(57)【要約】      （修正有）【課題】トリポ―ド型等速自在継手の摩擦面における要所に封入されたグリースが、駆動状態でも触れ合うことなくそれぞれ独立した成分を保ち続けて潤滑状態を使用状態で継続的に保つこと。【解決手段】ローラユニット７の軸受リング８とローラ９の間に耐フレッティング性のある第１の潤滑グリースを保持させると共に、軸受リング８と脚軸２との接触面もしくはローラ９とトラック溝６との接触面または両接触面に耐摩耗性のある第２の潤滑グリースを保持させ、ローラユニット７の軸方向の両端部に軸受リング８とローラ９に跨って転動体１０及び潤滑グリースを密封するゴム製のシールリング１１を設けたトリポード型等速自在継手とする。ローラユニット７の内・外は、潤滑グリースが流出および流入しないように確実に封止されるので、摩擦面におけるフレッティングまたはフレーキングによる摩耗がそれぞれに対応する特性のグリースによって確実に防止される。【選択図】図１
2007085435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸の周囲に３本の脚軸を有するトリポード軸部と、このトリポード軸部を挿入可能な筒状部が一端に設けられた継手軸部とからなり、前記筒状部の内周面に軸方向に延びる３本のトラック溝を形成し、前記各脚軸にはローラユニットを設け、このローラユニットは、前記脚軸の外周に摺接して回転可能に支持される軸受リングと、この軸受リングの外側に転動体を介してローラを回転自在に組み付けたものからなり、前記ローラユニットのローラが前記トラック溝の側壁面に案内されるように前記トリポード軸部を継手軸部の筒状部に嵌めたトリポード型等速自在継手において、
前記ローラユニットの軸受リングとローラの間に耐フレッティング性のある第１の潤滑グリースを保持させると共に、前記軸受リングと脚軸との接触面もしくはローラとトラック溝との接触面または両接触面に耐摩耗性のある第２の潤滑グリースを保持させ、前記ローラユニットの軸方向の両端部に軸受リングとローラに跨って転動体及び潤滑グリースを密封するゴム製シールリングを設けたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
ローラユニットが、転動体を針状ころとする総ころタイプのローラユニットである請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
ローラユニットが、ローラ外周面および軸受リング内周面が球面状に形成されている球面ローラユニットである請求項１または２に記載のトリポード型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トリポ―ド型等速自在継手に関するものであり、詳しくは所定の潤滑グリースで摩擦面を潤滑するトリポ―ド型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達するために、トリポ―ド型等速自在継手が知られている。
【０００３】
図６、７に示すように（全体形状は図１参照。）、トリポ―ド型等速自在継手は、軸１の先端周囲に３本の脚軸２を有するトリポード軸部３と、このトリポード軸部３が挿入可能な筒状部４を一端に設けた継手軸部５とからなる。
【０００４】
特に図６に示すように、トリポード型等速自在継手は、筒状部４の内周面に軸方向に延びる３本のトラック溝６を形成し、３つの脚軸２にはそれぞれ針状ころ１０を総ころの状態で具備するローラユニット２０（いわゆる球面ローラ）の軸受リング８を回転可能に嵌め、さらにローラ９がトラック溝６を形成する一対の側壁面に案内されるようにトリポード軸部３を継手軸部５の筒状部４に嵌めている。
【０００５】
このトリポード型等速自在継手は、トリポード軸部３と継手軸部５とが直線状に結合しているときばかりではなく、図５に示すように継手が作動角θをとった状態で回転力を伝達するものであるが、継手が急激に作動角θをとる場合や、ローラ９がトラック溝６の側壁面に急に強く摺接する場合、または軸受リング８と脚軸２とが急激に強く摺接する場合などに、軸１の方向にスライド抵抗が発生し、これが誘起スラスト力を発生させる場合がある（特許文献１参照）。
【０００６】
このようなスライド抵抗と誘起スラスト力は、自動車の車体の振動や騒音の発生原因となり、また自動車の性能や特に足回りの設計自由度を低くするので、できるだけ強く誘起されないようにし、または誘起される機会を低減することが好ましい。
【０００７】
図６、７に示すように、トリポード型等速自在継手には、その他の等速自在継手（等速ジョイントとも称される。）と同様に内部に一種類の潤滑グリースが充填され、そして前記ローラユニット２０の軸方向の両端部に軸受リング８とローラ９に跨って円環状のワッシャ２１で針状ころなどの転動体１０の抜け止めがなされていた。
【０００８】
前記グリースは、振動低減や等速自在継手の耐久性向上に大きな役割を担っている。一般的な等速自在継手用グリースとしては、硫黄−リン系極圧グリース、二硫化モリブデンを含有するリチウム系極圧グリースなどがある。
【０００９】
近年では、耐摩耗性向上や耐久性向上のために、ウレア系グリースに極圧剤や耐摩耗剤などを添加したグリースが知られている。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３２０５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記した従来の一般的な等速自在継手用グリースは、通常、等速自在継手における全ての摺動部分に一様に一種類のものが使用されているが、等速自在継手の各摩擦面において要求される潤滑特性は異なっていた。
【００１２】
すなわち、図２、図６に示すように等速自在継手における摺動部としては、(i)継手軸部５のトラック溝６とローラ９、(ii)針状ころ１０−ローラ９の内径面および針状ころ１０−軸受リング８の外径面、(iii)軸受リング８の内径面−脚軸２の外周面があり、トリポード型等速自在継手が、図５に示すように作動角θをとった状態で回転力を伝達するとき、楕円柱状の脚軸２に取り付けられたローラユニットは、脚軸２の軸に対してローラユニットを傾けたり軸方向へ移動したりしながら（首を振りながら）トラック溝内を往復移動（揺動）し、このとき前記した(i)の部分は転がりを伴った滑り運動をし、(ii)の部分は微揺動を伴う転がり運動をし、さらに(iii)の部分は点接触の状態で高面圧下での滑り運動をする。
【００１３】
このような様々な摺動または転がり摩擦が起こる等速自在継手では、全ての潤滑部分に対して、それぞれの摺動状態に適応する成分でもって潤滑することが好ましい。
【００１４】
しかし、前記(i)の部分、(ii)の部分、または(iii)の部分に２以上の異なる摩擦特性の潤滑グリースを長期間それぞれの場所に保持させることは困難である。なぜなら(ii)針状ころ−ローラ内径面および針状ころ−軸受リング外径面を潤滑する潤滑グリースが、ワッシャ２１の周方向の切れ目２１ａやローラユニットの軸方向の両端部でワッシャ２１と軸受リング８とローラ９との隙間から潤滑グリースが、ワッシャ２１を越えて流出し、前記(i)の部分、(ii)の部分、または(iii)の部分の潤滑グリースが混ざり合ってしまうからである。
【００１５】
このように、トリポード型等速自在継手の内部には、全ての潤滑部分に対して単一の特性の潤滑グリースが充填されているので、部分的にフレッティングによる摩耗が起こりやすくなったり、また部分的にフレーキングによる剥離が起こりやすくなったり、適切な潤滑条件を整えることができなかった。
【００１６】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、トリポ―ド型等速自在継手の摩擦面における（ii）針状ころ−ローラ内径面および針状ころ−軸受リング外径面を潤滑する潤滑グリースが、前記(i)の部分、(ii)の部分、または(iii)の部分の潤滑グリースが、駆動状態でも触れ合うことなくそれぞれ独立した成分を保ち続けて、所期した潤滑状態を使用状態で継続的に保つことができるトリポ―ド型等速自在継手とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、この発明においては、軸の周囲に３本の脚軸を有するトリポード軸部と、このトリポード軸部を挿入可能な筒状部が一端に設けられた継手軸部とからなり、前記筒状部の内周面に軸方向に延びる３本のトラック溝を形成し、前記各脚軸にはローラユニットを設け、このローラユニットは、前記脚軸の外周に摺接して回転可能に支持される軸受リングと、この軸受リングの外側に転動体を介してローラを回転自在に組み付けたものからなり、前記ローラユニットのローラが前記トラック溝の側壁面に案内されるように前記トリポード軸部を継手軸部の筒状部に嵌めたトリポード型等速自在継手において、前記ローラユニットの軸受リングとローラの間に耐フレッティング性のある第１の潤滑グリースを保持させると共に、前記軸受リングと脚軸との接触面もしくはローラとトラック溝との接触面または両接触面に耐摩耗性のある第２の潤滑グリースを保持させ、前記ローラユニットの軸方向の両端部に軸受リングとローラに跨って転動体及び潤滑グリースを密封するゴム製シールリングを設けたことを特徴とするトリポード型等速自在継手としたのである。
【００１８】
上記したように構成されるこの発明のトリポード型等速自在継手は、前記ローラユニットの軸受リングとローラの間に耐フレッティング性の第１の潤滑グリースを保持させると共に、前記軸受リングと脚軸との接触面もしくはローラとトラック溝との接触面または両接触面に耐摩耗性の第２の潤滑グリースを保持させ、前記ローラユニットの軸方向の両端部に軸受リングとローラに跨って転動体及び潤滑グリースを密封するゴム製シールリングを設けたことにより、ローラユニット内から潤滑グリースが流出せず、また外部から潤滑グリースがローラユニットに流入しないように確実に封止されているので、各所で摩擦条件が異なるトリポード型等速自在継手において、それぞれの摩擦面に適切な物性の潤滑グリースを保持させることができる。これにより第１の潤滑グリースと第２の潤滑グリースが、混ざり合うことなく、それぞれ独立した成分を保ち続けて所期した適当な潤滑状態を保つことができる。
【００１９】
このようにして、トリポ―ド型等速自在継手の摩擦面におけるフレッティングによる摩耗およびフレーキングによる剥離は確実に防止されて耐久性の優れたトリポ―ド型等速自在継手になる。
【００２０】
この発明に用いるトリポ―ド型等速自在継手として、ローラユニットが、転動体を針状ころとする総ころタイプのローラユニットのものを採用することができる。
【００２１】
また、ローラユニットが、ローラ外周面および軸受リング内周面が球面状に形成されている球面ローラユニットであるトリポード型等速自在継手であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
この発明は、トリポード型等速自在継手のローラユニットの軸受リングとローラの間に第１の所定特性の潤滑グリースを保持させると共に、前記ローラユニット軸受リングと脚軸との摺接面もしくはローラとトラック溝との摺接面または両摺接面に第２の所定特性の潤滑グリースを保持させ、ローラユニットの軸方向の両端部に軸受リングとローラに跨って転動体及び潤滑グリースを密封するゴム製シールリングを設けたことにより、ローラユニットの内部と外部は、潤滑グリースが流出および流入しないように確実に封止されるので、摩擦面におけるフレッティングによる摩耗およびフレーキングによる剥離がそれぞれに対応する特性のグリースによって確実に防止され、耐久性の優れたトリポ―ド型等速自在継手となる利点がある。
【００２３】
転動体が、針状ころである総ころタイプのローラユニットを備えたトリポ―ド型等速自在継手では、適切な潤滑グリースの適用により微揺動に対するフレッティング性能やスムーズな転がり運動が適切になる利点がある。
【００２４】
また、ローラユニットが球面ローラユニットのものでは、上記同様に適切な潤滑グリースが転がりを伴った滑り運動を潤滑すると共に、ローラユニットの姿勢が安定する利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜４に示すように、この発明の実施形態に用いるトリポード型等速自在継手は、軸１の周囲に３本の脚軸２を有するトリポード軸部３と、このトリポード軸部３が挿入可能な筒状部４を一端に設けた継手軸部５とからなる。そして、筒状部４の内周面に軸方向に延びる３本のトラック溝６を形成し、３つの脚軸２にはそれぞれローラユニット７の軸受リング８を摺動回転可能であるように内径が設定されたものを嵌め、さらにローラユニット７のローラ９がトラック溝６の対向する一対の側壁面に案内されるようにトリポード軸部３を継手軸部５の筒状部４に嵌め合わせている。
【００２６】
図２および図３に示したローラユニット７は、軸受リング８とローラ９の間に針状ころ１０を総ころ状態に介在させたものであるが、針状ころ１０以外にも周知の円柱状ころ、もしくはボールベアリング、または一列または複数列のボール状転動体などであってもよい。
【００２７】
また、ローラユニット７は、楕円柱状の脚軸２に軸受リング８を摺動回転可能に嵌めており、脚軸２の外周面と軸受リング８の球形内周面とは、点接触に近い状態になる（図５参照）。そのため、ローラユニット７の軸線を脚軸２の軸線に対して傾かせようとする力は、脚軸から伝わり難くローラユニット７の姿勢は安定する。
【００２８】
そして、ローラユニット７の軸受リング８とローラ９の間には、耐フレッティング性のある第１の潤滑グリースを保持させ、軸受リング８と脚軸２との接触面もしくはローラ９とトラック溝６との接触面または両接触面に耐摩耗性のある第２の潤滑グリースを保持させ、前記ローラユニット７の軸方向の両端部には、軸受リング８とローラ９に跨って転動体１０および潤滑グリースを密封するゴム製シールリング１１を設けている。
【００２９】
なお、図１中の符号１２、１２´はバンド状止め具であり、符号１３はゴム製ブーツである。
【００３０】
このようなトリポード型等速自在継手に対して、ローラユニット７の軸受リング８とローラ９の間に保持させる第１の潤滑グリースの例としては、ウレア系化合物で増ちょうされ、かつファフナー試験（ＡＳＴＭ  Ｄ４１７０）で摩耗量１５ｍｇ以下とした耐フレッティング性潤滑グリースが好ましいものである。
【００３１】
ウレア系増ちょう剤は、基油中でアミンとジイソシアネートを反応させてウレア化合物を分散状態に析出させて得られるが、金属石鹸系増ちょう剤その他に比べて耐フレッティング性に優れたグリースを調整できる。
【００３２】
この発明に用いる第１の潤滑グリースにおけるウレア系増ちょう剤としては、例えばジウレ化合物、ポリウレア化合物が挙げられるが、その種類は特に限定せずに使用でき、例えば下記の式で示されるジウレア化合物が挙げられる。
【００３３】
Ｒ1ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ３-ＮＨ−ＣＯ−ＮＨＲ２    
（式中、Ｒ1およびＲ２は同一もしくは異なる炭素原子数４〜２４の直鎖アルキル基または炭素原子数６のシクロヘキシル基であり、Ｒ３は炭素数が６〜１５の芳香族炭化水素基である。）
【００３４】
上記の式で示されるジウレア化合物は、例えばジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、ｐ−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
【００３５】
ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。
【００３６】
基油としては、パラフィン系やナフテン系の鉱物油、エーテル系合成油、炭化水素系合成油、シリコーン油、フッ素油、ＧＰＬ基油など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が、これらに限定されるものではない。
【００３７】
また、ちょう度は耐フレッティング性能に大きく影響する。ちょう度が小さく、すなわちグリース性状が硬いものは、微動摩耗時に界面にグリースが介入し難くなり、耐フレッティング性を低下させることから、ちょう度２８５以上の潤滑グリースを採用することが好ましい。
【００３８】
因みに、フレッティングは、摺動部分に振動荷重が加わり、小振幅で揺動するなどの条件下で、その部分から潤滑剤が押し出されて潤滑状態が苛酷になり、摩耗粉を出して著しく摩耗が進む現象である。
【００３９】
次に、この発明に用いる第２の潤滑グリースは、例えば極圧剤または固体潤滑剤を含有する耐摩耗性潤滑グリースである。
【００４０】
第２の潤滑グリースについても基油種は特に限定されず、２種以上混合して用いてもよい。  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、シリコーン油、フッ素油、ＧＰＬ基油など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が、これらに限定されるものではない。ただし、耐ブーツ性などを考慮すると鉱物油は好ましいものである。
【００４１】
第２の潤滑グリースの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、ポリウレア化合物などのウレア系化合物が挙げられ、このように増ちょう剤の種類も特に限定されないが、好ましくはウレア化合物である。
ジウレア化合物としては、下記の式で示されるものが挙げられる。
【００４２】
Ｒ1ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｒ３-ＮＨ-ＣＯ-ＮＨＲ２
（式中、Ｒ1およびＲ２は同一もしくは異なる炭素原子数４〜２４の直鎖アルキル基または炭素原子数６のシクロヘキシル基であり、Ｒ３は炭素数が６〜１５の芳香族炭化水素基である。）
【００４３】
上記の式で示されるジウレア化合物は、例えばジイソシアネートとモノアミンの反応で得られる。ジイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、フェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、オクタデカンジイソシアネート、デカンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。モノアミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、アニリン、ｐ−トルイジン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
【００４４】
ポリウレア化合物は、例えば、ジイソシアネートとモノアミン、ジアミンとの反応で得られる。ジイソシアネート、モノアミンとしては、ジウレア化合物の生成に用いるものと同様のものが挙げられ、ジアミンとしては、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン、オクタンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、キシレンジアミン等が挙げられる。
【００４５】
このような第１、第２の潤滑グリースには、いずれもこの発明の効果を阻害しない程度に二硫化モリブデン、グラファイトなどの固体潤滑剤、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。
【００４６】
以上説明したような第１、第２の潤滑グリースを調製し、ローラユニット７の軸受リング８とローラ９の間に耐フレッティング性のある第１の潤滑グリースを保持させる。また、軸受リング８と脚軸２との接触面もしくはローラ９とトラック溝６との接触面または両接触面に耐摩耗性のある第２の潤滑グリースを保持させる。
【００４７】
そして、図２および図３に示すように、ローラユニット７の軸方向の両端部に軸受リング８とローラ９とに跨って針状の転動体１０及び潤滑グリースを密封するための強度として所要厚みのリング板状のゴム製のシールリング１１を設けた。その組み付けは、ローラ内周面に形成した周溝１４にシールリング１１の外周縁を密接状態に嵌め入れて係止し、ゴム製シールリング１１の撓みでシールリング１１の内周縁を軸受リング８の端面に弾性的に密接させ、このシール状態でローラ９に対して軸受リング８が転動体１０を介して回転自在であるように設けている。
【００４８】
このシールリング１１には、必要に応じてガラス繊維、炭素繊維、各種ウィスカ、カーボン、タルクなどの補強材その他の充填剤を配合してもよく、材質は、ゴムやエラストマーなどの弾性体でシール性のよいものを選択採用すればよく、フッ素ゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。また、シールリングは、芯金で補強されていてもよい。
【００４９】
このようにして得られたゴム製シールリング付きのトリポード型等速自在継手は、前述のようにローラユニットの軸受リング８とローラ９の間に耐フレッティング性のある第１の潤滑グリースを保持させると共に、軸受リング８と脚軸２との接触面およびローラ９とトラック溝６との両接触面に耐摩耗性のある第２の潤滑グリースを保持させた状態で各潤滑グリースを密封することができることが、この自在継手の使用状態で確認された。このようにすると、要所に封入された潤滑グリースは、互いに交じり合うことなく、フレッティングによる摩耗が起こり難くなり、かつフレーキングによる剥離も起こり難くなり、適切な潤滑条件を整えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】トリポード型等速自在継手の断面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】図２のIII−III線断面図
【図４】図２のIV−IV線断面図
【図５】トリポード型等速自在継手の作動角θでの使用状態を示す断面図
【図６】従来例を示すトリポード型等速自在継手の断面図
【図７】図６のVII−VII線断面図
【符号の説明】
【００５１】
１  軸
２  脚軸
３  トリポード軸部
４  筒状部
５  継手軸部
６  トラック溝
７、２０  ローラユニット
８  軸受リング
９  ローラ
１０  転動体（針状ころ）
１１  シールリング
１２、１２´  バンド状止め具
１３  ゴム製ブーツ
１４  周溝
２１  ワッシャ
【図１】
2007085435.tif 000003
【図２】
2007085435.tif 000004
【図３】
2007085435.tif 000005
【図４】
2007085435.tif 000006
【図５】
2007085435.tif 000007
【図６】
2007085435.tif 000008
【図７】
2007085435.tif 000009