(57)【要約】【課題】作動角をとった際、ブーツの一部が凹むことを効果的に抑制し耐久性向上が可能な自在継手を提供することである。【解決手段】ブーツ５を備えた自在継手において、ブーツ５の内側の空間に、ブーツ５に対する透過率が空気より小さい所定の純度のアルゴンガスを封入した。【選択図】図１
2008240973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摺動部がブーツで覆われていると共に、当該ブーツ内にグリースが密閉充填された自在継手において、
前記ブーツ内に、ブーツに対する透過率が空気より小さい気体を封入したことを特徴とする自在継手。
【請求項２】
前記気体が、所定の純度のアルゴンガスであることを特徴とする請求項１に記載の自在継手。
【請求項３】
前記自在継手が、固定式等速自在継手であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の自在継手。
【請求項４】
前記自在継手が、摺動式等速自在継手であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリースが充填されたブーツ内にブーツに対する透過率が小さい気体を封入した自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
自在継手は、自動車や各種産業機械の動力伝達系において、駆動側の軸と従動側の軸を連結してトルクを伝達すると共に、駆動側の軸と従動側の軸の間の角度変位を許容するもので、等速自在継手と不等速自在継手がある。等速自在継手は、等角速度でトルクを伝達するもので、固定式と摺動式がある。固定式が角度変位のみを許容するのに対し、摺動式は角度変位と軸方向変位の両方を許容するタイプである。
【０００３】
一般に、等速自在継手は、外側継手部材、内側継手部材、トルク伝達部材とを備えている。外側継手部材は、駆動側または従動側の軸とトルク伝達可能に結合する。内側継手部材は、外側継手部材の内側に配置され、従動側または駆動側の軸とトルク伝達可能に結合する。トルク伝達部材は、外側継手部材と内側継手部材との間に複数個介在してトルクを伝達する。
【０００４】
等速自在継手は、その内部の摺動部を潤滑するためにグリースを使用するが、このグリースの漏れ出しを防止し、また、外部からの異物の混入を防止するため、ブーツを被せた状態で使用する。ブーツは、外側継手部材のブーツ取付部と、内側継手部材と結合した軸のブーツ取付部とに、それぞれブーツバンドで締め付けて固定される。等速自在継手用ブーツとしては、クロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料からなるゴムブーツと、樹脂材料からなる樹脂ブーツが一般的であるが、最近では、耐回転膨張性や耐久性等の面から、樹脂ブーツが多く使用される傾向にある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１２９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
等速自在継手のブーツの内側には、グリースと共に空気が封入されている。この空気はグリースの放熱面積を増加させ、グリースの温度上昇による劣化を抑制すると共に、等速自在継手の作動角の変化に対しブーツがスムーズに追随変形するために封入されている。
【０００６】
ブーツ内の空気はブーツに対して所定の透過性を有するので、温度や内外圧の差に起因してブーツ内の空気が次第に減少する傾向がある。すなわち、作動中の等速自在継手自体の発熱による温度上昇や周囲の温度上昇があると、密閉されたブーツ内の空気は圧力が上昇して、ブーツを透過してブーツ外に出てしまう。逆に、等速自在継手の停止による温度低下や周囲の温度低下があると、密閉されたブーツ内の圧力が降下し、ブーツ外からブーツ内に空気がブーツを透過して入ってくる。しかし、ブーツを透過する気体の量は、温度上昇に応じて増加するため、温度が上昇した時にブーツ外にブーツを透過して出て行く空気量の方が、温度が低下した時にブーツ内にブーツを透過して入ってくる空気量より非常に多い。そのため、等速自在継手の作動・停止や周囲の温度上昇・低下が繰り返されると、ブーツ内の空気量は減少していくのである。
【０００７】
このようなブーツ内の空気の減少のため、上述の放熱作用やクッション作用が十分に得られなくなる他に、内圧低下によりブーツが変形（縮径）し、何らの対策が取られない場合は、等速自在継手が角度をとって作動する際に、ブーツの一部が凹むという問題があった。ブーツの一部が凹めばブーツはフレキシブル性を失う。これが等速自在継手の耐久性の向上の妨げの一因になっていた。このような問題は、等速自在継手に限らず、ブーツを備えたその他の自在継手にも、共通のものである。
【０００８】
本発明の課題は、作動角をとった際、ブーツの一部が凹むことを効果的に抑制し耐久性向上が可能な自在継手を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１の発明は、摺動部がブーツで覆われていると共に、当該ブーツ内にグリースが密閉充填された自在継手において、前記ブーツ内に、ブーツに対する透過率が空気より小さい気体を封入したことを特徴とする。この自在継手は、固定式等速自在継手又は摺動式等速自在継手とすることが出来る。
【００１０】
請求項１の発明によれば、前記ブーツの内側の空間における気体のブーツに対する透過率が空気より小さいことにより、前記ブーツの内側の空間における気体のブーツの透過が抑制される。そのため、ブーツの変形（縮径）が抑制され、自在継手が角度をとって作動する際、ブーツの一部が凹むことが抑制される。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記気体が、所定の純度のアルゴンガスであることを特徴とする。
【００１２】
アルゴンガスの純度は必ずしも１００％である必要はなく、ブーツに対する透過率が全体として空気より低ければ少量の酸素ないし大気が混入してもよい。アルゴンガスは安価であるため、自在継手のコストに影響をあまり与えない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の自在継手によれば、作動角をとった際、ブーツの一部が凹むことを効果的に抑制し耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、固定式等速自在継手を示すものである。１は外側継手部材、２は内側継手部材、３はトルク伝達部材であるボール、４はケージ、５はブーツ、６はシャフトである。マウス部１ａは一端にて開口したカップ状で、その凹球面状内周面（以下、内球面という。）１ｃに、軸方向に延びた複数のボール溝１ｄが円周方向等間隔に形成してある。ボール溝１ｄはマウス部１ａの開口端１ｅまで延びている。１ｂはステム部である。
【００１６】
内側継手部材２は、凸球面状外周面（以下、外球面という。）２ａを有し、その外球面２ａには軸方向に延びた複数のボール溝２ｂが円周方向等間隔に形成してある。ボール溝２ｂは内側継手部材２の軸方向に切り通してある。内側継手部材２はシャフト６とトルク伝達可能に結合するためのスプライン（またはセレーション）孔２ｃを有している。
【００１７】
外側継手部材１のボール溝１ｄと内側継手部材２のボール溝２ｂとは対をなし、各対のボール溝１ｄ，２ｂで構成されるトラックに１個ずつ、トルク伝達部材であるボール３が転動可能に組み込んである。ボール３は外側継手部材１のボール溝１ｄと内側継手部材２のボール溝２ｂとの間に介在してトルクを伝達する。各ボール３は、ケージ４の円周方向に配設したポケット４ａ内に収容されている。ボール３の数は例えば６あるいは８個である。
【００１８】
ケージ４は外側継手部材１と内側継手部材２との間に摺動可能に介在し、外球面４ｂにて外側継手部材１の内球面１ｃと接し、内球面４ｃにて内側継手部材２の外球面２ａと接する。ケージ４の内外球面４ｃ、４ｂやボール溝１ｄ、２ｂ等の摺動部は、継手内部のグリースにより潤滑される。
【００１９】
シャフト６は、内側継手部材２のスプライン（またはセレーション）孔２ｃに圧入され、サークリップ７等の止め輪により、内側継手部材２に対して抜け止めされている。これにより、シャフト６は、内側継手部材２にトルク伝達可能になっている。
【００２０】
外側継手部材１の開口端１ｅを覆って内部に封入したグリースの漏れを防止し、また、外部からの異物の侵入を防止するため、樹脂製ブーツ５が装着してある。樹脂製ブーツ５は熱可塑性ポリエステル系エラストマー等からなり、大径取付部５ａと蛇腹部５ｂと小径取付部５ｃとからなる。大径取付部５ａは外側継手部材１の開口端１ｅ付近に被せてブーツバンド５ｄで締め付けてある。小径取付部５ｃはシャフト６に嵌めてブーツバンド５ｅで締め付けてある。
【００２１】
ブーツ５の内側の空間（外側継手部材１の内側の空間も含む）には、グリースの他に、気体としてアルゴンガスだけが充填されている。この空間に充填されたアルゴンガスの圧力は、常温で大気圧である。このアルゴンガスの純度は例えば９０％以上あればよい。このアルゴンガスは、ブーツ５に対する透過率が空気より小さい。
【００２２】
ブーツ５内の気体であるアルゴンガスのブーツ５に対する透過率が空気より小さいことにより、ブーツ５内の気体がブーツ５を透過することが抑制される。そのため、ブーツ５の変形（縮径）が抑制され、等速自在継手が角度をとって作動する際、ブーツ５の蛇腹部５ｂの一部が凹むことが抑制される。これにより、等速自在継手の耐久性が向上する。
【００２３】
また、ブーツ５内のアルゴンガス中の水蒸気はゼロであるか、あったとしてもごく微量であるため、高温時のブーツ５の膨張も抑制される。これは、高温時のブーツ５の空気による膨張が、主に、空気中の水蒸気のうち液化したものが熱により気化することにより起こるためである。
【００２４】
また、ブーツ５内の気体をアルゴンガスにしたことによりグリースの酸化や継手内部機構の腐食が抑制される。
【００２５】
上記の等速自在継手は、例えば、組立作業の最終段階の、ブーツ５を取り付けたシャフト６を、内側継手部材２のスプライン（またはセレーション）孔２ｃに圧入し、ブーツ５を外側継手部材１に取り付ける作業を、アルゴンガス雰囲気下で行なうことにより製造することもできる。
【００２６】
尚、上記実施形態では、ブーツ５内の空間における気体をアルゴンガスとしているが、本発明では、これに限定されること無く、ブーツ５に対する透過率が空気より小さい気体であればよく、混合気体であってもよい。
【００２７】
尚、上記実施形態は、本発明を固定式等速自在継手に適用したものである。しかし、本発明は、これ以外の自在継手にも、適用可能である。例えば、ダブルオフセット型、クロスグルーブ型、トリポード型等の摺動式等速自在継手は勿論、十字ジョイント、スリッパジョイント、ウオブルジョイント、こまジョイント、トラクタージョイント等の不等速自在継手にも適用可能である。即ち、本発明は、ブーツを備えた自在継手全てに適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係る固定式等速自在継手の軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
５    ブーツ
【図１】
2008240973.tif 000003