(57)【要約】【課題】グリースを必要な部分（場所）に留め、封入するグリース量を減量できるグリース封入自在継手を提供する。【解決手段】外輪１と、シャフト９と、該シャフト９に嵌合する内輪２と、該内輪２および上記外輪１間に介在する転動体５とに囲まれた外輪内空間１２と、上記シャフト９と、該シャフト９および上記外輪１との接続空間を密封するブーツ１０とに囲まれたブーツ内空間１１とを備えてなり、上記転動体５を介して上記シャフト９から上記外輪１に回転トルクの伝達が行なわれるグリース封入自在継手であって、上記外輪内空間１２と、上記ブーツ内空間１１との間に仕切り板１３を設け、上記外輪内空間１２にグリースを封入し、上記グリース封入自在継手が、トラック溝と、転動体との係り合いによって回転トルクの伝達が行なわれる等速自在継手に使用される。【選択図】図１
2008069848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、シャフトと、該シャフトに嵌合する内輪と、該内輪および前記外輪間に介在する転動体とに囲まれた外輪内空間と、前記シャフトと、該シャフトおよび前記外輪との接続空間を密封するブーツとに囲まれたブーツ内空間とを備えてなり、前記転動体を介して前記シャフトから前記外輪に回転トルクの伝達が行なわれるグリース封入自在継手であって、
前記外輪内空間と、前記ブーツ内空間との間に仕切り板を設け、前記外輪内空間にグリースを封入したことを特徴とするグリース封入自在継手。
【請求項２】
前記グリース封入自在継手が、トラック溝と、転動体との係り合いによって回転トルクの伝達が行なわれる等速自在継手に使用され、
前記トラック溝を有する外輪および内輪と、該内輪に嵌合するシャフトとに囲まれた外輪内空間と、前記シャフトと、該シャフトおよび前記外輪との接続空間を密封するブーツとに囲まれたブーツ内空間との間に仕切り板を設けたことを特徴とする請求項１記載のグリース封入自在継手。
【請求項３】
前記自在継手は、等速自在継手であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転トルクの伝達を行なう自在継手（ジョイント）の内部に仕切り板を設けて、グリースを封入したグリース封入自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の高性能化、コンパクト化および軽量化のための技術的改良が進み、自動車部品や産業機械の駆動伝達に用いられる自在継手についても小型化、高性能化および長寿命化の要求が高まっている。すなわち、自在継手にも機械全体と同様に小型化や軽量化が求められれば高い負荷が加わることになり、従来の潤滑油やグリースによる潤滑方式では、充分な長寿命化が困難な場合があり、高温・高負荷などの苛酷な条件でも簡易なメンテナンスで長寿命の自在継手であることが望まれている。
【０００３】
従来から自在継手には、潤滑剤として内部空間容積の 70％以上のグリースが封入されている。実際にグリースが潤滑剤として必要なのは外輪内部に納められた外輪−転動体−保持器−内輪から構成される摺動部であり、本来であれば、グリースは外輪内にのみ存在していれば潤滑へ寄与でき、外輪と、摺動部と、シャフトとに囲まれた外輪内空間と、ブーツと、シャフトとに囲まれたブーツ内空間とからなる空間容積の 70％以上もグリースを封入する必要はない。しかし、外輪側へ封入されたグリースは自在継手回転中にブーツ側へも移動してしまう。よって、外輪内にのみグリースを封入した場合、グリースがブーツ側へ移動してしまい、肝心の摺動部ではグリースが枯渇してしまう現象が起こり、短寿命となる問題が生じる。それを防ぐために、潤滑に必要量以上のグリースを封入しているのが現状である。
【０００４】
封入したグリースを封入した部位に留める方法としては、例えば、潤滑油やグリースに、超高分子量ポリオレフィン、またはウレタン樹脂およびその硬化剤を混合し、樹脂の分子間に液状の潤滑成分を保持させて徐々に染み出る物性を持たせた固形潤滑剤を利用する方法が知られている（特許文献１〜特許文献３参照）。また、潤滑剤の存在下でポリウレタン原料であるポリオールとジイソシアネートを潤滑成分中で反応させた自己潤滑性のポリウレタンエラストマー等も知られている（特許文献４参照）。
このような固形潤滑剤は、軸受に封入して固化させると、潤滑油を徐々に染み出させるものであり、これを用いると潤滑油の補充のためのメンテナンスが不要になり、水分の多い厳しい使用環境や強い慣性力の働く環境などでも軸受の長寿命化に役立つ場合が多い。
【０００５】
しかしながら、このような固形潤滑剤を、自在継手の駆動部のような圧縮や屈曲などの外部応力が高い頻度で繰り返し加わる部位に使用すると、圧縮や屈曲に追従して変形させるために非常に大きな力が必要になり、または非常に大きな応力が固形潤滑剤に加わって、それを保持する部分にも機械的強度が必要になる。固形潤滑剤の強度と充填率は通常、相反するものであるので、潤滑剤を高充填率で保持することが困難であり、長寿命化を妨げる可能性がある。
【特許文献１】特開平６−４１５６９号公報
【特許文献２】特開平６−１７２７７０号公報
【特許文献３】特開２０００−３１９６８１号公報
【特許文献４】特開平１１−２８６６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような問題点に対処するためになされたものであり、グリースを必要な部分（場所）に留め、封入するグリース量を減量できるグリース封入自在継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のグリース封入自在継手は、外輪と、シャフトと、該シャフトに嵌合する内輪と、該内輪および上記外輪間に介在する転動体とに囲まれた外輪内空間と、上記シャフトと、該シャフトおよび上記外輪との接続空間を密封するブーツとに囲まれたブーツ内空間とを備えてなり、上記転動体を介して上記シャフトから上記外輪に回転トルクの伝達が行なわれるグリース封入自在継手であって、上記外輪内空間と、上記ブーツ内空間との間に仕切り板を設け、上記外輪内空間にグリースを封入したことを特徴とする。
【０００８】
また、上記グリース封入自在継手が、トラック溝と、転動体との係り合いによって回転トルクの伝達が行なわれる等速自在継手に使用され、上記トラック溝を有する外輪および内輪と、該内輪に嵌合するシャフトとに囲まれた外輪内空間と、上記シャフトと、該シャフトおよび上記外輪との接続空間を密封するブーツとに囲まれたブーツ内空間との間に仕切り板を設けたことを特徴とする。
上記自在継手は、等速自在継手であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のグリース封入自在継手は、外輪内空間とブーツ内空間との間に仕切り板を設け、外輪内空間にグリースを封入したので、ブーツ内空間に潤滑グリースが移動・流出しにくくなる。この結果、潤滑に必要な部分である外輪−転動体−保持器−内輪の摺動部にグリースの存在を維持しつつ、封入するグリース量を削減することができ、潤滑剤の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
また、ブーツ内にグリースが存在しにくいため、回転膨張によるブーツの破損や、低温状態での起動時におけるブーツの破損やブーツバンド部のズレを防ぐことができ、耐久性を向上させることができる。
また、ブーツに損傷が生じた場合、自在継手外部から侵入する塵・水分等に対し仕切り板がシールの役割をも果たすので、摺動部への塵・水分等の侵入を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のグリース封入自在継手は、外輪と、シャフトと、このシャフトに嵌合する内輪と、内輪および外輪間に介在する転動体とに囲まれた外輪内空間と、シャフトと、シャフトおよび外輪との接続空間を密封するブーツとに囲まれたブーツ内空間とを備えてなり、上記外輪内空間と、上記ブーツ内空間との間に仕切り板を設けて外輪内空間にグリースを封入したものである。
また本発明のグリース封入自在継手は、トラック溝と、転動体との係り合いによって回転トルクの伝達が行なわれる等速自在継手に使用することができる。この場合、トラック溝を有する外輪および内輪と、該内輪に嵌合するシャフトとに囲まれた外輪内空間と、シャフトと、シャフトおよび外輪との接続空間を密封するブーツとに囲まれたブーツ内空間との間に仕切り板を設ける。
本発明のグリース封入自在継手に設けた仕切り板は、外輪内空間に封入されたグリースをブーツ側に移動させないように外輪内空間に留め、潤滑剤を必要とする摺動面近くにグリースを存在させる役割を果たす。また、ブーツに損傷が生じても外部から摺動部への塵・水分等の侵入に対して仕切り板はシールの役割をも果たす。
【００１１】
本発明において用いる仕切り板は、貫通しているシャフトが作動角をとって変位してもシャフトの動作にスムーズに対応できる柔軟性やゴム状弾性を有する材料で、グリースに対する耐油性を備えた材料であれば特に制限なく使用することができる。例えば、一般に用いられている熱可塑性エラストマーやゴムを挙げることができる。これらは単独でも使用できるし、アロイ化しても使用できる。
熱可塑性エラストマーやゴムは、構造体としての強度を保ちながら柔軟性を付与できるので、圧縮や屈曲などの外部応力が高い頻度で繰り返し加わる部位に使用すると、圧縮や屈曲に追従して変形しやすくなる。
【００１２】
本発明に用いることができるエラストマーとしては、ポリオレフィン系（ＴＰＯ）（例えば、三井化学社製ミラストマー）、ポリスチレン系（ＴＰＳ）（例えば、三菱化学社製ラバロン）、ポリ塩化ビニル系（ＴＰＣＶ）（例えば、アプコ社製サンプレーン）、ポリエステル系（ＴＰＥＥ）（例えば、東レデュポン社製ハイトレル）、ポリウレタン系（ＴＰＵ）（例えば、ＢＡＳＦ社製エラストラン）、ポリアミド系（ＴＰＥＡ）（例えば、アルケマ社製ペバックス） 等を挙げることができる。
ゴムの場合は、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンエラストマー、フッ素ゴム、クロロスルフォンゴムなどの各種ゴムを採用できる。
【００１３】
本発明において用いるグリースとしては、一般に用いられているグリースであれば特に制限なく使用できる。基油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、エステル系合成油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油、ＧＴＬ基油、フッ素油、シリコーン油等の普通に使用されている潤滑油またはそれらの混合油が挙げられる。増ちょう剤としては、リチウム石けん、リチウムコンプレックス石けん、カルシウム石けん、カルシウムコンプレックス石けん、アルミニウム石けん、アルミニウムコンプレックス石けん等の石けん類、ジウレア化合物、ポリウレア化合物等のウレア系化合物が挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００１４】
グリースには、さらに二硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤、有機モリブデン等の摩擦調整剤、アミン、脂肪酸、油脂類等の油性剤、アミン系、フェノール系などの酸化防止剤、石油スルフォネート、ジノニルナフタレンスルフォネート、ソルビタンエステルなどの錆止め剤、イオウ系、イオウ−リン系などの極圧剤、有機亜鉛、リン系などの摩耗防止剤、ベンゾトリアゾール、亜硝酸ソーダなどの金属不活性剤、ポリメタクリレート、ポリスチレンなどの粘度指数向上剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
【００１５】
本発明のグリース封入自在継手を等速自在継手に利用した例としては、ボールフィクストジョイント（以下、ＢＪと記す）の他、アンダーカットフリージョイント（以下、ＵＪと記す）が挙げられる。このようなＢＪやＵＪのボール数は６個または８個の場合がある。
ＢＪやＵＪに本発明のグリース封入自在継手を利用した場合、潤滑剤が必要な部位のみに充填されることになるため、低コスト化・軽量化に寄与できる。
また、摺動式等速自在継手としては、ダブルオフセットジョイント（以下、ＤＯＪと記す）、トリポードジョイント（以下、ＴＪと記す）、クロスグルーブジョイントなどが挙げられる。
また、不等速自在継手としては、クロスジョイントなどが挙げられる。
【００１６】
ＴＪやＤＯＪなどの摺動式自在継手については、軸方向に摺動しろが必要なため、ＢＪなどの固定式自在継手よりもグリース封入空間容積が多くなる。
しかしながら、本発明のグリース封入自在継手は、外輪内空間とブーツ内空間との間に仕切り板を設けて、グリースが必要な外輪内空間にのみグリースを封入することが可能であるため、このグリース封入自在継手をＤＯＪやＴＪに適用して、グリースを封入する場合に低コスト化と軽量化への寄与度がより大きくなる。
【実施例】
【００１７】
本発明のグリース封入自在継手を等速自在継手に適用した一実施例として図１および図２に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例に係るダブルオフセットジョイントの断面図である。図２は図１のブーツを外し、Ａ側から見た仕切り板を示す図面である。
図１に示すように、ダブルオフセットジョイントは外輪１の内面および球形内輪２の外面に軸方向の六本のトラック溝３、４を等角度に形成し、そのトラック溝３、４間に組み込んだボール５をケージ６で支持し、このケージ６の外周を球面７とし、かつ内周を内輪２の外周に適合する球面８とし、外輪１の外周とシャフト９の外周とをブーツ１０で覆っている。
【００１８】
自在継手内に存在する空間は、ブーツ１０と、シャフト９の外周とに囲まれたブーツ内空間１１と、外輪１と、内輪２と、トラック溝３、４と、ボール５と、ケージ６と、シャフト９とに囲まれた外輪内空間１２とである。ブーツ内空間１１と、外輪内空間１２との間に、シャフト９を貫通する仕切り板１３が取り付けられている。外輪内空間１２にグリースが封入され、ブーツ内空間１１には何も封入されていない。仕切り板１３は外輪内空間１２に封入されたグリースがブーツ内空間１１に移動することを防止し、グリースを外輪内空間１２に留める役割を果たす。
【００１９】
また、仕切り板１３はシャフト９の作動角度にスムーズに対応することができる柔軟性のある材料で製造されるが、材料物性だけでシャフト９の作動角度にスムーズに対応することができない場合には、図２に示すようにシャフト９側に切り込み１４を設けることにより、シャフト９の作動角度に対応する柔軟性を増強することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明のグリース封入自在継手において、外輪内空間に封入されたグリースは仕切り板によってブーツ内空間に移動することなく、外輪内空間に留まりグリースを効率よく摺動面に存在させることができる。その結果、グリース封入量は必要最小限でよく、しかも長寿命でゴム製ブーツの劣化も少ない自在継手が得られる。このため各種産業用機械の自在継手として、特に自動車用等速自在継手として好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係るダブルオフセットジョイントの断面図である。
【図２】図１のブーツを外し、Ａ側から見た仕切り板を示す図面である。
【符号の説明】
【００２２】
１  外輪
２  内輪
３  トラック溝
４  トラック溝
５  ボール（転動体）
６  ケージ（保持器）
７  球面
８  球面
９  シャフト
１０  ブーツ
１１  ブーツ内空間
１２  外輪内空間
１３  仕切り板
１４  切り込み
【図１】
2008069848.tif 000003
【図２】
2008069848.tif 000004