特許 6873626 等速自在継手および動力伝達構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6873626

(24)【登録日】2021年4月23日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】等速自在継手および動力伝達構造

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/227 20060101AFI20210510BHJP

   F16C 19/06 20060101ALI20210510BHJP

   F16C 11/06 20060101ALN20210510BHJP

【ＦＩ】

   F16D3/227 G

   F16C19/06

   !F16C11/06 N

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-161184(P2016-161184)

(22)【出願日】2016年8月19日

(65)【公開番号】特開2018-28371(P2018-28371A)

(43)【公開日】2018年2月22日

【審査請求日】2019年7月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(72)【発明者】

【氏名】武川 康昭

【審査官】 倉田 和博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１５５８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５２５４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９０８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９０９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２１５０９４２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５１３２５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ３／２２７

Ｆ１６Ｃ １９／０６

Ｆ１６Ｃ １１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒形の内周面に軸方向に延びるトラック溝を円周方向に等間隔に形成した外側継手部材と、球面状の外周面に軸方向に延びるトラック溝を円周方向に等間隔に形成した内側継手部材と、対をなす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介在させたボールと、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ボールを保持するケージとを有し、外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位のみならず軸方向変位も可能なダブルオフセット型の等速自在継手であって、
内側継手部材とボールとケージとで構成される内部部品の伸び側へのスライドを規制する伸び側規制部材と、前記内部部品の縮み側へのスライドを規制する縮み側規制部材とを備え、前記伸び側規制部材は、前記外側継手部材側に設けられて前記内部部品が伸び側へスライドした際にケージの伸び側の外球面が嵌合してそのスライドを規制する内球面を有し、前記縮み側規制部材は、前記外側継手部材側に設けられて前記内部部品が縮み側へスライドした際にケージの縮み側の外球面が嵌合してそのスライドを規制する内球面を有し、前記伸び側規制部材の凹球面からなる前記内球面の曲率半径は、ケージの伸び側の外球面の曲率半径と同一に設定されるとともに、伸び側規制部材の前記内球面の曲率中心は、前記内部部品の軸心が継手軸心と一致した状態でのケージの伸び側の外球面の曲率中心よりも伸び側にオフセットし、そのオフセット寸法が前記内部部品の伸び側のスライド許容寸であり、前記縮み側規制部材の凹球面からなる前記内球面の曲率半径は、ケージの縮み側の外球面の曲率半径と同一に設定されるとともに、縮み側規制部材の前記内球面の曲率中心は、前記内部部品の軸心が継手軸心と一致した状態でのケージの縮み側の外球面の曲率中心よりも縮み側にオフセットし、そのオフセット寸法が前記内部部品の縮み側のスライド許容寸法であることを特徴とする等速自在継手。

【請求項2】

一対の第１・第２の等速自在継手と、これらを連結するシャフトとを備えた動力伝達構造であって、
第１・第２の等速自在継手が、前記請求項１に記載の等速自在継手であることを特徴とする動力伝達構造。

【請求項3】

一対の第１・第２の等速自在継手と、これらを連結するシャフトとを備えた動力伝達構造であって、
第１の等速自在継手が前記請求項１に記載の等速自在継手であり、第２の等速自在継手が、伸び側規制部材及び縮み側規制部材を有さないダブルオフセット型の等速自在継手であることを特徴とする動力伝達構造。

【請求項4】

シャフトの一方の端部が、第１の等速自在継手の内側継手部材の軸心孔に嵌入固定され、シャフトの他方の端部が、第２の等速自在継手の内側継手部材の軸心孔にスライド可能に嵌入されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の動力伝達構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、等速自在継手および動力伝達構造に関する。

【背景技術】

【0002】

等速自在継手には、内径面にトラック溝を形成した外側継手部材と、外径面にトラック溝を形成した内側継手部材と、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介在させたボールと、外側継手部材と内側継手部材との間に介在しボールを保持するケージとを有し、外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位のみが可能な固定式等速自在継手がある。

【0003】

しかしながら、このような固定式等速自在継手では、外側継手部材の外径寸法が３００ｍｍを越える大型のものは製造できなかった。これに対して、角度変位のみならず軸方向変位も可能なダブルオフセット型の等速自在継手（特許文献１及び特許文献２等の等速自在継手）では外側継手部材の外径寸法が３００ｍｍを越える大型のものの製造が可能である。

【0004】

このため、従来においては、どのような用途においても、外側継手部材の外径寸法が３００ｍｍを越える大型の等速自在継手には、ダブルオフセット型の等速自在継手を用いていた。

【0005】

ダブルオフセット型の等速自在継手は、図１０〜図１２に示すように、円筒形の内周面１に軸方向に延びるトラック溝２を円周方向に等間隔に形成した外側継手部材３と、球面状の外周面４に軸方向に延びるトラック溝５を円周方向に等間隔に形成した内側継手部材６と、対をなす外側継手部材３のトラック溝２と内側継手部材６のトラック溝５との間に介在させたボール７と、外側継手部材３の内周面１と内側継手部材６の外周面４との間に介在しボール７を保持するケージ８とを有する。

【0006】

ケージ８の外径面８ａの曲率中心Ｏ１とケージ８の内径面８ｂの曲率中心Ｏ２がケージ中心Ｏに対して軸方向反対側に等距離だけオフセットされている。この場合、ケージ８の内径面８ｂのＯ２が、ケージ中心Ｏよりも後述するシャフト側に配置され、ケージ８の外径面８ａの曲率中心Ｏ１が、反シャフト側に配置される。

【0007】

内側継手部材６の軸心孔の内径面に雌スプライン１０が形成され、この軸心孔にシャフト１１の端部軸１１ｂの雄スプライン１２が嵌入される。これによって、雌スプライン１０と雄スプライン１２とが噛合する。シャフト１１は、中央の大径の鋼管１１ａと、この鋼管１１ａに連設される小径の前記端部軸１１ｂとを有し、この端部軸１１ｂの先端部に前記雄スプライン１２が形成され、端部軸１１ｂの基端部が、後述する密封装置１８が装着されるブーツ装着部１３とされる。

【0008】

また、端部軸１１ｂの先端には保持板１５が装着されている。この保持板１５は、ボルト部材１４を端部軸１１ｂの先端面に螺着することによって、端部軸１１ｂの先端に固定される。

【0009】

外側継手部材３は、一方の開口部（反シャフト側の開口部）には、フランジ部材１６が装着される。このフランジ部材１６は、リング状の平板体からなる本体部１６ａと、この本体部１６ａから外径側に延びるリング状の平板体からなる外鍔部１６ｂとからなる。そして、外側継手部材３の一方の開口部の内径部には周方向切欠部１７が形成され、この周方向切欠部１７に、フランジ部材１６の本体部１６ａの外側継手部材側のコーナ部が嵌合している。この場合、フランジ部材１６と外側継手部材３とは溶接等の接合手段にて接合されている。

【0010】

また、外側継手部材３の他方の開口部（シャフト側の開口部）には、密封装置１８が装着されている。密封装置１８は、外側継手部材３の他方の開口部に固着されるアダプタ１９と、このアダプタ１９に装着されるブーツ２０とを備える。

【0011】

アダプタ１９は、本体リング部１９ａと、外側継手部材３の他方の開口部（シャフト側の開口部）に外嵌される大径部１９ｂと、本体リング部１９ａの内径部がシャフト側に延びる小径筒部１９ｃとからなる。このため、アダプタ１９の外側継手部材側端面には、外側継手部材３の他方の開口部が嵌合する凹窪部が形成される。そして、この凹窪部に外側継手部材３の他方の開口部を嵌合させた状態で、外側継手部材３の他方の開口端面に設けられたネジ孔にボルト部材２３を螺着させることによって、このアダプタ１９が外側継手部材３に取付られる。

【0012】

また、ブーツ２０は、大径部２０ａと、小径部２０ｂと、大径部２０ａと小径部２０ｂとを連結する断面略Ｕ字形の屈曲部２０ｃとからなる。そして、ブーツ２０の大径部２０ａがアダプタ１９の小径筒部１９ｃに装着され、ブーツ２０の小径部２０ｂがシャフト１１の端部軸１１ｂのブーツ装着部１３に外嵌される。

【0013】

この場合、図１１に示すように、内部部品（内側継手部材６とボール７とケージ８とで成される部品）Ｓが外側継手部材３に対してシャフト側へ移動した場合、ボール７が、密封装置１８のアダプタ１９の内径コーナ部に設けた面取受け部２１に受けられ（当接し）、シャフト側への移動が規制される。すなわち、アダプタ１９の面取受け部２１がこの動力伝達構造（この等速自在継手と、シャフト４１と、この等速自在継手と反対側に配設される他の等速自在継手とから構成される）の伸び側規制部（ストッパ部）となる。

【0014】

また、図１２に示すように、内部部品Ｓが反シャフト側へ移動した場合、ケージ８のフランジ部材側の端縁８ｃがフランジ部材１６の本体部１６ａの内面２２に当接（接触）し、反シャフト側への移動が規制される。すなわち、フランジ部材１６の本体部１６ａの内面２２が動力伝達構造の縮み側規制部（ストッパ部）となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特開２０１０−５４００２号公報

【特許文献2】特開２０１０−１１２５０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

しかしながら、図１０に示すような構造のものでは、高速回転時にストッパ部との接触音等が発生しやすいものとなっている。また、動力伝達構造としての許容伸縮量が外側継手部材の軸方向長さに依存していた。このため、使用条件（高速回転や長スライド要求等）によっても対応困難な場合がある。

【0017】

そこで、本発明は、従来（既存）のダブルオフセット型等速自在継手で対応が困難であった高速回転且つ長スライド可能であり、かつ固定式等速自在継手的な使用方法が可能であり、さらには頻繁に動的伸縮が繰り返されても内部干渉音等を抑えることが可能な等速自在継手および動力伝達構造を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0018】

本発明の等速自在継手は、円筒形の内周面に軸方向に延びるトラック溝を円周方向に等間隔に形成した外側継手部材と、球面状の外周面に軸方向に延びるトラック溝を円周方向に等間隔に形成した内側継手部材と、対をなす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介在させたボールと、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ボールを保持するケージとを有し、外側継手部材と内側継手部材との間で角度変位のみならず軸方向変位も可能なダブルオフセット型の等速自在継手であって、
内側継手部材とボールとケージとで構成される内部部品の伸び側へのスライドを規制する伸び側規制部材と、前記内部部品の縮み側へのスライドを規制する縮み側規制部材とを備え、前記伸び側規制部材は、前記外側継手部材側に設けられて前記内部部品が伸び側へスライドした際にケージの伸び側の外球面が嵌合してそのスライドを規制する内球面を有し、前記縮み側規制部材は、前記外側継手部材側に設けられて前記内部部品が縮み側へスライドした際にケージの縮み側の外球面が嵌合してそのスライドを規制する内球面を有し、前記伸び側規制部材の凹球面からなる前記内球面の曲率半径は、ケージの伸び側の外球面の曲率半径と同一に設定されるとともに、伸び側規制部材の前記内球面の曲率中心は、前記内部部品の軸心が継手軸心と一致した状態でのケージの伸び側の外球面の曲率中心よりも伸び側にオフセットし、そのオフセット寸法が前記内部部品の伸び側のスライド許容寸であり、前記縮み側規制部材の凹球面からなる前記内球面の曲率半径は、ケージの縮み側の外球面の曲率半径と同一に設定されるとともに、縮み側規制部材の前記内球面の曲率中心は、前記内部部品の軸心が継手軸心と一致した状態でのケージの縮み側の外球面の曲率中心よりも縮み側にオフセットし、そのオフセット寸法が前記内部部品の縮み側のスライド許容寸法であるものである。

【0019】

本発明の等速自在継手によれば、伸び側規制部材は、ケージの伸び側の外球面に嵌合する内球面を有し、縮み側規制部材は、ケージの縮み側の外球面に嵌合する内球面を有するものであるので、伸び側の規制も縮み側の規制の球面嵌合となり、高速回転時においてもこれらの嵌合部位（接触部位）における干渉音を小さくできる。

【0020】

また、伸び側規制部材は、内部部品が継手中央部に配置された状態から伸び側への内部部品の所定寸のスライドを許容し、縮み側規制部材は、内部部品が継手中央部に配置された状態から縮み側への内部部品の所定寸のスライドを許容するものであるので、外側継手部材に対して内部部品の軸方向に沿ってスライドがある程度可能となる。

【0023】

本発明の第１の動力伝達構造は、一対の第１・第２の等速自在継手と、これらを連結するシャフトとを備えた動力伝達構造であって、第１・第２の等速自在継手が、前記等速自在継手（伸び側規制部材と縮み側規制部材とを備えた等速自在継手）である。

【0024】

本発明の第１の動力伝達構造によれば、各等速自在継手が伸び側の規制も縮み側の規制の球面嵌合となり、高速回転時においてもこれらの嵌合部位（接触部位）における干渉音を小さくできる。

【0029】

本発明の第２の動力伝達構造は、一対の第１・第２の等速自在継手と、これらを連結するシャフトとを備えた動力伝達構造であって、第１の等速自在継手が、前記等速自在継手（伸び側規制部材と縮み側規制部材とを備えた等速自在継手）であり、第２の等速自在継手が、伸び側規制部材及び縮み側規制部材を有さない既存のダブルオフセット型の等速自在継手である。

【0030】

本発明の第２の動力伝達構造によれば、一方の等速自在継手を固定式等速自在継手とし、他方を摺動式等速自在継手とした動力伝達構造の使用方法が可能となる。

【0031】

前記各動力伝達構造において、シャフトの一方の端部が、第１の等速自在継手の内側継手部材の軸心孔に嵌入固定され、シャフトの他方の端部が、第２の等速自在継手の内側継手部材の軸心孔にスライド可能に嵌入されているように設定できる。

【0032】

このように設定すれば、シャフトの他方の端部が、第２の等速自在継手の内側継手部材の軸心孔にスライド可能に嵌入されているので、長スライドに対応した構造となる。しかも、各等速自在継手は、伸び側の規制も縮み側の規制の球面嵌合となり、高速回転時においてもこれらの嵌合部位（接触部位）における干渉音を小さくできる。

【発明の効果】

【0033】

本発明の等速自在継手では、伸び側の規制も縮み側の規制の球面嵌合となり、高速回転時においてもこれらの嵌合部位（接触部位）における干渉音を小さくできる。これによって、従来の大型のダブルオフセット型の等速自在継手では対応できなかった高速回転に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の等速自在継手の断面図である。

【図2】図１に示す等速自在継手の伸び側規制状態の断面図である。

【図3】図１に示す等速自在継手の縮み側規制状態の断面図である。

【図4】本発明の他の等速自在継手の断面図である。

【図5】図４に示す等速自在継手の作動角を取った状態の断面図である。

【図6】本発明の第１の動力伝達構造の断面図である。

【図7】本発明の第２の動力伝達構造の断面図である。

【図8】本発明の第３の動力伝達構造の断面図である。

【図9】縦型に使用した場合の動力伝達構造の断面図である。

【図10】従来の等速自在継手の断面図である。

【図11】図１０に示す等速自在継手の伸び側規制状態の断面図である。

【図12】図１０に示す等速自在継手の縮み側規制状態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１に本発明にかかる等速自在継手を示し、この等速自在継手は、円筒形の内周面３１に軸方向に延びるトラック溝３２を円周方向に等間隔に形成した外側継手部材３３と、球面状の外周面３４に軸方向に延びるトラック溝３５を円周方向に等間隔に形成した内側継手部材３６と、対をなす外側継手部材３３のトラック溝３２と内側継手部材３６のトラック溝３５との間に介在させたボール３７と、外側継手部材３３の内周面３１と内側継手部材３６の外周面３４との間に介在しボールを保持するケージと３８を有し、外側継手部材３３と内側継手部材３６との間で角度変位のみならず軸方向変位も可能なダブルオフセット型の等速自在継手である。

【0036】

ケージ３８の外球面３８ａの曲率中心Ｏ１とケージ３８の内径面３８ｂの曲率中心Ｏ２がケージ中心Ｏに対して軸方向反対側に等距離だけオフセットされている。すなわち、ケージ３８の外球面３８ａの曲率中心Ｏ１が、ケージ中心Ｏよりも後述するシャフト側に配置され、ケージ３８の内径面３８ｂの曲率中心Ｏ２が、反シャフト側に配置される。外球面３８ａのオフセット量をＨ１とし、内径面３８ｂのオフセット量をＨ２とした場合、Ｈ１＝Ｈ２としている。

【0037】

内側継手部材３６の軸心孔の内径面に雌スプライン４０が形成され、この軸心孔にシャフト４１の端部軸４１ｂの雄スプライン４２が嵌入される。これによって、雌スプライン４０と雄スプライン４２とが噛合する。シャフト４１は、中央の大径の鋼管４１ａと、この鋼管４１ａに連設される小径の前記端部軸４１ｂとを有し、この端部軸４１ｂの先端部に前記雄スプライン４２が形成され、端部軸４１ｂの基端部が、後述する密封装置５８が装着されるブーツ装着部４３とされる。すなわち、端部軸４１ｂは、雄スプライン４２と、ブーツ装着部４３と、基端ボス部４４とからなる。なお、基端ボス部４４は、中空体の鋼管４１ａに嵌入される嵌入部４４ａと、大径鍔部４４ｂと、この大径鍔部４４ｂからブーツ装着部４３に連設されるテーパ部４４ｃとからなる。そして、嵌入部４４ａが中空体の鋼管４１ａの一方の開口部に嵌入された状態で、溶接等の接合手段にて、基端ボス部４４と鋼管４１ａとが一体化される。

【0038】

また、端部軸４１ｂの先端には保持板４５が装着されている。この保持板４５は、ボルト部材６４を端部軸４１ｂの先端面に設けられたねじ孔に螺着することによって、端部軸４１ｂの先端に固定される。すなわち、保持板４５は、円盤形状の本体部４５ａと、この本体部４５ａの外周縁部から継手内部へ突出する周方向突出部４５ｂとからなる。この場合、保持板４５がシャフト１１の端面への装着状態で、周方向突出部４５ｂが内側継手部材３６の一方の端面３６ａに当接している。

【0039】

外側継手部材３３は、一方の開口部（反シャフト側の開口部）には、フランジ部材４６が装着される。このフランジ部材４６は、円盤形状部４６ａと、この円盤形状部４６ａの内面（継手側の端面）から継手側へと突出する短円筒形状の本体部４６ｂとからなる。そして、円盤形状部４６ａには、その外周側にボルト孔４７ａが設けられるとともに、その先端面に凹部４７ｂが設けられている。なお、円盤形状部４６ａの中心部には貫通孔４７ｃが設けられている。

【0040】

また、外側継手部材３３の反シャフト側の開口端面には、その内径側に周方向切欠部３３ａが形成されるとともに、フランジ部材４６の本体部４６ａの継手側の外径部には周方向切欠部４８が形成されている。このため、外側継手部材３３の反シャフト側の開口端面
に外径側の凸部４９が形成され、フランジ部材４６の本体部４６ａの継手側の端面には内径側の凸部４６ｂ１が形成され、この凸部４６ｂ１が外側継手部材３３の周方向切欠部３３ａに嵌合し、外側継手部材３３の凸部４９がフランジ部材４６の周方向切欠部４８に嵌合する。そして、このような嵌合状態で、溶接等の接合手段にてフランジ部材４６と外側継手部材３３とが接合される。

【0041】

また、外側継手部材３３の他方の開口部（シャフト側の開口部）には、密封装置５８が装着されている。密封装置５８は、外側継手部材３３の他方の開口部に固着されるアダプタ５９と、このアダプタ５９に装着されるブーツ６０とを備える。

【0042】

アダプタ５９は、本体リング部５９ａと、外側継手部材３３の他方の開口部（シャフト側の開口部）に外嵌される大径部５９ｂと、本体リング部５９ａの内径部がシャフト側に延びる小径筒部５９ｃとからなる。このため、アダプタ５９の外側継手部材側端面には、外側継手部材３３の他方の開口部が嵌合する凹窪部５９ｄが形成される。そして、この凹窪部５９ｄに外側継手部材３３の他方の開口部を嵌合させた状態で、外側継手部材３３の他方の開口端面に設けられたネジ孔６１に、アダプタ５９の貫通孔６２を介してボルト部材６３を螺着させることによって、このアダプタ５９が外側継手部材３３に取付られる。

【0043】

また、ブーツ６０は、大径部６０ａと、小径部６０ｂと、大径部６０ａと小径部６０ｂとを連結する断面略Ｕ字形の屈曲部６０ｃとからなる。そして、ブーツ６０の大径部６０ａがアダプタ５９の小径筒部５９ｃに装着され、ブーツ６０の小径部６０ｂがシャフト４１の端部軸４１ｂのブーツ装着部４３に外嵌される。

【0044】

ところで、この等速自在継手では、内側継手部材３６とボール３７とケージと３８で構成される内部部品Ｓの伸び側へのスライドを規制する伸び側規制部材６５と、前記内部部品Ｓの縮み側へのスライドを規制する縮み側規制部材６６とを備える。

【0045】

伸び側規制部材６５は、前記密封装置５８のアダプタ５９にて構成できる。すなわち、アダプタ５９の本体リング部５９ａと小径筒部５９ｃとの内径側コーナ部に、凹球面からなる内球面６５ａを形成する。このため、伸び側規制部材６５は内球面６５ａを有することになる。この内球面６５ａの曲率半径Ａ２は、ケージ３８の密封装置側の外球面３８ａ１の曲率半径Ａ１と同一に設定される。この場合、図１に示すように、内球面６５ａの曲率中心Ｏ３は、内部部品Ｓの軸心が継手軸心Ｏと一致した状態でのケージ３８の密封装置側の外球面３８ａの曲率中心Ｏ１よりも密封装置５８側にオフセットしている。

【0046】

また、縮み側規制部材６６は、フランジ部材の継手内部側の端面と、外側継手部材のフランジ部材側の内径部との間のコーナ部に嵌合されるリング体７０にて構成できる。すなわち、リング体７０の内径面に、その継手外部側の凹球面からなる内球面７１ａと、継手内部側のテーパ孔部７１ｂとを形成している。この内球面７１ａが縮み側規制部材６６を構成することになる。この内球面７１ａの曲率半径Ｃ２がケージ３８の反密封装置側の外球面３８ａ２の曲率半径Ｃ１と同一に設定される。内球面７１ａの曲率中心Ｏ４は、ケージ軸心Ｏが継手中心と一致した状態でのケージ３８の反密封装置側の外球面３８ａ２の曲率中心Ｏ２よりも反密封装置５８側（フランジ部材４６側）にオフセットしている。また、内球面７１ａの曲率中心Ｏ４は、ケージ３８の内球面３８ｂの曲率中心Ｏ２よりも僅かに継手軸心Ｏ寄りに配置される。

【0047】

このように構成された等速自在継手では、図１に示す状態から、図２に示すように、内部部品Ｓが密封装置側へスライドした場合、ケージ３８の外球面３８ａ１が伸び側規制部材６５の内球面６５ａに当接し、内部部品Ｓのこれ以上の密封装置側へのスライドが規制される。すなわち、図１に示す状態で所定寸の内部部品Ｓの伸び側へのスライドが許容される。この場合の所定寸は、図１に示す曲率中心Ｏ１から内球面６５ａの曲率中心Ｏ３までの寸法である。

【0048】

また、図１に示す状態から、図３に示すように、内部部品Ｓが反密封装置側へスライドした場合、ケージ３８の外球面３８ａ２が縮み側規制部材６６の内球面７１ａに当接し、内部部品Ｓのこれ以上の反密封装置側へのスライドが規制される。すなわち、図１に示す状態で所定寸の内部部品Ｓの縮み側へのスライドが許容される。この場合の所定寸は、図１に示す曲率中心Ｏ１から内球面７１ａの曲率中心Ｏ４までの寸法である。

【0049】

このため、この図１に示す等速自在継手では、伸び側規制部材６５は、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から伸び側への内部部品Ｓの所定寸のスライドを許容し、縮み側規制部材６６は、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から縮み側への内部部品Ｓの所定寸のスライドを許容するものである。

【0050】

これに対して、図４では、伸び側規制部材６５は、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から伸び側への内部部品Ｓのスライドを規制し、縮み側規制部材６６は、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から縮み側への内部部品Ｓのスライドを規制するものである。

【0051】

すなわち、図４に示す等速自在継手では、外側継手部材３３の軸方向長さを、図１に示す等速自在継手の外側継手部材３３よりも短く設定している。そして、ケージ３８の外球面３８ａ１（３８ａ２）の曲率中心Ｏ１に、伸び側規制部材６５の内球面６５ａ及び縮み側規制部材６６の内球面７１ａの曲率中心Ｏ３、Ｏ４を一致させている。

【0052】

このため、図４に示すように、内部部品Ｓが外側継手部材内に配設された状態で、ケージ３８の外球面３８ａ１が伸び側規制部材６５の内球面６５ａに当接して、継手中央部に配置された状態から伸び側への内部部品Ｓのスライドを規制し、ケージ３８の外球面３８ａ２が縮み側規制部材６６の内球面７１ａに当接し、継手中央部に配置された状態から縮み側への内部部品Ｓのスライドを規制する。

【0053】

図４に示す等速自在継手では、外側継手部材３３と内側継手部材３６との間で角度変位が可能であるが（図５参照）、軸方向変位が不可能なもの、すなわち、固定式等速自在継手と同様の機能の等速自在継手となる。

【0054】

このように図１や図４に示す等速自在継手では、伸び側規制部材６５は、ケージ３８の伸び側の外球面３８ａ１に嵌合する内球面６５ａを有し、縮み側規制部材６６は、ケージ３８の縮み側の外球面３８ａ２に嵌合する内球面７１ａを有するものであるので、伸び側の規制も縮み側の規制の球面嵌合となり、高速回転時においてもこれらの嵌合部位（接触部位）における干渉音を小さくできる。これによって、従来の大型のダブルオフセット型の等速自在継手では対応できなかった高速回転に対応できる。

【0055】

図６は、一対の第１・第２の等速自在継手Ｍ１、Ｍ２と、これらを連結するシャフト４１とを備えた動力伝達構造である。この場合、第１・第２の等速自在継手Ｍ１、Ｍ２は、前記図４に示す等速自在継手を用いている。すなわち、外側継手部材３３と内側継手部材３６との間で角度変位のみが可能な固定式等速自在継手と同様な機能を発揮する等速自在継手を用いている。

【0056】

また、シャフト４１は、中央の大径の鋼管４１ａと、この鋼管４１ａに連設される小径の端部軸４１ｂと、端部軸４１ｂと反対側において鋼管４１ａに連設される軸部材４１ｃとからなる。

【0057】

軸部材４１ｃは、長尺状の雄スプライン７３と、基端側軸部７４と、基端ボス部７５とからなる。基端ボス部７５は、端部軸４１ｂの基端ボス部４４と同様、中空体の鋼管４１ａに嵌入される嵌入部７５ａと、大径鍔部７５ｂと、この大径鍔部７５ｂから基端側軸部７４に連設されるテーパ部７５ｃとからなる。そして、嵌入部７５ａが中空体の鋼管４１ａの他方の開口部に嵌入された状態で、溶接等の接合手段にて、基端ボス部７５と鋼管４１ａとが一体化される。

【0058】

この場合、雄スプライン７３は、第２の等速自在継手Ｍ２の内側継手部材３６に雌スプライン４０に軸方向のスライドを可能として嵌合している。すなわち、雄スプライン７３のスプライン有効長Ａを長くし、長スライドに対応した動力伝達構造としている。この図６に示すものでは、第１及び第２の等速自在継手Ｍ１，Ｍ２を固定式等速自在継手的な使用が可能で、従来の固定式等速自在継手を用いた動力伝達構造では対応できなかった大スライド量は可能となる。まや、いわゆる中間スライドシャフトを使用しないので、動バランス修正をし易く高速回転にも対応できる。

【0059】

また、この第２の等速自在継手Ｍ２の密封装置のブーツ６０の小径部６０ｂは、雄スプライン７３に外嵌されるスペーサ７６に外嵌固定されている。このため、第１の等速自在継手Ｍ１が固定側とされ、第２の等速自在継手Ｍ２がスライド側とされる。

【0060】

図７に示す動力伝達構造は、第１の等速自在継手Ｍ１を図４に示す等速自在継手、つまり、固定式等速自在継手と同様な機能を発揮する等速自在継手を用い、第２の等速自在継手Ｍ２を従来のダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手を用いている。すなわち、この第２の等速自在継手Ｍ２は、図１０に示す従来の摺動式等速自在継手を用いるので、図１０と同一の符号を付してこの第２の等速自在継手Ｍ２の説明を省略する。

【0061】

また、シャフト４１は、中央の大径の鋼管４１ａと、この鋼管４１ａに第１の等速自在継手Ｍ１側に連設される小径の端部軸４１ｂと、鋼管４１ａから端部軸４１ｂとは反対側へ突設される端部軸４１ｂとからなる。つまり、シャフト４１の鋼管４１ａの両側に端部軸４１ｂがそれぞれ突出されている。この図７に示すものでは、摺動式等速自在継手と固定式等速自在継手とを用いた動力伝達構造となり、負荷伸縮のある使用箇所に対応できる。

【0062】

図８に示す動力伝達構造は、第１の等速自在継手Ｍ１及び第２の等速自在継手Ｍ２を図１に示す等速自在継手を用い、シャフト４１に図７に示すシャフト４１を用いている。また、図９は、図８に示す動力伝達構造をスラスト荷重を受ける縦型に使用している場合を示している。図８と図９に示すものでは、図１に示す等速自在継手を両側に配置される動力伝達構造となり、負荷伸縮がやや多い箇所にも対応できる。

【0063】

このように、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から伸び側への内部部品Ｓの所定寸のスライドを許容するとともに、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から縮み側への内部部品Ｓの所定寸のスライドを許容するタイプの等速自在継手（図１に示すタイプの等速自在継手）と、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から伸び側への内部部品Ｓのスライドを規制するとともに、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から縮み側への内部部品Ｓのスライドを規制する等速自在継手（図４に示すタイプの等速自在継手）とを用いることによって、種々のタイプの動力伝達構造を構成できる。このため、図１示す等速自在継手、図４に示す等速自在継手、従来のダブルオフセット型等速自在継手を任意に組み合わせることによって、産業機械関係（鉄鋼、製紙、試験機等）に幅広く適用できる。

【0064】

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、動力伝達構造において、第１及び第２の等速自在継手Ｍ１，Ｍ２に図４に示す等速自在継手を用いる場合においても、図６に示すシャフトを用いることなく、図７等に示すシャフトを用いるものであってもよい。また、第１及び第２の等速自在継手Ｍ１，Ｍ２において、第１の等速自在継手に図１に示す等速自在継手を用い、第２の等速自在継手に図４に示す等速自在継手を用いても、第１の等速自在継手に図４に示す等速自在継手を用い、第２の等速自在継手に図１に示す等速自在継手を用いてもよい。また、図７に示す動力伝達構造において、第２の等速自在継手に従来のダブルオフセットタイプの等速自在継手を用いることなく、図１に示す等速自在継手を用いるものであってもよい。

【0065】

図１に示すように、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から伸び側への内部部品Ｓの所定寸のスライドを許容するとともに、内部部品Ｓが継手中央部に配置された状態から縮み側への内部部品Ｓの所定寸のスライドを許容するタイプの等速自在継手である場合における、伸び側への内部部品Ｓのスライド量、縮み側への内部部品Ｓのスライド量としては、配設部位に応じて種々設定できる。

【符号の説明】

【0066】

３１ 内周面
３２ トラック溝
３３ 外側継手部材
３４ 外周面
３５ トラック溝
３６ 内側継手部材
３７ ボール
３８ ケージ
４１ シャフト
６５ 伸び側規制部材
６５ａ 内球面
６６ 縮み側規制部材
７１ａ 内球面
Ｍ１ 第１の等速自在継手
Ｍ２ 第２の等速自在継手
Ｓ 内部部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】