JP2013245781A - 等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】内側継手部材とシャフトの嵌合抜け止めを確実に行う等速自在継手を提供する。
【解決手段】外側継手部材と、この外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記内側継手部材の軸孔にシャフトの端部が挿入され、抜け止め構造にて内側継手部材の軸孔からのシャフトの抜けが規制される等速自在継手である。記抜け止め構造は、シャフトの端部の周方向凹溝に嵌着する拡縮可能な止め輪と、この止め輪が相対面する内側継手部材端面に設けられて止め輪嵌合状態での止め輪の拡径を規制する凹窪部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械などで使用される等速自在継手に関する。

等速自在継手は、自動車や各種産業機械などの動力伝達系において使用され、例えば、自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれる固定式あるいは摺動式の等速自在継手がある。

ドライブシャフトは、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り、アウトボード側の固定式等速自在継手と、インボード側の摺動式等速自在継手と、両等速自在継手を連結するトルク伝達用シャフトとを備える。また、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回転軸であり、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手とを連結用継手として自動車の前後方向に配置される。

固定式等速自在継手は角度変位のみを許容し、摺動式等速自在継手は角度変位および軸方向変位の双方を許容する。固定式等速自在継手には、バーフィールド型やアンダーカットフリー型の等速自在継手があり、摺動式等速自在継手には、ダブルオフセット型、トリポード型、クロスグルーブ型等の種々のタイプの等速自在継手がある。

すなわち、等速自在継手は、一般には、外側継手部材と、この外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記内側継手部材の軸孔にシャフトの端部が挿入され、抜け止め構造にて内側継手部材の軸孔からのシャフトの抜けが規制される。

このような抜け止め構造には、通常、図１８と図１９に示すような止め輪１００が用いられる。すなわち、シャフト１０１の端部には雄スプライン１０２が形成され、内側継手部材１０３の軸孔の内径面には雌スプライン１０４が形成されている。また、雄スプライン１０２の端部には、周方向凹溝１０５が形成されている。

そして、図１９に示すように、シャフト１０１の雄スプライン１０２を内側継手部材１０３の軸孔に嵌入する。そして、止め輪１００を周方向凹溝１０５に嵌着する。これによって、内側継手部材１０３からのシャフト１０１の矢印Ｂ方向の抜けを規制する。

ところで、プロペラシャフト等においては、車両衝突時の安全性を確保するため、特許文献に示されるように、ある大きさの衝撃力が入力されたときに、内側継手部材とシャフトの嵌合状態を積極的に外すように構成しているものがある。

特開２００９−７９６９０号公報

ドライブシャフトで用いる摺動式等速自在継手では、安全性の観点からシャフトが内側継手部材から外れないようにする必要がある。またプロペラシャフトにおいても、内側継手部材とシャフト間以外に衝突安全のための対策を付与している場合は、ドライブシャフト用と同様にシャフトが内側継手部材から外れないようにする必要がある。

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、内側継手部材とシャフトの嵌合抜け止めを確実に行う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、外側継手部材と、この外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記内側継手部材の軸孔にシャフトの端部が挿入され、抜け止め構造にて内側継手部材の軸孔からのシャフトの抜けが規制される等速自在継手であって、前記抜け止め構造は、シャフトの端部の周方向凹溝に嵌着する拡縮可能な止め輪と、この止め輪が相対面する内側継手部材端面に設けられて止め輪嵌合状態での止め輪の拡径を規制する凹窪部を有し、その凹窪みの深さが止め輪の肉厚よりも小さいものである。

本発明の等速自在継手によれば、シャフトに抜け力が作用しても、止め輪が凹窪部に嵌合状態となって、その拡径を規制し、シャフトの端部の周方向凹溝からの止め輪の外れ防止が図れる。

前記止め輪は、スリット状の切欠部を有するリング状体であって、切欠両端部には、外径側に突出する膨出部を備え、前記内側継手部材は、凹窪部の深さが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで、止め輪の膨出部が嵌合する座ぐり部が形成されているのが好ましい。この場合、シャフトに抜け力が作用しても、止め輪が凹窪部に嵌合状態となり、さらには、止め輪の膨出部が座ぐり部に嵌合して、その拡径を規制する。

前記止め輪は、スリット状の切欠部を有するリング状体であって、切欠端部には内径側に突出する突部を備え、断面扁平矩形状であって、前記内側継手部材は、凹窪部の深さを０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとし、凹窪部の内径寸法を、自由状態での止め輪の外径よりも大きく、拡径状態の外径よりも小さくしたものであってもよい。凹窪部の深さが０．１ｍｍ未満では、止め輪の凹窪部の嵌合代が小さく、拡径の規制力が弱いものとなる。また、凹窪部の深さが０．５ｍｍを越えれば、内側継手部材とシャフトとの軸方向に比較的大きなガタが生じる。このような大きなガタが生じることになれば、車両のＮＶＨ性能の悪化を招くおそれがある。このため、止め輪装着状態における内側継手部材とシャフト間の軸方向のガタを０．５ｍｍ以内とするのが好ましい。ＮＶＨとは、「Ｎｏｉｓｅ（騒音）」、「Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ（振動）」および「Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ（乗り心地）」である。

また、凹窪部の内径寸法が装着状態での止め輪の外径よりも小さければ、止め輪がこの凹窪部に嵌合できず、逆に凹窪部の内径寸法が拡径状態の外径よりも大きければ、止め輪の拡径を規制できない。

内側継手部材の軸孔に嵌入されるシャフトの端部には、雄スプラインが形成されるとともに、内側継手部材の軸孔の内径面には雌スプラインが形成され、内側継手部材の雌スプライン入口チャンファ径をＤＮとし、雄スプラインのスプライン大径をＤＳとしたときに、ＤＮ≦ＤＳとするのが好ましい。

ＤＮ＞ＤＳであれば、抜け力（止め輪が相対面する内側継手部材端面と反対側の端面側に引き抜かれる力）が作用した場合、シャフトの周方向凹溝の反凹窪側の開口端が作用点となって、雌スプライン入口チャンファの外径端が支点となる。すなわち、抜け方向側の支点が、反抜け方向側の作用点よりも外径側に位置することになって、止め輪は、外形側が反抜け方向に倒れて外れるおそれがある。これに対して、ＤＮ≦ＤＳであれば、抜け方向側の支点が、反抜け方向側の作用点よりも内径側に位置することになって、抜け力が作用しても、止め輪が倒れにくいものとなる。

等速自在継手として、外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位及び軸方向変位を許容する摺動式であっても、外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位のみを許容する固定式であってもよい。

ドライブシャフトに用いるものであっても、プロペラシャフトに用いるものであってもよい。

本発明では、シャフトに抜け力が作用しても、止め輪が凹窪部に嵌合状態となって、その拡径を規制することができ、シャフトの抜けを防止できる。

凹窪部の深さを０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすれば、シャフトに抜け力が作用した状態において、止め輪の拡径を安定して防止でき、それによってシャフトの抜けを有効に防止でき、しかも、車両のＮＶＨ性能の悪化を防止できる。また、凹窪部の内径寸法を、自由状態での止め輪の外径よりも大きく、拡径状態の外径よりも小さくすることによって、止め輪の凹窪部への嵌合性の向上を図ることができる。

ＤＮ≦ＤＳとすることよって、シャフトに抜け力が作用した際の止め輪の倒れを防止できて、外れを有効に防止できる。

等速自在継手として、摺動式であっても、固定式であってもよく、さらには、ドライブシャフトに用いるものであっても、プロペラシャフトに用いるものであってもよいので、汎用性に優れる。

本発明の実施形態を示す等速自在継手の内側継手部材とシャフトとの関係を示す断面図である。 前記図１の等速自在継手の要部拡大断面図である。 等速自在継手の内側継手部材にシャフトを嵌入する前の断面図である。 前記内側継手部材の要部拡大断面図である。 止め輪を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は正面図である。 ドライブシャフトを示す断面図である。 内側継手部材とシャフトとの要部を示し、（ａ）は凹窪部の内径と嵌着状態の止め輪の外径との関係を示す拡大図であり、（ｂ）は凹窪部の内径と拡径状態の止め輪の外径との関係を示す拡大図である。 内側継手部材とシャフトとの関係を示し、（ａ）は抜け力が作用する前の拡大図であり、（ｂ）は抜け力が作用している状態の拡大図である。 内側継手部材とシャフトとの参考図を示し、（ａ）は抜け力が作用する前の拡大図であり、（ｂ）は抜け力が作用している状態の拡大図である。 本発明の他の実施形態を示す等速自在継手の内側継手部材とシャフトとの関係を示す断面図である。 前記図１０に示す等速自在継手の要部拡大断面図である。 前記図１０に示す等速自在継手の止め輪と凹窪部との関係を示す正面図である。 前記図１０に示す等速自在継手の内側継手部材にシャフトを嵌入する前の断面図である。 前記図１０に示す等速自在継手の内側継手部材の要部拡大断面図である。 前記図１０に示す等速自在継手の内側継手部材の正面図である。 前記図１０に示す等速自在継手に用いる止め輪を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は正面図である。 前記図１０に示す等速自在継手の組立方法を示し、（ａ）は止め輪がシャフトの周方向溝に嵌合する前の要部断面図であり、（ｂ）は止め輪がシャフトの周方向溝に嵌合した状態の要部断面図であり、（ｃ）は止め輪の膨出部と内側継手部材の座ぐり部との位相合わせが完了した状態の要部断面図である。 従来の等速自在継手の抜け止め構造の分解図である。 従来の等速自在継手の内側継手部材とシャフトとの関係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６に本発明にかかるドライブシャフトを示す。このドライブシャフトは、アウトボード側の等速自在継手１と、インボード側の等速自在継手２と、一端部がアウトボード側の等速自在継手に連結されるとともに他端部がインボード側の等速自在継手２に連結されるシャフト３とを備える。アウトボード側の等速自在継手１が２軸間の角度変位のみを許容する固定型であり、インボード側の等速自在継手２が角度変位および軸方向変位を許容する摺動型である。

すなわち、アウトボード側の等速自在継手１は、外側継手部材５と、外側継手部材５の内側に配された内側継手部材６と、外側継手部材５と内側継手部材６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外側継手部材５と内側継手部材６との間に介在してボール７を保持するケージ８とを主要な部材として構成される。内側継手部材６はその軸孔にシャフト３の端部３ａを嵌入することによりスプライン嵌合してシャフト３とトルク伝達可能に結合されている。

外側継手部材５はその内球面１３に、軸方向に延びた複数のトラック溝１４が円周方向等間隔に形成されている。内側継手部材６は、その外球面１５に、軸方向に延びた複数のトラック溝１６が円周方向等間隔に形成されている。

外側継手部材５のトラック溝１４と内側継手部材６のトラック溝１６とは対をなし、各対のトラック溝１４，１６で構成されるボールトラックに１個ずつ、トルク伝達要素としてのボール７が転動可能に組み込んである。ボール７は外側継手部材５のトラック溝１４と内側継手部材６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。ケージ８は外側継手部材５と内側継手部材６との間に摺動可能に介在し、外球面にて外側継手部材５の内球面と接し、内球面にて内側継手部材６の外球面と接する。なお、この場合の等速自在継手は、ツェパー型を示している。

また、外側継手部材５の開口部はブーツ１８にて塞がれている。ブーツ１８は、大径部１８ａと、小径部１８ｂと、大径部１８ａと小径部１８ｂとを連結する蛇腹部１８ｃとからなる。大径部１８ａが外側継手部材５の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド１９ａにて締結され、小径部１８ｂがシャフト３のブーツ装着部３ｂに外嵌され、この状態でブーツバンド１９ｂにて締結されている。

インボード側の等速自在継手２は、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ型等速自在継手）とされ、円筒状の内径面２１に複数の直線状のトラック溝２２を軸方向に形成した外側継手部材２３と、球面状の外径面２４に複数の直線状のトラック溝２５を軸方向に形成した内側継手部材２６と、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とが協働して形成されるボールトラックに配された複数のトルク伝達ボール２７と、トルク伝達ボール２７を保持する保持器２８とで構成される。内側継手部材２６はその軸孔にシャフト３の端部３ｃを嵌入することによりスプライン嵌合してシャフト３とトルク伝達可能に結合されている。

また、外側継手部材２３の開口部はブーツ３０にて塞がれている。ブーツ３０は、大径部３０ａと、小径部３０ｂと、大径部３０ａと小径部３０ｂとを連結する蛇腹部３０ｃとからなる。大径部３０ａが外側継手部材２３の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド３１ａにて締結され、小径部３０ｂがシャフト３のブーツ装着部３ｄに外嵌され、この状態でブーツバンド３１ｂにて締結されている。

インボード側の等速自在継手２では、内側継手部材２６とボール２７と保持器２８等で構成される内部部品Ｓは、外側継手部材２３を軸方向に沿って往復動する。このため、外側継手部材２３の開口部側には、内部部品Ｓの抜けを規制する抜け止め手段３５が設けられている。抜け止め手段３５は、一般的には、外側継手部材２３の内径面の開口部側に周方向溝３６を設け、この周方向溝３６に止め輪３７を嵌着してなるものである。

等速自在継手２において、抜け止め構造Ｍにて内側継手部材２６の軸孔からのシャフト３の抜けが規制される。抜け止め構造Ｍとしては、図５等に示すように、止め輪５０が用いられる。この止め輪５０は、スリット状の切欠部５１を有するリング状体であって、切欠端部には内径側に突出する突部が設けられて幅広部５２，５２が形成されている。そして、この幅広部５２，５２には、この止め輪５０を拡径させる装着工具が挿入される穴部５３，５３が設けられている。また、この止め輪５０は、その断面形状としては、扁平矩形状とされる。なお、図６に示す固定式等速自在継手１においても、内側継手部材６の軸孔からのシャフト３の抜けが規制する必要があるが、この図例のものでは、外側継手部材５のカップ部（マウス部）の底壁が閉じられているので、図６の摺動式等速自在継手２の止め輪５０を用いた抜け止め構造Ｍを適用できない。すなわち、このような止め輪５０を用いた抜け止め構造Ｍは、固定式等速自在継手では、外側継手部材がフランジタイプやディスクタイブ等のカップ部の底壁が閉じられていないものである。

等速自在継手２側に設けられる抜け止め構造Ｍについて述べると、図１に示すように、シャフト３の端部３ｃには雄スプライン５５が形成され、内側継手部材２６の軸孔の内径面には雌スプライン５６が形成される。雄スプライン５５の端部には周方向凹溝５７が形成され、この周方向凹溝５７に止め輪５０が嵌着されることになる。

この場合、シャフト３の端部３ｃは、図３に示すように、内側継手部材２６に対して矢印Ａ方向に嵌入して、シャフト３の雄スプライン５５の端部を内側継手部材２６の一方の端面２６ａ（外側継手部材奥側の端面）から突出させる。そして、周方向凹溝５７に止め輪５０を嵌着することになる。すなわち、幅広部５２，５２の穴部５３，５３に装着工具を挿入して、止め輪５０を拡径した状態で、シャフト３の端部３ｃの端面側から軸方向に沿って嵌入することになる。

ところで、内側継手部材２６の端面２６ａには、図２等に示すように、凹窪部６０が設けられる。この凹窪部６０の深さ寸法Ｌ１（図４参照）としては、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度に設定される。また、凹窪部６０の内径をＤ１とし、図７（ａ）に示すように、周方向凹溝５７に嵌着された状態の止め輪５０の外径をＤ２とし、図７（ｂ）に示すように、止め輪５０を拡径させて、雄スプライン５５を通過させる際の止め輪５０の外径をＤ３としたときに、Ｄ１＞Ｄ２とする。Ｄ１＜Ｄ３とする。すなわち、Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３となる。

止め輪５０の肉厚をＴとし、周方向凹溝５７の幅寸法をＷとした場合、Ｗ＞Ｔとし、Ｔを、例えば、１．５ｍｍとした場合、Ｗ（Ｔ＋Ｌ１＋ｍ）を、１．７ｍｍ〜２．１ｍｍ程度とる。すなわち、（Ｔ＋Ｌ１＋ｍ）＝（１．５＋０．１＋０．１）ｍｍ＝１．７ｍｍとしたり、（Ｔ＋Ｌ１＋ｍ）＝（１．５＋０．５＋０．１）ｍｍ＝２．１ｍｍとしたりする。なお、Ｌ１は、凹窪部６０の深さ寸法Ｌ１（図４参照）を示し、ｍは図２等に示す微小すきまを示す。

また、内側継手部材２６の雌スプライン５６の端面２６ａ側の開口部には、図７等に示すように、チャンファ６１が形成され、この入口チャンファ径をＤＮとし、雄スプライン５５のスプライン大径をＤＳとしたときに、ＤＮ＞ＤＳとしている。しかしながら、後述するように、ＤＮ≦ＤＳ（図９（ａ）参照）とするのが好ましい。

次に、このような抜け止め構造Ｍを備えた等速自在継手において、内側継手部材２６からシャフト３が図８（ｂ）の矢印Ｂのような抜け力が作用した場合にもシャフト３が内側継手部材２６から抜けにくいものであることについて説明する。

まず、抜け力が作用する前は、図８（ａ）に示すように、止め輪５０がシャフト３の周方向凹溝５７に嵌合している。すなわち、周方向凹溝５７の継手開口側の側面５７ａと、凹窪部６０の底面６０ａとが同一平面上に配設され、止め輪５０の継手奥側の端面５０ｂが周方向凹溝５７の継手奥側の側面５７ｂと接触した状態となっている。このため、周方向凹溝５７の継手開口側の側面５７ａ乃至凹窪部６０の底面６０ａが成す端面と、止め輪５０の端面５０ａとの間に隙間が形成されている。また、止め輪５０の継手開口側の端面５０ａと、内側継手部材２６の端面２６ａとは、同一平面上に配設されないで、図２に示すように、微小すきまｍ（図２参照）が設けられる。

この状態において、図８（ｂ）に示すように、内側継手部材２６に対して、シャフト３に矢印Ｂ方向の引き抜き力が作用した場合、凹窪部６０に止め輪５０が嵌合状となる。このため、止め輪５０が拡径しようとした場合、止め輪５０の外径面５０ｃが凹窪部６０の周壁６０ｃに接触して拡径が規制される。このため、シャフト３の抜けが規制される。

ところで、このような抜け力が作用した場合、シャフト３の周方向凹溝の反凹窪側の開口端６５が作用点となって、雌スプライン５６の入口チャンファ６１の外径端６６が支点となる。この場合、図９（ｂ）に示すように、ＤＮ＞ＤＳ、つまり、Ｈ＝ＤＮ−ＤＳ＞０であれば、抜け方向側の支点６６が、反抜け方向側の作用点６５よりも外径側に位置することになって、止め輪５０は、外形側が反抜け方向に倒れて外れるおそれがある。これに対して、図９（ａ）に示すように、ＤＮ≦ＤＳであれば、抜け方向側の支点６６が、反抜け方向側の作用点６５と同一高さ、または内径側に位置することになって、抜け力が作用しても、止め輪が倒れにくいものとなる。

次に図１０と図１１等に示す抜け止め構造Ｍは、図１２と図１６等に示す止め輪５０を用いる。この止め輪５０は、スリット状の切欠部７１を有するリング状体であって、切欠両端部には、外径側に突出する膨出部７０が設けられて幅広部７２，７２が形成されている。そして、この幅広部７２，７２には、この止め輪５０を拡径させる装着工具が挿入される穴部７３，７３が設けられている。

このため、内側継手部材２６の凹窪部６０には、図１５等に示すような座ぐり部７５が設けられ、この座ぐり部７５に止め輪５０の膨出部７０、７０が図１２に示すように、嵌合する。座ぐり部７５としては、図例では、正面視円弧状とされ、膨出部７０、７０の嵌合状態で、図１２の矢印Ｃ方向の幅広部７２，７２の離間動作を規制することができる。なお、座ぐり部７５の曲率半径ｒとしては、止め輪５０の幅広部７２，７２が嵌合して、その離間を規制するものであればよい。このため、座ぐり部７５の形状として、円弧状でなくてもよい。

この抜け止め構造Ｍであっても、凹窪部６０乃至座ぐり部７５の深さ寸法Ｌ１（図１４参照）としては、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度に設定される。また、図１１に示すように、凹窪部６０の内径をＤ１とし、周方向凹溝５７に嵌着された状態の止め輪５０の外径をＤ２とし、止め輪５０を拡径させて、雄スプライン５５を通過させる際の止め輪５０の外径をＤ３としたときに、Ｄ１＞Ｄ２とする。Ｄ１＜Ｄ３とする。すなわち、Ｄ２＜Ｄ１＜Ｄ３となる。

止め輪５０の肉厚をＴとし、周方向凹溝５７の幅寸法をＷとした場合、Ｗ＞Ｔとし、Ｔを、例えば、１．５ｍｍとした場合は、Ｗを、例えば、１．７ｍｍ〜２．１ｍｍ程度とする。さらに、入口チャンファ径をＤＮとし、雄スプライン５５のスプライン大径をＤＳとしたときに、図１１では、ＤＮ＞ＤＳであるが、前記理由により、ＤＮ≦ＤＳとするのが好ましい。

ところで、図１７は、この抜け止め構造Ｍの組み付け方法を示す。まず、図１３に示す状態から、内側継手部材２６の軸孔に対して、シャフト３の雄スプライン５５を矢印Ａのように嵌入して、図１７（ａ）に示すように、周方向凹溝５７の継手開口側の側面５７ａと、凹窪部６０の底面６０ａとが同一平面上に配設されるまで嵌入する。そして、止め輪５０を拡径させて、シャフト３の端部３ｃの端面側から軸方向に沿って矢印のように嵌入することになる。

そして、図１７（ｂ）に示すように、シャフト３の周方向凹溝５７に止め輪５０を嵌合させる。この状態では、止め輪５０の継手奥側の端面５０ｂと周方向凹溝５７の継手奥側の側面５７ｂとが接触した状態となっている。この場合も、周方向凹溝５７の継手開口側の側面５７ａ乃至凹窪部６０の底面６０ａが成す端面と、止め輪５０の端面５０ａとの間に隙間が形成されている。また、止め輪５０の継手開口側の端面５０ａと、内側継手部材２６の端面２６ａとは、同一平面上に配設されないで、図２に示すように、微小すきまｍが設けられる。

その後は、止め輪５０の幅広部（つまみ部）７２，７２と内側継手部材２６の座ぐり部７５との位相合わせを行って、止め輪５０の継手開口側の端面５０ａと、周方向凹溝５７の継手開口側の側面５７ａ乃至凹窪部６０の底面６０ａが成す端面に押し付けた状態とする。これによって、図１２に示すように、止め輪５０の幅広部（つまみ部）７２，７２が座ぐり部７５に嵌合した状態となる。

本発明では、シャフト３に抜け力が作用しても、止め輪５０が凹窪部６０に嵌合状態となって、その拡径を規制することができ、シャフト３の抜けを防止できる。

凹窪部６０の深さを０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすれば、シャフト３に抜け力が作用した状態において、止め輪５０の拡径を安定して防止でき、シャフト３の抜けを有効に防止でき、しかも、車両のＮＶＨ性能の悪化を防止できる。また、凹窪部６０の内径寸法を、自由状態での止め輪５０の外径よりも大きく、拡径状態の外径よりも小さくすることによって、止め輪５０の凹窪部６０への嵌合性の向上を図ることができる。

ＤＮ≦ＤＳとすることよって、抜け方向側の支点が、反抜け方向側の作用点と同一高さ、または内径側に位置することになって、抜け力が作用しても、止め輪５０が倒れにくいものとなる。これによって、外れを有効に防止できる。

ところで、抜け止め構造Ｍとして、摺動式等速自在継手側についてのみ説明したが、固定式等速自在継手側の抜け止め構造Ｍも、前記実施形態と同様の構成でもって構成できる。すなわち、シャフト３の固定式等速自在継手側の端部３ａに形成される雄スプラインに周方向凹溝５７を設けるとともに、内側継手部材６の継手奥側の端面に凹窪部６０を設けるようにすればよい。

この場合も、シャフト３の端部３ａを内側継手部材６の軸孔に嵌入させて、この雄スプラインを、内側継手部材６の軸孔の内径面の雌スプラインに嵌合させる。そして、内側継手部材６から継手内部に突出したシャフト３の周方向溝に、止め輪５０を嵌着すればよい。また、止め輪５０として図１６に示すようないわゆるＣ型止め輪を用いる場合、凹窪部６０に座ぐり部を設ければよい。

前記実施形態では、ドライブシャフトを示したが、本発明の抜け止め構造Ｍとしては、プロペラシャフトに用いるものであってもよい。この場合も、固定式等速自在継手のみに用いても、摺動式等速自在継手のみに用いても、両等速自在継手に用いてもてもよい。このため、この抜け止め構造Ｍは汎用性に優れる。

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、等速自在継手として、図例では、ツェッパ型の固定式等速自在継手や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、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、又はトリポード型等の摺動式等速自在継手であってもよい。

凹窪部６０の深さと抜け防止及びＮＶＨとの関係を調べた。その結果を次の表１に示す。この場合、凹窪部を有さない従来品と凹窪部を有する発明品とを比較した。従来品と発明品とに用いる等速自在継手として、図６に示すダブルオフセットタイプ（ＮＴＮ（株）社製のＤＯＪ）のものを用い、また、止め輪としては、図５に示すタイプのものを用いた。

この表１から分かるように、深さ寸法Ｌ１（段差幅）が０．２ｍｍ以上であれば、従来品に比べて格段に優れた抜け防止効果を示し、０．１ｍｍでは、従来品に比べて優れる効果があった。また、ＮＶＨ性能では、０．５ｍｍまでは、従来品と同等、もしくは許容レベルであったが、０．６ｍｍではＮＶＨ性能の悪化がみられた。なお、止め輪５０を図１６に示すタイプのものを用い、かつ凹窪部６０に座ぐり部７５を設けたものを用いた場合も、結果は同じであった。

３ シャフト
２３ 外側継手部材
２６ 内側継手部材
２７ トルク伝達ボール
５０ 止め輪
５５ 雄スプライン
５６ 雌スプライン
５７ 周方向凹溝
６０ 凹窪部
７０ 膨出部
７１ 切欠部
７５ 座くり部
Ｍ 抜け止め構造

Claims (5)

1. 外側継手部材と、この外側継手部材との間でトルク伝達部材を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記内側継手部材の軸孔にシャフトの端部が挿入され、抜け止め構造にて内側継手部材の軸孔からのシャフトの抜けが規制される等速自在継手であって、
   前記抜け止め構造は、シャフトの端部の周方向凹溝に嵌着する拡縮可能な止め輪と、この止め輪が相対面する内側継手部材端面に設けられて止め輪嵌合状態での止め輪の拡径を規制する凹窪部を有し、その凹窪みの深さが止め輪の肉厚よりも小さいことを特徴とする等速自在継手。
2. 前記止め輪は、スリット状の切欠部を有するリング状体であって、切欠両端部には、外径側に突出する膨出部を備え、前記内側継手部材は、凹窪部の深さが０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで、止め輪の膨出部が嵌合する座ぐり部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
3. 前記止め輪は、スリット状の切欠部を有するリング状体であって、切欠端部には内径側に突出する突部を備え、断面扁平矩形状であって、前記内側継手部材は、凹窪部の深さを０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとし、凹窪部の内径寸法を、自由状態での止め輪の外径よりも大きく、拡径状態の外径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
4. 止め輪装着状態における内側継手部材とシャフト間の軸方向のガタを０．５ｍｍ以内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. 内側継手部材の軸孔に嵌入されるシャフトの端部には、雄スプラインが形成されるとともに、内側継手部材の軸孔の内径面には雌スプラインが形成され、内側継手部材の雌スプライン入口チャンファ径をＤＮとし、雄スプラインのスプライン大径をＤＳとしたときに、ＤＮ≦ＤＳと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。

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