JP4095254B2 - 摺動式等速ジョイント - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に自動車の動力伝達系において用いられる摺動式等速ジョイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の摺動式等速ジョイントとしては、例えば、特開２０００−２７８８１号公報に記載された摺動式等速ジョイントが開示されている。この従来例の摺動式等速ジョイントは、図２０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、内周面に円周方向等分位置に軸方向に延びるトラック溝１０１を備えた外輪部材１０２と、外周面に円周方向等分位置に軸方向に延びるトラック溝１０３を備えた内輪部材１０４と、内・外輪部材１０２、１０４のトラック溝１０１、１０３に介在するトルク伝達部１０５とを有し、トルク伝達部１０５を、ギヤ部１０６を備えたジャーナル部材１０７と、ジャーナル部材１０７に回転自在に担持されたローラ１０８とで構成し、ローラ１０８を外輪部材１０２のトラック溝１０１に収容させ、内輪部材１０４のトラック溝１０３の底面にギヤ部１０９を設けると共にジャーナル部材１０７のギヤ部１０６を内輪部材１０４のギヤ部１０９と噛み合わせることによりジャーナル部材１０７が内輪部材１０４に対して傾くことを可能にした構造となっている。
【０００３】
即ち、従来例では、両ギヤ部１０６、１０９の噛み合いによりジョイントが作動角をとるとジャーナル部材１０７が内輪部材１０４に対して軸線方向に傾くことにより、ローラ１０８の中心をジョイントの二等分面上に保持させることができ、これにより、振動発生の少ない４脚での摺動式等速ジョイントが成立する。また、トルク伝達部１０５に相当する３本のジャーナル部分が内輪部材１０４側に固定された旧来のトリポード型摺動式等速ジョイントにおいて構造上不可避の問題点であった、所謂、偏芯振れ回りにより発生する振動を低減させることができるようになるというものであった。なお、この振動は、ジョイントが高回転領域で使用されると、特に顕著に現れるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の摺動式等速ジョイントにあっては、上述のように、ジョイントが作動角をとった時に両ギヤ１０６、１０９の噛み合いによってジャーナル部材１０７が内輪部材１０４に対して軸線方向において傾くことを可能にしたもので、両ギヤ１０６、１０９の噛み合い構造により、内輪部材１０４におけるトラック溝１０３の側壁面とジャーナル部材１０７の内側端部側壁面が内輪部材１０４と各ジャーナル部材１０７との間のトルク伝達面となる構造であるため、以下に述べるような問題点があった。
【０００５】
即ち、ローラ１０８と内輪部材１０４の干渉を回避しつつ内輪部材１０４に対しジャーナル部材１０７を傾かせるためには内輪部材１０４のトラック溝１０３を深く形成することが困難なためトルク伝達容量が極めて小さく、かつ、トルク伝達面が内周側となるため伝達トルクを大きくすることができない。そこで、トラック溝１０３の深さ（トラック溝１０３の両側壁長さ）を大きく取ることにより、トルク伝達面を広くかつ外周側に位置させて伝達トルクを大きくすることができるが、そうするとローラ１０８と内輪部材１０４との干渉を回避しつつ内輪部材１０４に対しジャーナル部材１０７を傾かせるためにはジョイントを大型化させることになる。
【０００６】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、２軸間で作動角をとった状態における振動を抑制すると共に、ジョイントを大型化させることなしに大きな伝達トルクが得られる摺動式等速ジョイントを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明請求項１記載の摺動式等速ジョイントは、連結すべき２軸の一方の軸に連結されていて内周面に円周方向等間隔のもとに複数の軸方向溝を備えた外輪部材と、前記２軸のもう一方の軸に連結されていて前記外輪部材の内部に収容される内輪部材と、該内輪部材の外周面に前記軸方向溝と同数で円周方向等間隔のもとに放射状に突出形成された固定軸部材と該各固定軸部材の外周に設けられていて該固定軸部材の軸方向および前記内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在であり、かつ前記外輪部材の軸方向に沿って移動可能な中空ホルダと該各中空ホルダの外周に設けられていて前記外輪部材における各軸方向溝に沿って回転移動可能な軸受部材とで構成されるトルク伝達機構と、を備えている手段とした。
【０００８】
請求項２記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各固定軸部材の外周面に、前記内輪部材の軸周り方向で対向する互いに平行な２つの平面を形成し、前記各中空ホルダの内周面に、前記２つの平面とそれぞれ対向する互いに平行な２つの平面を形成し、前記内輪部材の軸方向における、前記各固定軸部材の外周面と前記各中空ホルダの内周面との間に、前記固定軸部材の先端側に向かうにつれて次第に増大する揺動隙間を形成した手段とした。
【０００９】
請求項３記載の摺動式等速ジョイントは、請求項２記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各固定軸部材が、その先端側に向かうにつれて前記内輪部材の軸方向における幅が次第に狭くなる先細り形状に形成されることにより、前記揺動隙間が形成されている手段とした。
【００１０】
請求項４記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜３のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各中空ホルダの前記外輪部材側の端部には前記各軸方向溝の底面に沿って摺接することにより前記各軸受部材の傾きを防止する傾き防止部材が設けられている手段とした。
【００１１】
請求項５記載の摺動式等速ジョイントは、請求項４記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記外輪部材の軸方向における前記傾き防止部材の長さは前記軸受部材の直径より短く形成されている手段とした。
【００１２】
請求項６記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜３のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各軸方向溝に前記各軸受部材が摺接することにより該各軸受部材の傾きを防止する案内面が形成されている手段とした。
【００１３】
請求項７記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜６のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各固定軸部材の先端は前記各軸受部材の位置まで達している手段とした。
【００１４】
請求項８記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜７のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各中空ホルダは、その前記内輪部材側の端部が前記内輪部材に枢支されることにより、前記固定軸部材の軸方向および前記内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在に設けられ、かつ前記各軸受部材は前記各中空ホルダに対し該中空ホルダの軸方向に移動可能な状態に設けられている手段とした。
【００１５】
請求項９記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜８のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記内輪部材の回転中心から前記各中空ホルダの揺動中心までの距離と該揺動中心から前記軸受部材の回転中心までの距離が同一に形成されている手段とした。
【００１６】
請求項１０記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜７のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記内輪部材の外周に形成されていてその球心が前記軸受部材の軸心線に対して前記内輪部材の軸方向に偏心するように設けられた内輪部材側球面部と、該内輪部材側球面部に摺接する内側球面と前記外輪部材の内周面に摺接しその球心が前記内輪部材側球面部の球心に対して前記軸受部材の軸心線に関し反対側に偏心するように設けられた外側球面とを備えたケージと、で構成されるダブルオフセット式ケージが設けられ、前記各中空ホルダが前記ケージに固定されることにより位置決めされている手段とした。
【００１７】
請求項１１記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜１０のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記軸方向溝およびトルク伝達機構が３つのトリポード型である手段とした。
【００１８】
【作用】
この発明請求項１記載の摺動式等速ジョイントでは、各軸受部材が中空ホルダの外周に設けられていて、この中空ホルダの中空部内に固定軸部材が該固定軸部材の軸方向および内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在に配置されることで、軸受部材と内輪部材との干渉を回避しつつ内輪部材に対し軸受部材および中空ホルダを傾かせることができると共に、トルク伝達面を広くかつ外周側に位置させて伝達トルクを大きくすることができるようになる。
【００１９】
従って、ジョイントを大型化させることなしに大きな伝達トルクを得ることができるようになる。
【００２０】
請求項２記載の摺動式等速ジョイントでは、上述のように、各固定軸部材の外周面に、内輪部材の軸周り方向で対向する二面幅を形成し、各中空ホルダの内周面に、上記二面幅とそれぞれ対向する二面幅を形成し、内輪部材の軸方向における、各固定軸部材の外周面と各中空ホルダの内周面との間に、固定軸部材の先端側に向かうにつれて次第に増大する揺動隙間を形成した構成とすることにより、固定軸部材に対し各軸受部材および中空ホルダを該固定軸部材の軸方向および内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動させるための揺動機構を容易に作ることができるようになる。
【００２１】
請求項３記載の摺動式等速ジョイントでは、上述のように、各固定軸部材がその先端側に向かうにつれて内輪部材の軸方向における幅が次第に狭くなる先細り形状に形成することで、トルク強度を低下させることなしに揺動隙間を形成することができるようになる。
【００２２】
請求項４記載の摺動式等速ジョイントでは、各中空ホルダの外周端部に設けられた傾き防止部材が各軸方向溝の底面に沿って摺接することにより、軸受部材の傾きが防止され、これにより、各中空ホルダおよび軸受部材の軸心線方向が外輪部材の軸線方向とが直交状態に確実に維持された状態となる。
従って、二等分面が確実に得られ、振動を最小限に抑えることが可能になる。
【００２３】
請求項５記載の摺動式等速ジョイントでは、外輪部材の軸方向における傾き防止部材の長さが軸受部材の直径より短く形成されることで、各軸方向溝に対する各軸受部材のストロークロスの発生を防止することができる。
【００２４】
請求項６記載の摺動式等速ジョイントでは、各軸方向溝に形成された案内面に沿って軸受部材が摺接することにより、軸受部材の傾きが防止され、これにより、各軸受部材および中空ホルダの軸心線方向と外輪部材の軸線方向とが直交状態に確実に維持された状態となる。
従って、特別な部材を追加することなしに二等分面が確実に得られ、振動を最小限に抑えることが可能になる。
【００２５】
請求項７記載の摺動式等速ジョイントでは、各固定軸部材の先端が各軸受部材の位置まで達するように構成されることで、軸受部材にかかる回転トルクをほぼ同一半径で受ける状態となるため、特にトルク強度的に有利となる。
【００２６】
請求項８記載の摺動式等速ジョイントでは、上述のように、枢支構造とすることで、従来のギヤ式に比べ、製造コストを低減できると共に、内輪部材と中空ホルダとの間にがたつきを発生させることがないので、２軸間の微小作動角領域においても軸受部材の中心をジョイントの二等分面上に精度良く位置させることが可能となり、これにより、２軸間の微小作動角領域においても振動を確実に抑制することができるようになる。
【００２７】
請求項９記載の摺動式等速ジョイントでは、上述のように、前記軸受部材は軸方向溝に沿って回転移動可能であり内輪部材の回転中心から各中空ホルダの揺動中心までの距離と該揺動中心から軸受部材の回転中心までの距離が同一に形成されることで、前記二等分面が確実に得られるようになる。
【００２８】
請求項１０記載の摺動式等速ジョイントでは、上述のように、ダブルオフセット式ケージに各中空ホルダが固定された構造とするより、ジョイントが作動角をとった状態において軸受部材の回転中心がほぼジョイントの二等分面上に保持された状態となり、これにより、連結される２軸の回転速度がほぼ等しい擬似等速ジョイントが成立すると共に、振動を抑制することができる。
また、ケージが軸受部材を直接保持するものではないため、摺動抵抗に悪影響を及ぼすこともない。
【００２９】
請求項１１記載の摺動式等速ジョイントは、上述のように、軸方向溝およびトルク伝達機構が３つで特に振動を発生させ易いトリポード型に適用することにより、前記二等分面が有利に得られ、これにより、振動を有効に低減できるようになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（発明の実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１の構成を図１に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、発明の実施の形態１の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図、図２は作動角０°状態の図１のII−II線における縦断面図、図３は作動角６°状態の図１のII−II線における縦断面図、図４は作動角６°状態で図１のII−II線における外輪部材のみを縦断した縦断面図、図５は図２のＡ矢視図、図６は図２のVI−VI線における横断面図であり、これらの図に示すように、この発明の実施の形態１の摺動式等速ジョイントは、連結すべき２軸のうちの一方の回転軸１と結合する外輪部材３と、もう一方の回転軸２と結合する内輪部材４と、トルク伝達機構５とを主な構成として備えている。
【００３２】
前記外輪部材３は中空で、円筒状内周面の円周方向三等分位置に軸方向溝３１、３１、３１が形成されている。
前記内輪部材４は、回転軸２の端部にスプライン結合されると共に、Ｃリング２１により位置決めされていて、外輪部材３の中空部内に収容配置されている。
【００３３】
前記トルク伝達機構５は、外輪部材３と内輪部材４間に介在してトルクを伝達するもので、内輪部材４の外周面に外輪部材３の軸方向溝３１と同数で円周方向等間隔のもとに放射状（半径方向）に突出形成された固定軸部材５１と、該各固定軸部材５１の外周に対し内輪部材４の軸方向にのみ揺動自在に設けられた中空ホルダ５２と、該各中空ホルダ５２の外周に設けられていて外輪部材３における各軸方向溝３１に沿って回転移動可能な球面ローラ（軸受部材）５３とで構成されている。
【００３４】
さらに詳述すると、前記球面ローラ５３は各中空ホルダ５２の外周に対し、針状コロ５４を介して回転自在に設けられると共に、各球面ローラ５３の曲率中心は、該球面ローラ５３の回転中心Ｏと一致している。また、各球面ローラ５３は、各軸方向溝３１に沿って回転移動可能な状態に収容配置されると共に、各中空ホルダ５２の外周端部側には、その外周面が各軸方向溝３１の底面に沿って摺接することにより球面ローラ５３の傾きを防止する軸方向に長いヘッド（傾き防止部材）５５が設けられている。なお、前記ヘッド５５の軸方向長さが球面ローラ５３の直径よりは短く形成されている。また、前記各球面ローラ５３は、各中空ホルダ５２に対し該中空ホルダ５２の軸方向への移動が可能な状態に設けられることにより、内輪部材４に対し半径方向移動可能な状態に設けられている。
【００３５】
また、図５、６に示すように、前記各中空ホルダ５２は略円筒状で、前記各固定軸部材５１は外周側（先端側）に向かうにつれて径が小さくなる先細りの略裁頭円錐状に形成されることにより、各中空ホルダ５２の内面と固定軸部材５１の外面との間に外周側（先端側）に向かうにつれて次第に増大する揺動隙間ｗ、ｗが形成されると共に、内輪部材４の円周方向において対向する両外面が軸方向において互いに平行な平面（二面幅）５１ａ、５１ａに形成される一方、固定軸部材５１の両平面５１ａ、５１ａと対向する中空ホルダ５２の内面には、該両平面５１ａ、５１ａと平行な平面（二面幅）５２ａ、５２ａが形成され、さらに、前記各中空ホルダ５２の内周側端部を内輪部材４に枢軸４１で枢支することにより各中空ホルダ５２が各固定軸部材５１の外周に対し内輪部材４の軸方向にのみ揺動自在な状態に組み付けられている。
【００３６】
また、前記各固定軸部材５１の先端は各球面ローラ５３の外周側端面位置まで達する長さを有していて、中空ホルダ５２の両平面５２ａ、５２ａのうち、トルク伝達面となる内輪部材４の回転方向側平面５２ａには、図１、６に示すように、中空ホルダ５２の揺動時における固定軸部材５１の平面５１ａとの摩擦抵抗を低減する針状コロ５２ｂが設けられている。
【００３７】
また、図２、３に示すように、前記内輪部材４の回転中心Ｐから各中空ホルダ５２の枢支点Ｑまでの距離Ｌ１と各枢支点Ｑから各球面ローラ５３の回転中心Ｏまでの距離Ｌ２が同一に形成されている。
【００３８】
次に、この発明の実施の形態１の作用・効果を説明する。
この発明の実施の形態１の摺動式等速ジョイントでは、上述のように構成されるため、図３、４に示すように、ジョイントが作動角θをとった状態でトルクを伝達する時、外輪部材３側では各球面ローラ５３が各軸方向溝３１に沿って往復回転移動し、内輪部材４側では各球面ローラ５３および中空ホルダ５２が各固定軸部材５１に対し枢支点Ｑを中心として軸方向に揺動することにより、各球面ローラ５３および中空ホルダ５２の軸心線方向と外輪部材３の軸線方向とが直交状態にほぼ維持された状態となる。
【００３９】
図７はジョイントが作動角θをとった状態を示す模式図であり、この図において、内輪部材４の回転中心Ｐから各中空ホルダ５２の枢支点Ｑまでの距離Ｌ１と各枢支点Ｑから各球面ローラ５３の回転中心Ｏまでの距離Ｌ２が、この発明の実施の形態１におけるように同一距離（Ｌ１＝Ｌ２）に設定された時に、近似的に球面ローラ５３の回転中心Ｏがジョイントの二等分面（２軸のなす作動角θを二等分する面）Ｍ上に配置された状態（α＝θ／２）となり、振動を最小限に抑えることが可能となる。
【００４０】
また、ジョイントが作動角θをとった状態のトルク伝達において、各球面ローラ５３が各軸方向溝３１に沿って回転移動する際に、各中空ホルダ５２の外周端部に設けられたヘッド５５が各軸方向溝３１の底面に沿って摺接することにより、球面ローラ５３の傾きが防止されるため、各中空ホルダ５２および球面ローラ５３の軸心線方向と外輪部材３の軸線方向とが直交状態に確実に維持された状態となり、二等分面が確実に得られ、振動を最小限に抑えることが可能となる。
【００４１】
なお、微小作動角θ＝３°の状態で、内輪部材４の回転中心Ｐから各中空ホルダ５２の枢支点Ｑまでの距離Ｌ１と各枢支点Ｑから各球面ローラ５３の回転中心Ｏまでの距離Ｌ２の比率を変化（Ｌ２mm／Ｌ１mm＝０／２５、７．５／１７．５、１０／１５、１２．５／１２．５）させた場合の、左右方向（作動角θ形成方向とは直交する方向）の偏心振れ回りの測定結果を図８に、また、上下方向（作動角θ形成方向）の偏心振れ回りの測定結果を図９にそれぞれ示す。
【００４２】
また、図１０は、作動角θを変化（０〜２０°）させた場合の前記両距離Ｌ１、Ｌ２の各比率（Ｌ２mm／Ｌ１mm＝７．５／１７．５、１０／１５、１２．５／１２．５）における球面ローラ５３の回転中心Ｏの機構的位置関係（α／θ）を示す特性図であり、この特性図に示すように、両距離Ｌ１、Ｌ２を同一（１２．５／１２．５）にすることによって、球面ローラ５３の回転中心Ｏを二等分面（α／θ＝０．５）Ｍに配置させることができる。
そして、以上のような揺動作動において、枢支点Ｑ部分にがたつきが生じることがないため、微小作動角状態においても二等分面Ｍへの配置状態を確実に維持させることができるようになる。
【００４３】
また、音振動レベルでみると、両距離Ｌ１、Ｌ２の比率Ｌ２mm／Ｌ１mmが７．５／１７．５の時に−８dB、１０／１５の時に−１４dB、１２．５／１２．５の時に−６０dBとなるもので、両距離Ｌ１、Ｌ２を同一（１２．５／１２．５）にすることによって、音振動レベルを大幅に低減することができる。
【００４４】
以上のように、ジョイントが作動角θをとった状態においても、外輪部材３の軸線方向と球面ローラ５３の軸線方向との直交状態がほぼ維持されるため、振動を最小限に抑えることが可能になると共に、球面ローラ５３の回転中心Ｏがほぼジョイントの二等分面Ｍ上に保持された状態となる。
従って、２軸間で作動角θをとった状態における振動を抑制することができるようになる。
【００４５】
また、各球面ローラ５３が中空ホルダ５２の外周に設けられていて、この中空ホルダ５２の中空部内に固定軸部材５１が軸方向揺動自在に配置されることで、球面ローラ５３と内輪部材４との干渉を回避しつつ内輪部材４に対する球面ローラ５３および中空ホルダ５２を傾むかせることができると共に、トルク伝達面を広くかつ外周側に位置させて伝達トルクを大きくすることができるようになる。
従って、ジョイントを大型化させることなしに大きな伝達トルクを得ることができるようになる。
【００４６】
また、各固定軸部材５１の外周面と各中空ホルダ５２の内周面とが内輪部材４の円周方向においては内輪部材４の軸方向に沿った面において互いに対向する平面５１ａ、５１ａおよび５２ａ、５２ａ（二面幅）が形成され、内輪部材４の軸方向においては外周側（先端側）に向かうにつれて次第に増大する揺動隙間ｗ、ｗが形成された構成とすることにより、固定軸部材５１に対し各球面ローラ５３および中空ホルダ５２を軸方向に揺動させるための揺動機構を容易に作ることができるようになる。
【００４７】
また、各固定軸部材５１がその外周側に向かうにつれて内輪部材４の軸方向幅が次第に狭くなる先細り形状に形成することで、トルク強度を低下させることなしに揺動隙間ｗ、ｗを形成することができるようになる。
【００４８】
また、前記ヘッド５５の軸方向長さが球面ローラ５３の直径より短く形成されることで、各軸方向溝３１に対する各球面ローラ５３のストロークロスの発生を防止することができる。
【００４９】
また、各固定軸部材５１の先端が各球面ローラ５３の外周側端面位置まで達するように構成されることで、球面ローラ５３にかかる回転トルクをほぼ同一半径で受ける状態となるため、特にトルク強度的に有利となる。
【００５０】
また、内輪部材４と各中空ホルダ５２との関係を枢軸４１による枢支構造とすることで、従来のギヤ式に比べ、製造コストを低減できると共に、内輪部材４と中空ホルダ５２との間の枢支点Ｑ部分にがたつきを発生させることがないので、２軸間の微小作動角領域においても球面ローラ５３の回転中心Ｏをジョイントの二等分面Ｍ上に精度良く位置させることが可能となり、これにより、２軸間の微小作動角領域においても振動を確実に抑制することができるようになる。
【００５１】
また、特に、軸方向溝３１およびトルク伝達機構が３つで特に振動を発生させ易いトリポード型に適用することにより、前記二等分面Ｍが有利に得られ、これにより、振動を有効に低減できるようになる。なお、トルクを伝達する際、トルクは固定軸部材５１を介して行われるので、枢軸４１に過大なトルクが作用することがないので枢軸４１をより細くすることができる。
【００５２】
（発明の実施の形態２）
次に、発明の実施の形態２の摺動式等速ジョイントについて説明する。なお、この発明の実施の形態２の説明にあたっては、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分には同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００５３】
図１１は発明の実施の形態２の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図、図１２は作動角０°状態の図１１の XII−XII 線における縦断面図、図１３は作動角６°状態の図１１の XII−XII 線における縦断面図であり、これらの図に示すように、この発明の実施の形態２の摺動式等速ジョイントは、前記発明の実施の形態１におけるヘッド５５に代えて、各軸方向溝３１の底部側に各球面ローラ５３の外周側面が摺接することで球面ローラ５３の傾きを防止する案内面３２、３２が形成された構造としたものである。
【００５４】
即ち、各軸方向溝３１に形成された両案内面３２、３２に沿って各球面ローラ５３の外周側面が摺接することにより、球面ローラ５３の傾きが防止され、これにより、各中空ホルダ５２および球面ローラ５３の軸心線方向が外輪部材３の半径線方向に確実に維持された状態となる。
従って、特別な部材（ヘッド５５）を追加することなしに二等分面が確実に得られ、振動を最小限に抑えることが可能になる。
【００５５】
（発明の実施の形態３）
次に、発明の実施の形態３の摺動式等速ジョイントについて説明する。なお、この発明の実施の形態３の説明にあたっては、前記発明の実施の形態２と同様の構成部分には同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００５６】
図１４は発明の実施の形態３の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図、図１５は作動角０°状態の図１４のXV−XV線における縦断面図、図１６は作動角６°状態の図１４のXV−XV線における縦断面図であり、これらの図に示すように、この発明の実施の形態３の摺動式等速ジョイントは、前記発明の実施の形態２における枢軸４１による軸支構造を省略した点で相違したものであり、その他の点は前記発明の実施の形態２とほぼ同様である。
【００５７】
即ち、この発明の実施の形態３では、内輪部材４に対する各中空ホルダ５２の揺動を可能とする範囲において各中空ホルダ５２における下端の中空部開口径と各固定軸部材５１の基部外径との差を極力小さく形成することにより、内輪部材４と中空ホルダ５２との間の枢支点Ｑ相当部分（中空ホルダ５２の揺動中心部分）における軸方向のがたつきを防止し、これにより、２軸間の微小作動角領域においても球面ローラ５３の回転中心をジョイントの二等分面Ｍ上に精度良く位置させることを可能としたものである。
従って、２軸間の微小作動角領域においても振動を確実に抑制することができるようになると共に、枢軸４１による軸支構造を省略することで製造コストを低減できるようになる。
【００５８】
（発明の実施の形態４）
次に、発明の実施の形態４の摺動式等速ジョイントについて説明する。なお、この発明の実施の形態４の説明にあたっては、前記発明の実施の形態と同様の構成部分には同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００５９】
図１７は発明の実施の形態４の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図、図１８は作動角０°状態の図１７のXIIX−XIIX線における縦断面図、図１９は作動角６°状態の図１７のXIIX−XIIX線における縦断面図であり、これらの図に示すように、この発明の実施の形態４の摺動式等速ジョイントは、前記内輪部材４の外周面側に形成されていて球面ローラ５３の回転中心線Ｏ‐Ｏに対して球心Ｒが内輪部材４の軸方向に偏心する内輪部材側球面部４２と、該内輪部材側球面部４２に摺接する内側球面Ｓと外輪部材３の内周円弧面３３に摺接し前記内輪部材側球面部４２の球心Ｒに対して球面ローラ５３の回転中心線Ｏ‐Ｏに関し反対側に球心Ｃが偏心する外側球面Ｄを備えたケージ６とで構成されるダブルオフセット式ケージが設けられ、前記各中空ホルダ５２の基部が前記ケージ６に設けられた窓部６ａにそれぞれ固定されることにより位置決めされた構成となっている。即ち、前記球心Ｒと回転中心線Ｏ‐Ｏとの間の距離と、回転中心線Ｏ‐Ｏと球心Ｃとの間の距離が同一に形成されている。
【００６０】
前記ケージ６は、軸方向に組み付け可能な２分割部材６１、６２で構成されることにより、固定軸部材５１が突出形成された内輪部材４に対する組み付け、および、このケージ６の窓部６ａに対する各中空ホルダ５２の組み付け固定を可能にしている。
【００６１】
次に、この発明の実施の形態４の作用・効果を説明する。この発明の実施の形態４の摺動式等速ジョイントでは、上述のように構成されるため、図１９に示すように、ジョイントが作動角θをとった状態でトルクを伝達する時、前記球心Ｒと回転中心線Ｏ‐Ｏとの間の距離と、回転中心線Ｏ‐Ｏと球心Ｃとの間の距離が同一に形成されているため、外輪部材３に対し内輪側部材４が作動角θだけ傾くと、ケージ６は作動角θの１／２（α）だけ傾いた状態となり、従って、この状態においては、近似的に球面ローラ５３の回転中心Ｏがジョイントの二等分面（２軸のなす作動角θを二等分する面）Ｍ上に配置された状態（α＝θ／２）となり、これにより、擬似等速ジョイントが成立した状態となる。
【００６２】
そして、外輪部材３側では各球面ローラ５３が各軸方向溝３１に沿って往復回転移動するが、この時の各軸方向溝３１に対する球面ローラ５３の傾き角αは、ジョイント作動角θの１／２であるため、軸方向溝３１に対する球面ローラ５３の摺動抵抗もさほど大きくなく、また、ケージ６は球面ローラ５３を直接保持するものではないため、摺動抵抗に悪影響を及ぼすこともない。
従って、２軸間で作動角θをとった状態における振動を抑制することができるようになる。
【００６３】
以上発明の実施の形態を図面により説明したが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００６４】
例えば、発明の実施の形態では、軸方向溝３１およびトルク伝達機構が３つで特に振動を発生させ易いトリポード型に適用したが、４本以上のものにも適用することができる。また、軸受部材を球面ローラに換え、滑り軸受を用いたり、固定軸部材と軸方向溝間にリニアベアリングを設けてもよい。
【００６５】
また、発明の実施の形態では、各固定軸部材５１側を先細り形状に形成することにより、揺動隙間ｗ、ｗを形成したが、中空ホルダの中空部の軸方向幅を先端に向かうにつれて幅広に形成することにより、揺動隙間ｗ、ｗを形成するようにしても良い。
【００６６】
また、発明の実施の形態１〜３では、内輪部材４の回転中心Ｐから各中空ホルダ５２の枢支点Ｑまでの距離Ｌ１と各枢支点Ｑから各球面ローラ５３の回転中心Ｏまでの距離Ｌ２を同一に形成した最適例を示したが、同一でなくても所定の効果を得ることができる。
【００６７】
また、発明の実施の形態１では傾き防止用のヘッド５５が設けられ、発明の実施の形態２、３では傾き防止用の案内面３２、３２が設けられた例を示したが、これらを備えなくても、所定の効果を得ることができる。
【００６８】
また、発明の実施の形態２、３では、傾き防止用として球面ローラ５３の外周側面に摺接する案内面３２、３２のみを形成したが、球面ローラ５３の内周側面に摺接する案内面を形成し、もしくは、球面ローラ５３の内・外周両側面に共に摺接する状態で案内面を形成するようにしてもよい。
【００６９】
また、発明の実施の形態では、中空ホルダ５２の両平面５２ａ、５２ａのうちの一方（内輪部材４の回転方向側平面５２ａ）にのみ針状コロ５２ｂを設けたが、両方に設けても良い。また、固定軸部材５１の平面５１ａ、５１ａ側に設けるようにしても良い。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載の摺動式等速ジョイントでは、上述のように、連結すべき２軸の一方の軸に連結されていて内周面に円周方向等間隔のもとに複数の軸方向溝を備えた外輪部材と、前記２軸のもう一方の軸に連結されていて前記外輪部材の内部に収容される内輪部材と、該内輪部材の外周面に前記軸方向溝と同数で円周方向等間隔のもとに放射状に突出形成された固定軸部材と該各固定軸部材の外周に設けられていて該固定軸部材の軸方向および前記内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在であり、かつ前記外輪部材の軸方向に沿って移動可能な中空ホルダと該各中空ホルダの外周に設けられていて前記外輪部材における各軸方向溝に沿って回転移動可能な軸受部材とで構成されるトルク伝達機構と、を備えている手段としたことで、ジョイントが作動角をとった状態においても、外輪部材の軸線方向と軸受部材の軸線方向との直交状態がほぼ維持されるため、振動を最小限に抑えることが可能になると共に、軸受部材の中心がほぼジョイントの二等分面上に保持された状態となり、２軸間で作動角をとった状態における振動を抑制することができるようになる。
【００７１】
また、各軸受部材が中空ホルダの外周に設けられていて、この中空ホルダの中空部内に固定軸部材が該固定軸部材の軸方向および内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在に配置されることで、軸受部材と内輪部材との干渉を回避しつつ内輪部材に対し軸受部材および中空ホルダを傾かせることができると共に、トルク伝達面を広くかつ外周側に位置させて伝達トルクを大きくすることができるようになる。従って、ジョイントを大型化させることなしに大きな伝達トルクを得ることができるようになる。
【００７２】
請求項２記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各固定軸部材の外周面に、前記内輪部材の軸周り方向で対向する互いに平行な２つの平面を形成し、前記各中空ホルダの内周面に、前記２つの平面とそれぞれ対向する互いに平行な２つの平面を形成し、前記内輪部材の軸方向における、前記各固定軸部材の外周面と前記各中空ホルダの内周面との間に、前記固定軸部材の先端側に向かうにつれて次第に増大する揺動隙間を形成した手段としたことで、固定軸部材に対し各軸受部材および中空ホルダを該固定軸部材の軸方向および内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動させるための揺動機構を容易に作ることができるようになる。
【００７３】
請求項３記載の摺動式等速ジョイントは、請求項２記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各固定軸部材が、その先端側に向かうにつれて前記内輪部材の軸方向における幅が次第に狭くなる先細り形状に形成されることにより、前記揺動隙間が形成されている手段としたことで、トルク強度を低下させることなしに揺動隙間を形成することができるようになる。
【００７４】
請求項４記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜３のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各中空ホルダの前記外輪部材側の端部には前記各軸方向溝の底面に沿って摺接することにより前記各軸受部材の傾きを防止する傾き防止部材が設けられている手段としたことで、各中空ホルダおよび軸受部材の軸心線方向が外輪部材の半径線方向に確実に維持された状態となり、これにより、軸方向溝に対する軸受部材の摺動抵抗を最小限の状態に維持し、振動を最小限に抑えることが可能になる。
【００７５】
請求項５記載の摺動式等速ジョイントは、請求項４記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記外輪部材の軸方向における前記傾き防止部材の長さは前記軸受部材の直径より短く形成されている手段としたことで、各軸方向溝に対する各軸受部材のストロークロスの発生を防止することができるようになる。
【００７６】
請求項６記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜３のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各軸方向溝に前記各軸受部材が摺接することにより該各軸受部材の傾きを防止する案内面が形成されている手段としたことで、軸受部材の傾きが防止され、これにより、各軸受部材および中空ホルダの軸心線方向と外輪部材の軸線方向との直交状態が確実に維持された状態となる。
従って、特別な部材を追加することなしに二等分面が確実に得られ、振動を最小限に抑えることが可能になる。
【００７７】
請求項７記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜６のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各固定軸部材の先端が前記各軸受部材の位置まで達している手段としたことで、軸受部材にかかる回転トルクをほぼ同一半径で受ける状態となるため、特にトルク強度的に有利となる。
【００７８】
請求項８記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜７のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記各中空ホルダは、その前記内輪部材側の端部が前記内輪部材に枢支されることにより、前記固定軸部材の軸方向および前記内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在に設けられ、かつ前記各軸受部材は前記各中空ホルダに対し該中空ホルダの軸方向に移動可能な状態に設けられている手段としたことで、従来のギヤ式に比べ、軸支構造により製造コストを低減できると共に、内輪部材と中空ホルダとの間にがたつきを発生させることがないので、２軸間の微小作動角領域においても軸受部材の中心をジョイントの二等分面上に精度良く位置させることが可能となり、これにより、２軸間の微小作動角領域においても振動を確実に抑制することができるようになる。
【００７９】
請求項９記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜８のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記内輪部材の回転中心から前記各中空ホルダの揺動中心までの距離と該揺動中心から前記軸受部材の回転中心までの距離が同一に形成されている手段としたことで、前記二等分面が確実に得られるようになる。
【００８０】
請求項１０記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜７のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記内輪部材の外周に形成されていてその球心が前記軸受部材の回転中心線に対して前記内輪部材の軸方向に偏心するように設けられた内輪部材側球面部と、該内輪部材側球面部に摺接する内側球面と前記外輪部材の内周面に摺接しその球心が前記内輪部材側球面部の球心に対して前記軸受部材の回転中心線に関し反対側に偏心するように設けられた外側球面とを備えたケージと、で構成されるダブルオフセット式ケージが設けられ、前記各中空ホルダが前記ケージに固定されることにより位置決めされている手段としたことで、ジョイントが作動角をとった状態において軸受部材の回転中心がほぼジョイントの二等分面上に保持された状態となり、振動を抑制することができるようになる。また、ケージが軸受部材を直接保持するものではないため、摺動抵抗に悪影響を及ぼすこともない。
【００８１】
請求項１１記載の摺動式等速ジョイントは、請求項１〜１０のいずれかに記載の摺動式等速ジョイントにおいて、前記軸方向溝およびトルク伝達機構が３つのトリポード型である手段としたことで、特に振動を発生させ易いトリポード型に適用することにより、前記二等分面が有利に得られ、これにより、振動を有効に低減できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態の１の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図である。
【図２】作動角０°状態の図１のII−II線における縦断側面図である。
【図３】作動角６°状態の図１のII−II線における縦断側面図である。
【図４】作動角６°状態の図１のII−II線における外輪部材のみを縦断した縦断側面図である。
【図５】図２のＡ矢視図である。
【図６】図２のVI−VI線における横断平面図である。
【図７】発明の実施の形態１の摺動式等速ジョイントにおける作動角をとった状態を示す模式図である。
【図８】発明の実施の形態１の摺動式等速ジョイントを含む左右方向（作動角形成方向とは直交する方向）の偏心振れ回りの測定結果を示す図である。
【図９】発明の実施の形態１の摺動式等速ジョイントを含む上下方向（作動角形成方向）の偏心振れ回りの測定結果を示す図である。
【図１０】作動角を変化させた場合の両距離Ｌ１、Ｌ２の各比率における球面ローラの回転中心の機構的位置関係を示す特性図である。
【図１１】発明の実施の形態２の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図である。
【図１２】作動角０°状態の図１１の XII−XII 線における縦断側面図である。
【図１３】作動角６°状態の図１１の XII−XII 線における縦断側面図である。
【図１４】発明の実施の形態３の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図である。
【図１５】作動角０°状態の図１４のXV−XV線における縦断側面図である。
【図１６】作動角６°状態の図１４のXV−XV線における縦断側面図である。
【図１７】発明の実施の形態４の摺動式等速ジョイントを示す一部切欠正面図である。
【図１８】作動角０°状態の図１７のXIIX−XIIX線における縦断側面図である。
【図１９】作動角６°状態の図１７のXIIX−XIIX線における縦断側面図である。
【図２０】従来例の摺動式等速ジョイントを示す断面図であり、（Ａ）はジョイント正面図、（Ｂ）は縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 回転軸
２ 回転軸
３ 外輪部材
４ 内輪部材
５ トルク伝達機構
６ ケージ
６ａ 窓部
２１ Ｃリング
３１ 軸方向溝
３２ 案内面
３３ 内周円弧面
４１ 枢軸
４２ 内輪部材側球面部
５１ 固定軸部材
５２ａ 平面（二面幅）
５２ 中空ホルダ
５２ａ 平面（二面幅）
５２ｂ 針状コロ
５３ 球面ローラ（軸受部材）
５４ 針状コロ
５５ ヘッド（傾き防止部材）
６１ ２分割部材（ケージ）
６２ ２分割部材（ケージ）
Ｄ 外側球面
Ｍ 二等分面
Ｓ 内側球面

Claims (11)

1. 連結すべき２軸の一方の軸に連結されていて内周面に円周方向等間隔のもとに複数の軸方向溝を備えた外輪部材と、
   前記２軸のもう一方の軸に連結されていて前記外輪部材の内部に収容される内輪部材と、
   該内輪部材の外周面に前記軸方向溝と同数で円周方向等間隔のもとに放射状に突出形成された固定軸部材と該各固定軸部材の外周に設けられていて該固定軸部材の軸方向および前記内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在であり、かつ前記外輪部材の軸方向に沿って移動可能な中空ホルダと該各中空ホルダの外周に設けられていて前記外輪部材における各軸方向溝に沿って回転移動可能な軸受部材とで構成されるトルク伝達機構と、
   を備えていることを特徴とする摺動式等速ジョイント。
2. 前記各固定軸部材の外周面に、前記内輪部材の軸周り方向で対向する互いに平行な２つの平面を形成し、前記各中空ホルダの内周面に、前記２つの平面とそれぞれ対向する互いに平行な２つの平面を形成し、
   前記内輪部材の軸方向における、前記各固定軸部材の外周面と前記各中空ホルダの内周面との間に、前記固定軸部材の先端側に向かうにつれて次第に増大する揺動隙間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の摺動式等速ジョイント。
3. 前記各固定軸部材が、その先端側に向かうにつれて前記内輪部材の軸方向における幅が次第に狭くなる先細り形状に形成されることにより、前記揺動隙間が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の摺動式等速ジョイント。
4. 前記各中空ホルダの前記外輪部材側の端部には前記各軸方向溝の底面に沿って摺接することにより前記各軸受部材の傾きを防止する傾き防止部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の摺動式等速ジョイント。
5. 前記外輪部材の軸方向における前記傾き防止部材の長さは前記軸受部材の直径より短く形成されていることを特徴とする請求項４に記載の摺動式等速ジョイント。
6. 前記各軸方向溝には前記各軸受部材が摺接することにより該各軸受部材の傾きを防止する案内面が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の摺動式等速ジョイント。
7. 前記各固定軸部材の先端は前記各軸受部材の位置まで達していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の摺動式等速ジョイント。
8. 前記各中空ホルダは、その前記内輪部材側の端部が前記内輪部材に枢支されることにより、前記固定軸部材の軸方向および前記内輪部材の軸方向により規定される面内で揺動自在に設けられ、かつ前記各軸受部材は前記各中空ホルダに対し該中空ホルダの軸方向に移動可能な状態に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の摺動式等速ジョイント。
9. 前記内輪部材の回転中心から前記各中空ホルダの揺動中心までの距離と該揺動中心から前記軸受部材の回転中心までの距離が同一に形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の摺動式等速ジョイント。
10. 前記内輪部材の外周に形成されていてその球心が前記軸受部材の回転中心線に対して前記内輪部材の軸方向に偏心するように設けられた内輪部材側球面部と、
    該内輪部材側球面部に摺接する内側球面と
    前記外輪部材の内周面に摺接しその球心が前記内輪部材側球面部の球心に対して前記軸受部材の回転中心線に関し反対側に偏心するように設けられた外側球面と
    を備えたケージと、
    で構成されるダブルオフセット式ケージが設けられ、
    前記各中空ホルダが前記ケージに固定されることにより位置決めされていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の摺動式等速ジョイント。
11. 摺動式等速ジョイントは前記軸方向溝およびトルク伝達機構が３つのトリポード型であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の摺動式等速ジョイント。

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