摺動式等速自在継手
【課題】 スプラインに捩れ角を設けることなく、簡便な手段により、内側継手部材とシャフトとの嵌合部に生じるガタを確実に低減する。
【解決手段】 外側継手部材１０と、その外側継手部材１０との間で軸方向変位および角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材２０とを備え、その内側継手部材２０の孔２２にシャフト５０を挿入してトルク伝達可能に嵌合させた摺動式等速自在継手であって、内側継手部材２０とシャフト５０との嵌合部６０をシャフト５０の挿入側に配設すると共に、その嵌合部６０に軸方向荷重を付与する固定部７０をシャフト５０の反挿入側に配設する。嵌合部６０は、内側継手部材２０の孔２２のテーパ状開口部位にスプライン２３を形成すると共に、シャフト５０の外周面のテーパ状部位にスプライン５３を形成した構造を備えている。固定部７０は、シャフト５０の外周面に形成されたねじ５２と、そのねじ５２との螺合によりシャフト５０に対して内側継手部材２０を締め付け固定するナット７２とで構成されている。
【解決手段】 外側継手部材１０と、その外側継手部材１０との間で軸方向変位および角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材２０とを備え、その内側継手部材２０の孔２２にシャフト５０を挿入してトルク伝達可能に嵌合させた摺動式等速自在継手であって、内側継手部材２０とシャフト５０との嵌合部６０をシャフト５０の挿入側に配設すると共に、その嵌合部６０に軸方向荷重を付与する固定部７０をシャフト５０の反挿入側に配設する。嵌合部６０は、内側継手部材２０の孔２２のテーパ状開口部位にスプライン２３を形成すると共に、シャフト５０の外周面のテーパ状部位にスプライン５３を形成した構造を備えている。固定部７０は、シャフト５０の外周面に形成されたねじ５２と、そのねじ５２との螺合によりシャフト５０に対して内側継手部材２０を締め付け固定するナット７２とで構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、航空機、船舶や各種産業機械の動力伝達系において使用され、例えば４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれて駆動側と従動側の二軸間で軸方向変位および角度変位を許容する摺動式等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達するドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれる等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これら両者の等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。
【０００３】
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は、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、一般的に、エンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手をシャフトで連結した構造を具備する。
【０００４】
このドライブシャフトのエンジン側に組み付けられる摺動式等速自在継手の一つに、トルク伝達部材としてローラを用いたローラタイプのトリポード型等速自在継手（ＴＪ）がある。他の摺動式等速自在継手には、トルク伝達部材としてボールを用いたボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）がある。また、ドライブシャフトの駆動車輪側に組み付けられる固定式等速自在継手には、ツェッパ型等速自在継手（ＢＪ）やアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）がある。
【０００５】
これら各種の等速自在継手は、内側継手部材の孔にシャフトの軸端部を挿入してスプライン嵌合させた構造を具備する。つまり、内側継手部材の孔の内周面にスプラインを形成すると共に、シャフトの軸端部の外周面にスプラインを形成し、内側継手部材の孔にシャフトの軸端部を挿入することにより、内側継手部材のスプラインとシャフトのスプラインとを嵌合させてトルク伝達可能としている。
【０００６】
ドライブシャフトに使用される等速自在継手では、自動車のＮＶＨ（Noise Vibration Harshness）特性の向上を図るため、内側継手部材のスプラインとシャフトのスプラインとの嵌合部に生じるガタを抑制する手段が種々講じられている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示された等速自在継手では、シャフトのスプラインに捩れ角を設け、その捩れ角を持つシャフトのスプラインを内側継手部材のスプラインに嵌合させることにより、その嵌合部に生じるガタを低減するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平６−３３２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述したように、特許文献１で開示された従来の等速自在継手は、内側継手部材のスプラインとシャフトのスプラインとの嵌合部に生じるガタを低減することを目的として、シャフトのスプラインに捩れ角を設けた構造を具備している。
【０００９】
しかしながら、内側継手部材とシャフトとのスプライン嵌合をタイトにするため、シャフトのスプラインの捩れ角を大きく設定すると、内側継手部材の孔にシャフトを挿入するに際して、大きな荷重を付与しなければならず、内側継手部材とシャフトとをスプライン嵌合により結合させることが困難となる。
【００１０】
これを回避するため、シャフトのスプラインの捩れ角を小さく設定すると、ルーズなスプライン嵌合になり易く、その嵌合部に生じるガタを完全になくすことが難しくなってくる。このように、スプラインの捩れ角を最適に設定することは非常に難しい。
【００１１】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、スプラインに捩れ角を設けることなく、簡便な手段により、内側継手部材とシャフトとの嵌合部に生じるガタを確実に低減し得る摺動式等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、外側継手部材と、その外側継手部材との間で軸方向変位および角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材とを備え、その内側継手部材の孔に軸部材を挿入してトルク伝達可能に嵌合させた摺動式等速自在継手であって、内側継手部材と軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、その嵌合部に軸方向荷重を付与する固定部を軸部材の反挿入側に配設したことを特徴とする。ここで、「軸部材の挿入側」とは、内側継手部材に対して軸部材が軸方向に沿って挿入される側を意味し、「軸部材の反挿入側」とは、内側継手部材に対して軸部材が軸方向に沿って挿入される側の反対側を意味する。
【００１３】
本発明では、内側継手部材と軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、その軸部材の反挿入側に配設された固定部により、前述の嵌合部に軸方向荷重を付与する。この軸方向荷重の付与により、嵌合部では、軸方向と角度をなす嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができる。
【００１４】
本発明における嵌合部は、内側継手部材の孔をテーパ状に開口させ、そのテーパ状開口部位にスプラインを形成すると共に、軸部材の外周面でテーパ状開口部位と対向するように形成されたテーパ状部位にスプラインを形成し、内側継手部材のスプラインと軸部材のスプラインとを嵌合させた構造が望ましい。このようにすれば、内側継手部材のテーパ状開口部位に形成されたスプラインと軸部材のテーパ状部位に形成されたスプラインとを、固定部による軸方向荷重の付与でタイトに嵌合させることができる。
【００１５】
また、本発明における嵌合部は、内側継手部材の孔の開口端面部位に凹凸条を放射状に形成すると共に、軸部材の外周に形成されたフランジの開口端面部位と対向する端面部位に凹凸条を放射状に形成し、内側継手部材の凹凸条と軸部材の凹凸条とを嵌合させた構造であってもよい。このようにすれば、内側継手部材の孔の開口端面部位に形成された凹凸条と軸部材のフランジの端面部位に形成された凹凸条とを、固定部による軸方向荷重の付与でタイトに嵌合させることができる。
【００１６】
本発明における固定部は、軸部材の外周面に形成されたねじと、そのねじとの螺合により軸部材に対して内側継手部材を締め付け固定するナットとで構成されていることが望ましい。このようにすれば、ナットにより内側継手部材を軸部材に対して締め付け固定することで嵌合部に軸方向荷重を付与することができる。
【００１７】
なお、本発明におけるナットは、セルフロックナットであることが望ましい。ここで、「セルフロックナット」とは、振動などに対する緩み止め構造を備えたナットを意味する。このようなセルフロックナットを使用すれば、軸部材に対する内側継手部材の締め付け固定が強固となり、振動などによる緩みを未然に防止できる。
【００１８】
本発明において、内側継手部材の孔の開口端面部位に、ナットが当接するチャンファ面を形成した構造が望ましい。このようにすれば、ナットをチャンファ面に当接させてねじ込むことにより、嵌合部に軸方向荷重を付与することが容易となる。
【００１９】
また、本発明における固定部は、内側継手部材の内径と軸部材の外径との間に環状隙間を形成し、その環状隙間に押し込み部材を圧入することにより軸部材に対して内側継手部材を固定した構造であってもよい。このようにすれば、内側継手部材と軸部材との間の環状隙間に押し込み部材を圧入することで嵌合部に軸方向荷重を付与することができる。
【００２０】
本発明における押し込み部材は、環状隙間の全周に亘って圧入されていることが望ましい。このようにすれば、押し込み部材により嵌合部の全周に亘って軸方向荷重を均等に付与することができる。なお、この押し込み部材は、環状隙間の円周方向複数箇所に圧入されているようにしてもよい。
【００２１】
本発明において、内側継手部材の孔の開口端面部位に、押し込み部材が当接するチャンファ面を形成した構造が望ましい。このようにすれば、押し込み部材をチャンファ面に当接させて押し込むことにより、嵌合部に軸方向荷重を付与することが容易となる。
【００２２】
なお、本発明における外側継手部材は、軸線方向に延びる三本のトラック溝が内周面に形成されると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面が形成され、内側継手部材は、先端がトラック溝内に挿入された三本の脚軸を有するトリポード部材であり、脚軸に回転自在に支持されると共に外側継手部材のトラック溝に挿入されてローラ案内面に沿って案内されるローラを備えた構造を具備することが望ましい。つまり、前述のような構造を具備するローラタイプのトリポード型等速自在継手に適用可能である。
【００２３】
また、本発明における外側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が内周面の複数箇所に形成され、内側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が外側継手部材のトラック溝と対をなして外周面の複数箇所に形成され、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に配されたボールと、外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在してボールを保持するケージとを備えた構造が望ましい。つまり、このような構造を具備するボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手に適用可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、内側継手部材と軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、その軸部材の反挿入側に配設された固定部により、前述の嵌合部に軸方向荷重を付与する。この軸方向荷重の付与により、嵌合部では、軸方向と角度をなす嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができる。
【００２５】
その結果、従来のようにスプラインに捩れ角を設けることなく、簡便な手段により、内側継手部材と軸部材とを嵌合部によりタイトに結合させることができ、信頼性の高い長寿命の摺動式等速自在継手を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図２】図１の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ方向から見た矢視図である。
【図４】図１の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図５】図４のＢ方向から見た矢視図である。
【図６】本発明の他の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図７】図６の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図８】図６の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図１０】図９の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１１】図９の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図１３】図１２の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１４】図１２の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１５】環状の押し込み部材を使用した固定部を示す部分側面図である。
【図１６】棒状の押し込み部材を使用した固定部を示す部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る摺動式等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。以下の実施形態では、ローラタイプのトリポード型等速自在継手およびボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手を例示する。なお、本発明は、シングルローラタイプのトリポード型等速自在継手以外に、作動時の低振動化を可能としたダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手にも適用可能である。
【００２８】
図２および図３はローラタイプのトリポード型等速自在継手の基本構成を示し、図２は継手の軸線に対する縦断面図、図３は図２の継手をＡ方向から見た矢視図である（但し、一つのローラ３０のみを断面で示す）。この実施形態のトリポード型等速自在継手は、図２および図３に示すように、外側継手部材１０と、トリポード部材である内側継手部材２０と、ローラ３０とで主要部が構成されている。
【００２９】
外側継手部材１０は、一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる三本の直線状トラック溝１１が内周面に円周方向等間隔で形成されている。各トラック溝１１は、その内側両壁に互いに対向する一対のローラ案内面１２を有する。ローラ案内面１２は円弧状断面を有し、外側継手部材１０の軸線方向に直線状に延びる。この外側継手部材１０の内部には、内側継手部材２０とローラ３０が軸方向摺動自在に収容されている。内側継手部材２０は、円筒状をなすボスの外周面に三本の脚軸２１が円周方向等間隔（１２０°間隔）で放射状に一体形成されたものである。脚軸２１は、その先端がトラック溝１１の底部付近まで半径方向に延在し、その外周面は一般的に円筒面とされている。
【００３０】
外側継手部材１０のトラック溝１１のローラ案内面１２と脚軸２１の外周面との間に針状ころ４０を介してローラ３０が回転自在に配設される。ローラ３０の外周面は縦断面円弧状とされ、ローラ案内面１２とアンギュラ接触により二箇所で接触する場合と、サーキュラ接触により一箇所で接触する場合がある。一方、ローラ３０の内周面は、円筒状に形成されている。このローラ３０と脚軸２１との間に、複数の針状ころ４０が、保持器のない、いわゆる単列総ころ状態で配設されている。脚軸２１の外周面は針状ころ４０の内側転動面を構成し、ローラ３０の内周面は針状ころ４０の外側転動面を構成している。
【００３１】
図４および図５はボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手の基本構成を示し、図４は継手の軸線に対する縦断面図、図５は図４の継手をＢ方向から見た矢視図である。この実施形態のダブルオフセット型等速自在継手は、図４および図５に示すように、外側継手部材１１０、内側継手部材１２０、ボール１３０およびケージ１４０で主要部が構成されている。
【００３２】
この等速自在継手は、一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる直線状トラック溝１１１が内周面の複数箇所に形成された外側継手部材１１０と、軸方向に延びる直線状トラック溝１２１が外側継手部材１１０のトラック溝１１１と対をなして外周面の複数箇所に形成された内側継手部材１２０と、外側継手部材１１０のトラック溝１１１と内側継手部材１２０のトラック溝１２１との間に配されたボール１３０と、外側継手部材１１０の内周面と内側継手部材１２０の外周面との間に介在してボール１３０を保持するケージ１４０とを備えた構造を具備する。
【００３３】
なお、この実施形態では、６個ボールの等速自在継手（図５参照）を例示するが、８個ボールの等速自在継手にも適用可能であり、ボール１３０の個数は任意である。この外側継手部材１１０の内部には、内側継手部材１２０、ボール１３０およびケージ１４０が軸方向摺動自在に収容されている。
【００３４】
図２のトリポード型等速自在継手および図４のダブルオフセット型等速自在継手において、この内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２に軸部材であるシャフト５０，１５０が以下の構造でもって結合されている。この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造については、トリポード型等速自在継手とダブルオフセット型等速自在継手で以下に共通して説明する。
【００３５】
内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造において、図２および図４に示すように、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との嵌合部６０，１６０をシャフト５０，１５０の挿入側（図中左側）に配設すると共に、その嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する固定部７０，１７０をシャフト５０，１５０の反挿入側（図中右側）に配設する。
【００３６】
この結合構造では、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２にシャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１を挿入して嵌合部６０，１６０によりトルク伝達可能に連結した後、外側継手部材１０，１１０の奥側に位置する固定部７０，１７０により嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する。そのため、この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造は、ローラ３０（ボール１３０およびケージ１４０）が取り付けられた内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２にシャフト５０，１５０を挿入して嵌合させることにより組み付けた後、そのアッセンブリ体を外側継手部材１０，１１０に収容するようにした摺動式等速自在継手の組み立て要領でもって実現可能となっている。この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合作業は、アッセンブリ体を外側継手部材１０，１１０に収容する前に行われる。
【００３７】
この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造における嵌合部６０，１６０は、図１に示すように、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２をテーパ状に開口させ、その軸方向外側（図中左側）へ向けて拡径するテーパ状開口部位にスプライン２３，１２３を形成すると共に、シャフト５０，１５０の外周面でテーパ状開口部位と対向するように形成されて軸方向外側（図中左側）へ向けて拡径するテーパ状部位にスプライン５３，１５３を形成し、内側継手部材２０，１２０のスプライン２３，１２３とシャフト５０，１５０のスプライン５３，１５３とを嵌合させた構造を具備する。これらスプライン２３，１２３およびスプライン５３，１５３は、軸方向に延びる凹凸条となっている。
【００３８】
また、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造における固定部７０，１７０は、シャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１の外周面に形成されたねじ５２，１５２と、そのねじ５２，１５２との螺合によりシャフト５０，１５０に対して内側継手部材２０，１２０を締め付け固定するナット７２，１７２とで構成されている。さらに、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端面部位に、ナット７２，１７２が当接するチャンファ面２４，１２４を形成している。
【００３９】
なお、このナット７２，１７２において、内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２４，１２４と対向する部位にチャンファ面７４，１７４が形成されている。このように、ナット７２，１７２のチャンファ面７４，１７４を内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２４，１２４に当接させることにより、ナット７２，１７２を安定して押し込むことが可能となる。
【００４０】
この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造では、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２にシャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１を挿入して内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位のスプライン２３，１２３にシャフト５０，１５０のテーパ状部位のスプライン５３，１５３を嵌合させる。このようにして、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との嵌合部６０，１６０をシャフト５０，１５０の挿入側に配設する。
【００４１】
その上で、シャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１のねじ５２，１５２にナット７２，１７２を螺合させ、そのナット７２，１７２によりシャフト５０，１５０に対して内側継手部材２０，１２０を締め付け固定する。この時、ナット７２，１７２のチャンファ面７４，１７４を内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２４，１２４に当接させた状態でナット７２，１７２を押し込む。このナット７２，１７２による締め付け固定でもって、前述の嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する。このようにして、嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する固定部７０，１７０をシャフト５０，１５０の反挿入側に配設する。
【００４２】
内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位に形成されたスプライン２３，１２３とシャフト５０，１５０のテーパ状部位に形成されたスプライン５３，１５３とを嵌合させると共に、ナット７２，１７２により内側継手部材２０，１２０をシャフト５０，１５０に対して締め付け固定する。このナット７２，１７２の締め付けで嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与することにより、その嵌合部６０，１６０では、軸方向と角度（テーパ角度）をなすスプライン２３，１２３とスプライン５３，１５３の嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができ、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをタイトに結合させることができる。なお、嵌合部６０，１６０では、スプライン２３，１２３およびスプライン５３，１５３における凸条の幅寸法を凹条の幅寸法よりも大きく設定すれば、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをより一層タイトに嵌合させることができる。
【００４３】
以上の実施形態では、内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位にスプライン２３，１２３を形成すると共に、シャフト５０，１５０のテーパ状部位にスプライン５３，１５３を形成した場合について説明したが、図６に示す構造の嵌合部６１，１６１であってもよい。この嵌合部６１，１６１は、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端面部位に凹凸条２５，１２５を放射状に形成すると共に、シャフト５０，１５０の外周に形成されたフランジ５４，１５４の端面部位に凹凸条５５，１５５を放射状に形成し、内側継手部材２０，１２０の凹凸条２５，１２５とシャフト５０，１５０の凹凸条５５，１５５とを嵌合させた構造を具備する。
【００４４】
なお、図７はトリポード型等速自在継手に適用した場合、図８はダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合をそれぞれ例示する。この図７および図８において、図２および図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００４５】
このように、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端面部位に形成された凹凸条２５，１２５とシャフト５０，１５０のフランジ５４，１５４の端面部位に形成された凹凸条５５，１５５とを嵌合させると共に、ナット７２，１７２により内側継手部材２０，１２０をシャフト５０，１５０に対して締め付け固定することで嵌合部６１，１６１に軸方向荷重を付与することにより、その嵌合部６１，１６１では、軸方向と角度（９０°）をなす凹凸条２５，１２５と凹凸条５５，１５５の嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができ、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをタイトに結合させることができる。なお、嵌合部６１，１６１でも、凹凸条２５，１２５および凹凸条５５，１５５における凸条の幅寸法を凹条の幅寸法よりも大きく設定すれば、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをより一層タイトに嵌合させることができる。
【００４６】
図１に示す固定部７０，１７０のナット７２，１７２は、内径に雌ねじのみを刻設した一般的な構造のものであるが、この一般的なナット７２，１７２に代えて、図９に示すように、セルフロックナット７３，１７３を使用するようにしてもよい。このセルフロックナット７３，１７３とは、振動などに対する緩み止め構造を備えたナットである。このようなセルフロックナット７３，１７３を使用することにより、シャフト５０，１５０に対する内側継手部材２０，１２０の締め付け固定が強固となり、振動などによる緩みを未然に防止できる。セルフロックナット７３，１７３には、雌ねじにナイロンリングや加締め板などを付加した構造のものなど種々の形態のものがある。
【００４７】
なお、図１０はトリポード型等速自在継手に適用した場合、図１１はダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合をそれぞれ例示する。この図１０および図１１において、図２および図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。また、前述のセルフロックナット７３，１７３は、図９に示す嵌合部６０，１６０に対してだけでなく、図示しないが、図６に示す構造の嵌合部６１，１６１に対しても適用可能である。
【００４８】
また、前述の実施形態では、シャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１のねじ５２，１５２とそのねじ５２，１５２に螺合するナット７２，１７２（セルフロックナット７３，１７３）で構成された固定部７０，１７０について説明したが、これらねじ５２，１５２およびナット７２，１７２（セルフロックナット７３，１７３）に代えて、図１２に示す構造の固定部７１，１７１であってもよい。
【００４９】
この固定部７１，１７１は、内側継手部材２０，１２０の内径とシャフト５０，１５０の外径との間に環状隙間ｍを形成し、その環状隙間ｍに押し込み部材７５，１７５を圧入することによりシャフト５０，１５０に対して内側継手部材２０，１２０を固定した構造を具備する。さらに、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端部位に、押し込み部材７５，１７５が当接するチャンファ面２６，１２６を形成している。なお、この押し込み部材７５，１７５にもチャンファ面７６，１７６が形成されている。このように、押し込み部材７５，１７５のチャンファ面７６，１７６を内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２６，１２６に当接させることにより、その楔作用でもって押し込み部材７５，１７５を安定して押し込むことが可能となる。
【００５０】
内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位に形成されたスプライン２３，１２３とシャフト５０，１５０のテーパ状部位に形成されたスプライン５３，１５３とを嵌合させると共に、押し込み部材７５，１７５を環状隙間ｍに圧入することにより内側継手部材２０，１２０をシャフト５０，１５０に対して固定することで嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する。これにより、その嵌合部６０，１６０では、軸方向と角度（テーパ角度）をなすスプライン２３，１２３とスプライン５３，１５３の嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができ、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをタイトに結合させることができる。
【００５１】
なお、図１３はトリポード型等速自在継手に適用した場合、図１４はダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合をそれぞれ例示する。この図１３および図１４において、図２および図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。また、前述の押し込み部材７５，１７５は、図１２に示す嵌合部６０，１６０に対してだけでなく、図示しないが、図６に示す構造の嵌合部６１，１６１に対しても適用可能である。
【００５２】
また、前述の固定部７１，１７１は、環状の押し込み部材７５，１７５を環状隙間ｍの全周に亘って圧入した構造としている（図１５参照）。このように環状の押し込み部材７５，１７５を使用することにより、その押し込み部材７５，１７５により嵌合部６０，１６０の全周に亘って軸方向荷重を均等に付与することができる。なお、他の固定部７１，１７１の構造としては、図１６に示すように、棒状の押し込み部材７７，１７７を環状隙間ｍの円周方向複数箇所（図では４箇所）に圧入した構造とすることも可能である。
【００５３】
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、さらに種々なる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、特許請求の範囲によって示され、さらに特許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。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１１０ 外側継手部材
２０，１２０ 内側継手部材
２２，１２２ 孔
２３，１２３ スプライン
２４，１２４ チャンファ面
２５，１２５ 凹凸条
２６，１２６ チャンファ面
５０，１５０ 軸部材（シャフト）
５２，１５２ ねじ
５３，１５３ スプライン
５５，１５５ 凹凸条
６０，１６０ 嵌合部
６１，１６１ 嵌合部
７０，１７０ 固定部
７１，１７１ 固定部
７２，１７２ ナット
７３，１７３ セルフロックナット
７５，１７５ 押し込み部材
ｍ 環状隙間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、航空機、船舶や各種産業機械の動力伝達系において使用され、例えば４ＷＤ車やＦＲ車などで使用されるドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれて駆動側と従動側の二軸間で軸方向変位および角度変位を許容する摺動式等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達するドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれる等速自在継手には、固定式等速自在継手と摺動式等速自在継手の二種がある。これら両者の等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。
【０００３】
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は、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、一般的に、エンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手を、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手をシャフトで連結した構造を具備する。
【０００４】
このドライブシャフトのエンジン側に組み付けられる摺動式等速自在継手の一つに、トルク伝達部材としてローラを用いたローラタイプのトリポード型等速自在継手（ＴＪ）がある。他の摺動式等速自在継手には、トルク伝達部材としてボールを用いたボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）がある。また、ドライブシャフトの駆動車輪側に組み付けられる固定式等速自在継手には、ツェッパ型等速自在継手（ＢＪ）やアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）がある。
【０００５】
これら各種の等速自在継手は、内側継手部材の孔にシャフトの軸端部を挿入してスプライン嵌合させた構造を具備する。つまり、内側継手部材の孔の内周面にスプラインを形成すると共に、シャフトの軸端部の外周面にスプラインを形成し、内側継手部材の孔にシャフトの軸端部を挿入することにより、内側継手部材のスプラインとシャフトのスプラインとを嵌合させてトルク伝達可能としている。
【０００６】
ドライブシャフトに使用される等速自在継手では、自動車のＮＶＨ（Noise Vibration Harshness）特性の向上を図るため、内側継手部材のスプラインとシャフトのスプラインとの嵌合部に生じるガタを抑制する手段が種々講じられている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示された等速自在継手では、シャフトのスプラインに捩れ角を設け、その捩れ角を持つシャフトのスプラインを内側継手部材のスプラインに嵌合させることにより、その嵌合部に生じるガタを低減するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平６−３３２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述したように、特許文献１で開示された従来の等速自在継手は、内側継手部材のスプラインとシャフトのスプラインとの嵌合部に生じるガタを低減することを目的として、シャフトのスプラインに捩れ角を設けた構造を具備している。
【０００９】
しかしながら、内側継手部材とシャフトとのスプライン嵌合をタイトにするため、シャフトのスプラインの捩れ角を大きく設定すると、内側継手部材の孔にシャフトを挿入するに際して、大きな荷重を付与しなければならず、内側継手部材とシャフトとをスプライン嵌合により結合させることが困難となる。
【００１０】
これを回避するため、シャフトのスプラインの捩れ角を小さく設定すると、ルーズなスプライン嵌合になり易く、その嵌合部に生じるガタを完全になくすことが難しくなってくる。このように、スプラインの捩れ角を最適に設定することは非常に難しい。
【００１１】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、スプラインに捩れ角を設けることなく、簡便な手段により、内側継手部材とシャフトとの嵌合部に生じるガタを確実に低減し得る摺動式等速自在継手を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、外側継手部材と、その外側継手部材との間で軸方向変位および角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材とを備え、その内側継手部材の孔に軸部材を挿入してトルク伝達可能に嵌合させた摺動式等速自在継手であって、内側継手部材と軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、その嵌合部に軸方向荷重を付与する固定部を軸部材の反挿入側に配設したことを特徴とする。ここで、「軸部材の挿入側」とは、内側継手部材に対して軸部材が軸方向に沿って挿入される側を意味し、「軸部材の反挿入側」とは、内側継手部材に対して軸部材が軸方向に沿って挿入される側の反対側を意味する。
【００１３】
本発明では、内側継手部材と軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、その軸部材の反挿入側に配設された固定部により、前述の嵌合部に軸方向荷重を付与する。この軸方向荷重の付与により、嵌合部では、軸方向と角度をなす嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができる。
【００１４】
本発明における嵌合部は、内側継手部材の孔をテーパ状に開口させ、そのテーパ状開口部位にスプラインを形成すると共に、軸部材の外周面でテーパ状開口部位と対向するように形成されたテーパ状部位にスプラインを形成し、内側継手部材のスプラインと軸部材のスプラインとを嵌合させた構造が望ましい。このようにすれば、内側継手部材のテーパ状開口部位に形成されたスプラインと軸部材のテーパ状部位に形成されたスプラインとを、固定部による軸方向荷重の付与でタイトに嵌合させることができる。
【００１５】
また、本発明における嵌合部は、内側継手部材の孔の開口端面部位に凹凸条を放射状に形成すると共に、軸部材の外周に形成されたフランジの開口端面部位と対向する端面部位に凹凸条を放射状に形成し、内側継手部材の凹凸条と軸部材の凹凸条とを嵌合させた構造であってもよい。このようにすれば、内側継手部材の孔の開口端面部位に形成された凹凸条と軸部材のフランジの端面部位に形成された凹凸条とを、固定部による軸方向荷重の付与でタイトに嵌合させることができる。
【００１６】
本発明における固定部は、軸部材の外周面に形成されたねじと、そのねじとの螺合により軸部材に対して内側継手部材を締め付け固定するナットとで構成されていることが望ましい。このようにすれば、ナットにより内側継手部材を軸部材に対して締め付け固定することで嵌合部に軸方向荷重を付与することができる。
【００１７】
なお、本発明におけるナットは、セルフロックナットであることが望ましい。ここで、「セルフロックナット」とは、振動などに対する緩み止め構造を備えたナットを意味する。このようなセルフロックナットを使用すれば、軸部材に対する内側継手部材の締め付け固定が強固となり、振動などによる緩みを未然に防止できる。
【００１８】
本発明において、内側継手部材の孔の開口端面部位に、ナットが当接するチャンファ面を形成した構造が望ましい。このようにすれば、ナットをチャンファ面に当接させてねじ込むことにより、嵌合部に軸方向荷重を付与することが容易となる。
【００１９】
また、本発明における固定部は、内側継手部材の内径と軸部材の外径との間に環状隙間を形成し、その環状隙間に押し込み部材を圧入することにより軸部材に対して内側継手部材を固定した構造であってもよい。このようにすれば、内側継手部材と軸部材との間の環状隙間に押し込み部材を圧入することで嵌合部に軸方向荷重を付与することができる。
【００２０】
本発明における押し込み部材は、環状隙間の全周に亘って圧入されていることが望ましい。このようにすれば、押し込み部材により嵌合部の全周に亘って軸方向荷重を均等に付与することができる。なお、この押し込み部材は、環状隙間の円周方向複数箇所に圧入されているようにしてもよい。
【００２１】
本発明において、内側継手部材の孔の開口端面部位に、押し込み部材が当接するチャンファ面を形成した構造が望ましい。このようにすれば、押し込み部材をチャンファ面に当接させて押し込むことにより、嵌合部に軸方向荷重を付与することが容易となる。
【００２２】
なお、本発明における外側継手部材は、軸線方向に延びる三本のトラック溝が内周面に形成されると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面が形成され、内側継手部材は、先端がトラック溝内に挿入された三本の脚軸を有するトリポード部材であり、脚軸に回転自在に支持されると共に外側継手部材のトラック溝に挿入されてローラ案内面に沿って案内されるローラを備えた構造を具備することが望ましい。つまり、前述のような構造を具備するローラタイプのトリポード型等速自在継手に適用可能である。
【００２３】
また、本発明における外側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が内周面の複数箇所に形成され、内側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が外側継手部材のトラック溝と対をなして外周面の複数箇所に形成され、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に配されたボールと、外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在してボールを保持するケージとを備えた構造が望ましい。つまり、このような構造を具備するボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手に適用可能である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、内側継手部材と軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、その軸部材の反挿入側に配設された固定部により、前述の嵌合部に軸方向荷重を付与する。この軸方向荷重の付与により、嵌合部では、軸方向と角度をなす嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができる。
【００２５】
その結果、従来のようにスプラインに捩れ角を設けることなく、簡便な手段により、内側継手部材と軸部材とを嵌合部によりタイトに結合させることができ、信頼性の高い長寿命の摺動式等速自在継手を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図２】図１の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ方向から見た矢視図である。
【図４】図１の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図５】図４のＢ方向から見た矢視図である。
【図６】本発明の他の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図７】図６の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図８】図６の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図１０】図９の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１１】図９の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態で、内側継手部材とシャフトとの結合構造を示す要部拡大断面図である。
【図１３】図１２の実施形態におけるトリポード型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１４】図１２の実施形態におけるダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す縦断面図である。
【図１５】環状の押し込み部材を使用した固定部を示す部分側面図である。
【図１６】棒状の押し込み部材を使用した固定部を示す部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る摺動式等速自在継手の実施形態を以下に詳述する。以下の実施形態では、ローラタイプのトリポード型等速自在継手およびボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手を例示する。なお、本発明は、シングルローラタイプのトリポード型等速自在継手以外に、作動時の低振動化を可能としたダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手にも適用可能である。
【００２８】
図２および図３はローラタイプのトリポード型等速自在継手の基本構成を示し、図２は継手の軸線に対する縦断面図、図３は図２の継手をＡ方向から見た矢視図である（但し、一つのローラ３０のみを断面で示す）。この実施形態のトリポード型等速自在継手は、図２および図３に示すように、外側継手部材１０と、トリポード部材である内側継手部材２０と、ローラ３０とで主要部が構成されている。
【００２９】
外側継手部材１０は、一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる三本の直線状トラック溝１１が内周面に円周方向等間隔で形成されている。各トラック溝１１は、その内側両壁に互いに対向する一対のローラ案内面１２を有する。ローラ案内面１２は円弧状断面を有し、外側継手部材１０の軸線方向に直線状に延びる。この外側継手部材１０の内部には、内側継手部材２０とローラ３０が軸方向摺動自在に収容されている。内側継手部材２０は、円筒状をなすボスの外周面に三本の脚軸２１が円周方向等間隔（１２０°間隔）で放射状に一体形成されたものである。脚軸２１は、その先端がトラック溝１１の底部付近まで半径方向に延在し、その外周面は一般的に円筒面とされている。
【００３０】
外側継手部材１０のトラック溝１１のローラ案内面１２と脚軸２１の外周面との間に針状ころ４０を介してローラ３０が回転自在に配設される。ローラ３０の外周面は縦断面円弧状とされ、ローラ案内面１２とアンギュラ接触により二箇所で接触する場合と、サーキュラ接触により一箇所で接触する場合がある。一方、ローラ３０の内周面は、円筒状に形成されている。このローラ３０と脚軸２１との間に、複数の針状ころ４０が、保持器のない、いわゆる単列総ころ状態で配設されている。脚軸２１の外周面は針状ころ４０の内側転動面を構成し、ローラ３０の内周面は針状ころ４０の外側転動面を構成している。
【００３１】
図４および図５はボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手の基本構成を示し、図４は継手の軸線に対する縦断面図、図５は図４の継手をＢ方向から見た矢視図である。この実施形態のダブルオフセット型等速自在継手は、図４および図５に示すように、外側継手部材１１０、内側継手部材１２０、ボール１３０およびケージ１４０で主要部が構成されている。
【００３２】
この等速自在継手は、一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる直線状トラック溝１１１が内周面の複数箇所に形成された外側継手部材１１０と、軸方向に延びる直線状トラック溝１２１が外側継手部材１１０のトラック溝１１１と対をなして外周面の複数箇所に形成された内側継手部材１２０と、外側継手部材１１０のトラック溝１１１と内側継手部材１２０のトラック溝１２１との間に配されたボール１３０と、外側継手部材１１０の内周面と内側継手部材１２０の外周面との間に介在してボール１３０を保持するケージ１４０とを備えた構造を具備する。
【００３３】
なお、この実施形態では、６個ボールの等速自在継手（図５参照）を例示するが、８個ボールの等速自在継手にも適用可能であり、ボール１３０の個数は任意である。この外側継手部材１１０の内部には、内側継手部材１２０、ボール１３０およびケージ１４０が軸方向摺動自在に収容されている。
【００３４】
図２のトリポード型等速自在継手および図４のダブルオフセット型等速自在継手において、この内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２に軸部材であるシャフト５０，１５０が以下の構造でもって結合されている。この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造については、トリポード型等速自在継手とダブルオフセット型等速自在継手で以下に共通して説明する。
【００３５】
内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造において、図２および図４に示すように、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との嵌合部６０，１６０をシャフト５０，１５０の挿入側（図中左側）に配設すると共に、その嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する固定部７０，１７０をシャフト５０，１５０の反挿入側（図中右側）に配設する。
【００３６】
この結合構造では、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２にシャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１を挿入して嵌合部６０，１６０によりトルク伝達可能に連結した後、外側継手部材１０，１１０の奥側に位置する固定部７０，１７０により嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する。そのため、この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造は、ローラ３０（ボール１３０およびケージ１４０）が取り付けられた内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２にシャフト５０，１５０を挿入して嵌合させることにより組み付けた後、そのアッセンブリ体を外側継手部材１０，１１０に収容するようにした摺動式等速自在継手の組み立て要領でもって実現可能となっている。この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合作業は、アッセンブリ体を外側継手部材１０，１１０に収容する前に行われる。
【００３７】
この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造における嵌合部６０，１６０は、図１に示すように、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２をテーパ状に開口させ、その軸方向外側（図中左側）へ向けて拡径するテーパ状開口部位にスプライン２３，１２３を形成すると共に、シャフト５０，１５０の外周面でテーパ状開口部位と対向するように形成されて軸方向外側（図中左側）へ向けて拡径するテーパ状部位にスプライン５３，１５３を形成し、内側継手部材２０，１２０のスプライン２３，１２３とシャフト５０，１５０のスプライン５３，１５３とを嵌合させた構造を具備する。これらスプライン２３，１２３およびスプライン５３，１５３は、軸方向に延びる凹凸条となっている。
【００３８】
また、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造における固定部７０，１７０は、シャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１の外周面に形成されたねじ５２，１５２と、そのねじ５２，１５２との螺合によりシャフト５０，１５０に対して内側継手部材２０，１２０を締め付け固定するナット７２，１７２とで構成されている。さらに、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端面部位に、ナット７２，１７２が当接するチャンファ面２４，１２４を形成している。
【００３９】
なお、このナット７２，１７２において、内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２４，１２４と対向する部位にチャンファ面７４，１７４が形成されている。このように、ナット７２，１７２のチャンファ面７４，１７４を内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２４，１２４に当接させることにより、ナット７２，１７２を安定して押し込むことが可能となる。
【００４０】
この内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との結合構造では、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２にシャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１を挿入して内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位のスプライン２３，１２３にシャフト５０，１５０のテーパ状部位のスプライン５３，１５３を嵌合させる。このようにして、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０との嵌合部６０，１６０をシャフト５０，１５０の挿入側に配設する。
【００４１】
その上で、シャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１のねじ５２，１５２にナット７２，１７２を螺合させ、そのナット７２，１７２によりシャフト５０，１５０に対して内側継手部材２０，１２０を締め付け固定する。この時、ナット７２，１７２のチャンファ面７４，１７４を内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２４，１２４に当接させた状態でナット７２，１７２を押し込む。このナット７２，１７２による締め付け固定でもって、前述の嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する。このようにして、嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する固定部７０，１７０をシャフト５０，１５０の反挿入側に配設する。
【００４２】
内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位に形成されたスプライン２３，１２３とシャフト５０，１５０のテーパ状部位に形成されたスプライン５３，１５３とを嵌合させると共に、ナット７２，１７２により内側継手部材２０，１２０をシャフト５０，１５０に対して締め付け固定する。このナット７２，１７２の締め付けで嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与することにより、その嵌合部６０，１６０では、軸方向と角度（テーパ角度）をなすスプライン２３，１２３とスプライン５３，１５３の嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができ、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをタイトに結合させることができる。なお、嵌合部６０，１６０では、スプライン２３，１２３およびスプライン５３，１５３における凸条の幅寸法を凹条の幅寸法よりも大きく設定すれば、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをより一層タイトに嵌合させることができる。
【００４３】
以上の実施形態では、内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位にスプライン２３，１２３を形成すると共に、シャフト５０，１５０のテーパ状部位にスプライン５３，１５３を形成した場合について説明したが、図６に示す構造の嵌合部６１，１６１であってもよい。この嵌合部６１，１６１は、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端面部位に凹凸条２５，１２５を放射状に形成すると共に、シャフト５０，１５０の外周に形成されたフランジ５４，１５４の端面部位に凹凸条５５，１５５を放射状に形成し、内側継手部材２０，１２０の凹凸条２５，１２５とシャフト５０，１５０の凹凸条５５，１５５とを嵌合させた構造を具備する。
【００４４】
なお、図７はトリポード型等速自在継手に適用した場合、図８はダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合をそれぞれ例示する。この図７および図８において、図２および図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。
【００４５】
このように、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端面部位に形成された凹凸条２５，１２５とシャフト５０，１５０のフランジ５４，１５４の端面部位に形成された凹凸条５５，１５５とを嵌合させると共に、ナット７２，１７２により内側継手部材２０，１２０をシャフト５０，１５０に対して締め付け固定することで嵌合部６１，１６１に軸方向荷重を付与することにより、その嵌合部６１，１６１では、軸方向と角度（９０°）をなす凹凸条２５，１２５と凹凸条５５，１５５の嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができ、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをタイトに結合させることができる。なお、嵌合部６１，１６１でも、凹凸条２５，１２５および凹凸条５５，１５５における凸条の幅寸法を凹条の幅寸法よりも大きく設定すれば、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをより一層タイトに嵌合させることができる。
【００４６】
図１に示す固定部７０，１７０のナット７２，１７２は、内径に雌ねじのみを刻設した一般的な構造のものであるが、この一般的なナット７２，１７２に代えて、図９に示すように、セルフロックナット７３，１７３を使用するようにしてもよい。このセルフロックナット７３，１７３とは、振動などに対する緩み止め構造を備えたナットである。このようなセルフロックナット７３，１７３を使用することにより、シャフト５０，１５０に対する内側継手部材２０，１２０の締め付け固定が強固となり、振動などによる緩みを未然に防止できる。セルフロックナット７３，１７３には、雌ねじにナイロンリングや加締め板などを付加した構造のものなど種々の形態のものがある。
【００４７】
なお、図１０はトリポード型等速自在継手に適用した場合、図１１はダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合をそれぞれ例示する。この図１０および図１１において、図２および図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。また、前述のセルフロックナット７３，１７３は、図９に示す嵌合部６０，１６０に対してだけでなく、図示しないが、図６に示す構造の嵌合部６１，１６１に対しても適用可能である。
【００４８】
また、前述の実施形態では、シャフト５０，１５０の軸端部５１，１５１のねじ５２，１５２とそのねじ５２，１５２に螺合するナット７２，１７２（セルフロックナット７３，１７３）で構成された固定部７０，１７０について説明したが、これらねじ５２，１５２およびナット７２，１７２（セルフロックナット７３，１７３）に代えて、図１２に示す構造の固定部７１，１７１であってもよい。
【００４９】
この固定部７１，１７１は、内側継手部材２０，１２０の内径とシャフト５０，１５０の外径との間に環状隙間ｍを形成し、その環状隙間ｍに押し込み部材７５，１７５を圧入することによりシャフト５０，１５０に対して内側継手部材２０，１２０を固定した構造を具備する。さらに、内側継手部材２０，１２０の孔２２，１２２の開口端部位に、押し込み部材７５，１７５が当接するチャンファ面２６，１２６を形成している。なお、この押し込み部材７５，１７５にもチャンファ面７６，１７６が形成されている。このように、押し込み部材７５，１７５のチャンファ面７６，１７６を内側継手部材２０，１２０のチャンファ面２６，１２６に当接させることにより、その楔作用でもって押し込み部材７５，１７５を安定して押し込むことが可能となる。
【００５０】
内側継手部材２０，１２０のテーパ状開口部位に形成されたスプライン２３，１２３とシャフト５０，１５０のテーパ状部位に形成されたスプライン５３，１５３とを嵌合させると共に、押し込み部材７５，１７５を環状隙間ｍに圧入することにより内側継手部材２０，１２０をシャフト５０，１５０に対して固定することで嵌合部６０，１６０に軸方向荷重を付与する。これにより、その嵌合部６０，１６０では、軸方向と角度（テーパ角度）をなすスプライン２３，１２３とスプライン５３，１５３の嵌合面が密着して軸方向および径方向のガタを低減することができ、内側継手部材２０，１２０とシャフト５０，１５０とをタイトに結合させることができる。
【００５１】
なお、図１３はトリポード型等速自在継手に適用した場合、図１４はダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合をそれぞれ例示する。この図１３および図１４において、図２および図４と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。また、前述の押し込み部材７５，１７５は、図１２に示す嵌合部６０，１６０に対してだけでなく、図示しないが、図６に示す構造の嵌合部６１，１６１に対しても適用可能である。
【００５２】
また、前述の固定部７１，１７１は、環状の押し込み部材７５，１７５を環状隙間ｍの全周に亘って圧入した構造としている（図１５参照）。このように環状の押し込み部材７５，１７５を使用することにより、その押し込み部材７５，１７５により嵌合部６０，１６０の全周に亘って軸方向荷重を均等に付与することができる。なお、他の固定部７１，１７１の構造としては、図１６に示すように、棒状の押し込み部材７７，１７７を環状隙間ｍの円周方向複数箇所（図では４箇所）に圧入した構造とすることも可能である。
【００５３】
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、さらに種々なる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、特許請求の範囲によって示され、さらに特許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。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１１０ 外側継手部材
２０，１２０ 内側継手部材
２２，１２２ 孔
２３，１２３ スプライン
２４，１２４ チャンファ面
２５，１２５ 凹凸条
２６，１２６ チャンファ面
５０，１５０ 軸部材（シャフト）
５２，１５２ ねじ
５３，１５３ スプライン
５５，１５５ 凹凸条
６０，１６０ 嵌合部
６１，１６１ 嵌合部
７０，１７０ 固定部
７１，１７１ 固定部
７２，１７２ ナット
７３，１７３ セルフロックナット
７５，１７５ 押し込み部材
ｍ 環状隙間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側継手部材と、前記外側継手部材との間で軸方向変位および角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材とを備え、前記内側継手部材の孔に軸部材を挿入してトルク伝達可能に嵌合させた摺動式等速自在継手であって、前記内側継手部材と前記軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、前記嵌合部に軸方向荷重を付与する固定部を前記軸部材の反挿入側に配設したことを特徴とする摺動式等速自在継手。
【請求項２】
前記嵌合部は、内側継手部材の孔をテーパ状に開口させ、そのテーパ状開口部位にスプラインを形成すると共に、前記軸部材の外周面で前記テーパ状開口部位と対向するように形成されたテーパ状部位にスプラインを形成し、前記内側継手部材のスプラインと前記軸部材のスプラインとを嵌合させた請求項１に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項３】
前記嵌合部は、内側継手部材の孔の開口端面部位に凹凸条を放射状に形成すると共に、前記軸部材の外周に形成されたフランジの前記開口端面部位と対向する端面部位に凹凸条を放射状に形成し、前記内側継手部材の凹凸条と前記軸部材の凹凸条とを嵌合させた請求項１に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項４】
前記固定部は、軸部材の外周面に形成されたねじと、前記ねじとの螺合により軸部材に対して内側継手部材を締め付け固定するナットとで構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項５】
前記ナットは、セルフロックナットである請求項４に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項６】
前記内側継手部材の孔の開口端部位に、前記ナットが当接するチャンファ面を形成した請求項４又は５に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項７】
前記固定部は、前記内側継手部材の内径と前記軸部材の外径との間に環状隙間を形成し、前記環状隙間に押し込み部材を圧入することにより軸部材に対して内側継手部材を固定した請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項８】
前記押し込み部材は、前記環状隙間の全周に亘って圧入されている請求項７に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項９】
前記押し込み部材は、前記環状隙間の円周方向複数箇所に圧入されている請求項７に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１０】
前記内側継手部材の孔の開口端部位に、前記押し込み部材が当接するチャンファ面を形成した請求項７〜９のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１１】
前記外側継手部材は、軸線方向に延びる三本のトラック溝が内周面に形成されると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面が形成され、前記内側継手部材は、先端が前記トラック溝内に挿入された三本の脚軸を有するトリポード部材であり、前記脚軸に回転自在に支持されると共に前記外側継手部材のトラック溝に挿入されて前記ローラ案内面に沿って案内されるローラを備えた請求項１〜１０のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１２】
前記外側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が内周面の複数箇所に形成され、前記内側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が前記外側継手部材のトラック溝と対をなして外周面の複数箇所に形成され、前記外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に配されたボールと、前記外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在して前記ボールを保持するケージとを備えた請求項１〜１０のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１】
外側継手部材と、前記外側継手部材との間で軸方向変位および角度変位を許容しながらトルクが伝達される内側継手部材とを備え、前記内側継手部材の孔に軸部材を挿入してトルク伝達可能に嵌合させた摺動式等速自在継手であって、前記内側継手部材と前記軸部材との嵌合部を軸部材の挿入側に配設すると共に、前記嵌合部に軸方向荷重を付与する固定部を前記軸部材の反挿入側に配設したことを特徴とする摺動式等速自在継手。
【請求項２】
前記嵌合部は、内側継手部材の孔をテーパ状に開口させ、そのテーパ状開口部位にスプラインを形成すると共に、前記軸部材の外周面で前記テーパ状開口部位と対向するように形成されたテーパ状部位にスプラインを形成し、前記内側継手部材のスプラインと前記軸部材のスプラインとを嵌合させた請求項１に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項３】
前記嵌合部は、内側継手部材の孔の開口端面部位に凹凸条を放射状に形成すると共に、前記軸部材の外周に形成されたフランジの前記開口端面部位と対向する端面部位に凹凸条を放射状に形成し、前記内側継手部材の凹凸条と前記軸部材の凹凸条とを嵌合させた請求項１に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項４】
前記固定部は、軸部材の外周面に形成されたねじと、前記ねじとの螺合により軸部材に対して内側継手部材を締め付け固定するナットとで構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項５】
前記ナットは、セルフロックナットである請求項４に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項６】
前記内側継手部材の孔の開口端部位に、前記ナットが当接するチャンファ面を形成した請求項４又は５に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項７】
前記固定部は、前記内側継手部材の内径と前記軸部材の外径との間に環状隙間を形成し、前記環状隙間に押し込み部材を圧入することにより軸部材に対して内側継手部材を固定した請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項８】
前記押し込み部材は、前記環状隙間の全周に亘って圧入されている請求項７に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項９】
前記押し込み部材は、前記環状隙間の円周方向複数箇所に圧入されている請求項７に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１０】
前記内側継手部材の孔の開口端部位に、前記押し込み部材が当接するチャンファ面を形成した請求項７〜９のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１１】
前記外側継手部材は、軸線方向に延びる三本のトラック溝が内周面に形成されると共に各トラック溝の内側壁に互いに対向するローラ案内面が形成され、前記内側継手部材は、先端が前記トラック溝内に挿入された三本の脚軸を有するトリポード部材であり、前記脚軸に回転自在に支持されると共に前記外側継手部材のトラック溝に挿入されて前記ローラ案内面に沿って案内されるローラを備えた請求項１〜１０のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【請求項１２】
前記外側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が内周面の複数箇所に形成され、前記内側継手部材は、軸方向に延びる直線状トラック溝が前記外側継手部材のトラック溝と対をなして外周面の複数箇所に形成され、前記外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に配されたボールと、前記外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在して前記ボールを保持するケージとを備えた請求項１〜１０のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２２６５８７（Ｐ２０１１−２２６５８７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９７８９２（Ｐ２０１０−９７８９２）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
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