JP6899663B2

JP6899663B2 - 摺動式等速自在継手及びその製造方法

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Publication number: JP6899663B2
Application number: JP2017025888A
Authority: JP
Inventors: 達朗杉山; 東　和弘; 和弘東; 立己 ▲崎▼原
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-05-11
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-02-15
Also published as: JP2017207198A

Description

本発明は、自動車や各種産業機械などの動力伝達系において使用され、特に、自動車用ドライブシャフトやプロペラシャフトに組み込まれる摺動式等速自在継手及びその製造方法に関する。

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。

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。そのため、ドライブシャフトは、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、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。

ドライブシャフトに組み付けられる摺動式等速自在継手の一つに、回転トルクを伝達する転動体としてボールを用いたダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）やクロスグルーブ型等速自在継手（ＬＪ）がある。また、他の摺動式等速自在継手には、転動体としてローラを用いたトリポード型等速自在継手（ＴＪ）がある。

図１８は、ダブルオフセット型等速自在継手を例示する。この等速自在継手は、外側継手部材１１１と、内側継手部材１１２と、複数個のボール１１３と、ケージ１１４とを備えている。

外側継手部材１１１は、軸方向に延びる直線状のトラック溝１１８が内周面１１９の複数箇所に形成されている。内側継手部材１１２は、軸方向に延びる直線状のトラック溝１２０が外側継手部材１１１のトラック溝１１８と対をなして外周面１２１の複数箇所に形成されている。ボール１１３は、外側継手部材１１１のトラック溝１１８と内側継手部材１１２のトラック溝１２０との間に介在する。ケージ１１４は、外側継手部材１１１の内周面１１９と内側継手部材１１２の外周面１２１との間に配されている。

この等速自在継手は、内側継手部材１１２、ボール１１３およびケージ１１４からなる内部部品１１５が外側継手部材１１１に軸方向摺動自在に収容された構造を具備する。この等速自在継手は、内側継手部材１１２の軸孔１１６にシャフト１１７の一方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。この摺動式等速自在継手の内側継手部材１１２から延びるシャフト１１７の他方の軸端部（図示せず）に固定式等速自在継手の内側継手部材を結合させることによりドライブシャフトを構成している。

ここで、ドライブシャフトを車体に組み付けるに際しては、前述の摺動式等速自在継手をエンジン側（インボード側）に組み付けた後、固定式等速自在継手を車輪側（アウトボード側）に組み付けている。その車輪側では、固定式等速自在継手に車輪用軸受を組み付け、ナックルにより車体の懸架装置に組み付ける。

ドライブシャフトの摺動式等速自在継手を車体のエンジン側に組み付けた時点では、固定式等速自在継手が車輪側の車輪用軸受に組み付けられていない。そのため、摺動式等速自在継手には、固定式等速自在継手およびシャフトからなるドライブシャフトの自重が大きな荷重となってスライドアウト方向へかかる場合がある。

このような状態になると、摺動式等速自在継手の内部部品１１５が外側継手部材１１１の開口端部１２２から飛び出すスライドオーバーが生じることがある。このようなスライドオーバーを防止するため、従来の摺動式等速自在継手では、外側継手部材１１１に収容された内部部品１１５の軸方向変位量を規制する抜け止め機構１２５が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４６３７７２３号公報

前述の特許文献１で開示された従来の摺動式等速自在継手では、外側継手部材１１１の開口端部１２２の内周面１１９に凹状の環状溝１２３を設け、その環状溝１２３にサークリップ１２４を嵌着した抜け止め機構１２５を採用している。

この抜け止め機構１２５では、ドライブシャフトを車体に組み付けるに際して、内部部品１１５に大きな荷重がスライドアウト方向へかかった場合、図１９に示すように、内部部品１１５のボール１１３がサークリップ１２４と干渉することでボール１１３の軸方向変位量を規制することにより、外側継手部材１１１に対する内部部品１１５のスライドオーバーを防止するようにしている。

この特許文献１で開示された抜け止め機構１２５では、外側継手部材１１１の開口端部１２２から奥側へ入り込んだ厚肉部の内周面１１９に、サークリップ１２４が嵌着される環状溝１２３を形成した構造を具備する。これにより、外側継手部材１１１の開口端部１２２までの肉厚を確保することで環状溝１２３の強度を確保するようにしている。

しかしながら、この抜け止め機構１２５の場合、内部部品１１５のボール１１３がサークリップ１２４と接触して干渉するスライド端部位置が、外側継手部材１１１の開口端部１２２から奥側へ大きく離隔した部位となっている。その分だけ、外側継手部材１１１の軸方向寸法が長くなり、外側継手部材１１１の素材および重量の削減が困難となって等速自在継手の軽量コンパクト化が難しい。

また、図２０および図２１に示すように、サークリップ１２４が嵌着される環状溝１２３は、外側継手部材１１１の内周面１１９に形成された断面略矩形状をなす。このように、環状溝１２３を深く形成していることから、サークリップ１２４を環状溝１２３に組み付けるに際して、サークリップ１２４の縮径量が大きくなることから、サークリップ１２４の組み付けおよび取り外しにおける作業性の向上が困難である。

前述した抜け止め機構１２５の環状溝１２３は、以下の要領でもって製作される。つまり、環状溝１２３は、まず、図２２および図２３に示すように、外側継手部材１１１の開口端部１２２を旋削チップ１２９により加工する（図２３の矢印参照）。次に、図２４（Ａ）（Ｂ）および図２５に示すように、外側継手部材１１１の開口端部１２２の加工面を突っ切りバイト１３０により加工する（図２５の矢印参照）。

このように、断面略矩形状をなす環状溝１２３を旋削チップ１２９による加工と突っ切りバイト１３０による加工で形成することにより、環状溝１２３の形成には、旋削チップ１２９による加工と突っ切りバイト１３０による加工の二工程を必要とする。

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、抜け止め機構における環状溝の強度を確保すると共に止め輪の組み付け性を向上させ得る軽量コンパクトな摺動式等速自在継手及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、カップ状の外側継手部材と、その外側継手部材との間で転動体を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、転動体および内側継手部材を含む内部部品が外側継手部材に軸方向摺動自在に収容された摺動式等速自在継手及びその製造方法について、以下の特徴を有する。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る摺動式等速自在継手は、外側継手部材の開口端部の内周面に環状溝を形成し、その環状溝に嵌着された止め輪に転動体を干渉させることにより、内部部品の軸方向変位量を規制する抜け止め機構を具備し、その抜け止め機構の環状溝は、転動体と止め輪との接触点での軸方向接線との間で、外側継手部材の開口端部から奥側に向けて拡開する楔角度を持つように軸方向に対して傾斜した円錐面が形成されていることを特徴とする。

本発明では、転動体と止め輪との接触点での軸方向接線と環状溝の円錐面との間で、外側継手部材の開口端部から奥側に向けて拡開する楔角度が形成された抜け止め機構を具備する。これにより、環状溝に嵌着されて円錐面と接する止め輪に転動体を干渉させることで、内部部品の軸方向変位量を確実に規制することができる。

また、前述のような楔角度の円錐面を持つ環状溝としたことにより、内部部品の転動体が止め輪と接触して干渉するスライド端部位置が、外側継手部材の開口端部から近接した部位となる。これにより、外側継手部材の軸方向寸法を従来よりも短くすることができ、外側継手部材の素材および重量の削減が図れて等速自在継手の軽量コンパクト化が容易となる。

さらに、前述のような楔角度の円錐面を持つ環状溝としたことにより、止め輪が嵌着される環状溝を浅く形成することができる。これにより、止め輪を環状溝に組み付けるに際して、止め輪の縮径量が従来よりも少なくて済むことから、止め輪の組み付けおよび取り外しにおける作業性の向上が図れる。

本発明における抜け止め機構の環状溝は、円錐面から外側継手部材の奥側に向けて延び、かつ、止め輪と接する円筒面が形成されている構造が望ましい。このような構造を採用すれば、環状溝の溝底内径を小さくすることができる。これにより、抜け止め機構における環状溝の強度を確保できると共に、環状溝の加工における取り代を削減できる。

本発明のおける抜け止め機構は、止め輪と円筒面との接触点から環状溝の奥側端面までの軸方向寸法が、止め輪を構成する線材の半径よりも長くなるように設定されている構造が望ましい。このような構造を採用すれば、転動体と干渉する止め輪を環状溝の円筒面に確実に接触させることができる。

本発明における抜け止め機構は、環状溝の軸方向入口内径が、環状溝に嵌着された状態での止め輪の内径よりも大きく、かつ、止め輪と環状溝との接触点での内径よりも小さくなるように設定されている構造が望ましい。このような構造を採用すれば、環状溝に止め輪を確実に保持することができると共にその止め輪に転動体を確実に干渉させることができる。

本発明における抜け止め機構は、環状溝の軸方向入口内径が、外側継手部材の開口端部の全周に亘って環状溝に嵌着された状態での止め輪の内径よりも大きく設定されている構造が望ましい。このような構造を採用すれば、環状溝に嵌着された止め輪の全周を外側継手部材の開口側から目視することができる。これにより、環状溝への止め輪の組み付け状態を確認することができ、環状溝からの止め輪の取り外しが容易となる。

本発明に係る摺動式等速自在継手の製造方法は、外側継手部材の開口端部の内周面に、転動体を干渉させるための止め輪が嵌着される環状溝を形成し、環状溝は、転動体と止め輪との接触点での軸方向接線との間で、外側継手部材の開口端部から奥側に向けて拡開する楔角度を持つように軸方向に対して傾斜した円錐面が旋削チップによる加工のみで形成されていることを特徴とする。

本発明では、前述のような楔角度の円錐面を持つ環状溝を旋削チップによる加工のみで形成することにより、環状溝の形成が旋削チップによる加工の一工程で済むため、従来よりも加工工数の削減が図れる。

本発明における環状溝は、円錐面から外側継手部材の奥側に向けて延び、かつ、止め輪と接する円筒面が、旋削チップによる加工のみで形成されていることが望ましい。このようにすれば、円錐面および円筒面からなる環状溝の形成が旋削チップによる加工の一工程で済むため、加工工数の削減が図れる。

本発明によれば、環状溝の強度を確保しつつ、外側継手部材の開口端部から近接した部位に環状溝を設けることができるので、外側継手部材の軸方向寸法の短縮化が図れる。これにより、外側継手部材の素材および重量の削減が図れて等速自在継手の軽量コンパクト化が容易となる。

また、止め輪が嵌着される環状溝を浅く形成することができるので、止め輪を環状溝に組み付けるに際して、止め輪の縮径量が少なくて済む。これにより、止め輪の組み付けおよび取り外しにおける作業性の向上が図れる。

さらに、止め輪が嵌着される環状溝の形成が旋削チップによる加工の一工程で済むため、加工工数の削減が図れる。

本発明の実施形態で、ダブルオフセット型等速自在継手の全体構成を示す断面図である。図１の内部部品が軸方向変位により抜け止め機構と干渉した状態を示す断面図である。図２の要部拡大断面図である。図３のＡ部分の拡大断面図である。図１の外側継手部材をその開口側から見た側面図である。図１の外側継手部材に形成される環状溝を示し、（Ａ）は外側継手部材をその開口側から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。図６（Ｂ）のＢ部分の拡大断面図である。外側継手部材に形成される環状溝の他例を示し、（Ａ）は外側継手部材をその開口側から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＱ−Ｑ線に沿う断面図である。図８（Ｂ）のＣ部分の拡大断面図である。本発明の他の実施形態で、内部部品が軸方向変位により抜け止め機構と干渉した状態を示す要部拡大断面図である。図１０のＧ部分の拡大断面図である。外側継手部材に形成される環状溝を示し、（Ａ）は外側継手部材をその開口側から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＳ−Ｓ線に沿う断面図である。図１２（Ｂ）のＨ部分の拡大断面図である。外側継手部材に形成される環状溝の他例を示し、（Ａ）は外側継手部材をその開口側から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＴ−Ｔ線に沿う断面図である。図１４（Ｂ）のＩ部分の拡大断面図である。本発明の他の実施形態で、クロスグルーブ型等速自在継手の全体構成を示す断面図である。図１６の内部部品が軸方向変位により抜け止め機構と干渉した状態を示す断面図である。従来の摺動式等速自在継手の全体構成を示す断面図である。図１８の内部部品が軸方向変位により抜け止め機構と干渉した状態を示す断面図である。図１９の要部拡大断面図である。図２０のＤ部分の拡大断面図である。外側継手部材に環状溝を形成する前の状態を示す断面図である。図２２のＥ部分の拡大断面図である。図１８の外側継手部材に形成される環状溝を示し、（Ａ）は外側継手部材をその開口側から見た側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＲ−Ｒ線に沿う断面図である。図２４（Ｂ）のＦ部分の拡大断面図である。

本発明に係る摺動式等速自在継手の実施形態を図面に基づいて以下に詳述する。

以下の実施形態では、回転トルクを伝達する転動体としてボールを用いたダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）やクロスグルーブ型等速自在継手（ＬＪ）に適用した場合を例示する。本発明は、転動体としてローラを用いたトリポード型等速自在継手（ＴＪ）などの他の摺動式等速自在継手にも適用可能である。

自動車のエンジンから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。そのため、ドライブシャフトは、一般的に、エンジン側（インボード側）に軸方向変位および角度変位の両方を許容する摺動式等速自在継手を、車輪側（アウトボード側）に角度変位のみを許容する固定式等速自在継手をそれぞれ装着し、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。

図１は、前述のドライブシャフトに組み付けられた摺動式等速自在継手の一つであるダブルオフセット型等速自在継手（以下、単に等速自在継手と称す）の全体構成を示す。

この実施形態の等速自在継手は、カップ状の外側継手部材１１と、内側継手部材１２と、転動体である複数個のボール１３と、ケージ１４とを備えている。内側継手部材１２、ボール１３およびケージ１４からなる内部部品１５が外側継手部材１１に軸方向変位可能に収容されている。内側継手部材１２の軸孔１６にシャフト１７の一方の軸端部がスプライン嵌合により結合されている。この内側継手部材１２から延びるシャフト１７の他方の軸端部（図示せず）に固定式等速自在継手の内側継手部材を結合させることによりドライブシャフトを構成している。

外側継手部材１１は、軸方向に延びる直線状トラック溝１８が内周面１９の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。内側継手部材１２は、軸方向に延びる直線状トラック溝２０が外側継手部材１１のトラック溝１８と対をなして外周面２１の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。ボール１３は、外側継手部材１１のトラック溝１８と内側継手部材１２のトラック溝２０との間に配されて回転トルクを伝達する。ケージ１４は、外側継手部材１１の内周面１９と内側継手部材１２の外周面２１との間に介在してボール１３を保持する。

この等速自在継手では、シャフト１７により外側継手部材１１と内側継手部材１２との間に作動角が付与されると、ケージ１４に保持されたボール１３は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、外側継手部材１１と内側継手部材１２との間での等速性が確保される。また、ケージ１４に保持されたボール１３が外側継手部材１１のトラック溝１８上を転動することにより、外側継手部材１１に対して内部部品１５が軸方向摺動自在となっている。

なお、この等速自在継手では、図示しないが、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防止すると共に継手外部からの異物侵入を防止するため、樹脂製あるいはゴム製の伸縮自在な蛇腹状ブーツを外側継手部材１１とシャフト１７との間に張設することにより、外側継手部材１１の開口端部２２を閉塞している。

以上の構成からなる等速自在継手が組み付けられたドライブシャフトを車体に組み付けるに際して、固定式等速自在継手およびシャフトからなるドライブシャフトの自重が大きな荷重として等速自在継手のスライドアウト方向へかかる場合がある。そのため、内部部品１５が外側継手部材１１の開口端部２２から飛び出すスライドオーバーを防止する必要がある。

そこで、この実施形態の等速自在継手は、図１に示すように、外側継手部材１１の開口端部２２のトラック溝１８および内周面１９に凹状の環状溝２３を設け、その環状溝２３に止め輪であるサークリップ２４を嵌着した抜け止め機構２５を採用している。

この抜け止め機構２５では、ドライブシャフトを車体に組み付けるに際して、内部部品１５に大きな荷重がスライドアウト方向へかかった場合、図２に示すように、内部部品１５のボール１３がサークリップ２４と干渉することでボール１３の軸方向変位量を規制する。これにより、内部部品１５が外側継手部材１１の開口端部２２から飛び出すスライドオーバーを防止する。

特に、この等速自在継手が組み付けられたドライブシャフトを車体に組み付けるに際して、固定式等速自在継手およびシャフトからなるドライブシャフトの自重が大きな荷重として等速自在継手のスライドアウト方向にかかった場合であっても、内部部品１５のボール１３がサークリップ２４と干渉することで、その内部部品１５のスライドオーバーを確実に防止することができる。その結果、ドライブシャフトの組み付け性が向上する。

この実施形態の等速自在継手で採用された抜け止め機構２５は、以下のような具体的構成を具備する。

この実施形態の抜け止め機構２５は、図１および図２に示すように、外側継手部材１１の開口端部２２のトラック溝１８および内周面１９、特に、開口端面２６に近接する部位に形成された環状溝２３と、その環状溝２３に嵌着されたサークリップ２４とで構成されている。ここで、図３および図４は、内部部品１５の軸方向変位によりボール１３がサークリップ２４に接触して干渉した状態を示す。

同図に示すように、抜け止め機構２５の環状溝２３は、ボール１３とサークリップ２４との接触点αでの軸方向接線Ｌ₁との間で、外側継手部材１１の開口端部２２から奥側に向けて拡開する楔角度θを持つように軸方向に対して傾斜した円錐面２７が形成されている。この円錐面２７は、サークリップ２４との接触点βでの軸方向接線Ｌ₂と一致した位置関係にある。

環状溝２３は、前述の円錐面２７と、外側継手部材１１のトラック溝１８から軸方向と直交する方向に延びる端面２８とを備えている。サークリップ２４は、環状溝２３において円錐面２７と端面２８とに接触して円錐面２７と端面２８との間に挟み込まれた状態で環状溝２３に保持されている。

なお、楔角度θは５°〜２５°の範囲に設定するのが良い。楔角度θが５°より小さくなると、保持力が十分でなくなりスライドオーバーを確実に防止することが困難となる。一方、楔角度θが２５°より大きくなると、サークリップ２４から外側継手部材１１の環状溝２３にかかる荷重方向がスライド方向に近くなり、溝強度の点で不利となり重量削減が困難となる。

この抜け止め機構２５では、環状溝２３の軸方向入口内径Ｄ₁が、環状溝２３に嵌着された状態でのサークリップ２４の内径Ｄ₂よりも大きく、かつ、サークリップ２４と環状溝２３との接触点βでの内径Ｄ₃よりも小さくなるように設定されている。これにより、環状溝２３にサークリップ２４を確実に保持することができる。

以上の構成からなる抜け止め機構２５では、内部部品１５に大きな荷重がスライドアウト方向へかかった場合、内部部品１５のボール１３がサークリップ２４と接触して干渉することにより、ボール１３の軸方向変位量を規制する（図３および図４参照）。

この時、ボール１３とサークリップ２４との接触点αでの軸方向接線Ｌ₁と、サークリップ２４と環状溝２３の円錐面２７との接触点βでの軸方向接線Ｌ₂とが、外側継手部材１１の開口端部２２から奥側に向けて拡開する楔角度θをなす。これにより、環状溝２３に保持された状態のサークリップ２４にボール１３を干渉させることで、内部部品１５の軸方向変位量を確実に規制することができる。

また、前述のような楔角度θの円錐面２７を持つ環状溝２３としたことにより、内部部品１５のボール１３がサークリップ２４と接触して干渉するスライド端部位置が、外側継手部材１１の開口端部２２から近接した部位となる。

つまり、図３に示すように、ボール１３の中心Ｏ₁と外側継手部材１１の開口端面２６との軸方向寸法Ｈ₁が、従来の等速自在継手の場合（図２０参照）よりも小さくなる（Ｈ₁＜Ｈ₀）。これにより、外側継手部材１１の軸方向寸法を従来よりも短くすることができ、外側継手部材１１の素材および重量の削減が図れて等速自在継手の軽量コンパクト化が容易となる。

このように、環状溝２３の円錐面２７の楔角度θにより、サークリップ２４から環状溝２３の円錐面２７に作用する抜け力が、外側継手部材１１の軸方向よりも径方向外側へ向く方が大きくなってサークリップ２４の中心Ｏ₂から円錐面２７との接触点βに向けて作用するため、前述のように環状溝２３が外側継手部材１１の開口端部２２から近接した部位に形成されていても、その環状溝２３の強度を確保することができる。

その結果、サークリップ２４と円錐面２７との接触点βから外側継手部材１１の開口端面２６までの軸方向寸法Ｅ₁を従来の等速自在継手の場合（図２１参照）よりも小さくすることができる（Ｅ₁＜Ｅ₀）。この点でも、外側継手部材１１の軸方向寸法を短くすることができ、外側継手部材１１の素材および重量の削減が図れて等速自在継手の軽量コンパクト化に寄与する。

さらに、前述のような楔角度θの円錐面２７を持つ環状溝２３としたことにより、図４に示すように、サークリップ２４が嵌着される環状溝２３を従来の環状溝（図２１参照）よりも浅く形成することができる（Ｄ₄＜Ｄ₀）。これにより、サークリップ２４を環状溝２３に組み付けるに際して、サークリップ２４の縮径量が従来よりも少なくて済むことから、サークリップ２４の組み付けおよび取り外しにおける作業性の向上が図れる。また、サークリップ２４の内径Ｄ₂とボール１３の外接円径Ｄ₅との差Ｆ₁が従来の等速自在継手の場合（図２１参照）よりも小さくなっている（Ｆ₁＜Ｆ₀）。

この実施形態の抜け止め機構２５では、図３および図４に示すように、環状溝２３の軸方向入口内径Ｄ₁が、外側継手部材１１の開口端部２２の全周に亘って環状溝２３に嵌着された状態でのサークリップ２４の内径Ｄ₂よりも大きく設定されている。なお、図５では、外側継手部材１１の環状溝２３に嵌着されたサークリップ２４のみを示し、内部部品１５を図示省略している。

これにより、図５に示すように、環状溝２３に嵌着された状態にあるサークリップ２４の全周を外側継手部材１１の開口側から目視することができる。その結果、環状溝２３へのサークリップ２４の組み付け状態を確認することができる。また、サークリップ２４の縮径量が少ないことから、環状溝２３からのサークリップ２４の取り外しが容易となる。

以上の実施形態で説明した抜け止め機構２５の環状溝２３は、以下の要領でもって製作することが可能である。つまり、環状溝２３は、図６（Ａ）（Ｂ）および図７に示すように、外側継手部材１１の開口端部２２を旋削チップ２９により加工することで実現可能である（図７の矢印参照）。

このように、前述のような楔角度θの円錐面２７を持つ環状溝２３を旋削チップ２９による加工のみで形成することにより、環状溝２３の形成が旋削チップ２９による加工の一工程で済むため、従来よりも加工工数の削減が図れる。

なお、図６（Ａ）（Ｂ）および図７に示す旋削チップ２９による加工では、外側継手部材１１の開口端部２２を旋削チップ２９により外側継手部材１１の内周面１９まで旋削しているが（図７の矢印参照）、図８（Ａ）（Ｂ）および図９に示すように、外側継手部材１１の開口端部２２を旋削チップ２９により外側継手部材１１の内周面１９まで旋削せず、開口端面２６のみを旋削するようにしてもよい（図９の矢印参照）。

以上で説明した実施形態の抜け止め機構２５（図３および図４参照）では、環状溝２３を円錐面２７のみで構成した場合を例示したが、図１０および図１１に示すような抜け止め機構５５であってもよい。なお、図１０および図１１において、図３および図４と同一または相当部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。

図１０および図１１に示す抜け止め機構５５の環状溝５３は、前述した円錐面２７と、その円錐面２７から外側継手部材１１の奥側に向けて延び、かつ、サークリップ２４と接する円筒面５０とで構成されている。サークリップ２４は、環状溝５３において円錐面２７と円筒面５０とに接触した状態で環状溝５３に保持されている。

この実施形態の環状溝５３では、円錐面２７に加えて円筒面５０を形成したことにより、環状溝５３の溝底内径を円錐面２７のみの場合（図４参照）よりも小さくすることができる。つまり、外側継手部材１１の開口端部２２での肉厚を大きくすることができるので、抜け止め機構５５における環状溝５３の強度を確保することができると共に、環状溝５３の加工における取り代を削減することができる。

また、この実施形態の抜け止め機構５５では、サークリップ２４と円筒面５０との接触点γから環状溝５３の奥側端面２８までの軸方向寸法Ｇが、サークリップ２４を構成する線材の半径Ｒよりも長くなるように設定されている。これにより、ボール１３と干渉するサークリップ２４を環状溝５３の円筒面５０に確実に接触させることができる。

なお、この実施形態の抜け止め機構５５の環状溝５３における円筒面５０以外の構成および作用効果については、図３および図４に示す実施形態における抜け止め機構２５と同様であるため、重複説明は省略する。

以上の実施形態で説明した抜け止め機構５５の環状溝５３は、以下の要領でもって製作することが可能である。つまり、環状溝５３は、図１２（Ａ）（Ｂ）および図１３に示すように、外側継手部材１１の開口端部２２を旋削チップ２９により加工することで実現可能である（図１３の矢印参照）。

このように、前述のような楔角度θの円錐面２７および円筒面５０を持つ環状溝５３を旋削チップ２９による加工のみで形成することにより、環状溝５３の形成が旋削チップ２９による加工の一工程で済むため、従来よりも加工工数の削減が図れる。

なお、図１２（Ａ）（Ｂ）および図１３に示す旋削チップ２９による加工では、外側継手部材１１の開口端部２２を旋削チップ２９により外側継手部材１１の内周面１９まで旋削して環状溝５３を形成しているが（図１３の矢印参照）、図１４（Ａ）（Ｂ）および図１５に示すように、外側継手部材１１の開口端部２２を旋削チップ２９により外側継手部材１１の内周面１９まで旋削せず、開口端面２６のみを旋削するようにして環状溝５３を形成してもよい（図１５の矢印参照）。

以上の実施形態（図１および図２参照）では、ボールタイプの一つであるダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合を例示したが、図１６および図１７に示す実施形態のように、他のボールタイプであるクロスグルーブ型等速自在継手にも適用可能である。

この等速自在継手は、図１６に示すように、カップ状の外側継手部材３１、内側継手部材３２、転動体である複数個のボール３３およびケージ３４を備えている。内側継手部材３２、ボール３３およびケージ３４からなる内部部品３５が外側継手部材３１に軸方向変位可能に収容されている。内側継手部材３２の軸孔３６にシャフト３７の軸端部がスプライン嵌合により結合されている。

外側継手部材３１は、軸方向に延びる直線状トラック溝３８が軸線に対して交互に逆方向に傾斜した状態で内周面３９の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。内側継手部材３２は、軸方向に延びる直線状トラック溝４０が外側継手部材３１のトラック溝３８と反対方向に傾斜した状態で外周面４１の円周方向複数箇所に等間隔で形成されている。

ボール３３は、外側継手部材３１のトラック溝３８と内側継手部材３２のトラック溝４０との交差部に組み込まれて回転トルクを伝達する。ケージ３４は、外側継手部材３１の内周面３９と内側継手部材３２の外周面４１との間に介在してボール３３を保持する。

この実施形態の等速自在継手においても、図１６に示すように、外側継手部材３１の開口端部４２のトラック溝３８および内周面３９に凹状の環状溝４３を設け、その環状溝４３にサークリップ４４を嵌着した抜け止め機構４５が適用可能である。

この抜け止め機構４５においても、内部部品３５に大きな荷重がスライドアウト方向へかかった場合、図１７に示すように、内部部品３５のボール３３がサークリップ４４と干渉することでボール３３の軸方向変位量を規制する。これにより、内部部品３５が外側継手部材３１の開口端部４２から飛び出すスライドオーバーを防止する。

この抜け止め機構４５については、図１および図２に示す等速自在継手における抜け止め機構２５，５５と同様の構成および作用効果を有することから、重複説明は省略する。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々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。

１１外側継手部材
１２内側継手部材
１３転動体（ボール）
１５内部部品
２２開口端部
２３，４３，５３環状溝
２４止め輪（サークリップ）
２５，４５，５５抜け止め機構
２７円錐面
２９旋削チップ
５０円筒面

Claims

内周面にトラック溝が設けられたカップ状の外側継手部材と、前記外側継手部材との間で、前記トラック溝に配された転動体を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記転動体および内側継手部材を含む内部部品が外側継手部材に軸方向摺動自在に収容された摺動式等速自在継手であって、
前記外側継手部材の開口端部の内周面に環状溝を形成し、前記環状溝に嵌着された止め輪に前記転動体を干渉させることにより、前記内部部品の軸方向変位量を規制する抜け止め機構を具備し、前記抜け止め機構の環状溝は、転動体と止め輪との接触点での軸方向接線との間で、外側継手部材の開口端部から奥側に向けて拡開する楔角度を持つように軸方向に対して傾斜した円錐面が形成され、
前記環状溝に嵌着された状態で最も拡径させた前記止め輪が前記トラック溝の底面よりも内径側に突出していることを特徴とする摺動式等速自在継手。
前記抜け止め機構の環状溝は、前記円錐面から外側継手部材の奥側に向けて延び、かつ、前記止め輪と接する円筒面が形成されている請求項１に記載の摺動式等速自在継手。
前記抜け止め機構は、前記止め輪と前記円筒面との接触点から前記環状溝の奥側端面までの軸方向寸法が、止め輪を構成する線材の半径よりも長くなるように設定されている請求項２に記載の摺動式等速自在継手。
前記抜け止め機構は、環状溝の軸方向入口内径が、環状溝に嵌着された状態での止め輪の内径よりも大きく、かつ、止め輪と環状溝との接触点での内径よりも小さくなるように設定されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
前記抜け止め機構は、環状溝の軸方向入口内径が、外側継手部材の開口端部の全周に亘って環状溝に嵌着された状態での止め輪の内径よりも大きく設定されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の摺動式等速自在継手。
内周面にトラック溝が設けられたカップ状の外側継手部材と、前記外側継手部材との間で、前記トラック溝に配された転動体を介して角度変位を許容しながらトルクを伝達する内側継手部材とを備え、前記転動体および内側継手部材を含む内部部品が外側継手部材に軸方向摺動自在に収容された摺動式等速自在継手の製造方法であって、
前記外側継手部材の開口端部の内周面に、前記転動体を干渉させるための止め輪が嵌着される環状溝を形成し、前記環状溝に嵌着された状態で最も拡径させた前記止め輪が前記トラック溝の底面よりも内径側に突出し、前記環状溝は、転動体と止め輪との接触点での軸方向接線との間で、外側継手部材の開口端部から奥側に向けて拡開する楔角度を持つように軸方向に対して傾斜した円錐面が旋削チップによる加工のみで形成されていることを特徴とする摺動式等速自在継手の製造方法。
前記環状溝は、前記円錐面から外側継手部材の奥側に向けて延び、かつ、前記止め輪と接する円筒面が、旋削チップによる加工のみで形成されている請求項６に記載の摺動式等速自在継手の製造方法。