JP3690074B2 - トリポード型等速ジョイント - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の駆動系に組み込み、非直線上に存在する回転軸同士間で、等速で回転力の伝達を行なうトリポード型等速ジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の駆動系に組み込む等速ジョイントの一種として従来から、トリポード型等速ジョイントが広く使用されている。例えば特開昭６３−１８６０３６号公報、同６２−２３３５２２号公報には、図４〜５に示すようなトリポード型の等速ジョイント１が記載されている。この等速ジョイント１は、駆動軸等である第一の回転軸２の端部に固定する中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等である第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とを備える。上記ハウジング３の内周面で円周方向に等間隔の３箇所位置には凹部６、６を、それぞれ上記内周面から上記ハウジング３の直径方向外方に向け形成している。
【０００３】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５は、上記第二の回転軸４の端部に固定する為のボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向に等間隔の３箇所位置に形成したトラニオン８、８とから構成される。それぞれ円柱状に形成されたこれら各トラニオン８、８の周囲には、それぞれローラ９、９を、ニードル軸受１０を介して回転自在に、且つ軸方向に互る若干の変位自在に支持している。そして、これら各ローラ９、９を上記ハウジング３内周面の凹部６、６に嵌合させることにより、等速ジョイント１を構成している。尚、上記各凹部６、６を構成するそれぞれ１対ずつの内側面１１、１１は、それぞれ円弧状凹面としている。従って、上記各ローラ９、９は、これら１対の内側面１１、１１同士の間に、転動及び揺動自在に支持される。
【０００４】
上述の様に構成される等速ジョイント１の使用時、例えば第一の回転軸２が回転すると、この回転力は、ハウジング３から、ローラ９、９、ニードル軸受１０、トラニオン８、８を介して、トリポード５のボス部７に伝わる。そして、このボス部７を端部に固定した第二の回転軸４を回転させる。又、第一の回転軸２の中心軸と第二の回転軸４の中心軸とが不一致の場合（等速ジョイント１にジョイント角が存在した場合）には、これら両回転軸２、４の回転に伴って上記各トラ二オン８、８が、上記各凹部６、６の内側面１１、１１に対して、図４〜５に示す様にトリポード５のボス部７を中心として揺動する方向に変位する。この際、上記各トラニオン８、８の周囲に支承されたローラ９、９が、上記各凹部６、６の内側面上を転動すると共に、上記各トラニオン８、８の軸方向に変位する。これらの動きにより、周知の様に、第一、第二の両回転軸２、４の間で等速性を確保する。
【０００５】
上述の様に構成され作用する等速ジョイント１の場合、ジョイント角が存在する状態で第一、第二の回転軸２、４を回転させると、上記各ローラ９、９が複雑な運動を行なう。即ち、この状態で上記各ローラ９、９は、上記各内側面１１、１１に沿ってハウジング３の軸方向に向きを変えながら移動し、しかもトラニオン８、８の軸方向に変位する。上記各ローラ９、９にこの様に複雑な動きをさせると、これら各ローラ９、９の外周面と上記各内側面１１、１１との間の相対変位が必ずしも円滑に行なわれなくなって、これら両面間に比較的大きな摩擦が発生する。この結果、図４〜５に示す様な構造の等速ジョイント１の場合には、１回転３次の軸力が発生する。そして、自動車に組み込まれ大きなジョイント角を付した状態で大きなトルクを伝達する際等、著しい場合にはシャダー（ｓｈｕｄｄｅｒ）と呼ばれる振動が発生する事が知られている。
【０００６】
この様な原因で発生する振動を抑える為の構造として、前記特開昭６３−１８６０３６号公報には、図６〜８に示す様な等速ジョイント１ａが記載されている。この改良型の等速ジョイント１ａの場合には、各トラニオン８、８の周囲に設けたローラ９ａ、９ａを、それぞれ内側ローラ１２と外側ローラ１３とから構成している。このうちの内側ローラ１２は、内周面を円筒面に、外周面を球状凸面に、それぞれ形成し、軸受１４により上記各トラニオン８、８の周囲に、回転のみ自在に支持している。又、上記外側ローラ１３は、内周面を円筒面とし、上記内側ローラ１２の周囲に、揺動及びこの内側ローラ１２の軸方向に亙る変位自在に嵌合させている。又、上記外側ローラ１３の外周面は、ハウジング３の内周面に形成した凹部６、６毎に１対ずつ設けられたガイド面３１、３１に、上記ハウジング３の軸方向（図６、８の左右方向、図７の表裏方向）に亙る変位のみ自在に転接させている。
【０００７】
上述のように構成される改良型の等速ジョイント１ａの場合には、ローラ９ａ、９ａがハウジング３の軸方向に亙って変位する事は、これら各ローラ９ａ、９ａを構成する外側ローラ１３、１３の転動により許容する。又、ローラ９ａ、９ａがトリポード５を中心として揺動及びトラニオン８、８の軸方向に亙って変位する事は、上記各ローラ９ａ、９ａを構成する内側ローラ１２が上記各外側ローラ１３、１３に対して揺動及び摺動する事により許容する。これら外側、内側各ローラ１３、１２の外周面が相手面に対して行なう変位は、図４〜５に示した構造でローラ９、９が内側面１１、１１及びトラニオン８、８に対して行なう変位に比べて単純であり、安定した変位を行なえる。従って、等速ジョイント１ａの回転に伴って発生する軸力を低減し、大きなジョイント角を付した状態で大きなトルクを伝達する際にも、不快な振動が発生する事を抑えられる。
【０００８】
【先発明の説明】
更に、図６〜８に示した従来構造の第２例の構造の弱点をなくして、トリポード型等速ジョイントの耐久性を確保する為の新たな構造として特願平８−４０７３号、同８−１３８３３５号には、図９〜１１に示す様な構造が記載されている。この先発明の構造の場合も、軸方向一端側が開口した中空筒状のハウジング３ａは、その他端側（図９の背面側）中心部を、図示しない第一の回転軸の端部に固定する。一方、トリポード５は、やはり図示しない第二の回転軸の端部に固定する。
【０００９】
上記ハウジング３ａの内周面には３個の凹部６ａ、６ａを、円周方向に亙り等間隔に、このハウジング３ａの直径方向外方に向けて形成している。又、これら各凹部６ａ、６ａの内面で互いに対向する部分には、各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつのガイド凹溝１５、１５を、それぞれ上記ハウジング３ａの軸方向（図９の表裏方向、図１０〜１１の左右方向）に亙り形成している。即ち、上記各凹部６ａ、６ａの内面の一部で互いに対向する部分は、両側部分よりも凹ませて、上記各ガイド凹溝１５、１５としている。上記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けたガイド凹溝１５、１５の底面１６、１６同士は、互いに平行にしている。又、これら各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けたガイド凹溝１５、１５の幅Ｗ１５は、互いに等しくしている。
【００１０】
一方、上記トリポード５は、上記第二の回転軸の端部を固定自在な円筒状のボス部７の外周面に３本のトラニオン８、８を、円周方向に亙り等問隔に固設している。これら各トラニオン８、８は、それぞれが上記３個の凹部６ａ、６ａ内に進入自在である。尚、上記ボス部７の内周面にはスプライン溝１７を形成して、このボス部７と上記第二の回転軸との間で大きな回転力の伝達を可能にしている。
【００１１】
上記各トラニオン８、８の外周面にはそれぞれ内側ローラ１２ａ、１２ａを、それぞれラジアルニードル軸受１８、１８を介して、回転自在且つ上記各トラニオン８、８の軸方向に亙る変位自在に支持している。これら各ラジアルニードル軸受１８、１８は、保持器を設けない、所謂総ころ軸受である。但し、負荷条件によっては、保持器付ニードル軸受を使用する事もできる。又、上記各トラニオン８、８の先端部で上記各ラジアルニードル軸受１８、１８よりも突出した部分には、円環状の抑えリング１９、１９を外嵌している。更に、上記各トラニオン８、８の先端部でこれら各抑えリング１９、１９よりも突出した部分に形成した係止溝２０には、止め輪２１を係止している。従って、上記各抑えリング１９、１９及び上記各ラジアルニードル軸受１８、１８を構成するニードル２２、２２が、上記各トラニオン８、８から抜け出る事はない。
【００１２】
又、図示の例では、上記各抑えリング１９、１９の外端縁部（ボス部７の外周面から遠い側の端部）に、直径方向外方に突出する係止鍔２３、２３を形成している。これら各係止鍔２３、２３の外径Ｄ23は、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａの内径Ｒ12aよりも大きい（Ｄ23＞Ｒ12a）。従って、これら各内側ローラ１２ａ、１２ａは、上記各トラニオン８、８に対して軸方向に変位自在ではあるが、その変位量は、上記ボス部７の外周面と上記係止鍔２３、２３とにより制限される。上記各内側ローラ１２ａ、１２ａの内周面は、上記各トラニオン８、８の軸方向に亙る変位を自在とすぺく、円筒面２４としている。これに対して、これら各内側ローラ１２ａ、１２ａの外周面は、球状凸面２５としている。
【００１３】
上述の様に構成され、上記各トラニオン８、８の周囲に回転及び軸方向に亙る変位自在に支持された、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａの周囲には、外側ローラ１３ａ、１３ａを支持している。そして、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面を、前記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝１５、１５に、前記ハウジング３ａの軸方向に亙る変位のみ自在に転接させる、円筒面状の転動面としている。この為に、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外径Ｄ13aは、対をなすガイド凹溝１５、１５の（底面１６、１６同士の）間隔Ｄ15よりも僅かに小さく（Ｄ13a＜Ｄ15）している。又、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの幅Ｗ13aは、上記各ガイド凹溝１５、１５の幅Ｗ１５よりも僅かに小さく（Ｗ13a＜Ｗ15）している。
【００１４】
又、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの内周面は、球状凹面２６としている。そして、この球状凹面２６の中心点を各外側ローラ１３ａ、１３ａの中心軸上に置く事により、これら球状凹面２６と球状凸面２５とを揺動変位自在に組み合わせ自在としている。上記外側ローラ１３ａ、１３ａは、これら球状凹面２６と球状凸面２５とを嵌合させる事により、上記各内側ローラ１２ａの外側に揺動自在に外嵌している。尚、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの内周面の直径方向反対側２個所には、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの内側に上記各内側ローラ１２ａ、１２ａを嵌合させる為の入れ溝２７、２７を形成している。尚、これら各入れ溝２７、２７に関しては、実開平５−６７８２１号公報等に記載されている様に、従来から周知である。
【００１５】
上述の様に構成される先発明のトリポード型等速ジョイントの場合、各内側ローラ１２ａ、１２ａ及び外側ローラ１３ａ、１３ａがハウジング３ａの軸方向に亙って変位する事は、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａがガイド凹溝１５、１５に対して転動する事により許容する。又、トラニオン８、８がトリポード５のボス部７を中心として揺動する事は、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａが上記各外側ローラ１３ａ、１３ａに対して揺動する事により許容する。又、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａ及び外側ローラ１３ａ、１３ａが前記各トラニオン８、８の軸方向に変位する事は、ラジアルニードル軸受１８、１８を介して上記各トラニオン８、８に支持された上記各内側ローラ１２ａ、１２ａが、これら各トラニオン８、８に対して変位する事により許容する。更に、先発明のトリポード型等速ジョイントの場合には、構成各部材同士の当接部が比較的広い面積で摺接する為、これら構成各部材の摩耗及び早期剥離を低減できる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成される先発明のトリポード型等速ジョイントの場合、各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面とガイド凹溝１５、１５の内側面との摺接に基づく摩擦抵抗が安定せず、必ずしも伝達効率が良くない。この理由に就いて、図１２〜１４により説明する。
【００１７】
図４〜５に示す様に、第一の回転軸２の中心軸と第二の回転軸４の中心軸とが不一致の状態でこれら両回転軸２、４同士の間で回転力の伝達を行なうと、トリポード５を構成する３本のトラニオン８は、ボス部７を中心に往復揺動する。これに対して上記各外側ローラ１３ａは、カイド凹溝１５に沿って、ハウジング３ａの軸方向（図１２の左右方向）に往復移動するのみである。この結果、上記各外側ローラ１３ａには、上記ガイド凹溝１５と直角方向の力が加わる。尚、図１２〜１４に記載したガイド凹溝１５ａは、本発明の実施の形態と同様の形状を有するが、図９〜１１に示した形状を有するガイド凹溝１５の場合でも同様である。例えば、上記トラニオン８が、図１２（Ａ）の状態から同図（Ｂ）の状態に変位する際には、上記外側ローラ１３ａに押圧方向（図１２の上方向）の力が加わり、この外側ローラ１３ａの外周寄り外側面（上記ボス部７から遠い側の面で、図１２の上面）が、上記ガイド凹溝１５ａ（１５）の内側面に押し付けられる。これに対して、上記トラニオン８が、図１２（Ｂ）の状態から同図（Ａ）の状態に変位する際には、上記外側ローラ１３ａに引っ張り方向（図１２の下方向）の力が加わり、この外側ローラ１３ａの内周寄り外側面（上記ボス部７側の面で、図１２の下面）が、上記ガイド凹溝１５ａ（１５）の内側面に押し付けられる。
【００１８】
一方、前述した様に上記外側ローラ１３ａの幅Ｗ13aは、上記ガイド凹溝１５（１５ａ）の幅Ｗ １５ よりも僅かに小さく（Ｗ13a＜Ｗ15）している。この理由は、上記外側ローラ１３ａの外側面と上記ガイド溝１５（１５ａ）の内側面とが互いに強く擦れ合う事を防止する為である。従って、これら外側ローラ１３ａの外側面と上記ガイド溝１５ａ（１５）の内側面との間には、図１３に示す様な隙間２８が形成される。又、上記トラニオン８が上記ボス部７を中心に揺動する際に上記外側ローラ１３ａには、球状凸面２５と球状凹面２６との摩擦に基づき、上記ガイド溝１５ａ（１５）に対し傾斜させる方向の力が作用する。そして、この力と上記隙間２８との存在に基づいて上記外側ローラ１３ａは、上記ガイド溝１５ａ（１５）に対し、図１４に誇張して示す様に傾斜する。
【００１９】
この様に上記外側ローラ１３ａがガイド溝１５ａ（１５）に対し傾斜すると、上記トラニオン８の揺動に基づいて上記外側ローラ１３ａが、上記ガイド溝１５ａ（１５）に対し乗り上げる傾向となり、このガイド溝１５ａ（１５）の内側面と外側ローラ１３ａの外側面との間に大きな摩擦力が作用する。この為、上記外側ローラ１３ａの転動が円滑に行なわれなくなって、トリポードジョイント１ａの内部での摩擦損失が増大し、このトリポードジョイント１ａの伝達効率が低減するだけでなく、上記トラニオン８に加わる軸力が増大する。この様な軸力の増大に伴って、大きなジョイント角を付した状態で大きなトルクを伝達する際等、使用条件が厳しい場合には、前述したシャダーと呼ばれる振動の発生を抑えきれない可能性がある。
本発明のトリポード型等速ジョイントは、上述の様な原因による振動の発生を防止するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のトリポード型等速ジョイントは、従来の、或は前述した先発明のトリポード型等速ジョイントと同様に、第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空筒状のハウジングと、このハウジングの内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された３個の凹部と、これら各凹部の内面で互いに対向する部分に、それぞれ上記ハウジングの軸方向に亙って各凹部毎に１対ずつ形成され、それぞれの底面を平坦面としたガイド凹溝と、上記各凹部内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固定されるトリポードと、それぞれ上記各トラニオンの外周面に、回転自在に支持された３個の内側ローラと、それぞれの外周面を上記各凹部毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝に上記ハウジングの軸方向に亙る変位のみ自在に転接する円筒面状の転動面とすると共に、上記各内側ローラに揺動自在に外嵌された３個の外側ローラとを備え、これら各外側ローラの上記各トラニオンの軸方向に互る変位を自在としている。
【００２１】
特に、本発明のトリポード型等速ジョイントに於いては、上記各凹部毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝のうち、少なくとも回転伝達時に上記外側ローラの外周面が押圧されるガイド凹溝の底面と上記各トラニオンの中心軸とを、ジョイント角が０度の状態で互いに非平行とし、前記ガイド凹溝の一対の底面の一方にのみ、前記外側ローラの内方側面と当接する当接部を設けている。
【００２２】
【作用】
上述のように構成される本発明のトリポード型等速ジョイントが、第一の回転軸の端部に固定されるハウジングと第二の回転軸の端部に固定されるトリポードとの間で回転力の伝達を行なう際の作用自体は、前述した従来の、或は先発明のトリポード型等速ジョイントの場合と同様である。
【００２３】
特に、本発明のトリポード型等速ジョイントは、上記外側ローラの外周面が押圧されるガイド凹溝の底面と上記各トラニオンの中心軸とを、互いに非平行としている為、回転伝達時に外側ローラの片側外側面が、上記ガイド凹溝の片側内側面に押し付けられた状態のままとなる。この為、上記外側ローラが上記ガイド凹溝に対して大きく傾斜することがなくなり、このガイド凹溝に沿う外側ローラの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦に基づく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。また、前記ガイド凹溝の一対の底面の一方にのみ、前記外側ローラの内方側面と当接する当接部を設けているので、他方の底面はストレートに延在させることができ、それにより例えばハウジングの鍛造成形を容易とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、ジョイント角を付した状態での回転力伝達時に、トリポード型等速ジョイント内部での摩擦損失を低減すると共に、シャダーと呼ばれる振動の発生を防止する為の構造にある。本例の場合、その他の部分の構造及び作用に就いては、前述の図９〜１１に示した先発明の構造とほぼ同様である為、同等部分に関する図示及び説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。更に、ガイド凹溝やローラ等は三組共通するため、煩雑さを回避すべく一組のみ符号を付している。尚、図１〜２に示した本発明に係る構造と、図９〜１１に示した先発明に係る構造とを比較した場合、ハウジング３ａの外側形状が異なるが、このハウジング３ａの形状の相違は、本発明の要旨には関係しない。又、本例の構造を自動車の駆動系に組み込んだ状態で自動車を前進させると、ハウジング３ａ及びトリポード５は、図１の反時計方向に回転する。従って、次述するガイド凹溝１５ａ、１５ａと外側ローラ１３ａ、１３ａとの係合部のうち、時計方向前側のガイド凹溝１５ａ、１５ａと外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが、互いに当接して回転力を伝達するアンカ側となる。これに対して、時計方向後側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’と外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが、互いに離隔する反アンカ側となる。
【００２５】
上記ハウジング３ａの内周面の３箇所位置に、円周方向に亙って等間隔に形成した各凹部６ａ、６ａには、これら各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつのガイド凹溝１５ａ、１５ａ’を設けている。ガイド凹溝１５ａは、幅方向中央部の平坦部２９Ａの径方向内側のみに傾斜部３０Ａを形成し、ガイド凹溝１５ａ’は、幅方向中央部の平坦部２９Ｂの径方向外側のみに傾斜部３０Ｂを形成し、平坦部２９Ｂは内方にストレートに延在している。すなわち、ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’は、非対称の形状を有し、傾斜部３０Ａ、３０Ｂは、開角側に傾斜しているトラニオン軸に向かって幅寸法を大きくしている。かかる非対称のガイド凹溝形状は、ハウジング３ａを形成する際に、鍛造における素材の絞りを容易にする。
【００２６】
一方、トリポード５に設けた３本のトラニオン８、８を、それぞれ上記各凹部６ａ、６ａ内に進入させている。特に、本発明のトリポード型等速ジョイントの場合には、上記ハウジング３ａとトリポード５との間で回転力の伝達を行なっている状態で、これら各トラニオン８、８に関して上記各凹部６ａ、６ａ及び外側ローラ１３ａ、１３ａを、非対称に配置している。即ち、上述の様に、本例の構造を自動車の駆動系に組み込んだ状態で自動車を前進させると、ハウジング３ａがトリポード５を図１の反時計方向に回転させ、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。本例の場合には、この様に平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と互いに当接させ、かつジョイント角を０度とした状態で、上記各トラニオン８，８とアンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ，２９Ａとが互いに傾斜した状態で対向するように、構成各部の形状並びに寸法を規制している。
【００２７】
即ち、上記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝１５ａ、１５ａ’のうち、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの底面である平坦部２９Ａ、２９Ａと、上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを、角度θだけ傾斜させて、互いに非平行としている。本例の場合、上記各平坦部２９Ａ、２９Ａの延長線Ｙと上記各中心軸Ｘ、Ｘとの距離が、直径方向外方に向かう程小さくなる様にしている。尚、上記各中心軸Ｘ、Ｘは、上記ハウジング３ａとトリポード５との間にジョイント角を付した状態では、図１の表裏方向に傾斜する。従って、上記各平坦部２９Ａ、２９Ａとトラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを互いに非平行にするとは、上記ハウジング３ａをその端部に固定する第一の回転軸の軸心と、上記トリポード５をその端部に固定する第二の回転軸の軸心とを一致させた、ジョイント角が０度の状態で言う。
【００２８】
上述のように構成される本発明のトリポード型等速ジョイントは、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面が押圧される平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを、ジョイント角が０度の状態で互いに非平行としている為、回転伝達時に上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの片側外側面が、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’の片側内側面に押し付けられた状態のままとなる。この理由は、次の通りである。
【００２９】
回転力の伝達時には、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’のうち、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ、２９Ａが、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面を押圧する。そして、この反作用として、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面が上記各平坦部２９Ａ、２９Ａに押し付けられる。本発明のトリポード型等速ジョイントの場合、これら各平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを互いに非平行としたことに伴ない、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａを軸方向に変位させる方向の分力が発生する。そして、この分力に基づき上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが、内側ローラ１２ａ、１２ａと共にトラニオン８、８の軸方向に変位して、上記ガイド凹溝１５ａ、１５ａの片側内側面である傾斜部３０Ａに押し付けられる。
【００３０】
より具体的には、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａが、平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとの間隔が広くなる側に変位する。従って、本例の場合には、等速ジョイント１ａの直径方向内側部分で、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａの内側面である傾斜部３０Ａとが当接する。等速ジョイント１ａの直径方向外側部分では、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の外側面３０Ｂとの間に、常に隙間２８ａ（図１参照）が存在するようになる。
【００３１】
この為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが転動しようとする方向が、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａの長さ方向（図１の表裏方向）に対して大きく傾斜することがなくなり、これら各ガイド凹溝１５ａ、１５ａに沿う上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦にもとづく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。
【００３２】
尚、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂは、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ、２９Ａと平行にしている。この理由は、動力伝達時に上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの中心軸が上記各トラニオン８、８の中心軸に対して傾斜することに鑑み、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と反アンカ側の平坦部２９Ｂ、２９Ｂとが擦れ合うことを防止する為である。即ち、各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と反アンカ側の平坦部２９Ｂ、２９Ｂとが擦れ合うと、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの回転抵抗が大きくなり、等速ジョイント１ａ内での動力損失が増大すると共に、軸力が増大する。そこで、上記反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂを上述の方向に傾斜させることにより、動力損失及び軸力の増大を防止している。
【００３３】
更に、図示の例のように、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’を（図９〜１１に示す様な断面矩形ではなく）、平坦部２９と傾斜部３０Ａとを備えるよう形成した場合には、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦に基づく動力損失の低減をより確実に図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れる。即ち、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’の断面形状を上述のようにしている為、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の内面と上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外面とが、上記各トラニオン８、８の揺動の全範囲に亙り互いに摺接しない。言い換えれば、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの片側内側面と上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの片側外側面とが摺接するのみとなる。
【００３４】
即ち、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外径Ｄ13a（図９参照）は、前記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ形成したガイド凹溝１５ａ、１５ａ’の平坦部２９Ａ、２９Ｂ同士の間隔Ｄ29よりも僅かに小さく（Ｄ13a＜Ｄ29）している。従って、動力伝達時に上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面は、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの内側面に当接する反面、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の内側面とは離隔する。前述の図９〜１１に示したような、断面矩形のガイド凹溝１５、１５の場合には、必ずしも各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面が反アンカ側のガイド凹溝１５、１５の内側面から離隔せす、等速ジョイント内での動力損失が増大する場合が考えられる。これに対して、本例の場合には、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の内側面がない為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面の摺接を防止して、等速ジョイント内での動力損失を小さく抑えられる。
【００３５】
一方、図１の例において、自動車が後進するような場合には、ハウジング３ａはトリポード５を時計方向に回転させる。かかる場合には、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。本例の場合には、この様に平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と互いに当接させ、かつジョイント角を０度とした状態で、上記各トラニオン８，８とアンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ，２９Ｂとが互いに傾斜した状態で対向するように、構成各部の形状並びに寸法を規制している。
【００３６】
回転力の伝達時には、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’のうち、アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂが、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面を押圧する。そして、この反作用として、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面が上記各平坦部２９Ｂ、２９Ｂに押し付けられる。本発明のトリポード型等速ジョイントの場合、これら各平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを互いに非平行としたことに伴ない、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａを軸方向に変位させる方向の分力が発生する。そして、この分力に基づき上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが、内側ローラ１２ａ、１２ａと共にトラニオン８、８の軸方向に変位して、上記ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の片側外側面である傾斜部３０Ｂに押し付けられる。
【００３７】
より具体的には、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａが、平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとの間隔が広くなる側に変位する。従って、本例の場合には、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の外側面である傾斜部３０Ｂとが当接する。等速ジョイント１ａの直径方向内側部分では、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの内側面は何れにも当接することはない（図１参照）。即ち、各外側ローラ１３ａ、１３ａの内側面の当接を、確実に回避することができる。
【００３８】
この為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが転動しようとする方向が、上記各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の長さ方向（図１の表裏方向）に対して大きく傾斜することがなくなり、これら各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’に沿う上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦にもとづく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。なお、かかる場合の軸力は、自動車が前進する場合（ハウジング３ａが反時計方向に回転する場合）とほぼ同じである。かかるトリポード型等速ジョイントは、回転方向が異なる左右両輪の駆動に用いることができ、よって部品の共通化を図ることができる。
【００３９】
図２は、本発明の第２例を示す断面図である。なお、第２例については、図１に示す第１例に対して異なる点を中心に説明し、共通する部分については詳細な説明を省略する。
【００４０】
図２に示す第２例が、第１例と異なるのは、そのハウジング１０３ａの形状である。より具体的には、ガイド凹溝１１５ａは、幅方向中央部の平坦部１２９Ａの径方向両側に傾斜部１３０Ａ、１３０Ｂを形成し、ガイド凹溝１１５ａ’は、傾斜部を形成していない。ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａ’も、非対称の形状を有し、開口部に向かう程幅寸法を大きくしている。かかる非対称のガイド凹溝形状は、ハウジング１０３ａを形成する際に、鍛造における素材の絞りを容易にする。
【００４１】
上述の様に、本例の構造を自動車の駆動系に組み込んだ状態で自動車を前進させると、ハウジング１０３ａがトリポード５を図２の反時計方向に回転させ、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの平坦部１２９Ａ、１２９Ａと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。従って、本例の場合には、等速ジョイント１ａの直径方向内側部分で、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの内側面である傾斜部１３０Ａとが当接する。等速ジョイント１ａの直径方向外側部分では、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの外側面１３０Ｂとの間に、常に隙間２８ｂ（図２参照）が存在するようになる。
【００４２】
この為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが転動しようとする方向が、上記各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの長さ方向（図１の表裏方向）に対して大きく傾斜することがなくなり、これら各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａに沿う上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦にもとづく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。
【００４３】
一方、自動車を後進させると、ハウジング１０３ａがトリポード５を図２の時計方向に回転させ、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１１５ａ’、１１５ａ’の平坦部１２９Ｂ、１２９Ｂと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。かかる場合には、外側ローラ１３ａ，１３ａは、反アンカ側でガイド支持されるため、回転抵抗が大きくなる。即ち、自動車が動いているときのほとんどは前進であることに鑑み、図２の例は、前進専用のトリポード等速ジョイントとしている。なお、かかるトリポード等速ジョイントは、左右両輪用として、鏡像の関係にある二種類のハウジングを用意する必要がある。
【００４４】
本例の場合にも、平坦部１２９Ｂをストレートに延在させているので、外側ローラ１３ａとの無用の当接を回避し、ハウジング１０３ａの鍛造成形を容易にする。
【００４５】
尚、前述した第１例の場合も、上述した第２例の場合も、延長線Ｙと中心軸Ｘとの傾斜角度θは、外側ローラ１３ａ、１３ａをトラニオン８、８の軸方向に変位させる為に要する必要最小限の分力を発生させる面から、設計的に規制する。即ち、上記傾斜角度θが小さ過ぎると、上記分力が小さ過ぎて、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａをトラニオン８、８の軸方向に変位させる事ができず、前述の図１４に示した様な、外側ローラ１３ａの傾斜を防止する作用が不十分となり、上記各トラニオン８、８に作用する軸力が増大する。これに対して、上記傾斜角度θを大きくし過ぎると、上記分力が過大になり、上記外側ローラ１３ａ、１３ａの片側外側面と上記ガイド凹溝１５ａの片側内側面との当接圧が過大になり、この外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれなくなって、やはり上記各トラニオン８、８に作用する軸力が増大する。この軸力の増大が振動に結びつくことは、前述した通りである。
【００４６】
本発明者の実験によると、この傾斜角度θを１．５〜３．５度の範囲、更に好ましくは２〜３度（本例では２．３度）の範囲に規制すれば、上記各トラニオン８、８に作用する軸力を十分に低減できることが分った。図３は、この実験の結果を示している。この図３で、横軸は上記傾斜角度θを、縦軸はトラニオン８に発生する軸力の大きさ（軸力値）を、それぞれ表している。このような実験を、ハウジング３ａの中心軸とトリポード５との中心軸との交差角度（ジョイント角）を１０〜２０度の範囲で２度刻みに６通りに変えつつ行なった。尚、ジョイント角と曲線との対応に就いては、図３の右部に記載した。
【００４７】
この図３から明らかな通り、傾斜角度θを１．５〜３．５度の範囲、更に好ましくは２〜３度の範囲に規制すれば、上記各トラニオン８、８に作用する軸力を十分に低減できる。又、上記傾斜角度θを設ける事による軸力の低減効果は、ジョイント角が大きくなる程顕著になる。尚、以上の説明から明らかな通り、本発明は大きなジョイントを付した状態でシャダーと呼ばれる振動が発生するのを防止するものである。ジョイント角が０度の状態でガイド凹溝の底面の方向を規制したのは、この底面の傾斜方向を表現する為の便宜上のものである。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のトリポード型等速ジョイントは、以上に述べた通り構成され作用するので、内部で発生する摩擦に基づく動力損失の低減を図り、伝達効率の向上を図ると共に、動力伝達時に発生する振動の低減にも寄与できる。またガイド凹溝の一対の底面の一方にのみ、外側ローラの内方側面と当接する当接部を設けているので、他方の底面はストレートに延在させることができ、それにより例えばハウジングの鍛造成形を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分切断正面図。
【図２】同第２例を示す部分切断正面図。
【図３】ガイド凹溝の底面とトラニオンの中心軸との傾斜角度並びにジョイント角がトラニオンの軸力値に及ぼす影響を示す線図。
【図４】従来のトリポード型等速ジョイントの第１例を示す略斜視図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】従来のトリポード等速ジョイントの第２例を、ジョイント角が０度の状態で示す部分切断側面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】ジョイント角を付した状態で示す、図６の左部に相当する図。
【図９】先発明にかかるトリポード型等速ジョイントを示す部分切断正面図。
【図１０】一部を省略し、ジョイント角が０度の状態で示す、図９のＣ−Ｃ断面図。
【図１１】ジョイント角が大きい状態で示す、図１０と同様の図。
【図１２】ジョイント角が大きい状態での回転力伝達時における各部の挙動を説明するための、図１０〜１１と同様の図。
【図１３】外側ローラの外側面とガイド凹溝の内側面との間に存在する隙間を誇張して示す、部分切断正面図。
【図１４】外側ローラの外側面とガイド凹溝の内側面との間に存在する隙間に基づいて外側ローラが傾斜した状態を誇張して示す、図１１と同様の図。
【符号の説明】
３ａ，１０３ａ‥‥ハウジング
５‥‥トリポード
６ａ、１０６ａ‥‥凹部
１２ａ‥‥内側ローラ
１３ａ‥‥外側ローラ
１５ａ，１５ａ’‥‥ガイド凹溝
２９Ａ、２９Ｂ，１２９Ａ，１２９Ｂ‥‥平坦部
３０Ａ，３０Ｂ、１３０Ａ，１３０Ｂ‥‥傾斜部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の駆動系に組み込み、非直線上に存在する回転軸同士間で、等速で回転力の伝達を行なうトリポード型等速ジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の駆動系に組み込む等速ジョイントの一種として従来から、トリポード型等速ジョイントが広く使用されている。例えば特開昭６３−１８６０３６号公報、同６２−２３３５２２号公報には、図４〜５に示すようなトリポード型の等速ジョイント１が記載されている。この等速ジョイント１は、駆動軸等である第一の回転軸２の端部に固定する中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等である第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とを備える。上記ハウジング３の内周面で円周方向に等間隔の３箇所位置には凹部６、６を、それぞれ上記内周面から上記ハウジング３の直径方向外方に向け形成している。
【０００３】
一方、第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５は、上記第二の回転軸４の端部に固定する為のボス部７と、このボス部７の外周面で円周方向に等間隔の３箇所位置に形成したトラニオン８、８とから構成される。それぞれ円柱状に形成されたこれら各トラニオン８、８の周囲には、それぞれローラ９、９を、ニードル軸受１０を介して回転自在に、且つ軸方向に互る若干の変位自在に支持している。そして、これら各ローラ９、９を上記ハウジング３内周面の凹部６、６に嵌合させることにより、等速ジョイント１を構成している。尚、上記各凹部６、６を構成するそれぞれ１対ずつの内側面１１、１１は、それぞれ円弧状凹面としている。従って、上記各ローラ９、９は、これら１対の内側面１１、１１同士の間に、転動及び揺動自在に支持される。
【０００４】
上述の様に構成される等速ジョイント１の使用時、例えば第一の回転軸２が回転すると、この回転力は、ハウジング３から、ローラ９、９、ニードル軸受１０、トラニオン８、８を介して、トリポード５のボス部７に伝わる。そして、このボス部７を端部に固定した第二の回転軸４を回転させる。又、第一の回転軸２の中心軸と第二の回転軸４の中心軸とが不一致の場合（等速ジョイント１にジョイント角が存在した場合）には、これら両回転軸２、４の回転に伴って上記各トラ二オン８、８が、上記各凹部６、６の内側面１１、１１に対して、図４〜５に示す様にトリポード５のボス部７を中心として揺動する方向に変位する。この際、上記各トラニオン８、８の周囲に支承されたローラ９、９が、上記各凹部６、６の内側面上を転動すると共に、上記各トラニオン８、８の軸方向に変位する。これらの動きにより、周知の様に、第一、第二の両回転軸２、４の間で等速性を確保する。
【０００５】
上述の様に構成され作用する等速ジョイント１の場合、ジョイント角が存在する状態で第一、第二の回転軸２、４を回転させると、上記各ローラ９、９が複雑な運動を行なう。即ち、この状態で上記各ローラ９、９は、上記各内側面１１、１１に沿ってハウジング３の軸方向に向きを変えながら移動し、しかもトラニオン８、８の軸方向に変位する。上記各ローラ９、９にこの様に複雑な動きをさせると、これら各ローラ９、９の外周面と上記各内側面１１、１１との間の相対変位が必ずしも円滑に行なわれなくなって、これら両面間に比較的大きな摩擦が発生する。この結果、図４〜５に示す様な構造の等速ジョイント１の場合には、１回転３次の軸力が発生する。そして、自動車に組み込まれ大きなジョイント角を付した状態で大きなトルクを伝達する際等、著しい場合にはシャダー（ｓｈｕｄｄｅｒ）と呼ばれる振動が発生する事が知られている。
【０００６】
この様な原因で発生する振動を抑える為の構造として、前記特開昭６３−１８６０３６号公報には、図６〜８に示す様な等速ジョイント１ａが記載されている。この改良型の等速ジョイント１ａの場合には、各トラニオン８、８の周囲に設けたローラ９ａ、９ａを、それぞれ内側ローラ１２と外側ローラ１３とから構成している。このうちの内側ローラ１２は、内周面を円筒面に、外周面を球状凸面に、それぞれ形成し、軸受１４により上記各トラニオン８、８の周囲に、回転のみ自在に支持している。又、上記外側ローラ１３は、内周面を円筒面とし、上記内側ローラ１２の周囲に、揺動及びこの内側ローラ１２の軸方向に亙る変位自在に嵌合させている。又、上記外側ローラ１３の外周面は、ハウジング３の内周面に形成した凹部６、６毎に１対ずつ設けられたガイド面３１、３１に、上記ハウジング３の軸方向（図６、８の左右方向、図７の表裏方向）に亙る変位のみ自在に転接させている。
【０００７】
上述のように構成される改良型の等速ジョイント１ａの場合には、ローラ９ａ、９ａがハウジング３の軸方向に亙って変位する事は、これら各ローラ９ａ、９ａを構成する外側ローラ１３、１３の転動により許容する。又、ローラ９ａ、９ａがトリポード５を中心として揺動及びトラニオン８、８の軸方向に亙って変位する事は、上記各ローラ９ａ、９ａを構成する内側ローラ１２が上記各外側ローラ１３、１３に対して揺動及び摺動する事により許容する。これら外側、内側各ローラ１３、１２の外周面が相手面に対して行なう変位は、図４〜５に示した構造でローラ９、９が内側面１１、１１及びトラニオン８、８に対して行なう変位に比べて単純であり、安定した変位を行なえる。従って、等速ジョイント１ａの回転に伴って発生する軸力を低減し、大きなジョイント角を付した状態で大きなトルクを伝達する際にも、不快な振動が発生する事を抑えられる。
【０００８】
【先発明の説明】
更に、図６〜８に示した従来構造の第２例の構造の弱点をなくして、トリポード型等速ジョイントの耐久性を確保する為の新たな構造として特願平８−４０７３号、同８−１３８３３５号には、図９〜１１に示す様な構造が記載されている。この先発明の構造の場合も、軸方向一端側が開口した中空筒状のハウジング３ａは、その他端側（図９の背面側）中心部を、図示しない第一の回転軸の端部に固定する。一方、トリポード５は、やはり図示しない第二の回転軸の端部に固定する。
【０００９】
上記ハウジング３ａの内周面には３個の凹部６ａ、６ａを、円周方向に亙り等間隔に、このハウジング３ａの直径方向外方に向けて形成している。又、これら各凹部６ａ、６ａの内面で互いに対向する部分には、各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつのガイド凹溝１５、１５を、それぞれ上記ハウジング３ａの軸方向（図９の表裏方向、図１０〜１１の左右方向）に亙り形成している。即ち、上記各凹部６ａ、６ａの内面の一部で互いに対向する部分は、両側部分よりも凹ませて、上記各ガイド凹溝１５、１５としている。上記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けたガイド凹溝１５、１５の底面１６、１６同士は、互いに平行にしている。又、これら各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けたガイド凹溝１５、１５の幅Ｗ１５は、互いに等しくしている。
【００１０】
一方、上記トリポード５は、上記第二の回転軸の端部を固定自在な円筒状のボス部７の外周面に３本のトラニオン８、８を、円周方向に亙り等問隔に固設している。これら各トラニオン８、８は、それぞれが上記３個の凹部６ａ、６ａ内に進入自在である。尚、上記ボス部７の内周面にはスプライン溝１７を形成して、このボス部７と上記第二の回転軸との間で大きな回転力の伝達を可能にしている。
【００１１】
上記各トラニオン８、８の外周面にはそれぞれ内側ローラ１２ａ、１２ａを、それぞれラジアルニードル軸受１８、１８を介して、回転自在且つ上記各トラニオン８、８の軸方向に亙る変位自在に支持している。これら各ラジアルニードル軸受１８、１８は、保持器を設けない、所謂総ころ軸受である。但し、負荷条件によっては、保持器付ニードル軸受を使用する事もできる。又、上記各トラニオン８、８の先端部で上記各ラジアルニードル軸受１８、１８よりも突出した部分には、円環状の抑えリング１９、１９を外嵌している。更に、上記各トラニオン８、８の先端部でこれら各抑えリング１９、１９よりも突出した部分に形成した係止溝２０には、止め輪２１を係止している。従って、上記各抑えリング１９、１９及び上記各ラジアルニードル軸受１８、１８を構成するニードル２２、２２が、上記各トラニオン８、８から抜け出る事はない。
【００１２】
又、図示の例では、上記各抑えリング１９、１９の外端縁部（ボス部７の外周面から遠い側の端部）に、直径方向外方に突出する係止鍔２３、２３を形成している。これら各係止鍔２３、２３の外径Ｄ23は、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａの内径Ｒ12aよりも大きい（Ｄ23＞Ｒ12a）。従って、これら各内側ローラ１２ａ、１２ａは、上記各トラニオン８、８に対して軸方向に変位自在ではあるが、その変位量は、上記ボス部７の外周面と上記係止鍔２３、２３とにより制限される。上記各内側ローラ１２ａ、１２ａの内周面は、上記各トラニオン８、８の軸方向に亙る変位を自在とすぺく、円筒面２４としている。これに対して、これら各内側ローラ１２ａ、１２ａの外周面は、球状凸面２５としている。
【００１３】
上述の様に構成され、上記各トラニオン８、８の周囲に回転及び軸方向に亙る変位自在に支持された、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａの周囲には、外側ローラ１３ａ、１３ａを支持している。そして、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面を、前記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝１５、１５に、前記ハウジング３ａの軸方向に亙る変位のみ自在に転接させる、円筒面状の転動面としている。この為に、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外径Ｄ13aは、対をなすガイド凹溝１５、１５の（底面１６、１６同士の）間隔Ｄ15よりも僅かに小さく（Ｄ13a＜Ｄ15）している。又、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの幅Ｗ13aは、上記各ガイド凹溝１５、１５の幅Ｗ１５よりも僅かに小さく（Ｗ13a＜Ｗ15）している。
【００１４】
又、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの内周面は、球状凹面２６としている。そして、この球状凹面２６の中心点を各外側ローラ１３ａ、１３ａの中心軸上に置く事により、これら球状凹面２６と球状凸面２５とを揺動変位自在に組み合わせ自在としている。上記外側ローラ１３ａ、１３ａは、これら球状凹面２６と球状凸面２５とを嵌合させる事により、上記各内側ローラ１２ａの外側に揺動自在に外嵌している。尚、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの内周面の直径方向反対側２個所には、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの内側に上記各内側ローラ１２ａ、１２ａを嵌合させる為の入れ溝２７、２７を形成している。尚、これら各入れ溝２７、２７に関しては、実開平５−６７８２１号公報等に記載されている様に、従来から周知である。
【００１５】
上述の様に構成される先発明のトリポード型等速ジョイントの場合、各内側ローラ１２ａ、１２ａ及び外側ローラ１３ａ、１３ａがハウジング３ａの軸方向に亙って変位する事は、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａがガイド凹溝１５、１５に対して転動する事により許容する。又、トラニオン８、８がトリポード５のボス部７を中心として揺動する事は、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａが上記各外側ローラ１３ａ、１３ａに対して揺動する事により許容する。又、上記各内側ローラ１２ａ、１２ａ及び外側ローラ１３ａ、１３ａが前記各トラニオン８、８の軸方向に変位する事は、ラジアルニードル軸受１８、１８を介して上記各トラニオン８、８に支持された上記各内側ローラ１２ａ、１２ａが、これら各トラニオン８、８に対して変位する事により許容する。更に、先発明のトリポード型等速ジョイントの場合には、構成各部材同士の当接部が比較的広い面積で摺接する為、これら構成各部材の摩耗及び早期剥離を低減できる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に構成される先発明のトリポード型等速ジョイントの場合、各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面とガイド凹溝１５、１５の内側面との摺接に基づく摩擦抵抗が安定せず、必ずしも伝達効率が良くない。この理由に就いて、図１２〜１４により説明する。
【００１７】
図４〜５に示す様に、第一の回転軸２の中心軸と第二の回転軸４の中心軸とが不一致の状態でこれら両回転軸２、４同士の間で回転力の伝達を行なうと、トリポード５を構成する３本のトラニオン８は、ボス部７を中心に往復揺動する。これに対して上記各外側ローラ１３ａは、カイド凹溝１５に沿って、ハウジング３ａの軸方向（図１２の左右方向）に往復移動するのみである。この結果、上記各外側ローラ１３ａには、上記ガイド凹溝１５と直角方向の力が加わる。尚、図１２〜１４に記載したガイド凹溝１５ａは、本発明の実施の形態と同様の形状を有するが、図９〜１１に示した形状を有するガイド凹溝１５の場合でも同様である。例えば、上記トラニオン８が、図１２（Ａ）の状態から同図（Ｂ）の状態に変位する際には、上記外側ローラ１３ａに押圧方向（図１２の上方向）の力が加わり、この外側ローラ１３ａの外周寄り外側面（上記ボス部７から遠い側の面で、図１２の上面）が、上記ガイド凹溝１５ａ（１５）の内側面に押し付けられる。これに対して、上記トラニオン８が、図１２（Ｂ）の状態から同図（Ａ）の状態に変位する際には、上記外側ローラ１３ａに引っ張り方向（図１２の下方向）の力が加わり、この外側ローラ１３ａの内周寄り外側面（上記ボス部７側の面で、図１２の下面）が、上記ガイド凹溝１５ａ（１５）の内側面に押し付けられる。
【００１８】
一方、前述した様に上記外側ローラ１３ａの幅Ｗ13aは、上記ガイド凹溝１５（１５ａ）の幅Ｗ １５ よりも僅かに小さく（Ｗ13a＜Ｗ15）している。この理由は、上記外側ローラ１３ａの外側面と上記ガイド溝１５（１５ａ）の内側面とが互いに強く擦れ合う事を防止する為である。従って、これら外側ローラ１３ａの外側面と上記ガイド溝１５ａ（１５）の内側面との間には、図１３に示す様な隙間２８が形成される。又、上記トラニオン８が上記ボス部７を中心に揺動する際に上記外側ローラ１３ａには、球状凸面２５と球状凹面２６との摩擦に基づき、上記ガイド溝１５ａ（１５）に対し傾斜させる方向の力が作用する。そして、この力と上記隙間２８との存在に基づいて上記外側ローラ１３ａは、上記ガイド溝１５ａ（１５）に対し、図１４に誇張して示す様に傾斜する。
【００１９】
この様に上記外側ローラ１３ａがガイド溝１５ａ（１５）に対し傾斜すると、上記トラニオン８の揺動に基づいて上記外側ローラ１３ａが、上記ガイド溝１５ａ（１５）に対し乗り上げる傾向となり、このガイド溝１５ａ（１５）の内側面と外側ローラ１３ａの外側面との間に大きな摩擦力が作用する。この為、上記外側ローラ１３ａの転動が円滑に行なわれなくなって、トリポードジョイント１ａの内部での摩擦損失が増大し、このトリポードジョイント１ａの伝達効率が低減するだけでなく、上記トラニオン８に加わる軸力が増大する。この様な軸力の増大に伴って、大きなジョイント角を付した状態で大きなトルクを伝達する際等、使用条件が厳しい場合には、前述したシャダーと呼ばれる振動の発生を抑えきれない可能性がある。
本発明のトリポード型等速ジョイントは、上述の様な原因による振動の発生を防止するものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明のトリポード型等速ジョイントは、従来の、或は前述した先発明のトリポード型等速ジョイントと同様に、第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空筒状のハウジングと、このハウジングの内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された３個の凹部と、これら各凹部の内面で互いに対向する部分に、それぞれ上記ハウジングの軸方向に亙って各凹部毎に１対ずつ形成され、それぞれの底面を平坦面としたガイド凹溝と、上記各凹部内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固定されるトリポードと、それぞれ上記各トラニオンの外周面に、回転自在に支持された３個の内側ローラと、それぞれの外周面を上記各凹部毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝に上記ハウジングの軸方向に亙る変位のみ自在に転接する円筒面状の転動面とすると共に、上記各内側ローラに揺動自在に外嵌された３個の外側ローラとを備え、これら各外側ローラの上記各トラニオンの軸方向に互る変位を自在としている。
【００２１】
特に、本発明のトリポード型等速ジョイントに於いては、上記各凹部毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝のうち、少なくとも回転伝達時に上記外側ローラの外周面が押圧されるガイド凹溝の底面と上記各トラニオンの中心軸とを、ジョイント角が０度の状態で互いに非平行とし、前記ガイド凹溝の一対の底面の一方にのみ、前記外側ローラの内方側面と当接する当接部を設けている。
【００２２】
【作用】
上述のように構成される本発明のトリポード型等速ジョイントが、第一の回転軸の端部に固定されるハウジングと第二の回転軸の端部に固定されるトリポードとの間で回転力の伝達を行なう際の作用自体は、前述した従来の、或は先発明のトリポード型等速ジョイントの場合と同様である。
【００２３】
特に、本発明のトリポード型等速ジョイントは、上記外側ローラの外周面が押圧されるガイド凹溝の底面と上記各トラニオンの中心軸とを、互いに非平行としている為、回転伝達時に外側ローラの片側外側面が、上記ガイド凹溝の片側内側面に押し付けられた状態のままとなる。この為、上記外側ローラが上記ガイド凹溝に対して大きく傾斜することがなくなり、このガイド凹溝に沿う外側ローラの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦に基づく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。また、前記ガイド凹溝の一対の底面の一方にのみ、前記外側ローラの内方側面と当接する当接部を設けているので、他方の底面はストレートに延在させることができ、それにより例えばハウジングの鍛造成形を容易とすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、ジョイント角を付した状態での回転力伝達時に、トリポード型等速ジョイント内部での摩擦損失を低減すると共に、シャダーと呼ばれる振動の発生を防止する為の構造にある。本例の場合、その他の部分の構造及び作用に就いては、前述の図９〜１１に示した先発明の構造とほぼ同様である為、同等部分に関する図示及び説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。更に、ガイド凹溝やローラ等は三組共通するため、煩雑さを回避すべく一組のみ符号を付している。尚、図１〜２に示した本発明に係る構造と、図９〜１１に示した先発明に係る構造とを比較した場合、ハウジング３ａの外側形状が異なるが、このハウジング３ａの形状の相違は、本発明の要旨には関係しない。又、本例の構造を自動車の駆動系に組み込んだ状態で自動車を前進させると、ハウジング３ａ及びトリポード５は、図１の反時計方向に回転する。従って、次述するガイド凹溝１５ａ、１５ａと外側ローラ１３ａ、１３ａとの係合部のうち、時計方向前側のガイド凹溝１５ａ、１５ａと外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが、互いに当接して回転力を伝達するアンカ側となる。これに対して、時計方向後側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’と外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが、互いに離隔する反アンカ側となる。
【００２５】
上記ハウジング３ａの内周面の３箇所位置に、円周方向に亙って等間隔に形成した各凹部６ａ、６ａには、これら各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつのガイド凹溝１５ａ、１５ａ’を設けている。ガイド凹溝１５ａは、幅方向中央部の平坦部２９Ａの径方向内側のみに傾斜部３０Ａを形成し、ガイド凹溝１５ａ’は、幅方向中央部の平坦部２９Ｂの径方向外側のみに傾斜部３０Ｂを形成し、平坦部２９Ｂは内方にストレートに延在している。すなわち、ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’は、非対称の形状を有し、傾斜部３０Ａ、３０Ｂは、開角側に傾斜しているトラニオン軸に向かって幅寸法を大きくしている。かかる非対称のガイド凹溝形状は、ハウジング３ａを形成する際に、鍛造における素材の絞りを容易にする。
【００２６】
一方、トリポード５に設けた３本のトラニオン８、８を、それぞれ上記各凹部６ａ、６ａ内に進入させている。特に、本発明のトリポード型等速ジョイントの場合には、上記ハウジング３ａとトリポード５との間で回転力の伝達を行なっている状態で、これら各トラニオン８、８に関して上記各凹部６ａ、６ａ及び外側ローラ１３ａ、１３ａを、非対称に配置している。即ち、上述の様に、本例の構造を自動車の駆動系に組み込んだ状態で自動車を前進させると、ハウジング３ａがトリポード５を図１の反時計方向に回転させ、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。本例の場合には、この様に平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と互いに当接させ、かつジョイント角を０度とした状態で、上記各トラニオン８，８とアンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ，２９Ａとが互いに傾斜した状態で対向するように、構成各部の形状並びに寸法を規制している。
【００２７】
即ち、上記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝１５ａ、１５ａ’のうち、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの底面である平坦部２９Ａ、２９Ａと、上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを、角度θだけ傾斜させて、互いに非平行としている。本例の場合、上記各平坦部２９Ａ、２９Ａの延長線Ｙと上記各中心軸Ｘ、Ｘとの距離が、直径方向外方に向かう程小さくなる様にしている。尚、上記各中心軸Ｘ、Ｘは、上記ハウジング３ａとトリポード５との間にジョイント角を付した状態では、図１の表裏方向に傾斜する。従って、上記各平坦部２９Ａ、２９Ａとトラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを互いに非平行にするとは、上記ハウジング３ａをその端部に固定する第一の回転軸の軸心と、上記トリポード５をその端部に固定する第二の回転軸の軸心とを一致させた、ジョイント角が０度の状態で言う。
【００２８】
上述のように構成される本発明のトリポード型等速ジョイントは、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面が押圧される平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを、ジョイント角が０度の状態で互いに非平行としている為、回転伝達時に上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの片側外側面が、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’の片側内側面に押し付けられた状態のままとなる。この理由は、次の通りである。
【００２９】
回転力の伝達時には、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’のうち、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ、２９Ａが、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面を押圧する。そして、この反作用として、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面が上記各平坦部２９Ａ、２９Ａに押し付けられる。本発明のトリポード型等速ジョイントの場合、これら各平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを互いに非平行としたことに伴ない、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａを軸方向に変位させる方向の分力が発生する。そして、この分力に基づき上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが、内側ローラ１２ａ、１２ａと共にトラニオン８、８の軸方向に変位して、上記ガイド凹溝１５ａ、１５ａの片側内側面である傾斜部３０Ａに押し付けられる。
【００３０】
より具体的には、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａが、平坦部２９Ａ、２９Ａと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとの間隔が広くなる側に変位する。従って、本例の場合には、等速ジョイント１ａの直径方向内側部分で、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａの内側面である傾斜部３０Ａとが当接する。等速ジョイント１ａの直径方向外側部分では、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の外側面３０Ｂとの間に、常に隙間２８ａ（図１参照）が存在するようになる。
【００３１】
この為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが転動しようとする方向が、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａの長さ方向（図１の表裏方向）に対して大きく傾斜することがなくなり、これら各ガイド凹溝１５ａ、１５ａに沿う上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦にもとづく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。
【００３２】
尚、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂは、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの平坦部２９Ａ、２９Ａと平行にしている。この理由は、動力伝達時に上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの中心軸が上記各トラニオン８、８の中心軸に対して傾斜することに鑑み、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と反アンカ側の平坦部２９Ｂ、２９Ｂとが擦れ合うことを防止する為である。即ち、各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と反アンカ側の平坦部２９Ｂ、２９Ｂとが擦れ合うと、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの回転抵抗が大きくなり、等速ジョイント１ａ内での動力損失が増大すると共に、軸力が増大する。そこで、上記反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂを上述の方向に傾斜させることにより、動力損失及び軸力の増大を防止している。
【００３３】
更に、図示の例のように、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’を（図９〜１１に示す様な断面矩形ではなく）、平坦部２９と傾斜部３０Ａとを備えるよう形成した場合には、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦に基づく動力損失の低減をより確実に図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れる。即ち、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’の断面形状を上述のようにしている為、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の内面と上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外面とが、上記各トラニオン８、８の揺動の全範囲に亙り互いに摺接しない。言い換えれば、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの片側内側面と上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの片側外側面とが摺接するのみとなる。
【００３４】
即ち、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外径Ｄ13a（図９参照）は、前記各凹部６ａ、６ａ毎に１対ずつ形成したガイド凹溝１５ａ、１５ａ’の平坦部２９Ａ、２９Ｂ同士の間隔Ｄ29よりも僅かに小さく（Ｄ13a＜Ｄ29）している。従って、動力伝達時に上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面は、アンカ側のガイド凹溝１５ａ、１５ａの内側面に当接する反面、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の内側面とは離隔する。前述の図９〜１１に示したような、断面矩形のガイド凹溝１５、１５の場合には、必ずしも各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面が反アンカ側のガイド凹溝１５、１５の内側面から離隔せす、等速ジョイント内での動力損失が増大する場合が考えられる。これに対して、本例の場合には、反アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の内側面がない為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面の摺接を防止して、等速ジョイント内での動力損失を小さく抑えられる。
【００３５】
一方、図１の例において、自動車が後進するような場合には、ハウジング３ａはトリポード５を時計方向に回転させる。かかる場合には、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。本例の場合には、この様に平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面と互いに当接させ、かつジョイント角を０度とした状態で、上記各トラニオン８，８とアンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ，２９Ｂとが互いに傾斜した状態で対向するように、構成各部の形状並びに寸法を規制している。
【００３６】
回転力の伝達時には、上記各ガイド凹溝１５ａ、１５ａ’のうち、アンカ側のガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の平坦部２９Ｂ、２９Ｂが、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面を押圧する。そして、この反作用として、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面が上記各平坦部２９Ｂ、２９Ｂに押し付けられる。本発明のトリポード型等速ジョイントの場合、これら各平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとを互いに非平行としたことに伴ない、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａを軸方向に変位させる方向の分力が発生する。そして、この分力に基づき上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが、内側ローラ１２ａ、１２ａと共にトラニオン８、８の軸方向に変位して、上記ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の片側外側面である傾斜部３０Ｂに押し付けられる。
【００３７】
より具体的には、これら各外側ローラ１３ａ、１３ａが、平坦部２９Ｂ、２９Ｂと上記各トラニオン８、８の中心軸Ｘ、Ｘとの間隔が広くなる側に変位する。従って、本例の場合には、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の外側面である傾斜部３０Ｂとが当接する。等速ジョイント１ａの直径方向内側部分では、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの内側面は何れにも当接することはない（図１参照）。即ち、各外側ローラ１３ａ、１３ａの内側面の当接を、確実に回避することができる。
【００３８】
この為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが転動しようとする方向が、上記各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’の長さ方向（図１の表裏方向）に対して大きく傾斜することがなくなり、これら各ガイド凹溝１５ａ’、１５ａ’に沿う上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦にもとづく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。なお、かかる場合の軸力は、自動車が前進する場合（ハウジング３ａが反時計方向に回転する場合）とほぼ同じである。かかるトリポード型等速ジョイントは、回転方向が異なる左右両輪の駆動に用いることができ、よって部品の共通化を図ることができる。
【００３９】
図２は、本発明の第２例を示す断面図である。なお、第２例については、図１に示す第１例に対して異なる点を中心に説明し、共通する部分については詳細な説明を省略する。
【００４０】
図２に示す第２例が、第１例と異なるのは、そのハウジング１０３ａの形状である。より具体的には、ガイド凹溝１１５ａは、幅方向中央部の平坦部１２９Ａの径方向両側に傾斜部１３０Ａ、１３０Ｂを形成し、ガイド凹溝１１５ａ’は、傾斜部を形成していない。ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａ’も、非対称の形状を有し、開口部に向かう程幅寸法を大きくしている。かかる非対称のガイド凹溝形状は、ハウジング１０３ａを形成する際に、鍛造における素材の絞りを容易にする。
【００４１】
上述の様に、本例の構造を自動車の駆動系に組み込んだ状態で自動車を前進させると、ハウジング１０３ａがトリポード５を図２の反時計方向に回転させ、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの平坦部１２９Ａ、１２９Ａと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。従って、本例の場合には、等速ジョイント１ａの直径方向内側部分で、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの内側面である傾斜部１３０Ａとが当接する。等速ジョイント１ａの直径方向外側部分では、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外側面と上記各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの外側面１３０Ｂとの間に、常に隙間２８ｂ（図２参照）が存在するようになる。
【００４２】
この為、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａが転動しようとする方向が、上記各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａの長さ方向（図１の表裏方向）に対して大きく傾斜することがなくなり、これら各ガイド凹溝１１５ａ、１１５ａに沿う上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれるようになる。この結果、トリポード型等速ジョイントの内部で発生する摩擦にもとづく損失の低減を図り、トリポード型等速ジョイントの伝達効率の向上を図れるだけでなく、シャダーと呼ばれる振動の発生を有効に抑えることができる。
【００４３】
一方、自動車を後進させると、ハウジング１０３ａがトリポード５を図２の時計方向に回転させ、アンカ側である回転方向後側に存在するガイド凹溝１１５ａ’、１１５ａ’の平坦部１２９Ｂ、１２９Ｂと上記各外側ローラ１３ａ、１３ａの外周面とが当接する。かかる場合には、外側ローラ１３ａ，１３ａは、反アンカ側でガイド支持されるため、回転抵抗が大きくなる。即ち、自動車が動いているときのほとんどは前進であることに鑑み、図２の例は、前進専用のトリポード等速ジョイントとしている。なお、かかるトリポード等速ジョイントは、左右両輪用として、鏡像の関係にある二種類のハウジングを用意する必要がある。
【００４４】
本例の場合にも、平坦部１２９Ｂをストレートに延在させているので、外側ローラ１３ａとの無用の当接を回避し、ハウジング１０３ａの鍛造成形を容易にする。
【００４５】
尚、前述した第１例の場合も、上述した第２例の場合も、延長線Ｙと中心軸Ｘとの傾斜角度θは、外側ローラ１３ａ、１３ａをトラニオン８、８の軸方向に変位させる為に要する必要最小限の分力を発生させる面から、設計的に規制する。即ち、上記傾斜角度θが小さ過ぎると、上記分力が小さ過ぎて、上記各外側ローラ１３ａ、１３ａをトラニオン８、８の軸方向に変位させる事ができず、前述の図１４に示した様な、外側ローラ１３ａの傾斜を防止する作用が不十分となり、上記各トラニオン８、８に作用する軸力が増大する。これに対して、上記傾斜角度θを大きくし過ぎると、上記分力が過大になり、上記外側ローラ１３ａ、１３ａの片側外側面と上記ガイド凹溝１５ａの片側内側面との当接圧が過大になり、この外側ローラ１３ａ、１３ａの転動が円滑に行なわれなくなって、やはり上記各トラニオン８、８に作用する軸力が増大する。この軸力の増大が振動に結びつくことは、前述した通りである。
【００４６】
本発明者の実験によると、この傾斜角度θを１．５〜３．５度の範囲、更に好ましくは２〜３度（本例では２．３度）の範囲に規制すれば、上記各トラニオン８、８に作用する軸力を十分に低減できることが分った。図３は、この実験の結果を示している。この図３で、横軸は上記傾斜角度θを、縦軸はトラニオン８に発生する軸力の大きさ（軸力値）を、それぞれ表している。このような実験を、ハウジング３ａの中心軸とトリポード５との中心軸との交差角度（ジョイント角）を１０〜２０度の範囲で２度刻みに６通りに変えつつ行なった。尚、ジョイント角と曲線との対応に就いては、図３の右部に記載した。
【００４７】
この図３から明らかな通り、傾斜角度θを１．５〜３．５度の範囲、更に好ましくは２〜３度の範囲に規制すれば、上記各トラニオン８、８に作用する軸力を十分に低減できる。又、上記傾斜角度θを設ける事による軸力の低減効果は、ジョイント角が大きくなる程顕著になる。尚、以上の説明から明らかな通り、本発明は大きなジョイントを付した状態でシャダーと呼ばれる振動が発生するのを防止するものである。ジョイント角が０度の状態でガイド凹溝の底面の方向を規制したのは、この底面の傾斜方向を表現する為の便宜上のものである。
【００４８】
【発明の効果】
本発明のトリポード型等速ジョイントは、以上に述べた通り構成され作用するので、内部で発生する摩擦に基づく動力損失の低減を図り、伝達効率の向上を図ると共に、動力伝達時に発生する振動の低減にも寄与できる。またガイド凹溝の一対の底面の一方にのみ、外側ローラの内方側面と当接する当接部を設けているので、他方の底面はストレートに延在させることができ、それにより例えばハウジングの鍛造成形を容易とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す部分切断正面図。
【図２】同第２例を示す部分切断正面図。
【図３】ガイド凹溝の底面とトラニオンの中心軸との傾斜角度並びにジョイント角がトラニオンの軸力値に及ぼす影響を示す線図。
【図４】従来のトリポード型等速ジョイントの第１例を示す略斜視図。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】従来のトリポード等速ジョイントの第２例を、ジョイント角が０度の状態で示す部分切断側面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】ジョイント角を付した状態で示す、図６の左部に相当する図。
【図９】先発明にかかるトリポード型等速ジョイントを示す部分切断正面図。
【図１０】一部を省略し、ジョイント角が０度の状態で示す、図９のＣ−Ｃ断面図。
【図１１】ジョイント角が大きい状態で示す、図１０と同様の図。
【図１２】ジョイント角が大きい状態での回転力伝達時における各部の挙動を説明するための、図１０〜１１と同様の図。
【図１３】外側ローラの外側面とガイド凹溝の内側面との間に存在する隙間を誇張して示す、部分切断正面図。
【図１４】外側ローラの外側面とガイド凹溝の内側面との間に存在する隙間に基づいて外側ローラが傾斜した状態を誇張して示す、図１１と同様の図。
【符号の説明】
３ａ，１０３ａ‥‥ハウジング
５‥‥トリポード
６ａ、１０６ａ‥‥凹部
１２ａ‥‥内側ローラ
１３ａ‥‥外側ローラ
１５ａ，１５ａ’‥‥ガイド凹溝
２９Ａ、２９Ｂ，１２９Ａ，１２９Ｂ‥‥平坦部
３０Ａ，３０Ｂ、１３０Ａ，１３０Ｂ‥‥傾斜部
Claims (1)
- 第一の回転軸の端部に固定される、軸方向一端側が開口した中空筒状のハウジングと、
このハウジングの内周面に円周方向に亙って等間隔に形成された３個の凹部と、
これら各凹部の内面で互いに対向する部分に、それぞれ上記ハウジングの軸方向に亙って各凹部毎に１対ずつ形成され、それぞれの底面が平坦面でかつ互いに平行であるガイド凹溝と、
上記各凹部内に進入する３本のトラニオンを外周面に円周方向に亙って等間隔に固設し、第二の回転軸の端部に固定されるトリポードと、
それぞれ上記各トラニオンの外周面に、回転自在に支持された３個の内側ローラと、
それぞれの外周面を上記各凹部毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝に上記ハウジングの軸方向に亙る変位のみ自在に転接する円筒面状の転動面とすると共に、上記各内側ローラに揺動自在に外嵌された３個の外側ローラとを備え、
これら各外側ローラの上記各トラニオンの軸方向に亙る変位を自在としたトリポード型等速ジョイントに於いて、
上記各凹部毎に１対ずつ設けられたガイド凹溝のうち、少なくとも回転伝達時に上記外側ローラの外周面が押圧されるガイド凹溝の底面と上記各トラニオンの中心軸とをジョイント角が０度の状態で互いに非平行とし、
かつ前記ガイド凹溝の一対の底面の一方に、前記外側ローラの内方側面と当接する当接部を設けたことを特徴とするトリポード型等速ジョイント。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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