JP2014513258A - ダブルオフセット型の等速ジョイント - Google Patents

Abstract

ダブルオフセット型の等速ジョイントが提供される。等速ジョイントは、外側部材と、内側部材と、環状部材と、複数のトルク伝達部材とを含む。環状部材は、第１の球形の外表面と、第２の球形の外表面と、球形の内表面と、環状部材に形成された複数の穿孔部とをもつ。第１の球形の外表面と球形の内表面とは、内側部材の球形の外表面と共通の中心を有する。第２の球形の外表面は、ジョイントの回転軸と第１の球形の外表面と異なる中心を有する。第２の球形の外表面は、外側部材の内表面の直径を補完する直径を有する。環状部材は、内側部材と外側部材との間に設けられる。
【選択図】図１

Description

本願は、２０１１年５月６日提出の米国仮出願第６１／４８３，１４８号の優先権を主張しており、この全体を参照としてここに組み込む。

本発明は、等速ジョイントに係り、より詳しくは、ダブルオフセット型の等速ジョイントに係る。

等速ジョイントは、２つの部材間に電力を伝達しつつ、角運動を生じさせる用途でよく知られたメカニズムである。等速ジョイントのよく知られた用途は、車両のエンジンから車両の駆動輪に電力を伝達する、といったものである。等速ジョイントは、トラックが形成された外側トラックと、トラックが形成された内側トラックと、両トラックに設けられた複数のトルク伝達部材と、トルク伝達部材のガイド部材とを含んでいる。等速ジョイントは、軸方向の変位ができない固定式ジョイント、または、軸方向の変位ができる、しゅう動式ジョイント（plunging joint）として構成されてよい。

固定式等速ジョイントは、通常、トルク伝達部材が内部に搭載された弓型のトラックを利用する。弓形のトラックは、ジョイントの連結（articulation）を促し、ジョイントの中心からオフセットされて、さらにジョイントを連結させる。しかし、この弓形のトラックは（特に外側トラックに形成されているほうは）、表面が精確にマシニングされている。この結果、精確にマシニングされた表面は、マシニングされた表面を組み込むジョイントのコストと複雑性とを増させる。さらに、固定式等速ジョイントのガイド部材もまた精確に形成され、通常は特定の内側トラックおよび外側トラックとともに利用されるよう設計されている。

しゅう動式等速ジョイントは、軸方向の変位が可能ではあるが、高価であり複雑である。内側トラックおよび外側トラック両方に直線のトラックが存在してはいるが、しゅう動式等速ジョイントは、多くの精確にマシニングされた表面をさらに必要とする。特に、ガイド部材の内表面および内側トラックの部分を、精確に形成せねばならない。

部品ごとの価格は、部品の品質が上がると減っていくことが、製造に関して一般的および具体的に分かっている。したがい、複数のアセンブリに関して交換可能な部品は、アセンブリのコストを下げる。等速ジョイントに関しては交換可能な部品があまりない（特に、固定式等速ジョイントと、しゅう動式等速ジョイントとの間で交換可能な部品があまりない）。異なるタイプの等速ジョイント間の交換可能な部品は、等速ジョイントのコストを下げ、ひいては、等速ジョイントの組み込まれる車両のコストも下がる。

ダブルオフセット型の等速ジョイントコストおよび複雑性を低減する目的から、固定式等速ジョイントとしゅう動式等速ジョイントとの間で交換可能な部品を含む、ダブルオフセット型の等速ジョイントの開発は有益であると思われる。

本発明では、固定式等速ジョイントとしゅう動式等速ジョイントとの間で交換可能な部品を含む、ダブルオフセット型の等速ジョイントが提供され、これは画期的である。

一実施形態では、本発明は、外側部材、内側部材、環形部材、および複数のトルク伝達部材を含む等速ジョイントに関する。外側部材は、外側部材の軸を定義しており、複数の外側トラックが内部に形成されており、内表面を有している。複数の外側トラックは、外側部材の軸に平行である。内側部材は、内側部材の軸を定義しており、球形の外表面を有し、複数の内側トラックを含む。複数の内側トラックは、内側部材の軸に平行であり、球形の外表面は、ジョイントの回転軸（pivot point）と異なる中心を有している。環状部材は、第１の球形の外表面、第２の球形の外表面、球形の内表面、および、環形部材に形成された複数の穿孔部を有している。第１の球形の外表面および球形の内表面は、内側部材の球形の外表面と共通の中心を有している。第２の球形の外表面は、ジョイントの回転軸および第１の球形の外表面とは異なる中心を有している。第２の球形の外表面は、外側部材の内表面の直径を補完する直径を有している。環状部材は、内側部材と外側部材との間に設けられる。複数のトルク伝達部材が、環状部材に形成された穿孔部内に設けられる。トルク伝達部材のそれぞれは、外側トラックの１つおよび内側トラックの１つに背食する。複数のトルク伝達部材は、複数の外側トラックおよび複数の内側トラックと協働して、環状部材を、外側部材の軸および内側部材の軸が形成する角度を二等分する（bisect）する平面に位置させる。

本発明の様々な態様は、当業者が以下の好適な実施形態の詳細な記述を添付図面に照らして読むことで明らかとなる。

本発明の上述した利点およびその他の利点は、以下の詳細な記載を添付図面に照らして読むことで明らかになる。

本発明の一実施形態における、ダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの断面図である。 図１のダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの環状部材の断面図を示す。 図１に示すダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示されている。 図１に示すダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの部分的断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示され、ジョイントの内側部材および第２の部材は示されていない。 本発明の別の実施形態における、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの断面図を示す。 図５に示すダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの外側部材の断面図を示す。 図５に示すダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示されている。 図５に示すダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの部分的断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示され、ジョイントの内側部材および第２の部材は示されていない。 本発明の別の実施形態における、ダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの断面図を示している。 図９のダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの環状部材の断面図を示す。 図９のダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示されている。 図９に示すダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントの部分的断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示され、ジョイントの内側部材および第２の部材は示されていない。 本発明の別の実施形態における、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの断面図を示す。 図１３に示すダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの外側部材の断面図を示す。 図１３に示すダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示されている。 図１３に示すダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの部分的断面図を示し、ジョイントは連結された位置で示され、ジョイントの内側部材および第２の部材は示されていない。 本発明の別の実施形態における、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの断面図を示している。 本発明の別の実施形態における、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントの断面図を示している。

本発明では、そうではないと明記していない限りにおいて、様々な別の向きおよび段階で実施することができる。添付図面に図示されている、および、以下の明細書に記載されている具体的なデバイスおよび処理は、添付請求項の発明的思想の実施形態の例にすぎない。したがい、開示されている実施形態に関する特定の寸法、方向、その他の物理的な特徴は、請求項がそうではないと明記していない限り、限定ととらえられるべきではない。

図１は、本発明の一実施形態における、等速ジョイント１０を示す。等速ジョイント１０は、好適には、外側部材１４を含む第１の部材１２と、内側部材１８を含む第２の部材１６と、環状部材２０と、複数のトルク伝達部材２２とを含む。図示されているように、等速ジョイント１０は、ダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントであり、ジョイントの回転軸が、２つの別個の連結点の中間点により定義され、等速ジョイント１０が、軸方向の並進運動を吸収することを意味している。

外側部材１４は、鋼等の剛性材料から形成された第１の部材１２の中空の円筒部である。外側部材１４を含む第１の部材１２は、通常、鋳物形成され、次に、第２の処理でマシニングされる。しかし、外側部材１４は、任意の他の材料から任意の他の方法を利用して形成されてもよい。または、外側部材１４が、第１の部材１２とは別個に形成されてから連結されてもよい。外側部材１４は、外側部材の軸２４と内径２６とを定義する。外側部材の軸２４は、内径２６から等距離にある一連の点である。外側部材の軸２４は、第１の部材１２の軸と一致する。

外側部材１４の内表面３０には複数の外側トラック２８が形成されている。各外側トラック２８は、外側部材の軸２４に平行な中心線と直径とを有する弓形のプロフィールを有している。この代わりに、外側部材１４は、交互に異なる深さ（alternating depths）を有する複数の外側トラック２８を含んでもよい。外側部材１４の内部には８つの外側トラック２８が形成されている。しかし各外側トラック２８は、弓形ではないプロフィールを有してもよく、任意の数の外側トラック２８が外側部材１４に形成されてもよい。複数の外側トラック２８は、外側部材の軸２４の周りに均等配置されている。

内側部材１８は、鋼等の剛性の材料から形成される中空の部材である。第２の部材１６と内側部材１８とは、任意の他の材料から任意の他の方法で形成されてもよい。内側部材１８は、通常、第２の部材１６とは別個に形成され、第２の部材１６の端部にスプライン配置されてよい（spliningly disposed）。しかし、内側部材１８は、第２の部材１６と一体形成（unitarily formed）されてもよい。

内側部材１８は、内側部材の外表面３２と内側部材の内表面３４とを含む。内側部材の外表面３２は、ジョイントの回転軸とは異なる中心点をもつ外側部材１８の球形表面である。内側部材の内表面３４は、内側部材１８の円筒の口径（cylindrical bore）を定義する。内側部材の内表面３４には、内側部材１８と第２の部材１６とを駆動可能に係合させる（drivingly engaging）ための複数のスプライン３６が形成されている。内側部材の軸３８は、内側部材の内表面３４から等距離にある一連の点である。

内側部材の外表面３２には複数の内側トラック４０が形成されている。各内側トラック４０は、内側部材の軸３８に平行な中心線と直径とを有する弓形のプロフィールを有している。この代わりに、内側部材１８は、交互に異なる深さ（alternating depths）を有する複数の内側トラック４０を含んでもよい。各内側トラック４０の弓形のプロフィールの直径は、これに対応する外側トラック２８それぞれの弓形のプロフィールの直径を補完するものであってよい。図１および図３に示すように、各内側トラック４０の深さは、内側部材の外表面３２が内側部材の軸３８から離れている距離に応じて変化させてよい。内側部材１８の内部には８つの内側トラック４０が形成されている。しかし各内側トラック４０は、弓形ではないプロフィールを有してもよく、任意の数の内側トラック４０が内側部材１８に形成されてもよい。複数の内側トラック４０は、内側部材の軸３８の周りに均等配置されている。

内側部材１８は、第２の部材１６の外表面に形成された溝４４に設けられたスナップリング４２を利用して第２の部材に固定される。この代わりに、任意の他のタイプの留め具を利用して、内側部材１８を第２の部材に固定させてもよい。

環状部材２０は（図２に最も明瞭に示されている）、外側部材１４と内側部材１８との間に設けられている。環状部材２０は、鋼等の剛性の材料からマシニングで形成された中空の部材である。しかし環状部材２０は、任意の他の材料から任意の他の方法で形成されてもよい。環形の材料２０は、第１の球形の外表面４６、第２の球形の外表面４８、および、球形の内表面５０を含む。

環状部材２０には複数の穿孔部５２が設けられている。各穿孔部５２は、環状部材の軸５４に垂直に形成される。環状部材２０には８つの穿孔部５２が形成されている。しかし、環状部材２０には任意の数の穿孔部５２を設けてよいことを理解されたい。複数の穿孔部５２は、環状部材の軸５４の周りに均等配置されている。さらに、各穿孔部５２は、円筒形状、実質的に矩形の形状、任意のその他の形状であってよく、環状部材の軸５４に斜めに設けられてよい。

第１の球形の外表面４６は、図１に最も明瞭に示されているように、内側部材の外表面３２と共通の中心点を有している。第１の球形の外表面４６の一部は、各穿孔部５２の一部を定義している。図３および図４に示されているように、等速ジョイント１０が、完全に連結された位置にある場合、第１の球形の外表面４６が、外側部材１４の内表面３０に接触する。

第２の球形の外表面４８は、図１に最も明瞭に示されているように、内側部材の外表面３２と異なる中心点を有している。第２の球形の外表面４８の一部は、各穿孔部５２の一部を定義している。第２の球形の外表面４８は、外側部材１４の内表面３０に対して、滑動可能に係合するよう配置される。第２の球形の外表面４８の直径は、外側部材１４の内表面３０を補完する。第２の球形の外表面４８と内表面３０とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。

球形の内表面５０は、図１に示すように、内側部材の外表面３２と共通の中心点を有している。球形の内表面５０の一部は、各穿孔部５２の一部を定義している。球形の内表面５０は、内側部材の外表面３２に対して、滑動可能に係合するよう配置される。球形の内表面５０の半径は、内側部材の外表面３２の半径を補完する。球形の内表面５０と内側部材の外表面３２とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。

複数のトルク伝達部材２２は、穿孔部５２、外側トラック２８、および、内側トラック４０のそれぞれに配置された鋼の領域を含んでいる。各トルク伝達部材２２は、当技術分野で知られている玉軸受である。しかし、複数のトルク伝達部材２２は、任意の他の剛性の材料から形成された任意の他の形状であってもよい。各トルク伝達部材２２の直径は、外側トラック２８および内側トラック４０のそれぞれの弓形のプロフィールの直径を補完する。トルク伝達部材２２、外側トラック２８、および内側トラック４０は、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。１つのトルク伝達部材２２が、外側トラック２８それぞれおよび内側トラック４０それぞれに滑動可能に係合するよう配置される。

利用に際しては、等速ジョイント１０が、第１の部材１２と第２の部材１６との間の連結を促す。図４に示すように、外側部材１４に対する、第２の球形の外表面４８の中心点の周りの、環状部材２０の最大連結角度は、外側部材１４の内表面３０に第１の球形の外表面４６が接触したときに生じる。図４にさらに示されているように、内側部材１８および第２の部材１６は、環状部材２０に対して、内側部材の外表面３２の中心点の周りに連結される。第１の球形の外表面４６と内表面３０とが隣接することで、各トルク伝達部材２２が内側部材１８に対して移動しなくなり、内側部材１８の、環状部材２０に対する最大連結角度が定義される。等速ジョイント１０の総連結角度は、環状部材２０の、外側部材１４に対する、第２の球形の外表面４８の中心点の周りの最大連結角度と、内側部材１８の、環状部材２０に対する、内側部材の外表面３２中心点の周りの最大連結角度とを組み合わせたものである。複数のトルク伝達部材２２が複数の外側トラック２８および複数の内側トラック４０と協働して、環状部材２０を、外側部材の軸２４と内側部材の軸３８とが形成する角度を二等分する平面に位置させる。

等速ジョイント１０はさらに、第１の部材１２と第２の部材１６との間の軸方向の変位を促す。外側部材の軸２４と内側部材の軸３８との間に力が加わると、トルク伝達部材２２が、外側トラック２８沿いに変位して、第１の部材１２を、第２の部材１６に対して軸方向に変位させる。さらに、第１の部材１２および第２の部材１６が、同時に、連結して、軸方向に変位する。

図５から図８は、等速ジョイント１０の別の実施形態を示す。等速ジョイント１０と同様の構造の特徴部には、同じ参照番号にプライム記号（'）を付している。

等速ジョイント７０は、好適には、外側部材７４を含む第１の部材７２と、内側部材１８'を含む第２の部材１６'と、環状部材２０'と、複数のトルク伝達部材２２'と、保持部材７８とを含んでいる。図示されているように、等速ジョイント７０は、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントであり、これは、ジョイントの回転軸が、２つの別個の連結点の間の中間点により定義されている、ということを意味している。

外側部材７４は、鋼等の剛性の材料から形成された第１の部材７２の中空の円筒部である。図示されているように、外側部材７４は、第１の部材７２とは別個に形成されてから連結されている。しかし、外側部材７４は、任意の他の材料から任意の他の方法で形成されてもよい。外側部材７４は、内表面７６を有している。内表面７６は、第１の球形の保持表面８０、第２の球形の保持表面８１、保持部材の肩部８２、および、保持溝８４を定義している。

複数の外側トラック２８'は、外側部材７４の内表面７６の円筒部分に形成される。各外側トラック２８'は、外側部材の軸２４'に平行な中心線と直径とを持つ弓形のプロフィールを有している。この代わりに、外側部材１４'は、交互に異なる深さ（alternating depths）を有する複数の外側トラック２８を含んでもよい。外側部材１４'の内部には８つの外側トラック２８'が形成されている。しかし各外側トラック２８'は、弓形ではないプロフィールを有してもよく、任意の数の外側トラック２８'が外側部材７４に形成されてもよい。複数の外側トラック２８'は、外側部材の軸２４'の周りに均等配置されている。

第１の球形の保持表面８０は、外側部材７４の内表面７６の一部である。第１の球形の保持表面８０は、各外側トラック２８'間の内表面７６の部分により定義される。第１の球形の保持表面８０は、環状部材２０'の第２の球形の外表面４８'と共通の中心点を有している（図５および図６に最も明瞭に示されている）。第１の球形の保持表面８０は、第２の球形の外表面４８'に対して、滑動可能に係合するよう配置される。第１の球形の保持表面８０の半径は、第２の球形の外表面４８'の半径を補完する。第１の球形の保持表面８０と第２の球形の外表面４８'とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。第１の球形の保持表面８０は、保持部材の肩部８２に隣接するよう形成される。

第２の球形の保持表面８１は、外側部材７４の内表面７６の一部である。第２の球形の保持表面８１は、外側トラック２８'のそれぞれの間の内表面７６の部分により定義される。等速ジョイント７０が連結された位置にあるとき、第２の球形の保持表面８１は、環状部材２０'の第１の球形の外表面４６'と共通の中心点を有している（図７および図８に最も明瞭に示されている）。第２の球形の保持表面８１の半径は、等速ジョイント７０が連結された位置にあるとき、第１の球形の外表面４６'の半径を補完する。第２の球形の保持表面８１と第１の球形の外表面４６'とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。第２の球形の保持表面８１は、第１の球形の保持表面８０に隣接するよう形成される。

保持部材の肩部８２は、外側部材７４の内表面７６の段のついた部分である。保持部材の肩部８２は、外側部材７４の内表面７６の直径より大きな直径を有している。保持部材の肩部８２は、保持部材７８を受ける。

保持部材７８は、保持部材の肩部８２に対向して、外側部材７４内に位置しているリング形状の部材である。示されているような保持部材７８は、２対の対向する平行な辺と、１つの斜めの辺とを有する断面をもつが、保持部材７８は、任意の他の断面形状を有してもよい。断面で斜めの辺は、円錐状の保持表面８６を定義している。円錐状の保持表面８６は、保持部材７８が保持部材の肩部８２に対して配置されたときに、第２の球形の外表面４８'に対して、滑動可能に係合するよう配置される。円錐状の保持表面８６と第２の球形の外表面４８'とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。この代わりに、保持部材７８の一部を、外側部材７４と螺子によって係合（threadingly engaged）するようにして、円錐状の保持表面８６が、球形の保持表面であってもよい。

保持溝８４は、外側部材７４の内表面７６に形成された環形の窪みである。保持溝８４は、矩形の断面を有しているが、保持溝８４は任意の他の形状であってもよい。保持溝８４の直径は、保持部材の肩部８２の直径および内表面７６の内径２６'より大きい。保持溝８４は、留め具８８を受ける。留め具８８は、当技術分野で知られているスナップリングであるが、螺子山形状のアニュレット、保持ピン等の他の留め具、またはその他の留め具を利用することもできる。

利用に際しては、等速ジョイント７０は、第１の部材７２と第２の部材１６'との間の連結を促す。図７および図８に示すように、外側部材７４の第１の球形の保持表面８０に対する、第２の球形の外表面４８'の中心点の周りの、環状部材２０'の最大連結角度は、第１の球形の外表面４６'が外側部材７４の内表面７６に接触したときに生じる。図７および図８にさらに示されているように、内側部材１８'および第２の部材１６'は、環状部材２０'に対して、内側部材の外表面３２'の中心点の周りに連結される。第１の球形の外表面４６'と内表面７６とが隣接することで、各トルク伝達部材２２'が内側部材１８'に対して移動しなくなり、内側部材１８'の、環状部材２０'に対する最大連結角度が定義される。等速ジョイント７０の総連結角度は、環状部材２０'の、外側部材７４の第１の球形の保持表面８０に対する、第２の球形の外表面４８'の中心点の周りの最大連結角度と、内側部材１８'の、環状部材２０'に対する、内側部材の外表面３２'中心点の周りの最大連結角度とを組み合わせたものである。

図９から図１２は、等速ジョイント１０の別の実施形態を示す。等速ジョイント１０と同様の構造の特徴部には、同じ参照番号のダブルプライム記号（''）を付している。

等速ジョイント１００は、好適には、外側部材１４''を含む第１の部材１２''と、内側部材１８''を含む第２の部材１６''と、環状部材１０２と、複数のトルク伝達部材２２''とを含んでいる。図示されているように、等速ジョイント１００は、ダブルオフセット型のしゅう動式等速ジョイントであり、これは、ジョイントの回転軸が、２つの別個の連結点の間の中間点により定義され、等速ジョイント１００が、軸方向の並進運動を吸収する（accommodate axial translation）ことを意味している。

環状部材１０２は、外側部材１４''と内側部材１８''との間に設けられている（図１０に最も明瞭に示されている）。環状部材１０２は、鋼等の剛性の材料からマシニングで形成された中空の部材である。しかし環状部材１０２は、任意の他の材料から任意の他の方法で形成されてもよい。環形の材料１０２は、円錐状の外表面１０４、部材の球形の外表面（element spherical outer surface）１０６、および、球形の内表面５０''を含む。複数の穿孔部５２''が、環状部材１０２に形成されている。

円錐状の外表面１０４は、図９および図１０に最も明瞭に示されているように、環状部材１０２のテーパ形状の部分である。円錐状の外表面１０４の一部が、各穿孔部５２''の一部を定義している。図１１および図１２に示されているように、等速ジョイント１００は、完全に連結した部分であり、円錐状の外表面１０４は、外側部材１４''の内表面３０''に実質的に平行ではあるが、接触はしない。

部材の球形の外表面１０６は、内側部材の外表面３２''とは異なる中心点を有している（図９に最も明瞭に示されている）。部材の球形の外表面１０６の一部は、各穿孔部５２''の一部を定義する。部材の球形の外表面１０６は、外側部材１４''の内表面３０''に対して、滑動可能に係合するよう配置される。部材の球形の外表面１０６の直径は、外側部材１４''の内表面３０''を補完する。部材の球形の外表面１０６および内表面３０''は、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。図１０および図１２に最も明瞭に示されているように、部材の球形の外表面１０６は、円錐状の外表面１０４に正接しない。環状部材１０２に対して半径方向内向きに方向づけられる表面の頂点１０８が、円錐状の外表面１０４と、部材の球形の外表面１０６との間に形成される。

球形の内表面５０''は、図９に最も明瞭に示されているように、内側部材の外表面３２''と共通の中心点を有している。球形の内表面５０''の一部が、各穿孔部５２''の一部を定義する。球形の内表面５０''は、内側部材の外表面３２''に対して、滑動可能に係合するよう配置される。球形の内表面５０''の半径は、内側部材の外表面３２''の半径を補完する。球形の内表面５０''および内側部材の外表面３２''は、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。

図１３、図１６は、等速ジョイント１０の別の実施形態を示す。等速ジョイント１０と同様の構造の特徴部には、同じ参照番号にトリプルプライム記号（'''）を付している。

等速ジョイント１２０は、好適には、外側部材１２４を含む第１の部材１２２と、内側部材１８'''を含む第２の部材１６'''と、環状部材１２６と、複数のトルク伝達部材２２'''と、保持部材１２８とを含んでいる。図示されているように、等速ジョイント１２０は、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントであり、これは、ジョイントの回転軸が、２つの別個の連結点の間の中間点により定義されていることを意味している。

外側部材１２４は、鋼等の剛性の材料から形成された第１の部材１２２の中空の円筒部である。図示されているように、外側部材１２４は、第１の部材１２２とは別個に形成されてから連結されている。外側部材１２４は、任意の他の材料から任意の他の方法で形成されてもよい。外側部材は、内表面１３０を有している。内表面１３０は、第１の球形の保持表面１３２、保持部材の肩部１３４、および保持溝１３６を定義する。

外側部材１２４の内表面１３０の円筒部には複数の外側トラック２８'''が形成されている。各外側トラック２８'''は、外側部材の軸２４'''に平行な中心線と直径とを有する弓形のプロフィールを有している。この代わりに、外側部材１２４は、交互に異なる深さ（alternating depths）を有する複数の外側トラック２８'''を含んでもよい。外側部材１２４の内部には８つの外側トラック２８'''が形成されている。しかし各外側トラック２８'''は、弓形ではないプロフィールを有してもよく、任意の数の外側トラック２８'''が外側部材１２４に形成されてもよい。複数の外側トラック２８'''は、外側部材の軸２４'''の周りに均等配置されている。

第１の球形の保持表面１３２は、外側部材１２４の内表面１３０の一部である。第１の球形の保持表面１３２は、各外側トラック２８'''の間の内表面１３０の部分により定義される。第１の球形の保持表面１３２は、環状部材１２６の部材の球形の外表面１３８と共通の中心点を有している（図１４および図１６に最も明瞭に示されている）。第１の球形の保持表面１３２は、部材の球形の外表面１３８に対して、滑動可能に係合するよう配置される。第１の球形の保持表面１３２の半径は、部材の球形の外表面１３８の半径を補完する。第１の球形の保持表面１３２と部材の球形の外表面１３８とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。第１の球形の保持表面１３２は、保持部材の肩部１３４に隣接するよう形成される。

保持部材の肩部１３４は、外側部材１２４の内表面１３０の段のついた部分である。保持部材の肩部１３４は、円筒形状であり、外側部材１２４の内表面１３０の直径より大きな直径を有している。保持部材の肩部１３４は、保持部材１２８を受ける。

保持部材１２８は、保持部材の肩部１３４に対向して、外側部材１２４内に位置しているリング形状の部材である。示されている保持部材１２８は、２対の対向する平行な辺と、１つの斜めの辺とを有する断面をもつが、保持部材１２８は、任意の他の断面形状を有してもよい。断面の斜めの弓状の辺は、円錐状の保持表面１４０を定義している。円錐状の保持表面１４０は、保持部材１２８が保持部材の肩部１３４に対して配置されたときに、部材の球形の外表面１３８に対して、滑動可能に係合するよう配置される。円錐状の保持表面１４０と部材の球形の外表面１３８とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。この代わりに、保持部材１２８の一部を、外側部材１２４と螺子によって係合するようにして、円錐状の保持表面１４０が、球形の保持表面であってもよい。

保持溝１３６は、外側部材１２４の内表面１３０に形成された環形の窪みである。保持溝１３６は、矩形の断面を有しているが、保持溝１３６は任意の他の形状であってもよい。保持溝１３６の直径は、保持部材の肩部１３４の直径および内表面１３０の内径２６'''より大きい。保持溝１３６は、留め具１４２を受ける。留め具１４２は、当技術分野で知られているスナップリングであるが、螺子山形状のアニュレット、保持ピン等の他の留め具、またはその他の留め具を利用することもできる。

環状の部材１２６は、図１６に最も明瞭に示されているが、外側部材１２４と内側部材１８'''との間に配置されている。環状部材１２６は、鋼等の剛性の材料からマシニングで形成された中空の部材である。しかし環状部材１２６は、任意の他の材料から任意の他の方法で形成されてもよい。環形の材料１２６は、円錐状の外表面１４４、部材の球形の外表面１３８、および、球形の内表面５０'''を含む。複数の穿孔部５２'''が、環状部材１２６に形成されている。

円錐状の外表面１４４は、図１３および図１６に最も明瞭に示されているように、環状部材１２６のテーパ形状の部分である。円錐状の外表面１４４の一部が、各穿孔部５２'''の一部を定義している。図１５および図１６に示されているように、等速ジョイント１２０が完全に連結した位置にあるとき、円錐状の外表面１４４は、外側部材１２４の内表面１３０に実質的に平行であり、接触する。

部材の球形の外表面１３８は、内側部材の外表面３２'''とは異なる中心点を有している（図１３に最も明瞭に示されている）。部材の球形の外表面１３８の一部は、各穿孔部５２'''の一部を定義する。部材の球形の外表面１３８は、外側部材１２４の内表面１３０に対して、滑動可能に係合するよう配置される。部材の球形の外表面１３８の直径は、外側部材１２４の内表面１３０を補完する。部材の球形の外表面１３８および内表面１３０は、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。図１６に最も明瞭に示されているように、部材の球形の外表面１３８は、円錐状の外表面１４４に正接しない。環状部材１２６に対して半径方向内向きに方向づけられる表面の頂点１４６が、円錐状の外表面１４４と、部材の球形の外表面１３８との間に形成される。

利用に際しては、等速ジョイント１２０が、第１の部材１２２と第２の部材１６'''との間の連結を促す。図１５および図１６に示すように、外側部材１２４の第１の球形の保持表面１３２に対する、部材球形の外表面１３８の中心点の周りの、環状部材１２６の最大連結角度は、外側部材１２４の内表面１３０に円錐状の外表面１４４が接触したときに生じる。図１５にさらに示されているように、内側部材１８'''および第２の部材１６'''は、環状部材１２６に対して、内側部材の外表面３２'''の中心点の周りに連結される。円錐状の外表面１４４と内表面１３０とが隣接することで、各トルク伝達部材２２'''が内側部材１８'''に対して移動しなくなり、内側部材１８'''の、環状部材１２６に対する最大連結角度が定義される。等速ジョイント１２０の総連結角度は、環状部材１２６の、外側部材１２４の第１の球形の保持表面１３２に対する、部材の球形の外表面１３８の中心点の周りの最大連結角度と、内側部材１８'''の、環状部材１２６に対する、内側部材の外表面３２'''の中心点の周りの最大連結角度とを組み合わせたものである。

図１７は、等速ジョイント７０の別の実施形態を示す。等速ジョイント７０と同様の構造の特徴部には、同じ参照番号を付している。

等速ジョイント１５０は、好適には、外側部材１５４を含む第１の部材１５２と、内側部材１８'を含む第２の部材１６'と、環状部材２０'と、複数のトルク伝達部材２２'と、保持部材１５６とを含んでいる。図示されているように、等速ジョイント１５０は、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントであり、これは、ジョイントの回転軸が、２つの別個の連結点の間の中間点により定義されている、ということを意味している。

外側部材１５４は、鋼等の剛性の材料から形成された第１の部材１５２の中空の円筒部である。図示されているように、外側部材１５４は、第１の部材１５２と一体形成（unitarily formed）されている。しかし、外側部材１５４は、第１の部材１５２とは別個に形成されてから連結されていてもよい。外側部材１５４は、内表面１５８を有している。内表面１５８は、第１の球形の保持表面１６０、第２の球形の保持表面１６１、および、保持部材の肩部１６２を定義している。

外側部材１５４の内表面１５８の円筒部には複数の外側トラック１６６が形成されている。各外側トラック１６６は、外側部材の軸１６８に平行な中心線と直径とを有する弓形のプロフィールを有している。この代わりに、外側部材１５４は、交互に異なる深さ（alternating depths）を有する複数の外側トラック１６６を含んでもよい。外側部材１５４の内部には８つの外側トラック１６６が形成されている。しかし各外側トラック１６６は、弓形ではないプロフィールを有してもよく、任意の数の外側トラック１６６が外側部材１５４に形成されてもよい。複数の外側トラック１６６は、外側部材の軸１６８の周りに均等配置されている。

第１の球形の保持表面１６０は、外側部材１５４の内表面１５８の一部である。第１の球形の保持表面１６０は、第１の部材１５２に対向する外側部材１５４の端部に形成されている。第１の球形の保持表面１６０は、各外側トラック１６６の間の内表面１５８の部分により定義される。第１の球形の保持表面１６０は、環状部材２０'の第２の球形の外表面４８'と共通の中心点を有している。第１の球形の保持表面１６０は、第２の球形の外表面４８'に対して、滑動可能に係合するよう配置される。第１の球形の保持表面１６０の半径は、第２の球形の外表面４８'の半径を補完する。第１の球形の保持表面１６０と第２の球形の外表面４８'とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。第１の球形の保持表面８０は、保持部材の肩部８２に隣接するよう形成される。

第２の球形の保持表面１６１は、外側部材１５４の内表面１５８の一部である。第２の球形の保持表面１６１は、外側トラック１６６のそれぞれの間の内表面１５８の部分により定義される。等速ジョイント１５０が連結された位置にあるとき、第２の球形の保持表面１６１は、環状部材２０'の第１の球形の外表面４６'と共通の中心点を有している。第２の球形の保持表面１６１の半径は、等速ジョイント１５０が連結された位置にあるとき、第１の球形の外表面４６'の半径を補完する。第２の球形の保持表面１６１と第１の球形の外表面４６'とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。第２の球形の保持表面１６１は、第１の球形の保持表面１６０に隣接するよう形成される。

保持部材の肩部１６２は、円筒形状であり、外側部材１５４の内表面１５８の段のついた部分である。保持部材の肩部１６２は、第１の部材１５２に対向する外側部材１５４の端部に形成されている。保持部材の肩部１６２は、外側部材１５４の内表面１５８の直径より大きな直径を有している。保持部材の肩部１６２は、保持部材１５６を受ける。

保持部材１５６は、保持部材の肩部１６２に対向して、外側部材１５４内に位置しているリング形状の部材である。示されている保持部材１５６は、２対の対向する平行な辺と、１つの斜めの辺とを有する断面をもつが、保持部材１５６は、任意の他の断面形状を有してもよい。断面の斜めの辺は、円錐状の保持表面１７０を定義している。円錐状の保持表面１７０は、保持部材１５６が保持部材の肩部１６２に対して配置されたときに、第２の球形の外表面４８'に対して、滑動可能に係合するよう配置される。円錐状の保持表面１７０と第２の球形の外表面４８'とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。保持部材は、抽出リップ１７２を含む。抽出リップ１７２は、保持部材１５６から半径方向内向きに延びる環形の突起部である。

複数の外側部材のステーク１７４は、外側部材１５４と一体形成（unitarily formed）されて、保持部材１５６を、保持部材の肩部１６２に対して固定する。保持部材１５６が保持部材の肩部１６２に対向して配置された後で、加圧またはその他のツールを利用して、外側部材のステーク１７４を、外側部材１５４の内表面１５８から離すように弾性変形させる。この代わりに、加圧またはその他のツールを利用して、外側部材１５４自身を変形させ、外側部材のステーク１７４を形成してもよい。

図１８は、等速ジョイント７０の別の実施形態を示す。等速ジョイント７０と同様の構造の特徴部には、同じ参照番号を付している。

等速ジョイント１８０は、好適には、外側部材１８４を含む第１の部材１８２と、内側部材１８'を含む第２の部材１６'と、環状部材２０'と、複数のトルク伝達部材２２'と、螺子山をもつ保持部材１８６とを含んでいる。図示されているように、等速ジョイント１８０は、ダブルオフセット型の固定式等速ジョイントであり、これは、ジョイントの回転軸が、２つの別個の連結点の間の中間点により定義されている、ということを意味している。

外側部材１８４は、鋼等の剛性の材料から形成された第１の部材１８２の中空の円筒部である。図示されているように、外側部材１８４は、第１の部材１８２とは別個に形成されてから連結されている。外側部材１８４は、内表面１８８を有している。内表面１８８は、第１の球形の保持表面１９０、第２の球形の保持表面１９１、および、保持部材の肩部１９２を定義している。

保持部材の肩部１９２は、螺子山が形成された内表面１８８の段のついた部分である。保持部材の肩部１９２は、第１の部材１８２に隣接する外側部材１８４の端部に形成されている。保持部材の肩部１９２は円筒形であり、外側部材１８４の内表面１８８の直径より大きな直径を有している。保持部材の肩部１９２は、螺子山のある保持部材１８６を受ける。

螺子山のある保持部材１８６は、外側部材１８４に設けられた螺子山が形成された円筒型の部材であり、螺子山によって保持部材の肩部１９２と係合する。示されている、螺子山のある保持部材１８６は、ツールに係合する窪み１９４と、部材に係合する窪み１９６とを含む。ツールに係合する窪み１９４は、部材に係合する窪み１９６に対向して形成されており、好適には六角形である。しかしツールに係合する窪み１９６は、任意の他の形状であってもよい。部材に係合する窪み１９６は、円錐状の保持表面１９８を含んでいる。円錐状の保持表面１９８は、環状部材２０'の第２の球形の外表面４８'と共通の中心点を有している。円錐状の保持表面１９８は、螺子山のある保持部材１８６が保持部材の肩部１９２に対して配置されたときに、第２の球形の外表面４８'に対して、滑動可能に係合する。円錐状の保持表面１９８の半径は、第２の球形の外表面４８'の半径を補完する。円錐状の保持表面１９８と第２の球形の外表面４８'とは、当技術分野でも知られているように、等速ジョイントの係合面として利用するべく、精確にマシニングされる。

特許法の法規定に従い、本発明を好適な実施形態を表すとみなされるもので記載してきた。しかし本発明は、その精神または範囲を超えなければ、具体的に示したり記載したりしたもの以外の方法または構成でも実施可能である。

Claims (20)

1. 等速ジョイントであって、
   外側部材の軸と、前記外側部材の内部に形成され、前記外側部材の軸に平行な複数の外側トラックと、内表面とを有する前記外側部材と、
   内側部材の軸と、ジョイントの回転軸と異なる中心を有する球形の外表面と、前記内側部材の軸に平行な複数の内側トラックとを有する前記内側部材と、
   第１の球形の外表面と、第２の球形の外表面と、球形の内表面と、環状部材に形成された複数の穿孔部とをもつ前記環状部材と、
   前記環状部材に形成された前記複数の穿孔部に設けられた複数のトルク伝達部材と
   を備え、
   前記第１の球形の外表面と前記球形の内表面とは、前記内側部材の前記球形の外表面と共通の中心を有し、
   前記第２の球形の外表面は、前記ジョイントの回転軸と前記第１の球形の外表面と異なる中心を有し、
   前記第２の球形の外表面は、前記外側部材の前記内表面の直径を補完する直径を有し、
   前記環状部材は、前記内側部材と前記外側部材との間に設けられ、
   前記複数のトルク伝達部材のそれぞれは、前記複数の外側トラックの１つおよび前記複数の内側トラックの１つに接触して、
   前記複数のトルク伝達部材は、前記複数の外側トラックおよび前記複数の内側トラックと協働して、前記環状部材を、前記外側部材の軸と前記内側部材の軸とが形成する角度を二等分する平面に位置させる、等速ジョイント。
2. 固定式等速ジョイントである、請求項１に記載の等速ジョイント。
3. しゅう動式等速ジョイントである、請求項１に記載の等速ジョイント。
4. 前記第２の球形の外表面の直径は、前記外側部材の前記内表面の直径を補完する、請求項１から３のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
5. 前記外側部材の前記複数の外側トラックの一部は、前記環状部材の前記第２の球形の外表面と接触し、前記環状部材の前記第２の球形の外表面を補完する外側部材の内部の球形の表面を定義する、請求項２に記載の等速ジョイント。
6. 前記環状部材の前記第２の球形の外表面に接触する前記外側部材に対して配置された保持部材をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
7. 前記保持部材は、前記環状部材の前記第２の球形の外表面と接触し、前記環状部材の前記第２の球形の外表面を補完する内表面を含む、請求項６に記載の等速ジョイント。
8. 前記外側部材の内部には、前記外側部材内に前記保持部材を固定するための保持特徴部が形成されている、請求項６または７に記載の等速ジョイント。
9. 前記保持部材は、前記複数の外側トラックの末端部に対して隣接するように配置されている、請求項６から８のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
10. 前記保持特徴部は、留め具を受け容れるために前記外側部材に形成された溝である、請求項８に記載の等速ジョイント。
11. 前記保持特徴部は、前記外側部材の一部から形成された少なくとも１つのステークを含む、請求項８に記載の等速ジョイント。
12. 前記保持部材は、前記外側部材と螺子山によって係合する、請求項６から１１のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
13. 前記保持部材の内部には、留め具と駆動可能に係合するための孔が形成されている、請求項６から１２のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
14. 等速ジョイントであって、
    外側部材の軸と、前記外側部材の内部に形成され、前記外側部材の軸に平行な複数の外側トラックと、内表面とを有する前記外側部材と、
    内側部材の軸と、ジョイントの回転軸と異なる中心を有する球形の外表面と、前記内側部材の軸に平行な複数の内側トラックとを有する前記内側部材と、
    円錐状の外表面と、部材の球形の外表面と、球形の内表面と、環状部材に形成された複数の穿孔部とをもつ前記環状部材と、
    前記環状部材に形成された前記複数の穿孔部に設けられた複数のトルク伝達部材と
    を備え、
    前記部材の球形の外表面は、ジョイントの回転軸と前記球形の内表面と異なる中心を有し、
    前記内側部材の前記球形の内表面と前記球形の外表面とは、共通の中心を有し、
    前記部材の球形の外表面は、前記外側部材の前記内表面の直径を補完する直径を有し、
    前記環状部材は、前記内側部材と前記外側部材との間に設けられ、
    前記複数のトルク伝達部材のそれぞれは、前記複数の外側トラックの１つおよび前記複数の内側トラックの１つに接触して、
    前記複数のトルク伝達部材は、前記複数の外側トラックおよび前記複数の内側トラックと協働して、前記環状部材を、前記外側部材の軸と前記内側部材の軸とが形成する角度を二等分する平面に位置させる、等速ジョイント。
15. 固定式等速ジョイントである、請求項１４に記載の等速ジョイント。
16. しゅう動式等速ジョイントである、請求項１４に記載の等速ジョイント。
17. 前記外側部材の前記複数の外側トラックの一部は、前記環状部材の前記部材の球形の外表面と接触し、前記環状部材の前記部材の球形の外表面を補完する外側部材の内部の球形の表面を定義する、請求項１５に記載の等速ジョイント。
18. 前記部材の球形の外表面に接触する前記外側部材に対して配置された保持部材をさらに備え、前記保持部材は、前記部材の球形の外表面と接触し、前記部材の球形の外表面を補完する、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
19. 前記部材の球形の外表面は、前記等速ジョイントが完全に連結された位置にあるときに、前記円錐状の外表面と前記複数の外側トラックとの間の接触を阻止する、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の等速ジョイント。
20. 固定式等速ジョイントであって、
    外側部材の軸と、前記外側部材の内部に形成され、前記外側部材の軸に平行であり、一部が外側部材の内部の球形の表面を定義する複数の外側トラックと、前記外側部材の内部の球形の表面と、保持特徴部とを有する前記外側部材と、
    内側部材の軸と、ジョイントの回転軸と異なる中心を有する球形の外表面と、前記内側部材の軸に平行な複数の内側トラックとを有する前記内側部材と、
    第１の球形の外表面と、第２の球形の外表面と、球形の内表面と、環状部材に形成された複数の穿孔部とをもつ前記環状部材と、
    前記環状部材に形成された前記複数の穿孔部に設けられた複数のトルク伝達部材と、
    前記保持特徴部と前記複数の外側トラックの末端部とに対して配置されている保持部材と
    を備え、
    前記第１の球形の外表面と前記球形の内表面とは、前記内側部材の前記球形の外表面と共通の中心を有し、
    前記第２の球形の外表面は、前記ジョイントの回転軸と前記第１の球形の外表面と異なる中心を有し、
    前記第２の球形の外表面は、前記外側部材の内部の球形の表面の直径を補完する直径を有し、
    前記環状部材は、前記内側部材と前記外側部材との間に設けられ、
    前記複数のトルク伝達部材のそれぞれは、前記複数の外側トラックの１つおよび前記複数の内側トラックの１つに接触して、
    前記保持部材は、前記第２の球形の外表面と接触し、
    前記保持部材は、前記部材の球形の外表面に接触し、前記部材の球形の外表面を補完する内表面を含み、
    前記複数のトルク伝達部材は、前記複数の外側トラックおよび前記複数の内側トラックと協働して、前記環状部材を、前記外側部材の軸と前記内側部材の軸とが形成する角度を二等分する平面に位置させる、
    固定式等速ジョイント。

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