(57)【要約】  本発明は特に自動車の動力伝達系路に使用される押込みジョイント形式の等速回転ボールジョイントに関する。前記ジョイントは、外側の各第１ボール軌道（４）および外側の各第２ボール軌道（５）を有するジョイント外側部分（３）と、内側の各第１ボール軌道（７）および内側の各第２ボール軌道（８）を有するジョイント内側部分（６）と、外側の第１ボール軌道（４）と内側の第１ボール軌道（７）からそれぞれ成る各第１軌道の各対偶内に保持される各第１ボール（９）と、外側の第２ボール軌道（５）と内側の第２ボール軌道（８）からそれぞれ成る各第２軌道の各対偶内に保持される各第２ボール（１０）と、共通平面上に保持される各前記第１および各前記第２ボール（９、１０）を受容する、周方向に分配された各ケージ窓（１３、１４）を含むボールケージ（１２）とを備え、前記外側の各第２ボール軌道（５）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合にジョイント中間軸（Ａ）と交差し、前記内側の各第２ボール軌道（８）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合にジョイント中間軸（Ａ）と交差し、それぞれの各前記第２軌道の対偶の外側および内側のボール軌道（５、８）は互いに交差し、前記ボールケージ（１２）は、各前記第２ボール（１０）と各前記第２ボール軌道（５、８）との間に形成された第２半径方向の遊び（２２）が、各前記第１ボール（９）と各前記第１ボール軌道（４、７）との間に形成された第１半径方向の遊び（２１）よりも大きい等速回転ボールジョイント。【選択図】図１
2010527427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車の動力伝達系路に使用される押込みジョイント形式の等速回転ボールジョイントであって、
外側の各第１ボール軌道（４）のグループおよび外側の各第２ボール軌道（５）のグループを有するジョイント外側部分（３）と、
内側の各第１ボール軌道（７）のグループおよび内側の各第２ボール軌道（８）のグループを有するジョイント内側部分（６）と、
外側の第１ボール軌道（４）と内側の第１ボール軌道（７）からそれぞれ成る各第１軌道の各対偶内に保持される各第１ボール（９）と、
外側の第２ボール軌道（５）と内側の第２ボール軌道（８）からそれぞれ成る各第２軌道の各対偶内に保持される各第２ボール（１０）と、
共通平面上に保持される各前記第１および各前記第２ボール（９、１０）を受容する、周方向に分配された各ケージ窓（１３、１４）を含むボールケージ（１２）と
を備え、
前記外側の各第２ボール軌道（５）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合にジョイント中間軸（Ａ）と交差し、前記内側の各第２ボール軌道（８）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合にジョイント中間軸（Ａ）と交差し、それぞれの各前記第２軌道の対偶の外側および内側のボール軌道（５、８）は互いに交差し、
前記ボールケージ（１２）は、各前記第２ボール（１０）と各前記第２ボール軌道（５、８）との間に形成された第２半径方向の遊び（２２）が、各前記第１ボール（９）と各前記第１ボール軌道（４、７）との間に形成された第１半径方向の遊び（２１）よりも大きいことを特徴とする、等速回転ボールジョイント。
【請求項２】
より大きな軸方向の遊び（２４）が、各前記第１ボール（９）と関連した各前記第１ケージ窓（１３）との間よりも、各前記第２ボール（１０）と関連した各前記第２ケージ窓（１４）との間にそれぞれ形成されることを特徴とする、請求項１に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項３】
特に自動車の動力伝達系路に使用される押込みジョイント形式の等速回転ボールジョイントであって、
外側の各第１ボール軌道（４）のグループおよび外側の各第２ボール軌道（５）のグループを有するジョイント外側部分（３）と、
内側の各第１ボール軌道（７）のグループおよび内側の各第２ボール軌道（８）のグループを有するジョイント内側部分（６）と、
外側の第１ボール軌道（４）と内側の第１ボール軌道（７）からそれぞれ成る各第１軌道の各対偶内に保持される各第１ボール（９）と、
外側の第２ボール軌道（５）と内側の第２ボール軌道（８）からそれぞれ成る各第２軌道の各対偶内に保持される各第２ボール（１０）と、
共通平面上に保持される各前記第１および各前記第２ボール（９、１０）を受容する、周方向に分配された各第１および各第２ケージ窓（１３、１４）を含むボールケージ（１２）と
を備え、
前記外側の各第２ボール軌道（５）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合にジョイント中間軸（Ａ）と交差し、前記内側の各第２ボール軌道（８）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合に前記ジョイント中間軸（Ａ）と交差し、それぞれの各前記第２軌道の各対偶の外側および内側のボール軌道（５、８）は互いに交差し、
前記ボールケージ（１２）は、各前記第２ボール（１０）と各前記第２ケージ窓（１４）との間に形成された第２軸方向の遊び（２４）が、各前記第１ボール（９）と各前記第１ケージ窓（１３）との間に形成された第１軸方向の遊び（２３）よりも大きいことを特徴とする、等速回転ボールジョイント。
【請求項４】
各前記第２ボール（１０）と各前記第２ボール軌道（５、８）との間に形成された第２半径方向の遊び（２２）が、各前記第１ボール（９）と各前記第１ボール軌道（４、７）との間に形成された第１半径方向の遊び（２１）よりも大きいことを特徴とする、請求項３に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項５】
前記一直線に伸びたジョイントの断面から分かるように、前記ジョイント中間軸（Ａ）に対する各前記外側第２ボール軌道（５）の各軌道中心線の半径方向の間隔（ＰＣＲａ）は、各前記内側第２ボール軌道（８）の各軌道中心線と前記ジョイント中間軸（Ａ）との間の半径方向の間隔（ＰＣＲｉ）よりも大きいことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項６】
前記ジョイントの断面において、各前記外側第２ボール軌道（５）の名目上の半径が、各前記第２ボール（１０）の半径よりも大きいことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項７】
前記ジョイントの断面において、各前記内側第２ボール軌道（８）の名目上の半径が、各前記第２ボール（１０）の半径よりも大きいことを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項８】
各前記第２ボール（１０）の直径は、前記第１ボール（９）の直径よりも小さいことを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項９】
前記外側および前記内側の各第１ボール軌道（４、７）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、前記ジョイント中間軸（Ａ）と平行になることを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項１０】
前記外側および前記内側の各第１ボール軌道（１０７、２０７、３０７、４０７）は、前記ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合に前記ジョイント中間軸（Ａ）と交差し、前記外側および内側の第１ボール軌道が前記ジョイント中間軸（Ａ）と形成する第１角度（α）は、前記外側および内側の各第２ボール軌道（１０８、２０８、３０８、４０８）が前記ジョイント中間軸（Ａ）と形成する第２角度（β）よりも小さいことを特徴とする、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項１１】
各前記外側第２ボール軌道および各前記内側第２ボール軌道（１０８、２０８、３０８、４０８）は、それぞれ互いに同一方向に傾斜することを特徴とする、請求項１０に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項１２】
各前記外側第１ボール軌道および各前記内側第１ボール軌道（１０７）は、それぞれ互いに同一方向に傾斜することを特徴とする、請求項１１に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項１３】
各前記外側第１ボール軌道と各前記外側第２ボール軌道、または各前記内側第１ボール軌道（１０７）と各前記内側第２ボール軌道（１０８）は、同一方向に傾斜することを特徴とする、請求項１１および請求項１２に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項１４】
各前記外側第１ボール軌道と各前記外側第２ボール軌道、または各前記内側第１ボール軌道（２０７）と各前記内側第２ボール軌道（２０８）は反対方向に傾斜することを特徴とする、請求項１１および請求項１２に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項１５】
各前記外側第１ボール軌道のグループは、第１および第２サブグループを含み、前記第１サブグループの前記外側第１ボール軌道と前記第２サブグループの前記外側第１ボール軌道は、反対方向に傾斜しており、さらに、各前記内側第１ボール軌道のグループは第１および第２サブグループを含み、前記第１サブグループの各前記内側第１ボール軌道（３０７'、４０８'）および前記第２サブグループの各前記内側第１ボール軌道（３０７”、４０７”）は、反対方向に傾斜することを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の等速回転ボールジョイント。
【請求項１６】
前記第１サブグループの各前記外側第１ボール軌道と前記第２サブグループの各前記外側第１ボール軌道、および／または、前記第１サブグループの各前記内側第１ボール軌道（４０７'）と前記第２サブグループの各前記内側第１ボール軌道（４０７”）は、円周上に交互に配置されることを特徴とする、請求項１５に記載の等速回転ボールジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車の動力伝達系路に使用される押込みジョイント形式の等速回転ボールジョイントに関する。押込みジョイントは、外側の各第１ボール軌道と外側の各第２ボール軌道とを有するジョイント外側部分を備え、外側の第２ボール軌道は、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合にジョイント中間軸と交差する。また、押込みジョイントは、内側の第１ボール軌道と内側の第２ボール軌道とを有するジョイント内側部分を備え、内側の第２ボール軌道は、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合にジョイント中間軸と交差する。また、押込みジョイントは、外側の第１ボール軌道と内側の第１ボール軌道のそれぞれから成る各第１軌道の各対偶内に保持される各第１ボールと、外側の第２ボール軌道と内側の第２ボール軌道のそれぞれから成る各第２軌道の各対偶内に保持される各第２ボールとを備え、それぞれの場合において、第２軌道の各対偶の外側および内側のボール軌道は、互いに中間軸と交差している。また、押込みジョイントは、共通平面上に保持される各第１ボールと各第２ボールを受容する、周方向に分配された各ケージ窓を有するボールケージを備える。このタイプの等速押込みジョイントは、例えば、トルク伝達用の差動装置を自動車の車輪に接続するサイドシャフト内で変速機側のジョイントとして使用される。しかしながら、等速押込みジョイントは、さらに縦方向の駆動軸（プロペラ軸）内で、シフトレバー変速機と差動装置との間のトルク伝達にも使用される。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から、上記のタイプのジョイントは公知である。内側および外側のジョイント部において、それぞれが軸方向に平行な中心線を有する複数の軌道が形成され、トルク伝達用のボールがその軌道に案内される。また、中心線を交差する複数の軌道が形成され、ボールケージを制御する複数のボールが二等分平面上に案内される。このタイプの等速押込みジョイントは出願人によって指定されており、低差動力に加えて、良好な軸方向の置換可能性が顕著な指定のＳＣジョイントまたはＰＣジョイント（従来はＸＬジョイント）と共に指定されている。出願人の特許文献２は、中空外形で作られたボールケージを具備する交差型ボール軌道を有する等速押込みジョイントをさらに開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許第３８１８７３０号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００６０２０７１１．４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、中心線が軸方向に平行である軌道内に案内された複数のボールだけがトルクを伝達するのに対して、中心線が中間軸と交差する軌道内に案内された複数のボールはジョイントを制御するためだけに作用する。対照的に、ジョイントが屈曲すると、中心線が中間軸と交差する軌道内に案内された複数のボールは、ジョイントの屈曲角度に応じてさらにトルク伝達にも加わる。これらの複数のボールの摩擦力により、ジョイントの屈曲が増し、高い軸押込み力をもたらす。
【０００５】
次に、本発明による目的は、上述したタイプの等速回転ボールジョイントを提案することであり、当該ジョイントは低い軸押込み力を備え、その結果、特にジョイントが屈曲されても良好な振動分離が行われる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は、本発明の独立請求項の特徴に基づいた等速回転ボールジョイントによって達成される。本発明の好適な実施形態を従属請求項に記載し、該請求項の特徴は、任意の合理的な方法で組み合わせ可能である。さらなる実施形態を、特に図面を参照して以下に説明する。
【０００７】
第１の解決策は、上述したタイプの押込みジョイント形式の等速回転ボールジョイントにある。つまり、当該ジョイントにおいて、第２ボールと第２ボール軌道との間に形成された第２半径方向の遊びは、第１ボールと第１ボール軌道との間に形成された第１半径方向の遊びよりも大きいことである。
【０００８】
上記の第１の解決策に関して、軸方向の遊びは、それぞれ第１ボールと関連する第１ケージ窓との間に形成される遊びよりも、第２ボールと関連する第２ケージ窓との間に形成される遊びのほうがより大きいことが望ましい。
【０００９】
第２の解決策は、上述したタイプの押込みジョイント形式の等速回転ボールジョイントにある。つまり、当該ジョイントにおいて、第２ボールと第２ケージ窓との間に形成された第２軸方向の遊びは、第１ボールと第１ケージ窓との間に形成された第１軸方向の遊びよりも大きいことである。
【００１０】
上記の目的を達成するための更なる解決策は、上記の２つの解決策の組合せにある。すなわち、上述したタイプの押込みジョイントにおいて、第２ボールと第２ボール軌道との間に形成された第２半径方向の遊びは、それぞれ第１ボールと第１ボール軌道との間に形成された第１半径方向の遊びよりも大きいことと、第２ボールと関連する第２ケージ窓との間に形成された第２軸方向の遊びは、それぞれ第１ボールと関連する第１ケージ窓との間に形成された第１軸方向の遊びよりも大きいこととの両方を組み合わせることである。
【００１１】
当該解決策は、特にジョイントが屈曲されると、制御する第２ボールと第２ボール軌道との間の摩擦力が低減されるという利点がある。従って、屈曲された状態でトルク伝達を行う間、第２ボールは開放され、その結果、ジョイント内側部分とジョイント外側部分の間の振動が分離される。これにより、動力伝達系路内に、改善されたＮＶＨ作用（騒音、振動、ハーシュネス）を全般的にもたらす。
【００１２】
全ての３つの解決策に関連する好適な実施形態では、一直線に伸びたジョイントの断面図から分かるように、ジョイント中間軸に対する外側の第２ボール軌道の軌道中心線の半径方向の間隔ＰＣＲａは、ジョイント中間軸Ａに対する内側の第２ボール軌道の軌道中心線の半径方向の間隔ＰＣＲｉよりも大きい。ＰＣＲｉは、ここでは名目上の半径方向の間隔ＰＣＲｎｏｍに相当する。この手段によって、ジョイントが一直線に伸びた状態において、制御作用がある第２ボールは開放され、それにより摩擦力に対して好ましい効果をもたらす。代替または更なる実施形態においては、ジョイント中間軸に対する内側の第２ボール軌道の軌道中心線の半径方向の間隔ＰＣＲｉは、一直線に伸びたジョイントの断面図から分かるように、外側の第２ボール軌道の軌道中心線とジョイント中間軸との間の名目上の半径方向の間隔ＰＣＲａよりも小さい。ＰＣＲａは、ここでは名目上の半径方向の間隔ＰＣＲｎｏｍに相当する。そのようなジョイントの好適な実施形態を、図１（ａ）、図２および図３に関連して詳細に説明する。
【００１３】
さらに、ジョイントの断面において、内側および／または外側の第２ボール軌道の名目上の半径を中心ボールの半径よりも大きくなるように、代替的あるいは追加的に設けることも可能である。このジョイントの好適な実施形態を図４に関連して詳細に説明する。この構成により、ジョイントが屈曲すると第２ボールは同様に開放され、軸方向の力を低減し、その結果改善されたＮＶＨ作用をもたらす。好適な改良により、第１ボール軌道の断面は、それぞれの場合において、関連したトルク伝達用第１ボールと二点接触するような方法で構成される。同じことが第２ボール軌道にも当てはまり、第２ボール軌道の断面形状は、第２ボールが理論的には二点で支えられるように構成される。例えば、ボール軌道は、楕円形または弓形の断面であってもよい。当然ながら、他の断面形状も想定できる。
【００１４】
好適な改善点によると、ケージ制御に用いられる第２ボールの直径は、トルク伝達に用いられる第１ボールの直径より小さい。これにより、トルク伝達用第１ボールは、全般的により大きな構造を備えることができるという利点があり、その結果、ジョイントの高いトルク伝達力を実現できる。
【００１５】
本発明のジョイントのさらなる実施形態では、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合に、外側および内側の第１ボール軌道がジョイント中間軸と平行になっている。当該ジョイントの好適な実施形態を、図１（ｃ）に関連して詳細に説明する。
【００１６】
上記の実施形態と代わるさらなる実施形態では、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合に、外側および内側の第１ボール軌道がジョイント中間軸と交差し、第１ボール軌道がジョイント中間軸と形成する第１角度は、第２ボール軌道がジョイント中間軸と形成する第２角度より小さい。この場合、それぞれのジョイント部の第１ボール軌道がジョイント中間軸と形成する第１角度、および同じジョイント部の第２ボール軌道がジョイント中間軸と形成する第２角度は、同一方向（例えば、単一方向である、同じ方向に位置付けられるという意味）である。交互に配置された第１ボール軌道によって、第１および第２ボール軌道間に周方向に形成されたウェブが拡大可能になり、これがジョイントの強度に有益な効果をもたらす。図７、図８、図９および図１０のジョイントの説明に関連して、更なる情報を記載する。
【００１７】
ジョイント外側部分の第２ボール軌道がジョイント中間軸と形成する第２角度は、ジョイント内側部分の第２ボール軌道がジョイント中間軸と形成する第２角度と同じ角度であり、かつ逆向きである。ジョイント外側部分とジョイント内側部分の第２ボール軌道は、展開図に示すように、それぞれ互いに同一方向であることが望ましく、すなわち、互いに平行であることが望ましい。ジョイント外側部分の第１ボール軌道と、ジョイント内側部分の第１ボール軌道は、互いに同一方向でもよい。あるいは、第１グループの第１ボール軌道が、それぞれジョイント中間軸に対して第２グループの第１ボール軌道と反対方向に向けられるように２つのグループに細分化されてもよい。
【００１８】
従って、外側の第２ボール軌道および内側の第２ボール軌道は、それぞれ互いに同一方向に傾斜することが望ましい。
【００１９】
特に、等速回転ボールジョイントは、それぞれ互いに同一方向に傾斜する外側の第１ボール軌道および内側の第１ボール軌道を用いて設計される。そのようなジョイントの好適な実施形態を、図７および図８に関連して詳細に説明する。
【００２０】
別の実施形態では、外側の第１ボール軌道と外側の第２ボール軌道、または内側の第１ボール軌道と内側の第２ボール軌道が、同一方向に傾斜している。このような実施形態について、特に図７を参照して説明する。
【００２１】
さらに、外側の第１ボール軌道と外側の第２ボール軌道、または内側の第１ボール軌道と内側の第２ボール軌道は、反対方向に傾斜することも可能である。「傾斜する」は、具体的には傾く、斜めに位置付けられる、またはそれと似たようなことを意味する。例として、図８に関連して以下に説明する。
【００２２】
また、さらなる実施形態では、外側の第１ボール軌道のグループは、第１および第２サブグループを有し、第１サブグループの外側の第１ボール軌道および第２サブグループの外側の第１ボール軌道は、反対方向に傾斜している。また、内側の第１ボール軌道のグループは、第１および第２サブグループを有し、第１サブグループの内側の第１ボール軌道および第２サブグループの内側の第１ボール軌道は、反対方向に傾斜している。実施例を図９および図１０に示す。
【００２３】
前述の実施形態に関しては、第１サブグループの外側の第１ボール軌道と第２サブグループの外側の第１ボール軌道、および／または第１サブグループの内側の第１ボール軌道と第２サブグループの内側の第１ボール軌道は、円周上に交互に配置されることが望ましい（例として、図９および対応する記載を参照）。
【００２４】
技術分野の説明に加えて、本発明自体も添付の図面に関連して記載され、該図面は本発明を全く制限しないものとする。好適な実施形態を、図を参照して以下に説明する。
【００２５】
図１から図５は、まず共通の特性に関して下記に記載し、同一の構成要素には同じ参照番号が付与され、変形された構成要素には下付き文字が付与されている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は断面図における本発明の第一実施形態の押込みジョイントを示す。（ｂ）は図１（ａ）の区分線Ｂ−Ｂに沿った縦断面図における、本発明の第一実施形態の押込みジョイントを示す。（ｃ）は図１（ａ）および図１（ｂ）のジョイント内側部分の展開図における、本発明の第一実施形態の押込みジョイントを示す。
【図２】断面図における本発明の第二実施形態の押込みジョイントを示す。
【図３】断面図における本発明の第三実施形態の押込みジョイントを示す。
【図４】断面図における本発明の第四実施形態の押込みジョイントを示す。
【図５】断面図における本発明の第五実施形態の押込みジョイントを示す。
【図６】一部を断面にした、半径方向から見た図における図５の押込みジョイントのボールケージを示す。
【図７】本発明の第六実施形態の押込みジョイントのジョイント内側部分の展開図を示す。
【図８】本発明の第七実施形態の押込みジョイントのジョイント内側部分の展開図を示す。
【図９】本発明の第八実施形態の押込みジョイントのジョイント内側部分の展開図を示す。
【図１０】本発明の第九実施形態の押込みジョイントのジョイント内側部分の展開図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明のそれぞれの場合における等速押込みジョイント２が示されており、等速押込みジョイント２は、外側の各第１および各第２ボール軌道４、５を有する環状ジョイント外側部分３と、内側の各第１および各第２ボール軌道７、８を有するハブ状のジョイント内側部分６と、外側および内側の各第１ボール軌道４、７と外側および内側の各第２ボール軌道５、８のそれぞれから成る軌道の対偶内に案内される各第１および各第２ボール９、１０と、各第１および各第２ボール９、１０を受容する周方向に分配されている各第１および各第２窓１３、１４を有するボールケージ１２とを具備している。
【００２８】
外側および内側の第１ボール軌道４、７から形成されるそれぞれの各第１軌道の各対偶と、外側および内側の第２ボール軌道５、８から形成されるそれぞれの各第２軌道の各対偶は、円周上に交互に分配されるように配置される。各ウェブ２５が、周方向に隣り合う２つの内側の第１および第２ボール軌道７、８の間に形成される。それに対応して、各ウェブ２６が、周方向に隣り合う２つの外側の第１および第２ボール軌道４、５の間に形成される。同時に、２つの第１軌道の対偶とそれによる２つの第１ボール９が、それぞれジョイントのジョイント中間軸Ａに対して互いに周方向に対向して位置している。同様に、２つの第２軌道の対偶とそれによる２つの第２ボール１０が、それぞれジョイント中間軸Ａに対して互いに周方向に対向して位置している。ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、長手方向の軸Ａに平行である第１ボール軌道４、７の各対偶内の各第１ボール９だけがトルクを伝達する一方で、トルクがかかった状態で、ボールケージ１２を制御する軸力が各第２ボール１０にかかる。図に示すように、等速押込みジョイント２は、軸方向に平行な４つの軌道の対偶、および軸交差する４つの軌道の対偶を用いて構成することができ、それぞれの軌道の対偶は円周上に交互に並ぶので、全部で８個のボールを受容する。同様に、ジョイントは、軸方向に平行な３つあるいは５つの軌道の対偶と、それに対応する数の軸交差する軌道の対偶とを具備することもでき、それぞれの軌道の対偶は円周上に交互に並ぶので、全部で６個または１０個のボールを受容する。
【００２９】
ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、外側第１ボール軌道４と内側第１ボール軌道７は、それぞれ軸方向に平行な中心線を有し、すなわち、それらの軌道は均一の奥行きになっている。該第１ボール軌道４、７は、トルク伝達のためだけに作用し、ボールケージ１２を制御する機能を備えていない。外側第２ボール軌道５は、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、それぞれ径方向から見てジョイント中間軸Ａに対して交差角βを作る。対応する反対側の内側第２ボール軌道８は、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、径方向から見てジョイント中間軸Ａに対して同じ角度かつ逆向きの第２交差角βを有する。このように交差する外側および内側の第２ボール軌道５、８が互いに割り当てられ、円周上に分配され、対偶となる。交差している第２ボール軌道５、８は、該軌道に受容される第２ボール１０を制御する機能を確実に果たす。第２ボール１０は、それぞれボールの中心点を第２軌道の対偶の中心線の交差点に合わせて設置される。ジョイントの断面図において、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、２つのトルク伝達用第１ボール９および２つの制御用第２ボール１０は、それぞれ直径に沿って互いに正反対の位置にあることから、第１および第２ボール９、１０が中心に対照的に配置されていることが分かる。この場合、トルク伝達用第１ボール９の直径は、制御用第２ボール１０の直径よりも大きい。これにより、全体として、小さい構造空間に加えて等速押込みジョイント２の高いトルク容量を生み出す。
【００３０】
特に図１（ｃ）から分かるように、図１から図５に示す本発明の等速押込みジョイントでは、ジョイント中間軸Ａに対してある角度をなす第２内側ボール軌道８が、全て互いに同一方向に傾斜（例えば、傾いている、斜めに位置付けられているという意味）している。図示していないジョイント外側部分３の反対側の第２外側ボール軌道５にも同じことが言える。従って、このタイプのクロストラックジョイントは、ジョイント外側部分３およびジョイント内側部分６が、それぞれ二種類のボール軌道しか具備していないことを特徴とする。しかしながら、ジョイント中間軸Ａと交差する２つ以上のボール軌道のグループが、それぞれジョイント外側部分とジョイント内側部分の中に設けられる設計になることも当然考えられる。これについても、さらに以下に論じる。
【００３１】
ジョイント外側部分３は、ボールケージ１２を案内する内側筒状案内面１５を有する。ジョイント内側部分６は、縦断面図に示すように、内側ボール軌道７、８によって遮られる屋根形ガイド面１６を有する。屋根形ガイド面１６は、中央の球面部分と、接線方向に隣接している円錐面部分によって構成される。ジョイント内側部分６は、ガイド面１６を用いてボールケージ１２の内面１７に対して案内される。さらに、図示していないが、回転しながら駆動軸の挿入を固定するための縦方向の歯１９を有する中央開口部１８は、ジョイント内側部分６の上に設けられている。
【００３２】
本発明の等速押込みジョイント２のさまざまな固有の特徴を以下に論じる。
【００３３】
本発明の等速押込みジョイント２は、図１に示すように、著しく大きい半径方向の遊び２２が、トルク伝達用第１ボール９と第１ボール軌道４、７との間よりも、制御用第２ボール１０と外側第２ボール軌道５との間に設けられていることを特徴とする。これにより、一直線に伸びたジョイントの断面において、ジョイント中間軸Ａに対する外側第２ボール軌道５の軌道中心線の半径方向の間隔ＰＣＲａは、ジョイント中間軸Ａに対する内側第２ボール軌道８の軌道中心線の半径方向の間隔ＰＣＲｉより大きく、外側第２ボール軌道５の軌道中心線が、名目上の回転する円の半径に対して半径方向外向きにずれている。この手段により、各第２ボール１０は、外側のボール軌道５に対して固定されず、摩擦力が低減される。
【００３４】
図２は、第二実施形態における本発明の等速回転ジョイント２２を示す。本等速回転ジョイントの設置と機能は、できる限り図１のジョイントに相当する。その範囲において、共通の特徴に関しては上記記載を参照し、同一の構成要素には同じ参照番号が付与される。本実施形態も、制御用第２ボール１０の半径方向の遊びは、トルク伝達用第１ボール９の半径方向の遊びより大きい。図１の実施形態とは対照的に、一直線に伸びたジョイントの断面図から分かるように、ジョイント中間軸Ａに対する外側第２ボール軌道５２の軌道中心線の半径方向の間隔ＰＣＲaは、内側第２ボール軌道８２の軌道中心線とジョイント中間軸Ａとの間の半径方向の間隔ＰＣＲｉより大きく、内側第２ボール軌道８２の軌道中心線は、名目上の回転する円の半径に対して半径方向内向きにずれている。
【００３５】
図３は、第三実施形態における本発明の等速回転ジョイント２３を示しており、その設置と機能は、できる限り図１および図２の上記のジョイントに相当する。従って、共通の特徴に関しては上記記載を参照し、同一の構成要素には同じ参照番号が付与される。本実施形態においても、制御用第２ボール１０の半径方向の遊びは、トルク伝達用第１ボール９の半径方向の遊びよりも大きい。これは、図１と図２の手段を組み合わせることによって実現する。すなわち、外側第２ボール軌道５３の軌道中心線は、名目上の回転する円の半径ＰＣＲｎｏｍに対して半径方向外向きにずらされ、内側第２ボール軌道８３の軌道中心線は、名目上の回転する円の半径ＰＣＲｎｏｍに対して半径方向内向きにずらされるという両方の手段が組み合わされている。
【００３６】
図４に示す実施形態は、第２ボール軌道５、８とボール１０４との間に半径方向の遊びを形成するように制御用第２ボール１０４の直径が縮小されることを特徴とする。該半径方向の遊びは、第１ボール軌道４、７内の第１ボール９の半径方向の遊びよりも大きい。別の方法で示される等速押込みジョイント２４は、図３のジョイントに相当するため、共通の特徴に関しては上記記載を参照する。
【００３７】
図５および図６は、さらなる実施形態における等速押込みジョイント２５とそのボールケージ１２５を示し、以下にまとめて記載する。この場合、図６は、図５のジョイント２５のボールケージ１２５の一部を示し、具体的には、第１ボール９が受容される第１ケージ窓１３と、第２ボール１０が受容される第２ケージ窓１４が示されている。本等速回転ジョイントの設置および機能は、図１のジョイントにできる限り相当する。その範囲内において、共通の特徴に関しては上記記載を参照し、同一の構成要素には同じ参照番号が付与され、変更された構成要素には数字５の下付文字付き参照番号が付与される。図１のジョイントとは対照的に、本実施形態では、制御用第２ボール１０と対応する軌道の対偶５、８との間に、従来の製造上の許容差を超えるはっきりとした半径方向の遊びは設けられない。特に図６から分かるように、第２ボール１０と第２ケージ窓１４との間にそれぞれ形成される第２軸方向の遊び２４は、第１ボール９と第１ケージ窓１３との間に形成される第１軸方向の遊び２３より大きい。また、この構造は、摩擦力を低減する手段を構成し、その結果、等速押込みジョイント２の振動作用が全般的に改善される。
【００３８】
図１から図４の実施形態の１つと本実施形態の組み合わせも可能であることが理解されるであろう。すなわち、著しい（例えば、かなりの、相当な、という意味）半径方向の遊びが、第２ボールと第２ボール軌道の間にそれぞれ設けられる等速押込みジョイントが可能であり、さらに、第２ボールと関連した第２ケージ窓の間に著しい軸方向の遊びを形成する等速押込みジョイントが可能である。
【００３９】
上記に記載された全ての等速押込みジョイントにおいて、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、外側および内側の第１ボール軌道は、ジョイント中間軸と平行である。本明細書に図示されないさらなる実施形態において、ジョイントが一直線に伸びた状態にある場合、外側および内側の第１ボール軌道は、互いに等しく第１角度でジョイント中間軸と交差することが同様に考えられる。該第１角度は、第２ボール軌道とジョイント中間軸で形成される第２角度より小さい。交互に配置された第１ボール軌道は、第１および第２ボール軌道の間に周方向に形成されたウェブが広がるようにし、これがジョイントの強度に有益な効果をもたらす。
【００４０】
全般的に見れば、上記の全ての例示的な実施形態は、制御用第２ボールと関連したボール軌道の間の摩擦力が、特にジョイントが屈曲される場合に低減されるという利点がある。したがって、角度を付けながらトルク伝達する間、第２ボールは開放され、振動が軽減される。これにより、改善されたＮＶＨ作用（騒音、振動、ハーシュネス）を動力伝達系路内にもたらす。
【００４１】
図７から図１０に示すように、本発明の押込みジョイントのさらなる例示的な実施形態を以下に説明する。ここでは、図１（ａ）、２、３、４または５に関連して記載された制御用第２ボール上の摩擦力を低減するための特徴が移行可能である。図７から図１０は、それぞれの場合におけるジョイント内側部分の展開図のみを図示している。押込みジョイントは、特に第２ボールを固定しないこと、および／または第２ボールを開放することに関連して、図１（ａ）、２、３、４または５に示された個々のジョイントの設置および機能にできる限り相当する。その範囲内において、上記記載を参照し、変更された構成要素には、参照番号を１００まで増やすことができる。図７から図１０の全ての押込みジョイントは、トルク伝達する第１ボール軌道１０７、２０７、３０７、４０７が、ジョイント中間軸Ａに対してある角度で傾いているという共通の特徴を持っている。この場合、第１ボール軌道１０７、２０７、３０７、４０７がジョイント中間軸Ａと形成する第１角度α（アルファ）は、第２ボール軌道１０８、２０８、３０８、４０８がジョイント中間軸Ａと形成する第２角度β（ベータ）よりも小さい。個々の構造形式固有の特徴を以下に説明する。
【００４２】
図７に示す押込みジョイントは、第１内側ボール軌道１０７および第２内側ボール軌道１０８が、ジョイント中間軸Ａに対して同一方向に傾斜することを特徴とする。これにより、２つの隣接したボール軌道の間に形成されたウェブ２５が、その隣接したボール軌道の末端で周方向に最大の厚みになるという利点があり、当該末端では、２つの隣接した第１および第２ボール軌道１０７、１０８は、一方が他方の上を通っている。これが高強度を生じさせ、押込みジョイントの耐用年数を延ばす効果がある。内側の第１ボール軌道１０７がジョイント中間軸Ａと交差する角度αと、図示していない外側の第１ボール軌道がジョイント中間軸Ａと交差する角度は同じであり、かつ反対方向に向けられている。
【００４３】
上記の例示的な実施形態とは対称的に、図８に示す押込みジョイントでは、ここでは図示されていない外側第１ボール軌道と外側第２ボール軌道、さらに内側第１ボール軌道２０７と内側第２ボール軌道２０８が、それぞれ反対方向に傾斜する。この場合、図８においても、外側および内側の第１ボール軌道２０７がジョイント中間軸Ａと交差する第１角度αは、外側および内側の第２ボール軌道２０８がジョイント中間軸Ａと交差する第２角度βよりもそれぞれ小さいことは事実である。
【００４４】
図９および図１０の押込みジョイントにおける固有の特徴は、トルク伝達する外側および内側の第１ボール軌道のグループが、２つのサブグループをそれぞれ備えていることである。具体的には、内側の第１ボール軌道３０７’、４０７’の第１サブグループは、内側の第１ボール軌道３０７”、４０７”の第２サブグループに対して反対方向に向けられている。この場合、第１グループの内側の第１ボール軌道３０７’、４０７’がジョイント中間軸Ａと交差する第１角度α’は、第２グループの内側の第１ボール軌道３０７”、４０７”がジョイント中間軸Ａと交差する第１角度α”と同じ角度であり、かつ反対方向に向けられている。ここでは図示していない対応するジョイント外側部分の外側のボール軌道にも同じことが言える。
【００４５】
図９の例示的な実施形態では、第１サブグループの内側の第１ボール軌道３０７’および第２サブグループの内側の第１ボール軌道４０７”は、円周上に交互に配置される。また、これと同様に、図示されていない第１サブグループの外側の第１ボール軌道および第２サブグループの外側の第１ボール軌道も円周上に交互に配置される。
【００４６】
対照的に、図１０の例示的な実施形態では、第１サブグループの周方向に近接したそれぞれ２つの内側の第１ボール軌道４０７’と、第２サブグループの周方向に近接したそれぞれ２つの内側の第１ボール軌道４０７”は同一方向である。すなわち、展開図から分かるように、２つのそれぞれのボール軌道は、互いに平行になっている。内側の第１ボール軌道４０７’、４０７”の反対側にあり、かつ該軌道と交差しているジョイント外側部分の外側の第１ボール軌道にも同じことが言える。
【符号の説明】
【００４７】
２  等速押込みジョイント
３  ジョイント外側部分
４  第１ボール軌道
５  第２ボール軌道
６  ジョイント内側部分
７  第１ボール軌道
８  第２ボール軌道
９  第１ボール
１０  第２ボール
１２  ボールケージ
１３  第１ケージ窓
１４  第２ケージ窓
１５  内面
１６  外面
１７  内面
１８  開口部
１９  縦方向の歯
２１  第１半径方向の遊び
２２  第２半径方向の遊び
２３  第１軸方向の遊び
２４  第２軸方向の遊び
２５  ウェブ
２６  ウェブ
ＰＣＲ  回転する円の半径
Ａ  ジョイント中間軸
α  角度（アルファ）
β  角度（ベータ）
【図１ａ）】
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【図１ｂ）】
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【図１ｃ）】
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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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【国際調査報告】
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