JP2022148443A - 等速ダブルジョイント - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたって使用したときにガタが生じにくく、耐久性に優れた等速ダブルジョイントを提供する。
【解決手段】共通外輪２と、共通外輪２の軸方向一方の端部の径方向内側に配置された第１内輪３ａと、共通外輪２の軸方向他方の端部の径方向内側に配置された第２内輪３ｂと、第１内輪３ａに挿入された第１軸７ａと、第２内輪３ｂに挿入された第２軸７ｂと、第１軸７ａと第２軸７ｂを屈曲可能に連結する関節部８とを有し、関節部８は、球状ヘッド３０とソケット３１とを有する等速ダブルジョイントにおいて、ソケット３１に、球状ヘッド３０とソケット３１の摺動部分にグリースを保持する可撓性のグリース保持筒３６を取り付ける。
【選択図】図１

Description

この発明は、等速自在継手をダブルに配置した等速ダブルジョイントに関する。

駆動軸と被駆動軸とを交差角をもって配置し、その駆動軸から被駆動軸に常に等しい角速度で回転を伝達するように駆動軸と被駆動軸を連結する継手として、一般に等速自在継手が使用される（例えば、特許文献１）。

特許文献１の等速自在継手は、外輪と、外輪の径方向内側に配置された内輪と、複数のボールとを有する。ここで、外輪の内周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の外側トラック溝が形成され、内輪の外周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の内側トラック溝が形成され、ボールは、外側トラック溝と内側トラック溝とに同時に転がり接触するように外輪と内輪の間に組み込まれている。

この等速自在継手を、例えば、鉄道車両やトラックなどの大型車両の推進軸や、試験機の回転伝達軸など、大きな交差角をもって連結される２つの軸が高速回転する用途で使用すると、等速自在継手のボールが内輪と外輪の間を大きく軸方向移動することにより生じる抵抗で、等速自在継手が発熱する問題がある。

そこで、大きな交差角をもって連結される２つの軸が高速回転する用途で等速自在継手を使用したときの等速自在継手の発熱を抑えるため、等速自在継手をダブルに配置した等速ダブルジョイントが使用されることがある（例えば、特許文献２）。

特許文献２の等速ダブルジョイントは、共通外輪と、共通外輪の軸方向一方の端部の径方向内側に配置された第１内輪と、共通外輪の軸方向他方の端部の径方向内側に配置された第２内輪と、共通外輪と第１内輪の間に組み込まれた複数の第１ボールと、第１内輪に挿入された第１軸と、共通外輪と第２内輪の間に組み込まれた複数の第２ボールと、第２内輪に挿入された第２軸とを有する。

共通外輪の軸方向一方の端部内周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１外側トラック溝が形成され、共通外輪の軸方向他方の端部内周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２外側トラック溝が形成されている。また、第１内輪の外周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１内側トラック溝が形成され、第２内輪の外周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２内側トラック溝が形成されている。第１ボールは、第１外側トラック溝と第１内側トラック溝とに同時に転がり接触するように共通外輪と第１内輪の間に組み込まれ、第２ボールは、第２外側トラック溝と第２内側トラック溝とに同時に転がり接触するように共通外輪と第２内輪の間に組み込まれている。

ここで、共通外輪の軸方向一方の端部と第１内輪と複数の第１ボールと第１軸は、第１の等速自在継手を構成している。また、共通外輪の軸方向他方の端部と第２内輪と複数の第２ボールと第２軸は、第２の等速自在継手を構成している。

また、特許文献２の等速ダブルジョイントは、第１軸と第２軸を屈曲可能に連結する関節部を有する。関節部は、第１軸の第２軸の側の端部に設けられた球状ヘッドと、第２軸の第１軸の側の端部に設けられたカップ状のソケットとを有する。球状ヘッドはカップ状のソケットで摺動可能に支持されている。

この等速ダブルジョイントは、２つの等速自在継手（第１の等速自在継手と第２の等速自在継手）を用いて交差角を形成するので、１つあたりの等速自在継手のなす角度を小さく抑えることが可能である。また、この等速ダブルジョイントは、第１軸と第２軸を屈曲可能に連結する関節部を有するので、第１軸が共通外輪の軸方向に対して傾斜すると、その第１軸の傾斜に応じて第２軸も共通外輪の軸方向に対して傾斜し、その結果、第１の等速自在継手のなす角度と第２の等速自在継手のなす角度とを均等に保つことが可能となっている。

特開２０１９－１５８０３４号公報 特開２００８－１７５３６２号公報

ところで、特許文献２のような等速ダブルジョイントを長期にわたり使用した場合、等速ダブルジョイントの関節部（第１軸の端部の球状ヘッドと、第２軸の端部のカップ状のソケット）が、等速ダブルジョイントの他の部分よりも早く摩耗し、その摩耗によって生じる関節部のガタによって等速ダブルジョイントに振れ回りが生じ、振動が発生するおそれがあることが分かった。

そこで、本願の発明者が、等速ダブルジョイントの関節部が摩耗する原因を調査したところ、等速ダブルジョイントの使用初期においては、共通外輪の内部にグリースが充填されているので、そのグリースによって関節部が潤滑され、関節部が摩耗しにくい状態となっているが、等速ダブルジョイントを継続的に使用すると、グリースが遠心力によって徐々に飛散して径方向外側に移動するため、共通外輪の径方向中心に位置する関節部に潤滑不良が生じ、その結果、関節部が摩耗しやすい状態になることが分かった。

関節部の潤滑不良を防止する方法として、等速ダブルジョイントの内部に充填するグリース量を増やすという対策が考えられる。しかしながら、等速ダブルジョイントの内部に充填するグリース量を増やした場合、そのグリースを密封するために共通外輪に取り付けられたゴム製のブーツが、グリース過多により破損しやすくなるなど、他の問題が生じやすくなる。

この発明が解決しようとする課題は、長期にわたって使用したときにガタが生じにくく、耐久性に優れた等速ダブルジョイントを提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成の等速ダブルジョイントを提供する。
軸方向一方の端部内周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１外側トラック溝が形成され、軸方向他方の端部内周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２外側トラック溝が形成された共通外輪と、
前記共通外輪の前記軸方向一方の端部の径方向内側に配置され、外周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１内側トラック溝が形成された第１内輪と、
前記共通外輪の前記軸方向他方の端部の径方向内側に配置され、外周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２内側トラック溝が形成された第２内輪と、
前記第１外側トラック溝と前記第１内側トラック溝とに同時に転がり接触するように前記共通外輪と前記第１内輪の間に組み込まれた複数の第１ボールと、
前記第１内輪に挿入された第１軸と、
前記第２外側トラック溝と前記第２内側トラック溝とに同時に転がり接触するように前記共通外輪と前記第２内輪の間に組み込まれた複数の第２ボールと、
前記第２内輪に挿入された第２軸と、
前記第１軸と前記第２軸を屈曲可能に連結する関節部とを有し、
前記関節部は、前記第１軸の前記第２軸の側の端部に設けられた球状ヘッドと、前記第２軸の前記第１軸の側の端部に設けられ、前記球状ヘッドを摺動可能に支持するカップ状のソケットとを有する等速ダブルジョイントにおいて、
前記ソケットに、前記球状ヘッドと前記ソケットの摺動部分にグリースを保持する可撓性のグリース保持筒を取り付けたことを特徴とする等速ダブルジョイント。

このようにすると、関節部のソケットに取り付けた可撓性のグリース保持筒によって、球状ヘッドとソケットの摺動部分にグリースを保持することができるので、等速ダブルジョイントを継続的に使用し、共通外輪の内部に充填されたグリースが遠心力によって徐々に飛散して径方向外側に移動したときにも、共通外輪の径方向中心に位置する関節部の潤滑不良が防止され、関節部が摩耗しにくい。そのため、この等速ダブルジョイントは、長期にわたって使用したときにもガタが生じにくく、耐久性に優れている。

前記グリース保持筒は、前記ソケットの外周に嵌合して固定されるゴム製のラバースリーブと、前記ラバースリーブから径方向内方に延び出して形成され、前記球状ヘッドの前記ソケットからはみ出た部分の外周に摺接するゴム製のラバーフランジとを有する構成のものを採用することができる。

このようにすると、等速ダブルジョイントを組み立てる際、グリース保持筒のラバースリーブの部分をソケットに固定し、次に、そのグリース保持筒のラバーフランジの部分を弾性変形させながら、そのラバーフランジの中央開口に球状ヘッドを通過させることで、球状ヘッドをソケットに支持させることができる。すなわち、等速ダブルジョイントを組み立てる際、球状ヘッドとソケットのうち、ソケットの側のみにグリース保持筒を固定すればよく、球状ヘッドの側にはグリース保持筒を固定する必要がない。そのため、等速ダブルジョイントの組立作業性に優れる。

前記ラバーフランジに、ラバーフランジの内周から径方向外方に延びる複数のスリットを形成すると好ましい。

このようにすると、ラバーフランジを比較的小さい力で弾性変形させることが可能となるので、等速ダブルジョイントを組み立てる際に、容易にラバーフランジの中央開口に球状ヘッドを通過させることができ、等速ダブルジョイントの組立作業性を高めることができる。

前記ラバースリーブは、前記ソケットの外周に隙間なく嵌合する小内径部と、前記小内径部に連続して形成され、前記ソケットの外周を円環状の隙間をおいて取り囲む大内径部とを有し、前記大内径部に前記ラバーフランジが接続した構成のものを採用すると好ましい。

このようにすると、ラバースリーブの大内径部とソケットの外周との間に円環状の隙間があるので、ラバースリーブが径方向に変形しやすくなる。そのため、第１軸と第２軸とが交差角をなす状態で等速ダブルジョイントを使用したときに、ラバースリーブおよびラバーフランジを構成するゴムが伸縮疲労するのを軽減することが可能となる。

前記球状ヘッドは、球状の外面をもつヘッド本体と、前記ヘッド本体と前記第１軸を接続する前記ヘッド本体よりも小径のくびれ部とを有する場合、前記くびれ部に前記ラバーフランジを摺接させると好ましい。

このようにすると、ラバーフランジが、球状ヘッドのくびれ部、すなわち、球状ヘッドの外径が小さい箇所に摺接するので、第１軸と第２軸とが交差角をなす状態で等速ダブルジョイントを使用したときにも、ラバーフランジと球状ヘッドの間に径方向の隙間が生じず、効果的にグリースを保持することが可能となる。

前記共通外輪は、前記関節部の径方向外側を囲むように配置された中間スリーブと、前記中間スリーブの軸方向一方の端部に着脱可能に固定され、前記第１外側トラック溝が形成された第１外輪と、前記中間スリーブの軸方向他方の端部に着脱可能に固定され、前記第２外側トラック溝が形成された第２外輪とを有するものを採用することができる。

このようにすると、第１外輪または第２外輪を中間スリーブから取り外すことができるので、等速ダブルジョイントを補修する際などに、グリース保持筒の交換を容易に行なうことができる。

前記グリース保持筒の材質としては、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴムのいずれかを採用することができる。

この発明の等速ダブルジョイントは、関節部のソケットに取り付けた可撓性のグリース保持筒によって、球状ヘッドとソケットの摺動部分にグリースを保持することができるので、等速ダブルジョイントを継続的に使用し、共通外輪の内部に充填されたグリースが遠心力によって徐々に飛散して径方向外側に移動したときにも、共通外輪の径方向中心に位置する関節部の潤滑不良が防止され、関節部が摩耗しにくい。そのため、この等速ダブルジョイントは、長期にわたって使用したときにもガタが生じにくく、耐久性に優れている。

この発明の実施形態の等速ダブルジョイントを示す断面図 図１の関節部の近傍を拡大して示す図 図１の等速ダブルジョイントで交差角を形成した状態を示す図 図３の関節部の近傍を拡大して示す図 図１に示す等速ダブルジョイントを組み立てるに際し、図２に示すソケットに球状ヘッドを挿入する前の状態を示す球状ヘッドとソケットの近傍の断面図 図２に示すグリース保持筒の変形例を示す図 図２に示すグリース保持筒の他の変形例を示す図 図７のVIII－VIII線に沿った断面図 図２に示すグリース保持筒のさらに他の変形例を示す図 図１の等速ダブルジョイントを使用したトラックの推進軸を示す断面図

図１に、この発明の実施形態の等速ダブルジョイント１を示す。この等速ダブルジョイント１は、共通外輪２と、共通外輪２の軸方向一方の端部の径方向内側に配置された第１内輪３ａと、共通外輪２の軸方向他方の端部の径方向内側に配置された第２内輪３ｂと、共通外輪２と第１内輪３ａの間に組み込まれた複数の第１ボール４ａと、その複数の第１ボール４ａをそれぞれ収容する複数のポケット５（図２参照）をもつ第１ケージ６ａと、第１内輪３ａに挿入された第１軸７ａと、共通外輪２と第２内輪３ｂの間に組み込まれた複数の第２ボール４ｂと、その複数の第２ボール４ｂをそれぞれ収容する複数のポケット５（図２参照）をもつ第２ケージ６ｂと、第２内輪３ｂに挿入された第２軸７ｂと、第１軸７ａと第２軸７ｂを屈曲可能に連結する関節部８とを有する。

共通外輪２の軸方向一方の端部内周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１外側トラック溝９ａが形成され、共通外輪２の軸方向他方の端部内周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２外側トラック溝９ｂが形成されている。

共通外輪２は、関節部８の径方向外側を囲むように配置された中間スリーブ１０と、第１外側トラック溝９ａが形成された第１外輪１１ａと、第２外側トラック溝９ｂが形成された第２外輪１１ｂとで構成されている。第１外側トラック溝９ａは、第１外輪１１ａの内周を軸方向一端から軸方向他端まで貫通して形成されている。第２外側トラック溝９ｂも、第２外輪１１ｂの内周を軸方向一端から軸方向他端まで貫通して形成されている。第１外輪１１ａは、中間スリーブ１０の軸方向一方の端部に着脱可能に固定され、第２外輪１１ｂは、中間スリーブ１０の軸方向他方の端部に着脱可能に固定されている。

図２に示すように、第１内輪３ａの外周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１内側トラック溝１２ａが形成され、第２内輪３ｂの外周には、周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２内側トラック溝１２ｂが形成されている。第１ボール４ａは、第１外側トラック溝９ａと第１内側トラック溝１２ａとに同時に転がり接触するように共通外輪２と第１内輪３ａの間に組み込まれ、第２ボール４ｂは、第２外側トラック溝９ｂと第２内側トラック溝１２ｂとに同時に転がり接触するように共通外輪２と第２内輪３ｂの間に組み込まれている。

図１に示すように、共通外輪２の軸方向一方の端部（ここでは第１外輪１１ａ）と第１内輪３ａと複数の第１ボール４ａと第１ケージ６ａと第１軸７ａは、第１の等速自在継手１３ａを構成している。また、共通外輪２の軸方向他方の端部（ここでは第２外輪１１ｂ）と第２内輪３ｂと複数の第２ボール４ｂと第２ケージ６ｂと第２軸７ｂは、第２の等速自在継手１３ｂを構成している。第１の等速自在継手１３ａは、第１外輪１１ａに対する第１軸７ａの傾動は許容するが、第１外輪１１ａに対する第１軸７ａの軸方向移動は許容しない固定式の等速自在継手である。第２の等速自在継手１３ｂも、固定式の等速自在継手である。

第１の等速自在継手１３ａと第２の等速自在継手１３ｂは、関節部８を除き左右対称の同一構成である。そのため、第１の等速自在継手１３ａおよびその周辺の構成を以下説明し、第２の等速自在継手１３ｂおよびその周辺の構成については、第１の等速自在継手１３ａに対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。

図２に示すように、第１ケージ６ａは、第１外輪１１ａの内周に形成された凹球面１４と、第１内輪３ａの外周に形成された凸球面１５とで摺動可能に支持されている。第１ケージ６ａは、第１外輪１１ａの内周の凹球面１４に摺接する球状の外周面と、第１内輪３ａの外周の凸球面１５に摺接する球状の内周面とを有する球殻状の部材である。ポケット５は、第１ケージ６ａを径方向に貫通して形成された孔であり、そのポケット５の内面で、第１ボール４ａの外周が支持されている。この第１ケージ６ａは、第１ケージ６ａと第１ボール４ａが軸方向に一体に移動するように各第１ボール４ａを保持している。

図１に示すように、第１外側トラック溝９ａは、第１軸７ａの軸線を含む断面において溝底が円弧状に湾曲した形状を呈するように形成されている。図２に示すように、第１内側トラック溝１２ａも、第１軸７ａの軸線を含む断面において溝底が円弧状に湾曲した形状を呈するように形成されている。第１外側トラック溝９ａの溝底の円弧中心と第１内側トラック溝１２ａの溝底の円弧中心は、継手中心（凹球面１４の中心）から軸方向の逆向きに等距離だけオフセットしている。

図２に示すように、第１軸７ａは、第１内輪３ａの内周にスプライン嵌合することで、第１内輪３ａに回り止めされている。また、第１軸７ａの外周には、第１内輪３ａを間に挟んで一対の止め輪１６，１７が装着され、この止め輪１６，１７によって、第１内輪３ａの第１軸７ａに対する軸方向移動が阻止されている。その結果、第１内輪３ａは、第１軸７ａに対して周方向と軸方向のいずれの方向にも相対移動しないように第１軸７ａに固定されている。

図１に示すように、中間スリーブ１０は、両端が開放した中空筒状の部材である。中間スリーブ１０の軸方向の端部内周には、第１外輪１１ａが嵌合する外輪嵌合凹部１８が形成されている。また、中間スリーブ１０の軸方向の端部外周には、円環板状のフランジ部１９が形成されている。フランジ部１９には、第１外輪１１ａを外輪嵌合凹部１８に固定する押さえリング２０が取り付けられている。

押さえリング２０は、フランジ部１９にボルト２１で締め付けて固定されている。押さえリング２０は、第１外側トラック溝９ａの軸方向の端部開口を塞いでいる。これにより、第１外輪１１ａの内部のグリースが、関節部８のある側（図では右側）とは反対側（図では左側）に流出するのを防いでいる。

押さえリング２０には、ブーツ装着筒部２２が固定して設けられている。ブーツ装着筒部２２には、ブーツ２３が装着され、そのブーツ２３によって等速ダブルジョイント１の内部のグリース（図示せず）が密封されている。グリースは、鉱油や合成油などの油分と、この油分に分散して油分を半固体の状態にする増ちょう剤とを含む潤滑剤である。ブーツ２３の一端は、ブーツ装着筒部２２の外周にブーツバンド２４で締め付けて固定され、ブーツ２３の他端は、第１軸７ａの外周にブーツバンド２５で締め付けて固定されている。ブーツ２３は、クロロプレンゴム等のゴムで形成されている。

図２に示すように、関節部８は、第１軸７ａの第２軸７ｂの側の端部に設けられた球状ヘッド３０と、第２軸７ｂの第１軸７ａの側の端部に設けられたカップ状のソケット３１とを有する。球状ヘッド３０はソケット３１で摺動可能に支持されている。

球状ヘッド３０は、球状の外面をもつヘッド本体３２と、ヘッド本体３２と第１軸７ａを接続するくびれ部３３とを有する。ヘッド本体３２の先端には、第１軸７ａの軸方向に直交する平坦面３４が形成されている。くびれ部３３は、ヘッド本体３２の外周の球面から第１軸７ａに向かってくびれた部分であり、第１軸７ａの軸線を含む断面において凹曲線を呈するように形成されている。図５に示すように、くびれ部３３の外径Ｄ１は、ヘッド本体３２の外周の球面の直径Ｄ２よりも小径である。第１軸７ａとくびれ部３３と球状ヘッド３０は、継ぎ目のない一体に形成されている。

図２に示すように、ソケット３１は、第１軸７ａの側に開口する中空筒状に形成されている。ソケット３１の内周には、軸方向に沿って一定の内径Ｄ３（図５参照）をもつ円筒面３５が形成されている。ソケット３１は、その円筒面３５で球状ヘッド３０のヘッド本体３２を摺動可能に支持している。ソケット３１と第２軸７ｂは、継ぎ目のない一体に形成されている。

ソケット３１には、球状ヘッド３０とソケット３１の摺動部分にグリースを保持する可撓性のグリース保持筒３６が取り付けられている。ソケット３１の内部に充填するグリースとしては、ちょう度の低いもの（例えば、日本産業規格ＪＩＳ Ｋ２２２０：２０１３「グリース」に規定されるちょう度番号が２号のものや、オープンギア用のもの）を用いると好ましい。

グリース保持筒３６は、ソケット３１の外周に嵌合して固定されるゴム製のラバースリーブ３７と、ラバースリーブ３７と継ぎ目のない一体に形成されたゴム製のラバーフランジ３８とを有する。ラバースリーブ３７は筒状に形成され、ソケット３１の外周に締め代をもって嵌合している。ラバースリーブ３７の内周には、ソケット３１の外周に形成された環状溝３９に係合する環状突起４０が形成され、環状溝３９と環状突起４０の係合によってラバースリーブ３７がソケット３１に固定されている。

ラバーフランジ３８は、ラバースリーブ３７のソケット３１の先端から軸方向に突出する部分から径方向内方に延び出して形成された円環板状の部分であり、その中央に円形の環状開口を形成している。ラバーフランジ３８の内周は、球状ヘッド３０のソケット３１からはみ出た部分（ここではくびれ部３３）の外周に摺接している。

図５に示すように、球状ヘッド３０をソケット３１から抜き出した状態において、ラバーフランジ３８の内径Ｄ４は、くびれ部３３の外径Ｄ１（くびれ部３３の最も外径が小さい部位の直径）よりも小さく、球状ヘッド３０をソケット３１に挿入したときに、ラバーフランジ３８とくびれ部３３の間に締め代が設定されるようになっている。また、図４に示すように、第１軸７ａと第２軸７ｂが交差角をなしたときにも、ラバーフランジ３８の内周の全周にわたって締め代が保たれ、ラバーフランジ３８の内周のシール性を確保することが可能となっている。

図２では、ラバースリーブ３７をソケット３１の外周に固定するため、環状突起４０を環状溝３９に係合させた例を示したが、図６に示すように、ラバースリーブ３７の外周を締め付ける締め付けバンド４１を取り付けることで、ラバースリーブ３７をソケット３１の外周に固定するようにしてもよい。図６において、ソケット３１の外周に環状溝３９（図２参照）は形成されておらず、ソケット３１の外周は、その軸方向全長にわたって外径が変化せず一定の円筒面とされている。

グリース保持筒３６の材質（ここではラバースリーブ３７およびラバーフランジ３８を構成するゴムの材質）としては、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴムを採用することができる。また、グリース保持筒３６として、金型による成型品を採用すると低コストである。

この等速ダブルジョイント１は、例えば、次のようにして組み立てることができる。まず、図１に示す第１外輪１１ａ、第１内輪３ａ、複数の第１ボール４ａ、第１ケージ６ａ、第１軸７ａを組み立てることで第１の等速自在継手１３ａを形成する。同様に、第２外輪１１ｂ、第２内輪３ｂ、複数の第２ボール４ｂ、第２ケージ６ｂ、第２軸７ｂを組み立てることで第２の等速自在継手１３ｂを形成する。このとき、第２の等速自在継手１３ｂの第２軸７ｂ部の端部のソケット３１に、グリース保持筒３６を取り付ける。次に、第２の等速自在継手１３ｂの第２外輪１１ｂを中間スリーブ１０の外輪嵌合凹部１８にはめ込み、その第２外輪１１ｂを押さえリング２０とボルト２１で固定する。その後、中間スリーブ１０の内部にグリースを充填するとともに、図５に示すように、ソケット３１の内部にもグリースを充填する。その後、第１の等速自在継手１３ａの第１外輪１１ａを、中間スリーブ１０のもう一方の外輪嵌合凹部１８にはめ込み、その第１外輪１１ａを押さえリング２０とボルト２１で固定する。このとき、図５に示す球状ヘッド３０が、グリース保持筒３６のラバーフランジ３８の部分を弾性的に拡径変形させながら、そのラバーフランジ３８の中央開口を通過し、ソケット３１に挿入される。

この等速ダブルジョイント１は、図３に示すように、第１軸７ａと第２軸７ｂを屈曲可能に連結する関節部８を有するので、第１軸７ａが共通外輪２の軸線Ｌの方向に対して傾斜すると、その第１軸７ａの傾斜に応じて第２軸７ｂも共通外輪２の軸線Ｌの方向に対して傾斜し、その結果、第１の等速自在継手１３ａのなす角度と第２の等速自在継手１３ｂのなす角度とを均等に保つことが可能となっている。例えば、図３に示すように、第１軸７ａと第２軸７ｂが交差角θ（図ではθ=２０°）をなすように配置すると、第１軸７ａが共通外輪２の軸線Ｌに対してθ／２の角度（図では１０°）をなし、第２軸７ｂも共通外輪２の軸線Ｌに対してθ／２の角度（図では１０°）をなす。このように、この等速ダブルジョイント１は、単一の等速自在継手で２つの軸の交差角を形成する場合と比べて、１つあたりの等速自在継手のなす角度を半減することが可能である。

ここで、図４に示すように、第１軸７ａと第２軸７ｂが交差角をなすとき、ソケット３１に対して球状ヘッド３０が傾いた状態となり、その球状ヘッド３０がラバーフランジ３８を押圧することから、ラバーフランジ３８の中央開口の位置がソケット３１の中心位置に対して偏心するとともにラバースリーブ３７の一部が径方向外側に盛り上がった状態となる。このとき、ラバーフランジ３８の内周は、球状ヘッド３０のヘッド本体３２とくびれ部３３とに接している。そして、その状態で第１軸７ａと第２軸７ｂが回転すると、ラバースリーブ３７は、径方向外側に盛り上がった箇所が周方向に移動する運動を行なう。

ところで、図３において、グリース保持筒３６が無い状態を想定した場合、等速ダブルジョイント１を継続的に使用すると、共通外輪２の内部に充填されたグリースが遠心力によって徐々に飛散して径方向外側に移動するため、共通外輪２の径方向中心に位置する関節部８に潤滑不良が生じ、その結果、関節部８が摩耗しやすい状態となる問題がある。

そこで、関節部８の潤滑不良を防止する方法として、等速ダブルジョイント１の内部に充填するグリース量を増やすという対策が考えられる。しかしながら、等速ダブルジョイント１の内部に充填するグリース量を増やした場合、そのグリースを密封するために共通外輪２に取り付けられたゴム製のブーツ２３が、グリース過多により破損しやすくなるなど、他の問題が生じやすくなる。

このような問題に対し、この実施形態の等速ダブルジョイント１は、図４に示すように、関節部８のソケット３１に取り付けた可撓性のグリース保持筒３６によって、関節部８のグリースの飛散を防止し、球状ヘッド３０とソケット３１の摺動部分にグリースを保持することができるので、等速ダブルジョイント１を継続的に使用し、共通外輪２（図３参照）の内部に充填されたグリースが遠心力によって徐々に飛散して径方向外側に移動したときにも、共通外輪２の径方向中心に位置する関節部８の潤滑不良が防止され、関節部８が摩耗しにくい。そのため、この等速ダブルジョイント１は、長期にわたって使用したときにもガタが生じにくく、耐久性に優れている。

また、この等速ダブルジョイント１は、その組み立ての際、図５に示すように、グリース保持筒３６のラバースリーブ３７の部分をソケット３１に固定し、次に、そのグリース保持筒３６のラバーフランジ３８の部分を弾性的に拡径変形させながら、そのラバーフランジ３８の中央開口に球状ヘッド３０を通過させることで、球状ヘッド３０をソケット３１に支持させることができる。すなわち、等速ダブルジョイント１を組み立てる際、球状ヘッド３０とソケット３１のうち、ソケット３１の側のみにグリース保持筒３６を固定すればよく、球状ヘッド３０の側にはグリース保持筒３６を固定する必要がない。そのため、等速ダブルジョイント１の組立作業性に優れる。

また、この等速ダブルジョイント１は、ラバーフランジ３８が、球状ヘッド３０のくびれ部３３、すなわち、球状ヘッド３０の外径が小さい箇所に摺接するので、第１軸７ａと第２軸７ｂとが交差角をなす状態で等速ダブルジョイント１を使用したときにも、ラバーフランジ３８と球状ヘッド３０の間に径方向の隙間が生じず、効果的にグリースを保持することが可能である。

また、この等速ダブルジョイント１は、第１外輪１１ａまたは第２外輪１１ｂを中間スリーブ１０から取り外すことができるので、等速ダブルジョイント１を補修する際などに、グリース保持筒３６の交換を容易に行なうことができる。

図７、図８に、グリース保持筒３６の変形例を示す。図７、図８において、ラバーフランジ３８には、ラバーフランジ３８の内周から径方向外方に延びる複数のスリット４２が形成されている。スリット４２は、周方向に間隔をおいて６箇所以上（図では６箇所）に設けられている。ラバーフランジ３８の内周とくびれ部３３の外周と間には、上記実施形態と同様、締め代が設定されている。図８に示すように、スリット４２の径方向外端は、ヘッド本体３２の外径と同じ径方向位置かそれよりも径方向外側に配置されている。

図７、図８に示すように、ラバーフランジ３８の内周から径方向外方に延びる複数のスリット４２を設けると、ラバーフランジ３８を比較的小さい力で弾性変形させることが可能となるので、等速ダブルジョイント１を組み立てる際に、容易にラバーフランジ３８の中央開口に球状ヘッド３０を通過させることができ、等速ダブルジョイント１の組立作業性を高めることができる。

図９に、グリース保持筒３６の他の変形例を示す。図９において、ラバースリーブ３７は、小内径部４３と、小内径部４３に連続して形成された大内径部４４とを有する。小内径部４３は、ソケット３１の外周に隙間なく嵌合している。小内径部４３の内周とソケット３１の外周との間には、締め代が設定されている。また、小内径部４３には、小内径部４３の外周を締め付ける締め付けバンド４１が取り付けられている。

大内径部４４は、ソケット３１の外周よりも大きい内径を有し、ソケット３１の外周を円環状の隙間４５をおいて取り囲んでいる。大内径部４４は、ラバースリーブ３７のソケット３１の先端から軸方向に突出する部分を有し、その突出部分にラバーフランジ３８が接続して設けられている。

図９に示す構成を採用すると、ラバースリーブ３７の大内径部４４とソケット３１の外周との間に円環状の隙間４５があるので、ラバースリーブ３７が径方向に変形しやすい。また、ラバーフランジ３８およびラバースリーブ３７を構成するゴムの体積も大きい。そのため、第１軸７ａと第２軸７ｂとが交差角をなす状態で等速ダブルジョイント１を使用したときに、ラバースリーブ３７およびラバーフランジ３８を構成するゴムが伸縮疲労するのを軽減することが可能となる。

図１０に、上記実施形態の等速ダブルジョイント１を使用したトラックの推進軸（プロペラシャフト）を示す。図１０において、第１軸７ａは、エンジンのトランスミッション（図示せず）の側に接続される。第２軸７ｂには推進軸４６が接続され、推進軸４６の第２軸７ｂから遠い側の端部に摺動式等速自在継手４７が取り付けられている。摺動式等速自在継手４７は、推進軸４６に接続される第３軸４８と第３外輪４９との間で回転を伝達する等速自在継手であり、第３外輪４９に対する第３軸４８の傾動を許容し、かつ、第３外輪４９に対する第３軸４８の軸方向移動を許容する。第３外輪４９は、トラックのリアデファレンシャルギヤ（図示せず）に接続される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 等速ダブルジョイント
２ 共通外輪
３ａ 第１内輪
３ｂ 第２内輪
４ａ 第１ボール
４ｂ 第２ボール
７ａ 第１軸
７ｂ 第２軸
８ 関節部
９ａ 第１外側トラック溝
９ｂ 第２外側トラック溝
１０ 中間スリーブ
１１ａ 第１外輪
１１ｂ 第２外輪
１２ａ 第１内側トラック溝
１２ｂ 第２内側トラック溝
３０ 球状ヘッド
３１ ソケット
３２ ヘッド本体
３３ くびれ部
３６ グリース保持筒
３７ ラバースリーブ
３８ ラバーフランジ
４２ スリット
４３ 小内径部
４４ 大内径部
４５ 隙間

Claims (7)

1. 軸方向一方の端部内周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１外側トラック溝（９ａ）が形成され、軸方向他方の端部内周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２外側トラック溝（９ｂ）が形成された共通外輪（２）と、
   前記共通外輪（２）の前記軸方向一方の端部の径方向内側に配置され、外周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第１内側トラック溝（１２ａ）が形成された第１内輪（３ａ）と、
   前記共通外輪（２）の前記軸方向他方の端部の径方向内側に配置され、外周に周方向に間隔をおいて軸方向に延びる複数の第２内側トラック溝（１２ｂ）が形成された第２内輪（３ｂ）と、
   前記第１外側トラック溝（９ａ）と前記第１内側トラック溝（１２ａ）とに同時に転がり接触するように前記共通外輪（２）と前記第１内輪（３ａ）の間に組み込まれた複数の第１ボール（４ａ）と、
   前記第１内輪（３ａ）に挿入された第１軸（７ａ）と、
   前記第２外側トラック溝（９ｂ）と前記第２内側トラック溝（１２ｂ）とに同時に転がり接触するように前記共通外輪（２）と前記第２内輪（３ｂ）の間に組み込まれた複数の第２ボール（４ｂ）と、
   前記第２内輪（３ｂ）に挿入された第２軸（７ｂ）と、
   前記第１軸（７ａ）と前記第２軸（７ｂ）を屈曲可能に連結する関節部（８）とを有し、
   前記関節部（８）は、前記第１軸（７ａ）の前記第２軸（７ｂ）の側の端部に設けられた球状ヘッド（３０）と、前記第２軸（７ｂ）の前記第１軸（７ａ）の側の端部に設けられ、前記球状ヘッド（３０）を摺動可能に支持するカップ状のソケット（３１）とを有する等速ダブルジョイントにおいて、
   前記ソケット（３１）に、前記球状ヘッド（３０）と前記ソケット（３１）の摺動部分にグリースを保持する可撓性のグリース保持筒（３６）を取り付けたことを特徴とする等速ダブルジョイント。
2. 前記グリース保持筒（３６）は、前記ソケット（３１）の外周に嵌合して固定されるゴム製のラバースリーブ（３７）と、前記ラバースリーブ（３７）から径方向内方に延び出して形成され、前記球状ヘッド（３０）の前記ソケット（３１）からはみ出た部分の外周に摺接するゴム製のラバーフランジ（３８）とを有する請求項１に記載の等速ダブルジョイント。
3. 前記ラバーフランジ（３８）に、ラバーフランジ（３８）の内周から径方向外方に延びる複数のスリット（４２）が形成されている請求項２に記載の等速ダブルジョイント。
4. 前記ラバースリーブ（３７）は、前記ソケット（３１）の外周に隙間なく嵌合する小内径部（４３）と、前記小内径部（４３）に連続して形成され、前記ソケット（３１）の外周を円環状の隙間（４５）をおいて取り囲む大内径部（４４）とを有し、前記大内径部（４４）に前記ラバーフランジ（３８）が接続している請求項２または３に記載の等速ダブルジョイント。
5. 前記球状ヘッド（３０）は、球状の外面をもつヘッド本体（３２）と、前記ヘッド本体（３２）と前記第１軸（７ａ）を接続する前記ヘッド本体（３２）よりも小径のくびれ部（３３）とを有し、前記くびれ部（３３）に前記ラバーフランジ（３８）が摺接している請求項２から４のいずれかに記載の等速ダブルジョイント。
6. 前記共通外輪（２）は、前記関節部（８）の径方向外側を囲むように配置された中間スリーブ（１０）と、前記中間スリーブ（１０）の軸方向一方の端部に着脱可能に固定され、前記第１外側トラック溝（９ａ）が形成された第１外輪（１１ａ）と、前記中間スリーブ（１０）の軸方向他方の端部に着脱可能に固定され、前記第２外側トラック溝（９ｂ）が形成された第２外輪（１１ｂ）とを有する請求項１から５のいずれかに記載の等速ダブルジョイント。
7. 前記グリース保持筒（３６）の材質として、クロロプレンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴムのいずれかを採用した請求項１から６のいずれかに記載の等速ダブルジョイント。

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