JP2012149754A - ボールタイプ等速ジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】ボールタイプ等速ジョイントにおいて、トルク負荷によって生じ得るボール溝の側壁の変形が球面部に及ぶこと、とりわけ球面部の盛り上がりを防止ないし抑制する。
【解決手段】内輪12Aもしくは外輪または両方に、隣り合ったボール溝14とボール溝14との間の球面部16の円周方向の弾性変形を許容するためのスリット18aを設けて、内輪12Aまたは外輪の球面部16が、トルク負荷に応じて円周方向に弾性変形することを可能にする。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系で使用されるボールタイプ等速ジョイントに関する。

一般に、等速ジョイントは、内側継手部材と、外側継手部材と、内側継手部材と外側継手部材との間に介在するトルク伝達部材を有し、そのトルク伝達部材としてボールを用いるタイプをボールタイプ等速ジョイントと呼ぶ。ボールタイプ等速ジョイントは、外周にボール溝を形成した内側継手部材としての内輪と、内周にボール溝を形成した外側継手部材としての外輪と、対をなす内輪のボール溝と外輪のボール溝との間に１個ずつ介在させたボールと、すべてのボールを同一平面に保持するためのケージを主要な構成要素としている。内輪および外輪の縦断面で見るとボール溝は円弧状で、内輪のボール溝の曲率中心と外輪のボール溝の曲率中心は、ジョイント中心をはさんで互いに反対側に等距離だけオフセットさせてある。その結果、ボール溝の深さは軸方向で一定ではなく、軸方向の一方から他方に向かって徐々に変化している。

ボールは内輪から外輪へ、あるいは外輪から内輪へ、トルクを伝達する働きをするため、ボール溝の側壁は大きな荷重を受ける。大トルクの負荷を受けた場合に、とりわけボール溝の深さが浅いところでは、ボール溝のエッジ部（稜線部分）がボールによって押されるため、塑性流動が生じてボール溝とボール溝の間の球面部に変形が及ぶことがある。つまり、球面部が半径方向に盛り上がり、内輪の場合は外径が部分的に拡径し、外輪の場合は内径が部分的に縮径する。これらの球面部が盛り上がると、ケージと干渉してケージの円滑な動きを妨げる。その結果、内輪とケージとの間または外輪とケージとの間の円滑な相対すべり運動が阻害され、等速ジョイントの作動性が悪化するおそれがある。

特許文献１は、ボール溝の変形対策として、ボール溝の少なくとも溝深さが浅い領域におけるボール溝の側壁の面取りの角度を大きくすることによって球面部方向への変形（塑性変形）を抑制しようとしている。より具体的には、特許文献１に記載された発明は、負荷容量を減少させることなく、しかもケージの移動に悪影響を与えない範囲に盛り上がりを抑えることができるようにした等速ジョイントを提供するという課題を解決するために、ボールの移動を案内するトラック溝の少なくとも溝深さの浅い奥側におけるトラック溝側面の面取り起点とトラック溝の中心とを結ぶ直線とトラック溝の中心線とで形成される角度を７０°以上とし、かつトラック溝側面の面取り起点とケージ案内面の面取り起点とを結ぶ直線とトラック溝の中心線とで形成される面取り角度を８６°以上とした構成を採用したものである。そして、このような構成を採用することにより、トラック溝側面の面取り起点を従来のものと同一とした状態において面取りのフラット長さを従来のものより長くすることができるため、面取りとケージとの間のクリヤランスが大きくなり、そのクリヤランスにおいて、ボール接触点に形成される盛り上がりを吸収することができるというものである。

特許文献２は、ダブルオフセット型等速ジョイントの内輪の外球面部に凹部を設け、その凹部にゴム等の緩衝部材を設置してアイドリング振動対策を図ることを提案している。すなわち、内輪と保持器の相対的な軸方向変位（プランジング）を許容したしゅう動式等速ジョイントでは、軸方向変位に伴って内輪の外周面の両端側領域と保持器の内周面とが接近・離隔する。この場合において、内輪の外周面の少なくとも両端側領域に凹部を設け、この凹部内に、保持器内周面と接触可能のゴムを加硫接着すると共に、保持器内周面との接触によるゴムの弾性変形分を収容する逃げ部を設けている。このような構成を採用することで、自動車のアイドリング時に発生する振動を緩衝部材によって吸収または減衰させ、その緩衝部材の変形は溝部位の逃げで吸収させるというものである。

特開平３−６１７２２号公報 特開２００１−１３２７６７号公報

特許文献１のものは、ボール溝の側壁と球面部との間に設ける面取り（ｃ面取り）の角度を規定することにより面取り部とケージとの間のクリヤランスを大きくし、そうすることで面取り部分に盛り上がりが生じても大きくなったクリヤランスによって吸収させるというもので、盛り上がりそのものを防止ないし抑制しようという発想ではない。したがって、ある一定の入力トルクまでは対応できるとしても、それを越える過大な入力トルクを受けた際に球面部方向への変形を完全に防ぐことができるかどうか不明である。

特許文献２のものは、しゅう動式等速ジョイント特有の問題に着目したもので、とくに内輪とケージの相対的な軸方向変位（プランジング）を許容したしゅう動式等速ジョイントにおいて、内輪の外周面に凹部を形成してそこにゴムを加硫接着することにより緩衝部材を構成させ、内輪とケージが相対的に軸方向移動しても両者が直接接触しないようにしたものであって、トルクによるボール溝の変形とりわけ球面部の盛り上がり現象やそれの対策については何ら教示するところがない。

また、従来のボールタイプ等速ジョイントは、回転方向ガタの低減が困難であり、ショックトルク入力時など、ガタ打ち音の発生が懸念される。さらに、自動車における動力源の低トルク領域における不安定なトルク出力特性に起因して、車両の振動が発生することがある。

この発明は、ボールタイプ等速ジョイントにおいて、トルク負荷によって生じ得るボール溝の側壁の変形が球面部に及ぶこと、とりわけ球面部の盛り上がりを防止あるいは低減することにある。

この発明は、内輪もしくは外輪または両方に、隣り合ったボール溝とボール溝との間の球面部に軸方向に延びるスリットを設けて内輪もしくは外輪自体の、円周方向の剛性を低くすることにより課題を解決したものである。
すなわち、この発明は、外周面にボール溝を形成した内輪と、内周面にボール溝を形成した外輪と、対をなす内輪のボール溝と外輪のボール溝との間に介在するボールと、すべてのボールを同一平面に保持するためのケージとを具備するボールタイプ等速ジョイントにおいて、前記内輪もしくは前記外輪または両者の、隣り合うボール溝間の球面部に、トルク負荷に応じて前記球面部の円周方向への弾性変形を許容するためのスリットを設けたことを特徴とする。
これにより、スリットを設けた内輪もしくは外輪自体の、円周方向剛性が低下し、等速ジョイントにトルクが負荷されると、トルク負荷に応じて、スリットを「逃げ」として球面部が弾性変形する。したがって、従来のように、球面部がケージとの間のすきま方向すなわち半径方向へ向けて盛り上がることを抑制できる。

トルクが負荷されたときに、スリットを設けた内輪または外輪の弾性変形を許容するようなスリットの形態としては、トルクが回転方向に作用する力であることから、通常は軸方向に延びるスリットが考えられる。したがって、ボール溝が内輪、外輪の軸線と平行に延びる通常のボールタイプ等速ジョイントでは、スリットも軸線と平行に、すなわち軸方向に延びる形態とすることができる。しかしながら、クロスグルーブ型等速ジョイントのように、ボールが内輪、外輪の軸線に対して傾斜している場合、スリットもボール溝と平行に、すなわち軸線に対して傾斜して延びる形態としてもよい。
スリットは内輪または外輪の全長にわたる切り通しの形態としてもよいが、必ずしも切り通しの形態とする必要はない。ボール溝の長さ方向で、ボール溝の溝深さが浅い側の一定領域にだけ、スリットを設けてもよい。スリットの数は、各球面部あたり少なくとも１本とする。複数のスリットを設ける場合、すべて同じ寸法、形状のものとするほか、深さや幅の異なるスリットの組合せとしてもよい。

この発明によれば、内輪もしくは外輪または両者の球面部にスリットが存在するため、等速ジョイントにトルクが負荷された際、球面部がスリットを「逃げ」として弾性変形し、球面部の盛り上がりが防止ないし抑制される。

また、この発明によれば、ボール溝とボール溝の間の球面部にスリットを設けたことにより、ボール溝とボール溝の間の部分が弾性変形可能となるため、ボールとボール溝が常に接触する構造とすることができ、ガタ打ち音の発生を抑制することが可能となる。これはボールタイプ等速ジョイント内部にダンパー機構を内蔵させたようなもので、内輪および外輪トラックとボールが接触する場合の、ガタ打ち音の発生を抑制することが可能となる。さらに、動力源の低トルク領域で発生する角速度変動やトルク変動をボールタイプ等速ジョイント内で吸収して、車輪側への伝達（車体の振動）を低減することができる。

ボールタイプ等速ジョイントの内輪の横断面図である。 ボールタイプ等速ジョイントの内輪の横断面図である。 ボールタイプ等速ジョイントの内輪の横断面図である。 ボールタイプ等速ジョイントの内輪の横断面図である。 ボールタイプ等速ジョイントの内輪の横断面図である。 ボールタイプ等速ジョイントの内輪の端面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は図６のＶＩＩ−Ｏ−ＶＩＩ線断面図である。 ボールタイプ等速ジョイントの外輪の横断面図である。 ボールタイプ等速ジョイントの外輪の端面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は図９のＸ−Ｏ−Ｘ線断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は内輪の端面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は外輪の端面図である。 バーフィールド型等速ジョイント（ＢＪ）の縦断面図である。 アンダーカットフリー型等速ジョイント（ＵＪ）の部分縦断面図である。 ダブルオフセット型等速ジョイント（ＤＯＪ）の縦断面図である。 クロスグルーブ型等速ジョイント（ＬＪ）の縦断面図である。 前輪駆動車の動力伝達系の模式図である。 ドライブシャフトの代表例を示す縦断面図である。 プロペラシャフトの代表例を示す縦断面図である。

以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。ここで、実施例１はボールタイプ等速ジョイントの内輪に適用した実施例、実施例２はボールタイプ等速ジョイントの外輪に適用した実施例、実施例３は実施例１と実施例２の組合せすなわちボールタイプ等速ジョイントの内輪と外輪に適用した実施例、実施例４はスリットのさらに別の態様を採用した実施例である。

ボールタイプ等速ジョイントの内輪に適用した実施例について、バーフィールド型等速ジョイントの内輪を例にとって説明する。
図１は、内輪１２Ａの、隣り合ったボール溝１４とボール溝１４の間の球面部１６に、横断面が矩形で、幅が狭く、溝深さが深いスリット１８ａを設けた例である。すなわち、スリット１８ａの幅をＡ、深さをＢとするならば、Ａ＜Ｂの関係にある。スリット１８ａの幅はたとえば球面部１６の幅の５分の１以下とする。スリット１８ａの深さは全長にわたり同一で、縦断面で見るとスリット１８ａの底は球面部１６と平行である。スリット１８ａは内輪１２Ａの軸線と平行に、したがってまたボール溝１４と平行に延在し、内輪１２Ａの両端面に開口している。

図１に示す内輪１２Ａでは各球面部１６あたりのスリット１８ａの数が１であるのに対して、図２に示す内輪１２Ｂは、各球面部１６あたりのスリット１８ｂの数を２とした例である。この場合、スリット１８ｂ同士は同じ深さで、互いに平行に延在している。各球面部１６に３以上の複数のスリットを設けることも可能であるが、かかる実施例については図１１、図１２を参照して後に述べる。

図３は、内輪１２Ｃの球面部１６に、横断面が矩形で、幅が広く、溝深さが浅いスリット１８ｃを設けた例である。すなわち、スリット１８ｃの幅をＡ、深さをＢとするならば、Ａ＜Ｂの関係にある。スリット１８ｃの幅はたとえば球面部１６の幅の５分の１以下とする。
スリットの態様は、ボール溝が受ける荷重の大きさに応じて使い分けることができる。図１に示すスリット１８ａのように幅が狭く溝深さが深い態様は、荷重が小さくボール溝の弾性変形が小さい場合に適している。図３に示すスリット１８ｃのように幅が広く溝深さが浅い態様は、荷重が大きくボール溝の弾性変形が大きい場合に適している。

図４は、内輪１２Ｄの球面部１６に横断面矩形のスリット１８ｄを設け、そのスリット１８ｄに弾性部材３０を装着した例である。この場合、弾性部材３０を装着するためのスペースを確保するために、幅が広く溝深さが浅い態様のスリット１８ｄを選択する。弾性部材３０としては、ばねや、ゴムのような弾性材料を採用することができる。図４に例示してあるのは横断面Ｍ字形の板ばねである。スリット１８ｄ内にゴムや樹脂を埋め込むことによって弾性部材を構成させるようにしてもよい。

図５は、内輪１２Ｅの球面部１６に設けたスリット１８ｅの横断面をＶ字形とした例である。スリットの横断面を矩形にするよりもＶ字形とした方が、スリット底とボール溝との間の距離を大きくとることができるため肉厚を確保することができ、強度向上が期待できる。

上述のようにスリット１８ａ〜１８ｅの形態、態様については種々のものが考えられるが、ボールタイプ等速ジョイントがトルクを受けた際に内輪が受ける荷重の大きさや弾性変形量を考慮して、スリットの形状や数、弾性部材の必要性の有無等を検討することが好ましい。とくに、内輪または外輪が弾性変形可能で、かつ、トルク伝達可能であるようなスリットとするために、内輪または外輪が荷重を受けて変形した場合に、変形がスリットの幅の範囲内で収まるように設定する必要がある。

ボールタイプ等速ジョイントに負荷されるトルクが小さい場合は、ボールは接触角付近で接触し、ボール溝の撓み量も少ないため、スリットは小さくてよい。ボールタイプ等速ジョイントに負荷されるトルクが大きく、しかもボール溝が長手方向の端部近傍でボールと接触する場合には、撓み量が増えるため、スリットを大きくする必要がある。

また、スリットは、機械加工で加工する場合と、鍛造等の塑性加工で加工する場合が考えられるため、スリットの形状については、加工性を考慮して最適な形状を設定すればよい。たとえば、幅が狭く溝深さが深い態様のスリットの場合は切削等の機械加工により加工し、幅が広く溝深さが浅い態様のスリットの場合は鍛造等の塑性加工により加工することができる。前者の態様の場合に鍛造加工のような塑性加工を適用すると、成型が困難であるばかりでなく金型寿命が低下するといった問題が考えられる。

図６は内輪１２の端面図であって、図７（Ａ）、図７（Ｂ）は図６の線ＶＩＩ−Ｏ−ＶＩＩに沿う縦断面図である。なお、図６ではスリットの図示は省略してある。図７（Ａ）および図７（Ｂ）を用いて、軸方向におけるスリット１８を設ける範囲について説明すると、図７（Ａ）では内輪１２の幅の全域にわたって、言い換えればボール溝１４の全長に沿ってスリット１８が設けてあるのに対し、図７（Ｂ）ではボール溝１４の浅い左側の端面寄りの一部にのみスリット１８が設けてある。

内輪１２の縦断面（図７）で見ると、ボール溝１４は、軸方向の一方から他方に向かって徐々に深さが変化している。これは、ボール溝１４の曲率中心Ｏ₁を、内輪１２の外周面の曲率中心Ｏから軸方向にオフセットさせてあることによる。具体的には、図７の場合、左側（外輪のマウス部奥側）よりも右側（外輪のマウス部入口側）が深い。等速ジョイントはジョイント角度が高角となる際にボールが外輪マウス部の奥側まで移動するが、奥側の溝深さは入口側と比較して浅いため、ボール溝１４のエッジ部（稜線部）の変形に対しては、奥側が不利となる。そこで、スリット１８を設ける範囲としては、図７（Ａ）のようにボール溝１４の全長にわたって設けてもよいが、図７（Ｂ）のように奥側のみに設けても変形抑制の効果を得ることができる。

次に、ボールタイプ等速ジョイントの外輪に適用した実施例について、バーフィールド型等速ジョイントの外輪を例にとって説明する。
図８は、外輪２２Ａの隣り合うボール溝２４とボール溝２４の間の球面部２６にスリット２８を設けた例であり、スリット２８の形状や数については内輪１２について上に述べたところと同様のことが言える。

また、図９、図１０はスリット２８を設ける範囲を説明した図であるが、これについても図６、図７を参照して内輪１２についてすでに述べたところと同様のことが言える。すなわち、図９は外輪２２の端面図であって、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は図９の線Ｘ−Ｏ−Ｘ線に沿う縦断面図である。なお、図９ではスリットの図示は省略してある。図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）を用いて、軸方向におけるスリット２８を設ける範囲について説明すると、図１０（Ａ）では外輪２２の幅の全域にわたって、言い換えればボール溝２４の全長に沿ってスリット２８が設けてあるのに対し、図１０（Ｂ）ではボール溝２４の浅い左側の端部寄りの一部にのみスリット２８が設けてある。

外輪２２の縦断面（図１０）で見ると、ボール溝２４は、軸方向の一方から他方に向かって徐々に深さが変化している。これは、ボール溝２４の曲率中心Ｏ₂を、外輪２２の内周面の曲率中心Ｏから軸方向にオフセットさせてあることによる。具体的には、図１０の場合、左側（外輪のマウス部奥側）よりも右側（外輪のマウス部入口側）が深い。等速ジョイントはジョイント角度が高角となる際にボールが奥側まで移動するが、奥側の溝深さは入口側と比較して浅いため、ボール溝２４のエッジ部（稜線部）の変形に対しては、奥側が不利となる。そこで、スリット２８を設ける範囲としては、図１０（Ａ）のようにボール溝２４の全長にわたって設けてもよいが、図１０（Ｂ）のように奥側のみに設けても変形抑制の効果を得ることができる。

上述のとおり、実施例１は内輪の球面部にスリットを設けた例であり、実施例２は外輪の球面部にスリットを設けた例であるが、内輪と外輪の両方にスリットを設けて実施をすることもできる。要するに、実施例１と実施例２の種々組合せが可能である。

次に、図１１、図１２を参照して実施例４について述べる。
図１１、図１２に示すように、内輪１２Ｆ、１２Ｇもしくは外輪２２Ｂ、２２Ｃまたは両者に、ボール溝１４、２４とボール溝１４、２４の間の球面部１６、２６にスリット１８ｆ、１８ｇ、２８ｂ、２８ｃを設ける。上述の実施例１〜３との相違点は次に述べるとおりスリットの具体的形態にある。

図１１（Ａ）は内輪１２Ｆの端面図であって、各球面部１６に３本のスリット１８ｆが形成してある。３本のスリット１８ｆは深さが異なり、中央のものに比べてその両側のものは浅くなっている。また、スリット１８ｆの幅も中央のものに比べてその両側のものは狭くなっている。３本のスリット１８ｆは互いに平行で、中央のものは内輪１２Ｆ全体としては放射状に配列してある。

図１１（Ｂ）も内輪１２Ｇの端面図であって、各球面部１６に５本のスリット１８ｇが形成してある。５本のスリット１８ｇは深さが異なり、中央のものが最も深く、その両側のものは外側にいくほど浅くなっている。また、スリット１８ｇの幅も中央のものが最も広く、その両側のものは外側にいくほど狭くなっている。内輪１２Ｇ全体としては、５本のスリット１８ｇはすべて放射状に配列してある。

図１２（Ａ）は外輪２２Ｂの端面図であって、各球面部２６に４本のスリット２８ｂが形成してある。４本のスリット２８ｂのうちの内側の２本は互いに同じ深さで、外側の２本は互いに同じ深さであり、内側の２本は外側の２本よりも深さが深く、かつ幅も広い。外輪２２Ｂ全体としては、４本のスリット２８ｂはすべて放射状に配列してある。

図１２（Ｂ）も外輪２２Ｃの端面図であって、各球面部２６に４本のスリット２８ｃが形成してある。４本のスリット２８ｃのうちの内側の２本は互いに同じ深さで、外側の２本は互いに同じ深さであり、内側の２本は外側の２本よりも深さが深く、かつ幅も広い。スリットの向きに関しては、上記４本のスリットを２組のスリットと捉えると、各組のスリットは互いに平行であるが、１組のスリットともう１組のスリットは互いに角度をなしている。言い換えれば、４本のスリットのうちの１組のスリットともう１組のスリットは互いに交差する平面内にある。

上述の構造とすることで、等速ジョイントにトルクが負荷された場合に、隣り合ったボール溝１４、２４間の球面部１６、２６にスリット１８ｆ、１８ｇ、２８ｂ、２８ｃが形成してあることで、ボールから受ける荷重でボール溝１４、２４（の側壁）が撓み、自動車の動力伝達系で使用する等速ジョイントの場合、動力源で発生する角速度変動やトルク変動を等速ジョイント内部で吸収してタイヤ側への伝達（車体の振動）を防止ないし抑制することができる。

通常、ボール溝は熱処理後に仕上げ加工にて成形するが、ボール溝を鍛造成形し、熱処理後に仕上げ加工をせず、そのままの面にて完成としてもよい。その場合、旋削加工や研削加工を省略することで製造コストの低減が実現する。

ボール溝の側壁と球面部との稜線部分に丸みをつける、言い換えればＲ面取りとする。これにより、高トルク負荷時のボールとの接触楕円のはみ出しによる応力集中を緩和することができ、より高い耐久性を確保することが可能となる。Ｒ面取りは、削り加工で成形しても、鍛造時にトラックと同時に成形してもよい。

以上の説明では８個のボールを使用するバーフィールド型の固定式等速ジョイントの場合と６個のボールを使用するバーフィールド型の固定式等速ジョイントを例にとったが、この発明はアンダーカットフリージョイントやしゅう動式ボールタイプ等速ジョイントにも適用することが可能で、同様の効果を得ることができる。ここで、ボールタイプ等速ジョイントの例を挙げて簡単に説明するならば次のとおりである。なお、ボールタイプ等速ジョイントにおけるボールの数は任意であるが、例を挙げるならば３から１０の間で、たとえば６個ボールタイプや８個ボールタイプが実用化されている。

バーフィールド型等速ジョイント（ＢＪ）は固定式等速ジョイントの一種で、図１３に示すように、内側継手部材としての内輪１１２と、外側継手部材としての外輪１２２と、内輪１１２と外輪１２２との間でトルクを伝達するための複数のボール１１８と、ボールを保持するためのポケットをもったケージ１２０を主要な構成要素としている。連結すべき２軸のうちの一方（駆動軸または従動軸）を内輪１１２と接続し、他方（従動軸または駆動軸）を外輪１２２と接続する。内輪１１２は球面状の外周面１１６を有し、その外周面に軸方向に延びるボール溝１１４が円周方向に等間隔に形成してある。外輪１２２は球面状の内周面１２６を有し、その内周面１２６に軸方向に延びるボール溝１２４が円周方向に等間隔に形成してある。対をなす内輪１１２のボール溝１１４と外輪１２２のボール溝１２４との間に１個ずつボール１１８を介在させてある。すべてのボール１１８はケージ１２０によって同一平面に保持され、これにより、ジョイントが角度（作動角）をとった状態でも内輪１１２、外輪１２２は等角速度で回転する。通常、潤滑グリースの洩れを防止し、外部からの異物の侵入を防止するため、ブーツ１２８を装着して使用する。

アンダーカットフリー型等速ジョイント（ＵＪ）も固定式等速ジョイントの一種であって、図１４に示すように、基本的構成は上述のＢＪと同じで、外輪１２２のボール溝１２４の外輪開口端側および内輪１１２のボール溝１１４の反外輪開口端側に溝底がストレートな部分１２４ａ、１１４ａを設けてアンダーカットをなくしたものである。

ダブルオフセット型等速ジョイント（ＤＯＪ）はしゅう動式等速ジョイントの一種で、図１５に示すように、内側継手部材としての内輪２１２と、外側継手部材としての外輪２２２と、内輪２１２と外輪２２２との間でトルクを伝達するための複数のボール２１８と、ボール２１８を保持するためのポケットをもったケージ２２０を主要な構成要素としている。連結すべき２軸のうちの一方（駆動軸または従動軸）を内輪２１２と接続し、他方（従動軸または駆動軸）を外輪２２２と接続する。内輪２１２は球面状の外周面２１６を有し、その外周面２１６に軸方向に延びるボール溝２１４が円周方向に等間隔に形成してある。外輪２２２は円筒状の内周面２２６を有し、その内周面２２６に軸方向に延びるボール溝２２４が円周方向に等間隔に形成してある。対をなす内輪２１２のボール溝２１４と外輪２２２のボール溝２２４との間に１個ずつボール２１８を介在させてある。ケージ２２０は内輪２１２と外輪２２２との間に介在し、内輪２１２の球面状外周面２１６と球面接触する球面状内周面部分と、外輪２２２の円筒状内周面２２６と球面接触する球面状外周面部分を有している。球面状外周面と球面状外周面の曲率中心は軸方向にオフセットしている。このケージ２２０によってすべてのボール２１８は同一平面に保持され、これにより、ジョイントが角度（作動角）をとった状態でも内輪２１２、外輪２２２は等角速度で回転する。ＢＪと同様、通常、ブーツ２２８を装着して使用する。

クロスグルーブ型等速ジョイント（ＬＪ）もしゅう動式等速ジョイントの一種で、図１６に示すように、内側継手部材としての内輪３１２と、外側継手部材としての外輪３２２と、内輪３１２と外輪３２２との間でトルクを伝達するための複数のボール３１８と、ボール３１８を保持するためのポケットをもったケージ３２０を主要な構成要素としている。連結すべき２軸のうちの一方（駆動軸または従動軸）を内輪３１２と接続し、他方（従動軸または駆動軸）を外輪３２２と接続する。内輪３１２は略球面状の外周面３１６を有し、その外周面３１６に軸線に対して互いに逆方向に傾斜したボール溝３１４が円周方向に交互に形成してある。外輪３２２は円筒状の内周面３２６を有し、その内周面３２６に軸線に対して互いに逆方向に傾斜したボール溝３２４が円周方向に交互に形成してある。対をなす内輪３１２のボール溝３１４と外輪３２２のボール溝３２４との交差部に１個ずつボール３１８を介在させてある。ケージ３２０は内輪３１２とは接触せず、外輪３２２の円筒状内周面３２６と接する。すべてのボール３１８はケージ３２０で同一平面に保持され、これにより、ジョイントが角度（作動角）をとった状態でも内輪３１２、外輪３２２は等角速度で回転する。上述のＢＪやＵＪ、ＤＯＪと同様、通常、ブーツ３２８を装着して使用する。

ボールタイプ等速ジョイントの一つの用途として自動車の動力伝達系を挙げることができる。図１７は前輪駆動車の動力伝達系を模式的に示したもので、エンジン１の動力はトランスミッション２からドライブシャフト４を介して前輪に伝達され、また、プロペラシャフト６とデファレンシャル８を介して後輪に伝達される。

ドライブシャフト４は、図１８に示すように、中間軸４２とその両端に取り付けた固定式等速ジョイント４４およびしゅう動式等速ジョイント４６とで構成される。たとえば、アウトボード側に固定式等速ジョイント（図１３、図１４参照）を配置し、インボード側にしゅう動作式等速ジョイント（図１５、図１６参照）を配置する。

自動車のプロペラシャフト６は、図１９に示すように、パイプ６２の両端に等速ジョイント６４、６６を取り付けて構成され、たとえば、一方の等速ジョイント６４をトランスミッション２の出力軸と接続し、他方の等速ジョイント６６をデファレンシャル８のピニオン軸と接続する。

１２、１２Ａ〜１２Ｇ内輪
１４ ボール溝
１６ 球面部
１８、１８ａ〜１８ｇ スリット
２０ ケージ
２２、２２Ａ〜２２Ｃ 外輪
２４ ボール溝
２６ 球面部
２８、２８ａ〜２８ｃ スリット
３０ 弾性部材

Claims (10)

1. 外周面にボール溝を形成した内輪と、内周面にボール溝を形成した外輪と、内輪のボール溝と外輪のボール溝との間に介在するボールと、ボールを同一平面に保持するケージを具備するボールタイプ等速ジョイントにおいて、
   前記内輪の、隣り合うボール溝間の球面部に、前記内輪の球面部の円周方向への弾性変形を許容するためのスリットを設けたことを特徴とするボールタイプ等速ジョイント。
2. 前記スリットが前記内輪のボール溝と平行である請求項１のボールタイプ等速ジョイント。
3. 前記外輪の、隣り合うボール溝間の球面部に、前記外輪の球面部の円周方向の弾性変形を許容するためのスリットを設けたことを特徴とする請求項１のボールタイプ等速ジョイント。
4. 前記スリットが前記外輪のボール溝と平行である請求項３のボールタイプ等速ジョイント。
5. 外周面にボール溝を形成した内輪と、内周面にボール溝を形成した外輪と、内輪のボール溝と外輪のボール溝との間に介在するボールと、ボールを同一平面に保持するケージを具備するボールタイプ等速ジョイントにおいて、
   前記外輪の、隣り合うボール溝間の球面部に、前記外輪の球面部の円周方向の弾性変形を許容するためのスリットを設けたことを特徴とするボールタイプ等速ジョイント。
6. 前記スリットが前記外輪のボール溝と平行である請求項１のボールタイプ等速ジョイント。
7. 前記スリットが前記ボール溝の全長に沿って形成してある請求項１から６のいずれか１項のボールタイプ等速ジョイント。
8. 前記スリットが前記ボールの溝深さの浅い側にのみ部分的に形成してある請求項１から６のいずれか１項のボールタイプ等速ジョイント。
9. 前記スリットの数が各球面部あたり複数である請求項１から８のいずれか１項のボールタイプ等速ジョイント。
10. 前記スリットに弾性部材を装着した請求項１から９のいずれか１項のボールタイプ等速ジョイント。

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