トリポード型等速自在継手
【課題】ローラ機構が脚軸に対して首振り揺動自在なトリポード型等速自在継手において、部品点数を増加させることなく、組立性に優れ、しかも安定した抜け止め機能を発揮することができるトリポード型等速自在継手を提供する。
【解決手段】トリポード部材32の脚軸39に装着されて、脚軸に対して首振り揺動自在なローラ機構33を備え、ローラ機構33が外側継手部材31のトラック溝36のローラ案内面37に沿って摺動するトリポード型等速自在継手である。首振り状態での外側継手部材31からのローラ機構33及びトリポード部材32を含む内部部品Sの抜けを規制する抜け止め用突起部50を、外側継手部材31の開口端部に設ける。抜け止め用突起部50は、非首振り状態での外側継手部材31への内部部品Sの挿脱を許容する。
【解決手段】トリポード部材32の脚軸39に装着されて、脚軸に対して首振り揺動自在なローラ機構33を備え、ローラ機構33が外側継手部材31のトラック溝36のローラ案内面37に沿って摺動するトリポード型等速自在継手である。首振り状態での外側継手部材31からのローラ機構33及びトリポード部材32を含む内部部品Sの抜けを規制する抜け止め用突起部50を、外側継手部材31の開口端部に設ける。抜け止め用突起部50は、非首振り状態での外側継手部材31への内部部品Sの挿脱を許容する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【0002】
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は、その内側継手部材としてトリポード部材を用いたトリポード型等速自在継手がある(特許文献1)。トリポード型等速自在継手は、例えば、図11と図12に示すように、外側継手部材1と、内側継手部材としてのトリポード部材2と、トルク伝達部材3とを備える。
【0003】
外側継手部材1は一端にて開口したカップ状のマウス部4と、このマウス部4の底壁から突設される軸部5とを備える。このマウス部4の内周面には、軸方向に延びる3本のトラック溝6が形成される。各トラック溝6の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面(ローラ摺接面)7a、7aが形成される。この場合、トルク伝達部材3は、ローラ案内面7aに対して転動するローラ15である。
【0004】
トリポード部材2はボス8と脚軸9とを備える。ボス8にはシャフト10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11が形成してある。脚軸9はボス8の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。
【0005】
ところで、外側継手部材1のマウス部4の内径面は、円周方向に交互に現れる小内径部7bと大内径部7cをローラ案内面7aで接続した3弁の花冠状を呈している。すなわち、外側継手部材1は、円周方向に向き合ったローラ案内面7a,7aと両ローラ案内面7a,7a間に設けられた大内径部7cからなるトラック溝6が内周の三箇所に形成されるものである。
【0006】
そして、外側継手部材1内に収納される内部部品(一般的には、トリポード部材2及びトルク伝達部材3)の外側継手部材1内からの抜けを規制する規制手段が設けられる。この図11と図12に示すトリポード型等速自在継手では、外側継手部材1に装着されるクリップ20にて構成される。クリップ20の形状は図に示すもの以外の形状、例えば円形のものも含む。
【0007】
すなわち、外側継手部材1の開口部において、小内径部7bのクリップ溝21を形成し、このクリップ溝21にクリップ20を装着するものである。これによって、内部部品が開口側に移動した際に、トルク伝達部材3のローラがこのクリップ20に係止することによって、抜けが規制される。
【0008】
また従来では、クリップを用いない抜け止め手段を備えたものもある(特許文献2及び特許文献3)。この特許文献2及び特許文献3では、ローラ案内面の開口端に、突起状の係止爪部を設けるものである。したがって、トルク伝達部材のローラが係止爪部に係止することによって、抜けが規制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特許第3979779号公報
【特許文献2】特開平11−336782号公報
【特許文献3】特開2002−235766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、前記図11と図12に示すようなクリップ20を用いた規制手段では、クリップ20を必要とするとともに、クリップ溝21を形成する必要があり、部品点数及び加工工数が増加することになる。しかも、クリップ溝21へのクリップ20の装着作業も必要として、組立工数の増加にもつながっていた。
【0011】
また、係止爪部を設けるものでは、クリップを必要としないので、部品点数及び加工工数の増加とならない。しかしながら、係止爪部を設ける場合、内部部品の外側継手部材内へ挿入する際には、係止爪部を弾性変形させて挿入する必要があり、その挿入時には比較的大きな挿入力を必要とし、組立性に劣ることになる。係止爪部を設ける場合、内部部品を外側継手部材に挿入した後、係止爪部を形成(塑性変形等による加工)するようにすれば、挿入時に係止爪部を有さないので、内部部品の外側継手部材への挿入は容易である。しかしながら、内部部品を外側継手部材に挿入した後に係止爪部を形成する場合、外側継手部材単品時の加工と相違して、加工しにくい問題が生じる。
【0012】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、ローラ機構が脚軸に対して首振り揺動自在なトリポード型等速自在継手において、部品点数を増加させることなく、組立性に優れ、しかも安定した抜け止め機能を発揮することができるトリポード型等速自在継手を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明のトリポード型等速自在継手は、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記トリポード部材の脚軸にそれぞれ装着されて、脚軸に対して首振り揺動自在なローラ機構とを備え、このローラ機構が前記外側継手部材のトラック溝の前記ローラ案内面に沿って摺動するトリポード型等速自在継手において、首振り状態での外側継手部材からのローラ機構及びトリポード部材を含む内部部品の抜けを規制するとともに、非首振り状態での外側継手部材への内部部品の挿脱を許容する抜け止め用突起部を、外側継手部材の開口端部に設けたものである。
【0014】
本発明のトリポード型等速自在継手によれば、ローラ機構の首振り状態、つまり、外側継手部材の軸方向に対して所定角度でローラが傾斜する状態では、抜け止め用突起部によって、ローラ機構、ひいてはトリポード部材を含む内部部品の外側継手部材からの抜けを規制することができる。また、ローラ機構の非首振り状態、つまり、外側継手部材の軸方向に対してローラが傾斜しない状態では、内部部品の挿脱が可能となる。
【0015】
前記抜け止め突起部は、ローラ案内面を転動するローラ機構のローラよりも継手外径側であるトラック溝奥側に配設される第1突起部と、ローラよりも継手内径側であるトラック溝開口側に配設される第2突起部とを備えたものとできる。
【0016】
第1突起部と第2突起部とを備えたものでは、ローラの外径部において、トラック溝奥側とトラック溝開口側とで、ローラを係止状とすることができる。これによって、安定した抜け防止機能を発揮する。第1突起部と第2突起部の両方があればローラがどちら側に傾いていても同じ位置で止まる。但し、第1突起部のみ、又は第2突起部のみでも可能である。
【0017】
前記第1突起部及び第2突起部が、各トラック溝の両ローラ案内面に配設されているのが好ましい。このように配設することによって、4箇所でローラが係止することになって、より安定した抜け防止機能を発揮する。
【0018】
前記第1突起部及び第2突起部が、各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方のみに配設されるものであってもよい。また、第1突起部が各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方に配置されるとともに、第2突起部が各トラック溝のローラ案内面の他方に配設されているものであってもよい。
【0019】
前記第1突起部及び第2突起部は、外側継手部材に取り外し不可として一体的に形成されているものであっても、外側継手部材に取り外し可能として付着されているものであってもよい。
【発明の効果】
【0020】
本発明では、内部部品を外側継手部材に抜き差しする際、外側継手部材の軸線に対する角度を制限することで、クリップ等の追加部品を用いないことによって、内部部品(ローラ機構及びトリポード部材)の外側継手部材からの脱落を防止できる。このように、クリップ等の追加部品を用いる必要がないので、クリップを用いるものに対して、部品点数、加工工数、及び組立工数の減少を図ることができて、コスト低減を達成できる。また、抜け止め用突起部が形成されていても、この抜け止め用突起部は、非首振り状態での外側継手部材への内部部品の挿脱を許容するものであるので、組立性に優れる。
【0021】
抜け止め用突起部が、第1突起部と第2突起部とを備えたものでは、安定した抜け防止機能を発揮することができ、しかも、構成の簡易化を図ることができる。特に、4箇所でローラが係止するものでは、より安定した抜け防止機能を発揮する。
【0022】
第1突起部及び第2突起部が取り外し不可とされるものでは、不意の抜けを防止できる。また、取り外し可能として付着されるものでは、装置への組み付け後には、第1突起部及び第2突起部を取り外すことができ、軽量化を図ることができる。また、外側継手部材へ内部部品を嵌入させる場合に、第1突起部及び第2突起部を取り外しておいて、搬送時や組み付け時等において第1突起部及び第2突起部を取り付けるようにして、内部部品の抜けを規制するようにしてもよい。また、取り外し可能として付着されるものでは、第1突起部や第2突起部等が損傷等した場合に交換することができ、外側継手部材全体を交換等する必要がなく、メンテナンス性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すトリポード型等速自在継手の正面図である。
【図2】前記図1に示すトリポード型等速自在継手の要部拡大正面図である。
【図3】前記図1に示すトリポード型等速自在継手のローラ機構の縦断面図である。
【図4】前記図1に示すトリポード型等速自在継手のローラ機構の横断面図である。
【図5】前記図1に示すトリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図6】前記図1に示すトリポード型等速自在継手のローラ機構と脚軸との関係を示し、(a)は非首振状態の要部断面図であり、(b)は首振状態の要部断面図である。
【図7】前記図1に示すトリポード型等速自在継手の首振状態の縦断面図である。
【図8】トリポード型等速自在継手の第2の実施形態を示す縦断面図である。
【図9】トリポード型等速自在継手の第3の実施形態を示す要部拡大正面図である。
【図10】トリポード型等速自在継手の第4の実施形態を示す要部拡大正面図である。
【図11】従来のトリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図12】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】
【0024】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
【0025】
図1は本発明に係るトリポード型等速自在継手を示し、トリポード型等速自在継手は、外側継手部材31と、内側継手部材としてのトリポード部材32と、トルク伝達部材としてのローラ機構33とを備える。
【0026】
外側継手部材31は一端にて開口したカップ状のマウス部34と、マウス部34の底壁から突設されるステム部35(図5参照)を有し、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36が形成してある。マウス部34は、横断面で見ると、大径部34aと小径部34bが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部34は、大径部34aと小径部34bとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる3本の前記トラック溝36が形成される。
【0027】
各トラック溝36の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面(ローラ摺接面)37、37が形成される。また、内径面においては、円周方向に交互に現れる小内径部45と大内径部46をローラ案内面37で接続した3弁の花冠状を呈している。すなわち、外側継手部材31は、円周方向に向き合ったローラ案内面37と両ローラ案内面37,37間に設けられた大内径部46からなるトラック溝36が内周の三箇所に形成されるものである。
【0028】
トリポード部材32はボス38と脚軸39とを備える。ボス38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40が形成してある。脚軸39はボス38の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。
【0029】
ローラ機構33は、トリポード部材32の脚軸39に首振り揺動自在に嵌合されるものであって、図3と図4に示すように、内側ローラ41と、外側ローラ42と、内側ローラ41と外側ローラ42との間に介在される針状ころ43とを備える。
【0030】
内側ローラ41の円筒形外周面41aを内側軌道面とし、外側ローラ42の円筒形内周面42aを外側軌道面として、これらの内外軌道面間に針状ころ43が転動自在に介在する。図3に示すように、針状ころ43は、できるだけ多くのころを入れた、保持器のない、いわゆる総ころ状態で組み込まれている。なお、外側ローラ42の内周面の軸方向両端部に環状溝が形成され、各環状溝には針状ころ43の抜け止め用のワッシャ47,48が装着されている。なお、図5と図6等は環状溝、ワッシャ47,48及び針状ころ43等の記載を省略しているが、実際には、環状溝、ワッシャ47,48及び針状ころ43等は図3に示すように備えている。
【0031】
脚軸39の外周面は、縦断面(図5等参照)で見ると脚軸39の軸線と平行なストレート形状であり、横断面(図4参照)で見ると、長軸が継手の軸線に直交する楕円形状である。脚軸39の断面形状は、トリポード部材32の軸方向で見た肉厚を減少させて略楕円状としてある。言い換えれば、脚軸39の断面形状は、トリポード部材32の軸方向で互いに向き合った面が相互方向に、つまり、仮想円筒面よりも小径側に退避している。
【0032】
内側ローラ(支持リング)41の内周面は、図3のように円弧状凸断面を有する。このことと、脚軸39の横断面形状が上述のように略楕円形状であり、脚軸39と内側ローラ41との間には所定のすきまが設けてあることから、内側ローラ41は脚軸39の軸方向での移動が可能であるばかりでなく、脚軸39に対して首振り揺動自在である。
【0033】
また、前記したように内側ローラ41と外側ローラ42は針状ころ43を介して相対回転自在にユニット化されているため、脚軸39に対し、内側ローラ41と外側ローラ42がユニットとして首振り揺動可能な関係にある。ここで、首振りとは、脚軸39の軸線L0(継手軸線Lに直交する軸線)に対して直交する軸線L1(継手軸線Lと平行である軸線)に対して内側ローラ41と外側ローラ42の軸線L2が、首振り角度θで傾くことをいう。また、図6(a)に示すように、軸線L1と軸線L2とが一致している状態を、非首振り状態と呼び、図6(b)に示すように、軸線L1と軸線L2とが最大首振り角度から非首振り状態までの所定角度θで内側ローラ41と外側ローラ42が傾いている状態を首振り状態と呼ぶ。
【0034】
ところで、このトリポード型等速自在継手は、図1と図2等に示すように、首振り状態での外側継手部材31からの内部部品Sの抜けを規制する抜け防止用突起部50が外側継手部材31の開口端部に設けられている。ここで、内部部品Sとは、ローラ機構33及びトリポード部材32を含む部品であって、図5等に示すように、外側継手部材31内に収納される部品である。
【0035】
抜け防止用突起部50は、図1と図2と図5等に示すように、ローラ案内面37を転動するローラ機構33のローラ42に対して、ローラ42よりも継手外径側であるトラック溝奥側に配設される第1突起部50aと、ローラ42よりも継手内径側であるトラック溝開口側に配設される第2突起部50bとを備える。
【0036】
第1突起部50aは、外側継手部材31の開口端31aであって、大内径部46側の案内面37に設けられた小ブロック片からなり、第2突起部50bは、外側継手部材31の開口端31a側であって、小内径部45側の案内面37に受けられた小ブロック片からなる。この場合、第1突起部50aが案内面37側の大内径部46に設けれ、第2突起部50bが案内面37側の小内径部45に設けられると表現してもよい。
【0037】
そして、図6(a)に示す非首振り状態では、図1と図2に示すように、ローラ42の外径面両端にある面取部により第1、第2突起部50a、50bを回避するので、ローラ機構33のローラ42は第1、第2突起部50a、50bに係合(係止)しない状態となる。このため、外側継手部材31へのローラ機構33の抜き差しが可能となる。これに対して、ローラ機構33が外側継手部材31の開口部に位置した状態で、図6(b)に示すように首振り状態となれば、図7に示すように、第1突起部50aにローラ42の外径面が係止状となるとともに、第2突起部50bにローラ42の内径面に係止状となって、ローラ機構33、ひいては内部部品Sの外側継手部材31からの抜けを規制することができる。
【0038】
本発明のトリポード型等速自在継手によれば、ローラ機構33の首振り状態、つまり、外側継手部材の軸方向に対して所定角度でローラ42が傾斜する状態では、抜け止め用突起部50によって、ローラ機構33、ひいてはトリポード部材32を含む内部部品Sの外側継手部材31からの抜けを規制することができる。
【0039】
内部部品Sを外側継手部材31に抜き差しする際、外側継手部材31の軸線に対する角度を制限することで、クリップ等の追加部品を用いることによって、内部部品S(ローラ機構33及びトリポード部材32)の外側継手部材31からの脱落を防止できる。このように、クリップ等の追加部品を用いる必要がないので、クリップを用いるものに対して、部品点数、加工工数、及び組立工数の減少を図ることができて、コスト低減を達成できる。また、抜け止め用突起部50が形成されていても、この抜け止め用突起部50は、非首振り状態での外側継手部材31への内部部品Sの挿脱を許容するものであるので、組立性に優れる。
【0040】
また、抜け止め用突起部50が、第1突起部50aと第2突起部50bとを備えているので、安定した抜け防止機能を発揮することができ、しかも、構成の簡易化を図ることができる。特に、4箇所でローラ42が係止するものでは、より安定した抜け防止機能を発揮する。
【0041】
等速自在継手としては、前記実施形態では、トリポード部材32の脚軸39を、その断面形状を変則楕円形状とした。これは、作動角をとった際に、ローラ機構33(ローラカセット)が首振り自在で、かつ外側継手部材31の案内面37に一定の姿勢を保ち、滑らかに転がるようにしたものである。このため、作動角に依存せず、誘起スラストを低く安定して維持することができる。
【0042】
ところで、前記実施形態では、各突起部50a,50bは外側継手部材31に一体的に形成され、外側継手部材31から分離できないものとなっている。すなわち、各突起部50a,50bを外側継手部材31と別部材として形成した後、溶接等の接合手段で外側継手部材31に一体的に接合するものであっても、外側継手部材31の形成時に、塑性加工や旋削工程等にて各突起部50a,50bを形成するようにしてもよい。
【0043】
図8では、突起部50a,50bの外側継手部材31の分離を可能としている。すなわち、突起部50a,50bを外側継手部材31に着脱可能に装着されるプレート51に設けるようにしている。この場合のプレート51としては、ローラ機構33を非首振り状態において、内部部品Sの外側継手部材31への抜き差しが可能なようにリング体で構成される。また、外側継手部材31への着脱機構(着脱手段)としては、螺着や嵌合等の種々の手段を採用することができる。
【0044】
このような等速自在継手を、ドライブシャフトの摺動式等速自在継手に用いる場合等において、車に組み込まれた際には、内部部品の外側継手部材31からの抜けが規制されるので、組み込まれ状態において、突起部50a,50bを有するプレート51を取り外すようにしてもよい。すなわち、等速自在継手を搬送する際や組み込み作業字等のみにプレート51を装着するようにしてもよい。
【0045】
また、前記図1等に示す等速自在継手では、トラック溝36毎に各突起部50a,50bは一対ずつ設けられていた。すなわち、各案内面に対応してぞれぞれの突起部50a,50bを形成していた。これに対して、図9に示すように、トラック溝36のいずれか一方の案内面37側にのみ突起部50a,50bを形成するようにしてもよい。また、図10に示すように、トラック溝36の一方の案内面37側に第1突起部50aを設け、トラック溝36の他方の案内面37側に第2突起部50bを設けるようにしてもよい。
【0046】
この図9や図10に示す等速自在継手であっても、非首振り状態では、図1と図2に示すように、ローラ機構33のローラ42に係合(係止)しない状態となる。このため、外側継手部材31へのローラ機構33の抜き差しが可能となる。これに対して、ローラ機構33が外側継手部材31の開口部に位置した状態で、首振り状態となれば、図7に示すように、第1突起部50aにローラ42の外径面が係止状となるとともに、第2突起部50bにローラ42の内径面に係止状となって、ローラ機構33、ひいては内部部品Sの外側継手部材31からの抜けを規制することができる。
【0047】
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って、例えば、前記実施形態では、全トラック溝36に、第1突起部50aと第2突起部50bを設けていたが、3つのトラック溝36のうち任意の2つ、又は任意の1つのトラック溝36のみに第1突起部50aと第2突起部50bを設けるようにしてもよい。
【0048】
等速自在継手としては、前記実施形態では、トリポード部材の脚軸を、その断面形状を変則楕円形状としたが、トリポード部材の脚軸をこのような変則楕円形状とせずに、脚軸の外周側に、針状ころと、ローラと、フリーリングとを配設したタイプであってもよい。この場合、トラック溝につば部を有するものであってもつば部を有さないものであってもよい。
【符号の説明】
【0049】
31 外側継手部材
32 トリポード部材
33 ローラ機構
36 トラック溝
37 ローラ案内面
39 脚軸
50a 第1突起部
50b 第2突起部
50 防止用突起部
S 内部部品
【技術分野】
【0001】
本発明は、トリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【0002】
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は、その内側継手部材としてトリポード部材を用いたトリポード型等速自在継手がある(特許文献1)。トリポード型等速自在継手は、例えば、図11と図12に示すように、外側継手部材1と、内側継手部材としてのトリポード部材2と、トルク伝達部材3とを備える。
【0003】
外側継手部材1は一端にて開口したカップ状のマウス部4と、このマウス部4の底壁から突設される軸部5とを備える。このマウス部4の内周面には、軸方向に延びる3本のトラック溝6が形成される。各トラック溝6の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面(ローラ摺接面)7a、7aが形成される。この場合、トルク伝達部材3は、ローラ案内面7aに対して転動するローラ15である。
【0004】
トリポード部材2はボス8と脚軸9とを備える。ボス8にはシャフト10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11が形成してある。脚軸9はボス8の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。
【0005】
ところで、外側継手部材1のマウス部4の内径面は、円周方向に交互に現れる小内径部7bと大内径部7cをローラ案内面7aで接続した3弁の花冠状を呈している。すなわち、外側継手部材1は、円周方向に向き合ったローラ案内面7a,7aと両ローラ案内面7a,7a間に設けられた大内径部7cからなるトラック溝6が内周の三箇所に形成されるものである。
【0006】
そして、外側継手部材1内に収納される内部部品(一般的には、トリポード部材2及びトルク伝達部材3)の外側継手部材1内からの抜けを規制する規制手段が設けられる。この図11と図12に示すトリポード型等速自在継手では、外側継手部材1に装着されるクリップ20にて構成される。クリップ20の形状は図に示すもの以外の形状、例えば円形のものも含む。
【0007】
すなわち、外側継手部材1の開口部において、小内径部7bのクリップ溝21を形成し、このクリップ溝21にクリップ20を装着するものである。これによって、内部部品が開口側に移動した際に、トルク伝達部材3のローラがこのクリップ20に係止することによって、抜けが規制される。
【0008】
また従来では、クリップを用いない抜け止め手段を備えたものもある(特許文献2及び特許文献3)。この特許文献2及び特許文献3では、ローラ案内面の開口端に、突起状の係止爪部を設けるものである。したがって、トルク伝達部材のローラが係止爪部に係止することによって、抜けが規制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特許第3979779号公報
【特許文献2】特開平11−336782号公報
【特許文献3】特開2002−235766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、前記図11と図12に示すようなクリップ20を用いた規制手段では、クリップ20を必要とするとともに、クリップ溝21を形成する必要があり、部品点数及び加工工数が増加することになる。しかも、クリップ溝21へのクリップ20の装着作業も必要として、組立工数の増加にもつながっていた。
【0011】
また、係止爪部を設けるものでは、クリップを必要としないので、部品点数及び加工工数の増加とならない。しかしながら、係止爪部を設ける場合、内部部品の外側継手部材内へ挿入する際には、係止爪部を弾性変形させて挿入する必要があり、その挿入時には比較的大きな挿入力を必要とし、組立性に劣ることになる。係止爪部を設ける場合、内部部品を外側継手部材に挿入した後、係止爪部を形成(塑性変形等による加工)するようにすれば、挿入時に係止爪部を有さないので、内部部品の外側継手部材への挿入は容易である。しかしながら、内部部品を外側継手部材に挿入した後に係止爪部を形成する場合、外側継手部材単品時の加工と相違して、加工しにくい問題が生じる。
【0012】
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、ローラ機構が脚軸に対して首振り揺動自在なトリポード型等速自在継手において、部品点数を増加させることなく、組立性に優れ、しかも安定した抜け止め機能を発揮することができるトリポード型等速自在継手を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明のトリポード型等速自在継手は、内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記トリポード部材の脚軸にそれぞれ装着されて、脚軸に対して首振り揺動自在なローラ機構とを備え、このローラ機構が前記外側継手部材のトラック溝の前記ローラ案内面に沿って摺動するトリポード型等速自在継手において、首振り状態での外側継手部材からのローラ機構及びトリポード部材を含む内部部品の抜けを規制するとともに、非首振り状態での外側継手部材への内部部品の挿脱を許容する抜け止め用突起部を、外側継手部材の開口端部に設けたものである。
【0014】
本発明のトリポード型等速自在継手によれば、ローラ機構の首振り状態、つまり、外側継手部材の軸方向に対して所定角度でローラが傾斜する状態では、抜け止め用突起部によって、ローラ機構、ひいてはトリポード部材を含む内部部品の外側継手部材からの抜けを規制することができる。また、ローラ機構の非首振り状態、つまり、外側継手部材の軸方向に対してローラが傾斜しない状態では、内部部品の挿脱が可能となる。
【0015】
前記抜け止め突起部は、ローラ案内面を転動するローラ機構のローラよりも継手外径側であるトラック溝奥側に配設される第1突起部と、ローラよりも継手内径側であるトラック溝開口側に配設される第2突起部とを備えたものとできる。
【0016】
第1突起部と第2突起部とを備えたものでは、ローラの外径部において、トラック溝奥側とトラック溝開口側とで、ローラを係止状とすることができる。これによって、安定した抜け防止機能を発揮する。第1突起部と第2突起部の両方があればローラがどちら側に傾いていても同じ位置で止まる。但し、第1突起部のみ、又は第2突起部のみでも可能である。
【0017】
前記第1突起部及び第2突起部が、各トラック溝の両ローラ案内面に配設されているのが好ましい。このように配設することによって、4箇所でローラが係止することになって、より安定した抜け防止機能を発揮する。
【0018】
前記第1突起部及び第2突起部が、各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方のみに配設されるものであってもよい。また、第1突起部が各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方に配置されるとともに、第2突起部が各トラック溝のローラ案内面の他方に配設されているものであってもよい。
【0019】
前記第1突起部及び第2突起部は、外側継手部材に取り外し不可として一体的に形成されているものであっても、外側継手部材に取り外し可能として付着されているものであってもよい。
【発明の効果】
【0020】
本発明では、内部部品を外側継手部材に抜き差しする際、外側継手部材の軸線に対する角度を制限することで、クリップ等の追加部品を用いないことによって、内部部品(ローラ機構及びトリポード部材)の外側継手部材からの脱落を防止できる。このように、クリップ等の追加部品を用いる必要がないので、クリップを用いるものに対して、部品点数、加工工数、及び組立工数の減少を図ることができて、コスト低減を達成できる。また、抜け止め用突起部が形成されていても、この抜け止め用突起部は、非首振り状態での外側継手部材への内部部品の挿脱を許容するものであるので、組立性に優れる。
【0021】
抜け止め用突起部が、第1突起部と第2突起部とを備えたものでは、安定した抜け防止機能を発揮することができ、しかも、構成の簡易化を図ることができる。特に、4箇所でローラが係止するものでは、より安定した抜け防止機能を発揮する。
【0022】
第1突起部及び第2突起部が取り外し不可とされるものでは、不意の抜けを防止できる。また、取り外し可能として付着されるものでは、装置への組み付け後には、第1突起部及び第2突起部を取り外すことができ、軽量化を図ることができる。また、外側継手部材へ内部部品を嵌入させる場合に、第1突起部及び第2突起部を取り外しておいて、搬送時や組み付け時等において第1突起部及び第2突起部を取り付けるようにして、内部部品の抜けを規制するようにしてもよい。また、取り外し可能として付着されるものでは、第1突起部や第2突起部等が損傷等した場合に交換することができ、外側継手部材全体を交換等する必要がなく、メンテナンス性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すトリポード型等速自在継手の正面図である。
【図2】前記図1に示すトリポード型等速自在継手の要部拡大正面図である。
【図3】前記図1に示すトリポード型等速自在継手のローラ機構の縦断面図である。
【図4】前記図1に示すトリポード型等速自在継手のローラ機構の横断面図である。
【図5】前記図1に示すトリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図6】前記図1に示すトリポード型等速自在継手のローラ機構と脚軸との関係を示し、(a)は非首振状態の要部断面図であり、(b)は首振状態の要部断面図である。
【図7】前記図1に示すトリポード型等速自在継手の首振状態の縦断面図である。
【図8】トリポード型等速自在継手の第2の実施形態を示す縦断面図である。
【図9】トリポード型等速自在継手の第3の実施形態を示す要部拡大正面図である。
【図10】トリポード型等速自在継手の第4の実施形態を示す要部拡大正面図である。
【図11】従来のトリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図12】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】
【0024】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
【0025】
図1は本発明に係るトリポード型等速自在継手を示し、トリポード型等速自在継手は、外側継手部材31と、内側継手部材としてのトリポード部材32と、トルク伝達部材としてのローラ機構33とを備える。
【0026】
外側継手部材31は一端にて開口したカップ状のマウス部34と、マウス部34の底壁から突設されるステム部35(図5参照)を有し、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36が形成してある。マウス部34は、横断面で見ると、大径部34aと小径部34bが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部34は、大径部34aと小径部34bとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる3本の前記トラック溝36が形成される。
【0027】
各トラック溝36の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面(ローラ摺接面)37、37が形成される。また、内径面においては、円周方向に交互に現れる小内径部45と大内径部46をローラ案内面37で接続した3弁の花冠状を呈している。すなわち、外側継手部材31は、円周方向に向き合ったローラ案内面37と両ローラ案内面37,37間に設けられた大内径部46からなるトラック溝36が内周の三箇所に形成されるものである。
【0028】
トリポード部材32はボス38と脚軸39とを備える。ボス38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40が形成してある。脚軸39はボス38の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。
【0029】
ローラ機構33は、トリポード部材32の脚軸39に首振り揺動自在に嵌合されるものであって、図3と図4に示すように、内側ローラ41と、外側ローラ42と、内側ローラ41と外側ローラ42との間に介在される針状ころ43とを備える。
【0030】
内側ローラ41の円筒形外周面41aを内側軌道面とし、外側ローラ42の円筒形内周面42aを外側軌道面として、これらの内外軌道面間に針状ころ43が転動自在に介在する。図3に示すように、針状ころ43は、できるだけ多くのころを入れた、保持器のない、いわゆる総ころ状態で組み込まれている。なお、外側ローラ42の内周面の軸方向両端部に環状溝が形成され、各環状溝には針状ころ43の抜け止め用のワッシャ47,48が装着されている。なお、図5と図6等は環状溝、ワッシャ47,48及び針状ころ43等の記載を省略しているが、実際には、環状溝、ワッシャ47,48及び針状ころ43等は図3に示すように備えている。
【0031】
脚軸39の外周面は、縦断面(図5等参照)で見ると脚軸39の軸線と平行なストレート形状であり、横断面(図4参照)で見ると、長軸が継手の軸線に直交する楕円形状である。脚軸39の断面形状は、トリポード部材32の軸方向で見た肉厚を減少させて略楕円状としてある。言い換えれば、脚軸39の断面形状は、トリポード部材32の軸方向で互いに向き合った面が相互方向に、つまり、仮想円筒面よりも小径側に退避している。
【0032】
内側ローラ(支持リング)41の内周面は、図3のように円弧状凸断面を有する。このことと、脚軸39の横断面形状が上述のように略楕円形状であり、脚軸39と内側ローラ41との間には所定のすきまが設けてあることから、内側ローラ41は脚軸39の軸方向での移動が可能であるばかりでなく、脚軸39に対して首振り揺動自在である。
【0033】
また、前記したように内側ローラ41と外側ローラ42は針状ころ43を介して相対回転自在にユニット化されているため、脚軸39に対し、内側ローラ41と外側ローラ42がユニットとして首振り揺動可能な関係にある。ここで、首振りとは、脚軸39の軸線L0(継手軸線Lに直交する軸線)に対して直交する軸線L1(継手軸線Lと平行である軸線)に対して内側ローラ41と外側ローラ42の軸線L2が、首振り角度θで傾くことをいう。また、図6(a)に示すように、軸線L1と軸線L2とが一致している状態を、非首振り状態と呼び、図6(b)に示すように、軸線L1と軸線L2とが最大首振り角度から非首振り状態までの所定角度θで内側ローラ41と外側ローラ42が傾いている状態を首振り状態と呼ぶ。
【0034】
ところで、このトリポード型等速自在継手は、図1と図2等に示すように、首振り状態での外側継手部材31からの内部部品Sの抜けを規制する抜け防止用突起部50が外側継手部材31の開口端部に設けられている。ここで、内部部品Sとは、ローラ機構33及びトリポード部材32を含む部品であって、図5等に示すように、外側継手部材31内に収納される部品である。
【0035】
抜け防止用突起部50は、図1と図2と図5等に示すように、ローラ案内面37を転動するローラ機構33のローラ42に対して、ローラ42よりも継手外径側であるトラック溝奥側に配設される第1突起部50aと、ローラ42よりも継手内径側であるトラック溝開口側に配設される第2突起部50bとを備える。
【0036】
第1突起部50aは、外側継手部材31の開口端31aであって、大内径部46側の案内面37に設けられた小ブロック片からなり、第2突起部50bは、外側継手部材31の開口端31a側であって、小内径部45側の案内面37に受けられた小ブロック片からなる。この場合、第1突起部50aが案内面37側の大内径部46に設けれ、第2突起部50bが案内面37側の小内径部45に設けられると表現してもよい。
【0037】
そして、図6(a)に示す非首振り状態では、図1と図2に示すように、ローラ42の外径面両端にある面取部により第1、第2突起部50a、50bを回避するので、ローラ機構33のローラ42は第1、第2突起部50a、50bに係合(係止)しない状態となる。このため、外側継手部材31へのローラ機構33の抜き差しが可能となる。これに対して、ローラ機構33が外側継手部材31の開口部に位置した状態で、図6(b)に示すように首振り状態となれば、図7に示すように、第1突起部50aにローラ42の外径面が係止状となるとともに、第2突起部50bにローラ42の内径面に係止状となって、ローラ機構33、ひいては内部部品Sの外側継手部材31からの抜けを規制することができる。
【0038】
本発明のトリポード型等速自在継手によれば、ローラ機構33の首振り状態、つまり、外側継手部材の軸方向に対して所定角度でローラ42が傾斜する状態では、抜け止め用突起部50によって、ローラ機構33、ひいてはトリポード部材32を含む内部部品Sの外側継手部材31からの抜けを規制することができる。
【0039】
内部部品Sを外側継手部材31に抜き差しする際、外側継手部材31の軸線に対する角度を制限することで、クリップ等の追加部品を用いることによって、内部部品S(ローラ機構33及びトリポード部材32)の外側継手部材31からの脱落を防止できる。このように、クリップ等の追加部品を用いる必要がないので、クリップを用いるものに対して、部品点数、加工工数、及び組立工数の減少を図ることができて、コスト低減を達成できる。また、抜け止め用突起部50が形成されていても、この抜け止め用突起部50は、非首振り状態での外側継手部材31への内部部品Sの挿脱を許容するものであるので、組立性に優れる。
【0040】
また、抜け止め用突起部50が、第1突起部50aと第2突起部50bとを備えているので、安定した抜け防止機能を発揮することができ、しかも、構成の簡易化を図ることができる。特に、4箇所でローラ42が係止するものでは、より安定した抜け防止機能を発揮する。
【0041】
等速自在継手としては、前記実施形態では、トリポード部材32の脚軸39を、その断面形状を変則楕円形状とした。これは、作動角をとった際に、ローラ機構33(ローラカセット)が首振り自在で、かつ外側継手部材31の案内面37に一定の姿勢を保ち、滑らかに転がるようにしたものである。このため、作動角に依存せず、誘起スラストを低く安定して維持することができる。
【0042】
ところで、前記実施形態では、各突起部50a,50bは外側継手部材31に一体的に形成され、外側継手部材31から分離できないものとなっている。すなわち、各突起部50a,50bを外側継手部材31と別部材として形成した後、溶接等の接合手段で外側継手部材31に一体的に接合するものであっても、外側継手部材31の形成時に、塑性加工や旋削工程等にて各突起部50a,50bを形成するようにしてもよい。
【0043】
図8では、突起部50a,50bの外側継手部材31の分離を可能としている。すなわち、突起部50a,50bを外側継手部材31に着脱可能に装着されるプレート51に設けるようにしている。この場合のプレート51としては、ローラ機構33を非首振り状態において、内部部品Sの外側継手部材31への抜き差しが可能なようにリング体で構成される。また、外側継手部材31への着脱機構(着脱手段)としては、螺着や嵌合等の種々の手段を採用することができる。
【0044】
このような等速自在継手を、ドライブシャフトの摺動式等速自在継手に用いる場合等において、車に組み込まれた際には、内部部品の外側継手部材31からの抜けが規制されるので、組み込まれ状態において、突起部50a,50bを有するプレート51を取り外すようにしてもよい。すなわち、等速自在継手を搬送する際や組み込み作業字等のみにプレート51を装着するようにしてもよい。
【0045】
また、前記図1等に示す等速自在継手では、トラック溝36毎に各突起部50a,50bは一対ずつ設けられていた。すなわち、各案内面に対応してぞれぞれの突起部50a,50bを形成していた。これに対して、図9に示すように、トラック溝36のいずれか一方の案内面37側にのみ突起部50a,50bを形成するようにしてもよい。また、図10に示すように、トラック溝36の一方の案内面37側に第1突起部50aを設け、トラック溝36の他方の案内面37側に第2突起部50bを設けるようにしてもよい。
【0046】
この図9や図10に示す等速自在継手であっても、非首振り状態では、図1と図2に示すように、ローラ機構33のローラ42に係合(係止)しない状態となる。このため、外側継手部材31へのローラ機構33の抜き差しが可能となる。これに対して、ローラ機構33が外側継手部材31の開口部に位置した状態で、首振り状態となれば、図7に示すように、第1突起部50aにローラ42の外径面が係止状となるとともに、第2突起部50bにローラ42の内径面に係止状となって、ローラ機構33、ひいては内部部品Sの外側継手部材31からの抜けを規制することができる。
【0047】
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って、例えば、前記実施形態では、全トラック溝36に、第1突起部50aと第2突起部50bを設けていたが、3つのトラック溝36のうち任意の2つ、又は任意の1つのトラック溝36のみに第1突起部50aと第2突起部50bを設けるようにしてもよい。
【0048】
等速自在継手としては、前記実施形態では、トリポード部材の脚軸を、その断面形状を変則楕円形状としたが、トリポード部材の脚軸をこのような変則楕円形状とせずに、脚軸の外周側に、針状ころと、ローラと、フリーリングとを配設したタイプであってもよい。この場合、トラック溝につば部を有するものであってもつば部を有さないものであってもよい。
【符号の説明】
【0049】
31 外側継手部材
32 トリポード部材
33 ローラ機構
36 トラック溝
37 ローラ案内面
39 脚軸
50a 第1突起部
50b 第2突起部
50 防止用突起部
S 内部部品
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記トリポード部材の脚軸にそれぞれ装着されて、脚軸に対して首振り揺動自在なローラ機構とを備え、このローラ機構が前記外側継手部材のトラック溝の前記ローラ案内面に沿って摺動するトリポード型等速自在継手において、
首振り状態での外側継手部材からのローラ機構及びトリポード部材を含む内部部品の抜けを規制するとともに、非首振り状態での外側継手部材への内部部品の挿脱を許容する抜け止め用突起部を、外側継手部材の開口端側に設け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】
前記抜け止め突起部は、ローラ案内面を転動するローラ機構のローラよりも継手外径側に配設される第1突起部と、ローラよりも継手内径側に配設される第2突起部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項3】
前記第1突起部及び第2突起部が、各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方のみに配設されていることを特徴とする請求項2に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項4】
前記第1突起部が各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方に配置されるとともに、前記第2突起部が各トラック溝のローラ案内面の他方に配設されていることを特徴とする請求項2に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項5】
前記第1突起部及び第2突起部は、外側継手部材に取り外し不可として一体的に形成されていることを特徴とする請求項2〜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】
前記第1突起部及び第2突起部は、外側継手部材に取り外し可能として付着されていることを特徴とする請求項2〜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7】
前記第1突起部及び第2突起部が、外側継手部材に着脱可能に装着されたプレートに設けられたことを特徴とする請求項6に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項1】
内周面に軸方向に延びる三本のトラック溝が形成され、各トラック溝の両側でそれぞれ軸方向に延びるローラ案内面を有する外側継手部材と、半径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、前記トリポード部材の脚軸にそれぞれ装着されて、脚軸に対して首振り揺動自在なローラ機構とを備え、このローラ機構が前記外側継手部材のトラック溝の前記ローラ案内面に沿って摺動するトリポード型等速自在継手において、
首振り状態での外側継手部材からのローラ機構及びトリポード部材を含む内部部品の抜けを規制するとともに、非首振り状態での外側継手部材への内部部品の挿脱を許容する抜け止め用突起部を、外側継手部材の開口端側に設け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】
前記抜け止め突起部は、ローラ案内面を転動するローラ機構のローラよりも継手外径側に配設される第1突起部と、ローラよりも継手内径側に配設される第2突起部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項3】
前記第1突起部及び第2突起部が、各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方のみに配設されていることを特徴とする請求項2に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項4】
前記第1突起部が各トラック溝のローラ案内面のいずれか一方に配置されるとともに、前記第2突起部が各トラック溝のローラ案内面の他方に配設されていることを特徴とする請求項2に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項5】
前記第1突起部及び第2突起部は、外側継手部材に取り外し不可として一体的に形成されていることを特徴とする請求項2〜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】
前記第1突起部及び第2突起部は、外側継手部材に取り外し可能として付着されていることを特徴とする請求項2〜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7】
前記第1突起部及び第2突起部が、外側継手部材に着脱可能に装着されたプレートに設けられたことを特徴とする請求項6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12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2013−79681(P2013−79681A)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−220114(P2011−220114)
【出願日】平成23年10月4日(2011.10.4)
【出願人】(000102692)NTN株式会社 (9,006)
【公開日】平成25年5月2日(2013.5.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月4日(2011.10.4)
【出願人】(000102692)NTN株式会社 (9,006)
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