特許 7398310 等速ジョイント

(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】

(24)【登録日】2023-12-06

(45)【発行日】2023-12-14

(54)【発明の名称】等速ジョイント

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/205 20060101AFI20231207BHJP

【ＦＩ】

F16D3/205 M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020055218

(22)【出願日】2020-03-26

(65)【公開番号】P2021156325

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】日比野 祐介

(72)【発明者】

【氏名】中村 昌由

【審査官】角田 貴章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１４８２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００４－００７１３８２（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２８７２０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１８５３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５９８９１２４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ３／２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１伝達軸と第２伝達軸の間に介在し、前記第１伝達軸から前記第２伝達軸へ回転駆動力を伝達する等速ジョイントにおいて、
互いに所定間隔で離間し且つ軸線方向に沿って延在する複数個の案内溝が内方側壁に形成され、前記第１伝達軸に連結されるアウタ部材と、
円環状部から前記案内溝に指向して突出し、前記円環状部側の端部を基端、前記案内溝側の端部を先端とする保持部を有し、前記第２伝達軸に連結されて前記アウタ部材の内部に挿入されるインナ部材と、
前記保持部に回転可能に装着されるとともに、内側ローラと、転動部材を介して前記内側ローラの外方に装着された外側ローラとを有するローラ組立体と、
を具備し、
前記保持部に、前記内側ローラの内周壁に対して当接する接触部位と、離間する非接触部位とがそれぞれ複数個設けられ、且つ接触部位と非接触部位とが交互に配置され、
前記接触部位は、少なくとも、仮想接線が前記案内溝の長手方向と平行となり互いの位相差が１８０°である第１平行部位及び第２平行部位と、該接触部位における仮想接線が前記案内溝の長手方向に対して直交し互いの位相差が１８０°である第１直交部位及び第２直交部位であり、
前記第１平行部位、前記保持部の径方向中心、前記第２平行部位を通る正面断面では、前記第１平行部位及び前記第２平行部位の側壁が直線形状をなし、
且つ前記第１直交部位、前記保持部の径方向中心、前記第２直交部位を通る側面断面では、前記第１直交部位及び前記第２直交部位の側壁が曲面形状をなし、
前記第１伝達軸と前記第２伝達軸が同一軸線上に位置した状態の、前記第１直交部位及び前記第２直交部位の各側壁の、前記内側ローラの内周壁に対して当接する箇所を頂部、該第１直交部位及び該第２直交部位の前記曲面中の前記基端側から前記頂部に向かって延在する曲面を第１曲面、前記頂部から前記先端側に向かって延在する曲面を第２曲面とするとき、前記第２曲面の曲率半径が前記第１曲面の曲率半径に比して大であり、
前記第１伝達軸が前記第２伝達軸に対して相対的に傾斜した状態の、前記第１直交部位及び前記第２直交部位の側壁の、前記内側ローラの内周壁に対して当接する箇所を接点、前記第１直交部位及び前記第２直交部位の前記頂部同士の距離をＬ１、前記第１直交部位及び前記第２直交部位の前記接点同士の距離をＬ２とするとき、Ｌ１とＬ２が等しい等速ジョイント。

【請求項2】

請求項１記載の等速ジョイントにおいて、前記第１直交部位の前記第１曲面の曲率中心と前記第２直交部位の前記第２曲面の曲率中心とが一致し、且つ前記第１直交部位の前記第２曲面の曲率中心と前記第２直交部位の前記第１曲面の曲率中心とが一致する等速ジョイント。

【請求項3】

請求項１又は２記載の等速ジョイントにおいて、前記内側ローラの内径が前記保持部の前記基端から前記先端に向かうに従って変化するとともに、該内側ローラの、内径が最小である部位が、前記第１直交部位及び前記第２直交部位に当接する等速ジョイント。

【請求項4】

請求項３記載の等速ジョイントにおいて、前記内側ローラの内径が、前記基端から前記先端に向かう中間部で最小となる等速ジョイント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１伝達軸と第２伝達軸の間に介在し、前記第１伝達軸から前記第２伝達軸へ回転駆動力を伝達する等速ジョイントに関する。

【背景技術】

【0002】

トリポート型等速ジョイントは、周知の通り、伝達軸部及び有底のカップ部を有し且つ前記カップ部の内壁に複数個（典型的には３個）の案内溝が形成されたアウタ部材と、駆動力伝達軸の先端に嵌合されたインナ部材とを有する。この構成において、前記駆動力伝達軸から伝達軸部、又はその逆方向に回転駆動力が伝達される。

【0003】

ここで、インナ部材は、前記案内溝に進入する保持部を有するとともに、前記保持部に、前記案内溝内を摺動するローラが回転可能に保持される。駆動力伝達軸が伝達軸部に対して所定の作動角で傾斜したときには、アウタ部材内でインナ部材が傾斜することに追従し、インナ部材の、ローラの内周壁に当接した部位が変化する。特許文献１に記載されるように、この変化により、誘起スラスト力が大きくなることが想定される。

【0004】

特許文献１記載の技術は、保持部（特許文献１においていう「トリポード軸」）の湾曲した側壁に突出部を設けるものである。そして、突出量が最大である最凸部を、ローラの内周壁に当接させるようにしている。

【0005】

これに対し、本出願人は、特許文献２において、簡素であり鍛造等で成形することが容易であるとともに、誘起スラスト力を増大させる一因であるスライド抵抗を低減し得る構成を提案している。スライド抵抗が低減することにより、振動や異音が低減すると期待される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００９－１９６７６号公報

【0007】

【文献】特許第５９３４２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は特に特許文献２記載の技術に関連してなされたもので、保持部とローラとの接触荷重を安定させることが可能であり、このためにローラの回転が促進されて該ローラと案内溝の壁面との摩擦抵抗が低減する等速ジョイントを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記の目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、第１伝達軸と第２伝達軸の間に介在し、前記第１伝達軸から前記第２伝達軸へ回転駆動力を伝達する等速ジョイントにおいて、
互いに所定間隔で離間し且つ軸線方向に沿って延在する複数個の案内溝が内方側壁に形成され、前記第１伝達軸に連結されるアウタ部材と、
円環状部から前記案内溝に指向して突出し、前記円環状部側の端部を基端、前記案内溝側の端部を先端とする保持部を有し、前記第２伝達軸に連結されて前記アウタ部材の内部に挿入されるインナ部材と、
前記保持部に回転可能に装着されるとともに、内側ローラと、転動部材を介して内側ローラの外方に装着された外側ローラとを有するローラ組立体と、
を具備し、
前記保持部に、前記内側ローラの内周壁に対して当接する接触部位と、離間する非接触部位とがそれぞれ複数個設けられ、且つ接触部位と非接触部位とが交互に配置され、
前記接触部位は、少なくとも、仮想接線が前記案内溝の長手方向と平行となり互いの位相差が１８０°である第１平行部位及び第２平行部位と、該接触部位における仮想接線が前記案内溝の長手方向に対して直交し互いの位相差が１８０°である第１直交部位及び第２直交部位であり、
前記第１平行部位、前記保持部の径方向中心、前記第２平行部位を通る正面断面では、前記第１平行部位及び前記第２平行部位の側壁が直線形状をなし、
且つ前記第１直交部位、前記保持部の径方向中心、前記第２直交部位を通る側面断面では、前記第１直交部位及び前記第２直交部位の側壁が曲面形状をなし、
前記第１伝達軸と前記第２伝達軸が同一軸線上に位置した状態の、前記第１直交部位及び前記第２直交部位の各側壁の、前記内側ローラの内周壁に対して当接する箇所を頂部、該第１直交部位及び該第２直交部位の前記曲面中の前記基端側から前記頂部に向かって延在する曲面を第１曲面、前記頂部から前記先端側に向かって延在する曲面を第２曲面とするとき、前記第２曲面の曲率半径が前記第１曲面の曲率半径に比して大である等速ジョイントが提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、保持部の、径が最大である頂部から先端側に向かって延在する第２曲面の曲率半径が、基端側から頂部に向かって延在する第１曲面の曲率半径に比して大きく設定される。このため、第２伝達軸が第１伝達軸に対して所定のジョイント角をなすように傾斜した場合、特に位相角が高角であるときに、第１直交部位の第１曲面又は第２曲面と、第２直交部位の第２曲面又は第１曲面とが内側ローラの内周壁に当接する。

【0011】

従って、等速ジョイントにおいて接触荷重が安定する。その結果、案内溝内でローラ組立体の回転が促進される。しかも、第１直交部位及び第２直交部位が内側ローラの内周壁に当接するので、ローラ組立体が案内溝に対して平行な姿勢となる。以上のような理由から、ローラ組立体と案内溝の壁面との摩擦抵抗が低減する。これによりスライド抵抗が低減することから、誘起スラスト力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの概略分解斜視図である。

【図2】図１の等速ジョイントの概略正面断面図である。

【図3】ローラ組立体が装着されたトラニオン（保持部）の平面図である。

【図4】ローラ組立体を分解状態としてトラニオンとともに示した分解斜視図である。

【図5】図３中のＶ－Ｖ線矢視断面図である。

【図6】図３中のＶＩ－ＶＩ線矢視断面図である。

【図7】図３中のＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。

【図8】直径が均等である一般的な保持部を有するインナ部材の位相角に対する姿勢の変化を示す概略フローである。

【図9】図４～図７に示す保持部を有するインナ部材の位相角に対する姿勢の変化を示す概略フローである。

【図10】本実施の形態に係る等速ジョイントの保持部の位相角と、接触荷重との関係を示すグラフである。

【図11】位相角が０°～３６０°間で変化したときの、第１直交部位又は第２直交部位の接触範囲を角度で表したグラフである。

【図12】本実施の形態に係る等速ジョイント、及び一般的な等速ジョイントの誘起スラスト力と、ジョイント角との関係を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る等速ジョイントにつき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0014】

図１及び図２は、それぞれ、本実施の形態に係る等速ジョイント１０の概略分解斜視図、概略正面断面図である。この等速ジョイント１０は、アウタ部材１２とインナ部材１４を有する。なお、図１中の矢印Ｘはアウタ部材１２の幅方向を表し、矢印Ｙは長手方向を表す。Ｘ方向とＹ方向は、互いに直交する。

【0015】

アウタ部材１２は有底円筒形状のカップ部１６を有し、該カップ部１６の内壁には、３本の案内溝１８が１２０°の位相差となるように設けられている。各案内溝１８は、カップ部１６の一端で開口するとともに、カップ部１６の長手方向に沿って底壁まで延在する。また、底壁の外方には、アウタ部材１２の長手方向に沿って延在する軸部２０（第１伝達軸）が設けられる。該軸部２０は、例えば、図示しないミッションの回転軸に連結され、その回転駆動力を、カップ部１６及びインナ部材１４を介して第２伝達軸２２に伝達する。

【0016】

一方、インナ部材１４は、円盤形状体に貫通孔２４が形成されることでリング形状をなす円環状部２６と、該円環状部２６の側壁に突出形成された３本のトラニオン２８（保持部）とを有する。なお、前記貫通孔２４は、カップ部１６及び第２伝達軸２２の延在方向に沿う方向に延在するように形成される。この貫通孔２４の内壁には、該貫通孔２４の軸線方向に沿って延在するスプライン３０が設けられる。以下、トラニオン２８の、円環状部２６に近接する側の端部、離間する側（案内溝１８に近接する側）の端部を、それぞれ、基端部、先端部と表記することもある。また、基端部から先端部に向かう方向、又はその逆方向を「軸線方向」とも指称する。

【0017】

このスプライン３０には、貫通孔２４に前記第２伝達軸２２の先端部が通される際、該第２伝達軸２２の側周壁に設けられたスプライン３２が噛合する。このようにしてスプライン３０、３２同士が噛合されることにより、第２伝達軸２２とインナ部材１４が連結される。

【0018】

隣接するトラニオン２８同士は互いに１２０°で離間しており、従って、トラニオン２８同士の位相差は、案内溝１８同士の位相差と一致する。そして、各トラニオン２８は、案内溝１８に向かって延在する。また、各トラニオン２８には、ローラ組立体３８が回転自在に装着される。

【0019】

図３は、ローラ組立体３８が装着されたトラニオン２８の平面図であり、図４は、ローラ組立体３８を分解状態としてトラニオン２８とともに示した分解斜視図である。なお、図３及び図４中のＸ方向、矢印Ｙ方向は、図１中のＸ方向、Ｙ方向に対応する。

【0020】

トラニオン２８の形状につき詳述すると、トラニオン２８は、第１凸部４０、第１凹部４２、第２凸部４４、第２凹部４６、第３凸部４８、第３凹部５０、第４凸部５２及び第４凹部５４が連なることで形成される。すなわち、この場合、凸部と凹部が交互に配置されており、従って、トラニオン２８の側壁は、径方向に沿って起伏している。この起伏により、該トラニオン２８は、平面視で略十字形状をなす（図３参照）。第１凸部４０と第３凸部４８は回転対称形状の関係にあり、互いの位相差は１８０°である。同様に、第２凸部４４と第４凸部５２も回転対称形状の関係にあり、互いの位相差は１８０°である

【0021】

トラニオン２８は、第１凸部４０、第２凸部４４、第３凸部４８及び第４凸部５２の湾曲した側面のみが、ローラ組立体３８を構成する内側ローラ６８の内周壁に当接する。一方、第１凹部４２、第２凹部４６、第３凹部５０及び第４凹部５４は、内側ローラ６８の内周壁から離間する。すなわち、第１凸部４０、第２凸部４４、第３凸部４８及び第４凸部５２は、内側ローラ６８の内周壁に当接する接触部位であり、第１凹部４２、第２凹部４６、第３凹部５０及び第４凹部５４は、内側ローラ６８の内周壁から離間する（内周壁に当接しない）非接触部位である。

【0022】

図３に示すように、第１凸部４０、第２凸部４４、第３凸部４８及び第４凸部５２には、それぞれ、仮想接線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を引くことができる。第１凸部４０の仮想接線Ｍ１、及び第３凸部４８の仮想接線Ｍ３は、Ｙ方向に平行となり、一方、第２凸部４４の仮想接線Ｍ２、及び第４凸部５２の仮想接線Ｍ４は、Ｘ方向に平行となる。Ｘ方向がＹ方向に直交することから、仮想接線Ｍ２、Ｍ４はＹ方向に直交する。

【0023】

このことから諒解されるように、第１凸部４０及び第３凸部４８は、各仮想接線Ｍ１、Ｍ３が案内溝１８の長手方向と平行となる第１平行部位、第２平行部位である。一方、第２凸部４４及び第４凸部５２は、各仮想接線Ｍ２、Ｍ４が案内溝１８の長手方向と直交する第１直交部位、第２直交部位である。結局、トラニオン２８においては、第１平行部位である第１凸部４０、第２平行部位である第３凸部４８、第１直交部位である第２凸部４４、第２直交部位である第４凸部５２が内側ローラ６８の内周壁に当接する。

【0024】

図５～図７は、それぞれ、図３中のＶ－Ｖ線矢視断面図、ＶＩ－ＶＩ線矢視断面図、ＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。なお、図３に示すように、全ての線はトラニオン２８の径中心である中心点Ｏを通っている。また、図５からも、非接触部位である第２凹部４６及び第４凹部５４が内側ローラ６８の内周壁に対して離間していることが諒解される。

【0025】

図６に示すように、第１凸部４０（第１平行部位）及び第３凸部４８（第２平行部位）は、円環状部２６に近接する基端部から先端部に至るまで、略等径である。このため、第１凸部４０、中心点Ｏ、第３凸部４８を通るＶＩ－ＶＩ線矢視断面、すなわち、正面断面では、第１凸部４０及び第３凸部４８の側壁は直線形状となる。

【0026】

一方、第２凸部４４（第１直交部位）及び第４凸部５２（第２直交部位）は、図４に示すように、トラニオン２８の軸線方向に沿って径が変化する。従って、第２凸部４４、中心点Ｏ、第４凸部５２を通るＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面、すなわち、側面断面では、図７に示すように、第２凸部４４及び第４凸部５２の側壁は、円弧形状の曲面となる。

【0027】

軸部２０、第２伝達軸２２が同一軸線上に位置するとき（図１参照）、トラニオン２８の軸線方向は、案内溝１８の延在方向であるＹ方向に略直交する（図２参照）。このとき、第２凸部４４、第４凸部５２の、径が最大である部位が内側ローラ６８の内周壁に当接する。以下、この接触部位を頂部と表記し、その参照符号を５６とする。

【0028】

第２凸部４４、第４凸部５２の曲面は、頂部５６を境界として第１曲面５８と第２曲面６０に区分される。第１曲面５８は、基端から頂部５６に向かう曲面であり、第２曲面６０は、頂部５６から先端に向かう曲面である。第２凸部４４における第１曲面５８の曲率中心は点Ｐ１であり、第２曲面６０の曲率中心は点Ｐ２である。また、第４凸部５２における第１曲面５８の曲率中心は点Ｐ２であり、第２曲面６０の曲率中心は点Ｐ１である。このように、第２凸部４４における第１曲面５８の曲率中心と、第４凸部５２における第２曲面６０の曲率中心は点Ｐ１で一致する。同様に、第２凸部４４における第２曲面６０の曲率中心と、第４凸部５２における第１曲面５８の曲率中心は、点Ｐ２で一致する。

【0029】

曲率中心Ｐ１から頂部５６までの距離と、曲率中心Ｐ２から頂部５６までの距離は互いに等しい。また、曲率中心Ｐ１から頂部５６までの距離は、第１曲面５８の曲率半径である。以下、第１曲面５８の曲率半径をＲ１とし、曲率中心Ｐ１と曲率中心Ｐ２の間の距離をＤとする。第２凸部４４における第２曲面６０の曲率半径Ｒ２は、曲率中心Ｐ２から第２凸部４４の頂部５６までの距離であるから、ＤとＲ１の和である。

【0030】

また、第４凸部５２における第２曲面６０の曲率半径Ｒ２は、曲率中心Ｐ１から第４凸部５２の頂部５６までの距離であるから、上記と同様にＤとＲ１の和である。すなわち、曲率半径Ｒ１、Ｒ２、距離Ｄとの間には、以下の関係式が成り立つ。
Ｒ２＝Ｒ１＋Ｄ
この関係式から理解されるように、第２曲面６０の曲率半径Ｒ２は、第１曲面５８の曲率半径よりも大である。

【0031】

ローラ組立体３８は、前記内側ローラ６８と、複数本のニードルベアリング７０を介して該内側ローラ６８に外嵌される円筒状の外側ローラ７２とを有する。本実施の形態において、内側ローラ６８の内周壁は、図４～図７に示すように、高さ方向（軸線方向）中間部に向かうに従ってトラニオン２８側に膨出するような円弧形状をなす。すなわち、内側ローラ６８の内径は、高さ方向中間部で最小となる。以下、当該部位を最小内径部と表記し、その参照符号を７３とする。この最小内径部７３が、第１凸部４０、第２凸部４４、第３凸部４８及び第４凸部５２に当接する。

【0032】

外側ローラ７２の内周壁には、環状溝７４が形成される。この環状溝７４にサークリップ７６が嵌合されることにより、保持リング７８が外側ローラ７２内で位置決め固定される。前記複数本のニードルベアリング７０は、この保持リング７８と、外側ローラ７２に形成されたフランジ部８０とによって、外側ローラ７２内に転動自在に保持されている。

【0033】

なお、図示しないが、カップ部１６から第２伝達軸２２に至るまでは、グリースを封入した継手用ブーツによって囲繞される。

【0034】

本実施の形態に係る等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

【0035】

等速ジョイント１０は、例えば、四輪自動車の車体に設けられ、内燃機関やモータの回転駆動力を走行輪（タイヤ）に伝達する媒体として機能する。そして、軸部２０に前記回転駆動力が入力されると、軸部２０、ひいてはアウタ部材１２が回転を開始する。さらに、回転駆動力は、アウタ部材１２の案内溝１８に係合したトラニオン２８を介してインナ部材１４に伝達され、その後、インナ部材１４が外嵌された第２伝達軸２２に伝達される。その結果、該第２伝達軸２２が軸部２０（第１伝達軸）と同一方向に回転する。

【0036】

また、第２伝達軸２２がその軸線方向に沿って変位した場合には、ローラ組立体３８が、案内溝１８に拘束された状態で該案内溝１８に沿って摺動する。

【0037】

自動車の進行方向を変更するべく運転者によってステアリングホイールが操舵されると、第２伝達軸２２が軸部２０に対して傾斜する。このときの軸部２０と第２伝達軸２２の交差角度は、ジョイント角として定義される。また、第２伝達軸２２が傾斜することから、インナ部材１４がアウタ部材１２に対して相対的に傾斜する（図９参照）。等速ジョイント１０は、この状態で回転する。以下、例えば、図２に示されるように、３個の案内溝１８中の任意の１個が鉛直方向の最高点（上死点）に位置するときを初期位相、すなわち、０°とし、初期位相からの回転角度を位相角と表す。要するに、等速ジョイント１０が１／４回転、１／２回転したときの位相角は、それぞれ、９０°、１８０°である。

【0038】

図８に、直径が均等な球形状をなす一般的なトラニオン２８ａが、ジョイント角が１２°であるときに位相角０°、９０°、１８０°に位置した際の姿勢を示す。この構成では、位相角が０°～９０°の範囲内である場合には、トラニオン２８ａの曲面と内側ローラ６８の最小内径部７３とが容易に接触する。なお、トラニオン２８ａの曲面の中で最小内径部７３に対する当接箇所は、０°では接点Ｑ２’、９０°では頂部５６ａである。

【0039】

一方、位相角が９０°を超えると、２７０°を超えるまでは、トラニオン２８ａの曲面が最小内径部７３に対して接触し難くなる。例えば、位相角が１８０°であるときには、最小内径部７３と、トラニオン２８ａの曲面の中で最小内径部７３に対向する点Ｑ４’とが若干離間する。

【0040】

位相角２７０°におけるトラニオン２８ａの姿勢は、９０°と略同様である。位相角が２７０°を超えて３６０°に向かう（０°に戻る）とき、トラニオン２８ａの側壁、特に頂部５６ａの近傍が最小内径部７３を押し上げることがあり得る。このような事態が発生すると、ローラ組立体３８がトラニオン２８ａに対して傾斜する。すなわち、ローラ組立体３８が案内溝１８に対して傾斜した姿勢となる。

【0041】

このとき、ローラ組立体３８の一部が案内溝１８の内壁等に局所的に当接することがある。この当接により、ローラ組立体３８が案内溝１８に沿って円滑に摺動することが困難となるので、回転抵抗が大きくなる。その結果として、ローラ組立体３８が案内溝１８に沿って移動すること、ひいてはインナ部材１４がカップ部１６の有底穴から突出又は挿入される方向に移動することに対して抵抗が生じる。すなわち、いわゆる誘起スラスト力が発生する。

【0042】

次に、図９に、本実施の形態に係る等速ジョイント１０を構成するトラニオン２８が、ジョイント角が１２°であるときに位相角０°、９０°、１８０°に位置した際の姿勢を示す。この場合、位相角が９０°となったときにトラニオン２８の第２凸部４４、第４凸部５２の曲面における頂部５６が、内側ローラ６８の最小内径部７３に接触する。

【0043】

上記したように、第２凸部４４の第１曲面５８、第２曲面６０のそれぞれの曲率中心は点Ｐ１、Ｐ２であり、第４凸部５２の第１曲面５８、第２曲面６０のそれぞれの曲率中心は点Ｐ２、Ｐ１である。このため、第２曲面６０の曲率半径Ｒ２が、第１曲面５８の曲率半径Ｒ１と、曲率中心Ｐ１、Ｐ２間の距離Ｄとの和となる。そして、位相角９０°では、最小内径部７３に接触した頂部５６同士の間の距離Ｌ１は、第２凸部４４における第１曲面５８の曲率半径Ｒ１、曲率中心Ｐ１、Ｐ２間の距離Ｄ、第４凸部５２における第１曲面５８の曲率半径Ｒ１の総和となる。すなわち、下記の関係式が成り立つ。
Ｌ１＝Ｒ１＋Ｄ＋Ｒ１

【0044】

式中の（Ｒ１＋Ｄ）は、Ｒ２に等しい。結局、Ｌ１は、Ｒ１、Ｒ２を用いて下記のように定義される。
Ｌ１＝Ｒ２＋Ｒ１

【0045】

位相角が０°であるとき、第２凸部４４では第２曲面６０の接点Ｑ１、第４凸部５２では第１曲面５８の接点Ｑ２が最小内径部７３に接触する。接点Ｑ１、Ｑ２はいずれも、点Ｐ２を曲率中心とする円弧の一部であるから、接点Ｑ１、Ｑ２間の距離Ｌ２は、Ｒ２とＲ１の和である。従って、Ｌ２＝Ｌ１が導き出される。

【0046】

また、位相角が１８０°であるとき、第２凸部４４では第１曲面５８の接点Ｑ３、第４凸部５２では第２曲面６０の接点Ｑ４が最小内径部７３に接触する。接点Ｑ３、Ｑ４は双方とも、点Ｐ１を曲率中心とする円弧の一部である。従って、接点Ｑ３、Ｑ４間の距離Ｌ２’は、Ｒ１とＲ２の和である。すなわち、Ｌ２とＬ２’は互いに等しく、また、Ｌ１とも等しい。結局、Ｌ２＝Ｌ１＝Ｌ２’が成り立つ。

【0047】

以上のように、本実施の形態では、位相角の値に拘わらず、第２凸部４４における最小内径部７３に対する接点と、第４凸部５２における最小内径部７３に対する接点とが等しくなる。すなわち、位相角が変化する間、換言すれば、等速ジョイント１０が回転する間、第２凸部４４、第４凸部５２、さらには、第１凸部４０、第３凸部４８が最小内径部７３に接触した状態が保たれる。このため、接触荷重が安定する。

【0048】

図１０は、トラニオン２８ａ、２８における位相角と接触荷重との関係を示したグラフである。この図１０から、特に位相角が大きい領域で、トラニオン２８における接触荷重がトラニオン２８ａに比して安定していることが分かる。この理由は、図１０中に「曲面接触範囲」としても表したように、トラニオン２８では第２凸部４４、第４凸部５２が位相角に拘わらずに最小内径部７３に接触するのに対し、トラニオン２８ａでは第２凸部４４、第４凸部５２が最小内径部７３に接触しない領域があるからであると推察される。

【0049】

図８及び図９は、ジョイント角が１２°である場合であるが、６°、８°、１０°の場合において、位相角が０°から３６０°まで変化した（換言すれば、等速ジョイント１０が１回転した）ときの第２凸部４４、又は第４凸部５２の、最小内径部７３に対する接触範囲を、１２°の場合と併せ、角度として図１１に示す。例えば、接触範囲が３００°である場合、位相角が０°から３６０°に変化する間の３００°にわたって第２凸部４４、又は第４凸部５２が最小内径部７３に接触していたことを表す。

【0050】

この図１１から、ジョイント角の値に拘わらず、トラニオン２８における第２凸部４４又は第４凸部５２の最小内径部７３に対する接触範囲が、トラニオン２８ａに比して大きいことが明らかである。

【0051】

しかも、本実施の形態においては、図９に示すように、第２凸部４４、第４凸部５２の最小内径部７３に対する接点同士の間の距離が、位相角に拘わらず等しくなる。このため、第２凸部４４、第４凸部５２が最小内径部７３を押し上げることが回避される。従って、ローラ組立体３８の回転抵抗が大きくなることが回避される。

【0052】

加えて、第２凸部４４、第４凸部５２が最小内径部７３に接触するので、ローラ組立体３８が案内溝１８に対して平行な姿勢が維持されるとともに、軸部２０の駆動力がインナ部材１４のトラニオン２８及びローラ組立体３８を介してアウタ部材１２、さらには第２伝達軸２２に伝達される。これにより、スライド抵抗が小さく、しかも、耐久性に優れた等速ジョイント１０が構成される。

【0053】

トラニオン２８を有する等速ジョイント１０、トラニオン２８ａを有する一般的な等速ジョイントの誘起スラスト力を、ジョイント角との関係でグラフとして図１２に示す。この図１２から、本実施の形態に係る等速ジョイント１０では、大部分のジョイント角において、一般的な等速ジョイントに比して誘起スラスト力が小さくなることが分かる。この理由として、トラニオン２８では上記したようにトラニオン２８ａに比してスライド抵抗が低減するので、その分、誘起スラスト力が低減したことが挙げられる。

【0054】

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0055】

例えば、第１凸部４０と第２凸部４４との間、第２凸部４４と第３凸部４８との間、第３凸部４８と第４凸部５２との間、及び第４凸部５２と第１凸部４０との間等にさらなる凸部を設け、内側ローラ６８とトラニオン２８との接触箇所を増加させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0056】

１０…等速ジョイント １２…アウタ部材
１４…インナ部材 １６…カップ部
１８…案内溝 ２２…第２伝達軸
２６…円環状部 ２８…トラニオン
３８…ローラ組立体 ４０、４４、４８、５２…凸部
４２、４６、５０、５４…凹部 ５６…頂部
５８…第１曲面 ６０…第２曲面
６８…内側ローラ ７０…ニードルベアリング
７２…外側ローラ ７３…最小内径部
Ｍ１～Ｍ４…仮想接線 Ｐ１、Ｐ２…曲率中心
Ｒ１、Ｒ２…曲率半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】