JP5214177B2

JP5214177B2 - トリポード型等速自在継手

Info

Publication number: JP5214177B2
Application number: JP2007154410A
Authority: JP
Inventors: 裕志村上; 達朗杉山; 卓板垣; 正幸黒田
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2027-06-11
Also published as: JP2008304039A; WO2008152923A1

Description

本発明は、自動車や各種産業機械等の動力伝達装置に使用される等速自在継手に関し、特に摺動式のトリポード型等速自在継手に関するものである。

図６と図７に示すように、等速自在継手（トリポード型等速自在継手）は、外側継手部材５１と、内側継手部材としてのトリポード部材５２と、トルク伝達部材としてのローラ５３を主要な構成要素としている。

外側継手部材５１は一体に形成されたマウス部５４とステム部５５とからなる。マウス部５４は、一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝５６が形成してある。各トラック溝５６の円周方向で向き合った内側壁にローラ案内面５７、５７が形成される。

トリポード部材５２はボス５８と脚軸５９とを備える。ボス５８にはシャフト６０とトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション孔６１が形成してある。脚軸５９はボス５８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材５２の各脚軸５９はローラ５３を担持している。脚軸５９とローラ５３との間には、複数の針状ころ６２が総ころ状態で配設されている。

そして、各脚軸５９には、針状ころ６２およびローラ５３の抜けを規制する抜け止め機構６５が付設されている（例えば、特許文献１）。この抜け止め機構６５は、脚軸５９の軸方向先端部に装着されるリテーナ６６及びスナップリング６７にて構成される。

すなわち、スナップリング６７は、脚軸５９の軸方向先端部に設けられる凹周方向溝６８に嵌合され、リテーナ６６の抜けを規制している。リテーナ６６は、針状ころ６２の外端面に対向するフランジ部６６ａと、フランジ部６６ａの外径側から針状ころ６２に対して離れる方向に延びる立ち上がり部６６ｂと、この立ち上がり部６６ｂの外方端から外径側へ延びる抜け止め部６６ｃとからなる。

このため、リテーナ６６のフランジ部６６ａによって針状ころ６２を規制し、リテーナ６６の抜け止め部６６ｃによって、ローラ５３の抜けを規制している。

このような従来のトリポード型等速自在継手では、トリポード部材５２にころ６２及びローラ５３を抜け止め部品（リテーナ６６及びスナップリング６７）を介して組み付けて、一つの部品としてのトラニオンキット（内部部品）を構成する。このため、組立てる場合、トラニオンキット（内部部品）を形成した後、この内部部品を外側継手部材に挿入することになる。このため、市場等での部品交換の際には、外側継手部材からトラニオンキットを引き抜くことになる。この場合、引き抜いたトラニオンキットを一つの部品としているので、各部品（トリポード部材５２ところ６２とローラ５３と抜け止め部品）とが分散することがなく、取扱い性に優れることになる。
特開平８−２７０６６８号公報

このように、従来のこの種のトリポード型等速自在継手における抜け止め部品（抜け止め機構）は、取扱い性を良くする為のものである。しかしながら、リテーナ６６及びスナップリング６７を使用して抜け止め機構を構成することは、部品点数が増加して、組立工程数が増加するとともに、コスト高となっていた。しかも、内部部品（トラニオンキット）を外側継手部材に組み込めば、外側継手部材内では、分散するおそれはない。このため、部品交換を考慮しなければ、トラニオンキットを一つの部品として構成する必要がない。

本発明は、上記課題に鑑みて、部品点数を削減させて、組立性の向上及びコスト低減を図ることができ、しかも、運転中（使用中）に内部部品が外側継手部材から抜け出ることを有効に防止できるトリポード型等速自在継手を提供する。

本発明のトリポード型等速自在継手は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面を設けた外側継手部材と、三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸に回転自在に支持されると共に前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されたローラとを備えたトリポード型等速自在継手において、前記トリポード部材とローラとを含む内部部品は、外側継手部材内への非収容状態では、ローラがトリポード部材に対する分離が許容され、この内部部品の外側継手部材内への収容状態では、内部部品の分離が規制され、かつ、外側継手部材の開口部に、前記トリポード部材に連結されるシャフトの抜け力よりも大きい規制力にて内部部品の外側継手部材からの抜けを規制する抜け止め機構を設けたものである。

本発明のトリポード型等速自在継手によれば、内部部品においては、ローラがトリポード部材に対して分離可能状態で外側継手部材に収納することになるので、トリポード部材からのローラの抜けを規制（防止）する抜け止め部品を装着する必要がない。

また、内部部品は外側継手部材に収納された状態では、互いに対向するローラ案内面をローラが転動するものであるので、分離しない。しかも、外側継手部材の開口部に内部部品の抜けを規制する抜け止め機構を設けているので、内部部品が外側継手部材から抜け出ない。この抜け止め機構の規制力は、トリポード部材に連結されるシャフトの抜け力よりも大きいので、シャフトに抜け力が作用した場合、内部部品が外側継手部材から抜ける前にシャフトがトリポード部材から抜ける。

前記内部部品の抜け止め機構は、内部部品のローラが係止する外側継手部材の塑性変形部にて構成しても、外側継手部材の開口部に装着されるクリップにて構成してもよい。内部部品は、脚軸の外径面とローラの内径面との間に介在される複数のころを備えるとともに、脚軸の軸方向先端部に、外径が脚軸本体部の外径面よりも外径側で前記ローラの内径面よりも内径側に配置される外鍔部を設けてもよい。

前記シャフトの抜け止めに、シャフトに装着される断面円形のサークリップを用いるのが好ましい。また、内部部品の抜け止め機構の規制力を５００Ｎ以上とするのが好ましい。

本発明のトリポード型等速自在継手によれば、トリポード部材からのローラの抜けを規制（防止）する従来のような抜け止め部品を装着する必要がない。このため、部品点数の減少が可能となって、組立工程数が減少し、コスト低減及び部品在庫削減を図ることができる。しかも、外側継手部材の開口部に内部部品の抜けを規制する抜け止め機構を設けているので、内部部品が外側継手部材から抜け出ない。このため、使用時には安定した回転伝達が可能となる。

部品交換時等において、シャフトに抜け力を付与した場合には、内部部品が外側継手部材から抜ける前にシャフトがトリポード部材から抜ける。このため、シャフトの引き抜きによって、内部部品が引き抜かれて分離することがなく、部品交換時の作業性の向上を図ることができる。

内部部品の抜け止め機構としては、内部部品のローラが係止する外側継手部材の塑性変形部にて構成しても、外側継手部材の開口部に装着されるクリップにて構成してもよく、これらによって構成すれば、構成の複雑化を招くことなく、安定して内部部品の抜けを規制できる。特に、塑性変形部にて構成すれば、抜け止め機構を安価にかつ容易に形成することができる。

脚軸の軸方向先端部に外鍔部を設けることによって、ころの抜けを有効に規制することができ、使用中の内部部品の分離（分解）を安定して防止できる。

シャフトの抜け止めに断面円形のサークリップを用いれば、シャフトを抜く作業の簡略化を図ることができ、部品交換作業の容易化を達成できる。また、内部部品の抜け止め機構の規制力を５００Ｎ以上とすれば、部品交換時において、内部部品を外側継手部材に残したままのシャフトの引き抜きが安定する。

以下本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。

図１と図３に示すように、等速自在継手は、外側継手部材１と、内側継手部材としてのトリポード部材２と、トルク伝達部材としてのローラ３とを備える。

外側継手部材１は一体に形成されたマウス部１ａとステム軸１ｂとからなる。マウス部１ａは一端にて開口したカップ状で、その内周面に、軸方向に延びる３本のトラック溝５が形成される。各トラック溝５の円周方向で向き合った内側壁にローラ案内面６Ａ、６Ｂが形成される。

トリポード部材２はボス７と脚軸８とを備える。脚軸８はボス７の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。また、脚軸８は、本体部１０と、この本体部１０の軸方向先端部に設けられる外鍔部１１とからなる。なお、外鍔部１１は、その外端面（先端面）１１ａが球状凸部(凸曲面)とされている。ボス７の内径面には雌スプライン９が形成してある。

脚軸８の外径面とローラ３の内径面との間に複数のころ（針状ころ）１２が介在される。すなわち、ローラ３が、ころ（針状ころ）１２を介して脚軸８の本体部１０に回転自在に外嵌されている。この場合、図２に示すように、隣接するころ１２が互いに接触する総ころ形式で配設されている。外鍔部１１は、その外径が本体部１０の外径面よりも外径側でローラ３の内径面よりも内径側に配置される。このように、このローラ３はいわゆるシングルローラタイプである。

図４に示すように、トリポード部材２に、ころ１２とローラ３とで組み付けられて、外側継手部材１に収納される内部部品１５が構成される。脚軸８の外鍔部１１がローラ３の内径面よりも内径側に配置されるので、内部部品１５（外側継手部材１に収納していない状態）は、ローラ３を脚軸８から抜くことができ、ローラ３が抜かれれば、ころ１２のこの脚軸８から分離することがきる。すなわち、外側継手部材１に収納していない状態では、内部部品１５は、トリポード部材２ところ１２とローラ３を分離できる。

ところが、内部部品１５を外側継手部材１に収納した状態では、互いに対向するローラ案内面６Ａ、６Ｂをローラ３が転動するものであるので、ローラ３がローラ案内面６Ａ、６Ｂに挟持された状態となり、脚軸８からのローラ３の抜けが規制される。これによって、トリポード部材２ところ１２とローラ３を分離できない状態となる。この場合、ローラ３の抜けが規制されることによって、脚軸８の外径面とローラ３の内径面との間に介在されるころ１２の抜けも規制される。また、脚軸８には外鍔部１１が設けられているので、ころ１２自体の抜けを外鍔部１１によって規制することができる。

図１と図２に示すように、外側継手部材１の開口部に抜け抜け止め機構１６が形成され、この抜け止め機構１６によって、外側継手部材１に収納された内部部品１５の外側継手部材１からの抜けが防止される。抜け抜け止め機構１６は、外側継手部材１の開口部に形成される塑性変形部１７にて構成される。

塑性変形部１７は、トラック溝５のローラ案内面６Ａ、６Ｂの開口側に設けられて内径側へ突出する膨出部からなる。なお、この実施形態においては、図２に示すように、塑性変形部１７よりも開口側においては、押込部２５が設けられ、塑性変形部１７と押込部２５との間に段差部２６が形成されている。

このような塑性変形部１７を設けることによって、ローラ３が最大スライドアウト位置に達した際に、ローラ３の外径面の一部が内側面１７ａに接触(係止)して、この内部部品１５の外側継手部材１からの抜けが規制される。

なお、塑性変形部１７は外側継手部材に対する塑性加工で形成できればよいので、鍛造加工、押出し加工、圧延加工、転造加工等の種々の塑性加工方法から任意に選択して採用することができる。この塑性変形部１７を形成する塑性加工は、内部部品１５を外側継手部材１に収納した状態で行われる。

また、シャフト４がボス７に挿入されて、シャフト４に設けられた雄スプライン１９がボス７の雌スプライン９に嵌合し、これによって、シャフト４とトリポード部材２とがトルク伝達可能に結合する。この際、シャフト４の先端部に周方向凹溝２０が設けられ、この周方向凹溝２０にサークリップ２１が嵌合している。これによって、シャフト４のボス７からの軸方向の抜けが規制されている。サークリップ２１は、図５に示すように、断面円形のリング状体からなり、その一部に欠損部２２が設けられ、拡縮が可能とされる。

この場合、抜け止め機構１６の内部部品１５の抜けを規制する規制力は、トリポード部材２に連結されるシャフト４の抜け力よりも大きく設定される。抜け止め機構１６の規制力としては、５００Ｎ以上が好ましい。すなわち、このようなトリポード型等速自在継手において、使用時には５００Ｎ以上の引き抜き力がシャフト４に作用しないからである。

本発明では、内部部品１５においては、ローラ３がトリポード部材２に対して分離可能状態で外側継手部材１に収納することになるので、トリポード部材２からのローラ３の抜けを規制（防止）する抜け止め部品を装着する必要がない。このため、部品点数の減少が可能となって、組立工程数が減少し、コスト低減及び部品在庫削減を図ることができる。しかも、外側継手部材１の開口部に内部部品１５の抜けを規制する抜け止め機構１６を設けているので、内部部品１５が外側継手部材から抜け出ない。また、内部部品１５は外側継手部材１に収納された状態では、互いに対向するローラ案内面６Ａ、６Ｂをローラ３が転動するものであるので、分離しない。このため、使用時には安定した回転伝達が可能となる。

抜け止め機構１６の規制力は、トリポード部材２に連結されるシャフト４の抜け力よりも大きい。このため、部品交換時等において、シャフト４に抜け力が作用した場合、内部部品１５が外側継手部材１から抜ける前にシャフト４がトリポード部材２から抜ける。すなわち、シャフト４の引き抜きによって、内部部品１５が引き抜かれて分離することがなく、部品交換時の作業性の向上を図ることができる。

抜け止め機構１６としては、内部部品１５のローラ３が係止する外側継手部材１の塑性変形部１７にて構成することができ、構成の複雑化を招くことなく、安定して内部部品１５の抜けを規制できる。しかも、塑性変形にて構成すれば、抜け止め機構１６を安価にかつ容易に形成することができる。

脚軸８の軸方向先端部に外鍔部１１を設けているので、ころ自体の抜けを規制することができ、使用中の内部部品の分離（分解）を安定して防止できる。シャフト４の抜け止めに断面円形のサークリップ（丸サークリップ）２１を用いているので、シャフト４を抜く作業の簡略化を図ることができ、部品交換作業の容易化を達成できる。

また、内部部品１５の抜け止め機構１６の規制力を５００Ｎ以上とすれば、部品交換時において、内部部品１５を外側継手部材１に残したままのシャフト４の引き抜きが安定する。

抜け止め機構１６として、前記実施形態として、塑性変形部１７にて構成したが、他の実施形態として、外側継手部材１の開口部の装着されるサークリップ（止め輪）にて構成してもよい。すなわち、外側継手部材１の開口部内径面に周方向溝を形成し、この周方向溝にサークリップを嵌着すればよい。なお、サークリップとしては、シャフト４に装着されるサークリップ２１のように、断面が円形の丸サークリップであっても、断面が扁平矩形状の角サークリップであってもよい。

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る。前記実施形態では、ローラが１個のシングルローラタイプであったが、内側ローラと外側ローラとを有するダブルローラタイプであってもよい。また、抜け止め機構１６を塑性変形部１７にて構成する場合の形状としても図例のものにかぎらず、ローラ３が係止して内部部品１５の抜けが規制されれば、種々の形状、大きさのものを採用できる。このため前記実施形態では、塑性変形部１７よりも開口側においては、押込部２５が設けられ、塑性変形部１７と押込部２５との間に段差部２６が形成されていたが、このような押込部２５や段差部２６を有さないものであってもよい。

本発明の実施形態を示すトリポード型等速自在継手の断面図である。前記図１のＹ−Ｙ線断面図である。前記トリポード型等速自在継手の縦断面図である。前記トリポード型等速自在継手の内部部品の一部断面で示す正面図である。前記トリポード型等速自在継手に連結されるシャフトの抜け止めに用いられるサークリップの簡略図である。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。

符号の説明

１外側継手部材
２トリポード部材
３ローラ
４シャフト
５トラック溝
６Ａ、６Ｂローラ案内面
８脚軸
１２ころ
１５内部部品
１６抜け止め機構
１７塑性変形部
２１サークリップ

Claims

内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面を設けた外側継手部材と、三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸に回転自在に支持されると共に前記外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されたローラとを備えたトリポード型等速自在継手において、
前記トリポード部材とローラとを含む内部部品は、外側継手部材内への非収容状態では、ローラがトリポード部材に対する分離が許容され、この内部部品の外側継手部材内への収容状態では、内部部品の分離が規制され、かつ、外側継手部材の開口部に、前記トリポード部材に連結されるシャフトの抜け力よりも大きい規制力にて内部部品の外側継手部材からの抜けを規制する抜け止め機構を設けたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
前記内部部品の抜け止め機構は、内部部品のローラが係止する外側継手部材の塑性変形部にて構成したことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
前記内部部品の抜け止め機構は、外側継手部材の開口部に装着されるクリップにて構成したことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
内部部品は、脚軸の外径面とローラの内径面との間に介在される複数のころを備えるとともに、脚軸の軸方向先端部に、外径が脚軸本体部の外径面よりも外径側で前記ローラの内径面よりも内径側に配置される外鍔部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のトリポード型等速自在継手。
前記シャフトの抜け止めに、シャフトに装着される断面円形のサークリップを用いたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のトリポード型等速自在継手。
前記内部部品の抜け止め機構の規制力を５００Ｎ以上としたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のトリポード型等速自在継手。