JP5693683B2 - 自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイント - Google Patents

Description

本発明は、自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントに関し、より詳しくは、インナーレースの外口径とケージの内口径との間にスキ間を発生させて、空回転時に車両から出るアイドル振動を吸収できるようにする、自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントに関する。

一般に、ジョイントは回転軸の角度が互いに異なる回転軸に回転動力（トルク）を伝達するためのものであって、動力伝達角度が小さい推進軸の場合にはフックジョイントおよびフレキシブルジョイントなどが用いられ、動力伝達角度が大きい前輪駆動車の駆動軸の場合には等速ジョイントが用いられる。

前記等速ジョイントは、駆動軸と受動軸との交差角が大きい場合においても等速で円滑に動力を伝達できるので独立懸架方式の前輪駆動車のアクスル軸に主に用いられ、シャフトを中心としてエンジン側（インボード側）はトライポッド式等速ジョイントやスライド式ボールタイプ等速ジョイントからなり、シャフトを中心として車輪側（アウトボード側）は固定式ボールタイプ等速ジョイントからなる。

図１は、一般的な自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの断面構成図である。

図１に示されているように、一般的な自動車用スライド式ボールタイプジョイントの構成は、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフト１と、前記シャフト１の一端に連結設置されており、内部にトラック溝２１として用いられるグルーブが形成されているアウターレース２と、前記アウターレース２の内部に設けられるインナーレース３と、前記アウターレース２の回転動力を前記インナーレース３に伝達するための複数個のボール４と、前記ボール４を保持するためのケージ５とを含んでなる。

前記アウターレース２は中心軸と平行するトラック溝２１および円筒形の内口径２２を有している。

前記インナーレース３は中心軸と平行するトラック溝３１および球状の外口径３２を有している。

一般に、前記ボール４は、六つまたは八つが使用される。

前記ケージ５は球状と直線部とを有する外口径５１および球状を有する内口径５２を有している。

以下、前記構成による一般的な自動車用スライド式等速ジョイントの作用について説明する。
エンジン（図示省略）から出力された回転動力がトランスミッション（図示省略）を経由してシャフト１に伝達されるとアウターレース２およびボール４を通じてインナーレース３に回転動力が伝達されることによって、車輪（図示省略）を回転させることになる。

前記ボール４は前記ケージ５の研削面５３によって拘束され、また、前記ボール４はアウターレース２のトラック溝２１とインナーレース３のトラック溝３１との間に拘束されて回転方向のトルクを伝達する役割を果たす。この場合、ケージ５の内口径５２はインナーレース３の外口径３２を拘束し、ケージ５の研削面５３はボール４を拘束して軸方向スライディングと切れ角運動が起こるようにする。切れ角が起こる場合、ケージ５およびボール４は作動角の二等分面線上に位置して等速が行われるようにする。

したがって、ボール４がアウターレース２のトラック溝２１内をスライディング移動しながら車両の変位によって切れ角になる。

しかしながら、前記のような従来のスライド式ボールタイプの等速ジョイントは、軸方向運動インナーレース３に伝達された軸方向の力がインナーレース３の外口径３２を通じてケージ５の内口径５２に伝達されてボール４を押圧する構造であって、インナーレース３、ケージ５およびボール４が一つの小単位であって、同時に同一の軸方向に移動する特性を有しており、空回転の際に車両から出るアイドル振動を吸収できないので車体に伝達される主要原因になるという問題がある。

本発明の目的は、前記のような従来の問題点を解決するためのものであって、インナーレースの外口径とケージの内口径との間にスキ間を発生させて、空回転の際に車両から出るアイドル振動を吸収できるようにする、自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントを提供することにある。

また、本発明の目的は、インナーレースの外口径およびケージの内口径の構造変更を通して、軸方向スキ間の余裕量を確保できる、自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントを提供することにある。

本発明に係る自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントは、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、前記インナーレースの外口径の半径の中心は前記ケージの内口径の半径の中心と異なる位置に形成されており、前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径は、前記ケージの内口径の半径より小さい寸法を有することを特徴とする。

本発明に係る自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントは、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径の中心は、前記ケージの内口径の半径の中心から軸方向と半径方向とに変位した位置に形成されることを特徴とする。

本発明に係る自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントは、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、前記インナーレースの外口径の半径の中心は前記ケージの内口径の半径の中心と異なる位置に形成されており、前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径のうち、一方は前記ケージの内口径の半径よりは小さい寸法を有し、他方は前記ケージの内口径の半径と同一の寸法を有することを特徴とする。

本発明に係る自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントは、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径の中心は前記ケージの内口径の半径の中心から軸方向に変位した位置に形成され、前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径のうち、一方は半径方向に変位した位置に形成されることを特徴とする。

本発明は、インナーレースの外口径とケージの内口径との間にスキ間を発生させて、空回転の際に車両から出るアイドル振動を吸収できるようにする効果を有する。

一般的な自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの断面構成図である。 本発明の実施例１に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。 本発明の実施例１に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの軸方向移動時の凹部断面構成図である。 本発明の実施例１に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの切れ角時の凹部断面構成図である。 本発明の実施例２に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。 本発明の実施例３に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。 本発明の実施例４に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。 本発明の実施例５に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。

以下、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、本発明の最も望ましい実施例を図面を参照して詳しく説明する。本発明の目的、作用および効果を含んだその他の目的、特徴点並びに動作上の利点などが望ましい実施例の説明によってより明確になるだろう。

また、本発明における実施例は様々の実施可能な例中において当業者の理解のために最も望ましい実施例を選択して例示しているものであって、本発明の技術的な思想が必ずそれらに限定されるものではなく、本発明の技術的な思想を外れない範囲内で多様な変化、付加および変更が可能であるのはもちろんであり、均等な他の実施例においても実施することができる。

図２は本発明の実施例１に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図であり、図３は本発明の実施例１に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの軸方向移動時の凹部断面構成図であり、図４は本発明の実施例１に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの切れ角時の凹部断面構成図である。

図２乃至図４に示されているように、本発明の実施例１に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの構成は、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフト（図示省略）と、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレース（図示省略）と、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレース３ａと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレース３ａに伝達するための複数個のボール４ａと、前記ボール４ａを保持するためのケージ５ａを含んでなり、前記インナーレース３ａの外口径Ｂ２１ａ、Ｂ２２ａは二つの区間に分けられてそれぞれの半径Ｒｉ１ａ、Ｒｉ２ａを有し、前記それぞれの半径Ｒｉ１ａ、Ｒｉ２ａの中心Ｏ２ａ、Ｏ１ａはケージ５ａの内口径Ｃ２ａの半径Ｒｃａの中心Ｏａから軸方向にそれぞれｆ２ａ、ｆ１ａほど離れている位置にある構造からなる。

前記半径Ｒｃａ、Ｒｉ１ａ、Ｒｉ２ａはほとんど同一のサイズを有する。

前記ケージ５ａの内口径Ｃ２ａの半径Ｒｃａの中心Ｏａは、基準線Ｗａから一定のオフセット距離ほど離れている。

前記ケージ５ａの内口径Ｃ２ａとインナーレース３ａの外口径Ｂ２１ａ、Ｂ２２ａとの間で軸方向スキ間Z１ａ、Z２ａが発生する構造からなる。

前記ボール４ａは基準線Ｗａ上に位置し、前記ケージ５ａの研削面Ｃ３ａに拘束される。

図５は、本発明の実施例２に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。

図５に示されているように、本発明の実施例２に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの構成は、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフト（図示省略）と、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレース（図示省略）と、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレース３ｂと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレース３ｂに伝達するための複数個のボール（図示省略）と、前記ボールを保持するためのケージ５ｂとを含んでなり、前記インナーレース３ｂの外口径Ｂ２１ｂ、Ｂ２２ｂは二つの区間に分けられてそれぞれの半径Ｒｉ１ｂ、Ｒｉ２ｂを有し、前記それぞれの半径Ｒｉ１ｂ、Ｒｉ２ｂの中心Ｏ２ｂ、Ｏ１ｂはケージ５ｂの内口径Ｃ２ｂの半径Ｒｃｂの中心Ｏｂから軸方向にそれぞれｆ２ｂ、ｆ１ｂほど離れており、半径方向にはそれぞれｆ４ｂ、ｆ３ｂほど離れている構造からなる。

前記半径Ｒｉ１ｂおよびＲｉ２ｂは前記半径Ｒｃｂより小さい半径サイズを有する。

前記ケージ５ｂの内口径Ｃ２ｂの半径Ｒｃｂの中心Ｏｂは、基準線Ｗｂから一定のオフセット距離ほど離れている。

前記ケージ５ｂの内口径Ｃ２ｂとインナーレース３ｂの外口径Ｂ２１ｂ、Ｂ２２ｂとの間で軸方向スキ間Z１ｂ、Z２ｂが発生する構造からなる。

前記ボールは基準線Ｗｂ上に位置し、前記ケージ５ｂの研削面Ｃ３ｂに拘束される。

図６は、本発明の実施例３に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。

図６に示されているように、本発明の実施例３に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの構成は、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフト（図示省略）と、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレース（図示省略）と、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレース３ｃと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレース３ｃに伝達するための複数個のボール（図示省略）と、前記ボールを保持するためのケージ５ｃを含んでなり、前記インナーレース３ｃの外口径Ｂ２１ｃ、Ｂ２２ｃは二つの区間に分けられてそれぞれの半径Ｒｉ１ｃ、Ｒｉ２ｃを有し、前記それぞれの半径Ｒｉ１ｃ、Ｒｉ２ｃの中心Ｏ２ｃ、Ｏ１ｃはケージ５ｃの内口径Ｃ２ｃの半径Ｒｃｃの中心Ｏｃから軸方向にそれぞれｆ２ｃ、ｆ１ｃほど離れており、半径Ｒｉｌｃの中心Ｏ２ｃは半径方向にｆ３ｃほど離れている構造からなる。

前記半径Ｒｉ１ｃは半径Ｒｃｃより小さい半径サイズを有し、前記半径Ｒｉ２ｃは半径Ｒｃｃとほぼ同一の半径サイズを有する。

前記ケージ５ｃの内口径Ｃ２ｃの半径Ｒｃｃの中心Ｏｃは、基準線Ｗｃから一定のオフセット距離ほど離れている。

前記ケージ５ｃの内口径Ｃ２ｃとインナーレース３ｃの外口径Ｂ２１ｃ、Ｂ２２ｃとの間で軸方向スキ間Z１ｃ、Z２ｃが発生する構造からなる。

前記ボールは基準線Ｗｃ上に位置し、前記ケージ５ｃの研削面Ｃ３ｃに拘束される。

図７は、本発明の実施例４に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。

図７に示されているように、本発明の実施例４に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの構成は、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフト（図示省略）と、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレース（図示省略）と、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレース３ｄと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレース３ｄに伝達するための複数個のボール（図示省略）と、前記ボールを保持するためのケージ５ｄとを含んでなり、前記インナーレース３ｄの外口径Ｂ２ｄは半径Ｒｉｄを有し、前記半径Ｒｉｄの中心Ｏ１ｄはケージ５ｄの内口径Ｃ２ｄの半径Ｒｃｄの中心Ｏｄから半径方向にｆｄほど離れている構造からなる。

前記半径Ｒｉｄは、半径Ｒｃｄより小さい半径サイズを有する。

前記ケージ５ｄの内口径Ｃ２ｄの半径Ｒｃｄの中心Ｏｄは、基準線Ｗｄから一定のオフセット距離ほど離れている。

前記ケージ５ｄの内口径Ｃ２ｄとインナーレース３ｄの外口径Ｂ２ｄとの間で軸方向スキ間Z１ｄ、Z２ｄが発生する。

前記ボールは基準線Ｗｄ上に位置し、前記ケージ５ｄの研削面Ｃ３ｄに拘束される。

図８は、本発明の実施例５に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの凹部断面構成図である。

図８に示されているように、本発明の実施例５に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの構成は、エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフト（図示省略）と、前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレース（図示省略）と、前記アウターレースの内部に設けられるインナーレース３ｅと、前記アウターレースの回転動力を前記インナーレース３ｅに伝達するための複数個のボール（図示省略）と、前記ボールを保持するためのケージ５ｅとを含んでなり、前記インナーレース３ｅの外口径Ｂ２ｅは半径Ｒｉｅを有し、両端部はテーパ角度αを有し、前記半径Ｒｉｅの中心Ｏ１ｅはケージ５ｄの内口径Ｃ２ｅの半径Ｒｃｅの中心Ｏｅから半径方向にｆｅほど離れている構造からなる。

前記半径Ｒｉｅは、半径Ｒｃｅより小さい半径サイズを有する。

前記ケージ５ｅの内口径Ｃ２ｅの半径Ｒｃｅの中心Ｏｅは、基準線Ｗｅから一定のオフセット距離ほど離れている。

前記ケージ５ｅの内口径Ｃ２ｅとインナーレース３ｅの外口径Ｂ２ｅとの間で軸方向スキ間Z１ｅ、Z２ｅが発生する。

前記ボールは基準線Ｗｅ上に位置し、前記ケージ５ｅの研削面Ｃ３ｅに拘束される。

以下、前記構成による、本発明の実施例５に従う自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイントの作用について説明する。

エンジン（図示省略）から出力された回転動力がトランスミッション（図示省略）を経由してシャフトに伝達されるとアウターレースとボールとを通して、インナーレース３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅに回転動力が伝達されることによって、車輪（図示省略）を回転させることになる。

前記ボールはケージ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅの研削面Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｃ３ｄ、Ｃ３ｅによって拘束され、また、前記ボールはアウターレースのトラック溝とインナーレース３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅのトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂ、Ｂ１ｃ、Ｂ１ｄ、Ｂ１ｅとの間に拘束されて、回転方向のトルクを伝達する役割を果たす。この場合、ケージ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅの内口径Ｃ２ａ、Ｃ２ｂ、Ｃ２ｃ、Ｃ２ｄ、Ｃ２ｅはインナーレース３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅの外口径Ｂ２１ａ、Ｂ２２ａ、Ｂ２１ｂ、Ｂ２２ｂ、Ｂ２１ｃ、Ｂ２２ｃ、Ｂ２１ｄ、Ｂ２２ｄ、Ｂ２１ｅ、Ｂ２２ｅを拘束し、ケージ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅの研削面Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ、Ｃ３ｃ、Ｃ３ｄ、Ｃ３ｅはボールを拘束して軸方向スライディングと切れ角運動が起こるようにする。切れ角が起こる場合、ケージ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅおよびボールは作動角の二等分面線上に位置して等速が行われるようにする。

したがって、ボールがアウターレースのトラック溝内をスライディング移動しながら車両の変位によって切れ角になる。

３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ インナーレース
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ ケージ

Claims (4)

1. エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、
   前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、
   前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、
   前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、
   前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、
   前記インナーレースの外口径の半径の中心は前記ケージの内口径の半径の中心と異なる位置に形成されており、
   前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、
   前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径は、前記ケージの内口径の半径より小さい寸法を有することを特徴とする自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイント。
2. エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、
   前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、
   前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、
   前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、
   前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、
   前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、
   前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径の中心は、前記ケージの内口径の半径の中心から軸方向と半径方向とに変位した位置に形成されることを特徴とする自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイント。
3. エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、
   前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、
   前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、
   前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、
   前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、
   前記インナーレースの外口径の半径の中心は前記ケージの内口径の半径の中心と異なる位置に形成されており、
   前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、
   前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径のうち、一方は前記ケージの内口径の半径よりは小さい寸法を有し、他方は前記ケージの内口径の半径と同一の寸法を有することを特徴とする自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイント。
4. エンジン側の回転動力が伝達されて回転するシャフトと、
   前記シャフトの一端に連結設置されており、内部にグルーブが形成されているアウターレースと、
   前記アウターレースの内部に設けられるインナーレースと、
   前記アウターレースの回転動力を前記インナーレースに伝達するための複数個のボールと、
   前記ボールを保持するためのケージとを含んでなり、
   前記インナーレースの外口径は半径が互いに異なる二つの区間に分けられ、
   前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径の中心は前記ケージの内口径の半径の中心から軸方向に変位した位置に形成され、前記インナーレースの外口径の二つの区間の半径のうち、一方は半径方向に変位した位置に形成されることを特徴とする自動車用スライド式ボールタイプの等速ジョイント。

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