JP2018044608A

JP2018044608A - 等速自在継手

Info

Publication number: JP2018044608A
Application number: JP2016179575A
Authority: JP
Inventors: 健二寺田; Kenji Terada; 加藤　拓也; Takuya Kato; 拓也加藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-03-22

Abstract

【課題】高常用使用域の高効率化と高角使用域の打音抑制機能を併せ持つ構造の等速自在継手を提供する。
【解決手段】外側継手部材のトラック溝の曲率中心と前記内側継手部材のトラック溝の曲率中心が継手中心に対して軸方向反対側に等距離オフセットされており、継手内部にグリースが封入された等速自在継手である。ポケットの常用角使用域における、ポケットとボールとの初期ポケットすきまを０〜+２０μｍとする。常用角よりも大きい作動角でのポケットの使用域においてコーティングが施されて、ポケットとボールとがしまりばめ嵌合となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達装置に用いられる等速自在継手に関する。

等速自在継手には、角度変位だけを許容する固定式等速自在継手と、角度変位だけでなく軸方向変位（プランジング）も可能である摺動式等速自在継手とがある。固定式等速自在継手には、トラック溝の溝底が円弧部のみからなるバーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）と、トラック溝の溝底が円弧部と直線部とからなるアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）等がある。また、摺動式等速自在継手には、トリポード型等速自在継手、ダブルオフセット型等速自在継手、クロスグルーブ型等速自在継手などがある。

固定式等速自在継手は、例えば、図８に示すように、内径面５１に複数のトラック溝５２を形成した外側継手部材５３と、外径面５４に複数のトラック溝５５を形成した内側継手部材５６と、外側継手部材５３のトラック溝５２と内側継手部材５６のトラック溝５５とで協働して形成されるボールトラックに配された複数のボール５７と、ボール５７を収容するためのポケット５８を有するケージ５９とで主要部が構成されている。

また、外側継手部材５３は、内径面５１にトラック溝５２が形成されたマウス部６０と、マウス部６０の底壁６０ａから突設されるステム部６１とからなる。内側継手部材５６の軸心孔には、雌スプライン６２が形成され、内側継手部材５６の軸心孔にシャフト６３の端部が嵌入される。シャフト６３の端部には雄スプライン６４が形成され、シャフト６３の端部が内側継手部材５６の軸心孔に嵌入された際に、雌スプライン６２と雄スプライン６４とが嵌合する。

シャフト６３の雄スプライン６４の端部には周方向凹溝６５が形成され、この周方向凹溝６５に止め輪６６が装着されている。このように、止め輪６６が装着されることにより、シャフト６３の抜け止めが構成される。

外側継手部材５３の開口部がブーツ７０にて塞がれている。ブーツ７０は、大径部７０ａと、小径部７０ｂと、大径部７０ａと小径部７０ｂとを連結する蛇腹部７０ｃとを備える。そして、ブーツ７０の大径部７０ａが、外側継手部材５３の開口部に外嵌された状態でブーツバンド７５が締め付けられて、外側継手部材５３に固定される。また、ブーツ７０の小径部７０ｂは、シャフト６３のブーツ装着部７６に外嵌された状態でブーツバンド７５が締め付けられて、シャフト６３に固定される。

ところで、自動車用等速自在継手においては、一般的に、ホイール側に固定式を適用し、エンジン側に摺動式が適用される。そして、自動車用等速自在継手に要求される機能として、固定式側に対しては常用使用域の高効率化と打音抑制があり、摺動式側には低スライド抵抗化がある。ここで、打音とは、ポケットとボールとの間でのガタツキにより生じる音である。なお、車両として要求される機能として、低燃費化、静粛化、及び乗り心地等がある。そして、従来から、打音や振動を抑えるようにした等速自在継手が種々提案されている（特許文献１〜特許文献３）。

特許文献１では、ケージ（保持器）の窓（ポケット）のボール接触面について、径方向に幅寸法を異なる設定とすることによって、打音と振動を抑えるようにしている。すなわち、ポケットの内径側の幅寸法をボール径以下とし、ポケットの中央部から外径側の幅寸法をボール径以上としている。

特許文献２では、ケージ（保持器）の窓（ポケット）の幅寸法をボール以上とし、かつ、ケージの周方向に対してポケットの長手方向中心線を傾斜させたり、ポケットを平面的に見て扁平くの字状に屈曲させたりしている。

特許文献３では、ポケットとボールとの初期ポケットすきまを０〜+２０μｍとしている。これによって、低角度域ではトルク損失を低減し、高角度域では打音や振動を抑えるようにしている。

実用新案登録第２５７４２１１号公報特開２０１６−３７３７号公報特開２０１５−１７５４７５号公報

特許文献１では、保持器のポケット形状が、内径部と、中央部から外径部とで幅寸法を相違させる必要があり、複雑化している。このため、加工や窓幅（ポケット幅）管理が困難である。また、特許文献２においても、保持器のポケットを傾斜させたり、扁平くの字状としたりする必要がある。このため、この特許文献２における等速自在継手であっても、保持器の窓幅（ポケット幅）の管理が困難である。

ところで、特許文献３に記載のように、保持器のポケット幅をボールの径以上とすることによって、低常用角域でのトルク損失低減効果やアイドリング振動低減効果が得られると思われるが、背反して高作動角領域での打音問題が潜在的にあり、車両との相性（高常用角化等）により対策が必要となる場合がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、常用使用域の高効率化と高角使用域の打音抑制機能を併せ持つ構造の等速自在継手を提供する。

本発明の等速自在継手は、内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝とこれに対応する前記内側継手部材のトラック溝との間に配された複数のトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールを収容するポケットを有するとともに外側継手部材と内側継手部材との間に介在される保持器を備え、外側継手部材のトラック溝の曲率中心と前記内側継手部材のトラック溝の曲率中心が継手中心に対して軸方向反対側に等距離オフセットされており、継手内部にグリースが封入された等速自在継手であって、ポケットの常用角使用域における、ポケットとボールとの初期ポケットすきまを０〜+２０μｍとするとともに、常用角よりも大きい作動角でのポケットの使用域においてコーティングが施されて、ポケットとボールとがしまりばめ嵌合となるものである。

本発明の等速自在継手によれば、常用角使用域における、ポケットとボールとの初期ポケットすきまを０〜+２０μｍとしているので、常用角使用域において、トルク損失を低減することができる。また、常用角よりも大きい作動角でのポケットの使用域においてコーティングが施されて、ポケットとボールとがしまりばめ嵌合となるので、高角使用域での打音や振動を防止できる。

常用角とは、自動車のドライブシャフトの場合は、水平で平坦な路面上で２名乗車時の自動車において、ステアリングを直進状態にした時にフロントドライブシャフトの固定式等速自在継手に生じる作動角をいう。常用角は、通常、２°〜１５°程度の間で車種ごとの設計条件に応じて決定される。自動車はセダン系乗用車とＳＵＶ（スポーツ用多目的車）に大別される。セダン系乗用車は、通常、常用角は３°〜６°程度である。ＳＵＶは、バンやピックアップトラックを含む車高が高い車で、通常、常用角は６°〜１２°程度である。８°以上の常用角を高常用角といい、３°〜６°程度を低常用角という。

前記グリースは、初期ちょう度がちょう度番号１号〜２号であると共に、混和安定度が３９０〜４４０であるものが好ましい。ここで、初期ちょう度がちょう度番号１号〜２号（混和ちょう度２６５〜３４０）であるとは、ＪＩＳＫ２２２０に規定されたちょう度番号１号〜２号であることを意味し、混和安定度が３９０〜４４０であるとは、ＪＩＳＫ２２２０に規定された混和安定度（１０⁵Ｗ）が３９０〜４４０であることを意味する。補足すると、ＪＩＳＫ２２２０に規定された混和安定度（１０⁵Ｗ）は、グリースを規定の混和器で１０万回混和して、２５℃に保持した後、さらに６０回混和した後のちょう度であるので、継手の運転時のちょう度の指標とすることができる。初期ちょう度がちょう度番号１号〜２号（混和ちょう度２６５〜３４０）であると、継手の組立時の作業性が損なわれない。また、混和安定度が３９０〜４４０であると、運転時にちょう度が大きくなり（流動性が大きくなり）、すきま部へグリースが供給され、トルク損失を低減させることができる。混和安定度が４４０より大きいと、グリースがブーツから漏れやすくなり、好ましくない。

前記トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_BALL）とボール直径（Ｄ_BALL）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_BALL／Ｄ_BALL）が３．３≦ｒ１≦５．０の範囲にあり、前記外側継手部材の外径（Ｄ_OUTER）と前記内側継手部材の嵌合部の歯型のピッチ円直径（ＰＣＤ_SERR）との比ｒ２（＝Ｄ_OUTER／ＰＣＤ_SERR）が２．５≦ｒ２＜３．５の範囲内にあるのが好ましい。これにより、６個ボールタイプの固定式等速自在継手と同等以上の強度、負荷容量および耐久性を有し、かつ、外径寸法がコンパクトとなる。

作動角を取った際に、前記ポケットは、ボールにて荷重であるポケット荷重を受け相対向する一対の荷重受け面を有し、ポケットの一方の前記荷重受け面での常用角使用域において、ポケット荷重が作用する範囲を省く部位に２０μｍの厚さのコーティングを設けるように設定できる。すなわち、ポケット荷重の比較的小さな−側の面（荷重受け面）に２０μｍの厚さのコーティングを設けることになる。

作動角を取った際に、前記ポケットは、ボールにて荷重であるポケット荷重を受け相対向する一対の荷重受け面を有し、ポケットの一方の前記荷重受け面での常用角使用域において、ポケット荷重が作用する範囲を省く部位に１０μｍの厚さのコーティングを設けるように設定できる。

作動角を取った際に、前記ポケットは、ボールにて荷重であるポケット荷重を受け相対向する一対の荷重受け面を有し、ポケットの前記両荷重受け面での常用角使用域において、両方の面のポケット荷重が作用する範囲を省く部位、及び保持器の内外径面全面にコーティングを設けるように設定してもよい。

本発明の等速自在継手では、ポケットの常用角使用域では、トルク損失を低減することができて、高効率化を図ることができる。また、常用角よりも大きい高角使用域ではポケットとボールとがしまりばめ嵌合となって、高角使用域での打音や振動を防止できる。このため、高効率化と打音を抑制することが可能な等速自在継手（固定式等速自在継手）を提供できる。

本発明の等速自在継手の縦断面図である。図１のＰ−Ｐ線断面図である。図１に示す等速自在継手のボールとトラック溝との関係を示す要部拡大断面図である。図１に示す等速自在継手の保持器の断面図である。図１に示す等速自在継手の保持器を示し、（ａ）は横断面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。図１に示す等速自在継手が作動角を取った状態の断面図である。位相角とポケット荷重比率の関係を示すグラフ図である。従来の等速自在継手の縦断面図である。

以下本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１〜図３に本発明にかかる等速自在継手を示す。この等速自在継手は、ツェッパ型等速自在継手であり、外側継手部材２、内側継手部材３、ボール４および保持器５を主な構成とする。外側継手部材２の内径面８には８本の曲線状のトラック溝６が円周方向等間隔に、かつ軸方向に沿って形成されている。内側継手部材３の外径面９には、外側継手部材２のトラック溝６と対向する８本の曲線状のトラック溝７が円周方向等間隔に、かつ軸方向に沿って形成されている。外側継手部材２のトラック溝６と内側継手部材３のトラック溝７との間にトルクを伝達する８個のボール４が１個ずつ組み込まれている。外側継手部材２の内径面８と内側継手部材３の外径面９の間に、ボール４を保持する保持器５が配置されている。保持器５の外径面１０は外側継手部材２の内径面８と、保持器５の内径面１１は内側継手部材３の外径面９とそれぞれ嵌合している。

外側継手部材２の内径面８と内側継手部材３の外径面９の曲率中心は、それぞれ継手の中心Ｏに形成されている。これに対して、外側継手部材２の曲線状のトラック溝６の曲率中心Ａと、内側継手部材３の曲線状のトラック溝７の曲率中心Ｂは、継手の中心Ｏに対して軸方向反対側に等距離ｆ１オフセットされている。これにより、継手が作動角をとった場合、外側継手部材２と内側継手部材３の両軸線がなす角度を二等分する平面上にボール４が常に案内され、二軸間で等速に回転が伝達されることになる。

内側継手部材３の内径孔１７には、雌スプライン（スプラインはセレーションを含む。以下同じ。）１６が形成され、中間シャフト１２の端部に形成された雄スプライン１９を雌スプライン１６に嵌合し、トルク伝達可能に連結されている。内側継手部材３と中間シャフト１２は、止め輪１８により軸方向に位置決めされている。

外側継手部材２の外周と、内側継手部材３に連結されたシャフト１２の外周にブーツ１３を装着し、ブーツ１３の両端はブーツバンド１４、１５により締付固定されている。ブーツ１３で覆われた継手内部には、潤滑剤としてのグリースＧが封入されている。

外側継手部材２のマウス部２ａの底部にステム部２０が一体に形成され、ステム部２０には、駆動車輪が取り付けられるハブ輪（図示省略）と嵌合する雄スプライン２１とねじ部２２が形成されている。

図３は、図２のボールとトラック溝を拡大した横断面図である。図３に示すように、ボール４は、外側継手部材２のトラック溝６と２点Ｃ１２、Ｃ１３でアンギュラコンタクトし、内側継手部材３のトラック溝７と２点Ｃ１５、Ｃ１６でアンギュラコンタクトしている。ボール中心Ｏ５と各接触点Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１５、Ｃ１６を通る直線と、ボール中心Ｏ５と継手中心Ｏを通る直線がなす角度（接触角α）は３０°以上に設定することが好ましい。

本実施形態の８個ボールタイプの固定式等速自在継手は、図１および図２を参照して、ボール４のピッチ円直径（ＰＣＤ_BALL）とボール直径（Ｄ_BALL）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_BALL／Ｄ_BALL）は３．３≦ｒ１≦５．０、好ましくは３．５≦ｒ１≦５．０の範囲内に設定されている。ここで、ボール４のピッチ円直径（ＰＣＤ_BALL）は、ＰＣＲの２倍の寸法である（ＰＣＤ_BALL＝２×ＰＣＲ）。外側継手部材２のトラック溝６の曲率中心Ａとボール４の中心Ｏ５を結ぶ線分の長さ、内側継手部材３のトラック溝７の曲率中心Ｂとボール４の中心Ｏ５を結ぶ線分の長さが、それぞれＰＣＲであり、両者は等しい。また、外側継手部材２の外径（Ｄ_OUTER）と内側継手部材３の内径孔１７の雌スプライン１６のピッチ円直径(ＰＣＤ_SERR)との比ｒ２（＝Ｄ_OUTER／ＰＣＤ_SERR）は２．５≦ｒ２≦３．５の範囲内の値に設定されている。したがって、従来継手（６個ボールタイプの固定式等速自在継手）と同等以上の強度、負荷容量および耐久性を有し、かつ、外径寸法がコンパクトとなる。

次に、保持器５のポケット５ａとボール４間のポケットすきまを図４に基づいて説明する。図４は、保持器５の縦断面図である。保持器５には、周方向に８個のポケット５ａが設けられている。ポケット５ａの軸方向に対向する面がボール４を保持する面であり、これら両面間の軸方向寸法をＨとする。そして、二点鎖線で示したボール４の直径（Ｄ_BALL）との初期ポケットすきまδは、初期ポケットすきまδ＝保持器のポケットの軸方向寸法Ｈ−ボールの直径（Ｄ_BALL）で表される。

この場合、ポケット５ａの常用角使用域のみ前記初期すきまを０〜＋２０μｍとなるように設定している。ここで、常用角とは、自動車のドライブシャフトの場合は、水平で平坦な路面上で２名乗車時の自動車において、ステアリングを直進状態にした時にフロントドライブシャフトの固定式等速自在継手に生じる作動角をいう。常用角は、通常、２°〜１５°程度の間で車種ごとの設計条件に応じて決定される。自動車はセダン系乗用車とＳＵＶ（スポーツ用多目的車）に大別される。セダン系乗用車は、通常、常用角は３°〜６°程度である。ＳＵＶは、バンやピックアップトラックを含む車高が高い車で、通常、常用角は６°〜１２°程度である。８°以上の常用角を高常用角といい、３°〜６°程度を低常用角という。

ところで、保持器５のポケット５ａは、図４に示すように、保持器５の周方向に長い長円形状であり、周方向に沿って延びる一対の長辺２５，２５と、長辺２５、２５の長手方向の両端部に連設される一対の円弧辺２６，２６とからなる。そして、常用角使用域は、図５（ｂ）に示す範囲Ｈ１となる。この場合、対向する長辺２５，２５にそれぞれ常用角使用域Ｈ１を有することになる。すなわち、長辺２５，２５を荷重受け面と呼ぶことができる。

また、図５（ｂ）において、この常用角使用域Ｈ１よりも広い範囲Ｈ２が高角作動角時のポケット５ａの使用領域となる。すなわち、この高角度作動角時のポケット５ａの使用領域とは、常用角よりも大きい作動角でのポケット５ａの使用域である。例えば、常用角以上で４５ｄｅｇくらい程度である。この場合も対向する長辺２５，２５にそれぞれ高角作動角時の使用領域（高角使用域）Ｈ２を有することになる。この高角使用域Ｈ２には、１０〜１６μｍ程度の厚さのコーティング３０（被膜）を施すのが好ましい。

図６はこの等速自在継手が作動角θをとった場合を示し、負荷されるポケット荷重としては、矢印Ｇのように、継手奥側に向く−方向の場合と、矢印Ｈのように、継手開口側（継手入口側）に向く＋方向の場合とがある。

図７に位相角とポケット荷重比率との関係を示す。このように、−側のポケット荷重が比較的小さく、＋側のポケット荷重が比較的大きい。このため、このポケット荷重が比較的小さい−側の荷重受け面（一方の長辺２５）の常用角使用域Ｈ１を省く部位に、例えば、２０μｍの厚さのコーティング（被膜３０）を施すのが好ましい。

コーティング（被膜３０）は、例えば、樹脂、軟質金属、又は固体潤滑材、さらには、これらのいずれかを含む混合物を主成分としたもの等であって、自己潤滑性を有するもので構成できる。樹脂としては、被膜強度が強く、耐摩耗性に優れたもの、例えば、ポリイミド樹脂やフッ素樹脂等を用いることができ、軟質金属として、銅、銀、金、又はインジウム等を用いることができ、固体潤滑材を用いる場合、その固体潤滑材の主成分を、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、又はグラファイト等を用いることができる。

このように、コーティング（被膜３０）を両荷重受け面（両長辺２５，２５）に施す場合、その厚さをそれぞれ１０μｍ程度とするのが好ましい。また、被膜３０としては、ポケット５ａの長辺２５，２５に限るものではなく、保持器５の内径面１１及び外径面１０の全体に施してもよい。このように、内径面１１及び外径面１０にコーティング（被膜３０）を施すことによって、保持器５と外側継手部材２との相対的な摺動、及び保持器５と内側継手部材３との相対的な摺動がなめらかに行うことができる。

ところで、継手が作動角をとった場合、ボール４は、保持器５のポケット５ａ内で、保持器５の半径方向と周方向に摺動する。図４に示すように、周方向の摺動（図４の矢印Ｅ）は、ポケット５ａの周方向の中心からボール４が柱部５ｂに接近するように摺動することである。この周方向の摺動は、作動角をとると、外側継手部材２と内側継手部材３とが斜交することにより、周方向に隣り合うトラック溝６、７とボール４との接点Ｃ１２、Ｃ１３およびＣ１５、Ｃ１６の周方向の間隔が変化し、これによりトラック溝６、７に拘束されたボール４がポケット５ａに対して周方向に移動させられることによって生じる。

一方、ボール４のポケット５ａ内での半径方向の摺動（図４の矢印Ｆ）は、トラックオフセット量ｆ１（図１参照）により生じる。その理由は、図６に示すように、作動角θをとると、上死点のボール４₁は外側継手部材２の奥側に移動し、下死点のボール４₂は外側継手部材２の開口側に移動する。トラックオフセット量ｆ１(図１参照)が設けられているので、外側継手部材２と内側継手部材３のトラック溝６、７は、それぞれ、溝深さが開口側で深く、奥側に行く程浅く形成されている。そのため、外側継手部材２の奥側に移動したボール４₁は、半径方向の内側に移動し、外側継手部材２の開口側に移動したボール４₂は、半径方向の外側に移動する。このように、ボール４と当接するトラック溝６、７の軸方向の位置によりボール４が半径方向に移動する。図６に示すＬ１は外側継手部材２のトラック溝６とボール４の接触点Ｃ１２、Ｃ１３（図３参照）の軌跡であり、Ｌ２は内側継手部材３のトラック溝７とボール４の接触点Ｃ１５、Ｃ１６（図３参照）の軌跡である。

前述したボール４のポケット５ａ（図４参照）内での半径方向と周方向の摺動は、いずれも転がり成分を含まないものである。この転がり成分を含まない摺動部は、トラック溝とボール間の転がり成分をもつ接触部位と比較して、グリースが介入しにくく流動性が大きく影響する。

グリースの流動性は、ちょう度が指標とされるが、このちょう度は、実際面では単純に選定できるものではなく、継手組立時のハンドリング性、ブーツから漏れ防止、継手内での流動性（摺動部位へのグリース供給性）等を多面的に勘案する必要があるという問題である。

グリースの性状面では、初期ちょう度は通常用いるレベルであるが、運転時には、ちょう度が大きくなる「組立時のハンドリング性」と「摺動部へのグリース供給性」を両立させるグリースを用いる必要がある。

そこで、この等速自在継手の内部に封入されるグリースＧは、初期ちょう度がちょう度番号１号〜２号（混和ちょう度２６５〜３４０）であると共に、混和安定度が３９０〜４４０である。初期ちょう度がちょう度番号１号〜２号（混和ちょう度２６５〜３４０）であるので、継手の組立時の作業性が損なわれない。また、混和安定度が３９０〜４４０であるので、運転時にちょう度が大きくなり、すきま部へグリースが供給され、トルク損失を低減させることができる。このように、上記性状のグリースＧを採用することにより、「組立時のハンドリング性」と「摺動部へのグリース供給性」を両立させることができる。これにより、低常用角で使用される固定式等速自在継手に対して要求されるトルク損失の低減および耐久性の向上を達成することができる。

グリースＧの組成物としては、基油と増ちょう剤と添加剤である。基油としては、パラフィン系鉱物油を含有したもので、前記基油として含まれる潤滑油成分の全質量に対し、７０質量％以上とすることが好ましい。コスト面よりパラフィン系鉱物油を主体に配合している。パラフィン系鉱物油は、継手内部の動きによりせん断を受けると急激に流動性がよくなり、トルク損失を低減できる。

増ちょう剤はウレア化合物とすることが好ましい。このウレア化合物としては、例えば、ジウレア化合物、ポリウレア化合物が挙げられる。ジウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート等が挙げられ、モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アニリン、p−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。本願での使用に望ましいジウレア化合物は、次の化学式で表されるものである。
Ｒ₁ＮＨ-ＣＯ-ＨＨ-Ｃ₆Ｈ₄-Ｐ-ＣＨ₂-Ｃ₆Ｈ₄-Ｐ-ＮＨ-ＣＯ-ＮＨＲ₂
（式中、Ｒ₁，Ｒ₂：炭素数８〜２０の脂肪族の炭化水素基。Ｒ₁とＲ₂は同一でも異なっても良い）

ポリウレア化合物は、例えば、ジイソアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いられるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等が挙げられる。

上記のウレア化合物の中では、耐熱性、介入性に優れるジウレア化合物が増ちょう剤として望ましい。

本発明の等速自在継手によれば、ポケットの常用角使用域では、トルク損失を低減することができて、高効率化を図ることができる。また、常用角よりも大きい高角使用域ではポケットとボールとがしまりばめ嵌合となって、高角使用域での打音や振動を防止できる。このため、高効率化と打音を抑制することが可能な等速自在継手（固定式等速自在継手）を提供できる。

すなわち、本発明の等速自在継手では、ポケット５ａの常用角使用域では、トルク損失を低減することができて、高効率化を図ることができる。また、作動角が常用角よりも大きい高角使用域ではしまりばめ（例えば、−４０μｍまでの締め代）となって、高角使用域での打音や振動を防止できる。このため、高効率化と打音を抑制することが可能な等速自在継手（固定式等速自在継手）を提供できる。

初期ちょう度がちょう度番号１号〜２号（混和ちょう度２６５〜３４０）であると、継手の組立時の作業性が損なわれない。また、混和安定度が３９０〜４４０であると、運転時にちょう度が大きくなり（流動性が大きくなり）、すきま部へグリースが供給され、トルク損失を低減させることができる。混和安定度が４４０より大きいと、グリースがブーツから漏れやすくなり、好ましくない。

また、この実施形態では、トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_BALL）とボール直径（Ｄ_BALL）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_BALL／Ｄ_BALL）が３．３≦ｒ１≦５．０の範囲にあり、前記外側継手部材の外径（Ｄ_OUTER）と前記内側継手部材の嵌合部の歯型のピッチ円直径（ＰＣＤ_SERR）との比ｒ２（＝Ｄ_OUTER／ＰＣＤ_SERR）が２．５≦ｒ２＜３．５の範囲内にある。これにより、６個ボールタイプの固定式等速自在継手と同等以上の強度、負荷容量および耐久性を有し、かつ、外径寸法がコンパクトとなる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、コーティング（被膜３０）を成形する場合、コーティングの材料によって、その材料に応じた種々のコーティング法を用いることができる。また、コーティングする場合、保持器５のポケット５ａの両面（長辺２５，２５）を周方向に沿って平行にフラット面に仕上げた後、この長辺２５，２５にコーティングするのが好ましい。これによって、高効率化に必要な非コーティング部の窓幅（ポケット幅）管理が容易にできるメリットがある。なお、等速自在継手として、８個ボールタイプの固定式等速自在継手に限るものではなく、トルク伝達部材としてのボール数の増減は任意である。

Ｈ１常用角使用域
Ｈ２高角使用域
２外側継手部材
３内側継手部材
４ボール
５保持器
５ａポケット
６、７トラック溝
８内径面
９外径面
３０被膜

Claims

内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝とこれに対応する前記内側継手部材のトラック溝との間に配された複数のトルク伝達ボールと、このトルク伝達ボールを収容するポケットを有するとともに外側継手部材と内側継手部材との間に介在される保持器を備え、外側継手部材のトラック溝の曲率中心と前記内側継手部材のトラック溝の曲率中心が継手中心に対して軸方向反対側に等距離オフセットされており、継手内部にグリースが封入された等速自在継手であって、
ポケットの常用角使用域における、ポケットとボールとの初期ポケットすきまを０〜+２０μｍとするとともに、常用角よりも大きい作動角でのポケットの使用域においてコーティングが施されて、ポケットとボールとがしまりばめ嵌合となることを特徴とする等速自在継手。
前記グリースは、初期ちょう度がちょう度番号１号〜２号であると共に、混和安定度が３９０〜４４０であることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
前記常用角使用域は、作動角が２〜１５ｄｅｇを取る範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手。
前記トルク伝達ボールのピッチ円直径（ＰＣＤ_BALL）とボール直径（Ｄ_BALL）との比ｒ１（＝ＰＣＤ_BALL／Ｄ_BALL）が３．３≦ｒ１≦５．０の範囲にあり、前記外側継手部材の外径（Ｄ_OUTER）と前記内側継手部材の嵌合部の歯型のピッチ円直径（ＰＣＤ_SERR）との比ｒ２（＝Ｄ_OUTER／ＰＣＤ_SERR）が２．５≦ｒ２＜３．５の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の等速自在継手。
作動角を取った際に、前記ポケットは、ボールにて荷重であるポケット荷重を受け相対向する一対の荷重受け面を有し、ポケットの一方の前記荷重受け面での常用角使用域において、ポケット荷重が作用する範囲を省く部位に２０μｍの厚さのコーティングを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
作動角を取った際に、前記ポケットは、ボールにて荷重であるポケット荷重を受け相対向する一対の荷重受け面を有し、ポケットの前記両荷重受け面での常用角使用域において、ポケット荷重が作用する範囲を省く部位に１０μｍの厚さのコーティングを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
作動角を取った際に、前記ポケットは、ボールにて荷重であるポケット荷重を受け相対向する一対の荷重受け面を有し、ポケットの前記両荷重受け面での常用角使用域において、両方の面のポケット荷重が作用する範囲を省く部位、及び保持器の内外径面全面にコーティングを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。