(57)【要約】【課題】回転抵抗を低減することができる等速ジョイントを提供する。【解決手段】等速ジョイント１００は、有底筒状の外側ジョイント部材１０と、外側ジョイント部材１０の内部に配置され、外側ジョイント部材１０の軸線方向に対して角度をとることができる内側ジョイント部材３０と、外側ジョイント部材１０と内側ジョイント部材３０との間で転動しながらトルク伝達を行うボール４０と、を備え、ボール４０は、外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０よりもヤング率が高い材料により成形されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状の外側ジョイント部材と、
前記外側ジョイント部材の内部に配置され、前記外側ジョイント部材の軸線方向に対して角度をとることができる内側ジョイント部材と、
前記外側ジョイント部材と前記内側ジョイント部材との間で転動しながらトルク伝達を行う転動体と、を備え、
前記転動体は、前記外側ジョイント部材及び前記内側ジョイント部材よりもヤング率が高い材料により成形されている、等速ジョイント。
【請求項２】
前記転動体は、前記外側ジョイント部材の内周面に形成された複数の外側ボール溝と前記内側ジョイント部材の外周面に形成された複数の内側ボール溝との間でそれぞれ転動するボールである、請求項１に記載の等速ジョイント。
【請求項３】
前記転動体は、周期表の第４族、第５族、及び第６族のいずれかの金属の炭化物を含有する超硬金属である、請求項１又は２に記載の等速ジョイント。
【請求項４】
前記転動体は、炭化タングステンを含有する超硬金属である、請求項３に記載の等速ジョイント。
【請求項５】
前記等速ジョイントは、複数の前記転動体を備え、
前記複数の転動体は、同一材料で成形されている請求項１−４の何れか１項に記載の等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる等速ジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、有底筒状の外側ジョイント部材と、シャフトの先端に取り付けられ外側ジョイント部材の内部に挿入された内側ジョイント部材と、外側ジョイント部材の内周面に形成された外側ボール溝と内側ジョイント部材の外周面に形成された内側ボール溝との間に配置されたボールとから構成されたボールタイプの等速ジョイントがある。このボールタイプの等速ジョイントは、ボールが外側ボール溝及び内側ボール溝との間で転動することにより、外側ジョイント部材と内側ジョイント部材とが角度をとった状態で、外側ジョイント部材と内側ジョイント部材との間でトルク伝達が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０７５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ボールが外側ジョイント部材と内側ジョイント部材との間でトルク伝達する際に、外側ボール溝及び内側ボール溝との間で受ける面圧によりボールが変形する。すると、ボールが外側ボール溝及び内側ボール溝との間で転動する際に、ボールの変形により、ボールと外側ボール溝及び内側ボール溝との間の摩擦抵抗が増大する。この結果、等速ジョイントの回転抵抗が増大し、車両の燃費が悪化する。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、回転抵抗を低減することができる等速ジョイント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】
【０００６】
本発明の等速ジョイントは、有底筒状の外側ジョイント部材と、前記外側ジョイント部材の内部に配置され、前記外側ジョイント部材の軸線方向に対して角度をとることができる内側ジョイント部材と、前記外側ジョイント部材と前記内側ジョイント部材との間で転動しながらトルク伝達を行う転動体と、を備え、前記転動体は、前記外側ジョイント部材及び前記内側ジョイント部材よりもヤング率が高い材料により成形されている。
【０００７】
これにより、ボールが外側ジョイント部材と内側ジョイント部材との間で転動してトルク伝達する際に、外側ジョイント部材及び内側ジョイント部材との間で受ける面圧によるボールの変形が抑制される。このため、ボールが外側ジョイント部材及び内側ジョイント部材との間で転動する際に、ボールの変形に起因するボールと外側ジョイント部材及び内側ジョイント部材との間の摩擦抵抗が減少する。この結果、等速ジョイントの回転抵抗が減少し、車両の燃費が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】等速ジョイントの軸線方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（等速ジョイントの構造）
本実施形態の等速ジョイント１００について、図１を参照して説明する。図１において、紙面左右方向を等速ジョイント１００及び等速ジョイント１００を構成する各部材の軸線方向とする。等速ジョイント１００は、車両のエンジン等の原動機と車両の駆動輪との間に設けられ、原動機と駆動輪との間でトルク伝達するものである。
【００１０】
図１に示すように、等速ジョイント１００は、外側ジョイント部材１０、シャフト２０、内側ジョイント部材３０、ボール４０（転動体）、保持器５０、ブーツ６０、及びグリース７０を有する。本実施形態の等速ジョイント１００は、外側ジョイント部材１０と内側ジョイント部材３０との間で転動しながらトルク伝達を行うボール４０を有するボールタイプである。等速ジョイント１００には、シャフト２０が軸線方向に移動しない固定タイプと、シャフト２０が軸線方向に移動するダブルオフセットタイプの両方が含まれる。
【００１１】
外側ジョイント部材１０は、有底筒状（カップ状）に形成され、トルク伝達する一方部材に連結されている。外側ジョイント部材１０の内周面１１には、複数の外側ボール溝１２が形成されている。シャフト２０は、トルク伝達する他方部材に連結されており、その先端側は、外側ジョイント部材１０の内部に挿入されている。
【００１２】
内側ジョイント部材３０は、シャフト２０の先端側の外周面に相対回転不能に取り付けられている。内側ジョイント部材３０の外周面には、複数の内側ボール溝３１が形成されている。
【００１３】
ボール４０は、対向する外側ボール溝１２と内側ボール溝３１とのそれぞれの間に配置されており、外側ジョイント部材１０と内側ジョイント部材３０との間でトルク伝達する。ボール４０が外側ボール溝１２及び内側ボール溝３１との間で転動することにより、外側ジョイント部材１０の軸線方向と内側ジョイント部材３０（シャフト２０）の軸線方向とが角度をとった状態で、外側ジョイント部材１０と内側ジョイント部材３０（シャフト２０）との間でトルク伝達が可能となる。保持器５０は、外側ジョイント部材１０の内周面と内側ジョイント部材３０の外周面との間に配置されており、複数のボール４０を、所定角度をおいて保持する。
【００１４】
ブーツ６０は、屈曲変形可能な蛇腹状に形成されており、外側ジョイント部材１０の開口部とシャフト２０の外周面との間を覆蓋する。グリース７０は、外側ジョイント部材１０とブーツ６０の内部に収容されている。
【００１５】
外側ジョイント部材１０、シャフト２０、内側ジョイント部材３０及び保持器５０は、炭素鋼やクロム鋼等の鉄系材料等で成形されている。本実施形態では、外側ジョイント部材１０は、Ｓ５３Ｃ（炭素鋼）であり、内側ジョイント部材３０は、ＳＣｒ４２０（クロム鋼）である。ブーツ６０は、合成樹脂やゴム等の弾性変形可能な柔軟な材料で成形されている。
【００１６】
複数のボール４０の全体が、外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０よりもヤング率が高い材料で成形されている。本実施形態では、複数のボール４０は、同一の材料で成形され、炭化タングステンを含有する超硬金属である。本実施形態では、ボール４０は、炭化タングステンをバインダであるコバルトで焼結させることにより製造される。
【００１７】
（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明の等速ジョイント１００は、有底筒状の外側ジョイント部材１０と、外側ジョイント部材１０の内部に配置され、外側ジョイント部材１０の軸線方向に対して角度をとることができる内側ジョイント部材３０と、外側ジョイント部材１０と内側ジョイント部材３０との間で転動しながらトルク伝達を行うボール４０（転動体）と、を備えている。そして、ボール４０（転動体）は、外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０よりもヤング率が高い材料により成形されている。
【００１８】
これにより、ボール４０が外側ジョイント部材１０と内側ジョイント部材３０との間で転動してトルク伝達する際に、外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０との間で受ける面圧によるボール４０の変形が抑制される。このため、ボール４０が外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０との間で転動する際に、ボール４０の変形に起因するボール４０と外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０との間の摩擦抵抗が減少する。この結果、等速ジョイント１００の回転抵抗が減少し、車両の燃費が向上する。
【００１９】
また、外側ジョイント部材１０と内側ジョイント部材３０との間で転動しながらトルク伝達を行う転動体は、ボール４０である。ボール４０は、製作容易であるため、外側ジョイント部材１０や内側ジョイント部材３０よりもヤング率が高い材料で成形された転動体を容易に製造することができ、等速ジョイント１００の製造コストの増大を抑制することができる。
【００２０】
また、ボール４０（転動体）は、炭化タングステンを含有する超硬金属である。これにより、ボール４０を高い硬度で成形することができ、ボール４０の変形を抑制することができ、ボール４０と外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０との間の摩擦抵抗を減少させることができる。また、炭化タングステンは、他の炭化物を含有する超硬金属と比較して、入手が容易であり、より低コストで製造することができる。このため、ボール４０を他の炭化物を含有する超硬金属で成形した場合と比較して、ボール４０の製造コストを低減させることができ、ひいては、等速ジョイント１００の製造コストを抑制することができる。本実施形態では、ボール４０のみを、超硬金属である炭化タングステンで成形している。このため、外側ジョイント部材１０や内側ジョイント部材３０も超硬金属である炭化タングステンで成形した場合と比較して、等速ジョイント１００の質量の増大を抑制することができる。
【００２１】
複数のボール４０（転動体）は、同一材料で成形されている。これにより、複数のボール４０を異なる材料で成形した場合と比較して、ボール４０を製造する際の、ボール４０の品質管理が容易となる。このため、ボール４０の製造コストを低減することができ、ひいては、等速ジョイント１００の製造コストを低減することができる。
【００２２】
（別の実施形態）
以上説明した実施形態では、ボール４０は、炭化タングステンで成形されている。しかし、ボール４０は、外側ジョイント部材１０及び内側ジョイント部材３０よりもヤング率が高い材料で成形されていればよく、例えば、第４族、第５族、及び第６族のいずれかの金属の炭化物を含有する超硬金属であっても差し支え無い。なお、第４族、第５族、及び第６族のいずれかの金属の炭化物には、炭化チタン、炭化モリブデン、炭化クロム、炭化タンタル、炭化バナジウム、炭化ハフニウム、炭化タンタルハフニウム等が含まれる。また、ボール４０は、炭化タングステンに、第４族、第５族、及び第６族のいずれかの金属の炭化物を含有させた超硬金属で成形されていても差し支え無い。
【００２３】
このように、ボール４０を第４族、第５族、及び第６族のいずれかの金属の炭化物を含有する超硬金属で成形すると、ボール４０のヤング率を外側ジョイント部材１０や内側ジョイント部材３０よりも高くすることができる。また、ボール４０を、酸化アルミニウムの焼結体等のセラミックスで成形した場合と比較して、ボール４０の靭性を確保することができ、ボール４０の損傷を防止することができる。
【００２４】
以上説明した実施形態では、等速ジョイント１００は、ボールタイプである。しかし、等速ジョイント１００は、ボールタイプに限定されず、トリポードタイプの等速ジョイント等であっても差し支え無い。トリポードタイプの等速ジョイントは、外側ジョイント部材と、内側ジョイント部材としてのトリポードと、外側ジョイント部材の軌道溝と内側ジョイント部材の脚軸との間でトルク伝達をするトルク伝達部材とを備える。トルク伝達部材は、脚軸に回転可能に支持されると共に軌道溝を転動するローラ、又は、脚軸に支持される部材と外側ジョイント部材の軌道溝の間で転動しながらトルク伝達をする軸状転動体などである。そして、ローラ又は軸状転動体は、外側ジョイント部材及び内側ジョイント部材よりも高いヤング率の材料で成形されている。
【符号の説明】
【００２５】
１０…外側ジョイント部材、１２…外側ボール溝、２０…シャフト、３０…内側ジョイント部材、３１…内側ボール溝、４０…ボール（転動体）、１００…等速ジョイント
【図１】
2016217375.tif 000003