JP2019095015A - 等速自在継手 - Google Patents

Abstract

【課題】トルク入力時において内部で発生する摺動抵抗を低減できる等速自在継手を提供する。【解決手段】第１の溝対２８に介在されるボール１６ａ、および、第２の溝対３０に介在されるボール１６ａは、その直径Ｄ１が、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きく形成されているため、アイドル運転時などの低トルク域では、ボール１６ａを介してトルク伝達が行われ、ボール１６ｂによるトルク伝達が抑制される。従って、トルク伝達されるボール１６の数が少なくなることから、ボール１６とアウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４との間の摺動抵抗を低減できる。【選択図】図２

Description

本発明は、等速自在継手内で発生する摺動抵抗の低減に関する。

内周面に複数個の外側トラック溝が形成されているカップ状の外側継手部材と、外周面に複数個の内側トラック溝が形成されている内側継手部材と、前記外側継手部材の前記外側トラック溝と前記内側継手部材の前記内側トラック溝との間に介在されている複数個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に介在され、前記トルク伝達ボールを保持するポケットを有する環状のケージとを、備える等速自在継手が知られている。特許文献１に記載の等速ジョイント（等速自在継手）がそれである。

特許文献１の等速ジョイントにあっては、外側継手部材の開口部から開口部と反対側に向かって解放されるように形成される解放角と、外側継手部材の開口部と反対側からその開口部に向かって解放されるように形成される解放角とを、周方向で交互に形成することで、トルク入力時のボールの押し出し力の方向を、隣り合うボール毎に交互に異ならせる技術が開示されている。特許文献１の等速ジョイントのように構成されることで、トルク入力時のボールの押し出し力の方向が、隣り合うボール毎に異なる反転するため、トルク入力時にボールを介してケージにかかる力（荷重）が低減される。従って、ケージの内周面と内側継手部材の外周面との間の摺動抵抗の低減、および、ケージの外周面と外側継手部材の内周面との間の摺動抵抗の低減が可能となる。

特開２００４−１６９９１５号公報 特開２０１３−１３３９１８号公報

ところで、トルク入力時は、上述したケージと外側継手部材および内側継手部材との間の摺動抵抗だけでなく、トルク伝達ボールと外側トラック溝との間、および、トルク伝達ボールと内側トラック溝との間でも摺動抵抗が発生する。また、例えばアイドル運転時において、等速ジョイント内の摺動抵抗に起因するアイドル振動が発生することが知られており、この振動を抑制するためには、トルク伝達ボールと外側トラック溝との間、および、トルク伝達ボールと内側トラック溝との間で発生する摺動抵抗についても低減する必要がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トルク入力時において内部で発生する摺動抵抗を低減できる等速自在継手を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）内周面に複数個の外側トラック溝が形成されているカップ状の外側継手部材と、外周面に複数個の内側トラック溝が形成されている内側継手部材と、前記外側継手部材の前記外側トラック溝と前記内側継手部材の前記内側トラック溝との間に介在されている複数個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に介在され、前記トルク伝達ボールを保持するポケットを有する環状のケージとを、備える等速自在継手であって、（ｂ）前記外側トラック溝の溝底線と前記トルク伝達ボールとの接触点における接線と、前記内側トラック溝の溝底線と前記トルク伝達ボールとの接触点における接線との間の角度である解放角は、前記外側継手部材のカップ底部側から前記外側継手部材のカップ開口部側に向かって前記接線の間の間隔が広くなる第１解放角と、前記外側継手部材の前記カップ開口部側から前記カップ底部側に向かって前記接線の間の間隔が広くなる第２解放角とからなり、（ｃ）前記第１解放角を形成する前記外側トラック溝および前記内側トラック溝からなる第１の溝対と、前記第２解放角を形成する前記外側トラック溝および前記内側トラック溝からなる第２の溝対とが、周方向で交互に配置され、（ｄ）前記第１の溝対に介在される前記トルク伝達ボールの少なくとも１つ、および、前記第２の溝対に介在される前記トルク伝達ボールの少なくとも１つは、前記トルク伝達ボールの直径が、他のトルク伝達ボールの直径よりも大きく形成されており、（ｅ）前記第１の溝対に介在され、前記他のトルク伝達ボールよりも直径の大きい前記トルク伝達ボールの個数と、前記第２の溝対に介在され、前記他のトルク伝達ボールよりも直径の大きい前記トルク伝達ボールの個数とが、同じであることを特徴とする。

また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の等速自在継手において、前記トルク伝達ボールの総数が偶数個に設定され、周方向で互いに向かい合う位置に配置されている、前記第１の溝対および前記第２の溝対にそれぞれ介在される前記トルク伝達ボールの直径が、前記他のトルク伝達ボールの直径よりも大きいことを特徴とする。

また、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の等速自在継手において、前記他のトルク伝達ボールよりも直径の大きい前記トルク伝達ボールの直径は、アイドル運転時において前記他のトルク伝達ボールよりも直径が大きくなる値に設定されていることを特徴とする。

第１発明の等速自在継手によれば、第１の溝対に介在される前記トルク伝達ボールの少なくとも１つ、および、第２の溝対に介在されるトルク伝達ボールの少なくとも１つは、その直径が、他のトルク伝達ボールの直径よりも大きく形成されているため、アイドル運転時などの低トルク域では、他のトルク伝達ボールよりも直径の大きいトルク伝達ボールを介してトルク伝達が行われ、他のトルク伝達ボールによるトルク伝達が抑制される。従って、トルク伝達されるトルク伝達ボールの数が少なくなることから、トルク伝達ボールと外側トラック溝および内側トラック溝との間での摺動抵抗を低減できる。

また、トルク入力時において、第１の溝対に介在されてトルク伝達されるトルク伝達ボールの個数と、第２の溝対に介在されてトルク伝達されるトルク伝達ボールの個数が同じであるため、これらのトルク伝達ボールで発生する押し出し力が互いに打ち消し合い、トルク伝達ボールを介してケージに作用する力が大幅に低減される。よって、ケージの内周面と内側継手部材の外周面との間の摺動抵抗、および、ケージの外周面と外側継手部材の内周面との間の摺動抵抗についても低減されることから、等速自在継手内で発生する摺動抵抗が一層低減され、等速自在継手内の摺動抵抗に起因する振動を低減することができる。

また、第２発明の等速自在継手によれば、トルク伝達ボールの総数が偶数個に設定され、周方向で互いに向かい合う位置に配置されている、第１の溝対および第２の溝対にそれぞれ介在されるトルク伝達ボールの直径が、他のトルク伝達ボールの直径よりも大きいため、トルク入力時は、第１の溝対に介在されるトルク伝達ボールの押し出し力と、第２の溝対に介在されるトルク伝達ボールの押し出し力とが打ち消し合うことで、ケージにかかる力が低減される。従って、ケージと外側継手部材および内側継手部材との接触部で発生する摺動抵抗が低減される。

また、第３発明の等速自在継手によれば、直径の大きいトルク伝達ボールの直径は、アイドル運転時において他のトルク伝達ボールよりも直径が大きくなる値に設定されているため、アイドル運転時は、直径の大きいトルク伝達ボールによってトルク伝達されることとなる。従って、アイドル運転時にトルク伝達されるトルク伝達ボールの個数が少なくなるので、アイドル運転時の摺動抵抗が低減され、アイドル運転時の摺動抵抗に起因する振動が抑制される。また、通常走行時などアイドル運転時よりもトルクが大きくなると、直径の大きいトルク伝達ボールが弾性変形することで、他のトルク伝達ボールによってもトルク伝達される。これより、トルクが増加すると残りのトルク伝達ボールによってもトルク伝達されるため、従来の等速自在継手と同様のトルク伝達が可能となる。

本発明の一実施例である車両の等速ジョイントの内部構造を示す組立部である。 図１の等速ジョイントを矢印Ａ方向から見た矢視図である。 図２の等速ジョイントのＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例である車両の等速ジョイント１０の内部構造を示す組立図（斜視図）である。等速ジョイント１０は、２つの回転軸の間に設けられ、これら２つの回転軸のなす角度（交差角）が変化した場合であっても、これら回転軸間で回転を伝達する、よく知られた等速自在継手である。なお、等速ジョイント１０が、本発明の等速自在継手に対応している。

等速ジョイント１０は、アウターレース１２と、アウターレース１２の内周側に配置されるインナーレース１４と、アウターレース１２とインナーレース１４との間に介挿されている６個のボール１６と、これら６個のボール１６をアウターレース１２の後述するアウタトラック溝２２およびインナーレース１４の後述するインナートラック溝２４から脱落不能に保持するケージ１８とを、含んで構成されている。なお、アウターレース１２が、本発明の外側継手部材に対応し、インナーレース１４が、本発明の内側継手部材に対応し、ボール１６が、本発明のトルク伝達ボールに対応している。

アウターレース１２は、アウターレース１２に連結されている回転軸２０とともに回転軸線ＣＬ１（以下、軸線ＣＬ１）回りに回転可能に配置され、軸線ＣＬ１方向の一端が開口するカップ状に形成されている。また、アウターレース１２の軸線ＣＬ１方向において開口部と反対側（以下、カップ底部側という）には、回転軸２０が連結されている。アウターレース１２のカップ状の部位の内周面には、ボール１６と同じ６個のアウタートラック溝２２が周方向で等角度間隔に形成されている。なお、アウタートラック溝２２が、本発明の外側トラック溝に対応している。

インナーレース１４は、環状形状を有し、アウターレース１２のカップ状の部位の内部側に配置されている。インナーレース１４は、その中心に位置する回転軸線ＣＬ２（以下、軸線ＣＬ２）回りに回転可能とされている。インナーレース１４の外周面には、ボール１６と同じ６個のインナートラック溝２４が、周方向で等角度間隔で形成されている。また、インナーレース１４の内周面には、図示しない回転軸とスプライン嵌合するためのスプライン歯が形成されている。なお、インナートラック溝２４が、本発明の内側トラック溝に対応している。

ボール１６は、金属材料からなり球形状に形成されている。ボール１６は、回転軸２０の径方向において、アウターレース１２のアウタートラック溝２２とインナーレース１４のインナートラック溝２４との間に介在されている。ボール１６は、アウタボール溝２２およびインナボール溝２４の溝形状に沿って揺動可能（転動可能）とされている。

例えば、インナーレース１４からトルクが入力されると、そのトルクが、インナーレース１４から各ボール１６を介してアウターレース１２に伝達される。このとき、ボール１６が、インナーレース１４のインナートラック溝２４と係合するとともに、アウターレース１２のアウタートラック溝２２と係合することから、インナーレース１４、ボール１６、およびアウターレース１２が一体的に回転する。また、ボール１６は、等速ジョイント１０の交差角に応じて、アウタボール溝２２およびインナボール溝２４の形状に沿って軸線ＣＬ１方向に揺動（転動）し、等速ジョイント１０が一回転すると元位置に復帰する。

ケージ１８は、円環形状に形成され、内周面および外周面が何れも滑らかな曲面状に形成されている。ケージ１８は、回転軸２０の径方向において、アウターレース１２とインナーレース１４との間に介在されている。ケージ１８には、ボール１６を脱落不能に保持するためのポケット２６が、周方向で等角度間隔に６箇所形成されている。ポケット２６は、ケージ１８の内周面と外周面との間を貫通する貫通穴であり、径方向外側から見るとケージ１８の周方向に沿って長手状に伸びる矩形に形成されている。このポケット２６内にボール１６がそれぞれ収容されている。従って、各ボール１６は、ケージ１８によって、周方向で等角度間隔となる位置に常時保持される。

図２は、等速ジョイント１０を図１の矢印Ａ方向から見た図、すなわち等速ジョイント１０を軸線ＣＬ１方向でアウターレース１２の開口部側から見た図に対応している。また、図３は、図２の等速ジョイント１０のＢ−Ｂ断面図である。なお、図３にあっては、アウターレース１２の回転軸線ＣＬ１とインナーレース１４の回転軸線ＣＬ２とが同軸上にある状態を示している。以下、特に区別しない場合には、軸線ＣＬ１、ＣＬ２を軸線ＣＬと記載する。また、図２、３に示すように、ボール１６は、直径の異なるボール１６ａおよびボール１６ｂの２種類のボールから構成されているが、特に区別しない場合には、ボール１６と記載する。同様に、図２、３に示すように、アウタートラック溝２２は、形状の異なる第１アウタートラック溝２２ａおよび第２アウタートラック溝２２ｂから構成され、インナートラック溝２４は、形状の異なる第１インナートラック溝２４ａおよび第２インナートラック溝２４ｂから構成されているが、特に区別しない場合には、アウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４とそれぞれ記載する。

図２に示すように、アウタートラック溝２２は、溝形状の異なる、第１アウタートラック溝２２ａおよび第２アウタートラック溝２２ｂから構成されている。また、インナートラック溝２４は、溝形状の異なる、第１インナートラック溝２４ａおよび第２インナートラック溝２４ｂから構成されている。第１アウタートラック溝２２ａと第１インナートラック溝２４ａとが周方向で同じ位置に配置されることで、ボール１６を収容する第１の溝対２８が構成される。すなわち、第１の溝対２８は、第１アウタートラック溝２２ａおよび第１インナートラック溝２４ａから構成される。また、第２アウタートラック溝２２ｂと第２インナートラック溝２４ｂとが周方向で同じ位置に配置されることで、ボール１６を収容する第２の溝対３０が構成される。すなわち、第２の溝対３０は、第２アウタートラック溝２２ｂおよび第２インナートラック溝２４ｂから構成される。

以下、アウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４の形状について説明する。

図３の軸線ＣＬよりも上側は、第１の溝対２８を形成する第１アウタートラック溝２２ａおよび第１インナートラック溝２４ａを示している。第１の溝対２８において、第１アウタートラック溝２２ａの溝底線Ｍ１とボール１６との接触点Ｓ１における接線Ｌ１と、第１インナートラック溝２４ａの溝底線Ｍ２とボール１６との接触点Ｓ２における接線Ｌ２との、交点Ｘ１を頂点とする接線Ｌ１と接線Ｌ２との間に、第１解放角αが形成されている。第１解放角αは、軸線ＣＬ方向でアウターレース１２の開口部と反対側に位置するカップ底部側から開口部側に向かって、接線Ｌ１と接線Ｌ２との間の間隔が広くなっている。このような解放角αは、アウターレース１２のカップ底部側から開口部側に向かって解放されていると称される。なお、溝底線Ｍ１は、第１アウタートラック溝２２ａのうち、軸線ＣＬとの直線距離が最も短い点を結ぶ線、すなわち断面がＵ字状に形成される第１アウタートラック溝２２ａの中央部を結ぶ線に対応している。また、第１インナートラック２４ａの溝底線Ｍ２、および後述する第２アウタートラック溝２２ｂの溝底線Ｍ３および第２インナートラック溝２４ｂのＭ４についても同様に定義される。

上記解放角αを形成する一対の第１アウタートラック溝２２ａおよび第１インナートラック溝２４ａの間に介在されるボール１６にトルクが入力されると、ボール１６には、第１アウタートラック溝２２ａおよび第１インナートラック溝２４ａのくさび効果によって、軸線ＣＬ方向でアウターレース１２の開口部方向に作用する押し出し力Ｆ１が作用する。この押し出し力Ｆ１は、ボール１６とケージ１８のポケット２６との接触点を介してケージ１８にも作用する。

図３の軸線ＣＬよりも下側は、第２の溝対３０を形成する第２アウタートラック溝２２ｂおよび第２インナートラック溝２４ｂを示している。第２の溝対３０において、第２アウタートラック溝２２ｂの溝底線Ｍ３とボール１６との接触点Ｓ３における接線Ｌ３と、第２インナートラック溝２４ｂの溝底線Ｍ４とボール１６との接触点Ｓ４における接線Ｌ４との、交点Ｘ２を頂点とする接線Ｌ３と接線Ｌ４との間に、第２解放角βが形成されている。第２解放角βは、軸線ＣＬ方向でアウターレース１２の開口部側からカップ底部側に向かって、接線Ｌ３と接線Ｌ４との間の間隔が広くなっている。このような、解放角βは、アウターレース１２の開口部側からカップ底部側に向かって解放されていると称される。

上記解放角βを形成する一対の第２アウタートラック溝２２ｂおよび第２インナートラック溝２４ｂの間に介在されるボール１６にトルクが入力されると、ボール１６には、第２アウタートラック溝２２ｂおよび第２インナートラック溝２４ｂのくさび効果によって、軸線ＣＬ方向でアウターレース１２のカップ底部方向に作用する押し出し力Ｆ２が作用する。すなわち、押し出し力Ｆ１とは軸線ＣＬ方向で反対方向に作用する押し出し力Ｆ２が発生する。この押し出し力Ｆ２は、ボール１６とケージ１８のポケット２６との接触点を介してケージ１８にも作用する。上記のように、本実施例の解放角は、第１解放角αと第２解放角βからなる。

図２に示すように、第１アウタートラック溝２２ａおよび第１インナートラック溝２４ａからなる第１の溝対２８と、第２アウタートラック溝２２ｂおよび第２インナートラック溝２４ｂからなる第２の溝対３０とは、周方向で交互に配置されている。また、アウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４は、それぞれ６個形成されているため、第１の溝対２８と第２の溝対３０とは周方向で互いに向かい合う位置に配置される。すなわち、第１の溝対２８に対して、軸線ＣＬを中心にして対称な位置に、第２の溝対３０が配置されている。

上記のように構成されることで、等速ジョイント１０にトルクが入力されると、第１解放角αを形成する第１の溝対２８に介在されているボール１６で発生する押し出し力Ｆ１と、第２解放角βを形成する第２の溝対３０に介在されているボール１６で発生する押し出し力Ｆ２とが、互いに打ち消し合うことから、ケージ１８に作用する軸線ＣＬ方向の力（荷重）が大幅に低減される。

このように、ケージ１８に作用する力が低減されることで、ケージ１８の外周面とアウターレース１２の内周面との接触部での摺動抵抗、および、ケージの内周面とインナーレース１４の外周面との接触部での摺動抵抗が大幅に低減される。

ところで、等速ジョイント１０にあっては、トルク入力時において、ボール１６とアウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４との間、並びにボール１６とケージ１８のポケット２６との間でも接触しており、これらの接触部間でも摺動抵抗が発生する。特に、ボール１６とアウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４との間で発生する摺動抵抗が大きい。ここで、エンジンのアイドル運転中は、等速ジョイント１０が低トルクかつ無回転の状態となるが、このとき等速ジョイント１０内の摺動抵抗に起因する振動（アイドル振動）が発生することが知られている。この振動を低減するため、１６とアウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４との間の摺動抵抗を低減する必要がある。

このボール１６とアウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４との間の摺動抵抗を低減するため、ボール１６が、直径の異なるボール１６ａおよびボール１６ｂの２種類のボールから構成されている。具体的には、６個のボール１６のうち２個のボール１６ａの直径Ｄ１が、他の４個のボール１６ｂの直径Ｄ２に比べて大きくされている（Ｄ１＞Ｄ２）。詳細には、ボール１６ａの直径Ｄ１が、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍ程度大きくされている。本実施例では、第１の溝対２８に介在される３個のボール１６のうち１個のボール１６ａが、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きい直径Ｄ１に設定され、その第１の溝対２８に対して周方向で互いに向かい合う位置に配置されている第２の溝対３０に介在されるボール１６ａが、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きい直径Ｄ１に設定されている。よって、第１の溝対２８に介在される直径Ｄ１を有するボール１６ａの個数と、第２の溝対３０に介在される直径Ｄ１を有するボール１６ａの個数とが、同じ数となっている。

上記のように、ボール１６ａの直径Ｄ１が、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きいことから、アイドル運転時などの低トルク領域では、ボール１６ａのみでトルク伝達されることとなり、４個のボール１６ｂにはトルク伝達されない。従って、４個のボール１６ｂとそのボール１６と接触する溝（アウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４）との間での摩擦力をゼロまたは略ゼロ程度まで大幅に低減することが可能となる。すなわち、ボール１６とそのボールと接触する溝との間で摺動抵抗が発生するボール１６の数を、実質的に６個から２個に減らすことができる。よって、等速ジョイント１０内での摺動抵抗が低減される。

このとき、周方向で互いに向かい合う一対のボール１６ａによってトルク伝達されるが、図３に示すように、一対のボール１６ａの一方は、第１の溝対２８を構成する第１アウタートラック溝２２ａと第１インナートラック溝２４ａとの間に介在され、ボール１６ａの他方は、第２の溝対３０を構成する第２アウタートラック溝２２ｂと第２インナートラック溝２４ｂとの間に介在されているため、一対のボール１６ａの一方ではスラスト力Ｆ１が発生し、一対のボール１６ａの他方ではスラスト力Ｆ２が発生する。従って、アイドル運転時であってもスラスト力Ｆ１、Ｆ２が互いに打ち消し合うことで、ケージ１８に作用する軸線ＣＬ方向の力が低減されるため、ケージ１８とアウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４との間の摺動抵抗も低減される。

また、通常走行時では、アイドル運転時に比べてトルクが増加することでボール１６ａにかかる力が増加するため、ボール１６ａが弾性変形することで、ボール１６ａに加えて残りの４つのボール１６ｂによってもトルク伝達される。このように、トルクが増加すると６個のボール１６によってトルク伝達されることから、トルクが増加しても等速ジョイント１０によるトルク伝達が可能となる。よって、トルクが増加した場合には、従来の等速ジョイントと同じように作動するため、等速ジョイント１０の信頼性を確保できる。

上述したように、ボール１６ａの直径Ｄ１は、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍだけ大きいが、このボール１６ａの直径Ｄ１は、予め実験的または設計的に設定され、例えばアイドル運転時においてボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きい状態で維持され、且つ、アイドル運転時に入力されるトルクよりもトルクが大きくなると、ボール１６ａが弾性変形することで、ボール１６ｂと同じ直径Ｄ２となる値に設定されている。すなわち、アイドル運転時に入力されるトルクに対するボール１６ａの変形量を吸収できる程度に、ボール１６ａの直径Ｄ１が、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きくされている。従って、アイドル運転中は、ボール１６ａのみでトルク伝達されることとなり、アイドル運転時に入力されるトルクを越えると、ボール１６ｂによってもトルク伝達される。よって、アイドル運転時にトルク伝達されるボール１６の数が少なくなり、等速ジョイント１０内の摺動抵抗が低減されるため、アイドル運転時の振動が低減される。

上述のように、本実施例によれば、第１の溝対２８に介在されるボール１６ａ、および、第２の溝対３０に介在されるボール１６ａは、その直径Ｄ１が、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きく形成されているため、アイドル運転時などの低トルク域では、ボール１６ａを介してトルク伝達が行われ、ボール１６ｂによるトルク伝達が抑制される。従って、トルク伝達されるボール１６の数が少なくなることから、ボール１６とアウタートラック溝２２およびインナートラック溝２４との間の摺動抵抗を低減できる。

また、トルク入力時において、第１の溝対２８に介在されてトルク伝達されるボール１６ａの個数と、第２の溝対３０に介在されてトルク伝達されるボール１６ａの個数が同じであるため、これらのボール１６ａで発生する押し出し力Ｆ１、Ｆ２が互いに打ち消し合い、ボール１６ａを介してケージ１８に作用する力が大幅に低減される。よって、ケージ１８の内周面とインナーレース１４の外周面との間の摺動抵抗、および、ケージ１８の外周面とアウターレース１２の内周面との間の摺動抵抗についても低減されることから、等速ジョイント１０内で発生する摺動抵抗が一層低減され、等速ジョイント１０内の摺動抵抗に起因する振動を低減することができる。また、摺動部で発生する発熱についても低減される。

また、ボール１６の総数が偶数個である６個に設定され、周方向で互いに向かい合う位置に配置されている、第１の溝対２８および第２の溝対３０にそれぞれ介在されるボール１６ａの直径Ｄ１が、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きいため、トルク入力時は、第１の溝対２８に介在されるボール１６ａの押し出し力Ｆ１と、第２の溝対３０に介在されるボール１６ａの押し出し力Ｆ２とが打ち消し合うことで、ケージ１８にかかる力が低減される。従って、ケージ１８とアウターレース１２およびインナーレース１４との接触部で発生する摺動抵抗が低減される。

また、ボール１６ａの直径Ｄ１は、アイドル運転時においてボール１６ｂよりも直径が大きくなる値に設定されているため、アイドル運転時は、ボール１６ａによってトルク伝達されることとなる。従って、アイドル運転時にトルク伝達されるボール１６の個数が少なくなるので、アイドル運転時の摺動抵抗が低減され、アイドル運転時の摺動抵抗に起因する振動が抑制される。また、通常走行時などアイドル運転時よりも入力されるトルクが大きくなると、ボール１６ａが弾性変形することで、ボール１６ｂによってもトルク伝達される。これより、トルクが増加するとボール１６ｂによってもトルク伝達されるため、従来の等速ジョイントと同様のトルク伝達が可能となる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、ボール１６の個数が６個であったが、必ずしもこれに限定されない。ボール１６の個数が４個あるいは８個など適宜変更されても構わない。また、本発明は、ボール１６の個数が５個などの奇数個であっても適用することができる。なお、ボール１６の数が奇数個の場合には偶数個に比べて、トルク入力時においてケージ１８に作用する力（荷重）が大きくなるため、ボール１６の数は偶数個が望ましい。

また、前述の実施例では、周方向で互いに向かい合うボール１６ａが残りのボール１６ｂよりも直径Ｄ１が大きくされているが、必ずしも周方向で互いに向かい合うボール１６ａに限定されない。例えば、周方向で隣合うボール１６の直径が他のボール１６よりも大きくされても構わない。

また、前述の実施例では、６個のボール１６のうち２個のボール１６ａが、残りのボール１６ｂよりも直径Ｄ１が大きくされていたが、必ずしも２個のボール１６ａに限定されない。例えば４個のボール１６の直径が大きくされても構わない。この場合には、例えばアイドル運転時に４個のボール１６でトルク伝達されることになるが、６個のボール１６でトルク伝達される場合に比べるとトルク伝達されるボール１６の数が少なくなるので、本発明の効果が得られる。要は、第１の溝対２８に介在され、ボール１６ｂよりも直径の大きいボール１６ａの個数と、第２の溝対３０に介在され、ボール１６ｂよりも直径の大きいボール１６ａの個数が同じに設定されていれば、本発明の効果を得ることができる。

また、前述の実施例では、ボール１６ａの直径Ｄ１が、ボール１６ｂの直径Ｄ２よりも０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍ程度大きくされているとしたが、この数値は本実施例における一態様であって、適宜変更される。すなわち、例えばアイドル運転時においてボール１６ｂの直径Ｄ２よりも大きくなり、且つ、アイドル運転時に入力されるトルクよりもトルクが大きくなると、ボール１６ａが弾性変形することで、ボール１６ｂと同じ直径Ｄ２となる値であれば構わない。また、必ずしもアイドル運転時に入力されるトルクに基づいた値に限定されず、問題となる振動が発生するトルクに基づいて、ボール１６ａの直径Ｄ１が設定されても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：等速ジョイント（等速自在継手）
１２：アウターレース（外側継手部材）
１４：インナーレース（内側継手部材）
１６、１６ａ、１６ｂ：ボール（トルク伝達ボール）
１８：ケージ
２２、２２ａ、２２ｂ：アウタートラック溝（外側トラック溝）
２４、２４ａ、２４ｂ：インナートラック溝（内側トラック溝）
２６：ポケット
２８：第１の溝対
３０：第２の溝対
α：第１解放角
β：第２解放角

Claims (3)

1. 内周面に複数個の外側トラック溝が形成されているカップ状の外側継手部材と、外周面に複数個の内側トラック溝が形成されている内側継手部材と、前記外側継手部材の前記外側トラック溝と前記内側継手部材の前記内側トラック溝との間に介在されている複数個のトルク伝達ボールと、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に介在され、前記トルク伝達ボールを保持するポケットを有する環状のケージとを、備える等速自在継手であって、
   前記外側トラック溝の溝底線と前記トルク伝達ボールとの接触点における接線と、前記内側トラック溝の溝底線と前記トルク伝達ボールとの接触点における接線との間の角度である解放角は、前記外側継手部材のカップ底部側から前記外側継手部材のカップ開口部側に向かって前記接線の間の間隔が広くなる第１解放角と、前記外側継手部材の前記カップ開口部側から前記カップ底部側に向かって前記接線の間の間隔が広くなる第２解放角とからなり、
   前記第１解放角を形成する前記外側トラック溝および前記内側トラック溝からなる第１の溝対と、前記第２解放角を形成する前記外側トラック溝および前記内側トラック溝からなる第２の溝対とが、周方向で交互に配置され、
   前記第１の溝対に介在される前記トルク伝達ボールの少なくとも１つ、および、前記第２の溝対に介在される前記トルク伝達ボールの少なくとも１つは、前記トルク伝達ボールの直径が、他のトルク伝達ボールの直径よりも大きく形成されており、
   前記第１の溝対に介在され、前記他のトルク伝達ボールよりも直径の大きい前記トルク伝達ボールの個数と、前記第２の溝対に介在され、前記他のトルク伝達ボールよりも直径の大きい前記トルク伝達ボールの個数とが、同じである
   ことを特徴とする等速自在継手。
2. 前記トルク伝達ボールの総数が偶数個に設定され、
   周方向で互いに向かい合う位置に配置されている、前記第１の溝対および前記第２の溝対にそれぞれ介在される前記トルク伝達ボールの直径が、前記他のトルク伝達ボールの直径よりも大きいことを特徴とする請求項１の等速自在継手。
3. 前記他のトルク伝達ボールよりも直径の大きい前記トルク伝達ボールの直径は、アイドル運転時において前記他のトルク伝達ボールよりも直径が大きくなる値に設定されていることを特徴とする請求項１または２の等速自在継手。

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