JP4952667B2 - 摺動式トリポード型等速ジョイント - Google Patents

Description

本発明は、摺動式トリポード型等速ジョイントに関するものである。

従来、摺動式トリポード型等速ジョイントとして、例えば、特許第２７６３６２４号公報（特許文献１）および特許第３３６１０９６号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特許文献１、２に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントを構成するローラユニットは、トリポード軸部の外周に中間部材と、この中間部材の外周面を循環可能にもうけられたニードルを備えている。そして、ニードルが中間部材と外輪の軌道溝の側面とに沿って転動するように構成されている。
特許第２７６３６２４号公報 特許第３３６１０９６号公報

ところで、摺動式トリポード型等速ジョイントを車両へ搭載するために搬送する時などには、ジョイント角が車両搭載時のジョイント角よりも大きな角度となる。そのため、搬送時に、シャフトとローラユニットとが接触して、ローラユニットが破損するおそれがある。そのため、等速ジョイントの搬送時において、シャフトとローラユニットとが接触しないように、ジョイント角を規制する必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ジョイント角を規制できる摺動式トリポード型等速ジョイントを提供することを目的とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

（手段１）手段１に係る摺動式トリポード型等速ジョイントは、
筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、且つ、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なローラユニットと、
を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
前記外輪回転軸と前記シャフトの回転軸とが一致している姿勢を基準姿勢と定義し、
前記基準姿勢において、３本の前記トリポード軸部は、その先端部が前記軌道溝の溝底面に接触しないように設定され、
前記基準姿勢の状態からジョイント角を付加するように前記外輪回転軸に対して前記シャフトの傾動を行った場合に、３本の前記トリポード軸部の少なくともいずれかの先端部が前記軌道溝の溝底面に接触してジョイント角が規制され、当該接触した状態において前記シャフトと全ての前記ローラユニットとが接触していないことを特徴とする。

手段１によれば、トリポード軸部の先端部が軌道溝の溝底面に接触することで、ジョイント角を規制している。これにより、搬送時にローラユニットが破損することを防止できる。

（手段２）さらに、手段１の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記シャフトの前記傾動を行った場合に、３本の前記トリポード軸部の少なくともいずれかの先端部が前記軌道溝の溝底面に接触した状態において、前記シャフトと全ての前記ローラユニットとが接触していないことを特徴とする。

手段２によれば、ジョイント角が規制された状態において、シャフトがローラユニットに接触していないため、確実にローラユニットが破損することを防止できる。

（手段３）手段２の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記基準姿勢の状態においていずれかの前記トリポード軸部の中心軸方向から前記外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相へ、前記シャフトの前記傾動を行った場合に、３本の前記トリポード軸部の少なくともいずれかの先端部が前記軌道溝の溝底面に接触し、
当該トリポード軸部の先端部と前記軌道溝の溝底面が接触する状態において、前記シャフトと全ての前記ローラユニットとが接触していないとよい。

ここで、基準姿勢の状態においていずれかのトリポード軸部の中心軸方向から外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相について、以下に説明する。まず、当該位相とは、シャフトの傾動を行う方向を指している。つまり、基準姿勢の状態からシャフトを外輪に対して傾動する場合における、シャフトの外輪に対する傾動方向を指している。そして、基準姿勢の状態においてトリポード軸部の中心軸方向とは、基準姿勢のシャフト回転軸を中心とした場合に、３つのトリポード軸部の中心軸は、外輪の周方向に相互に１２０ｄｅｇ間隔に位置している。つまり、基準姿勢におけるトリポード軸部の中心軸方向の位相とは、外輪回転軸方向から見た場合に、トリポード軸部の中心軸が延びている位相である。そして、このトリポード軸部の中心軸方向から外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相とは、１２０ｄｅｇ間隔に位置しているトリポード軸部の中心軸が延びている位相から、外輪の周方向の両方向にそれぞれずらした位相である。つまり、当該３０ｄｅｇずれた位相とは、６箇所存在することになる。

そして、トリポード軸部の中心軸方向から外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相へ、シャフトを傾動させる場合が、いずれかのトリポード軸部の先端部が外輪の径方向外方への移動量が最も大きくなる。つまり、当該位相において、本発明によるジョイント角の規制効果を確実に発揮できる。

（手段４）手段２または３の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記ローラユニットは、
前記軌道溝の側面と前記トリポード軸部の外周面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の転動体と、
前記転動体が前記トリポード軸部の外周を循環可能となるように前記転動体を支持する保持器と、
を備え、
前記シャフトと前記保持器とが接触することなく、ジョイント角を規制されるとしてもよい。

手段４によれば、ローラユニットを上記構成とすると、保持器がローラユニットにおける外周側に位置する。ここで、中間部材および転動体は、動力伝達を行う部材であるが、保持器は、動力伝達に対しては必ずしも必須の部材ではなく、転動体を支持さえすればよい。このような保持器は、それほど高い強度を必要とする部材ではない。特に、軽量化や低コスト化などの要請を満たすために、保持器の強度は必要最低限とすることで、高い強度を有しない構造や材料を用いることがある。このような場合に、シャフトが保持器に接触すると、保持器が破損するおそれがある。しかし、上述したように、トリポード軸部の先端部を軌道溝の溝底面に接触させてジョイント角を規制することで、確実に保持器の破損を防止できる。

（手段５）手段５に係る摺動式トリポード型等速ジョイントは、
筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
前記トリポード軸部の外周に前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外側面に前記軌道溝の側面と対向する動力伝達面を有する中間部材と、
前記軌道溝の側面と前記動力伝達面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の転動体と、
前記転動体が前記中間部材の外周を循環可能となるように前記転動体を支持する保持器と、
を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
前記中間部材は、前記軌道溝に対して前記トリポード軸部が前記外輪の径方向へ往復移動する際に、前記軌道溝に対して前記トリポード軸部の前記往復動作に伴って移動し、
前記外輪回転軸と前記シャフトの回転軸とが一致している姿勢を基準姿勢と定義し、
前記基準姿勢において、それぞれ前記中間部材は、前記軌道溝の溝底面に接触しないように設定され、
前記基準姿勢の状態からジョイント角を付加するように前記外輪回転軸に対して前記シャフトの傾動を行った場合に、前記中間部材の少なくともいずれかが前記軌道溝の溝底面に接触して、ジョイント角が規制されることを特徴とする。

手段５によれば、中間部材が軌道溝の溝底面に接触することで、ジョイント角を規制している。これにより、搬送時に保持器が破損することを防止できる。

（手段６）手段５の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記シャフトの前記傾動を行った場合に、前記中間部材の少なくともいずれかが前記軌道溝の溝底面に接触した状態において、前記シャフトと全ての前記保持器とが接触していないとよい。

手段６によれば、ジョイント角が規制された状態において、シャフトが保持器に接触していないため、確実に保持器が破損することを防止できる。

（手段７）手段６の摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
前記基準姿勢の状態においていずれかの前記トリポード軸部の中心軸方向から前記外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相へ、前記シャフトの前記傾動を行った場合に、前記中間部材の少なくともいずれかが前記軌道溝の溝底面に接触し、
当該中間部材と前記軌道溝の溝底面が接触する状態において、前記シャフトと全ての前記保持器とが接触していないとよい。

ここで、前記基準姿勢の状態においていずれかの前記トリポード軸部の中心軸方向から前記外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相とは、上述したとおりである。そして、トリポード軸部の中心軸方向から外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相へ、シャフトを傾動させる場合が、いずれかの中間部材が外輪の径方向外方への移動量が最も大きくなる。つまり、当該位相において、本発明によるジョイント角の規制効果を確実に発揮できる。

（手段８）手段１〜７のいずれかの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、
規制される前記ジョイント角は、当該摺動式トリポード型等速ジョイントを車両に搭載した時のジョイント角よりも大きな角度に設定されるとよい。

手段８によれば、車両搭載時に、トリポード軸部の先端部または中間部材が軌道溝の溝底面に接触することを防止できる。従って、車両走行時に悪影響を及ぼすことを防止できる。

以下、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイント（以下、単に「等速ジョイント」と称する。）を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。ここで、本実施形態の等速ジョイントは、車両の動力伝達シャフトの連結に用いる場合を例に挙げて説明する。例えば、ディファレンシャルギヤに連結された軸部とドライブシャフトの中間シャフトとの連結部位に用いる場合である。

＜第一実施形態＞
第一実施形態の等速ジョイント１について、図１〜図８を参照して説明する。図１は、第一実施形態の等速ジョイント１の一部の組付け状態における、外輪１０の開口側から見た図である。図２は、等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。図３は、ローラユニット３０の斜視図である。図４（ａ）は、ローラユニット３０の平面図であり、図４（ｂ）ローラユニット３０のＡ−Ａ断面図（短径側の断面図）であり、図４（ｃ）は、ローラユニット３０のＢ−Ｂ部分断面図（長径側の部分断面を含む図）である。図５は、一対の中間部材４０の一つの斜視図である。図６（ａ）は、中間部材４０の正面図であり、図６（ｂ）は、中間部材４０の側面図であり、図６（ｃ）は、中間部材４０のＣ方向矢視図である。図７は、保持器６０の斜視図である。図８（ａ）は、保持器６０の平面図であり、図８（ｂ）は、保持器６０のＤ−Ｄ断面図（短径側の断面図）であり、図８（ｃ）は、保持器６０のＥ−Ｅ断面図（長径側の部分断面を含む図）である。

図１および図２に示すように、等速ジョイント１は、外輪１０と、トリポード２０と、ローラユニット３０とから構成される。

外輪１０は、筒状（例えば、有底筒状）に形成されており、一端側がディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。そして、外輪１０の筒状部分の内周面には、外輪軸方向（図１の前後方向）に延びる軌道溝１１が、外輪軸の周方向に等間隔に３本形成されている。各軌道溝１１における溝延伸方向に直交する断面形状が、コの字形をなしている。つまり、各軌道溝１１は、ほぼ平面状に形成された溝底面と、溝底面に直交する平面状に形成され且つそれぞれ平行に対向する側面とを備える。

さらに、この軌道溝１１の両開口縁には、軌道溝１１の開口幅を狭める係止突起１２が形成されている。この係止突起１２は、後述するローラユニット３０を構成する保持器６０の位置を規制するためのものである。つまり、係止突起１２により、保持器６０が軌道溝１１の内部に常に位置するようになる。

トリポード２０は、外輪１０の筒状部分の内側に配置されている。このトリポード２０は、ボス部２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。ボス部２１は、筒状からなり、内周側には内周スプライン２１ａが形成されている。この内周スプライン２１ａは、中間シャフト（図示せず）の端部の外周スプラインに嵌合連結される。また、ボス部２１の外周面は、ほぼ球面凸状に形成されている。

それぞれのトリポード軸部２２は、ボス部２１の外周面からそれぞれボス部２１の径方向外方に延びるように立設されている。これらのトリポード軸部２２は、ボス部２１の周方向に等間隔（１２０ｄｅｇ間隔）に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部２２の少なくとも先端部は、外輪１０のそれぞれの軌道溝１１内に挿入されている。それぞれのトリポード軸部２２の外周面は、球面凸状に形成されている。ここで、当該球面凸状の曲率中心を通りトリポード２０の回転軸（中間シャフトの回転軸）に直交する直線が、トリポード軸部２２の中心軸（以下、「トリポード軸」とも称する）である。

また、それぞれのトリポード軸部２２の先端部は、球面凸状に形成されている。この球面凸状により設定される、軌道溝１１の溝底面とトリポード軸部２２の先端部の距離は次のように設定される。等速ジョイント１が基準姿勢の状態の場合には、いずれの先端部も軌道溝１１の溝底面に接触しないように設定される。一方で、基準姿勢から所定のジョイント角を付加した場合には、少なくともいずれかの先端部が軌道溝１１の溝底面に接触するように設定される。このことの詳細は、後述する。なお、基準姿勢とは、外輪１０の回転軸と中間シャフトの回転軸とが一致している等速ジョイント１の姿勢を意味する。

ローラユニット３０は、図３および図４に示すように、全体形状としては環状からなり、トリポード軸部２２の外周側に配置されている。さらに、ローラユニット３０は、軌道溝１１が延びる方向に移動可能となるように、軌道溝１１に嵌合されている。このローラユニット３０は、中間部材４０と、複数の転動体５０と、保持器６０とから構成される。

中間部材４０の全体形状としての外形は、ほぼ矩形に形成されている。さらに、中間部材４０を全体としてみた場合に、中間部材４０の中央には、円形孔に相当する部分が形成されている。この中間部材４０は、一対の部材４０ａ、４０ｂからなる。一対の中間部材４０ａ、４０ｂは、トリポード軸および中間シャフトの回転軸を通る平面に対して対称な形状からなるように別体で構成され、それぞれ独立している。そして、一対の中間部材４０ａ、４０ｂは、図２に示すように、軌道溝１１の側面の両側からトリポード軸部２２を挟むように配置されている。つまり、両中間部材４０ａ、４０ｂは、動力伝達方向（外輪回転軸回りまたは中間シャフト回転軸回りの方向）の両側からトリポード軸部２２を挟むように配置されている。そして、一対の中間部材４０ａ、４０ｂは、トリポード軸部２２に対して、外輪１０の回転軸方向に揺動可能であり、且つ、外輪１０の周方向に揺動可能に設けられている。

各中間部材４０ａ、４０ｂの詳細な形状について図５および図６（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。各中間部材４０ａ、４０ｂの表面は、トリポード接触面４１と、動力伝達面４２と、軸方向端面４４、４５を有している。ここで、一対の中間部材４０ａ、４０ｂを一体として見た場合に、トリポード接触面４１が内面を形成し、動力伝達面４２および軸方向端面４４、４５が外面を形成する。

トリポード接触面４１は、トリポード軸部２２に対して、外輪１０の軸方向および外輪１０の周方向と揺動可能に接触するように部分球面凹状に形成されている。トリポード接触面４１における球面中心は、トリポード接触面４１の図６（ａ）の左右方向幅（中間部材４０の厚み）の中央とトリポード接触面４１の図６（ｂ）の上下方向幅（中間部材４０における外輪１０の軸方向の幅）の中央とを通る直線状に位置している。

動力伝達面４２は、トリポード接触面４１の裏面側、すなわち図６（ｂ）の右側に設けられている。動力伝達面４２は、平面状で矩形状に形成されている。そして、動力伝達面４２が軌道溝１１の側面に平行となるように、各中間部材４０ａ、４０ｂは配置される。つまり、外輪１０の回転軸と中間シャフトの回転軸が一致している姿勢（ジョイント角０ｄｅｇ）において、動力伝達面４２は、トリポード軸部２２の中心軸と中間シャフトの回転軸を通る平面に平行となる。さらに、この動力伝達面４２は、図６（ｂ）の上下方向のうち中央部分に位置し、図６（ｂ）の上下方向幅の３分の２程度の幅を有している。つまり、トリポード接触面４１のうち最も深い部位の裏面側には、動力伝達面４２が位置している。そして、動力伝達面４２は、複数（本実施形態では、３〜４個）の転動体５０に接触し得る範囲を有している。

軸方向端面４４、４５は、図６（ｂ）の上下両端に位置する部位である。この両軸方向端面４４、４５は、動力伝達面４２に直交する平面からなる。つまり、軸方向端面４４、４５は、軌道溝１１の側面に直交する平面からなる。

転動体５０は、図２および図４に示すように、ニードルである。この転動体５０は、円柱状部５１と、柱延伸直交方向（図２の左右方向）に切断した断面が円形からなり、柱延伸方向の両端に設けられる小径軸部５２とを備える。この小径軸部５２は、図４（ｂ）に示すように、端部に近接するに従い小径となる形状や段付形状（図示せず）としてもよい。そして、複数の転動体５０が、一対の中間部材４０ａ、４０ｂを一体として見た場合の外周を循環するように設けられている。複数の転動体５０のうち一部（本実施形態においては、３〜４個）は、軌道溝１１の側面と一対の中間部材４０ａ、４０ｂの動力伝達面４２との間に、軌道溝１１の側面および動力伝達面４２に沿って転動可能に設けられている。つまり、転動体５０を介して動力伝達面４２と軌道溝１１の側面との間で動力が伝達される。

保持器６０は、図７および図８（ａ）に示すように、全体形状としては環状からなる。保持器６０は、転動体５０の循環路を形成する一対の循環路形成部材６１、６２と、一対の連結部６３、６４とから構成される。一対の循環路形成部材６１、６２は、保持器６０の周縁に位置し、長円形をなしている。この一対の循環路形成部材６１、６２は、一対の中間部材４０ａ、４０ｂを囲む形状をなしている。

具体的には、循環路形成部材６１は、対向する直線部６１ａ、６１ｂと、直線部６１ａ、６１ｂを連結する半円弧状の湾曲部６１ｃ、６１ｄとから構成される。また、もう一つの循環路形成部材６２は、上記循環路形成部材６１と同様に、直線部と湾曲部とから構成される。

さらに、一対の循環路形成部材６１、６２は、それぞれ、転動体５０の小径軸部５２が挿入可能で、且つ、円柱状部５１に係合するようなコの字形断面形状に形成されている。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２の幅（内周縁と外周縁との距離）は、転動体５０の円柱状部５１の最大径よりも小さく形成されている。そして、それぞれの循環路形成部材６１、６２のコの字形の開口側が、転動体５０の円柱状部５１の軸方向長さより長い距離だけ離間した状態で、対向するように設けられている。一対の循環路形成部材６１、６２の対向方向の最大幅は、軌道溝１１の側面の幅より僅かに小さく設定されている。つまり、保持器６０が、軌道溝１１の溝底面および係止突起１２により軌道溝１１に対して傾きを規制されるように、且つ、軌道溝１１に挿入可能となるようにされている。

一対の連結部６３、６４は、一対の循環路形成部材６１、６２の湾曲部６１ｃおよび湾曲部６１ｄのうち周方向中央部分（図８（ａ）の上下端部分）をそれぞれ連結する。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２の間は、図８（ｃ）に示すように、連結部６３、６４以外の部位において開口している。

この連結部６３、６４は、保持器６０の外側に開口するコの字形形状に形成されている。連結部６３、６４のコの字形形状の底面反開口側（保持器６０の内側）は、平面状に形成されている。そして、一対の連結部６３、６４のコの字形形状の底面反開口側同士が、平行に且つ対向するように設けられている。さらに、この一対の連結部６３、６４のコの字形形状の底面反開口側の離間距離は、各中間部材４０ａ、４０ｂの軸方向端面４４、４５間の距離とほぼ一致している。また、連結部６３、６４のコの字形形状の底面開口側（保持器６０の外側）は、コの字形形状の底面反開口側に平行な平面状に形成されている。

また、連結部６３、６４のコの字形の開口側の端部の一方が、循環路形成部材６１の湾曲部６１ｃと湾曲部６１ｄのそれぞれの周方向中央部分に連結され、端部の他方が、循環路形成部材６２の湾曲部６２ｃと湾曲部６２ｄのそれぞれの周方向中央部分に連結される。

そして、一対の循環路形成部材６１、６２のコの字形内部に、転動体５０の小径軸部５２が挿入される。このようにして、転動体５０が一対の循環路形成部材６１、６２に支持されている。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２は、複数の転動体５０が一対の中間部材４０ａ、４０ｂの外周を循環可能となるように、転動体５０を支持している。ここで、一対の循環路形成部材６１、６２のコの字形形状は、転動体５０の小径軸部５２の外周面に対して、僅かに隙間を有する形状をなしている。さらに、転動体５０の小径軸部５２が循環路形成部材６１、６２に挿入された状態において、転動体５０は、循環路形成部材６１、６２の内周縁から内側に突出し、且つ、循環路形成部材６１、６２の外周縁から外側に突出している。

ここで、一対の中間部材４０ａ、４０ｂがトリポード軸部２２の外周側に配置し、一対の中間部材４０ａ、４０ｂが保持器６０の内側に配置された状態において、それぞれの循環路形成部材６１、６２の直線部６１ａ、６１ｂ（図８（ａ）の左右直線部）は、中間部材４０ａ、４０ｂの動力伝達面４２と軌道溝１１の側面との間に、両者にほぼ平行な状態（倣う状態）となるように配置される。つまり、この直線部６１ａ、６１ｂにより形成される循環路は、転動体５０が動力伝達面４２を移動するときの循環路となる。さらに、直線部６１ａ、６１ｂと、動力伝達面４２および軌道溝１１の側面との間のうち少なくとも一方には隙間が形成されている。

さらに、一対の循環路形成部材６１、６２の湾曲部６１ｃ、６２ｃおよび湾曲部６１ｄ、６２ｄの両端部分は、中間部材４０ａ、４０ｂの動力伝達面４２の両端部に形成された導入面に倣うように配置される。つまり、この湾曲部６１ｃ、６２ｃおよび湾曲部６１ｄ、６２ｄの両端部分により形成される循環路は、転動体５０が上記導入面を移動するときの循環路である。この循環路は、直線部６１ａ、６２ａおよび直線部６１ｂ、６２ｄにより形成される循環路に対して滑らかに連続するように接続されている。さらに、当該循環路を形成する湾曲部６１ｃ、６２ｃおよび湾曲部６１ｄ、６２ｄの両端部分と、上記導入面との間に隙間が形成されている。なお、当該循環路を形成する湾曲部６１ｃ、６２ｃおよび湾曲部６１ｄ、６２ｄの両端部分と軌道溝１１の側面との間には、当然に隙間が形成されている。

そして、各中間部材４０ａ、４０ｂの軸方向端面４４、４５の形状および離間距離と連結部６３、６４のコの字形形状の底面反開口側の形状および離間距離との関係により、連結部６３、６４は中間部材４０ａ、４０ｂの外輪１０の軸方向（図８（ａ）の上下方向）への相対動作を規制するように、連結部６３、６４の間に中間部材４０ａ、４０ｂが設けられる。ただし、中間部材４０ａ、４０ｂは保持器６０に対して外輪１０の径方向（図８（ｂ）の上下方向）へ規制していないので、中間部材４０ａ、４０ｂは保持器６０に対して外輪１０の径方向（図８（ｂ）の上下方向）に移動可能である。つまり、保持器６０は、一対の中間部材４０および軌道溝１１の側面に対して、動力伝達方向において接触しない。

上述した等速ジョイント１の動作について図９〜図１１を参照して説明する。図９は、等速ジョイント１にジョイント角を付加した状態における、外輪１０の開口側から見た図である。図１０は、図９のＦ−Ｆ断面図である。図１１は、図９のＧ−Ｇ断面図である。

一端側がディファレンシャルギヤに連結された外輪１０が動力を受けて回転すると、軌道溝１１に嵌合しているそれぞれのローラユニット３０を介して、それぞれのトリポード軸部２２が動力を伝達し、トリポード２０を連結している中間シャフトが等速回転する。この時、ジョイント角が０ｄｅｇでない場合には、トリポード２０は外輪１０の回転軸直交断面に対してジョイント角分だけ傾いた状態で中間シャフトを中心に回転する。従って、軌道溝１１の側面から見た場合に、トリポード軸部２２は、外輪１０およびトリポード２０の回転に伴い、軌道溝１１の延伸方向に往復運動し、且つ、軌道溝１１に対して揺動する。

また、前述したようにトリポード２０は、外輪１０の回転軸直交断面に対してジョイント角分だけ傾いているので、外輪１０の回転軸方向から見た場合のトリポード軸部２２同士がなす角度は、中間シャフトの位相によって変化する。そのため、３本のトリポード軸部２２が軌道溝１１にそれぞれ収まるためにトリポード２０を連結するシャフトの回転軸は、外輪１０の回転軸に対して相対的に偏心回転する。従って、トリポード軸部２２の端部は、外輪１０およびトリポード２０の回転に伴い、外輪１０の径方向に往復運動する。

ここで、ローラユニット３０を構成する一対の中間部材４０ａ、４０ｂのトリポード接触面４１がトリポード軸部２２に対して揺動可能に嵌合されている。また、ローラユニット３０を構成する保持器６０により、一対の中間部材４０ａ、４０ｂは、外輪１０の軸方向に規制されている。さらに、保持器６０は、軌道溝１１に嵌合されている。従って、保持器６０は、軌道溝１１に対して軌道溝１１の延伸方向には移動可能であるが、軌道溝１１に対する傾きはほぼ一定となる。そして、一対の中間部材４０ａ、４０ｂの外周を転動体５０が循環している。

従って、転動体５０は、中間部材４０ａ、４０ｂのうち動力伝達側の部材の動力伝達面４２と軌道溝１１の側面との間にて、軌道溝１１および動力伝達面４２に対して軌道溝１１の延伸方向への滑りを生じることなく転動する。

ところで、摺動式トリポード型等速ジョイントを車両へ搭載するために搬送する時などには、外輪１０ないし中間シャフトが車両と連結されていない。これらに起因し、ジョイント角が車両搭載時のジョイント角よりも大きな角度となるように外力が加えられることがある。そのため、搬送時や車両への組付け時に、中間シャフトとローラユニット３０とが接触して、ローラユニット３０が破損するおそれがある。そのため、等速ジョイントの搬送時などにおいて、中間シャフトとローラユニット３０とが接触しないように、ジョイント角を規制する必要がある。

ここで、基準姿勢においては、３本のトリポード軸部２２の先端部は、軌道溝１１の溝底面に接触しないように設定されている。そして、ジョイント角０ｄｅｇである基準姿勢の状態から、ジョイント角を付加するように、外輪１０の回転軸に対して中間シャフトの傾動を行う。具体的には、図９の左下のトリポード軸部２２の中心軸に対して３０ｄｅｇ右回りにずれた位相、すなわち、図９の左側へ、外輪１０に対して中間シャフトを傾動させてジョイント角を付加する。そうすると、上述したように中間シャフトは外輪１０に対して偏心回転するために、トリポード２０は図９の上方向に移動する。このとき、図９および図１０に示すように、当該図の上方に位置するトリポード軸部２２は、図９、図１０の上方、すなわち、軌道溝１１の溝底面に近づく方向へ移動する。そして、本実施形態においては、このトリポード軸部２２は、その先端部が軌道溝１１の溝底面に接触する状態となるまで、図９、図１０の上方へ移動する。従って、トリポード軸部２２の先端部と軌道溝１１の溝底面との接触により、それ以上ジョイント角が付加されないように規制することができる。

このように、トリポード軸部２２の先端部が軌道溝１１の溝底面に接触するように設定されているので、それ以上ジョイント角が付加されないように規制されている。つまり、トリポード軸部２２の先端部と軌道溝１１の溝底面とが接触した状態からさらに中間シャフトにジョイント角を付加するような外力が加わっても、中間シャフトは傾動しない。

そして、ジョイント角がトリポード軸部２２の先端部と軌道溝１１の溝底面との接触により規制されている状態において、図１１に示すように、中間シャフトは保持器６０に接触していない。従って、中間シャフトと保持器６０の接触による保持器６０の破損を防ぐことができる。

そして、基準姿勢において、トリポード軸部２２の先端部と、この先端部が挿入された軌道溝１１の溝底面との距離により、規制する所定のジョイント角を設定することができる。これは、トリポード軸部２２の先端部の形状、ローラユニット３０や中間シャフトの大きさ、上述したように中間シャフトの偏心回転の半径などにより適宜設定することができる。このようにして、車両搭載時に必要となるジョイント角を確保しながらローラユニット３０の破損を防ぐことができる。

また、一対の中間部材は、それぞれ独立しているので、動力伝達側で発生するトリポード軸部２２による荷重位置が変化したとしても、動力伝達側の中間部材４０ａ（４０ｂ）の動作が、その背面側の中間部材４０ｂ（４０ａ）の動作へ影響を及ぼすことがない。従って、ローラユニット３０の背面側が軌道溝に大きな力を付与することを防止できるので、誘起スラスト力の発生を大幅に低減することができる。さらに、転動体５０は円柱状のニードルとしているため、当該ニードルが外輪１０の軌道溝１１の側面に対し円柱軸方向に亘り当接して動力伝達するので、ローラユニット３０は全体として回転ガタが小さく、安定した動力伝達ができる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の等速ジョイントについて、図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は、第二実施形態の等速ジョイント１０１にジョイント角を付加した状態における、外輪１０の開口側から見た図である。図１３は、図１２のＨ−Ｈ断面図である。図１４は、図１２のＪ−Ｊ断面図である。

ここで、第二実施形態の等速ジョイント１０１は、主に、第一実施形態の等速ジョイント１のトリポード軸部２２と中間部材４０の形状を変更した点が相違する。以下相違点のみについて説明する。

第一実施形態の等速ジョイント１では、中間シャフトを傾動させた場合に中間シャフトとローラユニット３０が接触しないように、所定のジョイント角でトリポード軸部２２の先端部を軌道溝１１の溝底面に接触させ、ジョイント角を規制した。一方、第二実施形態の等速ジョイント１０１は、所定のジョイント角で中間部材１４０と軌道溝１１の溝底面を接触させることで、ジョイント角を規制することができる。

具体的には、第二実施形態のトリポード１２０は、ボス部２１と３本のトリポード軸部１２２とを備える。ボス部２１は、第一実施形態のものと同一である。トリポード軸部１２２は、第一実施形態のトリポード軸部２２に比べて、トリポード軸方向の長さが短く設定されている。つまり、ジョイント角０ｄｅｇである基準姿勢の場合からジョイント角を付加した場合に、トリポード軸部１２２の先端部が軌道溝１１の溝底面に接触しない形状をなしている。

第二実施形態の中間部材２４０は、第一実施形態の中間部材４０を、外輪１０の径方向外方へ延長した形状からなる。つまり、基準姿勢において、第一実施形態では、トリポード軸部２２が、ローラユニット３０より外輪１０の径方向外方に突出するように、且つ、中間部材４０が、ローラユニット３０より外輪１０の径方向外方に突出しないように、形成されていた。一方、基準姿勢において、第二実施形態では、トリポード軸部１２２が、ローラユニット３０より外輪１０の径方向外方に突出しないように、且つ、中間部材１４０が、ローラユニット３０より外輪１０の径方向外方に突出するように、形成されていた。

ここで、中間部材１４０を構成する一対の部材１４０ａ、１４０ｂのトリポード接触面は、第一実施形態におけるトリポード接触面４１と実質的に同様に、球面凹状に形成されている。つまり、トリポード軸部１２２と中間部材１４０とは、球面嵌合している。

従って、中間部材１４０は、軌道溝１１に対してトリポード軸部１２２が外輪１０の径方向へ往復移動する際に、軌道溝１１に対してトリポード軸部１２２の往復動作に伴って移動する。つまり、トリポード軸部１２２が外輪１０の径方向外方へ移動する場合には、同様に、中間部材１４０も外輪１０の径方向外方へ移動する。

そして、ジョイント角０ｄｅｇである基準姿勢の状態からジョイント角を付加するように、外輪１０の回転軸に対して中間シャフトの傾動を行う。具体的には、図１２の左下のトリポード軸部１２２の中心軸に対して３０ｄｅｇ右回りにずれた位相、すなわち、図１２の左側へ、外輪１０に対して中間シャフトを傾動させてジョイント角を付加する。そうすると、上述したように中間シャフトは外輪１０に対して偏心回転するために、トリポード１２０は図９の上方向に移動する。このとき、図１２および図１３に示すように、当該図の上方に位置するトリポード軸部１２２は、図１２、図１３の上方、すなわち、軌道溝１１の溝底面に近づく方向へ移動する。この動作に伴い、図１２、１３の上方に位置する中間部材１４０は、図１２、図１３の上方、すなわち、軌道溝１１の溝底面に近づく方向へ移動する。

そして、本実施形態においては、この中間部材１４０が軌道溝１１の溝底面に接触する状態となるまで、トリポード軸部１２２の動作に伴って、図９、図１０の上方へ移動する。従って、中間部材１４０と軌道溝１１の溝底面との接触により、それ以上ジョイント角が付加されないように規制することができる。

このように、中間部材１４０が軌道溝１１の溝底面に接触するように設定されているので、それ以上ジョイント角が付加されないように規制されている。つまり、中間部材１４０と軌道溝１１の溝底面とが接触した状態からさらに中間シャフトにジョイント角を付加するような外力が加わっても、中間シャフトは傾動しない。

そして、ジョイント角が中間部材１４０と軌道溝１１の溝底面との接触により規制されている状態において、図１４に示すように、中間シャフトは保持器６０に接触していない。従って、中間シャフトと保持器６０の接触による保持器６０の破損を防ぐことができる。

このようにして、車両搭載時に必要となるジョイント角を確保しながらローラユニット１３０の破損を防ぐことができる。また、中間部材１４０がトリポード軸部１２２よりも軽量な材質であれば、最大ジョイント角を規制しながら全体として軽量化を図ることができる。

＜その他＞
その他の態様として、第一実施形態および第二実施形態において、中間部材４０（１４０）は、一対の部材からなるものとしたが、一体に成形されたものでもよい。この場合は、生産性や組付けのし易さの点で優れる。ただし、中間部材４０（１４０）を一対の独立した部材により構成した場合には、誘起スラスト力の発生の低減に寄与する。

また、転動体５０は、ニードルとしたが、球体やバレル状コロとしてもよい。ただし第二実施形態において、転動体５０を球体またはバレル状コロとする場合は、中間部材１４０と転動体の間で摺動可能な構成が適さないため、中間部材を別体とする一対の中間部材を採用することが好ましい。そのような構成にすると、中間シャフトが傾動しトリポード軸部１２２が軌道溝１１の溝底面に近接する動作をした時に、これに連動して一対の中間部材１４０が互いに離間する。よって、中間部材１４０ａ、１４０ｂの動力伝達面４２が転動体を軌道溝１１の側面の凹状溝に押し当てることにより、ジョイント角を規制することができる。

第一実施形態：等速ジョイント１の一部の組付け状態における、外輪１０の開口側から見た図である。 等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。 ローラユニット３０の斜視図である。 （ａ）ローラユニット３０の平面図であり、（ｂ）ローラユニット３０のＡ−Ａ断面図（短径側の断面図）であり、（ｃ）ローラユニット３０のＢ−Ｂ部分断面図（長径側の部分断面を含む図）である。 一対の中間部材４０の一つの斜視図である。 （ａ）中間部材４０の正面図であり、（ｂ）中間部材４０の側面図であり、（ｃ）中間部材４０のＣ方向矢視図である。 保持器６０の斜視図である。 （ａ）保持器６０の平面図であり、（ｂ）保持器６０のＤ−Ｄ断面図（短径側の断面図）であり、（ｃ）保持器６０のＥ−Ｅ断面図（長径側の部分断面を含む図）である。 等速ジョイント１にジョイント角を付加した状態における、外輪１０の開口側から見た図である。 図９のＦ−Ｆ断面図である。 図９のＧ−Ｇ断面図である。 第二実施形態：等速ジョイント１０１にジョイント角を付加した状態における、外輪１０の開口側から見た図である。 図１２のＨ−Ｈ断面図である。 図１２のＪ−Ｊ断面図である。

符号の説明

１、１０１：等速ジョイント
１０：外輪、 １１：軌道溝
２０、１２０：トリポード、 ２１：ボス部、 ２１ａ：内周スプライン
２２、１２２：トリポード軸部
３０、１３０：ローラユニット
４０、１４０：中間部材、 ４０ａ、４０ｂ、１４０ａ、１４０ｂ：各中間部材
４１：トリポード接触面、 ４２：動力伝達面、 ４４、４５：軸方向端面
５０、１５０：転動体、 ５１：円柱状部、 ５２：小径軸部
６０：保持器、 ６１、６２：循環路形成部材
６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂ：直線部
６１ｃ、６１ｄ、６２ｃ、６２ｄ：湾曲部、 ６３、６４：連結部

Claims (7)

1. 筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
   シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
   前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、且つ、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なローラユニットと、
   を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
   前記外輪回転軸と前記シャフトの回転軸とが一致している姿勢を基準姿勢と定義し、
   前記基準姿勢において、３本の前記トリポード軸部は、その先端部が前記軌道溝の溝底面に接触しないように設定され、
   前記基準姿勢の状態からジョイント角を付加するように前記外輪回転軸に対して前記シャフトの傾動を行った場合に、３本の前記トリポード軸部の少なくともいずれかの先端部が前記軌道溝の溝底面に接触してジョイント角が規制され、当該接触した状態において前記シャフトと全ての前記ローラユニットとが接触していないことを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
2. 前記基準姿勢の状態においていずれかの前記トリポード軸部の中心軸方向から前記外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相へ、前記シャフトの前記傾動を行った場合に、３本の前記トリポード軸部の少なくともいずれかの先端部が前記軌道溝の溝底面に接触し、
   当該トリポード軸部の先端部と前記軌道溝の溝底面が接触する状態において、前記シャフトと全ての前記ローラユニットとが接触していないことを特徴とする請求項１に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
3. 前記ローラユニットは、
   前記軌道溝の側面と前記トリポード軸部の外周面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の転動体と、
   前記転動体が前記トリポード軸部の外周を循環可能となるように前記転動体を支持する保持器と、
   を備え、
   前記シャフトと前記保持器とが接触することなく、ジョイント角を規制されることを特徴とする請求項１または２に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
4. 筒状からなり、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝が形成された外輪と、
   シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
   前記トリポード軸部の外周に前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外側面に前記軌道溝の側面と対向する動力伝達面を有する中間部材と、
   前記軌道溝の側面と前記動力伝達面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の転動体と、
   前記転動体が前記中間部材の外周を循環可能となるように前記転動体を支持する保持器と、
   を備える摺動式トリポード型等速ジョイントであって、
   前記中間部材は、前記軌道溝に対して前記トリポード軸部が前記外輪の径方向へ往復移動する際に、前記軌道溝に対して前記トリポード軸部の前記往復動作に伴って移動し、
   前記外輪回転軸と前記シャフトの回転軸とが一致している姿勢を基準姿勢と定義し、
   前記基準姿勢において、それぞれ前記中間部材は、前記軌道溝の溝底面に接触しないように設定され、
   前記基準姿勢の状態からジョイント角を付加するように前記外輪回転軸に対して前記シャフトの傾動を行った場合に、前記中間部材の少なくともいずれかが前記軌道溝の溝底面に接触して、ジョイント角が規制されることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
5. 前記シャフトの前記傾動を行った場合に、前記中間部材の少なくともいずれかが前記軌道溝の溝底面に接触した状態において、前記シャフトと全ての前記保持器とが接触していないことを特徴とする請求項４に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
6. 前記基準姿勢の状態においていずれかの前記トリポード軸部の中心軸方向から前記外輪の周方向に３０ｄｅｇずれた位相へ、前記シャフトの前記傾動を行った場合に、前記中間部材の少なくともいずれかが前記軌道溝の溝底面に接触し、
   当該中間部材と前記軌道溝の溝底面が接触する状態において、前記シャフトと全ての前記保持器とが接触していないことを特徴とする請求項５に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。
7. 規制される前記ジョイント角は、当該摺動式トリポード型等速ジョイントを車両に搭載した時のジョイント角よりも大きな角度に設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の摺動式トリポード型等速ジョイント。

Images