JP7798941B2 - トリポード型等速自在継手 - Google Patents

Description

本発明は、トリポード型等速自在継手に関する。

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。

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９及び１０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ーリング１１２とを備えるものである（例えば、特許文献１参照）。

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１１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９に示すように、インナーリング１１２の内周面を断面凸円弧形状としている。これにより、図１２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１１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。

特開２０００－３２０５６３号公報

上記のトリポード型等速自在継手では、図１０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１３に示すような継手軸方向と直交する断面で、ローラ１１１及びインナーリング１１２を含むローラユニット１０４が矢印Ｂ１方向に傾く現象（以下、「左右傾き」と言う。）や、図１４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Ｂ２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。

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、インナーリング１１２の内周面が断面凸円弧形状であるため、インナーリング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、インナーリング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とインナーリング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。

そこで、本発明は、最大作動角を取っても、脚軸とインナーリングの内周面とが負すきまになることなく、円滑な作動を実現でき、異音や振動発生によるＮＶＨ性能の悪化を防止でき、しかも、早期の損傷も有効に防止できるダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手を提供する。

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ーリング及び前記トラック溝に配置され前記インナーリングの外径側に配置されたアウタリング及び前記インナーリングと前記アウタリングの間に配置され前記インナーリングと前記アウタリングを相対回転可能に支持する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、前記アウタリングの外周面が円筒面形状とされると共に、前記ローラ案内面が平坦面とされ、前記インナーリングは、内周面が円筒面形状とされ、前記脚軸の外周面には、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、縦断面における曲率中心のオフセット量をＦとし、脚軸とインナーリング間の左右傾き角をαとし、脚軸とインナーリング間の前記トリポード部材の回転方向のすきまをＳとしたときに、次の数１の関係をなし、前記αは、次の数２で表わされるものである。なお、以下の数式中に出てくるＳ、Ｆ、Ｒ等の値の単位はｍｍである。

本発明のトリポード等速自在継手によれば、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。

ところで、脚軸がオフセットされた円弧形状且つ、インナーリングの内周面が平坦な円筒形状の場合、脚軸とローラ内径間のすきま（ジャーナルすきま）が、トリポード部材とローラ間の左右傾き角によって変動していく。特に、脚軸の軸方向凸曲面の円弧中心（曲率中心）が脚軸中心軸よりも外側にオフセットされている場合は、左右傾き角が大きくなるほどすきまが詰まっていく。ジャーナルすきまが過少な場合、等速自在継手が高作動角を取った時に左右傾き角が大きくなり、脚軸とローラ内径間のすきまが互いに負になって干渉し、異音や振動発生によるＮＶＨ性能悪化や、早期損傷の要因になり得る。逆にジャーナルすきまが過大な場合は、円周方向ガタが増加しＮＶＨ性能が悪化する。

このため、ジャーナルすきまを適切な値に設定する必要がある。そこで、本発明に係るトリポード等速自在継手では、上記数１及び数２のように設定することにより、脚軸とインナーリングの内周面との干渉を回避できる。

前記すきまの最小値をＳｍｉｎとしたときに、Ｓｍｉｎは次の数３で表わされるのが好ましい。
このように設定することによって、等速自在継手が最大作動角をとったときでも、脚軸とローラ内周面（インナーリングの内周面）との干渉を有効に防止できる。

前記すきまの最大値をｍａｘとし、前記すきまの最小値をＳｍｉｎとしたときに、Ｓｍａｘは次の数４で表わされるのが好ましい。

このように設定することにより、脚軸とローラ内周面（インナーリングの内周面）との間のすきま（ジャーナルすきま）が過大になるのを有効に防止できる。このため、円周方向ガタの増加を有効に防止でき、ＮＶＨ特性の悪化を防止できる。

最大作動角が２３～２８ｄｅｇをとる等速自在継手に使用することができる。すなわち、このような最大作動角をとる等速自在継手において、作動角をとった際にも、脚軸とローラ内ユニット内周面（インナーリング内周面）間のすきま（ジャーナルすきま）が負になることがなく、異音や振動発生を防止でき、円周方向ガタを抑えることができ、ＮＶＨ性能の悪化を防止できる。

本発明は、最大作動角を取っても、脚軸とインナーリングの内周面とが負すきまになることなく、円滑な作動を実現でき、異音や振動発生によるＮＶＨ性能の悪化を防止でき、しかも、早期の損傷も有効に防止できる。

本発明に係る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１におけるＫ－Ｋ線断面図である。 ローラカセットの縦断面図である。 ローラカセットの横断面図である。 脚軸とインナーリング間の左右傾き角を示す要部簡略断面図である。 脚軸の外径寸法と、インナーリング間の左右傾き角を示す要部簡略断面図である。 図６の要部拡大断面図である。 本発明に用いるパラメータを示し、（ａ）は脚軸の縦断面における凸曲部の曲率半径と、左右傾き角と、振れ回り半径と、ＰＣＲとの関係を示す関係図であり、（ｂ）は右傾き角と、振れ回り半径と、ＰＣＲとの関係を示す関係図である。 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９のＫ－Ｋ線における部分断面図である。 図９のＬ－Ｌ線における断面図である。 図９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９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９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。

以下本発明の実施の形態を図１～図８に基づいて説明する。図１～図４に本発明に係るトリポード型等速自在継手１を示し、こ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。

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。

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。

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。

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、図３および図４に示すように、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ーリング１２と、アウタリング１１とインナーリング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、インナーリング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、インナーリング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。

次に、ローラ案内面６とアウタリング１１との関係について説明する。この場合、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。

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。

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。

外側継手部材２に図２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、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１３参照）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１４参照）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。

上記のように外側継手部材２に図２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。

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との間の初期隙間や、ガイド面７の形状等が設計される。

次に、インナーリング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。インナーリング１２の内周面１８は、脚軸軸線方向Ｙと平行な円筒面とされる。

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）がインナーリング１２の円筒面状内周面１８と近接対峙し、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とインナーリング１２の内周面１８との間の隙間が徐々に大きくなっている。この場合、縦断面における凸曲線の円弧３３ａの曲率中心Ａは、凸曲線と反対側に寸法Ｆだけオフセットしている。

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。この場合、横断面における凸曲線の円弧３３ｂの曲率中心Ｏｂは凸曲線側に寸法Ｅだけオフセットしている。

脚軸３２の外周面の円弧３３ｂが、その頂部（Ｘ方向端部）でインナーリング１２の円筒面状内周面１８と近接対峙し、頂部からＺ方向両側に行くほど、インナーリング１２の内周面１８から離反して、Ｚ方向ではこれらの間に隙間Ｇが設けられる。

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。また、曲率半径Ｒは曲率半径ｒよりも大きく設定され、つまり、Ｒ＞ｒと設定されているが、この場合、曲率半径Ｒは、脚軸３２のトルク伝達方向の最大寸法(後述する作動角が０°のときの脚軸３２の最大径ＤＪ)の半分よりも大きく、また、曲率半径ｒは、ＤＪの半分よりも小さく設定される。ここで、ＤＪ(図３および図６参照)は作動角が０°のときの脚軸３２の外径寸法であり、ジャーナル径と呼ぶことができる。

脚軸３２がオフセットされた円弧形状且つ、インナーリング１２の内周面が平坦な円筒形状の場合、脚軸３２の横断面における長軸とインナーリング１２の内径間のすきま（図３中のＤ－ＤＪ（ジャーナルすきま））が、トリポード部材３とインナーリング１２間の左右傾き角によって変動していく。特に、脚軸３２の縦断面における軸方向凸曲面の円弧中心（図３中のＡ、Ａ‘（曲率中心））が脚軸３２中心軸Ｐに対しオフセットされている場合は、脚軸３２の左右傾き角が大きくなるほどすきまが詰まっていく。ジャーナルすきまが過少な場合、等速自在継手が高作動角を取った時に、脚軸３２の左右傾き角が大きくなり、脚軸３２とインナーリング１２の内径間のすきまが互いに負になって干渉し、異音や振動発生によるＮＶＨ性能悪化や、早期損傷の要因になり得る。逆にジャーナルすきまが過大な場合は、円周方向ガタが増加しＮＶＨ性能が悪化する。

このため、ジャーナルすきまを適切な値に設定する必要がある。そこで、本発明に係る、トリポード等速自在継手では、上記数３及び数４のように設定することにより、脚軸３２とインナーリング１２の内周面１８との干渉を回避できる。数３において、Ｓはジャーナルすきまと呼び、インナーリング１１の内径をＤとし、作動角が０°のときの脚軸３２の最大径がＤＪのときに、Ｓ＝Ｄ－ＤＪである。また、Ｆは軸方向アールのオフセット量であり、縦断面における凸曲面の曲率中心Ａの脚軸中心からのオフセット量である。αは左右傾き角であり、継手軸心と平行であり脚軸中心Ｐを通る平面が脚軸中心Ｐの傾く角度である。数４において、θは等速自在継手の作動角である。

また、ジャーナルすきまの最小値（Ｓｍｉｎ）は、次の数５で設定できる。また、ジャーナルすきまの最大値（Ｓｍａｘ）は、次の数６で表すことができる。

ところで、数５におけるαは、継手が作動角θを取ったときの左右傾き角であり、次の数７で表すことができる。図７は、脚軸がαの左右傾き角をなしたときの、脚軸の最大外径を示す説明図であり、図８(ａ)(ｂ)は、脚軸がαの左右傾き角をなしたときの、ＰＣＲと脚軸の振れ回り半径ｅ(図５及び図８参照)との関係を示す。

ここで、Ｏはトリポード部材３の中心であり、Ｐは脚軸３２とＰＣＲの交点であり、Ｏ´はＰから振れ回り半径ｅの円に下した接線の交点である。このため、数７におけるＰＯは、交点Ｐとトリポード部材３の中心との線分の長さを示し、ＯＯ´はトリポード部材３の中心と交点Ｏ´との線分の長さを示す。このため、逆三角関数の定義から数７を導き出すことができる。また、線分ＰＯはＰＣＲであり、線分ＯＯ´は半径ｅであり、数７は次の数８に置き換えることができる。

また、振れ回り半径ｅは、ＰＣＲと作動角θを用いて、次の数９で表すことができる。そこで、数９を数８に代入すれば、数１０のようになって、数１１の式を算出することができる。

次に、図７に示す左右傾き角がαのときの脚軸３２の最大外径寸法ＤＪ´(図６参照)の算出方法を説明する。図７において、脚軸３２の縦断面における凸曲部の曲率中心(中心点)を、Ａ、Ａ´とすると、各中心点Ａ、Ａ´から水平方向に線を引いたときの凸曲部の円弧との交点Ｃ、Ｃ´とした場合、Ｃ、Ｃ´間寸法は最大外径寸法ＤＪ´となる。すなわち、ＤＪ´＝ＣＣ´であり、交点Ｐから線分ＡＣに下した垂線との交点をＰ´とすると、次の数１２の関係式が成り立つ。

この場合、ＡＣ＝Ｒ、ＡＰ＝Ｆ、∠ＰＡＰ´＝αである。このため、ＤＪ´は次の数１３で表すことができる。また、ＡＰ´は数１４で表すことができる。

ところで、ジャーナル最小すきまを、最大作動時に脚軸３２とインナーリング１２の内周面とが干渉しないのが好ましい。この場合、作動角が０°のときのインナーリングの内径寸法をＤとし、作動角が０°のときの脚軸の外径寸法をＤＪとしたときに、ジャーナルすきまＳは、Ｄ－ＤＪとなり、このジャーナルすきまＳが、数１５に示す式の値と同等か大きくする必要がある。

この場合、ＤＪ´は、数１３で示す式で表すことができ、ＤＪは２（Ｒ－Ｆ）で表すことができ、これらを数１５の式に代入すれば、数１６の式になって、数１７の式を求めることができる。

このため、数１で示す関係式が、脚軸３２とインナーリングの内周面とが干渉しない条件となる。この場合、ジャーナルすきま最小値（Ｓｍｉｎ）としては、数５の数式に設定することができる。またジャーナルすきま最大値（Ｓｍａｘ）としては、数６の数式に設定することができる。

本発明のトリポード等速自在継手によれば、ローラ１１が円筒面状外周面を有すると共に、ローラ案内面６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６とローラ１１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１１の左右傾き（図１１参照）を抑制できる。さらに、ローラ案内面６の幅方向両側に、ローラ１１にその軸心方向両側から当接可能な一対のガイド面７，７を設けることで、ローラ１１の左右傾きをより確実に防止できる。

トリポード等速自在継手では、上記数１及び数２のように設定することにより、図６に示すように、脚軸３２とインナーリング１２の内周面１８との干渉を回避できる。

このため、本トリポード等速自在継手では、最大作動角を取っても、脚軸３２とインナーリング１２の内周面１８とが負すきまになることなく、円滑な作動を実現でき、異音や振動発生によるＮＶＨ性能の悪化を防止でき、しかも、早期の損傷も有効に防止できる。

前記すきまの最小値をＳｍｉｎとしたときに、Ｓｍｉｎは前記数５で表わされるのが好ましい。このように設定することによって、等速自在継手が最大作動角をとったときでも、脚軸３２とローラ内周面（インナーリング１２の内周面１８）との干渉を有効に防止できる。

すきまの最大値をｍａｘとし、すきまの最小値をＳｍｉｎとしたときに、Ｓｍａｘは前記数６で表わされるのが好ましい。このように設定することにより、脚軸３２とローラ内周面（インナーリング１２の内周面１８）との間のすきま（ジャーナルすきま）が過大になるのを有効に防止できる。このため、円周方向ガタの増加を有効に防止でき、ＮＶＨ特性の悪化を防止できる。

また、曲率半径Ｒを曲率半径ｒよりも大きくすることにより、脚軸３２の外周面３３とインナーリング１２の内周面１８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。

最大作動角が２３～２８ｄｅｇをとる等速自在継手に使用することができる。すなわち、このような最大作動角をとる等速自在継手において、作動角をとった際にも、脚軸３２とローラ内ユニット内周面（インナーリング１２の内周面１８）間のすきま（ジャーナルすきま）が負になることがなく、異音や振動発生を防止でき、円周方向ガタを抑えることができ、ＮＶＨ性能の悪化を防止できる。

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、縦断面における凸曲部の曲率中心と曲率半径、及び横断面における凸曲部の曲率中心と曲率半径は、前記数１から数１７を満たすものであれば、任意に変更できる。また、トリポード型等速自在継手としては、自動車のトルク伝達系に装備されるドライブシャフト用いることができるが、もちろん等速自在継手の用途は自動車用には限定されず、自動車や産業機器一般の動力伝達系に広く用いることが可能である。

２ 外側継手部材
３ トリポード部材
４ ローラユニット
５ 直線状トラック溝
６ ローラ案内面
１１ アウタリング
１２ インナーリング
１８ 内周面
３２ 脚軸
３３ 外周面
３３ａ 円弧
３３ｂ 円弧

Claims (4)

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ーリング及び前記トラック溝に配置され前記インナーリングの外径側に配置されたアウタリング及び前記インナーリングと前記アウタリングの間に配置され前記インナーリングと前記アウタリングを相対回転可能に支持する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、
   前記アウタリングの外周面が円筒面形状とされると共に、前記ローラ案内面が平坦面とされ、前記インナーリングは、内周面が円筒面形状とされ、前記脚軸の外周面には、前記脚軸の自身の軸線を含む断面である縦断面及び前記脚軸の自身の軸線と直交する方向の断面である横断面において、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、
   縦断面における曲率中心のオフセット量をＦとし、脚軸とインナーリング間の左右傾き角をαとし、脚軸とインナーリング間の前記トリポード部材の回転方向のすきまをＳとしたときに、次の数１の関係をなし、前記αは、次の数２で表わされることを特徴とするトリポード型等速自在継手。
   
2. 前記すきまの最小値をＳｍｉｎとしたときに、Ｓｍｉｎは次の数３で表わされ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。
   
   
3. 前記すきまの最大値をｍａｘとし、前記すきまの最小値をＳｍｉｎとしたときに、Ｓｍａｘは次の数４で表わされ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。
   
4. 最大作動角を２３～２８ｄｅｇ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。