JP2010101339A - 固定式等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】内輪（内側継手部材）やケージの強度を確保しつつ、小型軽量化を図り得ることが可能であり、また高角度強度および耐久性を向上させることができる固定式等速自在継手を提供する。
【解決手段】外側継手部材と、内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝２２と内側継手部材のトラック溝２５との対で形成されるボールトラックに１個ずつ配置した６個のトルク伝達ボール２７と、外側継手部材と内側継手部材との間に介在すると共にトルク伝達ボール２７を保持するケージ２８を備えた固定式等速自在継手である。トルク伝達ボール２７のピッチ円直径（ＰＣＤ_ＢＡＬＬ）とトルク伝達ボール２７の直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_ＢＡＬＬ／Ｄ_ＢＡＬＬ）を、３．０≦ｒ１≦３．３の範囲に設定する。内側継手部材の表面全体にショットピーニング処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用され、駆動側と従動側の二軸間で作動角変位を許容しながら回転トルクを伝達する固定式等速自在継手に関する。

自動車及びこれに準ずる各種車両においては、エンジンからの駆動力をホイールに伝達する動力伝達経路に、二軸間で角度変位や軸方向変位があった場合でも等速で回転動力を伝達することが可能な等速自在継手を配設することが行われている。等速自在継手には、プランジング運動（軸方向変位）を行わない固定式等速自在継手とプランジング運動を行う摺動式等速自在継手がある。固定式等速自在継手としては、バーフィールド型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）が広く知られている。

例えば、ＵＪタイプの固定式等速自在継手は、図２４と図２５に示すように内球面１に複数のトラック溝２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪３と、外球面４に外輪３のトラック溝２と対をなす複数のトラック溝５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪６と、外輪３のトラック溝２と内輪６のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪３の内球面１と内輪６の外球面４との間に介在してボール７を保持するケージ８とを備えている。ケージ８には、ボール７が収容されるポケット９が周方向に沿って複数配設されている。

また、外輪３のトラック溝２は、奥側が円弧部２ａとされ、開口側が直線部２ｂとされる。内輪６のトラック溝５は、奥側が直線部５ａとされ、開口側が円弧部５ｂとされる。内輪６のトラック溝５の曲率中心Ｏ１および外輪３のトラック溝２の曲率中心Ｏ２は、継手中心Ｏに対して等距離Ｆ、Ｆだけ軸方向に逆向きにオフセットされている。

近年においては、コンパクト化を図るために、図２５に示すようにボールを８個としたものがある（特許文献１）。この場合、ケージのポケット中心位置におけるケージ肉厚をｔ_ＣＡＧＥとするとともに、作動角が０°のときのボールのピッチ円半径をＰＣＲ_ＢＡＬＬとし、この比であるｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬを０．１１〜０．１９程度とされる。

また、従来のＵＪ型等速自在継手には、図２６に示すように、小型軽量化のために、上記内外輪３，６の各トラック溝２，５の曲率中心Ｏ１，Ｏ２とトルク伝達ボール７の中心Ｑを結ぶ直線と、トルク伝達ボール７の中心Ｑと継手中心Ｏを結ぶ直線とが成すトラック溝のオフセット角θ_{ＴＲＡＣＫ}を、４°≦θ_{ＴＲＡＣＫ}≦６°の範囲に設定するものがある（特許文献２）。

このような特許文献２に記載のものでは、外輪３の内球面１の曲率中心Ｏ１０（ケージ８の外球面８ａの曲率中心）及び内輪６の外球面４の曲率中心Ｏ２０（ケージ８の内球面８ｂの曲率中心）も、それぞれ継手中心Ｏを挟んで軸方向に等距離だけオフセットされている。そして、ケージ８の内外球面８ａ，８ｂの曲率中心Ｏ１０，Ｏ２０とトルク伝達ボール７の中心Ｑを結ぶ直線と、トルク伝達ボール７の中心Ｑと継手中心Ｏを結ぶ直線とが成すケージ８のオフセット角θ_ＣＡＧＥを、０°＜θ_ＣＡＧＥ＜１°の範囲に設定している。このように、ケージ８は、そのオフセット角θ_ＣＡＧＥが非常に小さく設定されているため、略均一な厚さに成形される。
特許第３８５９２６４号公報 特開２００５−３３７３０４号公報

近年、固定式等速自在継手の更なる小型軽量化のため、ケージ８の厚さを更に薄くすることが試みられている。特許文献１に記載の等速自在継手において、ｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬを０．１１〜０．１９に保ったまま、更なるコンパクト化、つまりピッチ円半径を小さくしようとすれば、ケージ８の肉厚が必然的に薄くなる。このように薄くなれば、ポケット９間の柱部、及びポケット９の側枠（軸方向に対面する窓枠）の剛性が低下する。すなわち、継手が高作動角をとった状態で回転する場合、ケージ８の継手開口側の端部に大きな負荷がかかるため、その部分の強度は確保しなければならない。しかしながら、高作動角時において、等速自在継手としての強度を確保することが困難である。

また、前記特許文献２に示す継手の構成において、ケージ８の厚さを薄く設定すると、ケージ８が均一に薄く成形されるため、ケージ８の継手開口側の端部の強度を十分に確保することが困難であった。また、このケージ８の小型軽量化に伴う継手開口側の端部の強度低下は、特に小型車・軽自動車用等に適用する小サイズの固定式等速自在継手に顕著に認められる。

そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、内輪（内側継手部材）やケージの強度を確保しつつ、小型軽量化を図り得ることが可能であり、また高角度強度および耐久性を向上させることができる固定式等速自在継手を提供しようとするものである。

本発明の第１の固定式等速自在継手は、内球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との対で形成されるボールトラックに１個ずつ配置した６個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを保持するケージを備えた固定式等速自在継手において、前記トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_ＢＡＬＬ）と前記トルク伝達ボールの直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_ＢＡＬＬ／Ｄ_ＢＡＬＬ）を、３．０≦ｒ１≦３．３の範囲に設定するとともに、前記内側継手部材の表面全体にショットピーニング処理したものである。

また、本発明の第２の固定式等速自在継手は、内球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との対で形成されるボールトラックに１個ずつ配置した６個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを保持するケージを備えた固定式等速自在継手において、前記トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_ＢＡＬＬ）と前記トルク伝達ボールの直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_ＢＡＬＬ／Ｄ_ＢＡＬＬ）を、３．０≦ｒ１≦３．３の範囲に設定するとともに、前記内側継手部材の内径面のトルク伝達部位であるセレーション部のみにショットピーニング処理したものである。

前記第１及び第２の固定式等速自在継手では、ボールの数が６個であるので、比較的大きなボールを使用することができ、しかもケージのポケット間の柱幅も厚くすることができる。トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_ＢＡＬＬ）とトルク伝達ボールの直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ１を、３．０≦ｒ１≦３．３の範囲に設定することによって、等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができる。

ピッチ円直径とボールの直径との比が３．０未満であると、ボールの直径が大きい場合は内側継手部材の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、ボールのピッチ円直径が小さい場合は内側継手部材（内輪）・外側継手部材（外輪）とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、３．３を越えると、ボールの直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、ボールのピッチ円直径が大きい場合は、外側継手部材外径が大きくなり、コンパクト化が達成できない。

さらに、ショットピーニング処理を施すことによって、このショットピーニング処理が施された表面部（表層部）を加工硬化させることができる。すなわち、ショットピーニングは、ショット材と呼ばれる硬質な小球を、投射装置等により加速して噴射させ、被加工部品に高速で衝突させる冷間加工法である。ショットピーニングされた被加工部品は、表面にはある粗さが形成されるが、加工硬化され、高い圧縮残留応力が付与される。

前記外側継手部材の外径（Ｄ_{ＯＵＴＥＲ}）と前記トルク伝達ボールの直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ２（＝Ｄ_{ＯＵＴＥＲ}／Ｄ_ＢＡＬＬ）を、４．６≦ｒ２≦４．８の範囲に設定することができる。外側継手部材の外径とボールの直径との比が４．６未満であると、ボールの直径が大きい場合は外側継手部材の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、外側継手部材の外径が小さい場合は内側継手部材・外側継手部材とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、４.８を越えると、ボールの直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、外側継手部材の外径が大きい場合はコンパクト化が達成できない。

継手作動角が０°の状態における、前記ケージの内外球面の曲率中心と前記トルク伝達ボールの中心を結ぶ直線と、前記トルク伝達ボールの中心と継手中心とを結ぶ直線とが成すケージのオフセット角θ_ＣＡＧＥを、２．７°≦θ_ＣＡＧＥ≦５．７°の範囲に設定したものである。

ケージのオフセット角θ_ＣＡＧＥを、従来のケージのオフセット角（０°＜θ_ＣＡＧＥ＜１°）より大きく設定することによって、ケージの継手開口側の端部の肉厚が、他の部分に比べて厚く成形される。ケージのオフセット角が、２．７°未満であると、ケージの継手開口側の端部が薄くなり、十分な強度が確保できない。また、５．７°を越えると、ケージの継手奥側の端部の肉厚が極端に薄くなる。ケージの製造工程において一般的に熱処理を施すが、ケージの肉厚が極端に薄くなると、その肉厚の薄い部分では熱処理による未硬化層が少なくなり、靱性が低下し十分な強度が確保できなくなる。また、ケージの継手開口側の端部と継手奥側の端部とで、肉厚差が大きいと加工性の悪化も懸念される。

外側継手部材のトラック溝の曲率中心と内側継手部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一とすることができる。これによって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。

ところで、内側継手部材をケージに組み込む際は、内側継手部材のトラック溝相互間に配設された外球面の一つを、ケージのポケットに挿入して、内側継手部材をケージ内に収納することになる。このため、内外継手部材の各トラック溝を、周方向不等ピッチに配設すると共に、狭いピッチ内に配設されたケージの柱部を除去したものとすれば、柱部を除去することによって、この除去部に内側継手部材の外球面を落とし込むことができる。

また、等速自在継手を組み立てる場合、外側継手部材にケージを組み込むことになる。このため、内外継手部材の各トラック溝相互間のピッチのうち、２つのピッチの位相を６０°以下に設定すると共に、残りの４つのピッチの位相を６０°以上に設定することによって、組み込み性の向上を図ることができる。すなわち、外側継手部材にケージを組み込む際は、ケージのポケットを、小さい位相のピッチ内に配設された外側継手部材の内球面に対向させて組み込むことになる。この際、小さいピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さが、対向するケージのポケットの幅より小さく設定されることになり、前記内球面がケージの外周面に干渉することなく、ケージを外側継手部材に容易に組み込むことができる。

等速自在継手として、前記内外継手部材の各トラック溝底面にテーパ部を設けたものとできる。

本発明の第１及び第２の固定式等速自在継手では、ケージの継手開口側の端部の肉厚が、他の部分に比べて厚く成形することが可能である。これにより、継手の小型軽量化を図るためにケージを薄く成形しても、ケージの継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。

また、３．０≦ｒ１≦３．３の範囲に設定することによって、等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができ、高精度の等速自在継手を提供することができる。

ショットピーニング処理により、その処理された表面部（表層部）を加工硬化させ、高い圧縮残留応力が付与される。これによって、内輪（内側継手部材）の強度を向上させることができ、内輪の小型化を図っても、内輪としての強度を確保でき、従来と同じ諸元のシャフトに適用することができ、従来品との共用が可能となり、コストの低減を図ることができる。ショットピーニング処理を内側継手部材の表面全体に施すことによって、表面全体に圧縮残留応力が付与されることになって、内輪（内側継手部材）の強度向上作用が安定する。また、ショットピーニング処理が内側継手部材の内径面のトルク伝達部位であるセレーション部のみであっても、トルクが掛かるセレーション部の強度の向上を図ることができ、内輪の強度の向上を図ることになる。

また、外側継手部材の外径とボールの直径との比を、４．６以上４.８以下とすることによって、一層強度・耐久性を確保することができる。ケージのオフセット角度を、２.７°以上５.７°以下に設定することによって、ケージの継手開口側の端部の肉厚を、他の部分に比べて厚く成形することができ、継手の小型軽量化を図るためにケージを薄く成形しても、ケージの継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。

０．２０≦ｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬ≦０．２３とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボールのトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。すなわち、本発明によれば、コンパクト化（小型化）を可能とするとともに、小型化してもケージの強度を確保でき、さらには、高角捩りトルク負荷時のケージ損傷を防止できて、高角強度の向上を図ることができる。このため、よりコンパクトなフォルムにて継手強度耐久性を従来品(8個ボールの固定式ジョイント)と同等以上に確保することができる。

ケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくすることによって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージの肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。このため、高角時のボールがトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力が作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上（改善）や高角時の内側継手部材と外側継手部材のトラック溝の塑性変形に起因する破損強度の向上（改善）を図ることができる。

内側継手部材のトラック溝及び外側継手部材のトラック溝を円周方向に不等ピッチで配設し、狭いピッチのケージの柱を除去すれば、ケージの外側継手部材（外輪）への組込みが容易となり、しかも、長窓が必然的に形成され、長窓幅が内輪幅より大きくなって、内輪のケージの組込みが容易となる。また、外側継手部材のトラック溝において、２つのピッチの位相を６０°以下に設定すると共に、残りの４つのピッチの位相を６０°以上に設定することによって、干渉なくケージの組込みができる。

等速自在継手として、前記内外継手部材の各トラック溝底面にテーパ部を設けたものでは、継手作動角の高角化を図ることができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図２３に基づいて説明する。

この固定式等速自在継手は、図１と図２に示すように内球面２１に複数（６個）のトラック溝２２が軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪２３と、外球面２４に外輪２３のトラック溝２２と対をなす複数（６個）のトラック溝２５が軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪２６と、外輪２３のトラック溝２２と内輪２６のトラック溝２５との間に介在してトルクを伝達する複数（６個）のボール２７と、外輪２３の内球面２１と内輪２６の外球面２４との間に介在してボール２７を保持するポケット（ポケット）２９を有するケージ２８とを備えている。この場合、図２に示すように、ポケット２９は円周方向に沿って等ピッチ（６０°ピッチ）で６個配設されている。

前記外輪２３のトラック溝２２は、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝２２ａと、トラック溝底が外輪軸線と平行なストレート部となる開口側トラック溝２２ｂとからなる。奥側トラック溝２２ａは、その曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の開口側にずらしている。また、内輪２６のトラック溝２５は、トラック溝底が内輪軸線と平行なストレート部となる奥側トラック溝２５ａと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝２５ｂとからなる。開口側トラック溝２５ｂの曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の奥側トラック溝２２ａの曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｋだけ離して設けている。

内輪２６の孔部６０の内径面には、トルク伝達部位であるセレーション部（スプライン部）６１が形成されている。すなわち、内輪２６の孔部にシャフト（図示省略）が嵌入され、このシャフトに設けられた端部セレーション部が、内輪２６のセレーション部６１に嵌合する。これによって、シャフトと内輪２６間のトルクが伝達される。

外輪２３のトラック溝２２や内輪２６のトラック溝２５は、塑性加工、研削等にて成形することができる。この場合、内輪２６の表面全体にショットピーニング処理を施している。内輪２６の表面全体とは、内輪２６の外径面（外球面）２４及び、トラック溝２５、両側面６２，６３、及び内径面である。

ショットピーニングは、ショット材と呼ばれる硬質な小球を、投射装置等により加速して噴射させ、被加工部品に高速で衝突させる冷間加工法である。ショットピーニングされた被加工部品（この場合内輪）は、表面にはある粗さが形成されるが、加工硬化され、高い圧縮残留応力が付与される。

ケージ２８は、外球面２８ａの曲率中心Ｏ３と内球面２８ｂの曲率中心Ｏ４とを、継手中心（ケージ中心）Ｏに対して等距離ｋ２だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージ２８のオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一として大きくしている。

このため、ケージ２８の外球面２８ａは、外輪２３の奥側トラック溝２２ａの溝底とほぼ同心円弧（曲率半径は相違する同心円弧）を形成することができ、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、ケージ２８の開口側の肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。

図３に示すように、ケージ２８のポケット中心位置におけるケージ肉厚をｔ_ＣＡＧＥとするとともに、作動角が０°のときのボール２７のピッチ円半径をＰＣＲ_ＢＡＬＬとし、この比であるｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬを０．２０以上０．２３以下とする。

また、図３に示すように、ボール２７のピッチ円直径ＰＣＤ_ＢＡＬＬとボール２７の直径Ｄ_ＢＡＬＬとの比ｒ１を、３．０以上３．３以下とする。すなわち、３．０≦ｒ１≦３．３としている。外輪２３の外径Ｄ_{ＯＵＴＥＲ}とボール２７の直径ＰＣＤ_ＢＡＬＬとの比ｒ２を、４．６以上４.８以下とする。すなわち、４．４≦ｒ２≦４．８としている。

ここで、ピッチ円半径ＰＣＲ_ＢＡＬＬとは、ボール中心が描く円の軌跡の半径であり、ピッチ円直径ＰＣＤ_ＢＡＬＬとは、ボール中心が描く円の軌跡の直径である。すなわち、ピッチ円直径ＰＣＤ_ＢＡＬＬは、外輪２３のトラック溝２２の曲率中心Ｏ１、又は、内輪２６のトラック溝２５の曲率中心Ｏ２と、トルク伝達ボール７の中心Ｑとを結ぶ線分の長さＰＣＲの２倍と定義する（ＰＣＤ_ＢＡＬＬ＝ＰＣＲ×２）。

図４に示すように、作動角が０°のときにおいて、ケージ２８の外球面２８ａの曲率中心Ｏ３とボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌ３と、継手中心Ｏとボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌとの成す角度θ３、及びケージ２８の内球面２８ｂの曲率中心Ｏ４とボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌ４と、継手中心Ｏとボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌとの成す角度θ４をそれぞれ２.７°以上５.７°以下に設定している。なお、角度θ３及びθ４は、ケージオフセット角（θ_ＣＡＧＥ）と呼ぶ。また、作動角が０°とは、外輪２３の軸線と内輪の軸線とが一致する状態である。すなわち、２．７°≦θ_ＣＡＧＥ≦５．７°に設定される。

このように、上記ケージのオフセット角θ_ＣＡＧＥを、図２６に示す従来のケージのオフセット角（０°＜θ_ＣＡＧＥ＜１°）より大きく設定することによって、ケージ２８の継手開口側の端部の肉厚が、他の部分に比べて厚く成形される。これにより、継手の小型軽量化を図るためにケージ２８を薄く成形しても、ケージ２８の継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。

ケージのオフセット角θ_ＣＡＧＥが、θ_ＣＡＧＥ＜２．７°であると、ケージ２８の継手開口側の端部が薄くなり、十分な強度が確保できない。また、５．７°＜θ_ＣＡＧＥである場合は、ケージ２８の継手奥側の端部の肉厚が極端に薄くなる。ケージの製造工程において一般的に熱処理を施すが、ケージ２８の肉厚が極端に薄くなると、その肉厚の薄い部分では熱処理による未硬化層が少なくなり、靱性が低下し十分な強度が確保できなくなる。また、ケージ２８の継手開口側の端部と継手奥側の端部とで、肉厚差が大きいと加工性の悪化も懸念される。

また、作動角が０°のときにおいて、外輪２３のトラック溝２２の曲率中心Ｏ１とボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌ１と、継手中心Ｏとボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌとの成す角度θ１、及び内輪２６のトラック溝２５の曲率中心Ｏ２とボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌ２と、継手中心Ｏとボール中心Ｑとを結んだ直線Ｌとの成す角度θ２をそれぞれ前記オフセット角（θ_ＣＡＧＥ）と略同一に設定される。なお、角度θ１及び角度θ２は、トラックオフセット角（θ_{ＴＲＡＣＫ}）と呼ぶ。この実施形態では、外輪２３のトラック溝２２の曲率中心Ｏ１をケージ２８の外球面２８ａの曲率中心Ｏ３よりも反継手中心側に配置するとともに、内輪２６のトラック溝２５の曲率中心Ｏ２を、ケージ２８の内球面２８ｂの曲率中心Ｏ４よりも反継手中心側に配置している。このため、この実施形態では、トラックオフセット角（θ_{ＴＲＡＣＫ}）がケージオフセット角（θ_ＣＡＧＥ）よりも僅かに大きく設定されている。

本発明では、ボールの数が６個であるので、比較的大きなボールを使用することができる。このため、ボール１個の許容できるトルク容量が確保でき、小さいＰＣＤに配置、つまり外径をコンパクトにすることができる。ケージ２８のポケット間の柱部の肉厚も厚くすることができるので、高作動角時の強度を確保できる。

ところで、ｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬが０．２０未満となると、外径が大きくなり、コンパクト化が困難になったり、ケージの肉厚が薄くなったり、大角度時の必要継手強度が確保することが困難となる。一方、ｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬが０．２３を越えると、内径セレーション部（シャフト嵌合部）における内輪（内側継手部材）の肉厚が薄くなり、大角度時（高作動角時）の必要継手強度の確保が困難になったり、内輪２６及び外輪２３の球面が小さくなることにより、許容可能なトルクレベルが低下したりする。この結果、ボール２７が内輪２６及び外輪２３のトラック溝２５、２２のエッジ部に乗り上げ易くなり、耐久性が著しく低下してしまうおそれがある。

このため、０．２０≦ｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬ≦０．２３とすることによって、小型化及びケージ強度の向上を図ることができ、しかも、ボール２７のトラック溝のエッジ部への乗り上げを防止できる。すなわち、本発明によれば、コンパクト化（小型化）を可能とするとともに、小型化してもケージ２８の強度を確保でき、さらには、高角捩りトルク負荷時のケージ損傷を防止できて、高角強度の向上を図ることができる。このため、よりコンパクトなフォルムにて継手強度耐久性を従来品(８個ボールの固定式ジョイント)と同等以上に確保することができる。

また、ボール２７のピッチ円直径ＰＣＤ_ＢＡＬＬとボール２７の直径との比を、３．０以上３．３以下としたことによって、等速自在継手としての強度・耐久性を確保することができ、高精度の等速自在継手を提供できる。ピッチ円直径ＰＣＤ_ＢＡＬＬとボール２７の直径との比をｒ１としたときに、ｒ１＜３．０であると、ボール２７の直径が大きい場合は内輪２６の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、ボール２７のピッチ円直径が小さい場合は内・外輪２６、２３とボール間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、ｒ１＞３．３であると、ボール２７の直径が小さい場合はボール２７の負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、ボール２７のピッチ円直径が大きい場合は、外輪２３の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じたり、或いは外輪外径が大きくなり、コンパクト化が達成できない。

外輪２３の外径とボール２７の直径との比を、４．６以上４.８以下とするのが好ましい。これによって、一層強度・耐久性を確保できる。外輪２３の外径とボール２７の直径との比ｒ２としたときに、ｒ２＜４．６であると、ボール２７の直径が大きい場合は外輪２３の肉厚が薄くなりすぎて、強度の点で懸念が生じ、外輪２３の外径が小さい場合は内・外輪２６、２３とボール２７間の面圧が大きくなり、耐久性の点で懸念が生じる。逆に、ｒ２＞４.８であると、ボール２７の直径が小さい場合はボールの負荷容量が小さくなり、耐久性の点で懸念が生じ、外輪２３の外径が大きい場合は、コンパクト化が達成できない。

ケージ２８の角度θ３及びθ４を、２.７°以上５.７°以下に設定することによって、ケージ２８の継手開口側の端部の肉厚を、他の部分に比べて厚く成形することができ、継手の小型軽量化を図るためにケージ２８を薄く成形しても、ケージ２８の継手開口側の端部は、継手の高作動角回転時に付与される負荷に耐え得る強度を確保することができる。ケージ２８の角度（オフセット角）θ３及びθ４を、２.７°以上５.７°以下に設定することによって、ケージ２８の継手開口側の端部の肉厚が、他の部分に比べて厚く成形される。ケージ２８のオフセット角θ３、θ４が、２．７°未満であると、ケージ２８の継手開口側の端部が薄くなり、十分な強度が確保できない。また、５．７°を越えると、ケージ２８の継手奥側の端部の肉厚が極端に薄くなる。ケージの製造工程において一般的に熱処理を施すが、ケージ２８の肉厚が極端に薄くなると、その肉厚の薄い部分では熱処理による未硬化層が少なくなり、靱性が低下し十分な強度が確保できなくなる。また、ケージ２８の継手開口側の端部と継手奥側の端部とで、肉厚差が大きいと加工性の悪化も懸念される。

特に、ショットピーニング処理により、その処理された表面部（表層部）を加工硬化させ、高い圧縮残留応力が付与される。これによって、内輪（内側継手部材）２６の強度を向上させることができ、内輪２６の小型化を図っても、内輪２６としての強度を確保でき、従来と同じ諸元のシャフトに適用することができ、従来品との共用が可能となり、コストの低減を図ることができる。ショットピーニング処理を内側継手部材の表面全体に施すことによって、表面全体に圧縮残留応力が付与されることになって、内輪（内側継手部材）の強度向上作用が安定する。

また、本発明では、ケージ２８のオフセット量ｋをトラック溝２２、２５のオフセット量と略同一として大きくしている。このため、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるのを防止できるとともに、開口側のケージ２８の肉厚（径方向厚さ）を大きくすることができる。このため、高角時のボール２７がトラックエッジに乗り上げるのを防止でき、エッジに過大な応力が作用することがなくなる。すなわち、高角時の捩りトルク負荷容量の低下を防ぎ、高角耐久寿命の向上（改善）や高角時の内輪２６と外輪２３のトラック溝２５、２２の塑性変形に起因する破損強度の向上（改善）を図ることができる。

図５は他の実施形態を示し、この場合のケージ２８は、周方向間隔が大の一対の長ポケット３０と、周方向間隔が小の一対の短ポケット３１との４個を有している。そして、一対の長ポケット３０を周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケット３１を周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケット３０と短ポケット３１とを周方向に沿って交互に配置している。このため、ポケット間に設けられる柱部（ケージ柱部）３３が４個となる。そして、長ポケット３０には２個のボール２７を収容するとともに、短ポケット３１には１個のボール２７を収容する。

長ポケット３０に収容される２個のボール２７のＰＣＤ上のピッチ角ｅを６０度よりも小さくするとともに、その他のボール２７のピッチ角ｄを６０度よりも大きくしている。このため、図６に示すように、ケージ２８の長ポケット３０に対応する外輪２３の２つのトラック溝間肩幅寸法ｆを、ケージ軸方向におけるポケット幅ｇよりも小さく設定している。すなわち、内輪２６及び外輪２３の各トラック溝２５、２２を、周方向不等ピッチに配設すると共に、外輪２３のトラック溝相互間に配設された複数の内球面のうち、最小の前記ピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さ（トラック溝間肩幅寸法）ｆを、ケージ２８のポケット幅ｇより小さく設定している。さらに、図７に示すように、長ポケット３０の周方向間隔ｈよりも内輪２６の軸方向長さｉを短くしている。

ところで、長ポケット３０には、図６と図７に示すように、長ポケット３０の相対面する長辺３５ａ、３５ｂの長手方向中央部に、長ポケット内方側へ張り出す膨出部３６、３６を設けて、長ポケット３０にスリット３７を介して連設される２つのボール収容部３８、３８を形成している。また、膨出部３６、３６は、その外面がケージ２８の外球面２８ａと同一曲率半径の連続した球面であり、内面がケージ２８の内球面２８ｂと同一曲率半径の連続した球面である。なお、この実施形態では、膨出部３６の形状がケージ外周側からみて側辺が円弧面とされた台形状である。このため、各膨出部３６の突出端面３６ａは、ケージ周方向に沿って延びる平面であり、所定間隔Ｍをもって対向（対面）している。

所定間隔Ｍとしては、図７に示すように、組立時に内輪２６の肩部４７（隣合うトラック溝間の突部）に干渉しない寸法とする。また、膨出部３６の大きさや形状としても、作動角を付けて回転したとき等において、ボール収容部３８に収容されるボール２７の動きを阻害しないようにする必要がある。なお、膨出部３６としては、長ポケット３０を形成する際に、機械加工や塑性加工で形成することができる。

このように、周方向間隔が大の一対の長ポケット３０と、周方向間隔が小の一対の短ポケット３１との４個を有し、一対の長ポケット３０を周方向に沿って１８０度ずらせるとともに、一対の短ポケット３１を周方向に沿って１８０度ずらせて、長ポケット３０と短ポケット３１とを周方向に沿って交互に配置したことによって、ケージ２８のポケット間の柱部３３の数を４つとすることができ、１本あたりの柱部３３の周方向長さを長くすることができる。

これにより、各ケージ柱部３３の剛性を大きくすることができるので、小さなＰＣＤに大きなボール２７を配置することができ、負荷容量を低下させずにコンパクト化が可能となる固定式等速自在継手として小型化を図ることができ、しかも、高角度時の捩りトルク負荷に対して、ケージ２８の破損を防止できる。また、長ポケット３０を有することによって、内輪２６のケージ２８への組込みが容易となる。すなわち、内輪２６のケージ２８への組み込みは、図６と図７に示すように、内輪２６の一の肩部４７を一の長ポケット３０に落とし込むことになるから、肩部４７を落とし込むポケット２９に、長ポケット３０を用いることによって、その作業性の向上を図ることができる。

長ポケット３０に膨出部３６、３６を設けることによって、この長ポケット３０を構成するための枠（窓枠）の剛性を向上できる。これによって、窓枠の剛性不足によるケージ２８の変形を防止でき、この継手の作動性を損なわずに済み、長期に亘って安定した作動性を発揮することができる。

さらに、継手開口側の長辺３５ａ側の膨出部３６によって、作動角をとる際に、外輪２３の開口（入口）のインローエッジ部と、ケージ外球面２８ａ側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができ、継手奥側の長辺３５ｂの膨出部３６によって、内輪２６の外球面２４の奥側エッジ部とケージ内球面２８ｂ側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。このため、ケージ２８の外側継手部材の内球面２１や内側継手部材の外球面２４に案内しやすくなり、継手の作動性が悪化するのを防止でき、窓枠の剛性向上による継手の作動性の悪化防止と相俟って、ケージ２８の欠けや割れを有効に防止できる。

このように前記図５等に示す固定式等速自在継手では、内輪２６及び外輪２３の各トラック溝２５，２２を、周方向不等ピッチに配設すると共に、外輪２３のトラック溝相互間に配設された複数の内球面のうち、最小のピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さｆを、ケージ２８のポケット２９の幅ｇより小さく設定している。

このように構成することによって、外輪２３にケージ２８を組み込む際は、ケージ２８のポケット２９を、外輪２３の最小のピッチ内に配設された内球面に対向させて組み込むことになる。この場合、最小のピッチ内に配設された内球面の開口側端部の周方向長さが、対向するケージ２８のポケット２９の幅より小さく設定されているので、内球面がケージ２８の外周面に干渉することなく、ケージ２８を外輪２３に容易に組み込むことができる。

また、内輪２６及び外輪２３の各トラック溝相互間のピッチのうち、継手中心に対して対称に位置する２つのピッチの位相を６０°より小さく設定すると共に、残りの４つのピッチの位相を６０°より大きく設定し、前記６０°より小さい位相のピッチ内に配設された外輪２３の内球面の開口側端部の周方向長さｆを、前記ケージ２８のポケット２９の幅より小さく設定していることになる。

このような場合、ケージ２８を外輪２３に容易に組み込むことができる。また、ポケット２９の幅より小さい周方向長さの内球面（開口側端部）が、継手中心に対して対称に配置されるので、一層組み込みやすいものとなる。

前記実施形態の長ポケット３０は図９（ａ）に記載のように、膨出部３６、３６がいわゆる台形形状であったが、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）のような形状であってもよい。すなわち、図９（ｂ）の膨出部３６、３６は、膨出部３６の突出端面３６ａのコーナ部がアール状とされ、図９（ｃ）の膨出部３６、３６は、基部コーナ部がなだらかでない台形状とされ、図９（ｄ）の膨出部３６、３６は矩形状とされている。

この図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）のような形状の長ポケット３０を有するケージ２８であっても、図９（ａ）のケージ２８と同様の作用効果を奏する。

また、図１０に示すように、一対の膨出部３６、３６のうちいずれか一方を省略してもよい。図１０（ａ）では膨出部３６を継手開口部側の長辺３５ａ側にのみ設け、図１０（ｂ）では膨出部３６を継手開口部側の長辺３５ｂ側にのみ設けている。

図１０（ａ）に示すものでは、外輪２３の開口（入口）のインローエッジ部と、ケージ外球面２８ａ側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができ、図１０（ｂ）に示すものでは、内輪２６の外球面２４の奥側エッジ部とケージ内球面２８ｂ側のポケットエッジ部との干渉を遅らせたり、無くしたりすることができる。

また、図１１と図１２に示すように、長ポケット３０に膨出部３６を設けない長円孔としてもよい。このようなものでは、膨出部３６に基づく作用効果を享受できないが、内輪２６のケージ２８への組込性向上や軽量性向上を達成できる。

ところで、長ポケット３０を有するケージ２８を製造する場合、周方向に沿って６０°ピッチでポケットが形成された既存のケージにおいて、周方向に隣合うポケット間の柱部を除去すればよい。すなわち、ケージ中心に関して１８０°反対方向の一対の柱部を除去すればよい。この除去方法としては、例えば、プレス加工やミーリング加工等で行うことができる。図９や図１０に示すケージ２８の場合、除去すべき柱部の一部を残しているが、図１１と図１２に示すケージ２８では除去すべき柱部の全体（全部）を除去している。なお、長ポケット３０を形成する場合、大ピッチ内に配設された柱部を除去してもよいが、ケージ２８の強度を確保するためには、小ピッチ内に配設される柱部を除去して、大ピッチ内に配設された太い柱部を残す方が望ましい。

このように、このケージ２８としては、既存のケージにおいて、柱部を除去することによって簡単に成形することができ、しかも、この柱部の除去としては、プレス加工であっても、ミーリング加工であってもよく、これらの種々の塑性加工にて安定して成形することができる。

ケージ２８に２個の前記トルク伝達ボール２７を保持可能な長ポケット３０を形成すると共に、長ポケット３０の周方向長さｈを、内輪２６の幅ｉより大きく設定したものであれば、内輪２６をケージ２８に組み込む際の組み込み性の向上を図ることができる。

図１３〜図１５に示すように、内輪２６の一つのトラック溝２５（２５Ａ）の奥側端部（継手奥側の末端縁部）に切欠部４５を設けてもよい。この場合の切欠部４５は、奥側端と内輪端面４６とのコーナ部に形成されるテーパ面にて構成される。なお、この切欠部４５は傾斜部から構成されている。この場合、機械加工による成形であっても、塑性加工による成形であってもよい。

ところで、内輪２６をケージ２８に組み込むに際しては、ケージ２８の軸線に対して内輪２６をその軸線が垂直になるように配置した状態（ケージ２８に対して内輪２６を９０°回転させた状態）とする。その状態で、図１６に示すように、その内輪２６の外球面２４の一部（周方向に隣合うトラック溝２５間の突部４７Ａ）をケージ２８のポケット２９（長ポケット３０）に落とし込む。すなわち、切欠部４５が形成されたトラック溝２５Ａを、ポケット３０よりも薄肉側の側枠部４８に嵌合させて、トラック溝２５Ａよりも反時計廻り側の突部４７Ａをケージ２８のポケット３０に落とし込んで、切欠部４５の底を中心に矢印Ｘ方向に内輪２６を回転させることになる。この際、この回転半径Ｃを、切欠部４５を有さない回転半径Ｂ(従来品の回転半径)よりも小さくすることができる。ここで、この回転半径Ｃは、切欠部４５の底中心部と、このトラック溝２５Ａと１８０度反対のトラック溝２５Ｂの一方の開口縁５０との間の寸法である。

このため、ケージ２８のインロー径をＡとし、内輪２６の回転半径を従来品をＢとし、本発明品をＣとしたときには、Ｂ＞Ｃであるので、（Ａ−Ｂ）＜（Ａ−Ｃ）となる。これにより、従来品よりも本発明品のインロー径Ａを小さくすることができ、薄肉側の側枠部４８の厚さを大きくすることができる。

内輪２６がケージ２８に嵌入された後は、内輪２６をケージ２８に対して９０°回転させて、ケージ２８の軸線に内輪２６の軸線を一致させて正規の姿勢に配置する。これによって、内輪２６をケージ２８内に組み込むことができる。

トラック溝２５の奥側端部に切欠部４５を設けたので、ケージ２８に組み込む際に、この切欠部４５を起点として、内輪２６を回転させることができ、内輪２６の回転半径を小さくすることができる。このためケージ２８のインロー内径と、内輪２６との間でより大きなスペースを確保することができ、その分、ケージ２８のインロー径Ａを小さく設定できる。すなわち、切欠部４５を形成した内輪２６のトラック溝２５を、ケージ２８の入口部に跨がせた状態では、図１７に示すように、切欠部４５が入口部（インロー部）に接近ないし接触している。つまり、切欠部４５を有さない従来の内輪に比べて、切欠部４５を有する内輪２６は、さらに下方に落とし込んで挿入することができる。これにより、内輪２６の上端面と、入口部との間の隙間Ｓを大きく確保することができるので、組み付けが容易となる。

これによって、ケージ２８のインロー側の断面積を拡大させることができ、ケージ２８の薄肉の側枠部４８の剛性の向上を図ることができると共に、球面接触面積を確保することができるので、接触面圧の増加を防止し、発熱や耐久性の低下を回避することができ、さらにはケージ２８の変形や強度の低下も回避できる。すなわち、内輪２６の負荷容量や球面面積を減少させることなく、ケージ２８の剛性を向上させることができる。また、ケージ２８の内球面２８ｂの面積も拡大できるので、内輪２６の外球面２４との接触面積を拡大でき、剛性向上に加え、耐久性の安定化という利点もある。

切欠部４５の大きさとしては、ケージ２８への内輪２６の組み込み時における内輪２６の回転半径を小さくできる範囲で変更できるが、大きすぎると、内輪２６が強度不足となったり、トラック溝２５のボール転動範囲が小さくなったりし、また、小さすぎると、回転半径をあまり小さくできない。

次に図１８から図２０は、全トラック溝２５の奥側端部に切欠部４５を形成したものである。このため、この内輪２６であっても、前記図１３から図１５に示す内輪２６と同様、組み込む際に、この切欠部４５を起点として、内輪２６を回転させることができ、内輪２６の回転半径を小さくすることができる。このため、この図１８から図２０に示す内輪２６は、図１１から図１３に示す内輪２６と同様の作用効果を奏する。

特に、全トラック溝２５の奥側端部に切欠部４５を形成しているので、この内輪２６をケージ２８に組み込む際に、いずれの突部（肩部）４７をポケット３０に挿入してもよい。このため、組み込み性の向上を図ることができる利点がある。

ところで、前記各実施形態では、切欠部４５を、開口側トラック溝２５ｂ側から内輪端面４６側に向かって順次縮径するテーパ面にて形成していたが、切欠部４５としては図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示す形状であってもよい。図２１（ａ）に示す切欠部４５は凹アール状とされ、図２１（ｂ）に示す切欠部４５は凸アール状とされている。

この図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示す切欠部４５であっても、組み込む際に、この切欠部４５を起点として、内輪２６を回転させることができ、内輪２６の回転半径を小さくすることができる。また、図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示すように、この切欠部４５はトラック溝端の一部（図例では底部）に形成されていても良い。

切欠部４５としては、図示省略するが、図１３から図１５に示すもの、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示すもの、又は図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示すもの以外、例えば段差部等で構成してもよい。このような段差部等の切欠部４５であっても、切欠部４５としての機能を発揮する。

次に、図２３は別の実施形態を示し、この場合、内輪２６および外輪２３のトラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものである。すなわち、トラック溝底が円弧部となる奥側トラック溝２２ｃと、トラック溝底が奥側から開口側に向かって外径側へ傾斜する開口側トラック溝２２ｄとからなる。奥側トラック溝２２ｃは、その曲率中心Ｏ１を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の開口側にずらしている。また、内輪２６のトラック溝２５は、トラック溝底が開口側から奥側に向かって外径側へ傾斜する奥側トラック溝２５ｃと、トラック溝底が円弧部となる開口側トラック溝２５ｄとからなる。開口側トラック溝２５ｂの曲率中心Ｏ２を継手中心Ｏから軸方向に外輪２３の奥側トラック溝２２ａの曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｋだけ離して設けている。

この場合も、ケージ２８の外球面２８ａの曲率中心Ｏ３とケージ２８の内球面２８ｂの曲率中心Ｏ４とを、継手中心Ｏに対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージ２８のオフセット量kをトラック溝２２、２５のオフセット量ｋ２と略同一としている。

図２３の固定式等速自在継手の他の構成は前記図１に示す固定式等速自在継手と同様であり、同一部材には図１と同一の符号を付してそれらの説明を省略する。

このため、図２３に示す固定式等速自在継手においても、図１に示す固定式等速自在継手と同様の作用効果を奏する。図１においては、内輪２６および外輪２３のトラック溝底が円弧部とストレート部とを備えたアンダーカットフリー型を採用することによって、継手作動角の高角化を図ることができる。これに対して、図２３に示す固定式等速自在継手のように、トラック溝底が円弧部とテーパ部とを備えたものであれば、より一層の高角化が可能である。

ところで、図１から図４に示す等速自在継手と相違する他の種々の実施形態の等速自在継手であっても、内輪２６の表面全体にショットピーニング処理を施すことになる。このため、前記他の種々の実施形態の等速自在継手であっても、ショットピーニング処理による前記した種々の作用効果を奏する。

しかしながら、本発明の等速自在継手では、表面全体にショットピーニング処理を施すことなく、内輪２６の内径面のセレーション部６１のみにショットピーニング処理を施すものであってもよい。このように、ショットピーニング処理が内輪２６の内径面のトルク伝達部位であるセレーション部６１のみであっても、トルクが掛かるセレーション部６１の強度の向上を図ることができ、内輪２６の強度の向上を図ることになる。

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、例えば、前記実施形態では、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とは僅かにずれた位置に配置されるとともに、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とは僅かにずれた位置に配置されているが、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とが同一位置であっても、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とが同一位置であってもよい。また、曲率中心Ｏ１と曲率中心Ｏ３とがずれたり、曲率中心Ｏ２と曲率中心Ｏ４とがずれたりする場合、そのずれ量は、任意に設定できるが、オフセット量ｋとずれ量（ｋ−ｋ２）との比は（ｋ−ｋ２）／ｋ≦０．３と設定するのが好ましい。（ｋ−ｋ２）／ｋ＞０．３になると、図２４に示す従来の固定式等速自在継手と差異が無くなって、継手奥側のトラック溝深さが浅くなるとともに、開口側のケージ２８の肉厚を大きくできなくなり、ジョイントの必要強度を下回る。

また、長ポケット３０の周方向間隔ｈとしても、内輪２６へのケージ２８の組込み性の向上が図れて、しかも、柱部３３の剛性が低下しない範囲で種々設定できる。さらに、トラック溝間肩幅寸法ｆやケージ２８のケージ軸方向におけるポケット幅ｇ等も、ケージ２８の外輪２３への組込み性等を考慮して設定できる。なお、膨出部３６の突出端面３６ａを平面とすることなく、曲面であってもよい。

図２３に示す固定式等速自在継手において、ケージ２８に図９〜図１２に示すような長ポケット３０を有するものを用いてもよい。また、内輪２６に図１３や図１７に示すような切欠部４５を有する内輪２６を用いてもよい。

図５等に示すように、内輪２６のトラック溝２５及び外輪２３のトラック溝２２を円周方向に不等ピッチで配設する場合、ボール２７の円周方向に不等ピッチで配設されることになる。このため、前記実施形態では、６０°未満で配設される２個のボールを一つの長ポケット３０に収容させていた。すなわち、６０°未満で配設される２個のボール間の柱部を省略した形状となっている。これに対して、この柱部を省略しないようなものであってもよく、この場合、図１に示すように柱部が６個形成されることになり、ケージ全体の強度が向上するとともに、剛性が大となる。

ショットピーニング処理を施す部位としては、内輪２６のセレーション部６１及び外球面２４のみ、または内輪２６のセレーション部６１及びトラック溝２５のみ等であってもよい。

本発明の第１の実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図である。 前記固定式等速自在継手の縦断面図である。 前記固定式等速自在継手の横断面図である。 前記固定式等速自在継手の要部縦断面図である。 本発明の他の実施形態を示す固定式等速自在継手の横断面図である。 図５に示す固定式等速自在継手の外輪とケージとの関係を示す正面図である。 図５に示す固定式等速自在継手の内輪とケージとの関係を示す側面図である。 図５に示す固定式等速自在継手のケージへに内輪の組み込み状態を示す側面図である。前記固定式等速自在継手の内輪の断面図である。 固定式等速自在継手のケージを示し、（ａ）は前記図５のケージの側面図であり、（ｂ）はケージの第１の変形例を示す側面図であり、（ｃ）はケージの第２の変形例を示す側面図であり、（ｄ）はケージの第３の変形例を示す側面図である。 固定式等速自在継手のケージを示し、（ａ）はケージの第４の変形例を示す側面図であり、（ｂ）はケージの第５の変形例を示す側面図である。 ケージの第６変形例を示す側面図である。 ケージの第６変形例を示す斜視図である。 内輪の変形例を示す斜視図である。 前記図１３に示す内輪の正面図である。 前記図１３に示す内輪の断面図である。 前記図１３に示す内輪を用いたケージへの組み込み方法を示す断面図である。 ケージへの組み込み時に形成される隙間の説明図である。 内輪の他の変形例を示す斜視図である。 前記図１８に示す内輪の正面図である。 前記図１８に示す内輪の断面図である。 内輪に形成される切欠部を示し、（ａ）は第１変形例を示す拡大断図であり、（ｂ）は第２変形例を示す拡大断図である。 内輪に形成される切欠部を示し、（ａ）は第３変形例の正面図であり、（ｂ）は第３変形例の断面図である。 本発明の別の実施形態を示す固定式等速自在継手の縦断面図である。 従来の固定式等速自在継手の縦断面図である。 従来の固定式等速自在継手の横断面図である。 従来の固定式等速自在継手の縦断面図である。

符号の説明

２１ 内球面
２２ トラック溝
２４ 外球面
２５ トラック溝
２７ トルク伝達ボール
２８ ケージ
２９ ポケット
３３ 柱部
６１ セレーション部

Claims (9)

1. 内球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との対で形成されるボールトラックに１個ずつ配置した６個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを保持するケージを備えた固定式等速自在継手において、
   前記トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_ＢＡＬＬ）と前記トルク伝達ボールの直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_ＢＡＬＬ／Ｄ_ＢＡＬＬ）を、３．０≦ｒ１≦３．３の範囲に設定するとともに、前記内側継手部材の表面全体にショットピーニング処理したことを特徴とする固定式等速自在継手。
2. 内球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した外側継手部材と、外球面に軸方向に延びた６本のトラック溝を形成した内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と前記内側継手部材のトラック溝との対で形成されるボールトラックに１個ずつ配置した６個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを保持するケージを備えた固定式等速自在継手において、
   前記トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_ＢＡＬＬ）と前記トルク伝達ボールの直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_ＢＡＬＬ／Ｄ_ＢＡＬＬ）を、３．０≦ｒ１≦３．３の範囲に設定するとともに、前記内側継手部材の内径面のトルク伝達部位であるセレーション部のみにショットピーニング処理したことを特徴とする固定式等速自在継手。
3. 前記外側継手部材の外径（Ｄ_{ＯＵＴＥＲ}）と前記トルク伝達ボールの直径（Ｄ_ＢＡＬＬ）との比ｒ２（＝Ｄ_{ＯＵＴＥＲ}／Ｄ_ＢＡＬＬ）を、４．６≦ｒ２≦４．８の範囲に設定したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固定式等速自在継手。
4. 継手作動角が０°の状態における、前記ケージの内外球面の曲率中心と前記トルク伝達ボールの中心を結ぶ直線と、前記トルク伝達ボールの中心と継手中心とを結ぶ直線とが成すケージのオフセット角θ_ＣＡＧＥを、２．７°≦θ_ＣＡＧＥ≦５．７°の範囲に設定したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。
5. ケージのポケット中心位置におけるケージ肉厚を_{ｔＣＡＧＥ}とするとともに、作動角が０°のときのボールのピッチ円半径をＰＣＲ_ＢＡＬＬとし、この比であるｔ_ＣＡＧＥ／ＰＣＲ_ＢＡＬＬを０．２０以上０．２３以下としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。
6. 外側継手部材のトラック溝の曲率中心と内側継手部材のトラック溝の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせるとともに、ケージの外球面の曲率中心とケージの内球面の曲率中心とを、継手中心に対して等距離だけ軸方向に逆向きにオフセットさせ、このケージのオフセット量をトラック溝のオフセット量と略同一としたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。
7. 内外継手部材の各トラック溝を、周方向不等ピッチに配設すると共に、狭いピッチ内に配設されたケージの柱部を除去したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。
8. 前記内外継手部材の各トラック溝相互間のピッチのうち、２つのピッチの位相を６０°以下に設定すると共に、残りの４つのピッチの位相を６０°以上に設定したことを特徴とする請求項７に記載の固定式等速自在継手。
9. 前記内外継手部材の各トラック溝底面にテーパ部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の固定式等速自在継手。

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