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公開番号2025139919
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039009
出願日2024-03-13
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 20060101AFI20250919BHJP(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】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の低減、およびローラユニットの傾きの抑制を通じて、耐久性およびNVH特性を改善する。
【解決手段】脚軸32の外周面33は、縦断面及び横断面においてトルク伝達方向の両側に膨出した凸曲線を有する。脚軸32の外周面の縦断面における凸曲線の曲率半径が、脚軸32の外周面の最大径部を通る横断面における凸曲線(円弧33b)の曲率半径Rよりも大きい。脚軸32の外周面33の継手軸方向の両側に一組の逃げ部33cを設ける。一組の逃げ部33c間の継手軸方向の距離をFとし、トルク伝達時に脚軸32の外周面33とインナリングの内周面との間に形成される接触楕円の二つの頂点間の継手軸方向の距離の最大値をLmaxとして、Lmax<Fにする。
【選択図】図8
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最大径部を通る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）よりも大きく、
前記脚軸の外周面の継手軸方向の両側に、前記インナリングの円筒面状内周面との間に継手軸方向の隙間を形成する一組の逃げ部を設け、
前記一組の逃げ部間の継手軸方向の距離をＦとし、トルク伝達時に前記脚軸の外周面と前記インナリングの内周面との間に形成される接触楕円の二つの頂点間の継手軸方向の距離の最大値をＬｍａｘとして、Ｌｍａｘ＜Ｆとした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 210 文字）【請求項２】
前記脚軸の外周面の前記横断面における前記逃げ部を、直線、単一円弧、もしくは複合円弧の何れかの形状とした請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
Ｌｍａｘ＝２Ｒ×０．３０～０．７５とした請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
前記逃げ部が、トルク伝達方向の両端に、フィレットもしくは面取りを有する請求項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 2,500 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１３及び１４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１５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１３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１６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。
【０００５】
また、ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手の他例として特許文献２に記載されたものが知られている。このトリポード型等速自在継手は、図１９及び図２０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。
【０００６】
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
【０００７】
特許文献２に記載されたトリポード型等速自在継手の改良型として、特許文献３に記載されたものも知られている。このトリポード型等速自在継手は、図１９及び図２０に示すトリポード部材２３０の小型軽量化を図るため、脚軸２２６の外周面に、継手軸方向と直交する一組の平面部２３３（図２０の二点鎖線で示す部分）を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０００－３２０５６３号公報
特許第２９５７１２１号公報
特開２０１１－１２７６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載のトリポード型等速自在継手では、図１４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１７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１８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。
【００１０】
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、継手が作動角を取ったときでも、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１８参照）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。
（【００１１】以降は省略されています）

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