JP5111817B2 - 固定式等速自在継手 - Google Patents

Description

本発明は、固定式等速自在継手に関し、詳しくは、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるもので、駆動側と従動側の二軸間で角度変位のみを許容する固定式等速自在継手に関する。

例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手の一種に固定式等速自在継手がある。この固定式等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）が広く知られている。

例えば、ＵＪタイプの固定式等速自在継手は、図２７と図２８に示すように内球面１に複数のトラック溝２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪３と、外球面４に外輪３のトラック溝２と対をなす複数のトラック溝５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪６と、外輪３のトラック溝２と内輪６のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪３の内球面１と内輪６の外球面４との間に介在してボール７を保持するケージ８とを備えている。ケージ８には、ボール７が収容されるポケット９が周方向に沿って複数配設されている。

前記外輪３のトラック溝２は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝２ａと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝２ｂとからなる。奥側トラック溝２ａは、その曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏから軸方向に外輪３の開口側にずらしている。また、内輪６のトラック溝５は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝５ａと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝５ｂとからなる。開口側トラック溝５ｂの曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏから軸方向に外輪３の奥側トラック溝２ａの曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｋだけ離して設けている。

また、ケージ外球面８ａは、その曲率半径Ｏ３を継手中心Ｏから軸方向にケージ８の開口側にずらし、ケージ内球面８ｂは、その曲率中心Ｏ４を継手中心Ｏから軸方向にケージ外球面８ａの曲率中心Ｏ３と反対側の奥側に等距離ｋ１だけ離して設けている。従来のこの種の等速自在継手では、内外輪のトラックオフセット量を大きく、ケージのオフセット量を小さくしている。また、隣合う２個のボール７のピッチ角は、図２８に示すように、６０度である。すなわち、ボール７が周方向に沿って６０度ピッチで６個配置されている。

ところで、固定式等速自在継手において、近年では、小型化できてしかもトルク負荷容量を上げることが求められている。６個のボールを有する固定式等速自在継手を小型化し、かつトルク負荷容量を上げる方法として、出来るだけ大きなボールを出来るだけ小さなＰＣＤ上に配置することが考えられる。しかしながら、大きなボールを使用すると、ケージのポケット間の柱（窓柱）が細くなり、ケージの剛性が低下する。特に高角時の捩りトルク負荷に対しては、ケージの破損が生じ易く、等速自在継手の強度低下の要因となっている。

特に、図２７に示すように、内外輪のトラックオフセット量が大きく、ケージのオフセット量が小さい場合、外輪奥側のトラック溝深さが浅くなり、高角時のトルク負荷容量が小さくなる。つまり、高角時のトルク負荷に対してボールがトラックエッジに乗り上げ易く、エッジ部に過大な応力が発生する。そのため、エッジ部の欠けによる損傷や、塑性変形が生じることによるケージとのロック現象が発生する。これらの損傷やロック現象は、作動性を悪くし、耐久寿命を低下させたり、ケージ破損の要因となっている。また、内輪においても奥側のトラック深さも浅くなっており、外輪と同様の欠点を有する。このため、高角度域での継手強度および耐久性の向上は従来からの課題である。

そこで、従来には、周方向に隣合うポケット同士の間に存在する柱部の周方向長さ寸法を大きくして、ケージの耐久性の確保を図って、等速自在継手全体の耐久性の向上を図るようにしたものがある（特許文献１）。すなわち、この特許文献１に記載のものは、一つのポケットに複数個のボールを収納することによって、同一のポケット内に収容したボールの間隔を狭くして、周方向に隣合うポケット同士の間に存在する柱部の周方向長さ寸法を大きくするものであり、ボールの数を７個以上としている。

また、従来には、ケージの各ポケットに２個ずつ収納して、回転中のモーメントの周期的変動を抑制するようにしたものがある（特許文献２）。すなわち、この特許文献２に記載のものは、ケージの全ポケットをその周方向間隔を大とした長窓として、一つの窓柱の周方向長さを大きくしている。
特開平１１−３０３８８２号公報 英国特許１５３７０６７

特許文献１に記載のものでは、ポケットに複数個のボールを収納することによって、周方向に隣合うポケット同士の間に存在する柱部の周方向長さ寸法を大きくして、ケージの耐久性確保を図って、等速自在継手全体の耐久性の向上を図るようにしている。しかしながら、特許文献１に記載のものでは、ボールを７個以上とすることを前提としており、６個のボールを有するものにおいて、高角度時の負荷容量の低下、及び内輪とケージ内球面の接触面圧の増加の防止等ができるようにしたものではない。

また、特許文献２に記載のものでは、ケージの各ポケットに２個ずつ収納して、前記特許文献１と同様、全体のポケット数を少なくして窓柱の周方向長さを大きくしている。このため、この場合であっても、高角度時の負荷容量の低下、および内輪とケージ内球面の接触面圧の増加の防止等ができるものではない。

本発明は、上記課題に鑑みて、小型化を図ることができ、しかも小型化しても、作動角をとった際においても、負荷容量の低下が少なく、また高角時のトラックへのボールの乗り上げを緩和することによって、高角度強度及び耐久性を向上させることができる固定式等速自在継手を提供する。

本発明の固定式等速自在継手は、内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの４個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには２個のボールを収容するとともに、短ポケットには１個のボールを収容し、長ポケットのケージ外球面側とケージ内球面側のエッジ部との少なくともいずれか一方に面取部を設けたものである。

本発明の固定式等速自在継手では、ケージのポケット間の窓柱の数を４つとすることができ、１本あたりの窓柱の周方向長さを長くすることができる。これにより、各ケージ窓柱の剛性を大きくすることができる。長ポケットを有することによって、内輪のケージへの組込みが容易となる。

長ポケットに設ける面取部を、継手開口部側のケージ外球面側のエッジ部に形成すれば、この等速自在継手が作動角をとる際に、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部に干渉するケージ外球面側のポケットエッジ部を有さないものとできる。また、長ポケットに設ける面取部を、継手奥側のケージ内球面側のエッジ部に形成すれば、この等速自在継手が作動角をとる際に、内方部材の外球面の奥側エッジ部と干渉するケージ内球面側のポケットエッジ部を有さないものとできる。

面取部を長ポケット全周に亘って形成しても、長ポケットの長辺側にのみ形成してもよい。すなわち、面取部を長ポケット全周に亘って形成する場合、ケージ外球面側のポケットエッジ部に形成する際には、ケージ外球面側の全周に亘って形成し、面取部をケージ内球面側のポケットエッジ部に形成する際には、ケージ内球面側の全周に亘って形成することになる。また、長ポケットの長辺側にのみ形成する場合、ケージ外球面側のポケットエッジ部に形成する際には、ケージ外球面側の長辺側に形成し、ケージ内球面側のポケットエッジ部に形成する際には、ケージ内球面側の長辺側に形成することになる。

本発明の他の固定式等速自在継手は、内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの４個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには２個のボールを収容するとともに、短ポケットには１個のボールを収容し、ケージ外球面に、外方部材の内径面と非接触となる切欠部を設けたものである。

本発明の他の固定式等速自在継手では、前記請求項１の固定式等速自在継手と同様、各ケージ窓柱の剛性を大きくすることができ、さらに、長ポケットを有することによって、内輪のケージへの組込みが容易となる。

また、ケージ外球面に外方部材の内径面と非接触となる切欠部を設けたので、この等速自在継手が作動角をとる際に、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部と、ケージ外球面側のポケットエッジ部との干渉を避けることができる。

長ポケットに収容される２個のボールのＰＣＤ上のピッチ角を６０度よりも小さくするとともに、その他のボールのピッチ角を６０度よりも大きくした。詳しくは、長ポケットに収容される２個のボールの、ピッチ円直径（ＰＣＤ）上にある２つの中心と継手中心とを通る２つの直線がなすピッチ角（ｅ）を６０度よりも小さくするとともに、長ポケットに収容される１つボールと、これと周方向に隣合う短ポケットに収容されるボールの、ピッチ円直径（ＰＣＤ）上にある２つの中心と継手中心とを通る２つの直線がなすピッチ角（ｄ）を６０度よりも大きくした。これにより、長ポケットに収容した２個のボールのピッチ間距離が小さくなり、これに対応する外方部材のトラック溝のピッチ間距離が小さくなる。

長ポケットの周方向間隔よりも前記内方部材の軸方向長さを短くした。これにより、内方部材のケージへの組込みが一層容易となる。さらに、ケージの長ポケットに対応する外方部材の２つのトラック溝間肩幅寸法を、ケージ軸方向におけるポケット幅よりも小さく設定した。これにより、ケージの外輪への組込みが容易となる。

外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージのオフセット量を、トラック溝のオフセット量と略同一となるように大きくした。具体的には、ケージのオフセット量ｋ２とトラック溝のオフセット量ｋを（ｋ−ｋ２）／ｋ≦０．３とした。これによって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。

なお、固定式等速自在継手として、内方部材および外方部材のトラック溝底が円弧部とストレート部とを備えたものであっても、内方部材および外方部材のトラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものであってもよい。

本発明では、各ケージ窓柱の剛性を大きくすることができるので、小さなＰＣＤに大きなボールを配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となる。しかも、高角度時の捩りトルク負荷に対して、ケージの破損を防止できる。また、長ポケットを有することによって、内輪のケージへの組込みが容易となる。特に、長ポケットの周方向間隔の最小長さよりも前記内輪の軸方向長さを短くすることにより、内輪のケージへの組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。

継手開口部側のケージ外球面側の長ポケットのエッジ部に面取部を設けたり、ケージ外球面に外方部材の内径面と非接触となる切欠部を設けたりすれば、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部と、ケージ外球面側のポケットエッジ部との干渉を避けることができ、また、継手奥側のケージ内球面側の長ポケットのエッジ部に面取部を設ければ、内方部材の外球面の奥側エッジ部とケージ内球面側のポケットエッジ部との干渉を避けることができる。このため、ケージの外方部材の内球面や内方部材の外球面に案内しやすくなり、継手の作動性が悪化するのを防止でき、窓枠の剛性向上による継手の作動性の悪化防止と相俟って、ケージの欠けや割れを有効に防止できる。

長ポケットに収納した２個のボールのピッチ間距離を小さくでき、これに対応する外方部材のトラック溝のピッチ間距離を小さくできる。これにより、ケージの外輪への組込みが容易となる。特に、このピッチ間距離（トラック溝間肩幅寸法）を、ケージ軸方向におけるポケット幅よりも小さくでき、これにより、ケージの外輪への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。

ケージのオフセット量を、トラック溝のオフセット量と略同一となるように大きくしたので、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。このため、高角時のボールがトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力は作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上（改善）や高角時の内方部材と外方部材のトラック溝の塑性変形に起因する破損強度の向上（改善）を図ることができる。

また、継手開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができるので、継手開口側のケージ窓枠の剛性を大きくすることができる。このため、各ケージ窓柱の剛性が大となるのと相俟って、高角時の捩りトルク負荷に対するケージ破損強度の向上を大幅に図ることができる。

なお、長ポケットに２個のボールを収納させれば、このボール間に窓柱が存在しないので、ボールからの大きな負荷を受ける継手開口側の窓枠の剛性を上げる必要があるが、前記したように、ケージのオフセット量を、トラック溝のオフセット量と略同一となるように大きくすることにより、継手開口側の窓枠の剛性を上げることができ、長ポケットに２個のボールを収納する構造であっても、ケージの強度を十分保つことができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図２０に基づいて説明する。

この固定式等速自在継手は、図１に示すように内球面２１に複数のトラック溝２２が円周方向不等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪２３と、外球面２４に外輪２３のトラック溝２２と対をなす複数のトラック溝２５が円周方向不等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪２６と、外輪２３のトラック溝２２と内輪２６のトラック溝２５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール２７と、外輪２３の内球面２１と内輪２６の外球面２４との間に介在してボール２７を保持するケージ２８とを備えている。

前記外輪２３のトラック溝２２は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝２２ａと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝２２ｂとからなる。奥側トラック溝２２ａは、その曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の開口側にずらしている。また、内輪２６のトラック溝２５は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝２５ａと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝２５ｂとからなる。開口側トラック溝２５ｂの曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の奥側トラック溝２２ａの曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｋだけ離して設けている。

ケージ２８は、外球面２８ａの曲率中心Ｏ３と内球面２８ｂの曲率中心Ｏ４とを、継手中心（ケージ中心）Ｏに対して等距離ｋ２だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージ２８のオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしている。

このため、ケージ２８の外球面２８ａは、外輪２３の奥側トラック溝２２ａの溝底とほぼ同心円弧（曲率半径は相違する同心円弧）を形成することができ、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、ケージ２８の開口側の肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。

また、ケージ２８にはボール２７を収容するポケット２９が設けられている。この場合、ケージ２８のポケット２９は、図２に示すように、周方向間隔が大の一対の長ポケット３０と、周方向間隔が小の一対の短ポケット３１との４個を有している。そして、一対の長ポケット３０を周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケット３１を周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケット３０と短ポケット３１とを周方向に沿って交互に配置している。このため、ポケット間に設けられる窓柱（ケージ窓柱）３３が４個となる。そして、長ポケット３０には２個のボール２７を収容するとともに、短ポケット３１には１個のボール２７を収容する。

長ポケット３０に収容される２個のボール２７のＰＣＤ上のピッチ角ｅを６０度よりも小さくするとともに、その他のボール２７のピッチ角ｄを６０度よりも大きくしている。また、長ポケット３０の周方向間隔ｈ（図６参照）よりも内輪２６の軸方向長さｉ（図７参照）を短くしている。さらに図８に示すように、ケージ２８の長ポケット３０に対応する外輪２３の２つのトラック溝間肩幅寸法ｆを、ケージ軸方向におけるポケット幅ｇよりも小さく設定している。また、ケージ２８の内球面の継手開口側にインロー部３２が形成されている。

ところで、長ポケット３０には、図３と図４に示すように、外球面２８ａ及び内球面２８ｂ側のエッジ部の全周に亘って、面取部（チャンファ部）３５、３６が形成されている。この実施形態では、図５に示すように、面取部３５、３６がテーパ面であるが、図１６に示すように、アール部をもってこれらの面取部３５、３６を形成してもよい。

本発明の固定式等速自在継手によれば、ケージ２８のポケット間の窓柱３３の数を４つとすることができ、１本あたりの窓柱３３の周方向長さを長くすることができる。これにより、各ケージ窓柱３３の剛性を大きくすることができるので、小さなＰＣＤに大きなボール２７を配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となる固定式等速自在継手として小型化を図ることができ、しかも、高角度時の捩りトルク負荷に対して、ケージ２８の破損を防止できる。

ところで、図２１と図２２に示すように、面取部３５、３６を設けないものとすることも可能である。しかしながら、面取部３５、３６を設けない場合、以下の課題が発生する。

また、この等速自在継手が作動角をとる際に、図２３と図２４に示すように、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部３７と、ケージ外球面側のポケットエッジ部３８とが干渉するとともに、図２５と図２６に示すように、内方部材の外球面の奥側エッジ部４０とケージ内球面側のポケットエッジ部３９とが干渉する。このため、作動性が悪化し、窓エッジの欠けや割れが発生し、継手の早期破損に繋がる。

これに対して、本発明では、継手開口部側のケージ外球面２８ａ側の長ポケット３０のエッジ部に面取部３５を設けることによって、図９に示すような作動角をとった場合に、図１０に示すように、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部３７と干渉するケージ外球面側のポケットエッジ部３８を有さないものとすることができる。

また、長ポケット３０に設ける面取部を、継手奥側のケージ内球面側の長ポケットのエッジ部に設けることによって、図１１に示すような作動角をとった場合に、内方部材の外球面２４の奥側エッジ部４０と干渉するケージ内球面側のポケットエッジ部３９を有さないものとすることができる。このため、ケージ２８の外方部材の内球面２１や内方部材の外球面２４に案内しやすくなり、継手の作動性が悪化するのを防止でき、窓枠の剛性向上による継手の作動性の悪化防止と相俟って、ケージ２８の欠けや割れを有効に防止できる。

また、長ポケット３０を有することによって、内輪２６のケージ２８への組込みが容易となる。特に、長ポケット３０の周方向間隔ｈよりも内輪２６の軸方向長さｉを短くすることにより、内輪２６のケージ２８への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上させることができる。

すなわち、内輪２６をケージ２８に組み込むに際しては、ケージ２８の軸線に対して内輪２６をその軸線が垂直になるように配置した状態（ケージ２８に対して内輪２６を９０°回転させた状態）で、その内輪２６の外球面２４の一部をケージ２８のポケット２９に落とし込み、この状態で内輪２６をケージ２８に挿入し、その後、内輪２６をケージ２８に対して９０°回転させて、ケージ２８の軸線に内輪２６の軸線を一致させて正規の姿勢に配置する。このため、内輪２６をケージ２８に組み込む際に、長ポケット３０に内輪２６の外球面２４の一部を落とし込むようにでき、内輪２６のケージへの組込みが容易となる。

また、長ポケット３０に収納した２個のボール２７のピッチ間距離を小さくでき、これに対応する外輪２３のトラック溝２２のピッチ間距離を小さくできる。これにより、ケージ２８の外輪２３への組込みが容易となる。特に、このピッチ間距離（トラック溝間肩幅寸法ｆ）を、ケージ軸方向におけるポケット幅ｇよりも小さくでき、これにより、ケージ２８の外輪２３への組込みが一層容易となって、組立作業性を向上することができる。

ケージ２８のオフセット量を、トラック溝２２、２５のオフセット量と略同一となるように大きくしたので、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージ２８の肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。このため、高角時のボールがトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力は作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上（改善）や高角時の内方部材と外方部材のトラック溝の塑性変形に起因する破損強度の向上（改善）を図ることができる。

なお、長ポケット３０に２個のボール２７を収納させれば、このボール間に窓柱３３が存在しないので、ボール２７からの大きな負荷を受ける継手開口側の窓枠の剛性を上げる必要があるが、前記したように、ケージ２８のオフセット量を、トラック溝２２、２５のオフセット量と略同一となるように大きくすることにより、継手開口側の窓枠の剛性を上げることができ、長ポケット３０に２個のボール２７を収納する構造であっても、ケージ２８の強度を十分保つことができる。

また、図１３はケージ内球面２８ｂ側に面取部３６を設けない場合を示し、図１４はケージ外球面２８ａ側に面取部３５を設けない場合を示ししている。すなわち、図１３では、外方部材の開口（入口）のインローエッジ部３７と、ケージ外球面側のポケットエッジ部３８との干渉を避けることができ、図１４では、内方部材の外球面２４の奥側エッジ部４０とケージ内球面側のポケットエッジ部３９との干渉を避けることができる。また、面取部３５としては、図１５に示すように、長ポケット３０の長辺部４１、４１にのみ設けてもよい。

次に、図１７と図１８は他の実施形態を示し、この場合、ケージ外球面２８ａに、外輪２３の内径面２３ａと非接触となる切欠部５０ａ、５０ｂを設けたものである。各切欠部５０ａ、５０ｂは、外側方からみて半楕円形状であって、一方（継手開口側）の長辺部４１ａの切欠部５０ａが他方（継手奥側）の長辺部４１ｂの切欠部５０ｂよりも大きく形成されている。

このように、切欠部５０ａ、５０ｂを形成したケージ２８を使用した等速自在継手において、図１９に示すような作動角をとった場合、図２０に示すように、外輪２３の開口（入口）のインローエッジ部３７の干渉を避けることができる。

すなわち、図１７と図１８に示すケージ２８であっても、ケージ２８の欠けや割れを有効に防止できる。

ところで、前記実施形態では、固定式等速自在継手として、トラック溝２２、２５にストレート溝２２ｂ、２５ａを有するアンダーカットフリー型（ＵＪ）であったが、このようなストレート溝を有さないバーフィールド型（ＢＪ）であってもよい。また、内輪２６および外輪２３のトラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものであってもよい。この場合、外輪２３のトラック溝２２のテーパ部を開口側に設け、かつ奥側から開口側に向かって拡大するようにするのが好ましい。これは作動角を大きくとれるからである。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、前記実施形態では、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とは僅かにずれた位置に配置されるとともに、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とは僅かにずれた位置に配置されているが、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とが同一位置であっても、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とが同一位置であってもよい。また、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とがずれたり、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とがずれたりする場合、そのずれ量は、任意に設定できるが、オフセット量ｋとずれ量（ｋ−ｋ２）との比は（ｋ−ｋ２）／ｋ≦０．３と設定するのが好ましい。（ｋ−ｋ２）／ｋ＞０．３になると、図２７に示す従来の固定式等速自在継手と差異が無くなって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるとともに、開口側のケージ２８の肉厚を大きくできなくなり、ジョイントの必要強度を下回る（図２９参照）。

また、長ポケット３０の周方向間隔ｈとしても、内輪２６へのケージ２８の組込み性の向上が図れて、しかも、窓柱３３の剛性が低下しない範囲で種々設定できる。さらに、トラック溝間肩幅寸法ｆやケージ２８のケージ軸方向におけるポケット幅ｇ等も、ケージ２８の外輪２３への組込み性等を考慮して設定できる。

本発明の実施形態を示す固定式等速自在継手の断面図である。 前記固定式等速自在継手の要部断面図である。 前記固定式等速自在継手のケージの断面図である。 前記固定式等速自在継手のケージの側面図である。 前記固定式等速自在継手のケージの要部断面図である。 前記固定式等速自在継手の横断面図である。 前記固定式等速自在継手の内輪の断面図である。 前記固定式等速自在継手の外輪とケージとの関係を示す断面図である。 前記固定式等速自在継手の外輪のインローエッジ部とケージの面取部との関係を示す断面図である。 前記図９の要部拡大断面図である。 前記固定式等速自在継手の内輪の奥側エッジ部とケージの面取部との関係を示す断面図である。 前記図１１の要部拡大断面図である。 前記固定式等速自在継手のケージの第１変形例を示す断面図である。 前記固定式等速自在継手のケージの第２変形例を示す断面図である。 前記固定式等速自在継手のケージの第３変形例を示す側面図である。 ケージの面取部の変形例の断面図である。 本発明の実施形態を示す他の固定式等速自在継手のケージの側面図である。 前記図１７のケージの側面図である。 前記図１７のケージを使用した等速自在継手の要部断面図である。 前記図１９の要部断面図である。 等速自在継手のケージの比較例を示す側面図である。 前記図２１のケージの斜視図である。 前記図２１のケージを使用した等速自在継手の要部断面図である。 前記図２３の要部拡大断面図である。 前記図２１のケージを使用した等速自在継手の要部断面図である。 前記図２５の要部拡大断面図である。 従来の等速自在継手の縦断面図である。 従来の等速自在継手の横断面図である。 オフセット量ｋとずれ量(ｋ-ｋ２)の関係を示す図である。

符号の説明

２１ 内球面
２２ トラック溝
２４ 外球面
２５ トラック溝
２６ 内輪
２７ ボール
２８ ケージ
２８ｂ 内球面
２８ａ 外球面
２９ ポケット
３０ 長ポケット
３１ 短ポケット
３５ 面取部
３６ 面取部
４１ａ 長辺部
４１ｂ 長辺部
５０ａ 切欠部
５０ｂ 切欠部

Claims (8)

1. 内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、
   前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの４個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには２個のボールを収容するとともに、短ポケットには１個のボールを収容し、長ポケットのケージ外球面側とケージ内球面側のエッジ部との少なくともいずれか一方に面取部を設けたことを特徴とする固定式等速自在継手。
2. 面取部が長ポケット全周に亘って形成されたことを特徴とする請求項１の固定式等速自在継手。
3. 前記面取部が長ポケットの長辺側にのみ形成されたことを特徴とする請求項１の固定式等速自在継手。
4. 内球面に複数のトラック溝が形成された外方部材と、外球面に複数のトラック溝が形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、このボールを収容するポケットを有するとともに外方部材と内方部材との間に介装されるケージとを備えた固定式等速自在継手において、
   前記ケージのポケットは、周方向間隔が大の一対の長ポケットと、周方向間隔が小の一対の短ポケットとの４個を有し、一対の長ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケットを周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケットと短ポケットとを周方向に沿って交互に配置し、かつ長ポケットには２個のボールを収容するとともに、短ポケットには１個のボールを収容し、ケージ外球面に、外方部材の内径面と非接触となる切欠部を設けたことを特徴とする固定式等速自在継手。
5. 前記長ポケットに収容される２個のボールの、ピッチ円直径（ＰＣＤ）上にある２つの中心と継手中心とを通る２つの直線がなすピッチ角（ｅ）を６０度よりも小さくするとともに、前記長ポケットに収容される１つボールと、これと周方向に隣合う前記短ポケットに収容されるボールの、ピッチ円直径（ＰＣＤ）上にある２つの中心と継手中心とを通る２つの直線がなすピッチ角（ｄ）を６０度よりも大きくしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの固定式等速自在継手。
6. 前記長ポケットの周方向間隔よりも前記内方部材の軸方向長さを短くしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの固定式等速自在継手。
7. 前記ケージの長ポケットに対応する外方部材の２つのトラック溝間肩幅寸法を、ケージ軸方向におけるポケット幅よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの固定式等速自在継手。
8. 外方部材のトラック溝の曲率中心と内方部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージのオフセット量ｋ２とトラック溝のオフセット量ｋを（ｋ−ｋ２）／ｋ≦０．３としたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかの固定式等速自在継手。

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