(57)【要約】      （修正有）【課題】高い出力角度で、入力シャフトからリア出力シャフトとフロント出力シャフトの両方までのトランスファーケース内でのより効率的なトルク伝達装置を提供する。【解決手段】等速ジョイントに組み込まれたトルク伝達装置９０４に内に回転自在に設けられたアウターレース９２０と、このアウターレース９２０内に伝達ボールを開始連結されたインナーレースと、このインナーレースに連結された出力シャフト９１４とから構成されている。前記出力シャフト９１４は、カバーのハブによって前記等速ジョイントのアウターレース９２０の回転軸に対して所定の角度で固定されている。前記カバー又はハブのは、前記アウターレース９２０のインナーボア９３０内まで延長する円周状延長部９２８を備えている。【選択図】図２５
2011069494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等速ジョイント（７５０，９００）が組み込まれたトルク伝達装置（７５２，９０４）であって、この伝達装置は；
前記トルク伝達装置（７５２，９０４）内に回転自在に設けられたアウターレース（７７０，９２０）と；
前記アウターレース内に位置付けられ、１つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレース（７７０，９２０）に動作可能に連結されたインナーレース（７０６）と；
前記等速ジョイント（７５０，９００）のアウターレース（７７０，９２０）に連結され、入力シャフト（１４，５２，７２）から前記トルク伝達装置（７５２，９０４）に受け入れたトルクを前記等速ジョイントのアウターレース（７０４，７７０，９２０）に伝達して、これにより前記アウターレースが前記インナーレース（７０６）を駆動させる駆動機構（２４，７０）と；
前記等速ジョイント（７５０，９００）のインナーレース（７０６）に連結された出力シャフト（７６２，９１４）と；から構成され、
前記出力シャフトは、この出力シャフトが貫通するカバー（７５４，９０２）と協動してハブ（７５６，９０６）によって前記等速ジョイントのアウターレースの回転軸に対して所定の角度で固定されており、前記カバーおよびハブの少なくとも１つは前記アウターレース（７７０，９２０）のインナーボア（９３０）内で所定の長さにわたって延長する円周状延長部（９２８）を有し、前記カバーは前記トルク伝達装置に固定されていることを特徴とするトルク伝達装置。
【請求項２】
前記アウターレース（７７０，９２０）が、第１、第２の軸受によって前記トルク伝達装置内に回転自在に支持され、前記第１の軸受が前記アウターレースの遠位端と前記トルク伝達装置の内面とに固定され、前記第２の軸受が、前記アウターレースの前方端部の外面と前記トルク伝達装置（７５２）の内面とに固定されることを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
【請求項３】
前記トルク伝達装置と前記アウターレース（７７０，９２０）との間に挟まれるように、前記アウターレースの前方部分の周りを囲むシール部材（７６６，９１６）を更に有することを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
【請求項４】
前記カバー（７５４）と前記トルク伝達装置との間に位置付けられるシール部材（７４４）を更に有することを特徴とする請求項３に記載のトルク伝達装置。
【請求項５】
前記ハブ（７５６，９４４）は、前記カバーと一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
【請求項６】
前記アウターレース（７７０，９２０）は、前記カバー対して回転可能であることを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
【請求項７】
前記出力シャフト（７６２，９１４）は、前記ハブに対して回転可能であることを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願に対する相互参照）  本出願は、２００３年１１月１８日に出願された米国暫定出願第６０／５２０，８７９号、２００４年２月４日に出願された米国暫定出願第６０／５４１，８４１号、２００４年２月１１日に出願された米国暫定出願第６０／５４４，０９０号、２００４年３月２日に出願された米国暫定出願第６０／５４９，７２５号、２００４年３月２２日に出願された米国暫定出願第６０／５５５，２０２号に対する優先権を主張し、これらは全て引用により全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は一般に、動力伝達システムに関する。より具体的には、本発明は、トルク伝達装置出力とフロント又はリアディファレンシャルとの間で角度駆動連結が可能な等速ジョイントを有するトルク伝達装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪駆動車や全輪駆動車は、ここ数年の内に次第に使用され人気が高まってきている。フルタイム又はパートタイムモードにおけるこれら全輪駆動車や四輪駆動車でトルク出力の分配に使用される動力伝達システムには多くの種類がある。一般に、最も知られた四輪駆動出力伝達システムは、トランスミッション出力シャフトによって駆動される入力シャフトと、該入力シャフトによって駆動され且つ後輪を駆動するためリアプロペラシャフトを介してリアアクスル組立体に相互連結されるリア出力シャフトとを有するトランスファーケースなどのトルク伝達装置を含む。フロントプロペラシャフト、又はフロントディファレンシャルに相互連結されるフロント出力シャフトは通常は前輪を駆動する。駆動トルクをリア出力シャフトからフロント出力シャフトまで、又はフロント出力シャフトからリア出力シャフトまで連続的又は選択的に伝達するトルク伝達装置は同様に通常は一体化される。トルクのこの車軸間差動によって、前輪及び後輪が異なる速度で回転可能となり、これは、自動車の通常の旋回時、又は車両が泥、緩んだ砂利、氷、雪、水、その他同様のものなどのオフロードにある時に発生する。
【０００３】
一般に、パートタイム四輪駆動システムでは、トランスファーケースは、二輪駆動モードと四輪駆動モードとの間で車両を切り替えるために、車両の運転者がフロントとリアの出力シャフトを選択的に結合し、分離することができる切り替え機構を備える。フルタイム四輪駆動システムは、フロントとリアの出力シャフトとの間で駆動トルクを連続的に分割しながら同時にこれらの間での速度差動を可能にするアクスル間ディファレンシャルを備えるトランスファーケースを有する。過度の車輪スリップに起因するトラクションロスを防止するために、これらのフルタイムトランスファーケースの多くは、選択的に又は自動的にアクスル間ディファレンシャルをロックして、車輪スリップに応答して速度差動を制限又は防止するためのスリップ制限装置を備える。
【０００４】
最近では、駆動輪でトラクションが失われた場合に限り、車両運転者側からのどのような入力又は操作を行うこと無く自動的に従動輪に動力を配向させるために使用されるオンデマンド動力伝達システムが増えてきた。典型的には、これらの速度感応型トルク伝達装置は、これらの間で増加する速度差動に応じてフロント出力シャフトに漸次的にトルクを供給するために、フロント出力シャフトとリア出力シャフトとの間に設置される。これらのトルク伝達装置には通常、ビスカスカップリング、ギアカップリング、動力カップリング、電気カップリング、その他同様のものを含むことができる。
【０００５】
一般的にトランスファーケースは、単一オフセット又は二重オフセットタイプのいずれかに分類される。単一オフセット型トランスファーケースでは、出力シャフトの１つだけが、入力シャフトの回転軸からオフセットされる。二重オフセット型トランスファーケースでは、フロントとリアの出力シャフトが通常整列し、両方が入力シャフトの回転軸からオフセットする。二重オフセット型トランスファーケースの１つの公知の欠点は、アンダーボディー空間の増大であり、これは特にオフロード車両ではパッケージングの問題が生じる場合が多い。
【０００６】
先行技術のトランスファーケースに関連する別の公知の問題は、トランスファーケースのフロントとリアの出力シャフトとこれらの対応するプロペラシャフトとの間の連結のディパーチャーアングルである。ディパーチャーアングルは、プロペラシャフトの回転軸とトランスファーケース出力シャフトの回転軸との間に含まれる角度として定義される。一般的に先行技術では、ディパーチャーアングルが約５度より小さい場合には、単一カルダン継手がプロペラシャフトの各端部において使用された。ディパーチャーアングルが約５度を超える場合には、先行技術では二重カルダンユニバーサルジョイント又は別の追加の構成要素が必要とされ、コスト増大が必要となり、更にパッケージングの問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コストを削減し且つパッケージング問題を最小限にするためには、最新の四輪駆動車両のトランスファーケース出力シャフトで見られる高いディパーチャーアングルで作動可能なトランスファーケースなどのトルク伝達装置に対する必要性が存在する。これらの高い出力角度は、最新のオフロード又は四輪駆動車両ではどの場合でも１０−２０度である。等速ボールジョイントの使用に起因するトランスファーケースでの効率的なパッケージング及び外来の騒音の低減に対する当該技術分野における必要性も存在する。更に、入力シャフトからトランスファーケースのリア出力シャフトとフロント出力シャフトの両方までのトランスファーケース内でのトルク伝達のより効率的な方法に対する当該技術分野における必要性も存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、等速ジョイントと協働する改良されたトルク伝達装置が開示される。本トルク伝達装置は入力シャフトと少なくとも１つの出力シャフトとを含む。本等速ジョイントは、本トルク伝達装置内で回転自在に支持されるアウターレースを含む。インナーレースは、アウターレースのキャビティ内に位置付けられる。出力シャフトは、入力シャフトに回転自在に取り付けられる。少なくとも１つの転動体が、アウターレースとインナーレースとの間に配置され、更に転動体をその中に位置付けて保持するためのケージを含む。駆動機構装置は、アウターレースとインナーレースに動作可能に連結される。入力シャフトが回転すると、駆動機構装置は、発生したトルクをアウターレースに伝達し、その結果アウターレースがインナーレースを駆動し、これにより出力シャフトが駆動されることになる。駆動機構装置は、チェーンとスプロケット駆動システム、ベベルギアトルク伝達システム、又は、従来のインラインギアトルク伝達システムを組み込むことができる。
【０００９】
１つの実施態様では、アウターレースが中実要素であり、従ってグリース又は他の好適な潤滑剤が等速ジョイント内をシールすることができると共に、トルク伝達装置からの潤滑油が等速ジョイント内に流入しないようにする。ブーツを出力シャフトとトランスファーケース表面又は等速ジョイントのアウターレースとの間に配置して、等速ジョイントを外部の汚染物質から保護しシールすることができる。該ブーツは、固定型又は回転型ブーツとすることができる。等速ジョイントは、プランジング型ジョイントであってもよく、或いは所定の高いディパーチャーアングルで固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による等速ジョイントを組み込み、ベベルギア駆動機構装置を使用するトランスファーケースの断面図である。
【図２】スプロケット及びチェーン駆動機構装置を使用する本発明によるトランスファーケースの代替的実施形態の断面図である。
【図３】トランスファーケースで使用するためのインラインギアトルク伝達システムの代替的実施形態の部分断面図である。
【図４】本発明によるトランスファーケース内に統合された等速ジョイントの断面図である。
【図５】本発明による代替的シール装置を備えた図４の等速ジョイントを示す図である。
【図６】本発明によるトランスファーケース内に位置付けられた等速ジョイントの代替的実施形態を示す図である。
【図７】本発明による代替的シール装置を備えた図６の等速ジョイントを示す図である。
【図８】本発明によるトランスファーケース内に位置付けられた等速ジョイントの代替的実施形態を示す図である。
【図９】本発明によるプランジング型等速ジョイントの断面図である。
【図１０】本発明によるトランスファーケース内に位置付けられたプランジング型等速ジョイントの代替的実施形態の断面図である。
【図１１】本発明による減衰要素を組み込んだプランジング型等速ジョイントの代替的実施形態の断面図である。
【図１２】本発明で使用するための減衰システムの部分断面図である。
【図１３】本発明による減衰システムの代替的実施形態の部分断面図である。
【図１４】本発明で使用するための減衰システムの別の代替的実施形態の部分断面図である。
【図１５】本発明によるハブを組み込んだ等速ジョイントの代替的実施形態の断面図である。
【図１６】本発明による代替的ハブ設計を用いる図１５の等速ジョイントの断面図である。
【図１７】本発明による潤滑システムを含む等速ジョイントの代替的実施形態を示す図である。
【図１８】本発明による代替的潤滑システムを含む等速ジョイントの断面図である。
【図１９】本発明による潤滑システム別の代替的実施形態を含む等速ジョイントの断面図である。
【図２０】本発明による等速ジョイントのアウターレース用支持体の代替的実施形態を示す図である。
【図２１】本発明による等速ジョイントのアウターレース用支持体の代替的実施形態を示す図である。
【図２２】本発明による等速ジョイントのアウターレース用支持体の代替的実施形態を示す図である。
【図２３】本発明による等速ジョイントのアウターレース用支持体の代替的実施形態を示す図である。
【図２４】本発明による等速ジョイントのアウターレース用支持体の代替的実施形態を示す図である。
【図２５】本発明によるハブを組み込んだ等速ジョイントの代替的実施形態を示す図である。
【図２６】本発明によるトランスファーケース内で使用する等速ジョイントの代替的実施形態を示す図である。
【図２７】本発明によるトランスファーケース内で使用する等速ジョイントの代替的実施形態を示す図である。
【図２８】本発明によるトランスファーケース内で使用する等速ジョイントの別の代替的実施形態を示す図である。
【図２９】本発明によるトランスファーケース内で使用する等速ジョイントの更に別の代替的実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
各図を全体的に参照すると、本発明によるトランスファーケースで使用する等速ジョイントが示されている。本発明は自動用トランスファーケースでの使用において説明するが、ギアボックス又は船舶用途などの別の用途もまた本発明の範囲にあるものとされる点を理解されたい。本トランスファーケースは、全輪駆動又は四輪駆動システムで使用するのが好ましいが、しかしながら、どのような公知の車両システムでも使用可能であることを理解されたい。実際に、本トランスファーケースは前輪駆動のみ、又は後輪駆動のみの車両システムで機能するように同様に適合可能である点に留意されたい。
【００１２】
本トランスファーケースは一般に、車両エンジンからトランスミッションを介して入力シャフトにおいて動力を受け入れる。入力シャフトが回転すると、リア出力シャフトとフロント出力シャフトの両方とも回転し、各出力シャフトは、それぞれその端部でリアディファレンシャルとフロントディファレンシャルに動作可能に連結されている。先行技術のトランスファーケースが、フロント及びリアディファレンシャル間のプロペラシャフトとトランスファーケースの出力シャフトとの間の高いディパーチャーアングルで動作することに伴い問題が生じているので、プランジング型又は固定型のいずれかの等速ジョイントを使用する本発明では、トランスファーケースが高いディパーチャーアングルで作動することができ、更に車両のオフロード状態によって引き起こされるディパーチャーアングルの変化を適切に補償することも可能になる。
【００１３】
次に図１を参照し、本発明による等速ジョイント１２を有するトランスファーケース１０の構成要素を説明する。トランスファーケース１０は、第１の端部１６で車両のトランスミッションに連結される入力シャフト１４を含む。入力シャフト１４の反対側の端部１８はディファレンシャル２０と係合し、該ディファレンシャル２０は、入力シャフト１４によって発生した入力トルクをトランスファーケース１０のリア出力シャフト２２と該リア出力シャフト２２からディファレンシャル２０の反対側に位置するトルク伝達システムとの両方に伝達する歯車装置システムを有する。１つの実施形態では、トルク伝達システムは、ベベルギアトルク伝達システム２４を含む。ベベルギアトルク伝達システム２４は第１セットのベベルギア２６を含む。該第１セットのベベルギア２６は、ディファレンシャル２０を介して入力シャフト１４からトルクを取り込み、該トルクをスタブシャフト２８を介してスタブシャフト２８の反対側端部３２に配置された第２セットのベベルギア３０に伝達する。スタブシャフト２８は、少なくとも１つのセットの軸受によって回転自在に支持される。１つの実施形態では、軸受３４ａ、３４ｂは、トランスファーケース１０内に第１、第２セットのベベルギア２６、３０に隣接して配置される。任意選択のねじりダンパー３６は同様に振動と騒音を減少させるためにスタブシャフト２８を中心に配置されている。
【００１４】
第２セットのベベルギア３０は、スタブシャフト２８の一端部３２に取り付けられたベベルギア３６を含み、別のベベルギア３８が本発明による等速ジョイント１２のアウターレース４０に動作可能に連結される。１つの実施形態では、ベベルギア３８はアウターレース４０と一体的に形成される。フロント出力シャフト４６は、等速ジョイント１２に動作可能に連結される。
【００１５】
１つの実施形態では、アウターレース４０は、トランスファーケース１０内に少なくとも１つのセットの軸受４２、４４を介して支持されている。従って、車両のトランスミッションによって発生した入力トルクは、ディファレンシャル２０を介してリア出力シャフト２２とフロント出力シャフト４６の両方に伝達される。この実施形態では、フロント出力シャフト４６によって伝達されるトルクは、以下に説明するようにベベルギアトルク伝達システム２４を介して伝達されるが、トランスファーケース１０内の別のトルク伝達システムもまた企図される。更に、図１は、固定型等速ジョイント１２を採用したが、プランジング型又は複数ボールジョイントもまた、本発明から逸脱することなく等速ジョイント１２として採用可能である点を理解されたい。
【００１６】
図２は、本発明による等速ジョイント５１を組み込んだトランスファーケース５０の代替的実施形態を示す。トランスファーケース５０は、入力シャフト５２を含み、該入力シャフト５２は、第１スプロケット５４と、端部でリア出力シャフト５６との両方に動作可能に連結される。第１スプロケット５４は第２スプロケット５６と整列している。第１スプロケット５４は、トランスファーケース５０の入力シャフト５２に対し回転自在に取り付けられる。トランスファーケース５０の反対側にある第２スプロケット５６は、等速ジョイント５１のアウターレース６０に対し回転自在に取り付けられる。第２スプロケット５６は、両スプロケット５４、５６の外周の周りに延び且つ係合するチェーン６２によって、本発明による等速ジョイント５１に動作可能に連結される。チェーン６２は、入力シャフト５２から発生したトルクを、トランスファーケース５０から延びるフロント出力シャフト６４に伝達するように作動する。本明細書で説明するあらゆる等速ジョイントは、入力シャフト５２からフロント出力シャフト６４へのトルクの伝達に図２に示すチェーンとスプロケット方式を用いるトランスファーケース５０で使用可能である。
【００１７】
図３は、従来のインラインギア伝達システムを使用するトルク伝達システム７０の断面図を示す。より具体的には、トルク伝達システム７０では、入力シャフト７２は、トランスファーケース内でトルクを発生する。入力シャフト駆動ギア７４は、入力シャフト７２に連結される。駆動ギア７４は、アイドラーシャフト７８に動作可能に連結される高速ギア７６と係合する複数の歯を含む。出力シャフト８０は出力シャフト駆動ギア８２を備える。入力シャフト駆動ギア７４と同様に、出力シャフト駆動ギア８２は高速ギア７６に形成された対応する歯と係合する複数の歯を含む。従って、トランスファーケース内の入力シャフト７２からのトルクは、入力シャフト駆動ギア７４を所定速度で回転しようとする。この速度は、入力シャフト駆動ギア７４によって高速ギア７６に伝達され、高速ギア７６は、その反対側で出力シャフト駆動ギア８２と接触する。従って、入力シャフト７２のトルクは、高速ギア７６を介してトルク伝達システム７０の反対側の端部に向い、フロントディファレンシャルの出力シャフト８０に渡される。これらのトランスファーケースは同様に互いに整列したフロント出力シャフトとリア出力シャフトを有することができる点に留意されたい。しかしながら図３に示す実施形態では、フロント出力シャフトとリア出力シャフトは、所定の距離だけ隔てられている。この配置により、全輪駆動車両と四輪駆車両でのパッケージングスペースが低減される。従って、本明細書で説明する如何なる種類の等速ジョイントもまた、トランスファーケース用として図３に示す従来の駆動型ギアトルク伝達システム７０で使用することができる。
【００１８】
一般に、図１−図３のトランスファーケースは、トランスファーケースシステムの適切に潤滑し、冷却する油中で全て動作する。しかしながら、トランスファーケースの潤滑剤や冷媒としてグリースを使用することもまた、本発明の範囲内であることが企図される点に留意されたい。
【００１９】
図４は、本発明によるトランスファーケース９２のようなトルク伝達装置で使用するための等速ジョイント９０を示す。等速ジョイント９０は、アウターレース９４を含み、該アウターレースは、トランスファーケース９２の内部チャンバ９６と何らかの形で相互連結するか又は連通する中空シャフト又は中空部品が存在しないように中実の部材であるのが好ましい。これは、トランスファーケース９２を潤滑するのに使用されるトランスファーケース油が等速ジョイント９０の内部チャンバ９８に確実に漏出又は汚染しないようにする。
【００２０】
等速ジョイント９０のアウターレース９４は肩部分１００を含む。肩部分１００は、トランスファーケース９２の内壁上に形成された装着部分１０２と協働して軸受１０４を位置付けて支持する。軸受１０４は、アウターレース９４を回転自在に支持するように動作する。等速ジョイントのアウターレース９４は、耐久性や強度の点で鋼材材料から構成されるのが好ましいが、しかしながら、車両の等速ジョイント９０の設計要件に応じて、他のあらゆる金属材料、硬質プラスチック、複合材料、又はセラミックスを使用してもよい点に留意されたい。
【００２１】
等速ジョイント９０は更に、アウターレース９４のボア内に配置されたローラーケージ１０６を含む。ローラーケージ１０６はその表面を貫通する複数のオリフィスを含む。インナーレース１０８はローラーケージ１０６内に配置され、貫通するボアを含む。このボアは、トランスファーケース９２の出力シャフト１１０と連結するために、その内面に複数のスプライン又は歯を含む。本発明の１つの態様によれば、出力シャフト１１０とインナーレース１０８とは、互いに固定され一体に回転する。複数のトルク伝達ボール１１２は、アウターレース９４の内面１１４とインナーレース１０８の外面１１６との間に配置される。ボール１１２は、該ボール１１２がアウターレース９４とインナーレース１０８にあるそれぞれ指定されたボールトラック内に確実に位置付けられたままであるように、ローラーケージ１０６のオリフィス内に配置される。ローラーケージ１０６、ボール１１２、インナーレース１０８は、鋼材材料から構成されるのが好ましいが、他のあらゆる金属材料、セラミックス、硬質プラスチック、又は複合材料を使用することが企図されている点に留意されたい。
【００２２】
また図４に示すように、スプロケット１１８は、アウターレース９４の外面１２０に連結される。スプロケット１１８をアウターレース９４に連結するために、どのような適切な種類の機械的又は化学的連結を使用してしてもよい。１つの実施形態では、スプロケット１１８は溶接１２２によって外面１２０に固定連結される。スプロケット１１８は、スプロケット１１８の装着面１２６と、トランスファーケース９２に連結する装着ブラケット１３０上に形成された対応する装着面１２８との間に位置付けられた軸受１２４を介して、トランスファーケース９２内に回転自在に支持される。スプロケット１１８は、スプロケット１１８の部分１３３の外面に複数の歯１３１を含む。チェーン１３２は、ループの一方端が歯１３１と係合するようにスプロケット１１８の外面の周りにループにされる。チェーン１３２のループの他端は、連結される対応のスプロケット（例えば図２スプロケット５４を参照）を介してトランスファーケース９２の入力シャフト（例えば図２の入力シャフト５２を参照）に連結される。
【００２３】
等速ジョイント９０は更に、スプロケット１１８の内面１３６と出力シャフト１１０との間に位置付けられるブーツ１３４を含む。代替的な実施形態では、ブーツ１３４は、アウターレース９４に連結することができる。ブーツ１３４は、いずれかの公知の固定具を介してスプロケット１１８と出力シャフト１１０に固定される。例えば、１つの実施形態では、ブーツ１３４を出力シャフト１１０に固定するのにクランプ１３８が使用される。作動中、ブーツ１３４は、出力シャフト１１０と等速ジョイント９０と共に回転する。ブーツ１３４は、等速ジョイント９０がグリースで潤滑することを可能にし、一方ではグリースを等速ジョイント９０内に保持して、外部汚染から該等速ジョイント９０を保護する機能を果たす。
【００２４】
また、１つの実施形態では、等速ジョイント９０はスプロケット１１８の端部分１４２と装着ブラケット１３０との間に配置されるリングカバー１４０を含むことができる。また、シール１４４を本発明に組込むことが望ましい場合がある。シール１４４は、装着ブラケット１３０とスプロケット１１８の端部分１４２との間に位置付けられる。リングカバー１４０とシール１４４の両方は、トランスファーケース９２からの油がそこから漏出せず又は等速ジョイント９０の内部チャンバ９８に浸透しないことを保証するよう機能する。従って、等速ジョイント９０は、自己潤滑システム（例えばグリース）を有すると同時に、トランスファーケース９２は、トランスファーケース構成要素を潤滑し冷却する油潤滑剤を有することになる。
【００２５】
本発明の１つの態様によれば、等速ジョイント９０は、リア及び／又はフロントディファレンシャル間に連結されるプロペラシャフトに対して極めて高いディパーチャーアングルで動作することができる。トランスファーケース９２内に統合されるこの新しい形態の等速ジョイントでは、トランスファーケースに必要な幅が小さくなり、従って、全輪駆動車両の他の構成要素のためのパッケージングスペースが増えることになる。
【００２６】
本明細書で説明される等速ジョイント９０は、当該技術分野で公知の固定型又はプランジング型ジョイントのいずれかとすることもできる。これらのジョイントは、６ボールジョイント、８ボールジョイント、又は１０ボールジョイントなどのどのような数のタイプのボールジョイントであってもよく、クロスグローブ型ジョイント、固定型ジョイント、固定型トライポット、ダブルオフセット型ジョイントなどとすることができる。本発明の１つの態様によれば、等速ジョイント９０を使用することにより、トランスファーケース９２の出力シャフト１１０とフロントディファレンシャル又はリアディファレンシャルに連結するシャフトとの間でのより大きなディパーチャーアングルが可能となる。
【００２７】
図５は、本発明によるトランスファーケース１５１内に配置された固定型等速ジョイント１５０の代替的な実施形態を示す。等速ジョイント１５０は、アウターレース１５２を含み、該アウターレース１５２は、トランスファーケース１５１の内部チャンバ１５４と連結される開口部又は中空部分の無い中実要素であるのが好ましい。アウターレース１５２は、肩部分１５６を含み、該肩部分１５６は、トランスファーケース１５１の内壁１６０上に形成された対応する装着部分１５８と協働して軸受１６２を保持する。軸受１６２は、トランスファーケース１５１内でアウターレース１５２を回転自在に支持する。
【００２８】
等速ジョイント１５０は同様に等速ジョイント１５０のアウターレース１５２のボア内に配置されたローラーケージ１６４を含む。ローラーケージ１６４は、その表面を貫通する複数のオリフィスを含む。インナーレース１６６は、ローラーケージ１６４内に配置され、貫通するボアを含む。インナーレース１６６のボアは、出力シャフト１６８と連結するために、その内面に複数のスプライン又は歯を含む。出力シャフト１６８とインナーレース１６６とは、互いに固定され一体に回転する。本発明の１つの態様によれば、出力シャフト１６８は、トランスファーケース１５１に対して高いディパーチャーアングルで動作することができる。
【００２９】
複数のトルク伝達ボール１７０は、アウターレース１５２の内面１７２とインナーレース１６６の外面１７４との間に配置される。ボール１７０は、該ボール１７０が動作中にアウターレース１５２とインナーレース１６６の指定されたボールトラック内に確実に保持されるように、ローラーケージ１６４のオリフィス内に配置される。ローラーケージ１６４、ボール１７０、アウターレース１５２、インナーレース１６６は全て、耐久性と強度のために鋼材材料で作られるのが好ましい。しかしながら、本発明から逸脱することなく等速ジョイント１５０内のこれらの部品に対して、いずれか他の好適な金属、セラミックス、硬質プラスチック、又は複合材料が採用可能であることも企図される。
【００３０】
等速ジョイント１５０は同様にアウターレース１５２の外面に連結され固定されるスプロケット１７６を含むことができる。スプロケット１７６をアウターレース１５２に連結するために、どのような適切な種類の機械的又は化学的転結を使用してもよい。１つの実施形態では、溶接１７８が、スプロケット１７６をアウターレース１５２に堅固に固定する。
【００３１】
スプロケット１７６は、軸受１８０を介してトランスファーケース１５１内に回転自在に支持される。軸受１８０は、スプロケット１７６の装着面１８２とトランスファーケース１５１の装着ブラケット部分１８６に形成された対応する装着面１８４との間に位置付けられる。軸受１８０は、スプロケット１７６と等速ジョイント１５０がトランスファーケース１５１に対して回転することができるように機能する。スプロケット１７６は更に、スプロケット１７６の部分１９０の外面上に形成された複数の歯１８８を含む。チェーン１９２は、ループの一方端が歯１８８と係合するようにスプロケット１７６の外面の周りにループにされる。チェーン１９２のループの反対側の端部は、連結される第２スプロケット（例えば図２スプロケット５４を参照）を介してトランスファーケース１５１の入力シャフト（例えば図２の入力シャフト５２を参照）に連結される。このチェーン／スプロケット構成により、等速ジョイント１５０は入力シャフト速度で回転する。
【００３２】
等速ジョイント１５０は更に、トランスファーケース１５１の装着ブラケット１８６に固定されるブーツ１９４を出力シャフト１６８の周りに含むことができる。代替的な実施形態では、ブーツ１９４は、装着ブラケット１８６又はアウターレース１５２に連結することができる。ブーツ１９４は、いずれかの公知の固定具を介して装着ブラケット１８６に固定することができる。本発明の１つの態様によれば、ブーツ１９４は、ローラー軸受１９６によって出力シャフト１６８に固定され、その結果、出力シャフト１６８はブーツ１９４に対して回転できるようになる。この実施形態では、ブーツ１９４は、グリース又は他の好適な潤滑剤を等速ジョイント１５０内にシールするよう機能する非回転ブーツである。ブーツ１９４は同様に外部環境からの汚染物質が等速ジョイント１５０の内部チャンバ１９８へ侵入するのを防止する機能を果たす。
【００３３】
ブーツ１９４は、ウレタンから構成されるのが好ましい。しかしながら、ゴム、プラスチック、複合材料又は織物のような他の好適な柔軟材料をブーツ１９４の製作に使用することができる点を理解されたい。実際に、ブーツ１９４用の材料は、等速ジョイント１５０の高温や高速回転に耐えると共に、運転条件に起因する等速ジョイント１５０のいかなる角度変化にも対応する柔軟性を保持できる限りどのような材料を使用してもよい。
【００３４】
１つの実施形態では、等速ジョイント１５０はグリースで潤滑される。グリースは、ブーツ１９４まで浸透することができ、これにより、等速ジョイント１５０の全ての内部機構と共に出力シャフト１６８全体をほぼ潤滑する。等速ジョイント１５０の外面は、トランスファーケース１５１の潤滑油で被覆されるのが好ましい。上述のように潤滑油は、等速ジョイント１５０の内部チャンバ１９８内には浸透することができず、その結果、等速ジョイント１５０の潤滑グリースは汚染されないままとなる。
【００３５】
また、トランスファーケース１５１が更に、スプロケット１７６の端部分２０２とトランスファーケース１５１の装着ブラケット１８６との間に配置されるシール２００を含むのが望ましい。
【００３６】
図６は、本発明によるトランスファーケース２０６内に位置付けられる等速ジョイント２０４の更に別の代替的実施形態を示す。等速ジョイント２０４は、アウターレース２０８を含み、該アウターレースは、トランスファーケース２０６の内部チャンバ２１０に連結されるか又は連通する開口又は中空部分の無い中実体として形成されるのが好ましい。アウターレース２０８は通常鋼材材料から作られるが、しかしながら等速ジョイント２０４と車両の、設計や運転要件に応じて、他のあらゆる金属材料、硬質プラスチック、複合材料、又はセラミックスを使用してもよい点に留意されたい。
【００３７】
アウターレース２０８は更に、該アウターレース２０８の本体部分２１４から横方向に延びる延長部２１２を含む。延長部２１２は、図６では中空であるように示されているが、自動車の設計要件に応じて中空又は中実体とすることができる点を理解されたい。
【００３８】
延長部２１２は更に、その外面上に取り付けられたスプロケット２１６を含むことができる。スプロケット２１６は、その外面２２０上に位置付けられる複数の歯２１８を含む。スプロケット２１６は、事実上化学的又は機械的な何らかの公知の固定技術によって、アウターレース２０８の延長部２１２に連結される。１つの好ましい実施形態では、スナップリング２２２を用いて、スプロケット２１６をアウターレース２０８から延びる延長部２１２に連結される。
【００３９】
チェーン２２４は、チェーンループの一方端が歯１８８と係合するようにスプロケット２１６の外面の周りにループにされる。チェーンループの反対側の端部は、連結される第２スプロケット（例えば図２スプロケット５４を参照）を介してトランスファーケース２０６の入力シャフト（例えば図２の入力シャフト５２を参照）に連結される。このチェーン／スプロケット構成により、等速ジョイント２０４は、入力シャフト速度で回転する。
【００４０】
他の好適な駆動機構装置が、図４−図２８の種々の実施形態に示す等速ジョイントと関連付けて使用できる点に留意されたい。換言すれば、本発明は、チェーンとスプロケット駆動機構装置の使用に限定されない。図３に示すような従来型のインラインギア機構又は図１に示すベベルギア機構もまた使用することができる。
【００４１】
ローラーケージ２２６は、等速ジョイント２０４のアウターレース２０８のボア内に配置される。ローラーケージ２２６は、その表面を貫通する複数のオリフィスを含む。インナーレース２２８は、ローラーケージ２２６内に配置され、貫通するボアを含む。本発明の１つの態様によれば、このボアは、出力シャフト２３０と連結するために、その内面に複数のスプライン又は歯を含む。出力シャフト２３０とインナーレース２２８とは、互いに固定され一体に回転する。複数のトルク伝達ボール２３２は、アウターレース２０８の内面２３４とインナーレース２２８の外面２３６との間に配置される。ボール２３２は、該ボール２３２がアウターレース２０８とインナーレース２２８のある指定されたボールトラック内に確実に留まるように、ローラーケージ２２６のオリフィス内に配置される。ローラーケージ２２６、ボール２３２、インナーレース２２８は全て、強度と耐久性のために鋼材材料で作られるのが好ましい点に留意されたい。しかしながら、等速ジョイント２０４内のこれらの部品に対して、他のあらゆる好適な金属材料、セラミックス、硬質プラスチック、又は複合材料が使用可能であることも企図される。
【００４２】
等速ジョイント２０４は同様に第１、第２セットの軸受２３８、２４０のような少なくとも１つのセットの軸受を含む。第１、第２セットの軸受２３８、２４０は、アウターレース２０８の外面２４２とトランスファーケース２０６の内壁部分２４４との間に配置される。アウターレース２０８上に形成された保持リップ２４６は、トランスファーケース２０６の装着ブラケット２５０に形成された位置決め突起２４８と協働して、第１、第２セットの軸受２３８、２４０を正確に位置付ける。また、スナップリング２５２を用いて、第１、第２セットの軸受２３８、２４０を固定することも好ましい。第１、第２セットの軸受２３８、２４０は、等速ジョイント２０４がトランスファーケース２０６に対して回転できるようにする。
【００４３】
本発明の別の態様によれば、シール装置２５４を設けることもまた好ましい。シール装置２５４は、第１セットの軸受２３８に隣接してトランスファーケース２０６の装着ブラケット２５０の内面２５６に沿って位置付けられる。シール装置２５４を用いて、潤滑油がトランスファーケース２０６の内部チャンバ２１０から等速ジョイント２０４の内部チャンバ２５８内に確実に漏出しないようにする。
【００４４】
本発明の別の態様によれば、等速ジョイント２０４は同様にブーツ２６０を備えることができる。ブーツ２６０は、トランスファーケース２０６の装着ブラケット２５０の外面２６２上に位置付けられ、出力シャフト２３０を囲む開口を含む。ブーツ２６０は、装着ブラケット２５０の外面２６２に何らかの公知の固定機構を介して固定することができる。１つの好ましい実施形態では、ブーツ２６０の環状部材２７０を圧着する端部分２６８を含む固定部材２６６が設けられる。
【００４５】
ブーツ２６０は、いずれかの好適な固定機構によって出力シャフト２３０の周りに固定することができる。図６に示す実施形態では、ブーツ２６０は、等速ジョイント２０４に対して回転しないブーツ２６０である。ニードル軸受２７２が、ブーツ２６０の装着リップ２７４と出力シャフト２３０の外面２７６との間に位置付けられる。ニードル軸受２７２により、出力シャフト２３０がブーツ２６０に対して回転することが可能となり、ブーツ２６０がトランスファーケース２０６に対して固定された状態に保たれる。
【００４６】
等速ジョイント２０４は傘キャップ２７８を含むことができる。傘キャップ２７８は、出力シャフト２３０の周りに位置付けられ、トランスファーケース２０６の装着ブラケット２５０の内壁２８２に当接する端部分２８０を有する。傘キャップ２７８は、等速ジョイント２０４の内部チャンバ２５８の潤滑に使用される潤滑グリースが等速ジョイント２０４内に保持されることを可能にし、これにより、潤滑グリースがブーツ２６０を汚染せず及び／又は劣化させないようにする。傘キャップ２７８は、出力シャフト２３０に対して回転する。しかしながら、傘キャップ２７８は、出力シャフト２３０に対して回転しないように設計することができる点に留意されたい。
【００４７】
図７は、本発明によるトランスファーケース２８６内に位置付けられた固定等速ジョイント２８４の更に別の実施形態を示す。等速ジョイント２８４は、アウターレース２８８の本体部分２９２から横方向に延びる延長部２９０を有するアウターレース２８８を含む。アウターレース２８８は、トランスファーケース２８６の内部チャンバ２９３に連結されるか又は連通する開口又は中空部分を備えない中実体として形成されるのが好ましい。アウターレース２８８は通常、鋼材材料から作られるが、しかしながら、等速ジョイント２８４と車両の、設計や運転要件に応じて、他のあらゆる金属材料、硬質プラスチック、複合材料、又はセラミックスを使用してもよい点に留意されたい。延長部２９０は、図６に関連して上述したような同じスプロケット２９４とチェーン２９６駆動システムを含むのが好ましいが、別の駆動機構もまた企図される。
【００４８】
等速ジョイント２８４は、第１、第２セットの軸受２９８、３００を介してトランスファーケース２８６に対して回転自在に支持される。第１、第２の軸受２９８、３００は、アウターレース２８８の外面３０２とトランスファーケース２８６の内壁部分３０４との間に位置付けられる。アウターレース２８８に形成された保持リップ３０６は、トランスファーケース２８６の装着ブラケット３１０に形成された位置決め突起３０８と協働し、第１、第２セットの軸受２９８、３００を正確に位置付ける。また、スナップリング３１２が、第１、第２セットの軸受２９８、３００を固定するのに使用されるのが好ましい。第１、第２セットの軸受２９８、３００により、等速ジョイント２８４がトランスファーケース２８６に対して回転することが可能となる。
【００４９】
本発明の１つの態様によれば、シール３２６は、アウターレース２８８とトランスファーケース２８６との間に位置付けられ、潤滑油がトランスファーケース２８６から等速ジョイント２８４の内部チャンバ３１６内に確実に漏出しないようにする。
【００５０】
等速ジョイント２８４は更に、該等速ジョイント２８４のインナーレース３２０のボア内に位置付けられるローラーケージ３１８を含む。ローラーケージ３１８は、その表面を貫通する複数のオリフィスを含む。インナーレース３２０は、ローラーケージ３１８内に位置付けられ、貫通するボアを含む。このボアは、出力シャフト３２２と連結するために、その内面に複数のスプライン又は歯を含む。出力シャフト３２２とインナーレース３２０は、互いに対し回転自在に取り付けられる。複数のトルク伝達ボール３２４が、アウターレース２８８の内面３２６とインナーレース３２０の外面３２８との間に配置される。ボール３２４は、ボール３２４がアウターレース２８８とインナーレース３２０の指定されたボールトラック内に確実に留まるように、ローラーケージ３１８のオリフィス内に配置される。１つの実施形態において、ローラーケージ３１８、ボール３２４、アウターレース２８８、インナーレース３２０は全て鋼材材料から作られるのが好ましいが、等速ジョイント２８４内でこれらの部品に対して、他のあらゆる好適な金属材料、セラミックス、硬質プラスチック、又は複合材料を使用することが企図されている点に留意されたい。
【００５１】
本発明の別の態様によれば、等速ジョイント２８４は同様にブーツ３３０を含む。ブーツ３３０は、トランスファーケース２８６の装着ブラケット３１０の外面３３２上に位置付けられ、出力シャフト３２２を囲む開口３３４を含む。ブーツ３３０は、装着ブラケット３１０の外面３３２に何らかの公知の固定機構を介して固定することができる。１つの好ましい実施形態では、ブーツ３３０の環状部材３４２上を圧着する端部分３４０を含む固定部材３３８が設けられる。
【００５２】
ブーツ３３０は、いずれかの好適な固定機構によって出力シャフト３２２の周りに固定することができる。図６に示す実施形態では、ブーツ３３０は、等速ジョイント２８４に対して回転しないブーツ３３０である。ニードル軸受３４４が、ブーツ３３０の装着リップ３４６と出力シャフト３２２の外面３４８との間に位置付けられる。ニードル軸受３４４により、出力シャフト３２２がブーツ３３０に対して回転することが可能となり、ブーツ３３０がトランスファーケース２８６に対して固定された状態に保たれる。
【００５３】
また、等速ジョイント２８４は２部品遮蔽体３５０を含む。２部品遮蔽体３５０は、第１の部分３５２と第２の部分３５４とを含む。第１の部分３５２は、出力シャフト３２２が延びる中心を貫通するオリフィスを備えたほぼ傘形の形状を有する。第１の部分３５２は、装着ブラケット３１０の内面３５８と当接する端部材３５６を有する。第１の部分３５２は、等速ジョイント２８４の内部チャンバ３１６の潤滑に使用される潤滑グリースが等速ジョイント２８４内に保持されることを可能にし、これにより潤滑グリースがブーツ３３０を汚染せず及び／又は劣化させないようにする。第１の部分３５２は、出力シャフト３２２に対して回転する。しかしながら、第１の部分３５２は、出力シャフト３２２に対して回転しないように設計することができる点に留意されたい。
【００５４】
第２の部分３５４は、ローラーケージ３１８の内面３６０と第１の部分３５２の内面３６２との間に位置付けられる。第２の部分３５４は同様に第１の部分３５２のオリフィスと整列して出力シャフト３２２を受け入れるオリフィス３６４を含む。２部品遮蔽体３５０は、グリースが等速ジョイント２８４の内部チャンバ３１６から漏出してブーツ３３０を確実に汚染しないように作用する。更に、２部品遮蔽体システム３５０を使用することにより、最大動作角度でもグリースが等速ジョイント２８４の内部チャンバ３１６から確実に漏出できないようになる。２枚シールの遮蔽体３５０の第１の部分３５２と第２の部分３５４の両方はトランスファーケース２８６に取り付けられ、その結果、第１の部分３５２と第２の部分３５４は、出力シャフト３２２の最大動作角度においても依然として等速ジョイント２８４の内部チャンバ３１６に対して定められたシールチャンバが存在しているように互いに相対的に移動する。
【００５５】
図８は、本発明によるトランスファーケース３７０内に装着された固定型等速ジョイント３６８の更に別の代替的実施形態を示す。等速ジョイント３６８はアウターレース３７２を含む。アウターレース３７２は、トランスファーケース３７０の内部チャンバ３７４に連結されるか又は連通する開口や通路が存在しないような中実体であるのが好ましい。他の実施形態と同様に、アウターレース３７２は、鋼材材料から構成されるのが好ましいが、しかしながら等速ジョイント３６８と車両の、設計や運転要件に応じて、他のあらゆる金属材料、硬質プラスチック、複合材料、又はセラミックスを使用してもよい点に留意されたい。
【００５６】
アウターレース３７２は、第１、第２セットの軸受３７６、３７８を介してトランスファーケース３７０内に回転自在に支持される。第１、第２セットの軸受３７６、３７８は、アウターレース３７２の外面３８２の肩部３８０とトランスファーケース３７０の内面３８６の対応する肩部３８４とに当接する。リング型固定具３８８ａ、３８８ｂは同様にトランスファーケース３７０内での第１、第２の軸受３７６、３７８の固定を助ける。
【００５７】
等速ジョイント３６８は同様に第１、第２の軸受３７６、３７８の反対側の端部に、アウターレース３７２の外面３８２に取り付けられたスプロケット３９０を含む。スプロケット３９０は、化学的又は機械的などの何らかの公知の固定機構によって取り付けられる。図８に示す実施形態では、スプロケット３９０は、アウターレース３７２に溶接３９２により取り付けられている。スプロケット３９０は、その外面３９６上に複数の歯３９４を含む。
【００５８】
チェーン３９８は、チェーンループの一方端が歯３９４と係合するようにスプロケット３９０の外面の周りにループにされる。チェーンループの反対側の端部は、連結される第２スプロケット（例えば図２スプロケット５４を参照）を介してトランスファーケース３７０の入力シャフト（例えば図２の入力シャフト５２を参照）に連結される。このチェーン／スプロケット構成により、等速ジョイント３６８は、入力シャフト速度で回転する。
【００５９】
他の好適な駆動機構装置が、等速ジョイント３６８と関連付けて使用できる点に留意されたい。すなわち、本発明は、チェーンとスプロケット駆動機構装置の使用に限定されるものではない。また、図３に示すような従来のインラインギア機構又は図１に示すようなベベルギア機構を使用してもよい。
【００６０】
等速ジョイント３６８は、等速ジョイント３６８のアウターレース３７２のボア内に配置されるローラーケージ４００を含む。ローラーケージ４００は、その表面を貫通する複数のオリフィスを含む。インナーレース４０２は、ローラーケージ４００内に配置され、貫通するボアを含む。このボアは、出力シャフト４０４と連結するために、その内面に複数のスプライン又は歯を含む。出力シャフト４０４とインナーレース４０２は、互いに対し回転自在に取り付けられる。複数のトルク伝達ボール４０６は、アウターレース３７２の内面４０８とインナーレース４０２の外面４１０との間に配置される。ボール４０６は、該ボール４０６がインナーレース４０２とアウターレース３７２の指定されたボールトラック内に確実に留まるように、ローラーケージ４００のオリフィス内に配置される。１つの実施形態では、ローラーケージ４００、ボール４０６、アウターレース３７２、インナーレース４０２は全て、鋼材材料から構成されるのが好ましいが、等速ジョイント３６８内のこれらの部品に対して、他のあらゆる好適な金属材料、セラミックス、硬質プラスチック、又は複合材料を使用することが企図されている点に留意されたい。
【００６１】
また、等速ジョイント３６８はトランスファーケース３７０の装着ブラケット４１４とスプロケット３９０の端部分４１６との間に位置付けられるシール４１２を含む。ブーツ４１８は、スプロケット３９０の端部分４１６の内面４２０と出力シャフト４０４との間に配置される。ブーツ４１８は、ウレタンのような柔軟性のある材料で作られる。同様に、ゴム、プラスチック、複合材料、又は織物などの他の好適な柔軟な材料をブーツ４１８に使用してもよい。ブーツ４１８は、出力シャフト４０４とスプロケット３９０の内面４２０に何らかの公知の固定具を介して固定される。図８に示すブーツ４１８は、出力シャフト４０４、等速ジョイント３６８、スプロケット３９０と共に回転する。
【００６２】
本発明の別の態様によれば、図８に示す実施形態はハブ４２２を含む。ハブ４２２は、トランスファーケース３７０の装着ブラケット４１４に所定の角度で固定される。ハブ４２２は、出力シャフト４０４とハブ４２２の内面４２６との間に配置される少なくとも１つの軸受４２４を含む。ハブ４２２は更に、ハブ４２２の内面４２６と出力シャフト４０４との間に位置付けられるシール４２８を含む。ハブ４２２は、出力シャフト４０４とフロントディファレンシャル又はリアディファレンシャルのいずれかとの間の一般に望ましいとされる所定の角度でトランスファーケース３７０の装着ブラケット４１４に何らかの公知の化学的又は機械的接合技術により連結されるように適合される。このタイプのジョイントは、リアディファレンシャル及びフロントディファレンシャル（図示せず）と、トランスファーケース３７０との間で使用可能な単一のディパーチャーアングルだけを有し、従って、駆動システムにおいて単一のディパーチャーアングルだけが必要又は要求される特定のタイプの用途に使用される。
【００６３】
図９、図１０は、本発明によるトランスファーケース４３２で使用するためのプランジング型等速ジョイント４３０を使用する代替的実施形態を示す。プランジング型等速は、図４−図８に関連して上述した前記トランスファーケース伝達システムのいずれかで使用することができる点に留意されたい。
【００６４】
図９、図１０の両方は、アウターレース４３４を有する等速プランジング型ジョイント４３０を示す。アウターレース４３４は、潤滑油がトランスファーケース４３２の内部チャンバ４３６から等速ジョイント４３０の内部チャンバ４３８内に漏出しないように中実体を含むのが好ましい。アウターレース４３４は更に、アウターレース４３４の本体部分４４２から横方向に延びる延長部４４０を含む。スプロケット４４４は、アウターレース４３４の延長部４４０の外面４４６に、いずれかの公知の機械的又は化学的接合技術によって連結される。図９、図１０に示す実施形態では、スプロケット４４４は、延長部４４０の端部４５０上に位置付けられたスナップリング４４８によって、該延長部４４０に取り付けられる。
【００６５】
スプロケット４４４は、その外面５４５に複数の歯４５２を含む。チェーン４５６は、チェーンループの一方端が歯４５２と係合するようにスプロケット４４４の外面４５４の周りにループにされる。チェーンループの反対側の端部は、連結される第２スプロケット（例えば図２スプロケット５４を参照）を介してトランスファーケース４３２の入力シャフト（例えば図２の入力シャフト５２を参照）に連結される。このチェーン／スプロケット構成により、等速ジョイント４３０は入力シャフト速度で回転できる。
【００６６】
他の好適な駆動機構装置が、等速ジョイント４３０と関連付けて使用できる点に留意されたい。すなわち、本発明は、チェーンとスプロケット駆動機構装置の使用に限定されない。図３に示すような従来型のインラインギア機構又は図１に示すベベルギア機構も同様に使用することができる。
【００６７】
等速ジョイント４３０は、第１、第２セットの軸受４５８、４６０のような少なくとも１つの軸受セットを介してトランスファーケース４３２内に回転自在に配置される。第１、第２セットの軸受４５８、４６０は、アウターレース４３４の外面４６２に位置付けられる。保持リップ４６４は、外面４６２から外方に延びて、装着ブラケット４６８から横方向に延びる位置決め突起４６６と協働し、第１、第２の軸受４５８、４６０を所定位置に保持する。第１、第２セットの軸受４５８、４６０は、スナップリング又は他の好適な固定具４７０を介してシールされ所定位置に保持される。
【００６８】
等速ジョイント４３０は更に、該等速ジョイント４３０のアウターレース４３４のボア内に位置付けられたローラーケージ４７２を含む。ローラーケージ４７２は、その表面を貫通する複数のオリフィスを含む。インナーレース４７４は、ローラーケージ４７２内に配置され、貫通するボアを含む。このボアは、出力シャフト４７６と連結するために、その内面に複数のスプライン又は歯を含む。出力シャフト４７６とインナーレース４７４は、互いに対し回転自在に取り付けられる。複数のトルク伝達ボール４７８は、アウターレース４３４の内面４８０とインナーレース４７４の外面４８２との間に配置される。ボール４７８は、該ボール４７８がアウターレース４３４とインナーレース４７４の指定されたボールトラック内内に確実に留まるように、ローラーケージ４７２のオリフィス内に配置される。図９、図１０に示される実施形態では、ローラーケージ４７２、ボール４７８、アウターレース４３４、インナーレース４７４は全て、鋼材材料から構成されるのが好ましいが、等速ジョイント４３０内のこれらの部品に対して、他のあらゆる好適な金属材料、セラミックス、硬質プラスチック、又は複合材料を使用することが企図されている。プランジング型等速ジョイント４３０は、アウターレース４３４に対して出力シャフト４７６の軸方向移動又はプランジングを可能にする。ボール４７８は、これらのそれぞれのトラック内を所定距離で転動することができる。しかしながら、出力シャフト４７６は同様に所定のディパーチャーアングルで作動すると共に、軸方向でプランジング及び移動することができる。
【００６９】
図９、図１０の等速ジョイント４３０は同様にアウターレース４３４の外面４６２とトランスファーケース４３２の装着ブラケット４６８の位置決め突起４６６の一部との間に位置付けられたシール４８４を含む。
【００７０】
図９に示す実施形態では、ブーツ４８８が、出力シャフト４７６の周りに位置付けられる。ブーツ４８８は、装着ブラケット４６８の開口４９４内に位置付けられたブーツカバー４９２に連結される端部分４９０を含む。ブーツカバー４９２の装着端部４９６は、圧着されるか、或いは他の場合にはアウターレース４３４の端部４９８に固定される。端部分４９０は、固定具５００によって、或いは他の好適な機械的又は化学的技術によってブーツカバー４９２に固定される。ブーツ４８８の反対側の端部５０２は、何らかの公知の固定具５０４を介して出力シャフト４７６に固定される。
【００７１】
図１０は、等速ジョイント４３０’の代替的実施形態を示しており、図９に示す等速ジョイント４３０と実質的に同じものである。図９、図１０では、同じ参照番号は同じ要素を示す。しかしながら、等速ジョイント４３０’は、該等速ジョイント４３０’に対して回転しないブーツ５０６の代替的実施形態を含む。この実施形態では、ニードル軸受５０８は、出力シャフト４７６とブーツ５０６の一方端５１０との間に位置付けられる。ブーツ５０６の反対側の端部５１２は、トランスファーケース４３２の装着ブラケット４６８の外面５１４に固定される。装着ブラケット４６８に固定された保持部分５１６は、ブーツ５０６の環状端部分５２０を覆って圧着されたリップ５１８を含む。非回転ブーツ５０６は同様にアウターレース４３４の端部４９８とトランスファーケース４３２の装着ブラケット４６８の内面５２４との間に位置付けられるリングシール５２２を含むことができる。リングシール５２２は、トランスファーケース油が等速ジョイント４３０の内部チャンバ４３８内に確実に漏出しないように機能する。
【００７２】
等速ジョイント４３０の内部チャンバ４３８は、その内部でグリースを用いて潤滑される。リングシール５２２があるので、グリースをトランスファーケース４３２内に排出することはできない。更に、トランスファーケース潤滑油が等速ジョイント４３０の内部チャンバ４３８内に漏出又は排出される可能性はない。
【００７３】
図１１は、本発明によるトランスファーケース５３２内に位置付けられたプランジング型等速ジョイント５３０の代替的実施形態を示す。等速ジョイント５３０は、等速ジョイント４３０と多くの同じ部品を共用し、同様の様態で作動する。等速ジョイント５３０はアウターレース５３４を含み、該アウターレース５３４は、ニードル軸受５３６とこれと反対側の端部のローラー軸受５３８とを介してトランスファーケース５３２内に配置され回転自在に支持される。ニードル軸受５３６は、トランスファーケース５３２の内壁５４０内に位置付けられる。ローラー軸受５３８は、アウターレース５３４の反対側の端部に位置付けられて、トランスファーケース５３２の内壁５４０とアウターレース５３４の外面５４４との間に挟まれる。
【００７４】
本発明の１つの態様によれば、アウターレース５３４は、トランスファーケース５３２の内部チャンバ５４６と連通する開口又は通路がないような中実の要素である。従って、グリースは、油で潤滑されるトランスファーケース５３２の内部チャンバ５４６内に漏出する可能性はない。
【００７５】
本発明の別の態様によれば、スプロケット５４８は、アウターレース５３４の外面５４４の周りに位置付けられる。本発明の別の実施形態に関連して上述したように、スプロケット５４８は、チェーン５５２に係合する複数の歯を含む。チェーン５５２は、入力シャフト（図示せず）に連結される。
【００７６】
本発明の他の態様によれば、等速ジョイント５３０はまたブーツ５５４を含む。ブーツ５５４は、出力シャフト５５６の周りに位置付けられてこれに固定される。ブーツ５５４は、アウターレース５３４に固定される端部分５５８を有する。ブーツ５５４は、出力シャフト５５６とアウターレース５３４と共に回転する。
【００７７】
等速ジョイント５３０は同様にアウターレース５６６の外面５４４とスプロケット５４８の内面５６８との間位置付けられるダンパー５６２を含む。ゴム又は適切な別の材料から構成されるのが好ましいダンパー５６２は、トランスファーケース５３２のより効率的で静粛な動作を確実にする。実際に、ダンパー５６２は、トランスファーケースシステム内でのトルク伝達中のより静粛な動作と不具合の排除とを可能にする。振動と騒音の低減は、自動車環境でのトランスファーケース５３２のどのような保証問題をも更に軽減することができる。
【００７８】
図１２は、図１−図１１に関連して本明細書で既に説明した等速ジョイント（１２、５８、９０、１５０、２０４、２８４、３６８、４３０、５３０）において使用するための減衰要素５８０の実施形態を示す。この実施形態では、等速ジョイントのアウターレース５８２は、アウターレース５８２の外面５８４の周りに位置付けられた減衰要素５８０によって緩衝される。１つの実施形態では、減衰要素５８０は、ほぼリング状の形状を有する。
【００７９】
スプロケット５８６（又はベベルギア又は駆動ギア）は、減衰要素５８０の外面５８８の周りに位置付けられる。チェーン５９０（チェーンとスプロケット駆動機構装置の場合）又は他のギア（ベベルギア又は駆動ギア駆動機構装置の場合）は、歯５９２又はスプロケット５８６の外面上に形成された他の係合機構に連結される。減衰要素５８０は、コスト効果があり更に耐久性のあるゴム材料で作られるのが好ましい。しかしながら、他の好適な材料が減衰要素５８０に使用できることを理解されたい。このような適切な材料の例には、限定ではないが、軟質又は硬質プラスチック、ゴム、複合材料又は織物が含まれる。減衰要素５８０は、効率を増大させながらトランスファーケースの作動から振動と騒音を除去するよう機能する。等速ジョイントからの振動や他の非効率を除去することによって、トランスファーケースのより静粛な動作とより効率的な動作とが確実なものとなる。
【００８０】
図１３は、本発明による等速ジョイント（１２、５８、９０、１５０、２０４、２８４、３６８、４３０、５３０）で使用するための減衰システム５９４の代替的実施形態を示す。等速ジョイントのアウターレース５９６は、その外面６００から延びる複数の歯５９８を含む。その内面６０６から延びる複数の歯６０４を有するスプロケット６０２は、該スプロケット６０２の歯６０４がアウターレース５９６の歯５９８と噛合するように等速ジョイント内に位置付けられる。本発明の１つの態様によれば、スプロケット６０２の歯６０４は、アウターレース５９６の隣接する歯５９８の間に形成される間隙よりも小さくなるような大きさにされる。従って、歯６０４が歯５９８と噛合すると、歯５９８、６０４の隣接する側壁６１０、６１２間に間隙が形成される。減衰要素６０８は、各隣接する側壁６１０、６１２間に位置付けられる。チェーン６１４は、スプロケット６０２の外面６１６の周りに位置付けられ、スプロケット６０２の外面６１６に形成された歯６１８と係合する。チェーン６１４は、入力シャフトに連結されてアウターレース５９６を駆動する。
【００８１】
図１４は、本発明による等速ジョイント（１２、５８、９０、１５０、２０４、２８４、３６８、４３０、５３０）で使用するための減衰システム６２０の別の代替的実施形態を示す。減衰システム６２０では、アウターレース６２２は、外面６２６に形成され且つ軸方向に配置された複数の半円形チャネル６２４を含む。対応する複数の半円形チャネル６２８は、アウターレース６２２の周りに位置付けられたスプロケット６３２の内面６３０に軸方向に配置される。１つの実施形態では、スプロケット６３２の外面６３４は、チェーン６３８と係合するように適合された複数の歯６３６を含む。チェーン６３８は、入力シャフト（図示せず）に連結される。
【００８２】
本発明の１つの態様によれば、スプリング６４０が、スプロケット６３２の内面６３０とアウターレース６２２の外面６２６の両方の上に円形チャネル６２４、６２８によって形成されるオリフィス６４２内に配置される。スプリング６４０は、該スプリング６４０が外方に付勢され、従ってスプロケット６３２とアウターレース６２２との間に強く堅固な嵌合を形成して、等速ジョイントの回転に伴うあらゆる振動と騒音を低減するようにほぼＣ字形であるのが好ましい。スプリング６４０は金属で構成されるのが好ましいが、スプリング６４０は、セラミックス、ゴム、プラスチック又は織物のどのような他のタイプから構成されてもよい点に留意されたい。
【００８３】
図１５は、本発明による固定型等速ジョイント７００の代替的実施形態を示す。等速ジョイント７００は、図８において上述したものと類似している。例えば、等速ジョイント７００は、トランスファーケース７０２内に位置付けられ、アウターレース７０４とインナーレース７０６を含み、さらにインナーレース７０６とアウターレース７０４と協働するトルク伝達ボール７０８を含む。スプロケット７１０は、アウターレース７０４の周りに位置付けられて、第１、第２セットの軸受７１２、７１４と協働して、インナーレース７０６に動作可能に連結された出力シャフト７１６を駆動する。
【００８４】
本発明の１つの態様によれば、等速ジョイント７００は、カバー７２０に機械的又は化学的に固定されたハブ７１８を更に含む。カバー７２０は、取り外し可能な固定具などの何らかの好適な機構によってトランスファーケース７０２の外面７２２上に固定される。ブーツ７２４は、シャフト７１６の周りに位置付けられて、トランスファーケース７０２に連結される。ブーツ７２４の第１の端部７２６は、カバー７２０の内面７２８に隣接して配置され、トランスファーケース７０２に取り付けられる。ブーツ７２４の第２の端部７３０は、トランスファーケース７０２内で第１の端部７２６の内方に配置される。ブーツ７２４は更に、シールリップ領域７３４が形成されるように方向を変える本体部分７３２を有する。シールリップ領域７３４は出力シャフト７１６に接触する。
【００８５】
等速ジョイント７００は同様に１つ又はそれ以上のシール部材７３８及び７４０を含む。第１のシール部材７３８は、アウターレース７０４の外面７４２とトランスファーケース７０２の内面７４４との間に位置付けられる。第２のシール部材７４０は、アウターレース７０４の内面７４６とブーツ７２４の第２の端部７３０との間に位置付けられる。ブーツ７２４と第１、第２のシール７３８、７４０が協働し、等速ジョイント７００とカバー７２０との間に位置付けられるチャンバ７３６の中に、確実に、油やグリースがトランスファーケース７０２から漏出して入らないようにされる。図１８に示す実施形態は、出力シャフト７１６とフロント又はリアディファレンシャル（図示せず）との間で望ましいとされる所定の角度で固定されるように設計される点に留意されたい。
【００８６】
図１６は、本発明によるトランスファーケース７５２内に配置された固定型等速ジョイント７５０の別の代替的実施形態を示す。図１６に示す等速ジョイント７５０は、上記の図８、図１５に示すものとほぼ類似する。しかしながら、図１６に示す実施形態は、単一部品カバー又は装着ブラケット７５４を含み、これは、単一のユニットを生成するよう形成、鋳造、又は製造された一体ハブ７５６を有する。
【００８７】
ハブ７５６は、該ハブ７５６の内面７６０と軸受７６４に隣接してハブ７５６を貫通して延びる出力シャフト７６２との間に位置付けられたシール７５８を含む。シール７５８は、トランスファーケース７５２内に位置付けられた等速ジョイント７５０から確実に汚染物が流入せず、或いは潤滑剤が漏出しないように動作する。
【００８８】
等速ジョイント７５０は同様にアウターレース７７０の外面７６８とトランスファーケース７５２の内面７７２との間に位置付けられるシール７６６を含む。別のシール７７４は、装着ブラケット７５４とトランスファーケース７５２との間に位置付けられて、トランスファーケース７５２から油が確実に漏出しないようにする。図８、図１５に関して上記に説明したように、図１６に示す実施形態は、出力シャフト７６２とフロントディファレンシャル又はリアディファレンシャル（図示せず）のいずれかとの間で定められる所定角度で固定される。従って、この設計により、トランスファーケース７５２とディファレンシャルとの間の１つの出力角度を可能にし、従って、駆動システムに対して単一のディパーチャーアングルだけが必要とされ又は要求される特定のタイプの用途で使用される。
【００８９】
図１７は、本発明によるトランスファーケース７７８内で使用される固定型等速ジョイント７７６の別の代替的実施形態を示す。図１７に示す等速ジョイント７７６は、上記の図１６に示し且つ上述されたのとほぼ類似している。しかしながら、図１６の等速ジョイント７５０とは異なり、等速ジョイント７７６は更に潤滑システム７８０を含む。潤滑システム７８０は、トランスファーケース７７８の端部７８４から外方に離れて延びる管体７８２（部分断面で示す）を含む。ニードル軸受７８６は、管体７８２と等速ジョイント７７６のアウターレース８００の内面７８８との間に位置付けられる。
【００９０】
潤滑システム７８０はノズル８０２を含む。ノズル８０２は、等速ジョイント７７６の内部チャンバ８０４内の管体７８２の一方端に位置付けられる。ノズル８０２は更に、そこに形成された複数のオリフィス８０６を含む。オリフィス８０６は、管体７８２からの潤滑油を８０８で表わされるオイルミストとして放出し、トランスファーケース７７８に取り付けられた等速ジョイント７７６の内部構成要素を潤滑することができる。油空気混合体は、ポンプ（図示せず）から管体７８２を通って受け入れられ、次いで、オイルミストを生成して等速ジョイント７７６を適切に潤滑するようにノズル８０２を介して潤滑する。
【００９１】
図１８は、等速ジョイント８１２用のトランスファーケース８１４で使用される潤滑機構８１０の代替的実施形態である。等速ジョイント８１２は、図１６−図１７の等速ジョイント７５０、７７６と同様な構成のものである。しかしながら、この実施形態では、油空気混合体は、等速ジョイント８１２から離れて位置するポンプ（図示せず）を用いて受けられる。潤滑機構８１０は、キャップ８１８に固定された管体８１６を含む。キャップ８１８は、等速ジョイント８１２のアウターレース８２２の外面８２０に固定される。キャップ８１８は、アウターレース８２２を貫通して延びるチャネル８２４を覆って配置され、等速ジョイント８１２の内部チャンバ８２６に向って開かれている。従って、管体８１６は、内部チャンバ８２６に流体移動可能に連結される。本発明によれば、動作中の等速ジョイント８１２を冷却したり潤滑するために、ポンプからの油空気混合体が、管体８１６とキャップ８１８を通ってチャネル８２４内に入り、内部チャンバ８２６内に供給される。また、閉塞を防止して油空気混合体の均一な流れを可能にするために、キャップ８１８は、アウターレース８２２の外面８２０を通って形成されたチャネル８２４の開口８３０に隣接して形成される円周方向ノッチ８２８を含むのが好ましい。
【００９２】
図１９は、本発明による等速ジョイント８３４を潤滑する潤滑システム８３２の更に別の代替的実施形態を示す。この実施形態では、潤滑システム８３２は、等速ジョイント８３４のアウターレース８３８を貫通して延びる複数の潤滑チャネル８３６を含む。チャネル８３６によって、等速ジョイント８３４の内部構成要素への油の流入と排出が可能になる。油の流れを許容することによって、潤滑剤が軸受に達することができ、トランスファーケース８４０内において等速ジョイント８３４全体に対する潤滑領域を生成させる。
【００９３】
本発明の１つの態様によれば、円錐状配向装置８４２が、アウターレース８３８の端部８４４内に配置される。円錐状配向装置８４２は、潤滑が最も必要とされる転動機構８４６、インナーレース８４８、ローラーケージ８５０に向けて外方に油の流れを配向するよう機能する。潤滑油チャネルの１つ８３６’は、潤滑油を回転円錐配向装置８４２に送り込み、該回転円錐配向装置８４２が、インナーレース８４８、ボール８４６、軸受、等速ジョイント８３４の他の構成要素に向かって外方に流入油を移動させることができる。
【００９４】
図２０−図２４は、本発明による上記で認識された等速ジョイントのいずれかのアウターレース８５２を支持するための代替的実施形態を示す。全ての実施形態では、同じ要素には同じ参照番号が使用される。
【００９５】
図２０に示す第１の実施形態では、アウターレース８５２は、一対の軸受８５６によってトランスファーケース８５４内に支持される。軸受８５６は、アウターレース８５２の外面８５８とトランスファーケース８５４の内面８６０との間に位置付けられる。アウターレース８５２は、軸受８５６の１つが当接する肩部８６２を含む。トランスファーケース８５４は同様に軸受８５６の１つの上部分が当接する肩部８６４を含む。リング固定具８６６が、トランスファーケース８５４に連結されて、トランスファーケース８５４内で軸受８５６の保持を助けるのが好ましい。軸受８５６の１つの下部分に当接するカラー８６８もまた設けることができる。
【００９６】
図２１に示す第２の実施形態では、軸受８５６は、協働する肩部８７０、８７２によってアウターレース８５２とトランスファーケース８５４との間で保持される。第１の肩部８７０は、アウターレース８５２の外面８５８に形成される。第２の肩部８７２は、トランスファーケース８５４の内面８６０に形成される。リング固定具８７４は、軸受８５６の残りのコーナーを固定する。
【００９７】
図２２に示す第３の実施形態では、軸受８５６は、アウターレース８５２の外面８５８に形成された肩部８７６によって、及びトランスファーケース８５４の端部分８８０から横方向に延びる位置決め部材８７８によって、アウターレース８５２とトランスファーケース８５４との間に保持される。リング固定具８８２は、肩部８７６と位置決め部材８７８に対向して軸受８５６を保持する。
【００９８】
別の代替的な実施形態は、アウターレース８５２の肩部８７６に対向するように位置付けられ、これによりリング固定具８８２の１つを省略できる肩部８８４（図２３に示す）を形成するように所定の距離だけ内方に延びるトランスファーケース８５４の内面８６０を含む。
【００９９】
別の実施形態が図２４に示される。この実施形態では、軸受８５６は、アウターレース８５２の外面８５８から延びる肩部８８６に接して位置付けられる。リング固定具８８８は、肩部８８６の正反対に位置付けられ、軸受８５６の第２のコーナーを保持する。同様に、軸受８５６の残りのコーナーは、リング固定具８９０によって更に保持される。
【０１００】
図２５は、本発明による等速ジョイント９００の別の実施形態を示す。等速ジョイント９００は、上記の図１６に示した実施形態と同様の構成である。本発明によれば、等速ジョイント９００は、トランスファーケース９０４に固定された単一部品カバー９０２を含む。カバー９０２は、単一の一体ユニットを形成するために成形、鋳造又は製造されたハブ９０６を含む。本発明の１つの態様によれば、ハブ９０６は、ハブ９０６の内面９１０と出力シャフト９１４の外面９１２との間に位置付けられたシール９０８を含む。シール９０８は、トランスファーケース９０４に取り付けられた等速ジョイント９００から確実に汚染物質が流入せず且つ潤滑剤が漏出しないように機能する。
【０１０１】
等速ジョイント９００は同様にアウターレース９２０の外面９１８とトランスファーケース９０４の内面９２２との間に位置付けられたシール９１６を含む。シール９１６は、トランスファーケース９０４の内面９２２と等速ジョイント９００のアウターレース９２０の外面９１８との間に同様に位置付けられた軸受９２４のセットに隣接して位置付けられる。軸受９２４は、いずれかの公知の結合手段を介してトランスファーケース９０４内に固定される。１つの実施形態では、スナップリング９２６を用いて、トランスファーケース９０４とアウターレース９２０に関して軸受９２４を所定位置に固定される。
【０１０２】
本発明の別の態様によれば、カバー９０２は同様にアウターレース９２０の内側ボア９３０内で所定の距離だけ延びる円周状延長部９２８を含む。アウターレース９２０のボア９３０内のカバー９０２の延長部９２８は、等速ジョイント９００の内部チャンバ９３２内に潤滑剤を保持するのを助け、ジョイントの適正な潤滑を可能にする。図１５、図１６に関して上述のように、等速ジョイント９００は、出力シャフト９１４とフロントディファレンシャル又はリアディファレンシャル（図示せず）のいずれかとの間で定められる所定の角度で固定される。従って、本設計は、トランスファーケース９０４とディファレンシャルとの間で使用可能な１つの出力角度だけを許容し、そのため、駆動システムにおいて１つだけのディパーチャーアングルが必要とされ又は要求される特定のタイプの用途に対して使用される。選択されるディパーチャーアングルは、自動車用動力伝達システムの何らかのタイプにも使用されるどのような公知のディパーチャーアングルであってもよい点にも留意されたい。
【０１０３】
図２６は、本発明による等速ジョイント９３８の更に別の代替的実施形態を示す。図２６に示す等速ジョイント９３８は、上述のように図１６、図１９に示した実施形態にほぼ類似している。等速ジョイント９３８は同様に該等速ジョイント９３８を収容するトランスファーケース９４２に固定される単一部品のカバー９４０を含む。カバー９４０は、単一の一体ユニットを生成するように成形、鋳造又は製造されるハブ９４４を含む。ハブ９４４は、該ハブ９４４を貫通して延びるボア９５０の内面９４８と出力シャフト９５４の外面９５２との間に位置付けられたシール９４６を含む。シール９４６は、等速ジョイント９３８内に流入する汚染物質から保護する。シール９４６は同様にトランスファーケース９４２内に収容され、取り付けられた等速ジョイント９３８からの潤滑剤の漏出を阻止する。
【０１０４】
等速ジョイント９３８は更に、トランスファーケース９４２の内面９５８と等速ジョイント９３８のアウターレース９６２の外面９６０との間に位置付けられた軸受９５６を含む。軸受９５６は、インナーレース９６４と等速ジョイント９３８の転動体９６６から所定の軸方向距離に位置付けられる。軸受９５６は、アウターレース９６２の肩部９６８と係合し、第１、第２のスナップリング９７０、９７２或いは他の好適な固定具によって所定位置に保持される。本発明の別の態様によれば、軸受９５６では幅が低減され、これによりコンパクト性を更に進めて等速ジョイント９３８におけるパッケージングの問題を軽減することができる。
【０１０５】
等速ジョイント９３８は同様にプラグ９７４を含む。プラグ９７４は、アウターレース９６２の一方端９７６に位置付けられる。プラグ９７４は、アウターレース９６２を貫通して延びるボア９７８内に位置付けられる。等速ジョイント９３８は、図２６に示すように、油潤滑式等速ジョイント環境とグリース充填式等速ジョイント環境の両方においてトランスファーケース９４２と共に使用可能である点に留意されたい。いずれの環境においても、等速ジョイント９３８は同様に等速ジョイント９３８の外面９６０とトランスファーケース９４２及び／又はカバー９４０の内面９５８との間に位置付けられた選択的に取り外し可能なシール９８０を含むことができる。
【０１０６】
図２６に示す実施形態は同様に出力シャフト９５４とフロントディファレンシャル又はリアディファレンシャル（図示せず）のいずれかとの間で定められる所定角度で固定される。従って、この設計は、トランスファーケース９４２とディファレンシャルとの間で使用可能な１つの出力角度を可能にし、駆動システムに対して１つのディパーチャーアングルだけが必要とされ又は要求される特定のタイプの用途に使用される。
【０１０７】
図２７は、本発明によるトランスファーケース９８４に取り付けられる等速ジョイント９８２の別の代替的実施形態を示す。図２７に示す実施形態では、トランスファーケース９８４は、スタブシャフト９９０の外面９８８に取り付けられたスプロケット９８６を含む。プロケット９８６は、スプライン等のような何らかの公知の固定手段を介してスタブシャフト９９０に取り付けられる。プロケット９８６は更に、該スプロケット９８６の外面９９４上に形成された歯を覆ってループになった第１の端部を有するチェーン９９２を含む。第２の端部は、入力シャフトを覆ってループにされ、入力シャフト（図示せず）に連結される。
【０１０８】
スタブシャフト９９０は、その一方の端部９９８にプラグ又はシール９９６を含む。スタブシャフト９９０は、その端部９９８上でピン軸受又はローラー１０００によって、及びスタブシャフト９９０の外面９８８とトランスファーケース９８４の内面１００４との間に配置され軸受１０００から間隔を置いて配置された軸受１００２によって回転自在に支持される。軸受１０００、１００２は、スタブシャフト９９０を支持して、トランスファーケース９８４に対して回転できるように機能する。
【０１０９】
本発明の別の態様によれば、スタブシャフト９９０は同様に該スタブシャフト９９０を貫通し、且つスタブシャフト９９０を貫通して延びる内部ボア１００８内に少なくとも１つのチャネル１００６を含む。チャネル１００６により、油又はいずれかの公知の潤滑剤がトランスファーケース９８４と等速ジョイントハウジング１０１０との間を通過することが可能になる。
【０１１０】
等速ジョイントハウジング１０１０は、トランスファーケース９８４の外面１０１２に取り付けられる。等速ジョイントハウジング１０１０は、自動車用動力伝達システムのフロント又はリアディファレンシャルの角度に対応する所定の角度で配置される。
【０１１１】
スタブシャフト９９０は、等速ジョイントハウジング１０１０内と、等速ジョイント９８２のインナーレース１０１６内に延びる第２の端部１０１４を含む。インナーレース１０１６は、等速ジョイント９８２のアウターレース１０２０のボア１０１８内に配置される。トルク伝達ボールなどの転動体１０２２は、アウターレース１０２０の内面１０２４とインナーレース１０１６の外面１０２６との間に配置される。転動体１０２２は、ローラーケージ１０２８によって所定位置に保持される。アウターレース１０２０は、少なくとも１つの軸受１０３０によって等速ジョイントハウジング１０１０内に回転自在に支持される。軸受１０３０はいずれかの公知の固定具１０３２により所定位置に保持される。１つの実施形態では、第１、第２のスナップリングが、アウターレース１０２０の外面１０３３と等速ジョイントハウジング１０１０の内面１０３４との間で軸受１０３０を固定するために使用される。
【０１１２】
シール１０３６は、アウターレース１０２０の外面１０３３と等速ジョイントハウジング１０１０の内面１０３４との間で、等速ジョイントハウジング１０１０の端部１０３８に配置される。
【０１１３】
フランジ１０４０は、等速ジョイントハウジング１０１０の端部１０３８に配置されている。フランジ１０４０は、回転速度をトランスファーケース９８４からフロント又はリアディファレンシャル（図示せず）に連結されるプロペラシャフトに伝達する。２次的なシール要素１０４２を等速ジョイントハウジング１０１０とフランジ１０４０の外面１０４４との間に配置することができる。
【０１１４】
図２７による等速ジョイント９８２の油潤滑式等速ジョイントの形態とグリース充填式等速ジョイントの形態の両方が企図される点に留意されたい。動作中、トランスファーケース９８４のスタブシャフト９９０は、トランスミッションからのトルクを等速ジョイントハウジング１０１０内に位置付けられた等速ジョイント９８２に伝達する。次いで、等速ジョイント９８２は、トルクをトランスファーケース９８４の位置に応じてフロント又はリアディファレンシャルに伝達する。
【０１１５】
上述のように、等速ジョイントハウジング１０１０は所定の角度で固定される。しかしながら、自動車の設計環境に応じて多数の角度を使用できる点を理解されたい。これらの多数の角度は、等速ジョイントハウジング１０１０の初期鋳造及び／又は初期成形によって製造可能である。あらゆる公知の技術を用いて、等速ジョイントハウジング１０１０のトランスファーケース９８４に連結することができる点に留意されたい。図２７の実施形態では、トランスファーケース９８４は、標準的な構成要素を使用して等速ジョイントハウジング１０１０に連結される。
【０１１６】
図２８は、本発明によるトランスファーケース１０５２と共に使用する等速ジョイント１０５０の更に別の代替的実施形態を示す。トランスファーケース１０５２は、スタブシャフト１０５８の外面１０５６に取り付けられたスプロケット１０５４を含む。プロケット１０５４は、スプライン等のようないずれかの公知の固定手段を介してスタブシャフト１０５８に取り付けることができる。チェーン１０６０は、プロケット１０５４の周りにループにされた第１のループを有する。第２のループは、トランスファーケース１０５２の入力シャフト（図示せず）上のスプロケットに連結される。
【０１１７】
スタブシャフト１０５８は、貫通して延びる内部ボア１０６２を有し、プラグ又はシール１０６３を含むことができる。スタブシャフト１０５８は、一方の端でピン軸受又はローラー１０６５によって、及び軸受１０６４によって回転自在に支持される。軸受１０６４は、スタブシャフト１０５８の外面１０５６とトランスファーケース１０５２の内面１０６８との間に位置付けられる。軸受１０６４は、ピン軸受又はローラー軸受１０６５と協働してスタブシャフト１０５８を支持し、該スタブシャフト１０５８がトランスファーケース１０５２に対して回転できるようにする。スタブシャフト１０５８は同様に内部ボア１０６２まで貫通して延びる少なくとも１つのチャネル１０７０を含む。チャネル１０７０により、油又は何らかの他の好適な潤滑剤がトランスファーケース１０５２と等速ジョイントハウジング１０７２との間を通過できる。
【０１１８】
等速ジョイントハウジング１０７２が、何らかの適切な方法によってトランスファーケース１０５２の外面１０７４に取り付けられる。本発明の１つの態様によれば、等速ジョイントハウジング１０７２は、自動車動力伝達システムのフロント又はリアディファレンシャル（図示せず）と一致する所定の角度を有する。
【０１１９】
スタブシャフト１０５８は、トランスファーケース１０５２から外方に延びて等速ジョイントハウジング１０７２内に入る端部１０７６を有する。スタブシャフト１０５８の端部１０７６に固定されるのは、第１のインナーレース１０７８である。第１のインナーレース１０７８は、等速ジョイント１０５０のアウターレース１０８０のボア内に配置される。アウターレース１０８０は一般に、アウターレース１０８０の両端に配置される第１のチャンバ１０８２と第２のチャンバ１０８４とを有する。チャンバ１０８２、１０８４は、企図される別の実施形態において、これらの間に内部連結通路を有することができ、或いは、併せて１つの大きなチャンバを形成するような大きさにすることもできる点に留意されたい。
【０１２０】
図示の実施形態における第１の転動体であるボール１０８６は、アウターレース１０８０の内面１０８８とインナーレース１０７８の外面１０９０との間に配置される。ローラーケージ１０９２は、第１の転動体１０８６をアウターレース１０８０と第１のインナーレース１０７８と接触した状態を維持する。
【０１２１】
アウターレース１０８０は、少なくとも１つの軸受１０９４によって等速ジョイントハウジング１０７２内に回転自在に支持される。軸受１０９４は、いずれかの適切な固定具１０９６によって所定位置に保持される。例えば図２８に示すように、軸受１０９４は、複数のスナップリングによって、アウターレース１０８０の外面１０９８と等速ジョイントハウジング１０７２の内面１１００との間の所定位置に保持される。１つの実施形態では、等速ジョイントハウジング１０７２は、軸受１０９４を保持し且つ位置決めするために少なくとも１つの支持肩部１１０２を含む。
【０１２２】
等速ジョイント１０５０は、等速ジョイント１０５０のアウターレース１０８０内に回転自在に装着された第２のインナーレース１１０４を含む。第２のインナーレース１１０４は、第２のスタブシャフト又はプロペラシャフト１１０６に動作可能に連結され、該第２のスタブシャフト又はプロペラシャフト１１０６は、フランジ或いは動力伝達システムのフロント又はリアディファレンシャル（図示せず）に直接連結される。第２の転動体、即ち少なくとも１つのボール１１０８は、アウターレース１０８０の内面１１１０と第２のインナーレース１１０４の外面１１１２との間に配置される。第２のローラーケージ１１１４は、アウターレース１０８０とインナーレース１１０４との間に配置され、第２の転動体１１０８を等速ジョイント１０５０の第２のインナーレース１１０４とアウターレース１０８０との間に位置付けるように動作する。本発明の１つの態様によれば、第２のインナーレース１１０４は、動力伝達システムのフロント又はリアディファレンシャルに対してシャフト１１０６が有するどのような角度にも変わることができるようになる。図示の実施形態では、等速ジョイント１０５０の第１、第２の回転部分の両方は固定型等速ジョイントであるが、どのようなタイプのプランジング型ジョイントでも使用可能であり、等速ジョイント１０５０のいずれの回転部分に対しても使用することが企図される点に留意されたい。従って、等速ジョイント１０５０は、トランスファーケース１０５２に隣接する等速ジョイントハウジング１０７２の内側の第１の部分１１１６と、等速ジョイントハウジング１０７２の外側に配置される第２の部分１１１８とに分けられる。
【０１２３】
本発明の別の態様によれば、等速ジョイント１０５０は同様に汚染物質が等速ジョイント１０５０に確実に入らないようにするシール１１２０を含むことができる。１つの実施形態では、シール１１２０は、アウターレース１０８０の外面１０９８と等速ジョイントハウジング１０７２の内面１１００との間に等速ジョイントハウジング１０７２内に形成された開口に隣接して配置される。或いは、汚染物質が等速ジョイントハウジング１０７２及び／又は等速ジョイントの第１、第２の部分１１１６、１１１８に確実に入らないようにするために、アウターレース１０８０又は等速ジョイントハウジング１０７２の外面１０９８とスタブシャフト又はプロペラシャフト１１０６との間にブーツを配置してもよい。
【０１２４】
等速ジョイント１０５０は所定の角度で固定されるが、自動車の設計環境に応じて多くの角度を使用することができる点に留意されたい。実際に、等速ジョイントハウジング１０７２の初期鋳造及び／又は成形によって、多くの角度で製造可能である。
【０１２５】
図２８に示す実施形態では、等速ジョイントハウジング１０７２は、等速ジョイント１０５０からディファレンシャルまでの所定角度を使用して、当該所定角度での回転速度の伝達を可能にする。この作用は、スタブシャフト１０５８がトランスファーケース１０５２からの回転トルクを所定角度で等速ジョイント１０５０の第１の部分１１１６に伝達することにより実現される。次に等速ジョイント１０５０は、アウターレース１０８０により等速ジョイント１０５０の第２の部分１１１８を介して回転トルクをディファレンシャル又は同様のものに伝達する。
【０１２６】
本発明を、フロント出力シャフトへトルクを伝達するためトランスファーケース内に等速ジョイントを利用することに関して説明してきたが、本発明は同様にリア出力シャフトでの使用のために利用してもよい。図２９を参照すると、等速ジョイントハウジング１１５２に取り付けられたトランスファーケース１１５０の一部分が示されている。トランスファーケース１１５０と等速ジョイントハウジング１１５２は、本発明による等速ジョイント１１５４を収容する。
【０１２７】
等速ジョイント１１５４は、ローラーケージ１１５８を装着したアウターレース１１５６を含む。インナーレース１１６０は、ローラーケージ１１５８内に装着される。複数のトルク伝達ボール１１６２は、該ボール１１６２がアウターレース１１５６の内面１１６４とインナーレース１１６０の外面１１６６と接触するようにローラーケージ１１５８の表面に形成されたオリフィス内に位置付けられる。トランスファーケース１１５０は、貫通形成された開口を含み、トランスミッションに取り付けられる入力シャフト１１７０の遠位端１１６８が該開口を通って延びる。入力シャフト１１７０は、トランスファーケース１１５０内の開口を通って延び、遠位端１１６８は、アウターレース１１５６を貫通して形成された開口を貫通して延びて、そこに固定される。従って、入力シャフト１１７０が回転すると、そこに固定されたアウターレース１１５６もまた回転し、これによりボール１１６２を介してトルクがインナーレース１１６０に伝達される。
【０１２８】
スタブシャフト１１７２は、インナーレース１１６０と係合する遠位端１１７４を有する。反対側の端部１１７６は、等速ジョイントハウジング１１５２から外方に延びており、そこに装着されるフランジ１１７８を更に含むことができる。従って、インナーレース１１６０にトルクが伝達されると、スタブシャフト１１７２もまた回転される。
【０１２９】
等速ジョイントハウジング１１５２内での回転運動に対してスタブシャフト１１７２を支持するために、１つ又はそれ以上の軸受１１８０をスタブシャフト１１７２と、等速ジョイントハウジング１１５２の内面１１８２とに固定することができる。１つの実施形態では、等速ジョイントハウジング１１５２は、軸受１１８０を部分的に支持する支持肩部１１８４を含む。スナップリング１１８６又は他の好適な装着装置を使用してもよい。
【０１３０】
等速ジョイント１１５４をシールするために、トランスファーケース１１５０の開口に入力シャフト１１７０の周りに延びるシール１１８８を組み込むことができる。等速ジョイントハウジング１１５２の前方端部１１９０は同様に該ハウジングの内面１１８２とスタブシャフト１１７２との間にシール１１９２組み込むことができる。等速ジョイントハウジング１１５２の外面１１９６とフランジ１１７８の外面１１９８との間に２次シール要素１１９４を配置してもよい。
【０１３１】
上記に示した全ての実施形態では、あらゆる部品は、鋼材から構成されるのが好ましい点に留意されたい。しかしながら、他のいずれかの好適な金属、硬質セラミックス、硬質プラスチック、硬質複合材料もまた開示のシステムのいずれかの全ての構成要素の設計において使用可能であることを理解されたい。
【０１３２】
固定型とプランジング型ジョイントの両方を含む上述の等速ジョイントは、トランスファーケース油による等速ジョイントの内部チャンバの冷却を可能にする中空のアウターレースを有することができる。等速ジョイント内で通常使用されるグリースを用いてトランスファーケース全体を冷却することも企図される。しかしながら、幾つかの実施形態では、等速ジョイントの内部チャンバは潤滑剤で自己シールされて完全にシールされ、潤滑及び冷媒を提供するトランスファーケース油内に浸漬されるトランスファーケースの内部チャンバと連通することができない。
【０１３３】
開示した実施形態は同様に上述のタイプのトランスファーケースと、非回転型ブーツ、回転ブーツ、１０ボール型、８ボール型、６ボール型ジョイント又は説明したいずれかの組み合わせなどを含む、説明されたタイプの等速ジョイントのいずれかとのあらゆる組み合わせを用いることができ、その結果、設計者は、等速ジョイントとトランスファーケース環境の範囲内で多数の組み合わせが利用可能となる。
【０１３４】
上記の本発明は、トランスファーケースに組み込まれる本発明の等速ジョイントを開示しているが、開示した等速ジョイントは、本発明から逸脱することなくギアボックス又は船舶用途に組み込むことができることを理解されたい。
【０１３５】
本発明を上述の実施形態に関して具体的に図示し説明してきたが、これらは、本発明を実施する上での最良の形態の例証に過ぎない。本明細書で説明した本発明の実施形態に対する種々の代替形態は、添付の本発明の請求項で定義される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明の実施に使用できる点を当業者であれば理解するはずである。添付の請求項は本発明の範囲を定め、これら請求項の範囲内にある方法及び装置並びに均等物はこれにより保護されるものとする。本発明のこの明細書は、ここで説明した要素の新規性と進歩的の全ての組み合わせを含むものと理解すべきであり、この請求項は、これらの要素のどのような新規性と進歩性の組み合わせに対する本出願又は後願においても提示することができる。更に、上述の実施形態は例証であり、本出願又は後願において請求することができる全ての可能な組み合わせに対していかなる単一の特徴又は要素も必須のものではない。
【符号の説明】
【０１３６】
１４，５２  入力シャフト、２４，７０  駆動機構、７０６  インナーレース、７７０，９２０  アウターレース、７５４，９０２  カバー、７５６，９０６  ハブ、９３０
インナーボア、７６６，９１６  シール部材、７５２，９０４  トルク伝達装置、７５０，９００  等速ジョイント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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