(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン側の回転動力が伝達されて回転し、内部面に一対のトラック溝がトラック溝対をなして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置され、外部面に前記アウターレースのトラック溝対に対応する一対のトラック溝が、トラック溝対をなして形成されているインナーレースと、
前記アウターレースのトラック溝対と前記インナーレースのトラック溝対との間に設置され、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２個単位で収容して保持するための窓が形成されているケージと、
を含み、
前記アウターレースおよびインナーレースにおいて、互いに隣り合う２個のトラック溝対の間において隣り合うトラック溝の間に形成される第１分割角βに比べて、前記トラック溝対を形成している一対のトラック溝の間に形成される第２分割角αが、より小さく形成され、
前記第１分割角βおよび第２分割角αは、下記の２つの数式を満足させ、
sin-1{D / P.C.D} ≦ α ≦(360/ n)-(24/ n)
β = (360/n)-α
ここで、ＤはボールＤ０の直径であり、Ｐ．Ｃ．ＤはボールＤ０の中心を連結する円の直径であり、ｎはボールＤ０の個数、
前記アウターレースは、互いに隣り合うトラック溝対の間に形成される内球面を含み、前記内球面は、軸方向に一定のアーク長を有し、このアーク長に比べて、一対のトラック溝の間に形成される内球面のアーク長が、より小さく形成され、
前記インナーレースにおいて、互いに隣り合うトラック溝対の間に形成される外球面の大きさに比べて、一対のトラック溝の間に形成される外球面の大きさが、より小さく形成され、
前記インナーレースにおいて、互いに隣り合うトラック溝対の間に形成される外球面はケージの内球面と接するが、一対のトラック溝の間に形成される外球面はケージの内球面と接することがなく、
前記ケージ窓は、パンチング角度γで形成され、
前記パンチング角度γは、１０度〜４０度に限定される、
ことを特徴とする車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイント。
【請求項２】
前記アウターレースのトラック溝対およびインナーレースのトラック溝対は、それぞれ複数個形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイント。
【請求項３】
前記ケージ窓は、ボール個数の１/２の数で形成され、前記ボールは、ケージ窓に２個ずつ収容されて保持されることを特徴とする請求項１に記載の車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントに関し、より詳しくは、アウターレースおよびインナーレースのトラック溝２つが、一つのトラック溝対をなすように形成して、インナーレースとケージとの接触面積を相対的に小さくすることによって車両の振動を最小化することができ、ケージ窓をボール個数の１/２の数で形成して、ケージの加工作業工程数を減らすことによって製造費用を節減できる車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
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使用され、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使用される。
前記等速ジョイントは、駆動軸と被駆動軸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る。シャフトを中心にエンジン側（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、シャフトを中心に車輪側（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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１は一般的な自動車用スライド式ボールタイプ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し、内部にトラック溝２１として使用さ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とを含んで構成される。
前記アウターレース２は、回転中心軸と平行して延びているトラック溝２１、および円筒形の内周面２２を有している。
前記インナーレース３は、回転中心軸と平行して延びているトラック溝３１、および球状の外球面３２を有している。
一般に、前記ボール４は、６つまたは８つが使用されている。
前記ケージ５は球状と直線部を有する外球面５１、および球状を有する内球面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（図示せず）から出力された回転動力がトランスミッション（図示せず）を経由してアウターレース２に伝達されるとボール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（図示せず）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の内球面５２はインナーレース３の外球面３２を拘束し、ケージ５の研削面５３はボール４を拘束するので、軸方向のスライディング移動および切れ角（舵角）をつける運動が起こることが可能となる。切れ角をつけた際、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が生じる。
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等速ジョイントは軸方向運動のインナーレース３に伝達された軸方向の力が、インナーレース３の外球面３２を通じてケージ５の内球面５２に伝達されてボール４を押圧する構造であり、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、同時に同じ軸方向に移動する特性を有しているので、空転の際、車両から出るアイドル振動を吸収できなくて車体に伝達される主要な原因となるという問題点がある。
また、従来のスライド式ボールタイプ等速ジョイントはケージ窓をボール個数と同一の数で形成するので、相対的にケージの加工作業工程数が多くなり、これによって製造費用が高くなる問題点がある。
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、アウターレースおよびインナーレースのトラック溝２つが、一つのトラック溝対をなすように形成して、インナーレースとケージとの接触面積を比較的小さくすることによって、車両の振動を最小化することができる車両用スライド式ボールタイプ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、ケージ窓の数をボール個数の１/２の数で形成して、ケージの加工作業工程数を減らすことによって、製造費用を節減できる車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するため本発明の構成は、エンジン側の回転動力が伝達されて回転し、内部面に一対のトラック溝が、トラック溝対をなして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置され、外部面に前記アウターレースのトラック溝対に対応する一対のトラック溝が、トラック溝対をなして形成されているインナーレースと、前記アウターレースのトラック溝対と前記インナーレースのトラック溝対との間に設置され、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２個単位で収容して保持するための窓が形成されているケージと、を含んでなる。
また、本発明の構成は、前記アウターレースのトラック溝対およびインナーレースのトラック溝対は、それぞれ複数個形成されているものとすることができる。
また、本発明の構成は、前記アウターレースおよびインナーレースにおいて、互いに隣り合う二つのトラック溝対の間において隣り合うトラック溝の間に形成される第１分割角βに比べて、前記トラック溝対を形成している一対のトラック溝の間に形成される第２分割角αがさらに小さく形成されるものとすることができる。
また、本発明の構成は、前記第１分割角βおよび第２分割角αは、以下の２つの数式、すなわち数式（１）及び数式（２）を満足させるものとすることができる。
sin-1{D / P.C.D} ≦ α ≦ (360/ n)-(24/ n)      ・・・（１）
β = (360/n)-α      ・・・（２）
ここで、ＤはボールＤ０の直径であり、Ｐ．Ｃ．ＤはボールＤ０の中心を連結する円の直径であり、ｎはボールＤ０の個数である。
また、本発明の構成は、前記アウターレースにおいて、互いに隣り合うトラック溝対の間に形成される内球面の大きさに比べて、一対のトラック溝の間に形成される内球面の大きさが、より小さく形成されるものとすることができ、前記インナーレースにおいて、互いに隣り合うトラック溝対の間に形成される外球面の大きさに比べて、一対のトラック溝の間に形成される外球面の大きさが、より小さく形成されるものとすることができる。
また、本発明の構成は、前記インナーレースにおいて、互いに隣り合うトラック溝対の間に形成される外球面は、ケージの内球面と接するが、一対のトラック溝の間に形成される外球面は、ケージの内球面と接しない構造のものとすることができる。
また、本発明の構成は、前記ケージ窓をボール個数の１/２の数で形成し、前記ボールはケージ窓に２個ずつ収容されて（受納されて）保持されるものとすることができる。
また、本発明の構成は、前記ケージ窓にはパンチング角度γが形成されるものとすることができる。
また、本発明の構成は、前記パンチング角度γは１０度〜４０度に限定されるものとすることができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、アウターレースおよびインナーレースのトラック溝２つが一つのトラック溝対をなすように形成して、インナーレースとケージとの接触面積を比較的小さくすることによって車両の振動を最小化することができ、ケージ窓をボールの個数の１/２の数で形成して、ケージの加工作業工程数を減らすことによって製造費用を節減できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は一般的な自動車用スライド式ボールタイプ等速ジョイントの断面構成図である。
【図２】図２は本発明の一実施例に係る車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントの正断面構造図である。
【図３】図３は本発明の一実施例に係る車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントのアウターレースの斜視図である。
【図４】図４は本発明の一実施例に係る車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントのインナーレースの正面図である。
【図５】図５は本発明の一実施例に係る車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントのボールおよびケージの正断面構造図である。
【図６】図６は本発明の一実施例に係る車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントのケージの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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詳しく説明するために、本発明の望ましい実施例を添付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の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提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ことは勿論のことであり、均等な他の実施例も実施可能である。また、本発明の明細書および特許請求の範囲に使用された用語や単語は通常的であるか辞書的な意味にのみ限定して解釈してはならないし、発明者は自分自身の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に立って、本発明の技術的な思想に符合する意味および概念と解釈しなければならない。
図２〜図６に示されているように、本発明の一実施例に係る車両用スライド式ボールタイプ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し、内部面に一対のトラック溝Ａ１ａ、Ａ１ｂがトラック溝対をなして形成されているアウターレースＡ０と、前記アウターレースＡ０の内部に設置され、外部面に前記アウターレースＡ０のトラック溝対に対応する一対のトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂがトラック溝対をなして形成されているインナーレースＢ０と、前記アウターレースＡ０のトラック溝対と前記インナーレースＢ０のトラック溝対に設置されて、前記アウターレースＡ０の回転動力を前記インナーレースＢ０に伝達するための複数個のボールＤ０と、前記ボールＤ０を２個単位で収容して（受納して）保持するための窓Ｃ１が形成されているケージＣ０とを含んで構成される。
前記アウターレースＡ０のトラック溝対は、３つまたは４つ、もしくはそれ以上の個数で形成される構造からなる。この場合、互いに隣り合う２つのトラック溝対の間において隣り合うトラック溝の間に形成される第１分割角βに比べて、前記トラック溝対を形成している一対のトラック溝Ａ１ａ、Ａ１ｂの間に形成される第２分割角αが、より小さく形成される構造からなる。また、それぞれのトラック溝対を形成するトラック溝Ａ１ａ、Ａ１ｂは大きさが一定であるので、互いに隣り合うトラック溝の間に形成される内球面Ａ２１の大きさに比べて、一対のトラック溝Ａ１ａ、Ａ１ｂの間に形成される内球面Ａ２２の大きさが、より小さく形成される。
前記インナーレースＢ０のトラック溝対は、３つまたは４つ、もしくはそれ以上の個数で形成される構造からなる。この場合、互いに隣り合う２つのトラック溝対の間において隣り合うトラック溝の間に形成される第１分割角βより、前記トラック溝対を形成する一対のトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂの間に形成される第２分割角αが小さく形成される構造からなる。また、それぞれのトラック溝対を形成するトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂは大きさが一定であるので、互いに隣り合うトラック溝の間に形成される外球面Ｂ２１の大きさに比べて、一対のトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂの間に形成される外球面Ｂ２２の大きさが、より小さく形成される。
そして、前記インナーレースＢ０において、互いに隣り合うトラック溝対の間に形成される外球面Ｂ２１は、ケージＣ０の内球面Ｃ２と接するが、一対のトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂの間に形成される外球面Ｂ２２は、ケージＣ０の内球面Ｃ２と接しない構造となる。したがって、インナーレースＢ０とケージＣ０との接触面積が相対的に減るようになるので、車両の振動を最小化することができる。
前記ケージＣ０の窓Ｃ１の数は、ボールＤ０の個数の１/２の数で形成し、ケージＣ０の強度および加工性を確保するためにパンチング角度γが形成される構造からなる。前記パンチング角度γは１０度〜４０度に限定する。このような構造によって、ケージＣ０の加工作業工程数を減らしながらも強度を維持できる。
前記ボールＤ０はケージＣ０の窓Ｃ１に２個ずつ収容されて（受納されて）保持される構造からなる。
前記アウターレースＡ０のトラック溝対Ａ１ｂ、Ａ１ｂと前記インナーレースＢ０のトラック溝対Ｂ１ａ、Ｂ１ｂに対して形成される第１分割角βと第２分割角αは、以下の２つの数式、すなわち数式（１）及び数式（２）を満足させる構造からなる。
sin-1{D / P.C.D} ≦ α ≦(360/ n)-(24/ n)      ・・・（１）
β = (360/n)-α       ・・・（２）
ここで、Ｄは、ボールＤ０の直径であり、Ｐ．Ｃ．Ｄは、各ボールＤ０の中心を結んだ円の直径であり、ｎはボールＤ０の個数である。
以下、前記構成による本発明の一実施例に係る車両用スライド式ボールタイプ等速ジョイントの作用について説明する。
エンジン（図示せず）から出力された回転動力がトランスミッション（図示せず）を経由してアウターレースＡ０に伝達されるとボールＤ０を通じて、インナーレースＢ０に回転動力が伝達されることによって車輪（図示せず）を回転させることになる。
前記ボールＤ０は、２個単位でケージＣ０の窓Ｃ１に収容されて（受納されて）保持され、また、アウターレースＡ０の一対のトラック溝Ａ１ａ、Ａ１ｂとインナーレースＢ０の一対のトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂの間に拘束されて、アウターレースＡ０の回転トルクをインナーレースＢ０に伝達する役割を果たす。この場合、ケージＣ０の内球面Ｃ２はインナーレースＢ０の外球面Ｂ２１を拘束し、ケージＣ０の窓Ｃ１は、ボールＤ０を拘束して軸方向のスライディング移動および切れ角をつける運動が起こることになる。したがって、ボールＤ０がアウターレースＡ０のトラック溝Ａ１ａ、Ａ１ｂとインナーレースＢ０のトラック溝Ｂ１ａ、Ｂ１ｂ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が生じる。
切れ角が生じた場合、ケージＣ０およびボールＤ０は作動角の二等分面線上に位置して、等速運動が行われるようにする。
【符号の説明】
【０００８】
Ａ０  アウターレース
Ｂ０  インナーレース
Ｃ０  ケージ
Ｄ０  ボール
【図１】
0005567546.tif 000002
【図２】
0005567546.tif 000003
【図３】
0005567546.tif 000004
【図４】
0005567546.tif 000005
【図５】
0005567546.tif 000006
【図６】
0005567546.tif 000007