等速ジョイントの外観を示す図であり、第一の棒状部の中央領域に蝶番が設けられている場合を示す。この発明のさらに他の実施形態に係る等速ジョイントの外観を示す図であり、ハンドル部がバネ部材により形成されている場合を示す。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る等速ジョイントの外観を示す図である。図１は、いわゆる等速ジョイントの側面図である。図２は、図１に示すこの発明の一実施形態に係る等速ジョイントの一部の分解斜視図である。図３は、図１に示すこの発明の一実施形態に係る等速ジョイントに備えられるそれぞれ後述の第一の装着部材、第二の装着部材、およびハンドルを示す概略斜視図である。図４は、図３に示す等速ジョイントに備えられる第一の装着部材、第二の装着部材、およびハンドルを、後述するシャフトの軸方向、この場合、図１に示す矢印ＩＶの方向から見た図である。図５は、図３に示す等速ジョイントに備えられる第一の装着部材、第二の装着部材、およびハンドルを、シャフトの軸方向に垂直な方向から見た図である。図１および図４は、同じ方向から見た図となり、シャフトのいわゆる外径側から見た図に相当する。なお、図１および図２においては、理解の容易の観点から、等速ジョイントを構成する部材の一部を簡略化または省略して図示している。

図１〜図５を参照して、この発明の一実施形態に係る等速ジョイント１１は、例えば、自動車のプロペラシャフトや自動車のドライブシャフト等に用いられる。等速ジョイント１１は、出力軸に対する入力軸の傾きを許容可能であり、入力軸の回転を出力軸に等速に伝達する。図１に示す場合の出力軸と入力軸は、同じ回転軸２４であり、図１中の一点鎖線で示される。

等速ジョイント１１は、入力軸となるシャフト１２と、図示しない出力軸と連結されるジョイント部１３と、シャフト１２のうち、ジョイント部１３側に位置する端部に取り付けられる内輪１４と、ジョイント部１３のうち、シャフト１２側に位置する端部に取り付けられる外輪１５と、外輪１５および内輪１４の間に配置される複数の転動体としての鋼球１６と、シャフト１２の軸方向における外輪１５およびシャフト１２の間の相対的な移動を規制するクランプ１７とを備える。この実施形態においては、鋼球１６は、合計６個設けられている。また、等速ジョイント１１は、６個の鋼球１６をポケット内に収容するようにして保持する保持器１８と、外輪１５の近傍であってシャフト１２側に配置されるＣ型止め輪１９と、内輪１４の近傍であってシャフト１２側に配置される角サークリップ２０とを備える。この実施形態に係る等速ジョイント１１は、いわゆる摺動型である。外輪１５側に対して、シャフト１２は、シャフト１２の軸方向、すなわち、図１中の矢印ＩＶで示す方向またはその逆の方向に、所定の範囲内で移動が可能である。

シャフト１２のうち、ジョイント部１３側、すなわち、図１における紙面右側に位置する端部には、溝状の凹凸形状が設けられている。内輪１４の内径面にも、溝状の凹凸形状が設けられている。内輪１４は、内輪１４の内径面に設けられた溝状の凹凸形状を、シャフト１２の端部に設けられた溝状の凹凸形状にスプライン嵌合させて取り付けられている。外輪１５の内径面、および内輪１４の外径面には、６個の鋼球１６を転動させる軌道面が設けられている。外輪１５の内径面、および内輪１４の外径面にそれぞれ設けられた軌道面は、鋼球１６が上記したシャフト１２の軸方向の移動を許容する形状に形成されている。なお、シャフト１２の直径は、外輪１５の直径よりも小さく構成されている。

等速ジョイント１１は、外輪１５のシャフト１２側の端部に取り付けられる蛇腹状のブーツ２１と、ブーツ２１を外輪１５に取り付ける平帯状の外輪側ブーツバンド２２と、ブーツ２１をシャフト１２に取り付ける平帯状のシャフト側ブーツバンド２３とを備える。ブーツ２１は、外輪１５側において、外輪側ブーツバンド２２を内径側に締め付けるようにして外輪１５側に取り付けられている。また、ブーツ２１は、シャフト１２側において、シャフト側ブーツバンド２３を内径側に締め付けるようにして、シャフト１２側に取り付けられている。ブーツ２１は、外輪１５側の端部の直径が大きく、シャフト１２側の端部の直径が小さくなるよう構成されている。このブーツ２１により、外部側から等速ジョイント１１の内部への塵埃等の侵入を防止し、等速ジョイント１１の内部にグリースが封入された場合において、グリースの外部への漏れを防止する。

等速ジョイント１１に備えられるクランプ１７は、外輪１５の外径側に装着される第一の装着部材２６と、シャフト１２の外径側に装着される第二の装着部材２７と、シャフト１２の軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材２６および第二の装着部材２７を連結するハンドル２８とを備える。

ここでまず、第一の装着部材２６の構成について説明する。第一の装着部材２６は、円環状部材の周方向の一部が切断された形状である。第一の装着部材２６のうち、円環状の切断された両端部２９、３０は、締結部材としてのボルト３１およびナット３２により締結されている。

端部２９、３０は、外径側に真直ぐに突出した形状である。この実施形態においては、端部２９、３０間には、隙間３３が設けられている。隙間３３の間隔、すなわち、一方の端部２９のうちの他方の端部３０に対向する端面３４と、他方の端部３０のうちの一方の端部２９に対向する端面３５との間隔は、図４中の長さＬ_１で示される。端部２９、３０にはそれぞれ、ボルト３１のネジ部３６を貫通させる貫通孔３７、３８が設けられている。この場合、一方の端部２９側からボルト３１を貫通孔３７に差し込み、ボルト３１のネジ部３６を他方の端部３０側の貫通孔３８まで貫通させる。そして、他方の端部３０側において突出したネジ部３６にナット３２を螺合させ、端部２９、３０同士を締結する。すなわち、第一の装着部材２６においては、隙間３３が設けられた領域において、ボルト３１およびナット３２により内径側に締め付けられるようにして、両端部２９、３０の周方向の位置が拘束されている。この実施形態においては、ボルト３１およびナット３２は、第一の装着部材２６の構成に含まれるものである。なお、第一の装着部材２６は、一つの部材から構成されている。

第一の装着部材２６の内径面３９は、外輪１５の外径面４０に沿う形状である。図４中の長さＬ_２で示される第一の装着部材２６の内径は、図２中の長さＬ_３で示される外輪１５の外径と等しくなるように構成されている。第一の装着部材２６の内径面３９の全ての領域は、外輪１５の外径面４０に当接している構成である。

第一の装着部材２６は、弾性変形により、隙間３３の間隔を広げることができる。この実施形態においては、第一の装着部材２６の径方向の中心４１を中心として、隙間３３の回転対称の位置、すなわち、隙間３３から周方向に１８０°離れた位置にある領域に設けられた弾性部４２の弾性変形により、端部２９、３０をそれぞれ、図４中の矢印Ｄ_１、矢印Ｄ_２の方向に押し広げることができる。

第二の装着部材２７についても、第一の装着部材２６と同様に、円環状部材の周方向の一部が切断された形状である。そして、第二の装着部材２７の切断された端部４３、４４同士を拘束する締結部材としてのボルト４５およびナット４６とを含む。第二の装着部材２７の内径面４７は、シャフト１２の外径面４８に沿う形状である。図４中の長さＬ_４で示される第二の装着部材２７の内径は、図２中の長さＬ_５で示されるシャフト１２の外径と等しくなるように構成されている。また、第二の装着部材２７の内径面４７の全ての領域は、シャフト１２の外径面４８と当接している構成である。

なお、第一の装着部材２６と第二の装着部材２７とは、径が異なる点が相違点であり、第二の装着部材２７のその他の構成については、第一の装着部材２６の構成と同様であるため、その説明を省略する。

第一の装着部材２６は、隙間３３の位置に設けられた上記したボルト３１およびナット３２の取り外し、および弾性部４２における弾性変形により、外輪１５との間で着脱可能に設けられている。同様に、第二の装着部材２７は、隙間４９の位置に設けられたボルト４５およびナット４６の取り外し、および弾性部５０における弾性変形により、シャフト１２との間で着脱可能に設けられている。すなわち、第一の装着部材２６および第二の装着部材２７を含むクランプ１７は、外輪１５およびシャフト１２に着脱可能に設けられている。なお、等速ジョイント１１において、クランプ１７を取り外した状態を、図６に示す。図６は、図１に示す図に対応する。

ハンドル２８は、３つの棒状の部材から構成されている。具体的には、ハンドル２８は、シャフト１２の軸方向に真直ぐに延びる第一の棒状部５１と、第一の棒状部５１のうち、外輪１５側に位置する端部５２から内径側に真直ぐに延びる第二の棒状部５３と、第一の棒状部５１のうち、シャフト１２側に位置する端部５４から内径側に真直ぐに延びる第三の棒状部５５とを含む。第一の棒状部５１、第二の棒状部５３、および第三の棒状部５５は共に、四角柱状である。また、第一の棒状部５１、第二の棒状部５３、および第三の棒状部５５のいずれについても、剛直な部材で構成されている。

第二の棒状部５３のうち、内径側の端部５６、すなわち、第一の棒状部５１と連なっていない側の端部５６は、第一の装着部材２６に連結されている。具体的には、第二の棒状部５３の内径側の端部５６は、第一の装着部材２６のうち、隙間３３と回転対称の位置にある弾性部４２の位置する領域の外径面５７に連結されている。第三の棒状部５５のうち、内径側の端部５８、すなわち第一の棒状部５１と連なっていない側の端部５８は、第二の装着部材２７に連結されている。具体的には、第三の棒状部５５の内径側の端部５８は、第二の装着部材２７のうち、隙間４９と回転対称の位置にある弾性部５０の位置する領域の外径面５９に連結されている。

ハンドル２８の形状は、図１、図３、および図５に示すように、第一の棒状部５１がシャフト１２の軸方向に真直ぐに延びる形状であり、第二の棒状部５３の長さが相対的に短く、第三の棒状部５５の長さが相対的に長く構成された略コの字状となる。すなわち、第一の棒状部５１と第二の棒状部５３の連結される角度は、図１で示されるように、直角となる。同様に、第一の棒状部５１と第三の棒状部５５の連結される角度についても、図１で示されるように、直角となる。第一の棒状部５１、第二の棒状部５３、および第三の棒状部５５の長さについては、外輪１５の径やシャフト１２の径、外輪１５とシャフト１２との軸方向の間隔等によって、任意に定められる。なお、この場合、略コの字状のハンドル２８の形状について、厳密にコの字状でなくともよく、第二の棒状部５３と第三の棒状部５５との間隔が、第一の棒状部５１に近づくにつれ、若干広がっていってもよいし、狭くなっていってもよい。また、上記した二つの直角について、直角でなくともよく、例えば、いずれも鋭角であってもよいし、いずれも鈍角であってもよい。

次に、第一の装着部材２６を外輪１５に取り付ける場合について、図７、図８、および図９を参照して説明する。図７は、外輪１５に第一の装着部材２６を取り付ける前の状態を示す図である。図８は、外輪１５に第一の装着部材２６を取り付けている途中の状態を示す図である。図９は、外輪１５に第一の装着部材２６を取り付けた後の状態を示す図である。図７、図８、および図９のいずれも、シャフト１２の軸方向から見た図、この場合、図１中の矢印ＩＶの方向から見た図であり、具体的には、図４に示す図に対応する。なお、理解の容易の観点から、図７〜図９において、第二の装着部材２７の図示を省略している。

まず、図７を参照して、外輪１５の外径側に、第一の装着部材２６を配置させる。この場合、端部２９、３０が最も外輪１５に近接するように配置させる。次に、図８を参照して、端部２９、３０をそれぞれ矢印Ｄ_１、矢印Ｄ_２の方向に押し広げる。この場合、端部２９、３０同士の最大の間隔としては、外輪１５の外径に相当することとなる。そして、外輪１５を第一の装着部材２６の内径側に嵌め込むようにして挿入する。

次に、第一の装着部材２６の内径面３９と外輪１５の外径面４０とを当接させた状態として、端部２９、３０同士を元の位置に戻す。その後、端部２９、３０同士を拘束するようにして、ボルト３１およびナット３２によって締結する。このようにして、図９に示すように、外輪１５に第一の装着部材２６を装着する。

なお、第二の装着部材２７をシャフト１２に装着する場合については、第一の装着部材２６を外輪１５に装着する場合と同様の手順で行う。この場合、第一の装着部材２６の外輪１５への装着と、第二の装着部材２７のシャフトへの装着を、同時に、すなわち、平行して行ってもよいし、順次行ってもよい。

このようにして、第一の装着部材２６、および第二の装着部材２７をそれぞれ外輪１５、およびシャフト１２に装着する。すなわち、クランプ１７を、外輪１５およびシャフト１２に装着する。そして、上記した図１に示す構成の等速ジョイント１１を得る。

このような等速ジョイント１１の構成によれば、クランプ１７に含まれる第一の装着部材２６は外輪１５に装着され、クランプ１７に含まれる第二の装着部材２７はシャフト１２に装着され、クランプ１７に含まれ、シャフト１２の軸方向に延びるハンドル２８によって第一の装着部材２６および第二の装着部材２７が連結されているため、クランプ１７によって外輪１５およびシャフト１２の相対的な移動を適切に規制することができる。すなわち、外輪１５の内部に、外輪１５およびシャフト１２の相対的な移動を規制する部材を設ける必要がなくなる。したがって、外輪１５の軸方向の長さについては、摺動式の等速ジョイント１１においては、設定された移動量、いわゆるスライド量に即したものとすることができる。すなわち、設定された移動量以上の外輪１５の軸方向の長さを確保する必要がなく、いわゆるカップ長を適切なものとすることができ、等速ジョイント１１の大型化を防ぎ、軽量化を図ることができる。

この場合、クランプ１７は、外輪１５およびシャフト１２と着脱可能に設けられているため、例えば、自動車の車両等に等速ジョイント１１を取り付けた後に、クランプ１７を取り外すことができる。すなわち、等速ジョイント１１の組み立て時や輸送時においては、外輪１５側に対するシャフト１２の軸方向の移動量を規制する必要性が高いが、組み立てた後等においては、周辺部材との兼ね合いにより、クランプ１７を取り外した方が構成として良好な場合もある。このような場合には、組み立てた後においてクランプ１７を取り外せばよい。

ここで、クランプ１７を取り外した場合、同じ構成の外輪１５やシャフト１２を備える等速ジョイント１１、すなわち、図６に示す等速ジョイント１１において、再度クランプ１７を用いて、外輪１５およびシャフト１２の相対的な移動を規制することができる。すなわち、同様に第一の装着部材２６を外輪１５に装着し、第二の装着部材２７をシャフト１２に装着し、外輪１５とシャフト１２との相対的な移動を規制することができる。すなわち、クランプ１７を再利用することができ、組み立て作業や輸送作業の効率化を図ることができる。

なお、このような場合において、クランプ１７は、等速ジョイント１１の抜け止め治具として採用される。すなわち、この発明の一実施形態に係る等速ジョイント１１の抜け止め治具は、入力軸となるシャフト１２と、出力軸と連結されるジョイント部１３と、シャフト１２のうち、ジョイント部１３側に位置する端部に取り付けられる内輪１４と、ジョイント部１３のうち、シャフト１２側に位置する端部に取り付けられる外輪１５と、外輪１５および内輪１４との間に配置される複数の転動体としての鋼球１６を備え、出力軸に対する入力軸の傾きを許容可能であり、入力軸の回転を出力軸に等速に伝達する等速ジョイント１１において、シャフト１２の軸方向における外輪１５およびシャフト１２の間の相対的な移動を規制する等速ジョイント１１の抜け止め治具であるクランプ１７であって、外輪１５の外径側に装着される第一の装着部材２６と、シャフト１２の外径側に装着される第二の装着部材２７と、シャフト１２の軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材２６および第二の装着部材２７を連結するハンドル２８とを含む構成である。

このような等速ジョイント１１の抜け止め治具は、適切に、外輪１５側からのシャフト１２の抜けを防止することができる。

なお、このような等速ジョイントは、自動車用部品として適用することができ、例えば、シャフトをドライブシャフトとした場合について、有利に用いられる。すなわち、この発明に係るドライブシャフトアッセンブリは、ドライブシャフトと、出力軸に対するドライブシャフトの傾きを許容可能であり、ドライブシャフトの回転を出力軸に等速に伝達する等速ジョイントとを含む。等速ジョイントは、出力軸と連結されるジョイント部と、ドライブシャフトのうち、ジョイント部側に位置する端部に取り付けられる内輪と、ジョイント部のうち、ドライブシャフト側に位置する端部に取り付けられる外輪と、外輪および内輪との間に配置される複数の転動体と、ドライブシャフトの軸方向における外輪およびドライブシャフトの間の相対的な移動を規制するクランプとを備える。そして、クランプは、外輪の外径側に装着される第一の装着部材と、ドライブシャフトの外径側に装着される第二の装着部材と、ドライブシャフトの軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材および第二の装着部材を連結するハンドルとを含む。

このようなドライブシャフトアッセンブリは、ドライブシャフトが等速ジョイントから抜け落ちることはないため、効率的に組み立てを行うことができる。

また、このような等速ジョイントは、自動車用部品として適用することができ、例えば、シャフトをプロペラシャフトとした場合について、有利に用いられる。すなわち、この発明に係るプロペラシャフトアッセンブリは、プロペラシャフトと、出力軸に対するプロペラシャフトの傾きを許容可能であり、プロペラシャフトの回転を出力軸に等速に伝達する等速ジョイントとを含む。等速ジョイントは、出力軸と連結されるジョイント部と、プロペラシャフトのうち、ジョイント部側に位置する端部に取り付けられる内輪と、ジョイント部のうち、プロペラシャフト側に位置する端部に取り付けられる外輪と、外輪および内輪との間に配置される複数の転動体と、プロペラシャフトの軸方向における外輪およびプロペラシャフトの間の相対的な移動を規制するクランプとを備える。そして、クランプは、外輪の外径側に装着される第一の装着部材と、プロペラシャフトの外径側に装着される第二の装着部材と、プロペラシャフトの軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材および第二の装着部材を連結するハンドルとを含む。

このようなプロペラシャフトアッセンブリは、プロペラシャフトが等速ジョイントから抜け落ちることはないため、効率的に組み立てを行うことができる。

なお、上記の実施の形態においては、等速ジョイントに備えられるハンドルに含まれる第一の棒状部は、シャフトの軸方向に真直ぐに延びる構成とし、剛直な部材で形成されていることとしたが、これに限らず、ハンドルは、出力軸の軸方向に対するシャフトの傾きを許容する角度変更許容機構を備えるよう構成することにしてもよい。すなわち、ハンドルに含まれる第一の棒状部は、シャフトの軸方向に対して、所定の角度分だけ、角度を変更できる構成としてもよい。具体的には、例えば、第一の棒状部の軸方向の中央領域において、蝶番を設ける構成としてもよい。

図１０は、この場合における等速ジョイントの一例を示す図である。すなわち、図１０は、この発明の他の実施形態に係る等速ジョイントを示す図である。なお、図１０は、図１に示す図に対応する。

図１０を参照して、等速ジョイント６１は、入力軸となるシャフト６２と、出力軸と連結されるジョイント部６３と、シャフト６２のうち、ジョイント部６３側に位置する端部に取り付けられる内輪（図示せず）と、ジョイント部６３のうち、シャフト６２側に位置する端部に取り付けられる外輪６５と、外輪６５および内輪との間に配置される複数の転動体としての鋼球（図示せず）と、シャフト６２の軸方向における外輪６５およびシャフト６２の間の相対的な移動を規制するクランプ６６とを備える。ここで、クランプ６６は、外輪６５の外径側に装着される第一の装着部材６７と、シャフト６２の外径側に装着される第二の装着部材６８と、シャフト６２の軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材６７および第二の装着部材６８を連結するハンドル６９とを含む。なお、内輪や転動体としての鋼球等、等速ジョイント６１の基本的な構成は、図１等に示す等速ジョイント１１と同様の構成であるため、その説明を省略し、相違について以下で説明する。

ここで、クランプ６６に含まれるハンドル６９に備えられる第一の棒状部７１の軸方向の中央領域には、蝶番７２が設けられている。蝶番７２は、図１０における紙面の面内において、第一の棒状部７１のうち、外輪側棒状部７３に対するシャフト側棒状部７４の回転を可能にする。この蝶番７２により、第一の装着部材６７の外輪６５への装着状態、および第二の装着部材６８のシャフト６２への装着状態を適切に維持したまま、第一の棒状部７１のうち、外輪側棒状部７３とシャフト側棒状部７４とのなす角度を変更することができる。なお、図１０に示す場合、一点鎖線で示す出力軸の回転軸７５の軸方向に対して、二点鎖線で示すシャフト６２の回転軸７６は、角度Ａ_１で示される。なお、図１０において、蝶番７２の構成の図示は、簡略化している。

このように構成することにより、ハンドル６９は、シャフト６２の角度の変更に追従することができる。すなわち、出力軸の軸方向に対してシャフト６２を傾けて組み立てる必要がある場合等に有利である。

なお、図１０に示す場合において、角度変更許容機構として蝶番を設ける構成としたが、これに限らず、例えば、第一の棒状部として、それぞれ角度の異なる複数の棒状の部材を連結して、いわゆる継手形式として、所定の角度となるようにしてもよい。また、蝶番は、軸方向の中央領域ではなく、外輪側またはシャフト側のいずれか一方側に偏った位置に設けることとしてもよいし、複数設けることにしてもよい。さらに、第二の棒状部や第三の棒状部において、角度変更許容機構を設けることにしてもよい。

なお、角度変更許容機構は、弾性部材で少なくともその一部を構成したハンドルで構成することにしてもよい。具体的には、例えば、ハンドルのうちの第一の棒状部は、バネ状部材で構成してもよい。

図１１は、この場合における等速ジョイントの一例を示す図である。すなわち、図１１は、この発明のさらに他の実施形態に係る等速ジョイントを示す図である。なお、図１１は、図１に示す図に対応する。

図１１を参照して、等速ジョイント８１は、入力軸となるシャフト８２と、出力軸と連結されるジョイント部８３と、シャフト８２のうち、ジョイント部８３側に位置する端部に取り付けられる内輪（図示せず）と、ジョイント部８３のうち、シャフト８２側に位置する端部に取り付けられる外輪８５と、外輪８５および内輪との間に配置される複数の転動体としての鋼球（図示せず）と、シャフト８２の軸方向における外輪８５およびシャフト８２の間の相対的な移動を規制するクランプ８６とを備える。ここで、クランプ８６は、外輪８５の外径側に装着される第一の装着部材８７と、シャフト８２の外径側に装着される第二の装着部材８８と、シャフト８２の軸方向に延びる形状であって、第一の装着部材８７および第二の装着部材８８を連結するハンドル８９とを含む。なお、内輪や転動体としての鋼球等、等速ジョイント８１の基本的な構成は、図１等に示す等速ジョイント１１と同様の構成であるため、その説明を省略し、相違について以下で説明する。

ここで、クランプ８６に含まれるハンドル８９に備えられる第一の棒状部９１については、弾性変形可能に構成されている。具体的には、バネ状部材で構成されている。このバネ状部材で構成された第一の棒状部９１の弾性変形により、第一の装着部材８７の外輪８５への装着状態、および第二の装着部材８８のシャフト８２への装着状態を適切に維持したまま、出力軸に対するシャフト８２の角度の変更を許容することができる。なお、図１１に示す場合、一点鎖線で示す出力軸の回転軸９２の軸方向に対して、二点鎖線で示すシャフト８２の回転軸９３は、角度Ａ_２で示される。

このように構成することによっても、ハンドル８９は、シャフト８２の角度の変更に追従することができる。すなわち、出力軸の軸方向に対してシャフト８２を傾けて組み立てる必要がある場合等に有利である。

なお、図１１に示す場合において、角度変更許容機構を第一の棒状部のバネ状部材としたが、これに限らず、他の構成であってもよい。例えば、第一の棒状部として、ゴム状部材としてもよいし、第一の棒状部の一部において弾性変形ができる構成としてもよい。また、第二の棒状部や第三の棒状部において、シャフトの角度の変更を許容する弾性部材で構成してもよい。

なお、クランプについては、軽量化の観点から、樹脂や木材で構成されていることが好ましい。この場合、クランプの全ての部分を樹脂や木材で構成してもよいし、クランプの一部、例えば、第一の棒状部のみを樹脂や木材で構成することにしてもよい。すなわち、クランプの少なくとも一部は、樹脂または木材で構成されるようにしてもよい。特に、弾性を有する樹脂を用いた場合、上記したシャフトの角度の変更に追従できると共に、クランプ、引いては、等速ジョイント自体の軽量化を図ることができる。

なお、上記の実施の形態においては、第一の装着部材および第二の装着部材の締結部材としてボルトおよびナットを用いることとしたが、これに限らず、例えば、ネジ穴とネジとの螺合により締結させることとしてもよいし、端部同士が互いに嵌合する凹凸形状を有し、この凹凸形状を嵌合させて締結することにしてもよい。また、端部同士の間に隙間を有することとしたが、この隙間はなくともよい。すなわち、第一の取り付け部材において、外輪に取り付けた場合に、端部同士の対向する端面が当接する状態であってもよい。また、クランプの取り外しを考慮しないのであれば、第一の装着部材および第二の装着部材を、それぞれ外輪およびシャフトに固着させてもよい。

また、上記の実施の形態においては、第一の装着部材および第二の装着部材について、一つの部材から構成されることとしたが、これに限らず、二つ以上の複数の部材から構成されることとしてもよい。すなわち、例えば、第一の装着部材として、半円弧状の部材を二つ組み合わせて、円環状部材を構成することとしてもよい。この場合、二つの半円弧状の部材を外輪の外径側からそれぞれ組み合わせて一つの円環状の部材として、外輪に装着するようにしてもよい。さらに、第一の装着部材および第二の装着部材については、円環状部材の周方向の一部が切断された形状としたが、このような形状に限らず、他の形状、例えば、多角形状であってもよい。

なお、上記の実施の形態においては、摺動型の等速ジョイントの場合について説明したが、これに限らず、固定式ディスク形の等速ジョイントや固定式カップ形の等速ジョイント、カップリング式の等速ジョイントの場合についても適用される。すなわち、等速ジョイントとして、組み立てや輸送の際にシャフトが抜け落ちする場合があるものについて、適用されるものである。

また、上記の実施の形態に限らず、例えば、トリポード型の等速ジョイントや、バーフィールド型の等速ジョイントやクロスグルーブ形の等速ジョイント、ダブルオフセット形の等速ジョイント等についても適用される。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係る等速ジョイントは、効率的な等速ジョイントの組み立てが要求される場合に、有効に利用される。

１１，６１，８１等速ジョイント、１２，６２，８２シャフト、１３，６３，８３ジョイント部、１４内輪、１５，６５，８５外輪、１６鋼球、１７，６６，８６クランプ、１８保持器、１９Ｃ型止め輪、２０角サークリップ、２１ブーツ、２２外輪側ブーツバンド、２３シャフト側ブーツバンド、２４，７５，７６，９２，９３回転軸、２６，６７，８７第一の装着部材、２７，６８，８８第二の装着部材、２８，６９，８９ハンドル、２９，３０，４３，４４，５２，５４，５６，５８端部、３１，４５ボルト、３２，４６ナット、３３，４９隙間、３４，３５端面、３６ネジ部、３７，３８貫通孔、３９，４７内径面、４０，４８，５７，５９外径面、４１中心、４２，５０弾性部、５１，７１，９１第一の棒状部、５３第二の棒状部、５５第三の棒状部、７２蝶番、７３外輪側棒状部、７４シャフト側棒状部。

Claims

出力軸に対する入力軸の傾きを許容可能であり、入力軸の回転を出力軸に等速に伝達する等速ジョイントであって、
入力軸となるシャフトと、
出力軸と連結されるジョイント部と、
前記シャフトのうち、前記ジョイント部側に位置する端部に取り付けられる内輪と、
前記ジョイント部のうち、前記シャフト側に位置する端部に取り付けられる外輪と、
前記外輪および前記内輪との間に配置される複数の転動体と、
前記シャフトの軸方向における前記外輪および前記シャフトの間の相対的な移動を規制するクランプとを備え、
前記クランプは、前記外輪の外径側に装着される第一の装着部材と、
前記シャフトの外径側に装着される第二の装着部材と、
前記シャフトの軸方向に延びる形状であって、前記第一の装着部材および前記第二の装着部材を連結するハンドルとを含む、等速ジョイント。
前記ハンドルは、前記出力軸の軸方向に対する前記シャフトの傾きを許容する角度変更許容機構を備える、請求項１に記載の等速ジョイント。
前記角度変更許容機構は、前記ハンドルに設けられた蝶番である、請求項２に記載の等速ジョイント。
前記角度変更許容機構は、弾性部材で少なくともその一部を構成した前記ハンドルである、請求項２または３に記載の等速ジョイント。
前記角度変更許容機構は、バネ状部材で少なくともその一部を構成した前記ハンドルである、請求項４に記載の等速ジョイント。
前記クランプは、前記外輪および前記シャフトと着脱可能に設けられている、請求項１〜５のいずれかに記載の等速ジョイント。
前記第一の装着部材および前記第二の装着部材のうちの少なくとも一つは、略円環状の部材で形成されている、請求項１〜６のいずれかに記載の等速ジョイント。
前記ハンドルは、前記シャフトの軸方向に真直ぐに延びる第一の棒状部と、前記第一の棒状部のうちの前記外輪側に位置する一方端部から垂直な方向に延びて前記第一の装着部材と連結される第二の棒状部と、前記第一の棒状部のうちの前記シャフト側に位置する他方端部から垂直な方向に延びて前記第二の装着部材と連結される第三の棒状部とを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の等速ジョイント。