トリポード型等速自在継手
【課題】部品点数を削減させて、組立性の向上及びコスト低減を図ることができ、また、作動角をとって、トラニオン中心が偏心した状態であっても、偏心を吸収できて案内面における面圧を緩和することが可能なトリポード型等速自在継手を提供する。
【解決手段】トラック溝５の内側壁に互いに対向するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを設けた外輪１と、トラック溝５に挿入されてトルク伝達部となる脚軸８を有するトラニオン２とでもって構成している。脚軸８のトルク伝達部の外径面８ａを凸曲面とし、脚軸ピッチ円と脚軸中心軸の交点を含みかつ脚軸中心軸に垂直な面上の脚軸外径面８ａの曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸を含みかつ継手中心線と垂直な面上の脚軸外径面８ａの曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とする。外輪１の互いに対向するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを非平行な平坦面とした。
【解決手段】トラック溝５の内側壁に互いに対向するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを設けた外輪１と、トラック溝５に挿入されてトルク伝達部となる脚軸８を有するトラニオン２とでもって構成している。脚軸８のトルク伝達部の外径面８ａを凸曲面とし、脚軸ピッチ円と脚軸中心軸の交点を含みかつ脚軸中心軸に垂直な面上の脚軸外径面８ａの曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸を含みかつ継手中心線と垂直な面上の脚軸外径面８ａの曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とする。外輪１の互いに対向するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを非平行な平坦面とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械等の動力伝達装置に使用される等速自在継手に関し、特に摺動式のトリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１に示すように、トリポード型等速自在継手（特許文献１参照）は、外側継手部材としての外輪５１と、内側継手部材としてのトリポード部材５２と、トルク伝達部材としてのローラ５３を主要な構成要素としている。
【０００３】
外側継手部材５１はマウス部５４を備える。マウス部５４は、一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝５６が形成してある。各トラック溝５６の円周方向で向き合った内側壁にローラ案内面５７、５７が形成される。
【０００４】
トリポード部材５２はボス５８と脚軸５９とを備える。ボス５８にはシャフト（図示省略）とトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション孔６１が形成してある。脚軸５９はボス５８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材５２の各脚軸５９はローラ５３を担持している。すなわち、この等速自在継手のトルク伝達部材として、ローラ５３と、脚軸５９とローラ５３との間に介在される針状ころ６０とで構成される。
【０００５】
また、脚軸５９の先端側にはアウタワッシャ６２が配設され、さらに、脚軸５９の先端側（アウタワッシャ６２よりも先端側）には周方向溝６３が形成され、この周方向溝６３にサークリップ（止め輪）６４が装着されている。アウタワッシャ６２はサークリップ６４によって軸方向移動が規制され、その結果、針状ころ６０の軸方向の外方への移動（抜け）が規制される。また、アウタワッシャ６２と反対側にはインナワッシャ６５が配設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６１５９８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したトリポード型等速自在継手は、外側継手部材を除く部品が、ローラ５３、針状ころ６０、アウタワッシャ６２、止め輪６４、インナワッシャ６５、トラニオン（トリポード部材５２）等と部品点数が多くなっている。このため、組立性に劣ると共に、コスト高となっていた。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて、部品点数を削減させて、組立性の向上及びコスト低減を図ることができ、また、作動角をとって、外側継手部材の中心線に対してトラニオン中心が偏心した状態であっても、この偏心を吸収できて案内面における面圧を緩和することが可能なトリポード型等速自在継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のトリポード型等速自在継手は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するトラニオン脚軸案内面を設けた外側継手部材と、前記トラック溝に挿入されてトルク伝達部となる三本の脚軸を有するトラニオンとでもって構成し、前記脚軸のトルク伝達部の外径面を凸曲面とし、脚軸ピッチ円と脚軸中心軸の交点を含みかつ脚軸中心軸に垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸を含みかつ継手中心線と垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とし、かつ、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面とトラニオン脚軸案内面との接触部位がトラニオン脚軸案内面の径方向中央部となるように、前記外側継手部材の互いに対向するトラニオン脚軸案内面を非平行な平坦面としたものである。
【００１０】
本発明のトリポード型等速自在継手は、トラニオンの脚軸がトルク伝達部となるので、従来において必要としていたトルク伝達部材（ローラ、針状ころ、アウタワッシャ、止め輪、インナワッシャ等）を必要としない。このため、全体の部品点数の減少を図ることができる。Ｒ１＜Ｒ２としたことによって、トラニオン脚軸案内面に対する面圧を緩和することができる。しかも、互いに対向するトラニオン脚軸案内面を、非平行な平坦面としたことによって、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面とトラニオン脚軸案内面との接触部位がトラニオン脚軸案内面における継手径方向中央部となるので、脚軸外径面の接触部のトラニオン脚軸案内面からのはみ出しを防止できる。また、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面の接触を防ぐことができる。
【００１１】
相対面するトラニオン脚軸案内面は、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面であるのが好ましい。
【００１２】
作動角をとってトリポード部材の中心が継手中心線より偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面と案内面との間に確保するのが好ましい。作動角をとって、外側継手部材の中心とトラニオン中心とが偏心した状態であっても、この偏心を吸収できる。
【００１３】
作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面と接触するようにするのが好ましい。これによって、脚軸外径面のトラニオン脚軸案内面との接触部位が接触領域から有効にはみ出すことを防止できる。且つ、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面の接触を防ぐことができる。
【００１４】
前記脚軸外径面が、研削又は焼入鋼切削で仕上げられていてもよい。また、トラニオンに対して熱処理が施され、この熱処理が浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻しで行われていてもよい。さらに、少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位に硬化層を有し、この硬化層が、高周波焼入れ焼戻しにて形成されていてもよい。
【００１５】
浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。浸炭窒化焼き入れは、浸炭焼入れが炭素だけ拡散させ硬化させるのに対して、炭素と窒素を拡散させる方法で、特に、快削鋼(SUM系)、低炭素鋼、SPCC材等の表面硬化、疲労強度の改善に適用される。浸炭焼入れと比較して、処理温度も低く、寸法変化、歪が一般的に少なく、精密部品に多く採用することができる。また、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。
【００１６】
研削とは、砥石の粒子（砥粒）で工作物の表面を削り取り、その面を平滑にし、精密仕上げを行うことである。また、焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切削は通常生材の状態で行うので、熱処理後（焼入れ後）の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。焼き入れ後に切削を行うため、素材の熱処理変形をこの切削過程で除去することができる。また、焼入鋼切削により研削で通常必要とされる研削油剤を必要とせず、ドライでの加工が可能となり、環境に与える負荷を小さくすることができる。
【００１７】
少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位を省く部分が鍛造肌であるのが好ましい。このように、鍛造肌のまま（鍛造肌仕上げ）の部位においては、精度を確保するための仕上げ切削が不要となり、工数削減と歩留まり向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のトリポード型等速自在継手によれば、従来において必要としていたトルク伝達部材を必要としないため、全体の部品点数の減少を図ることができる。これによって、組立性の向上を図ることができるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００１９】
Ｒ１＜Ｒ２とすることによって、トラニオン脚軸案内面に対する面圧を緩和することができ、耐久性・ＮＶＨ特性の改善を図ることができる。
【００２０】
相対面するトラニオン脚軸案内面がテーパ面である場合、脚軸外径面の接触部のトラニオン脚軸案内面からのはみ出しをより有効に防止できる。偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面と案内面との間に確保するものであれば、作動角を滑らかにとることができる。
【００２１】
相対面するトラニオン脚軸案内面がテーパ面であることにより、脚軸外径面の凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面と接触するものであれば、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面の接触を防ぐことができ、脚軸外径面の接触部のトラニオン脚軸案内面からのはみ出しをより一層有効に防止できる。
【００２２】
浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻し等にてトラニオンを熱処理することによって、トラニオンの耐摩耗性等が向上して、耐久性に優れたトリポード型等速自在継手となる。また、高周波焼入れにて熱処理することができ、この場合、少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位でよく、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
トラニオンの脚軸の外径面を研削又は焼入鋼切削で仕上げることによって、トラニオン脚軸案内面に対して滑らかに摺接して、安定したトルク伝達機能を発揮することができる。特に、焼入鋼切削によれば、研削に必要とする研削油剤を必要とせず、環境面で優れる。
【００２４】
また、脚軸の脚軸案内面と接触する部位以外は鍛造肌のままとしてもよいので、これら
の部位の旋削加工を削減することができ、加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のトリポード型等速自在継手の横断面図である。
【図２】前記トリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図３】前記トリポード型等速自在継手が作動角をとった状態の縦断面図である。
【図４】前記トリポード型等速自在継手のトラニオンを示し、（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は脚軸の平面図である。
【図５】前記トリポード型等速自在継手の要部拡大横断面図である。
【図６】前記図５の要部拡大図である。
【図７】脚軸とトラニオン脚軸案内面との関係を示し、（a）は脚軸外周面の曲率Ｒ１＝Ｒ２の場合の模式図であり、（ｂ）はＲ２＞Ｒ１で必要なトラックスキマが確保されて無い場合の模式図である。
【図８】相対面するトラニオン案内面が平行である外輪の横断面図である。
【図９】前記図８に示す外輪を用いたトリポード型等速自在継手の要部拡大図である。
【図１０】前記図９のトリポード型等速自在継手の要部拡大図である。
【図１１】従来のトリポード型等速自在継手の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００２７】
このトリポード型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪１と、内側継手部材としてのトラニオン２とを備える。
【００２８】
外輪１は一体に形成されたマウス部１ａとステム軸１ｂとからなる。マウス部１ａは一端にて開口したカップ状で、その内周面に、軸方向に延びる３本のトラック溝５が形成される。各トラック溝５の円周方向で向き合った内側壁にトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂが形成される。互いに対向（相対面）するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを非平行な平坦面とされる。
【００２９】
トラニオン２は、ボス７と脚軸８とを備える。脚軸８はボス７の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。ボス７の内径面には雌スプライン９が形成してある。脚軸外径面８ａは凸曲面とされ、トラック溝５に挿入されてトルク伝達部となる。
【００３０】
この場合、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、脚軸ピッチ円Ｐと脚軸中心軸Ａの交点Ｏ１を含みかつ脚軸中心軸Ａに垂直な面Ｓ上の脚軸外径面の曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸Ａを含みかつ継手中心線Ｌ（図３参照）と垂直な面Ｓ１上の脚軸外径面の曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とした。
【００３１】
前記したように、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂは非平行な平坦面とされるものであるが、この実施形態では、図５に示すように、相対面するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂは、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面とされている。すなわち、脚軸中心軸Ａを含みかつ継手中心線Ｌと垂直な面Ｓ１上において、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂは脚軸中心軸Ａに対して、それぞれ所定角度αだけ傾斜している。
【００３２】
ところで、Ｒ２を大きくした場合、継手が角度をとるためには、トラックスキマ（脚軸外径面８ａと案内面６Ａ、６Ｂとの間の隙間）を大きく設定する必要がある。これは、図７に模式的に示すように、Ｒ１=Ｒ２で必要とされるトラック隙間よりも大きなトラック隙間を設けなければ、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの干渉が生じて、外側継手部材１とトラニオン２の相互間で作動角を取ることができなくなるからである。
【００３３】
すなわち、外側継手部材１とトラニオン２とが作動角をとった場合を考えると、トラニオン２の３本の脚軸８の軸心の交点Ｏａ’が外側継手部材の軸心Ｏａに対してずれｒが生じる。このため、回転トルクの伝達時には、そのずれｒを半径として軸心Ｏａのまわりを脚軸８の軸心の交点Ｏａ’が振れ回ろうとする。この際、図７の上側の脚軸８（８Ａ）を基本として考えると、他の２本の脚軸８（８Ｂ）（８Ｃ）は作動角０度の場合に比較して、角度γだけ傾きを生じる。そのため、図７（ａ）に示すように、Ｒ１＝Ｒ２であれば問題にならない。
【００３４】
しかしながら、Ｒ２＞Ｒ１とすることにより脚軸８が傾いた際にその傾きを許容できるトラックスキマが確保されていなければ、図７（ｂ）に示すように、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの間で鎖線で示すように干渉が生じ、外側継手部材１とトラニオン２の相互で作動角をとることができなくなる。従って、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面間６Ａ、６Ｂの干渉を吸収できる分だけ、トラックスキマを設ける必要がある。
【００３５】
ところで、前記特許文献の従来構造等では、角度を取った場合、外側継手部材中心とトラニオン中心がずれる偏心状態が生じる。この偏心は、ローラが脚軸の軸方向に動くことによって、針状ころとローラ内径との間において吸収し、また、脚軸がトラック溝内で傾くことによって、ローラ外径とローラ案内面との間において吸収する。しかしながら、本発明のように、トラック溝５にトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを設けた外側継手部材（外輪）１と、トラック溝５に挿入されて脚軸８を有するトラニオン２とでもって構成したものでは、偏心を吸収する箇所が、脚軸８と脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの間のみである。このため、案内面６Ａ、６Ｂが、前記特許文献の従来構造等のような曲率をもったものでは偏心を吸収できない。そこで、本発明では、案内面６Ａ、６Ｂを平坦面とした。
【００３６】
ところが、トラック溝の脚軸案内面を平坦面とすれば、従来よりも案内面の面圧は大きくなるため、耐久性及びＮＶＨ特性に関しては不利になる。このため、トラック案内面に接するトラニオン脚軸外周面の曲率を大きくして、トラック案内面の面圧緩和を図る必要がある。
【００３７】
しかしながら、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを平行な平坦面とした場合において、Ｒ２＞Ｒ１とした場合、例えば、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図９の矢印Ｂ方向に回動するトルクが負荷されれば、図９と図１０に示すように、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとは接触することになる。この場合、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂがテーパ面ではないので、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図５の矢印Ｂ方向に回動すれば、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの接触部１５が、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの外輪外径側（継手外径側）となる。このため、この接触領域がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂからはみ出すおそれがある。また、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面が接触する可能性がある。これらの現象は、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの滑りを阻害することになって、耐久性および振動特性の低下を招くことになる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、Ｒ２＞Ｒ１とするとともに、相対面するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂ、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面としている。この場合も、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図５の矢印Ｂ方向に回動するトルクが負荷されれば、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとは接触することになる。この際、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとはトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの継手径方向先端側で接触することなく、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの継手径方向中央部よりに接触部１５が発生することになる。すなわち、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面８ａの凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂと接触する。これによって、接触領域がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂからはみ出すおそれがなくなって、且つ、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面が接触するおそれもなくなる。よって、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの滑りを阻害することがなくなる。
【００３９】
図３に示すように、作動角θをとった場合、外側継手部材（外輪１）の中心線Ｌ（継手中心線）に対してトラニオン中心Ｏが、偏心量ｅで偏心した状態となる。そこで、偏心した状態での脚軸断面幅増加量分の隙間を、脚軸外径面８ａと案内面６Ａ、６Ｂとの間に確保することになる。この場合、偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間としては、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの案内面長さＷ１、傾斜角度α、及び案内面間寸法Ｗ２（図５参照）等に基づいて設定する。
【００４０】
トラニオン２に対して熱処理が施され、この熱処理が浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻しで行われている。浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。浸炭窒化焼き入れは、浸炭焼入れが炭素だけ拡散させ硬化させるのに対して、炭素と窒素を拡散させる方法で、特に、快削鋼(SUM系)、低炭
素鋼、SPCC材等の表面硬化、疲労強度の改善に適用される。浸炭焼入れと比較して、処理温度も低く、寸法変化、歪が一般的に少なく、精密部品に多く採用することができる。
【００４１】
また、トラニオン２の脚軸８の外径面は研削または焼入鋼切削で仕上げられる。研削とは、砥石の粒子（砥粒）で工作物の表面を削り取り、その面を平滑にし、精密仕上げを行うことである。また、焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切削は通常生材の状態で行うので、熱処理後（焼入れ後）の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。焼き入れ後に切削を行うため、素材の熱処理変形をこの切削過程で除去することができる。また、焼入鋼切削により研削で通常必要とされる研削油剤を必要とせず、ドライでの加工が可能となり、環境に与える負荷を小さくすることができる。
【００４２】
熱処理としては、高周波焼入れであってもよい。高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。高周波焼入れは、部分焼入れが出来る、疲労強度を上げることが出来る、耐摩耗性の向上、材質が安価な炭素鋼でよい、および、焼入れ条件の調整が容易で、有効深さ等調整できる等の長所がある。
【００４３】
高周波焼入れ焼戻にて硬化処理する場合、少なくとも、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位（脚軸８の外径面）に硬化層を形成することになる。このため、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位を省く部分が鍛造肌とするこが可能となる。
【００４４】
本発明のトリポード型等速自在継手では、トラニオン２の脚軸８がトルク伝達部となるので、従来において必要としていたトルク伝達部材（ローラ、針状ころ、アウタワッシャ、止め輪、インナワッシャ等）を必要としない。このため、全体の部品点数の減少を図ることができ、組立性の向上を図ることができるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００４５】
Ｒ１＜Ｒ２とすることによって、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂに対する面圧を緩和することができ、耐久性・ＮＶＨ特性の改善を図ることができる。しかも、相対面するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂ、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面としている。このため、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図５の矢印Ｂ方向に回動するトルクが負荷された場合、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとはトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの継手径方向先端側で接触することなく、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの径方向中央部よりで接触することになる。これによって、接触領域がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂからはみ出すおそれがなくなって、且つ、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂが接触するおそれもなくなる。よって、
脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの滑りを阻害することがなくなり、耐久性及び振動特性の低下を防止できる。
【００４６】
偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面８ａと案内面６Ａ、６Ｂとの間に確保しているので、作動角を滑らかにとることができる。また、脚軸外径面８ａの凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂと接触するものであれば、脚軸外径面８ａの接触部のトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとからのはみ出しをより一層有効に防止できる。
【００４７】
浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻し等にてトラニオン２を熱処理することによって、トラニオン２の耐摩耗性等が向上して、耐久性に優れたトリポード型等速自在継手となる。また、高周波焼入れにて熱処理することができ、この場合、少なくとも、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位でよく、低コスト化を図ることができる。
【００４８】
トラニオン２の脚軸８の外径面８ａを研削又は焼入鋼切削で仕上げることによって、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂに対して滑らかに摺接して、安定したトルク伝達機能を発揮することができる。特に、焼入鋼切削によれば、研削に必要とする研削油剤を必要とせず、環境面で優れる。
【００４９】
また、脚軸８の脚軸案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位以外は鍛造肌のままとしてもよいので、これらの部位の旋削加工を削減することができ、加工コストの低減を図ることができる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、前記実施形態では、高周波焼入れ焼戻にて硬化処理する場合、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位（脚軸８の外径面）に硬化層を形成していたが、硬化層としては、これら以外の部位に設けるようしてもよい。案内面６Ａ、６Ｂの傾斜角度αとしては、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの接触部位がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂにおける継手径方向中央部側となる範囲で、Ｒ１やＲ２の大きさ等に応じて種々変更できる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 外側継手部材（外輪）
２ トラニオン
５ トラック溝
６Ａ、６Ｂ トラニオン脚軸案内面
８ 脚軸
８ａ 脚軸外径面
１０ 脚軸付根
５９ 脚軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械等の動力伝達装置に使用される等速自在継手に関し、特に摺動式のトリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１に示すように、トリポード型等速自在継手（特許文献１参照）は、外側継手部材としての外輪５１と、内側継手部材としてのトリポード部材５２と、トルク伝達部材としてのローラ５３を主要な構成要素としている。
【０００３】
外側継手部材５１はマウス部５４を備える。マウス部５４は、一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝５６が形成してある。各トラック溝５６の円周方向で向き合った内側壁にローラ案内面５７、５７が形成される。
【０００４】
トリポード部材５２はボス５８と脚軸５９とを備える。ボス５８にはシャフト（図示省略）とトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション孔６１が形成してある。脚軸５９はボス５８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材５２の各脚軸５９はローラ５３を担持している。すなわち、この等速自在継手のトルク伝達部材として、ローラ５３と、脚軸５９とローラ５３との間に介在される針状ころ６０とで構成される。
【０００５】
また、脚軸５９の先端側にはアウタワッシャ６２が配設され、さらに、脚軸５９の先端側（アウタワッシャ６２よりも先端側）には周方向溝６３が形成され、この周方向溝６３にサークリップ（止め輪）６４が装着されている。アウタワッシャ６２はサークリップ６４によって軸方向移動が規制され、その結果、針状ころ６０の軸方向の外方への移動（抜け）が規制される。また、アウタワッシャ６２と反対側にはインナワッシャ６５が配設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３６１５９８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記したトリポード型等速自在継手は、外側継手部材を除く部品が、ローラ５３、針状ころ６０、アウタワッシャ６２、止め輪６４、インナワッシャ６５、トラニオン（トリポード部材５２）等と部品点数が多くなっている。このため、組立性に劣ると共に、コスト高となっていた。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて、部品点数を削減させて、組立性の向上及びコスト低減を図ることができ、また、作動角をとって、外側継手部材の中心線に対してトラニオン中心が偏心した状態であっても、この偏心を吸収できて案内面における面圧を緩和することが可能なトリポード型等速自在継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のトリポード型等速自在継手は、内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するトラニオン脚軸案内面を設けた外側継手部材と、前記トラック溝に挿入されてトルク伝達部となる三本の脚軸を有するトラニオンとでもって構成し、前記脚軸のトルク伝達部の外径面を凸曲面とし、脚軸ピッチ円と脚軸中心軸の交点を含みかつ脚軸中心軸に垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸を含みかつ継手中心線と垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とし、かつ、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面とトラニオン脚軸案内面との接触部位がトラニオン脚軸案内面の径方向中央部となるように、前記外側継手部材の互いに対向するトラニオン脚軸案内面を非平行な平坦面としたものである。
【００１０】
本発明のトリポード型等速自在継手は、トラニオンの脚軸がトルク伝達部となるので、従来において必要としていたトルク伝達部材（ローラ、針状ころ、アウタワッシャ、止め輪、インナワッシャ等）を必要としない。このため、全体の部品点数の減少を図ることができる。Ｒ１＜Ｒ２としたことによって、トラニオン脚軸案内面に対する面圧を緩和することができる。しかも、互いに対向するトラニオン脚軸案内面を、非平行な平坦面としたことによって、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面とトラニオン脚軸案内面との接触部位がトラニオン脚軸案内面における継手径方向中央部となるので、脚軸外径面の接触部のトラニオン脚軸案内面からのはみ出しを防止できる。また、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面の接触を防ぐことができる。
【００１１】
相対面するトラニオン脚軸案内面は、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面であるのが好ましい。
【００１２】
作動角をとってトリポード部材の中心が継手中心線より偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面と案内面との間に確保するのが好ましい。作動角をとって、外側継手部材の中心とトラニオン中心とが偏心した状態であっても、この偏心を吸収できる。
【００１３】
作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面と接触するようにするのが好ましい。これによって、脚軸外径面のトラニオン脚軸案内面との接触部位が接触領域から有効にはみ出すことを防止できる。且つ、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面の接触を防ぐことができる。
【００１４】
前記脚軸外径面が、研削又は焼入鋼切削で仕上げられていてもよい。また、トラニオンに対して熱処理が施され、この熱処理が浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻しで行われていてもよい。さらに、少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位に硬化層を有し、この硬化層が、高周波焼入れ焼戻しにて形成されていてもよい。
【００１５】
浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。浸炭窒化焼き入れは、浸炭焼入れが炭素だけ拡散させ硬化させるのに対して、炭素と窒素を拡散させる方法で、特に、快削鋼(SUM系)、低炭素鋼、SPCC材等の表面硬化、疲労強度の改善に適用される。浸炭焼入れと比較して、処理温度も低く、寸法変化、歪が一般的に少なく、精密部品に多く採用することができる。また、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。
【００１６】
研削とは、砥石の粒子（砥粒）で工作物の表面を削り取り、その面を平滑にし、精密仕上げを行うことである。また、焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切削は通常生材の状態で行うので、熱処理後（焼入れ後）の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。焼き入れ後に切削を行うため、素材の熱処理変形をこの切削過程で除去することができる。また、焼入鋼切削により研削で通常必要とされる研削油剤を必要とせず、ドライでの加工が可能となり、環境に与える負荷を小さくすることができる。
【００１７】
少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位を省く部分が鍛造肌であるのが好ましい。このように、鍛造肌のまま（鍛造肌仕上げ）の部位においては、精度を確保するための仕上げ切削が不要となり、工数削減と歩留まり向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のトリポード型等速自在継手によれば、従来において必要としていたトルク伝達部材を必要としないため、全体の部品点数の減少を図ることができる。これによって、組立性の向上を図ることができるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００１９】
Ｒ１＜Ｒ２とすることによって、トラニオン脚軸案内面に対する面圧を緩和することができ、耐久性・ＮＶＨ特性の改善を図ることができる。
【００２０】
相対面するトラニオン脚軸案内面がテーパ面である場合、脚軸外径面の接触部のトラニオン脚軸案内面からのはみ出しをより有効に防止できる。偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面と案内面との間に確保するものであれば、作動角を滑らかにとることができる。
【００２１】
相対面するトラニオン脚軸案内面がテーパ面であることにより、脚軸外径面の凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面と接触するものであれば、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面の接触を防ぐことができ、脚軸外径面の接触部のトラニオン脚軸案内面からのはみ出しをより一層有効に防止できる。
【００２２】
浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻し等にてトラニオンを熱処理することによって、トラニオンの耐摩耗性等が向上して、耐久性に優れたトリポード型等速自在継手となる。また、高周波焼入れにて熱処理することができ、この場合、少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位でよく、低コスト化を図ることができる。
【００２３】
トラニオンの脚軸の外径面を研削又は焼入鋼切削で仕上げることによって、トラニオン脚軸案内面に対して滑らかに摺接して、安定したトルク伝達機能を発揮することができる。特に、焼入鋼切削によれば、研削に必要とする研削油剤を必要とせず、環境面で優れる。
【００２４】
また、脚軸の脚軸案内面と接触する部位以外は鍛造肌のままとしてもよいので、これら
の部位の旋削加工を削減することができ、加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のトリポード型等速自在継手の横断面図である。
【図２】前記トリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図３】前記トリポード型等速自在継手が作動角をとった状態の縦断面図である。
【図４】前記トリポード型等速自在継手のトラニオンを示し、（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は脚軸の平面図である。
【図５】前記トリポード型等速自在継手の要部拡大横断面図である。
【図６】前記図５の要部拡大図である。
【図７】脚軸とトラニオン脚軸案内面との関係を示し、（a）は脚軸外周面の曲率Ｒ１＝Ｒ２の場合の模式図であり、（ｂ）はＲ２＞Ｒ１で必要なトラックスキマが確保されて無い場合の模式図である。
【図８】相対面するトラニオン案内面が平行である外輪の横断面図である。
【図９】前記図８に示す外輪を用いたトリポード型等速自在継手の要部拡大図である。
【図１０】前記図９のトリポード型等速自在継手の要部拡大図である。
【図１１】従来のトリポード型等速自在継手の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００２７】
このトリポード型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪１と、内側継手部材としてのトラニオン２とを備える。
【００２８】
外輪１は一体に形成されたマウス部１ａとステム軸１ｂとからなる。マウス部１ａは一端にて開口したカップ状で、その内周面に、軸方向に延びる３本のトラック溝５が形成される。各トラック溝５の円周方向で向き合った内側壁にトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂが形成される。互いに対向（相対面）するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを非平行な平坦面とされる。
【００２９】
トラニオン２は、ボス７と脚軸８とを備える。脚軸８はボス７の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。ボス７の内径面には雌スプライン９が形成してある。脚軸外径面８ａは凸曲面とされ、トラック溝５に挿入されてトルク伝達部となる。
【００３０】
この場合、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、脚軸ピッチ円Ｐと脚軸中心軸Ａの交点Ｏ１を含みかつ脚軸中心軸Ａに垂直な面Ｓ上の脚軸外径面の曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸Ａを含みかつ継手中心線Ｌ（図３参照）と垂直な面Ｓ１上の脚軸外径面の曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とした。
【００３１】
前記したように、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂは非平行な平坦面とされるものであるが、この実施形態では、図５に示すように、相対面するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂは、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面とされている。すなわち、脚軸中心軸Ａを含みかつ継手中心線Ｌと垂直な面Ｓ１上において、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂは脚軸中心軸Ａに対して、それぞれ所定角度αだけ傾斜している。
【００３２】
ところで、Ｒ２を大きくした場合、継手が角度をとるためには、トラックスキマ（脚軸外径面８ａと案内面６Ａ、６Ｂとの間の隙間）を大きく設定する必要がある。これは、図７に模式的に示すように、Ｒ１=Ｒ２で必要とされるトラック隙間よりも大きなトラック隙間を設けなければ、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの干渉が生じて、外側継手部材１とトラニオン２の相互間で作動角を取ることができなくなるからである。
【００３３】
すなわち、外側継手部材１とトラニオン２とが作動角をとった場合を考えると、トラニオン２の３本の脚軸８の軸心の交点Ｏａ’が外側継手部材の軸心Ｏａに対してずれｒが生じる。このため、回転トルクの伝達時には、そのずれｒを半径として軸心Ｏａのまわりを脚軸８の軸心の交点Ｏａ’が振れ回ろうとする。この際、図７の上側の脚軸８（８Ａ）を基本として考えると、他の２本の脚軸８（８Ｂ）（８Ｃ）は作動角０度の場合に比較して、角度γだけ傾きを生じる。そのため、図７（ａ）に示すように、Ｒ１＝Ｒ２であれば問題にならない。
【００３４】
しかしながら、Ｒ２＞Ｒ１とすることにより脚軸８が傾いた際にその傾きを許容できるトラックスキマが確保されていなければ、図７（ｂ）に示すように、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの間で鎖線で示すように干渉が生じ、外側継手部材１とトラニオン２の相互で作動角をとることができなくなる。従って、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面間６Ａ、６Ｂの干渉を吸収できる分だけ、トラックスキマを設ける必要がある。
【００３５】
ところで、前記特許文献の従来構造等では、角度を取った場合、外側継手部材中心とトラニオン中心がずれる偏心状態が生じる。この偏心は、ローラが脚軸の軸方向に動くことによって、針状ころとローラ内径との間において吸収し、また、脚軸がトラック溝内で傾くことによって、ローラ外径とローラ案内面との間において吸収する。しかしながら、本発明のように、トラック溝５にトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを設けた外側継手部材（外輪）１と、トラック溝５に挿入されて脚軸８を有するトラニオン２とでもって構成したものでは、偏心を吸収する箇所が、脚軸８と脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの間のみである。このため、案内面６Ａ、６Ｂが、前記特許文献の従来構造等のような曲率をもったものでは偏心を吸収できない。そこで、本発明では、案内面６Ａ、６Ｂを平坦面とした。
【００３６】
ところが、トラック溝の脚軸案内面を平坦面とすれば、従来よりも案内面の面圧は大きくなるため、耐久性及びＮＶＨ特性に関しては不利になる。このため、トラック案内面に接するトラニオン脚軸外周面の曲率を大きくして、トラック案内面の面圧緩和を図る必要がある。
【００３７】
しかしながら、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂを平行な平坦面とした場合において、Ｒ２＞Ｒ１とした場合、例えば、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図９の矢印Ｂ方向に回動するトルクが負荷されれば、図９と図１０に示すように、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとは接触することになる。この場合、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂがテーパ面ではないので、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図５の矢印Ｂ方向に回動すれば、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの接触部１５が、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの外輪外径側（継手外径側）となる。このため、この接触領域がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂからはみ出すおそれがある。また、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面が接触する可能性がある。これらの現象は、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの滑りを阻害することになって、耐久性および振動特性の低下を招くことになる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、Ｒ２＞Ｒ１とするとともに、相対面するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂ、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面としている。この場合も、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図５の矢印Ｂ方向に回動するトルクが負荷されれば、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとは接触することになる。この際、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとはトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの継手径方向先端側で接触することなく、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの継手径方向中央部よりに接触部１５が発生することになる。すなわち、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面８ａの凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂと接触する。これによって、接触領域がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂからはみ出すおそれがなくなって、且つ、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面が接触するおそれもなくなる。よって、脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの滑りを阻害することがなくなる。
【００３９】
図３に示すように、作動角θをとった場合、外側継手部材（外輪１）の中心線Ｌ（継手中心線）に対してトラニオン中心Ｏが、偏心量ｅで偏心した状態となる。そこで、偏心した状態での脚軸断面幅増加量分の隙間を、脚軸外径面８ａと案内面６Ａ、６Ｂとの間に確保することになる。この場合、偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間としては、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの案内面長さＷ１、傾斜角度α、及び案内面間寸法Ｗ２（図５参照）等に基づいて設定する。
【００４０】
トラニオン２に対して熱処理が施され、この熱処理が浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻しで行われている。浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。浸炭窒化焼き入れは、浸炭焼入れが炭素だけ拡散させ硬化させるのに対して、炭素と窒素を拡散させる方法で、特に、快削鋼(SUM系)、低炭
素鋼、SPCC材等の表面硬化、疲労強度の改善に適用される。浸炭焼入れと比較して、処理温度も低く、寸法変化、歪が一般的に少なく、精密部品に多く採用することができる。
【００４１】
また、トラニオン２の脚軸８の外径面は研削または焼入鋼切削で仕上げられる。研削とは、砥石の粒子（砥粒）で工作物の表面を削り取り、その面を平滑にし、精密仕上げを行うことである。また、焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切削は通常生材の状態で行うので、熱処理後（焼入れ後）の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。焼き入れ後に切削を行うため、素材の熱処理変形をこの切削過程で除去することができる。また、焼入鋼切削により研削で通常必要とされる研削油剤を必要とせず、ドライでの加工が可能となり、環境に与える負荷を小さくすることができる。
【００４２】
熱処理としては、高周波焼入れであってもよい。高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。高周波焼入れは、部分焼入れが出来る、疲労強度を上げることが出来る、耐摩耗性の向上、材質が安価な炭素鋼でよい、および、焼入れ条件の調整が容易で、有効深さ等調整できる等の長所がある。
【００４３】
高周波焼入れ焼戻にて硬化処理する場合、少なくとも、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位（脚軸８の外径面）に硬化層を形成することになる。このため、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位を省く部分が鍛造肌とするこが可能となる。
【００４４】
本発明のトリポード型等速自在継手では、トラニオン２の脚軸８がトルク伝達部となるので、従来において必要としていたトルク伝達部材（ローラ、針状ころ、アウタワッシャ、止め輪、インナワッシャ等）を必要としない。このため、全体の部品点数の減少を図ることができ、組立性の向上を図ることができるとともに、コスト低減を図ることができる。
【００４５】
Ｒ１＜Ｒ２とすることによって、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂに対する面圧を緩和することができ、耐久性・ＮＶＨ特性の改善を図ることができる。しかも、相対面するトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂ、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面としている。このため、外輪１に対して、トラニオン２がその軸心廻りに図５の矢印Ｂ方向に回動するトルクが負荷された場合、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとはトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの継手径方向先端側で接触することなく、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂの径方向中央部よりで接触することになる。これによって、接触領域がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂからはみ出すおそれがなくなって、且つ、脚軸先端側の脚軸外径面端部（外径面境界）とトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂが接触するおそれもなくなる。よって、
脚軸外径面８ａとトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの滑りを阻害することがなくなり、耐久性及び振動特性の低下を防止できる。
【００４６】
偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面８ａと案内面６Ａ、６Ｂとの間に確保しているので、作動角を滑らかにとることができる。また、脚軸外径面８ａの凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂと接触するものであれば、脚軸外径面８ａの接触部のトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとからのはみ出しをより一層有効に防止できる。
【００４７】
浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻し等にてトラニオン２を熱処理することによって、トラニオン２の耐摩耗性等が向上して、耐久性に優れたトリポード型等速自在継手となる。また、高周波焼入れにて熱処理することができ、この場合、少なくとも、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位でよく、低コスト化を図ることができる。
【００４８】
トラニオン２の脚軸８の外径面８ａを研削又は焼入鋼切削で仕上げることによって、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂに対して滑らかに摺接して、安定したトルク伝達機能を発揮することができる。特に、焼入鋼切削によれば、研削に必要とする研削油剤を必要とせず、環境面で優れる。
【００４９】
また、脚軸８の脚軸案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位以外は鍛造肌のままとしてもよいので、これらの部位の旋削加工を削減することができ、加工コストの低減を図ることができる。
【００５０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、前記実施形態では、高周波焼入れ焼戻にて硬化処理する場合、脚軸付根１０および外輪１の案内面６Ａ、６Ｂと接触する部位（脚軸８の外径面）に硬化層を形成していたが、硬化層としては、これら以外の部位に設けるようしてもよい。案内面６Ａ、６Ｂの傾斜角度αとしては、トラニオン脚軸外径面８ａの凸曲面と、トラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂとの接触部位がトラニオン脚軸案内面６Ａ、６Ｂにおける継手径方向中央部側となる範囲で、Ｒ１やＲ２の大きさ等に応じて種々変更できる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 外側継手部材（外輪）
２ トラニオン
５ トラック溝
６Ａ、６Ｂ トラニオン脚軸案内面
８ 脚軸
８ａ 脚軸外径面
１０ 脚軸付根
５９ 脚軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するトラニオン脚軸案内面を設けた外側継手部材と、前記トラック溝に挿入されてトルク伝達部となる三本の脚軸を有するトラニオンとでもって構成し、前記脚軸のトルク伝達部の外径面を凸曲面とし、脚軸ピッチ円と脚軸中心軸の交点を含みかつ脚軸中心軸に垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸を含みかつ継手中心線と垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とし、かつ、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面とトラニオン脚軸案内面との接触部位がトラニオン脚軸案内面における継手径方向中央部となるように、前記外側継手部材の互いに対向するトラニオン脚軸案内面を非平行な平坦面としたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
相対面するトラニオン脚軸案内面は、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面であることを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
作動角をとってトリポード部材の中心が継手中心線より偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面と案内面との間に確保したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面と接触することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
トラニオンの脚軸の外径面が、研削又は焼入鋼切削で仕上げられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項６】
トラニオンに対して熱処理が施され、この熱処理が浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻しで行われていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項７】
少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位に硬化層を有し、この硬化層が、高周波焼入れ焼戻しにて形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項８】
少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位を省く部分が鍛造肌であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項１】
内周に軸線方向に延びる三本のトラック溝を設けると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するトラニオン脚軸案内面を設けた外側継手部材と、前記トラック溝に挿入されてトルク伝達部となる三本の脚軸を有するトラニオンとでもって構成し、前記脚軸のトルク伝達部の外径面を凸曲面とし、脚軸ピッチ円と脚軸中心軸の交点を含みかつ脚軸中心軸に垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ１とし、脚軸中心軸を含みかつ継手中心線と垂直な面上の脚軸外径面の曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２とし、かつ、作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面とトラニオン脚軸案内面との接触部位がトラニオン脚軸案内面における継手径方向中央部となるように、前記外側継手部材の互いに対向するトラニオン脚軸案内面を非平行な平坦面としたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
相対面するトラニオン脚軸案内面は、継手内径側から継手外径側に向かってその間隔が大となるテーパ面であることを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
作動角をとってトリポード部材の中心が継手中心線より偏心したことによって生じる脚軸断面幅の増加量分の隙間を、脚軸外径面と案内面との間に確保したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
作動角が０°でのトルク負荷状態で、脚軸外径面の凸曲面の頂点乃至その近傍を中心としてトラニオン脚軸案内面と接触することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
トラニオンの脚軸の外径面が、研削又は焼入鋼切削で仕上げられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項６】
トラニオンに対して熱処理が施され、この熱処理が浸炭焼入焼戻しまたは浸炭窒化焼入焼戻しで行われていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項７】
少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位に硬化層を有し、この硬化層が、高周波焼入れ焼戻しにて形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項８】
少なくとも、脚軸付根および外側継手部材の案内面と接触する部位を省く部分が鍛造肌であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２６１５３０（Ｐ２０１０−２６１５３０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１３６４６（Ｐ２００９−１１３６４６）
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月８日（２００９．５．８）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
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