JP2009522524A - コレット接続部を有する直接トルクフロー式等速ジョイント - Google Patents

Abstract

直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタは、アウターボールトラックを有するアウタージョイント部と、インナーボールトラックを有するインナージョイント部と、ケージと、複数のボールとを含む。インナージョイント部は、ケージ内に保持された複数のボールとアウタージョイント部に回転固定方式で連接可能に固定される。インナージョイント部は、前方部分と、インナーボアと、コレット延長部と、少なくとも１つのスロットとを含む。コレット延長部は、インナーボールトラックからインナージョイント部の前方部分に延びる。スロットは、インナージョイント部の外側表面とインナーボアとの間で前方部分からコレット延長部内に延び、インナージョイント部のコレット延長部は、提供される駆動ユニットのジャーナルシャフトに選択的に取り付けるために圧縮可能である。

Description

本発明は、一般に、自動車用シャフトジョイントに関し、より詳細には、コレット接続部を有する直接トルクフロー式等速ジョイントに関する。

ドライブユニットにシャフトを接続する等速ジョイントは、自動車において一般的な構成部品である。ドライブユニットは通常、ジョイントを受けるための出力シャフト又は入力シャフトを有する。通常、ドライブユニットは、車軸、トランスファーケース、動力伝達装置、動力取出装置、又は他のトルクデバイスであり、これらは全て自動車における一般的な構成部品である。通常、１つ又はそれ以上のジョイントがシャフトに組み付けられて、プロペラ又はドライブシャフト組立体を形成する。例として、一方端で動力伝達装置の出力シャフトに接続され、他方端でディファレンシャルの入力シャフトに接続されているのがプロペラシャフト組立体である。シャフトは、中実又は管状であり、その両端は、ジョイントのインナーレースにシャフトを取り付け、これによりアウターレースのドライブユニットへの接続を可能にするようになっている。ジョイントのインナーレースは通常、シャフトに圧入、スプライン結合、又はピン止めされ、ジョイントのアウターレースを特定のドライブユニットのハブコネクタ、フランジ、又はスタブシャフトにボルト締め又は圧入できるようにしている。プロペラシャフトの他方端では、２つのドライブユニットの間にシャフトを接続する際、第２のドライブユニットに対して同様の標準的すなわち従来的な接続が行われる。このようにしてドライブユニットに等速ジョイントを介してシャフトを接続することは、従来的な接続である。直接トルクフロー（ＤＴＦ:direct torque flow）接続は、従来の接続に優る利点及び改善を有する新規の接続方式である。

ＤＴＦ接続は、異なるジョイント間に延びるシャフトにアウターレースが接続され、インナーレースがドライブユニットに接続可能である点で、従来の接続とは異なる。ＤＴＦ接続の１つの例では、ＣＶＪのアウターレースがプロペラシャフトに摩擦溶接され、ＣＶＪのインナーレースが動力伝達装置のジャーナルシャフトに接続可能な雌型スプラインを含むようになっている。ＣＶＪのインナーレースは、ジャーナルシャフトに直接スプライン接続されることにより回転可能に固定され、これにより動力伝達装置への間接的接続が得られる。ＣＶＪをシャフト上に保持するために、インナーレースとシャフトとの間に軸方向の保持が必要となる。例えば、インナーレース内とシャフト上で溝に係合するサークリップを利用して、２つの部品を保持することができる。しかしながら、所与のトルク伝達能力に対して接続境界面でのジョイントの軸方向及び半径方向の間隙が損なわれる可能性がある。更に、このタイプの接続は設置、検査、又はサービスが困難な場合がある。

上記に示した制限を克服するＤＴＦ ＣＶＪを有することが有利となるであろう。加えて、所与のトルク伝達能力に対して軸方向及び半径方向の間隙を低減させながら、ドライブユニットへの間接的接続を可能にするＤＴＦ ＣＶＪを有することは有利であろう。更に、接続境界面での設置、検査、又はサービスを改善したＤＴＦ ＣＶＪを提供することも有利であろう。

従って、本発明は、コレット接続部を有する直接トルクフロー式等速ジョイント（ＤＴＦ ＣＶＪ）を提供する。ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタは、半径方向及び軸方向の間隙を低減させながら、動力伝達装置、トランスファーケース、又は車軸などの駆動ユニットのシャフトに直接雌型又は間接接続を提供するインナージョイント部から軸方向に延びるネック部又は延長部を有する。ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタは、接続境界面で設置、検査、又はサービスの改善を提供することにより、更なるフレキシビリティを可能にする。

第１のシャフトと、アウタージョイント部と、複数のボールと、インナージョイント部とを含む、直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタが提供される。アウタージョイント部は第１のシャフトに接続される。アウタージョイント部は、ボアと、該ボア内に配置される複数のボールとを含む。インナージョイント部は、外側表面と、該外側表面上に配置された対応する複数のボールトラックと、前方部分と、インナーボアと、コレット延長部と、少なくとも１つのスロットとを含む。インナージョイント部は、複数のボールとアウタージョイント部に回転固定方式で連接可能に固定される。コレット延長部は、複数のボールトラックからインナージョイント部の前方部分に延びる。少なくとも１つのスロットが、インナージョイント部の外側表面とインナーボアとの間で前方部分からコレット延長部内に延びる。インナージョイント部のコレット延長部は、提供される駆動ユニットのジャーナルシャフトに選択的に取り付けるために圧縮可能である。本発明の３つの実施形態を以下で説明する。

本発明は、添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することで最も良く理解されるであろう。

ここで、本発明をより完全に理解するために、添付図面においてより詳細に示され且つ本発明の例証として以下に記載される実施形態について述べる。

以下の説明では、１つ又はそれ以上の構成の実施形態について種々の動作パラメータや構成部品が記載される。これらの特定のパラメータと構成部品は、例証として含められ、限定を意味するものではない。

本発明は、車両用のコレット接続部を有する直接トルクフロー等速ジョイントに関して説明しているが、以下の装置は、自動車用駆動軸、プロペラシャフトを使用するモーターシステム、又はトルク伝達のためにプロペラシャフト組立体を必要とする他の車両や非車両の用途を含む種々の目的に適合させることができる。

典型的な四輪駆動車用の例示的な駆動システム１２が図１に示されている。四輪駆動システムが図示され説明されるが、本明細書で提示される概念は、後輪駆動のみの車両、前輪駆動のみの車両、全輪駆動車両、及び四輪駆動車両を含む単一駆動ユニットシステム又は複数駆動ユニットシステムに適用することができる。この例において、駆動システム１２は、動力伝達装置１６に接続されたエンジン１４と、動力取出装置１８とを含む。フロントディファレンシャル２０は、右側ハーフシャフト２２と左側ハーフシャフト２４を有し、各々が車輪に接続されて車輪に動力を伝達する。右側ハーフシャフト２２と左側ハーフシャフト２４の両端には等速ジョイント１０がある。プロペラシャフト２６は、フロントディファレンシャル２０をリアディファレンシャル２８に接続する。ここでリアディファレンシャル２８は、後部右側シャフト３０と後部左側シャフト３２を含み、これらの各々は、その一方端上に車輪を含む。等速ジョイント１０は、車輪とリアディファレンシャル２８を接続するハーフシャフト３０、３２の両端に配置されている。図１に示すプロペラシャフト２６は、３点式のプロペラシャフトであり、複数のカルダンジョイント３４と１つの高速等速ジョイント１０とを含む。プロペラシャフト２６は、相互接続シャフト２３、２５、２７を含む。等速ジョイント１０は、車両の操舵、サスペンションの上昇及び下降に起因して車輪又はプロペラシャフト２６の角度が変化した場合でも、プロペラシャフト２６を介して車輪に動力を伝達する。等速ジョイント１０は、プランジング・トリポード、クロスグルーブ型ジョイント、固定ボールジョイント、固定トリポードジョイント、又はダブルオフセットジョイントのような既知の標準的なタイプの何れかとすることができ、これら全ては、等速ジョイント１０の様々な変形形態として当該技術分野で一般的に知られている用語である。等速ジョイント１０は、自動車の両方のハーフシャフト、相互接続シャフト、プロペラシャフトにおいて、これらの車両の日常的な運転中に通常生じる角度で等速伝達を可能にする。任意選択的に、各カルダンジョイント３４は、等速ジョイントタイプを含む他の何れかの好適なタイプのジョイントで置き換えることができる。コレット接続部を有する直接トルクフロー式等速ジョイントを利用することで、上記で言及したジョイント配置の何れかに利益をもたらすことができる。

シャフト２２、２３、２４、２５、２７、３０、３２は、中実又は管状とすることができ、その両端は、各シャフトを従来の接続に従ってジョイントのインナーレースに取り付け、これによりアウターレース又はインナーレースを特定の用途向けに必要に応じて各ドライブユニットハブコネクタ３６、フランジ３８、又はスタブシャフト４０に接続できるようにされている。従って、図１で認められる従来の接続の何れかは、本発明の第１の実施形態（図２）、第２の実施形態（図６）、又は第３の実施形態（図７）による直接トルクフロー接続とすることができる。

図２、６、７で与えられる本発明の第１、第２、第３の実施形態の説明を完全にするために、用語「直接トルクフロー（ＤＴＦ）接続」とは、等速ジョイント（ＣＶＪ）のインナーレースから一般に顧客により提供されるディファレンシャル、動力伝達装置又はトランスファーケースのシャフトまでの接続を意味する。接続は通常、当業者には理解できるように、その設計特徴がロバストであることからスプラインの形態をとる。しかしながら、インナーレースとシャフトとの間の固定及び解除可能接続を含む他の接続形態も適切である。嵌合鍵接続は、インナーレースとシャフトとの間の解除可能コネクタの非限定的な単なる１つの例である。従って、ＤＴＦ接続は、上述の従来の接続とは異なり、限定ではないが、ディファレンシャル、動力伝達装置、又はトランスファーケースなどの駆動ユニットのシャフトに結合するインナーレースを意味する。接続タイプは、引用により本明細書に組み込まれる米国特許出願番号：［ＧＫＮ Ｄｏｃｋｅｔ Ｎｏ．：Ｇ００４４８／ＵＳ］で記載されるＤＴＦ接続タイプの２つの形式、すなわち直接型と間接型に分けることができる。ＤＴＦ直接接続は、駆動ユニットに対して雄型接続を提供するためにインナージョイント部上で拡張シャフトを利用する。ＤＴＦ間接接続は、図２、６、７に示すような駆動ユニットのシャフトに対して雌型接続を提供するためにインナージョイント部上で雌結合を利用する。

また、本明細書で使用されるように、ＤＴＦコネクタとは、ＤＴＦシャフト組立体を形成するシャフトに結合されたジョイントを意味する。ディファレンシャルのシャフトのみと共に、例えば、ＤＴＦコネクタが組み合わされてＤＴＦ接続を形成する。駆動ユニットのシャフトは、何れかの入力又は出力駆動ユニットのシャフトを含むことができ、必ずしもディファレンシャル、動力伝達装置、又はトランスファーケースのシャフトに限定される訳ではないことは認められるであろう。

図２、６、７は、最初は、これらの詳細事項が互いにほぼ一致する範囲までは以下に合同で説明する。図２、６、７は各々、ディファレンシャル１１０のシャフトジャーナル１１１に組み付けられた異なるＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０を示している。シャフトジャーナル１１１は、ハウジング１１４内の軸受１１３により支持され、該ハウジングは、この事例では自動車のディファレンシャル駆動ユニット内のハウジングの形態で図示されている。軸受１１３は、シャフトジャーナル１１１のネジ部にネジ止めされているテンションナット１１８により軸方向に張力が加えられる。テンションナット１１８は、シャフトシール１２０により車軸ハウジング１１４に対してシールされる。テンションナット１１８に固定されたカバー１１９を手段として、損傷に対してシャフトシールが保護される。シャフトシール１１１は、ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０の１つを受けるための歯付き又はスプライン結合のシャフト部分１１６を含む。一般に、異なるＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０の各々は、アウタージョイント部５６のカラー５８によりプロペラシャフト（図示せず）に溶接されるアウタージョイント部５６と、インナージョイント部６０、１６０、２６０と、トルク伝達ボール６２と、ボールケージ６４とを含む。

アウタージョイント部５６は一般に、全体を貫通する円周形状又は半球形のボア６６を有する。アウタージョイント部５６の外周全体の周りの少なくとも１つの円周チャネル７０に配置されている。アウタージョイント部５６は、一般に鋼材から作られるが、アウタージョイント部５６に何れかの他のタイプの金属材料、硬質セラミック、プラスチック、又は複合材料などを用いることもできる点に留意されたい。本材料は、ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０の大きな速度、温度、接触圧に耐えることができることが必要である。アウタージョイント部５６はまた、その内側表面６９に配置された複数の軸方向に対向するボールトラック７２を含む。トラック７２は、一般に、アウタージョイント部５６の内側表面６９内で球状経路を形成する。トラック７２は軸方向に対向し、ボールトラック７２の一方の半部分が、ボールトラック７２の他方の半部分の反対側にあるアウタージョイント部５６の側部に対して幾つかのパターンで開くようにされている。任意選択的に、種々のタイプのＣＶＪにおいて、ボールトラック７２は全てアウターレースの同じ側部状に開き、又は軸方向に整列している。また、ボールトラック７２は、圧力角を提供し且つ整合性が維持されるゴシックアーチ形又は楕円形のものとすることができ、又は、当業者には理解されるように他の形状であってもよい。更に、アウタージョイント部５６の内側表面６９上のボールトラック７２はまた、ダブルオフセットトラックとすることができる。図に示した実施形態は、ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０内に合計８つのボールを有する、４プラス４等速ジョイントである点に留意されたい。更にまた、ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタは、限定ではないが、他の固定又はプランジングＣＶＪを含む、ＶＬ、ＲＦ、ＡＣ、ＤＯ、又はトリポード型ジョイントを含む固定又はプランジングＣＶＪとすることができる。しかしながら、本発明によるＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０の特徴の全てを取り入れた何らかの数のボールを有するジョイントを作ることも企図される点に留意されたい。

３つの実施形態のインナージョイント部６０、１６０、２６０の各々は、一般に円周形状を有する。インナージョイント部６０、１６０、２６０の各々は、アウタージョイント部５６のボア６６内に配列されている。インナージョイント部６０、１６０、２６０の各々は、コレット延長部（以下で説明する）と、シャフト１１１の歯付き又はスプライン結合のシャフト部分１１６に回転固定方式でＣＶＪを軸方向に保持するための複数のスプライン７６を有するインナーボア７４とを含む。インナージョイント部６０、１６０、２６０をシャフト１１１と共に回転可能に保持することは、当業者には理解されるように他の方法で実現することができる。インナージョイント部６０をシャフト１１１と共に軸方向に保持することは、本発明において以下で説明する。インナージョイント部６０の外側表面７８は、軸方向に対向する複数のボールトラック８０を含む。ボールトラック８０は一般に球形を有し、且つアウタージョイント部５６のボールトラック７２と整列され、アウタージョイント部５６上で直接整列されたボールトラック７２と類似の又は同じ方向に軸方向角が開いているようにする。インナージョイント部６０の外側球状面上のボールトラック８０は、ボールトラック８０の一方の半部分が軸方向で一方向に向けられ、ボールトラック８０の他方の半部分は、軸方向で反対方向に向けられている。ボールトラック８０は、アウタージョイント部５６のボールトラック７２の外周と一致した関係でインナーレース６０の外周の周りを交互するパターンで開くことになる。１つの実施形態において、インナージョイント部６０は、鋼材で作られるが、他の何れかの金属複合材、硬質プラスチック、セラミック、その他を用いることもできる。

ボールケージ６４は一般にリング状の外観を有する。ボールケージ６４は、これらの実施形態ではアウタージョイント部５６の内側表面と接触しないようにアウタージョイント部５６のボア６６内に配列される。ケージ６４は、表面を貫通する複数の長円形オリフィス又はウィンドウ６５を有する。ウィンドウ６５の数は、異なるＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０のアウタージョイント部５６及びインナージョイント部６０上のボールトラック７２、８０の数と一致し、従って、本発明の実施形態では８つのウィンドウ６５がある。しかしながら、ボールとウィンドウの数は異なっていてもよい。ケージ６４とインナージョイント部６０は、鋼材で作られるのが好ましいが、他の何れかの硬質金属材料、プラスチック、複合材、セラミック、その他を用いてもよい。

等速ジョイント５０は複数のボール６２を含む。ボール６２は各々、ケージ６４のウィンドウ６５の各々内に配列されるとともに、アウタージョイント部５６及びインナージョイント部６０のそれぞれのボールトラック７２内に配列される。しかしながら、１つよりも多いボールをウィンドウ６５の各々内に配列することができ、又はウィンドウ６５内にボールが存在しなくてもよい点は理解されるであろう。従って、ボール６２は、同じ方向に整列した軸方向に対向するトラック７２、８０内で転動することができる。

ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０は、一方端にグリースキャップ又は障壁部（図示せず）を含むことができる。障壁部は、一般に、金属材料から作られるが、何らかのプラスチック、ゴム、セラミック、又は複合材料を用いてもよい。障壁部は、アウタージョイント部５６とプロペラシャフト（図示せず）との間に圧入され、又は一体的に構成される。しかしながら、締結具、接合、その他など、他の何れかの既知の方法を用いてもよい。障壁部は、潤滑剤として使用されるグリースがＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０内に確実に留まるようにする。また、シャフトジャーナル１１１とインナージョイント部６０との間には、シャフトキャップ８２を挿入することができ、該シャフトキャップは、ハウジング１１４に向けてジョイントをシールし、より詳細には、ジョイント内にグリースを封じ込める。任意選択的であるが、障壁部又はアウタージョイント部５６を介して通気口８３を配置して何らかの内部圧力を放圧することができ、更に通気口８３はバルブ（図示せず）を含むことができる。

ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０は、内部部品のための保護障壁を提供するブーツ８６を含む。ブーツ８６の第１の端部８７は、アウタージョイント部５６にその外側表面６８上の円周チャネル７０を介して接続されている。ブーツクランプ、締結具、その他など、何れかの既知の固定方法を用いて、アウタージョイント部５６の周りにブーツ８６を保持することができる。しかしながら、この実施形態では、ブーツ８６の第１の端部８７は、シュラウドクランプ部材８９を用いてアウタージョイント部５６に固定される。ブーツ８６は、ほぼ部分的に半球形で第１の端部８７と第２の端部８８との間を延びて、コネクタ５０、１５０、２５０の各々が回転可能に連接するときにブーツ８６が屈曲できるようになっている。ブーツ８６は、一般にウレタン材料で作られるが、織物、プラスチック、ＴＰＥ、又はゴムなどの他の何らかの柔軟な材料をブーツ８６に用いてもよい。ブーツ８６の第２の端部８８は、インナージョイント部６０、１６０、２６０に円周チャネル又はクランプ部分８５を介して接続される。同様に認識されるように、ブーツ８６の第２の端部８８は、当業者には公知の何らかのクランプタイプを用いて、インナージョイント部６０、１６０、２６０の外側表面６８の何れかの部分に接続される。シュラウドクランプ部材８９はまた、ブーツ８６に対して支持をもたらすと同時に、周囲からの更なる保護を提供する。ここで、本発明の第１の実施形態（図２）、第２の実施形態（図６）、又は第３の実施形態（図７）において、本発明のＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０、１５０、２５０の各々を説明する。

図２は、本発明の直接トルクフロー等速ジョイントコレットコネクタ５０の第１の実施形態を示している。コレット延長部６１を有するインナージョイント部６０を示す図３と、第１のコンプレッションナットを有する図４とを同時に参照することができ、これらの図は両方とも本発明の実施形態に従う。インナージョイント部６０は、コレット延長部６１と１つ又はそれ以上のリリーフスロット９１を含む。コレット延長部６１は、接続されることになる駆動ユニットの概略的方向でインナージョイント部６０を軸方向に延び、一般的にはボールトラック８０を越えて延びる。コレット延長部６１は、外側表面７８上にコレットネジ部９３と、そこからコレットネジ部９３が始まることができる前方部９２とを含む。１つ又はそれ以上のリリーフスロット９１は、外側表面７８とインナージョイント部６０のインナーボア７４との間で前方部９２からコレット延長部内に延びる。１つ又はそれ以上のリリーフスロット９１により、リリーフスロット９１の外側表面７８に圧縮力が加わったときに、リリーフスロット９１に沿ってインナーボア７４を縮小させ、これによりＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０をコレット延長部６１にクランプし且つ軸方向に保持することができるようになる。インナージョイント部６０を圧縮してシャフトジャーナル１１１上で軸方向に保持させる目的に役立たせるために、幾つかのスロット９１を用いることができる点は理解されるであろう。また、１つ又はそれ以上のスロット９１は、コレット延長部６１内に軸方向に延びることができ、又は、ある一般化された軸方向でコレット延長部６１内に軸方向に延びることができ、必須ではないが、スロット９１は、コレット延長部６１の周囲で均等に間隔を置いて配置することができる。任意選択的に、２つ又は４つのスロットが存在することができ、この場合、スロットは、それぞれ互いに１８０度又は９０度離間して配置することができる。一般に、スロット９１は、圧縮印加時にコレット延長部６１を縮めることができる点は理解される。

圧縮力は、第１の圧縮ナット９０によりインナージョイント部６０のコレット延長部６１に加えることができる。圧縮ナット９０は、インナージョイント部６０を受けるための陥凹面９４と、インナージョイント部６０のコレットネジ部９３を係合するための圧縮ネジ山９５とを含む。従って、圧縮ナット９０はインナージョイント部６０を圧縮係合することができ、これにより、接続時にＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０を駆動ユニットのシャフトジャーナル１１１に軸方向に保持することが可能になる。圧縮ネジ山９５は、例えば限定ではないがキャッスルナットのような、当業者には理解されるように、軸方向保持のためにインナージョイント部６０を圧縮することができる何れかのネジ山設計を含むことができる。更に、圧縮ナット９０は、長円形状を有することができ、或いは、圧縮ナット又はインナージョイント部のねじ山は、先細とことができ、保持のために必要な圧縮力を与える幾何形状を与えることができる。更にまた、係合を向上させるために陥凹面９４を設けているが、これは必須ではない。

図５は、本発明の第１の実施形態に従って利益をもたらすために任意選択的に用いることができる第２の圧縮ナット３９０を示している。第２の圧縮ナット３９０により、インナージョイント部６０のコレット延長部６１に圧縮力を加えることができる。第２の圧縮ナット３９０は、インナージョイント部６０のコレットネジ部９３を係合するためのネジ山３９５と、インナージョイント部６０のコレット延長部６１を圧縮するための圧縮先細部３９６とを含む。圧縮先細部３９６は、円錐形で図示しているが、当業者には理解されるように、インナージョイント部６０に圧縮力を与えることできる何らかの形状とすることができる。従って、圧縮ナット３９０は、インナージョイント部６０を圧縮係合することができ、これにより、接続時にＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０を駆動ユニットのシャフトジャーナル１１１に軸方向に保持することが可能になる。

任意選択的に、インナージョイント部６０は、コレットネジ部９３と前方部９２との間でコレット延長部６１の外側表面７８上にコレット先細部（図示せず）を含んでもよい。コレット先細部（図示せず）を用いて、第２の圧縮ナット３９０の圧縮先細部３９６と係合したときに、ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ５０をシャフト１１１に圧縮保持するのに役立てることができる。

図６は、本発明の直接トルクフロー等速ジョイントコレットコネクタ１５０の第２の実施形態を示す。インナージョイント部６０は、コレット延長部１６１と、１つ又はそれ以上のリリーフスロット１９１とを含む。コレット延長部１６１は、ディファレンシャル１１０の概略的方向でインナージョイント部６０を軸方向に延び、一般にボールトラック８０を越えて延びる。コレット延長部１６１は、外側表面７８上にコレット先細部１９７を含み、インナージョイント部６０の前方部９２から延びる。１つ又はそれ以上のリリーフスロット１９１は、外側表面７８とインナージョイント部６０のインナーボア７４との間で前方部９２からコレット延長部内に延びる。１つ又はそれ以上のリリーフスロット１９１により、コレット延長部１６１の外側表面７８に圧縮力が加わったときに、リリーフスロット１９１に沿ってインナーボア７４を縮小させ、これによりＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ１５０をシャフトジャーナル１１１にクランプし且つ軸方向に保持することができるようになる。インナージョイント部６０を圧縮してシャフトジャーナル１１１上で軸方向に保持させる目的に役立たせるために、幾つかのスロット１９１を用いることができる点は理解されるであろう。また、１つ又はそれ以上のスロット１９１は、コレット延長部１６１内に軸方向に延びることができ、又は、何らかの一般化された軸方向でコレット延長部１６１内に軸方向に延びることができる。

圧縮力は、第３の圧縮ナット１９０によりインナージョイント部６０のコレット延長部１６１に加えることができる。圧縮ナット１９０は、インナージョイント部６０を圧縮係合するための圧縮先細部１９６と、シャフトジャーナル１１１のネジ部１１５を係合するためのネジ山１９５とを含む。従って、圧縮ナット１９０は、インナージョイント部６０を圧縮係合することができ、これにより、接続時にＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ１５０をディファレンシャル１１０のシャフトジャーナル１１１に軸方向に保持することが可能になる。また、インナージョイント部６０の圧縮を得るために、圧縮先細部１９６は、コレット先細部無しでコレット延長部を係合することができる。圧縮先細部１９６又はコレット先細部１９７は、円錐形で図示しているが、当業者には理解されるように、インナージョイント部６０に圧縮力を与えることができる何れかの形状とすることができる。

図７は、本発明の直接トルクフロー等速ジョイントコレットコネクタ２５０の第３の実施形態を示す。インナージョイント部６０は、コレット延長部２６１と、１つ又はそれ以上のリリーフスロット２９１とを含む。コレット延長部２６１は、ディファレンシャル１１０の概略的方向でインナージョイント部６０を軸方向に延び、一般に複数のボールトラック８０を越えて延びる。コレット延長部２６１は、外側表面７８上にコレット先細部２９７を含み、インナージョイント部６０の前方部９２から延びる。１つ又はそれ以上のリリーフスロット２９１は、外側表面７８とインナージョイント部６０のインナーボア７４との間で前方部９２からコレット延長部内に延びる。１つ又はそれ以上のリリーフスロット２９１により、コレット延長部２６１の外側表面７８に圧縮力が加わったときに、リリーフスロット２９１に沿ってインナーボア７４を縮小させ、これによりＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ２５０をシャフトジャーナル１１１にクランプし且つ軸方向に保持することができる。インナージョイント部６０を圧縮してシャフトジャーナル１１１上で軸方向に保持させる目的に役立たせるために、幾つかのスロット２９１を用いることができる点は理解されるであろう。また、１つ又はそれ以上のスロット２９１は、コレット延長部１６１内に軸方向に延びることができ、又は、何れかの一般化された軸方向でコレット延長部１６１内に軸方向に延びることができる。

圧縮力は、第４の圧縮ナット２９０によりインナージョイント部６０のコレット延長部２６１に加えることができる。圧縮ナット２９０は、インナージョイント部６０を圧縮係合するための圧縮先細部２９６と、シャフトジャーナル１１１のネジ部１１５を係合するためのネジ山２９５とを含む。従って、圧縮ナット２９０は、インナージョイント部６０を圧縮係合することができ、これにより、接続時にＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ２５０をディファレンシャル１１０のシャフトジャーナル１１１に軸方向に保持することが可能になる。また、インナージョイント部６０の圧縮を得るために、圧縮先細部２９６は、コレット先細部無しでコレット延長部を係合することができる。圧縮先細部２９６又はコレット先細部２９７は、円錐形で図示しているが、当業者には理解されるように、インナージョイント部６０に圧縮力を与えることできる何れかの形状とすることができる。

更に、第４の圧縮ナット２９０は、テンションナット１１８の溝１２１に圧着又は係止することができるロックキー又はタブ２９８を含む。図７に示すように、タブ２９８は、ＤＴＦ ＣＶＪコレットコネクタ２５０をディファレンシャル１１０に組み付けている間にテンションナット１１８の溝１２１を回転方向に通過することができる。図７Ａに示すように、タブ２９８は、溝１２１内に係止され、これによりシャフト１１１に対して圧縮ナット２９０を回転可能にロックする。圧縮ナット２９０はまた、当業者には理解されるように、シャフト１１１に対して解除可能にロックすることができる。

一般に、上述のように、第１の圧縮ナット９０及び第２の圧縮ナット３９０は、コレット延長部６１のねじ山を接続的に係合し、これに圧縮力を与える点は理解される。他方、第３の圧縮ナット１９０及び第４の圧縮ナット２９０は、シャフトジャーナル１１１のねじ山を接続的に係合し、コレット延長部１６１、２６１それぞれに圧縮力を与える。

他の種々のＤＴＦ部分の材料、結合、及び取扱は検討していないが、適切に選択を行うことは、当業者であれば良く理解されるであろう。

以上のことから、コレットコネクタを有する新規の改善された直接トルクフロー等速ジョイントが当該技術分野に提供されたことは理解することができたであろう。本発明を１つ又はそれ以上の実施形態に関連して説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことを理解されたい。反対に、本発明は、添付の請求項の精神及び範囲内に含めることができる全ての代替物、修正物、均等物を保護する。

本発明を利用して利益をもたらすことができる典型的な四輪駆動自動車の例示的な駆動システムの平面図である。 本発明の直接トルクフロー等速ジョイントコレットコネクタの第１の実施形態を示す図である。 本発明の第１の実施形態によるコレット延長部を有するインナージョイント部を示す図である。 本発明の第１の実施形態による第１の圧縮ナットを示す図である。 本発明の第１の実施形態により利益をもたらすために用いることができる第２の圧縮ナットを示す図である。 本発明の直接トルクフロー等速ジョイントコレットコネクタの第２の実施形態を示す図である。 本発明の直接トルクフロー等速ジョイントコレットコネクタの第３の実施形態を示す図である。 本発明の第３の実施形態によるロック位置にある第４の圧縮ナットを示す部分断面図である。

Claims (20)

1. 直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタであって、
   アウターボールトラックを有するアウタージョイント部と、
   外側表面と、前記アウタージョイント部に配置された対応するインナーボールトラックとを有するインナージョイント部と、
   ケージと、
   前記ケージ内に設けられ、前記インナーボールトラックとアウターボールトラックを係合する複数のボールと、
   を備え、
   前記インナージョイント部が、前方部分と、インナーボアと、前記インナーボールトラックから前記前方部分に延びるコレット延長部と、前記外側表面と前記インナーボアとの間で前記前方部分から前記コレット延長部内に延びる少なくとも１つのスロットとを含み、
   前記インナージョイント部のコレット延長部が、駆動ユニットに付随する第２のシャフトに選択的に取り付けるために圧縮可能である、
   ことを特徴とする直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
2. 前記１つ又はそれ以上のスロットが、前記コレット延長部内に軸方向に延びることを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
3. 前記１つ又はそれ以上のスロットが、前記コレット延長部上で互いにほぼ対向して間隔を置いて各々配置された２つのスロットであることを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
4. 前記１つ又はそれ以上のスロットが、前記コレット延長部上で互いに９０度間隔を置いて配置された４つのスロットであることを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
5. 前記インナージョイント部が、前記第２のシャフトに選択的に取り付けるため前記インナーボア上にスプライン部分を含むことを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
6. 前記インナージョイント部が、該インナージョイント部の前記外側表面上で前記コレット延長部に沿って前記前方部分から延びるコレットネジ部を含み、前記コレットネジ部が圧縮ナットを係合するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
7. 前記コレットネジ部を圧縮係合する圧縮ネジ山を有する圧縮ナットを更に含み、前記インナージョイント部のコレット延長部が前記第２のシャフトに選択的に取り付けられたときに保持されることを特徴とする請求項６に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
8. 前記インナージョイント部が、コレットネジ部とコレット先細部とを含み、前記コレット先細部が、前記インナージョイント部の外側表面上で前記コレット延長部に沿って前記前方部分から前記コレットネジ部まで延び、さらに前記コレット先細部は、前記コレットネジ部上にネジ止めされた圧縮ナットを圧縮係合するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
9. 圧縮ネジ山と圧縮先細部とを有する圧縮ナットを更に含み、前記圧縮先細部が前記コレット先細部を圧縮係合すると同時に、前記圧縮ネジ山が前記コレットネジ部を回転可能に係合することを特徴とする請求項８に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
10. 前記インナージョイント部が、前記インナージョイント部の外側表面上で前記コレット延長部に沿って前記前方部分から延びたコレット先細部を含み、前記コレット先細部が、圧縮ナットを圧縮係合するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
11. 第２のシャフトと圧縮ナットを有する駆動ユニットを更に含み、前記圧縮ナットが、圧縮先細部とナットネジ山とを有し、前記第２のシャフトがネジ部を有し、前記圧縮ナットの圧縮先細部が、前記第２のシャフトのネジ部と前記圧縮ナットのナットネジ山を回転可能に係合して前記コレット延長部を前記第２のシャフトに選択的に取り付けることにより、前記コレット延長部を圧縮係合することを特徴とする請求項１０に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
12. 前記第２のシャフトと圧縮ナットを有する駆動ユニットを更に含み、前記圧縮ナットが圧縮先細部とナットネジ山とを有し、前記第２のシャフトがネジ部を有し、前記圧縮ナットの圧縮先細部が、前記第２のシャフトのネジ部と前記圧縮ナットのナットネジ山を回転可能に係合して前記コレット延長部を前記第２のシャフトに選択的に取り付けることにより、前記コレット延長部のコレット先細部を圧縮係合することを特徴とする請求項１０に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
13. 第２のシャフト及び圧縮ナットを有する駆動ユニットを更に含み、前記圧縮ナットが、圧縮先細部とナットネジ山とを有し、前記第２のシャフトがネジ部を有し、前記圧縮ナットの圧縮先細部が、前記第２のシャフトのネジ部と前記圧縮ナットのナットネジ山を回転可能に係合して前記コレット延長部を前記第２のシャフトに選択的に取り付けることにより、前記コレット延長部を圧縮係合することを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
14. 前記駆動ユニットが更に、溝を有するテンションナットを備え、前記圧縮ナットがロックタブを有し、前記ロックタブが前記溝に選択的にピン止め可能であることを特徴とする請求項１３に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
15. 前記アウタージョイント部の円周チャネルと前記インナージョイント部の外側表面との間に結合されたブーツを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
16. 前記ブーツを前記アウタージョイント部に固定するシュラウドクランプ部材を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。
17. ジャーナルシャフトを有する駆動ユニットと、
    圧縮ナットと、
    前記圧縮ナットによって前記駆動ユニットのジャーナルシャフトに圧縮保持された直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタと、
    を備える直接トルクフロー式等速ジョイント接続部。
18. 前記直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタが、
    アウターボールトラックを有するアウタージョイント部と、
    外側表面と、前記アウタージョイント部上に配置された対応するインナーボールトラックとを有するインナージョイント部と、
    ケージと、
    前記ケージ内に設けられ、前記インナーボールトラックとアウターボールトラックを係合する複数のボールと、
    を備え、
    前記インナージョイント部が、前方部分と、インナーボアと、前記インナーボールトラックから前記前方部分に延びるコレット延長部と、前記外側表面と前記インナーボアとの間で前記前方部分から前記コレット延長部内に延びる少なくとも１つのスロットと、該インナージョイント部の前記外側表面上で前記コレット延長部に沿って前記前方部分から延びるコレット先細部とを含み、
    前記圧縮ナットが、前記コレット先細部を圧縮係合して前記コレット延長部を前記ジャーナルシャフトに選択的に保持することを特徴とする請求項１７に記載の直接トルクフロー式等速ジョイント接続部。
19. 前記圧縮ナットが圧縮先細部とナットねじ山とを含み、前記ジャーナルシャフトがネジ部を有し、前記圧縮ナットの圧縮先細部が、前記ジャーナルシャフトのネジ部と前記圧縮ナットのナットねじ山を回転可能に係合することにより、前記コレット延長部を圧縮係合することを特徴とする請求項１８に記載の直接トルクフロー式等速ジョイント接続部。
20. 直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタであって、
    アウターボールトラックを有するアウタージョイント部と、
    外側表面と、前記アウタージョイント部に配置された対応するインナーボールトラックとを有するインナージョイント部と、
    ケージと、
    前記ケージ内に設けられ、前記インナーボールトラックとアウターボールトラックを係合する複数のボールと、
    を備え、
    前記インナージョイント部が、前方部分と、インナーボアと、前記インナーボールトラックから前記前方部分に延びるコレット延長部と、前記外側表面と前記インナーボアとの間で前記前方部分から前記コレット延長部内に延びる少なくとも１つのスロットと、コレットネジ部と、コレット細長部とを含み、
    前記コレット細長部が、前記インナージョイント部の外側表面上で前記コレット延長部に沿って前記前方部分から前記コレットネジ部に延び、前記コレットネジ部が、前記インナージョイント部の外側表面上で前記コレット先細部から延び、前記コレット先細部が、圧縮ナットを圧縮係合し前記コレットネジ部を回転可能に係合し、前記コレット延長部を第２のシャフトに選択的に取り付けるように適合されている、
    ことを特徴とする直接トルクフロー式等速ジョイントコレットコネクタ。

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