WO2007026676A1

WO2007026676A1 - 固定式等速自在継手

Info

Publication number: WO2007026676A1
Application number: PCT/JP2006/316943
Authority: WO
Inventors: Kenta Yamazaki; Minoru Ishijima
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2007-03-08
Also published as: EP1921337A1

Abstract

　本発明は、外輪外径を大きくする必要がなく、センタリング機構の単位継手あたりの作動範囲（角度）が従来技術の半分(θ/2)の範囲で済む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一対の単位継手からなり、各単位継手が、内球面にボール溝をもった外輪と、外球面にボール溝をもった内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に介在させたボールと、ボールを収容するためのポケットをもったケージとを有する。一対の単位継手の外輪を一体化し、かつ、一対の固定式等速自在継手のケージ間に各継手の作動角θを略均等にするためのセンタリング機構を設ける。

Description

明細書

固定式等速自在継手

技術分野

[0001] この発明は固定式等速自在継手に関するもので、たとえばステアリングジョイントのように常時高角使用の用途に利用することができる。

背景技術

[0002] 等速自在継手は、入出力軸間の角度変位のみを許容する固定式と、角度変位および軸方向変位を許容するスライド式に大別され、それぞれ用途'使用条件等に応じて機種選定される。固定式等速自在継手としては、ツツバ型 (以下、「BJ」と称する）やアンダーカットフリー型（以下、「UJ」と称する）が広く知られて！/ヽる。

[0003] BJおよび UJの、ずれも、内周に複数の曲線状のボール溝を有する外輪と、外周に複数の曲線状のボール溝を有する内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に組み込まれたボールと、ボールを保持するケージとで構成される。外輪のボール溝中心は外輪内球面中心に対して外輪開口側、また、内輪のボール溝中心は内輪外球面中心に対して外輪奥側に位置し、軸方向で互!、に逆方向に等距離だけオフセットしている。したがって、外輪のボール溝と内輪のボール溝とで構成されるボールトラックは外輪の開口側に向けて拡開する楔形となっている。 BJでは各ボール溝の全域が曲線状になっている力 UJでは各ボール溝の一方の端部が軸線と平行なストレート状になっている。

[0004] 特許文献 1では、 2つの固定式等速自在継手の外輪を一体ィ匕し、個々のジョイントシャフト先端に設けたセンタリング用パイロットレバーと外輪中央部に設けたセンタリングプレートの協働により 2つの固定式等速自在継手の作動角を略均等に制御することにより、高角対応可能とした固定式等速自在継手の提案がされている。

[0005] また、固定式等速自在継手には機能および加工面から、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間にはボールを介してすきま (ボール溝間すきま）があり、また、外輪の内球面とケージ外球面との間、内輪の外球面とケージ内球面との間にもすきまが存在する。これらのすきまは、継手の中立状態で内輪または外輪のどちらか一方を固定して他方をラジアル方向またはアキシアル方向に移動させたときの移動量として現われ、移動の方向によって、ラジアルすきま、アキシアルすきまのように呼ばれる。これらのすきまは、内'外輪間の円周方向のガタツキ（回転バックラッシ）に大きく影響を与え、とくにボール溝間すきまが大きいほど回転バックラッシも大きくなる。このため、一定以上の回転バックラッシは避けられな!/、。

[0006] そこで、これを解決するため、固定式等速自在継手のボール溝間すきまを詰めることにより回転バックラッシをなくすることが提案されている（特許文献 2)。

特許文献 1 :特開平 01— 210619号公報

特許文献 2 :特開 2003— 130082号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 特許文献 1で提案されて!、る等速自在継手は、シャフト先端にパイロットレバーを設けて、るため単位継手当たりの作動角が大きく取れな、、 t 、つた問題がある。

[0008] この発明の第一の目的は、従来の技術における上記問題点を除去して、一層高角の固定式等速自在継手を提供することにある。この発明の第二の目的は、回転バックラッシの少ない固定式等速自在継手を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 第一に、この発明の固定式等速自在継手は、一対の固定式等速自在継手からなり、各固定式等速自在継手が、内球面にボール溝をもった外輪と、外球面にボール溝をもった内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に介在させたボールと、ボールを収容するためのポケットをもったケージとを有し、前記一対の固定式等速自在継手の外輪を一体化し、かつ、前記一対の固定式等速自在継手の作動角を略均等にするためのセンタリング機構を設けたことを特徴とする。

[0010] 第二に、この発明の固定式等速自在継手は、前記センタリング機構が、一方の固定式等速自在継手のケージに設けたノィロットレバーと、前記ノィロットレバーを受容するために他方の固定式等速自在継手のケージに設けた案内部材とで構成されることを特徴とする。

[0011] 第三に、この発明の固定式等速自在継手は、内輪とケージを相対的に軸方向に変位させて回転バックラッシをなくするためのガタ詰め機構を設けたことを特徴とする。

[0012] 第四に、前記ガタ詰め機構が、内輪側に設けた押圧部材と、前記押圧部材を受けるためにケージに設けた受け部材とで構成され、内輪をボールトラックの拡開側に弹性的に押すようにしたことを特徴とする。

[0013] 第五に、この発明の固定式等速自在継手は、一方の固定式等速自在継手のボール溝位相と他方の固定式等速自在継手のボール溝間位相を一致させたことを特徴とする。

[0014] 第六に、この発明の固定式等速自在継手は、一方の固定式等速自在継手のボール溝位相と他方の固定式等速自在継手のボール溝間位相とのずれ範囲を ± 20deg としたことを特徴とする。

[0015] 第七に、この発明の固定式等速自在継手は、一対の等速自在継手を備えると共に、各等速自在継手が、球状内面に複数のトラック溝を形成した外輪と、球状外面に複数のトラック溝を形成した内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝とが協働して形成される複数のボールトラックの各々に配置したボールと、外輪と内輪との間に配置してボールを保持する保持器とを備えた高角固定式等速自在継手であって、一方の等速自在継手の外輪には軸部が突設され、この軸部の端部を他方の等速自在継手の内輪に嵌合させて前記一対の等速自在継手を連結すると共に、各等速自在継手にボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構を形成したことを特徴とする。

[0016] 第八に、この発明の固定式等速自在継手は、前記アキシャル隙間詰め機構は、弾性的な押圧力を軸方向に作用させる押圧部と、この押圧部からの押圧力を受ける受け部とを備え、一方の等速自在継手においては、押圧部および受け部のうち、いずれか一方を内輪に嵌合するシャフトの端部に設け、他方を保持器に設け、他方の等速自在継手においては、押圧部および受け部のうち、いずれか一方を内輪に嵌合する前記軸部の端部に設け、他方を保持器に設けたことを特徴とする。

[0017] 第九に、この発明の固定式等速自在継手は、一対の等速自在継手と、この一対の等速自在継手を連結する中間シャフトとを備えると共に、各等速自在継手が、球状内面に複数のトラック溝を形成した外輪と、球状外面に複数のトラック溝を形成した内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝とが協働して形成される複数のボールトラックの各々に配置したボールと、外輪と内輪との間に配置してボールを保持する保持器とを備えた高角固定式等速自在継手であって、前記中間シャフトの両端部に各内輪を嵌合させて前記一対の等速自在継手を連結すると共に、各等速自在継手にボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構を形成したことを特徴とする。

[0018] 第十に、この発明の固定式等速自在継手は、前記アキシャル隙間詰め機構は、弾性的な押圧力を軸方向に作用させる押圧部と、押圧部からの押圧力を受ける受け部とを備え、押圧部および受け部のうち、いずれか一方を前記中間シャフトの端部に設け、他方を前記保持器に設けたことを特徴とする。

[0019] 第十一に、この発明の固定式等速自在継手は、前記中間シャフトの軸方向中央部に姿勢安定用の軸受装置を設けたことを特徴とする。

[0020] 第十二に、この発明の固定式等速自在継手は、前記外輪に姿勢安定用の軸受装置を設けたことを特徴とする。

[0021] 第十三に、この発明の固定式等速自在継手は、前記軸部に姿勢安定用の軸受装置を設けたことを特徴とする。

[0022] 第十四に、この発明の固定式等速自在継手は、一対の等速自在継手のトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させたことを特徴とする。

[0023] 第十五に、この発明の固定式等速自在継手は、一対の等速自在継手のトラック位置位相とトラック間ピッチ位相のそれぞれのずれを ± 20° の範囲としたことを特徴とする。

[0024] 第十六に、この発明の固定式等速自在継手は、ステアリングシステムにおけるステァリングシャフトの連結に使用することを特徴とする。

発明の効果

[0025] この発明によれば、一対の固定式等速自在継手の外輪同士を一体化し、かつ、一対の固定式等速自在継手のケージ間に各継手の作動角を略均等にするためのセンタリング機構を設けることにより、高角の固定式等速自在継手が実現した。

[0026] とくに、ケージ間にセンタリング機構を設けることにより、センタリング機構の単位継手あたりの作動範囲 (角度）は、従来の技術の半分（ θ Z2)の範囲で済むため、高角化に有利である。 [0027] また、一方の固定式等速自在継手のケージに設けたパイロットレバーと、前記パイロットレバーを受容するために他方の固定式等速自在継手のケージに設けた案内部材とでセンタリング機構を構成し、パイロットレバーをセンタリングプレートなしでコントロールすることにより、従来の技術 (特許文献 1)のように外輪外径が大きくなるという不具合がない。

[0028] これらの効果を奏するこの発明の固定式等速自在継手は、たとえばステアリングシステムにおけるステアリングシャフトの連結に有利に使用することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、図面に従ってこの発明の実施形態を説明する。

[0030] 図 1は、図 2に示すステアリングシステムにおけるステアリングジョイント 60に適用した場合の第一実施形態を示す。この第一実施形態の固定式等速自在継手は、図 1 に示すように、外輪 10を有する一対の固定式等速自在継手 A, Bで構成される。以下では各固定式等速自在継手 A, Bを単位継手と呼ぶこともある。なお、 UJその他の固定式等速自在継手であっても同様に適用することができ、同様の効果を奏するが、ここでは BJの場合を例にとって説明する。

[0031] 単位継手 A, Bは、外側継手部材としての外輪 10と、内側継手部材としての内輪 2 0と、トルク伝達要素としてのボール 30と、ケージ 40とを主要な構成要素として成り立つている。内輪 20は出力軸または入力軸と接続する。ここでは内輪 20はシャフト 2とスプライン結合している。

[0032] 外輪 10は、一対の単位継手 A, B用の外輪を一体ィ匕したもので、全体として円筒状で、一方の端部に単位継手 A用の外輪部分を、他方の端部に単位継手 B用の外輪部分を備えている。各外輪部分では、内球面 12の円周方向等配位置に、軸方向に延びるボール溝 14が形成してある。内輪 20は、外球面 22の円周方向等配位置に、軸方向に延びるボール溝 24が形成してある。対をなす外輪 10のボール溝 14と内輪 20のボール溝 24との間にボール 30が組み込んである。ケージ 40は外輪 10の内球面 12と内輪 20の外球面 22との間に摺動自在に介在し、ボール 30を収容するためのポケット 46を円周方向に複数有している。ボール 30の数は 6個、 8個、あるいはその他の任意の数とすることができる。ケージ 40はすべてのボール 30を同一平面内に保持する。

[0033] ケージ 40の外球面 42は外輪 10の内球面 12と球面嵌合し、ケージ 40の内球面 44 は内輪 20の外球面 22と球面嵌合している。そして、外輪 10の内球面 12の中心と、内輪 20の外球面 22の中心は、継手中心 Oと一致している。外輪 10のボール溝 14の中心 Olと、内輪 20のボール溝 24の中心 02は、軸方向で、互いに逆方向に等距離だけオフセットさせてある。このため、一対のボール溝 14, 24により形成されるボールトラックは、外輪 10の開口側から奥部側に向かって縮小するくさび状を呈している。

[0034] この固定式等速自在継手において、外輪 10と内輪 20とが作動角 Θをとると、ボール 30が作動角 Θの二等分線に垂直な平面内に維持され、継手の等速性が確保される。

[0035] ケージ 40の、くさび状のボールトラックの縮小側の端部に、キャップ 52が取り付けてある。キャップ 52は、ケージ 40の端部開口を覆う蓋状で、部分球面状の球面部 51と、その外周に形成された環状の取付け部 53とからなる。一方の、ここでは図 1の左側に示してある単位継手 Aでは、球面部 51の中心にパイロットレバー 54が取り付けてある。パイロットレバー 54はケージ 40と同軸に延び、先端に球体 56が固定してある。

[0036] 他方の、図 1の右側に示してある固定式等速自在継手 Bでは、球面部 51の中心にパイプ 58が取り付けてある。パイプ 58は球体 56を受容するための孔を有し、ケージ 40と同軸に延びている。そして、一方の単位継手 Aのケージ 40に設けたパイロットレバー（54, 56)と、他方の単位継手 Bのケージ 40に設けた案内部材としてのパイプ 5 8とでセンタリング機構 50が構成される。

[0037] 図示するように、外輪 10に対して内輪 20が作動角（ Θ )をとると、パイロットレバー 5 4の球体 56がパイプ 58内に受容されて相対変位するため、一対の単位継手 A, Bがセンタリングされ、一対の単位 ϋ手 A, Βで構成される固定式等速自在継手全体として高角（ ο を達成する。ケージ 40間にセンタリング機構 50を設けたことにより、センタリング機構 50の単位継手あたりの作動範囲 (角度）は従来の技術 (特許文献 1)の場合に比べて半分（ θ Ζ2)の範囲で済む。しかも、パイロットレバー 54をセンタリングプレートなしでコントロールすることから、外輪外径を大きくする必要がない。

[0038] 上述の固定式等速自在継手は、たとえばステアリングシステムにおけるステアリングシャフトの連結に利用することができる。ステアリングシステムは、図 2に例示するように、ステアリングホイール 62の回転運動を、一または複数のステアリングシャフト 64からなるステアリングコラムを介してステアリングギヤ 66に伝達することにより、タイロッド 68の往復運動に変換するようにしたものである。車載スペース等との兼ね合いでステァリングシャフト 64を一直線に配置できない場合、ステアリングシャフト 64間に一または複数のステアリングジョイント 60を配置し、ステアリングシャフト 64を屈曲させた状態でもステアリングギヤ 66に正確な回転運動を伝達できるようにして、る。

[0039] 次に、本発明の第二実施形態を図 3から図 9に基づき説明する。まず、図 6 (a)を参照してステアリングシステムについて簡単に説明する。ステアリングシステムは、ステァリングホイール 102の回転運動を、複数のステアリングシャフト 104力もなるステアリングコラムを介してステアリングギヤ 106に伝達する。ステアリングシャフト 104間に 2 つの固定式等速自在継手 108が配置してあり、ステアリングシャフト 104が屈曲した状態でもステアリングギヤ 106に正確な回転運動を伝達できるようになつている。図 6 (a)における符号 exは継手の折り曲げ角度を表し、折り曲げ角度 exが 30° を越える大角度も設定可能である。

[0040] つぎに、固定式等速自在継手 108について説明する。なお、 UJその他の固定式等速自在継手であっても同様に適用することができ、同様の効果を奏するが、ここでは BJを例にとって説明する。また、図 3に示す第二実施形態は、共通の外輪を有する一対の固定式等速自在継手 108A, 108Bで一つの固定式等速自在継手 108を構成したものである。以下では一対の固定式等速自在継手 108A, 108Bを単位継手と呼ぶことちある。

[0041] 各単位継手 108A, 108Bは、外側継手部材としての外輪 1 10と、内側継手部材としての内輪 120と、トルク伝達要素としてのボール 130と、ケージ 140とを主要な構成要素として成り立つている。内輪 120は出力軸または入力軸と接続する。ここでは内輪 120はステアリングシャフト 104とセレーシヨン結合している。

[0042] 外輪 1 10は一対の単位継手 108A, 108Bに共通である。言い換えれば、全体として単一の円筒状を呈し、一方の端部に単位継手 108Aの外輪部分を、他方の端部に単位継手 108Bの外輪部分を備えている。そして、各外輪部分は、内球面 1 12の円周方向等配位置に、軸方向に延びるボール溝 114が形成してある。内輪 120は、外球面 122の円周方向等配位置に、軸方向に延びるボール溝 124が形成してある。対をなす外輪 110のボール溝 114と内輪 120のボール溝 124との間にボール 130が組み込んである。ケージ 140は外輪 110の内球面 112と内輪 120の外球面 122との間に摺動自在に介在し、ボール 130を収容するためのポケット 146を円周方向に複数有する。ケージ 140はすべてのボール 130を同一平面内に保持する。

[0043] ケージ 140の外球面 142は外輪 110の内球面 112と球面嵌合し、ケージ 140の内球面 144は内輪 120の外球面 122と球面嵌合している。そして、外輪 110の内球面 112の中心と、内輪 120の外球面 122の中心は、継手中心 Oと一致している。外輪 1 10のボール溝 114の中心 Olと、内輪 120のボール溝 124の中心 02は、軸方向で、互いに逆方向に等距離だけオフセットさせてある。このため、一対のボール溝 114, 124により形成されるボールトラックは、外輪 110の開口側から奥部側に向力つて縮小する、換言すれば外輪 110の奥部側から開口側に向力つて拡開するくさび状を呈している。

[0044] この固定式等速自在継手において、図 3に示すように、外輪 110と内輪 120とが作動角 Θをとると、ボール 130が作動角 Θの二等分線に垂直な平面内に維持され、継手の等速性が確保される。

[0045] 次に、図 4に例示したガタ詰め機構 150について説明する。このガタ詰め機構 150 は押圧部材 152と受け部材 154とで構成される。

[0046] 押圧部材 152はステアリングシャフト 104の軸端に設けてあり、押圧部 152aと弾性部材 152bとケース 152cとを含む。ここでは押圧部 152aとしてボールが例示してある力一部に凸球状部分をもったその他の形状のものを採用することもできる。弾性部材 152bとしては圧縮コイルばねが例示してある力押圧部 152aにケース 152cから突出する向きの弾性力を作用させ得るものであればよい。ケース 152cの開口端部を力しめて押圧部 152aが脱落しないようにしてある。したがって、押圧部 152aと弾性部材 152bとケース 152cはユニットハンドリングが可能なサブアセンブリを構成する。ケース 152cは、内輪 120とスプライン結合により一体ィ匕したステアリングシャフト 104 の先端部に圧入あるいは接着剤等の適宜の手段で固定される。 [0047] 受け部材 154はケージ 140の、外輪 110の奥側の端部に取り付けてある。この受け部材 154は、ケージ 140の端部開口を覆うキャップ状で、部分球面状の球面部 154a とその外周に環状に形成された取付け部 154bとカゝらなる。球面部 154aの内面つまりステアリングシャフト 104と対向する面は凹球面で、押圧部 152aからの押圧力を受ける受け部として機能する。取付け部 154bは、ケージ 140の開口端部に圧入、溶接等の適宜の手段で固定される。

[0048] 継手が作動角 Θをとつたとき、押圧部材 152と受け部材 154をスムーズに摺動させるため、図 5に示すように、球面部 154aの半径 Roは押圧部 152aの半径 rよりも大きくしてある (Ro >r)。また、作動角 Θをとつたとき受け部材 154と内輪 120とが干渉するのを防止するため、球面部 154aの半径 Roは内輪 120の外球面 122の半径 RUりも大きくしてある（Ro >Ri)。

[0049] 以上の構成において、止め輪を装着したステアリングシャフト 104のスプライン軸部と内輪 120をスプライン結合し、両者が完全に結合されると、押圧部材 152の押圧部 152aと受け部材 154の球面部 154aとが互いに当接し、弾性部材 152bが圧縮される。これにより、ステアリングシャフト 104と一体ィ匕した内輪 120が、弾性力により外輪 110の開口側に軸方向変位し、この変位により、ボールとボール溝との間のすきまが詰まる方向に内輪が移動するため、ボール溝のアキシアルすきまが詰められ、回転ノックラッシが防止される。

[0050] 続いてセンタリング機構 160について説明する。図 3の左側に現れている固定式等速自在継手 108Aにおいては、受け部材 154の球面部 154aにパイロットレバー 162 が固定してある。パイロットレバー 162は固定式等速自在継手 108Aのケージ 140と同軸に延び、先端に球体 164が固定してある。一方、図 3の右側に現れている固定式等速自在継手 108Bにおいては、受け部材 154の球面部 154aにパイプ 166が固定してある。パイプ 166は固定式等速自在継手 108Bのケージ 140と同軸に延び、内部に孔 168を有する。パイプ 166は孔 168内にパイロットレバー 162の球体 164をスライド自在に受容し、パイロットレバー 162の案内部材として機能する。このようにして、センタリング機構 160は、固定式等速自在継手 108A, 108Bの作動角 Θを略均等にする役割を果たす。 [0051] 図 3から明らかなとおり、固定式等速自在継手 108の作動角は符号 αで示され、これは各単位継手 108A, 108Bの作動角 Θと比較して格段に高角である。

[0052] 上述の固定式等速自在継手 108において、単位継手 108Aのボール溝 114と単位継手 108Bのボール溝 114を同位相とした場合、ステアリングジョイントとして車両に取り付けるにあたっては、車両の直進状態でのステアリングシャフト 104の折れ曲力 Sり位相が等速自在継手 108のボール溝 114, 124方向になるように合わせておくのが好ましい。言い換えれば、ステアリングシャフト 104の折り曲げ方向がボール溝 1 14, 124方向となる回転方向位相と、車両の直進状態のステアリングホイール回転位相を一致させるのである。これにより、ヒステリシスの増加に伴う操安性の悪ィ匕を回避することができる。

[0053] 車両に取り付けた状態すなわちステアリングコラムとステアリングギヤ間に取り付けたときの回転方向位相によっては、継手のトルク—捩れ角曲線のヒステリシスが変化することは知られている。車両に取り付けたときのステアリングシャフトの折り曲げ方向が図 6 (b)に示すようにボール溝方向である場合には、ヒステリシスが小さい（図 7)。しかし、ステアリングシャフトの折り曲げ方向が図 6 (c)に示すようにボール溝間方向である場合には、ヒステリシスが大きくなる（図 8)。そして、このような傾向は、とくに設定継手角度（α：図 6 (a) )が 30° を越える大角度の場合に顕著である。

[0054] 自動車の直進状態で、継手のトルク捩れ角線図におけるヒステリシスの増大はハンドル操作性 (ダイレクト感）に影響を与えることから、このヒステリシスは小さい方が望ま、。自動車の直進状態でのステアリングシャフトの折れ曲がり位相がボール溝方向になるように合わせておくことで、ヒステリシスの増加に伴う操安性の悪ィ匕を回避することがでさる。

[0055] 図 6に示す実施形態では、一方の単位継手 108Aのボール溝位相（図 6 (b) )と、他方の単位継手 108Bのボール溝間位相（図 6 (c) )とが一致するようにして、外輪 110 のボール溝 114をカ卩ェしてある。この場合、ボール溝位相とボール溝間位相との位相のずれをボール溝位相基準で ± 20° 以下におさめるのが望ましい。

[0056] 図 9に、ステアリングシャフト折り曲げ位相を、ボール溝方向力もボール溝間方向に 10° 毎に変化させたときのガタ線図を示す。位相 0° (図 9 (A) )がボール溝方向の場合で、位相 30° (図 9 (D) )がボール溝間方向の場合である。これらより、ヒステリシスの変化はボール溝方向から 20° 位相でわずかに大きくなつていることがわかる（図 9 (C) )。したがって、ステアリングシャフトの方向をボール溝方向基準で ± 20° 以下とすることにより、ヒステリシスの増加に伴う操安性の悪ィ匕を回避ないしは緩和することができる。

[0057] なお、 6個のボールを用いる固定式等速自在継手を例にとって説明した力 6個以外の多数個のボールを用いる場合にも同様に適用できる。

[0058] 前述の第二実施形態の発明によれば、ガタ詰め機構を有する一対の固定型等速自在継手の外輪同士を一体ィ匕し、センタリング機構により一対の固定型等速自在継手の折り曲げ角を略均等にしたことにより、 1ジョイントで高角かつガタ（回転バックラッシ)なしの固定式等速自在継手を提供することが可能となる。また、センタリング機構をケージ間に設けることにより、センタリング機構の 1ジョイントあたりの作動範囲（角度 )は従来の技術の半分（ θ Z2)の範囲で済む。さらに、センタリングプレートを使用しないセンタリング機構を採用したため、外輪外径を大きくする必要がない。

[0059] 次に、本発明の第三実施形態を図 10から図 13に基づき説明する。図 10は本発明の高角固定式等速自在継手の第三実施形態を示す全体図である。この高角固定式等速自在継手は、一対の等速自在継手 201A、 201Bを備え、一方の等速自在継手 201Aから突出される軸部 212Aを介して等速自在継手 201A、 201Bが連結される

[0060] 各等速自在継手 201A、 201Bは、それぞれ、球状内面 203に複数のトラック溝 20 4を形成した外輪 205と、球状外面 206に複数のトラック溝 207を形成した内輪 208と、外輪 205のトラック溝 204と内輪 208のトラック溝 207とが協働して形成される複数のボールトラックの各々に配置したボール 209と、ボール 209を保持する複数のポケット 211を形成した保持器 210とを備える。

[0061] すなわち、トラック溝 204、 207は軸方向に伸びる曲線状とされ、周方向に沿って等ピッチで配置されている（図 13 (A) (B)参照)。保持器 210は外輪 205の球状内面 2 03と内輪 208の球状外面 206との間に摺動自在に介在し、ボール（トルク伝達ボール） 209は保持器 210のポケット 211に収容されて周方向に沿って等ピッチで保持される。

[0062] 各外輪 205の底壁には軸部（ステム部） 212A、 212Bが連設されて、この外輪 205 と軸部 212A(212B)とで外方部材 213を構成する。そして、等速自在継手 201Aから突出される軸部 212A力前記したように等速自在継手 201A、 201Bを連結する連結部材を構成する。

[0063] 図 11に示すように、保持器 210の外球面 215は外輪 205の球状内面 203と球面嵌合し、保持器 210の内球面 216は内輪の球状外面 206と球面嵌合している。そして、外輪 205の球状内面 203の中心と、内輪 208の球状外面 206の中心は継手中心 O と一致している。外輪 205のトラック溝 204の中心 Oと、内輪 208のトラック溝 207の

1

中心 Oは、軸方向で、互いに逆方向に等距離だけオフセットしている。このため、

2 一対のトラック溝 204、 207により形成されるボールトラックは、外輪 205の開口側から奥部側に向力つて縮小する楔状を呈している。なお、図 11は他方の等速自在継手 2 01Bを示して!/、るが、一方の等速自在 ϋ手 201Aにつ!/、ても同じ構成である。

[0064] 軸部 212Aは、図 10に示すように、外輪 205の底壁外面の膨出部 218から突出される小径部 219と、この小径部 219からテーパ部 220等を介して連設されるスプライン形成部 221とを備える。テーパ部 220は、膨出部 218側からスプライン形成部 221 側に向力つて拡径する。

[0065] スプライン形成部 221には、図 11〖こ示すよう〖こ、その外周面にスプライン 222が形成され、また、他方の等速自在継手 201Bの内輪 208の内周面には、このスプライン形成部 221のスプライン 222に嵌合するスプライン 223が形成されている。スプライン形成部 221には、スプライン 222の軸方向範囲内に止め輪溝 224が形成され、この止め輪溝 224に止め輪 225が装着されて、軸部 212Aが内輪 208に嵌合された際の抜け止め構造が構成される。なお、スプライン 222、 223は、周方向にそって所定ピツチで配設される軸方向凸条（凸歯)と、この軸方向凸条間に配置される軸方向凹条 (凹歯)と力なる。

[0066] 一方の等速自在継手 201Aの軸部 212Aが他方の等速自在継手 201Bの内輪 20 8に嵌合した際には、軸部 212Aのテーパ部 220とスプライン形成部 221との間の段付き部 226が内輪 208の端面 (外輪開口部側の端面）に当接して位置決めされる。 [0067] 図 10に示すように、一方の等速自在継手 201Aの内輪 208には、この高角固定式等速自在継手が連結されるシャフト 227が嵌合される。このシャフト 227も、前記軸部 212Aと同様、小径部 228と、テーパ部 229と、スプライン形成部 230とを備える。

[0068] スプライン形成部 230には、その外周面にスプライン 231が形成され、また、一方の等速自在継手 201Aの内輪 208の内周面には、このスプライン形成部 230のスプライン 231に嵌合するスプライン 223が形成されている。スプライン形成部 230には、スプライン 231の軸方向範囲内に止め輪溝 232が形成され、この止め輪溝 232に止め輪 233が装着されて、シャフト 227が内輪 208に嵌合された際の抜け止め構造が構成される。

[0069] 各等速自在継手 201A、 201Bには、弹性的な押圧力を軸方向に作用させる押圧部 252と、この押圧部 252からの押圧力を受ける受け部 258とを備えたボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 260が設けられている。

[0070] この際、図 11に示すように、軸部 212Aの軸端に押圧部材 250を設けてある。押圧部材 250は前記押圧部 252としてのボールと、弾性部材 254としての圧縮コイルパネと、押圧部 252と弾性部材 254をアッセンブリーするためのケース 255とから構成される。この弾性部材 254は、押圧部 252を通じて弾性力として作用する。なお、押圧部 252は凸球状を成した形状でもよい。ケース 255は、軸部 212Aの端面に圧入或いは接着剤等の適宜の手段で固定される。なお、図 11は他方の等速自在継手 201B を示している。このため、一方の等速自在継手 201Aでは、押圧部材 250はシャフト 2 27の端部に設けられて、る。

[0071] また、保持器 210においては、外輪 205の奥側の端部に受け部材 256が取り付けてある。この受け部材 256は、保持器 210の端部開口を覆う蓋状をなし、部分球面状の球面部 256aとその外周に環状に形成された取付け部 256bとで構成される。球面部 256aの内面は凹球面で、この凹球面が押圧部 252からの押圧力を受ける受け部 258として機能する。取付け部 256bは、保持器 210の端部に圧入、溶接等の適宜の手段で固定されている。

[0072] 継手が折り曲げ角をとつた際に、押圧部材 250と受け部材 256をスムーズに摺動させるため、図 12に示すように、凹球面状の受け部 258の内径寸法 Roは、ボール或いは凸球面状の押圧部 252の半径!: (図 11参照)よりも大きくする (Ro >r)。また、受け部材 256と内輪 208との干渉を防止するため、受け部 258の内径寸法 Roは、内輪 208の球状外面 206の外径寸法 Riよりも大きくする（Ro>Ri)。

[0073] 軸部 212Aの端部において、止め輪 225を装着し、内輪 208に対してスプライン嵌合させることによって、軸部 212Aを介して 2個の等速自在継手 201A、 201Bが連結される。この連結状態では、押圧部材 250の押圧部 252と受け部材 256の受け部 25 8と力互い〖こ当接し、弾性部材 254が圧縮される。これにより、軸部 212Aと一体ィ匕された内輪 208が、弾性力により外輪 205の開口側に軸方向変位し、この変位によりトラック溝 204、 207に配置されたボール 209がトラック溝 204、 207の縮小方向に押し込まれる。すなわち、ボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 260にて、他方の等速自在継手 201Bにおいて、トラック溝 204、 207のボール 209とのアキシャル隙間が詰められ、回転バックラッシが防止される。なお、一方の等速自在継手 20 1Aにおいても、同様にアキシャル隙間詰め機構 260にて、トラック溝 204、 207のボール 209とのアキシャル隙間が詰められ、回転バックラッシュが防止される。

[0074] 図 10に示すように、軸部 212Aを介して 2個の等速自在継手 201A、 201Bが連結された状態では、図 13 (A) (B)に示すように、一対の等速自在継手 201A、 201Bのトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させる。

[0075] すなわち、各等速自在継手 201A、 201Bのトラック溝 204、 207を周方向に沿って 60° ピッチに配置する。そして、等速自在継手 201Aの alのトラック溝 204、 207と、等速自在継手 201Bの a2、 b2のトラック溝間の位相を一致させている。また、これらの位相が ± 20° の範囲でずれていてもよい。以下、各トラック溝 204、 207も同様である。

[0076] 一方の等速自在継手 201Aの外輪 205には、図 10に示すように、姿勢安定用の軸受装置 235が装着されている。軸受装置 235は、軸受 236 (例えば、ころがり軸受）と、この軸受 236に外嵌されるケース 237とを備える。

[0077] 外輪 205の外周面に小径部 261と大径部 262とを設け、小径部 261に軸受 236を嵌合させている。この場合、小径部 261に周方向溝 263を形成し、この周方向溝 26 3に止め輪 264を嵌合させている。これによつて、軸受 236の内輪 236a力この止め輪 264と、小径部 261と大径部 262との間に形成される端面 265とで挟持される。

[0078] ケース 237は、内周面に小径部 241aと大径部 241bとを有する短円筒部 241を備え、この内周面の大径部 241bに周方向溝 242が形成され、この周方向溝 242に止め輪 243が嵌合されている。これによつて、軸受 236の外輪 236b力この止め輪 24 3と、小径部 241aと大径部 241bとの間に形成される端面 244とで挟持される。そして、ケース 237には、その短円筒部 241から突出される連結片部 245が設けられ、この連結片部 245が図外の固定部に固定される。

[0079] このため、各等速自在継手 201A、 201Bの成す角度を、例えば、図 10に示すような αとなるような場合に、この αを安定して維持させることができる。なお、図 10に示すように折れ曲がった際には、軸部 212Aの小径部 219が、他方の等速自在継手 20 1Bの外輪 205の開口端縁咅 205aに対応し、シャフ卜 227の/ Jヽ径咅 228に一方の等速自在継手 201Aの外輪 205の開口端縁部 205aに対応し、各外輪 205の摇動範囲を大きくとることができる。

[0080] このように構成された高角固定式等速自在継手は、一方の等速自在継手 201Aの軸部 212Aの端部を他方の等速自在継手 201Bの内輪 208に嵌合させて一対の等速自在継手を連結するので、高角（大角度)対応が可能となる。し力も、各等速自在継手 201A、 201Bにアキシャル隙間詰め機構 260を構成しているので、ボール 209 を介したトラック溝 204、 207間の隙間を詰めることができる。これによつて、いわゆる回転方向ガタの無い大角度対応の高角固定式等速自在継手を提供することができる。すなわち、トラック間の隙間に起因する回転バックラッシュの発生を防止でき、し力も、作動角の高角化が可能となって、自動車のステアリング装置 (ステアリングシステム)への採用が最適になる。

[0081] また、ボルト部材等を使用することなぐ一方の等速自在継手 201Aの軸部 212Aを介して一対の等速自在継手 201A、 201Bを連結できる。これによつて、組み立て作業の簡素化を図ることができ、しかも、部品点数も比較的少なぐ部品管理も行い易くなって、コスト低減を達成できる。

[0082] 姿勢安定用の軸受装置 235を、一方の等速自在継手 201Aに設けることによって、軸部 21 'BR〉QAに対する外輪 205等の姿勢が安定して、安定した作動角をとることができる。これにより、回転力の伝達を滑らかに行うことができ、高精度の回転力伝達機構となる。

[0083] 一対の等速自在継手 201A、 201Bのトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させている。これによつて、継手のトルク—捩れ角線図におけるヒステリシスの最大値を小さくでき、ステアリングシステムにこの高角固定式等速自在継手を使用した自動車の操安性の向上を図ることができる。また、これらの位相は、 ± 20° の範囲でずれていてもよい。これは、この範囲であれば、継手のトルク捩れ角線図におけるヒステリシスの最大値を小さくできる力もでる。これに対して、これらの範囲を超えれば、ヒステリシスの最大値が増加することになつて、このヒステリシスの増加に伴い操安性が悪ィ匕する可能性がある。

[0084] 図 14は、第四実施形態の要部断面図を示し、この高角固定式等速自在継手では、アキシャル隙間詰め機構 260を、図 10〜図 13の第三実施形態とは逆に、受け部 2 58を軸部 212A及びシャフト 227に、押圧部 252を保持器 210に設けた例である。この第四実施形態では、軸部 212Aに端面に、押圧部 252側に突出する受け部材 25 6を設け、この受け部材 256の凸球部の先端部を受け部 258としている。なお、この第四実施形態では、凸球面状の受け部 258を軸部 212A等に一体形成している力別部材の受け部材 256を軸部 212A等の軸端に取り付けることもできる。図 14では他方の等速自在継手 201Bのみ記載して!/、るが、一方の等速自在継手 201Aの同様の構造である。

[0085] この第四実施形態において、押圧部 252を有する押圧部材 250は、図 10〜図 13 に示す受け部材と同様に、保持器 210の端部開口部を覆う蓋状をなし、保持器 210 の外輪奥部側の端部に取り付けられる。押圧部材 250は、部分球面状の球面部 250 aとその外周に突出した複数の脚部 250bとで構成される。球面部 250aの内面は凹球面状をなしており、この凹球面部分が受け部 258に軸方向の弾性力を作用させる押圧部 252として機能する。この際、押圧部材 250と内輪 208との干渉を防止するため、凹球面状の押圧部 252は、内輪 208の球状外面 206よりも大径に形成される。

[0086] 図 14に示す第四実施形態のアキシャル隙間詰め機構 260でも、軸部 212Aおよびシャフト 227が外輪開口部側に押圧される。これによつて、ボール 209がトラック溝 20 4、 207の縮小側に押し込まれ、各等速自在継手 201A、 201Bにおいて、ボールとボールトラック間のアキシャル隙間が詰められる。

この第四実施形態の高角固定式等速自在継手にぉ、て、第三実施形態の高角固定式等速自在継手と同一部位には同一符号を付して詳しい説明を省略する。

[0087] このため、この第四実施形態の高角固定式等速自在継手であっても、前記第三実施形態の高角固定式等速自在継手と同様の作用効果を奏する。

[0088] なお、図 10に示す第三実施形態では、姿勢安定用の軸受装置 235を一方の等速自在継手 201Aの外輪 205に設けている力軸受装置 235を軸部 212Aに設けるようにしてもよい。この場合、軸部 212Aに、図 10に示した外輪 205のように、止め輪が嵌合する周方向溝等を設ければよい。外輪 205に軸受装置 235を設ける場合、他方の等速自在継手 201Bに設けても、両方の等速自在継手 201A、 201Bに設けてもよい。

[0089] 第三、第四実施形態では、等速自在継手 201A、 201Bを BJタイプとしていた力 U Jタイプや他の等速自在継手であってもよい。さらに、等速自在継手 201Aと等速自在継手 201Bを相違するタイプのものを使用することも可能である。等速自在継手 20 1A、 201Bのトラック溝数としても 6本に限るものではない。

[0090] 2個の等速自在継手 201A、 201Bのうち、一方に図 10に示すボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 260を使用し、他方に図 14に示すボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 260を使用するようにしてもよい。

[0091] 前述した第三実施形態の発明は、高角（大角度)対応が可能となると共に、ボールを介したトラック間の隙間を詰めることができる。これによつて、いわゆる回転方向ガタの無い大角度対応の高角固定式等速自在継手を提供することができる。すなわち、トラック間の隙間に起因する回転バックラッシュの発生を防止でき、しかも、作動角の高角化が可能となって、自動車のステアリング装置 (ステアリングシステム)への採用が最適になる。

[0092] また、ボルト部材等を使用することなぐ一方の等速自在継手の軸部を介して一対の等速自在継手を連結できるので、組み立て作業の簡素化を図ることができ、し力も、部品点数も比較的少なぐ部品管理も行い易くなつて、コスト低減を達成できる。 [0093] また、姿勢安定用の軸受装置を一方の等速自在継手の外輪等に設けることによつて、安定した作動角をとることができる。これにより、回転力の伝達を滑らかに行うことができ、高精度の回転力伝達機構となる。

[0094] また、一対の等速自在継手のトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させたり、これらのずれを ± 20° の範囲としたりすることによって、継手のトルク捩れ角線図におけるヒステリシスの最大値を小さくでき、ステアリングシステムにこの高角固定式等速自在継手を使用した自動車の操安性の向上を図ることができる。

[0095] 次に、本発明の第五実施形態を図 15に基づき説明する。図 15は本発明の第五実施形態の高角固定式等速自在継手の全体図である。この高角固定式等速自在継手は、一対の等速自在継手 301A、 301Bと、等速自在継手 301A、 301Bを連結する中間シャフト 302とを備える。

[0096] 各等速自在継手 301A、 301Bは、それぞれ、球状内面 303に複数のトラック溝 30 4を形成した外輪 305と、球状外面 306に複数のトラック溝 307を形成した内輪 308と、外輪 305のトラック溝 304と内輪 308のトラック溝 307とが協働して形成される複数のボールトラックの各々に配置したボール 309と、ボール 309を保持する複数のポケット 311を形成した保持器 310とを備える。

[0097] すなわち、トラック溝 304、 307は軸方向に伸びる曲線状とされ、周方向に沿って等ピッチで配置されている（援用する図 13参照)。保持器 310は外輪 305の球状内面 3 03と内輪 308の球状外面 306との間に摺動自在に介在し、ボール（トルク伝達ボール） 309は保持器 310のポケット 311に収容されて周方向にそって等ピッチで保持される。

[0098] 外輪 305の底壁には軸部 (ステム部） 312が連設されて、この外輪 305と軸部 312とで外方部材 313を構成する。

[0099] 援用する図 11に示すように、保持器 310の外球面 315は外輪 305の球状内面 30 3と球面嵌合し、保持器 310の内球面 316は内輪の球状外面 306と球面嵌合してヽる。そして、外輪 305の球状内面 303の中心と、内輪 308の球状外面 306の中心は継手中心 Oと一致している。外輪 305のトラック溝 304の中心 Oと、内輪 308のトラッ

1

ク溝 307の中心 Oは、軸方向で、互いに逆方向に等距離だけオフセットしている。このため、一対のトラック溝 304, 307により形成されるボールトラックは、外輪 305の開口側から奥部側に向かって縮小する楔状を呈している。なお、図 11は一方の等速自在継手 301Aを示して!/、るが、他方の等速自在継手 301Bにつ!/、ても同じ構成である。

[0100] 中間シャフト 302は、図 15に示すように、中間大径部 318と、両端部側のスプライン形成部 319、 320と、スプライン形成部 319と中間大径部 318との間に形成される小径部 321と、スプライン形成部 320と中間大径部 318との間に形成される小径部 322 とを備える。また、スプライン形成部 319と小径部 321との間には、スプライン形成部 3 19側力も小径部 321に向力つて縮径するテーパ部 323が設けられ、小径部 321と中間大径部 318との間には、小径部 321から中間大径部 318に向力つて拡径するテーパ部 324が設けられている。スプライン形成部 320と小径部 322との間には、スプライン形成部 320側力も小径部 322に向力つて縮径するテーパ部 325が設けられ、小径部 322と中間大径部 318との間には、小径部 322から中間大径部 318に向力つて拡径するテーパ部 326が設けられて、る。

[0101] 各スプライン形成部 319、 320には、援用する図 11に示すように、その外周面にスプライン 327が形成され、また、各内輪 308の内周面には、この中間シャフト 302のスプライン 327に嵌合するスプライン 328が形成されている。スプライン形成部 319、 32 0には、スプライン 327の軸方向範囲内に止め輪溝 329が形成され、この止め輪溝 3 29に止め輪 330が装着されて、中間シャフト 302が内輪 308に嵌合された際の抜け止め構造が構成される。なお、スプライン 327、 328は、周方向にそって所定ピッチで配設される軸方向凸条（凸歯)と、この軸方向凸条間に配置される軸方向凹条（凹歯)と力なる。

[0102] 各等速自在継手 301A、 301Bには、弹性的な押圧力を軸方向に作用させる押圧部 352と、この押圧部 352からの押圧力を受ける受け部 358とを備えたボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 360が設けられている。

[0103] この際、シャフト 302の軸端に押圧部材 350を設けてある。押圧部材 350は前記押圧部 352としてボール、弾性部材 354として圧縮コイルパネ、押圧部 352と弾性部材 354をアッセンブリーするためのケース 355から構成される。この弾性部材 354は、押圧部 352を通じて弾性力として作用する。なお、押圧部 352は凸球状を成した形状でもよい。ケース 355は、内輪 308とセレーシヨン結合で一体化されたシャフト 302の端面に圧入或いは接着剤等の適宜の手段で固定される。

[0104] また、保持器 310においては、外輪 305の奥側の端部に受け部材 356が取り付けてある。この受け部材 356は、保持器 310の端部開口を覆う蓋状をなし、部分球面状の球面部 356aとその外周に環状に形成された取付け部 356bとで構成される。球面部 356aの内面 (シャフト 2と対向する面）は凹球面で、この凹球面は押圧部 352からの押圧力を受ける受け部 358として機能する。取付け部 356bは、保持器 310の端部に圧入、溶接等の適宜の手段で固定されている。

[0105] 継手が折り曲げ角をとつた際に、押圧部材 350と受け部材 356をスムーズに摺動させるため、援用する図 12に示すように、凹球面状の受け部 358の内径寸法 Roは、ボール或いは凸球面状の押圧部 352の半径!: (援用する図 11参照)よりも大きくする (R o >r)。また、受け部材 356と内輪 308との干渉を防止するため、受け部 358の内径寸法 Roは、内輪 308の球状外面 306の外径寸法 RUりも大きくする（Ro >Ri)。

[0106] 中間シャフト 302の両端部において、内輪 308に対してスプライン嵌合させて、止め輪 330を装着することによって、中間シャフト 302を介して 2個の等速自在継手 1 A 、 IBが連結される。この連結状態では、押圧部材 350の押圧部 352と受け部材 356 の受け部 358とが互いに当接し、弾性部材 354が圧縮される。これにより、シャフト 30 2と一体ィ匕された内輪 308が、弾性力により外輪 305の開口側に軸方向変位し、この変位によりトラック溝 304、 307に配置されたボール 309がトラック溝 304、 307の縮小方向に押し込まれるため、ボール 309とトラック溝 304、 307のアキシャル隙間が詰められ、回転バックラッシュが防止される。

[0107] 図 15に示すように、中間シャフト 302を介して 2個の等速自在継手 301A、 301B力 S 連結された状態では、援用する図 13に示すように、一対の等速自在継手 201 A、 20 IBのトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させる。

[0108] すなわち、各等速自在継手 301A、 301Bのトラック溝 304、 307を周方向に沿って 60° ピッチに配置する。そして、等速自在継手 301Aの alのトラック溝 304、 307と、等速自在継手 301Bの a2、 b2のトラック溝間の位相を一致させている。また、これらの位相が ± 20° の範囲でずれていてもよい。以下、各トラック溝 304、 307も同様である。

[0109] 中間シャフト 302の軸方向中央部、つまり大径部 318には姿勢安定用の軸受装置 335力装着されて!/、る。軸受装置 335は、ころ力 ^り軸受 336と、この軸受 336に外嵌されるケース 337とを備える。

[0110] 中間シャフト 302の大径部 318は、小径の第 1部 318aと、大径の第 2部 318bとを有し、軸受 336が第 1部 318aに外嵌されている。第 1部 318aには周方向溝 338が形成され、この周方向溝 338に止め輪 339が嵌合されている。これによつて、軸受 33 6の内輪 336a力この止め輪 339と、第 1部 318aと第 2部 318bとの間に形成される端面 340とで挟持される。

[0111] ケース 337は、内周面に小径部 341aと大径部 341bとを有する短円筒部 341を備え、この内周面の大径部 341bに周方向溝 342が形成され、この周方向溝 342に止め輪 343が嵌合されている。これによつて、軸受 336の外輪 336b力この止め輪 34 3と、小径部 341aと大径部 341bとの間に形成される端面 344とで挟持される。そして、ケース 337には、その短円筒部 341から突出される連結片部 345が設けられ、この連結片部 345が図外の固定部に固定される。

[0112] このため、各等速自在継手 301A、 301Bの成す角度を、例えば、図 15に示すような αとなるような場合に、この αを安定して維持させることができる。なお、図 15に示すように折れ曲がった際には、中間シャフト 302の小径部 321、 322力外輪 305の開口端縁部 305aに対応し、シャフト 302に対する外輪 305の揺動範囲を大きくとることがでさる。

[0113] このように構成された高角固定式等速自在継手は、一対の等速自在継手 301A、 3 01Bと、この一対の等速自在継手 301A、 301Bを連結する中間シャフト 302とを備えるので、高角（大角度)対応が可能となる。し力も、各等速自在継手 301A、 301B にボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 360を構成して!/、るので、ボール 309を介したトラック溝 304、 307間の隙間を詰めることができる。これによつて、 V、わゆる回転方向ガタの無ヽ大角度対応の高角固定式等速自在継手を提供することができる。すなわち、トラック間の隙間に起因する回転バックラッシュの発生を防止でき、し力も、作動角の高角化が可能となって、自動車のステアリング装置 (ステアリングシステム)への採用が最適になる。

[0114] また、ボルト部材等を使用することなぐ中間シャフト 302を介して一対の等速自在継手 301A、 301Bを連結できる。これによつて、組み立て作業の簡素化を図ることができ、しかも、部品点数も比較的少なぐ部品管理も行い易くなつて、コスト低減を達成できる。

[0115] 姿勢安定用の軸受装置 335を、中間シャフト 302の軸方向中央部に設けることによつて、シャフト 302に対する外輪 305の姿勢等が安定して、安定した作動角をとることができる。これにより、回転力の伝達を滑らかに行うことができ、高精度の回転力伝達機構となる。

[0116] 一対の等速自在継手 301A、 301Bのトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させている。これによつて、継手のトルク—捩れ角線図におけるヒステリシスの最大値を小さくでき、ステアリングシステムにこの高角固定式等速自在継手を使用した自動車の操安性の向上を図ることができる。また、これらの位相は、 ± 20° の範囲でずれていてもよい。これは、この範囲であれば、継手のトルク捩れ角線図におけるヒステリシスを小さくできるからでる。これに対して、これらの範囲を超えれば、ヒステリシスの最大値が増加することになつて、このヒステリシスの増加に伴い、操安性を悪ィ匕させる可能性がある。

[0117] 図 16は、第六実施形態の要部断面図を示し、この場合、外輪 305に軸受装置 335 を装着している。すなわち、外輪 305の外周面に小径部 361と大径部 362とを設け、小径部 361に軸受 336を嵌合させている。この場合、小径部 361に周方向溝 363を形成し、この周方向溝 363に止め輪 364を嵌合させている。これによつて、軸受 336 の内輪 336aが、この止め輪 364と、小径部 361と大径部 362との間に形成される端面 365とで挟持される。

[0118] また、軸受 336の外輪 336b力止め輪 343と、ケース 337の短円筒咅の/ Jヽ径部 341aと大径部 341bとの間に形成される端面 344とで挟持される。

[0119] このように、姿勢安定用の軸受装置 335を、等速自在継手 301A又は 301Bの外輪 305に設けることによつても、安定した作動角をとることができる。これにより、回転力の伝達を滑らかに行うことができ、高精度の回転力伝達機構となる。

[0120] この第六実施形態の高角固定式等速自在継手にぉ、て、第五実施形態の高角固定式等速自在継手と同一部位には同一符号を付して詳しい説明を省略する。

[0121] このため、この第六実施形態の高角固定式等速自在継手であっても、前記第五実施形態の高角固定式等速自在継手と同様の作用効果を奏する。

[0122] なお、前記第五、第六実施形態の高角固定式等速自在継手に図 14と同様のアキシャル隙間詰め機構 260を設けてもよい。図 14のアキシャル隙間詰め機構 260を設けることにより、シャフト 302が外輪開口部側に押圧される。これによつて、ボール 309 力 Sトラック溝 304、 307の縮小側に押し込まれ、ボールとボールトラック間のアキシャル隙間が詰められる。

[0123] なお、図 15の第五実施形態において、姿勢安定用の軸受装置 335を、軸部 (ステム部） 312に設けるようにしてもよい。この場合、軸部 312に、図 15に示した中間シャフト 302の軸方向中央部のように、止め輪が嵌合する周方向溝等を設ければよい。

[0124] また、図 16に示すように、等速自在継手の外輪 305に軸受装置 335を設ける場合、図 15の前記第五実施形態では、一方の等速自在継手 301 Aに設けていたが、他方の等速自在継手 301Bに設けても、両方の等速自在継手 301A、 301Bに設けてちょい。

[0125] 各実施形態では、等速自在継手 301 A、 301Bを BJタイプとしていた力 UJタイプや他の等速自在継手であってもよい。さらに、等速自在継手 301A、 301Bを相違するタイプのものを使用することも可能である。等速自在継手 301A、 301Bのトラック溝数としても 6本に限るものではな、。

[0126] 2個の等速自在継手 301A、 301Bのうち、一方に図 14に示すボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 260を使用し、他方に図 16に示すボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構 360を使用するようにしてもよい。

[0127] 前述した第五、第六実施形態の発明は、高角（大角度)対応が可能となると共に、ボールを介したトラック間の隙間を詰めることができる。これによつて、いわゆる回転方向ガタの無ヽ大角度対応の高角固定式等速自在継手を提供することができる。すなわち、トラック間の隙間に起因する回転バックラッシュの発生を防止でき、しかも、作動角の高角化が可能となって、自動車のステアリング装置 (ステアリングシステム)への採用が最適になる。

[0128] また、ボルト部材等を使用することなぐ中間シャフトを介して一対の等速自在継手を連結できるので、組み立て作業の簡素化を図ることができ、しかも、部品点数も比較的少なぐ部品管理も行い易くなつて、コスト低減を達成できる。

[0129] また、姿勢安定用の軸受装置を、中間シャフトの軸方向中央部等に設けることによつて、安定した作動角をとることができる。これにより、回転力の伝達を滑らかに行うことができ、高精度の回転力伝達機構となる。

[0130] また、一対の等速自在継手のトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させたり、これらのずれを ± 20° の範囲としたりすることによって、継手のトルク捩れ角線図におけるヒステリシスの最大値を小さくできる。これによつて、ステアリングシステムにこの高角固定式等速自在継手を使用した自動車の操安性の向上を図ることがでさる。

図面の簡単な説明

[0131] [図 1]この発明の第一実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図

[図 2]ステアリングシステムの略図

[図 3]この発明の第二実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図

[図 4]図 3の継手の要部拡大図

[図 5]図 3の継手の要部拡大図

[図 6] (a)はステアリングシステムの略図、（b)はステアリング用固定式等速自在継手の略図、（c)はステアリング用固定式等速自在継手の略図

[図 7]図 3 (b)の継手のトルク捩れ角線図

[図 8]図 3 (c)の継手のトルク捩れ角線図

[図 9]位相を 10° ごとに変えた場合のトルク—捩れ角線図

[図 10]この発明の第三実施形態に係る高角固定式等速自在継手の断面図である。

[図 11]高角固定式等速自在継手の要部拡大断面図である。

[図 12]高角固定式等速自在継手の要部拡大断面図である。

[図 13] (A) (B)は高角固定式等速自在継手の簡略図である。圆 14]この発明の第四実施形態に係る高角固定式等速自在継手の要部断面図である。

圆 15]この発明の第五実施形態に係る高角固定式等速自在継手の断面図である。圆 16]この発明の第六実施形態に係る高角固定式等速自在継手の要部断面図である。

Claims

請求の範囲

[1] 一対の固定式等速自在継手力なり、各固定式等速自在継手が、内球面にボール溝をもった外輪と、外球面にボール溝をもった内輪と、外輪のボール溝と内輪のボール溝との間に介在させたボールと、ボールを収容するためのポケットをもったケージとを有し、前記一対の固定式等速自在継手の外輪を一体化し、かつ、前記一対の固定式等速自在継手の作動角を略均等にするためのセンタリング機構を設けたことを特徴とする固定式等速自在継手。

[2] 前記センタリング機構が、一方の固定式等速自在継手のケージに設けたノィロットレバーと、前記パイロットレバーを受容するために他方の固定式等速自在継手のケージに設けた案内部材とで構成されることを特徴とする請求項 1の固定式等速自在継手。

[3] 内輪とケージを相対的に軸方向に変位させて回転バックラッシをなくするためのガタ詰め機構を設けたことを特徴とする請求項 1又は 2の固定式等速自在継手。

[4] 前記ガタ詰め機構が、内輪側に設けた押圧部材と、前記押圧部材を受けるためにケージに設けた受け部材とで構成され、内輪をボールトラックの拡開側に弾性的に押すようにしたことを特徴とする請求項 3の固定式等速自在継手。

[5] 一方の固定式等速自在継手のボール溝位相と他方の固定式等速自在継手のボ一ル溝間位相を一致させたことを特徴とする請求項 1から 4のいずれかの固定式等速自在継手。

[6] 一方の固定式等速自在継手のボール溝位相と他方の固定式等速自在継手のボ一ル溝間位相とのずれ範囲を ± 20degとしたことを特徴とする請求項 5の固定式等速白在継手。

[7] 一対の等速自在継手を備えると共に、各等速自在継手が、球状内面に複数のトラック溝を形成した外輪と、球状外面に複数のトラック溝を形成した内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝とが協働して形成される複数のボールトラックの各々に配置したボールと、外輪と内輪との間に配置してボールを保持する保持器とを備えた高角固定式等速自在継手であって、一方の等速自在継手の外輪には軸部が突設され、この軸部の端部を他方の等速自在継手の内輪に嵌合させて前記一対の等速自在継手を連結すると共に、各等速自在継手にボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構を形成したことを特徴とする高角固定式等速自在継手。

[8] 前記アキシャル隙間詰め機構は、弾性的な押圧力を軸方向に作用させる押圧部と、この押圧部力の押圧力を受ける受け部とを備え、一方の等速自在継手においては、押圧部および受け部のうち、いずれか一方を内輪に嵌合するシャフトの端部に設け、他方を保持器に設け、他方の等速自在継手においては、押圧部および受け部のうち、いずれか一方を内輪に嵌合する前記軸部の端部に設け、他方を保持器に設けたことを特徴とする請求項 7の高角固定式等速自在継手。

[9] 一対の等速自在継手と、この一対の等速自在継手を連結する中間シャフトとを備えると共に、各等速自在継手が、球状内面に複数のトラック溝を形成した外輪と、球状外面に複数のトラック溝を形成した内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝とが協働して形成される複数のボールトラックの各々に配置したボールと、外輪と内輪との間に配置してボールを保持する保持器とを備えた高角固定式等速自在継手であつて、前記中間シャフトの両端部に各内輪を嵌合させて前記一対の等速自在継手を連結すると共に、各等速自在継手にボールとボールトラック間のアキシャル隙間詰め機構を形成したことを特徴とする高角固定式等速自在継手。

[10] 前記アキシャル隙間詰め機構は、弾性的な押圧力を軸方向に作用させる押圧部と、押圧部力の押圧力を受ける受け部とを備え、押圧部および受け部のうち、いずれか一方を前記中間シャフトの端部に設け、他方を前記保持器に設けたことを特徴とする請求項 9に記載の高角固定式等速自在継手。

[11] 前記中間シャフトの軸方向中央部に姿勢安定用の軸受装置を設けたことを特徴とする請求項 9又は 10に記載の高角固定式等速自在継手。

[12] 前記外輪に姿勢安定用の軸受装置を設けたことを特徴とする請求項 7から 10のいずれか記載の高角固定式等速自在継手。

[13] 前記軸部に姿勢安定用の軸受装置を設けたことを特徴とする請求項 7から 10のいずれか記載の高角固定式等速自在継手。

[14] 一対の等速自在継手のトラック位置位相とトラック間ピッチ位相とをそれぞれ一致させたことを特徴とする請求項 7から 10のいずれか記載の高角固定式等速自在継手。

[15] 一対の等速自在継手のトラック位置位相とトラック間ピッチ位相のそれぞれのずれを ± 20° の範囲としたことを特徴とする請求項 7から 10のいずれか記載の高角固定式等速自在継手。

[16] ステアリングシステムにおけるステアリングシャフトの連結に使用することを特徴とする請求項 1から 15のいずれか記載の固定式等速自在継手。