WO2005068863A1

WO2005068863A1 - 等速ジョイント

Info

Publication number: WO2005068863A1
Application number: PCT/JP2005/000317
Authority: WO
Inventors: Shouichi Nakao; Kazuki Ido; Akira Yokoyama
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2005-07-28
Also published as: EP2233764A3; EP1707835B1; EP2228557A1; DE602005025450D1; US20070161428A1; US7632190B2; EP1707835A1; EP2233764A2; EP1707835A4

Abstract

　アウタカップ１６の内壁面に形成された第１案内溝２６ａ～２６ｆの横断面を円弧形状に形成してボール２８に対して１点（Ｂ）接触とし、且つインナリング３４の外周面に設けられた第２案内溝３２ａ～３２ｆの横断面を楕円弧形状に形成してボール２８に対して２点（Ｆ、Ｅ）接触とする。また、ボール２８の直径（Ｎ）と前記第１及び第２案内溝２６ａ、３２ａのオフセット量（Ｔ）とは、その比（Ｔ／Ｎ）をＶとして、０．１２≦Ｖ≦０．１４の関係式を充足するように設定される。

Description

明細書

等速ジョイント

技術分野

[0001] 本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結させる等速ジョイントに関する。

背景技術

[0002] 従来より、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結し回転力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。近年において、等速ジョイントの軽量ィ匕のニーズが高まり、前記等速ジョイントの更なる小型化が希求されている。この場合、等速ジョイントの強度、耐久性、負荷容量等は、等速ジョイントを構成する各要素の基本寸法によってそれぞれ設定され、前記等速ジョイントの強度、耐久性、負荷容量等の諸特性をそれぞれ維持した状態で小型化に対応した寸法を設定することが要求されている。

[0003] この種の等速ジョイントの基本設定に関する技術的思想として、特開 2001— 3300 51号公報には、外側継手部材、内側継手部材、 8個のトルク伝達ボール及び保持器を備える固定型等速自在継手において、前記内側継手部材の軸方向幅 (W)と、前記内側継手部材の案内溝の中心と前記トルク伝達ボールの中心とを結ぶ線分の長さ（PCR)との比 Rw (=WZPCR)を 0. 69≤Rw≤0. 84に設定することが開示されている。

[0004] また、特開 2003— 97590号公報には、ァウタレース、インナレース、 6個のトルク伝達ボール及びケージを備える固定型等速自在継手にぉヽて、駆動軸の直径を dとし、トルク伝達ボールの直径 D及び 6個のトルク伝達ボールのピッチ円直径を Dとした

B P

場合、駆動軸の直径 dに対するトルク伝達ポールの直径 Dの比である D Zdを 0. 6

B B

5-0. 72に設定し、トルク伝達ボールの直径 Dに対するピッチ円直径 Dの比である

B P

D ZDを 3. 4-3. 8に設定することが開示されている。

P B

[0005] ところで、この種の従来技術に係る等速ジョイントとして、例えば、チャールズ'ィー · コ一-^ ~ ·ジュニア（Charles E. Cooneyjr)編、「 UNIVERSALJOINTANDDRIVESHAFT DESIGN MANUAL ADVANCES IN

ENGINEERING SERIES NO.7」、（米国）、第 2版、 THE SOCIETYOF AUTOMOTIVE ENGINEERS.INC. 1991年、 p. 145— 149 (以下、一般文献とヽう）には、 ϋ手軸（駆動シャフト及び被駆動シャフト）上において、継手中心の両側に等距離だけオフセットして配置されたァウタレースのボール溝中心とインナレースのボール溝中心とを有するツエッパ型等速ジョイントが開示されてヽる。

[0006] このツエッパ型等速ジョイントでは、前記ァウタレースのボール溝と前記インナレースのボール溝との相対的動作によって、保持器に保持された 6個のボールが等速面又は継手軸間の二等分角面上に位置することにより、駆動接点が常に等速面上に維持されて等速性が確保されるとして、る。

[0007] この場合、前記一般文献には、ァウタレースのボール溝 (案内溝）とボールとの負荷側接触点の共通法線と、インナレースのボール溝 (案内溝)とボールとの負荷側接触点の共通法線とのなす角度であるくさび角を約 15度一 17度に設定することが記載されている。これは、ツエツバ型等速ジョイントがジョイント角 0度前後で偏角動作をする場合、摩擦によるボールのロックを防止するためである。

[0008] また、前記一般文献では、一般的に使用されるボール溝の断面 (継手軸と直交する方向の断面)が円弧形状又は楕円弧形状に形成され、楕円弧形状のボール溝におけるボールとの接触角度は 30度一 45度に設定され、最も一般的に採用されて、る接触角度は 45度であることが記載されている。

[0009] さらに、特開 2003— 4062号公報及び特開平 9— 317784号公報には、ァウタレース、インナレース、 8個のボール及び保持器によって構成され、ァウタレースの案内溝 (トラック溝)の溝底が曲線状になった部位の中心が内径面の中心に対して、インナレースの案内溝（トラック溝)の溝底が曲線状になった部位の中心が外径面の中心に対して、それぞれ、軸方向に等距離 (F)だけ反対側にオフセットした固定型等速自在継手が開示されている。

[0010] 前記特開 2003— 4062号公報では、オフセット量 (F)と、ァウタレースの案内溝の中心又はインナレースの案内溝の中心とボールの中心とを結ぶ線分の長さ（PCR)との比 R1 (=FZPCR)を、 0. 069≤R1≤0. 121の範囲内に設定することが記載されている。

[0011] さらに、前記特開平 9 317784号公報では、オフセット量 (F)と、ァウタレースの案内溝の中心又はインナレースの案内溝の中心とボールの中心とを結ぶ線分の長さ（ PCR)との比 R1 (=FZPCR)を、 0. 069≤R1≤0. 121の範囲で、且つ各案内溝とボールとの接触角を 37度以下に設定することが記載されている。

[0012] ところで、特開 2002— 323061号公報には、外側継手部材、内側継手部材、 8個のトルク伝達ボール及び保持器によって構成される固定型等速自在継手が開示され、前記外側継手部材のボール溝 (トラック溝)の中心と内側継手部材のボール溝 (トラック溝)の中心とが軸方向に等距離だけ反対側にオフセットされ、ボールトラックにおける PCD隙間（外側継手部材のボール溝のピッチ円径と内側継手部材のボール溝のピッチ円径との差）を 5— 50 mとすることが記載されている。

[0013] 前記特開 2002— 323061号公報では、 PCD隙間を 5— 50 μ mとすることにより、 8 個のトルク伝達ボールを備えた固定型等速自在継手にぉ、て、高負荷時での耐久性の向上及び寿命ばらつきの安定ィ匕を実現することができるとしている。

[0014] さらに、特開 2002— 323061号公報〖こは、外側継手部材と保持器との間の径方向隙間を 20— 100 mとし、前記保持器と内側継手部材との間の径方向隙間を 20— 100 μ mとすることが記載されて!ヽる。

[0015] ところで、この種の従来技術に係る等速ジョイントは、例えば、図 24に示すように、球面状の内径面 1 aに複数本の曲線状案内溝 lbを軸方向に形成したァウタ部材 (外輪部材） 1と、球面状の外形面 2aに複数本の曲線状案内溝 2bを軸方向に形成するとともに、内径面にスプライン 2cを設けるインナ部材（内輪部材） 2とを備えている。ァウタ部材 1の曲線状案内溝 lbとインナ部材 2の曲線状案内溝 2bとによって、ボール転動溝が一体的に形成されるとともに、このボール転動溝には、トルク伝達用のボール 3が配されている。ボール 3は、略リング状のリテーナ 4に形成された保持窓 4aにより保持されている。

[0016] この場合、ァウタ部材 1とインナ部材 2とに角度を付与した時のジョイント強度は、リテーナ 4の強度によって決定されている。従って、角度付加時のジョイント強度を向上させるためには、リテーナ 4自体の強度を向上させる必要がある。 [0017] ここで、リテーナ 4自体の強度を高めるためには、前記リテーナ 4の断面積を増加させることで対応することができる。その方法としては、リテーナ 4の内球径寸法を小さくする一方、外球径寸法を大きくさせることにより、前記リテーナ 4の肉厚を増カロさせる方法 (以下、第 1の方法という）、ジョイントに角度をつける際に発生するボール 3の飛び出し力に対し、該飛び出し力を受ける側の断面積を増加させる方法 (以下、第 2の方法という）、及び保持窓 4a間に存在する柱部 4bの断面積を増加させる方法 (以下、第 3の方法という）等が挙げられている。

[0018] し力しながら、上記の第 1の方法及び第 2の方法では、リテーナ 4が重量物になったり、幅寸法が大きくなつたりするとともに、ボール 3が曲線状案内溝 lbに食い込んでァウタ部材 1の耐久性が低下する等の問題がある。し力も、リテーナ 4が幅広になることにより、このリテーナ 4をァウタ部材 1に組み込むことができないおそれがある。

[0019] 一方、上記の第 3の方法では、柱部 4bが長尺化して保持窓 4aの開口面積が小さくなると、ボール 3が前記柱部 4bに接触し易ぐ前記ボール 3の組み付け不良が発生するという問題がある。さらに、保持窓 4aが小さ過ぎることにより、インナ部材 2をリテーナ 4内に容易に組み付けることができな、と、う問題がある。

[0020] そこで、例えば、特開 2002-13544号公報には、保持窓 4aに隅アール部 4cが設けられるとともに、この隅アール部 4cの曲率半径 Rとボール 3の直径 Dとの比 RZDが、 0. 22≤RZDである等速自在継手が開示されている。

[0021] し力しながら、前記特開 2001— 330051号公報に開示された技術的思想では、部品点数が多くなつて製造コストが高騰すると共に、実際に実施した場合、生産技術的に難しいという問題がある。

[0022] また、前記特開 2003— 97590号公報に開示された技術的思想では、トルク伝達ボールを保持するケージ (保持器)の強度を向上させるための寸法設定であって、等速ジョイントの小型化に寄与するものではないという問題がある。

[0023] ところで、ァウタレースのボール溝とインナレースのボール溝とで形成されるボールトラックは、ァウタレースの開口部の奥部側から開口部側に向かって軸方向に徐々に広がったくさび状に形成される。従って、ァウタレース側及びインナレース側のそれぞれのボール溝が継手中心に対して等距離だけオフセットされた位置にあるため、両ボール溝の深さは軸方向にお、て均一ではな、。

[0024] 前記一般文献に開示された構造では、ァウタレース及びインナレースのそれぞれのボール溝の深さが浅くなるため、高作動角時や高負荷時に、ボールの接触楕円が前記ボール溝力外れて該ボール溝の肩部 (端部）に乗り上げたり、あるいはボール溝の肩部の欠けや摩耗等が発生し、耐久性が劣化するというおそれがある。さらに、高負荷が付与されたときにボール溝とボールとの接触位置力ンナリングの端部に近接し、接触楕円のはみ出しが発生して該ボール溝に対する接触面圧が大きくなることが想定される。

[0025] また、前記特開 2003— 4062号公報及び特開平 9— 317784号公報では、オフセット量 (F)と、ァウタレースの案内溝の中心又はインナレースの案内溝の中心とボールの中心とを結ぶ線分の長さ（PCR)との比 Rl (=FZPCR)を所定値に設定することが開示されている力この場合、ボールの直径を小さく設定したり、等速ジョイント自体をより小型化して強度的に最弱な部品である保持器の肉厚を確保しょうとすると、必然的にァウタレース及びインナレースの案内溝の深さが十分に確保されず、前記のように案内溝の肩部の欠けや摩耗等が発生すると!、う問題がある。

[0026] なお、特開 2002— 323061号公報では、 8個のトルク伝達ボールを備えた等速自在継手と 6個のトルク伝達ボールを備えた等速自在継手とではその基本構造が異なつており、前記 PCD隙間の設定値もその構造に適した固有の値が存在すると記載されており、 6個のトルク伝達ボールを備えた等速自在継手に関する PCD隙間等の設定値につ、ては、何ら開示乃至示唆されてヽな、。

[0027] すなわち、この種の等速自在継手にぉ、て、外側継手部材及び内側継手部材の相互に対向する一組のボール溝によって形成されるボールトラックに対する PCD (ピツチ円径)隙間をどのように設定するかは重要である。なぜならば、前記 PCD隙間が小さすぎると、ボールをボールトラックに挿入する際のボールの組み付け作業が困難となり、また、ボールに対する拘束力が大きくなつて前記ボールの円滑な転動動作が阻害される力である。一方、 PCD隙間が大きすぎると保持器の窓部とボールとの間で打音が発生したり、継手振動が増大するという問題があるからである。

[0028] さらに、前記特開 2002— 13544号公報に開示された技術的思想では、保持器 (リテーナ）のポケット (保持窓）に設けられた隅アール部の曲率半径 Rとトルク伝達用のボールの直径 Dとの比 RZDを設定することにより、耐久性と強度の向上を図ることを目的としているものの、上記の条件設定だけでは、前記保持器の強度を十分に向上させることができな!/、と!/ヽぅ問題がある。

[0029] 本発明は、ボールとの接触による案内溝に対する面圧を低減して耐久性を向上させることが可能な等速ジョイントを提供することを目的とする。

[0030] また、本発明の他の目的は、案内溝の肩部の欠けや摩耗等の発生を防止して耐久性を向上させることが可能な等速ジョイントを提供することにある。

[0031] さらに、本発明の他の目的は、 6個のボールを備えた等速ジョイントにおいて、各種クリアランスゃリテーナの保持窓のオフセット量を最適に設定することによってジョイント寿命に直結するァウタ側案内溝とボールとの間及びインナ側案内溝とボールとの間の面圧を低減して耐久性を向上させることが可能な等速ジョイントを提供することにある。

[0032] さらにまた、本発明の他の目的は、強度、耐久性、負荷容量等の諸特性を維持しながら、小型化に対応した各種の寸法設定をすることが可能な等速ジョイントを提供することにめる。

[0033] またさらに、本発明の他の目的は、リテーナの強度を良好に確保するとともに、組み付け作業性を向上させることが可能な等速ジョイントを提供することにある。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0034] 本発明によれば、ァウタ部材の第 1案内溝の横断面を円弧形状に形成してボールに対して 1点接触とし、且つインナリングの第 2案内溝の横断面を楕円弧形状に形成してボールに対して 2点接触とすることにより、従来技術と比較して、ボールとの接触による第 1及び第 2案内溝に対する面圧を低減して耐久性を向上させることができる

[0035] この場合、前記第 1案内溝の横断面における溝半径 (M)及び第 2案内溝の横断面における溝半径（P、 Q)とボールの直径（N)との比を、それぞれ、 0. 51-0. 55の範囲に設定し、且つ第 1案内溝のボールとの接触角度を鉛直線 (L)を基準として零度とし、さらに第 2案内溝とボールとの接触角度（ oc )を鉛直線 (L)を基準として 13度一 22度の範囲に設定することにより、面圧を低減させてより一層耐久性を向上させることがでさる。

[0036] なお、より一層好ましくは、前記第 2案内溝とボールとの接触角度 )を、鉛直線（ L)を基準として 15度一 20度の範囲に設定するとよ、。

[0037] また、本発明によれば、 PCDクリアランスが 0 mよりも小さくなるとァウタ部材の孔部内に対するボールの組み付け性が悪ィヒすると共にボールの円滑な転動動作が阻害され、耐久性が劣化するためである。一方、前記 PCDクリアランスが 100 mを超えると高負荷時にボールと第 1及び第 2案内溝との接触楕円が溝端である肩部からはみ出してしま、、面圧が増大すると共に肩部の欠けが発生して耐久性が劣化する力である。

[0038] この場合、前記ァウタ部材の内径面におけるァウタ内球径と前記リテーナの外面におけるリテーナ外球径との差と、前記リテーナの内面におけるリテーナ内球径とインナリングの外面におけるインナ外球径との差とを加算することによって形成される球面クリアランス [ (ァウタ内球径)—(リテーナ外球径) ] + [ (リテーナ内球径) - (インナ外球径） ]を、 50— 200 μ mの範囲内で設定するとよ!/、。

[0039] 前記球面クリアランスが 50 m未満であると、ァウタ部材の内面とリテーナの外面との間及びインナリング外面とリテーナの内面との間の潤滑不良によって焼き付けが発生して悪影響を及ぼす力もである。一方、前記球面クリアランスが 200 mを超えるとァウタ部材及びインナリングとリテーナとの間で打音が発生して商品性に悪影響を及ぼす力である。

[0040] また、前記リテーナに形成された保持窓の窓幅中心を、前記リテーナの外面及び内面の球面中心から前記リテーナの軸方向に沿って 20— 100 /z mの範囲内でオフセットした位置に設定するとよい。

[0041] リテーナの窓幅中心と球面中心とのオフセット量が 20 μ mより小さくなるとボールに対する拘束力が不足して等速性を確保することが困難となり、 100 mより大きくなると、拘束力が過大となってボールの円滑な転動動作が阻害されて耐久性が劣化する力である。 [0042] さらに、本発明によれば、ボールの直径 (N)と第 1及び第 2案内溝の曲率中心 (H、 R)のオフセット量 Tとの比 ν(ΤΖΝ)を前記関係式 (0. 12≤V≤0. 14)を充足するように設定することにより、前記第 1及び第 2案内溝の端部に形成された肩部の乗り上げ又は欠けや摩耗等の発生を好適に防止して、等速ジョイントの耐久性を向上させることができる。

[0043] この場合、前記ボールの直径 (N)とオフセット量 (T)との比 V (T/N)が 0. 12未満であると第 1案内溝と第 2案内溝とによって形成されるくさび角が極小状態となり、非回転動作時におけるボールのロック状態が発生し易くなり、組み付け時の作業性が悪化する。一方、前記ボールの直径 (N)とオフセット量 (T)との比 ν(ΤΖΝ)が 0. 14 を超えると第 1及び第 2案内溝の深さが浅くなつてしまうため、第 1及び第 2案内溝の端部に形成された肩部の乗り上げ又は欠けや摩耗等の発生を阻止することが困難となる。

[0044] さらにまた、本発明によれば、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PCDの寸法 (Dp)と、前記インナリングの孔部の内壁面に形成されたインナセレーシヨン内径部の直径（D)との比（DpZD)が 1. 9≤(Dp/D)≤2. 2の範囲内で設定されると好適である。前記ァウタ'インナ PCD (Dp)と前記インナセレーション内径部の直径 (D)との寸法比（DpZD)が 1. 9未満であるとインナリングの肉厚が薄くなり過ぎて強度が低下するという不具合があり、一方、前記寸法比 (DpZD)が 2 . 2を超えると等速ジョイントを小型化することができな、。

[0045] また、前記ボールの直径 (Db)と、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ ·インナ PCDの寸法（Dp)との比（Db/Dp)が 0. 2≤(Db/Dp)≤0. 5の範囲内で設定されると好適である。この場合、前記寸法比（DbZDp)が 0. 2未満であるとボールの直径力 S小さくなり過ぎて耐久性が低下するという不具合があり、一方、前記寸法比（DbZDp)が 0. 5を超えるとボールが大きくなりァウタ部材の肉厚が相対的に薄くなつて強度が低下する。

[0046] さらに、前記ァウタ部材の外径 (Do)と、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PCDの寸法（Dp)との比（DoZDp)が 1. 4≤(Do/Dp)≤l. 8 の範囲内で設定されると好適である。この場合、前記寸法比（DoZDp)が 1. 4未満であるとァウタ部材の肉厚が薄くなつて強度が低下するという不具合があり、一方、前記寸法比（DoZDp)が 1. 8を超えるとァウタ部材の外径が大きくなつて小型化を達成することができない。

[0047] 前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PCDの寸法（Dp) と、前記インナリングの孔部の内壁面に形成されたインナセレーシヨン内径部の直径 (D)との比（DpZD)が 1. 9≤ (Dp/D)≤2. 2の範囲内で設定され、且つ、前記ボールの直径（Db)と、前記ァウタ.インナ PCDの寸法（Dp)との比（DbZDp)が 0. 2 ≤ (Db/Dp)≤0. 5の範囲内で設定され、且つ、前記ァウタ部材の外径 (Do)と、前記ァウタ'インナ PCDの寸法（Dp)との比（Do/Dp)が 1. 4≤(Do/Dp)≤l. 8の範囲内で設定されると好適である。

[0048] さらにまた、本発明によれば、前記保持窓が、前記リテーナの周方向に開口長さ（ WL)を有するとともに、前記開口長さ（WL)と前記ボーノレの直径 (N)との比 (WLZ N)は、 1. 30≤WL/N≤1. 42の範囲内で設定されると好適である。前記保持窓は、曲率半径 Rの角部を有するとともに、前記曲率半径 (R)と前記ボールの直径 (N)との比（RZN)は、 0. 23≤R/N≤0. 45の範囲内で設定されることが好ましい。

[0049] 0. 23≤RZNの関係に設定されることにより、保持窓間の柱部の最大主応力荷重を低減してリテーナの強度を向上させることができる。一方、 RZN≤0. 45の関係に設定されることにより、保持窓の角部が大きくなり過ぎて、ボールやインナリングの組み込み不良が発生することを有効に防止することができる。

[0050] なお、前記第 1案内溝及び前記第 2案内溝は、長手方向に沿って湾曲形状部と直線形状部 (Sl、 S2)とを有するように形成されるとよい。また、前記第 1案内溝及び前記第 2案内溝は、長手方向に沿って湾曲形状部のみを有するように形成されることが好ましい。

図面の簡単な説明

[0051] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの軸方向に沿った縦断面図である。

[図 2]図 2は、図 1に示す等速ジョイントの部分拡大縦断面図である。

[図 3]図 3は、図 1に示す等速ジョイントの軸方向（矢印 X方向）からみた一部断面側面図である。

[図 4]図 4は、図 1に示す等速ジョイントの軸方向と直交する部分拡大横断面図である

[図 5]図 5は、本実施の形態における等速ジョイントの第 1案内溝の深さを示す部分拡大縦断面図である。

圆 6]図 6は、比較例に係る等速ジョイントの第 1案内溝の深さを示す部分拡大縦断面図である。

[図 7]図 7は、第 2案内溝とボールとの接触角度と耐久性との関係を示す説明図である。

[図 8]図 8Aは、ァウタカップに形成された第 1案内溝のピッチ円径であるァウタ PCD を示す縦断面図、図 8Bは、インナリングに形成された第 2案内溝のピッチ円径であるインナ PCDを示す縦断面図である。

[図 9]図 9Aは、ァウタカップの内径面のァウタ内球径を示す縦断面図、図 9Bは、インナリングの外面のインナ外球径を示す縦断面図、図 9Cは、リテーナの外面のリテーナ外球径及びリテーナの内面のリテーナ内球径をそれぞれ示す縦断面である。

[図 10]図 10は、リテーナの保持窓の窓幅中心と、リテーナの外面及び内面の球面中心とのオフセット量を示す縦断面図である。

[図 11]図 11は、 PCDクリアランスと耐久性との関係を示す説明図である。

[図 12]図 12は、球面クリアランスと耐久性との関係を示す説明図である。

[図 13]図 13は、窓オフセットと耐久性との関係を示す説明図である。

[図 14]図 14は、図 1に示す等速ジョイントの軸方向（矢印 X方向）からみた一部断面側面図である。

[図 15]図 15は、シャフトセレーシヨン部直径（D)、ァウタ ·インナ PCD (Dp)、ァウタ力ップ外径 (Do)、ボール直径 (Db)等を示す等速ジョイントの部分拡大断面図である。

[図 16]図 16は、インナセレーシヨン内径部の直径とァウタ'インナ PCDとの関係に係る特性直線 Lを示す特性図である。

[図 17]図 17は、ァウタ'インナ PCDとァウタカップの外径との関係に係る特性直線 M を示す特性図である。 [図 18]図 18は、ァウタ'インナ PCDとインナリングのインナ幅との関係に係る特性直線 Nを示す特性図である。

[図 19]図 19は、ァウタ'インナ PCDとボール直径との関係に係る特性直線 Qを示す特性図である。

[図 20]図 20は、リテーナに形成された保持窓とボールとの関係の説明に供される等速ジョイントの軸方向に沿った縦断面図である。

[図 21]図 21は、図 20に示す等速ジョイントを構成するリテーナ及びボールの分解斜視図である。

[図 22]図 22は、図 21に示される前記リテーナ及び前記ボールの各寸法を説明する周方向からみた側面図である。

[図 23]図 23は、長手方向に沿って湾曲形状部のみを有する第 1案内溝及び第 2案内溝の説明に供される等速ジョイントの軸方向に沿った縦断面図である。

[図 24]図 24は、従来技術に係る等速ジョイントの分解斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0052] 図 1において参照符号 10は、本発明の実施の形態に係る等速ジョイントを示す。なお、以下の説明において、縦断面とは、第 1軸 12及び第 2軸 18の軸方向に沿った断面をいい、横断面とは、前記軸方向と直交する断面をいう。

[0053] この等速ジョイント 10は、第 1軸 12の一端部に一体的に連結されて開口部 14を有する有底円筒状のァウタカップ (ァウタ部材） 16と、第 2軸 18の一端部に固着されてァウタカップ 16の孔部内に収納されるインナ部材 22とから基本的に構成される。

[0054] 図 1及び図 3に示されるように、前記ァウタカップ 16の内壁には球面力もなる内径面

24を有し、前記内径面 24には、軸方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ 60 度の間隔をおいて 6本の第 1案内溝 26a— 26fが形成される。

[0055] 前記ァウタカップ 16に形成され軸方向に沿った縦断面が曲線状力もなる第 1案内溝 26a (26b— 26f)は、図 2に示されるように、点 Hを曲率中心としている。この場合、前記点 Hは、内径面 24の球面中心 K (ボール 28の中心点 Oを結ぶ仮想面（ボール中心面）と継手軸 27とが直交する交点）から軸方向に沿ってァウタカップ 16の開口部 14側に距離 T1だけオフセットした位置に配置される。 [0056] 前記ァウタカップ 16に形成された第 1案内溝 26a— 26fの横断面は、それぞれ、図 4に示されるように、ボール 28の中心 Oを通る鉛直線 L上に曲率中心 Aを有する単一の円弧形状からなり、前記第 1案内溝 26a— 26fは、後述するボール 28の外面と、図面上、 1点 Bで接触するように形成される。

[0057] なお、実際上、回転トルクを伝達する際に負荷が付与された時には、ボール 28の外面と第 1案内溝 26a— 26fとは点接触ではなぐ面接触する。

[0058] 前記横断面における第 1案内溝 26a— 26fの両側には前記内径面 24が連続して形成され、前記第 1案内溝 26a— 26fと端部と内径面 24との境界部分には面取りされた一組の第 1肩部 30a、 30bが形成される。

[0059] 前記ァウタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26fに対するボール 28の接触角度は、鉛直線 Lを基準として零度に設定されている。また、前記第 1案内溝 26a— 26fの横断面における溝半径 Mとボール 28の直径 Nとの比（MZN)は、 0. 51-0. 55に設定されるとよい（図 4参照)。

[0060] インナ部材 22は、外周面の周方向に沿って前記第 1案内溝 26a— 26fに対応する複数の第 2案内溝 32a— 32fが形成されたインナリング 34と、前記ァウタカップ 16の内壁面に形成された第 1案内溝 26a— 26fと前記インナリング 34の外径面 35 (図 4参照）に形成された第 2案内溝 32a— 32fとの間で転動可能に配設され、回転トルク伝達機能を営む複数 (本実施の形態では、 6個）のボール 28と、前記ボール 28を保持する複数の保持窓 36が周方向に沿って形成されァウタカップ 16と前記インナリング 3 4との間に介装されたリテーナ 38とを有する。

[0061] 前記インナリング 34は、中心に形成された孔部を介して第 2軸 18の端部にスプライン嵌合され、あるいは第 2軸 18の環状溝に装着されるリング状の係止部材 40を介して第 2軸 18の端部に一体的に固定される。該インナリング 34の外径面 35には、ァゥタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26fに対応して配置され、周方向に沿って等角度離間する複数の第 2案内溝 32a— 32fが形成される。

[0062] 前記インナリング 34に形成され軸方向に沿った縦断面が曲線状に形成された前記第 2案内溝 32a— 32fは、図 2に示されるように、点 Rを曲率中心としている。この場合、前記点 Rは、内径面 24の球面中心 K (ボール 28の中心点 Oを結ぶ仮想面（ボール中心面）と継手軸 27とが直交する交点)から軸方向に沿って距離 T2だけオフセットした位置に配置される。

[0063] ァウタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26fの曲率中心である点 Ηと、インナリング 34の第 2案内溝 32a— 32fの曲率中心である点 Rは、内径面 24の球面中心（ボール中心面と継手軸 27との交点)からそれぞれ反対側に向かい且つ軸方向に沿って等距離 (T1 =T2)だけオフセットした位置に配置される。前記点 Ηは、球面中心 Κを基準としてァウタカップ 16の開口部 14側に位置し、前記点 Rは、ァウタカップ 16の奥部 4 6側に位置し、前記点 Ηの曲率半径及び点 Rの曲率半径は、たすき掛け状に交差するように設定される（図 2参照)。

[0064] この場合、ボール 28の直径を Νとし、ァウタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26f及びインナリング 34の第 2案内溝 32a— 32fの曲率中心（点 H、点 R)のオフセット量（球面中心 K力ゝら軸方向に沿った離間距離)をそれぞれ Tとし、前記直径 Nと前記オフセット量 Tとの比を Vとしたとき、前記比 V ( =TZN)は、 0. 12≤V≤0. 14の関係式を充足するように、前記ボール 28の直径 Nとオフセット量 Tとが設定されると好適である。

[0065] 前記第 2案内溝 32a— 32fの横断面は、図 4に示されるように、水平方向に沿って所定距離だけ離間する一対の中心 C、 Dを有する楕円弧形状からなり、前記第 2案内溝 32a— 32fは、ボール 28の外面と、図面上、 2点 E、 Fで接触するように形成される。なお、実際上、回転トルクを伝達する際に負荷が付与された時には、ボール 28の外面と第 2案内溝 32a— 32fとは点接触ではなぐ面接触するように形成される。

[0066] 前記横断面における第 2案内溝 32a— 32fの両側には前記外径面 35が連続して形成され、前記第 2案内溝 32a— 32fと端部と外径面 35との境界部分には面取りされた一組の第 2肩部 42a、 42bが形成される。

[0067] 第 2案内溝 32a— 32fに対するボール 28の接触角度 ocは、鉛直線 Lを基準として左右に等角度 αだけ離間するように設定される。この場合、前記第 2案内溝 32a— 3 2fに対するボール 28の接触角度 αを、図 7に示されるように、 13度一 22度の範囲で設定すると耐久性が良好となり、さらに、前記第 2案内溝 32a— 32fに対するボール 2 8の接触角度 ocを、 15度一 20度の範囲で設定すると極めて良好な耐久性が得られる。また、前記第 2案内溝 32a— 32fの横断面における溝半径 P、 Qとボール 28の直径 Nとの比（PZN、 QZN)は、 0. 51-0. 55に設定されるとよい（図 4参照）。

[0068] 前記ボール 28は、例えば、鋼球によって形成され、ァウタカップ 16の第 1案内溝 2 6a— 26fとインナリング 34の第 2案内溝 32a— 32fとの間に周方向に沿つてそれぞれ 1個ずつ転動可能に配設される。このボール 28は、第 2軸 18の回転トルクを、インナリング 34及びァウタカップ 16を介して第 1軸 12に伝達するとともに、第 1案内溝 26a 一 26f及び第 2案内溝 32a— 32fに沿って転動することにより、第 2軸 18 (インナリング 34)と第 1軸 12 (ァウタカップ 16)との間の交差する角度方向の相対的変位を可能とするものである。なお、回転トルクは、第 1軸 12と第 2軸 18との間でいずれの方向からでも好適に伝達される。

[0069] 図 8A及び図 8Bに示されるように、ァウタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26fに 6個のボール 28がそれぞれ点接触した状態における前記第 1案内溝 26a— 26fのピッチ円径をァウタ PCDとし、インナリング 34の第 2案内溝 32a— 32fに 6個のボール 28がそれぞれ点接触した状態における前記第 2案内溝 32a— 32fのピッチ円径をインナ PC Dとした場合、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとの差によって PCDクリアランスが設定される（ァウタ PCD インナ PCD)。

[0070] また、図 9A—図 9Cに示されるように、ァウタカップ 16の内径面 24におけるァウタ内球径とリテーナ 38の外径面におけるリテーナ外球径との差と、リテーナ 38の内径面におけるリテーナ内球径とインナリング 34の外径面におけるインナ外球径との差とを加算することによって球面クリアランスが設定される。

[0071] 換言すると、球面クリアランス = [ (ァウタ内球径) (リテ一ナ外球径) ] + [ (リテーナ内球径) (インナ外球径) ]によって設定される。

[0072] さらに、図 10に示されるように、リテーナ 38の保持窓 36の窓幅中心（リテーナ 38の軸方向を幅とする）と、前記リテーナ 38の外面 38a及び内面 38bの球面中心とがリテーナ 38の軸方向に沿って所定距離だけオフセットした位置に配置されている。

[0073] 本実施の形態に係る等速ジョイント 10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。

[0074] 第 2軸 18が回転すると、その回転トルクはインナリング 34から各ボール 28を介してァウタカップ 16に伝達され、第 1軸 12が前記第 2軸 18と等速性を保持しながら所定方向に回転する。

[0075] その際、第 1軸 12と第 2軸 18との交差角度 (作動角）が変化する場合には、第 1案内溝 26a— 26fと第 2案内溝 32a— 32fとの間で転動するボール 28の作用下にリテーナ 38が所定角度だけ傾動して前記角度変位が許容される。

[0076] この場合、リテーナ 38の保持窓 36に保持された 6個のボール 28が等速面又は第 1 軸、第 2軸 12、 18間の二等分角面上に位置することにより、駆動接点が常に等速面上に維持されて等速性が確保される。このように、第 1軸 12及び第 2軸 18の等速性を保持しつつ、それらの角度変位が好適に許容される。

[0077] 本実施の形態では、ボール 28の直径 Nと、ァウタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26f 及びインナリング 34の第 2案内溝 32a— 32fの曲率中心（点 H、点のオフセット量（球面中心 K力も軸方向に沿った離間距離) Tとの比 V (=TZN)が、 0. 12≤V≤0. 14の関係式を充足するように設定される（図 2参照)。

[0078] この場合、前記ボール 28の直径 Nとオフセット量 Tとの比 Vが 0. 12未満であると第 1案内溝 26a— 26fと第 2案内溝 32a— 32fとによって形成されるくさび角が極小状態となり、非回転動作時におけるボール 28のロック状態が発生し易くなり、組み付け時の作業性が悪ィ匕するという不具合がある。

[0079] 一方、前記ボール 28の直径 Nとオフセット量 Tとの比 Vが 0. 14を超えると第 1及び第 2案内溝 26a— 26f、 32a— 32fの深さが浅くなつてしまうため、第 1及び第 2案内溝 26a— 26f、 32a— 32fの端部に形成された第 1及び第 2肩部 30a、 30b、 42a, 42 bの乗り上げ又は欠けや摩耗等の発生を阻止することが困難となる。

[0080] このように、ボール 28の直径 Nと第 1及び第 2案内溝 26a— 26f、 32a— 32fの曲率中心（点 H、点 R)のオフセット量 Tとを前記関係式 (0. 12≤V≤0. 14)を充足するように設定することにより、第 1及び第 2案内溝 26a— 26f、 32a— 32fの端部に形成された第 1及び第 2肩部 30a、 30b、 42a、 42bの乗り上げ又は欠けや摩耗等の発生を好適に防止して等速ジョイント 10の耐久性をより一層向上させることができる。

[0081] 図 5は、本実施の形態に係る等速ジョイント 10の縦断面における部分拡大を示し、ボール 28の直径 Nと第 1及び第 2案内溝 26a— 26f、 32a— 32fの曲率中心（点 H、点のオフセット量丁との関係につ、て前記関係式を充足させることにより、オフセット量 Tlが小さく設定されている。一方、図 6は、比較例に係る等速ジョイント 100の縦断面における部分拡大を示し、オフセット量 T2が本実施の形態と比較して大きく設定されている（T1 <T2)。

[0082] この場合、継手軸 27に直交しボール 28の中心を通る直線 Sに対して約 15度だけ傾斜した部位におけるァウタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26fの深さを比較した場合、本実施の形態の第 1案内溝 26a— 26fの深さ DPIは、比較例の第 1案内溝の深さ DP2よりも大きく形成することができるため（DPI >DP2)、第 1案内溝 26a— 26fの端部に形成された第 1及び第 2肩部 30a、 30b、 42a、 42bの乗り上げ又は欠けや摩耗等の発生を好適に防止することができる。

[0083] さらに、本実施の形態では、ァウタカップ 16の第 1案内溝 26a— 26fの横断面を円弧形状に形成してボール 28に対して 1点接触とし、且つインナリング 34の第 2案内溝 32a— 32fの横断面を楕円弧形状に形成してボール 28に対して 2点接触とすることにより、従来技術と比較して、ボール 28との接触による第 1案内溝 26a— 26f及び第 2案内溝 32a— 32fに対する面圧を低減して耐久性を向上させることができる。

[0084] この場合、本実施の形態では、第 1案内溝 26a— 26f及び第 2案内溝 32a— 32fの横断面における溝半径（M、 P、 Q)とボール 28の直径 Nとの比（MZN、 PZN、 Q/ N)を、それぞれ、 0. 51-0. 55の範囲において設定し、且つ第 1案内溝 26a— 26f のボール 28との接触角度を鉛直線 Lを基準として零度とし、さらに第 2案内溝 32a— 32fとボール 28との接触角度 aを鉛直線 Lを基準として 13度一 22度の範囲に設定することにより、面圧を低減させてより一層耐久性を向上させることができる。

[0085] 前記第 1案内溝 26a— 26f及び第 2案内溝 32a— 32fの横断面における溝半径 (M 、 P、 Q)とボール 28との直径 Nの比を、 0. 51—0. 55とした理由は、 0. 51未満であると溝半径 (M、 P、 Q)とボール 28の直径 Nとが近接すぎるためにベタ当たり（全面接触）に近似した状態となりボール 28の転がりが悪くなるために耐久性が劣化する、一方、 0. 55を超えると逆にボール 28の接触楕円が小さくなるために接触面圧が高くなり耐久性が劣化するからである。

[0086] なお、前記ボール 28の直径 Nと縦断面における第 1及び第 2案内溝 26a— 26f、 3 2a— 32fの曲率中心（点 H、点 R)のオフセット量 Tとの比 ν(ΤΖΝ)、第 2案内溝 32a 一 32fとボール 28との接触角度 α、及び、前記第 1案内溝 26a— 26f及び第 2案内溝 32a— 32fの横断面における溝半径（M、 P、 Q)とボール 28との直径の比は、それぞれ、シミュレーションと実験とを何度も繰り返した結果、最適なものが求められたものである。

[0087] さらに、第 2案内溝 32a— 32fに対するボール 28の接触角度 ocを 13度一 22度の範囲に設定した理由は、前記接触角度 exが 13度未満であるとボール 28に対する荷重が増大することにより面圧が高くなり耐久性が劣化する、一方、前記接触角度 αが 2 2度を超えると第 2案内溝 32a— 32fの端部（第 2肩部 42a、 42b)とボール 28の接触位置が近接することとなり、接触楕円のはみ出しが起こり面圧が高くなつて耐久性が劣化するからである。

[0088] さらに、本実施の形態では、ァウタ PCDとインナ PCDとの差（ァウタ PCD インナ P CD)によって形成される PCDクリアランス（図 8A及び図 8B参照）を、 0— 100 mとし、好ましくは、 0— 60 mに設定するとよい。前記 PCDクリアランスを 0— 100 mとしたのは、 0 μ mよりも小さくなるとボール 28の組み付け性が悪ィ匕すると共にボール 2 8の円滑な転動動作が阻害され、耐久性が劣化するためである。一方、前記 PCDクリアランスが 100 μ mを超えると高負荷時にボール 28と第 1及び第 2案内溝 26a— 26 f、 32a— 32fとの接触楕円が溝端である第 1及び第 2肩部 30a、 30b、 42a、 42bからはみ出してしまい、面圧が増大すると共に第 1及び第 2肩部 30a、 30b、 42a、 42bの欠けが発生して耐久性が劣化するからである。この場合、図 1 1の実験結果に示されるように、前記 PCDの設定範囲を 0— 60 mとすることにより、極めて良好な耐久性が得られる。

[0089] さらにまた、本実施の形態では、図 9A—図 9Cに示されるように、 [ (ァウタ内球径） —(リテーナ外球径) ] + [ (リテーナ内球径) (インナ外球径) ]によって設定される球面クリアランスを 50— 200 mとし、好ましくは、 50— 150 mに設定するとよ!/ヽ。 50 /z m未満であるとァウタカップ 16の内面とリテーナ 38の外面 38aとの間及びインナリング 34の外面とリテーナ 38の内面 38bとの間の潤滑不良によって焼き付けが発生して悪影響を及ぼす力もである。一方、 200 /z mを超えるとァウタカップ 16及びインナリング 34とリテーナ 38との間で打音が発生して商品性に悪影響を及ぼす力もである。この場合、図 12の実験結果に示されるように、前記球面クリアランスの設定範囲を 50 一 150 mとすることにより、極めて良好な耐久性が得られる。

[0090] さらに、本実施の形態では、図 10に示されるように、リテーナ 38の保持窓 36の窓幅中心（リテーナ 38の軸方向を幅とする） 1S 前記リテーナ 38の外面 38a及び内面 38b の球面中心からリテーナ 38の軸方向に沿って 20— 100 μ mだけオフセットした位置に配置されている。リテーナ 38の窓幅中心と球面中心とのオフセット量が 20 μ mより小さくなるとボール 28の拘束力不足によって等速性を確保することが困難となり、 10 0 mより大きくなると、拘束力が過大となってボール 28の円滑な転動動作が阻害されて耐久性が劣化するからである。この場合、図 13の実験結果に示されるように、前記リテーナ 38の窓幅中心と球面中心とのオフセット量の設定範囲を 40— 80 μ mとすることにより、極めて良好な耐久性が得られる。

[0091] この結果、本実施の形態では、 6個のボール 28を備える等速ジョイント 10において、高負荷時であっても、ボール 28による接触楕円のはみ出しを抑制して耐久性を向上させることができる。

[0092] 次に、等速ジョイント 10の各種寸法の設定について、詳細に説明する。

[0093] この場合、図 8A及び図 8Bに示される前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが等しく

(ァウタ PCD=ィンナ PCD)、ァウタ PCDとインナ PCDとの差が零に設定されているものとする。なお、以下の説明では、ァウタ PCDとインナ PCDとの両方を併せて「ァゥタ'インナ PCD」という。

[0094] インナセレーシヨン内径部 39の直径 (D)を任意に設定し、前記インナセレーシヨン内径部 39の直径 (D)に基づ、てインナリング 34の最小肉厚であるァウタ'インナ PC Dの寸法を設定する（図 14及び図 15参照)。

[0095] なお、前記インナセレーシヨン内径部 39の直径（D)とは、インナリング 34の孔部の中心を通り、一方のインナセレーシヨン内径部 39の谷部の底部と他方のインナセレーシヨン内径部 39の谷部の底部との間の寸法 (最大径)をいう（図 15参照)。前記ィンナリング 34の最小肉厚によって所定の結合強度が確保される。前記ァウタ'インナ PCDの値は、図 16に示されるように、インナセレーシヨン内径部 39の直径とァウタ 'ィンナ PCDとの関係に係る特性直線 Lから求められる。 [0096] この場合、インナセレーシヨン内径部 39の直径を Dとしァウタ.インナ PCDを Dpとすると（図 14及び図 15参照）、前記ァウタ'インナ PCD (Dp)と前記インナセレーシヨン内径部 39の直径 (D)との寸法比（DpZD)は、 1. 9≤(Dp/D)≤2. 2の範囲内で設定されると好適である。

[0097] 前記寸法比（DpZD)が 1. 9未満であるとインナリング 34の肉厚が薄くなり過ぎて強度が低下するという不具合があり、一方、前記寸法比 (DpZD)が 2. 2を超えると等速ジョイント 10を小型化することができないからである。

[0098] また、図 17に示されるように、ァウタカップ 16のカップ部の外径とァウタ'インナ PC Dとの関係に係る特性直線 Mに基づいて、前記ァウタカップ 16の外径を設定する。この場合、図 14及び図 15に示されるようにァウタカップ 16の外径を Doとすると、前記ァウタカップ 16の外径（Do)とァウタ'インナ PCD (Dp)との寸法比（Do/Dp)は、 1. 4≤ (Do/Dp)≤1. 8の範囲内で設定されると好適である。

[0099] 前記寸法比（DoZDp)が 1. 4未満であるとァウタカップ 16の肉厚が薄くなつて強度が低下するという不具合があり、一方、前記寸法比（DoZDp)が 1. 8を超えるとァウタカップ 16の外径が大きくなつて小型化を達成することができないからである。

[0100] さらに、図 18に示されるように、第 2軸 18の軸線方向に沿ったインナリング 34のリング幅とァウタ'インナ PCDとの関係に係る特性直線 Nに基づいて、前記インナリング 3 4のリング幅を設定する。この場合、インナリング 34のリング幅を Wとすると、インナリング 34のリング幅（W)とァウタ.インナ PCD (Dp)との寸法比（W/Dp)は、 0. 38≤ ( W/Dp)≤0. 42の範囲内で設定されると好適である。

[0101] さらにまた、図 19に示されるように、ボール 28の直径とァウタ'インナ PCDとの関係に係る特性直線 Qに基づいて、ボール 28の直径を設定する。この場合、図 14及び図 15に示されるようにボール 28の直径を Dbすると、前記ボール 28の直径（Db)とァウタ'インナ PCD (Dp)の寸法比（DbZDp)は、 0. 2≤(Db/Dp)≤0. 5の範囲内で設定されると好適である。

[0102] 前記寸法比（DbZDp)が 0. 2未満であるとボール 28の直径が小さくなり過ぎて耐久性が低下するという不具合があり、一方、前記寸法比（DbZDp)が 0. 5を超えるとボール 28が大きくなりァウタカップ 16の肉厚が相対的に薄くなつて強度が低下するという不具合がある。なお、前記ボール 28を保持するリテーナ 38の内球径及び外球径は、それぞれレイアウトによって任意に設定される。

[0103] このように、各寸法をそれぞれ設定することにより、強度、耐久性、負荷容量等の諸特性を維持しながら、小型化に対応した等速ジョイント 10の各種の寸法設定をすることがでさる。

[0104] 次に、リテーナ 38に形成された保持窓 36の周方向に開口長さ（WL)とボール 28の直径 (N)との関係について図 20—図 23に基づいて、以下詳細に説明する。

[0105] 図 20に示されるように、ァウタカップ 16の内径面 24には、軸方向（矢印 X方向）に沿って延在し軸心の回りにそれぞれ 60度の間隔をおいて 6本の第 1案内溝 26a— 2 6fが形成され、前記各第 1案内溝 26a— 26fは、長手方向（矢印 X方向）に沿って湾曲形状部から一体に設けられる直線形状部 S1を有する。

[0106] インナリング 34の外径面 35には、軸方向に沿って延在し前記第 1案内溝 26a— 26 fと同数の第 2案内溝 32a— 32fが形成される。前記各第 2案内溝 32a— 32fは、長手方向（矢印 X方向）に沿って湾曲形状部から一体に設けられる直線形状部 S2を有するとともに、前記各直線形状部 Sl、 S2は、矢印 X方向に沿って互いに反対方向に設けられる。

[0107] 図 21及び図 22に示すように、リテーナ 38は、略リング形状を有しており、それぞれボール 28を保持する 6個の保持窓 36が周方向に沿って等角度間隔に形成される。

[0108] 各保持窓 36は、図 22に示すように、リテーナ 38の周方向に開口長さ（WL)を有するとともに、前記開口長さ（WL)とボール 28の直径（N)との比 WLZNは、 1. 30≤W L/N≤l. 42の関係に設定される。各保持窓 36は、曲率半径 Rの角部 36aを有するとともに、前記曲率半径 Rとボール 28の直径 (N)との比 RZNは、 0. 23≤R/N≤ 0. 45の関係に設定される。

[0109] 等速ジョイント 10では、図 22に示すように、リテーナ 38の各保持窓 36において、前記リテーナ 38の周方向の開口長さ（WL)とボール 28の直径（N)と力 WL/N≤1. 42の関係に設定されている。このため、リテーナ 38は、保持窓 36間の柱部 136の周方向長さを有効に維持することができ、前記リテーナ 38の肉厚を大きく設定する必要がなぐ前記柱部 136の断面積を向上させることが可能になる。 [0110] 従って、リテーナ 38は、例えば、内球径寸法を小さぐ且つ外球径寸法を大きく設定したり、軸方向の幅寸法が長尺化したりすることがなぐ前記リテーナ 38の強度を良好に向上させることができるという効果が得られる。

[0111] し力も、等速ジョイント 10では、保持窓 36の開口長さ（WL)とボール 28の直径 (N) と力 1. 30≤WLZNの関係に設定されている。これにより、各保持窓 36の開口面積を増大させることが可能になり、ボール 28の組み込み不良やインナリング 34の組み付け不良等を有効に阻止することができる。このため、等速ジョイント 10では、簡単な構成で、組み立て作業性の向上が容易に図られるという利点がある。

[0112] さらに、保持窓 36の角部 36aの曲率半径 Rとボール 28の直径（N)と力 0. 23≤R

ZNの関係に設定されることにより、前記保持窓 36間の柱部 136の最大主応力荷重を低減して前記リテーナ 38の強度を向上させることができる。

[0113] 一方、 RZN≤0. 45の関係に設定されることにより、保持窓 36の角部 36aが大きくなり過ぎて、ボール 28やインナリング 34の組み込み不良が発生することを有効に阻止することが可能になる。

[0114] さらにまた、等速ジョイント 10では、第 1案内溝 26a— 26fが長手方向に沿って直線形状部 S1を有するとともに、第 2案内溝 32a— 32fが長手方向に沿って直線形状部

S2を有している。従って、等速ジョイント 10の最大作動角を有効に大きく設定することがでさる。

[0115] なお、図 23に示されるように、前記第 1案内溝 26a— 26f及び第 2案内溝 32a— 32 長手方向に沿って湾曲形状部のみを有するように形成してもよ、。

Claims

請求の範囲

[1] 相交わる 2軸（12、 18)の一方に連結され、内周面を有するとともに軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（16) と、

前記 2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第 1案内溝（26a— 26f)と同数の第 2案内溝 (32a— 32f)が形成されたインナリング (34)と、

前記第 1案内溝 (26a— 26f)と前記第 2案内溝 (32a— 32f)との間で転動可能に配設され、トルクを伝達するボール（28)と、

前記ボール (28)を収納する保持窓（36)が形成されたリテーナ（38)と、を備える等速ジョイントにお、て、

前記ァウタ部材（16)に形成された第 1案内溝（26a— 26f)は、軸方向と直交する横断面が単一の円弧形状からなり、前記ボール (28)と 1点で接触するように形成され、

前記インナリング (34)に形成された第 2案内溝 (32a— 32f)は、軸方向と直交する横断面が楕円弧形状力なり、前記ボール (28)と 2点で接触するように形成されることを特徴とする等速ジョイント。

[2] 請求項 1記載の等速ジョイントにおいて、

前記第 1案内溝 (26a— 26f)の横断面における溝半径 (M)及び第 2案内溝 (32a 一 32f)の横断面における溝半径 (P、 Q)とボール（28)の直径 (N)との比は、それぞれ、 0. 51-0. 55の範囲に設定され、且つ第 1案内溝（26a— 26f)のボール（28)との接触角度は鉛直線 (L)を基準として零度とし、さらに第 2案内溝 (32a— 32f)とボール (28)との接触角度（ひ）は鉛直線 (L)を基準として 13度一 22度の範囲に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[3] 請求項 2記載の等速ジョイントにお、て、

前記第 2案内溝 (32a— 32f)とボール (28)との接触角度（ a )は、鉛直線 (L)を基準として 15度一 20度の範囲に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[4] 相交わる 2軸の一方に連結され、球面力なる内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（1 6)と、

前記ボール (28)を収納する保持窓が形成されたリテーナ（38)と、

を備える等速ジョイントにお、て、

前記ァウタ部材（16)に形成され軸方向に沿った縦断面が曲線状力なる第 1案内溝（26a— 26f)の曲率中心 (H)と前記インナリング（34)に形成され軸方向に沿った縦断面が曲線状力もなる第 2案内溝 (32a— 32f)の曲率中心 (R)とは、前記球面中心 (K)力もそれぞれ軸方向に沿って反対側に等距離 (T)だけオフセットした位置に配置され、

前記ボール（28)の直径 (N)と前記第 1及び第 2案内溝（26a— 26f) (32a— 32f) のオフセット量 (T)とは、その比（TZN)を Vとして、 0. 12≤V≤0. 14の関係式を充足するように設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[5] 請求項 4記載の等速ジョイントにお、て、

[6] 請求項 5記載の等速ジョイントにお、て、

前記第 1案内溝 (26a— 26f)の横断面における溝半径 (M)及び第 2案内溝 (32a 一 32f)の横断面における溝半径 (P、 Q)とボール（28)の直径 (N)との比は、それぞれ、 0. 51-0. 55の範囲に設定され、且つ第 1案内溝（26a— 26f)とボール（28)との接触角度は鉛直線 (L)を基準として零度とし、さらに第 2案内溝 (32a— 32f)とボール (28)との接触角度（ひ）は鉛直線 (L)を基準として 13度一 22度の範囲に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[7] 請求項 6記載の等速ジョイントにお、て、

[8] 相交わる 2軸の一方に連結され、内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（16)と、前記 2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第 1案内溝（26a— 26f)と同数の第 2案内溝 (32a— 32f)が形成されたインナリング (34)と、

前記第 1案内溝 (26a— 26f)と前記第 2案内溝 (32a— 32f)との間で転動可能に配設され、トルクを伝達する 6個のボール（28)と、

前記各ボール（28)を収納する保持窓が形成されたリテーナ（38)と、

を備える等速ジョイントにお、て、

前記第 1案内溝（26a— 26f)のピッチ円径をァウタ PCDとし、前記インナリング（34 )の第 2案内溝（32a— 32f)のピッチ円径をインナ PCDとした場合、前記ァウタ PCD と前記インナ PCDとの差（ァウタ PCD インナ PCD)力もなる PCDクリアランス力 SO— 100 μ mの範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[9] 請求項 8記載の等速ジョイントにお、て、

前記ァウタ部材（16)の内径面（24)におけるァウタ内球径と前記リテーナ（38)の外面におけるリテーナ外球径との差と、前記リテーナ（38)の内面におけるリテーナ内球径とインナリング（34)の外面におけるインナ外球径との差とを加算することによつて形成される球面クリアランス [ (ァウタ内球径) (リテーナ外球径) ] + [ (リテーナ内球径) (インナ外球径) ]力 50— 200 mの範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[10] 請求項 8記載の等速ジョイントにおいて、

前記リテーナ（38)に形成された保持窓（36)の窓幅中心が、前記リテーナ（38)の外面及び内面の球面中心力も前記リテーナ（38)の軸方向に沿って 20— 100 m の範囲内でオフセットした位置に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[11] 相交わる 2軸の一方に連結され、内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（16)と、前記 2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第 1案内溝（26a— 26f)と同数の第 2案内溝 (32a— 32f)が形成されたインナリング (34)と、

を備える等速ジョイントにお、て、

前記第 1案内溝（26a— 26f)のピッチ円径をァウタ PCDとし、前記インナリング（34 )の第 2案内溝（32a— 32f)のピッチ円径をインナ PCDとした場合、前記ァウタ PCD と前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PCDの寸法 (Dp)と、前記インナリング（34)の孔部の内壁面に形成されたインナセレーシヨン内径部の直径 (D)との比（ DpZD)が 1. 9≤(Dp/D)≤2. 2の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[12] 相交わる 2軸の一方に連結され、内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（16)と、

を備える等速ジョイントにお、て、

前記第 1案内溝（26a— 26f)のピッチ円径をァウタ PCDとし、前記インナリング（34 )の第 2案内溝（32a— 32f)のピッチ円径をインナ PCDとした場合、前記ボール（28) の直径 (Db)と、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PC Dの寸法（Dp)との比（DbZDp)が 0. 2≤(Db/Dp)≤0. 5の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[13] 相交わる 2軸の一方に連結され、内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（16)と、前記 2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第 1案内溝（26a— 26f)と同数の第 2案内溝 (32a— 32f)が形成されたインナリング (34)と、

を備える等速ジョイントにお、て、

前記第 1案内溝（26a— 26f)のピッチ円径をァウタ PCDとし、前記インナリング（34 )の第 2案内溝 (32a— 32f)のピッチ円径をインナ PCDとした場合、前記ァウタ部材の外径 (Do)と、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PC Dの寸法（Dp)との比（DoZDp)が 1. 4≤(Do/Dp)≤l. 8の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

相交わる 2軸の一方に連結され、内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（16)と、前記 2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第 1案内溝（26a— 26f)と同数の第 2案内溝 (32a— 32f)が形成されたインナリング (34)と、

を備える等速ジョイントにお、て、

前記第 1案内溝（26a— 26f)のピッチ円径をァウタ PCDとし、前記インナリング（34 )の第 2案内溝（32a— 32f)のピッチ円径をインナ PCDとした場合、前記ァウタ PCD と前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PCDの寸法 (Dp)と、前記インナリング（34)の孔部の内壁面に形成されたインナセレーシヨン内径部の直径 (D)との比（ DpZD)が 1. 9≤(Dp/D)≤2. 2の範囲内で設定され、

且つ、前記ボール（28)の直径（Db)と、前記ァウタ'インナ PCDの寸法（Dp)との比（DbZDp)が 0. 2≤(Db/Dp)≤0. 5の範囲内で設定され、

且つ、前記ァウタ部材（16)の外径 (Do)と、前記ァウタ'インナ PCDの寸法 (Dp)との比（DoZDp)が 1. 4≤(Do/Dp)≤l. 8の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[15] 互いに交差自在な 2軸の一方の軸に連結され、内周面に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成されるとともに、一端部が開口するァウタ部材（16) と、

前記 2軸の他方の軸に連結され、外周面に軸方向に延在し前記第 1案内溝（26a 一 26f)と同数の第 2案内溝 (32a— 32f)が形成されるインナリング (34)と、

前記第 1案内溝 (26a— 26f)と前記第 2案内溝 (32a— 32f)との間で転動可能に配設されてトルクを伝達する複数のボール（28)と、

前記ボール (28)を収納する保持窓（36)が設けられるリテーナ（38)と、を備える等速ジョイントであって、

前記保持窓（36)は、前記リテーナ（38)の周方向に開口長さ (WL)を有するとともに、前記開口長さ（WL)と前記ボール（28)の直径 (N)との比（WLZN)は、 1. 30≤ (WL/N)≤1. 42の関係に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[16] 請求項 15記載の等速ジョイントにおいて、

前記保持窓（36)は、曲率半径 (R)の角部（36a)を有するとともに、前記曲率半径（ R)と前記ボール（28)の直径（N)との比（RZN)は、 0. 23≤(R/N)≤0. 45の関係に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[17] 請求項 15記載の等速ジョイントにおいて、

前記第 1案内溝 (26a— 26f)及び前記第 2案内溝 (32a— 32f)は、長手方向に沿つて湾曲形状部と直線形状部（Sl、 S2)とを有することを特徴とする等速ジョイント。

[18] 請求項 15記載の等速ジョイントにおいて、

前記第 1案内溝 (26a— 26f)及び前記第 2案内溝 (32a— 32f)は、長手方向に沿つて湾曲形状部のみを有することを特徴とする等速ジョイント。

[19] 相交わる 2軸（12、 18)の一方に連結され、内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァウタ部材（16)と、前記 2軸の他方に連結され、軸方向に延在し前記第 1案内溝（26a— 26f)と同数の第 2案内溝 (32a— 32f)が形成されたインナリング (34)と、

前記各ボール（28)を収納する保持窓（36)が形成されたリテーナ（38)と、を備える等速ジョイントにお、て、

前記ァウタ部材（16)に形成された前記第 1案内溝 (26a— 26f)は、軸方向と直交する横断面が単一の円弧形状力なり、前記ボール (28)と 1点で接触するように形成され、

前記インナリング（34)に形成された前記第 2案内溝（32a— 32f)は、軸方向と直交する横断面が楕円弧形状からなり、前記ボール (28)と 2点で接触するように形成され前記第 1案内溝（26a— 26f)のピッチ円径をァウタ PCDとし、前記インナリング（34 )の第 2案内溝（32a— 32f)のピッチ円径をインナ PCDとした場合、前記ァウタ PCD と前記インナ PCDとの差（ァウタ PCD インナ PCD)力もなる PCDクリアランス力 SO— 100 μ mの範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[20] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

[21] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

[22] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

[23] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

[24] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PCDの寸法 (Dp) と、前記インナリング（34)の孔部の内壁面に形成されたインナセレーシヨン内径部の直径 (D)との比（DpZD)が 1. 9≤(Dp/D)≤2. 2の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[25] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

前記ボール (28)の直径 (Db)と、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ ·インナ PCDの寸法（Dp)との比（Db/Dp)が 0. 2≤(Db/Dp)≤0. 5の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[26] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

前記ァウタ部材の外径 (Do)と、前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ ·インナ PCDの寸法（Dp)との比（Do/Dp)が 1. 4≤(Do/Dp)≤l. 8の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[27] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、

前記ァウタ PCDと前記インナ PCDとが同一であるァウタ'インナ PCDの寸法 (Dp) と、前記インナリング（34)の孔部の内壁面に形成されたインナセレーシヨン内径部の直径 (D)との比（DpZD)が 1. 9≤(Dp/D)≤2. 2の範囲内で設定され、且つ、前記ボール（28)の直径（Db)と、前記ァウタ'インナ PCDの寸法（Dp)との比（DbZDp )が 0. 2≤ (Db/Dp)≤0. 5の範囲内で設定され、且つ、前記ァウタ部材（16)の外径（Do)と、前記ァウタ ·インナ PCDの寸法（Dp)との比（DoZDp)が 1. 4≤ (Do/D p)≤1. 8の範囲内で設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[28] 請求項 19記載の等速ジョイントにおいて、前記保持窓（36)は、前記リテーナ（38)の周方向に開口長さ (WL)を有するとともに、前記開口長さ（WL)と前記ボール（28)の直径 (N)との比（WLZN)は、 1. 30≤ (WL/N)≤1. 42の関係に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[29] 請求項 28記載の等速ジョイントにおいて、

[30] 請求項 28記載の等速ジョイントにおいて、

[31] 請求項 28記載の等速ジョイントにおいて、

[32] 相交わる 2軸（12、 18)の一方に連結され、球面力なる内径面を有すると共に軸方向に延在する複数の第 1案内溝 (26a— 26f)が形成され、一端部が開口するァゥタ部材（16)と、

前記インナリング（34)に形成された前記第 2案内溝（32a— 32f)は、軸方向と直交する横断面が楕円弧形状からなり、前記ボール (28)と 2点で接触するように形成され前記第 1案内溝（26a— 26f)のピッチ円径をァウタ PCDとし、前記インナリング（34 )の第 2案内溝（32a— 32f)のピッチ円径をインナ PCDとした場合、前記ァウタ PCD と前記インナ PCDとの差（ァウタ PCD インナ PCD)力もなる PCDクリアランス力 SO— 100 μ mの範囲内で設定され、

前記ボール (28)の直径 (N)と前記第 1案内溝 (26a— 26f)及び第 2案内溝 (32a 一 32f)のオフセット量 (T)とは、その比（T/N)を Vとして、 0. 12≤V≤0. 14の関係式を充足するように設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[33] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[34] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[35] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[36] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[37] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[38] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[39] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[40] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[41] 請求項 32記載の等速ジョイントにおいて、

[42] 請求項 41記載の等速ジョイントにおいて、

前記保持窓（36)は、曲率半径 (R)の角部（36a)を有するとともに、前記曲率半径 ( R)と前記ボール（28)の直径（N)との比（RZN)は、 0. 23≤(R/N)≤0. 45の関係に設定されることを特徴とする等速ジョイント。

[43] 請求項 41記載の等速ジョイントにおいて、

[44] 請求項 41記載の等速ジョイントにおいて、