JP2018044631A

JP2018044631A - 等速ボールジョイント

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Publication number: JP2018044631A
Application number: JP2016180649A
Authority: JP
Inventors: 翔吾濱中; Shogo Hamanaka; 佳享篠田; Yoshitaka Shinoda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-09-15
Filing date: 2016-09-15
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2036-09-15
Also published as: JP6699476B2

Abstract

【課題】回転シャフトの端部間に位置するボールがロック状態になることを回避して、スムーズな回転動力の伝達を実現する等速ボールジョイントを提供すること。【解決手段】回転シャフトの端部同士を等速回転可能に連結する等速ボールジョイントであって、回転シャフトの一方の端部側に配置されて外輪案内溝を有する外輪と、回転シャフトの他方の端部側に配置されて内輪案内溝を有する内輪と、外輪内に内輪が位置して外輪案内溝と内輪案内溝との間に形成される空間内に収容されるボール３１と、を備えて、外輪案内溝と内輪案内溝とに接触するボールの外周面３１ａの接触点を通る延長面１２ｐ、２２ｐの間に挟まれる角度βが摩擦係数μを用いる関係式「β＞２ｔａｎ-1μ」を満たすように、当該内輪案内溝および当該外輪案内溝が形成されている。【選択図】図９

Description

本発明は、一対の回転シャフト端部の内輪と外輪との間にボールを介在させて等速に回転動力を伝達する等速ボールジョイントに関する。

等速ボールジョイントは、一対の回転シャフト間での回転動力の伝達を実現しつつ、その回転シャフトの軸線方向が交差する状態に変動することを許容する機能を有して、車両等に多用されている。

この等速ボールジョイントとして、例えば、特許文献１には、一対の回転シャフトの一方の端部に配置される外輪内に、その他方の端部に配置される内輪を収容して連結状態にするとともに、外輪内面の外輪案内溝と内輪外面の内輪案内溝との間に移動可能にボールを挟み込む状態で介在させる構造が開示されている。

特開２０１５−１１３９０８号公報

しかしながら、この特許文献１に記載のような等速ボールジョイントにあっては、回転シャフトの軸線方向が交差する状態を維持しつつ回転動力を伝達する場合、その端部の外輪案内溝と内輪案内溝との間のボールが移動する。

このとき、回転シャフト端部の外輪案内溝と内輪案内溝との間に挟み込まれる状態で接触しているボールは、その接触面間に挟み込まれる角度や負荷に応じて移動するが、その角度によっては移動が制限されるロック状態になってしまう場合がある。また、そのロック状態から開放されて移動するボールの接触音が騒音になってしまう場合がある。

そこで、本発明は、回転シャフトの端部間に位置するボールがロック状態になることを回避して、スムーズな回転動力の伝達を実現する等速ボールジョイントを提供することを目的としている。

上記課題を解決する等速ボールジョイントの発明の一態様は、一対の回転シャフトの端部同士を等速回転可能に連結する等速ボールジョイントであって、前記回転シャフトの一方の端部側に配置されて外輪案内溝を有する外輪と、前記回転シャフトの他方の端部側に配置されて内輪案内溝を有する内輪と、前記外輪内に前記内輪が位置して前記外輪案内溝と前記内輪案内溝との間に形成される空間内に収容されるボールと、を備えて、前記外輪案内溝に接触する前記ボールの外周面の接触点を通る接線と、前記内輪案内溝に接触する前記ボールの外周面の接触点を通る接線と、の間に挟まれる角度βが摩擦係数μを用いる次の関係式「β＞２ｔａｎ^―1μ」を満たすように、当該内輪案内溝および当該外輪案内溝が形成されている。

このように本発明の一態様によれば、一対の回転シャフト端部の外輪と内輪との間におけるボールの外輪案内溝および内輪案内溝との接触点を通る接線に挟まれる、言い換えると、そのボールとの接触面の延長面間に挟まれる角度、所謂、挟角βが摩擦係数μを用いる関係式「β＞２ｔａｎ^―1μ」を満たしている。

したがって、一対の回転シャフトの端部間を連結する、外輪と内輪との間のボールの移動が制限されてロック状態になることを回避することができる。この結果、スムーズな回転動力の伝達を実現する等速ボールジョイントを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る等速ボールジョイントを説明する図であり、その基本構造を示す一部断面平面図である。図２は、その構成要素である外輪、内輪、ボール、ケージを示す分解斜視図である。図３は、その構成要素における回転動力の伝達を説明する図であり、（ａ）は正トルクの回転動力の伝達時を示す軸線方向から見た概念平面図、（ｂ）は負トルクの回転動力の伝達時を示す軸線方向から見た概念平面図である。図４は、その外輪の外輪案内溝と内輪の内輪案内溝との間にボールを挟み込んだ状態を示す概念側面図である。図５は、その外輪の外輪案内溝と内輪の内輪案内溝との間に挟み込まれるボールの動きを説明する概念側面図である。図６は、その等速ボールジョイントの課題を説明する図であり、（ａ）はその動作テストを行う際の状態を示す軸線方向と直交する方向から見た平面図、（ｂ）はその軸線方向から見た概念平面図である。図７は、その図６の動作テストにおいて問題のない結果を示すグラフである。図８は、その図６の動作テストにおいて問題のある結果を示すグラフである。図９は、その外輪の外輪案内溝と内輪の内輪案内溝との間にボールを挟み込む挟角を説明するためにモデル化した概念図である。図１０は、その図６の動作テストにおいて外輪の外輪案内溝と内輪の内輪案内溝との間に挟み込まれるボールの動きを説明する図であり、（ａ）は問題のない場合におけるボールの動きを示す概念側面図、（ｂ）は問題のある場合におけるボールの動きを示す概念側面図である。図１１は、その等速ボールジョイントにより奏される作用効果を説明する図６の動作テストの結果を示すグラフである。図１２は、その等速ボールジョイントにより奏される作用効果を説明する図６の動作テストの結果を示す図であり、（ａ）は問題のある等速ボールジョイントの場合のグラフ、（ｂ）は問題の解消した等速ボールジョイントの場合のグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図１２は本発明の一実施形態に係る等速ボールジョイントを説明する図である。

図１および図２において、等速ボールジョイント１０は、車両に動力伝達装置として搭載されるドライブシャフト１００に、不図示の車輪側に取り付けられている。この等速ボールジョイント１０は、アウトボードジョイントの所謂、ツェッパ型のユニバーサルジョイント構造に構築されている。なお、ドライブシャフト１００の不図示のデファレンシャル装置側には、インボードジョイントの所謂、トリポード型のユニバーサルジョイント構造の等速ジョイント１１０が取り付けられている。

これにより、ドライブシャフト１００では、車輪側の外側回転シャフト１０１およびデファレンシャル装置側の内側回転シャフト１０３の軸線方向がその間の中間回転シャフト１０２の軸線方向と交差する状態になることが等速ボールジョイント１０と等速ジョイント１１０とにより許容される。このため、車両に搭載される動力源の回転動力は、走行中に、その動力源に連動するデファレンシャル装置側の等速ジョイント１１０から中間回転シャフト１０２を介して車輪側の等速ボールジョイント１０にスムーズに伝達されて車輪が等速回転される。

ところで、本実施形態の等速ボールジョイント１０が取り付けられるドライブシャフト１００を搭載する車両は、動力源として、内燃機関型のエンジンと回転電機とを搭載するハイブリッド車、あるいは、回転電機のみを搭載する電気自動車として構築されている。この車両は、動力源から伝達されてくる回転動力をデファレンシャル装置からドライブシャフト１００を介して車輪に伝達して駆動輪として回転させることにより、所謂、ドライブ走行する。また、この車両は、回転電機を電動機として機能させてドライブ走行する一方、加速することなく滑走する、所謂、コースト走行時には、車輪の回転力をドライブシャフト１００から回転電機に伝達することにより、その回転電機を発電機として機能させて発電電力（回生電力）をバッテリに充電するようになっている。

この等速ボールジョイント１０は、図２に示すように、外輪（所謂、アウタレース）１１と、内輪（所謂、インナレース）２１と、ボール３１と、ブーツ４１と、を備えて構築されている。

外輪１１は、外側回転シャフト１０１の端部１０１ａに配置されている。この外輪１１は、内周面１１ａが内輪２１を内部に収容可能な内径の球面を有するように形成されている。この外輪１１の内周面１１ａには、外側回転シャフト１０１の軸心に一致する箇所から放射状に連続する複数本（本実施形態では６本）の外輪案内溝（所謂、アウタレース溝）１２が形成されている。

内輪２１は、中間回転シャフト１０２の端部１０２ａに配置されている。この内輪２１は、外周面２１ａが外輪１１の内周面１１ａに均等な隙間を介して対面する外径の球面を有するように形成されている。この内輪２１の外周面２１ａには、中間回転シャフト１０２の軸心に一致する箇所から放射状に連続する複数本（本実施形態では６本）の内輪案内溝（所謂、インナレース溝）２２が形成されている。

ボール３１は、外輪１１内に内輪２１が収容される状態で外輪案内溝１２および内輪案内溝２２が対向することにより形成される空間内に１つずつ収納されている。このボール３１は、外輪案内溝１２および内輪案内溝２２の対向空間内において、それぞれの溝形成面１２ａ、２２ａに外周面３１ａを接触させる状態で回転自在に収納されている。

また、ボール３１は、外輪１１の内周面１１ａと内輪２１の外周面２１ａとの間に位置して、それぞれの球面に沿いつつ移動可能な曲率半径の湾曲帯形状に形成されたケージ３３の保持窓３３ａ内に保持される。ケージ３３の保持窓３３ａは、外輪案内溝１２および内輪案内溝２２の対向空間に一致する周方向の均等位置に開口して、その対向空間内でボール３１を転動自在に保持するようになっている。このため、ボール３１は、湾曲帯形状のケージ３３の延在する位置の保持窓３３ａにより保持されることにより、外輪１１の外輪案内溝１２と内輪２１の内輪案内溝２２との間の対向空間の片側に寄って揃ってしまうことがなく、常に球形の中心を通る断面の延長面内に位置するように保持される。

これにより、等速ボールジョイント１０は、外側回転シャフト１０１と中間回転シャフト１０２の軸線方向が交差する状態でも、外輪１１の内周面１１ａと内輪２１の外周面２１ａとが直接接触してしまうことがボール３１により回避されつつ、そのボール３１が外輪案内溝１２と内輪案内溝２２との間の対向空間内に転動自在に収容されている状態が維持される。

このため、例えば、図３に示すように、車両が前進する場合に、中間回転シャフト１０２がデファレンシャル装置から伝達されてきた回転動力により図中矢印Ｆ方向に回転すると、その回転に伴って内輪案内溝２２の後進側の溝形成面２２ａにボール３１が押される。すると、外側回転シャフト１０１の外輪案内溝１２の前進側の溝形成面１２ａがそのボール３１により押し進められて、ドライブシャフト１００に入力された回転が車輪側に出力伝達される。このとき、ボール３１が加えられる圧力に応じて転動等されることにより外輪１１の外輪案内溝１２および内輪２１の内輪案内溝２２の間での収納位置がずらされつつ、外側回転シャフト１０１および中間回転シャフト１０２の軸線の交差角度が維持される。これにより、外側回転シャフト１０１および中間回転シャフト１０２は、等速回転する連結状態が維持されて回転動力が伝達される。

この等速ボールジョイント１０による回転伝達の方向は、図３（ａ）に示すように、上述する中間回転シャフト１０２から外側回転シャフト１０１に正トルクが伝達されてドライブ走行する、車両の前進時に限られない。例えば、車両の後退時には逆回転する中間回転シャフト１０２から外側回転シャフト１０１に逆向きの正トルクがボール３１を介して逆向きの方向に伝達されることになる。

また、デファレンシャル装置から車輪側に正トルクの回転動力が伝達されるだけでなく、コースト走行時のように車輪側からデファレンシャル装置側に伝達される負トルクの回転力が伝達されて回生電力が発電される場合もある。この場合には、図３（ｂ）に示すように、外側回転シャフト１０１および中間回転シャフト１０２が車両の進行方向と同じ方向に回転されつつ正トルクの場合と逆向きの方向の負トルクがボール３１を介して伝達されることになる。

なお、図１および図２に戻って、ブーツ４１は、外側回転シャフト１０１の外輪１１の開口縁部１１ｓに締結バンド４７により液密に締結される大径部４２と、中間回転シャフト１０２の端部１０２ａの内輪２１よりも本体シャフト１０２ｈ側に締結バンド４８により液密に締結される小径部４３と、この大径部４２と小径部４３との間に形成されている蛇腹部４４と、を備えている。

これにより、ブーツ４１は、両端部の大径部４２と小径部４３が外側回転シャフト１０１側と中間回転シャフト１０２側とに取り付けられることにより、それぞれの端部１０１ａ、１０２ａを蛇腹部４４内に液密に収容して閉塞することができ、その内部空間内に潤滑油を貯留しつつ塵埃が侵入することを防止することができる。このため、ブーツ４１は、外側回転シャフト１０１および中間回転シャフト１０２の交差する軸線方向の変化を蛇腹部４４により吸収するとともに、外輪案内溝１２および内輪案内溝２２との間に回転自在に嵌め込み保持されているボール３１のスムーズな転動を確保することができる。

ところで、等速ボールジョイント１０のボール３１は、外輪１１の外輪案内溝１２および内輪２１の内輪案内溝２２との間に挟み込まれている状態のまま、外側回転シャフト１０１および中間回転シャフト１０２の回転時に、それぞれの軸線方向の交差角度を維持するように転動して移動している。すなわち、この等速ボールジョイント１０のボール３１は、図４に示すように、挟み込む外輪案内溝１２および内輪案内溝２２のそれぞれから垂直荷重ｆｇを受けながら、言い換えると、その外輪案内溝１２および内輪案内溝２２のそれぞれに、その垂直荷重ｆｇに対する垂直抗力（反力）Ｆｇを加えながら接触している。このため、等速ボールジョイント１０のボール３１は、外輪案内溝１２および内輪案内溝２２のそれぞれに挟まれる角度β、所謂、挟角β（図９を参照）やその垂直抗力Ｆｇの大きさに応じて移動され、また、その移動が制限される、所謂、スティック状態に保持される。

このとき、等速ボールジョイント１０のボール３１には、外側回転シャフト１０１および中間回転シャフト１０２の回転方向や回転動力の伝達方向に応じて、例えば、外輪案内溝１２および内輪案内溝２２のそれぞれに挟まれて開口方向に押し出される方向の押出力Ｆｃが付与される、また同時に、このボール３１には、その外輪案内溝１２および内輪案内溝２２から移動を制限する方向の摩擦力Ｆｆが付与される。すなわち、等速ボールジョイント１０のボール３１は、図５に示すように、外輪案内溝１２および内輪案内溝２２の間において、押出力Ｆｃと摩擦力Ｆｆとの向きや大きさに応じて、転動あるいは滑ることにより一方向に押し出されるようにして移動する。

ここで、等速ボールジョイント１０と基本構造を共通にする図６に示す等速ボールジョイント２１０の課題を説明する。図６に示すように、等速ボールジョイント２１０は、本実施形態の等速ボールジョイント１０と同様に、外側回転シャフト２０１と中間回転シャフト２０２とがそれぞれの軸線方向を交差させている状態のまま等速回転可能に連結されている。

この等速ボールジョイント２１０は、その軸線方向の交差角度γを維持したまま、相対的に外側回転シャフト２０１の軸線周りに中間回転シャフト２０２を周回させる際、図９に示すように、ボール２３１に挟み込む圧力として垂直抗力Ｆｇを加えつつ接触する外輪２１１の外輪案内溝２１２と内輪２２１の内輪案内溝２２２とに挟まれる挟角βが変化する。

そして、その外輪２１１の外輪案内溝２１２と内輪２２１の内輪案内溝２２２との間に挟み込まれるボール２３１の挟角βは、図６（ｂ）に示すように、外側回転シャフト２０１の軸線に対する中間回転シャフト２０２の軸線の相対的な回転位相αに応じて変動する。

例えば、中間回転シャフト２０２から外側回転シャフト２０１に正トルクが伝達されて車両をドライブ走行させる場合、ボール２３１の挟角βは、図７に示すように、その外側回転シャフト２０１に対する中間回転シャフト２０２の相対的な回転位相αに応じて変動していることが分かる。

また、中間回転シャフト２０２から外側回転シャフト２０１に負トルクが伝達されて車両をコースト走行させる場合も、ボール２３１の挟角βは、図８に示すように、その外側回転シャフト２０１に対する中間回転シャフト２０２の相対的な回転位相αに応じて変動していることが分かる。ただし、この中間回転シャフト２０２から外側回転シャフト２０１に負トルクが伝達される場合には、後述するように、特定の相対的な回転位相αexにおいて、ボール２３１の挟角βが大きく急激に変動していることが分かる。

このとき、等速ボールジョイント２１０のボール２３１に負荷される押出力Ｆｃおよび摩擦力Ｆｆは、ボール２３１の挟角βと次のような関係にある。すなわち、この押出力Ｆｃおよび摩擦力Ｆｆは、図９に示すように、ボール２３１の外輪２１１の外輪案内溝２１２との接触点における接線、言い換えると、その接触面の延長面２１２ｐおよび内輪２２１の内輪案内溝２２２との接触面の延長面２２２ｐの間に挟まれる角度（挟角）βと、そのボール２３１が外輪案内溝２１２および内輪案内溝２２２から受ける垂直抗力Ｆｇと、ボール２３１と外輪案内溝２１２や内輪案内溝２２２との間の動摩擦係数μと、を用いる次式（１）、（２）により算出することができる。なお、この図９は、本来、互いに倣うように湾曲する外輪案内溝２１２および内輪案内溝２２２のボール２３１との接触面の延長面２１２ｐ、２２２ｐと共に挟角βを図示するために、その挟角βを大きくすることによりモデル化して図示している。
Ｆｃ＝２Ｆｇ×ｓｉｎ（β／２） ……（１）
Ｆｆ＝Ｆｇ×μ×ｃｏｓ（β／２） ……（２）

そして、この等速ボールジョイント２１０は、軸線方向の交差する状態で外側回転シャフト２０１と中間回転シャフト２０２とが等速回転しつつ回転動力を伝達する際に、ボール２３１が外輪２１１と内輪２２１との間で適宜、転動あるいは滑ることにより外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との接点位置がずれることを実現する。

このことから、等速ボールジョイント２１０のボール２３１は、負荷される摩擦力２Ｆｆが押出力Ｆｃ以上となる（２Ｆｆ≧Ｆｃ）と、外輪案内溝２１２および内輪案内溝２２２に対する接触点を滑らせることができず、相対的な移動が制限されるスティック状態にロックされてしまうことにある。すなわち、この等速ボールジョイント２１０のボール２３１は、２Ｆｆ≧Ｆｃを満たす場合に、外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間でスティック状態にロックされるスティック領域に嵌まり込む。このことから、等速ボールジョイント２１０のボール２３１が外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間に挟み込まれてロックされるスティック領域の挟角βｓは、その２Ｆｆ≧Ｆｃから次式（３）のように設定することができる。
βｓ≦２ｔａｎ^-1（μ） ……（３）

この上記式（３）を満たすスティック挟角βｓを超える条件（状況）で外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間に挟み込まれるボール２３１は、中間回転シャフト２０２から外側回転シャフト２０１に伝達する回転動力に応じて異なる挙動となる。

例えば、車両をドライブ走行させる正トルクを伝達する図７に示す状況の場合には、図１０（ａ）に示すように、ボール２３１に負荷される押出力Ｆｃは構造上、外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間の狭くなる側に向かう。このことから、ボール２３１は、外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間に挟み込まれる挟角βが、図７の破線で示すスティック挟角βｓよりも小さくなる場合にスティック状態にロックされる。しかしながら、正トルクの回転動力の伝達の場合、ボール２３１は、外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間の広がる側に急激に動き出してしまうことはなく、スムーズにスティック領域外の動きに移行して転動等することができる。

その一方で、車両をコースト走行させる負トルクを伝達する図８に示す状況の場合には、図１０（ｂ）に示すように、ボール２３１に負荷される押出力Ｆｃは構造上、外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間の広がる側に向かう。このことから、ボール２３１は、同様に、外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間に挟み込まれる挟角βが、図８の破線で示すスティック挟角βｓよりも小さくなる場合にスティック状態にロックされる。このため、負トルクの回転動力の伝達の場合、ボール２３１は、そのロックされているスティック状態の後に、スティック挟角βｓ条件から外れて外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間の開放側に急激に動き出してしまい他部材に突き当たってしまう場合がある。

このことから、図６に示すように、外輪２１１の外周側周方向の４箇所の均等位置にマイクロフォンＭ１〜Ｍ４を設置して、等速ボールジョイント２１０により回転動力を伝達する際に発生する異音、例えば、ボール２３１が突き当たる衝突音（接触音）の有無を確認するテストを行ってみた。すると、負トルクとなる回転動力の伝達時に異音の発生が確認された。その異音は、図８に示すように、ボール２３１の挟角βが大きく急激に変動している、外側回転シャフト２０１に対する中間回転シャフト２０２の特定の相対的な回転位相αexから、そのボール２３１の移動時間分だけ遅延したタイミングにおいて不定期に発生している。

そこで、本実施形態の等速ボールジョイント１０では、図４および図９に示すように、ボール３１の外輪案内溝１２との接触点における接触面の延長面（接線の延長線）１２ｐおよび内輪案内溝２２との接触面の延長面２２ｐの間に挟まれる挟角βが上記式（３）のスティック挟角βｓを超えるように作製されている。

言い換えると、まずは、ボール３１と外輪１１の外輪案内溝１２と内輪２１の内輪案内溝２２との接触点における動摩擦係数μを取得する。次いで、その接触点における延長面１２ｐ、２２ｐの間の挟角βがその動摩擦係数μを用いる次式（４）を満たすように外輪案内溝１２と内輪案内溝２２とを形成（設定）して等速ボールジョイント１０を作製する、製造方向を採用する。
μ＜ｔａｎ（β／２） ……（４）

すると、ボール３１を挟む外輪案内溝１２および内輪案内溝２２の挟角βは、上記式（３）のスティック挟角βｓを満たすことなく、次式（５）を満たすように作製することができる。
β＞２ｔａｎ^-1（μ） ……（５）

これにより、等速ボールジョイント１０では、図６に示す異音の発生の有無を確認するテストを等速ボールジョイント２１０と同様に行っても、図１１に示すように、ボール３１を挟む挟角βに急激な変動を確認することはできなかった。

具体的には、例えば、等速ボールジョイント２１０では、外輪案内溝２１２と内輪案内溝２２２との間にボール２３１を挟み込む挟角βが１６ｄｅｇであるところを、本実施形態の等速ボールジョイント１０では、外輪案内溝１２と内輪案内溝２２との間にボール３１を挟み込む挟角βを１８ｄｅｇにしている。

これにより、等速ボールジョイント１０では、図１１に示すように、その挟角βをスティック挟角βｓの範囲（スティック領域）から外すことができ、ボール３１のスティック状態を回避して急激な変動に起因する異音の発生を防止することができている。

この結果、外側回転シャフト１０１と中間回転シャフト１０２との相対的な回転に伴って、等速ボールジョイント２１０では、図１２（ａ）に示すように、その特定の回転位相αex毎に不定期に異音が発生していた。これに対して、等速ボールジョイント１０では、図１２（ｂ）に示すように、その特定箇所に限らず、いずれの回転位相でも異音の発生は確認されなかった。なお、この図１２における回転パルスは、外側回転シャフト１０１と中間回転シャフト１０２との相対的な１回転毎に発生するパルス信号である。

このように、本実施形態の等速ボールジョイント１０においては、外側回転シャフト１０１と中間回転シャフト１０２との間でボール３１をロック状態にスティックさせてしまうことを回避しつつ、スムーズに回転動力を伝達することができる。

したがって、軸線方向の交差角度を維持したまま、相対的に外側回転シャフト１０１の軸線周りに中間回転シャフト１０２を周回させる際に、騒音となる衝突音などの異音を発生させることがなく、回転動力をスムーズに伝達可能な等速ボールジョイント１０を提供することができる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１０等速ボールジョイント
１１外輪
１２外輪案内溝
１２ｐ、２２ｐ延長面（接線）
２１内輪
２２内輪案内溝
３１ボール
３１ａ外周面
１００ドライブシャフト
１０１外側回転シャフト
１０１ａ、１０２ａ端部
１０２中間回転シャフト
Ｆｃ押出力
Ｆｆ摩擦力
ｆｇ垂直荷重
Ｆｇ垂直抗力
β 挟角

Claims

一対の回転シャフトの端部同士を等速回転可能に連結する等速ボールジョイントであって、
前記回転シャフトの一方の端部側に配置されて外輪案内溝を有する外輪と、前記回転シャフトの他方の端部側に配置されて内輪案内溝を有する内輪と、前記外輪内に前記内輪が位置して前記外輪案内溝と前記内輪案内溝との間に形成される空間内に収容されるボールと、を備えて、
前記外輪案内溝に接触する前記ボールの外周面の接触点を通る接線と、前記内輪案内溝に接触する前記ボールの外周面の接触点を通る接線と、の間に挟まれる角度βが摩擦係数μを用いる次の関係式
β＞２ｔａｎ^-1μ
を満たすように、当該内輪案内溝および当該外輪案内溝が形成されている、等速ボールジョイント。