(57)【要約】【課題】  潤滑剤の使用量を必要最小限度とし、低コストで外輪の内部の潤滑を保持できる等速自在継手および等速自在継手用ブーツを提供する。【解決手段】  外輪１の内部に潤滑剤１１を充填し、外輪１の開口端部１ｂの外周面とシャフト６の外周面とに、それぞれブーツ１７の大径部１７ａと小径部１７ｂを取り付ける。ブーツ１７は、潤滑剤１１を弾く樹脂で全体を成形する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径部と小径部とが連結部により連結されている等速自在継手用ブーツであって、
前記ブーツの少なくとも内面が、等速自在継手内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂で構成されていることを特徴とする等速自在継手用ブーツ。
【請求項２】
前記樹脂として、ビニル系高分子、ジエン系高分子、アミド系高分子、エーテル系高分子、縮合系エステル型高分子、縮合系アミド型高分子エチレン共重合体を使用することを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手用ブーツ。
【請求項３】
開口部を有する外側継手部材と、その外側継手部材の内部に収容され、前記外側継手部材に対して相対動作する内部部品を構成する内側継手部材と、前記内側継手部材に挿嵌された軸部材とを備え、前記外側継手部材の内部に潤滑剤が充填された等速自在継手であって、
請求項１又は２に記載の等速自在継手用ブーツの大径部と小径部とが前記外側継手部材と前記軸部材にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする等速自在継手。
【請求項４】
前記潤滑剤を、潤滑油を含む潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分が発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤としたことを特徴とする請求項３に記載の等速自在継手。
【請求項５】
前記潤滑剤として、前記多孔性固形潤滑剤と、潤滑油又はグリースのうち少なくともいずれか一方とを併用したことを特徴とする請求項３又は４に記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記潤滑剤に、ＭｏＤＴＣ、ＺｎＤＴＰ、ＭｏＤＴＰ、ＭｏＳ2、ＭＣＡ、ホウ酸カリウムＣａ、スルホネートリン酸三カルシウムのうち少なくともいずれか一つを添加剤として含有させたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の駆動軸や各種産業機械に用いられ、回転トルクを伝達する等速自在継手および等速自在継手用ブーツに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手には角度変位のみを許容する固定型等速自在継手と角度変位および軸方向変位（プランジング）を許容する摺動型等速自在継手とがあり、使用箇所により使い分けがなされている。例えば、自動車では、ハンドルの回転トルクを伝達するステアリングシャフトに固定型等速自在継手が使用され、車輪に動力を伝達するドライブシャフトに摺動型等速自在継手が使用される。
【０００３】
図２に従来の等速自在継手として、固定型等速自在継手の一つであるボールフィクス型等速自在継手（ＢＪ）を示す。この等速自在継手は、外側継手部材である外輪１、内側継手部材である内輪３、ボール４、ケージ５で主要部が構成されている。外輪１の内部には、内輪３、ボール４およびケージ５からなる、外輪１に対して相対動作する内部部品１０が収容されている。外輪１は、内球面に複数のトラック溝１ａが形成されている。内輪３は、外球面に外輪１のトラック溝１ａと対をなす複数のトラック溝３ａが形成され、これら外輪１のトラック溝１ａと内輪３のトラック溝３ａとの間に複数のボール４が介在され、このボール４は外輪１と内輪３との間に配置されるケージ５のポケット５ａで保持されている。
【０００４】
内輪３は中心孔２を有し、この中心孔２には軸部材であるシャフト６の一端が挿嵌されている。このシャフト６から外輪１の開口端部１ｂに亙って、樹脂製で筒状のブーツ７が取り付けられている。
【０００５】
このブーツ７は、大径部７ａと小径部７ｂおよび蛇腹部７ｃとからなり、蛇腹部７ｃは大径部７ａと小径部７ｂを連結している。大径部７ａは外輪１の開口端部１ｂの外周面に取り付けられ、小径部７ｂはシャフト６の外周面に取り付けられ、それぞれの取り付け部分はブーツバンド８、９で締め付けて固定されている。蛇腹部７ｃは大径部側から小径部側に向けて縮径し、複数の山部７ｃ1と谷部７ｃ2が交互に形成されている。
【０００６】
さて、このような等速自在継手には、外輪１と内部部品１０の摺動部および内部部品１０を構成する部品（内輪３、ボール４、ケージ５）の摺動部（以下これらを摺動部とする）を有する外輪１の内部のみに潤滑剤を充填させる技術が知られている。
【０００７】
しかし、上記のように外輪１の内部のみに潤滑剤を充填させる場合、等速自在継手を回転させると、その遠心力で外輪１の内部の摺動部に存在していた潤滑剤が外輪１の開口部１２を介して外部へ飛び出て、外輪１の内部の潤滑剤量が減少して潤滑不足となるため、前記摺動部において、摩擦による発熱の増加と、この摩擦による劣化が懸念されていた。
【０００８】
この問題は、等速自在継手が高作動角をとった状態で回転する場合に顕著になる。この理由としては、等速自在継手が高作動角をとった状態で回転する場合、内部部品１０の一部が外輪１の開口部１２から外部に飛び出て、内部部品１０に付着した外輪１の内部で供給された潤滑剤が、開口部１２を介して外輪１の外部へ持ち出されるため、外輪１の内部の潤滑剤量が減少して潤滑不足となりやすくなるためである。
【０００９】
また、上記のように、外輪１の内部から開口部１２を介して潤滑剤が外部へ飛び出ることで、この飛び出た潤滑剤が、外輪１の開口端部１ｂに取り付けられたブーツ７の内面に付着して堆積し、これによりブーツ７に過大な負荷を加えて異常変形させ、劣化させてしまうことが考えられた。また、ブーツ７のように蛇腹部７ｃを有する場合、外輪１の内部の潤滑剤が、開口部１２を介して外部へ飛び出ると、この潤滑剤がブーツ７における蛇腹部７ｃの山部７ｃ1と谷部７ｃ2との間に挟まれて吸着するため、外輪１の内部に戻る潤滑剤の量が減少し、外輪１の内部の潤滑が充分に得られなくなることが考えられた。
【００１０】
上記の課題を解決する等速自在継手として、外輪１の内部とブーツ７の内部に潤滑剤を充填し、ブーツ７の内部に充填した潤滑剤で、外輪１の内部の潤滑を補う等速自在継手が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１６５９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
さて、上記の等速自在継手は、外輪１の内部を充分に潤滑させることができるが、外輪１の内部だけではなく、ブーツ７の内部にも潤滑剤を充填させるため、潤滑剤の使用量が多くなり、製造コストが嵩む問題があった。また、ブーツ７の内部にも潤滑剤を充填させるため、等速自在継手の重量が大きくなる問題もあった。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、潤滑剤の使用量を必要最小限度とし、低コストで外輪の内部の潤滑を保持できる等速自在継手および等速自在継手用ブーツ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】
【００１３】
上記の課題を解決するための本発明の等速自在継手用ブーツは、大径部と小径部とが連結部により連結されている等速自在継手用ブーツであり、前記ブーツの少なくとも内面が、等速自在継手内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂で構成されていることを特徴とする。
【００１４】
このように、ブーツの少なくとも内面を、等速自在継手の内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂で構成する手段としては、ブーツ全体を等速自在継手の内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂で成形するか、もしくは、等速自在継手の内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂を、あらかじめ成形したブーツの内面に塗布又は溶着する方法がある。
【００１５】
このように、等速自在継手用ブーツの少なくとも内面を、等速自在継手の内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂で形成することにより、等速自在継手の回転時に、その遠心力で等速自在継手の内部の摺動部に存在する潤滑剤が、外部のブーツ側へ飛び出しても、この潤滑剤をブーツの内面は弾くことができるため、潤滑剤がブーツの内面に付着して堆積し、ブーツに過大な負荷を加えて異常変形させることがなく、また、ブーツの内面が潤滑剤と化学反応を起こして劣化することもない。
【００１６】
前記した潤滑剤を弾く樹脂としては、ビニル系高分子、ジエン系高分子、アミド系高分子、エーテル系高分子、縮合系エステル型高分子、縮合系アミド型高分子エチレン共重合体を使用するのが望ましい。これらの樹脂は、等速自在継手の内部に充填する潤滑剤を弾くだけではなく、温度変化等に対する耐久性も高い。
【００１７】
前記した課題を解決するための本発明の等速自在継手は、開口部を有する外側継手部材と、その外側継手部材の内部に収容され、前記外側継手部材に対して相対動作する内部部品を構成する内側継手部材と、前記内側継手部材に挿嵌された軸部材とを備え、前記外側継手部材の内部に潤滑剤が充填された等速自在継手であり、上記した本発明の等速自在継手用ブーツの大径部と小径部とが前記外側継手部材と前記軸部材にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
この本発明の等速自在継手は、等速自在継手の回転時に、その遠心力で等速自在継手の内部、つまり、外側継手部材の内部の摺動部に存在する潤滑剤が、開口部を介して外部のブーツ側へ飛び出しても、ブーツの内面に弾かれ、外側継手部材の内部に戻る。そのため、外側継手部材の内部の潤滑を保持することができる。なお、ここでいう摺動部とは、外側継手部材と内部部品の摺動部および内部部品を構成する部品の摺動部とを意味する。
【００１９】
前記の本発明の等速自在継手において、外側継手部材の内部に充填する潤滑剤は、潤滑油を含む潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分が発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤とするのが望ましい。
【００２０】
多孔性固形潤滑剤は、樹脂成分を発泡させた発泡体にグリースや潤滑油等の潤滑成分を保持させたもので、外力により潤滑成分を滲出させる自己潤滑能を有する。そのため、外側継手部材の内部に充填する潤滑剤を多孔性固形潤滑剤とすると、等速自在継手の回転時においても、樹脂成分に保持された潤滑成分は、外側継手部材の開口部から外部へ飛び出にくいことから、外側継手部材の内部の潤滑を効率よく保つことができる。この結果、既に説明した本発明のブーツを取り付けた等速自在継手の作用および効果が顕著になり、外側継手部材の内部の摺動部において、摩擦による発熱の増加と、この摩擦による劣化の防止に寄与することができる。また、多孔性固形潤滑剤の潤滑成分は、等速自在継手の回転時の遠心力により、外側継手部材の内部から外部へ飛び出にくいことから、潤滑成分の使用量を必要最小限度に抑え、等速自在継手の製造コストの削減にも寄与することができる。
【００２１】
なお、外側継手部材の内部に充填する潤滑剤として、前記した多孔性固形潤滑剤と、潤滑油又はグリースのうち少なくともいずれか一方を併用するのが好ましい。
【００２２】
これは、外側継手部材の内部に潤滑剤として多孔性固形潤滑剤のみを充填する場合、等速自在継手の使用状況（温度など）により潤滑成分の滲出量に変動が生じることから、外側継手部材の内部の潤滑性にも変動が生じるためである。そのため、外側継手部材の内部に充填する潤滑剤として、本発明のように、多孔性固形潤滑剤と、潤滑油又はグリースのうち少なくともいずれか一方を併用すると、多孔性固形潤滑剤と併用する潤滑油やグリースが、多孔性固形潤滑剤の自己潤滑能を補うため、外側継手部材の内部の潤滑を安定して保つことができ、本発明のブーツを取り付けた等速自在継手の作用および効果が顕著になる。なお、多孔性固形潤滑剤と併用する潤滑剤は、多孔性固形潤滑剤の自己潤滑能を補うことができるものであれば、上記したグリースや潤滑油に限られることはない。
【００２３】
なお、本発明の外側継手部材の内部に充填する潤滑剤には、ＭｏＤＴＣ、ＺｎＤＴＰ、ＭｏＤＴＰ、ＭｏＳ2、ＭＣＡ、ホウ酸カリウムＣａ、スルホネートリン酸三カルシウムのうち少なくともいずれか一つを添加剤として含有させるのが望ましい。
【００２４】
上記した添加剤を潤滑剤に含有させることで、外側継手部材の内部の摺動部における部材同士の接触頻度を減らし、潤滑剤の耐摩耗性（外側継手部材の内部の摺動部における摩擦による摩耗を軽減させる性質）を向上させることができる。また、上記した添加剤は、複数種を含有させることで、潤滑剤に耐酸化性、耐熱性などを付与することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の等速自在継手ブーツは、少なくともその内面を等速自在継手の内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂で構成するため、等速自在継手の回転時に、その遠心力で等速自在継手の内部の摺動部に存在する潤滑剤が外部のブーツ側へ飛び出ても、この潤滑剤をブーツの内面は弾くことができるため、潤滑剤がブーツの内面に付着して堆積し、ブーツに過大な負荷を加えて異常変形させることがなく、また、ブーツの内面が潤滑剤と化学反応を起こして劣化することもない。このため、ブーツの耐久性が向上し、長期間使用することができる。
【００２６】
本発明の等速自在継手は、上記した、少なくとも内面が等速自在継手の内部、つまり、外側継手部材の内部の潤滑に用いる潤滑剤を弾く樹脂で構成された本発明のブーツを取り付ける。そのため、等速自在継手の回転時に、その遠心力で外側継手部材の内部の摺動部に存在する潤滑剤が、開口部を介して外部のブーツ側へ飛び出しても、この潤滑剤はブーツの内面に弾かれて外側継手部材の内部に戻るため、外側継手部材の内部に充填した潤滑剤が減少するのを防止して、外側継手部材の内部の潤滑を保持することができる。
【００２７】
また、本発明の等速自在継手は、外側継手部材の内部に充填した潤滑剤が外部に飛び出ても、この潤滑剤がブーツに付着することなく外側継手部材の内部に戻る。そのため、潤滑剤を外側継手部材の内部以外（例えばブーツ内部）に充填させて外側継手部材の内部の潤滑を補う必要がなくなる。このため、潤滑剤の使用量を必要最小限度に抑え、等速自在継手の製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２９】
図１に本発明の実施形態を示す。なお、本実施形態において、図２に示す等速自在継手と同じ部位、機能、形態を有する部品については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
本実施形態では、シャフト６から外輪１の開口端部１ｂに亙って、樹脂製で筒状のブーツ１７が取り付けられている。また、外輪１の内部には、潤滑剤１１が充填されている。
【００３１】
このブーツ１７は、大径部１７ａと小径部１７ｂおよび蛇腹部１７ｃとからなり、蛇腹部１７ｃは大径部１７ａと小径部１７ｂを連結している。大径部１７ａは外輪１の開口端部１ｂの外周面に取り付けられ、小径部１７ｂはシャフト６の外周面に取り付けられ、それぞれの取り付け部分はブーツバンド８、９で締め付けて固定されている。蛇腹部１７ｃは大径部側から小径部側に向けて縮径し、複数の山部１７ｃ1と谷部１７ｃ2が交互に形成されている。
【００３２】
さて、ブーツ１７は、外輪１の内部に充填した潤滑剤１１を弾く樹脂で全体を成形する。このため、等速自在継手の回転時に、その遠心力で外輪１の内部の摺動部に存在する潤滑剤が、開口部１２を介して外部のブーツ１７側へ飛び出しても、この潤滑剤１１は、ブーツの内面に弾かれて外輪１の内部に戻るため、外輪１の内部に充填した潤滑剤１１が減少するのを防止でき、外輪１の内部の潤滑を保持することができる。そのため、潤滑剤１１を外輪１の内部以外（例えばブーツ１７の内部）に充填させて外輪１の内部の潤滑を補う必要がなくなる。この結果、潤滑剤１１の使用量を必要最小限度に抑え、等速自在継手の製造コストを削減することができる。
【００３３】
なお、本実施形態のブーツ１７は、等速自在継手の回転時に、その遠心力で外輪１の内部の摺動部に存在する潤滑剤１１が、開口部１２を介して外部のブーツ１７側へ飛び出しても、ブーツ１７の内面がこれを弾く。これにより、潤滑剤１１がブーツ１７の内面に付着して堆積し、ブーツ１７に過大な負荷を加えて異常変形させることがなく、また、ブーツ１７の内面が潤滑剤と化学反応を起こして劣化することもない。このため、ブーツ１７の耐久性が向上し、長期間使用することができる。
【００３４】
潤滑剤１１を弾く樹脂としては、ビニル系高分子、ジエン系高分子、アミド系高分子、エーテル系高分子、縮合系エステル型高分子、縮合系アミド型高分子エチレン共重合体を使用するのが望ましい。これらの樹脂は、潤滑剤１１を弾くだけではなく、温度変化等に対する耐久性が高い。
【００３５】
潤滑剤１１は、潤滑油を含む潤滑成分及び樹脂成分を必須成分とし、前記樹脂成分が発泡して多孔質化された固形物であり、かつ前記潤滑成分を樹脂内部に吸蔵して多孔性固形潤滑剤とするのが望ましい。なお、ここでいう「吸蔵」とは、学術用語の吸蔵の意味と同様であり、液体の潤滑成分が固体の樹脂中に化合物にならないで含まれることを意味する。
【００３６】
上記のように、多孔性固形潤滑剤は、樹脂成分を発泡させた発泡体にあらかじめグリースや潤滑油等の潤滑成分を保持させたものであるため、外力により潤滑成分を滲出させる自己潤滑能を有する。そのため、外輪１の内部に充填する潤滑剤を多孔性固形潤滑剤とした場合、樹脂成分に保持された潤滑成分は、等速自在継手の回転時にも、その遠心力により外輪１の内部から開口部１２を介して外部へ飛び出しにくく、外輪１の内部の潤滑を安定して保つことができる。この結果、既に説明した本発明のブーツ１７を取り付けた等速自在継手の作用および効果が顕著になり、外輪１の内部の摺動部において、摩擦による発熱の増加と、その摩擦による劣化の防止に寄与することができる。また、多孔性固形潤滑剤の潤滑成分は、等速自在継手の回転時にも、その遠心力により外輪１の内部から外部へ飛び出にくいことから、多孔性固形潤滑剤が含有する潤滑成分の使用量を必要最小限度に抑え、等速自在継手の製造コストの削減にも寄与することができる。
【００３７】
なお、多孔性固形潤滑剤に潤滑成分を含有させる方法として、樹脂成分を発泡・硬化後、外部から潤滑成分を注入する後含浸法と、樹脂成分の発泡・効果反応を潤滑成分下で行う反応型含浸法が知られているが、多孔性固形潤滑剤の潤滑成分の保持力は、後含浸方による場合よりも反応型含浸法による場合の方が高い。そのため、多孔性固形潤滑剤に潤滑成分を含有させるには、反応型含浸法を採用し、後含浸法は、反応型含浸法の補助手段として採用するのが望ましい。
【００３８】
潤滑剤１１には、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良い。ここで、本発明の等速自在継手においては、外側継手部材の内部の摺動部における部材同士の接触頻度を減らし、潤滑剤の耐摩耗性を向上させる点を考慮すれば、添加剤として、ＭｏＤＴＣ、ＺｎＤＴＰ、ＭｏＤＴＰ、ＭｏＳ2、ＭＣＡ、ホウ酸カリウムＣａ、スルホネートリン酸三カルシウムのうち少なくとも一つを添加剤として含有させるのが好ましい。
【００３９】
外輪１の内部に充填する潤滑剤としては、既に述べた多孔性固形潤滑剤と、潤滑油又はグリースのうち少なくともいずれか一方とを併用すると好ましい。
【００４０】
これは、外輪１の内部に潤滑剤１１として多孔性固形潤滑剤のみを充填する場合、等速自在継手の使用状況（温度など）により多孔性固形潤滑剤が含有する潤滑成分の滲出量に変動が生じることから、外輪１の内部の潤滑性にも変動が生じるためである。そのため、外輪１の内部に充填する潤滑剤１１として、多孔性固形潤滑剤と、潤滑油又はグリースのうち少なくともいずれか一方とを併用すると、多孔性固形潤滑剤と併用する潤滑油やグリースが、多孔性固形潤滑剤の自己潤滑能を補うため、外輪１の内部の潤滑を安定して保つことができ、本発明のブーツ１７を取り付けた等速自在継手の作用および効果が顕著になる。なお、多孔性固形潤滑剤と併用する潤滑剤は、多孔性固形潤滑剤が外輪１の内部の摺動部へ潤滑成分を供給するのを補えるものであれば、上記したグリースや潤滑油に限られることはない。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はあくまで例示であり、特許請求の範囲に記載の意味および内容の範囲内において、全ての変更が可能である。
【００４２】
例えば、図２に示す本発明の実施形態では、ブーツ１７は蛇腹部１７ｃを有するものであるが、これに限られることはなく、外輪にブーツアダプタ等の連結部材を介して取り付ける断面Ｕ字型のダイアフラムブーツを取り付けた等速自在継手にも適用することができる。
【００４３】
また、本発明は各種の等速自在継手に適用することができる。例えば、摺動型等速自在継手であれば、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）、クロスグルーブ型等速自在継手（ＬＪ）、トリポード型等速自在継手（ＴＪ）が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の等速自在継手を示す断面図である。
【図２】従来の等速自在継手を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１                          外輪（外側継手部材）
１ｂ                        開口端部
３                          内輪（内側継手部材）
４                          ボール
５                          ケージ
１０                        内部部品
１１                        潤滑剤
１２                        開口部（外輪）
１７                        蛇腹状ブーツ
【図１】
2008256182.tif 000003
【図２】
2008256182.tif 000004