特開 2024-86274 トリポード型等速自在継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086274

(43)【公開日】2024-06-27

(54)【発明の名称】トリポード型等速自在継手

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/205 20060101AFI20240620BHJP

【ＦＩ】

F16D3/205 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022201319

(22)【出願日】2022-12-16

(71)【出願人】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100155457

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】板垣 卓

(72)【発明者】

【氏名】杉山 達朗

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手において、脚軸とインナリングとの接触面圧を抑えて耐久性を維持しながらローラユニットの傾きを防止する。
【解決手段】トリポード型等速自在継手において、アウタリング１１が円筒面状の外周面１５を有し、各トラック溝５の一対のローラ案内面６を互いに平行な平坦面とする。ローラ案内面６の幅方向両側に、アウタリング１１に軸心方向両側から当接可能な一対のガイド面７を設ける。インナリング１２が、円筒面状の内周面１８を有し、脚軸３２の外周面３３が縦断面及び横断面においてトルク伝達方向Ｘの両側に膨出した凸曲線を有する。脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線が、Ｘ方向端部からＺ方向両側に行くほどインナリング１２の内周面１８から離反する。脚軸３２の外周面の縦断面における凸曲線の曲率半径ｒが、脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線の曲率半径ｒよりも大きい。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

継手軸方向に延びる三本のトラック溝が内周面に形成され、各トラック溝に、継手円周方向に対向する一対のローラ案内面が設けられた外側継手部材と、前記外側継手部材の内周に配され、前記トラック溝に向けて継手半径方向に突出した三つの脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸の外周に配されたローラ、及び、前記ローラと前記脚軸との間に配されたインナリングを有し、前記脚軸に回転可能且つ揺動可能な状態で支持されると共に前記トラック溝に収容される三つのローラユニットとを備えたトリポード型等速自在継手において、
前記ローラが円筒面状外周面を有し、
各トラック溝の前記一対のローラ案内面を、互いに平行な平坦面とし、
前記ローラ案内面の幅方向両側に、前記ローラにその軸心方向両側から当接可能な一対のガイド面を設け、
前記インナリングが円筒面状内周面を有し、
前記脚軸の外周面が、前記脚軸の軸線を含む縦断面及び前記脚軸の軸線と直交する横断面において、トルク伝達方向両側に膨出した凸曲線を有し、
前記脚軸の外周面の前記横断面における凸曲線が、トルク伝達方向端部から継手軸方向両側に行くほど前記インナリングの円筒面状内周面から離反し、
前記脚軸の外周面の前記縦断面における凸曲線のうち、トルク伝達方向両端における曲率半径（ｒ）が、前記脚軸の外周面の前記横断面における凸曲線のうち、トルク伝達方向両端における曲率半径（Ｒ）よりも大きいトリポード型等速自在継手。

【請求項2】

前記ローラが、前記円筒面状外周面と軸心方向両側の端面とを接続する面取りを有し、
前記面取りと前記ガイド面とが前記ローラの軸心方向で当接可能である請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。

【請求項3】

前記脚軸の外周面の前記縦断面における凸曲線のうち、トルク伝達方向両端における曲率半径（ｒ）が、前記脚軸のトルク伝達方向の最大寸法の半分（Ａ／２）よりも大きく、
前記脚軸の外周面の前記横断面における凸曲線のうち、トルク伝達方向両端における曲率半径（Ｒ）が、前記脚軸のトルク伝達方向の最大寸法の半分（Ａ／２）よりも小さい請求項１又は２に記載のトリポード型等速自在継手。

【請求項4】

前記脚軸の外周面と前記インナリングの円筒面状内周面とが、トルク伝達方向で接触し、且つ、継手軸方向ではこれらの間に隙間を設けた請求項１又は２に記載のトリポード型等速自在継手。

【請求項5】

トルク負荷時に、前記ローラが、各トラック溝の一方のローラ案内面と接触し、且つ、各トラック溝の他方のローラ案内面及びその幅方向両側の前記ガイド面と接触しない請求項１又は２に記載のトリポード型等速自在継手。

【請求項6】

前記ローラと前記インナリングとの間に配された転動体を有する請求項１又は２に記載のトリポード型等速自在継手。

【請求項7】

前記転動体が、前記ローラと前記インナリングとの間に総ころ状態で配された複数の針状ころである請求項６に記載のトリポード型等速自在継手。

【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】

自動車の動力伝達系で使用されるドライブシャフトにおいては、インボード側（車幅方向の中央側）に摺動式等速自在継手を設け、アウトボード側（車幅方向の外側）に固定式等速自在継手を設ける場合が多い。ここでいう摺動式等速自在継手は、二軸間の角度変位および軸方向相対移動の双方を許容するものであり、固定式等速自在継手は、二軸間での角度変位を許容するが、二軸間の軸方向相対移動は許容しないものである。

【0003】

摺動式等速自在継手としてトリポード型等速自在継手が公知である。このトリポード型等速自在継手としては、シングルローラタイプとダブルローラタイプとが存在する。シングルローラタイプのトリポード型等速自在継手は、外側継手部材のトラック溝に挿入されるローラを、トリポード部材の脚軸に複数の針状ころを介して回転可能に取り付けたものである。ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手は、図７及び８に示すように、外側継手部材１０２のトラック溝１０５内に配されるローラ１１１と、トリポード部材１０３の脚軸１３２に外嵌してローラ１１１を回転自在に支持するインナリング１１２とを備えるものである（例えば、下記の特許文献１及び２参照）。

【0004】

ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手では、図９に示すように、脚軸１３２の横断面（脚軸の軸線と直交する断面）を楕円形状とすると共に、図７に示すように、インナリング１１２の内周面を断面凸円弧形状としている。これにより、図１０に示すように、ローラ１１１を脚軸１３２に対して揺動させることが可能となるため、シングルローラタイプに比べ、誘起スラスト（継手内部での部品間の摩擦により誘起される軸力）とスライド抵抗を低減できるという利点を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－３２０５６３号公報

【特許文献2】特許第２９５７１２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のトリポード型等速自在継手では、図８に示すように、ローラ１１１の外周面１１５が円弧状の母線を有する凸曲面であり、これと接触するローラ案内面１０６は、ローラ１１１の外周面１１５の形状に倣った断面凹形状（ゴシックアーチ形状）を有し、これらがアンギュラコンタクトをなしている。そのため、構造上、等速自在継手が作動角を取った状態で回転する際に、図１１に示すような継手軸方向と直交する断面で、ローラ１１１及びインナリング１１２を含むローラユニット１０４が矢印Ｂ方向に傾く現象（以下、「左右傾き」と言う。）や、図１２に示すような継手軸方向と平行な断面で、ローラユニット１０４が矢印Ｃ方向に傾く現象（以下、「前後傾き」と言う。）が発生する。ローラユニット１０４に左右傾きや前後傾きが発生すると、ローラ１１１とローラ案内面１０６との接触部における転がり摺動抵抗や、ローラユニット１０４の脚軸３２に対する回転抵抗が大きくなる。さらに、ローラユニット１０４内の針状ころ１１７がローラ案内面１０６に対し、外側継手部材１０２の軸線方向に転がることができなくなるため、摺動抵抗が増加する。これらの要因が著しい場合、誘起スラストやスライド抵抗が大きくなり、等速自在継手のＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ，Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）特性が悪化するという問題がある。

【0007】

また、上記のトリポード型等速自在継手では、脚軸１３２の横断面が楕円形状であり、且つ、インナリング１１２の内周面が断面凸円弧形状であるため、インナリング１１２と脚軸１３２との接触が略点接触となり、脚軸１３２の動きに伴ってローラユニット１０４を傾かせるように作用する摩擦モーメントを抑制できる。また、継手が角度を取ったときでも、脚軸１３２が、インナリング１１２の幅方向（脚軸１３２の軸線方向）中央部と接触するため、左右傾きを抑制する構造になっている。しかし、継手が大きな角度を取ったとき、脚軸１３２の横断面が楕円形であることで、ローラユニット１０４に前後傾き（図１２参照）を発生させる力が生じる。また、脚軸１３２とインナリング１１２との接触面積が小さいため、極めて厳しい車両使用条件などによる高トルク負荷時などにおいて両者の接触面の面圧が大きくなり、脚軸１３２の耐久性への影響が懸念される。

【0008】

これに対し、上記特許文献２に示されたトリポード型等速自在継手は、図１３及び図１４に示すように、トリポード部材２３０の脚軸２２６の外周面が球状とされ、この球状外周面にホルダ２３６の円筒面状内周面が嵌合している。また、ローラ案内面２２４が平坦面とされ、これと摺接するローラ２２２の外周面が円筒面とされる。

【0009】

このトリポード型等速自在継手では、以下の作用によりローラの傾きを規制している。
・ホルダ２３４の継手外径側の端面２３６がトラック溝の平面部２２０に当接して、ローラ２２２の傾きを規制する第１の作用
・ローラ２２２がローラ案内面２２４に沿って、脚軸２２６の軸線方向（図１３のＥ方向）に摺動変位することにより、ローラ２２２の傾きを規制する第２の作用
・ローラ案内面２２４の継手内径側の端部に形成された膨出部２２８にローラ２２２が接触しながら転動することにより、ローラ２２２の傾きを規制する第３の作用

【0010】

このトリポード型等速自在継手では、ホルダ２３４の内周面が円筒面であり、脚軸２２６の外周面が球状を成しているため、トルク負荷時には、ホルダ２３４の内周面と脚軸２２６とが接触し、これらの接触部Ｐ’（図１４の散点領域）が、脚軸２２６の周方向に長大な細長楕円形状を呈する。そのため、継手が作動角を取ったとき、上記の接触部Ｐ’に、脚軸２２６の動きに伴ってローラ２２２を傾かせるように作用する摩擦モーメントが発生しやすい。このため、上記の第１～３の作用を奏するような構造を有していても、ローラ２２２の前後傾きは生じ易く、ローラ２２２と膨出部２２８やトラック溝平坦部２２０との接触により生じる摺動抵抗が増大する。

【0011】

そこで、本発明は、ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手において、脚軸とインナリングとの接触面圧を抑えて耐久性を維持しながら、ローラユニットの傾きを防止することにより、部品間の接触抵抗を減じてＮＶＨ特性を改善することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記課題を解決するために、本発明は、継手軸方向に延びる三本のトラック溝が内周面に形成され、各トラック溝に、継手円周方向に対向する一対のローラ案内面が設けられた外側継手部材と、前記外側継手部材の内周に配され、前記トラック溝に向けて継手半径方向に突出した三つの脚軸を有するトリポード部材と、前記脚軸の外周に配されたローラ、及び、前記ローラと前記脚軸との間に配されたインナリングを有し、前記脚軸に回転可能且つ揺動可能な状態で支持されると共に前記トラック溝に収容される三つのローラユニットとを備えたトリポード型等速自在継手において、
前記ローラが円筒面状外周面を有し、
各トラック溝の前記一対のローラ案内面を、互いに平行な平坦面とし、
前記ローラ案内面の幅方向両側に、前記ローラにその軸心方向両側から当接可能な一対のガイド面を設け、
前記インナリングが円筒面状内周面を有し、
前記脚軸の外周面が、前記脚軸の軸線を含む縦断面及び前記脚軸の軸線と直交する横断面において、トルク伝達方向両側に膨出した凸曲線を有し、
前記脚軸の外周面の前記横断面における凸曲線が、トルク伝達方向端部から継手軸方向両側に行くほど前記インナリングの円筒面状内周面から離反し、
前記脚軸の外周面の前記縦断面における凸曲線のうち、トルク伝達方向両端における曲率半径（ｒ）が、前記脚軸の外周面の前記横断面における凸曲線のうち、トルク伝達方向両端における曲率半径（Ｒ）よりも大きいことを特徴とする。

【0013】

本発明では、上記のように、ローラが円筒面状外周面を有すると共に、ローラ案内面を平坦面としている。この場合、トルク負荷時に、平坦なローラ案内面とローラの円筒面状外周面とが、直線状の接触部を介して互いに押し付け合うため、ローラの左右傾き（図１１参照）を抑制できる。さらに、ローラ案内面の幅方向両側に、ローラにその軸心方向両側から当接可能な一対のガイド面を設けることで、ローラの左右傾きをより確実に防止できる。

【0014】

また、本発明では、インナリングが円筒面状内周面を有すると共に、脚軸の外周面に、縦断面及び横断面において、インナリングの内周面に向けて膨出した凸曲線を設ける。そして、脚軸の外周面の横断面における凸曲線が、トルク伝達方向端部から継手軸方向両側に行くほどインナリングの円筒面状内周面から離反する形状を有する。これにより、横断面における脚軸の外周面とインナリングの内周面との接触部の脚軸円周方向長さ（すなわち、接触楕円の長径）が短くなるため、ローラを傾かせようとする力（モーメント）が低減される。しかし、この場合、脚軸とインナリングとの接触面積が小さくなるため、これらの接触部における面圧の上昇が懸念される。そこで、本発明では、上記のように、脚軸の外周面の縦断面における凸曲線の曲率半径（ｒ）を、脚軸の外周面の横断面における凸曲線の曲率半径（Ｒ）よりも大きくした。これにより、脚軸の外周面とインナリングの内周面との接触部の脚軸軸線方向長さ（すなわち、接触楕円の短径）が長くなるため、これらの接触部における面圧の上昇を抑えることができる。

【0015】

上記のトリポード型等速自在継手では、例えば、ローラに、前記円筒面状外周面と軸心方向両側の端面とを接続する面取りを設け、この面取りと前記ガイド面とをローラの軸心方向（幅方向）で当接可能とすることができる。

【0016】

脚軸の外周面の縦断面における凸曲線の曲率半径ｒは、脚軸のトルク伝達方向の最大寸法の半分（Ａ／２）よりも大きくすることが好ましい。また、脚軸の外周面の横断面における凸曲線の曲率半径（Ｒ）は、前記脚軸のトルク伝達方向の最大寸法の半分（Ａ／２）よりも小さくすることが好ましい。

【0017】

上記のトリポード型等速自在継手では、脚軸の外周面とインナリングの円筒面状内周面とが、トルク伝達方向で接触し、且つ、継手軸方向ではこれらの間に隙間を設けることができる。

【0018】

上記のトリポード型等速自在継手では、トルク負荷時に、ローラが、各トラック溝の一方のローラ案内面に押し付けられる。このとき、ローラと、各トラック溝の他方のローラ案内面との間には、隙間が形成される。本発明では、平坦面からなるローラ案内面とローラの外周面の円筒面とを対向させ、且つ、ローラ案内面の幅方向両側にガイド面を設けているため、ローラが僅かに傾くことで、ローラの外周面や面取りが、トルク非負荷側のローラ案内面やガイド面と接触し、接触抵抗が増大する恐れがある。そこで、トルク負荷時に、ローラが、各トラック溝の一方（トルク負荷側）のローラ案内面と接触し、且つ、各トラック溝の他方（トルク非負荷側）のローラ案内面及びその幅方向両側のガイド面と接触しないように、ローラとローラ案内面との間の初期隙間（一対のローラ案内面の間隔とローラの外径との差）やガイド面の形状等を設計することが好ましい。

【0019】

上記のトリポード型等速自在継手は、ローラとインナリングとの間に配された転動体を有することができる。この転動体は、例えば、ローラとインナリングとの間に総ころ状態で配された複数の針状ころとすることができる。

【発明の効果】

【0020】

以上のように、本発明のダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手によると、脚軸とインナリングとの接触面圧を抑えて耐久性を維持しながら、ローラの左右傾き及び前後傾きを防止して、トルク伝達部以外の接触抵抗を低減し、もって等速自在継手のＮＶＨ特性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手を示す継手軸方向の断面図である。

【図2】図１のＫ－Ｋ線における部分断面図である。

【図3】図２の拡大図である。

【図4】図１のＬ－Ｌ線における断面図である。

【図5】図１のトリポード部材を拡大して示す側面図である。

【図6】図１のトリポード型等速自在継手が作動角をとった状態を表す断面図である。

【図7】従来のトリポード型等速自在継手の継手軸方向の断面図である。

【図8】図７のＫ－Ｋ線における部分断面図である。

【図9】図７のＬ－Ｌ線における断面図である。

【図10】図７のトリポード型等速自在継手が作動角をとった状態を表す断面図である。

【図11】図７のトリポード型等速自在継手の継手軸方向と直交する断面図であり、ローラユニットの左右傾きが生じている状態を示す。

【図12】図７のトリポード型等速自在継手の継手軸方向の断面図であり、ローラユニットの前後傾きが生じている状態を示す。

【図13】従来の他のトリポード型等速自在継手の継手軸方向と直交する方向の断面図である。

【図14】図１３のトリポード型等速自在継手のトリポード部材の継手軸方向の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明の一実施形態に係るトリポード型等速自在継手の実施形態を、図面に基づいて説明する。

【0023】

図１～図４に示す本実施形態のトリポード型等速自在継手１はダブルローラタイプである。なお、以下の説明において、作動角を０°の状態とした時のトリポード型等速自在継手の軸線方向を「継手軸方向」と言い、このときの軸線を中心とした円周方向及び半径方向をそれぞれ「継手円周方向」及び「継手半径方向」と言う。

【0024】

図１及び図２に示すように、このトリポード型等速自在継手１は、外側継手部材２と、内側継手部材としてのトリポード部材３と、トルク伝達部材としてのローラユニット４とを備える。

【0025】

外側継手部材２は、継手軸方向一端が開口し他端が閉塞されたカップ状をなしている（図１参照）。外側継手部材２の内周面には、継手軸方向に延びる３本の直線状トラック溝５が継手円周方向で等間隔に形成される（図２参照）。各トラック溝５には、継手円周方向に対向して配置された一対のローラ案内面６が形成されている。各ローラ案内面６は、継手軸方向に延びている。外側継手部材２の内部には、トリポード部材３とローラユニット４が収容されている。

【0026】

トリポード部材３は、中心孔３０を有する胴部３１（トラニオン胴部）と、胴部３１の外周面の継手円周方向の三等分位置から半径方向に突出する３本の脚軸３２（トラニオンジャーナル）とを一体に有する。胴部３１の中心孔３０に形成された雌スプラインに、シャフト８に形成された雄スプラインを嵌合させ、止め輪等によりこれらを継手軸方向に固定することで、トリポード部材３とシャフト８とがトルク伝達可能に結合される。

【0027】

ローラユニット４は、トリポード部材３の各脚軸３２の外周に設けられ、それぞれ外側継手部材２のトラック溝５に収容されている。ローラユニット４は、脚軸３２の軸線を中心とした円環状のローラであるアウタリング１１と、アウタリング１１の内周に配置されて脚軸３２に外嵌された円環状のインナリング１２と、アウタリング１１とインナリング１２との間に介在された転動体１３とを備える。本実施形態では、転動体１３の一例として、保持器のない総ころ状態の多数の針状ころが使用されている。針状ころ１３は、アウタリング１１の円筒状内周面を外側軌道面とし、インナリング１２の円筒状外周面を内側軌道面として、これらの外側軌道面と内側軌道面の間に転動自在に配置される。アウタリング１１、インナリング１２、および針状ころ１３からなるローラユニット４は、一対のスナップリング１４により、自然には分解しない構造となっている。

【0028】

以下、本発明の特徴的構成の一つである、ローラ案内面６とアウタリング１１の外周面１５の形状について、図３及び図４を用いて詳しく説明する。尚、図３及び図４では、継手軸方向をＺ方向、脚軸３２の軸線方向をＹ方向、継手軸方向Ｚ及び脚軸軸線方向Ｙの双方と直交するトルク伝達方向をＸ方向として示している。

【0029】

アウタリング１１の外周面１５は、脚軸３２の軸線を中心とした円筒面とされる。アウタリング１１の、自身の軸心方向両側の端面１６は、自身の軸心と直交する平坦面とされる（図３参照）。アウタリング１１の外周面１５と両端面１６とは、面取り１７を介して連続される。面取り１７は、例えば、断面直線状のテーパ面と、テーパ面と外周面１５及び両端面１６とを滑らかに連続する断面曲線状（例えば、円弧状）の凸曲面とからなる。

【0030】

外側継手部材２の各トラック溝５の一対のローラ案内面６は、互いに平行な平坦面とされる。各ローラ案内面６の幅方向（Ｙ方向）の両側には、一対のガイド面７が設けられる。ガイド面７は、ローラ案内面６の幅方向両端から、脚軸３２の軸線Ｙに近接する側に立ち上がっている。ローラ案内面６及びガイド面７の形状は、アウタリング１１の外周面１５及び面取り１７の形状に倣っている。具体的に、図３に示す断面において、ローラ案内面６とアウタリング１１の外周面１５とが平行であり、対向する一対のローラ案内面６の間隔Ｗがアウタリング１１の外周面１５の直径よりも僅かに大きい。これにより、ローラ案内面６とアウタリング１１の外周面１５との間にＸ方向の僅かな隙間が形成される。また、ガイド面７は、図３に示す断面においてアウタリング１１の面取り１７と略平行であり、例えば、断面直線状の傾斜面と、傾斜面とローラ案内面６とを滑らかに連続する断面曲線状（例えば、円弧状）の凹曲面とからなる。ローラ案内面６の幅方向両側に設けられた一対のガイド面７のＹ方向の間隔は、アウタリング１１の外周面１５の幅方向両側に設けられた一対の面取り１７のＹ方向の間隔よりも僅かに大きい。これにより、ガイド面７とアウタリング１１の面取り１７との間にＹ方向の僅かな隙間が形成される。

【0031】

外側継手部材２に図３の矢印Ｔ方向のトルクが加わると、図中左側のローラ案内面６にアウタリング１１の外周面１５が押し付けられる。本実施形態では、上記のように、ローラ案内面６が平坦面であり、アウタリング１１の外周面１５が円筒面であるため、これらが直線状の接触部を介して互いに押し付け合う。これにより、図３に示す断面において、アウタリング１１の外周面１５がローラ案内面６と平行になるように、アウタリング１１の姿勢が矯正されるため、アウタリング１１の左右傾き（図１１参照）を抑制できる。また、アウタリング１１の面取り１７にガイド面７がＹ方向から当接することで、アウタリング１１の前後傾き（図１２参照）が規制されると共に、アウタリング１１の左右傾きがより一層抑制される。

【0032】

上記のように外側継手部材２に図３の矢印Ｔ方向のトルクが加わると、図中左側のローラ案内面６（以下、「トルク負荷側のローラ案内面６」と言う。）にアウタリング１１の外周面１５が押し付けられる一方で、図中右側のローラ案内面６（以下、「トルク非負荷側のローラ案内面６」と言う。）及びその幅方向両側のガイド面７と、アウタリング１１の外周面１５及び面取り１７との間に隙間が形成される。このとき、ローラユニット４が傾いて、トルク非負荷側のローラ案内面６やガイド面７にアウタリング１１の外周面１５や面取り１７が接触すると、アウタリング１１の回転抵抗が増大する。

【0033】

そこで、本実施形態では、トリポード部材３にトルクが加わったときに、アウタリング１１が、トルク負荷側のローラ案内面６と接触する一方で、トルク非負荷側のローラ案内面６及びその幅方向両側のガイド面７と接触しないように、アウタリング１１とローラ案内面６との間の初期隙間（対向する一対のローラ案内面６の間隔Ｗとアウタリング１１の外径との差）や、ガイド面７の形状等が設計される。

【0034】

次に、本発明の他の特徴的構成である、インナリング１２の内周面１８及び脚軸３２の外周面３３の形状について、図３及び図４を用いて詳しく説明する。

【0035】

インナリング１２の内周面１８は、脚軸軸線方向Ｙと平行な円筒面とされ、この円筒面状の内周面１８が、脚軸３２の外周面３３と嵌合している。

【0036】

図３に示すように、脚軸３２を継手軸方向（図３の紙面と直交する方向）から見た平面視、すなわち、脚軸３２の自身の軸線を含む縦断面において、脚軸３２の外周面３３は、トルク伝達方向Ｘの両側に膨出した凸曲線を有する。図示例では、脚軸３２の外周面の縦断面における凸曲線が、曲率半径ｒの円弧３３ａで構成される。これにより、脚軸３２の外周面の円弧３３ａの頂部（Ｘ方向端部）がインナリング１２の円筒面状内周面１８と接触し、円弧３３ａの頂部からＹ方向両側に行くにつれて、脚軸３２の外周面３３とインナリング１２の内周面１８との間の隙間が徐々に大きくなっている。

【0037】

図４に示す脚軸３２の自身の軸線と直交する方向の横断面｛脚軸３２のトルク伝達方向両端を通る平面（図３の線Ｘ）における横断面｝において、脚軸３２の外周面は、トルク伝達方向Ｘの両側に膨出した凸曲線を有する。図示例では、脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線が、曲率半径Ｒの円弧３３ｂで構成される。円弧３３ｂの曲率半径Ｒは、脚軸３２のトルク伝達方向Ｘの最大寸法をＡとしたとき、その半分Ａ／２（≒インナリング１２の円筒面状内周面１８の半径）よりも小さい。従って、脚軸３２の外周面の円弧３３ｂが、その頂部（Ｘ方向端部）でインナリング１２の円筒面状内周面１８と接触し、頂部からＺ方向両側に行くほど、インナリング１２の内周面１８から離反している。これにより、脚軸３２の外周面３３とインナリング１２の内周面１８とは、Ｘ方向で接触し、且つ、Ｚ方向ではこれらの間に隙間Ｇが設けられる。図示例では、脚軸３２の外周面３３の横断面のうち、Ｚ方向両端を含む領域に、Ｚ方向と直交する平坦面３３ｃが設けられる。これにより、脚軸３２の外周面３３の平坦面３３ｃとインナリング１２の内周面１８との間のＺ方向の隙間Ｇが大きくなる。

【0038】

以上のように、脚軸３２の外周面３３は、縦断面における凸曲線（円弧３３ａ）の曲率半径ｒと、横断面における凸曲線（円弧３３ｂ）の曲率半径Ｒとが異なる非球面形状を成している。

【0039】

インナリング１２の内周面１８が円筒面であり、且つ、脚軸３２の外周面の縦断面及び横断面が凸曲線を有することにより、インナリング１２は、脚軸３２に対して揺動可能となる。上述のとおりインナリング１２とアウタリング１１が針状ころ１３を介して相対回転自在なアセンブリとされているため、アウタリング１１はインナリング１２と一体となって脚軸３２に対して揺動可能である。つまり、脚軸３２の軸線を含む平面内で、脚軸３２の軸線に対してアウタリング１１およびインナリング１２の軸線は傾くことができる（図６参照）。

【0040】

図６に示すように、トリポード型等速自在継手１が作動角をとって回転すると、外側継手部材２の軸線に対してトリポード部材３の軸線は傾斜するが、ローラユニット４が揺動可能であるため、アウタリング１１とローラ案内面６とが斜交した状態になることを回避することができる。これにより、アウタリング１１がローラ案内面６に対して水平に転動するので、誘起スラストやスライド抵抗の低減を図ることができ、トリポード型等速自在継手１の低振動化を実現することができる。

【0041】

トリポード部材３０にトルクが負荷されると、脚軸３２の外周面３３がインナリング１２の内周面１８に押し付けられ、図５に示すような接触部Ｐが形成される。本実施形態では、上記のように、脚軸３２の外周面３３の横断面における円弧３３ｂの曲率半径Ｒ（図４参照）が、脚軸３２のトルク伝達方向Ｘの最大寸法Ａの半分（Ａ／２）よりも小さいため、これらが等しい場合と比べて、図５に示す接触部ＰのＺ方向長さ（すなわち、接触楕円の長径ａ）を短くすることができる。これにより、インナリング１２を含むローラユニット４を継手軸線に対して傾かせようとする力（モーメント）が低減される。

【0042】

このように、脚軸３２の外周面３３とインナリング１２の内周面１８との接触部Ｐの長径ａが短くなると、接触部Ｐの面積が小さくなるため、接触部Ｐにおける面圧の上昇が懸念される。本実施形態では、脚軸３２の外周面３３の縦断面における円弧３３ａの曲率半径ｒ（図３参照）が、脚軸３２の外周面３３の横断面における円弧３３ａの曲率半径Ｒ（図４参照）よりも大きく、さらには、脚軸３２のトルク伝達方向Ｘの最大寸法Ａの半分（Ａ／２）よりも大きい。これにより、図５に示す脚軸３２の外周面３３とインナリング１２の内周面１８との接触部ＰのＹ方向長さ（すなわち、接触楕円の短径ｂ）が長くなるため、面圧の上昇を抑えることができる。

【0043】

以上のように、脚軸３２の外周面３３の横断面における円弧３３ｂの曲率半径Ｒと、脚軸３２の外周面３３の縦断面における円弧３３ａの曲率半径ｒとを調整することにより、脚軸３２の外周面３３とインナリング１２の内周面１８との接触部Ｐの長径ａと短径ｂとの比率を調整することができる。すなわち、インナリング１２と脚軸３２との接触部Ｐの面圧を許容範囲内に抑制して耐久性を確保しながら、アウタリング１１の傾きを許容範囲内に抑制して誘起スラストやスライド抵抗が十分に低減されるように、上記の曲率半径ｒ、Ｒが設定される。具体的には、例えば、上記の接触部Ｐの長径ａと短径ｂとの比ａ／ｂが２～１０の範囲内、好ましくは３～６の範囲内となるように、上記の曲率半径ｒ、Ｒが設定される。

【0044】

本発明は、上記の実施形態に限られない。以下、本発明の他の実施形態を説明するが、上記の実施形態と同様の点については重複説明を省略する。

【0045】

上記の実施形態では、脚軸３２の外周面の縦断面及び横断面における凸曲線を何れも円弧で構成した場合を示したが、これに限られない。例えば、脚軸３２の外周面の縦断面における凸曲線を楕円等の非円弧曲線で構成してもよい。この場合、脚軸３２の外周面の縦断面における凸曲線（楕円）のうち、少なくともトルク伝達方向両端（すなわち、インナリング１２との接触部）における曲率半径（非円弧のため、トルク伝達方向両端における疑似円弧の曲率半径。以下同様。）は、脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線（円弧３３ｂ）の曲率半径Ｒよりも大きく、好ましくは、脚軸３２のトルク伝達方向Ｘの最大寸法Ａの半分（Ａ／２）よりも大きい。

【0046】

また、脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線を楕円等の非円弧曲線で構成してもよい。この場合、脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線（楕円）のうち、少なくともトルク伝達方向両端（すなわち、インナリング１２との接触部）における曲率半径は、脚軸３２のトルク伝達方向Ｘの最大寸法Ａの半分（Ａ／２）よりも小さい。

【0047】

また、脚軸３２の外周面の縦断面及び横断面における凸曲線の双方を楕円等の非円弧曲線で構成してもよい。この場合、脚軸３２の外周面の縦断面における凸曲線（楕円）のうち、少なくともトルク伝達方向両端（すなわち、インナリング１２との接触部）における曲率半径は、脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線（楕円）のうち、少なくともトルク伝達方向両端（すなわち、インナリング１２との接触部）における曲率半径よりも大きい。好ましくは、脚軸３２の外周面の縦断面における凸曲線（楕円）のうち、少なくともトルク伝達方向両端における曲率半径は、脚軸３２のトルク伝達方向Ｘの最大寸法Ａの半分（Ａ／２）よりも大きく、脚軸３２の外周面の横断面における凸曲線（楕円）のうち、少なくともトルク伝達方向両端における曲率半径は、脚軸３２のトルク伝達方向Ｘの最大寸法Ａの半分（Ａ／２）よりも小さい。

【0048】

また、上記の実施形態では、図４に示すように、脚軸３２の継手軸方向両端に平坦面３３ｃを設けた場合を示したが、平坦面３３ｃが無くても、脚軸３２とインナリング１２との継手軸方向間に、ローラユニット４を脚軸３２に対して揺動させるために十分な隙間が形成される場合は、平坦面３３ｃを省略してもよい。

【0049】

以上に述べたトリポード型等速自在継手１は、自動車のドライブシャフトに限って適用されるものではなく、自動車や産業機器等の動力伝達経路に広く用いることができる。

【符号の説明】

【0050】

１ トリポード型等速自在継手
２ 外側継手部材
３ トリポード部材
４ ローラユニット
５ トラック溝
６ ローラ案内面
７ ガイド面
８ シャフト
１１ アウタリング（ローラ）
１２ インナリング
１３ 転動体
１４ スナップリング
３１ 胴部
３２ 脚軸
３３ 外周面
３３ａ 円弧（凸曲線）
３３ｂ 円弧（凸曲線）
Ｐ 接触部
Ｘ トルク伝達方向
Ｙ 脚軸軸線方向
Ｚ 継手軸方向

【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】