JP4654130B2

JP4654130B2 - 等速ジョイント

Info

Publication number: JP4654130B2
Application number: JP2006008294A
Authority: JP
Inventors: 勉川勝; 直人柴田; 正登雑賀; 友紀青山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2026-01-17
Also published as: JP2006226525A

Description

本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結させる等速ジョイントに関する。

従来より、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結し回転駆動力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。

この種の従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントは、３本の脚軸を周方向に沿って１２０度の角度で離間し且つ半径外方向に突設させたトリポート部材と、前記トリポート部材の３本の脚軸をトラック溝に係合させて一体的に回転する円筒状の外輪とから基本的に構成され、２軸がいかなる作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し、しかも軸方向の相対的変位を許容することができるように設けられている。この場合、脚軸とトラック溝との摩擦抵抗を軽減するために、前記脚軸に対して球面ローラが回転自在に軸着されている。

前記従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントでは、２軸によって作動角が形成された状態で回転トルクを伝達する場合、各脚軸の球面ローラがトラック溝内で外輪の軸方向に往復運動をしながら回転トルクが伝達される。この往復運動の周期は、外輪及びトリポート部材の１回転（３６０度）につき、１往復運動が行われる。この往復運動中、球面ローラの軸線と外輪の軸線との交差角度が連続的に変化し、トラック溝に対して球面ローラが斜交状態で接触することとなるため、前記球面ローラのトラック溝に対する転がり運動が円滑に行われなくなり滑りを伴いながら往復運動をするため各接触部位の摩擦力が増加する。

換言すると、トリポート部材の３つの脚軸が回転角度１２０度毎に同じ往復動作を繰り返しているため、外輪及びトリポート部材の軸方向に周期的な誘起スラスト力が発生し、この誘起スラスト力がエンジンやトランスミッション或いはデファレンシャル装置のマウント手段と共振し、車両の振動発生要因の一つとなっている。

そこで、前記誘起スラスト力を低減させるために、例えば、特許文献１には、各脚軸をトリポート部材の軸心に直角な面と第１の傾斜角（α）にそれぞれ傾斜させ、この傾斜した各脚軸と所定角度方向に外輪の案内溝を設け、前記案内溝の中心軸がトリポート部材の軸心方向と第２の傾斜角（β）をなして傾斜させた等速ジョイントが開示されている。

また、特許文献２には、ローラを回転自在に軸支する３本のアーム（脚軸）を有する継手部材を備え、前記３本の各アームを、継手部材及び軸要素の回転軸線に対して垂直な平面に対して所定角度傾斜させた等速ジョイントが開示されている。

さらに、特許文献３には、伝達軸の軸線の周方向に沿って１２０度ずつ配分された軸線を有する３つのトラニオンジャーナル（脚軸）が設けられ、前記各トラニオンジャーナルの軸線が前記伝達軸の軸線と直交することがなく、所定角度傾斜させた等速ジョイントが開示されている。

さらにまた、特許文献４には、トリポート部材の３つ脚軸を、それぞれ、前記トリポート部材の軸心に直角な線に対して前記軸心を含む平面上で傾斜角（α）だけ傾斜させた等速ジョイントが開示されている。

さらにまた、特許文献５には、各脚軸の軸心を、それぞれ、トリポート部材の軸心を横切る垂直平面に対して所定角度傾斜させた等速ジョイントが開示されている。

特開平７−１０３２５０号公報特表平１１−５０８６７３号公報特開平７−９１４５７号公報特開昭６１−２６６８３０号公報実開昭６３−１１５９２７号公報

しかしながら、前記特許文献１〜５に開示された等速ジョイントでは、トリポート部材の各脚軸を、それぞれ、トリポート部材の軸線と直角な面に対して同一の傾斜角度で傾斜するように成形する必要があり、従来から使用していたトリポート部材と比較して加工コスト及び材料コストが高騰するという問題がある。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、誘起スラスト力の発生を抑制すると共に、加工コスト及び材料コストを低減させることが可能な等速ジョイントを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有するトリポート型の等速ジョイントにおいて、
中心部に前記他方の伝達軸が軸着される孔部が形成され、前記案内溝に向かって膨出する第１〜第３トラニオンを有するスパイダと、
前記案内溝に接触し、前記第１〜第３トラニオンにそれぞれ外嵌されるリング状のローラ部材と、
前記第１〜第３トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数の転動体と、
を備え、
前記他方の伝達軸の軸線と直交する面に対して前記第１〜第３トラニオンの各軸線をそれぞれ傾斜させ、少なくとも、一つのトラニオンの傾斜角度が他の二つのトラニオンの傾斜角度とそれぞれ異なると共に、前記第１〜第３トラニオンの３本の軸線が同一の平面上に位置するように設定されることを特徴とする。

この場合、前記第１トラニオンの傾斜角度（α）が第２トラニオンの傾斜角度（β）及び第３トラニオンの傾斜角度（γ）とそれぞれ異なるように設定され、且つ前記第２トラニオンの傾斜角度（β）と第３トラニオンの傾斜角度（γ）とがそれぞれ等しく設定され（α≠β、α≠γ、β＝γ）、あるいは、前記第１〜第３トラニオンの各傾斜角度（α、β、γ）がそれぞれ異なるように設定される（α≠β、β≠γ、α≠γ）とよい。また、前記スパイダに形成された孔部の軸線は、前記第１〜第３トラニオンの３本の軸線をそれぞれ含む同一平面に対して、非直交した状態で交差するように設けられるとよい。

本発明によれば、少なくとも、いずれか一つのトラニオンの傾斜角度を他のトラニオンの傾斜角度と相違するように設定することにより、第１〜第３トラニオンの各動作が全て同一でなく不規則な往復動作となるため、回転３次成分の誘起スラスト力が低減し、振動の発生が抑制される。

すなわち、従来技術では、第１〜第３脚軸がそれぞれ同一の往復動作を繰り返しているため回転３次の誘起スラスト力が増大するのに対し、本発明では、少なくとも一つのトラニオンの動作が他のトラニオンの動作と異なるように設定することにより３つのトラニオンの動作バランスが崩れ、回転３次成分の誘起スラスト力を低減させることができる。

また、本発明では、従来から使用されているスパイダに対して他方の伝達軸が軸着される孔部の軸線を前記スパイダに対して直交させることなく所定角度だけ傾斜した状態で形成することにより、簡便に製造することができるため、加工コスト及び材料コストを低減することができる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

すなわち、スパイダの中心部に形成される孔部を傾斜させて穿孔することにより簡便に製造することができる。この結果、加工コスト及び材料コストを低減することができる。

本発明に係る等速ジョイントについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図１〜図４において参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るトリポート型の等速ジョイントを示し、この等速ジョイント１０は、図示しない第１軸（一方の伝達軸）の一端部に一体的に連結された有底円筒状のアウタカップ（アウタ部材）１２と、第２軸（他方の伝達軸）１４の一端部に固着されてアウタカップ１２の内空部内に収納されるインナ部材１６とから基本的に構成される。

なお、前記アウタカップ１２は、一端側に形成された開口部１２ａと、他端側の閉塞端によって形成された奥部１２ｂとを有する。

前記アウタカップ１２の内壁面には、図１〜図３に示されるように、該アウタカップ１２の軸線と平行に延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて３本の案内溝１８ａ〜１８ｃが形成される。前記案内溝１８ａ〜１８ｃは、図４に示されるように、断面が曲線状に形成された天井部２０と、前記天井部２０の両側に相互に対向し断面円弧状に形成された摺動部２２ａ、２２ｂとから構成される。

第２軸１４の一端部にはリング状のスパイダ２４が外嵌され、前記スパイダ２４の中心部には、前記第２軸１４が貫通して軸着される孔部２５が形成される。この孔部２５の内壁面には図示しないスプライン溝が形成され、前記スプライン溝と第２軸１４の一端部に設けられた図示しないスプライン軸とが噛合することにより、前記第２軸１４とスパイダ２４とが軸着される。

前記スパイダ２４の外周面には、それぞれ案内溝１８ａ〜１８ｃに向かって膨出し軸心の回りに１２０度の間隔をおいて３本の第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃが一体的に形成される。

前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃは、それぞれ、根本部を除いて外径が略一定の円柱体からなり、第２軸１４の軸線と直交する面に対して前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの各軸線をそれぞれ傾斜させた場合、少なくとも一つのトラニオンの傾斜角度が他の二つのトラニオンの傾斜角度とそれぞれ異なるように設定される共に、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの３本の軸線が同一の平面上に位置するように設定される。

すなわち、図１に示されるように、第２軸１４の軸線と直交する面（Ｓ）に対して第１トラニオン２６ａの軸線（Ｔ１）が傾斜角度（α）だけ傾斜し、図２に示されるように、第２軸１４の軸線と直交する面（Ｓ）に対して第２トラニオン２６ｂの軸線（Ｔ２）が傾斜角度（β）だけ傾斜し、図３に示されるように、第２軸１４の軸線と直交する面（Ｓ）に対して第３トラニオン２６ｃの軸線（Ｔ３）が傾斜角度（γ）だけ傾斜した場合、前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの各傾斜角度（α、β、γ）中、少なくともいずれか一つのトラニオンの傾斜角度が他の二つのトラニオンの傾斜角度と異なるように設定され、しかも、前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの３本の軸線が同一平面上に含まれるように設定される。

本実施の形態では、図１〜図３に示されるように、第１トラニオン２６ａの傾斜角度（α）が第２トラニオン２６ｂの傾斜角度（β）及び第３トラニオン２６ｃの傾斜角度（γ）とそれぞれ異なるように設定され、且つ前記第２トラニオン２６ｂの傾斜角度（β）と第３トラニオン２６ｃの傾斜角度（γ）とがそれぞれ等しく設定され（α≠β、α≠γ、β＝γ）、しかも、前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの３本の軸線（Ｔ１〜Ｔ３）が同一平面上に含まれるように設定される。

あるいは、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの各傾斜角度（α、β、γ）がそれぞれ異なるように設定され（α≠β、β≠γ、α≠γ）、且つ、前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの３本の軸線（Ｔ１〜Ｔ３）が同一平面上に含まれるように設定されるとよい。

なお、前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの各傾斜角度（α、β、γ）は、アウタカップ１２の開口部１２ａ側に傾斜し、あるいは奥部１２ｂ側に傾斜する場合のいずれであってもよい。

前記第１〜第３トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の外周部には、図４に示されるように、複数本の転動体２８を介してリング状のローラ部材３０が回転自在に軸着される。この場合、前記第１〜第３トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の軸線と前記ローラ部材３０の軸線は、偏芯することがなく同軸状に設けられている。なお、転動体２８は、例えば、ニードル、ころ等を含む転がり軸受けであればよい。

前記ローラ部材３０の外周面には、図４に示されるように、前記摺動部２２ａ、２２ｂの断面形状に対応して形成され該摺動部２２ａ、２２ｂに面接触する円弧状面部３２が設けられる。なお、前記円弧状面部３２の断面形状は、前記第１〜第３トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の各軸線（Ｔ１〜Ｔ３）を中心として対称に設けられる。

また、ローラ部材３０の内周には、一定の直径からなり、転動体２８の転動面として機能する内径部４０が形成され、前記内径部４０の軸線方向に沿った両端部には、半径内方向に所定長だけ突出した環状の上部側フランジ４２ａ及び下部側フランジ４２ｂが一体的に設けられる。

前記ローラ部材３０の内径部４０には、複数本の転動体２８が周方向に沿って略平行に並設され、前記転動体２８は、内径部４０の両端部に設けられた上部側フランジ４２ａと下部側フランジ４２ｂとによって該内径部４０から分離・脱落しないように保持される。なお、ローラ部材３０の内径部４０に沿って装填される複数の転動体２８は、それぞれ略同一の直径を有し、略同一形状に形成されているものとする。

本実施の形態に係る等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。

先ず、等速ジョイント１０の動作について説明する。

図示しない第１軸が回転すると、その回転力はアウタカップ１２を介してインナ部材１６に伝達され、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃを通じて第２軸１４が所定方向に回転する。

すなわち、アウタカップ１２の回転力は、案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）の摺動部２２ａ、２２ｂに面接触するローラ部材３０及び該ローラ部材３０の内径部４０内に保持された複数本の転動体２８を介して、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃに伝達されることにより前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃに係合する第２軸１４が回転する。

次に、第１軸と第２軸１４とによって所定の作動角が設定された場合において、本実施の形態に係る等速ジョイント１０の第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの回転角度に対応した動作と、第１比較例に係る等速ジョイント１００の第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃ及び第２比較例に係る等速ジョイント２００の第１〜第３脚軸２０２ａ〜２０２ｃの回転角度に対応した動作を以下詳細に検討する。なお、本実施の形態に係る等速ジョイントと同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

この第１比較例に係る等速ジョイント１００では、図５に示されるように、第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃの各軸線が、それぞれ、第２軸１４の軸線と直交するように設定され、且つ、第２軸１４の軸線と直交する面上に位置するように設定されている。

第２比較例に係る等速ジョイント２００では、図６に示されるように、第１〜第３脚軸２０２ａ〜２０２ｃの各軸線（Ｔ）が、それぞれ、第２軸１４の軸線と直交する面（Ｓ）に対して所定の同一角度（δ）だけ傾斜するように設定され、且つ、同一平面上に位置しないように設定されている。

なお、第１及び第２比較例では、それぞれ、第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃ、２０２ａ〜２０２ｃが周方向に沿って１２０度ずつ離間するように形成されている点で本実施の形態と同一である。

また、回転角度は、第１トラニオン２６ａ（第１脚軸１０２ａ、２０２ａ）の軸線が上方に位置して鉛直線と一致するときを回転角度０度として初期状態とし、以下、矢印方向に沿って６０度毎に１回転した状態をそれぞれ示す（０度→６０度→１２０度→１８０度→２４０度→３００度→０度）。

（１）図７Ａ〜図７Ｆは、第１比較例に係る等速ジョイント１００の第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃが初期状態から６０度毎に１回転した状態を示したものである。

この場合、図７Ａ及び図７Ｄに示されるように、回転角度０度と回転角度１８０度の状態では、案内溝１８ａに係合する第１脚軸１０２ａの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して相互に反対方向に同一傾斜角度（Ａ）だけ傾斜した状態となる。すなわち、回転角度０度では、鉛直面に対する第１脚軸１０２ａの軸線がアウタカップ１２の開口部１２ａ側に所定角度（Ａ）だけ傾斜し、一方、回転角度１８０度では、鉛直面に対する第１脚軸１０２ａの軸線が前記とは反対にアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に同一角度（Ａ）だけ傾斜している。

また、図７Ｃ及び図７Ｆに示されるように、回転角度１２０度と回転角度３００度の状態では、案内溝１８ｂに係合する第２脚軸１０２ｂの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して相互に反対方向に同一傾斜角度（Ａ）だけ傾斜した状態となる。すなわち、回転角度１２０度では、鉛直面に対する第２脚軸１０２ｂの軸線がアウタカップ１２の開口部１２ａ側に所定角度（Ａ）だけ傾斜し、一方、回転角度３００度では、前記とは反対にアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に同一角度（Ａ）だけ傾斜している。

さらに、図７Ｂ及び図７Ｅに示されるように、回転角度６０度と回転角度２４０度の状態では、案内溝１８ｃに係合する第３脚軸１０２ｃの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して相互に反対方向に同一傾斜角度（Ａ）だけ傾斜した状態となる。すなわち、回転角度６０度では、鉛直面に対する第３脚軸１０２ｃの軸線がアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に所定角度（Ａ）だけ傾斜し、一方、回転角度２４０度では、鉛直面に対する第３脚軸１０２ｃの軸線が前記とは反対にアウタカップ１２の開口部１２ａ側に同一角度（Ａ）だけ傾斜している。

このように、第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃの各軸線が、それぞれ、第２軸１４の軸線と直交するように設定され、且つ、第２軸１４の軸線と直交する面上に位置するように設定された第１比較例に係る等速ジョイント１００では、各第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃが開口部１２ａ側と奥部１２ｂ側とにそれぞれ同一傾斜角度（Ａ）だけ傾斜するように動作するため、回転角度に対応して前記第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃがそれぞれ同一の往復動作をしている。このことは、図８に示されるように、１回転したときの前記第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃに対応する誘起スラスト力の第１〜第３波形１０４ａ〜１０４ｃがそれぞれ略同一形状をなしていることからも確認される。

（２）図９Ａ〜図９Ｆは、第２比較例に係る等速ジョイント２００の第１〜第３脚軸２０２ａ〜２０２ｃが初期状態から６０度毎に１回転した状態を示したものである。

この場合、図９Ａ及び図９Ｄに示されるように、回転角度０度と回転角度１８０度の状態では、案内溝１８ａに係合する第１脚軸２０２ａの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して相互に反対方向に異なる角度だけ傾斜した状態となる。すなわち、回転角度０度では、鉛直面に対する第１脚軸２０２ａの軸線がアウタカップ１２の開口部１２ａ側に傾斜角度（Ｂ）だけ僅かに傾斜し、一方、回転角度１８０度では、前記とは反対にアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に前記傾斜角度（Ｂ）よりも大なる傾斜角度（Ｃ）だけ傾斜している。

また、図９Ｃ及び図９Ｆに示されるように、回転角度１２０度と回転角度３００度の状態では、案内溝１８ｂに係合する第２脚軸２０２ｂの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して相互に反対方向に異なる角度だけ傾斜した状態となる。すなわち、回転角度１２０度では、鉛直面に対する第２脚軸２０２ｂの軸線がアウタカップ１２の開口部１２ａ側に傾斜角度（Ｂ）だけ僅かに傾斜し、一方、回転角度３００度では、前記とは反対にアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に前記傾斜角度（Ｂ）よりも大なる傾斜角度（Ｃ）だけ傾斜している。

さらに、図９Ｂ及び図９Ｅに示されるように、回転角度６０度と回転角度２４０度の状態では、案内溝１８ｃに係合する第３脚軸２０２ｃの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して相互に反対方向に異なる角度だけ傾斜した状態となる。すなわち、回転角度６０度では、鉛直面に対する第３脚軸２０２ｃの軸線がアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に傾斜角度（Ｃ）だけ傾斜し、一方、回転角度２４０度では、前記とは反対にアウタカップ１２の開口部１２ａ側に前記傾斜角度（Ｃ）よりも小なる傾斜角度（Ｂ）だけ僅かに傾斜している。

このように、第１〜第３脚軸２０２ａ〜２０２ｃの各軸線が、それぞれ、第２軸１４の軸線と直交する面に対して所定の同一角度だけ傾斜するように設定され、且つ、同一平面上に位置しないように設定された第２比較例に係る等速ジョイント２００では、各第１〜第３脚軸２０２ａ〜２０２ｃが開口部１２ａ側と奥部１２ｂ側とにそれぞれ同一の傾斜角度（Ｂ、Ｃ）で傾斜するように動作するため、回転角度に対応して前記第１〜第３脚軸２０２ａ〜２０２ｃがそれぞれ同一動作をしている。このことは、図１０に示されるように、１回転したときの前記第１〜第３脚軸２０２ａ〜２０２ｃに対応する誘起スラスト力の第１〜第３波形２０４ａ〜２０４ｃがそれぞれ略同一形状をなしていることからも確認される。

（３）図１１Ａ〜図１１Ｆは、本実施の形態に係る等速ジョイント１０の第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃが初期状態から６０度毎に１回転した状態を示したものである。

この場合、図１１Ａ及び図１１Ｄに示されるように、回転角度０度と回転角度１８０度の状態では、案内溝１８ａに係合する第１トラニオン２６ａの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して相互に反対方向に異なる角度だけ傾斜した状態となる。すなわち、回転角度０度では、鉛直面に対する第１トラニオン２６ａの軸線がアウタカップ１２の開口部１２ａ側に傾斜角度（Ｄ）だけ僅かに傾斜し、一方、回転角度１８０度では、鉛直面に対する第１トラニオン２６ａの軸線が前記とは反対にアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に傾斜角度（Ｇ）だけ傾斜している。

また、図１１Ｃ及び図１１Ｆに示されるように、回転角度１２０度と回転角度３００度の状態では、案内溝１８ｂに係合する第２トラニオン２６ｂの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して、前記第１トラニオン２６ａの傾斜角度（Ｄ、Ｇ）と異なる角度で傾斜した状態となる。すなわち、回転角度１２０度では、鉛直面に対する第２トラニオン２６ｂの軸線がアウタカップ１２の開口部１２ａ側に前記第１トラニオン２６ａの傾斜角度（Ｄ）よりも大なる傾斜角度（Ｆ）だけ傾斜し（Ｄ＜Ｆ）、一方、回転角度３００度では、鉛直面に対する第２トラニオン２６ｂの軸線が前記とは反対にアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に前記第１トラニオン２６ａの傾斜角度（Ｇ）よりも小なる傾斜角度（Ｅ）だけ傾斜している（Ｇ＞Ｅ）。

さらに、図１１Ｂ及び図１１Ｅに示されるように、回転角度６０度と回転角度２４０度の状態では、案内溝１８ｃに係合する第３トラニオン２６ｃの軸線が鉛直面（第１軸と第２軸１４とのなす作動角が０度の時（同軸）に前記第１軸及び第２軸１４に対して直交する面）に対して、前記第１トラニオン２６ａの傾斜角度（Ｄ、Ｇ）と異なると共に前記第２トラニオン２６ｂの傾斜角度（Ｆ、Ｅ）と同一角度で傾斜した状態となる。すなわち、回転角度６０度では、鉛直面に対する第３トラニオン２６ｃの軸線がアウタカップ１２の奥部１２ｂ側に前記第１トラニオン２６ａの傾斜角度（Ｇ）よりも小なる傾斜角度（Ｅ）だけ僅かに傾斜し（Ｇ＞Ｅ）、一方、回転角度２４０度では、鉛直面に対する第３トラニオン２６ｃの軸線がアウタカップ１２の開口部１２ａ側に前記第１トラニオン２６ａの傾斜角度（Ｄ）よりも大なる傾斜角度（Ｆ）だけ傾斜している（Ｄ＜Ｆ）。

このように、第１トラニオン２６ａのみが他の第２トラニオン２６ｂ及び第３トラニオン２６ｃと異なる傾斜角度で傾斜し且つ第２トラニオン２６ｂ及び第３トラニオン２６ｃが同一角度で傾斜していると共に、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの各軸線が同一平面上に位置するように設定された本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、第１トラニオン２６ａが他の第２トラニオン２６ｂ及び第３トラニオン２６ｃと比較してそれぞれ開口部１２ａ側と奥部１２ｂ側とにそれぞれ異なる傾斜角度で傾斜するように動作するため、回転角度に対応して前記第１トラニオン２６ａのみが他の第２及び第３トラニオン２６ｂ、２６ｃと異なる往復動作をしている。このことは、図１２に示されるように、１回転したときの前記第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃに対応する誘起スラスト力の第１波形５０ａが第２波形５０ｂ及び第３波形５０ｃと比較して異なる形状をなしていることからも確認される。

なお、本実施の形態では、第２トラニオン２６ｂ及び第３トラニオン２６ｃの動作に対応する誘起スラスト力の第２波形５０ｂ及び第３波形５０ｃが、それぞれ、略同一であることから、前記第２トラニオン２６ｂ及び第３トラニオン２６ｃはそれぞれ同一の動作をしているもの判断される。

次に、第１比較例に係る等速ジョイント１００と本実施の形態に係る等速ジョイント１０とのシミュレーション結果を図１３〜図２０に示す。この場合、第１軸と第２軸１４とがなす作動角（ジョイント角）を８度に設定してシミュレーションを行った。

図１３及び図１４は、それぞれ、第１比較例及び本実施の形態における回転角度と第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃ（第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃ）の傾き角との関係を示したものである。

図１５及び図１６は、それぞれ、第１比較例及び本実施の形態における回転角度と各案内溝１８ａ（１８ｂ、１８ｃ）に付与される誘起スラスト力との関係を示したものである。

図１７及び図１８は、それぞれ、第１比較例及び本実施の形態における回転角度と案内溝１８ａ〜１８ｃに付与される全誘起スラスト力との関係を示したものである。

図１９及び図２０は、それぞれ、第１比較例及び本実施の形態における回転の次数と誘起スラスト力との関係を示したものである。

図１９及び図２０に示されるように、第１比較例における回転３次成分の誘起スラスト力と本実施の形態における回転３次成分の誘起スラスト力とを比較すると、本実施の形態では、回転３次成分における山が低くなっていることから、第１比較例に対して回転３次成分の誘起スラスト力が低減されていることが諒解される。

このように、本実施の形態では、少なくとも、いずれか一つのトラニオンの傾斜角度を他のトラニオンの傾斜角度と相違するように設定することにより、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの各動作が全て同一でなく不規則な往復動作となるため、回転３次成分の誘起スラスト力を低減させて振動の発生を抑制することができる。

換言すると、第１比較例及び第２比較例等の従来技術に係る等速ジョイント１００、２００では、第１〜第３脚軸１０２ａ〜１０２ｃ、２０２ａ〜２０２ｃがそれぞれ同一の往復動作を繰り返しているため回転３次の誘起スラスト力が増大するのに対し、本実施の形態では、少なくとも一つのトラニオンの動作が他のトラニオンの動作と異なるように設定することにより３つのトラニオンの動作バランスが崩れ、回転３次成分の誘起スラスト力を低減させることができる。

さらに、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、図２１Ａ及び図２１Ｂに示されるように、従来から使用されていた３つの第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃが突出形成されたスパイダ２４を用い、第１トラニオン２６ａが上方に位置した状態で前記スパイダ２４全体を鉛直面（Ｓ）に対して所定角度（Ｎ）だけ傾斜させた状態で該スパイダ２４の中心部に第２軸１４が貫通される孔部２５を傾斜させて貫通形成することにより（図２２参照）、第１トラニオン２６ａの傾斜角度（α）のみが他の第２及び第３トラニオン２６ｂ、２６ｃの傾斜角度（β、γ）と異なるように製造することができる（α≠β、α≠γ、β＝γ）。

このように、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、従来から使用されているスパイダ２４に対して第２軸１４が軸着される孔部２５の軸線をスパイダ２４に対して直交させることなく所定角度だけ傾斜した状態で形成することにより、簡便に製造することができるため、加工コスト及び材料コストを低減することができる。すなわち、本実施の形態では、スパイダ２４に突出形成された第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃを傾斜させるのでなく該スパイダ２４の中心部に形成される孔部２５を傾斜させて穿孔することにより簡便に製造することができる。

なお、図２３Ａ及び図２３Ｂに示されるように、前記第１トラニオン２６ａが上方にある初期状態から時計回り方向に角度θだけ回転させた状態で、前記図２１Ａ及び図２１Ｂと同様に、スパイダ２４全体を鉛直面に対して所定角度だけ傾斜させた状態で該スパイダ２４の中心部に第２軸１４が貫通される孔部２５を傾斜させて貫通形成することにより、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの軸線の傾斜角度がそれぞれ異なるように設定することができる（α≠β、β≠γ、α≠γ）。

さらに、本実施の形態では、３本のトラニオンの軸線が第２軸の軸線と直交する面に沿って設けられた従来技術に係る図示しないトリポート型の等速ジョイントや、特開平７−１０３２５０号公報、特表平１１−５０８６７３号公報、特開平７−９１４５７号公報、特開昭６１−２６６８３０号公報、及び、実開昭６３−１１５９２７号公報等に開示された従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントと比較して、第１軸と第２軸１４とのなす作動角が同一の場合であってもローラ部材３０の移動量が増大するため、耐久性を向上させることができる利点がある。

ここで、図２４は、本実施の形態に係るトリポート型の等速ジョイント１０と前記従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントとにおけるローラ部材３０の移動範囲を比較対照したものである。なお、図２４中において、Ｒは、スパイダ２４の中心点Ｏ（第２軸１４の軸芯）から案内溝１８ａ（ｂ、ｃ）に沿って移動するローラ部材３０の外径までの距離を示したものである。

前記従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントでは、第１軸と第２軸とによって形成される作動角が２θのとき、ローラ部材３０の移動範囲（移動量）が２Ｒｔａｎθと表される（一点鎖線Ｋ１及び一点鎖線Ｋ２をそれぞれ斜辺とする２つの直角三角形を参照）。

これに対して本実施の形態に係るトリポート型の等速ジョイント１０では、第１軸と第２軸１４とによって形成される作動角が２θのとき、ローラ部材３０の移動範囲（移動量）がＲｔａｎ２θと表される（実線Ｌ１及びＬ２によって形成される直角三角形参照）。前記Ｒｔａｎ２θを一般式に変形すると、Ｒｔａｎδ＋Ｒｔａｎλ（但し、δ＋λ＝２θ）となる。

以上から、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、第１〜第３トラニオン２６ａ〜２６ｃの各軸線が同一平面上に位置して所定角度だけ傾斜するように設定されているため、第１軸と第２軸１４との作動角がそれぞれ２θで同一の場合であっても案内溝１８ａ（ｂ、ｃ）に対するローラ部材３０の移動範囲を拡大させ、前記ローラ部材３０の移動量を増大させることができる。

従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントにおいて、第１軸と第２軸との間で回転トルクが伝達される際、作動角が０度（第１軸と第２軸とが同軸）のときローラ部材は案内溝に沿って移動することがなく、前記ローラ部材の移動量が零であるが、前記作動角が０度から僅かに増大して０度近傍となったときローラ部材の移動範囲（摺動部位）が案内溝の限定された狭小な領域となるため、摩耗等によりその耐久性が劣化する要因となっている。

これに対して、本実施の形態に係るトリポート型の等速ジョイント１０では、第１軸と第２軸１４との作動角が０度近傍のときにおける案内溝１８ａ（ｂ、ｃ）に対するローラ部材３０の移動量の増大傾向が特に顕著であるため、従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントと比較してその耐久性を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの軸線方向に沿った縦断面図である。図１に示す等速ジョイントを第２軸を中心として１２０度回転させた状態を示す縦断面図である。図２に示す等速ジョイントを第２軸を中心として１２０度回転させた状態を示す縦断面図である。図１に示す等速ジョイントの軸線と直交する方向における部分拡大縦断面図である。第１比較例に係る等速ジョイントの軸線方向に沿った縦断面図である。第２比較例に係る等速ジョイントの軸線方向に沿った縦断面図である。図７Ａ〜図７Ｆは、それぞれ、前記第１比較例に係る等速ジョイントが初期状態から６０度毎に１回転したときの各脚軸の状態を示す動作説明図である。前記第１比較例における回転角度と誘起スラスト力との関係を示す特性図である。図９Ａ〜図９Ｆは、それぞれ、前記第２比較例に係る等速ジョイントが初期状態から６０度毎に１回転したときの各脚軸の状態を示す動作説明図である。前記第２比較例における回転角度と誘起スラスト力との関係を示す特性図である。図１１Ａ〜図１１Ｆは、それぞれ、前記本実施の形態に係る等速ジョイントが初期状態から６０度毎に１回転したときの各トラニオンの状態を示す動作説明図である。前記本実施の形態における回転角度と誘起スラスト力との関係を示す特性図である。第１比較例に係る等速ジョイントの回転角度と第１〜第３脚軸との関係を示す特性図である。本実施の形態に係る等速ジョイントの回転角度と第１〜第３トラニオンとの関係を示す特性図である。第１比較例に係る等速ジョイントの回転角度と各案内溝に付与される誘起スラスト力との関係を示す特性図である。本実施の形態に係る等速ジョイントの回転角度と各案内溝に付与される誘起スラスト力との関係を示す特性図である。第１比較例に係る等速ジョイントの回転角度と案内溝に付与される全誘起スラスト力との関係を示す特性図である。本実施の形態に係る等速ジョイントの回転角度と案内溝に付与される全誘起スラスト力との関係を示す特性図である。第１比較例に係る等速ジョイントの回転の次数と誘起スラスト力との関係を示す特性図である。本実施の形態に係る等速ジョイントの回転の次数と誘起スラスト力との関係を示す特性図である。図２１Ａは、従来から使用されているスパイダを用いて第２軸が軸着される孔部を斜めに穿孔する状態を示す正面図、図２１Ｂは、その側面図である。前記スパイダに形成された孔部に対して第２軸が軸着された状態を示す側面図である。図２３Ａは、図２１Ａの状態から時計回り方向に角度θだけ回転させ、従来から使用されているスパイダを用いて第２軸が軸着される孔部を斜めに穿孔する状態を示す正面図、図２３Ｂは、その側面図である。本実施の形態に係るトリポート型の等速ジョイントと従来技術に係るトリポート型の等速ジョイントとにおけるローラ部材の移動範囲を比較した説明図である。

符号の説明

１０…等速ジョイント１２…アウタカップ
１２ａ…開口部１２ｂ…奥部
１８ａ〜１８ｃ…案内溝２０…天井部
２２ａ、２２ｂ…摺動部２４…スパイダ
２５…孔部２６ａ〜２６ｃ…第１〜第３トラニオン
２８…転動体３０…ローラ部材
４０…内径部４２ａ、４２ｂ…フランジ

Claims

所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記アウタ部材の開口する内空部内に挿入されて他方の伝達軸に連結されるインナ部材とを有するトリポート型の等速ジョイントにおいて、
中心部に前記他方の伝達軸が軸着される孔部が形成され、前記案内溝に向かって膨出する第１〜第３トラニオンを有するスパイダと、
前記案内溝に接触し、前記第１〜第３トラニオンにそれぞれ外嵌されるリング状のローラ部材と、
前記第１〜第３トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数の転動体と、
を備え、
前記他方の伝達軸の軸線と直交する面に対して前記第１〜第３トラニオンの各軸線をそれぞれ傾斜させ、少なくとも、一つのトラニオンの傾斜角度が他の二つのトラニオンの傾斜角度とそれぞれ異なると共に、前記第１〜第３トラニオンの３本の軸線が同一の平面上に位置するように設定され、
同一平面上にある前記第１〜第３トラニオンの３本の軸線は前記孔部の両端開口面に対して平行であり、前記孔部の軸線は当該孔部の両端開口面に対して非直交で交差することを特徴とする等速ジョイント。
請求項１記載の等速ジョイントにおいて、
前記第１トラニオンの傾斜角度（α）が第２トラニオンの傾斜角度（β）及び第３トラニオンの傾斜角度（γ）とそれぞれ異なるように設定され、且つ前記第２トラニオンの傾斜角度（β）と第３トラニオンの傾斜角度（γ）とがそれぞれ等しく設定される（α≠β、α≠γ、β＝γ）ことを特徴とする等速ジョイント。
請求項１記載の等速ジョイントにおいて、
前記第１〜第３トラニオンの各傾斜角度（α、β、γ）がそれぞれ異なるように設定される（α≠β、β≠γ、α≠γ）ことを特徴とする等速ジョイント。