(57)【要約】【課題】外側継手部材の軽量化を図りつつ、その強度低下を最小限に抑える。【解決手段】外側継手部材１１の軸部１６に、セレーション軸１６ａと、セレーション軸の軸方向一方側に隣接し、セレーション軸１６ａの大径寸法よりも小径の小径部１６ｂとを設ける。外側継手部材１１を、鋼材で形成されたベース部４１と、鋼材よりも比重の小さい異材で形成された異材部４２とで構成する。異材部４２は、トラック溝１７の外径側領域αよりも軸方向他方側で、かつ小径部よりも軸方向一方側の領域に配置する。トラック溝１７の外径側領域αおよび小径部１６ｂには異材部４２を形成しない。【選択図】図２
2016180428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一方側の端部が開口した有底筒状のカップ部、およびカップ部の底部から軸方向他方側に延びる軸部を有し、カップ部の内周面にトラック溝が形成された外側継手部材と、外側継手部材の内径側に配置された内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝に嵌合され、外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達部材とを具備し、前記外側継手部材の軸部に、セレーション軸と、前記セレーション軸の軸方向一方側に隣接し、セレーション軸の大径寸法よりも小径の小径部とが設けられた等速自在継手において、
前記外側継手部材が、鋼材で形成されたベース部と、鋼材よりも比重の小さい異材で形成された異材部とを有し、前記異材部が、前記トラック溝の外径側領域よりも軸方向他方側で、かつ前記小径部よりも軸方向一方側の領域に形成され、かつ当該異材部が前記トラック溝の外径側領域および小径部に形成されていないことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
外側継手部材のうち、当該外側継手部材を組み付けるべき機構が有する他部材との接触部に前記異材部を設けた請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記機構をディファレンシャルギヤ装置とし、前記他部材を、ディファレンシャルギヤ装置のディファレンシャルケースもしくはシール部材の何れか一方または双方とした請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項４】
前記機構を車輪用軸受装置とし、前記他部材を車輪用軸受装置の内方部材とした請求項２に記載の等速自在継手。
【請求項５】
外側継手部材のカップ部に水切り用の溝部を設け、この溝部を前記異材部で形成した請求項１または４記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記異材部を樹脂材料またはゴム材料で形成した請求項１〜５何れか１項に記載の等速自在継手。
【請求項７】
外側継手部材の軸部を中空にした請求項１〜６何れか１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、外側継手部材を有する等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、自動車や各種産業機械の動力伝達系を構成するものとして使用される。等速自在継手を使用することで、駆動側と従動側の二軸をトルク伝達可能に連結すると共に、前記二軸が角度をなした状態でも等速でトルクを伝達することができる。等速自在継手は、角度変位のみ可能な固定式等速自在継手と、角度変位及び軸方向変位の両方が可能な摺動式等速自在継手とに大別される。例えば、自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトでは、ディファレンシャルギヤ装置側（インボード側）に摺動式等速自在継手が使用され、車輪用軸受装置側（アウトボード側）に固定式等速自在継手が使用される。
【０００３】
等速自在継手は、摺動式又は固定式を問わず、その主要な構成要素の一つとして、トルク伝達部材が転動するトラック溝を内周面に形成したカップ部と、このカップ部の底部から軸方向に延びたステム部とを有する外側継手部材を備えている。この外側継手部材は、中実の棒状鋼材（バー材）に鍛造加工やしごき加工その他の塑性加工、切削加工、熱処理、研削加工等を施すことによって、カップ部とステム部とを一体成形する場合が多い。
【０００４】
ドライブシャフトに使用される等速自在継手では、近年の低燃費化等の要請から、その軽量化の要求がますます高まっている。等速自在継手の軽量化を図る既存技術として、例えば下記特許文献１のように、外側継手部材を樹脂の射出成形品としたものや、下記特許文献２のように、予め製作したＦＲＰ製筒体を外側継手部材のカップ部の外周面に圧入したもの、等が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３３４７３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８５２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すように外側継手部材を樹脂の射出成形品とした場合、同寸法の既存品（鋼製品）に比べて大幅な強度低下を招くことになる。強度確保のために外側継手部材を大型化することも考えられるが、ドライブシャフトに使用する等速自在継手では、外側継手部材の各部の形状あるいは寸法が、該等速自在継手を組み付けるべき車体側の機構（例えばディファレンシャルギヤ装置）を構成する部材の形状や寸法から制約を受けるため、これらをむやみに変更することはできない。
【０００７】
また、特許文献２の構成では、外側継手部材のカップ部のうち、トラック溝の外径側領域で鋼材を薄肉にして、この部分に予め製作したＦＲＰ層を圧入固定しているが、トラック溝の外径側領域を薄肉にしているため、強度面で不安が残る。
【０００８】
そこで本発明は、外側継手部材の軽量化を図りつつ、その強度低下を最小限に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題解決のため、本発明者らは、外側継手部材において、その基本的な必要強度は鋼材で確保する一方で、強度上、重要でない部分の鋼材の肉厚を従来品よりも小さくし、かつこの肉厚の小さい部分に、鋼材よりも比重の小さい異材部を形成して肉厚を補うことで、全体形状を既存品と同等の形状に維持する、との着想を得た。
【００１０】
かかる着想に基づいて創案された本発明は、軸方向一方側の端部が開口した有底筒状のカップ部、およびカップ部の底部から軸方向他方側に延びる軸部を有し、カップ部の内周面にトラック溝が形成された外側継手部材と、外側継手部材の内径側に配置された内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝に嵌合され、外側継手部材と内側継手部材との間でトルク伝達を行うトルク伝達部材とを具備し、前記外側継手部材の軸部に、セレーション軸と、前記セレーション軸の軸方向一方側に隣接し、セレーション軸の大径寸法よりも小径の小径部とが設けられた等速自在継手において、前記外側継手部材が、鋼材で形成されたベース部と、鋼材よりも比重の小さい異材で形成された異材部とを有し、前記異材部が、前記トラック溝の外径側領域よりも軸方向他方側で、かつ前記小径部よりも軸方向一方側の領域に形成され、かつ当該異材部が前記トラック溝の外径側領域および小径部に形成されていないことを特徴とするものである。
【００１１】
このように外側継手部材の一部の材料を、鋼材から該鋼材よりも比重の小さい異材に置き換えることで、外側継手部材の軽量化を図ることができる。また、異材部を、トラック溝の外径側領域よりも軸方向他方側（セレーション軸側）で、かつ小径部よりも軸方向一方側（カップ部側）の領域に配置しているが、トラック溝の外径側領域および小径部には形成していない。異材部が形成された領域は外側継手部材の強度に与える影響が小さく、たとえ当該領域中の鋼材の一部を異材に置き換えても、外側継手部材の強度低下を最小限に抑えることができる。従って、外側継手部材の軽量化と強度確保とを両立することができる。また、異材による置き換えに伴って鋼材の一部を薄肉にした場合でも、異材部で肉厚を補うことができるので、外側継手部材全体の外側輪郭形状を既存品と同等に維持することができる。なお、本発明においてセレーション軸はスプライン軸も含むものとする。また、本発明において軸方向一方側とは外側継手部材のカップ部の開口側をいい、軸方向他方側とは外側継手部材の軸部の先端側をいう。
【００１２】
外側継手部材のうち、当該外側継手部材を組み付けるべき機構が有する他部材との接触部に前記異材部を設けるのが好ましい。
【００１３】
外側継手部材のうち、前記他部材と接触する部分では、その形状や寸法が接触部における機能維持のために制約を受ける。この接触部を異材部で形成することで、外側継手部材の外側輪郭形状を、異材部を有しない従来の鋼製外側継手部材と同じにすることができる。従って、外側継手部材の寸法や形状の変動による周辺部品への組み込み作業性の低下を防止することができる。
【００１４】
外側継手部材を組み付けるべき機構として、ディファレンシャルギヤ装置が想定される。この場合の他部材は、ディファレンシャルギヤ装置のディファレンシャルケースもしくはシール部材の何れか一方または双方が考えられる。
【００１５】
外側継手部材を組み付けるべき機構として、車輪用軸受装置も想定される。この場合の他部材は、車輪用軸受装置の内方部材が考えられる。
【００１６】
外側継手部材のカップ部に水切り用の溝部を設けた場合、この溝部を異材部で形成することができる。
【００１７】
以上に述べた異材部は、樹脂材料またはゴム材料で形成するのが好ましい。
【００１８】
外側継手部材の軸部を中実としても中空としても本発明を適用することができる。後者であれば、外側継手部材のさらなる軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、外側継手部材の軽量化を図りつつ、その強度低下を最小限に抑えることができ、等速自在継手の軽量化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ドライブシャフトの断面図である。
【図２】本発明にかかる摺動式等速自在継手の断面図である。
【図３】本発明にかかる固定式等速自在継手の断面図である。
【図４】ディファレンシャルギヤ装置の概略構成を示す図である。
【図５】ディファレンシャルギヤ装置に取り付けた摺動式等速自在継手を示す断面図である。
【図６】車輪用軸受装置に取り付けた固定式等速自在継手を示す断面図である。
【図７】摺動式等速自在継手の他の実施形態を示す断面図である。
【図８】固定式等速自在継手の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。
【００２２】
図１に示すように、ドライブシャフト１は、摺動式等速自在継手１０と、固定式等速自在継手３０と、中間軸２とを主要な構成要素としている。摺動式等速自在継手１０は、ディファレンシャルギヤ装置３側（図中右側：以下、インボード側という）に配置され、固定式等速自在継手３０は車輪用軸受装置側（図中左側：以下、アウトボード側という）に配置される。
【００２３】
摺動式等速自在継手１０としては、例えばトリポード型等速自在継手が使用される。このトリポード型等速自在継手１０は、外側継手部材１１と、外側継手部材１１の内径側に配置された、内側継手部材としてのトリポード部材１２と、トルク伝達部材としてのローラ１３とで主要部が構成されている。
【００２４】
図２に示すように、外側継手部材１１は、アウトボード側の端部が開口した有底円筒状のカップ部１５と、カップ部１５の底部からインボード側に延びた軸部１６とを一体に有する。カップ部１５には筒部１５ａと筒部１５ａの一端を閉鎖する底部１５ｂとが設けられている。筒部１５ａの内周面には、軸方向に延びる三本の直線状のトラック溝１７が円周方向で等間隔に形成されている。
【００２５】
軸部１６には、転造等の塑性加工でセレーション軸１６ａ（スプライン軸も含む：以下、同じ）が形成される。このセレーション軸１６ａよりもアウトボード側には、セレーション軸１６ａ側から順に小径部１６ｂ、中径部１６ｃ、および大径部１６ｄがそれぞれ形成されている。
【００２６】
小径部１６ｂは、セレーション軸１６ａに隣接して設けられる。この小径部１６ｂは、セレーション軸１６ａを転造等の塑性加工で形成する前の素材径を有する部分であり、その直径寸法（最小直径寸法）はセレーション軸１６ａの大径寸法Ｄ１よりも小さい。また、小径部１６ｂの直径寸法は、セレーション軸１６ａの小径寸法Ｄ２と同じか、小径寸法Ｄ２よりも大きい。
【００２７】
中径部１６ｃおよび大径部１６ｄの外周面は、何れも円筒面状に形成されている。中径部１６ｃの直径寸法は、セレーション軸１６ａの大径寸法Ｄ１、および小径部１６ｂの直径寸法よりも大きく、大径部１６ｄの直径寸法は中径部１６ｃの直径寸法よりも大きい。
【００２８】
軸部１６の大径部１６ｄは、カップ部１５の底部１５ｂにつながっている。底部１５ｂの外径寸法は、大径部１６ｄよりも大きい。このように、外側継手部材１１のうち、トルクが作用する部分の直径寸法は、小径部１６ｂを最小とし、小径部１６ｂからカップ部１５の底部１５ｂに至るまで段階的に大きくなっている。
【００２９】
トリポード部材１２は、円筒状のボス２１と、ボス２１の外周面の円周方向等配位置に配置された脚軸２２とを一体に有する。脚軸２２は半径方向に延び、その外周面は一般的に円筒面とされている。
【００３０】
トリポード部材１２の脚軸２２の外周には、多数の針状ころ２３を介してローラ１３が回転自在に取り付けられている。ローラ１３は、外側継手部材１１のトラック溝１７に嵌合される。ローラ１３の外周面をトラック溝１７の内面上で転動させることによって、トリポード部材１２を軸方向に移動させて二軸間の軸方向変位を取ることが可能となる。ローラ１３の内周面は円筒面状に形成されており、針状ころ２３は、ローラ１３の内周面と脚軸２２の外周面との間に、保持器のない、いわゆる単列総ころ状態で配設されている。
【００３１】
各針状ころ２３の内径側には、脚軸２２の付け根部に外嵌したインナワッシャ２４が配置され、外径側には、脚軸２２の先端部に外嵌したアウタワッシャ２５が配置されている。脚軸２２の先端部に形成された環状溝に丸サークリップ等の止め輪２６を装着することにより、アウトワッシャ２５の外径方向移動が止め輪２６で規制され、これによってアウタワッシャ２５、さらには針状ころ２３の抜け止めがなされている。
【００３２】
次に、図１に示す固定式等速自在継手３０を説明する。固定式等速自在継手３０としては、例えばツェッパ型等速自在継手が使用される。この固定式等速自在継手３０は、外側継手部材３１と、外側継手部材３１の内径側に配置された内側継手部材３２と、トルク伝達部材としてのボール３３と、ケージ３４とを備えている。
【００３３】
図３に示すように、固定式等速自在継手３０の外側継手部材３１は、インボード側の端部が開口した有底円筒状のカップ部３５と、カップ部３５の底部からアウトボード側に延びる軸部３６とを一体に有する。カップ部３５には、筒部３５ａと筒部３５ａの一端を閉鎖する底部３５ｂとが設けられる。筒部３５ｂの内周面には、軸方向に延びる複数の曲線状の外側トラック溝３７が円周方向で等間隔に形成されている。
【００３４】
軸部３６には、転造等の塑性加工でセレーション軸３６ａが形成される。また、セレーション軸３６ａのインボード側には、セレーション軸３６ａから順に小径部３６ｂおよび中間部３６ｃが形成される。セレーション軸３６ａのアウトボード側には、後述するナット６６（図６参照）と螺合させるための雄ねじ部３６ｄが形成されている。
【００３５】
軸部３６の小径部３６ｂは、セレーション軸３６ａに隣接して配置されている。この小径部３６ｂは、摺動式等速自在継手１０の小径部１６ｂと同様に、セレーション軸３６ａを転造等の塑性加工で形成する前の素材径を有する部分であり、その直径寸法（最小直径寸法）はセレーション軸３６ａの大径寸法Ｄ３よりも小さい。また、小径部３６ｂの直径寸法は、セレーション軸３６ａの小径寸法Ｄ４と同じか、小径寸法Ｄ４よりも大きい。
【００３６】
中間部３６ｃは、カップ部３５の底部３５ｂと小径部３６ｂの間に介在しており、その直径寸法は、セレーション軸３６ａの大径寸法Ｄ３、および小径部３６ｂの直径寸法よりも大きい。従って、外側継手部材３１のうち、トルクが作用する部分の直径寸法は、小径部３６ｂを最小とし、小径部３６ｂからカップ部３５の底部３５ｂに至るまで段階的に大きくなっている。
【００３７】
内側継手部材３２の球状外周面には、軸方向に延びる複数の曲線状の内側トラック溝３８が円周方向に等間隔に形成されている。外側継手部材３１の外側トラック溝３７と内側継手部材３２の内側トラック溝３８は対をなし、各対のトラック溝３７，３８間にトルク伝達部材としてのボール３３が組み込まれている。
【００３８】
ケージ３４は、外側継手部材３１の筒部３５ａと内側継手部材３２の間に介在しており、ケージ３４の内周面３４１と内側継手部材３２の外周面３２１、ケージ３４の外周面３４２と筒部３５ａの内周面３１１が、それぞれ球面接触している。ケージ３４には、円周方向で等間隔に複数のポケット３４３が形成されており、このポケット３４３にボール３３が収容されている。
【００３９】
図１に示すように、中間軸２は、その両端部にセレーション軸からなる連結部２ａ，２ｂを有する。インボード側の連結部２ａを摺動式等速自在継手１０の内側継手部材１２のセレーション孔に嵌合することで、中間軸２と摺動式等速自在継手１０の内側継手部材１２とがトルク伝達可能に結合される。また、アウトボード側の連結部２ｂを固定式等速自在継手３０の内側継手部材３２のセレーション孔に嵌合することで、中間軸２と固定式等速自在継手３０の内側継手部材３２とがトルク伝達可能に結合される。中間軸２としては中実タイプの他に中空タイプを使用することもできる。
【００４０】
両等速自在継手１０，３０の内部には、それぞれ潤滑剤としてのグリースが封入される。グリース漏れや外部からの異物の侵入を防止するため、中間軸２と両外側継手部材１１，３１との間には、それぞれ蛇腹状のブーツ４，５が装着されている。
【００４１】
本発明の特徴は、摺動式等速自在継手１０および固定式等速自在継手３０の外側継手部材１１，３１の一部を、鋼材よりも比重の小さい異材に置き換えた点にある。以下、この特徴を摺動式等速自在継手１０の外側継手部材１１を例に挙げて詳細に説明する。
【００４２】
図２に示すように、この外側継手部材１１は、鋼材からなるベース部４１と、上記異材からなる異材部４２とを有する。異材部４２はリング状をなし、ベース部４１の軸方向中央部の外周面を覆っている。
【００４３】
ベース部４１は、外側継手部材１１の軸方向全長にわたって形成されている。ベース部４１を構成する鋼材としては、炭素量０．３〜０．６質量％程度含む中炭素鋼、例えばJIS G 4051に規定されるＳ５３Ｃ等の機械構造用炭素鋼が用いられる。この鋼材で形成した中実の棒状素材を鍛造加工やしごき加工その他の塑性加工で成形し、切削で細部を加工した後で熱処理を施し、さらに必要箇所に研削加工を施すことによってベース部４１が完成する。ベース部４１のうち、異材部４２で被覆される部分は、塑性加工で最終形状まで仕上げ、あるいはその後の切削加工で最終形状に仕上げることができる。
【００４４】
異材部４２を構成する異材としては、鋼材よりも比重の小さい任意の材料が使用可能であるが、成形性を考えると樹脂材料、あるいはゴム材料を使用するのが好ましい。樹脂材料としてはポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の何れもが使用可能である。また、ゴム材料としては、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を使用することができる。
【００４５】
本実施形態における異材部４２は、カップ部１５の底部１５ｂのうちのインボード側の領域を起点として、軸部１６の大径部１６ｄを経て中径部１６ｃに至るまで連続して形成されている。底部１５ｂのテーパ状外周面のインボード側領域、底部１５ｂの外端面（肩面）、大径部１６ｃの外周面、および中径部１６ｂの外周面がそれぞれ異材部４２で形成されている。外側継手部材１１のこれ以外の領域には異材部４２は存在しない。つまり、外側継手部材１１のトラック溝１７の外径側領域（図２の領域α）および軸部１６の小径部１６ｂには異材部４２が形成されておらず、カップ部１５の筒部１５ａ、軸部１６の小径部１６ｂ、および軸部１６のセレーション軸１６ａの各外周面は、何れも異材部４２ではなくベース部４１のみで形成されている。異材部４２を含めた外側継手部材１１の外側輪郭形状は、従来の同仕様（同型番）の等速自在継手に使用されている鋼製の外側継手部材の外側輪郭形状と同じである。
【００４６】
異材部４２は、軸径の小さい部分ほど薄肉に形成される。図２では、中径部１６ｃと大径部１６ｄにおける異材部４２の内径寸法を同一径にすることで、大径部１６における異材部４２よりも中径部１６ｃにおける異材部４２の肉厚を小さくしている。異材部４２のインボード側端部の内径寸法は、小径部１６ｂの外径寸法よりも大きい。従って、軸部１６のトルクが作用する部分では、ベース部４１の各部の軸径が小径部１６ｂの外径寸法よりも大きくなっている。
【００４７】
以上に述べた外側継手部材１１は、予め製作した異材部４２をベース部４１の外周に圧入、接着、溶着等の手段で固定する他、ベース部４１を金型内にインサートした状態で異材部４２を成形することによって製作することができる。
【００４８】
このように本発明では、外側継手部材１１を構成する鋼材（ベース部４１）の一部を当該鋼材よりも比重の小さい異材（異材部４２）に置き換えているので、外側継手部材１１の軽量化、延いては等速自在継手１０の軽量化を達成することができる。具体的には、ベース部４１の素材密度を１．２ｇ／ｃｍ3とした場合には、図２に示す異材部４２の形態で５００ｇ程度、図３に示す異材部４２の形態で４００ｇ程度の軽量化を図ることができる。
【００４９】
その一方で、この異材への置き換えは、外側継手部材１１の強度にそれほど影響を与えない領域に限って行われている。具体的には、軸部１６の小径部１６ｂには異材部４２が形成されておらず、そのため、軸部１６のトルクが作用する部分におけるベース部４１の軸径が小径部１６ｂよりも大きくなっている。通常は、軸部１６の最小径である小径部１６ｂが強度的に最弱部となり、この最弱部の強度を見込んで外側継手部材１１の各部が設計されるが、本発明のように、小径部１６ｂを除いて異材部４２を形成することで、異材部４２を形成した部分が最弱部となることはなく、外側継手部材１１の強度確保が容易なものとなる。
【００５０】
また、異材部４２は、筒部１５ａの外周面のうち、トラック溝１７の外径側領域αにも形成されていない。特許文献２に記載された発明のように、トラック溝の外径側領域にＦＲＰ層を配置し、これに対応するために筒部の肉厚を薄くした場合には、外側継手部材１１のモーメント荷重に対する強度低下が顕著となるが、本発明のように、トラック溝１７の外径側領域αに異材部４２を配置しないようにすれば、そのような問題を回避することができる。
【００５１】
従って、外側継手部材の軽量化を達成しつつ、その強度低下を抑制することが可能となる。
【００５２】
図４に、自動車のディファレンシャルギヤ装置３（終減速装置）の概略構成を示す。なお、図４ではＦＲ車もしくは４ＷＤ車用のディファレンシャルギヤ装置３を例示しているが、ＦＦ車用のディファレンシャルギヤ装置も基本的に同様の構成を有する。以下に述べるディファレンシャルギヤ装置３は、ＦＦ車用、ＦＲ車用、４ＷＤ車用といった駆動形式を問わず、何れの駆動形式に対しても適用されるものである。
【００５３】
このディファレンシャルギヤ装置３において、原動機の駆動力は、プロペラシャフト５０から、ドライブピニオン５１、リングギヤ５２、ディファレンシャルケース５３、ディファレンシャルピニオン５４、サイドギヤ５５を順に介してドライブシャフト１に伝達される。ディファレンシャルケース５３はリングギヤ５２と一体となって回転可能である。また、ディファレンシャルピニオン５４は、ディファレンシャルケース５３に回転自在に支持されている。
【００５４】
図５は、ディファレンシャルギヤ装置３に図２に示す摺動式等速自在継手１０を組み込んだ状態を示すものである。ディファレンシャルケース５３は、円錐ころ軸受等の軸受５６を介して、固定側となるディファレンシャルキャリア５７に対して回転自在に支持されている。軸部１６のセレーション軸１６ａは、セレーション嵌合によってサイドギヤ５５（図４参照）にトルク伝達可能に結合され、軸部１６の中径部１６ｃは、ディファレンシャルケース５３の内周面に、当該ケース５３と摺動可能となるように嵌合されている。軸部１６とディファレンシャルケース５３間の滑りを円滑化するため、中径部１６ｃの外周面とこれに嵌合するディファレンシャルケース５３の内周面の何れか一方（図５ではディファレンシャルケース５３の内周面）に潤滑剤供給用の油溝５８が設けられている。軸部１６の大径部１６ｄの外周面は、ディファレンシャルキャリア５７に取り付けられたシール部材５９の内周に、当該シール部材５９と摺動可能となるように嵌合されている。
【００５５】
上記の構成では、異材部４２からなる中径部１６ｃがディファレンシャルケース５３の内周に嵌合され、大径部１６ｄがシール部材５９の内周に嵌合されるが、これら中径部１６ｃおよび大径部１６ｄは、何れも既存の鋼製外側継手部材の中径部および大径部相当部分と同形状かつ同寸法である。従って、中径部１６ｃとディファレンシャルケース５３との接触部における支持機能や、大径部１６ｃとシール部材５９との接触部におけるシール機能等を維持することができる。そのため、ディファレンシャル装置３の設計変更が不要となり、本発明の等速自在継手の採用に際して、自動車の組立メーカー等が過度の負担を強いられることもない。
【００５６】
次に、異材部４２を固定式等速自在継手１０の外側継手部材１１に設ける場合の実施形態を図３および図６に基づいて説明する。
【００５７】
図３に示すように、異材部４２は、外側継手部材３１の外周面のうち、カップ部３５の底部３５ａと筒部３５ｂとの境界部付近にリング状に設けられる。ベース部４１の外周を被覆する異材部４２によって、半径方向に突出し、かつ筒部３５ａの外径寸法よりも小径の環状の突出部４４と、この突出部４４よりも小径で、かつ軸部３６の中間部３６ｃよりも大径の円筒状の肩部４５と、突出部４４の外周面と筒部３５ａの外周面との間に位置する環状の溝部４６とが形成されている。異材部４２は、溝部４６から肩部４５の端面（肩面）に至る領域まで連続している。
【００５８】
外側継手部材３１のこれ以外の領域には異材部４２が形成されておらず、もちろんトラック溝３７の外径側領域αおよび小径部３６ｂにも異材部４２は形成されていない。カップ部３５の筒部３５ａ、および軸部１６の各外周面は、何れもベース部４１で形成されている。異材部４２を含めた外側継手部材３１の外側輪郭形状は、従来の同仕様（同型番）の固定式等速自在継手に使用されている鋼製外側継手部材の外側輪郭形状と同じである。
【００５９】
固定式等速自在継手３０は、図６に示すように、組み付けるべき機構である車輪用軸受装置６０に組み込まれる。
【００６０】
この車輪用軸受装置６０は、内周面に複列の外側軌道面６１１を有する外方部材６１と、外周面に複列の内側軌道面６２１を有する内方部材６２と、外方部材６１の外側軌道面６１１と内方部材６２の内側軌道面６２１との間に配置された複数の転動体６３と、転動体６３を円周方向で等間隔に保持する保持器６４とを主要な構成要素とする。外方部材６１は、フランジ６１２を介して車体に取り付けられ、内方部材６２はフランジ６２２を介して車輪に取り付けられる。
【００６１】
内方部材６２の構成としては種々の形式があるが、図６では、内方部材６２を、フランジ６２２を有するハブ輪６２ａと、ハブ輪６２ａの外周面に圧入固定した内輪６２ｂとで構成した場合を例示している。ハブ輪６２ａの小径段部の外周面には、アウトボード側の内側軌道面６２１が形成され、内輪６２ｂの外周面にはインボード側の内側軌道面６２１がそれぞれ形成されている。
【００６２】
ハブ輪６２ａの内周面に形成されたセレーション孔に外側継手部材３１のセレーション軸３６ａを嵌合することで、外側継手部材３１とハブ輪６２ａとがトルク伝達可能に結合される。また、軸部１６の雄ねじ部１６ｄに螺合したナット６６を締め付けることで、外側継手部材３１の肩部４５の肩面に内輪６２ｂの端面が当接し、軸受内部に予圧が付与される。図６では、内輪６２ｂの端面を肩部４５に当接させているが、この他に、ハブ輪６２ａのインボード側端部を内輪６２ｂを超えるまで延長し、この延長部分を外径側に加締めて加締め部分を内輪６２ｂの端面に係合させることで軸受内部に付与した予圧を維持する場合もあり、この場合、ハブ輪６２ａの加締められた部分が外側継手部材３１の肩部４５に当接する。何れにせよ外側継手部材３１の肩部４５には、車輪用軸受装置６０の内方部材６２が接触することになる。
【００６３】
かかる構成でも、異種材料で形成した肩部４２の形状や寸法が従来の鋼製外側継手部材と同じであるため、予圧管理作業が容易なものとなる。この外側継手部材３１を用いることで、摺動式等速自在継手１０での説明と同様に、外側継手部材３１の軽量化を図りつつその強度低下を最小限に抑えることが可能となり、等速自在継手３０、延いてはドライブシャフト１の軽量化を図ることができる。
【００６４】
なお、カップ部３５の外周面に形成した溝部４６は、図６中の矢印Ｘで示すように雨水や泥水等を外径側に案内し、これらが車輪用軸受装置６０に直接降りかかるのを防止する水切りとしての機能を有するものである。異材部４２で溝部４６を形成することで、かかる水切り作用も維持することができる。もちろん水切り作用が不要であれば、溝部４６を省略することもできる。
【００６５】
以上の説明では、摺動式等速自在継手１０および固定式等速自在継手３０の軸部１６，３６を何れも中実とした場合を説明したが、図７および図８に示すように、軸部１６，３６を中空に形成することもできる。かかる構成におり、外側継手部材１１，３１のさらなる軽量化を図ることができる。中空状の軸部１６，３６は例えば鋼管を塑性加工することで形成することで製作される。この中空状の軸部１６，３６は、別途製作したカップ部１５，３５に例えば摩擦圧接や電子ビーム溶接等の手段で固定される。
【００６６】
また、異材部４２の形状や配置位置は、図２および図３に示すものに限定されない。例えば、図２ではカップ部１５の底部１５ｂから大径部１６ｄを経て中径部１６ｃに至るまで連続した形態の異材部４２を例示し、図３ではカップ部３５の溝部４６から突出部４４を経て肩部４５に至るまで連続した形態の異材部４２を例示しているが、異材部４２を軸方向で分割して各部に分散配置することもできる。また、異材部４２は、以上に説明した全ての部位に配置する必要はなく、必要箇所にのみ配置することができる。例えば摺動式等速自在継手１０では、図７に示すように大径部１６ｄにのみ異材部４２を配置することもできる。また、固定式等速自在継手３０では、図示しないが肩部４５にのみ異材部４２を配置することもできる。
【００６７】
また、以上の説明では、ドライブシャフト１の摺動式等速自在継手１０および固定式等速自在継手３０の双方の外側継手部材１１，３１に異材部４２を形成する場合を例示したが、何れか一方の等速自在継手の外側継手部材にのみ異材部４２を設け、他方の等速自在継手の外側継手部材の全てを鋼材で形成することもできる。
【００６８】
また、摺動式等速自在継手１０としてトリポード型等速自在継手を例示し、固定式等速自在継手３０としてツェッパ型等速自在継手を例示したが、等速自在継手の型式は例示したものに限定されず、種々の等速自在継手を使用することが可能である。例えば摺動式等速自在継手１０としてはダブルオフセット型等速自在継手を使用することができ、固定式等速自在継手３０としてはアンダーカットフリー型等速自在継手を使用することができる。また、トリポード型等速自在継手１０として、一つの脚軸２２に一つのローラ１３を組み付けたシングルローラタイプを例示したが、一つの脚軸２２にアウタローラとインナローラを組み付けたダブルローラタイプも使用することができる。
【００６９】
また、以上の説明では、ドライブシャフト１に使用する等速自在継手１０，３０を例示したが、等速自在継手の用途はドライブシャフトには限定されず、産業機器等の動力伝達系に使用される等速自在継手に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１        ドライブシャフト
２        中間軸
３        機構（ディファレンシャルギヤ装置）
１０      摺動式等速自在継手
１１      外側継手部材
１２      内側継手部材（トリポード部材）
１３      トルク伝達部材（ローラ）
１５      カップ部
１６      軸部
１６ａ    セレーション軸
１６ｂ    小径部
１７      トラック溝
３０      固定式等速自在継手
３１      外側継手部材
３２      内側継手部材
３３      トルク伝達部材（ボール）
３５      カップ部
３６      軸部
３６ａ    セレーション軸
３６ｂ    小径部
３７      トラック溝（外側トラック溝）
３８      トラック溝（内側トラック溝）
４１      ベース部
４２      異材部
４５      肩部
４６      溝部
５３      ディファレンシャルケース
５９      シール部材
６０      機構（車輪用軸受装置）
６２      内方部材
α        トラック溝の外径側領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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