JP2002372066A - Birfield type constant velocity joint - Google Patents
Birfield type constant velocity jointInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バーフィールド型
等速ジョイントの改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a barfield type constant velocity joint.
【0002】[0002]
【従来の技術】軸心が交差する駆動軸及び被駆動軸を結
合し回転力を伝える機能を有し、車両等に用いられるジ
ョイントの一種として、いかなるジョイント角度におい
ても駆動軸と被駆動軸との間の回転角速度差が無く、等
角速度で回転を伝達する等速ジョイントが知られてい
る。この等速ジョイントの一形態として、バーフィール
ド型等速ジョイントがあり、これは、ボール転動溝をそ
れぞれ有するインナーレース及びアウターレースと、そ
のボール転動溝内に嵌め入れられた複数のボールと、そ
のインナーレースの外周面及びそのアウターレースの内
周面の間に介在させられてそのボールを保持する為の窓
部が貫通して形成された環状のケージを備え構成されて
おり、前記インナーレース及びアウターレースの転動溝
に嵌め入れられた複数のボールを介して、駆動軸側から
のトルクが被駆動軸側に伝達される。ここで、前記ケー
ジが、その複数のボールを、駆動軸と被駆動軸とが成す
角の補角を二等分する面上に常に維持することにより、
動力の等速伝達が可能とされている。2. Description of the Related Art A drive shaft and a driven shaft whose axes intersect each other have a function of transmitting a rotational force by connecting the driven shaft and the driven shaft. As a kind of joint used in a vehicle or the like, a drive shaft and a driven shaft can be connected at any joint angle. A constant velocity joint that transmits rotation at a constant angular velocity without a rotational angular velocity difference between the two is known. As one form of this constant velocity joint, there is a bar field type constant velocity joint, which includes an inner race and an outer race each having a ball rolling groove, and a plurality of balls fitted into the ball rolling grooves. A ring-shaped cage formed between the outer peripheral surface of the inner race and the inner peripheral surface of the outer race, and formed with a window portion for holding the ball therethrough. Torque from the drive shaft side is transmitted to the driven shaft side via a plurality of balls fitted into the rolling grooves of the race and the outer race. Here, the cage always maintains the plurality of balls on a plane bisecting the supplementary angle of the angle formed between the drive shaft and the driven shaft,
It is possible to transmit power at a constant speed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようなバーフィー
ルド型等速ジョイントにおいては上述の通り、複数のボ
ールが、インナーレース及びアウターレースのボール転
動溝を転動することにより、動力の等速伝達を可能にし
ているわけであるが、このときの転動条件が”ころがり
−すべり”の低速高面圧条件であり、元来、油膜が形成
されにくい環境である為、摩擦による発熱を生じ、イン
ナーレース、アウターレース及びボールのフレーキン
グ、すなわち金属がフレーク状に剥離する現象、が起こ
りやすいことが問題とされていた。これに加えて、近年
の車両の高出力化、高性能化に伴い、等速ジョイントの
使用環境は益々厳しくなる傾向にあり、そのような環境
下でも問題なく使用し得るバーフィールド型等速ジョイ
ントの開発が期待されていた。As described above, in such a bar-field type constant velocity joint, a plurality of balls roll in the ball rolling grooves of the inner race and the outer race, so that a constant velocity of power is obtained. Although the transmission is possible, the rolling condition at this time is the condition of low speed and high surface pressure of "rolling-slip", and it is originally an environment where an oil film is difficult to be formed. It has been a problem that flaking of the inner race, the outer race, and the ball, that is, the phenomenon that the metal peels in a flake form, is likely to occur. In addition, the use environment of constant velocity joints tends to be increasingly severe with the recent increase in output and performance of vehicles, and a barfield type constant velocity joint that can be used without problems even in such an environment. The development of was expected.
【0004】これに対し、例えば、特開平12−460
61号公報、特開平12−145804号公報に示され
るように、バーフィールド型等速ジョイントの最も負荷
が与えられる部分、すなわちアウターレース及びインナ
ーレースの両方又は一方のボール転動溝表面に、ショッ
トブラスト処理により所定の表面粗さとした後に、固体
潤滑被膜を形成させたバーフィールド型等速ジョイント
が提案されている。On the other hand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 61 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-145804, a shot is applied to a portion of a barfield type constant velocity joint to which the most load is applied, that is, both or one of the outer race and inner race ball rolling grooves. A barfield type constant velocity joint in which a solid lubricating film is formed after a predetermined surface roughness is obtained by blasting has been proposed.
【0005】しかしながら、昨今の高出力化、高性能化
を続ける車両に求められるボール転動面の高pV値(圧
力と平均滑り速度の積)すなわち高面圧且つ低速度下に
おいては固体潤滑被膜の耐久性が十分でなく、長期間の
潤滑効果は期待できない為、バーフィールド型等速ジョ
イントの耐久性を十分に高めることができなかった。ま
た、実開平8−835号公報に示されるように、ダブル
オフセット型等速ジョイントのケージ表面にロックウェ
ル硬さHRCで63以上の表面処理層を設けることによ
る対策も考えられているが、この場合には、ケージの耐
久性は向上するが、そのケージ及びボール転動面の摩擦
を低減する効果は考慮されていないので、アウターレー
ス、インナーレース及びボールのフレーキング特性を向
上させる為の効果は得られなかった。従って、様々な角
度からの開発が試みられているにも関わらず、十分な耐
久性を持ったバーフィールド型等速ジョイントは未だ得
られていないのが現状である。[0005] However, a high pV value (product of pressure and average sliding velocity) of the ball rolling surface, which is required for a vehicle that continues to achieve high output and high performance in recent years, that is, a solid lubricating film under high surface pressure and low speed The durability of the barfield type constant velocity joint could not be sufficiently increased because the durability of the joint was not sufficient and a long-term lubrication effect could not be expected. Further, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 8-835, a countermeasure by providing a surface treatment layer having a Rockwell hardness HRC of 63 or more on the cage surface of a double offset type constant velocity joint has been considered. In this case, the durability of the cage is improved, but the effect of reducing the friction between the cage and the ball rolling surface is not considered, so the effect of improving the flaking characteristics of the outer race, the inner race, and the ball. Was not obtained. Therefore, despite the fact that development from various angles has been attempted, a barfield type constant velocity joint having sufficient durability has not yet been obtained.
【0006】本発明は、そのような問題点を踏まえ、高
出力化、高性能化を続ける車両に求められるボール転動
面条件下においても十分な耐久性を持ったバーフィール
ド型等速ジョイントを提供することを目的として為され
たものである。The present invention has been made in view of the above problems, and provides a bar-field type constant velocity joint having sufficient durability even under ball rolling surface conditions required for a vehicle that continues to achieve high output and high performance. It was made for the purpose of providing.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】ここで本発明者等は、バ
ーフィールド型ジョイント内部の摺動部の発熱と、ボー
ルとそれを収容するボール転動溝との間に形成される油
膜厚さとの関係に着目した。すなわち、上記のような従
来のバーフィールド型等速ジョイントでは、ケージのイ
ンナーレースに摺接する内周面、ケージのアウターレー
スに摺接する外周面といったジョイント内部の摺動部
に、定常的に滑り摺動摩擦による発熱が生じる。また、
バーフィールド型等速ジョイントは他の等速ジョイント
に比べて大きな屈曲角をとることができる為、例えば前
輪駆動車のフロントドライブシャフトのホイール側ジョ
イント等に用いられる。そのような厳しい使用環境にお
いては、ボール転動溝に嵌め入れられたボールがケージ
から飛び出したり、入り込んだりといった動きの頻度も
上昇する為、その結果としてボールの表面とケージの窓
部内周面との間に生ずる滑り摺動摩擦による発熱も併せ
て、ジョイント内部の摺動部での発熱が無視できないほ
ど大きなものとなっていると考えた。Here, the present inventors have determined that the heat generated in the sliding portion inside the bar-field type joint and the oil film thickness formed between the ball and the ball rolling groove accommodating the ball. We focused on the relationship. That is, in the conventional barfield-type constant velocity joint as described above, the sliding portion inside the joint, such as the inner peripheral surface sliding on the inner race of the cage and the outer peripheral surface sliding on the outer race of the cage, constantly slides. Heat is generated by dynamic friction. Also,
A barfield type constant velocity joint can take a larger bending angle than other constant velocity joints, and thus is used, for example, as a wheel side joint of a front drive shaft of a front wheel drive vehicle. In such a harsh usage environment, the frequency of movement of the ball fitted into the ball rolling groove, such as jumping out of or entering the cage, also increases, and as a result, the surface of the ball and the inner peripheral surface of the window of the cage become consequent. In addition, the heat generated by the sliding portion inside the joint was considered to be so large that it could not be ignored.
【0008】本発明者等は、そのような視点から鋭意研
究を重ねた結果、上記のような従来の等速ジョイントで
は、そのボール表面とインナーレース及びアウターレー
ス転動溝表面との間の摩擦のみならず、ケージのインナ
ーレースに摺接する内周面、アウターレースに摺接する
外周面、及びボールに摺接する窓部内周面といったジョ
イント内部の摺動部に、定常的に摺動摩擦による発熱が
生じ、それに起因してボール表面とインナーレース及び
アウターレース転動溝表面との間に形成される油膜厚さ
が薄くなり、固体接触の頻度が増えることによって、イ
ンナーレース、アウターレース及びボールのフレーキン
グを発生させやすくしていることを新たに見いだした。The inventors of the present invention have conducted intensive studies from such a viewpoint, and as a result, in the conventional constant velocity joint as described above, the friction between the ball surface and the inner race and outer race rolling groove surfaces has been found. In addition, the sliding friction inside the joint, such as the inner peripheral surface sliding on the inner race of the cage, the outer peripheral surface sliding on the outer race, and the inner peripheral surface of the window sliding on the ball, constantly generates heat due to sliding friction. The thickness of the oil film formed between the ball surface and the inner race and outer race rolling groove surface due to the thinning, and the frequency of solid contact increases, so that flaking of the inner race, outer race and ball occurs. It is newly found that it is easy to generate the.
【0009】とりわけ、上述のボール表面とインナーレ
ース及びアウターレース転動溝表面との間において、バ
ーフィールド型等速ジョイントの使用開始直後の初期な
じみ期間、すなわち摺動初期において摺動面に摺動に適
した面を形成する期間、が終了するまでにおけるジョイ
ント全体の急激な温度上昇は、インナーレース、アウタ
ーレース及びボールのフレーキング発生を加速させる点
で無視できないものである。本発明は、かかる知見に基
づいて成されたものである。In particular, between the above-mentioned ball surface and the inner race and outer race rolling groove surfaces, an initial running-in period immediately after the start of use of the Barfield type constant velocity joint, that is, a sliding surface in the initial stage of sliding. The rapid rise in temperature of the entire joint until the end of the period for forming a suitable surface is not negligible in that it accelerates flaking of the inner race, the outer race and the ball. The present invention has been made based on such findings.
【0010】すなわち、本発明の要旨とするところは、
ボール転動溝をそれぞれ有するインナーレース及びアウ
ターレースと、そのボール転動溝内に嵌め入れられた複
数のボールと、そのインナーレースの外周面及びそのア
ウターレースの内周面の間に介在させられてそのボール
を保持する為の窓部が貫通して形成された環状のケージ
とを有するバーフィールド型等速ジョイントにおいて、
前記ケージの前記インナーレースに摺接する内周面、前
記ケージの前記アウターレースに摺接する外周面、及び
前記ケージの前記ボールに摺接する窓部内周面に、固体
潤滑剤を含む被膜を備えたことにある。That is, the gist of the present invention is as follows.
An inner race and an outer race each having a ball rolling groove, a plurality of balls fitted in the ball rolling grooves, and an outer race of the inner race and an inner race of the outer race interposed between the inner race and the outer race. A barfield type constant velocity joint having an annular cage through which a window for holding the ball is formed.
A coating containing a solid lubricant is provided on an inner peripheral surface of the cage that is in sliding contact with the inner race, an outer peripheral surface of the cage that is in sliding contact with the outer race, and an inner peripheral surface of the window that is in sliding contact with the balls of the cage. It is in.
【0011】[0011]
【発明の効果】このようにすれば、前記ケージの前記イ
ンナーレースに摺接する内周面、前記ケージの前記アウ
ターレースに摺接する外周面、及び前記ケージの前記ボ
ールに摺接する窓部内周面に、耐久性に優れた固体潤滑
被膜がそれぞれ形成されているので、バーフィールド型
等速ジョイント全体の温度上昇が、特に初期なじみが終
了するまでの期間を含めて長期に渡って抑制され、その
結果として、上述のボール表面とインナーレース及びア
ウターレースのボール転動溝表面との間に形成される油
膜厚さが確保され、インナーレース、アウターレース及
びボールの耐フレーキング特性を向上させることができ
る。According to this configuration, the inner peripheral surface of the cage sliding on the inner race, the outer peripheral surface of the cage sliding on the outer race, and the inner peripheral surface of the window sliding on the ball of the cage. Since the solid lubricating coatings with excellent durability are respectively formed, the temperature rise of the entire barfield type constant velocity joint is suppressed for a long period including the period until the initial adaptation is completed, and as a result, As a result, the oil film thickness formed between the above-mentioned ball surface and the ball rolling groove surface of the inner race and the outer race is secured, and the flaking resistance of the inner race, the outer race and the ball can be improved. .
【0012】又、かかるバーフィールド型等速ジョイン
トが、前輪駆動車のフロントドライブシャフトのホイー
ル側ジョイント等に用いられる場合のように大きなジョ
イント角で用いられる厳しい使用環境下である為、回転
径方向に大きく往復運動させられるボールとそれを保持
するケージの窓部内周面との間の摺動が厳しい場合で
も、そのケージの窓部内周面にも固体潤滑剤による被膜
が形成されている為、そこからの発熱が抑制されてボー
ルとそれを収容するボール転動溝との間の油膜厚さが確
保される。Further, since such a barfield type constant velocity joint is used under a severe use environment in which a large joint angle is used as in a case where the joint is used as a wheel side joint of a front drive shaft of a front wheel drive vehicle, etc. Even if the sliding between the ball which is reciprocated greatly and the inner peripheral surface of the window holding the cage is severe, since the coating of the solid lubricant is also formed on the inner peripheral surface of the window of the cage, Heat generation therefrom is suppressed, and the oil film thickness between the ball and the ball rolling groove that accommodates the ball is ensured.
【0013】又、本発明によれば、インナーレース及び
アウターレースの摩擦に関与する内周面及び外周面の両
方に固体潤滑被膜を形成する方法と比較して、ケージの
各部位に対し一度に固体潤滑被膜を形成することで対処
が可能となる為、生産コスト面からの効果も期待でき
る。Further, according to the present invention, compared with the method of forming a solid lubricating film on both the inner peripheral surface and the outer peripheral surface involved in the friction of the inner race and the outer race, each part of the cage can be formed at once. Since a countermeasure can be taken by forming a solid lubricating film, an effect in terms of production cost can be expected.
【0014】更に、本発明のバーフィールド型等速ジョ
イントでは、ケージに固体潤滑被膜を形成させない従来
のバーフィールド型等速ジョイントと比較して、とりわ
け初期なじみが終了するまでの期間についてジョイント
全体の温度上昇が大幅に抑制される為、インナーレース
外周面とケージ内周面、アウターレース内周面とケージ
外周面といったジョイント内部の摺動面における初期焼
付発生を防止する効果も期待できる。Further, in the barfield type constant velocity joint of the present invention, as compared with the conventional barfield type constant velocity joint in which the solid lubricating film is not formed on the cage, the entire joint, especially during the period until the initial running-in, is completed. Since the rise in temperature is greatly suppressed, an effect of preventing the occurrence of initial seizure on sliding surfaces inside the joint such as the outer peripheral surface of the inner race and the inner peripheral surface of the cage, and the outer peripheral surface of the outer race and the outer peripheral surface of the cage can be expected.
【0015】[0015]
【発明の他の態様】ここで、前記固体潤滑剤を含む被膜
は、例えば熱硬化性樹脂をバインダーとして固体潤滑剤
を固定させることにより構成される。この場合の固体潤
滑剤を含む被膜は、例えば前記ケージを加熱した状態で
あるところに、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹
脂、エポキシ樹脂の少なくとも一つから成るバインダー
樹脂と固体潤滑剤とを所定割合で混合させたコーティン
グ剤を噴霧或いは浸漬により塗布した後、焼成すること
により形成され、このようにすれば、噴霧装置及び電気
炉等のような比較的簡単な設備を用いてケージ表面の摺
動条件に十分に耐え得る固体潤滑被膜が安価に形成され
る。In another aspect of the present invention, the coating containing the solid lubricant is formed by fixing the solid lubricant using, for example, a thermosetting resin as a binder. In this case, the coating containing the solid lubricant is, for example, a mixture of a binder resin composed of at least one of a polyamideimide resin, a polyimide resin and an epoxy resin and a solid lubricant in a predetermined ratio while the cage is heated. It is formed by applying the sprayed coating agent by spraying or dipping, and then baking. In this case, the sliding conditions on the cage surface can be adjusted using relatively simple equipment such as a spraying device and an electric furnace. A solid lubricating film that can withstand sufficiently is formed at low cost.
【0016】又、好適には、前記固体潤滑剤を含む被膜
は、例えば無電解メッキをバインダーとして固体潤滑剤
を固定させることにより構成される。この場合の固体潤
滑剤を含む被膜は、例えば前記ケージを、固体潤滑剤を
分散させたメッキ液中に所定時間浸漬させて無電解メッ
キ層を形成且つ洗浄後、焼成することにより形成され、
これによっても、ケージ表面の摺動条件に十分に耐え得
る固体潤滑被膜が形成される。Preferably, the film containing the solid lubricant is formed by fixing the solid lubricant using, for example, electroless plating as a binder. In this case, the coating containing the solid lubricant is formed, for example, by immersing the cage in a plating solution in which the solid lubricant is dispersed for a predetermined time to form an electroless plating layer and washing, followed by baking,
This also forms a solid lubricating film that can sufficiently withstand sliding conditions on the cage surface.
【0017】又、好適には、前記固体潤滑剤を含む被膜
の膜厚は10〜50μmの範囲内となるように、ケージ
表面に形成される。このようにすれば、ケージ表面に必
要にして十分な膜厚を有し、耐久性に優れた固体潤滑被
膜が形成されるので、効果的かつ経済的にインナーレー
ス、アウターレース及びボールのフレーキング特性を向
上させることができる。上記ケージ表面に形成される固
体潤滑剤を含む被膜は、10μm以下の膜厚では、膜厚
均一性不良となることに加えて、初期なじみにより摩滅
してしまう可能性が高くなる。また、50μm以上の膜
厚では、滑り摩擦力による被膜内の層内せん断強さが低
下することに加えて、固体潤滑被膜の形成に時間、コス
トがかかり現実性が無い。Preferably, the film containing the solid lubricant is formed on the surface of the cage such that the film thickness is in the range of 10 to 50 μm. In this manner, a solid lubricating film having a necessary and sufficient film thickness and excellent durability is formed on the cage surface, so that the flaking of the inner race, the outer race and the ball can be effectively and economically performed. The characteristics can be improved. When the film containing the solid lubricant is formed on the cage surface, if the film thickness is 10 μm or less, in addition to the poor film thickness uniformity, there is a high possibility that the film will be worn out due to initial running-in. When the film thickness is 50 μm or more, in addition to the decrease in intra-layer shear strength in the film due to the sliding frictional force, the formation of the solid lubricating film requires time and costs, and is not realistic.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の一実施例であるバーフィール
ド型等速ジョイント10を図面を参照しながら具体的に
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A barfield type constant velocity joint 10 according to one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
【0019】図1は、入力軸12から出力軸14への等
角速度動力伝達機能を有するバーフィールド型等速ジョ
イント10の構造を示した図である。入力軸12と出力
軸14は、それ等の軸端に設けられたジョイント部16
を介して、軸心回りの相対回転不能且つ軸心を含む平面
内において相対回動可能に連結されており、入力軸12
からの回転力が等角速度で出力軸14に伝達されるよう
になっている。車両においては上記入力軸12は、例え
ば車軸、変速機を介してエンジンに連結され、上記出力
軸14は、例えば駆動輪(前輪)に連結される。FIG. 1 is a view showing the structure of a Barfield type constant velocity joint 10 having a function of transmitting a constant angular velocity power from an input shaft 12 to an output shaft 14. The input shaft 12 and the output shaft 14 are connected to joints 16 provided at their shaft ends.
Through the input shaft 12 so as to be relatively non-rotatable about the axis and relatively rotatable in a plane including the axis.
Is transmitted to the output shaft 14 at a constant angular velocity. In a vehicle, the input shaft 12 is connected to an engine via, for example, an axle and a transmission, and the output shaft 14 is connected to, for example, drive wheels (front wheels).
【0020】上記ジョイント部16は、球面状の外周面
20を有し、その外周面20に入出力軸12、14の軸
心方向に延びる形で溝状に形成されたボール転動溝22
が設けられたインナーレース18と、球面状の内周面2
6を有し、その内周面26に入出力軸12、14の軸心
方向に延びる形で溝状に形成されたボール転動溝28が
設けられ、出力軸14と一体に形成されたアウターレー
ス24と、インナーレース18の転動溝22とアウター
レース24の転動溝28との間の空間にその転動溝上を
転動可能に嵌め入れられた複数のボール30と、インナ
ーレース18の外周面20に全体的に摺接する球面状の
内周面34とアウターレース24の内周面26に全体的
に摺接する球面状の外周面36とを有し、複数のボール
30を相互に同一平面上に位置させる為の窓部38が貫
通して形成された環状のケージ32とを備えている。ゴ
ム製のブーツ42は、ジョイント部16を覆う為にその
両端部の環状開口が入力軸12とアウターレース24と
に固定され、ジョイント部16内にグリース等の潤滑油
を内側に保持すると共に、外部からの土砂、水等に対し
てのシール機能を持つ。The joint portion 16 has a spherical outer peripheral surface 20, and a ball rolling groove 22 formed in the outer peripheral surface 20 in a groove shape extending in the axial direction of the input / output shafts 12 and 14.
Inner race 18 provided with
And a ball rolling groove 28 which is formed in a groove shape so as to extend in the axial direction of the input / output shafts 12 and 14 on the inner peripheral surface 26 thereof, and an outer formed integrally with the output shaft 14. A race 24, a plurality of balls 30 fitted in the space between the rolling grooves 22 of the inner race 18 and the rolling grooves 28 of the outer race 24 so as to be able to roll on the rolling grooves, It has a spherical inner peripheral surface 34 that is entirely in sliding contact with the outer peripheral surface 20 and a spherical outer peripheral surface 36 that is in overall sliding contact with the inner peripheral surface 26 of the outer race 24. An annular cage 32 is formed through which a window 38 for positioning on a plane is formed. The rubber boot 42 has annular openings at both ends thereof fixed to the input shaft 12 and the outer race 24 so as to cover the joint 16, and holds lubricating oil such as grease inside the joint 16, It has a sealing function against external soil, water, etc.
【0021】上記のように構成されたバーフィールド型
等速ジョイント10の等速ジョイントとしての機能を、
図2に示す原理図を用いて説明する。図2において入出
力軸12、14はそれぞれ図1における入出力軸12、
14の軸心に対応している。また、図2のボール30は
図1におけるボール30の中心を表し、これは同時に入
出力軸12、14に共通の動力伝達点30を示す。更
に、Sは動力伝達点30及び入出力軸12、14の交点
を含む面を、θは入力軸12と出力軸14の成す角を、
ω1、ω2はそれぞれ入力軸12、出力軸14の回転角
速度を、r1、r2はそれぞれ入力軸12、出力軸14
の軸心から動力伝達点30までの半径を、a1、a2は
動力伝達点30及び入出力軸12、14の交点を含む面
と、入力軸12、出力軸14とがそれぞれ成す角を表し
ている。ここで、動力伝達点30の瞬間的な速度は一つ
であるので、r1・ω1(入力軸12の動力伝達点30
での速度)とr2・ω2(出力軸14の動力伝達伝30
での速度)は等しい。この為、ω1とω2が等しくなる
為の条件、すなわち入力軸12から出力軸14への等角
速度動力伝達を可能にする為の条件は、r1とr2が等
しくなることであり、それにはa1とa2が等しくなる
ことが必要十分条件である。言い換えれば、図2に示す
ように動力伝達点30を入力軸12と出力軸14の成す
角θの補角を二等分する平面S上に維持することによっ
て、入力軸12から出力軸14への等角速度動力伝達が
可能となる。The function of the barfield type constant velocity joint 10 configured as described above as a constant velocity joint is as follows.
This will be described with reference to the principle diagram shown in FIG. In FIG. 2, the input / output axes 12, 14 are respectively the input / output axes 12,
It corresponds to 14 axes. The ball 30 in FIG. 2 represents the center of the ball 30 in FIG. 1, which at the same time indicates the power transmission point 30 common to the input / output shafts 12 and 14. Further, S is a plane including the intersection of the power transmission point 30 and the input / output shafts 12 and 14, θ is an angle formed by the input shaft 12 and the output shaft 14,
ω1 and ω2 are the rotational angular velocities of the input shaft 12 and the output shaft 14, respectively, and r1 and r2 are the input shaft 12 and the output shaft 14 respectively.
A1 and a2 represent angles formed by a plane including the intersection of the power transmission point 30 and the input / output shafts 12 and 14 with the input shaft 12 and the output shaft 14, respectively. I have. Here, since the instantaneous speed of the power transmission point 30 is one, r1 · ω1 (power transmission point 30 of the input shaft 12)
) And r2 · ω2 (power transmission 30 of the output shaft 14)
Speed) are equal. Therefore, a condition for equalizing ω1 and ω2, that is, a condition for enabling constant angular velocity power transmission from the input shaft 12 to the output shaft 14 is that r1 and r2 are equal, and a1 and r2 are equal. It is a necessary and sufficient condition that a2 be equal. In other words, as shown in FIG. 2, by maintaining the power transmission point 30 on the plane S that bisects the complement of the angle θ formed by the input shaft 12 and the output shaft 14, the power transmission point 30 moves from the input shaft 12 to the output shaft 14. At a constant angular velocity.
【0022】図3にも示すように、ケージ32の内周面
34はインナーレース18の球面状の外周面20に摺接
するように球面状に形成され、ケージ32の外周面36
はアウターレース24の球面状の内周面26に摺接する
ように球面状に形成されている。又、ケージ窓部38の
内周面40は、転動するボール30に摺接する。この構
造から、バーフィールド型等速ジョイント10は、ケー
ジ32の球面状の内周面34とインナーレース18の球
面状の外周面20が摺動すること、及びケージ32の球
面状の外周面36とアウターレース24の球面状の内周
面26が摺動することにより、駆動軸12と被駆動軸1
4との成す角θの変化が可能とされている。動力伝達点
である複数のボール30は、インナーレース18に設け
られた転動溝22と、アウターレース24に設けられた
転動溝28との間の空間に嵌め入れられ、この円弧状の
転動溝22及び28の曲率中心は、それぞれインナーレ
ース18の球面状の外周面20、アウターレース24の
球面状の内周面26及びケージ32の球面状の内外周面
34、36に共通の曲率中心から軸心に沿って所定距離
ずらされており、この曲率中心のずれによってボール3
0が転動溝22、28に丁度接する位置が一つに定めら
れる。この位置が共通の平面上に並び、またその平面が
入力軸12と出力軸14の成す角θの補角を二等分する
平面となるように、円弧状の転動溝22の曲率中心、円
弧状の転動溝28の曲率中心及びインナーレース18の
球面状の外周面20、アウターレース24の球面状の内
周面26及びケージ32の球面状の内外周面34、36
に共通の曲率中心が定められている為、バーフィールド
型等速ジョイント10では、複数のボール30が、ケー
ジ32によりこの平面上に保持されることによって、こ
の複数のボール30を介して、入力軸12から出力軸1
4への等角速度動力伝達が可能とされる。As shown in FIG. 3, the inner peripheral surface 34 of the cage 32 is formed in a spherical shape so as to be in sliding contact with the spherical outer peripheral surface 20 of the inner race 18.
Are formed in a spherical shape so as to slide on the spherical inner peripheral surface 26 of the outer race 24. The inner peripheral surface 40 of the cage window 38 slides on the rolling ball 30. From this structure, the Barfield constant velocity joint 10 is configured such that the spherical inner peripheral surface 34 of the cage 32 and the spherical outer peripheral surface 20 of the inner race 18 slide, and the spherical outer peripheral surface 36 of the cage 32 The inner peripheral surface 26 of the outer race 24 slides on the drive shaft 12 and the driven shaft 1 by sliding.
4 can be changed. The plurality of balls 30, which are power transmission points, are fitted into a space between the rolling grooves 22 provided on the inner race 18 and the rolling grooves 28 provided on the outer race 24, and the arc-shaped rolling members are provided. The centers of curvature of the dynamic grooves 22 and 28 are common to the spherical outer peripheral surface 20 of the inner race 18, the spherical inner peripheral surface 26 of the outer race 24, and the spherical inner and outer peripheral surfaces 34, 36 of the cage 32, respectively. The center is shifted by a predetermined distance from the center along the axis.
The position where 0 just touches the rolling grooves 22 and 28 is determined as one. The center of curvature of the arc-shaped rolling groove 22, such that the positions are arranged on a common plane, and the plane is a plane bisecting the complement of the angle θ formed by the input shaft 12 and the output shaft 14, The center of curvature of the arcuate rolling groove 28, the spherical outer peripheral surface 20 of the inner race 18, the spherical inner peripheral surface 26 of the outer race 24, and the spherical inner and outer peripheral surfaces 34, 36 of the cage 32.
Since a common center of curvature is defined in the barfield type constant velocity joint 10, the plurality of balls 30 are held on this plane by the cage 32, so that input is performed through the plurality of balls 30. Output shaft 1 from shaft 12
4 can be transmitted at a constant angular velocity.
【0023】ここで、バーフィールド型等速ジョイント
10は、他の等速ジョイントに比べて大きな屈曲角をと
ることができる為、例えば前輪駆動車のフロントドライ
ブシャフトのホイール側ジョイント等に用いられる。こ
のとき、インナーレース18の外周面20と摺接するケ
ージ32の内周面34、アウターレース24の内周面2
6と摺接するケージ32の外周面36はそれぞれの全面
が摺動に関与する為、定常的に滑り摺動摩擦による発熱
が生じる。また、例えばステアリング操作で旋回を行っ
た場合のホイール側ジョイントの屈曲角は、同じ場合の
トランスミッション側ジョイントの屈曲角に比べて大幅
に大きなものとなる為、ボール30がケージ32から飛
び出したり、入り込んだりといった往復動のストローク
も上昇し、その結果としてボール30の表面とケージ3
2の窓部内周面40との間に生ずる滑り摺動摩擦による
発熱が無視できないほど大きなものとなる。すなわち、
バーフィールド型等速ジョイント10ではこのようなジ
ョイント内部の摺動部の発熱によりボール30の表面と
インナーレース転動溝22及びアウターレース転動溝2
8表面との間に形成される油膜厚さが薄くなり、固体接
触の頻度が増えることが、インナーレース18、アウタ
ーレース24及びボール30のフレーキングを発生させ
る一因であると考えられる。Here, since the barfield type constant velocity joint 10 can take a larger bending angle than other constant velocity joints, it is used, for example, as a wheel side joint of a front drive shaft of a front wheel drive vehicle. At this time, the inner peripheral surface 34 of the cage 32 slidably in contact with the outer peripheral surface 20 of the inner race 18 and the inner peripheral surface 2 of the outer race 24
Since the entire outer peripheral surface 36 of the cage 32 slidingly contacting with 6 is involved in sliding, heat is constantly generated due to sliding sliding friction. Further, for example, the bending angle of the wheel side joint when turning by steering operation is much larger than the bending angle of the transmission side joint in the same case, so that the ball 30 jumps out of the cage 32 or enters. The stroke of the reciprocating motion such as dripping also increases, and as a result, the surface of the ball 30 and the cage 3
The heat generated by the sliding friction generated between the inner peripheral surface 40 of the second window portion and the second window portion 40 becomes so large that it cannot be ignored. That is,
In the bar-field type constant velocity joint 10, the surface of the ball 30 and the inner race rolling groove 22 and the outer race rolling groove 2
It is thought that the thinning of the oil film formed between the inner race 18 and the surface of the inner race 18 and the increase in the frequency of solid contact are factors that cause flaking of the inner race 18, the outer race 24 and the ball 30.
【0024】かかる知見に基づき、本実施例のバーフィ
ールド型等速ジョイント10では、ケージ32のインナ
ーレース18に摺接する内周面34、アウターレース2
4に摺接する外周面36、及びボール30に摺接する窓
部内周面40に、固体潤滑剤を含む固体潤滑被膜が備え
られている。Based on such knowledge, in the barfield type constant velocity joint 10 of this embodiment, the inner peripheral surface 34 of the cage 32 slidingly contacting the inner race 18 and the outer race 2
A solid lubricating coating containing a solid lubricant is provided on the outer peripheral surface 36 that slides on the inner surface 4 and the inner peripheral surface 40 on the window that slides on the ball 30.
【0025】本実施例のバーフィールド型等速ジョイン
ト10は、例えば以下に示す工程を経て作成される。The bar-field type constant velocity joint 10 of this embodiment is manufactured through, for example, the following steps.
【0026】本実施例のバーフィールド型等速ジョイン
ト10において、アウターレース24には例えばJIS
G 4051で定められたS50C等の構造用炭素鋼
が、インナーレース18及びケージ32には例えばJI
S G 4104で定められたSCr420等の構造用合
金鋼が、ボール30には例えばJIS G 4404で定
められたSKS40等の工具鋼がそれぞれ好適に用いら
れる。又、それぞれについて適度の材料強度を付与する
ために適宜、焼き入れ−焼き戻しのような熱処理が施さ
れており、材料表面の硬度は、例えばアウターレース2
4及びボール30ではビッカース硬さHVで700、イ
ンナーレース18及びケージ32ではビッカース硬さH
Vで750とされている。In the bar-field type constant velocity joint 10 of the present embodiment, the outer race 24 has, for example, JIS.
The inner race 18 and the cage 32 are made of, for example, JI by a structural carbon steel such as S50C defined in G4051.
Structural alloy steel such as SCr420 defined by SG4104 and tool steel such as SKS40 defined by JIS G4404 are preferably used for the balls 30, respectively. In addition, heat treatment such as quenching and tempering is appropriately performed to impart an appropriate material strength to each material.
4 and the ball 30 have a Vickers hardness HV of 700, and the inner race 18 and the cage 32 have a Vickers hardness HV.
V is 750.
【0027】ケージ32は焼結の後、ボール30を保持
する為の窓部38が打ち抜かれ、続く機械加工の後、上
述の焼き入れ−焼き戻し等の熱処理が行われ、更に内周
面34、外周面36及び窓部内周面40の全てについて
研磨加工が施される。次いで、以下に説明する工程によ
りケージ32の表面に固体潤滑被膜が施される。本実施
例では、(a)樹脂をバインダーとして固体潤滑剤を固
定させる方法、又は、(b)無電解メッキによって固体
潤滑剤を固定させる方法、の二つの方法によって、ケー
ジ32の全表面に固体潤滑被膜を形成させる。すなわ
ち、図3に示すケージ内周面34、ケージ外周面36及
びケージ窓部内周面40の全表面に、固体潤滑剤を含む
被膜を形成させる。ここで、固体潤滑剤には、PTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)、C(黒鉛)、BN
(窒化ホウ素)及びMoS2(二硫化モリブデン)等が
単独で、又はこれ等を組み合わせることにより好適に用
いられる。After sintering, a window 38 for holding the ball 30 is punched out of the cage 32, and after the subsequent machining, heat treatment such as the above-described quenching and tempering is performed. The outer peripheral surface 36 and the window inner peripheral surface 40 are all polished. Next, a solid lubricating film is applied to the surface of the cage 32 by the steps described below. In the present embodiment, a solid lubricant is fixed on the entire surface of the cage 32 by two methods, (a) a method of fixing a solid lubricant using a resin as a binder, or (b) a method of fixing a solid lubricant by electroless plating. A lubricating film is formed. That is, a coating containing a solid lubricant is formed on all surfaces of the cage inner peripheral surface 34, the cage outer peripheral surface 36, and the cage window inner peripheral surface 40 shown in FIG. Here, PTFE is used as the solid lubricant.
(Polytetrafluoroethylene), C (graphite), BN
(Boron nitride) and MoS 2 (molybdenum disulfide) are preferably used alone or in combination.
【0028】樹脂をバインダーとして固体潤滑剤を固定
させる方法では、ケージ32を脱脂洗浄し乾燥させた
後、150〜200℃の範囲内に加熱した状態であると
ころに、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びエ
ポキシ樹脂等の熱硬化性バインダー樹脂と、固体潤滑剤
とを所定割合で混合させたコーティング剤をエアスプレ
ー等で噴霧或いは浸漬により塗布した後、200〜25
0℃の範囲内にて30分間から60分間焼成して硬化さ
せることにより、ケージ32の全表面に膜厚が10〜5
0μmの範囲内となる固体潤滑剤を含む被膜を同時に形
成させる。In the method of fixing a solid lubricant using a resin as a binder, the cage 32 is degreased, washed and dried, and then heated to a temperature in the range of 150 to 200 ° C., and then the polyamide imide resin, the polyimide resin, After applying a coating agent obtained by mixing a thermosetting binder resin such as an epoxy resin and a solid lubricant in a predetermined ratio by air spray or the like by spraying or dipping, 200 to 25
By baking and curing within a range of 0 ° C. for 30 minutes to 60 minutes, a film thickness of 10 to 5
A coating containing a solid lubricant having a thickness of 0 μm is simultaneously formed.
【0029】無電解メッキによって固体潤滑剤を固定さ
せる方法では、ケージ32を脱脂洗浄し乾燥させた後、
ニッケルイオンを含む水溶液中に還元剤としてNaPH
2O2(次亜リン酸ナトリウム)又はNaBH4(ホウ水
素化ナトリウム)等を加えて固体潤滑剤を分散させたメ
ッキ液中に所定時間浸漬させ、メッキ層を形成且つ洗浄
した後、その無電解メッキ層がビッカース硬さHVで5
00〜600の範囲内となるように、約250℃で10
分間から30分間焼成させることにより、ケージ32の
表面に膜厚が10〜50μmの範囲内となる固体潤滑剤
を含む被膜を形成させる。In the method of fixing the solid lubricant by electroless plating, the cage 32 is degreased, washed, and dried.
NaPH as a reducing agent in an aqueous solution containing nickel ions
2 O 2 (sodium hypophosphite) or NaBH 4 (sodium borohydride) or the like is added and immersed in a plating solution in which a solid lubricant is dispersed for a predetermined time to form a plating layer, wash the plating layer, Electroplating layer is 5 Vickers hardness HV
At about 250 ° C. so as to be in the range of 100 to 600.
By baking for 30 minutes to 30 minutes, a film containing a solid lubricant having a film thickness in the range of 10 to 50 μm is formed on the surface of the cage 32.
【0030】このような工程を経ることによって、ケー
ジ32のインナーレース外周面20に摺接する内周面3
4、ケージ32のアウターレース内周面26に摺接する
外周面36、及びケージ32のボール30に摺接する窓
部内周面40に、耐久性に優れた固体潤滑被膜がそれぞ
れ一挙に形成されることにより、ジョイント部16全体
の温度上昇が、初期なじみが終了するまでの期間を含め
て長期に渡って抑制され、その結果として、インナーレ
ース18及びアウターレース24に設けられた転動溝2
2、28の表面と、ボール30の表面との間に形成され
る油膜厚さが確保され、固体接触の頻度が減少すること
によって、インナーレース18、アウターレース24及
びボール30の耐フレーキング特性が向上させられる。Through these steps, the inner peripheral surface 3 which is in sliding contact with the inner race outer peripheral surface 20 of the cage 32 is formed.
4. A solid lubricating film having excellent durability is formed all at once on the outer peripheral surface 36 sliding on the outer race inner peripheral surface 26 of the cage 32 and the window inner peripheral surface 40 sliding on the ball 30 of the cage 32. As a result, the temperature rise of the entire joint portion 16 is suppressed for a long period including the period until the initial running-in is completed, and as a result, the rolling grooves 2 provided in the inner race 18 and the outer race 24 are formed.
The oil film thickness formed between the surfaces of the balls 2 and 28 and the surface of the ball 30 is ensured, and the frequency of solid contact is reduced. Is improved.
【0031】又、本実施例では、前記ケージ32のケー
ジ内周面34、外周面36、及び窓部内周面40にそれ
ぞれ固着された固体潤滑剤を含む被膜は、例えば熱硬化
性樹脂をバインダーとして固体潤滑剤を固定させること
により構成される。この固体潤滑剤を含む被膜は、例え
ば前記ケージ32を加熱した状態であるところに、ポリ
アミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂の少
なくとも一つから成るバインダー樹脂と固体潤滑剤とを
所定割合で混合させたコーティング剤を噴霧或いは浸漬
により塗布した後、焼成することにより形成されるの
で、噴霧装置及び電気炉等のような比較的簡単な設備を
用いてケージ32の表面の摺動条件に十分に耐え得る固
体潤滑剤を含む被膜を安価に形成させることができると
いう利点がある。In this embodiment, the coating containing the solid lubricant fixed to the cage inner peripheral surface 34, the outer peripheral surface 36, and the window inner peripheral surface 40 of the cage 32 is made of, for example, a thermosetting resin made of a binder. By fixing a solid lubricant. For example, the coating containing the solid lubricant is prepared by mixing a binder resin composed of at least one of a polyamideimide resin, a polyimide resin, and an epoxy resin and the solid lubricant in a predetermined ratio while the cage 32 is being heated. Is formed by spraying or dipping the applied coating agent and then baking, so that it can sufficiently withstand sliding conditions on the surface of the cage 32 using relatively simple equipment such as a spraying device and an electric furnace. There is an advantage that a coating containing the obtained solid lubricant can be formed at low cost.
【0032】又、前記固体潤滑剤を含む被膜は、例えば
無電解メッキをバインダーとして固体潤滑剤を固定させ
ることにより構成され得る。この場合の固体潤滑剤を含
む被膜は、例えば前記ケージ32を、固体潤滑剤を分散
させたメッキ液中に所定時間浸漬させて無電解メッキ層
を形成且つ洗浄後、焼成することにより形成されるの
で、ケージ32の表面の摺動条件に十分に耐え得る固体
潤滑剤を含む被膜が形成される。The coating containing the solid lubricant can be formed by fixing the solid lubricant using, for example, electroless plating as a binder. In this case, the coating containing the solid lubricant is formed, for example, by immersing the cage 32 in a plating solution in which the solid lubricant is dispersed for a predetermined time to form an electroless plating layer, washing, and then firing. Therefore, a coating containing a solid lubricant that can sufficiently withstand sliding conditions on the surface of the cage 32 is formed.
【0033】又、本実施例では、前記固体潤滑剤を含む
被膜の膜厚は10〜50μmの範囲内となるように、ケ
ージ32の表面に形成されることから、ケージ32の表
面に必要にして十分な膜厚を有し、耐久性に優れた固体
潤滑被膜が形成されるので、効果的かつ経済的にインナ
ーレース18、アウターレース24及びボール30のフ
レーキング特性を向上させることができるという利点が
ある。In the present embodiment, since the film containing the solid lubricant is formed on the surface of the cage 32 so that the film thickness is in the range of 10 to 50 μm, it is necessary to provide the film on the surface of the cage 32. Thus, a solid lubricating film having a sufficient thickness and excellent durability is formed, so that the flaking characteristics of the inner race 18, the outer race 24, and the ball 30 can be effectively and economically improved. There are advantages.
【0034】[実験例]以下、本発明の評価のために、
発明者等が行った実験例について説明する。[Experimental Examples] Hereinafter, in order to evaluate the present invention,
Experimental examples performed by the inventors will be described.
【0035】本試験では、本発明の一実施例である固体
潤滑被膜を形成させたケージ32を備えたバーフィール
ド型等速ジョイント10(試料1から5)と、固体潤滑
被膜を形成させないケージ32を備えた従来型のバーフ
ィールド型等速ジョイント10(従来型)のそれぞれに
ついて、動力循環型等速ジョイント性能試験機を用いて
評価試験を行った。すなわちそれぞれのバーフィールド
型等速ジョイント10について、ジョイント取り付け角
度を8°として、トルクを250〜350N・mの範囲
で、モーター回転数を1500〜1800rpmの範囲
でパターン変動させながら、250時間の連続運転を行
い、(a)試験開始から、初期なじみが終了するまでに
ジョイント部16の到達する最高温度を測定すると共
に、(b)試験終了時におけるインナーレース18、ア
ウターレース24及びボール30のフレーキング発生状
態を判定した。In this test, a barfield type constant velocity joint 10 (samples 1 to 5) having a cage 32 having a solid lubricating film according to an embodiment of the present invention, and a cage 32 having no solid lubricating film were formed. An evaluation test was performed on each of the conventional bar-field type constant velocity joints 10 (conventional types) provided with a power circulation type constant velocity joint performance tester. That is, for each bar-field type constant velocity joint 10, the joint mounting angle is 8 °, the torque is in the range of 250 to 350 N · m, and the motor rotation speed is in the range of 1500 to 1800 rpm while the pattern is varied for 250 hours continuously. The operation is performed, (a) the maximum temperature reached by the joint portion 16 from the start of the test to the end of the initial adaptation is measured, and (b) the frame of the inner race 18, the outer race 24 and the ball 30 at the end of the test. The king occurrence state was determined.
【0036】試料1から5のそれぞれのバーフィールド
型等速ジョイント10には、以下に示す条件で固体潤滑
被膜を形成させたケージ32を用いた。ここで、試料1
から5における固体潤滑剤の重量パーセントは、焼成後
の固体潤滑被膜質量に固体潤滑剤質量の占める割合を示
したものである。試料1 バインダー:ポリアミドイミド樹脂 固体潤滑剤:PTFE…20wt% C…5wt% 膜厚:15μm試料2 バインダー:ポリイミド樹脂 固体潤滑剤:BN…5wt% PTFE…20wt%
C…5wt% 膜厚:20μm試料3 バインダー:Ni−Pメッキ 固体潤滑剤:PTFE…20wt% 膜厚:30μm試料4 バインダー:Ni−Bメッキ 固体潤滑剤:PTFE…20wt% 膜厚:10μm試料5 バインダー:エポキシ樹脂 固体潤滑剤:PTFE…20wt% 膜厚:50μmFor each of the barfield type constant velocity joints 10 of Samples 1 to 5, a cage 32 on which a solid lubricating film was formed under the following conditions was used. Here, sample 1
The weight percentages of the solid lubricants in Nos. To 5 show the ratio of the mass of the solid lubricant to the mass of the solid lubricant film after firing. Sample 1 Binder: Polyamideimide resin Solid lubricant: PTFE 20 wt% C 5 wt% Film thickness: 15 μm Sample 2 Binder: Polyimide resin Solid lubricant: BN 5 wt% PTFE 20 wt%
C: 5 wt% Film thickness: 20 μm Sample 3 Binder: Ni-P plating Solid lubricant: PTFE ... 20 wt% Film thickness: 30 μm Sample 4 Binder: Ni-B plating Solid lubricant: PTFE ... 20 wt% Film thickness: 10 μm Sample 5 Binder: Epoxy resin Solid lubricant: PTFE ... 20 wt% Film thickness: 50 μm
【0037】[表1]等速ジョイント 最高温度 試料1 92℃ 試料2 88℃ 試料3 90℃ 試料4 92℃試料5 90℃ 従来型(固体潤滑被膜無し) 115℃[Table 1] Constant velocity joint Maximum temperature sample 1 92 ° C Sample 2 88 ° C Sample 3 90 ° C Sample 4 92 ° C Sample 5 90 ° C Conventional type (without solid lubricating coating) 115 ° C
【0038】表1は、試験開始から初期なじみが終了す
るまでに、それぞれのケージ32を備えたバーフィール
ド型等速ジョイント10のジョイント部16が到達した
最高温度を示している。ケージ32に固体潤滑被膜を形
成させなかった従来型では、試験開始と共に、ジョイン
ト部16の温度が室温から115℃まで上昇し、初期な
じみが終了すると80から85℃で定常状態となった。
ここで、表1の結果から明らかなように、本発明の実施
例である固体潤滑被膜を形成させたケージ32を備えた
試料1から5のバーフィールド型等速ジョイント10の
ジョイント部16については、前述の従来型に見られた
ような初期の急激な温度上昇が認められず、初期なじみ
が終了するまでにジョイント部16が到達した最高温度
について、固体潤滑被膜を形成させないケージ32を備
えた従来型のバーフィールド型等速ジョイント10に比
較して、約25℃の温度低減効果があることがわかっ
た。Table 1 shows the maximum temperature reached by the joint portion 16 of the Barfield constant velocity joint 10 having the respective cages 32 from the start of the test to the end of the initial adaptation. In the conventional type in which the solid lubricating film was not formed on the cage 32, the temperature of the joint 16 increased from room temperature to 115 ° C. at the start of the test, and after the initial adaptation was completed, the joint became a steady state at 80 to 85 ° C.
Here, as is clear from the results in Table 1, the joint portion 16 of the barfield type constant velocity joint 10 of each of the samples 1 to 5 having the cage 32 on which the solid lubricating film is formed according to the embodiment of the present invention is described. A cage 32 that does not form a solid lubricating film for the maximum temperature reached by the joint portion 16 before the end of the initial adaptation is not observed, as shown in the above-mentioned conventional type. It has been found that there is a temperature reduction effect of about 25 ° C. as compared with the conventional Barfield constant velocity joint 10.
【0039】又、本試験終了後に、それぞれのバーフィ
ールド型等速ジョイント10を分解して、インナーレー
ス18、アウターレース24及びボール30のフレーキ
ング発生状態を判定すると、ケージ32への固体潤滑被
膜の形成を行わなかった従来型のバーフィールド型等速
ジョイント10では、アウターレース24のボール転動
面28にフレーキングの発生が認められた。これに対
し、本発明の実施例である試料1から5のバーフィール
ド型等速ジョイント10では、インナーレース18、ア
ウターレース24及びボール30のどの部品についても
フレーキングの発生は認められなかった。After the completion of the test, each bar field type constant velocity joint 10 is disassembled to determine the flaking occurrence state of the inner race 18, the outer race 24 and the ball 30. In the conventional barfield type constant velocity joint 10 in which the formation of the ball was not performed, occurrence of flaking was recognized on the ball rolling surface 28 of the outer race 24. On the other hand, in the bar-field type constant velocity joints 10 of the samples 1 to 5 according to the embodiment of the present invention, no flaking was observed in any of the inner race 18, the outer race 24 and the ball 30.
【0040】以上、本発明の好適な実施例と、本発明の
評価の為の実験例について説明したが、本発明はこれら
によって限定されるものではなく、当業者の知識に基づ
いて種々の変更、改良を加えた形で実施することができ
る。Although the preferred embodiments of the present invention and the experimental examples for evaluating the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various modifications may be made based on the knowledge of those skilled in the art. , With modifications.
【図1】バーフィールド型等速ジョイントの構造を示し
た図である。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a barfield type constant velocity joint.
【図2】バーフィールド型等速ジョイントの原理図であ
る。FIG. 2 is a principle diagram of a barfield type constant velocity joint.
【図3】図1に示すケージを更に詳しく表した図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing the cage shown in FIG. 1 in more detail.
10:バーフィールド型等速ジョイント 18:インナーレース 20:インナーレース外周面 22:インナーレースに設けられたボール転動溝 24:アウターレース 26:アウターレース内周面 28:アウターレースに設けられたボール転動溝 30:ボール 32:ケージ 34:ケージ内周面 36:ケージ外周面 38:ケージ窓部 40:ケージ窓部内周面 10: Bar field type constant velocity joint 18: Inner race 20: Inner race outer peripheral surface 22: Ball rolling groove provided in inner race 24: Outer race 26: Outer race inner peripheral surface 28: Ball provided in outer race Rolling groove 30: Ball 32: Cage 34: Cage inner peripheral surface 36: Cage outer peripheral surface 38: Cage window 40: Cage window inner peripheral
Claims (6)
レース及びアウターレースと、該ボール転動溝内に嵌め
入れられた複数のボールと、該インナーレースの外周面
及び該アウターレースの内周面の間に介在させられて該
ボールを保持する為の窓部が貫通して形成された環状の
ケージとを有するバーフィールド型等速ジョイントであ
って、 前記ケージの前記インナーレースに摺接する内周面、前
記ケージの前記アウターレースに摺接する外周面、及び
前記ケージの前記ボールに摺接する窓部内周面に、固体
潤滑剤を含む被膜を備えたことを特徴とするバーフィー
ルド型等速ジョイント。An inner race and an outer race each having a ball rolling groove, a plurality of balls fitted in the ball rolling groove, an outer peripheral surface of the inner race and an inner peripheral surface of the outer race. A barfield-type constant velocity joint having an annular cage interposed therebetween and having a window formed through the window for holding the ball, wherein the inner peripheral surface of the cage is in sliding contact with the inner race. A barfield-type constant velocity joint, wherein a coating containing a solid lubricant is provided on an outer peripheral surface of the cage that slides on the outer race and an inner peripheral surface of a window that slides on the ball of the cage.
樹脂をバインダーとして固体潤滑剤を固定させたもので
ある請求項1のバーフィールド型等速ジョイント。2. The barfield constant velocity joint according to claim 1, wherein the coating containing the solid lubricant has a solid lubricant fixed with a thermosetting resin as a binder.
ッキをバインダーとして固体潤滑剤を固定させたもので
ある請求項1のバーフィールド型等速ジョイント。3. The bar-field constant velocity joint according to claim 1, wherein the coating containing the solid lubricant is formed by fixing the solid lubricant using electroless plating as a binder.
ジを加熱した状態であるところに、ポリアミドイミド樹
脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂の少なくとも一つか
ら成るバインダー樹脂と固体潤滑剤とを所定割合で混合
させたコーティング剤を噴霧により塗布した後、焼成さ
せることにより形成されたものである、請求項1又は2
のバーフィールド型等速ジョイント。4. A method according to claim 1, wherein the coating containing the solid lubricant includes a binder resin made of at least one of a polyamideimide resin, a polyimide resin, and an epoxy resin and a solid lubricant in a state where the cage is heated. 3. A coating agent formed by spraying and baking the coating agent mixed in (1) or (2).
Barfield constant velocity joint.
ジを、固体潤滑剤を分散させたメッキ液中に所定時間浸
漬させて無電解メッキ層を形成且つ洗浄後、焼成させる
ことにより形成されたものである、請求項1又は3のバ
ーフィールド型等速ジョイント。5. The coating containing the solid lubricant is formed by immersing the cage in a plating solution in which a solid lubricant is dispersed for a predetermined time to form an electroless plating layer, washing the cage, and firing the cage. The barfield type constant velocity joint according to claim 1 or 3, wherein
0〜50μmの範囲内である、請求項1から5の何れか
のバーフィールド型等速ジョイント。6. The film thickness of the film containing the solid lubricant is 1
The barfield constant velocity joint according to any one of claims 1 to 5, wherein the joint is within a range of 0 to 50 µm.
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