WO2018123394A1 - 固定式等速自在継手 - Google Patents

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WO2018123394A1
WO2018123394A1 PCT/JP2017/042521 JP2017042521W WO2018123394A1 WO 2018123394 A1 WO2018123394 A1 WO 2018123394A1 JP 2017042521 W JP2017042521 W JP 2017042521W WO 2018123394 A1 WO2018123394 A1 WO 2018123394A1
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WO
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track
track groove
angle
joint member
plane
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PCT/JP2017/042521
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅司 船橋
Original Assignee
Ntn株式会社
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • F16D3/2245—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre

Definitions

  • This invention relates to a fixed type constant velocity universal joint.
  • the constant velocity universal joint that constitutes the power transmission system of automobiles and various industrial machines connects the two shafts on the drive side and the driven side so that torque can be transmitted, and transmits rotational torque at a constant speed even if the two shafts have an operating angle. can do.
  • Constant velocity universal joints are broadly classified into fixed constant velocity universal joints that allow only angular displacement and sliding constant velocity universal joints that allow both angular displacement and axial displacement.
  • a sliding type constant velocity universal joint is used on the differential side (inboard side), and a fixed type constant velocity universal joint is used on the drive wheel side (outboard side).
  • Patent Document 1 In order to achieve a higher load capacity than the above-described fixed type constant velocity universal joint, a fixed type constant velocity universal joint in which two track grooves adjacent to each other are formed on a plane parallel to each other has been proposed ( Patent Document 1).
  • an object of the present invention is to provide a lightweight and compact fixed type constant velocity universal joint capable of securing a large load capacity from a normal angle range to a high angle range.
  • the inventor has arranged the track groove portion on the plane including the axis of the joint, and the high angle region is parallel to each other at intervals.
  • a new idea of arranging adjacent track groove portions in pairs on a plane and smoothly connecting both track groove portions has been made, and the present invention has been achieved.
  • the present invention provides an outer joint member having a plurality of track grooves extending in the longitudinal direction on a spherical inner peripheral surface and having an opening side and a back side that are separated in the axial direction.
  • the track groove of the outer joint member (2) (7) is composed of a first two pairs of track grooves (7A 1 , 7B 1 , 7A 3 , 7B 3 ) and a second two pairs of track grooves (7A 2 , 7B 2 , 7A 4 , 7B 4 ).
  • the first two pairs of tracks (7A 1, 7B 1, 7A 3, 7B 3) are respectively spaced on opposite sides of the first plane (PT1) including joint axis line (N-N), and the first The second two pairs of track grooves (7A 2 , 7B 2 , 7A 4 , 7B 4 ) are formed symmetrically with respect to the plane (PT1), and the axis (NN) of the joint respectively Including the second plane (PT2) perpendicular to the first plane (PT1) and spaced from each other, and symmetrically formed with respect to the second plane (PT2), the track
  • Each of the grooves (7) includes a normal angle track groove (7f), a high angle track groove (7h), and a transition track groove (7t) that smoothly connects the two track grooves (7f, 7h).
  • the first two pairs of the track grooves (7A 1, 7B 1, A 3, 7B 3 wherein the high angle region track groove) (plane including the track center line (Xh) of 7h) (B1, B1 ') are each formed parallel to the first plane (PT1)
  • the plane (B2, B2 ′) including the orbit center line (Xh) of the high-angle track groove portion (7h) of the second two pairs of track grooves (7A 2 , 7B 2 , 7A 4 , 7B 4 ) Is formed in parallel to the second plane (PT2), and the common angular region track groove portion (7f) of the first two pairs of track grooves (7A 1 , 7B 1 , 7A 3 , 7B 3 ).
  • the planes (A1, A1 ′) including the orbit center line (Xf) are formed at an angle with respect to the first plane (PT1) about the joint axis (NN). 2 of the pair of track grooves (7A 2 , 7B 2 , 7A 4 , 7B 4 )
  • the plane (A2, A2 ′) including the track center line (Xf) of the hook groove (7f) is formed at an angle with respect to the second plane (PT2) about the axis (NN) of the joint.
  • at least the normal angular track groove (7f) of the outer joint member has a curved orbit center line (Xf), and the center of curvature (O1) is axial with respect to the joint center (O).
  • the track center line (Y) of the track groove (9) of the inner joint member (3) includes the joint center (O) at an operating angle of 0 °, and the joint axis (NN) And a plane center (X) of the track groove (7) as a pair of the outer joint member (2) with respect to a plane (P) orthogonal to the center of the track (P).
  • the track center line of the track groove means a locus of the center of the torque transmission ball when the torque transmission ball moves along the track groove.
  • the high-angle region track groove (7h) of the outer joint member (7) also has a curved track center line (Xh), and the center of curvature (O3) is relative to the joint center (O). It is preferably offset in the axial direction.
  • each track center line of the normal angle track groove (7f), the high angle track groove (7h), and the transition track groove (7t) has a smooth shape, which is advantageous in terms of machining.
  • Each of them is preferably offset to the back side of the outer joint member with respect to the joint center (O).
  • the amount of offset in the axial direction of the center of curvature (O1) of the track center line (Xf) of the track angle groove (7f) in the normal angle range and the center of curvature of the track center line (Xh) of the track groove line (7h) in the high angle range (7f) is equal.
  • the track centerlines of the normal angle track groove (7f), the high angle track groove (7h), and the transition track groove (7t) have a smoother shape, which is more advantageous in terms of machining.
  • the angle ( ⁇ 1) between the centers of the pair of track grooves (7A 1 , 7B 1 , 7A 2 , 7B 2 , 7A 3 , 7B 3 , 7A 4 , 7B 4 ) is such that the pair of track grooves (7B 1 , 7A 2 , 7B 2 , 7A 3 , 7B 3 , 7A 4 , 7B 4 , 7A 1 ), so that the two balls can be accommodated in the cage pocket by making it smaller than the angle ( ⁇ 2) between the centers. Therefore, it becomes a suitable configuration.
  • the cage (5) accommodates two balls incorporated in a pair of track grooves (7A 1 , 7B 1 , 7A 2 , 7B 2 , 7A 3 , 7B 3 , 7A 4 , 7B 4 ).
  • retainer can be increased and intensity
  • FIG. 3 shows a fixed type constant velocity universal joint according to an embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view taken along line A1-A1 of FIG. 2a.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 of FIG. 2A, showing a fixed type constant velocity universal joint according to an embodiment of the present invention.
  • 1b is a right side view of FIG. It is the cross-sectional view which looked at the CC line of FIG. 1a.
  • 1b is an exploded perspective view of the outer joint member, cage and inner joint member of FIG. 1a.
  • FIG. 4b is a longitudinal sectional view taken along line A1-N in FIG. 4a.
  • FIG. 4b is a cross-sectional view taken along line B1-N ′ of FIG. 4a.
  • FIG. 4B is a front view including a cross section of the outer joint member taken along line B1-N′-B1 of FIG. 4A. It is a right view of the inner joint member of FIG.
  • FIG. 6b is a longitudinal sectional view taken along line A1-N in FIG. 6a.
  • FIG. 6b is a cross-sectional view taken along line B1-N ′ of FIG. 6a.
  • 6b is a front view of the inner joint member of FIG. 6a.
  • FIG. FIG. 6b is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 6b.
  • FIG. 6c is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 6c.
  • FIGS. 1a shows a fixed type constant velocity universal joint according to the present embodiment, and is a longitudinal sectional view taken along line A1-A1 in FIG. 2a.
  • FIG. 1b is a sectional view taken along line B1-B1 in FIG. 2a. is there. 2a is a right side view of FIG. 1a, and FIG. 2b is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 1a, with the torque transmitting ball removed.
  • the fixed type constant velocity universal joint 1 of the present embodiment mainly includes an outer joint member 2, an inner joint member 3, a torque transmission ball (also simply referred to as a ball) 4, and a cage 5.
  • the spherical inner circumferential surface 6 of the outer joint member 2 has four pairs of track grooves 7A 1 , 7B 1 , 7A 2 , 7B 2 , 7A 3 , 7B 3 , 7A 4 , 7B 4. Are formed in the longitudinal direction.
  • the spherical outer peripheral surface 8 of the inner joint member 3 has four pairs of track grooves opposed to the track grooves 7A 1 , 7B 1 , 7A 2 , 7B 2 , 7A 3 , 7B 3 , 7A 4 , 7B 4 of the outer joint member 2.
  • 9A 1 , 9B 1 , 9A 2 , 9B 2 , 9A 3 , 9B 3 , 9A 4 , 9B 4 are formed in the longitudinal direction.
  • Eight balls 4 for transmitting torque are incorporated one by one between the track groove 7 of the outer joint member 2 and the track groove 9 of the inner joint member 3.
  • the reference numeral 7 is used to collectively refer to the track grooves 7A 1 , 7B 1 , 7A 2 , 7B 2 , 7A 3 , 7B 3 , 7A 4 , 7B 4 of the outer joint member 2.
  • reference numeral 9 is used.
  • reference numerals 7A and 7B are used.
  • the same procedure applies to the inner joint member 3.
  • the same is applied to the reference numerals of a normal angle track groove, a high angle track groove, and a transition track groove, which will be described later.
  • a cage 5 that holds the ball 4 is disposed between the spherical inner peripheral surface 6 of the outer joint member 2 and the spherical outer peripheral surface 8 of the inner joint member 3.
  • the ball 4 is accommodated in the pocket 5 a of the cage 5.
  • the spherical outer peripheral surface 12 of the cage 5 is slidably fitted to the spherical inner peripheral surface 6 of the outer joint member 2, and the spherical inner peripheral surface 13 of the cage 5 slides on the spherical outer peripheral surface 8 of the inner joint member 3. Fit and guide freely.
  • the four pairs of track grooves 7A 1 , 7B 1 , 7A 2 , 7B 2 , 7A 3 , 7B 3 , 7A 4 , 7B 4 of the outer joint member 2 are the first two pairs.
  • the four pairs of track grooves 9A 1 , 9B 1 , 9A 2 , 9B 2 , 9A 3 , 9B 3 , 9A 4 , 9B 4 of the inner joint member 3 are the first two pairs of track grooves 9A 1 , 9B. 1 , 9A 3 , 9B 3 and a second pair of track grooves 9A 2 , 9B 2 , 9A 4 , 9B 4 .
  • the first two pairs of track grooves 7A 1 , 7B 1 , 7A 3 , 7B 3 of the outer joint member 2 are disposed on both sides of the first plane PT1 including the joint axis NN, and are spaced apart from each other. They are formed symmetrically with respect to one plane PT1.
  • the second two pairs of track grooves 7A 2 , 7B 2 , 7A 4 , 7B 4 of the outer joint member 2 include both sides of the second plane PT2 including the joint axis NN and orthogonal to the first plane PT1. Are spaced apart from each other and formed symmetrically with respect to the second plane PT2.
  • first two pairs of track grooves 9A 1 , 9B 1 , 9A 3 , 9B 3 of the inner joint member 2 are arranged on both sides of the first plane PT1 including the joint axis NN. And are formed symmetrically with respect to the first plane PT1.
  • the second two pairs of track grooves 9A 2 , 9B 2 , 9A 4 , 9B 4 of the inner joint member 2 include both sides of the second plane PT2 including the joint axis NN and orthogonal to the first plane PT1. Are spaced apart from each other and formed symmetrically with respect to the second plane PT2.
  • a service angle zone track groove portion 7 f is formed in a service angle region near the axial direction of the joint center O of the track groove 7 of the outer joint member 2.
  • the normal angular track groove 7A 1 f has a curved track center line Xf, and the center of curvature O1 of the track center line Xf is offset from the joint center O in the axial direction by an amount of f1 from the back.
  • the plane A1 including the track center line Xf of the normal-angle track groove 7A 1 f is formed with an angle ⁇ 1 / 2 with respect to the first plane PT1 about the joint axis NN. ing.
  • the specific regular angular zone track groove portion 7A 1 f has been described as an example in order to make the consistency with the drawing accurate.
  • the track grooves 7A 1 and 7B 1 and the track grooves 7A 3 and 7B 3 are symmetric with respect to the first plane PT1, and the track grooves 7A 2 and 7B 2 and the track grooves with respect to the second plane PT2. 7A 4 and 7B 4 are symmetrical. Therefore, the track grooves 7A 1 , 7A 2 , 7A 3 , 7A 4 and the track grooves 7B 1 , 7B 2 , 7B 3 , 7B 4 are symmetrical with respect to the first plane PT1 or the second plane PT2. Except for this relationship, the shape of each track groove 7 is the same, and the regular angle region track groove portion 7f of each track groove 7 is also the same shape.
  • a service angle zone track groove 9A 1 f is formed in a service angle region near the axial direction of the joint center O of the track groove 9 of the inner joint member 3.
  • the normal angle track groove 9A 1 f has a curved track center line Yf, and the curvature center O2 of the track center line Yf is offset from the joint center O in the axial direction by f1 toward the opening side.
  • the center of curvature O2 of the track center line Yf of the service angle zone track groove 9A 1 f of the inner joint member 3 and the center of curvature O1 of the track center line Xf of the service angle track groove 7A 1 f of the outer joint member 2 are the joint center O.
  • the plane A1 including the track center line Yf of the common angular zone track groove 9f of the inner joint member 3 has an angle ⁇ 1 / 2 with respect to the first plane PT1 about the joint axis NN. It is formed with.
  • high angle region track groove portions 7 h are formed in the high angle regions on the opening side and the deep side of the joint of the track groove 7 of the outer joint member 2.
  • the high angle region track groove 7A 1 h has a curved orbit center line Xh.
  • the plane B1 including the track center line Xh of the high-angle area track groove 7A 1 h is formed in parallel to the first plane PT1.
  • the projection axis N′-N ′ and the projection center O ′ are obtained by projecting the joint axis NN and the joint center O on the first plane PT1 onto the plane B1 in the horizontal direction of the drawing.
  • the curvature center O3 of the curved orbit center line Xh of the high-angle track groove 7A 1 h is offset by f2 along the projection axis N′-N ′ in the axial direction with respect to the projection center O ′. ing.
  • a high angle area track groove portion 9 h is formed in the high angle area on the opening side and the back side of the track groove 9 of the inner joint member 3.
  • the high angle region track groove 9h has a curved orbit center line Yh.
  • the plane B1 shown in FIG. 2a also includes the track center line Yh of the high angle region track groove 9A 1 h of the inner joint member 3.
  • the curvature center O4 of the curved orbit center line Yh of the high angle track groove 9A 1 h is offset by f2 along the projection axis N′-N ′ to the axial opening side with respect to the projection center O ′. ing.
  • the center of curvature O4 of the track center line Yh of the high angle region track groove 9A 1 h of the inner joint member 3 and the center of curvature O3 of the track center line Xh of the high angle region track groove 7A 1 h of the outer joint member 2 are the projection center O. Is offset by an equal distance f2 on the opposite side in the axial direction along the projection axis N′-N ′.
  • a plane B1 including the track center line Yh of the high-angle region track groove 9A 1 h of the inner joint member 3 is formed in parallel to the first plane PT1.
  • the first two pairs of the track grooves 7A of the outer joint member 2 1, 7B 1, 7A 3 , 7B 3 and the second 2 pairs of the track grooves 7A 2, 7B 2, 7A 4 , 7B The angles between the four pairs of track grooves 7A 1 and 7B 1 , between the centers of 7A 3 and 7B 3 , between the centers of 7A 2 and 7B 2 , and between the centers of 7A 4 and 7B 4 are all ⁇ 1. Is set.
  • the angles between the centers of a pair of adjacent track grooves 7B 1 and 7A 2 , between the centers of 7B 2 and 7A 3 , between the centers of 7B 3 and 7A 4 , and between the centers of 7B 4 and 7A 1 are ⁇ 2 is set.
  • the angle ⁇ 1 between the centers of the paired track grooves is set smaller than the angle ⁇ 2 between the centers of the adjacent pair of track grooves. The same applies to the angular relationship between the centers of the track grooves 9 of the inner joint member 2.
  • the circumferential length of the pocket 5a of the cage 5 is suppressed, and the 2 is incorporated into the paired track grooves.
  • Individual balls 4 can be accommodated in one pocket 5a.
  • retainer 5 can be increased, and intensity
  • the orbital center lines Xh and Yh of the high angle region track grooves 7h and 9h of the outer joint member 2 and the inner joint member 3 are arranged on the planes B1, B1 ', B2, and B2', respectively.
  • the planes B1 and B1 ' are formed in parallel with the first plane PT1
  • the planes B2 and B2' are formed in parallel with the second plane PT2. That is, the track center lines Xh and Yh of the high angle region track grooves 7h and 9h are formed in parallel to the first plane PT1 or the second plane PT2.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the fixed type constant velocity universal joint 1 of the present embodiment.
  • An overview is shown.
  • the alternate long and two short dashes line of each of the track grooves 7 and 9 indicates the groove bottom.
  • the retainer 5 is provided with four pockets 5a (not shown) for storing two balls 4 at regular intervals in the circumferential direction. Thereby, the width
  • FIGS. 4a is a right side view of the outer joint member of FIG. 1a
  • FIG. 4b is a longitudinal sectional view taken along line A1-N of FIG. 4a
  • FIG. 4c is taken along line B1-N ′ of FIG. 4a. It is sectional drawing.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B1-N′-B1 of FIG. 4A.
  • the track center line Xf conventional angular range track groove portion 7A 1 f of the outer joint member 2 track groove 7A 1 is formed in a curved shape, the center of curvature O1 on the far side from the joint center O f1 Is offset in the axial direction by a distance of. Then, the normal angle region track groove 7A 1 f is formed in the range of the angle ⁇ 1 from the joint center O to the opening side and the back side.
  • the common angle of the joint refers to an operating angle generated in a fixed type constant velocity universal joint of a front drive shaft when a vehicle is traveling straight on a horizontal and flat road surface when the steering is in a straight traveling state.
  • the service angle is usually selected and determined between 2 ° and 15 ° according to the design conditions for each vehicle type.
  • works continuously also becomes an operating angle with frequent use.
  • This frequently used operating angle is also determined according to the design conditions for each vehicle type, and the frequently used operating angle is set to a maximum of 20 °.
  • the normal angle range is used in the meaning including the above-mentioned frequently used operating angles.
  • the angle ⁇ 1 that defines the range of the normal angle track groove 7f (7A 1 f) is set to 3 ° to 10 °.
  • the angle ⁇ 1 is not limited to 3 ° to 10 °, and can be appropriately set according to the design conditions of the vehicle type. By setting the angle ⁇ 1 to 3 ° to 10 °, it can be widely used for various types of vehicles.
  • the track center line Xh of the high-angle track groove 7A 1 h is formed in a curved shape, and its curvature center O3 is offset in the axial direction by an amount of f2 from the projection center O ′ to the back side. ing.
  • the high-angle track groove 7A 1 h is formed in a range of an angle ⁇ 2 or more on the opening side and the back side with respect to the projection center O ′.
  • the projection axis N′-N ′ and the projection center O ′ are obtained by projecting the joint axis NN and the joint center O on the first plane PT1 onto the plane B1 in the horizontal direction of the drawing.
  • the high angle range of the joint refers to a high operating angle of 35 ° or more that occurs when a vehicle turns right or left at an intersection, or enters a garage, for example, and is selected and determined according to design conditions for each vehicle type.
  • the high angle region is used in the above meaning.
  • the angle ⁇ 2 that defines the range of the high angle region track groove 7A 1 h is set to 17.5 °.
  • the angle ⁇ 2 is not limited to 17.5 °, and can be appropriately set according to the design conditions of the vehicle type. By setting the angle ⁇ 2 to 17.5 °, it can be used for various types of vehicles.
  • the offset amount f2 of the center of curvature O3 of the orbit center line Xh is set to the same value.
  • the present invention is not limited to this, and the offset amounts f1 and f2 may be different values.
  • the transition track groove portion 7t that connects between the normal angle region track groove portion 7f and the high angle region track groove portion 7h of the track groove 7 of the outer joint member 2 will be described with reference to FIG.
  • track grooves 7 ⁇ / b > A 2 and 7 ⁇ / b > B 2 are illustrated in front of the spherical inner peripheral surface 6 of the outer joint member 2.
  • the track groove 7A 2 will be described as an example.
  • the two-dot chain line illustrated in the track grooves 7A 2 shows regular angle range track groove portion 7A 2 f, each groove bottom of the high-angle region track groove portion 7A 2 h and transition track groove portion 7A 2 t.
  • a plane A1 (see FIGS. 4a and 4b) including the track center line Xf of the normal angle track groove 7A 2 f is formed with an angle ⁇ 1 / 2 with respect to the first plane PT1 with the joint axis NN as the center. Therefore, in FIG. 5, the groove bottom of the regular angle region track groove portion 7A 2 f is illustrated in a state of being biased upward in the groove width.
  • the normal angle track groove 7A 2 f is located in the axial range Lfo.
  • the axial range Lfo corresponds to the range of the angle ⁇ 1 described above with reference to FIG.
  • the plane B1 (see FIGS. 4a and 4c) including the track center line Xh of the high-angle region track groove 7A 2 h is formed in parallel to the first plane PT1, in FIG.
  • the groove bottom of the angular area track groove 7A 2 h is illustrated at the center position of the groove width.
  • the high angle region track groove 7A 2 h is located in the axial range Lho.
  • the axial range Lho corresponds to the range of the angle ⁇ 2 or more described above with reference to FIG.
  • the transition track groove portion 7A 2 t has a track center line (not shown) that is smoothly connected.
  • the trajectory center line of the transition track groove 7A 2 t is formed by a three-dimensionally curved curve.
  • the transition track groove portion 7A 2 t forms a wedge-shaped track that faces a transition track groove portion of the inner joint member 3 to be described later and expands toward the back side of the outer joint member 2.
  • the transition track groove 7A 2 t is located in the axial range Lto.
  • FIGS. 6a is a right side view of the inner joint member of FIG. 1a
  • FIG. 6b is a longitudinal sectional view taken along line A1-N of FIG. 6a
  • FIG. 6c is taken along line B1-N ′ of FIG. It is sectional drawing.
  • FIG. 7 is a front view of the inner joint member viewed from the upper side of FIG. 6a.
  • 8a is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 6b
  • FIG. 8b is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG. 6c.
  • the track center line Y of the track groove 9 of the inner joint member 3 has the track groove 7 which forms a pair of the outer joint member 2 on the basis of a plane P which includes the joint center O and is orthogonal to the joint axis when the operating angle is 0 °. It is formed mirror-symmetric with the orbit center line X.
  • the track center line Yf conventional angular range track groove portion 9A 1 f of the track grooves 9A 1 of the inner joint member 3 is formed in a curved shape
  • the center of curvature O2 is the joint center O Is offset in the axial direction by an amount of f1 from the opening to the opening side.
  • the normal angle region track groove 9A 1 f is formed in the range of the angle ⁇ 1 from the joint center O to the opening side and the back side.
  • the definition of the angle ⁇ 1 that defines the range of the service angle zone track groove 9f (9A 1 f) of the inner joint member 3 and the service angle region is the same as that described above for the outer joint member 2.
  • the track center line Yh of the high-angle track groove 9A 1 h is formed in a curved shape, and its center of curvature O4 is offset in the axial direction by an amount of f2 from the projection center O ′ to the opening side. ing.
  • the high-angle area track groove 9A 1 h is formed in the range of the angle ⁇ 2 or more on the opening side and the back side with respect to the projection center O ′.
  • the projection axis N′-N ′ and the projection center O ′ are obtained by projecting the joint axis NN and the joint center O on the first plane PT1 onto the plane B1 in the horizontal direction of the drawing.
  • the definition of the angle ⁇ 2 and the high angle region that define the range of the high angle region track groove 9h (9A 1 h) of the inner joint member 3 is the same as that described above for the outer joint member 2.
  • the offset amount f1 of the curvature center O2 of the curved track center line Yf of the normal angle track groove 9A 1 f and the curved track center of the high angle track groove 9A 1 h is set to the same value.
  • the present invention is not limited to this, and the offset amounts f1 and f2 may be different values.
  • a transition track groove portion 9t that connects between the normal angle region track groove portion 9f and the high angle region track groove portion 9h of the track groove 9 of the inner joint member 3 will be described with reference to FIG.
  • track grooves 9 ⁇ / b> A 1 and 9 ⁇ / b> B 1 are illustrated at the front position of the spherical outer peripheral surface 8 of the inner joint member 3.
  • the track groove 9A 1 will be described as an example.
  • two-dot chain line illustrated in the track grooves 9A 1 shows common angular range track groove portion 9A 1 f, each groove bottom of the high-angle region track groove portion 9A 1 h and transition track groove portion 9A 1 t.
  • a plane A1 (see FIGS. 6a and 6b) including the track center line Xf of the normal angle track groove 9A 1 f is formed with an angle ⁇ 1 / 2 with respect to the first plane PT1 with the joint axis NN as the center. Therefore, in FIG. 7, the groove bottom of the normal angle track groove 9 ⁇ / b> A 1 f is illustrated in a state of being biased above the groove width.
  • the normal angle track groove 9A 1 f is located in the axial range Lfi.
  • the axial range Lfi corresponds to the range of the angle ⁇ 1 described above with reference to FIG.
  • the plane B1 (see FIGS. 6a and 6c) including the track center line Yh of the high-angle region track groove 9A 1 h is formed in parallel to the first plane PT1, so in FIG.
  • the groove bottom of the angular area track groove 9A 1 h is illustrated at the center position of the groove width.
  • the high angle region track groove 9A 1 h is located in the axial range Lhi.
  • the axial range Lhi corresponds to the range of the angle ⁇ 2 or more described above with reference to FIG.
  • the transition track groove 9A 1 t has a track center line that smoothly connects.
  • the track center line of the transition track groove 9A 1 t is formed by a three-dimensionally curved curve.
  • the transition track groove 9A 1 t is located in the axial range Lti.
  • the track center line Y of the track groove 9 of the inner joint member 3 is the same as the pair of the outer joint members 2 on the basis of the plane P that includes the joint center O and is orthogonal to the joint axis in the state where the operating angle is 0 °.
  • the track groove 7 is formed in a mirror image symmetry with respect to the track center line X.
  • FIG. 8a shows a state in which the ball 4 is positioned in the normal angle region track groove portion 9f
  • FIG. 8b shows a state in which the ball 4 is positioned in the high angle region track groove portion 9h.
  • the ball 4 and the service angle track groove 9f have contact angles with respect to the planes A1, A1 ′ including the joint axis NN, as shown in the service angle track groove 9B 1 f.
  • Contact with ⁇ Therefore, in the normal angle range, the balls on both sides of the pair of normal angle range track grooves 9A 1 f and 9B 1 f can transmit torque. That is, since all of the eight balls can transmit the torque, the contact surface pressure between the ball 4 and the regular angle region track groove portion 9f is reduced, and the durability is improved.
  • the contact state between the track groove portion 7f of the normal angle area of the outer joint member 2 and the ball 4 is the same as described above, and the fixed constant velocity universal joint 1 of the present embodiment has a load capacity in the normal angle area. , Durability can be ensured.
  • the ball 4 and the high-angle track groove 9h have contact angles with respect to the planes B1 and B1 ′ parallel to the first plane PT1 as shown in the high-angle track groove 9B 1 h.
  • Contact with ⁇ Therefore, in the high angle region, the ball on one side of the pair of high angle region track grooves 9A 1 h, 9B 1 h transmits most of the torque.
  • the ball 4 ′ of the high angle track groove 9B 1 h among the pair of high angle track grooves 9A 1 h and 9B 1 h transmits most of the torque, and the ball 4 ′ of the high angle track groove 9A 1 h. Will hardly transmit torque.
  • one of the pair of high angle region track grooves 9A 1 h and 9B 1 h (half of the eight balls) transmits most of the torque.
  • torque can be transmitted only with about half of the balls, so the contact surface pressure between the balls and the track grooves is disadvantageous.
  • the thickness of the rib portion 3a (see FIG. 2a) between the track grooves 9A and 9B at the end of the inner joint member 3 that is particularly related to securing the strength at high angles does not occur, and the track groove 9 and the inner peripheral hole The minimum wall thickness increases, and load capacity can be secured.
  • the fixed type constant velocity universal joint 1 of the present embodiment includes the outer joint member 2 and the inner joint member 3 having four pairs of track grooves 7 and 9, respectively.
  • 9 are normal angular track grooves 7f, 9f in which the track center lines Xf, Yf are arranged on the planes A1, A1 ′, A2, A2 ′ centered on the joint axis NN, and the joint axis NN
  • High-angle track groove portions 7h, 9h in which the track center lines Xh, Yh are arranged on the planes B1, B1 ′, B2, B2 ′ parallel to the planes PT1, PT2, and the track groove portions 7f, 7h, 9f, 9h. Since the transition track groove portions 7t and 9t are connected smoothly, the lightweight and compact fixed type constant velocity universal joint 1 capable of securing a large load capacity from the normal angle range to the high angle range can be realized.
  • the curvature centers O3 and O4 of the curved track center lines Xh and Yh of the high-angle track groove portions 7h and 9h are arranged on the projection axis N′-N ′.
  • the one offset in the radial direction from the projection axis N′-N ′ and the center of curvature of the curved orbital center line of the high angle track groove portions 7h, 9h are arranged on the outer side in the radial direction of the outer joint member 2,
  • the curved track center lines of the high-angle track groove portions 7h and 9h may be formed in an S shape.
  • the track center lines of the high-angle area track grooves 7h, 9h can be linearly parallel to the projection axis N'-N '.

Landscapes

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Abstract

球状内周面６に長手方向に延びる複数のトラック溝７が形成され、軸方向に離間する開口側と奥側を有する外側継手部材２と、球状外周面８に長手方向に延びる複数のトラック溝９が外側継手部材２のトラック溝７に対向して形成された内側継手部材３と、対向する各トラック溝７、９間に組込まれたトルク伝達ボール４と、このトルク伝達ボール４を保持し、外側継手部材２の球状外周面６と内側継手部材３の球状外周面８に案内される保持器５とからなる固定式等速自在継手１において、外側継手部材２と内側継手部材３がそれぞれ４対のトラック溝７、９を有し、各トラック溝７、９が継手の軸線Ｎ－Ｎを中心とする平面Ａ１、Ａ１'、Ａ２、Ａ２'上に軌道中心線Ｘｆ、Ｙｆを配置した常用角度域トラック溝部７ｆ、９ｆと、継手の軸線Ｎ－Ｎを含む平面ＰＴ１、ＰＴ２に平行な平面Ｂ１、Ｂ１'、Ｂ２、Ｂ２'に軌道中心線Ｘｈ、Ｙｈを配置した高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈと、両トラック溝部７ｆ、７ｈ、９ｆ、９ｈを滑らかに接続する遷移トラック溝部７ｔ、９ｔとから構成されている。

Description

固定式等速自在継手
　この発明は、固定式等速自在継手に関する。
　自動車や各種産業機械の動力伝達系を構成する等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸をトルク伝達可能に連結すると共に、前記二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる。等速自在継手は、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手とに大別され、例えば、自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトにおいては、デフ側（インボード側）に摺動式等速自在継手が使用され、駆動車輪側（アウトボード側）には固定式等速自在継手が使用される。
　固定式等速自在継手として、ツェッパ型等速自在継手やアンダーカットフリー型等速自在継手が知られている。近年、軽量・コンパクトを兼ね備えた８個ボールタイプのツェッパ型等速自在継手もあり、目的に応じて様々な固定式等速自在継手を使い分けている。
　前述した固定式等速自在継手よりも高負荷容量化を図るべく、隣り合った対になる２つトラック溝が互いに平行な平面上に形成された固定式等速自在継手が提案されている（特許文献１）。
特許第４９６９７５８号公報
　固定式等速自在継手の軽量、コンパクト化を図るためには、各構成部品の強度確保、その中でも特に、内側継手部材、保持器の強度確保が必要である。ツェッパ型等速自在継手やアンダーカットフリー型等速自在継手では、組立ての際、ボールをトラック溝に挿入するために使用領域以上に角度（組込み角）をとり、その角度でボールと保持器のポケット間で干渉しないように保持器のポケットの周方向長さを設定する必要がある。コンパクト化しても保持器のポケットの周方向長さは変わらないため、保持器の柱部が細くなり、保持器の強度確保が困難となる。また、コンパクト化を図るとボールとトラック溝との接触面圧を一定以下に抑えるために、ボールのピッチ円直径ＰＣＤを小さく、ボール径を大きく設定する必要があり、その結果、内側継手部材の球状外周面の端部の肉厚が薄くなり、内側継手部材の強度の確保が困難となる。
　その解決手段として、特許文献１の等速自在継手では、対になった隣り合う２つのトラック溝が互いに平行な平面状に形成することによって、隣り合う２個のボールを保持器の１つのポケットに配置することで保持器の柱部を太くでき、内側継手部材の球状外周面の端部の肉厚を確保することにより、強度の向上を図っている。
　しかし、特許文献１の等速自在継手のような対になった隣り合う２つのトラック溝が互いに平行な平面上に形成する形状では、常用角度域では、対になった片側のボール（ボール個数の半分）でしかトルクを伝達できないため、ボールとトラック溝との接触面圧が大きくなり、耐久性が低下する。この問題に着目したのが本発明である。
　上記のような問題に鑑み、本発明は、常用角度域から高角度域まで大きな負荷容量を確保できる軽量・コンパクトな固定式等速自在継手を提供することを目的とする。
　本発明者は、上記の目的を達成するために種々検討した結果、常用角度域は、継手の軸線を含む平面上にトラック溝部を配置すると共に、高角度域は、間隔をもった互いに平行な平面上に対になった隣り合うトラック溝部を配置し、両トラック溝部を滑らかに接続するという新たな着想を行い、本発明に至った。
　前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、球状内周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が形成され、軸方向に離間する開口側と奥側を有する外側継手部材と、球状外周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が前記外側継手部材のトラック溝に対向して形成された内側継手部材と、対向する各トラック溝間に組込まれたトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールを保持し、前記外側継手部材の球状外周面と前記内側継手部材の球状外周面に案内される保持器とからなる固定式等速自在継手において、前記外側継手部材（２）のトラック溝（７）は、第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）と第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）から構成され、前記第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）は、それぞれ、継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を含む第１の平面（ＰＴ１）の両側に間隔をおいて配置され、かつ、この第１の平面（ＰＴ１）を基準して互いに対称に形成され、前記第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）は、それぞれ、前記継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を含み、前記第１の平面（ＰＴ１）に直交する第２の平面（ＰＴ２）の両側に間隔をおいて配置され、この第２の平面（ＰＴ２）を基準にして互いに対称に形成され、前記トラック溝（７）は、それぞれ、常用角度域トラック溝部（７ｆ）と、高角度域トラック溝部（７ｈ）と、これら両トラック溝部（７ｆ、７ｈ）間を滑らかに繋ぐ遷移トラック溝部（７ｔ）とからなり、前記第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）の前記高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）を含む平面（Ｂ１、Ｂ１’）は、それぞれ、前記第１の平面（ＰＴ１）に対して平行に形成され、前記第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）の前記高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）を含む平面（Ｂ２、Ｂ２’）は、前記第２の平面（ＰＴ２）に対して平行に形成され、前記第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）の前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）を含む平面（Ａ１、Ａ１’）は、前記継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を中心として前記第１の平面（ＰＴ１）に対して角度をもって形成されており、前記第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）の前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）を含む平面（Ａ２、Ａ２’）は、前記継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を中心として前記第２の平面（ＰＴ２）に対して角度をもって形成されており、前記外側継手部材の少なくとも前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）は曲線状の軌道中心線（Ｘｆ）を有し、その曲率中心（Ｏ１）が継手中心（Ｏ）に対して軸方向にオフセットされており、前記内側継手部材（３）のトラック溝（９）の軌道中心線（Ｙ）は、作動角０°の状態で継手中心（Ｏ）を含み継手の軸線（Ｎ－Ｎ）に直交する平面（Ｐ）を基準として、前記外側継手部材（２）の対となるトラック溝（７）の軌道中心線（Ｘ）と鏡像対称に形成されていることを特徴とする。ここで、本明細書および請求の範囲において、トラック溝の軌道中心線とは、トラック溝に沿ってトルク伝達ボールが移動するときのトルク伝達ボールの中心の軌跡を意味する。
　上記の構成により、常用角度域から高角度域まで大きな負荷容量を確保できる軽量・コンパクトな固定式等速自在継手を実現することができる。
　具体的には、上記の外側継手部材（７）の高角度域トラック溝部（７ｈ）も曲線状の軌道中心線（Ｘｈ）を有し、その曲率中心（Ｏ３）が継手中心（Ｏ）に対して軸方向にオフセットされていることが好ましい。これにより、常用角度域トラック溝部（７ｆ）、高角度域トラック溝部（７ｈ）、遷移トラック溝部（７ｔ）の各軌道中心線が滑らかな形状となり、加工面で有利である。
　上記の外側継手部材の常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）の曲率中心（Ｏ１）と高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）の曲率中心（Ｏ３）が、それぞれ、継手中心（Ｏ）に対して外側継手部材の奥側にオフセットされていることが好ましい。これにより、トラック溝間のくさび角によるボールの軸方向力が外側継手部材の基部となる奥側に作用するので、強度面で安定する。
　上記の常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）の曲率中心（Ｏ１）の軸方向のオフセット量と、高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）の曲率中心（Ｏ３）の軸方向のオフセット量が等しいことが好ましい。この場合は、常用角度域トラック溝部（７ｆ）、高角度域トラック溝部（７ｈ）、遷移トラック溝部（７ｔ）の各軌道中心線がさらに滑らかな形状となり、加工面で一層有利である。
　上記対になるトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4）の中心間の角度（β１）が、互いに隣接した対のトラック溝（７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4、７Ａ1）の中心間の角度（β２）よりも小さくしたことにより、２個のボールを保持器のポケットに収容するために好適な構成となる。
　上記の保持器（５）が、対になるトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4）に組込まれた２個のボールを収容するポケットを有することにより、保持器の柱部の幅を増加させて、強度を向上させることができる。
　本発明によれば、常用角度域から高角度域まで大きな負荷容量を確保できる軽量・コンパクトな固定式等速自在継手を実現することができる。
本発明の一実施形態に係る固定式等速自在継手を示すもので、図２ａのＡ１－Ａ１線に沿った縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る固定式等速自在継手を示すもので、図２ａのＢ１－Ｂ１線に沿った断面図である。 図１ａの右側面図である。 図１ａのＣ－Ｃ線で矢視した横断面図である。 図１ａの外側継手部材、保持器および内側継手部材の分解斜視図である。 図１ａの外側継手部材の右側面図である。 図４ａのＡ１－Ｎ線に沿った縦断面図である。 図４ａのＢ１－Ｎ’線に沿った断面図である。 図４ａのＢ１－Ｎ’－Ｂ１線に沿った外側継手部材の断面を含む正面図である。 図１ａの内側継手部材の右側面図である。 図６ａのＡ１－Ｎ線に沿った縦断面図である。 図６ａのＢ１－Ｎ’線に沿った断面図である。 図６ａの内側継手部材の正面図である。 図６ｂのＤ－Ｄ線で矢視した断面図である。 図６ｃのＥ－Ｅ線で矢視した断面図である。
　本発明の一実施形態に係る固定式等速自在継手を図１～図８に基づいて説明する。図１ａは、本実施形態に係る固定式等速自在継手を示し、図２ａのＡ１－Ａ１線に沿った縦断面図で、図１ｂは、図２ａのＢ１－Ｂ１線に沿った断面図である。図２ａは、図１ａの右側面図で、図２ｂは、図１ａのＣ－Ｃ線で矢視した横断面図で、トルク伝達ボールを除いた状態で図示している。
　本実施形態の固定式等速自在継手１は、外側継手部材２、内側継手部材３、トルク伝達ボール（単に、ボールともいう）４および保持器５を主な構成とする。図２ａ、図２ｂに示すように、外側継手部材２の球状内周面６には４対のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4が長手方向に形成されている。内側継手部材３の球状外周面８には、外側継手部材２のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4と対向する４対のトラック溝９Ａ1、９Ｂ1、９Ａ2、９Ｂ2、９Ａ3、９Ｂ3、９Ａ4、９Ｂ4が長手方向に形成されている。外側継手部材２のトラック溝７と内側継手部材３のトラック溝９との間にトルクを伝達する８個のボール４が１個ずつ組み込まれている。
　ここで、本明細書および請求の範囲において、外側継手部材２のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4を総称する場合は符号７を用い、内側継手部材３のトラック溝９Ａ1、９Ｂ1、９Ａ2、９Ｂ2、９Ａ3、９Ｂ3、９Ａ4、９Ｂ4を総称する場合は符号９を用いる。また、トラック溝７Ａ1、７Ａ2、７Ａ3、７Ａ4および７Ｂ1、７Ｂ2、７Ｂ3、７Ｂ4を総称する場合は、符号７Ａ、７Ｂを用いる。内側継手部材３の場合も同じ要領とする。また、後述する常用角度域トラック溝部、高角度域トラック溝部、遷移トラック溝部の符号についても同じ要領とする。
　外側継手部材２の球状内周面６と内側継手部材３の球状外周面８の間に、ボール４を保持する保持器５が配置されている。ボール４は保持器５のポケット５ａに収容されている。保持器５の球状外周面１２は外側継手部材２の球状内周面６に摺動自在に嵌合し、保持器５の球状内周面１３は内側継手部材３の球状外周面８に摺動自在に嵌合し、案内される。
　図２ａ、図２ｂに示すように、外側継手部材２の４対のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4は、第１の２対のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3と第２の２対のトラック溝７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4とから構成されている。同様に、内側継手部材３の４対のトラック溝９Ａ1、９Ｂ1、９Ａ2、９Ｂ2、９Ａ3、９Ｂ3、９Ａ4、９Ｂ4は、第１の２対のトラック溝９Ａ1、９Ｂ1、９Ａ3、９Ｂ3と第２の２対のトラック溝９Ａ2、９Ｂ2、９Ａ4、９Ｂ4とから構成されている。
　外側継手部材２の第１の２対のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3は、継手の軸線Ｎ－Ｎを含む第１の平面ＰＴ１の両側に間隔をおいて配置され、第１の平面ＰＴ１を基準にして互いに対称に形成されている。外側継手部材２の第２の２対のトラック溝７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4は、継手の軸線Ｎ－Ｎを含み、第１の平面ＰＴ１に直交する第２の平面ＰＴ２の両側に間隔をおいて配置され、第２の平面ＰＴ２を基準にして互いに対称に形成されている。
　同様に、内側継手部材２の第１の２対のトラック溝９Ａ1、９Ｂ1、９Ａ3、９Ｂ3は、継手の軸線Ｎ－Ｎを含む第１の平面ＰＴ１の両側に間隔をおいて配置され、第１の平面ＰＴ１を基準にして互いに対称に形成されている。内側継手部材２の第２の２対のトラック溝９Ａ2、９Ｂ2、９Ａ4、９Ｂ4は、継手の軸線Ｎ－Ｎを含み、第１の平面ＰＴ１に直交する第２の平面ＰＴ２の両側に間隔をおいて配置され、第２の平面ＰＴ２を基準にして互いに対称に形成されている。
　図１ａに示すように、外側継手部材２のトラック溝７の継手中心Ｏの軸方向近傍の常用角度域に常用角度域トラック溝部７ｆが形成されている。図示の常用角度域トラック溝部７ｆは、具体的には、トラック溝７Ａ1の常用角度トラック溝であるので、正確には常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆである。常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆは曲線状の軌道中心線Ｘｆを有し、軌道中心線Ｘｆの曲率中心Ｏ１は継手中心Ｏから奥側にｆ１の量で軸方向にオフセットしている。図２ａに示すように、常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆの軌道中心線Ｘｆを含む平面Ａ１は、継手の軸線Ｎ－Ｎを中心として第１の平面ＰＴ１に対して角度β１／２をもって形成されている。
　ここで、外側継手部材２の常用角度域トラック溝部７ｆの説明において、図面との整合性を正確にするため、特定の常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆを例にして説明したが、その内容は、他の常用角度域トラック溝部７ｆにおいても同様である。すなわち、外側継手部材２の４対のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4のうち、トラック溝７Ａ1、７Ａ2、７Ａ3、７Ａ4は互いに同一形状であり、トラック溝７Ｂ1、７Ｂ2、７Ｂ3、７Ｂ4は互いに同一形状である。そして、第１の平面ＰＴ１を基準にしてトラック溝７Ａ1、７Ｂ1およびトラック溝７Ａ3、７Ｂ3が対称であり、第２の平面ＰＴ２を基準にしてトラック溝７Ａ2、７Ｂ2およびトラック溝７Ａ4、７Ｂ4が対称である。したがって、トラック溝７Ａ1、７Ａ2、７Ａ3、７Ａ4とトラック溝７Ｂ1、７Ｂ2、７Ｂ3、７Ｂ4とは、第１の平面ＰＴ１あるいは第２の平面ＰＴ２を基準にして対称であるという関係を除けば、各トラック溝７の形状は同一形状であり、各トラック溝７の常用角度域トラック溝部７ｆも同一形状である。このため、上述した特定の常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆについての説明内容は、他の常用角度域トラック溝部７ｆにおいても同様に適用することができる。上記のトラック溝や常用角度域トラック溝部の形状の関係は内側継手部材２についても同じである。また、後述する高角度域トラック溝部及び遷移トラック溝部の形状の関係についても同じである。したがって、以降の説明は、同じ要領とする。
　図１ａに示すように、内側継手部材３のトラック溝９の継手中心Ｏの軸方向近傍の常用角度域に常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆが形成されている。常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆは曲線状の軌道中心線Ｙｆを有し、軌道中心線Ｙｆの曲率中心Ｏ２は継手中心Ｏから開口側にｆ１だけ軸方向にオフセットしている。内側継手部材３の常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆの軌道中心線Ｙｆの曲率中心Ｏ２と外側継手部材２の常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆの軌道中心線Ｘｆの曲率中心Ｏ１は、継手中心Ｏに対して軸方向の反対側に等距離ｆ１の量でオフセットしている。図２ａに示すように、内側継手部材３の常用角度域トラック溝部９ｆの軌道中心線Ｙｆを含む平面Ａ１は、継手の軸線Ｎ－Ｎを中心として第１の平面ＰＴ１に対して角度β１／２をもって形成されている。
　図１ｂに示すように、外側継手部材２のトラック溝７の継手の開口側および奥側の高角度域に高角度域トラック溝部７ｈが形成されている。高角度域トラック溝部７Ａ1ｈは曲線状の軌道中心線Ｘｈを有する。図２ａに示すように、高角度域トラック溝部７Ａ1ｈの軌道中心線Ｘｈを含む平面Ｂ１は、第１の平面ＰＴ１に対して平行に形成されている。第１の平面ＰＴ１上の継手軸線Ｎ－Ｎおよび継手中心Ｏを図面の水平方向に平面Ｂ１に投影したのが、投影軸線Ｎ’－Ｎ’および投影中心Ｏ’である。高角度域トラック溝部７Ａ1ｈの曲線状の軌道中心線Ｘｈの曲率中心Ｏ３は、投影中心Ｏ’に対して、投影軸線Ｎ’－Ｎ’に沿って軸方向の奥側にｆ２だけオフセットされている。
　同様に、内側継手部材３のトラック溝９の開口側および奥側の高角度域に高角度域トラック溝部９ｈが形成されている。高角度域トラック溝部９ｈは曲線状の軌道中心線Ｙｈを有する。図２ａに示す平面Ｂ１は、内側継手部材３の高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの軌道中心線Ｙｈも含んでいる。高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの曲線状の軌道中心線Ｙｈの曲率中心Ｏ４は、投影中心Ｏ’に対して、投影軸線Ｎ’－Ｎ’に沿って軸方向の開口側にｆ２だけオフセットされている。内側継手部材３の高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの軌道中心線Ｙｈの曲率中心Ｏ４と外側継手部材２の高角度域トラック溝部７Ａ1ｈの軌道中心線Ｘｈの曲率中心Ｏ３は、投影中心Ｏ’に対して投影軸線Ｎ’－Ｎ’に沿って軸方向の反対側に等距離ｆ２でオフセットしている。内側継手部材３の高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの軌道中心線Ｙｈを含む平面Ｂ１は、第１の平面ＰＴ１に対して平行に形成されている。
　図２ａに示すように、外側継手部材２の第１の２対のトラック溝７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3および第２の２対のトラック溝７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4の対になるトラック溝７Ａ1、７Ｂ1の中心間、７Ａ3、７Ｂ3の中心間、７Ａ2、７Ｂ2の中心間、７Ａ4、７Ｂ4の中心間の角度は、いずれもβ１に設定されている。これに対して、互いに隣接した対のトラック溝７Ｂ1、７Ａ2の中心間、７Ｂ2、７Ａ3の中心間、７Ｂ3、７Ａ4の中心間、７Ｂ4、７Ａ1の中心間の角度はβ２に設定されている。本実施形態の外側継手部材２では、対になるトラック溝の中心間の角度β１を隣接した対のトラック溝の中心間の角度β２よりも小さく設定している。内側継手部材２のトラック溝９の中心間の角度関係についても同じである。
　対になるトラック溝の中心間の角度β１を小さくすることにより、図２ｂに示すように、保持器５のポケット５ａの周方向長さを抑制しつつ、対になるトラック溝に組込まれた２個のボール４を１つのポケット５ａに収容することができる。これにより、保持器５の柱部５ｂの幅を増加させて、強度を向上させることができる。
　ここで、対になるトラック溝の中心間の角度β１を小さくできる理由を説明する。前述したように、外側継手部材２および内側継手部材３の高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈの軌道中心線Ｘｈ、Ｙｈは、それぞれ平面Ｂ１、Ｂ１’、Ｂ２、Ｂ２’上に配置されている。平面Ｂ１、Ｂ１’は第１の平面ＰＴ１に平行に形成され、平面Ｂ２、Ｂ２’は第２の平面ＰＴ２に平行に形成されている。すなわち、高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈの軌道中心線Ｘｈ、Ｙｈは、第１の平面ＰＴ１あるいは第２の平面ＰＴ２に平行に形成されている。このため、高角時の強度確保に特に関係する内側継手部材３の端部のトラック溝９Ａ、９Ｂ間のリブ部３ａ（図２ａ参照）の肉厚減少が生じなく、かつ、トラック溝９と内周孔（中間シャフトとの連結孔）との最小肉厚が増加する。このため、対になるトラック溝の中心間の角度β１を小さくすることができる。
　図１ａ、図１ｂに示す外側継手部材２および内側継手部材３のトラック溝７、９の常用角度域トラック溝部７ｆ、９ｆと高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈとの間は遷移トラック溝部７ｔ、９ｔ（図３参照）により滑らかに接続される。
　図３は本実施形態の固定式等速自在継手１を分解した斜視図である。外側継手部材２および内側継手部材３のトラック溝７、９の常用角度域トラック溝部７ｆ、９ｆ、高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈ、およびこれらの間を滑らかに接続する遷移トラック溝部７ｔ、９ｔの概要が図示されている。図３において、各トラック溝７、９の二点鎖線は溝底を示す。保持器５には、ボール４を２個ずつ収容する（図示省略）ポケット５ａが周方向に等間隔で４個設けられている。これにより、保持器５の柱部５ｂの幅を増加させて、強度を向上させている。
　次に、外側継手部材２のトラック溝７の詳細を図４、図５に基づいて説明する。図４ａは、図１ａの外側継手部材の右側面図で、図４ｂは、図４ａのＡ１－Ｎ線に沿った縦断面図で、図４ｃは、図４ａのＢ１－Ｎ’線に沿った断面図である。図５は、図４ａのＢ１－Ｎ’－Ｂ１線に沿った断面図である。
　図４ｂに示すように、外側継手部材２のトラック溝７Ａ1の常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆの軌道中心線Ｘｆは曲線状に形成され、その曲率中心Ｏ１は継手中心Ｏから奥側にｆ１の距離で軸方向にオフセットされている。そして、常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆは、継手中心Ｏを中心にして開口側および奥側へ角度θ１の範囲で形成されている。
　ここで、常用角度域トラック溝部７ｆ（７Ａ1ｆ）の範囲を規定する角度θ１について説明する。作動角θ（図示省略）を取ったとき、外側継手部材２および内側継手部材３の継手中心Ｏを含み、継手軸線Ｎ－Ｎに垂直な平面Ｐに対して、ボール４がθ／２だけ移動する。ここで、常用角度域について定義する。継手の常用角とは、水平で平坦な路面上で１名乗車時の自動車において、ステアリングを直進状態にした時にフロント用ドライブシャフトの固定式等速自在継手で生じる作動角をいう。常用角は、通常、２°～１５°の間で車種ごとの設計条件に応じて選択・決定される。そして、上記の自動車が、連続走行する曲線道路などで固定式等速自在継手に生じる作動角も使用頻度の多い作動角となる。この使用頻度の多い作動角も車種ごとの設計条件に応じて決定されが、使用頻度の多い作動角は最大２０°を目処とする。本明細書および請求の範囲において、常用角度域とは、上記の使用頻度の多い作動角を含む意味で用いる。実用性を考慮して、常用角度域トラック溝部７ｆ（７Ａ1ｆ）の範囲を規定する角度θ１は３°～１０°に設定する。ただし、角度θ１は３°～１０°に限定されるものではなく、車種の設計条件に応じて適宜設定することができる。角度θ１を３°～１０°に設定することで種々の車種に汎用することができる。
　図４ｃに示すように、高角度域トラック溝部７Ａ1ｈの軌道中心線Ｘｈは曲線状に形成され、その曲率中心Ｏ３は、投影中心Ｏ’から奥側にｆ２の量で軸方向にオフセットされている。そして、高角度域トラック溝部７Ａ1ｈは、投影中心Ｏ’を中心にして開口側および奥側において角度θ２以上の範囲で形成されている。前述したように、投影軸線Ｎ’－Ｎ’および投影中心Ｏ’は、第１の平面ＰＴ１上の継手軸線Ｎ－Ｎおよび継手中心Ｏを図面の水平方向に平面Ｂ１に投影したものである。
　ここで、高角度域トラック溝部７ｈ（７Ａ1ｈ）の範囲を規定する角度θ２について説明する。継手の高角度域とは、自動車が、例えば、交差点の右折・左折時、車庫入れ時などに生じる３５°以上の高作動角をいい、車種ごとの設計条件に応じて選択・決定される。本明細書および請求の範囲において、高角度域とは上記の意味で用いる。実用性を考慮して、高角度域トラック溝部７Ａ1ｈの範囲を規定する角度θ２は１７．５°に設定する。ただし、角度θ２は１７．５°に限定されるものではなく、車種の設計条件に応じて適宜設定することができる。角度θ２を１７．５°に設定することで種々の車種に汎用することができる。
　本実施形態における外側継手部材２のトラック溝７では、常用角度域トラック溝部７Ａ1ｆの曲線状の軌道中心線Ｘｆの曲率中心Ｏ１のオフセット量ｆ１と高角度域トラック溝部７Ａ1ｈの曲線状の軌道中心線Ｘｈの曲率中心Ｏ３のオフセット量ｆ２を同じ値に設定している。ただし、これに限られず、オフセット量ｆ１とｆ２を異なる値にしてもよい。
　外側継手部材２のトラック溝７の常用角度域トラック溝部７ｆと高角度域トラック溝部７ｈの間を接続する遷移トラック溝部７ｔを図５に基づいて説明する。図５では、外側継手部材２の球状内周面６の正面位置にトラック溝７Ａ2、７Ｂ2が図示されている。ここでは、トラック溝７Ａ2を例にとって説明する。トラック溝７Ａ2に図示された二点鎖線は、常用角度域トラック溝部７Ａ2ｆ、高角度域トラック溝部７Ａ2ｈおよび遷移トラック溝部７Ａ2ｔの各溝底を示す。
　常用角度域トラック溝部７Ａ2ｆの軌道中心線Ｘｆを含む平面Ａ１（図４ａ、図４ｂ参照）は、継手軸線Ｎ－Ｎを中心として第１の平面ＰＴ１に対して角度β１／２をもって形成されているので、図５では、常用角度域トラック溝部７Ａ2ｆの溝底は、溝幅の上方に偏った状態で図示される。常用角度域トラック溝部７Ａ2ｆは軸方向の範囲Ｌｆｏに位置する。軸方向の範囲Ｌｆｏは、図４ｂで前述した角度θ１の範囲に対応している。
　一方、高角度域トラック溝部７Ａ2ｈの軌道中心線Ｘｈを含む平面Ｂ１（図４ａ、図４ｃ参照）は、第１の平面ＰＴ１に対して平行に形成されているので、図５では、高角度域トラック溝部７Ａ2ｈの溝底は、溝幅の中央位置に図示される。高角度域トラック溝部７Ａ2ｈは軸方向の範囲Ｌｈｏに位置する。軸方向の範囲Ｌｈｏは、図４ｃで前述した角度θ２以上の範囲に対応している。
　上記のような配置関係であるので、常用角度域トラック溝部７Ａ2ｆの軌道中心線Ｘｆの端部と、対向する高角度域トラック溝部７Ａ2ｈの軌道中心線Ｘｈの端部は、互いに捩じれた状態になっている。
　上記のような互いに捩じれた状態になっている常用角度域トラック溝部７Ａ2ｆの軌道中心線Ｘｆの端部と、高角度域トラック溝部７Ａ2ｈの軌道中心線Ｘｈの端部との間を滑らかに接続する軌道中心線（図示省略）を有するのが遷移トラック溝部７Ａ2ｔである。遷移トラック溝部７Ａ2ｔの軌道中心線は３次元的に湾曲した曲線で形成されている。遷移トラック溝部７Ａ2ｔは、後述する内側継手部材３の遷移トラック溝部と対向して外側継手部材２の奥側に向かって広がるくさび状トラックを形成する。遷移トラック溝部７Ａ2ｔは軸方向の範囲Ｌｔｏに位置する。
　次に、内側継手部材３のトラック溝９の詳細を図６～図８に基づいて説明する。図６ａは、図１ａの内側継手部材の右側面図で、図６ｂは、図６ａのＡ１－Ｎ線に沿った縦断面図で、図６ｃは、図６ａのＢ１－Ｎ’線に沿った断面図である。図７は、図６ａの上側から見た内側継手部材の正面図である。図８ａは、図６ｂのＤ－Ｄ線で矢視した断面図で、図８ｂは、図６ｃのＥ－Ｅ線で矢視した断面図である。
　内側継手部材３のトラック溝９の軌道中心線Ｙは、作動角０°の状態で継手中心Ｏを含み継手軸線に直交する平面Ｐを基準として、外側継手部材２の対となるトラック溝７の軌道中心線Ｘと鏡像対称に形成されている。具体的には、図６ｂに示すように、内側継手部材３のトラック溝９Ａ1の常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆの軌道中心線Ｙｆは曲線状に形成され、その曲率中心Ｏ２は継手中心Ｏから開口側にｆ１の量で軸方向にオフセットされている。そして、常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆは、継手中心Ｏを中心にして開口側および奥側へ角度θ１の範囲で形成されている。内側継手部材３の常用角度域トラック溝部９ｆ（９Ａ1ｆ）の範囲を規定する角度θ１および常用角度域の定義については、外側継手部材２おいて前述した内容と同じである。
　図６ｃに示すように、高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの軌道中心線Ｙｈは曲線状に形成され、その曲率中心Ｏ４は、投影中心Ｏ’から開口側にｆ２の量で軸方向にオフセットされている。そして、高角度域トラック溝部９Ａ1ｈは、投影中心Ｏ’を中心にして開口側および奥側において角度θ２以上の範囲で形成されている。前述したように、投影軸線Ｎ’－Ｎ’および投影中心Ｏ’は、第１の平面ＰＴ１上の継手軸線Ｎ－Ｎおよび継手中心Ｏを図面の水平方向に平面Ｂ１に投影したものである。内側継手部材３の高角度域トラック溝部９ｈ（９Ａ1ｈ）の範囲を規定する角度θ２および高角度域の定義については、外側継手部材２おいて前述した内容と同じである。
　内側継手部材３のトラック溝９においても、常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆの曲線状の軌道中心線Ｙｆの曲率中心Ｏ２のオフセット量ｆ１と高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの曲線状の軌道中心線Ｙｈの曲率中心Ｏ４のオフセット量ｆ２を同じ値に設定している。ただし、これに限られず、オフセット量ｆ１とｆ２を異なる値にしてもよい。
　内側継手部材３のトラック溝９の常用角度域トラック溝部９ｆと高角度域トラック溝部９ｈの間を接続する遷移トラック溝部９ｔを図７に基づいて説明する。図７では、内側継手部材３の球状外周面８の正面位置にトラック溝９Ａ1、９Ｂ1が図示されている。ここでは、トラック溝９Ａ1を例にとって説明する。図７においても、トラック溝９Ａ1に図示された二点鎖線は、常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆ、高角度域トラック溝部９Ａ1ｈおよび遷移トラック溝部９Ａ1ｔの各溝底を示す。
　常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆの軌道中心線Ｘｆを含む平面Ａ１（図６ａ、図６ｂ参照）は、継手軸線Ｎ－Ｎを中心として第１の平面ＰＴ１に対して角度β１／２をもって形成されているので、図７では、常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆの溝底は、溝幅の上方に偏った状態で図示される。常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆは軸方向の範囲Ｌｆｉに位置する。軸方向の範囲Ｌｆｉは、図６ｂで前述した角度θ１の範囲に対応している。
　一方、高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの軌道中心線Ｙｈを含む平面Ｂ１（図６ａ、図６ｃ参照）は、第１の平面ＰＴ１に対して平行に形成されているので、図７では、高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの溝底は、溝幅の中央位置に図示される。高角度域トラック溝部９Ａ1ｈは軸方向の範囲Ｌｈｉに位置する。軸方向の範囲Ｌｈｉは、図６ｃで前述した角度θ２以上の範囲に対応している。
　上記のような配置関係であるので、常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆの軌道中心線Ｙｆの端部と、対向する高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの軌道中心線Ｙｈの端部は、互いに捩じれた状態になっている。
　上記のような互いに捩じれた状態になっている常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆの軌道中心線Ｙｆの端部と、高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの軌道中心線Ｙｈの端部との間を滑らかに接続する軌道中心線を有するのが遷移トラック溝部９Ａ1ｔである。遷移トラック溝部９Ａ1ｔの軌道中心線は３次元的に湾曲した曲線で形成されている。遷移トラック溝部９Ａ1ｔは軸方向の範囲Ｌｔｉに位置する。
　以上のように、内側継手部材３のトラック溝９の軌道中心線Ｙは、作動角０°の状態で継手中心Ｏを含み継手軸線に直交する平面Ｐを基準として、外側継手部材２の対となるトラック溝７の軌道中心線Ｘと鏡像対称に形成されている。
　常用角度域トラック溝部９ｆと高角度域トラック溝部９ｈにおけるボール４とトラック溝との接触状態を図８に基づいて説明する。図８ａは、ボール４が常用角度域トラック溝部９ｆに位置する状態を示し、図８ｂは、ボール４が高角度域トラック溝部９ｈに位置する状態を示す。
　図８ａに示すように、ボール４と常用角度域トラック溝部９ｆは、常用角度域トラック溝部９Ｂ1ｆに図示のように、継手の軸線Ｎ－Ｎを含む平面Ａ１、Ａ１’に対して接触角αをもって接触している。そのため、常用角度域では、対の常用角度域トラック溝部９Ａ1ｆ、９Ｂ1ｆの両側のボールがトルク伝達することができる。すなわち、８個のボールの全てがトルク伝達できるので、ボール４と常用角度域トラック溝部９ｆとの接触面圧が小さくなり、耐久性が向上する。図示は省略するが、外側継手部材２の常用角度域トラック溝部７ｆとボール４との接触状態も上記と同様であり、本実施形態の固定式等速自在継手１は、常用角度域の負荷容量、耐久性を確保することができる。
　図８ｂに示すように、ボール４と高角度域トラック溝部９ｈは、高角度域トラック溝部９Ｂ1ｈに図示のように、第１の平面ＰＴ１に平行な平面Ｂ１、Ｂ１’に対して接触角αをもって接触している。そのため、高角度域では、対の高角度域トラック溝部９Ａ1ｈ、９Ｂ1ｈのうちの片側のボールがほとんどのトルクを伝達する。
　具体的には、図８ｂにおいて、高角度域トラック溝部９Ｂ1ｈでは、内側継手部材３を白抜き矢印の方向に回転させトルクを負荷した場合、平面Ｂ１’上のボール４’に発生するトルク伝達方向ベクトルｆ’とボール４’と高角度域トラック溝部９Ｂ1ｈの接触方向ベクトルｂ’は大きな角度、すなわち直線に近い状態で交わるのに対し、平面Ｂ１上のボール４に発生するトルク伝達方向ベクトルｆと高角度域トラック溝部９Ａ1ｈの接触方向ベクトルｂは小さな角度、すなわち屈曲した状態で交わる。そのため、対の高角度域トラック溝部９Ａ1ｈ、９Ｂ1ｈのうち、高角度域トラック溝部９Ｂ1ｈのボール４’がほとんどのトルクを伝達し、高角度域トラック溝部９Ａ1ｈのボール４は、ほとんどトルク伝達できないことになる。このように、高角度域では、対の高角度域トラック溝部９Ａ1ｈ、９Ｂ1ｈのうちの片側のボール（８個のボールの半分）がほとんどのトルクを伝達することになる。しかし、高角度域では、従来のツェッパ型等速自在継手であっても、半分程度のボールでしかトルク伝達することができないことから、ボールとトラック溝との接触面圧が不利になることはなく、高角時に強度確保に特に関係する内側継手部材３の端部のトラック溝９Ａ、９Ｂ間のリブ部３ａ（図２ａ参照）の肉厚減少が生じなく、かつ、トラック溝９と内周孔との最小肉厚が増加し、負荷容量を確保することができる。
　外側継手部材２の常用角度域トラック溝部７ｆとボール４との接触状態および高角度域トラック溝部７ｈとボール４との接触状態については図示を省略するが、上述した内側継手部材２の接触状態と同様である。
　以上説明したように、本実施形態の固定式等速自在継手１は、要約すると、外側継手部材２と内側継手部材３が、それぞれ４対のトラック溝７、９を有し、各トラック溝７、９が継手の軸線Ｎ－Ｎを中心とする平面Ａ１、Ａ１’、Ａ２、Ａ２’上に軌道中心線Ｘｆ、Ｙｆを配置した常用角度域トラック溝部７ｆ、９ｆと、継手の軸線Ｎ－Ｎを含む平面ＰＴ１、ＰＴ２に平行な平面Ｂ１、Ｂ１’、Ｂ２、Ｂ２’に軌道中心線Ｘｈ、Ｙｈを配置した高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈと、両トラック溝部７ｆ、７ｈ、９ｆ、９ｈを滑らかに接続する遷移トラック溝部７ｔ、９ｔとから構成されているので、常用角度域から高角度域まで大きな負荷容量を確保できる軽量・コンパクトな固定式等速自在継手１を実現することができる。
　本実施形態では、高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈの曲線状の軌道中心線Ｘｈ、Ｙｈの曲率中心Ｏ３、Ｏ４を投影軸線Ｎ’－Ｎ’上に配置したものを例示したが、これに限られず、投影軸線Ｎ’－Ｎ’から半径方向にオフセットさせたものや、高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈの曲線状の軌道中心線の曲率中心を外側継手部材２の半径方向外側に配置し、高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈの曲線状の軌道中心線をＳ字形状にしてもよい。さらに、高角度域トラック溝部７ｈ、９ｈの軌道中心線を投影軸線Ｎ’－Ｎ’に平行な直線状にすることもできる。
　本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
１　　　　　固定式等速自在継手
２　　　　　外側継手部材
３　　　　　内側継手部材
４　　　　　トルク伝達ボール
５　　　　　保持器
５ａ　　　　ポケット
６　　　　　球状内周面
７　　　　　トラック溝
７ｆ　　　　常用角度域トラック溝部
７ｈ　　　　高角度域トラック溝部
７ｔ　　　　遷移トラック溝部
７Ａ　　　　トラック溝
７Ｂ　　　　トラック溝
８　　　　　球状外周面
９　　　　　トラック溝
９ｆ　　　　常用角度域トラック溝部
９ｈ　　　　高角度域トラック溝部
９ｔ　　　　遷移トラック溝部
９Ａ　　　　トラック溝
９Ｂ　　　　トラック溝
１２　　　　球状外周面
１３　　　　球状内周面
Ａ１　　　　平面
Ａ２　　　　平面
Ｂ１　　　　平面
Ｂ２　　　　平面
Ｎ　　　　　継手の軸線
Ｏ　　　　　継手中心
Ｐ　　　　　平面
ＰＴ１　　　第１の平面
ＰＴ２　　　第２の平面
Ｘ　　　　　軌道中心線
Ｘｆ　　　　軌道中心線
Ｘｈ　　　　軌道中心線
Ｙ　　　　　軌道中心線
β１　　　　角度
β２　　　　角度

Claims (6)

  1. 　球状内周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が形成され、軸方向に離間する開口側と奥側を有する外側継手部材と、球状外周面に長手方向に延びる複数のトラック溝が前記外側継手部材のトラック溝に対向して形成された内側継手部材と、対向する各トラック溝間に組込まれたトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールを保持し、前記外側継手部材の球状外周面と前記内側継手部材の球状外周面に案内される保持器とからなる固定式等速自在継手において、
    　前記外側継手部材（２）のトラック溝（７）は、第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）と第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）から構成され、
    　前記第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）は、それぞれ、継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を含む第１の平面（ＰＴ１）の両側に間隔をおいて配置され、かつ、この第１の平面（ＰＴ１）を基準して互いに対称に形成され、
    　前記第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）は、それぞれ、前記継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を含み、前記第１の平面（ＰＴ１）に直交する第２の平面（ＰＴ２）の両側に間隔をおいて配置され、この第２の平面（ＰＴ２）を基準にして互いに対称に形成され、
    　前記トラック溝（７）は、それぞれ、常用角度域トラック溝部（７ｆ）と、高角度域トラック溝部（７ｈ）と、これら両トラック溝部（７ｆ、７ｈ）間を滑らかに繋ぐ遷移トラック溝部（７ｔ）とからなり、
    　前記第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）の前記高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）を含む平面（Ｂ１、Ｂ１’）は、それぞれ、前記第１の平面（ＰＴ１）に対して平行に形成され、
    　前記第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）の前記高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）を含む平面（Ｂ２、Ｂ２’）は、前記第２の平面（ＰＴ２）に対して平行に形成され、
    　前記第１の２対のトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ3、７Ｂ3）の前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）を含む平面（Ａ１、Ａ１’）は、前記継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を中心として前記第１の平面（ＰＴ１）に対して角度をもって形成されており、
    　前記第２の２対のトラック溝（７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ4、７Ｂ4）の前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）を含む平面（Ａ２、Ａ２’）は、前記継手の軸線（Ｎ－Ｎ）を中心として前記第２の平面（ＰＴ２）に対して角度をもって形成されており、
    　前記外側継手部材（２）の少なくとも前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）は曲線状の軌道中心線（Ｘｆ）を有し、その曲率中心（Ｏ１）が継手中心（Ｏ）に対して軸方向にオフセットされており、
    　前記内側継手部材（３）のトラック溝（９）の軌道中心線（Ｙ）は、作動角０°の状態で継手中心（Ｏ）を含み継手の軸線（Ｎ－Ｎ）に直交する平面（Ｐ）を基準として、前記外側継手部材（２）の対となるトラック溝（７）の軌道中心線（Ｘ）と鏡像対称に形成されていることを特徴とする固定式等速自在継手。
  2. 　前記外側継手部材（２）の前記高角度域トラック溝部（７ｈ）も曲線状の軌道中心線（Ｘｈ）を有し、その曲率中心（Ｏ３）が継手中心（Ｏ）に対して軸方向にオフセットされていることを特徴とする請求項１に記載の固定式等速自在継手。
  3. 　前記外側継手部材（２）の前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）の曲率中心（Ｏ１）と前記高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）の曲率中心（Ｏ３）が、それぞれ、継手中心（Ｏ）に対して前記外側継手部材（２）の奥側にオフセットされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定式等速自在継手。
  4. 　前記常用角度域トラック溝部（７ｆ）の軌道中心線（Ｘｆ）の曲率中心（Ｏ１）の軸方向のオフセット量と、前記高角度域トラック溝部（７ｈ）の軌道中心線（Ｘｈ）の曲率中心（Ｏ３）の軸方向のオフセット量が等しいことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
  5. 　前記対になるトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4）の中心間の角度（β１）が、互いに隣接した対のトラック溝（７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4、７Ａ1）の中心間の角度（β２）よりも小さいこと特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
  6. 　前記保持器（５）が、前記対になるトラック溝（７Ａ1、７Ｂ1、７Ａ2、７Ｂ2、７Ａ3、７Ｂ3、７Ａ4、７Ｂ4）に組込まれた２個のボールを収容するポケットを有することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
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Patent Citations (5)

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