JP5033104B2 - ダブルオフセット型等速ジョイント - Google Patents
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Description
本発明は，シャフトとアウターレース間でのトルクを伝達するボールを保持するケージの外径球面と内径球面の中心とが等速自在継手の屈曲中心に対して左右にオフセットされているダブルオフセット型等速ジョイントの改良に係り，特に強度の向上を図りうる構造を採用したダブルオフセット型等速ジョイントに関するものである。
に関するものである。
に関するものである。
従来，アウターレースの円筒形内面と，シャフトに連結されたインナーレースの球形外面とのそれぞれに軸方向に形成された直線状のボール溝が設けられ，上記アウターレースのボール溝とインナーレースのボール溝間にトルク伝達用のボールが組込み込まれ，上記ボールを保持するケージの外径球面と内径球面の中心とが等速自在継手の屈曲中心に対して左右にオフセットされているダブルオフセット型等速ジョイントが，例えば，特許文献１あるいは２において公知である。
図２は，前記特許文献１あるいは２に開示されたダブルオフセット型等速ジョイントの概略構造を示すための断面図である。
このような従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪは，図に示すように
アウターレースＣの円筒形内面Ｃ２と，シャフトＨとセレーションＨ１によって結合されたインナーレースＥの外球面Ｅ２のそれぞれに軸方向に延びる直線状の複数のボール溝Ｃ１，Ｅ１を周方向に等間隔に設け，上記ボール溝Ｃ１とボール溝Ｅ１間にボールＧを組込み，上記ボールＧをアウターレースＣ・インナーレースＥ間に組込まれた保持器であるケージＦによって保持するようにしている。
上記ケージＦにはアウターレースＣの円筒状内面Ｃ２およびインナーレースＥの球形外面Ｅ２で接触案内される球形外面Ｆ２および球形内面Ｆ３を形成し，その球形外面Ｆ２および球形内面Ｆ３の中心Ｆ４及びＦ５を等速自在継手の屈曲中心Ｂ１に対して左右に等距離オフセットさせ，アウターレースＣとインナーレースＥとが作動角（屈曲角）をとってトルクを伝達する際でもシャフトＨの角速度に等しい角速度でトルクを伝達し得るようにしている。
特開２００３―１７６８３３号公報
実開平５−７９０５８号公報
図２は，前記特許文献１あるいは２に開示されたダブルオフセット型等速ジョイントの概略構造を示すための断面図である。
このような従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪは，図に示すように
アウターレースＣの円筒形内面Ｃ２と，シャフトＨとセレーションＨ１によって結合されたインナーレースＥの外球面Ｅ２のそれぞれに軸方向に延びる直線状の複数のボール溝Ｃ１，Ｅ１を周方向に等間隔に設け，上記ボール溝Ｃ１とボール溝Ｅ１間にボールＧを組込み，上記ボールＧをアウターレースＣ・インナーレースＥ間に組込まれた保持器であるケージＦによって保持するようにしている。
上記ケージＦにはアウターレースＣの円筒状内面Ｃ２およびインナーレースＥの球形外面Ｅ２で接触案内される球形外面Ｆ２および球形内面Ｆ３を形成し，その球形外面Ｆ２および球形内面Ｆ３の中心Ｆ４及びＦ５を等速自在継手の屈曲中心Ｂ１に対して左右に等距離オフセットさせ，アウターレースＣとインナーレースＥとが作動角（屈曲角）をとってトルクを伝達する際でもシャフトＨの角速度に等しい角速度でトルクを伝達し得るようにしている。
しかし，前記のような従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪでは，組み立ての便宜を考慮して，前記のようにシャフトＨとインナーレースＥとを一体化させるためにセレーション（スプラインと同義）Ｈ１を加工し，セレーションＨ１によって摺動自在に結合したインナーレースＥが，シャフトＨから抜けないように，止め輪Ｈ２を用いている。
これは，図２に示されるように，ケージＦの球形外面Ｆ２の中心Ｆ４がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１の左側（矢印Ｙ１で示す方向）にオフセットされ，更にケージＦの球形内面Ｆ３の中心Ｆ５がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１の右側（矢印Ｙ１とは反対方向）にオフセットされているため，ケージＦの前記球形外面Ｆ２がシャフトＨの軸先端方向（矢印Ｙ１で示す方向）に向けて拡開するような形状となっており，インナーレースＥのシャフトＨへの組み立てに当って，インナーレースＥを矢印Ｙ１で示すように，シャフトＨの根元側から先端に向かう方向に挿入しなければ組み立てが出来ないことに起因する。
このように従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪでは，シャフトＨとインナーレースＥとを一体化させるためにセレーションＨ１の加工が必要であるが，このようなセレーションＨ１の加工を行うために，シャフトＨとインナーレースＥとの結合部（セレーションＨ１の部分）の強度が必然的に低下することとなる。そのようなせレーションＨ１を設けることによる強度低下の影響は，大型から小型のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪに等しく生じるものであるが，特に小型であるために軸径の小さい小型のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪにおいて，大きいセレーションＨ１を形成することが難しいために著しい。また，本来的にセレーションＨ１を加工するために加工コストが高くなるという問題も存在する。従って，本発明は大型から小型のいずれのダブルオフセット型等速ジョイントについても適用される。
本発明は上記したような従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントに内在する問題点の解消を目的とするもので，シャフトＨとインナーレースＥとの結合部にセレーションを形成しないようにすることが出来るためにこの部分の強度を低下させることのないダブルオフセット型等速ジョイントを提供するものであり，更にこのように構成することでセレーション加工のコストを低下させることの出来るダブルオフセット型等速ジョイントを提供するものである。
これは，図２に示されるように，ケージＦの球形外面Ｆ２の中心Ｆ４がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１の左側（矢印Ｙ１で示す方向）にオフセットされ，更にケージＦの球形内面Ｆ３の中心Ｆ５がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１の右側（矢印Ｙ１とは反対方向）にオフセットされているため，ケージＦの前記球形外面Ｆ２がシャフトＨの軸先端方向（矢印Ｙ１で示す方向）に向けて拡開するような形状となっており，インナーレースＥのシャフトＨへの組み立てに当って，インナーレースＥを矢印Ｙ１で示すように，シャフトＨの根元側から先端に向かう方向に挿入しなければ組み立てが出来ないことに起因する。
このように従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪでは，シャフトＨとインナーレースＥとを一体化させるためにセレーションＨ１の加工が必要であるが，このようなセレーションＨ１の加工を行うために，シャフトＨとインナーレースＥとの結合部（セレーションＨ１の部分）の強度が必然的に低下することとなる。そのようなせレーションＨ１を設けることによる強度低下の影響は，大型から小型のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪに等しく生じるものであるが，特に小型であるために軸径の小さい小型のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪにおいて，大きいセレーションＨ１を形成することが難しいために著しい。また，本来的にセレーションＨ１を加工するために加工コストが高くなるという問題も存在する。従って，本発明は大型から小型のいずれのダブルオフセット型等速ジョイントについても適用される。
本発明は上記したような従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントに内在する問題点の解消を目的とするもので，シャフトＨとインナーレースＥとの結合部にセレーションを形成しないようにすることが出来るためにこの部分の強度を低下させることのないダブルオフセット型等速ジョイントを提供するものであり，更にこのように構成することでセレーション加工のコストを低下させることの出来るダブルオフセット型等速ジョイントを提供するものである。
上記目的を達成するために本発明は，
アウターレースの円筒形内面と，シャフトに連結されたインナーレースの球形外面とのそれぞれに軸方向に形成された直線状のボール溝が設けられ，上記アウターレースのボール溝とインナーレースのボール溝間にトルク伝達用のボールが組込み込まれ，上記ボールを保持するケージの外径球面と内径球面の中心とが等速自在継手の屈曲中心に対して左右にオフセットされているダブルオフセット型等速ジョイントであって，
前記インナーレースが前記シャフトに一体成型されたインナーヘッドとして構成されてなることを特徴とするダブルオフセット型等速ジョイントにおいて，
ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記アウターレースに形成された嵌入溝に嵌入され，前記アウターレースに前記ボール或いは前記ケージとの干渉によって該ボールをアウターレースから脱落することを防止する抜け止め部材を設け，前記抜け止め部材を，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなることを特徴とするダブルオフセット型等速ジョイントとして構成されている。
これによって，シャフトとインナーレースとの結合部にセレーション形成されない（インナーヘッドとして構成されている）ために，この部分の強度を低下させることのないダブルオフセット型等速ジョイントが提供される。また，このように構成することでセレーション加工のコストを低下させることが出来る。
即ち，本発明は，ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記アウターレースに形成された嵌入溝に嵌入され，前記アウターレースに前記ボール或いは前記ケージとの干渉によって該ボールをアウターレースから脱落することを防止する抜け止め部材を設け，前記抜け止め部材を，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けるようにしたものである。
このようにインナーレースが前記シャフトに一体成型されたインナーヘッドとして構成された場合，ケージをシャフトの軸元側から装着することが出来ないので，前記のように「ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされる」ように構成する，つまり，従来のケージと同じものを従来ものとは向きを反対にしてシャフトに装着する。
その結果，追って詳述するように，抜け止め部材の位置が従来通りの構成では，ボールがアウターレースの先端部方向に移動した時に，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面とが接触せず，ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接触が不安定となる可能性がある。
そこで，本発明では，上記のように，「前記アウターレースの円筒状内面に形成された嵌入溝に嵌入され，前記アウターレースに前記ボール或いは前記ケージとの干渉によって該ボールをアウターレースから脱落することを防止する抜け止め部材を設け，前記抜け止め部材を，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付ける」ようにしてケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面とが常に接触するようにして前記ケージがアウターレースから外れてしまうことによる不安定状態が生じないようにしている。
具体的には，ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記抜け止め部材がサークリップである場合に，該サークリップの嵌入溝の底部の半径が，前記アウターレースのボール溝のアウターレース中心からの距離より短い位置に形成されていることによって，前記ボールと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなるように構成することで，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面とが常に接触することが出来，前記不安定状態が生じないようにすることが出来る。
また，前記抜け止め部材としては，前記アウターレースに形成されたボール溝の端部に設けられた嵌入溝に嵌入され，ケージとの干渉によってボールがアウターレースから抜けるのを防止するリング状の抜け止め板であってもよい。
さらに，前記抜け止め部材が，前記アウターレースに形成されたボール溝の端部に設けられた嵌入溝に嵌入され，前記ボールと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなるリング状の抜け止め板であっても良い。
アウターレースの円筒形内面と，シャフトに連結されたインナーレースの球形外面とのそれぞれに軸方向に形成された直線状のボール溝が設けられ，上記アウターレースのボール溝とインナーレースのボール溝間にトルク伝達用のボールが組込み込まれ，上記ボールを保持するケージの外径球面と内径球面の中心とが等速自在継手の屈曲中心に対して左右にオフセットされているダブルオフセット型等速ジョイントであって，
前記インナーレースが前記シャフトに一体成型されたインナーヘッドとして構成されてなることを特徴とするダブルオフセット型等速ジョイントにおいて，
ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記アウターレースに形成された嵌入溝に嵌入され，前記アウターレースに前記ボール或いは前記ケージとの干渉によって該ボールをアウターレースから脱落することを防止する抜け止め部材を設け，前記抜け止め部材を，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなることを特徴とするダブルオフセット型等速ジョイントとして構成されている。
これによって，シャフトとインナーレースとの結合部にセレーション形成されない（インナーヘッドとして構成されている）ために，この部分の強度を低下させることのないダブルオフセット型等速ジョイントが提供される。また，このように構成することでセレーション加工のコストを低下させることが出来る。
即ち，本発明は，ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記アウターレースに形成された嵌入溝に嵌入され，前記アウターレースに前記ボール或いは前記ケージとの干渉によって該ボールをアウターレースから脱落することを防止する抜け止め部材を設け，前記抜け止め部材を，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けるようにしたものである。
このようにインナーレースが前記シャフトに一体成型されたインナーヘッドとして構成された場合，ケージをシャフトの軸元側から装着することが出来ないので，前記のように「ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされる」ように構成する，つまり，従来のケージと同じものを従来ものとは向きを反対にしてシャフトに装着する。
その結果，追って詳述するように，抜け止め部材の位置が従来通りの構成では，ボールがアウターレースの先端部方向に移動した時に，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面とが接触せず，ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接触が不安定となる可能性がある。
そこで，本発明では，上記のように，「前記アウターレースの円筒状内面に形成された嵌入溝に嵌入され，前記アウターレースに前記ボール或いは前記ケージとの干渉によって該ボールをアウターレースから脱落することを防止する抜け止め部材を設け，前記抜け止め部材を，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付ける」ようにしてケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面とが常に接触するようにして前記ケージがアウターレースから外れてしまうことによる不安定状態が生じないようにしている。
具体的には，ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記抜け止め部材がサークリップである場合に，該サークリップの嵌入溝の底部の半径が，前記アウターレースのボール溝のアウターレース中心からの距離より短い位置に形成されていることによって，前記ボールと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなるように構成することで，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面とが常に接触することが出来，前記不安定状態が生じないようにすることが出来る。
また，前記抜け止め部材としては，前記アウターレースに形成されたボール溝の端部に設けられた嵌入溝に嵌入され，ケージとの干渉によってボールがアウターレースから抜けるのを防止するリング状の抜け止め板であってもよい。
さらに，前記抜け止め部材が，前記アウターレースに形成されたボール溝の端部に設けられた嵌入溝に嵌入され，前記ボールと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなるリング状の抜け止め板であっても良い。
本発明によれば，前記インナーレースが前記シャフトに一体成型されてなることを特徴とするダブルオフセット型等速ジョイントとして構成されているので，シャフトとインナーレースとの結合部にセレーション形成されないために，この部分の強度を低下させることがなく，また，セレーション加工のコストを低下させることが出来る。
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は，本発明の第一実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントの構成を示す断面図，図２は，従来のダブルオフセット型等速ジョイントを示す断面図，図３及び図４は，図１に示したダブルオフセット等速ジョイントにおける軸が屈曲していない状態と屈曲している状態の全体断面図，図５は，図１に示した本発明の第１実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントのケージ部分の拡大断面図，図６は，本発明の第２実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントのケージ部分の拡大断面図，図７は，前記第１の実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントにおける抜け止め部材をリング状の抜け止め板として構成したケージ部分の拡大断面図，図８及び図９は，第１の実施形態及び仮想例に係るダブルオフセット型等速ジョイントにおいて，ボールがサークリップに接触している状態を説明するためのケージ部分の拡大断面図，図１０は，第１の実施形態におけるサークリップをリング状の抜け止め板に置き換えた実施形態を説明するためのケージ部分の拡大断面図である。
ここに，図１は，本発明の第一実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントの構成を示す断面図，図２は，従来のダブルオフセット型等速ジョイントを示す断面図，図３及び図４は，図１に示したダブルオフセット等速ジョイントにおける軸が屈曲していない状態と屈曲している状態の全体断面図，図５は，図１に示した本発明の第１実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントのケージ部分の拡大断面図，図６は，本発明の第２実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントのケージ部分の拡大断面図，図７は，前記第１の実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントにおける抜け止め部材をリング状の抜け止め板として構成したケージ部分の拡大断面図，図８及び図９は，第１の実施形態及び仮想例に係るダブルオフセット型等速ジョイントにおいて，ボールがサークリップに接触している状態を説明するためのケージ部分の拡大断面図，図１０は，第１の実施形態におけるサークリップをリング状の抜け止め板に置き換えた実施形態を説明するためのケージ部分の拡大断面図である。
［第１実施形態］
この実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの特徴を明らかにするために，図２に示す従来のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪと，図１に示す本発明の第１の実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの一致点及び相違点について説明する。いずれも，前記抜け止め部材としてサークリップＫが用いられた場合を示しているが，本発明ではこれに限ることなく，種々の抜け止め部材が採用可能である。
図１に示すダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪと図２に示す従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪを比較すると， 基本的に，軸方向に延びる直線状の複数のボール溝を周方向に等間隔に設け，上記ボール溝の間にボールＧを組込み，上記ボールＧをケージＦによって保持するようにしている点，及び上記ケージＦには球形外面および球形内面を形成し，その球形外面および球形内面の中心を等速自在継手の屈曲中心に対して左右に等距離オフセットさせ，アウターレースとインナーレースとが作動角（屈曲角）をとってトルクを伝達する際でも一定の角速度でトルクを伝達し得るようにしている点について共通である。
この実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの特徴を明らかにするために，図２に示す従来のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪと，図１に示す本発明の第１の実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの一致点及び相違点について説明する。いずれも，前記抜け止め部材としてサークリップＫが用いられた場合を示しているが，本発明ではこれに限ることなく，種々の抜け止め部材が採用可能である。
図１に示すダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪと図２に示す従来公知のダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪを比較すると， 基本的に，軸方向に延びる直線状の複数のボール溝を周方向に等間隔に設け，上記ボール溝の間にボールＧを組込み，上記ボールＧをケージＦによって保持するようにしている点，及び上記ケージＦには球形外面および球形内面を形成し，その球形外面および球形内面の中心を等速自在継手の屈曲中心に対して左右に等距離オフセットさせ，アウターレースとインナーレースとが作動角（屈曲角）をとってトルクを伝達する際でも一定の角速度でトルクを伝達し得るようにしている点について共通である。
一方，アウターレースＣの全体的形状は共通であるが，前記サークリップＫを嵌入する嵌入溝ＫＧの場所が図示のように異なる。詳細は後述される。
また，ケージそのものは同じ形状であるが，そのシャフトＨの軸芯方向に見た装着方向が逆になっている。即ち，図２に示す従来装置では，ケージＦの球形外面Ｆ２の中心Ｆ４がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１を中心として，シャフトＨの軸先端部の方向にオフセットされ，更にケージＦの球形内面Ｆ３の中心Ｆ５がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１を中心として，シャフトＨの軸元部の方向にオフセットされているのに対して，図１に示すこの実施形態に係る装置では，ケージＦの球形外面Ｆ２の中心Ｆ４がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１を中心として，シャフトＨの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージＦの球形内面Ｆ３の中心Ｆ５がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１を中心として，シャフトＨの軸先端部の方向にオフセットされている点が相違する。
さらに，図２に示す従来装置では，インナーレースＥが，セレーションＨ１を介してシャフトＨの先端部に装着され，インナーレースＥのシャフトＨからの抜け止めのために，止め輪Ｈ２が用いられているのに対して，図１に示す実施形態に係る装置では，インナーレースＥがシャフトＨの先端部に一体となったインナーヘッドＤとして構成されている。従ってセレーションＨ１及び止め輪Ｈ２は省略されている点で両者は相違する。
また，ケージそのものは同じ形状であるが，そのシャフトＨの軸芯方向に見た装着方向が逆になっている。即ち，図２に示す従来装置では，ケージＦの球形外面Ｆ２の中心Ｆ４がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１を中心として，シャフトＨの軸先端部の方向にオフセットされ，更にケージＦの球形内面Ｆ３の中心Ｆ５がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ｂ１を中心として，シャフトＨの軸元部の方向にオフセットされているのに対して，図１に示すこの実施形態に係る装置では，ケージＦの球形外面Ｆ２の中心Ｆ４がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１を中心として，シャフトＨの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージＦの球形内面Ｆ３の中心Ｆ５がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１を中心として，シャフトＨの軸先端部の方向にオフセットされている点が相違する。
さらに，図２に示す従来装置では，インナーレースＥが，セレーションＨ１を介してシャフトＨの先端部に装着され，インナーレースＥのシャフトＨからの抜け止めのために，止め輪Ｈ２が用いられているのに対して，図１に示す実施形態に係る装置では，インナーレースＥがシャフトＨの先端部に一体となったインナーヘッドＤとして構成されている。従ってセレーションＨ１及び止め輪Ｈ２は省略されている点で両者は相違する。
前記のように従来装置で用いられたインナーレースＥが，本実施形態のように前記シャフトＨに一体成型されたインナーヘッドＤとして構成された場合，シャフトＨの先端方向に向けて拡開しているケージＦを，そのままの向きではシャフトＨの軸元側から装着することが出来ない。そのため本実施形態では，従来のケージＦと同じものを従来ものとは向きを反対にしてシャフトに装着するようにしている。即ち，ケージＦの球形外面Ｆ２の中心Ｆ４がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１を中心として，前記インナーヘッドＤの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージＦの球形内面Ｆ３の中心Ｆ５がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１を中心として，前記インナーヘッドＤの軸先端部の方向にオフセットされるように構成されている。
その結果，図９に示すように，サークリップＫの嵌入溝ＫＧの位置が図２に示す従来通りの構成では，ボールＧがアウターレースＣの先端部方向に移動し，ボールＧがサークリップＫと接触した時に，前記ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２とが図示のように接触していない状態が生じうる。この状態では，ケージＦの外径球面Ｆ２と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２との接触が不安定となる可能性がある。
そこで，この実施形態では，図１及び図８に示すように，前記アウターレースＣに形成された嵌入溝ＫＧに嵌入され，前記アウターレースＣにボールＧとの干渉によってボールをアウターレースＣから脱落することを防止するサークリップＫを，前記ボールＧとこのサークリップＫとが図８に示すように干渉した状態で，前記ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２との接点が前記シャフトＨの軸方向に見てサークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けるようにして，ケージＦの外径球面Ｆ２と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２とが常に接触するようにして，前記不安定状態が生じないようにしている。
その結果，この実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪでは，前記ケージＦの球形外面Ｆ２が，従来装置とは逆に，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１よりもアウターレースＣの先端部方向にオフセットされているために，ケージＦの外径球面Ｆ２と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２との接触が不安定になる不都合が解消されている。
その結果，図９に示すように，サークリップＫの嵌入溝ＫＧの位置が図２に示す従来通りの構成では，ボールＧがアウターレースＣの先端部方向に移動し，ボールＧがサークリップＫと接触した時に，前記ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２とが図示のように接触していない状態が生じうる。この状態では，ケージＦの外径球面Ｆ２と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２との接触が不安定となる可能性がある。
そこで，この実施形態では，図１及び図８に示すように，前記アウターレースＣに形成された嵌入溝ＫＧに嵌入され，前記アウターレースＣにボールＧとの干渉によってボールをアウターレースＣから脱落することを防止するサークリップＫを，前記ボールＧとこのサークリップＫとが図８に示すように干渉した状態で，前記ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２との接点が前記シャフトＨの軸方向に見てサークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けるようにして，ケージＦの外径球面Ｆ２と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２とが常に接触するようにして，前記不安定状態が生じないようにしている。
その結果，この実施形態に係るダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪでは，前記ケージＦの球形外面Ｆ２が，従来装置とは逆に，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２がダブルオフセット型等速ジョイントＤＯＪの屈曲中心Ａ１よりもアウターレースＣの先端部方向にオフセットされているために，ケージＦの外径球面Ｆ２と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２との接触が不安定になる不都合が解消されている。
前記したように，前記アウターレースＣにボールＧとの干渉によってボールをアウターレースＣから脱落することを防止するサークリップＫを，前記ボールＧとこのサークリップＫとが図８に示すように干渉した状態で，前記ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６と上記アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２との接点が前記シャフトＨの軸方向に見てサークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けるようにするための具体的構造をサークリップＫのシャフトＨの半径方向の位置から見ると次のように規定することが出来る。
即ち，この実施形態では，図５に詳細に示されるように，サークリップＫの嵌入溝ＫＧの底部における半径Ｒkgが，前記アウターレースＣのボール溝Ｃ１のアウターレース中心からの距離ＲC1より短い位置に形成されている。この嵌入溝ＫＧの半径Ｒｋｇの値を調整することによって，前記ボールＧと該サークリップＫとが干渉した状態で，前記ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６が前記シャフトＨの軸方向に見て前記サークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るように構成することが出来，ケージＦの球形外面Ｆ２の外周部Ｆ６が，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２から外れてしまう問題が解消される。
即ち，この実施形態では，図５に詳細に示されるように，サークリップＫの嵌入溝ＫＧの底部における半径Ｒkgが，前記アウターレースＣのボール溝Ｃ１のアウターレース中心からの距離ＲC1より短い位置に形成されている。この嵌入溝ＫＧの半径Ｒｋｇの値を調整することによって，前記ボールＧと該サークリップＫとが干渉した状態で，前記ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６が前記シャフトＨの軸方向に見て前記サークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るように構成することが出来，ケージＦの球形外面Ｆ２の外周部Ｆ６が，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２から外れてしまう問題が解消される。
上記の実施形態では，ボールの抜け止め部材が，サークリップＫによって構成された場合を説明したが，これは一例であって，例えば，図７に示したようなシャフトＨの軸に対して直角の平板からなるリング状の抜け止め板Ｍであってもよい。
このようなリング状の抜け止め板Ｍについても，図１０に示すように，ボールＧと干渉したときに，ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６が前記シャフトＨの軸方向に見て前記サークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るように構成することが出来，ケージＦの球形外面Ｆ２の外周部Ｆ６が，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２から外れてしまう問題が解消される。
このようなリング状の抜け止め板Ｍについても，図１０に示すように，ボールＧと干渉したときに，ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６が前記シャフトＨの軸方向に見て前記サークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るように構成することが出来，ケージＦの球形外面Ｆ２の外周部Ｆ６が，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２から外れてしまう問題が解消される。
［第２実施形態］
上の第１の実施形態では，サークリップＫとボールＧとが干渉する場合について説明したが，前記抜け止め部材として，図６に示すように，前記アウターレースＣに形成されたボール溝Ｃ１の端部に設けられ，ケージＦの端面Ｆｅとの干渉によってボールＧがアウターレースＣから抜けるのを防止するリング状の抜け止め板Ｌであってもよい。Ｍは，前記実施形態において用いられたリング状の抜け止め板であり，抜け止め板Ｌの移動を止めるためのものである。
この場合にも，図６に示すように，ケージＦの端部が上記リング状の抜け止め板Ｌと干渉（当接）したときに，ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６が前記シャフトＨの軸方向に見て前記サークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るように構成されており，ケージＦの球形外面Ｆ２の外周部Ｆ６が，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２から外れてしまう問題が解消される。
上の第１の実施形態では，サークリップＫとボールＧとが干渉する場合について説明したが，前記抜け止め部材として，図６に示すように，前記アウターレースＣに形成されたボール溝Ｃ１の端部に設けられ，ケージＦの端面Ｆｅとの干渉によってボールＧがアウターレースＣから抜けるのを防止するリング状の抜け止め板Ｌであってもよい。Ｍは，前記実施形態において用いられたリング状の抜け止め板であり，抜け止め板Ｌの移動を止めるためのものである。
この場合にも，図６に示すように，ケージＦの端部が上記リング状の抜け止め板Ｌと干渉（当接）したときに，ケージＦの外径球面Ｆ２の外周部Ｆ６が前記シャフトＨの軸方向に見て前記サークリップＫの前記嵌入溝ＫＧのシャフトＨの先端側端部の位置より前記シャフトＨの軸先端方向に入った位置に来るように構成されており，ケージＦの球形外面Ｆ２の外周部Ｆ６が，アウターレースＣの円筒状内面Ｃ２から外れてしまう問題が解消される。
Ｃ…アウターレース
Ｄ…インナーヘッド
Ｆ…ケージ
Ｇ…ボール
Ｈ…シャフト
Ａ１…屈曲中心
Ｆ４…ケージの球形外面の中心
Ｆ５…ケージの球形内面の中心
Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１…ボール溝
Ｄ…インナーヘッド
Ｆ…ケージ
Ｇ…ボール
Ｈ…シャフト
Ａ１…屈曲中心
Ｆ４…ケージの球形外面の中心
Ｆ５…ケージの球形内面の中心
Ｃ１，Ｄ１，Ｅ１…ボール溝
Claims (4)
- アウターレースの円筒形内面と，シャフトに連結されたインナーレースの球形外面とのそれぞれに軸方向に形成された直線状のボール溝が設けられ，上記アウターレースのボール溝とインナーレースのボール溝間にトルク伝達用のボールが組込み込まれ，上記ボールを保持するケージの外径球面と内径球面の中心とが等速自在継手の屈曲中心に対して左右にオフセットされているダブルオフセット型等速ジョイントであって，
前記インナーレースが前記シャフトに一体成型されたインナーヘッドとして構成されてなることを特徴とするダブルオフセット型等速ジョイントにおいて，
ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記アウターレースに形成された嵌入溝に嵌入され，前記アウターレースに前記ボール或いは前記ケージとの干渉によって該ボールをアウターレースから脱落することを防止する抜け止め部材を設け，前記抜け止め部材を，前記ボール或いは前記ケージと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなることを特徴とするダブルオフセット型等速ジョイント。 - ケージの球形外面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸元部の方向にオフセットされ，更にケージの球形内面の中心がダブルオフセット型等速ジョイントの屈曲中心を中心として，前記インナーヘッドの軸先端部の方向にオフセットされてなると共に，前記抜け止め部材がサークリップである場合に，該サークリップの嵌入溝の底部の半径が，前記アウターレースのボール溝のアウターレース中心からの距離より短い位置に形成されていることによって，前記ボールと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなる請求項１に記載のダブルオフセット型等速ジョイント。
- 前記抜け止め部材が，前記アウターレースに形成されたボール溝の端部に設けられた嵌入溝に嵌入され，ケージとの干渉によってボールがアウターレースから抜けるのを防止するリング状の抜け止め板である請求項１に記載のダブルオフセット型等速ジョイント。
- 前記抜け止め部材が，前記アウターレースに形成されたボール溝の端部に設けられた嵌入溝に嵌入され，前記ボールと該抜け止め部材とが干渉した状態で，前記ケージの外径球面と上記アウターレースの円筒状内面との接点が前記シャフト軸方向に見て前記抜け止め部材の前記嵌入溝のシャフト先端側端部の位置より前記シャフトの軸先端方向に入った位置に来るような位置に取り付けられてなるリング状の抜け止め板である請求項１に記載のダブルオフセット型等速ジョイント。
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