JP5312169B2

JP5312169B2 - トリポート型等速ジョイント

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Publication number: JP5312169B2
Application number: JP2009100274A
Authority: JP
Inventors: 喜大徳田; 雅史山本; 正則高橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: JP2010249255A

Description

本発明は、アウタ部材の内壁に形成されたトラック溝に対し、インナ部材のトラニオンに装着されたローラ部材が摺動自在に係合するトリポート型等速ジョイントに関する。

周知のように、トリポート型等速ジョイントは、一端部に軸部が突出形成された有底円筒形状のカップ状部を有するアウタ部材と、このアウタ部材に挿入される駆動力伝達軸の先端部に位置決め固定されたインナ部材とを有する。ここで、前記駆動力伝達軸の側周壁にはスプラインが設けられるとともに、前記インナ部材には、内壁にスプライン（歯部）が設けられた貫通孔が形成される。この貫通孔に駆動力伝達軸の先端部が通される際、前記スプライン同士が噛合されることにより、駆動力伝達軸とインナ部材が連結される。

駆動力伝達軸の先端部の側壁には、環状溝が形成されている。貫通孔から露呈したこの環状溝に対して略Ｃ字形状のクリップが係合され、これにより、インナ部材の駆動力伝達軸からの抜け止めがなされる（例えば、特許文献１参照）。

なお、特許文献２には、抜け止めに関し、バーフィールド型等速ジョイントと同様に、インナ部材の内壁、及び駆動力伝達軸の側壁の双方に環状溝をそれぞれ設け、これらの環状溝に対してクリップを係合することも提案されている。

また、アウタ部材の前記カップ状部の内壁には、複数本（一般的には３本）のトラック溝が形成され、一方、インナ部材は、リング形状をなす円環状部の側壁に突出形成されたトラニオンを有する。

各トラニオンは、前記トラック溝に指向して延在する。また、各トラニオンには、ニードルベアリング等の転動部材を介してローラ部材が回転自在にそれぞれ係合され、これらローラ部材が前記トラック溝に対して摺動自在に挿入される。

以上のように構成されるトリポート型等速ジョイントは、一般的には、作業者による手作業で組み立てられる。すなわち、作業者は、動力伝達軸の先端に形成されたスプラインに対してインナ部材のスプラインを噛合させる。その後、各トラニオンに対し、内壁に転動部材が保持されたローラ部材を通し、さらに、ローラ部材をアウタ部材のトラック溝に挿入している。

このように、作業者が手作業でトリポート型等速ジョイントを組み立てることは煩雑であり、また、作業効率に優れているとは言い難い。そこで、各トラニオンにローラ部材が装着されたインナ部材を予めカップ状部に挿入しておき、次に、このインナ部材の貫通孔に駆動力伝達軸を通すことが想起される。

そのためには、特許文献１に記載されるようにインナ部材の貫通孔から露呈した駆動力伝達軸の環状溝にクリップを係合するにせよ、特許文献２に記載されるようにインナ部材の貫通孔の内壁の環状溝と駆動力伝達軸の環状溝の双方にクリップを係合するにせよ、該クリップを収縮させてインナ部材の貫通孔に通す必要がある。収縮させない場合、クリップが貫通孔を通過しないからである。

バーフィールド型等速ジョイントを組み立てる際には、シュリンカーと呼称される装置がクリップを収縮させるが、トリポート型等速ジョイントの場合、トラック溝が長尺であるので、シュリンカーがトラック溝の奥部に到達することができない。このため、クリップを自動的に収縮させることは極めて困難である。

以上のように、従来技術に係るトリポート型等速ジョイントの構成には、該トリポート型等速ジョイントを機械によって自動的に組み立てることが困難であるという不具合が顕在化している。

特許第２６９２０３０号公報（特に、段落［００２２］及び図８参照）特許第３６２６１２７号公報（特に、段落［００３８］及び図１２参照）

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、駆動力伝達軸をインナ部材の貫通孔に通す際にクリップ等の係合部材を確実に収縮させることが可能であり、このために機械による自動的な組み立てに適したトリポート型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、内壁にトラック溝が形成されたアウタ部材と、貫通孔の内壁に形成された歯部が駆動力伝達軸の歯部に噛合されるとともに、前記トラック溝に指向して延在するトラニオンが側壁に突出形成されたインナ部材とを有するトリポート型等速ジョイントにおいて、
前記インナ部材の前記貫通孔は、開口から内部になるにつれてテーパ状に縮径するテーパ状縮径部を有し、
前記駆動力伝達軸の歯部に第１環状溝が形成されるとともに、前記貫通孔の、前記駆動力伝達軸が挿入される開口から該駆動力伝達軸が突出する他方の開口に向かう途中で歯部に第２環状溝が形成され、
１個の係合部材が前記第１環状溝及び前記第２環状溝の双方に係合することにより、前記インナ部材の前記駆動力伝達軸からの抜け止めがなされ、
前記貫通孔の前記テーパ状縮径部は、前記駆動力伝達軸が該貫通孔に通される際、前記駆動力伝達軸の前記第１環状溝に係合された前記係合部材が前記第１環状溝の底面に向かって収縮されるように案内することを特徴とする。

このような構成においては、テーパ状縮径部の存在によって係合部材が自動的に収縮され、この状態で、該係合部材ごと駆動力伝達軸がインナ部材の貫通孔に通される。すなわち、上記のように構成したことにより、係合部材を容易に収縮させることが可能となる。

従って、本発明によれば、組み立て装置等を用い、アウタ部材に予め収容されたインナ部材に対して駆動力伝達軸を機械的に連結することができる。このため、煩雑な手作業の工程数が低減するとともに、トリポート型等速ジョイントを効率よく組み立てることができるようになる。

なお、前記係合部材の好適な例としては、Ｃ字形状をなし弾性を示すクリップが挙げられる。この種のクリップは、駆動力伝達軸がインナ部材の貫通孔に通される際に前記第１環状溝と第２環状溝の位置が合致すると、その弾性によって元の形状に戻ろうとする。すなわち、伸張する。この伸張により、クリップを第１環状溝と第２環状溝の双方に容易に係合させることができる。

本発明によれば、インナ部材の貫通孔の開口にテーパ状縮径部を設け、このテーパ状縮径部によって、駆動力伝達軸の第１環状溝に係合された係合部材を自動的に収縮させるようにしている。このため、駆動力伝達軸を係合部材ごと貫通孔に容易に通すことができるので、組み立て装置などで機械的且つ自動的にトリポート型等速ジョイントを容易に組み立てることができるようになるという効果が得られる。

本実施の形態に係るトリポート型等速ジョイントの要部分解斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。図１のトリポート型等速ジョイントを構成する係合部材（クリップ）の概略全体正面図である。駆動力伝達軸の第１環状溝に対して前記係合部材を係合した後、前記駆動力伝達軸をインナ部材の貫通孔に通す状態を説明する要部縦断面説明図である。前記駆動力伝達軸をインナ部材の貫通孔に通し始めた状態を説明する要部縦断面説明図である。前記駆動力伝達軸をインナ部材の貫通孔に通している途中の状態を説明する要部縦断面説明図である。前記係合部材が、前記第１環状溝と、インナ部材の貫通孔の内壁に形成された第２環状溝とに係合された状態を示す要部縦断面説明図である。

以下、本発明に係るトリポート型等速ジョイントにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係るトリポート型等速ジョイント１０の要部分解斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図（側面断面図）である。このトリポート型等速ジョイント１０は、アウタ部材１２と、駆動力伝達軸１４に連結されたインナ部材１６とを備える。なお、図１においては、便宜上、アウタ部材１２の外方で駆動力伝達軸１４とインナ部材１６が連結した状態を示しているが、実際には、アウタ部材１２のカップ状部１８の内部で駆動力伝達軸１４がインナ部材１６に連結される（後述）。

先ず、アウタ部材１２は、有底円筒形状の前記カップ状部１８と、該カップ状部１８の一端部に突出形成された軸部２０とを有する。この軸部２０は、例えば、図示しないミッションの回転軸に連結され、その回転駆動力を、カップ状部１８及びインナ部材１６を介して駆動力伝達軸１４に伝達する。

カップ状部１８の内壁には、互いに１２０°の間隔で離間する３本のトラック溝２２ａ〜２２ｃが形成されている。図２から諒解されるように、この場合、各トラック溝２２ａ〜２２ｃは、カップ状部１８の内壁の底面まで延在する。

一方、インナ部材１６は、図１に示すように、円盤形状体に貫通孔２４が形成されることでリング形状をなす円環状部２６と、該円環状部２６の側壁に突出形成された３本のトラニオン２８ａ〜２８ｃとを有する。なお、前記貫通孔２４は、カップ状部１８及び駆動力伝達軸１４の延在方向に沿う方向に延在するように形成される。この貫通孔２４の内壁には、該貫通孔２４の軸線方向に沿って延在するスプライン３０（歯部）が設けられる。

貫通孔２４には、その開口（円環状部２６の端面）から内部に向かうにつれてテーパ状に縮径するテーパ状縮径部３２が形成される。このテーパ状縮径部３２は、後述するように、シュリンカーとしての役割を果たす。なお、本実施の形態において、テーパ状縮径部３２の面取り角度θ（図２参照）は、約３０°に設定されている。

トラニオン２８ａ〜２８ｃは、その高さ方向略中腹部が若干膨出した円柱体形状をなす。トラニオン２８ａ〜２８ｃ中の隣接するもの同士は互いに１２０°の等間隔で離間しており、従って、トラニオン２８ａ〜２８ｃの位相は、トラック溝２２ａ〜２２ｃの位相と一致する。そして、トラニオン２８ａ〜２８ｃの各々は、トラック溝２２ａ〜２２ｃに向かって延在する。

トラニオン２８ａ〜２８ｃには、それぞれ、ローラ部材３４ａ〜３４ｃが装着される。これらローラ部材３４ａ〜３４ｃとトラニオン２８ａ〜２８ｃとの間には、複数本のニードルベアリング３６等の転動体が介在される。このため、ローラ部材３４ａ〜３４ｃは、その中心を回転中心として、トラニオン２８ａ〜２８ｃに対して回転自在である。

なお、ローラ部材３４ａ〜３４ｃには、その直径方向内方に向かって突出する１組のフランジ部３８ａ、３８ｂが形成されている。全てのニードルベアリング３６は、これらフランジ部３８ａ、３８ｂに挟持されることによってローラ部材３４ａ〜３４ｃに保持される。

駆動力伝達軸１４は、アウタ部材１２を介して伝達された前記ミッションの回転駆動力を、バーフィールド型等速ジョイント（図示せず）を介してハブ（図示せず）に伝達するための中継軸である。すなわち、該駆動力伝達軸１４の一端部はカップ状部１８に挿入されて前記インナ部材１６の貫通孔２４に通され、他端部は、バーフィールド型等速ジョイントのアウタ部材の軸部に連結される。

図２に示すように、駆動力伝達軸１４の一端部にもスプライン４０（歯部）が形成される。このスプライン４０は、駆動力伝達軸１４の一端部がインナ部材１６の貫通孔２４に通される際、該貫通孔２４の内壁に形成されたスプライン３０に噛合する。

ここで、図２から諒解されるように、駆動力伝達軸１４におけるスプライン４０が形成された一端部には、該スプライン４０に直交するように第１環状溝４２が形成される。その一方で、インナ部材１６の貫通孔２４の内壁にも、スプライン３０に直交するように第２環状溝４４が形成される。そして、これら第１環状溝４２及び第２環状溝４４の双方に、図３に示す略Ｃ字形状のクリップ４６（係合部材）が係合され、これにより、インナ部材１６の駆動力伝達軸１４からの抜け止めがなされる。

クリップ４６が第２環状溝４４に係合されていないとき、該クリップ４６の内径Ｄは、駆動力伝達軸１４の中心から第１環状溝４２の底面に至る距離に比して大きくなる。このため、クリップ４６が第１環状溝４２のみに係合された場合、該クリップ４６の内壁と第１環状溝４２の底面との間にはクリアランスが生じる。換言すれば、クリップ４６は、遊びが生じた状態で第１環状溝４２に係合される。

本実施の形態に係るトリポート型等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

このトリポート型等速ジョイント１０は、以下のようにして組み立てられる。

はじめに、ローラ部材３４ａ〜３４ｃにおける１組のフランジ部３８ａ、３８ｂの間に所定数のニードルベアリング３６が挟持される。これらローラ部材３４ａ〜３４ｃが、トラニオン２８ａ〜２８ｃに装着される。

次に、トラニオン２８ａ〜２８ｃにローラ部材３４ａ〜３４ｃが装着されたインナ部材１６を、アウタ部材１２のカップ状部１８の内部に収容する。すなわち、ローラ部材３４ａ〜３４ｃの各々をトラック溝２２ａ〜２２ｃに挿入する。ローラ部材３４ａ〜３４ｃは、カップ状部１８の底面側の終点まで移動させておくことが好ましい（図２参照）。

その一方で、図４に示すように、駆動力伝達軸１４の第１環状溝４２にクリップ４６を装着する。上記したように、この場合、クリップ４６は、遊びが生じた状態で第１環状溝４２に係合される。

次に、駆動力伝達軸１４の一端部をインナ部材１６の貫通孔２４に通すべく、該一端部をカップ状部１８の内部に挿入する。なお、図４においてはカップ状部１８やローラ部材３４ａ等を省略しており、以下においても同様である。

駆動力伝達軸１４の一端部の若干量がインナ部材１６の貫通孔２４に挿入されると、クリップ４６が、貫通孔２４の開口に形成されたテーパ状縮径部３２に当接する。この当接に伴い、クリップ４６部材が第１環状溝４２の底面側に指向して押圧される。

駆動力伝達軸１４の挿入をさらに続行すると、スプライン３０、４０同士が噛合する。同時に、図５に示すように、クリップ４６がテーパ状縮径部３２の縮径に倣って、第１環状溝４２の底面側に向かって圧縮されて縮径する。このことから諒解されるように、テーパ状縮径部３２は、クリップ４６を縮径しながら貫通孔２４の内部に案内する案内部として機能する。

駆動力伝達軸１４がさらに挿入されると、図６に示すように、クリップ４６が一層縮径され、その外径が、貫通孔２４の等径部の直径と略同等となる。この時点においても、縮径したクリップ４６によって駆動力伝達軸１４が堰止されることはない。換言すれば、縮径したクリップ４６が駆動力伝達軸１４の挿入を妨げることはない。

駆動力伝達軸１４が一層挿入されると、図７に示すように、第１環状溝４２と第２環状溝４４の位置が合致する。この際、クリップ４６は、自身の弾性作用によって元の形状に戻ろうとする。その結果、クリップ４６が第１環状溝４２と第２環状溝４４の双方に同時に係合する。この係合によってインナ部材１６の駆動力伝達軸１４からの抜け止めがなされ、図２に示す状態のトリポート型等速ジョイント１０が構成されるに至る。

このように、本実施の形態によれば、アウタ部材１２のカップ状部１８に予め収容されたインナ部材１６に対して駆動力伝達軸１４を連結することができる。上記したように、インナ部材１６の貫通孔２４の開口に形成されたテーパ状縮径部３２が、クリップ４６を縮径するためのシュリンカーとして機能するからである。

この連結作業は、組み立て装置によって自動的に実施することが可能である。クリップ４６がテーパ状縮径部３２によって自動的に縮径し、このためにインナ部材１６の貫通孔２４を容易に通過するからである。すなわち、トリポート型等速ジョイント１０を上記のように構成したことにより、作業者による手作業ではなく、組み立て装置による自動的な組み立てが可能となる。

このため、煩雑な手作業の工程数が低減する。しかも、組み立て装置によれば、駆動力伝達軸１４をカップ状部１８に挿入してインナ部材１６に連結させるまでの時間が短縮されるので、組み立て作業効率が向上する。すなわち、トリポート型等速ジョイント１０の生産効率が上昇するという利点が得られる。

ここで、場合によっては、クリップ４６が第２環状溝４４に係合されず、駆動力伝達軸１４の先端面がカップ状部１８の底面に当接することがある。このような状態では、前記ミッションの回転駆動力が駆動力伝達軸１４に適切に伝達されないので、クリップ４６が第２環状溝４４に係合されることで駆動力伝達軸１４が位置決めされたことを作業者が認識し得る必要がある。

本実施の形態においては、上記したように、ローラ部材３４ａ〜３４ｃ、ひいてはインナ部材１６をカップ状部１８の底面側の終点まで挿入している。このため、インナ部材１６の位置は一定である。

この状態で、インナ部材１６の貫通孔２４に対して駆動力伝達軸１４の一端部が通される。従って、クリップ４６が第１環状溝４２及び第２環状溝４４の双方に係合することに伴って駆動力伝達軸１４が位置決めされたとき、同一のトリポート型等速ジョイント１０であれば、駆動力伝達軸１４は、略一定の位置で停止する。換言すれば、複数個のトリポート型等速ジョイント１０を組み立てた場合、カップ状部１８に対する駆動力伝達軸１４の挿入量は互いに略同一である。

これに対し、クリップ４６が第２環状溝４４に係合されず、駆動力伝達軸１４の先端面がカップ状部１８の底面に当接した場合、駆動力伝達軸１４の挿入量は、クリップ４６が第１環状溝４２及び第２環状溝４４の双方に係合することに伴って駆動力伝達軸１４が位置決めされたときの挿入量に比して大きくなる。従って、組み立てを行う度に駆動力伝達軸１４の挿入量を求めることにより、この挿入量が大きくなったときに、作業者は、クリップ４６が第２環状溝４４に係合されていないことを認識し得る。反対に、挿入量が略一定である場合には、作業者は、クリップ４６が第２環状溝４４に係合されていると判断することができる。

このように、ローラ部材３４ａ〜３４ｃをトラック溝２２ａ〜２２ｃにおけるカップ状部１８の底面側の終点に位置させ、この状態でインナ部材１６の貫通孔２４に対して駆動力伝達軸１４の一端部を通してその際の挿入量を求めることにより、クリップ４６が第１環状溝４２及び第２環状溝４４の双方に係合したか否か、ひいては駆動力伝達軸１４がインナ部材１６に連結されたか否かを容易に判別することが可能となる。

なお、クリップ４６は、弾性を示すものであればよく、その内径Ｄが駆動力伝達軸１４の中心から第１環状溝４２の底面に至る距離に比して大きいものに特に限定されるものではない。

また、上記した実施の形態においては、第１環状溝４２及び第２環状溝４４に係合する係合部材として、略Ｃ字形状のクリップ４６を例示して説明したが、係合部材は特にこれに限定されるものではなく、貫通孔２４の開口に形成されたテーパ状縮径部３２によって収縮されるとともに、第１環状溝４２と第２環状溝４４の位置が合致したときに元の形状に戻るようなものであればよい。

さらに、トラニオン２８ａ〜２８ｃは単なる円柱形状のもの等であってもよいし、転動部材はボール等であってもよい。

１０…トリポート型等速ジョイント１２…アウタ部材
１４…駆動力伝達軸１６…インナ部材
１８…カップ状部２２ａ〜２２ｃ…トラック溝
２４…貫通孔２８ａ〜２８ｃ…トラニオン
３０…スプライン３２…テーパ状縮径部
３４ａ〜３４ｃ…ローラ部材３６…ニードルベアリング
４０…スプライン４２…第１環状溝
４４…第２環状溝４６…クリップ

Claims

内壁にトラック溝が形成されたアウタ部材と、貫通孔の内壁に形成された歯部が駆動力伝達軸の歯部に噛合されるとともに、前記トラック溝に指向して延在するトラニオンが側壁に突出形成されたインナ部材とを有するトリポート型等速ジョイントにおいて、
前記インナ部材の前記貫通孔は、開口から内部になるにつれてテーパ状に縮径するテーパ状縮径部を有し、
前記駆動力伝達軸の歯部に第１環状溝が形成されるとともに、前記貫通孔の、前記駆動力伝達軸が挿入される開口から該駆動力伝達軸が突出する他方の開口に向かう途中で歯部に第２環状溝が形成され、
１個の係合部材が前記第１環状溝及び前記第２環状溝の双方に係合することにより、前記インナ部材の前記駆動力伝達軸からの抜け止めがなされ、
前記貫通孔の前記テーパ状縮径部は、前記駆動力伝達軸が該貫通孔に通される際、前記駆動力伝達軸の前記第１環状溝に係合された前記係合部材が前記第１環状溝の底面に向かって収縮されるように案内することを特徴とするトリポート型等速ジョイント。