WO2010013569A1 - 等速自在継手 - Google Patents

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WO2010013569A1
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真一 高部
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/84—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor
    • F16D3/843—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers
    • F16D3/845—Shrouds, e.g. casings, covers; Sealing means specially adapted therefor enclosed covers allowing relative movement of joint parts due to the flexing of the cover
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16J3/00—Diaphragms; Bellows; Bellows pistons
    • F16J3/04—Bellows
    • F16J3/041—Non-metallic bellows
    • F16J3/043—Non-metallic bellows with particular means for limiting wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/10—Surface characteristics; Details related to material surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts

Definitions

  • the present invention relates to a constant velocity universal joint used for, for example, a drive shaft of an automobile.
  • Constant velocity universal joints are broadly classified into fixed types that allow only angular displacement between the input and output shafts, and sliding types that allow angular displacement and axial displacement. Each model is selected according to the application and usage conditions.
  • the main components of the fixed type and sliding type constant velocity universal joints are the outer joint member, the inner joint member, the torque transmission member, the shaft and the boot.
  • the outer joint member has a cup-shaped portion that opens at one end.
  • the inner joint member is disposed inside the cup-shaped portion.
  • the torque transmission member transmits torque between the outer joint member and the inner joint member.
  • the shaft is connected to the inner joint member so as to be able to transmit torque, and extends from the opening of the cup-shaped portion of the outer joint member.
  • the boot has one end fixed to the outer peripheral surface of the outer joint member and the other end fixed to the outer peripheral surface of the shaft, and is elastically bendable.
  • Boots are used to prevent leakage of lubricant (grease, etc.) enclosed in the constant velocity universal joint to the outside and entry of foreign matter into the joint.
  • the boot deforms following the movement.
  • the boot on the side where the shaft is inclined with respect to the outer joint member is compressed to be small, and the boot on the opposite side is expanded in the opposite direction.
  • the inner surface of the compressed boot tends to come into contact with the outer peripheral surface of the shaft. This contact may cause wear on the inner surface of the boot.
  • the wear on the inner surface of the boot causes a decrease in durability of the boot.
  • the needs for reducing the size and weight of the constant velocity universal joints for automobiles have been increasing.
  • the boots are also required to have a compact design with outer diameter and axial dimensions.
  • the diameter of the boot is usually increased. That is, another solution is required to achieve both compact boots and suppression of wear on the inner surface of the boots.
  • Patent Document 1 a component for suppressing boot wear and noise is added to the boot material.
  • Patent Document 2 a synthetic resin composition in which a tetrafluoroethylene resin powder is blended is provided as a discontinuous film on the surface of a boot made of a diene rubber material.
  • the inventions disclosed in Patent Documents 3 and 4 have an object of suppressing the wear of the boot by giving a characteristic to the shape of the boot.
  • Patent Document 1 Although it can be expected to some extent in suppressing wear and abnormal noise, it is not sufficient, and it reduces the fatigue resistance and aging resistance of the boot, or the fixing portion of the boot with respect to the outer joint member or the shaft. This is a factor that lowers the sealing performance of, and is not a sufficient measure. Even when the discontinuous film in the invention of Patent Document 2 is formed on the inner surface of the boot, the wear on the inner surface of the boot cannot be sufficiently suppressed. In the inventions of Patent Documents 3 and 4, none of them is sufficient as means for suppressing wear on the inner surface of the boot, and it is difficult to improve the durability of the boot or make it compact.
  • an object of the present invention is to provide a constant velocity universal joint that can improve the durability and compactness of the boot by suppressing the wear of the boot.
  • the invention according to claim 1 transmits torque between the outer joint member, the inner joint member disposed inside the outer joint member, and the outer joint member and the inner joint member.
  • a torque transmitting member that is connected to the inner joint member so as to be able to transmit torque, and extends from an opening of the outer joint member.
  • One end is fixed to the outer joint member and the other end is fixed to the shaft.
  • the constant velocity universal joint including a boot at least a part of an outer peripheral surface between a portion of the shaft connected to the inner joint member and a portion to which the other end of the boot is fixed is Rsk ⁇ 0 and It is characterized in that the surface roughness is adjusted to Rpk ⁇ 2 ⁇ m and Ra ⁇ 4 ⁇ m.
  • the surface roughness adjusting portion is a portion where the inner surface of the boot contacts when the constant velocity universal joint takes an operating angle, the inner surface of the boot contacts the outer peripheral surface. Even so, wear on the inner surface of the boot is suppressed. Thereby, the durability of the boot can be improved and the boot can be made compact.
  • the surface roughness adjusting portion is a surface of a coating film that covers the shaft.
  • the turning conditions (feed speed, etc.) for the shaft for improving the surface roughness can be relaxed. Can be suppressed.
  • the invention of claim 3 is the invention of claim 1 or 2, wherein the surface roughness adjusting portion is in contact with the inner surface of the boot in a state where the constant velocity universal joint takes an operating angle.
  • the boot defining the contacted portion includes a boot whose shape has changed from that immediately after manufacture by using a constant velocity universal joint.
  • the invention of claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface roughness adjusting portion is replaced with Rsk ⁇ 0 and Rpk ⁇ 2 ⁇ m and Ra ⁇ 4 ⁇ m, and Rsk ⁇ 0 and Rpk ⁇ 2 ⁇ m and Ra ⁇ 3 ⁇ m.
  • the invention of claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface roughness adjusting portion is replaced by Rsk ⁇ 0 and Rpk ⁇ 2 ⁇ m and Ra ⁇ 4 ⁇ m, and Rsk ⁇ 0 and Rpk ⁇ 1 ⁇ m and Ra ⁇ 1 ⁇ m.
  • the invention of claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the boot has a bellows-like portion.
  • the valleys in the bellows-shaped portion of the boot are likely to come into contact with the outer peripheral surface, so that the same effect as that of the first aspect can be enjoyed more remarkably.
  • the invention of claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6, wherein the boot is made of a thermoplastic polyester elastomer.
  • the wear resistance, fatigue resistance and heat aging resistance of the boot can be improved.
  • the invention of claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the constant velocity universal joint is a fixed constant velocity universal joint capable of taking an operating angle of 45 ° or more.
  • FIG. 1 shows a fixed type constant velocity universal joint according to an embodiment of the present invention.
  • This fixed type constant velocity universal joint is a bar field type which can take an operating angle of 45 ° or more.
  • the constant velocity universal joint includes an outer joint member 1, an inner joint member 2, a ball 3 as a torque transmission member, a cage 4, a shaft 5, and a boot 6 as main components.
  • the outer joint member 1 has a cup-shaped mouth portion 1a that opens at one end, and includes a spherical inner surface 1c in which a plurality of track grooves 1b are formed.
  • the inner joint member 2 is disposed radially inward of the mouth portion 1a of the outer joint member 1, and includes a spherical outer surface 2b and a shaft hole 2c formed with a plurality of track grooves 2a.
  • the ball 3 is disposed on a ball track formed by the cooperation of the track groove 1b of the outer joint member 1 and the track groove 2a of the inner joint member 2, and torque is applied between the outer joint member 1 and the inner joint member 2. introduce.
  • the cage 4 is disposed between the spherical inner surface 1 c of the outer joint member 1 and the spherical outer surface 2 b of the inner joint member 2 and has pockets 4 a for accommodating the balls 3 in the circumferential direction.
  • the shaft 5 is connected to the shaft hole 2c of the inner joint member 2 so that torque can be transmitted, for example, by spline fitting, and extends from the opening of the mouth portion 1a of the outer joint member 1.
  • the boot 6 has a large-diameter end 6 a fixed to the outer peripheral surface of the mouth portion 1 a of the outer joint member 1 by a boot band 7 a and a small-diameter end 6 b fixed to the outer peripheral surface of the shaft 5 by the boot band 7 b. Yes.
  • the boot 6 has a bellows portion 6c that is elastically bendable and has a bellows shape between the large diameter end portion 6a and the small diameter end portion 6b.
  • the bellows portion 6c is composed of, for example, 2 to 7 crest portions 6d and a trough portion 6e provided between the crest portions 6d. Any bellows shape of the bellows portion 6c can be applied.
  • the boot 6 prevents the lubricant encapsulated in the constant velocity universal joint from leaking to the outside and foreign matter from entering the joint.
  • the material of the boot 6 is preferably a thermoplastic polyester elastomer having excellent fatigue resistance, wear resistance, heat aging resistance, and the like.
  • the material of the boot 6 is not particularly limited to this, and may be, for example, chloroprene rubber, silicone rubber, chlorinated polyethylene rubber, ethylene acrylic rubber, or the like.
  • the shaft 5 has a portion having a predetermined axial length between a portion connected to the shaft hole 2c of the inner joint member 2 and a portion to which the small diameter end portion 6b of the boot 6 is fixed.
  • the outer peripheral surface 5a (surface roughness adjusting part) of this part includes a part where the inner surface of the valley 6e of the boot 6 contacts when the constant velocity universal joint takes an operating angle.
  • the surface roughness of the outer peripheral surface 5a is Rsk ⁇ 0 and Rpk ⁇ 2 ⁇ m and Ra ⁇ 4 ⁇ m, preferably Rsk ⁇ 0, Rpk ⁇ 2 ⁇ m and Ra ⁇ 3 ⁇ m. More preferably, Rsk ⁇ 0, Rpk ⁇ 1 ⁇ m, and Ra ⁇ 1 ⁇ m.
  • the diameter of the valley 6e of the boot 6 can be designed to be small, and the diameter of the peak 6d of the boot 6 can be designed to be small accordingly, so that the boot 6 can be made compact.
  • the outer peripheral surface 5a of the shaft 5 may be processed by any method. For example, quenching may be performed after turning, or processing such as turning or grinding may be performed after quenching. Alternatively, swaging or pressing may be performed.
  • the coating film which covers the outer peripheral surface 5a of the shaft 5 may be formed, and the condition of the surface roughness of the coating film may be the condition of the surface roughness of the outer peripheral surface 5a.
  • the outer peripheral surface 5a in the uncovered state does not have to satisfy the surface roughness condition of the outer peripheral surface 5a.
  • the material of the coating film and the method for forming the coating film are not particularly limited as long as the condition of the surface roughness satisfies the condition of the surface roughness of the outer peripheral surface 5a.
  • the method for forming the coating is manganese phosphate coating or painting.
  • coating for example, powder coating, cationic electrodeposition coating, anion electrodeposition coating, electrostatic coating, baking coating, spray coating, and the like.
  • FIG. 3 shows the relationship between the wear amounts of S1 to S5.
  • S1 >>S2>S3> S4 ⁇ S5
  • the wear amounts of S4 and S5 that satisfy the conditions of Rsk ⁇ 0, Rpk ⁇ 1 ⁇ m, and Ra ⁇ 1 ⁇ m are substantially the same.
  • the amount of wear is greater than S4 and S5.
  • the boot 6 has the bellows-shaped bellows portion 6c, and the large-diameter end portion 6a is directly fixed to the outer peripheral surface of the mouth portion 1a of the outer joint member 1, but the present invention is limited to this. Is not to be done.
  • the large-diameter end portion 6a of the boot 6 may be fixed to the outer peripheral surface of the mouth portion 1a of the outer joint member 1 via a metal ring or the like.
  • the present invention is applied to a Barfield type fixed constant velocity universal joint as a constant velocity universal joint, but the present invention is not limited to this, for example, a Zepper type, an undercut free type, etc. It can also be applied to other types of fixed constant velocity universal joints. Further, the present invention can also be applied to sliding type constant velocity universal joints such as a double offset type, a cross groove type, and a tripod type.

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Abstract

　本発明は、ブーツの摩耗を抑制することによりブーツの耐久性向上やコンパクト化が可能な等速自在継手を提供する。本発明では、外側継手部材１、内側継手部材２、トルク伝達部材３、シャフト５及びブーツ６を備えた等速自在継手において、シャフト５における外周面５ａの表面粗さを、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍとした。

Description

等速自在継手
　本発明は、例えば、自動車のドライブシャフト等に使用される等速自在継手に関する。
　等速自在継手は、入出力軸間の角度変位のみを許容する固定式と、角度変位および軸方向変位を許容する摺動式に大別され、それぞれ用途・使用条件等に応じて機種選定される。
　固定式、摺動式のいずれの等速自在継手も、外側継手部材、内側継手部材、トルク伝達部材、シャフト及びブーツを主な構成要素とする。外側継手部材は、一端で開口するカップ状の部位を有する。内側継手部材は、このカップ状部位の内方に配置される。トルク伝達部材は、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間でトルクを伝達する。シャフトは、前記内側継手部材にトルク伝達可能に連結され前記外側継手部材のカップ状部位の開口から延出する。ブーツは、一端が前記外側継手部材の外周面に固定されると共に他端が前記シャフトの外周面に固定され、弾性的に屈曲自在である。
　ブーツは、等速自在継手の内部に封入した潤滑剤（グリース等）の外部への漏洩や異物の継手内部への侵入を防止するためのものである。等速自在継手が作動角を取ったり、摺動したりする場合には、その動きに追従してブーツは変形する。例えば、等速自在継手が作動角を取った場合、外側継手部材に対してシャフトが傾斜した側のブーツは小さく圧縮され、反対側のブーツは逆に伸長される。この際、圧縮された側のブーツの内面がシャフトの外周面に接触しやすい。この接触により、ブーツの内面に摩耗が発生する可能性がある。これらのブーツ内面の摩耗は、ブーツにおける耐久性の低下の原因になる。
　一方、近年、特に自動車用の等速自在継手ではその小型軽量化のニーズが高度化している。ブーツに関しても外径や軸方向寸法でのコンパクト設計が求められる。一方、上記のブーツ内面の摩耗を抑制するためには通常はブーツを大径化する。即ち、ブーツのコンパクト化とブーツ内面の摩耗抑制を両立させるためには別の解決策が必要となる。
　ブーツの大径化以外でブーツの摩耗を抑制する方法としては、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１に開示された発明では、ブーツの材料にブーツの摩耗や異音を抑制するための成分を添加している。特許文献２に開示された発明では、ジエン系ゴム材料からできたブーツの表面に四フッ化エチレン樹脂粉末を配合した合成樹脂組成物を不連続被膜として設けている。特許文献３，４に開示された発明ではブーツの形状に特徴をもたせることにより、ブーツの摩耗を抑制することを目的としている。
特開２００１－１７３６７２号公報 特開平８－８６３１９号公報 特開２００２－２５７１５２号公報 特開平５－１４９３４６号公報
　しかし、特許文献１の発明では、摩耗や異音の抑制にある程度の期待ができるものの十分では無く、ブーツの耐疲労性や耐老化性を低下させたり、外側継手部材やシャフトに対するブーツの固定部におけるシール性を低下させる要因となり、十分な対策とは言い難い。特許文献２の発明における不連続被膜をブーツ内面に形成した場合でも、ブーツ内面の摩耗を十分に抑制することは出来ない。また、特許文献３，４の発明では、いずれもブーツ内面の摩耗抑制の手段として十分では無く、ブーツの耐久性向上やコンパクト化は難しい。
　本発明は、上記事情に鑑み、ブーツの摩耗を抑制することによりブーツの耐久性向上やコンパクト化が可能な等速自在継手を提供することを課題とする。
　前記課題を解決するため、請求項１の発明は、外側継手部材と、該外側継手部材の内方に配置した内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間でトルクを伝達するトルク伝達部材と、前記内側継手部材にトルク伝達可能に連結され前記外側継手部材の開口から延出したシャフトと、一端が前記外側継手部材に固定されると共に他端が前記シャフトに固定されたブーツとを備えた等速自在継手において、前記シャフトにおける前記内側継手部材に連結された部位と前記ブーツの他端が固定された部位との間における外周面の少なくとも一部を、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍの表面粗さ調製部位としたことを特徴とする。
　ここで、Ｒｓｋ，Ｒａの定義については、ＪＩＳ　Ｂ０６０１：２００１に準ずる。Ｒｐｋの定義については、ＪＩＳ　Ｂ０６７１－２：２００２に準ずる。
　請求項１の発明によれば、前記表面粗さ調製部位が、前記等速自在継手が作動角を取った場合に前記ブーツの内面が接触する部位であれば、前記外周面にブーツ内面が接触しても、ブーツ内面の摩耗が抑制される。これによりブーツの耐久性向上やブーツのコンパクト化が可能になる。
　請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記表面粗さ調製部位を、前記シャフトを被覆する被覆膜の表面としたものである。
　請求項２の発明によれば、シャフト自体の表面粗さの向上が不要になるため、表面粗さ向上のためのシャフトに対する旋削加工条件（送り速度等）が緩和できるので、シャフト自体の製造コストを抑制することができる。
　請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記等速自在継手が作動角を取った状態で前記表面粗さ調製部位が前記ブーツの内面と接触するようにしたものである。
　ここで、請求項３の発明において接触する部位を規定するブーツは、等速自在継手を使用することにより製造直後とは形状が変化したものも含む。
　請求項３の発明によれば、前記外周面にブーツ内面が接触しても、ブーツ内面の摩耗が抑制される。これによりブーツの耐久性向上やブーツのコンパクト化が可能になる。
　請求項４の発明は、請求項１～３の何れか一の発明において、前記表面粗さ調製部位を、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍに代えてＲｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜３μｍとしたものである。
　請求項４の発明によれば、請求項１と同様の作用効果がより効果的に享受できる。
　請求項５の発明は、請求項１～３の何れか一の発明において、前記表面粗さ調製部位を、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍに代えてＲｓｋ＜０且つＲｐｋ＜１μｍ且つＲａ＜１μｍとしたものである。
　請求項５の発明によれば、請求項１と同様の作用効果がより効果的に享受できる。
　請求項６の発明は、請求項１～５の何れか一の発明において、前記ブーツが蛇腹状の部位を有するものである。
　請求項６の発明によれば、ブーツの蛇腹状の部位における谷部が前記外周面に接触しやすいため、請求項１と同様の作用効果がより顕著に享受できる。
　請求項７の発明は、請求項１～６の何れか一の発明において、前記ブーツが熱可塑性ポリエステル系エラストマーから成るものである。
　請求項７の発明によれば、ブーツの耐摩耗性、耐疲労性、耐熱老化性を向上させることができる。
　請求項８の発明は、請求項１～７の何れか一の発明において、前記等速自在継手を、４５°以上の作動角を取り得る固定式等速自在継手としたものである。
　請求項８の発明によれば、等速自在継手が高作動角をとることが多くなるため、ブーツ内面が前記外周面に接触しやすいので、請求項１と同様の作用効果がより顕著に享受できる。
　本発明によれば、ブーツの摩耗を抑制することによりブーツの耐久性向上やコンパクト化が可能な等速自在継手を提供することができる。
本発明の実施形態に係る固定式等速自在継手の縦断面図である。 本発明の実施例に係る条件と評価試験結果を示す図である。 本発明の実施例の評価試験結果の関係を示す図である。
　以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
　図１は、本発明の実施形態に係る固定式等速自在継手を示すものである。この固定式等速自在継手は、４５°以上の作動角を取り得るバーフィールド型である。この等速自在継手は、外側継手部材１、内側継手部材２、トルク伝達部材であるボール３、保持器４、シャフト５及びブーツ６を主要な構成要素とするものである。
　外側継手部材１は、一端で開口するカップ状のマウス部１ａを有し、その中に複数のトラック溝１ｂを形成した球状内面１ｃを備える。内側継手部材２は、外側継手部材１のマウス部１ａの径方向内方に配置され、複数のトラック溝２ａを形成した球状外面２ｂと軸孔２ｃを備える。ボール３は、外側継手部材１のトラック溝１ｂと内側継手部材２のトラック溝２ａとの協働で形成されるボールトラックに配され、外側継手部材１と内側継手部材２との間でトルクを伝達する。保持器４は、外側継手部材１の球状内面１ｃと内側継手部材２の球状外面２ｂとの間に配置されると共にボール３を収容するためのポケット４ａを円周方向に有する。
　シャフト５は、内側継手部材２の軸孔２ｃに、例えばスプライン嵌合によりトルク伝達可能に連結され外側継手部材１のマウス部１ａの開口から延出する。ブーツ６は、大径の端部６ａが外側継手部材１のマウス部１ａの外周面にブーツバンド７ａにより固定されると共に小径の端部６ｂがシャフト５の外周面にブーツバンド７ｂにより固定されている。ブーツ６は、大径端部６ａと小径端部６ｂの間に、弾性的に屈曲自在であって蛇腹状の形状をなす蛇腹部６ｃを有する。蛇腹部６ｃは、例えば２～７個の山部６ｄと山部６ｄ相互間に設けられた谷部６ｅから構成される。蛇腹部６ｃの蛇腹形状は、任意のものが適用可能である。ブーツ６により、等速自在継手の内部に封入した潤滑剤の外部への漏洩や異物の継手内部への侵入が防止される。ブーツ６の材質は、耐疲労性、耐摩耗性、耐熱老化性等に優れた熱可塑性ポリエステル系エラストマーが好ましい。しかし、ブーツ６の材質は、特にこれに限定されることなく、例えば、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エチレンアクリルゴム等であってもよい。
　シャフト５は、内側継手部材２の軸孔２ｃに連結された部位とブーツ６の小径端部６ｂが固定された部位との間で所定の軸方向長さを有する部位を有する。この部位の外周面５ａ（表面粗さ調製部位）は、等速自在継手が作動角を取った場合にブーツ６の谷部６ｅの内面が接触する部位を含む。外周面５ａの表面粗さは、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍ、好ましくはＲｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜３μｍである。更に好ましくはＲｓｋ＜０且つＲｐｋ＜１μｍ且つＲａ＜１μｍである。
　上記構成により、等速自在継手が作動角を取って回転する際に、シャフト５とブーツ６の谷部６ｅの内面が接触しても、谷部６ｅの内面の摩耗が抑制される。これにより、ブーツ６の耐久性が向上する。また、ブーツ６の谷部６ｅの直径を小さく設計することが可能となり、それに応じてブーツ６の山部６ｄの直径も小さく設計が可能となり、ブーツ６のコンパクト化が可能になる。
　シャフト５の外周面５ａは、如何なる方法で加工しても良い。例えば、旋削後に焼入れ処理しても良いし、焼入れ後に旋削や研削などの加工を施しても良い。あるいはスウェージング加工やプレス加工をしても良い。
　シャフト５の外周面５ａを被覆する被覆膜を形成し、この被覆膜の表面粗さの条件が、上記の外周面５ａの表面粗さの条件であってもよい。この場合には、被覆されていない状態の外周面５ａは、上記の外周面５ａの表面粗さの条件を満たす必要は無い。被覆膜の材質やその形成方法は、その表面粗さの条件が上記の外周面５ａの表面粗さの条件を満たせば、特に限定されるものではない。例えば、被膜の形成方法は、燐酸マンガン被膜処理や塗装等である。また、塗装の場合には、例えば、粉体塗装、カチオン電着塗装、アニオン電着塗装、静電塗装、焼付け塗装、吹付け塗装等である。
　ブーツの摩耗量の評価試験を次の条件で行なった。
作動角：４０°、回転数：６００ｒｐｍ、雰囲気温度：２５℃
　使用したシャフトの外周面の表面粗さの条件を図２に示す。なお、Ｓ５は、Ｓ１に粉体塗装を施して製作したもので、上記のＳ５の表面粗さは塗装による被覆膜の表面のものである。シャフト以外のブーツや等速自在継手は、全て同仕様品である。
　所定時間運転後のＳ１～５のブーツの谷部内面の摩耗量を図２の右欄に示す。このＳ１～５の摩耗量の関係を図３に示す。図３から分かるようにＳ１～５の摩耗量の関係は以下の通りであった。
Ｓ１≫Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ４≒Ｓ５
　この結果から次のことが分かる。Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜１μｍ且つＲａ＜１μｍの条件を満たすＳ４，Ｓ５の摩耗量は略同じであり、この条件を満たさないが、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜３μｍの条件を満たすＳ３の摩耗量はＳ４，Ｓ５より多い。この条件を満たさないがＲｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍの条件を満たすＳ２の摩耗量はＳ３より多い。この条件を満たさない比較例Ｓ１はＳ２より著しく摩耗量が多い。
　上記実施形態では、ブーツ６は蛇腹形状の蛇腹部６ｃを有し、また大径端部６ａが外側継手部材１のマウス部１ａの外周面に直接固定されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ブーツ６の大径端部６ａが金属環等を介して外側継手部材１のマウス部１ａの外周面に固定されていてもよい。
　上記実施形態では、等速自在継手としてバーフィールド型固定式等速自在継手に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ツェッパ型、アンダーカットフリー型など、他型式の固定式等速自在継手にも適用可能である。また、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、トリポード型などの摺動式等速自在継手にも適用可能である。
　その他にも、本発明は上記実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内であれば、様々な変形が可能である。

Claims (8)

  1. 　外側継手部材と、該外側継手部材の内方に配置した内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間でトルクを伝達するトルク伝達部材と、前記内側継手部材にトルク伝達可能に連結され前記外側継手部材の開口から延出したシャフトと、一端が前記外側継手部材に固定されると共に他端が前記シャフトに固定されたブーツとを備えた等速自在継手において、
    　前記シャフトにおける前記内側継手部材に連結された部位と前記ブーツの他端が固定された部位との間における外周面の少なくとも一部を、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍの表面粗さ調製部位としたことを特徴とする等速自在継手。
  2. 　前記表面粗さ調製部位を、前記シャフトを被覆する被覆膜の表面とした請求項１に記載の等速自在継手。
  3. 　前記等速自在継手が作動角を取った状態で前記表面粗さ調製部位が前記ブーツの内面と接触するようにした請求項１又は２に記載の等速自在継手。
  4. 　請求項１～３の何れか一に記載の等速自在継手において、前記表面粗さ調製部位を、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍに代えてＲｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜３μｍとした等速自在継手。
  5. 　請求項１～３の何れか一に記載の等速自在継手において、前記表面粗さ調製部位を、Ｒｓｋ＜０且つＲｐｋ＜２μｍ且つＲａ＜４μｍに代えてＲｓｋ＜０且つＲｐｋ＜１μｍ且つＲａ＜１μｍとした等速自在継手。
  6. 　前記ブーツが蛇腹状の部位を有する請求項１～５の何れか一に記載の等速自在継手。
  7. 　前記ブーツが熱可塑性ポリエステル系エラストマーから成る請求項１～６の何れか一に記載の等速自在継手。
  8. 　前記等速自在継手を、４５°以上の作動角を取り得る固定式等速自在継手とした請求項１～７の何れか一に記載の等速自在継手。
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