JP2515871Y2 - 等速自在継手 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は等速自在継手に関するものであり、詳細に
は、駆動軸または従動軸と等速自在継手の内輪との一体
化手段、ならびに上記内輪固着構造の軽量コンパクト化
手段に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車等における動力伝達装置として等速自在継手が
使用されている。その一例を第３図に基づいて説明す
る。同図において（１）は駆動軸、（２）は従動軸、
（３）は駆動軸（１）と一体の外輪、（４）は外輪
（３）の内側に位置する従動軸（２）の先端部分に形成
されたセレーション、（５）はセレーション（４）との
係合を介して従動軸（２）の先端に固着された内輪を示
す。外輪（３）の円筒状内周面には、軸方向のボール溝
（６）が複数条円周方向に沿って所定の位相角を保持し
た状態で設けられており、これに対応して内輪（５）の
外球面には、軸方向のボール溝（７）が複数条、前記ボ
ール溝（６）と同一の円周方向位相角を保持した状態で
設けられている。そして、外輪（３）側のボール溝
（６）と内輪（５）側のボール溝（７）との間には、ト
ルク伝達用のボール（８）が回転自在に嵌込まれてお
り、これらのボール（８）（８）…は、外輪（３）と内
輪（５）の間に間挿された保持部材（９）によって、そ
れぞれ所定位置に保持されている。

従動軸（２）は、駆動軸（１）が回転するとき、ボー
ル溝（６）（７）間に嵌込まれたボール（８）をトルク
伝達部材として機能させることによって、駆動軸（１）
と同一の角速度で回転する。このとき、例えば、走行時
の懸架系の変位によって従動軸（２）の軸線方向が駆動
軸（１）の軸線方向に対して傾斜すると、ボール（８）
（８）…が保持部材（９）によって案内されてボール溝
内を軸線方向に変位することによって、ボール（８）
（８）…が従動軸（２）と駆動軸（１）のなす角の２等
分線上に位置したトルク伝達系を作り出す。この結果、
従動軸（２）は駆動軸（１）との傾斜角の変化に関係な
く、同一の角速度で回転駆動される。

〔考案が解決しようとする課題〕

第３図に示す等速自在継手（10）では、従動軸（２）
の先端部分に形成された第１のセレーション（４）と、
この第１のセレーション（４）との係合部位として内輪
（５）の内周面に形成された第２のセレーション（4a）
との嵌合固着を介して従動軸（２）の先端に内輪（５）
を装着している。このため、等速自在継手（10）の組立
に先立って型鍛造あるいは切削加工等の適当な成形手段
を利用して従動軸（２）と内輪（５）の両方にセレーシ
ョン（４）（4a）を機械加工する必要があり工数の節減
が制約されていた。また、内輪（５）が従動軸（２）と
別体の為、内輪（５）は強度上、ボール溝（６）底にセ
レーション（4a）間の肉厚を確保する必要があり、この
分だけボール（８）のピッチ円直径も大きくなり、結果
的には外輪（３）の外径を大きくしていた。その上、従
動軸（２）が、その先端部分迄中実な鋼材からできてい
るので重量が大きく、等速自在継手（10）の軽量化、な
らびに機械加工時における材料の節減に大きな制約が認
められていた。

なお、実開昭57-126631号公報には、内部を軸方向に
貫通する中空部を形成したインナレースを、円筒形状の
軸本体の開口端に嵌合させて溶接等の手段で固着するよ
うにした技術が開示されている。しかし、この従来の技
術では、軽量化に関しては一定の効果が認められるもの
の、別体の軸本体とインナレースを固着するという点で
上述のセレーションによる場合と同様の問題点を温存し
ている。

そこで、この考案の目的は等速自在継手の軽量化と、
併せて、内輪を型鍛造で成形することにより歩留まりよ
く、しかも少ない工数で製造できるようにすることであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この考案の等速自在継手は、それぞれ駆動軸または従
動軸と結合する外輪と内輪を有し、外輪の円筒内面に形
成した軸方向のボール溝と、内輪の外球面に形成した軸
方向のボール溝との間にボールを介在させ、このボール
を前記外輪と内輪の間に間挿された保持部材によって所
定位置に保持しトルク伝達を行わせるようにした等速自
在継手において、前記駆動軸または従動軸と内輪とが型
鍛造により一体構造に成形されており、かつ、内輪と一
体化した前記駆動軸または従動軸の先端に一端にて開口
した空洞部を設けてあり、前記空洞部の横断面形状が、
内輪の横断面における半径方向肉厚の円周方向での変化
が小さくなるような花冠状であることを特徴とするもの
である。

〔作用〕

駆動軸または従動軸と内輪とを型鍛造によって一体構
造に成形する。この際、花冠状の横断面形状を具えたポ
ンチを圧入することによって、駆動軸または従動軸の先
端の内側にポンチと同一の横断面形状を具えた空胴部分
を形成する。駆動軸または従動軸の先端に空胴部分を設
けた分だけ駆動軸または従動軸と内輪の合計重量が減少
し、等速自在継手の加工工数の減少と軽量化が達成され
る。また、空胴部の横断面形状を花冠状にすることによ
って内輪の半径方向肉厚をその円周方向全域に亘って略
均等になせば、軽量化にも拘らず高いねじり強度が保持
される。

〔実施例〕

第１図は本考案の一具体例を示す等速自在継手の内輪
部分の一部破断側面図、第２図はその一部破断正面図で
ある。尚、以下の記述において、従来技術を示す第３図
と同一の構成部材は、同一の参照番号で表示し、重複す
る事項に関しては説明を省略する。

第１図および第２図に示すように、内輪（５）は型鍛
造によって駆動軸（１）または従動軸（２）と一体構造
をなして成形されている。そして、内輪（５）と一体化
した駆動軸（１）または従動軸（２）の先端部内側に
は、前記型鍛造時に花冠状の横断面形状を具えたポンチ
（図示省略）を利用して、花冠状の横断面形状を有する
空胴部（11）を形成する。内輪（５）の外球面には、所
定の位相角でボール溝（７）（７）…を形成する。空胴
部（11）は開口状態のままにしておいても良いが、グリ
ース（図示省略）の流入を防止するため、開口端（11
a）に蓋体（12）を嵌め込むか、或いは空胴（11）の内
部に低比重の充填材料、例えば発泡ポリウレタン等の詰
物（13）を充填してもよい。空胴部（11）の寸法諸元
は、花冠状の横断面形状を具えており、かつ、内輪
（５）に実用上充分な大きさのねじり強度を付与し得る
ものである限り任意に選定することが可能であるが、前
記ポンチの押込みによる型鍛造に際し、材料の流れを均
一にするため、ボール溝（７）の形成域と、ボール溝
（７）の非形成域（14）が第２図に示すように略同一の
肉厚Ｔ₁およびＴ₂を持つようにポンチの形状と寸法諸元
を選定することが望ましい。上述のように空胴部（11）
の肉厚を調整することによって、後続の熱処理工程で内
輪（５）の半径方向に沿う熱変形の量の差が減少する。

〔考案の効果〕 内輪と一体化した駆動軸または従動軸の先端の内側
に空洞部を形成することによって、材料の歩留まりが向
上し軽量、かつ、コンパクトな等速自在継手が得られ
る。

また、内輪の半径方向の肉厚寸法が円周方向全域に
亘って略均等になるように空洞部の横断面形状を花冠状
にすることにより、内輪部分を型鍛造で成形する際の材
料の流れが円滑になるばかりでなく、熱処理時に内輪の
半径方向に沿う熱変形量の差が減少する。

さらに、従来のように駆動軸または従動軸の先端外
周面および内輪の内周面にセレーションを設けたり、嵌
合させた後に溶接等の手段で固着するなどといった必要
がないため、従来工法に比較して工数の節減に対しても
大きな効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一具体例を示す等速自在継手の内輪部
分の一部破断側面図、第２図はその一部破断正面図であ
る。また、第３図は等速自在継手の従来例を示す縦断面
図である。 （１）……駆動軸、（２）……従動軸、（３）……外
輪、（５）……内輪、（６）……外輪側ボール溝、
（７）……内輪側ボール溝、（８）……ボール、（９）
……保持部材、（10）……等速自在継手、（11）……空
胴部。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ駆動軸または従動軸と結合する外
   輪と内輪を有し、外輪の円筒内面に形成した軸方向のボ
   ール溝と、内輪の外球面に形成した軸方向のボール溝と
   の間にボールを介在させ、このボールを前記外輪と内輪
   の間に間挿された保持部材によって所定位置に保持しト
   ルク伝達を行わせるようにした等速自在継手において、 前記駆動軸または従動軸と内輪とが型鍛造により一体構
   造に成形されており、かつ、内輪と一体化した前記駆動
   軸または従動軸の先端に一端にて開口した空洞部を設け
   てあり、前記空洞部の横断面形状が、内輪の横断面にお
   ける半径方向肉厚の円周方向での変化が小さくなるよう
   な花冠状であることを特徴とする等速自在継手。