摺動式トリポード型等速ジョイント
【課題】ニードル循環タイプの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、ニードルユニットの変形を回避し得るようにしたスライドストッパ構造を実現する。
【解決手段】有底筒状に形成され、内周面に３本の軌道溝１６を有する外輪１０と、軌道溝１６に挿入される３本のトリポード軸部２２を備えるトリポード２０と、トリポード軸部２２に対して揺動可能に設けられ、且つ軌道溝１６の側面に沿って転動可能なニードルユニット３０とを備える。外輪１０は、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置で、ニードルユニット３０の外輪底部１０ａ側への移動を規制するストッパ部１３、１４を有する。ストッパ部１３、１４は、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側の端部に設けられた、外輪底部１０ａ側に向かうにつれて軸状転動体５０に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。
【解決手段】有底筒状に形成され、内周面に３本の軌道溝１６を有する外輪１０と、軌道溝１６に挿入される３本のトリポード軸部２２を備えるトリポード２０と、トリポード軸部２２に対して揺動可能に設けられ、且つ軌道溝１６の側面に沿って転動可能なニードルユニット３０とを備える。外輪１０は、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置で、ニードルユニット３０の外輪底部１０ａ側への移動を規制するストッパ部１３、１４を有する。ストッパ部１３、１４は、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側の端部に設けられた、外輪底部１０ａ側に向かうにつれて軸状転動体５０に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動式トリポード型等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の摺動式トリポード型等速ジョイントとして、例えば、特開２００５−９８４０２号公報（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントは、内周面に３本の軌道溝が形成された有底筒状の外輪と、各軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を有するトリポードと、各軌道溝に挿入されたローラと、各トリポード軸部に外嵌されて各ローラを回転自在に支持する中間部材（リング）と、ローラとリングとの間に転動可能に介在された転動体（ボール）と、を備えている。この構成により動力を伝達すると、転動体と中間部材、および転動体とローラの間には転がり抵抗の他に、滑りによって大きな抵抗が発生する。
【０００３】
そこで、この抵抗を低減するために、例えば、特許第２７６３６２４号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特許文献２に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントは、転動体をニードルにするとともに上記のローラを排除することにより、転動体が軌道溝を転動するようにし、且つその転動体が中間部材（ブロック）の外周を循環可能に保持器によって支持されるように構成されている。なお、この場合には、複数のニードルと中間部材と保持器とを組み付けてなるニードルユニットが、トリポード軸部に対して揺動可能に設けられている。これにより、転動体と中間部材、および転動体と軌道溝の間の滑りによる抵抗を大幅に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９８４０２号公報
【特許文献２】特許第２７６３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような摺動式トリポード型等速ジョイントは、トリポード軸部に組み付けられた転動体や中間部材を含むトリポードが、外輪に対して、外輪の軌道溝延伸方向に相対移動可能に構成されている。そのため、車両への組み付けを行う際には、トリポードと外輪の相対移動を規制するスライドストッパが必要となる。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントの場合には、トリポード軸部に組み付けられたローラを外輪底部に当接させるようにしたストッパ構造が従来より採用されている。この場合、ローラは、強度の高い浸炭部品が用いられるので、破損することもなく、特に問題は生じない。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントの場合、上記従来と同様のストッパ構造を採用すると、トリポード軸部に対して揺動可能に設けられるニードルユニットが外輪底部に当接する構造となる。しかし、ニードルユニットは、通常、浸炭部品に比べて強度の低いプレス鋼板で形成される保持器を含み、しかもローラに比べて頑強な構造を有していないため、外輪底部に当接したときに変形する恐れがある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ニードル循環タイプの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、ニードルユニットの変形を回避し得るようにしたスライドストッパ構造を実現することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、
有底筒状に形成され、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝を有する外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、且つ、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なニードルユニットと、
を備え、
前記外輪は、前記ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置で、前記ニードルユニットの前記外輪底部側への移動を規制するストッパ部を有することである。
【００１０】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記ニードルユニットは、
前記トリポード軸部の外周に前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外面に前記軌道溝の側面と対向する外側動力伝達面を有する中間部材と、
前記軌道溝の側面と前記外側動力伝達面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の軸状転動体と、
前記軸状転動体が前記中間部材の外周を循環可能となるように前記軸状転動体を支持する保持器と、を備え、
前記軌道溝の両側面には、前記軌道溝の延伸方向に延び、前記軸状転動体が転動可能な軌道凹部が形成され、
前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の少なくとも一方の前記軌道凹部の外輪底部側に設けられ、前記外輪底部側に向かうにつれて前記軸状転動体に近づくように傾斜した傾斜面により構成されていることである。
【００１１】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項２において、前記傾斜面は、円弧面であることである。
【００１２】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項３において、前記円弧面の曲率半径は、前記軸状転動体の半径と同等、若しくは、前記軸状転動体の半径よりも大きくされていることである。
【００１３】
請求項５に係る発明の特徴は、請求項２において、前記傾斜面は、平坦面であることである。
【００１４】
請求項６に係る発明の特徴は、請求項２〜５の何れか一項において、前記ニードルユニットは、前記中間部材と前記軌道凹部との間に位置している前記軸状転動体が前記ストッパ部に接触するように構成されていることである。
【００１５】
請求項７に係る発明の特徴は、請求項２〜６の何れか一項において、前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の両方の前記軌道凹部に設けられていることである。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、外輪は、ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置で、ニードルユニットの外輪底部側への移動を規制するストッパ部を有する。これにより、トリポード軸部に揺動可能に設けられたニードルユニットと共にトリポードを、外輪に対して、外輪底部側にスライドさせると、外輪に設けられたストッパ部により、ニードルユニットが外輪底部側への移動を規制される。このとき、ストッパ部は、ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置に設けられているので、ニードルユニットが外輪底部に当接して変形してしまう恐れを回避することができる。これにより、ニードルユニットの変形を回避し得るようにしたスライドストッパ構造を実現することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、ニードルユニットは、トリポード軸部の外周にトリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外面に軌道溝の側面と対向する外側動力伝達面を有する中間部材と、軌道溝の側面と外側動力伝達面との間に、軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の軸状転動体と、軸状転動体が中間部材の外周を循環可能となるように軸状転動体を支持する保持器と、を備え、軌道溝の両側面には、軌道溝の延伸方向に延び、軸状転動体が転動可能な軌道凹部が形成され、ストッパ部は、それぞれの軌道溝の少なくとも一方の軌道凹部の外輪底部側に設けられ、外輪底部側に向かうにつれて軸状転動体に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。
【００１８】
本願発明では、トリポード軸部に揺動可能に設けられたニードルユニットと共にトリポードを、外輪に対して、外輪底部側にスライドさせると、ニードルユニットの軸状転動体が軌道溝に設けられた軌道凹部を転動する。そして、軸状転動体が軌道凹部の外輪底部側に設けられた傾斜面よりなるストッパ部に到達すると、傾斜面の楔効果により、軸状転動体の外輪底部側への転動が規制される。このとき、ストッパ部は、ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置に設けられているので、ニードルユニットが外輪底部に当接して変形してしまう恐れを回避することができる。なお、軸状転動体は、通常、強度の高い熱処理部品が用いられるので、ストッパ部の傾斜面に当接したときに変形する恐れは少ない。また、本発明のスライドストッパ構造は、軸状転動体が転動する軌道凹部の外輪底部側に、傾斜面よりなるストッパ部を設けるだけでよいため、単純な構造で安価に実現することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、傾斜面は、円弧面で形成されている。このようにすることで、軸状転動体が転動する軌道凹部の底面と傾斜面を滑らかに接続することができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、円弧面の曲率半径は、軸状転動体の半径と同等、若しくは、軸状転動体の半径よりも大きくされている。即ち、円弧面の曲率半径は、軸状転動体の半径よりも小さくされない。このようにすることで、円弧面の外輪底部側端縁に形成される角部に軸状転動体が当接しないようにすることができるため、軸状転動体の損傷を回避することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、傾斜面は、平坦面で形成されている。このようにすることで、傾斜面が円弧面で形成されている場合に比べて、傾斜面の楔効果による軸状転動体の噛み込みを有利に抑制することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、ニードルユニットは、中間部材と軌道凹部との間に位置している軸状転動体がストッパ部に接触するように構成されている。このようにすることで、軸状転動体がストッパ部に接触したときに、その接触した軸状転動体のニードルユニットに対する変位量を少なくすることができるので、ニードルユニットの変形を抑制することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、ストッパ部は、それぞれの軌道溝の両方の軌道凹部に設けられている。このようにすることで、ストッパ部が一方の軌道凹部に設けられている場合に比べて、一対の傾斜面により形成される楔角度を大きくすることが可能となるので、楔効果による軸状転動体の噛み込み発生を有利に抑制することができる。また、軌道溝の側面の両側に設けられる軌道凹部の形状が異なると、外輪を製造する際に施される焼き入れパターンが軌道溝の側面の両側で異なるので、軌道溝の両方の軌道凹部にストッパ部を設けるようにすることで、外輪の製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】等速ジョイント１の斜視図であり、外輪１０を軸方向に切断した状態を示す。
【図２】等速ジョイント１の一部の組み付け状態における、外輪１０の開口側から見た図である。
【図３】等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。
【図４】等速ジョイント１の一部の軸方向断面図であり、ニードルユニット３０が軌道溝１６の中間部に位置する状態を示す。
【図５】等速ジョイント１の一部の軸方向断面図であり、ニードルユニット３０が軌道溝１６の最も外輪底部側に位置する状態を示す。
【図６】中間部材４０の分割部材４１のみの斜視図である。
【図７】保持器６０に軸状転動体５０を組み付けた状態の斜視図である。
【図８】（ａ）：保持器６０の正面図である。（ｂ）：（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ｃ）：（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイント（以下、単に「等速ジョイント」と称する）を具体化した実施形態について図１〜図８を参照しつつ説明する。ここで、本実施形態の等速ジョイントは、車両の動力伝達シャフトの連結に用いる場合を例に挙げて説明する。例えば、ディファレンシャルギヤに連結された軸部とドライブシャフトの中間シャフトとの連結部位に用いる場合である。
【００２６】
図１〜図３に示すように、等速ジョイント１は、外輪１０と、トリポード２０と、ニードルユニット３０とから構成される。
【００２７】
図１に示すように、外輪１０は、筒状部１１と、連結軸部１２とから構成される。筒状部１１は、有底筒状に形成されている。連結軸部１２は、筒状部１１の底部から軸方向外方に延びるように、筒状部１１と同軸的に且つ一体に形成されている。この連結軸部１２は、ディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。
【００２８】
そして、図１〜図３に示すように、筒状部１１の内周面には、外輪回転軸方向（図２の前後方向）に延びる軌道溝１６が、外輪回転軸の周方向に等間隔に３本形成されている。各軌道溝１６における溝延伸方向に直交する断面形状が、外輪１０の回転軸中心に向かって開口するコの字形をなしている。つまり、各軌道溝１６は、ほぼ平面状に形成された溝底面１６１と、溝底面１６１に直交するようなほぼ平面状に形成され且つそれぞれ平行に対向する側面１６２、１６３とを備える。
【００２９】
それぞれの側面１６２、１６３には、外輪回転軸方向に延びる軌道凹部１７、１８が形成されている。この軌道凹部１７、１８は、軌道溝１６の側面１６２、１６３のうち、外輪１０の径方向のほぼ中央部に形成されている。この軌道凹部１７、１８の開口幅（図２、図３の上下幅）は、開口側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。つまり、軌道凹部１７、１８は、ほぼ平面状の底面１７ａ、１８ａと傾斜した側面１７ｂ、１８ｂとを有している。この軌道凹部１７、１８には、ニードルユニット３０に組み付けられた後述の軸状転動体５０が、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａを転動可能に配置される。
【００３０】
図４および図５に示すように、それぞれの軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側端部には、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側へ軸状転動体５０がそれ以上転動するのを規制するストッパ部１３、１４が設けられている。このストッパ部１３、１４は、図５に示すように、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置に設けられている。このストッパ部１３、１４は、外輪底部１０ａ側に向かうにつれて軸状転動体５０に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。
【００３１】
具体的には、本実施形態でのストッパ部１３、１４の傾斜面は、軌道凹部１７、１８の延伸方向の断面形状が円弧形状となった円弧面である。図４に示すように、この円弧面の曲率半径Ｒ１は、軸状転動体５０の転動面部５１の半径Ｒ２と同等、若しくは、転動面部５１の半径Ｒ２よりも少し大きくなるように設定されている。これにより、ストッパ部１３、１４の円弧面は、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａと、段差が無く滑らかに連続するように接続されている。また、円弧面の外輪底部１０ａ側端縁に形成される角部に軸状転動体５０が当接しないようにされていることによって、軸状転動体５０の損傷が発生しないようにされている。
【００３２】
図１および図３に示すように、トリポード２０は、外輪１０の筒状部１１の内側に配置されている。このトリポード２０は、ボス部２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。ボス部２１は、環状であり、その内周側には内歯スプライン２１ａが形成されている。この内歯スプライン２１ａは、中間シャフト２の端部の外歯スプラインに嵌合連結される。また、ボス部２１の外周面は、ほぼ球面凸状に形成されている。
【００３３】
それぞれのトリポード軸部２２は、ボス部２１の外周面からそれぞれボス部２１の径方向外方に延びるように立設されている。これらのトリポード軸部２２は、ボス部２１の周方向に等間隔（１２０°間隔）に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部２２の少なくとも先端部は、外輪１０の筒状部１１のそれぞれの軌道溝１６内に挿入されている。それぞれのトリポード軸部２２は、球面凸状に形成されている。それぞれのトリポード軸部２２の中心軸（以下、「トリポード軸」とも称する）は、トリポード２０の回転軸（中間シャフト２の回転軸）と直交する。
【００３４】
ニードルユニット３０は、図１に示すように、全体形状としては環状であり、それぞれのトリポード軸部２２の外周側に配置されている。さらに、ニードルユニット３０は、軌道溝１６が延びる方向に移動可能となるように、軌道溝１６に嵌合されている。このニードルユニット３０は、中間部材４０と、複数の転動体５０と、保持器６０とから構成される。
【００３５】
図１および図３〜図５に示すように、中間部材４０は、一対の分割部材４１、４２から構成される。一対の分割部材４１、４２を一体的に見た場合に、中間部材４０の全体形状としての外形はほぼ矩形に形成されている。さらに、中間部材４０を全体としてみた場合に、中間部材４０の中央には、円形孔に相当する部分が形成されている。
【００３６】
一対の分割部材４１、４２は、トリポード軸（図３の上下方向）および中間シャフト２の回転軸（図３の前後方向）を通る平面に対して、面対称な形状からなるように別体で構成され、それぞれ独立している。そして、一対の分割部材４１、４２は、図１および図３〜図５に示すように、軌道溝１６の側面１６２、１６３の両側からトリポード軸部２２を挟むように配置されている。つまり、両分割部材４１、４２は、動力伝達方向（外輪回転軸回りまたは中間シャフト回転軸回りの方向）の両側からトリポード軸部２２を挟むように配置されている。そして、一対の分割部材４１、４２は、トリポード軸部２２に対して、トリポード軸部２２の軸直交方向の全ての方向から見た場合に、揺動可能に設けられている。
【００３７】
ここで、図６を参照して、一方の分割部材４１の詳細な形状について説明する。なお、他方の分割部材４２は、上述したように、一方の分割部材４１と対称形状のものであるため、詳細な説明は省略する。
【００３８】
分割部材４１は、矩形ブロック状に形成されている。この分割部材４１の周面は、トリポード接触面４１ａと、動力伝達面４１ｂと、トリポード回転軸方向の端面４１ｃ、４１ｄを有している。ここで、中間部材４０を一体として見た場合に、トリポード接触面４１ａが内周面を形成し、動力伝達面４１ｂおよび端面４１ｃ、４１ｄが外周面を形成する。
【００３９】
トリポード接触面４１ａは、トリポード軸部２２に対して、トリポード軸部２２の軸直交方向の全ての方向から見た場合に揺動可能に接触するような部分球面凹状に形成されている。そして、トリポード接触面４１ａにおける球面中心は、トリポード接触面４１ａの図３の上下方向幅（分割部材４１の厚み）の中央付近であって、トリポード軸部２２の図３の前後方向幅（分割部材４１の長手方向の長さ）の中央付近に位置している。つまり、トリポード接触面４１ａは、トリポード軸部２２の外周面に嵌合され、嵌合された状態でトリポード軸部２２の軸方向に離脱しない形状をなしている。
【００４０】
動力伝達面４１ｂは、トリポード接触面４１ａの裏面側、すなわち図６の右手前側に設けられている。動力伝達面４１ｂは、ほぼ平面状で矩形状に形成されている。この動力伝達面４１ｂの外輪回転軸方向の両端側は、僅かに湾曲するように形成されている。つまり、動力伝達面４１ｂの中央部が、図３の左右方向の外方に最も突出している。
【００４１】
そして、一方の分割部材４１の動力伝達面４１ｂが軌道溝１６の側面１６３に対してほぼ平行に対向するように、各分割部材４１が配置されている。なお、他方の分割部材４２についても、同様に、動力伝達面が軌道溝１６の側面１６２に対してほぼ平行に対向するように、分割部材４２が配置されている。つまり、外輪１０の回転軸と中間シャフト２の回転軸が一致している姿勢（ジョイント角０°）において、動力伝達面４１ｂは、トリポード軸部２２の中心軸と中間シャフト２の回転軸を通る平面にほぼ平行となる。そして、動力伝達面４１ｂは、複数（本実施形態では、３〜４個）の軸状転動体５０に接触し得る範囲を有している。
【００４２】
端面４１ｃ、４１ｄは、図６の左手前側および右奥側、すなわち分割部材４１の長手方向の両端に位置する部位である。この端面４１ｃ、４１ｄは、動力伝達面４１ｂにほぼ直交する平面からなる。つまり、この端面４１ｃ、４１ｄは、軌道溝１６の側面１６３にほぼ直交する平面からなる。
【００４３】
軸状転動体５０は、図１〜図５および図７に示すように、ニードルである。そして、図１に示すように、複数の軸状転動体５０が、中間部材４０を一体として見た場合の外周を循環するように設けられている。複数の軸状転動体５０のうち一部（本実施形態においては、３〜４個）は、軌道溝１６の軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａと一対の分割部材４１、４２の動力伝達面４１ｂ、４２ｂとの間に、底面１７ａ、１８ａおよび動力伝達面４１ｂ、４２ｂに沿って転動可能に設けられている。つまり、軸状転動体５０を介して動力伝達面４１ｂ、４２ｂと軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａとの間で動力が伝達される。
【００４４】
この軸状転動体５０は、外周に転動面５１ａを有する円柱状の転動面部５１と、柱延伸直交方向（図２の左右方向）に切断した断面が円形で（図４および図５参照）、転動面部５１の軸方向両端面からそれぞれ突出した突起部５２とを備える。転動面部５１の外周面に形成される転動面５１ａの柱延伸長さは、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａの幅と同等、若しくは、底面１７ａ、１８ａの幅よりも僅かに短くなるように設定されている。
【００４５】
この転動面部５１の両端面は、テーパ状に形成されている。このテーパ状の端面５１ｂは、軌道凹部１７、１８の側面１７ｂ、１８ｂとほぼ同様のテーパ状をなしている。つまり、転動面部５１は、転動面部５１の軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａ側に位置する部位が軌道凹部１７、１８に嵌め込まれるように設けられている。詳細には、テーパ状の端面５１ｂが軌道凹部１７、１８の側面１７ｂ、１８ｂに対して、軸状転動体５０の軸方向に係合し得る関係となる。つまり、軸状転動体５０は、軌道凹部１７、１８により軸状転動体５０の軸方向への移動が規制されている。そして、転動面部５１の外周の転動面５１ａが、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａに沿って転動可能となる。
【００４６】
突起部５２は、転動面部５１の外径よりも小径に形成されている。そして、両側の突起部５２の先端間距離、すなわち、軸状転動体５０の軸方向長さは、軌道凹部１７、１８の開口幅よりも大きく形成されている。つまり、突起部５２は、軌道凹部１７、１８の外部に位置している。
【００４７】
保持器６０は、図７および図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、全体形状としては環状である。保持器６０は、軸状転動体５０が中間部材４０の外周を循環可能となるように、軸状転動体５０を支持している。そして、保持器６０は、軌道溝１６の内部にほぼ収容されている。この保持器６０は、軸状転動体５０の循環路を形成する一対の循環路形成部材６１、６２と、一対の循環路形成部材６１、６２を連結する一対の連結部６３、６４とから構成される。
【００４８】
一対の循環路形成部材６１、６２は、保持器６０の周縁に位置し、長円形をなしている。この一対の循環路形成部材６１、６２は、一対の分割部材４１、４２を囲む形状をなしている。具体的には、循環路形成部材６１は、対向する直線部６１ａ、６１ｂと、直線部６１ａ、６１ｂを連結する半円弧状の湾曲部６１ｃ、６１ｄとから構成される。また、もう一つの循環路形成部材６２は、上記循環路形成部材６１と同様に、直線部と湾曲部とから構成される。
【００４９】
さらに、一対の循環路形成部材６１、６２は、軸状転動体５０をその軸方向に挟むように、相互に対向して配置されている。この一対の循環路形成部材６１、６２には、それぞれ、軸状転動体５０の突起部５２が挿入されるよう、コの字形断面形状に形成されている。このようにして、一対の循環路形成部材６１、６２は、両突起部５２を支持している。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２の径方向幅（内周縁と外周縁との距離）は、軸状転動体５０の転動面部５１の最大径よりも小さく形成されている。従って、軸状転動体５０の転動面部５１は、一対の循環路形成部材６１、６２の外周縁から外側に突出しており、且つ、一対の循環路形成部材６１、６２の内周縁から内側に突出している。
【００５０】
そして、それぞれの循環路形成部材６１、６２のコの字形の開口側が、軸状転動体５０の転動面部５１の軸方向長さより僅かに長い距離だけ離間した状態で、対向するように設けられている。従って、一対の循環路形成部材６１、６２の対向方向の最大幅は、軌道凹部１７、１８の開口幅より大きく設定されている。そして、一対の循環路形成部材６１、６２は、軌道溝１６の内部に収容されており、且つ、軌道凹部１７、１８の外部に位置している。
【００５１】
さらに、一対の循環路形成部材６１、６２の直線部６１ａ、６１ｂ間の幅は、軌道溝１６の溝幅（軌道凹部１７の開口部と軌道凹部１８の開口部との距離）よりも小さく設定されている。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２は、軌道溝１６の側面１６２、１６３に対して隙間を隔てて配置されている。
【００５２】
一対の連結部６３、６４は、一対の循環路形成部材６１、６２の湾曲部６１ｃ、６１ｄのうち周方向中央部分（図８（ａ）の上下端部分）をそれぞれ連結する。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２の間は、連結部６３、６４以外の部位において開口している。
【００５３】
図８（ｃ）に示すように、連結部６３、６４は、保持器６０の外側に開口するコの字形形状に形成されている。連結部６３、６４のコの字形形状の底部反開口側（保持器６０の内側、以下、「底部内側面」という）は、平面状に形成されている。そして、一対の連結部６３、６４の底部内側面同士が、平行に且つ対向するように設けられている。さらに、この一対の連結部６３、６４の底部内側面の離間距離は、各分割部材４１、４２のトリポード回転軸方向の端面４１ａ、４１ｂ間の距離とほぼ一致している。また、連結部６３、６４のコの字形形状の底部開口側（保持器６０の外側、以下、「底部外側面」という）は、底部内側面に平行な平面状に形成されている。
【００５４】
また、連結部６３、６４のコの字形の開口側の端部の一方が、循環路形成部材６１の湾曲部６１ｃ、６１ｄのそれぞれの周方向中央部分に連結され、端部の他方が、循環路形成部材６２の湾曲部のそれぞれの周方向中央部分に連結される。
【００５５】
そして、軸状転動体５０が軌道凹部１７、１８において最も軌道溝１６の溝底側（図３の上側）に位置し、且つ、保持器６０が軸状転動体５０に対して最も軌道溝１６の溝底側に位置する状態において、保持器６０と軌道溝１６の溝底面１６１との間に隙間を設けるように設定されている。これは、軌道凹部１７、１８と転動面部５１との軸方向移動量、軸状転動体５０と保持器６０との軸方向移動量、保持器６０の一対の循環路形成部材６１、６２の軸方向厚みなどに基づいて決定される。
【００５６】
さらに、保持器６０の外輪１０の径方向内方には、軌道溝１６の開口部が位置するように設けられている。つまり、保持器６０の径方向内方に位置する循環路形成部材６２は、外輪１０の径方向外方には軸状転動体５０に当接するが、外輪１０の径方向内方には何ら規制されない。
【００５７】
以上のように構成された等速ジョイント１を車両に対して組み付ける際には、作業者が、トリポード２０およびニードルユニット３０が組み付けられたシャフト２を軸方向に押し込んで外輪底部１０ａ側へスライドさせ、トリポード２０およびニードルユニット３０が、外輪１０内部の最奥側（外輪底部１０ａ側）に位置する状態にする。このとき、ニードルユニット３０の軸状転動体５０が、外輪１０の軌道凹部１７、１８に沿って転動する。
【００５８】
そして、図５に示すように、軸状転動体５０が、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側の端部に設けられたストッパ部１３、１４に到達すると、ニードルユニット３０の中間部材４０と軌道凹部１７、１８との間に位置している軸状転動体５０のうち、最も外輪底部１０ａ側に位置している軸状転動体５０がストッパ部１３、１４に接触する。ストッパ部１３、１４に接触した軸状転動体５０は、ストッパ部１３、１４の楔効果により外輪底部１０ａ側への更なる移動を規制される。このとき、ストッパ部１３、１４は、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置に設けられているので、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接して変形してしまう恐れがない。
【００５９】
以上のように、本実施形態の等速ジョイント１によれば、外輪１０は、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置で、ニードルユニット３０の外輪底部１０ａ側への移動を規制するストッパ部１３、１４を有するため、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接して変形してしまう恐れを回避することができるようにしたスライドストッパ構造を実現することができる。
【００６０】
特に、本実施形態のストッパ部１３、１４は、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側の端部に設けられた、外輪底部１０ａ側に向かうにつれて軸状転動体５０に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。そのため、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側に、傾斜面を形成するだけでストッパ部１３、１４を設けることができるので、スライドストッパ構造を、単純な構造で安価に実現することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、ストッパ部１３、１４を構成する傾斜面が円弧面であるため、軸状転動体５０が転動する軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａと傾斜面を滑らかに接続することができる。さらに、ストッパ部１３、１４を構成する円弧面の曲率半径が、軸状転動体５０の半径と同等、若しくは、軸状転動体５０の半径よりも大きくなるように設定されている。これにより、円弧面の外輪底部１０ａ側の端縁に形成される角部に軸状転動体５０が当接しないようにすることができるため、軸状転動体５０の損傷を回避することができる。
【００６２】
また、本実施形態のニードルユニット３０は、中間部材４０と軌道凹部１７、１８との間に位置している軸状転動体５０がストッパ部１３、１４に接触するように構成されている。これにより、軸状転動体５０がストッパ部１３、１４に接触したときに、その接触した軸状転動体５０のニードルユニット３０に対する変位量を少なくすることができるので、ニードルユニット３０の変形を抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、ストッパ部１３、１４が、それぞれの軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８に設けられている。これにより、ストッパ部が一方の軌道凹部に設けられている場合に比べて、一対の傾斜面により形成される楔角度を大きくすることが可能となるので、楔効果による軸状転動体５０の噛み込み発生を有利に抑制することができる。さらに、軌道溝１６の側面の両側に設けられる軌道凹部の形状が異なると、外輪１０を製造する際に施される焼き入れパターンが軌道溝１６の側面の両側で異なるので、軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８にストッパ部１３、１４を設けるようにすることで、外輪１０の製造が容易になる。
【００６４】
なお、上記実施形態においては、ストッパ部１３、１４を構成する傾斜面が円弧面であるが、その傾斜面を平坦面にしてもよい。このようにすれば、傾斜面が円弧面の場合に比べて、傾斜面の楔効果による軸状転動体の噛み込みを有利に抑制することができる。
【００６５】
また、上記実施形態においては、ストッパ部１３、１４が、それぞれの軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８に設けられているが、それぞれの軌道溝１６の一方の軌道凹部１７または１８にのみストッパ部を設けるようにしてもよい。但し、この場合には、上記した、軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８にストッパ部１３、１４を設けることによる効果を奏しない。
【符号の説明】
【００６６】
１：等速ジョイント、 ２：中間シャフト、 １０：外輪、 １０ａ：外輪底部
１１：筒状部、 １２：連結軸部、 １３、１４：ストッパ部、 １６：軌道溝
１６１：溝底面、 １６２、１６３：側面１７、１８：軌道凹部
１７ａ、１８ａ：底面、 １７ｂ、１８ｂ：側面、 ２０：トリポード、 ２１：ボス部２１ａ：内歯スプライン、 ２２：トリポード軸部、 ３０：ニードルユニット
４０：中間部材、 ４１、４２：分割部材、 ４１ａ：トリポード接触面
４１ｂ：動力伝達面、 ４１ｃ、４１ｄ：端面、 ５０：軸状転動体、 ５１：転動面部５１ａ：転動面、 ５１ｂ：テーパ状端面、 ５２：突起部、 ６０：保持器
６１、６２：循環路形成部材、 ６１ａ、６１ｂ：直線部、 ６１ｃ、６１ｄ：湾曲部
６３、６４：連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動式トリポード型等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の摺動式トリポード型等速ジョイントとして、例えば、特開２００５−９８４０２号公報（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントは、内周面に３本の軌道溝が形成された有底筒状の外輪と、各軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を有するトリポードと、各軌道溝に挿入されたローラと、各トリポード軸部に外嵌されて各ローラを回転自在に支持する中間部材（リング）と、ローラとリングとの間に転動可能に介在された転動体（ボール）と、を備えている。この構成により動力を伝達すると、転動体と中間部材、および転動体とローラの間には転がり抵抗の他に、滑りによって大きな抵抗が発生する。
【０００３】
そこで、この抵抗を低減するために、例えば、特許第２７６３６２４号公報（特許文献２）に記載されたものがある。特許文献２に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントは、転動体をニードルにするとともに上記のローラを排除することにより、転動体が軌道溝を転動するようにし、且つその転動体が中間部材（ブロック）の外周を循環可能に保持器によって支持されるように構成されている。なお、この場合には、複数のニードルと中間部材と保持器とを組み付けてなるニードルユニットが、トリポード軸部に対して揺動可能に設けられている。これにより、転動体と中間部材、および転動体と軌道溝の間の滑りによる抵抗を大幅に低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−９８４０２号公報
【特許文献２】特許第２７６３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような摺動式トリポード型等速ジョイントは、トリポード軸部に組み付けられた転動体や中間部材を含むトリポードが、外輪に対して、外輪の軌道溝延伸方向に相対移動可能に構成されている。そのため、車両への組み付けを行う際には、トリポードと外輪の相対移動を規制するスライドストッパが必要となる。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントの場合には、トリポード軸部に組み付けられたローラを外輪底部に当接させるようにしたストッパ構造が従来より採用されている。この場合、ローラは、強度の高い浸炭部品が用いられるので、破損することもなく、特に問題は生じない。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の摺動式トリポード型等速ジョイントの場合、上記従来と同様のストッパ構造を採用すると、トリポード軸部に対して揺動可能に設けられるニードルユニットが外輪底部に当接する構造となる。しかし、ニードルユニットは、通常、浸炭部品に比べて強度の低いプレス鋼板で形成される保持器を含み、しかもローラに比べて頑強な構造を有していないため、外輪底部に当接したときに変形する恐れがある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ニードル循環タイプの摺動式トリポード型等速ジョイントにおいて、ニードルユニットの変形を回避し得るようにしたスライドストッパ構造を実現することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、
有底筒状に形成され、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝を有する外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、且つ、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なニードルユニットと、
を備え、
前記外輪は、前記ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置で、前記ニードルユニットの前記外輪底部側への移動を規制するストッパ部を有することである。
【００１０】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記ニードルユニットは、
前記トリポード軸部の外周に前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外面に前記軌道溝の側面と対向する外側動力伝達面を有する中間部材と、
前記軌道溝の側面と前記外側動力伝達面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の軸状転動体と、
前記軸状転動体が前記中間部材の外周を循環可能となるように前記軸状転動体を支持する保持器と、を備え、
前記軌道溝の両側面には、前記軌道溝の延伸方向に延び、前記軸状転動体が転動可能な軌道凹部が形成され、
前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の少なくとも一方の前記軌道凹部の外輪底部側に設けられ、前記外輪底部側に向かうにつれて前記軸状転動体に近づくように傾斜した傾斜面により構成されていることである。
【００１１】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項２において、前記傾斜面は、円弧面であることである。
【００１２】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項３において、前記円弧面の曲率半径は、前記軸状転動体の半径と同等、若しくは、前記軸状転動体の半径よりも大きくされていることである。
【００１３】
請求項５に係る発明の特徴は、請求項２において、前記傾斜面は、平坦面であることである。
【００１４】
請求項６に係る発明の特徴は、請求項２〜５の何れか一項において、前記ニードルユニットは、前記中間部材と前記軌道凹部との間に位置している前記軸状転動体が前記ストッパ部に接触するように構成されていることである。
【００１５】
請求項７に係る発明の特徴は、請求項２〜６の何れか一項において、前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の両方の前記軌道凹部に設けられていることである。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、外輪は、ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置で、ニードルユニットの外輪底部側への移動を規制するストッパ部を有する。これにより、トリポード軸部に揺動可能に設けられたニードルユニットと共にトリポードを、外輪に対して、外輪底部側にスライドさせると、外輪に設けられたストッパ部により、ニードルユニットが外輪底部側への移動を規制される。このとき、ストッパ部は、ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置に設けられているので、ニードルユニットが外輪底部に当接して変形してしまう恐れを回避することができる。これにより、ニードルユニットの変形を回避し得るようにしたスライドストッパ構造を実現することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、ニードルユニットは、トリポード軸部の外周にトリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外面に軌道溝の側面と対向する外側動力伝達面を有する中間部材と、軌道溝の側面と外側動力伝達面との間に、軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の軸状転動体と、軸状転動体が中間部材の外周を循環可能となるように軸状転動体を支持する保持器と、を備え、軌道溝の両側面には、軌道溝の延伸方向に延び、軸状転動体が転動可能な軌道凹部が形成され、ストッパ部は、それぞれの軌道溝の少なくとも一方の軌道凹部の外輪底部側に設けられ、外輪底部側に向かうにつれて軸状転動体に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。
【００１８】
本願発明では、トリポード軸部に揺動可能に設けられたニードルユニットと共にトリポードを、外輪に対して、外輪底部側にスライドさせると、ニードルユニットの軸状転動体が軌道溝に設けられた軌道凹部を転動する。そして、軸状転動体が軌道凹部の外輪底部側に設けられた傾斜面よりなるストッパ部に到達すると、傾斜面の楔効果により、軸状転動体の外輪底部側への転動が規制される。このとき、ストッパ部は、ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置に設けられているので、ニードルユニットが外輪底部に当接して変形してしまう恐れを回避することができる。なお、軸状転動体は、通常、強度の高い熱処理部品が用いられるので、ストッパ部の傾斜面に当接したときに変形する恐れは少ない。また、本発明のスライドストッパ構造は、軸状転動体が転動する軌道凹部の外輪底部側に、傾斜面よりなるストッパ部を設けるだけでよいため、単純な構造で安価に実現することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、傾斜面は、円弧面で形成されている。このようにすることで、軸状転動体が転動する軌道凹部の底面と傾斜面を滑らかに接続することができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、円弧面の曲率半径は、軸状転動体の半径と同等、若しくは、軸状転動体の半径よりも大きくされている。即ち、円弧面の曲率半径は、軸状転動体の半径よりも小さくされない。このようにすることで、円弧面の外輪底部側端縁に形成される角部に軸状転動体が当接しないようにすることができるため、軸状転動体の損傷を回避することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、傾斜面は、平坦面で形成されている。このようにすることで、傾斜面が円弧面で形成されている場合に比べて、傾斜面の楔効果による軸状転動体の噛み込みを有利に抑制することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、ニードルユニットは、中間部材と軌道凹部との間に位置している軸状転動体がストッパ部に接触するように構成されている。このようにすることで、軸状転動体がストッパ部に接触したときに、その接触した軸状転動体のニードルユニットに対する変位量を少なくすることができるので、ニードルユニットの変形を抑制することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、ストッパ部は、それぞれの軌道溝の両方の軌道凹部に設けられている。このようにすることで、ストッパ部が一方の軌道凹部に設けられている場合に比べて、一対の傾斜面により形成される楔角度を大きくすることが可能となるので、楔効果による軸状転動体の噛み込み発生を有利に抑制することができる。また、軌道溝の側面の両側に設けられる軌道凹部の形状が異なると、外輪を製造する際に施される焼き入れパターンが軌道溝の側面の両側で異なるので、軌道溝の両方の軌道凹部にストッパ部を設けるようにすることで、外輪の製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】等速ジョイント１の斜視図であり、外輪１０を軸方向に切断した状態を示す。
【図２】等速ジョイント１の一部の組み付け状態における、外輪１０の開口側から見た図である。
【図３】等速ジョイント１の一部の径方向断面図である。
【図４】等速ジョイント１の一部の軸方向断面図であり、ニードルユニット３０が軌道溝１６の中間部に位置する状態を示す。
【図５】等速ジョイント１の一部の軸方向断面図であり、ニードルユニット３０が軌道溝１６の最も外輪底部側に位置する状態を示す。
【図６】中間部材４０の分割部材４１のみの斜視図である。
【図７】保持器６０に軸状転動体５０を組み付けた状態の斜視図である。
【図８】（ａ）：保持器６０の正面図である。（ｂ）：（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ｃ）：（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の摺動式トリポード型等速ジョイント（以下、単に「等速ジョイント」と称する）を具体化した実施形態について図１〜図８を参照しつつ説明する。ここで、本実施形態の等速ジョイントは、車両の動力伝達シャフトの連結に用いる場合を例に挙げて説明する。例えば、ディファレンシャルギヤに連結された軸部とドライブシャフトの中間シャフトとの連結部位に用いる場合である。
【００２６】
図１〜図３に示すように、等速ジョイント１は、外輪１０と、トリポード２０と、ニードルユニット３０とから構成される。
【００２７】
図１に示すように、外輪１０は、筒状部１１と、連結軸部１２とから構成される。筒状部１１は、有底筒状に形成されている。連結軸部１２は、筒状部１１の底部から軸方向外方に延びるように、筒状部１１と同軸的に且つ一体に形成されている。この連結軸部１２は、ディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。
【００２８】
そして、図１〜図３に示すように、筒状部１１の内周面には、外輪回転軸方向（図２の前後方向）に延びる軌道溝１６が、外輪回転軸の周方向に等間隔に３本形成されている。各軌道溝１６における溝延伸方向に直交する断面形状が、外輪１０の回転軸中心に向かって開口するコの字形をなしている。つまり、各軌道溝１６は、ほぼ平面状に形成された溝底面１６１と、溝底面１６１に直交するようなほぼ平面状に形成され且つそれぞれ平行に対向する側面１６２、１６３とを備える。
【００２９】
それぞれの側面１６２、１６３には、外輪回転軸方向に延びる軌道凹部１７、１８が形成されている。この軌道凹部１７、１８は、軌道溝１６の側面１６２、１６３のうち、外輪１０の径方向のほぼ中央部に形成されている。この軌道凹部１７、１８の開口幅（図２、図３の上下幅）は、開口側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。つまり、軌道凹部１７、１８は、ほぼ平面状の底面１７ａ、１８ａと傾斜した側面１７ｂ、１８ｂとを有している。この軌道凹部１７、１８には、ニードルユニット３０に組み付けられた後述の軸状転動体５０が、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａを転動可能に配置される。
【００３０】
図４および図５に示すように、それぞれの軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側端部には、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側へ軸状転動体５０がそれ以上転動するのを規制するストッパ部１３、１４が設けられている。このストッパ部１３、１４は、図５に示すように、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置に設けられている。このストッパ部１３、１４は、外輪底部１０ａ側に向かうにつれて軸状転動体５０に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。
【００３１】
具体的には、本実施形態でのストッパ部１３、１４の傾斜面は、軌道凹部１７、１８の延伸方向の断面形状が円弧形状となった円弧面である。図４に示すように、この円弧面の曲率半径Ｒ１は、軸状転動体５０の転動面部５１の半径Ｒ２と同等、若しくは、転動面部５１の半径Ｒ２よりも少し大きくなるように設定されている。これにより、ストッパ部１３、１４の円弧面は、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａと、段差が無く滑らかに連続するように接続されている。また、円弧面の外輪底部１０ａ側端縁に形成される角部に軸状転動体５０が当接しないようにされていることによって、軸状転動体５０の損傷が発生しないようにされている。
【００３２】
図１および図３に示すように、トリポード２０は、外輪１０の筒状部１１の内側に配置されている。このトリポード２０は、ボス部２１と、３本のトリポード軸部２２とを備える。ボス部２１は、環状であり、その内周側には内歯スプライン２１ａが形成されている。この内歯スプライン２１ａは、中間シャフト２の端部の外歯スプラインに嵌合連結される。また、ボス部２１の外周面は、ほぼ球面凸状に形成されている。
【００３３】
それぞれのトリポード軸部２２は、ボス部２１の外周面からそれぞれボス部２１の径方向外方に延びるように立設されている。これらのトリポード軸部２２は、ボス部２１の周方向に等間隔（１２０°間隔）に形成されている。そして、それぞれのトリポード軸部２２の少なくとも先端部は、外輪１０の筒状部１１のそれぞれの軌道溝１６内に挿入されている。それぞれのトリポード軸部２２は、球面凸状に形成されている。それぞれのトリポード軸部２２の中心軸（以下、「トリポード軸」とも称する）は、トリポード２０の回転軸（中間シャフト２の回転軸）と直交する。
【００３４】
ニードルユニット３０は、図１に示すように、全体形状としては環状であり、それぞれのトリポード軸部２２の外周側に配置されている。さらに、ニードルユニット３０は、軌道溝１６が延びる方向に移動可能となるように、軌道溝１６に嵌合されている。このニードルユニット３０は、中間部材４０と、複数の転動体５０と、保持器６０とから構成される。
【００３５】
図１および図３〜図５に示すように、中間部材４０は、一対の分割部材４１、４２から構成される。一対の分割部材４１、４２を一体的に見た場合に、中間部材４０の全体形状としての外形はほぼ矩形に形成されている。さらに、中間部材４０を全体としてみた場合に、中間部材４０の中央には、円形孔に相当する部分が形成されている。
【００３６】
一対の分割部材４１、４２は、トリポード軸（図３の上下方向）および中間シャフト２の回転軸（図３の前後方向）を通る平面に対して、面対称な形状からなるように別体で構成され、それぞれ独立している。そして、一対の分割部材４１、４２は、図１および図３〜図５に示すように、軌道溝１６の側面１６２、１６３の両側からトリポード軸部２２を挟むように配置されている。つまり、両分割部材４１、４２は、動力伝達方向（外輪回転軸回りまたは中間シャフト回転軸回りの方向）の両側からトリポード軸部２２を挟むように配置されている。そして、一対の分割部材４１、４２は、トリポード軸部２２に対して、トリポード軸部２２の軸直交方向の全ての方向から見た場合に、揺動可能に設けられている。
【００３７】
ここで、図６を参照して、一方の分割部材４１の詳細な形状について説明する。なお、他方の分割部材４２は、上述したように、一方の分割部材４１と対称形状のものであるため、詳細な説明は省略する。
【００３８】
分割部材４１は、矩形ブロック状に形成されている。この分割部材４１の周面は、トリポード接触面４１ａと、動力伝達面４１ｂと、トリポード回転軸方向の端面４１ｃ、４１ｄを有している。ここで、中間部材４０を一体として見た場合に、トリポード接触面４１ａが内周面を形成し、動力伝達面４１ｂおよび端面４１ｃ、４１ｄが外周面を形成する。
【００３９】
トリポード接触面４１ａは、トリポード軸部２２に対して、トリポード軸部２２の軸直交方向の全ての方向から見た場合に揺動可能に接触するような部分球面凹状に形成されている。そして、トリポード接触面４１ａにおける球面中心は、トリポード接触面４１ａの図３の上下方向幅（分割部材４１の厚み）の中央付近であって、トリポード軸部２２の図３の前後方向幅（分割部材４１の長手方向の長さ）の中央付近に位置している。つまり、トリポード接触面４１ａは、トリポード軸部２２の外周面に嵌合され、嵌合された状態でトリポード軸部２２の軸方向に離脱しない形状をなしている。
【００４０】
動力伝達面４１ｂは、トリポード接触面４１ａの裏面側、すなわち図６の右手前側に設けられている。動力伝達面４１ｂは、ほぼ平面状で矩形状に形成されている。この動力伝達面４１ｂの外輪回転軸方向の両端側は、僅かに湾曲するように形成されている。つまり、動力伝達面４１ｂの中央部が、図３の左右方向の外方に最も突出している。
【００４１】
そして、一方の分割部材４１の動力伝達面４１ｂが軌道溝１６の側面１６３に対してほぼ平行に対向するように、各分割部材４１が配置されている。なお、他方の分割部材４２についても、同様に、動力伝達面が軌道溝１６の側面１６２に対してほぼ平行に対向するように、分割部材４２が配置されている。つまり、外輪１０の回転軸と中間シャフト２の回転軸が一致している姿勢（ジョイント角０°）において、動力伝達面４１ｂは、トリポード軸部２２の中心軸と中間シャフト２の回転軸を通る平面にほぼ平行となる。そして、動力伝達面４１ｂは、複数（本実施形態では、３〜４個）の軸状転動体５０に接触し得る範囲を有している。
【００４２】
端面４１ｃ、４１ｄは、図６の左手前側および右奥側、すなわち分割部材４１の長手方向の両端に位置する部位である。この端面４１ｃ、４１ｄは、動力伝達面４１ｂにほぼ直交する平面からなる。つまり、この端面４１ｃ、４１ｄは、軌道溝１６の側面１６３にほぼ直交する平面からなる。
【００４３】
軸状転動体５０は、図１〜図５および図７に示すように、ニードルである。そして、図１に示すように、複数の軸状転動体５０が、中間部材４０を一体として見た場合の外周を循環するように設けられている。複数の軸状転動体５０のうち一部（本実施形態においては、３〜４個）は、軌道溝１６の軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａと一対の分割部材４１、４２の動力伝達面４１ｂ、４２ｂとの間に、底面１７ａ、１８ａおよび動力伝達面４１ｂ、４２ｂに沿って転動可能に設けられている。つまり、軸状転動体５０を介して動力伝達面４１ｂ、４２ｂと軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａとの間で動力が伝達される。
【００４４】
この軸状転動体５０は、外周に転動面５１ａを有する円柱状の転動面部５１と、柱延伸直交方向（図２の左右方向）に切断した断面が円形で（図４および図５参照）、転動面部５１の軸方向両端面からそれぞれ突出した突起部５２とを備える。転動面部５１の外周面に形成される転動面５１ａの柱延伸長さは、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａの幅と同等、若しくは、底面１７ａ、１８ａの幅よりも僅かに短くなるように設定されている。
【００４５】
この転動面部５１の両端面は、テーパ状に形成されている。このテーパ状の端面５１ｂは、軌道凹部１７、１８の側面１７ｂ、１８ｂとほぼ同様のテーパ状をなしている。つまり、転動面部５１は、転動面部５１の軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａ側に位置する部位が軌道凹部１７、１８に嵌め込まれるように設けられている。詳細には、テーパ状の端面５１ｂが軌道凹部１７、１８の側面１７ｂ、１８ｂに対して、軸状転動体５０の軸方向に係合し得る関係となる。つまり、軸状転動体５０は、軌道凹部１７、１８により軸状転動体５０の軸方向への移動が規制されている。そして、転動面部５１の外周の転動面５１ａが、軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａに沿って転動可能となる。
【００４６】
突起部５２は、転動面部５１の外径よりも小径に形成されている。そして、両側の突起部５２の先端間距離、すなわち、軸状転動体５０の軸方向長さは、軌道凹部１７、１８の開口幅よりも大きく形成されている。つまり、突起部５２は、軌道凹部１７、１８の外部に位置している。
【００４７】
保持器６０は、図７および図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、全体形状としては環状である。保持器６０は、軸状転動体５０が中間部材４０の外周を循環可能となるように、軸状転動体５０を支持している。そして、保持器６０は、軌道溝１６の内部にほぼ収容されている。この保持器６０は、軸状転動体５０の循環路を形成する一対の循環路形成部材６１、６２と、一対の循環路形成部材６１、６２を連結する一対の連結部６３、６４とから構成される。
【００４８】
一対の循環路形成部材６１、６２は、保持器６０の周縁に位置し、長円形をなしている。この一対の循環路形成部材６１、６２は、一対の分割部材４１、４２を囲む形状をなしている。具体的には、循環路形成部材６１は、対向する直線部６１ａ、６１ｂと、直線部６１ａ、６１ｂを連結する半円弧状の湾曲部６１ｃ、６１ｄとから構成される。また、もう一つの循環路形成部材６２は、上記循環路形成部材６１と同様に、直線部と湾曲部とから構成される。
【００４９】
さらに、一対の循環路形成部材６１、６２は、軸状転動体５０をその軸方向に挟むように、相互に対向して配置されている。この一対の循環路形成部材６１、６２には、それぞれ、軸状転動体５０の突起部５２が挿入されるよう、コの字形断面形状に形成されている。このようにして、一対の循環路形成部材６１、６２は、両突起部５２を支持している。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２の径方向幅（内周縁と外周縁との距離）は、軸状転動体５０の転動面部５１の最大径よりも小さく形成されている。従って、軸状転動体５０の転動面部５１は、一対の循環路形成部材６１、６２の外周縁から外側に突出しており、且つ、一対の循環路形成部材６１、６２の内周縁から内側に突出している。
【００５０】
そして、それぞれの循環路形成部材６１、６２のコの字形の開口側が、軸状転動体５０の転動面部５１の軸方向長さより僅かに長い距離だけ離間した状態で、対向するように設けられている。従って、一対の循環路形成部材６１、６２の対向方向の最大幅は、軌道凹部１７、１８の開口幅より大きく設定されている。そして、一対の循環路形成部材６１、６２は、軌道溝１６の内部に収容されており、且つ、軌道凹部１７、１８の外部に位置している。
【００５１】
さらに、一対の循環路形成部材６１、６２の直線部６１ａ、６１ｂ間の幅は、軌道溝１６の溝幅（軌道凹部１７の開口部と軌道凹部１８の開口部との距離）よりも小さく設定されている。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２は、軌道溝１６の側面１６２、１６３に対して隙間を隔てて配置されている。
【００５２】
一対の連結部６３、６４は、一対の循環路形成部材６１、６２の湾曲部６１ｃ、６１ｄのうち周方向中央部分（図８（ａ）の上下端部分）をそれぞれ連結する。つまり、一対の循環路形成部材６１、６２の間は、連結部６３、６４以外の部位において開口している。
【００５３】
図８（ｃ）に示すように、連結部６３、６４は、保持器６０の外側に開口するコの字形形状に形成されている。連結部６３、６４のコの字形形状の底部反開口側（保持器６０の内側、以下、「底部内側面」という）は、平面状に形成されている。そして、一対の連結部６３、６４の底部内側面同士が、平行に且つ対向するように設けられている。さらに、この一対の連結部６３、６４の底部内側面の離間距離は、各分割部材４１、４２のトリポード回転軸方向の端面４１ａ、４１ｂ間の距離とほぼ一致している。また、連結部６３、６４のコの字形形状の底部開口側（保持器６０の外側、以下、「底部外側面」という）は、底部内側面に平行な平面状に形成されている。
【００５４】
また、連結部６３、６４のコの字形の開口側の端部の一方が、循環路形成部材６１の湾曲部６１ｃ、６１ｄのそれぞれの周方向中央部分に連結され、端部の他方が、循環路形成部材６２の湾曲部のそれぞれの周方向中央部分に連結される。
【００５５】
そして、軸状転動体５０が軌道凹部１７、１８において最も軌道溝１６の溝底側（図３の上側）に位置し、且つ、保持器６０が軸状転動体５０に対して最も軌道溝１６の溝底側に位置する状態において、保持器６０と軌道溝１６の溝底面１６１との間に隙間を設けるように設定されている。これは、軌道凹部１７、１８と転動面部５１との軸方向移動量、軸状転動体５０と保持器６０との軸方向移動量、保持器６０の一対の循環路形成部材６１、６２の軸方向厚みなどに基づいて決定される。
【００５６】
さらに、保持器６０の外輪１０の径方向内方には、軌道溝１６の開口部が位置するように設けられている。つまり、保持器６０の径方向内方に位置する循環路形成部材６２は、外輪１０の径方向外方には軸状転動体５０に当接するが、外輪１０の径方向内方には何ら規制されない。
【００５７】
以上のように構成された等速ジョイント１を車両に対して組み付ける際には、作業者が、トリポード２０およびニードルユニット３０が組み付けられたシャフト２を軸方向に押し込んで外輪底部１０ａ側へスライドさせ、トリポード２０およびニードルユニット３０が、外輪１０内部の最奥側（外輪底部１０ａ側）に位置する状態にする。このとき、ニードルユニット３０の軸状転動体５０が、外輪１０の軌道凹部１７、１８に沿って転動する。
【００５８】
そして、図５に示すように、軸状転動体５０が、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側の端部に設けられたストッパ部１３、１４に到達すると、ニードルユニット３０の中間部材４０と軌道凹部１７、１８との間に位置している軸状転動体５０のうち、最も外輪底部１０ａ側に位置している軸状転動体５０がストッパ部１３、１４に接触する。ストッパ部１３、１４に接触した軸状転動体５０は、ストッパ部１３、１４の楔効果により外輪底部１０ａ側への更なる移動を規制される。このとき、ストッパ部１３、１４は、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置に設けられているので、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接して変形してしまう恐れがない。
【００５９】
以上のように、本実施形態の等速ジョイント１によれば、外輪１０は、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接しない位置で、ニードルユニット３０の外輪底部１０ａ側への移動を規制するストッパ部１３、１４を有するため、ニードルユニット３０が外輪底部１０ａに当接して変形してしまう恐れを回避することができるようにしたスライドストッパ構造を実現することができる。
【００６０】
特に、本実施形態のストッパ部１３、１４は、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側の端部に設けられた、外輪底部１０ａ側に向かうにつれて軸状転動体５０に近づくように傾斜した傾斜面により構成されている。そのため、軌道凹部１７、１８の外輪底部１０ａ側に、傾斜面を形成するだけでストッパ部１３、１４を設けることができるので、スライドストッパ構造を、単純な構造で安価に実現することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、ストッパ部１３、１４を構成する傾斜面が円弧面であるため、軸状転動体５０が転動する軌道凹部１７、１８の底面１７ａ、１８ａと傾斜面を滑らかに接続することができる。さらに、ストッパ部１３、１４を構成する円弧面の曲率半径が、軸状転動体５０の半径と同等、若しくは、軸状転動体５０の半径よりも大きくなるように設定されている。これにより、円弧面の外輪底部１０ａ側の端縁に形成される角部に軸状転動体５０が当接しないようにすることができるため、軸状転動体５０の損傷を回避することができる。
【００６２】
また、本実施形態のニードルユニット３０は、中間部材４０と軌道凹部１７、１８との間に位置している軸状転動体５０がストッパ部１３、１４に接触するように構成されている。これにより、軸状転動体５０がストッパ部１３、１４に接触したときに、その接触した軸状転動体５０のニードルユニット３０に対する変位量を少なくすることができるので、ニードルユニット３０の変形を抑制することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、ストッパ部１３、１４が、それぞれの軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８に設けられている。これにより、ストッパ部が一方の軌道凹部に設けられている場合に比べて、一対の傾斜面により形成される楔角度を大きくすることが可能となるので、楔効果による軸状転動体５０の噛み込み発生を有利に抑制することができる。さらに、軌道溝１６の側面の両側に設けられる軌道凹部の形状が異なると、外輪１０を製造する際に施される焼き入れパターンが軌道溝１６の側面の両側で異なるので、軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８にストッパ部１３、１４を設けるようにすることで、外輪１０の製造が容易になる。
【００６４】
なお、上記実施形態においては、ストッパ部１３、１４を構成する傾斜面が円弧面であるが、その傾斜面を平坦面にしてもよい。このようにすれば、傾斜面が円弧面の場合に比べて、傾斜面の楔効果による軸状転動体の噛み込みを有利に抑制することができる。
【００６５】
また、上記実施形態においては、ストッパ部１３、１４が、それぞれの軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８に設けられているが、それぞれの軌道溝１６の一方の軌道凹部１７または１８にのみストッパ部を設けるようにしてもよい。但し、この場合には、上記した、軌道溝１６の両方の軌道凹部１７、１８にストッパ部１３、１４を設けることによる効果を奏しない。
【符号の説明】
【００６６】
１：等速ジョイント、 ２：中間シャフト、 １０：外輪、 １０ａ：外輪底部
１１：筒状部、 １２：連結軸部、 １３、１４：ストッパ部、 １６：軌道溝
１６１：溝底面、 １６２、１６３：側面１７、１８：軌道凹部
１７ａ、１８ａ：底面、 １７ｂ、１８ｂ：側面、 ２０：トリポード、 ２１：ボス部２１ａ：内歯スプライン、 ２２：トリポード軸部、 ３０：ニードルユニット
４０：中間部材、 ４１、４２：分割部材、 ４１ａ：トリポード接触面
４１ｂ：動力伝達面、 ４１ｃ、４１ｄ：端面、 ５０：軸状転動体、 ５１：転動面部５１ａ：転動面、 ５１ｂ：テーパ状端面、 ５２：突起部、 ６０：保持器
６１、６２：循環路形成部材、 ６１ａ、６１ｂ：直線部、 ６１ｃ、６１ｄ：湾曲部
６３、６４：連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状に形成され、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝を有する外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、且つ、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なニードルユニットと、
を備え、
前記外輪は、前記ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置で、前記ニードルユニットの前記外輪底部側への移動を規制するストッパ部を有することを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項２】
請求項１において、
前記ニードルユニットは、
前記トリポード軸部の外周に前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外面に前記軌道溝の側面と対向する外側動力伝達面を有する中間部材と、
前記軌道溝の側面と前記外側動力伝達面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の軸状転動体と、
前記軸状転動体が前記中間部材の外周を循環可能となるように前記軸状転動体を支持する保持器と、を備え、
前記軌道溝の両側面には、前記軌道溝の延伸方向に延び、前記軸状転動体が転動可能な軌道凹部が形成され、
前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の少なくとも一方の前記軌道凹部の前記外輪底部側に設けられ、前記外輪底部側に向かうにつれて前記軸状転動体に近づくように傾斜した傾斜面により構成されていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項３】
請求項２において、
前記傾斜面は、円弧面であることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項４】
請求項３において、
前記円弧面の曲率半径は、前記軸状転動体の半径と同等、若しくは、前記軸状転動体の半径よりも大きくされていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項５】
請求項２において、
前記傾斜面は、平坦面であることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項６】
請求項２〜５において、
前記ニードルユニットは、前記中間部材と前記軌道凹部との間に位置している前記軸状転動体が前記ストッパ部に接触するように構成されていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項７】
請求項２〜６の何れか一項において、
前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の両方の前記軌道凹部に設けられていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項１】
有底筒状に形成され、内周面に外輪回転軸方向に延びる３本の軌道溝を有する外輪と、
シャフトに連結されるボス部、および、前記ボス部の外周面からそれぞれ前記ボス部の径方向外方に延びるように立設されそれぞれの前記軌道溝に挿入される３本のトリポード軸部を備えるトリポードと、
前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、且つ、前記軌道溝の側面に沿って転動可能なニードルユニットと、
を備え、
前記外輪は、前記ニードルユニットが外輪底部に当接しない位置で、前記ニードルユニットの前記外輪底部側への移動を規制するストッパ部を有することを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項２】
請求項１において、
前記ニードルユニットは、
前記トリポード軸部の外周に前記トリポード軸部に対して揺動可能に設けられ、外面に前記軌道溝の側面と対向する外側動力伝達面を有する中間部材と、
前記軌道溝の側面と前記外側動力伝達面との間に、前記軌道溝の側面に沿って転動可能に設けられる複数の軸状転動体と、
前記軸状転動体が前記中間部材の外周を循環可能となるように前記軸状転動体を支持する保持器と、を備え、
前記軌道溝の両側面には、前記軌道溝の延伸方向に延び、前記軸状転動体が転動可能な軌道凹部が形成され、
前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の少なくとも一方の前記軌道凹部の前記外輪底部側に設けられ、前記外輪底部側に向かうにつれて前記軸状転動体に近づくように傾斜した傾斜面により構成されていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項３】
請求項２において、
前記傾斜面は、円弧面であることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項４】
請求項３において、
前記円弧面の曲率半径は、前記軸状転動体の半径と同等、若しくは、前記軸状転動体の半径よりも大きくされていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項５】
請求項２において、
前記傾斜面は、平坦面であることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項６】
請求項２〜５において、
前記ニードルユニットは、前記中間部材と前記軌道凹部との間に位置している前記軸状転動体が前記ストッパ部に接触するように構成されていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【請求項７】
請求項２〜６の何れか一項において、
前記ストッパ部は、それぞれの前記軌道溝の両方の前記軌道凹部に設けられていることを特徴とする摺動式トリポード型等速ジョイント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−５８５９１（Ｐ２０１１−５８５９１Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１０７４１（Ｐ２００９−２１０７４１）
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
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