JP2009144828A - ボール形等速ジョイントおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】バックラッシュを低減できるボール形等速ジョイントおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】対向する外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２における外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）と内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２）の差が、それぞれ対向する外輪ボール溝２３と内輪ボール溝との組毎に異なるように設定される。例えば、第一の組において、内輪ボール溝３２ａのピッチ円半径P.C.R（２−１）が外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）より小さく設定され、第二の組においては、内輪ボール溝３２ｂのピッチ円半径P.C.R（２−２）が外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）より大きく設定される。第二の組における外輪ボール溝２３、内輪ボール溝３２ｂとボール４０との関係より、バックラッシュを抑制できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ボール形等速ジョイントおよびその製造方法に関するものである。

ボール形等速ジョイントとして、例えば、特開平３−１７２６２１号公報（特許文献１）などに記載されているものがある。特許文献１の図４に記載のボール形等速ジョイントの組付けは、外輪と内輪の間に保持器を配置しておき、外輪、内輪および保持器をそれぞれ傾けながら外輪ボール溝および内輪ボール溝にボールを１つずつ挿入していく。ボールの組み付け性を考慮して、内輪ボール溝のピッチ円半径（Ｐ．Ｃ．Ｄ）が外輪ボール溝のピッチ円半径より小さくなるように設定し、両者間にクリアランスを設けている。
特開平３−１７２６２１号公報

ボール形等速ジョイントの外輪ボール溝と内輪ボール溝のピッチ円半径は、上記のような関係としているため、バックラッシュが生じる。具体的には、外輪と内輪の回転差が零付近においてトルクが変化しない関係からなるため、トルクのかかる方向が変化する際にバックラッシュの影響を受ける。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、バックラッシュを低減できるボール形等速ジョイントおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明のボール形等速ジョイントは、
カップ状からなり、球面凹状内周面に外輪軸方向に延伸し且つ外輪軸直交方向断面が円弧凹状からなる複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、
環状からなり、球面凸状外周面に内輪軸方向に延伸し且つ内輪軸直交方向断面が円弧凹状からなり前記外輪ボール溝と同数の内輪ボール溝が形成され、前記外輪の内側に配置される内輪と、
それぞれの前記外輪ボール溝およびそれぞれの前記内輪ボール溝に対して周方向に係合し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、
環状からなり、前記外輪と前記内輪との間に配置され、周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部が形成された保持器と、
を備えるボール形等速ジョイントにおいて、
対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝における前記外輪ボール溝のピッチ円半径（P.C.R）と前記内輪ボール溝のピッチ円半径（P.C.R）の差が、それぞれ対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝との組毎に異なるように設定されたことを特徴とする。

つまり、それぞれの外輪ボール溝と内輪ボール溝の関係として、以下の第一の態様と第二の態様がある。

第一の態様としては、前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第一の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく設定され、
前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第二の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より大きく設定されている。

つまり、この第一の態様は、第一の組においてはボールに対してクリアランスが形成されているのに対して、第二の組においてはボールに対して予圧がかけられている状態となる。

第二の態様としては、前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第一の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく設定され、
前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第二の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく、且つ、前記第一の組における前記外輪ボール溝のピッチ円半径と前記内輪ボール溝のピッチ円半径との差より小さく設定されている。

つまり、第二の態様は、第一の組および第二の組の何れも、ボールに対してクリアランスが形成されている状態となる。ただし、そのクリアランスが、第一の組の方が第二の組よりも大きい。

以上のように、本発明によれば、上記第一の態様と第二の態様の状態とすることができる。つまり、第一の態様においては、第二の組における外輪ボール溝および内輪ボール溝がボールに対して予圧をかけている状態となるため、軸方向のガタを抑制できる。また、第二の態様においては、第二の組における外輪ボール溝および内輪ボール溝がボールとのクリアランスが第一の組に比べて小さいため、軸方向のガタをある程度抑制できる。軸方向のガタが抑制できるとは、外輪と、内輪と、保持器と、ボールの軸方向の相対位置が不安定な状態とならずに、位置決めされる状態になるという意味である。このように、軸方向のガタを抑制できる結果、バックラッシュを抑制できる。特に、第一の態様において、ボールに対して予圧をかけている状態となるため、バックラッシュの抑制効果は非常に大きい。

また、本発明のボール形等速ジョイントの上記第一、第二の態様において、前記第一の組は、周方向に等間隔に配置されるとよい。つまり、外輪ボール溝、内輪ボール溝とボールとのクリアランスが大きな組が、周方向に等間隔に位置することになる。ここで、外輪ボール溝、内輪ボール溝とボールとのクリアランスが小さな組、または、予圧がかけられている組においては、ボールを外輪ボール溝および内輪ボール溝に挿入することが容易ではない。しかし、クリアランスが大きな組を周方向に等間隔に配置することで、最初に、この第一の組にボールを挿入した後に、第二の組にボールを挿入することで、第二の組にボールを挿入しやすくなる。このように、外輪ボール溝、内輪ボール溝がボールに対して予圧をかけているとしても、また、クリアランスが小さいとしても、ボールの組付性が良好となる。

また、本発明のボール形等速ジョイントの上記第一、第二の態様において、前記第二の組は、周方向に等間隔に配置されるとよい。第二の組は、外輪ボール溝、内輪ボール溝がボールに対して予圧をかけているか、もしくは、クリアランスが第一の組に比べて小さいものである。この第二の組が周方向に等間隔に位置することで、外輪と内輪との回転差が小さい状態においてトルクの伝達が良好となる。これは、外輪と内輪との回転差が小さい状態において、第二の組におけるボールが主としてトルク伝達をするため、トルク伝達を行う箇所が周方向に等間隔に位置することで、均等にトルク伝達がされるためである。

また、本発明のボール形等速ジョイントの上記第一、第二の態様において、前記第一の組と前記第二の組は、周方向に交互に配置されているとよい。つまり、この場合は、第一の組が周方向に等間隔に配置され、且つ、第二の組が周方向に等間隔に配置されることになる。従って、これらそれぞれの効果を奏する。つまり、トルク伝達が良好で、且つ、第二の組のボールを容易に組み付けることができる。

また、本発明のボール形等速ジョイントにおいて、全ての前記外輪ボール溝のピッチ円半径は、同一に設定され、それぞれの前記内輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定されてもよい。また、全ての前記内輪ボール溝のピッチ円半径は、同一に設定され、それぞれの前記外輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定されてもよい。さらには、それぞれの前記外輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定され、それぞれの前記内輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定されてもよい。これら何れの態様であっても、上記構成を形成することができる。ただし、これら３つの態様のうち、全ての外輪ボール溝のピッチ円半径または全ての内輪ボール溝のピッチ円半径を同一に設定する構成の方が、設計、製造が容易となる。特に、全ての内輪ボール溝のピッチ円半径を同一に設定する構成では、加工が容易となる。

また、上記においては、本発明は、ボール形等速ジョイントとして把握したが、ボール形等速ジョイントの製造方法としても把握することができる。

すなわち、本発明のボール形等速ジョイントの製造方法は、
カップ状からなり、球面凹状内周面に外輪軸方向に延伸し且つ外輪軸直交方向断面が円弧凹状からなる複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、
環状からなり、球面凸状外周面に内輪軸方向に延伸し且つ内輪軸直交方向断面が円弧凹状からなり前記外輪ボール溝と同数の内輪ボール溝が形成され、前記外輪の内側に配置される内輪と、
それぞれの前記外輪ボール溝およびそれぞれの前記内輪ボール溝に対して周方向に係合し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、
環状からなり、前記外輪と前記内輪との間に配置され、周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部が形成された保持器と、
を備えるボール形等速ジョイントの製造方法であって、
対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝における前記外輪ボール溝のピッチ円半径（P.C.R）と前記内輪ボール溝のピッチ円半径（P.C.R）の差が、それぞれ対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝との組毎に異なるように設定されており、
前記外輪と前記内輪との間に前記保持器が配置されるように、前記外輪、前記内輪および前記保持器を配置する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記外輪ボール溝のピッチ円半径が前記内輪ボール溝のピッチ円半径より大きな前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第一の組に、前記ボールを挿入する第一ボール挿入工程と、
前記第一ボール挿入工程の後に、残りの前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第二の組に、前記ボールを挿入する第二ボール挿入工程と、
を備え、
前記第二の組は、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より大きく設定されているか、もしくは、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく且つ前記第一の組における前記外輪ボール溝のピッチ円半径と前記内輪ボール溝のピッチ円半径との差より小さく設定されていることを特徴とする。

これにより、トルク伝達の際のバックラッシュを抑制しつつ、全てのボールを容易に組み付けることができる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。第一実施形態のボール形等速ジョイント１０（以下、単に「等速ジョイント」と称す）の構成について、図１を参照して説明する。図１は、等速ジョイント１０の軸方向断面図である。なお、以下の説明において、外輪２０のカップ開口側とは、図１の右側を意味し、外輪２０のカップ奥側とは、図１の左側を意味する。

図１に示すように、等速ジョイント１０は、固定式ボール形等速ジョイント（ツェッパ形等速ジョイント）からなる。この等速ジョイント１０は、外輪２０と、内輪３０と、複数のボール４０と、保持器５０とから構成される。以下、各構成部品について詳細に説明する。

外輪２０は、図１の右側に開口部を有するカップ状からなる。この外輪２０のカップ底部の外方（図１の左側）には、連結軸２１が外輪軸方向に延びるように一体成形されている。この連結軸２１は、他の動力伝達軸に連結される。さらに、外輪２０の内周面は、球面凹状に形成されている。具体的には、外輪２０の球面凹状内周面の最内周面２２は、外輪軸方向に切断した断面で見た場合に円弧凹状に形成されている。

さらに、外輪２０の球面凹状内周面には、外輪軸直交方向断面が円弧凹状からなる複数の外輪ボール溝２３が、外輪軸方向に延びるように形成されている。これら複数（本実施形態では６個）の外輪ボール溝２３は、径方向に切断した断面で見た場合に、周方向に等間隔（本実施形態においては６０度間隔）に形成されている。ここで、外輪軸方向とは、外輪２０の中心軸を通る方向、すなわち、外輪２０の回転軸方向を意味する。

内輪３０は、環状からなり、外輪２０の内側に配置されている。この内輪３０の外周面は、球面凸状に形成されている。具体的には、内輪３０の球面凸状外周面の最外周面３１は、内輪軸方向に切断した断面で見た場合に一様な円弧、つまり凸状の部分球面状に形成されている。この最外周面３１の部分球面の中心は、外輪２０の最内周面２２の部分球面の中心よりも、外輪２０のカップ開口側にオフセットして位置している。

さらに、内輪３０の球面凸状外周面には、内輪軸直交方向断面が円弧凹状からなる複数の内輪ボール溝３２が、内輪軸方向に延びるように形成されている。これら複数（本実施形態では６個）の内輪ボール溝３２は、径方向に切断した断面で見た場合に、周方向に等間隔（本実施形態では６０度間隔）に、且つ、外輪２０に形成される外輪ボール溝２３と同数形成されている。つまり、それぞれの内輪ボール溝３２が、外輪２０のそれぞれの外輪ボール溝２３に対向するように位置する。

また、内輪３０の内周面には、内輪軸方向に延びる内周スプライン３３が形成されている。この内周スプライン３３は、図示しない動力伝達軸の外周スプラインに嵌合（噛合）する。ここで、内輪軸方向とは、内輪３０の中心軸を通る方向、すなわち、内輪３０の回転軸方向を意味する。

複数のボール４０は、それぞれ、外輪２０の外輪ボール溝２３と、当該外輪ボール溝２３に対向する内輪３０の内輪ボール溝３２には挟まれるように配置されている。そして、それぞれのボール４０は、それぞれの外輪ボール溝２３およびそれぞれの内輪ボール溝３２に対して、転動自在で周方向（外輪軸回りまたは内輪軸回り）に係合している。従って、ボール４０は、外輪２０と内輪３０との間でトルクを伝達する。

保持器５０は、環状からなる。この保持器５０の外周面５１は、外輪２０の最内周面２２にほぼ対応する部分球面状、すなわち球面凸状に形成されている。一方、保持器５０の内周面５２は、内輪３０の最外周面３１にほぼ対応する部分球面状、すなわち球面凹状に形成されている。この保持器５０の内周面５２の球面中心は、保持器５０の外周面５１の球面中心に対してオフセットして位置している。この保持器５０は、外輪２０の最内周面２２と内輪３０の最外周面３１との間に配置されている。さらに、この保持器５０は、周方向（保持器軸心の周方向）に等間隔に、略矩形の貫通孔である窓部５３を複数形成している。この窓部５３は、ボール４０と同数形成されている。そして、それぞれの窓部５３に、ボール４０が１つずつ収容されている。

ここで、外輪２０の外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）について、図２を参照して説明する。図２は、外輪２０のみの軸方向断面図である。図２に示すように、ボール４０が外輪ボール溝２３を移動した場合におけるボール４０の中心の軌跡１００は、外輪２０のカップ開口側においては外輪２０の軸心Ｘ１に平行とされている。当該ボール４０の中心の軌跡１００は、外輪２０のカップ奥側においては、カップ奥側に行くに従って半径が小さくなるような円弧状をなす。そして、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）は、上記ボール４０の中心の軌跡１００のうち、外輪２０のカップ開口側において外輪２０の軸心Ｘ１に平行となる部分の半径である。そして、本実施形態においては、全ての外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）が、同一となるように設定されている。

次に、内輪３０の内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２）について、図３および図４を参照して説明する。図３は、内輪３０のみの軸方向断面図である。図４は、図３の右側から見た図、すなわち、内輪３０の軸方向視図である。

図３および図４に示すように、ボール４０が内輪ボール溝３２を移動した場合におけるボール４０の中心の軌跡２０１、２０２は、図１の外輪２０のカップ奥側（図２の左側）においては内輪３０の軸心Ｘ２に平行とされている。また、当該ボール４０の中心の軌跡２０１、２０２は、外輪２０のカップ開口側（図２の右側）においては、カップ開口側に行くに従って半径が小さくなるような円弧状をなす。そして、内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２−１）、P.C.R（２−２）は、上記ボール４０の中心の軌跡２０１、２０２のうち、外輪２０のカップ奥側において内輪３０の軸心Ｘ２に平行となる部分の半径である。

ここで、それぞれの内輪ボール溝３２を、図４において、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆと示し、順に、上部、右上部、右下部、下部、左下部、左上部を称する。

そして、内輪ボール溝３２のうち上部３２ａ、右下部３２ｃおよび左下部３２ｅの３個におけるピッチ円半径P.C.R（２−１）は、図４の塗潰し丸印（●）にて示すように、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）よりも小さく設定されている。つまり、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）よりも小さく設定されている内輪ボール溝３２ａ、３２ｃ、３２ｅは、周方向に等間隔（本実施形態では１２０度間隔）に配置されている。

一方、内輪ボール溝３２のうち右上部３２ｂ、下部３２ｄおよび左上部３２ｆの３個におけるピッチ円半径P.C.R（２−２）は、図４の白抜き丸印（○）にて示すように、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）よりも大きく設定されている。外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）よりも大きく設定されている内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆは、周方向に等間隔（本実施形態では１２０度間隔）に配置されている。そして、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）よりも小さく設定されている内輪ボール溝３２ａ、３２ｃ、３２ｅと、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）よりも大きく設定されている内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆとは、交互に配置されている。

外輪ボール溝２３とそれぞれの内輪ボール溝３２とを上記のように設定することで、以下のようになる。ここで、外輪ボール溝２３とそれに対向する内輪ボール溝３２の組のうち、内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２−１）に設定されている内輪ボール溝３２ａ、３２ｃ、３２ｅとの組を、「第一の組」と称する。一方、外輪ボール溝２３とそれに対向する内輪ボール溝３２の組のうち、内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２−２）に設定されている内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆとの組を、「第二の組」と称する。

そして、第一の組においては、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）より、内輪ボール溝３２ａ、３２ｃ、３２ｅのピッチ円半径P.C.R（２−１）が小さいため、ボール４０を外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２ａ、３２ｃ、３２ｅに配置した状態において、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２ａ、３２ｃ、３２ｅがボール４０に対して、クリアランスを形成することになる。

一方、第二の組においては、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）より、内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆのピッチ円半径P.C.R（２−２）が大きいため、ボール４０を外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆに配置した状態において、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆがボール４０に対して、予圧がかけられた状態となる。

ここで、図５において、外輪ボール溝２３、内輪ボール溝３２、ボール４０の軸方向位置の関係について説明する。図５は、外輪ボール溝２３、内輪ボール溝３２、ボール４０および保持器５０の部分的な模式図である。図５においては、内輪ボール溝３２のうち、内輪ボール溝３２ａの溝底線を実線にて示し、内輪ボール溝３２ｂの溝底線を破線にて示す。

内輪ボール溝３２ａと外輪ボール溝３２の第一の組においては、ボール４０は、図５に示す位置付近に位置する。一方、内輪ボール溝３２ｂと外輪ボール溝３２の第二の組においては、ボール４０が図５の状態より右側へ、内輪３２が図５の状態より左側へ、それぞれ移動するように力がかかる。そのため、外輪ボール溝２３、内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆとボール４０との間で予圧がかけられている第二の組においては、外輪２０と、内輪３０と、ボール４０と、保持器５０の軸方向のガタがなくなるように、それぞれの相対位置が位置決めされるようになる。このように、第二の組の部位において、軸方向のガタが抑制される結果、回転方向のガタが抑制される。

上記のように、第二の組の部位において、軸方向のガタが抑制されることによる効果について、図６を参照して以下に説明する。図６は、外輪２０と内輪３０との回転差に対する、外輪２０と内輪３０との間で伝達されるトルクの関係を示す。そして、図６の実線は、本実施形態のボール形等速ジョイント１０の挙動を示し、図６の破線は、従来、すなわち、本実施形態における内輪ボール溝３２が全てピッチ円半径P.C.R（２−１）である場合の挙動を示す。すなわち、この従来のボール形等速ジョイントとは、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２の組の全てがボール４０に対して、同一のクリアランスを形成されたものである。

図６に示すように、本実施形態のように、回転方向のガタが抑制された状態においては、外輪２０と内輪３０との回転差が零付近においても、トルクが必ず変化している状態となる。これに対して、従来の構成では、外輪２０と内輪３０との回転差が零付近において、トルクが変化していない部分が存在する。つまり、従来の構成では、トルクかかる方向が変化する際に、バックラッシュを生じることになる。

特に、本実施形態においては、第二の組において、ボール４０に対して予圧をかけている状態とすることで、バックラッシュをより効果的に抑制することができる。さらに、ボール４０に対して予圧をかけている第二の組が、周方向に等間隔に配置されているため、外輪２０と内輪３０との回転差が小さい状態においてトルクの伝達が良好となる。これは、外輪２０と内輪３０との回転差が小さい状態において、第二の組におけるボール４０が主としてトルク伝達をするため、トルク伝達を行う箇所が周方向に等間隔に位置することで、均等にトルク伝達がされるためである。

次に、本実施形態のボール形等速ジョイント１０の製造方法について説明する。まず、外輪２０と内輪３０との間に保持器５０が配置されるように、外輪２０、内輪３０および保持器５０を配置する（配置工程）。このとき、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２とが対向するように、且つ、対向する外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２との間に、保持器５０の窓部５３が位置するように、それぞれ配置する。

続いて、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２ａ、３２ｃ、３２ｅの組である第一の組の３箇所に、ボール４０を挿入する（第一ボール挿入工程）。それぞれのボール４０を挿入する際には、外輪２０、内輪３０および保持器５０をそれぞれ傾けた状態にして、保持器５０の窓部５３にボール４０を挿入するようにしながら行う。続いて、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆの組である第二の組の３箇所に、ボール４０を挿入する（第二ボール挿入工程）。このようにして、全てのボール４０を挿入して、ボール形等速ジョイント１０の組付けが完成する。

上記のように、ボール４０は、まず、第一の組に挿入され、その後に、第二の組に挿入されている。つまり、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２とボール４０との間にクリアランスが形成される組から、ボール４０を挿入している。従って、これら３個のボール４０は、容易に挿入できる。そして、第一の組は、周方向に等間隔に配置されている。従って、３個のボール４０を第一の組に挿入した状態において、外輪２０、内輪３０および保持器５０の相対位置関係は、ある程度位置決めされている。ただし、クリアランスの分、ガタを有している。

そして、第一ボール挿入工程の後の状態において、外輪２０、内輪３０および保持器５０がある程度位置決めされている状態において、残りの３個のボール４０を第二の組に挿入している。ただし、残りの３個のボール４０は、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２に対して予圧がかけられる状態となる。通常は、予圧がかけられる部位へのボール４０の挿入は容易ではないが、既に、３個のボール４０が挿入されている状態であるため、残りのボール４０を予圧がかけられる部位へ挿入することは、それほど困難ではない。つまり、ボール４０の組付性が良好となる。従って、本実施形態によれば、予圧がかけられる部位へのボール４０の挿入が比較的容易に行うことができ、且つ、ボール４０に対して予圧がかけられることによりバックラッシュを抑制できる。

＜変形態様＞
上記の実施形態においては、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２の第二の組において、内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２−２）が外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）よりも大きく設定した。つまり、この第二の組においては、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２ｂ、３２ｄ、３２ｆがボール４０に対して予圧をかける状態とした。

この他に、第二の組においても、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２がボール４０に対して予圧がかけられる状態ではなく、クリアランスが設けられる状態とすることもできる。ただし、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２の第二の組においては、内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２−２）が外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）より小さく、且つ、第一の組における外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）と内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２−１）との差より小さく設定される。つまり、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２とボール４０との間のクリアランスが、組毎にそれぞれ異なる。

この場合、上記実施形態の予圧がかけられている状態に比べて、予圧がなくクリアランスが設けられているため、上記実施形態ほどのバックラッシュ抑制効果は奏しない。ただし、第二の組における当該クリアランスを小さくすればするほど、バックラッシュ抑制効果は大きくなる。さらに、第二の組における当該クリアランスが小さいため、第二の組にボール４０を挿入することは容易ではない。しかし、上記実施形態と同様に、当該クリアランスの大きな第一の組にボール４０を挿入した後に、当該クリアランスの小さな第二の組にボール４０を挿入することで、比較的容易にボール４０を挿入できる。

また、上記実施形態においては、全ての外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）を同一としたが、これに限られるものではない。本発明は、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）と内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２）の差が、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２の組毎に異なるように設定することが本旨である。上記実施形態においては、全ての外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）を同一とし、内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２）をそれぞれ異なるように設定することで、上記本旨を達成した。

この他に、全ての内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.R（２）を同一とし、外輪ボール溝２３のピッチ円半径P.C.R（１）をそれぞれ異なるように設定することで、上記本発明の本旨を達成することもできる。この場合、上記実施形態における、内輪ボール溝３２ａ〜３２ｆの関係を、実質的に、それぞれの外輪ボール溝２３に置き換えることになる。

また、外輪ボール溝２３および内輪ボール溝３２のピッチ円半径P.C.Rの何れかを同一に設定するのではなく、外輪ボール溝２３のピッチ円半径がそれぞれ異なり、且つ、内輪ボール溝３２のピッチ円半径がそれぞれ異なるように設定することで、上記本発明の本旨を達成することもできる。

ただし、外輪ボール溝２３と内輪ボール溝３２の何れか一方のピッチ円半径を同一とした方が、製造コストを低減できる。さらに、それぞれの内輪ボール溝３２のピッチ円半径を異なるようにし、外輪ボール溝２３のピッチ円半径を同一とすることが、最も加工性の観点から良好である。

ボール形等速ジョイント１０の軸方向断面図である。 外輪２０のみの軸方向断面図である。 内輪３０のみの軸方向断面図である。 図３の右側から見た図、すなわち、内輪３０の軸方向視図である。 外輪ボール溝２３、内輪ボール溝３２、ボール４０および保持器５０の部分的な模式図である。 外輪２０と内輪３０との回転差に対する、外輪２０と内輪３０との間で伝達されるトルクの関係を示す。

符号の説明

１０：ボール形等速ジョイント
２０：外輪、 ２１：連結軸、 ２２：最内周面、 ２３：外輪ボール溝
３０：内輪、 ３１：最外周面
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆ：内輪ボール溝
３３：内周スプライン
４０：ボール、 ５０：保持器、 ５３：窓部
１００、２０１、２０２：ボール４０の中心の軌跡

Claims (10)

1. カップ状からなり、球面凹状内周面に外輪軸方向に延伸し且つ外輪軸直交方向断面が円弧凹状からなる複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、
   環状からなり、球面凸状外周面に内輪軸方向に延伸し且つ内輪軸直交方向断面が円弧凹状からなり前記外輪ボール溝と同数の内輪ボール溝が形成され、前記外輪の内側に配置される内輪と、
   それぞれの前記外輪ボール溝およびそれぞれの前記内輪ボール溝に対して周方向に係合し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、
   環状からなり、前記外輪と前記内輪との間に配置され、周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部が形成された保持器と、
   を備えるボール形等速ジョイントにおいて、
   対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝における前記外輪ボール溝のピッチ円半径と前記内輪ボール溝のピッチ円半径の差が、それぞれ対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝との組毎に異なるように設定されたことを特徴とするボール形等速ジョイント。
2. 前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第一の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく設定され、
   前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第二の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より大きく設定されている請求項１に記載のボール形等速ジョイント。
3. 前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第一の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく設定され、
   前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第二の組においては、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく、且つ、前記第一の組における前記外輪ボール溝のピッチ円半径と前記内輪ボール溝のピッチ円半径との差より小さく設定されている請求項１に記載のボール形等速ジョイント。
4. 前記第一の組は、周方向に等間隔に配置されている請求項２または３に記載のボール形等速ジョイント。
5. 前記第二の組は、周方向に等間隔に配置されている請求項２〜４の何れか一項に記載のボール形等速ジョイント。
6. 前記第一の組と前記第二の組は、周方向に交互に配置されている請求項２〜５の何れか一項に記載のボール形等速ジョイント。
7. 全ての前記外輪ボール溝のピッチ円半径は、同一に設定され、
   それぞれの前記内輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定される請求項１〜６の何れか一項に記載のボール形等速ジョイント。
8. 全ての前記内輪ボール溝のピッチ円半径は、同一に設定され、
   それぞれの前記外輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定される請求項１〜６の何れか一項に記載のボール形等速ジョイント。
9. それぞれの前記外輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定され、
   それぞれの前記内輪ボール溝のピッチ円半径は、異なるように設定される請求項１〜６の何れか一項に記載のボール形等速ジョイント。
10. カップ状からなり、球面凹状内周面に外輪軸方向に延伸し且つ外輪軸直交方向断面が円弧凹状からなる複数の外輪ボール溝が形成された外輪と、
    環状からなり、球面凸状外周面に内輪軸方向に延伸し且つ内輪軸直交方向断面が円弧凹状からなり前記外輪ボール溝と同数の内輪ボール溝が形成され、前記外輪の内側に配置される内輪と、
    それぞれの前記外輪ボール溝およびそれぞれの前記内輪ボール溝に対して周方向に係合し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、
    環状からなり、前記外輪と前記内輪との間に配置され、周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部が形成された保持器と、
    を備えるボール形等速ジョイントの製造方法であって、
    対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝における前記外輪ボール溝のピッチ円半径と前記内輪ボール溝のピッチ円半径の差が、それぞれ対向する前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝との組毎に異なるように設定されており、
    前記外輪と前記内輪との間に前記保持器が配置されるように、前記外輪、前記内輪および前記保持器を配置する配置工程と、
    前記配置工程の後に、前記外輪ボール溝のピッチ円半径が前記内輪ボール溝のピッチ円半径より大きな前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第一の組に、前記ボールを挿入する第一ボール挿入工程と、
    前記第一ボール挿入工程の後に、残りの前記外輪ボール溝と前記内輪ボール溝の第二の組に、前記ボールを挿入する第二ボール挿入工程と、
    を備え、
    前記第二の組は、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より大きく設定されているか、もしくは、前記内輪ボール溝のピッチ円半径が前記外輪ボール溝のピッチ円半径より小さく且つ前記第一の組における前記外輪ボール溝のピッチ円半径と前記内輪ボール溝のピッチ円半径との差より小さく設定されていることを特徴とするボール形等速ジョイントの製造方法。