(57)【要約】【課題】伝達効率の向上を図ることができ、しかも、軽量化及び低コスト化の達成が可能な等速自在継手を提供する。【解決手段】内径面１１に複数のトラック溝１２が形成された外側継手部材と、外径面１４に複数のトラック溝１５が形成された内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝１２と内側継手部材のトラック溝１５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール１７と、ボール１７を保持するケージ１８とを備えた等速自在継手である。外側継手部材と内側継手部材とケージ１８の少なくとも１箇所に、セラミック層２０を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面に複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、ボールを保持するケージとを備えた等速自在継手であって、
外側継手部材と内側継手部材とケージの少なくとも１箇所に、セラミック層を設けたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項２】
前記セラミック層は、セラミックコーティングにて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項３】
前記セラミック層は、セラミックプレートにて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手。
【請求項４】
セラミックプレートと、このセラミックプレートが接着される母材との間に凹凸嵌合部を設け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】
前記セラミック層を、ケージの外球面全体、又はケージの外球面のうち、少なくともトルク入力時に外側継手部材の内径面に接触する部位に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項６】
前記セラミック層を、ケージの内球面全体、又はケージの内球面のうち、少なくともトルク入力時に内側継手部材の外径面に接触する部位に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項７】
前記セラミック層を、ケージの窓内周面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項８】
前記セラミック層を、外側継手部材の内径面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手
【請求項９】
前記セラミック層を、外側継手部材のトラック溝内面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項１０】
前記セラミック層を、外側継手部材の内径面及び外側継手部材のトラック溝内面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項１１】
前記セラミック層を、内側継手部材の外径面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項１２】
前記セラミック層を、内側継手部材のトラック溝内面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の等速自在継手。
【請求項１３】
前記セラミック層を、内側継手部材の外径面及び内側継手部材のトラック溝内面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか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、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手段として使用される等速自在継手の一種に固定式等速自在継手がある。この固定式等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）（特許文献１及び特許文献２）が広く知られている。
【０００３】
また、バーフィールド型（ＢＪ）の固定式等速自在継手は、図２６に示すように、内径面１に複数のトラック溝２が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪３と、外径面４に外輪３のトラック溝２と対をなす複数のトラック溝５が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪６と、外輪３のトラック溝２と内輪６のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪３の内径面１と内輪６の外径面４との間に介在してボール７を保持するケージ８とを備えている。ケージ８には、ボール７が収容される窓部９が周方向に沿って複数配設されている。
【０００４】
この場合、外輪３のトラック溝２及び内輪６のトラック溝５の溝底は、それぞれ円弧部のみからなる。内輪６のトラック溝５の曲率中心Ｏ２および外輪３のトラック溝２の曲率中心Ｏ１は、継手中心Ｏに対して等距離ｋ、ｋだけ軸方向に逆向きにオフセットされている。
【０００５】
ところで、この種の等速自在継手は、トルクが入力された状態で、ケージ８が外輪３の内径面１と内輪６の外径面４とに接触して作動する。このため、従来の等速自在継手は各部品には鋼が用いられ、各部品の接触部が熱処理により硬度を高め、潤滑剤を介入させて、その接触抵抗を抑えて、摩擦損失を減少させていた。
【特許文献１】特許第３４６０１０７号公報
【特許文献２】特開平７−３１７７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年においては、等速自在継手の軽量化が図られる。軽量化を図るには、部品の薄肉化が必要となる。このように薄肉化を図れば、強度低下を招くとともに、部品への負荷が相対的に大きくなり、耐久性能の低下を招くことになる。
【０００７】
このため、トルク伝達部材であるボール等を、軽量で耐久性に優れたセラミック製にすることが考えれる。しかしながら、セラミックは、硬質であるため、加工が難しく成形性に劣るという問題があり、しかも高コストとなっていた。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みて、伝達効率の向上を図ることができ、しかも、軽量化及び低コスト化の達成が可能な等速自在継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の等速自在継手は、内径面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、外径面に複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、ボールを保持するケージとを備えた固定型等速自在継手であって、外側継手部材と内側継手部材とケージの少なくとも１箇所に、セラミック層を設けたものである。
【００１０】
本発明の等速自在継手によれば、設けられるセラミック層と接触する部位の摩擦を減少させることができる。しかも、セラミック層を設ける部品全体をセラミック製とする必要がない。
【００１１】
セラミック層が、セラミックコーティングにて構成されるものであっても、セラミックプレートにて構成されているものであってもよい。セラミックプレートにて構成される場合、セラミックプレートと、このセラミックプレートが接着される母材との間に凹凸嵌合部を設けるのが好ましい。
【００１２】
セラミック層を、ケージの外球面全体、又はケージの外球面のうち、少なくともトルク入力時に外側継手部材の内径面に接触する部位に設けたり、ケージの内球面全体、又はケージの内球面のうち、少なくともトルク入力時に内側継手部材の外径面に接触する部位に設けたり、さらには、ケージの窓内周面に設けたりしてもよい。
【００１３】
前記セラミック層を、外側継手部材の内径面に設けたり、外側継手部材のトラック溝内面に設けたり、さらには、外側継手部材の内径面及び外側継手部材のトラック溝内面に設けたりしてもよい。
【００１４】
前記セラミック層を、内側継手部材の外径面に設けたり、内側継手部材のトラック溝内面に設けたり、さらには、内側継手部材の外径面及び内側継手部材のトラック溝内面に設けたりしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、設けられるセラミック層と接触する部位の摩擦を減少させることができる。これによって、継手の伝達効率の向上を図ることができる。また、一部をセラミック層にて構成でき、軽量化を図ることができ、しかも、セラミック層を設ける部品全体をセラミック製とする必要がないので、低コスト化を図ることができる。
【００１６】
セラミック層がセラミックコーティングにて構成されるものであれば、溶射等によって種々の部位に安定したセラミック層を確実に成形できる。また、セラミック層がセラミックプレートにて構成されるものであれば、セラミックプレートを別工程で成形することができるので、一度に多数のプレートを炉に入れて加工でき、生産性に優れる。セラミックプレートにて構成される場合、セラミックプレートと、このセラミックプレートが接着される母材との間に凹凸嵌合部を設けることによって、セラミックプレートのずれや剥がれを防止できる。
【００１７】
セラミック層を、ケージの外球面全体、又はケージの外球面のうち、少なくともトルク入力時に外側継手部材の内径面に接触する部位に設ければ、ケージの外球面と接触する外側継手部材の内径面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。
【００１８】
前記セラミック層を、ケージの内球面全体、又はケージの内球面のうち、少なくともトルク入力時に内側継手部材の外径面に接触する部位に設ければ、ケージの内球面と接触する内側継手部材の外径面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。前記セラミック層を、ケージの窓内周面に設ければ、ケージの窓内周面に摺接するボールの表面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。
【００１９】
前記セラミック層を外側継手部材の内径面に設ければ、外側継手部材の内径面と接触するケージの外球面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。また、外側継手部材のトラック溝内面に設ければ、外側継手部材のトラック溝を転動するボールの表面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。
【００２０】
前記セラミック層を内側継手部材の外径面に設ければ、内側継手部材の外径面と接触するケージの内球面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。また、内側継手部材のトラック溝内面に設ければ、内側継手部材のトラック溝を転動するボールの表面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。
【００２１】
このように、外側継手部材や内側継手部材にセラミック層を形成することで、金属同士の凝着を防止でき、外側継手部材や内側継手部材と他部品の接触面の磨耗（フレーキング等）を抑え、等速自在継手としての耐久性が向上する。また、鋼よりも軽いセラミックスを使うことで、継手全体の軽量化を図ることができ、しかも、外側継手部材や内側継手部材全体をセラミックで構成しないので、比較的低コストにて外側継手部材や内側継手部材を製造することができる。また、セラミック層をセラミックプレートで構成した場合等で、その肉厚が大であれば、母材の熱処理工程を省略できる利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明の実施の形態を図１〜図２４に基づいて説明する。
【００２３】
本発明に係る固定式等速自在継手は、アンダーカットフリータイプであって、図１と図２に示すように内径面１１に複数のトラック溝１２が軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪１３と、外径面１４に複数のトラック溝１５が軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪１６とを備える。そして、外輪１３のトラック溝１２と内輪１６のトラック溝１５とが対をなし、トルクを伝達するボール１７が外輪１３のトラック溝１２と内輪１６のトラック溝１５との間に介在する。外輪１３の内径面１１と内輪１６の外径面１４との間にケージ１８が介在され、このケージ１８の周方向に沿って所定ピッチで配設された複数の窓部（ポケット）１９にボール１７が保持される。なお、外輪１３は、トラック溝１２が形成されるマウス部１３ａと、このマウス部１３ａの底部から突設されるステム部１３ｂとからなる。
【００２４】
外輪１３のトラック溝１２の溝底は、開口側のストレート部１２ａ（外輪１３の軸線方向と平行な直線部）と、奥側の円弧部１２ｂとからなる。内輪１６のトラック溝１５の溝底は、開口部側の円弧部１５ａと、奥側のストレート部１５ａ（内輪１６の軸線方向と平行な直線部）とからなる。
【００２５】
ケージ１８は、図３と図４に示すように、周方向に沿って４５°ピッチで８個のポケット１９が形成され、外球面１８ａの継手開口側にセラミック層２０が形成されている。すなわち、ケージ１８は、一対のリング状体２１ａ，２１ｂと、周方向に沿って所定ピッチ（４５°ピッチ）で配設されてリング状体２１ａ，２１ｂを連結する柱部２３とからなるケージ本体２５と、このケージ本体２５にコーティングされる前記セラミック層２０とで構成される。周方向に隣合う柱部２３間に前記ポケット１９が形成される。この実施形態のセラミック層２０では、外球面１８ａにおけるトルク負荷時の接触部分に設けられている。なお、ケージ本体２５は、この種のケージに使用される炭素鋼、浸炭鋼等の鋼材から構成される。
【００２６】
この場合のセラミック層２０は、一方のリング状体２１ａの外径面における柱部対応部位及び柱部２３の外径面一部に設けられる。セラミック層２０は、アルミナ・ジルコニア・窒化アルミ・窒化珪素・炭化珪素・サイアロン等の種々のセラミック（セラミックス）を採用することができる。セラミックスは、硬度が高い、耐摩耗性に優れている、耐薬品性に優れている、電気絶縁性に優れている、耐熱性に優れている、金属製に比べ軽量である等の種々の特性を有する。
【００２７】
また、セラミック層２０は、溶射、真空蒸着、化学蒸着（ＣＶＤ）、イオンプレーティング等の種々の方法（ドライプロセス）にて成形することができる。溶射とは、コーティング材料を、加熱により溶融もしくは軟化させ、微粒子状にして加速し被覆対象物表面に衝突させて、扁平に潰れた粒子を凝固・堆積させることにより皮膜を形成するコーティング技術である。真空蒸着は、真空にした容器の中で、蒸着材料を加熱し気化もしくは昇華して、離れた位置に置かれた被コーティング材の表面に付着させ、薄膜を形成するものである。化学蒸着は、薄膜構成原子を含む化合物ガスを原料として化学反応を利用する薄膜化する方法である。イオンプレーティングは、真空蒸着とプラズマの複合技術である。イオンプレーティングは、原則としてガスプラズマを利用して、蒸発粒子の一部をイオンもしくは励起粒子とし、活性化して蒸着する技術である。
【００２８】
次に、図５に示すケージ１８は、セラミック層２０が内球面１８ｂにおけるトルク負荷時の接触部分に設けられている。すなわち、セラミック層２０は、他方のリング状体２１ｂの内径面における柱部対応部位及び柱部２３の内径面の一部に設けられる。
【００２９】
また、図６に示すケージ１８は、窓部（ポケット）１９の内周面にセラミック層２０が形成されている。図７に示すケージ１８は、図３に示すものと図６に示すものとを組み合わせたものである。すなわち、セラミック層２０を、一方のリング状体２１ａの外径面における柱部対応部位及び柱部２３の外径面の一部と、ポケット１９の内周面とに形成している。
【００３０】
図８に示すケージ１８は、図５に示すものと図６に示すものとを組み合わせたものがある。すなわち、セラミック層２０を、他方のリング状体２１ｂの内径面における柱部対応部位及び柱部２３の内径面と、ポケット１９の内周面とに形成している。図９に示すケージ１８は、図３に示すものと図５に示すものとを組み合わせたものである。すなわち、セラミック層２０を、一方のリング状体２１ａの外径面における柱部対応部位及び柱部２３の外径面の一部と、他方のリング状体２１ｂの内径面における柱部対応部位及び柱部２３の外径面の一部とに形成している。
【００３１】
ところで、ケージ１８の外球面１８ａにセラミック層２０を形成する場合、外球面１８ａ全体をセラミック層２０にて被覆するものであってもよい。また、ケージ１８の内球面１８ｂにセラミック層２０を形成する場合、内球面１８ｂ全体をセラミック層２０にて被覆するものであってもよい。さらには、ケージ１８の外球面１８ａ全体及び内球面１８ｂ全体をセラミック層２０にて被覆するものであっても、ケージ１８の外面全体をセラミック層２０にて被覆するものであってもよい。
【００３２】
なお、ケージ１８の外球面１８ａが、ケージ本体２５の外球面とセラミック層２０の外径面とで構成される場合、ケージ本体２５の外球面とセラミック層２０の外径面との間において段差が生じないように設定する必要がある。この場合、ケージ本体２５の外球面に、セラミック層２０の厚さを考慮して、セラミック層形成用の凹所を形成すればよい。また、ケージ１８の内球面１８ｂが、ケージ本体２５の内球面とセラミック層２０の内径面とで構成される場合、ケージ本体２５の内球面とセラミック層２０の内径面との間において段差が生じないように設定する必要がある。この場合、ケージ本体２５の内球面に、セラミック層２０の厚さを考慮して、セラミック層形成用の凹所を形成すればよい。
【００３３】
本発明では、設けられるセラミック層２０と接触する部位の摩擦を減少させることができる。これによって、継手の伝達効率の向上を図ることができる。また、一部をセラミック層２０にて構成でき、軽量化を図ることができ、しかも、セラミック層２０を設ける部品全体をセラミック製とする必要がないので、低コスト化を図ることができる。
【００３４】
すなわち、セラミック層２０を、ケージ１８の外球面１８ａ全体、ケージ１８の外球面１８ａのうち、少なくともトルク入力時に外輪１３の内径面１１に接触する部位に設ければ、ケージ１８の外球面１８ａと接触する外輪１３の内径面１１の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。
【００３５】
また、セラミック層２０を、ケージ１８の内球面１８ｂ全体、又はケージ１８の内球面１８ｂのうち、少なくともトルク入力時に内輪１６の外径面１４に接触する部位に設ければ、ケージ１８の内球面１８ｂと接触する内輪１６の外径面１４の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。セラミック層２０を、ケージ１８の窓内周面に設ければ、ケージ１８の窓内周面の摺接するボール１７の表面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。
【００３６】
次に図１０は他の実施形態を示し、この場合の等速自在継手はバーフィールドタイプである。この等速自在継手は、内径面３１に複数のトラック溝３２が軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪３３と、外径面３４に複数のトラック溝３５が軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪３６とを備える。そして、外輪３３のトラック溝３２と内輪３６のトラック溝３５とが対をなし、トルクを伝達するボール３７が外輪３３のトラック溝３２と内輪３６のトラック溝３５との間に介在する。外輪３３の内径面３１と内輪３６の外径面３４との間にケージ３８が介在され、このケージ３８の周方向に沿って所定ピッチで配設された複数の窓部（ポケット）３９にボール３７が保持される。この場合、外輪３３のトラック溝３２の溝底及び内輪３６のトラック溝３５は円弧部のみからなる。
【００３７】
セラミック層２０を、外輪３３の内径面３１及びトラック溝３２内面に設けている。すなわち、図１１から図１３に示すように、外輪３３は、内径面４１に複数のトラック溝用凹溝４２が外輪本体４３と、この外輪本体４３の内径面４１及びトラック溝用凹溝４２内面に設けられるセラミック層２０とからなる。この場合のセラミック層２０は、内径面４１に接着される内径面用のセラミックプレート４５Ａと、トラック溝用凹溝４２内面に接着されるトラック溝用のセラミックプレート４５Ｂとからなる。なお、セラミックプレート４５Ａは、外輪本体４３の内径面４１の曲面に応じて湾曲したプレートであり、セラミックプレート４５Ｂは、外輪本体４３のトラック溝用凹溝４２の円弧に応じて湾曲したプレートである。
【００３８】
セラミック層２０を外輪３３の内径面３１に設ければ、外輪３３の内径面３１と接触するケージ３８の外球面３８ａの摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。また、外輪３３のトラック溝３２内面に設ければ、外輪３３のトラック溝３２を転動するボール３７の表面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。すなわち、外輪３３の表面にセラミック層２０を形成することで、金属同士の凝着を防止でき、外輪３３と他部品の接触面の磨耗（フレーキング等）を抑え、等速自在継手としての耐久性が向上する。また、鋼よりも軽いセラミックスを使うことで、継手全体の軽量化を図ることができ、しかも、外輪３３全体をセラミックで構成しないので、比較的低コストにて外輪３３を製造することができる。また、セラミック層２０をセラミックプレートで構成した場合等で、その肉厚が大であれば、母材（外輪本体４３）の熱処理工程を省略できる利点もある。
【００３９】
セラミック層２０を構成するセラミックプレート４５Ａ、４５Ｂとしては、アルミナ・ジルコニア・窒化アルミ・窒化珪素・炭化珪素・サイアロン等の種々のセラミックを採用することができる。
【００４０】
ところで、各セラミックプレート４５Ａ、４５Ｂは外輪本体４３に接合（接着）される。この場合、セラミックスと金属材料の接合に用いるもの、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤を使用することができる。なお、周方向に隣合うセラミックプレート４５Ａ、４５Ｂの間は、隙間が形成されないように、各プレート４５Ａ、４５Ｂを密接（密着）させるのが好ましい。この際、各プレート４５Ａ、４５Ｂ自体が密接していなくても、プレート間に接着剤を介在させればよい。
【００４１】
また、各セラミックプレート４５Ａ、４５Ｂは薄く小さいため、一度に多数のものを炉（焼結炉）に投入することができ、生産性に優れる。
【００４２】
次に図１４では、各セラミックプレート４５Ａ、４５Ｂが凹凸嵌合部Ｍを介して母材である外輪本体４３に接着されている。凹凸嵌合部Ｍは、外輪本体４３側に設けられる凹部４６と、セラミックプレート４５Ａ、４５Ｂ側に設けられる凸部４７とからなる。すなわち、セラミックプレート４５Ａ、４５Ｂの凸部４７が外輪本体４３の凹部４６に嵌合することになる。このように、凹凸嵌合部Ｍを設けることによって、セラミックプレートのずれや剥がれを防止できる。
【００４３】
ところで、前記実施形態においては、内輪３６にセラミック層２０を有しないものであったが、図１５〜図１７に示すように、セラミック層２０を有するものであってもよい。この場合の内輪３６は、外径面６１に複数のトラック溝用凹溝６２が内輪本体６３と、この内輪本体６３の外径面６１及びトラック溝用凹溝６２内面に設けられるセラミック層２０とからなる。
【００４４】
この場合のセラミック層２０は、外径面６１に接着される外径面用のセラミックプレート６５Ａと、トラック溝用凹溝６２内面に接着されるトラック溝用のセラミックプレート６５Ｂとからなる。なお、セラミックプレート６５Ａは、内輪本体６３の外径面６１の曲面に応じて湾曲したプレートであり、セラミックプレート６５Ｂは、内輪本体６３のトラック溝用凹溝６２の円弧に応じて湾曲したプレートである。
【００４５】
このように、セラミック層２０を内輪３６の外径面３４に設ければ、内輪３６の外径面３４と接触するケージ３８の内球面３８ｂ（図１０参照）の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。また、内輪３６のトラック溝３５内面に設ければ、内輪３６のトラック溝３５を転動するボール３７の表面の摩擦を減少させることができて、伝達効率の向上を図ることができる。すなわち、内輪３６の表面にセラミック層２０を形成することで、金属同士の凝着を防止でき、内輪３６と他部品の接触面の磨耗（フレーキング等）を抑え、等速自在継手としての耐久性が向上する。また、鋼よりも軽いセラミックスを使うことで、継手全体の軽量化を図ることができ、しかも、内輪３８全体をセラミックで構成しないので、比較的低コストにて内輪３６を製造することができる。また、セラミック層２０の肉厚が大である場合、母材である内輪本体６３の熱処理工程を省略できる利点もある。また、各セラミックプレート６５Ａ、６５Ｂは薄く小さいため、一度に多数のものを炉（焼結炉）に投入することができ、生産性に優れる。
【００４６】
また、セラミック層２０を構成するセラミックプレート６５Ａ、６５Ｂとしては、アルミナ・ジルコニア・窒化アルミ・窒化珪素・炭化珪素・サイアロン等の種々のセラミックを採用することができる。
【００４７】
製造されたセラミックプレート６５Ａ、６５Ｂは内輪本体６３に接着される。この場合も、セラミックプレート４５Ａ、４５Ｂと同様、セラミックと金属材料の接合に用いるもの、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤を使用することができる。なお、周方向に隣合うセラミックプレート６５Ａ、６５Ｂの間は、隙間が形成されないように、各プレート６５Ａ、６５Ｂを密接（密着）させるのが好ましい。この際、各プレート６５Ａ、６５Ｂ自体が密接していなくても、プレート間に接着剤を介在させればよい。
【００４８】
図１８に示すように、セラミックプレート６５Ａが内輪３６の内径面の一部を被覆するものであってもよい。この場合、軸方向の一端部側にこのセラミックプレート６５Ａが対応している。また、セラミックプレート６５Ｂとしても図１８に示すように、一対の分割プレート６５Ｂ１、６５Ｂ２を使用してもよい。この場合、各分割プレート６５Ｂ１、６５Ｂ２は溝内面における開口側に配置される。なお、図１８のハッチング部は各プレート６５Ａ、６５Ｂ１、６５Ｂ２が接着される部位を示している。
【００４９】
前記図１８に示す内輪３６では、分割プレート６５Ｂ１、６５Ｂ２にて溝内面の底部に配置されるものではなかったが、図１９に示すように、分割プレート６５Ｂ１、６５Ｂ２が溝内面全体に対応するものであってもよい。
【００５０】
前記図１８や図１９に示すものであっても、この内輪３６と他部品の接触面の摩耗（フレーキング等）を抑え、耐久性が向上することになる。
【００５１】
次に図２０は、各セラミックプレート６５Ａ、６５Ｂが凹凸嵌合部Ｍを介して母材である内輪本体６３に接着されている。凹凸嵌合部Ｍは、内輪本体６３側に設けられる凹部６６と、セラミックプレート６５Ａ、６５Ｂ側に設けられる凸部６７とからなる。すなわち、セラミックプレート６５Ａ、６５Ｂの凸部６７が内輪本体６３の凹部６６に嵌合することになる。このように、凹凸嵌合部Ｍを設けることによって、セラミックプレート６５Ａ、６５Ｂのずれや剥がれを防止できる。
【００５２】
ところで、図２３に示すように、小径のボール３７を使用するとともに、トラックオフセット量ｋ´（ｋ´＜ｋ）を小とすることにより、高効率・コンパクトな固定型等速自在継手を実現することができる。このように、小径ボール・小トラックオフセットを採用することで、内輪３６とボール３７・外輪３３とボール３７の移動距離の差が少なくなり、ボール３７と外輪３３のトラック溝３２間でのすべり速度が減少し、効率が向上する。
【００５３】
すなわち、図１０に示す等速自在継手と、図２３に示すように小トラックオフセット化したものとを比較した場合、図１０に示す等速自在継手では、ボール３７の挟み角がβであり、図２３に示す等速自在継手では、ボール３７の挟み角が挟み角βよりも小さいβ´となる。ボール３７を軸方向に押し出す力は、図２１と図２４に示すように、ＦからＦ´のように減少する。ボール３７を軸方向に押す力の減少により、ボール３７によってケージ３８が内外輪の球面に押し付けられる力、即ち、球面力が減少し、接触部の摩擦損失が少なくなって効率が向上する。
【００５４】
図２２は図１０に示す等速自在継手が作動角（４０ｄｅｇ）をとった場合を示し、図２５は図２３に示す等速自在継手が作動角（４０ｄｅｇ）をとった場合を示し、ラインＬ１は外輪１３とボール１７との接触点の軌跡であり、ラインＬ２は内輪１６とボール１７との接触点の軌跡である。図１０はボール１７が６個の場合であり、図２３はボールが８個の場合であり、これらの場合の接触点軌跡の長さ等を比較すれば、８個ボールに比べて６個ボールは、接触点軌跡の長さが長くなる。
【００５５】
図２３に示すように、小径のボール３７を使用するとともに、トラックオフセット量ｋ´（ｋ´＜ｋ）を小とすることにより、伝達効率の向上を図ることができる。このため、図２３に示す構造の等速自在継手において、前記各実施形態のように、外輪３３と内輪３６とケージの少なくとも１箇所に、セラミック層２０を設ければ、さらなる伝達効率の向上を図ることができる。
【００５６】
すなわち、図２３に示す構造の等速自在継手において、ケージ３８の外球面３８ａ全体、又はケージ３８の外球面３８ａのうち、少なくともトルク入力時に外輪３３の内径面３１に接触する部位に設けたり、ケージ３８の内球面３８ａ全体、又はケージ３８の内球面３８ｂのうち、少なくともトルク入力時に内輪３６の外径面３４に接触する部位に設けたり、さらには、ケージ３８の窓内周面に設けたりしてもよい。
【００５７】
また、図２３に示す構造の等速自在継手において、外輪３３の内径面３１に設けたり、外輪３３のトラック溝３２内面に設けたり、さらには、外輪３３の内径面３１及び外輪３３のトラック溝３２内面に設けたりしてもよい。セラミック層２０を、内輪３６の外径面３４に設けたり、内輪３６のトラック溝内面に設けたり、さらには、内輪３６の外径面３４及び内輪３６のトラック溝内面に設けたりしてもよい。
【００５８】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、ケージ１８にセラミック層２０を設ける場合、前記実施形態では、セラミックコーティングにて構成していたが、このセラミックコーティングに代えて、別途セラミックプレートを成形し、このセラミックプレートをケージ１８に接合（接着）するようにしてもよい。また、外輪３３や内輪３６にセラミック層２０を設ける場合、前記実施形態では、セラミックプレートにて構成したが、セラミックプレートに代えて、セラミックコーティングにて構成して構成してもよい。
【００５９】
また、ケージ、外輪、内輪等の母材（ケージ本体、外輪本体、内輪本体）の素材は、たとえば鋼、具体的にはＪＩＳ規格Ｓ５３Ｃなどの炭素鋼や、ＳＣＲ４２０、ＳＣＭ４２０などの浸炭鋼を採用することができる。また、各部品において、セラミックプレートが接合（接着）する面を、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の熱硬化処理を施すようにしてもよい。このように、熱硬化処理を施すことによって、強度向上を図ることができる。トラック溝３２，３５の周方向配設ピッチが等ピッチであっても不等ピッチであってもよく、ボール数の増減、つまりトラック溝３２，３５の増減も任意である。なお、等速自在継手としては、前記実施形態では、バーフィールド型（ＢＪ）やアンダーカットフリー型（ＵＪ）等の固定式等速自在継手であったが、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）等の摺動型等速自在継手であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す等速自在継手の断面図である。
【図２】前記等速自在継手の正面図である。
【図３】前記等速自在継手のケージの斜視図である。
【図４】前記等速自在継手のケージの断面図である。
【図５】ケージの第１変形例を示す斜視図である。
【図６】ケージの第２変形例を示す斜視図である。
【図７】ケージの第３変形例を示す斜視図である。
【図８】ケージの第４変形例を示す斜視図である。
【図９】ケージの第５変形例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示す等速自在継手の断面図である。
【図１１】前記図１０に示す等速自在継手の外輪の縦断面図である。
【図１２】前記図１０に示す等速自在継手の外輪の横断面図である。
【図１３】前記図１０に示す等速自在継手の外輪の斜視図である。
【図１４】前記図１０に示す等速自在継手の外輪の変形例の横断面図である。
【図１５】前記図１０に示す等速自在継手の内輪の横断面図である。
【図１６】前記図１０に示す等速自在継手の内輪の縦断面図である。
【図１７】前記図１０に示す等速自在継手の内輪の斜視図である。
【図１８】前記図１０に示す等速自在継手の内輪の第１変形例の斜視図である。
【図１９】前記図１０に示す等速自在継手の内輪の第２変形例の斜視図である。
【図２０】前記図１０に示す等速自在継手の内輪の第３変形例の斜視図である。
【図２１】前記図１０に示す等速自在継手の要部拡大断面図である。
【図２２】前記図１０に示す等速自在継手の作動角をとった状態の断面図である。
【図２３】本発明の第３実施形態を示す等速自在継手の断面図である。
【図２４】前記図２３に示す等速自在継手の要部拡大断面図である。
【図２５】前記図２３に示す等速自在継手の作動角をとった状態の断面図である。
【図２６】従来の固定式等速自在継手の内輪の簡略斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１   内径面
１２   トラック溝
１４   外径面
１５   トラック溝
１７   ボール
１８   ケージ
１８ａ 外球面
１８ｂ 内球面
１９   窓部（ポケット）
２０   セラミック層
３１   内径面
３２   トラック溝
３４   外径面
３５   トラック溝
３７   ボール
３８   ケージ
３８ａ 外球面
３８ｂ 内球面
Ｍ     凹凸嵌合部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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