WO2010122871A1 - クロスグルーブ型等速自在継手 - Google Patents

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WO2010122871A1
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ball
velocity universal
cage
universal joint
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輝明 藤尾
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Ntn株式会社
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    • F16D2003/22313—Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft

Definitions

  • the present invention relates to a cross-groove type constant velocity universal joint used in a power transmission device of an automobile or various industrial machines.
  • a ball type constant velocity universal joint is composed of an inner ring as an inner joint member, an outer ring as an outer joint member, a ball as a rolling member interposed between them, and a cage for holding the ball. Between the fixed type capable of only angular displacement and the sliding type capable of not only angular displacement but also axial displacement.
  • a cross groove type constant velocity universal joint is a kind of a sliding type constant velocity universal joint.
  • the ball groove of the inner ring and the ball groove of the outer ring that make a pair are inclined in opposite directions with respect to the axis, and the ball is incorporated at the intersection of both ball grooves. Because of such a structure, rattling between the ball and the ball groove can be reduced, and in particular, it is often used for drive shafts and propeller shafts of automobiles that do not like rattling.
  • the cross groove type constant velocity universal joint includes an inner ring 110 as an inner joint member, an outer ring 120 as an outer joint member, a plurality of balls 130 as rolling members, and a ball 130.
  • a cage 140 is provided.
  • the inner ring 110 is ring-shaped, and ball grooves 112a and 112b are formed on the outer periphery.
  • the inner ring 110 has a spline (or serration, hereinafter the same) hole 118, and the spline hole 118 is connected to the spline shaft 152 of the shaft 150 so that torque can be transmitted.
  • the inner ring 110 is positioned and fixed on the shaft 150 by attaching a retaining ring 158 to the annular groove 156 formed in the shaft 150.
  • the outer peripheral surface of the inner ring 110 is a convex spherical surface, more specifically, it has three parts as shown in FIG. 10A. That is, the cylindrical portion 114 at the center in the width direction and the spherical portions 116a and 116b at both ends in the width direction.
  • the radii of curvature of the spherical portions 116a and 116b are the same and are indicated by the symbol R.
  • the centers of curvature of the spherical portions 116 a and 116 b are located on the axis of the inner ring 110 beyond the width center.
  • the amount of offset from the width center of each curvature center is indicated by the symbol F.
  • the outer ring 120 is also ring-shaped, and ball grooves 122a and 122b are formed on the inner periphery.
  • a plurality of through holes 124 for passing bolts are formed in the outer ring 120 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the inner peripheral surface 126 of the outer ring 120 is formed in a cylindrical shape.
  • the adjacent ball grooves 112 a and 112 b of the inner ring 110 are inclined in opposite directions with respect to the axis of the inner ring 110.
  • the adjacent ball grooves 122 a and 122 b of the outer ring 120 are also inclined in opposite directions with respect to the axis of the outer ring 120.
  • the ball groove 112a of the inner ring 110 and the ball groove 122a of the outer ring 120 that make a pair, or the ball groove 112b of the inner ring 110 and the ball groove 122b of the outer ring 120 are also inclined in opposite directions.
  • One ball 130 is incorporated between the ball groove of the inner ring 110 and the ball groove of the outer ring 120 that form a pair.
  • the cage 140 has a plurality of pockets 142 arranged at a predetermined interval in the circumferential direction as shown in FIG. 10B.
  • the pocket 142 is for accommodating the ball 130 and penetrates the cage 140 in the radial direction.
  • the inner peripheral surface 144 and the outer peripheral surface 146 of the cage 140 are concentric spherical surfaces, and the radius of curvature of the inner peripheral surface 144 is indicated by the symbol R.
  • the centers of curvature of the inner peripheral surface 144 and the outer peripheral surface 146 of the cage 140 are on the axis of the cage 140 and coincide with the width center of the cage 140.
  • a boot 160 In order to prevent leakage of lubricating grease and to prevent foreign matter from entering, it is common to use a boot 160 attached. An end plate 180 is attached to the end surface of the outer ring 120 opposite to the boot 160.
  • the axial displacement is regulated by the interference between the inner ring 110 and the cage 140. That is, as shown in FIG. 11, the maximum outer diameter of the inner ring 110 is set larger than the minimum inner diameter of the cage 140, and the axial displacement is restricted by the interference between the inner ring 110 and the cage 140.
  • FIG. 12A shows a state in which the inner ring 110 has moved to the left side of the drawing from the neutral position shown in FIG. 11 and the outer peripheral surface of the inner ring 110 has come into contact with the inner peripheral surface of the cage 140.
  • the ball In a constant velocity universal joint, the ball is always in the “bisector”. Therefore, when the inner ring moves by 2 in the axial direction with respect to the outer ring 120, the cage 140 moves by 1 in the same direction. Further, when the cage 140 and the inner ring 110 interfere with each other, it cannot move further in that direction.
  • FIG. 12B is called a slide diagram.
  • the “slide in” on the horizontal axis means an operation of pushing the shaft toward the end plate, and the axial displacement is restricted by the interference between the inner ring and the cage.
  • “Slide out” means an operation of pulling out toward the boot, and the axial displacement is restricted by the interference between the inner ring and the cage.
  • the vertical axis represents the “operating angle”. When the boot adapter and the boot band (boot mounting position of the shaft) interfere with each other, no further axial displacement or angular displacement can be obtained.
  • the maximum outer diameter of the inner ring 110 is set smaller than the minimum inner diameter of the cage 140 so that the axial displacement can be increased.
  • the axial displacement is regulated by the interference.
  • the ball 130 moves in the axial direction, since the ball groove is inclined, the ball 130 also moves in the circumferential direction as shown in FIG. 14B.
  • the maximum stroke of the slide-in is moved, the ball 130 moves in the circumferential direction in the cage pocket 142 and interferes with the pillar portion.
  • the adjacent ball grooves are inclined in the opposite direction, so that the balls interfere with each other while sandwiching the pillar portion and cannot move any further.
  • FIG. 14A is a slide diagram similar to FIG. 12B described above. “Interference between the ball and the cage” in this slide diagram indicates that the ball 130 moves in the circumferential direction and interferes with the pillar portion of the cage 140 and cannot move any further.
  • Patent Documents 1 and 2 the maximum operating angle can be obtained even if a large axial displacement (slide stroke) is obtained by using ten balls.
  • a higher performance cross-groove type constant velocity universal joint that is not reduced, has little hooking at the time of bending, and has excellent constant velocity.
  • the cross groove type constant velocity universal joint that uses 10 balls can reduce the ball diameter and increase the number of balls as compared with the case that uses 6 balls. Compactness can be achieved without lowering, and excellent isokineticity is achieved.
  • the load capacity is greatly increased when the ball moves to the end of the ball groove. There is a problem that it drops.
  • the conventional cross groove type constant velocity universal joint using six balls has the center of the spherical portion of the outer peripheral surface of the inner ring offset in the axial direction in order to ensure a predetermined slide stroke. Since the offset amount is determined according to the slide stroke, it is necessary to increase the offset amount in order to increase the slide stroke. In the type using 10 balls, since the ball diameter is small, the ball groove depth is generally shallow. Therefore, when the offset is set in the same manner as the conventional cross groove type constant velocity universal joint, the ball groove depth becomes remarkably shallow at both ends of the inner ring, and the load capacity is greatly reduced.
  • an object of the present invention is to improve the load capacity in a float type cross groove constant velocity universal joint that regulates axial displacement by the interference between the inner ring and the cage.
  • the spherical portion of the outer peripheral surface of the inner ring is offset in the axial direction as in the prior art, but the offset amount is reduced to ensure the ball groove depth at both ends of the inner ring. This improves the load capacity.
  • the slide stroke cannot be secured as it is, the slide stroke is secured to the same level as the conventional type by offsetting the spherical center of the inner surface of the cage in the axial direction opposite to the offset of the center of the spherical surface of the inner ring. To do.
  • the cross groove type constant velocity universal joint of the present invention includes an inner ring having an outer peripheral surface in which ball grooves inclined in opposite directions with respect to the axis are alternately formed in the circumferential direction, and in directions opposite to each other with respect to the axis.
  • the outer ring having an inner peripheral surface in which inclined ball grooves are alternately formed in the circumferential direction, the ball incorporated at the intersection of the ball groove of the inner ring and the ball groove of the outer ring that make a pair A cage for interposing and holding the ball on the same plane, the maximum diameter of the outer peripheral surface of the inner ring is larger than the minimum diameter of the inner peripheral surface of the cage, and the width center of the inner ring is located at both ends in the width direction of the outer peripheral surface of the inner ring.
  • a spherical portion having a center of curvature is provided at a position offset by a predetermined distance beyond the center, and a cylindrical portion at the center in the width direction is formed on the inner peripheral surface of the cage, and both ends of the spherical portion are outward from the width center of the cage.
  • Has a center of curvature at a position offset by a predetermined distance In which it characterized in that a sheet portion.
  • the offset of the center of curvature of the spherical portion of the inner ring exceeding the width center of the inner ring means, in other words, the direction away from the spherical portion starting from the width center of the inner ring.
  • the outward from the width center of the cage means, in other words, the end surface side of the cage starting from the width center of the cage.
  • the spherical part at both ends of the inner ring is a spherical part having a center of curvature at a position offset by a predetermined distance beyond the center of the inner ring, and the distance from the center of the center to the center of curvature, that is, the offset amount is the conventional offset amount.
  • the offset amount in the case of constant velocity universal joints of the same size and the same slide amount, it is desirable to set the offset amount to 50% to 80% with respect to the conventional offset amount. If the offset amount exceeds 80% of the conventional offset amount, there is a problem that the ball groove depth at both end faces becomes shallow and the load capacity becomes insufficient. On the contrary, if the offset amount is less than 50% of the conventional offset amount, it is necessary to increase the cage inner diameter in order to secure the slide amount. As a result, there is a problem that the cage thickness is reduced and the strength is lowered.
  • the inner peripheral surface of the cage is composed of three portions, a cylindrical portion at the center in the width direction and spherical portions at both ends, so that the inner peripheral surface is concentric with the outer peripheral surface as in the prior art. Compared with the case, the thickness of the cage center is increased.
  • the number of balls is arbitrary. Specific examples are 10, 8, 6, etc. That is, the same effect can be obtained by performing the same design for those having 6 or 8 balls.
  • the number of balls is 6 or 8
  • there are disadvantages such as an increase in the weight of the inner ring and the cage as compared with the case where the number of balls is 10. Therefore, it is necessary to take a separate measure for this point.
  • the crossing angle between the inner ring axis and the ball groove, and the crossing angle between the outer ring axis and the ball groove vary depending on the number of balls.
  • the number of balls is 10, 4 ° to 10 °, and when the number of balls is 8, 6
  • the number of balls is 6 ° to 15 °, 8 ° to 20 ° is preferable.
  • the crossing angle is smaller than these ranges, there is a problem that a catching phenomenon is likely to occur at the time of bending, and the isokineticity is lowered.
  • the crossing angle is larger than the above range, adjacent ball grooves cross each other, and the joint is not established.
  • the cross groove type constant velocity universal joint of the present invention can be used, for example, for an automobile propeller shaft or a drive shaft.
  • Cross-groove type constant velocity universal joints have less rattling between the ball and the ball groove due to their structure, and as a suitable application, there can be mentioned drive shafts and propeller shafts of automobiles that do not like rattling. .
  • the depth of the ball groove at both ends of the inner ring is ensured, the load capacity is not reduced and the durability is improved. That is, in the cross-groove type constant velocity universal joint, the groove bottom of the ball groove is parallel to the axis. Therefore, in the case of the ball groove of the inner ring, the groove depth is determined by the outer peripheral surface shape of the inner ring.
  • the spherical portion at both ends of the inner ring is a spherical portion having a center of curvature at a position offset by a predetermined distance beyond the width center of the inner ring, so that the distance from the width center to the center of curvature, The amount of offset is smaller than in the conventional case. As a result, even with the same radius of curvature, the groove depth at both end portions of the inner ring is deeper than before. In this way, the depth of the ball groove at both ends of the inner ring can be ensured.
  • the inner peripheral surface of the cage is formed by a cylindrical portion at the center portion in the width direction and spherical portions on both sides thereof, the center of curvature of the spherical portion is offset in the axial direction, and the cylindrical portion is formed at the center portion in the width direction.
  • FIG. 14A is a development view of the ball groove. Diagram showing the interference state with the operating angle
  • the cross-groove type constant velocity universal joint includes an inner ring 10 as an inner joint member, an outer ring 20 as an outer joint member, a plurality of balls 30 as rolling members, and a cage that holds the balls 30. 40.
  • the inner ring 10 is connected to a driving shaft or a driven shaft
  • the outer ring 20 is connected to a driven shaft or a driving shaft, and torque transmission can be performed while allowing angular displacement and axial displacement between both shafts (sliding type or the like).
  • Fast universal joint ).
  • the inner ring 10 is ring-shaped, and ball grooves 12a and 12b are formed on the outer periphery.
  • the outer ring 20 is also ring-shaped, and ball grooves 22a and 22b are formed on the inner periphery.
  • FIG. 3 is a development view of the ball groove, where the solid line represents the ball grooves 12 a and 12 b of the inner ring 10, and the two-dot chain line represents the ball grooves 22 a and 22 b of the outer ring 20.
  • the ball grooves 12a and 12b of the inner ring 10 are inclined in opposite directions with respect to the axis of the inner ring 10 and are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the ball grooves 24a, 24b of the outer ring 20 are inclined in opposite directions with respect to the axis of the outer ring 20, and are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the crossing angle of each ball groove 12a, 12b, 22a, 22b with respect to the axis is represented by symbol ⁇ .
  • the balls 30 are incorporated one by one at the intersection of the ball groove 12a of the inner ring 10 and the ball groove 22a of the outer ring 20 or the ball groove 12b of the inner ring 10 and the ball groove 22b of the outer ring 20 that make a pair.
  • the crossing angle ⁇ varies depending on the number of balls 30. For example, when the number of balls 30 is 10, 4 ° to 10 °, and when the number of balls 30 is 8, 6 ° to 15 ° When the number of 30 is 6, 8 ° to 20 ° is preferable.
  • the ball grooves 12a, 12b, 22a, 22b of the inner ring 10 and the outer ring 20 generally have a Gothic arch or elliptical cross-sectional shape, and the ball 30 and the ball grooves 12a, 12b, 22a, 22b.
  • the relationship with is angular contact.
  • the symbol ⁇ represents the contact angle.
  • the outer peripheral surface of the inner ring 10 has a convex spherical shape, but more specifically, has three parts. That is, the cylindrical surface portion 14 at the center in the width direction and the spherical portions 16a and 16b at both ends in the width direction.
  • the radii of curvature of the spherical portions 16a, 16b are the same and are indicated by the symbol R.
  • the curvature centers Oa and Ob of the spherical portions 16 a and 16 b are located on the axis line of the inner ring 10 beyond the width center O.
  • the offset amount of the curvature centers Oa and Ob from the width center O is indicated by a symbol F ′.
  • “beyond the width center of the inner ring 10” can be rephrased in a direction away from the spherical portion starting from the width center of the inner ring 10.
  • the offset amount F ′ is set smaller than the offset amount F (FIG. 10A) in the conventional type.
  • the groove bottoms of the ball grooves 12a and 12b are parallel to the axis. Therefore, in the case of the ball grooves 12a and 12b of the inner ring 10, the groove depth is determined by the outer peripheral surface shape of the inner ring 10.
  • the spherical portions 16a and 16b at both ends of the inner ring 10 into spherical shapes having curvature centers Oa and Ob at positions offset by a predetermined distance (F ′) beyond the width center O of the inner ring 10,
  • the distance from the width center O to the curvature centers Oa and Ob, that is, the offset amount F ′ is smaller than the offset amount F (FIG. 10A) in the conventional type.
  • the groove depth at both ends of the inner ring 10 becomes deeper than before.
  • ⁇ Machining such as grinding and hardened steel cutting can be used for finishing the ball groove.
  • hardened steel cutting is performed after quenching using a tool with high hardness such as CBN, and since dry cutting without using coolant is possible, the heat treatment deformation is small and dimensional accuracy is high because cutting is performed after quenching.
  • CBN high hardness
  • advantages over grinding such as short cycle time, low machining cost and low environmental load.
  • the cage 40 has a plurality of pockets 42 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the pocket 42 is for accommodating the ball 30 and penetrates the cage 40 in the radial direction.
  • the inner peripheral surface of the cage 40 has a concave spherical shape, but more specifically has three parts. That is, the cylindrical surface portion 44 at the center in the width direction and the spherical portions 46a and 46b at both ends in the width direction.
  • the radii of curvature of the spherical portions 46a, 46b are the same and are indicated by the symbol R.
  • the curvature centers Oca and Ocb of the spherical portions 46a and 46b are at positions offset on the opposite sides from the width center Oc on the axis of the cage 40, and the offset amount is indicated by the symbol f.
  • “outward from the width center of the cage” can be paraphrased as “from the width center Oc of the cage 40 to the end surface side where the spherical portion (46a or 46b) is located”.
  • the outer peripheral surface 48 of the cage 40 is a convex spherical surface (a part thereof), and its center of curvature is on the axis of the cage 40 and coincides with the width center Oc of the cage 40.
  • the inner ring 10 has a spline hole 18.
  • a spline shaft 52 of the shaft 50 is inserted into the spline hole 18, and a retaining ring 58 is attached to an annular groove 56 formed in the shaft 50, so that the inner ring 10 is placed on the shaft 50. Position and fix.
  • the boot 60 includes a boot body 62 and a boot adapter 70.
  • the boot main body 62 is a mountain type having a U-shaped folded portion formed from a flexible material such as rubber.
  • the small diameter end portion 64 of the boot body 62 is fixed by being fitted into the boot groove 54 of the shaft 50 and tightened with a boot band 68.
  • the large-diameter end portion 66 of the boot body 62 is wound around and fixed to the distal end edge of the cylindrical portion 72 of the metal boot adapter 70.
  • a flange portion 74 extending in the radial direction is formed at the base end portion of the cylindrical portion 72 of the boot adapter 70, and the flange portion 74 is attached to the end surface of the outer ring 20.
  • the flange portion 74 has a plurality of through holes 76 through which the bolts are passed.
  • the outer peripheral edge of the flange portion 74 is bent into a cylindrical shape and covers the outer peripheral surface of the outer ring 20.
  • the boot adapter 70 is formed with a concave spherical surface portion 78 in the same phase as the ball grooves 22a and 22b of the outer ring 20 so as not to interfere with the ball 30.
  • the outer ring 20 is formed with a plurality of through holes 24 through which fastening bolts pass at equal intervals in the circumferential direction.
  • the inner peripheral surface 26 of the outer ring 20 has a cylindrical shape.
  • An end plate 80 is attached to the end surface of the outer ring 20 opposite to the boot adapter 70.
  • the end plate 80 includes a bulging portion 82 and a flange portion 84, and the flange portion 84 is attached to the end surface of the outer ring 20.
  • the outer peripheral edge of the flange portion 84 is bent so as to cover the outer peripheral surface of the outer ring 20.
  • a plurality of through holes 86 for passing bolts are also formed in the flange portion 84 of the end plate 80.
  • Concave portions 28 are provided on both end faces of the outer ring 20, and an O-ring or packing 88 is interposed between the flange portion 74 of the boot adapter 70 and the flange portion 84 of the end plate 80, respectively.
  • a small-diameter step portion 29 (FIG. 1C) is formed on the outer peripheral portion of the end surface on the end plate 80 side of the outer ring 20, and the outer peripheral edge of the flange portion 84 of the end plate 80 is bent and engaged with the small-diameter step portion 29.
  • the companion flange of the propeller shaft is put on the flange portion 84 of the end plate 80 and passed through the through holes 86, 24, 76 of the companion flange, the end plate 80, the outer ring 20, and the boot adapter 70. Tighten with.
  • FIG. 5A corresponds to FIG. 1A
  • FIG. 5B is a perspective view of the inner ring 20 shown in FIG. 1A
  • 6A and 6B show the inner ring of the comparative example in comparison with FIGS. 5A and 5B, and the same reference numerals are used for comparison.
  • the offset amount F in the comparative example is larger than the offset amount F ′ in the embodiment (F ′ ⁇ F).
  • the outer peripheral surface is formed by two spherical portions, and the depth of the ball groove 12a (12b) is abruptly reduced at both ends of the inner ring 10. That is, as the offset amount F ′ (FIG. 5A) is reduced, the groove depth at both ends of the inner ring 10 can be secured.
  • the offset amount F ′ is desirably set to 50% to 80% of the conventional offset amount F in the case of constant velocity universal joints having the same size and the same slide amount. If the offset amount F ′ is larger than 80% of the conventional offset amount F, the ball groove depth at both end faces becomes shallow (see FIGS. 6A and 6B), and the load capacity becomes insufficient. On the contrary, if the offset amount F ′ is smaller than 50% of the conventional offset amount F, it is necessary to increase the cage inner diameter in order to secure the slide amount. As a result, the cage thickness is reduced and the strength is lowered.
  • FIGS. 7A and 7B are a comparison of FIGS. 1B and 10B with the same scale.
  • the cage 40 of the embodiment shown in FIG. 7A has an inner peripheral surface made up of a cylindrical portion 44 and spherical portions 46a and 46b, whereas the cage 140 of the conventional example shown in FIG. 7B has an inner peripheral surface 144. Is a concave spherical surface concentric with the outer peripheral surface.
  • the cage 40 of the embodiment is provided with a cylindrical portion at the center in the width direction, so that the thickness T of the center portion of the column of the cage 40 is thicker than the thickness t of the column portion of the cage 140 of the conventional example ( T> t).
  • FIG. 8A corresponds to FIG. 9 showing the conventional example
  • FIG. 8B corresponds to FIG. 2 showing the embodiment, and shows a state where each slide-in is performed by the same stroke L.
  • both the propeller shaft and the drive shaft are common in that they are composed of an intermediate shaft and constant velocity universal joints attached to both ends thereof, and there is no substantial difference in carrying out the present invention.

Abstract

クロスグルーブ型等速自在継手は、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝(12a,12b)を円周方向に交互に形成した外周面を有する内輪(10)と、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝(22a,22b)を円周方向に交互に形成した内周面を有する外輪(20)と、対をなす内輪(10)のボール溝(12a.12b)と外輪(20)のボール溝(22a,22b)との交差部に組み込んだボール(30)と、内輪(10)と外輪(20)との間に介在してボール(30)を同一平面に保持するケージ(40)とを有し、内輪(10)の外周面の最大径がケージ(40)の内周面の最小径より大きい。内輪(10)の外周面の幅方向両端部に、内輪(10)の幅中心を越えて所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分(16a,16b)を設け、かつ、ケージ(40)の内周面に、幅方向中央部の円筒状部分(44)と、両端部の、ケージ(40)の幅中心から外側に所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分(46a,46b)を設ける。

Description

クロスグルーブ型等速自在継手
　この発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達装置で利用されるクロスグルーブ型等速自在継手に関する。
　ボールタイプの等速自在継手は、内側継手部材としての内輪と、外側継手部材としての外輪と、両者間に介在させた転がり部材としてのボールとそのボールを保持するケージで構成され、内輪と外輪との間で角度変位のみ可能な固定式と、角度変位のみならず軸方向変位も可能なしゅう動式に大別される。クロスグルーブ型等速自在継手はしゅう動式等速自在継手の一種である。
　クロスグルーブ型等速自在継手は、対をなす内輪のボール溝と外輪のボール溝が軸線に対して互いに逆方向に傾いており、両ボール溝の交差部にボールを組み込んである。このような構造であるため、ボールとボール溝との間のがたつきを少なくすることができ、特に、がたつきを嫌う自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトに多く用いられている。
　図９に例示した従来例について説明すると、クロスグルーブ型等速自在継手は、内側継手部材としての内輪１１０と、外側継手部材としての外輪１２０と、転がり部材としての複数のボール１３０と、ボール１３０を保持するケージ１４０を具備している。
　図１０Ａに示すように、内輪１１０はリング状で、外周にボール溝１１２ａ，１１２ｂが形成してある。内輪１１０はスプライン（またはセレーション、以下同じ）孔１１８を有し、このスプライン孔１１８でシャフト１５０のスプライン軸１５２とトルク伝達可能に接続するようになっている。そして、シャフト１５０に形成した環状溝１５６に止め輪１５８を装着することにより、内輪１１０をシャフト１５０上に位置決めして固定する。
　内輪１１０の外周面は凸球面状であるが、より詳しくは、図１０Ａに示すように３つの部分からなっている。すなわち、幅方向中央部の円筒状部分１１４と、幅方向両端部の球面状部分１１６ａ、１１６ｂである。球面状部分１１６ａ、１１６ｂの曲率半径は相等しく、符号Ｒで示してある。球面状部分１１６ａ、１１６ｂの曲率中心は、内輪１１０の軸線上の、幅中心を越えたところに位置している。各曲率中心の幅中心からのオフセット量を符号Ｆで示してある。
　図１０Ｃに示すように、外輪１２０もリング状で、内周にボール溝１２２ａ，１２２ｂが形成してある。外輪１２０にはボルトを通すための複数の貫通孔１２４が円周方向に等間隔に形成してある。外輪１２０の内周面１２６は円筒状に形成されている。
　内輪１１０の、互いに隣り合ったボール溝１１２ａ、１１２ｂは、内輪１１０の軸線に対して互いに逆方向に傾いている。外輪１２０の、互いに隣り合ったボール溝１２２ａ、１２２ｂも、外輪１２０の軸線に対して互いに逆方向に傾いている。対をなす内輪１１０のボール溝１１２ａと外輪１２０のボール溝１２２ａ、または、内輪１１０のボール溝１１２ｂと外輪１２０のボール溝１２２ｂも互いに逆方向に傾いている。そして、対をなす内輪１１０のボール溝と外輪１２０のボール溝との間に１個ずつ、ボール１３０が組み込んである。
　ケージ１４０は、図１０Ｂに示すように、円周方向に所定の間隔で配置した複数のポケット１４２を有している。ポケット１４２はボール１３０を収容するためのもので、ケージ１４０を半径方向に貫通している。図１０Ｂに示すように、ケージ１４０の内周面１４４と外周面１４６は同心の球面状で、内周面１４４の曲率半径を符号Ｒで示してある。ケージ１４０の内周面１４４と外周面１４６の曲率中心はケージ１４０の軸線上にあり、ケージ１４０の幅中心と一致している。
　潤滑グリースの洩れを防止し、また、異物が侵入するのを防止するため、ブーツ１６０を取り付けて使用するのが一般的である。外輪１２０の、ブーツ１６０とは反対側の端面にエンドプレート１８０が取り付けてある。
　クロスグルーブ型等速自在継手は、軸方向変位の規制機構（ストッパ）の違いによって、フロートタイプとノンフロートタイプの２種類がある。フロートタイプは、内輪１１０とケージ１４０の干渉によって軸方向変位を規制するようにしている。すなわち、図１１に示すように、ケージ１４０の最小内径よりも内輪１１０の最大外径を大きく設定し、内輪１１０とケージ１４０の干渉によって軸方向変位を規制するようにしている。
　図１２Ａは、図１１に示す中立位置から、内輪１１０が図の左側に移動して内輪１１０の外周面がケージ１４０の内周面に接触した状態を示している。等速自在継手では常にボールは「２等分面」にある。したがって、外輪１２０に対して内輪が軸方向に２だけ移動すると、ケージ１４０は同じ方向に１だけ移動する。そして、ケージ１４０と内輪１１０が干渉した時点でそれ以上その方向には移動できなくなる。
　図１２Ｂはスライド線図と呼ばれるもので、横軸の「スライドイン」はエンドプレート側にシャフトを押し込む操作を意味し、内輪とケージの干渉によって軸方向変位が規制される。「スライドアウト」はブーツ側に引っ張り出す操作を意味し、内輪とケージの干渉によって軸方向変位が規制される。縦軸は「作動角」を表し、ブーツアダプタとブーツバンド（シャフトのブーツ取り付け位置）が干渉すると、それ以上軸方向変位も角度変位も取れない。
　ノンフロートタイプは、図１３Ａ、１３Ｂならびに図１４Ａ、１４Ｂに示すように、軸方向変位を大きくとれるようにケージ１４０の最小内径よりも内輪１１０の最大外径を小さく設定し、ボール１３０とケージ１４０の干渉によって軸方向変位を規制するようにしている。ボール１３０が軸方向に移動すると、ボール溝が傾いていることから、図１４Ｂに示すようにボール１３０は円周方向にも移動する。スライドイン時の最大ストローク移動した時、ボール１３０はケージポケット１４２内を円周方向に移動して柱部に干渉するにいたる。クロスグルーブ型等速自在継手は隣り合うボール溝が逆方向に傾斜しているため、ボールは柱部を挟み込む状態で干渉し、それ以上移動できなくなる。ボール１３０が円周方向に移動できなくなると、同時に軸方向にも移動できなくなる。このようにして軸方向変位が規制される。なお、図１４Ａから分かるように、ボールとケージの干渉による軸方向変位が規制されるのはスライドイン時のみで、スライドアウト時はボール１３０とブーツアダプタの干渉によって軸方向変位が規制される。図１４Ｃは上述の図１２Ｂと類似のスライド線図である。このスライド線図における「ボールとケージの干渉」は、ボール１３０が円周方向に移動してケージ１４０の柱部と干渉し、それ以上移動できないことを表している。
　従来、６個のボールを使用するタイプが一般的であったところ、特許文献１、２では、１０個のボールを使用することで、軸方向変位（スライドストローク）を大きく取っても最大作動角が小さくならず、折り曲げ時の引掛かりが少なく、かつ等速性に優れた、より高性能なクロスグルーブ型等速自在継手の提案がなされている。
特開２００６－２６６４２３号公報 特開２００６－２６６４２４号公報
　１０個のボールを使用するクロスグルーブ型等速自在継手は、６個のボールを使用するものと比較して、ボール径を小さくしてその分だけボール数を増やすことができるため、負荷容量を低下させることなくコンパクト化が図れ、等速性にも優れている。しかし、軸方向変位の規制を内輪とケージの干渉によって行うフロートタイプの場合、６個のボールを使用するものと同様の設計を採用すると、ボールがボール溝の端まで移動した時に負荷容量が大幅に低下するという問題がある。
　６個のボールを使用する従来のクロスグルーブ型等速自在継手は、所定のスライドストロークを確保するために、内輪外周面の球面部の中心を軸方向にオフセットさせてある。オフセット量はスライドストロークに合わせて決められるため、スライドストロークを大きく取るためにはオフセット量を大きくする必要がある。１０個のボールを使用するタイプでは、ボール径が小さいためボール溝深さが全体的に浅い。そのため、オフセットの設定を従来のクロスグルーブ型等速自在継手と同様にした場合、内輪の両端部でボール溝深さが著しく浅くなり、負荷容量が大幅に低下する。
　そこで、この発明の目的は、軸方向変位の規制を内輪とケージの干渉によって行うフロートタイプのクロスグルーブ型等速自在継手において、負荷容量を向上させることにある。
この発明は、内輪の外周面の球面部に関しては従来と同様に中心を軸方向にオフセットさせるが、オフセット量を小さくして内輪の両端部におけるボール溝深さを確保する。これによって負荷容量が向上する。しかし、そのままではスライドストロークが確保できないため、ケージ内周面の球面中心を、内輪の球面部中心のオフセットとは逆方向に、軸方向にオフセットさせることにより、スライドストロークを従来型と同程度確保する。
　すなわち、この発明のクロスグルーブ型等速自在継手は、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝を円周方向に交互に形成した外周面を有する内輪と、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝を円周方向に交互に形成した内周面を有する外輪と、対をなす内輪のボール溝と外輪のボール溝との交差部に組み込んだボールと、内輪と外輪との間に介在してボールを同一平面に保持するケージとを有し、内輪の外周面の最大径がケージの内周面の最小径より大きく、内輪の外周面の幅方向両端部に、内輪の幅中心を越えて所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分を設け、かつ、ケージの内周面に、幅方向中央部の円筒状部分と、両端部の、ケージの幅中心から外側に所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分を設けたことを特徴とするものである。
　内輪の球面状部分の曲率中心のオフセットについて、内輪の幅中心を越えてとは、言い換えるならば、内輪の幅中心を起点として当該球面状部分から遠ざかる方向に、の意である。また、ケージの球面状部分の曲率中心のオフセットについて、ケージの幅中心から外側にとは、言い換えるならば、ケージの幅中心を起点としてケージの端面側に、の意である。
　内輪の両端部の球面状部分を、内輪の幅中心を越えて所定距離だけオフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分とし、幅中心から曲率中心までの距離すなわちオフセット量を従来のオフセット量に比べて小さくすることにより、同じ曲率半径であっても、内輪の両端部における溝深さが従来よりも深くなる。このようにして、内輪の両端部におけるボール溝の深さを確保する。
　具体例を挙げるならば、同一サイズ、同一スライド量の等速自在継手の場合、オフセット量は従来のオフセット量に対して５０％～８０％に設定するのが望ましい。オフセット量が従来のオフセット量の８０％を越えると、両端面におけるボール溝深さが浅くなり、負荷容量が不足してしまうという問題がある。逆にオフセット量が従来のオフセット量の５０％を下回ると、スライド量を確保するためにケージ内径を大きくする必要があり、その結果、ケージ肉厚が薄くなり強度が低下するという問題がある。
　ケージの内周面を、幅方向中央部の円筒状部分と、両端部の球面状部分との３つの部分で構成することにより、従来のように内周面を外周面と同心の凹球面状とした場合に比べて、ケージの柱中央部の肉厚が増す。
　ボールの数は任意である。具体例を挙げるならば、１０個、８個、６個などである。すなわち、ボール数が６または８のものについても、同様の設計を行うことで同様の効果が得られる。もっとも、ボール数が６または８のものは、ボール数が１０のものに比べて、内輪、ケージの重量が増えるなどのデメリットが伴うため、その点に関しては別途対策を講じる必要がある。
　内輪の軸線とボール溝との交差角および外輪の軸線とボール溝との交差角はボールの数によって変化し、ボール数が１０の場合は４°～１０°、ボール数が８の場合は６°～１５°、ボール数が６の場合は８°～２０°が好適である。これらの範囲よりも交差角が小さいと、折り曲げ時に引っ掛かり現象が発生しやすくなり、また、等速性が低下する、といった問題がある。逆に上記範囲よりも交差角が大きくなると、隣り合うボール溝が交差してしまい、継手として成立しなくなる。
　この発明のクロスグルーブ型等速自在継手は、例えば、自動車のプロペラシャフト用として、またはドライブシャフト用として利用することができる。クロスグルーブ型等速自在継手は、その構造上、ボールとボール溝との間のがたつきが少ないため、好適な用途として、がたつきを嫌う自動車のドライブシャフトやプロペラシャフトを挙げることができる。
この発明によれば、内輪の両端部のボール溝の深さが確保されるため、負荷容量が低下せず、耐久性が向上する。すなわち、クロスグルーブ型等速自在継手では、ボール溝の溝底は軸線と平行であるため、内輪のボール溝の場合、内輪の外周面形状によって溝深さが決まる。この発明は、内輪の両端部の球面状部分を、内輪の幅中心を越えて所定距離だけオフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分としたことによって、幅中心から曲率中心までの距離すなわちオフセット量が従来に比べて小さくなる。その結果、同じ曲率半径であっても、内輪の両端部における溝深さが従来よりも深くなる。このようにして、内輪の両端部におけるボール溝の深さを確保することができる。
　しかも、ケージの内周面を幅方向中央部の円筒状部分とその両側の球面状部分で形成し、球面状部分の曲率中心を軸方向にオフセットさせて、幅方向中央部に円筒状部分を設けることで、ケージの柱中央部の肉厚Ｔを確保できるため、ケージ強度が向上するという効果がある。
内輪の断面図 ケージの断面図 外輪の断面図 実施例のクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図 ボール溝の展開図 ボール溝の横断面図 実施例の内輪の半断面図 実施例の内輪の斜視図 比較用の内輪の半断面図 比較用の内輪の斜視図 実施例のケージの断面図 従来例のケージの断面図 従来例のストロークエンドにおける状態を示す縦断面図 実施例のストロークエンドにおける状態を示す縦断面図 従来のクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図 図９における内輪の断面図 図９におけるケージの断面図 図９における外輪の断面図 フロートタイプのクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図 ストロークエンドにおける状態を示す縦断面図 作動角を加味した干渉状態を示す線図 ノンフロートタイプのクロスグルーブ型等速自在継手の縦断面図 図１３Ａにおけるボール溝の展開図 ストロークエンドにおける状態を示す縦断面図 図１４Ａにおけるボール溝の展開図 作動角を加味した干渉状態を示す線図
　以下、プロペラシャフト用に適用した場合を例示した図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
　図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、図２に示すクロスグルーブ型等速自在継手における構成要素を個別に示したものである。図２に示すように、クロスグルーブ型等速自在継手は、内側継手部材としての内輪１０と、外側継手部材としての外輪２０と、転がり部材としての複数のボール３０と、ボール３０を保持するケージ４０を具備している。内輪１０を原動軸または従動軸と接続し、外輪２０を従動軸または原動軸と接続し、両軸間で角度変位および軸方向変位を許容しつつトルク伝達を行うことができる（しゅう動式等速自在継手）。
　図１Ａに示すように、内輪１０はリング状で、外周にボール溝１２ａ，１２ｂが形成してある。図１Ｃに示すように、外輪２０もリング状で、内周にボール溝２２ａ、２２ｂが形成してある。図３はボール溝の展開図であって、実線は内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂを表し、二点鎖線は外輪２０のボール溝２２ａ、２２ｂを表している。図示するように、内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂは内輪１０の軸線に対して互いに逆方向に傾いており、円周方向に交互に配置してある。外輪２０のボール溝２４ａ、２４ｂは外輪２０の軸線に対して互いに逆方向に傾いており、円周方向に交互に配置してある。軸線に対する各ボール溝１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂの交差角を符号βで表してある。
　対をなす内輪１０のボール溝１２ａと外輪２０のボール溝２２ａ、または、内輪１０のボール溝１２ｂと外輪２０のボール溝２２ｂの交差部に１個ずつ、ボール３０が組み込んである。この実施例では、内輪１０のボール溝１２ａ，１２ｂと外輪２０のボール溝２２ａ，２２ｂがそれぞれ１０本あり、したがってボール３０の数も１０である。交差角βはボール３０の数によって変化し、具体例を挙げるならば、ボール３０の数が１０の場合は４°～１０°、ボール３０の数が８の場合は６°～１５°、ボール３０の数が６の場合は８°～２０°が好適である。
　図４に示すように、内輪１０および外輪２０のボール溝１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂは一般的にゴシックアーチまたは楕円の断面形状をしており、ボール３０とボール溝１２ａ、１２ｂ、２２ａ、２２ｂとの関係は、アンギュラコンタクトとなっている。図４中、符号αは接触角を表している。
　内輪１０の外周面は凸球面状であるが、より詳しくは、３つの部分からなっている。すなわち、幅方向中央部の円筒面部分１４と、幅方向両端部の球面部分１６ａ、１６ｂである。球面部分１６ａ、１６ｂの曲率半径は相等しく、符号Ｒで示してある。球面部分１６ａ、１６ｂの曲率中心Ｏａ、Ｏｂは、内輪１０の軸線上の、幅中心Ｏを越えたところに位置している。曲率中心Ｏａ、Ｏｂの幅中心Ｏからのオフセット量を符号Ｆ´で示してある。ここで、内輪１０の幅中心を越えてとは、内輪１０の幅中心を起点として当該球面状部分から遠ざかる方向に、と言い換えることができる。
　内輪１０の両端部におけるボール溝１２ａ、１２ｂの深さを確保するため、オフセット量Ｆ´は、従来型におけるオフセット量Ｆ（図１０Ａ）よりも小さく設定する。クロスグルーブ型等速自在継手では、ボール溝１２ａ、１２ｂの溝底は軸線と平行であるため、内輪１０のボール溝１２ａ、１２ｂの場合、内輪１０の外周面形状によって溝深さが決まる。そこで、内輪１０の両端部の球面状部分１６ａ、１６ｂを、内輪１０の幅中心Ｏを越えて所定距離（Ｆ´）オフセットさせた位置に曲率中心Ｏａ、Ｏｂをもつ球面状とすることによって、幅中心Ｏから曲率中心Ｏａ、Ｏｂまでの距離すなわちオフセット量Ｆ´が従来型におけるオフセット量Ｆ（図１０Ａ）に比べて小さくなる。その結果、同じ曲率半径Ｒであっても、内輪１０の両端部における溝深さが従来よりも深くなる。
　ボール溝の仕上げ加工には研削や焼入れ鋼切削といった機械加工を採用することができる。とくに焼入れ鋼切削は、ＣＢＮ等の高硬度の工具を用いて焼入れ後に切削を行うもので、クーラントを使用しないドライカットが可能であることから、焼入れ後に切削するため熱処理変形が少なく寸法精度が高い、サイクルタイムが短く加工費が低廉である、環境に対する負荷が少ない、などの研削に比べて有利な点がある。
　図１Ｂに示すように、ケージ４０は、円周方向に所定の間隔で配置した複数のポケット４２を有している。ポケット４２はボール３０を収容するためのもので、ケージ４０を半径方向に貫通している。ケージ４０の内周面は凹球面状であるが、より詳しくは３つの部分からなっている。すなわち、幅方向中央部の円筒面部分４４と、幅方向両端部の球面状部分４６ａ、４６ｂである。球面状部分４６ａ、４６ｂの曲率半径は相等しく、符号Ｒで示してある。球面状部分４６ａ、４６ｂの曲率中心Ｏｃａ、Ｏｃｂは、ケージ４０の軸線上の、幅中心Ｏｃから互いに反対側にオフセットした位置にあり、オフセット量を符号ｆで示してある。ここで、ケージの幅中心から外側にとは、ケージ４０の幅中心Ｏｃを起点として当該球面状部分（４６ａまたは４６ｂ）が位置する端面側に、と言い換えることができる。ケージ４０の外周面４８は凸球面（の一部）であって、その曲率中心はケージ４０の軸線上にあり、ケージ４０の幅中心Ｏｃと一致している。
　内輪１０はスプライン孔１８を有し、このスプライン孔１８にシャフト５０のスプライン軸５２を挿入し、シャフト５０に形成した環状溝５６に止め輪５８を装着することにより、内輪１０をシャフト５０上に位置決めして固定する。
　潤滑グリースの洩れを防止し、また、異物が侵入するのを防止するため、ブーツ６０を取り付けて使用するのが一般的である。ここでは、ブーツ６０はブーツ本体６２とブーツアダプタ７０とで構成されている。ブーツ本体６２はゴム等の可撓性材料から成形したＵ字形の折り返し部をもった一山タイプである。ブーツ本体６２の小径端部６４はシャフト５０のブーツ溝５４にはめてブーツバンド６８で締め付けることにより固定する。ブーツ本体６２の大径端部６６は金属製のブーツアダプタ７０の円筒部７２の先端縁に巻き込んで固定する。ブーツアダプタ７０の円筒部７２の基端部には半径方向に延びるフランジ部７４が形成してあり、このフランジ部７４を外輪２０の端面に当てて取り付けてある。フランジ部７４には上述のボルトを通すための貫通孔７６が複数形成してある。フランジ部７４の外周端縁は、円筒形状に折り曲げて外輪２０の外周面にかぶせてある。ブーツアダプタ７０には、外輪２０のボール溝２２ａ、２２ｂと同位相で、ボール３０と干渉しないようにするための凹球面部７８が形成してある。
　外輪２０は締結用のボルトを通すための複数の貫通孔２４が円周方向に等間隔に形成してある。外輪２０の内周面２６は円筒形状である。外輪２０の、ブーツアダプタ７０とは反対側の端面にエンドプレート８０が取り付けてある。エンドプレート８０は膨出部８２とフランジ部８４とからなり、フランジ部８４を外輪２０の端面に当てて取り付けてある。フランジ部８４の外周端縁は外輪２０の外周面にかぶさるように折り曲げてある。エンドプレート８０のフランジ部８４にもボルトを通すための貫通孔８６が複数形成してある。
　外輪２０の両端面には凹部２８が設けてあり、それぞれ、ブーツアダプタ７０のフランジ部７４との間、エンドプレート８０のフランジ部８４との間に、Ｏリングまたはパッキン８８が介在させてある。
　外輪２０のエンドプレート８０側の端面の外周部分に小径段部２９（図１Ｃ）が形成してあり、エンドプレート８０のフランジ部８４の外周縁を折り曲げて小径段部２９に係合させてある。図示は省略したが、たとえばプロペラシャフトのコンパニオンフランジをエンドプレート８０のフランジ部８４の上に被せ、コンパニオンフランジ、エンドプレート８０、外輪２０、ブーツアダプタ７０の貫通孔８６、２４、７６に通してナットで締め付ける。
　図５Ａは図１Ａに相当し、図５Ｂは図１Ａに示した内輪２０の斜視図である。図６Ａおよび６Ｂは、比較例の内輪を図５Ａおよび５Ｂと対比して示したもので、対比のため符号も同じものを使用してある。図５Ａと図６Ａを対比すれば明らかなように、比較例におけるオフセット量Ｆは実施例におけるオフセット量Ｆ’より大きい（Ｆ’＜Ｆ）。その結果、比較例の内輪１０では外周面は２つの球面部分で形成され、内輪１０の両端部ではボール溝１２ａ（１２ｂ）の深さが急激に浅くなっている。つまり、オフセット量Ｆ’（図５Ａ）を小さくするほど内輪１０の両端部における溝深さが確保できる。
　オフセット量Ｆ´は、同一サイズ、同一スライド量の等速自在継手の場合、従来のオフセット量Ｆの５０％～８０％に設定するのが望ましい。オフセット量Ｆ´が従来のオフセット量Ｆの８０％よりも大きいと、両端面におけるボール溝深さが浅くなり（図６Ａおよび６Ｂ参照）、負荷容量が不足してしまう。逆にオフセット量Ｆ´が従来のオフセット量Ｆの５０％よりも小さいと、スライド量を確保するためにケージ内径を大きくする必要があり、その結果、ケージ肉厚が薄くなり強度が低下する。
　図７Ａと７Ｂは、図１Ｂと図１０Ｂをスケールを等しくして対比して示したものである。図７Ａに示す実施例のケージ４０は、内周面が円筒状部分４４と球面状部分４６ａ、４６ｂからなっているのに対して、図７Ｂに示す従来例のケージ１４０は、内周面１４４が外周面と同心の凹球面状である。実施例のケージ４０は、幅方向の中央に円筒状部分を設けたことにより、ケージ４０の柱中央部の肉厚Ｔが従来例のケージ１４０における柱部肉厚ｔよりも厚くなっている（Ｔ＞ｔ）。
　図８Ａは従来例を示す図９に対応し、図８Ｂは実施例を示す図２に対応し、それぞれ同じストロークＬだけスライドインした状態を示している。
　プロペラシャフト用に適用した場合を例にとって説明したが、この発明はドライブシャフト用にも同様に適用することができる。すなわち、プロペラシャフトもドライブシャフトも、中間シャフトとその両端に取り付けた等速自在継手とで構成される点で共通し、この発明の実施をするうえで実質的な違いはない。
　１０　内輪（内側継手部材）
　　１２ａ、１２ｂ　ボール溝
　　１４　円筒状部分
　　１６ａ、１６ｂ　球面状部分
　　１８　スプライン孔
　２０　外輪（外側継手部材）
　　２２ａ、２２ｂ　ボール溝
　　２４　貫通孔
　　２６　内周面
　　２８　凹部
　　２９　小径段部
　３０　ボール
　４０　ケージ
　　４２　ポケット
　　４４　円筒状部分
　　４６ａ、４６ｂ　球面状部分
　　４８　外周面
　５０　シャフト
　　５２　スプライン軸
　　５４　ブーツ溝
　　５６　環状溝
　　５８　止め輪
　６０　ブーツ
　　６２　ブーツ本体
　　６４　小径部
　　６６　大径部
　　６８　ブーツバンド
　７０　ブーツアダプタ
　　７２　円筒部
　　７４　フランジ部
　　７６　貫通孔
７８　凹部
　８０　エンドプレート
　　８２　膨出部
　　８４　フランジ部
　　８６　ボルト孔
　　８８　パッキン

Claims (9)

  1. 　軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝を円周方向に交互に形成した外周面を有する内輪と、軸線に対して互いに逆方向に傾いたボール溝を円周方向に交互に形成した内周面を有する外輪と、対をなす内輪のボール溝と外輪のボール溝との交差部に組み込んだボールと、内輪と外輪との間に介在してボールを同一平面に保持するケージとを有し、内輪の外周面の最大径がケージの内周面の最小径より大きく、内輪の外周面の幅方向両端部に、内輪の幅中心を越えて所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分を設け、かつ、ケージの内周面に、幅方向中央部の円筒状部分と、両端部の、ケージの幅中心から外側に所定距離オフセットさせた位置に曲率中心をもつ球面状部分を設けたクロスグルーブ型等速自在継手。
  2. 　ボールの数が１０個である請求項１のクロスグルーブ型等速自在継手。
  3. 　ボールの数が８個である請求項１のクロスグルーブ型等速自在継手。
  4. 　ボールの数が６個である請求項１のクロスグルーブ型等速自在継手。
  5. 　ボール溝の傾斜角が４°～１０°である請求項２のクロスグルーブ型等速自在継手。
  6. 　ボール溝の傾斜角が６°～１５°である請求項３のクロスグルーブ型等速自在継手。
  7. 　ボール溝の傾斜角が８°～２０°である請求項４のクロスグルーブ型等速自在継手。
  8. 　自動車のプロペラシャフト用である請求項１から７のいずれか１項のクロスグルーブ型等速自在継手。
  9. 　自動車のドライブシャフト用である請求項１から７のいずれか１項のクロスグルーブ型等速自在継手。
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