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公開番号2025134448
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032349
出願日2024-03-04
発明の名称トリポード型等速自在継手
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人
主分類F16D 3/205 20060101AFI20250909BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】首部の高強度化を確保でき、トリポード型等速自在継手として、高作動角化を達成でき、しかも、脚軸の研削加工性の向上を達成できるトリボード型等速自在継手を提供できる。
【解決手段】ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手である。脚軸の外周面に、縦断面及び横断面において、トルク伝達方向両側に膨出した凸曲線とされ、かつ、縦断面における凸曲線の曲率中心は、その凸曲線と反対側にオフセットし、横断面における凸曲面の曲率中心は、その凸曲線側にオフセットし、縦断面における凸曲線の曲率半径をrとし、横断面における凸曲面の曲率半径をRとしたときに、r>Rとして、脚軸の横断面形状が長円形状とされる。トリポード部材は、胴部と、脚軸よりも小形の脚軸首部を介して継手半径方向に突出した脚軸とからなり、脚軸首部は、横断面形状が長円形状とされ、脚軸首部の外周部と脚軸の外周部との間に径差が設けられている。
【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前記脚軸に回転可能且つ揺動可能な状態で支持されたインナリング及び前記トラック溝に配置され前記インナリングの外径側に配置されたローラ及び前記インナリングと前記ローラの間に配置され前記インナリングと前記アウタリングの間に配置された複数の転動体からなるローラユニット三つとを備えたトリポード型等速自在継手において、
前記脚軸の外周面は、縦断面及び横断面において、トルク伝達方向両側に膨出した凸曲線とされ、かつ、縦断面における凸曲線の曲率中心は、前記脚軸の中心軸に対してその凸曲線と反対側にオフセットし、横断面における凸曲面の曲率中心は、前記脚軸の中心軸に対してその凸曲線側かつ前記トリポード部材の回転方向にオフセットし、縦断面における凸曲線の曲率半径をｒとし、横断面における凸曲面の曲率半径をＲとしたときに、ｒ＞Ｒとして、前記脚軸の横断面形状が長円形状とされ、
前記トリポード部材は、胴部と、前記脚軸よりも小形の脚軸首部を介して継手半径方向に突出した前記脚軸を有し、前記脚軸首部は、横断面形状が長円形状とされ、前記脚軸首部の外周部の円弧形状部分と脚軸の外周部の円弧形状部分との間に径差が設けられていることを特徴とするトリポード型等速自在継手。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記インナリングの内周を円筒としたことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
ローラの外周面が円筒面形状を有すると共に、前記ローラ案内面が平坦面を有することを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
前記脚軸首部の横断面形状における凸曲部の曲率中心を、前記脚軸の横断面形状における端部円弧部の曲率中心と一致させ、前記脚軸首部の横断面形状における端部円弧部の曲率半径をＲ´とし、脚軸の横断面形状における凸曲部の曲率半径とＲとしたときに、Ｒ´＜Ｒとしたことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
Ｒ´／Ｒを、０．８０～０．９５としたことを特徴とする請求項４に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項６】
前記脚軸首部の横断面形状における短軸方向である首部幅寸法をＷ´とし、脚軸の横断面形状における円弧部間寸法である脚軸径をＤとしたときに、Ｗ´／Ｄを、０．７０～０．９０とことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項７】
前記脚軸の横断面形状における短軸方向である首部幅寸法をＷとし、前記脚軸首部の横断面形状における直線部間隔である首部幅寸法をＷ´としたときに、Ｗ´＝Ｗとしたことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項８】
脚軸首部の横断面形状における短軸側辺が、直線状乃至微小曲率の円弧形状であることを特徴とする請求項１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。
続きを表示（約 2,900 文字）【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１６及び図１７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、特許文献１参照）。
【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１８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１６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１９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。また、図１８に示すように、脚軸１３２は横断面形状が楕円形状をなすが、この場合、その長軸ａがトルク負荷方向と平行に配置され、短軸ｂがトルク負荷方向と直交する方向に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－３２０５６３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１７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２０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２１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２１参照）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】
そこで、本発明は、首部の高強度化を確保でき、トリポード型等速自在継手として、高作動角化を達成でき、しかも、脚軸の研削加工性の向上を達成できるトリボード型等速自在継手を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のトリポード等速自在継手は、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前記脚軸に回転可能且つ揺動可能な状態で支持されたインナリング及び前記トラック溝に配置され前記インナリングの外径側に配置されたローラ及び前記インナリングと前記ローラの間に配置され前記インナリングと前記アウタリングの間に配置された複数の転動体からなるローラユニット三つとを備えたトリポード型等速自在継手において、前記脚軸の外周面は、縦断面及び横断面において、トルク伝達方向両側に膨出した凸曲線とされ、かつ、縦断面における凸曲線の曲率中心は、前記脚軸の中心軸に対してその凸曲線と反対側にオフセットし、横断面における凸曲面の曲率中心は、前記脚軸の中心軸に対してその凸曲線側かつ前記トリポード部材の回転方向にオフセットし、縦断面における凸曲線の曲率半径をｒとし、横断面における凸曲面の曲率半径をＲとしたときに、ｒ＞Ｒとして、前記脚軸の横断面形状が長円形状とされ、前記トリポード部材は、胴部と、前記脚軸よりも小形の脚軸首部を介して継手半径方向に突出した前記脚軸を有し、前記脚軸首部は、横断面形状が長円形状とされ、前記脚軸首部の外周部の円弧形状部分と脚軸の外周部の円弧形状部分との間に径差が設けられているものである。
【００１０】
本発明のトリポード等速自在継手によれば、トリポード部材の首部は、横断面形状においてトルク負荷側の肉厚が大となる長円形状となり、トリポード部材のトルク負荷方向に対して首部の肉厚を厚くすることができる。また、逆にトルク負荷方向と直交する方向の寸法（幅寸法）を小さくすることができ、高作動角時の首部とローラカセットの内径（つまり、インナリングの内径）との干渉を回避することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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