WO2007148487A1

WO2007148487A1 - 等速自在継手及びこれを用いたドライブシャフト、駆動車輪用軸受ユニット

Info

Publication number: WO2007148487A1
Application number: PCT/JP2007/060025
Authority: WO
Inventors: Yoshikazu Fukumura; Masayuki Kuroda; Hisaaki Kura; Shin Tomogami; Minoru Ishijima
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2008-12-23
Also published as: BRPI0713497A2

Abstract

　外輪あるいは内輪の製作を簡素化し、等速自在継手の低コスト化を図る。本発明の等速自在継手は、軸方向に延びる複数のトラック溝１２が球面状内周面１４に形成された外輪１０と、その外輪１０のトラック溝１２と対をなして軸方向に延びる複数のトラック溝２２が球面状外周面２４に形成された内輪２０と、外輪１０のトラック溝１２と内輪２０のトラック溝２２との間に介在してトルクを伝達する複数のボール３０と、外輪１０の球面状内周面１４と内輪２０の球面状外周面２４との間に介在してボール３０を保持するケージ４０とを備える。外輪１０および内輪２０のトラック溝１２，２２を冷間鍛造仕上げにより形成し、トラック溝１２，２２からトラック溝切上り両側縁に連続的に延びるＲ状チャンファを形成する。

Description

明細書

等速自在継手及びこれを用いたドライブシャフト、駆動車輪用軸受ュニッ卜

技術分野

[0001] 本発明は、例えば自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるもので、駆動側と従動側の二軸間で、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手や、角度変位のみならず軸方向変位も許容する摺動式等速自在継手及びこれらを用

V、たドライブシャフト、駆動車輪用軸受ュ-ットに関する。

背景技術

[0002] 自動車や各種産業機械の動力伝達系、例えば前輪駆動車や独立懸架方式の後輪駆動車の駆動軸には、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、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手が使用されて!ヽる。

[0003] 前述の駆動軸には、トランスミッション力ディファレンシャルに回転駆動力を伝達するプロペラシャフトや、ディファレンシャルカも車輪に回転駆動力を伝達するドライブシャフトがある。また、固定式等速自在継手としては、バーフィールド型等速自在継手 (BJ)がよく知られており、摺動式等速自在継手としては、ダブルオフセット型等速自在継手 (DOJ)が広く知られて、る。

[0004] 例えば、 BJタイプの固定式等速自在継手は、軸方向に延びる複数のトラック溝が球面状内周面に形成された外側継手部材と、その外側継手部材のトラック溝と対をなして軸方向に延びるトラック溝が球面状外周面に形成された内側継手部材と、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、外側継手部材の球面状内周面と内側継手部材の球面状外周面との間に介在してボールを保持するケージとを主要な構成要素として備えて、る。

[0005] また、 DOJタイプの摺動式等速自在継手は、軸方向に延びる複数の直線状トラック溝が円筒状内周面に形成された外側継手部材と、その外側継手部材のトラック溝と対をなして軸方向に延びる直線状トラック溝が球面状外周面に形成された内側継手部材と、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、外側継手部材の円筒状内周面と内側継手部材の球面状外周面との間に介在してボールを保持するケージとを主要な構成要素として備えている。

[0006] これら固定式等速自在継手ある!/、は摺動式等速自在継手における外側継手部材および内側継手部材のトラック溝は、そのトラック溝切上り両側縁でのボール接触による応力集中を回避するため、そのトラック溝から両側に連続的に延びる R状チャンファを形成するようにしている（例えば、特許文献 3, 4参照)。また、外側継手部材のトラック溝開口端には、作動角をとつた時に内側継手部材に連結されたシャフトが干渉しな、ように面取り部を形成するようにして!/、る。

[0007] 前述した固定式等速自在継手ある!/、は摺動式等速自在継手における外側継手部材および内側継手部材は、一般的に以下の要領でもって製作されている。まず、円柱状ビレットを熱間鍛造、温間鍛造または冷間鍛造で外側継手部材あるいは内側継手部材の概略形状に形成し、固定式等速自在継手の外側継手部材内周面やトラック溝、トラック溝切上り両端縁のチャンファー、あるいは内側継手部材の外周面やトラック溝、トラック溝切上り両端縁のチャンファー、および端面を旋削する。その後、熱処理を行い、内周面あるいは外周面とトラック溝、 R状チャンファゃ面取り部などを研削や焼入れ鋼切削などで仕上げ加工することにより製作している。

[0008] このようにして製作された外側継手部材および内側継手部材につ、ては、その内側継手部材にボールやケージを含めた内部部品を外側継手部材に組み込むに際して、 PCDすきま等が規定値の範囲内となるように選択的に組み合わせるようにして!/ヽる。つまり、多数個の外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージの中から、 PCDすきま等が規定値の範囲内に収まるように、それら外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージ力なる構成要素の組み合わせを考慮し、それら外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージを選択して組み合わせるようにしている（例えば、特許文献 1, 2参照)。

特許文献 1：特公平 1 55688号公報

特許文献 2：特開昭 63 - 34323号公報特許文献 3：実開平 6— 24237号公報

特許文献 4:実公平 7— 25458号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] ところで、前述した従来の等速自在継手の構成要素である外側継手部材ゃ内側継手部材は、鍛造、旋削および熱処理を経て、最終的にトラック溝、内周面あるいは外周面、 R状チャンファゃ面取り部などに研削などの仕上げ加工を施すことにより製作されている。このように、鍛造、旋削および熱処理の後、トラック溝、内周面あるいは外周面、 R状チャンファゃ面取り部の仕上げ力卩ェを行っていると、トラック溝、内周面あるいは外周面、 R状チャンファゃ面取り部を仕上げ加工するための設備、工具などの費用が嵩むと共に、仕上げ加工に時間を要することや、材料の歩留まりも悪いという不都合があった。

[0010] また、従来では、内側継手部材、ボールおよびケージ力なる内部部品を外側継手部材に組み込むに際しては、多数個の外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージの中から、 PCDすきま等が規定値の範囲内に収まるように、それら外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を選択して組み合わせるようにしている。この選択組合せにより、各構成要素の組み付けに手間がかかり、作業性が悪!ヽとヽぅ問題もあった。

[0011] そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、外側継手部材あるいは内側継手部材の製作を簡素化し、低コストな等速自在継手及びこれを用いたドライブシャフト、駆動車輪用軸受ユニットを提供することにある課題を解決するための手段

[0012] 前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、軸方向に延びる複数のトラック溝が内周面に形成された外側継手部材と、その外側継手部材のトラック溝と対をなして軸方向に延びる複数のトラック溝が外周面に形成された内側継手部材と、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、外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、車室を持つ自動車のドライブシャフトを構成する等速自在継手であって、外側継手部材のトラック溝あるいは内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を冷間鍛造仕上げにより形成し、トラック溝からトラック溝切上り両側縁に連続的に延びる R状チャンファを形成したことを特徴とする。

[0013] 本発明では、車室を持つ自動車のドライブシャフトを構成する等速自在継手にぉヽて、外側継手部材のトラック溝ある、は内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を冷間鍛造仕上げにより形成し、そのトラック溝からトラック溝切上り両側縁に連続的に延びる R状チャンファを形成する。このように、本発明では、 R状チャンファにより応力集中を回避することができるトラック溝の形成のため、冷間鍛造仕上げのみを行い、従来で行って!/、た旋削や熱処理後の研削仕上げを不要とすることから、等速自在継手の低コストィ匕を図ることができる。

[0014] なお、前述のトラック溝と R状チャンファは同時冷間鍛造仕上げにより形成することが可能である。また、外側継手部材のトラック溝開口端に、トラック溝との同時冷間鍛造仕上げにより面取り部を形成するようにしてもよい。さらに、内側継手部材の端面をトラック溝との同時冷間鍛造仕上げにより形成するようにしてもよい。

[0015] 前述の構成において、外側継手部材のトラック溝とこれに協働する内側継手部材のトラック溝とで形成されたボールトラックの PCDすきまを 0. 02〜+ 0. 3mmとすることが望ましい。このようにすれば、外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージ力なる各構成要素間でのガタツキを必要最小限に抑制することが可能となる。なお、この PCDすきまが—0. 02mmよりも小さいと、等速自在継手の作動性を確保することが困難となり、逆に、 +0. 3mmよりも大きいと、各構成要素間でのガタツキが大きくなる。

[0016] 前述の構成において、外側継手部材の外径面またはマウス内部の少なくとも一方に異音抑制手段を設けることが望ましい。このようにすれば、各構成要素間でのガタツキにより発生する異音を抑制することが可能となる。なお、外側継手部材の外径面またはマウス内部の少なくとも一方としたのは、外側継手部材の外径面のみ、あるいはマウス内部のみだけでなぐ外径面とマウス内部の両方も含むことを意味する。

[0017] 前述の構成にぉ、て、外側継手部材の内部に、潤滑油を含む潤滑成分および榭脂成分を必須成分とし、潤滑成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ、潤滑成分を榭脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑剤を封入することが望ましい。このようにすれば、潤滑油を保持する固形潤滑剤の保持力を向上させると共に、外力による変形によって滲み出す潤滑油量を必要最小限にすることが可能となる。なお、前述の「吸蔵」とは、学術用語の「吸蔵」の意味と同様に、液体 (液体潤滑剤など）が固体の榭脂中に化合物にならな、で含まれることを意味する。

[0018] また、外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を、ランダムマッチングで組み付けるようにしてもよ、。ランダムマッチングで組み付けることにより、従来行っていた外側継ぎ手部材、内側継ぎ手部材、ボール及びケージの選択組み合わせが不要となることから、等速自在継手の低コストィ匕を図ることができる。

[0019] ここで、「ランダムマッチング」とは、多数個の外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージの中から、 PCDすきま等が規定値の範囲内に収まるように、それら外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を選択して組み合わせる選択組合せを行わず、トラック溝を冷間鍛造仕上げにより形成した外側継手部材および内側継手部材を任意に組み合わせることを意味する。

[0020] 前述の構成にお!ヽて、外側継手部材のトラック溝および内側継手部材のトラック溝の横断面形状は、ボールとアンギユラ接触するゴシックアーチ形状とすることが望ましい。このようにすれば、トラック溝に対するボールの接触状態を安定ィ匕することが可能となる。

[0021] 前述した構成を具備した等速自在継手は、ボールが例えば 6個であるタイプに適用可能である。

[0022] 本発明における等速自在継手は、それぞれの等速自在継手の内側継手部材の軸孔にトルク伝達可能に圧入された中間シャフトとで構成されたドライブシャフトに適用可能である。また、この等速自在継手は、内側継手部材、ボールおよびケージを収容した椀状のマウス部力軸方向にステム部を一体的に延ばした外側継手部材のステム部に、ハブ輪を有する車輪用軸受部をトルク伝達可能に連結させた駆動車輪用軸受ユニットにも適用可能である。さらに、この等速自在継手は、前述のドライブシャフトと駆動車輪用軸受ユニットとで構成されたアッセンプリ体にも適用可能である。発明の効果

[0023] 本発明によれば、外側継手部材のトラック溝ある!/、は内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を冷間鍛造仕上げにより形成し、トラック溝から両側に連続的に延びる R状チャンファを形成したことにより、外側継手部材および内側継手部材の R状チヤンファを持つトラック溝について旋削や熱処理後の研削仕上げが不要となることから、その仕上げ加工に必要としていた設備や工具が不要となり、また、加工時間の短縮化を図ることができ、外側継手部材および内側継手部材を効率的に製作することができ、製品のコスト低減ィ匕が図れる。

発明を実施するための最良の形態

[0024] 本発明に係る等速自在継手の実施形態を詳述する。以下の実施形態では、バーフィールド型の固定式等速自在継手 (BJ)とダブルオフセット型の摺動式等速自在継手 (DOJ)を例示する。

[0025] BJタイプの等速自在継手は、図 1および図 2に示すように軸方向に延びる複数 (6 つ）のトラック溝 12が球面状内周面 14に円周方向等間隔に形成された外側継手部材としての外輪 10と、外輪 10のトラック溝 12と対をなして軸方向に延びる複数 (6つ）のトラック溝 22が球面状外周面 24に円周方向等間隔に形成された内側継手部材としての内輪 20と、外輪 10のトラック溝 12と内輪 20のトラック溝 22との間に介在してトルクを伝達する複数（6個）のボール 30と、外輪 10の球面状内周面 14と内輪 20の球面状外周面 24との間に介在してボール 30を保持するケージ 40とを備えている。複数のボール 30は、ケージ 40に形成されたポケット 42に収容されて円周方向等間隔に配置されている。

[0026] DOJタイプの等速自在継手は、図 3および図 4に示すように軸方向に延びる複数（6 つ）の直線状トラック溝 62が円筒状内周面 64に円周方向等間隔に形成された外側継手部材としての外輪 60と、外輪 60のトラック溝 62と対をなして軸方向に延びる複数 (6つ)の直線状トラック溝 72が球面状外周面 74に円周方向等間隔に形成された内側継手部材としての内輪 70と、外輪 60のトラック溝 62と内輪 70のトラック溝 72との間に介在してトルクを伝達する複数 (6個）のボール 80と、外輪 60の円筒状内周面 6 4と内輪 70の球面状外周面 74との間に介在してボール 80を保持するケージ 90とを備えている。複数のボール 80は、ケージ 90に形成されたポケット 92に収容されて円周方向等間隔に配置されている。

[0027] これら BJタイプの等速自在継手および DOJタイプの等速自在継手は、外輪 10, 60 、内輪 20, 70、ボール 30, 80およびケージ 40, 90力もなる構成要素をランダムマツチングで組み付け、外輪 10, 60のトラック溝 12, 62および内輪 20, 70のトラック溝 2 2, 72を冷間鍛造仕上げにより形成する。

[0028] つまり、多数個の外輪 10, 60、内輪 20, 70、ボール 30, 80およびケージ 40, 90 の中から、 PCDすきま等が規定値の範囲内に収まるように、それら外輪 10, 60、内輪 20, 70、ボール 30, 80およびケージ 40, 90力なる構成要素を選択して組み合わせる選択組合せを行わず、トラック溝 12, 62, 22, 72を冷間鍛造仕上げにより形成した外輪 10, 60および内輪 20, 70を任意に組み合わせるランダムマッチングにより製作される。

[0029] このように、各構成要素をランダムマッチングで組み合わせ、外輪 10, 60のトラック溝 12, 62あるいは内輪 20, 70のトラック溝 22, 72を冷間鍛造仕上げにより形成したことにより、冷間鍛造仕上げのみを行い、旋削や熱処理後の研削仕上げが不要となることから、等速自在継手の低コストィ匕を図ることができる。

[0030] 外輪 10, 60の卜ラック溝 12, 62および内輪 20, 70の卜ラック溝 22, 72は、図 2および図 4で拡大して示すようにトラック溝 12, 62, 22, 72から両側に連続的に延びる R 状チャンファ 17, 67, 27, 77を形成している。この R状チャンファ 17, 67, 27, 77は、トラック溝 12, 62と内周面 14, 64との間あるヽはトラック溝 22, 72と外周面 24, 74 との間に設けられ、滑らかに繋がるように連続的に形成されている。

[0031] また、この R状チャンファ 17, 67, 27, 77は、卜ラック溝 12, 62, 22, 72との同時冷間鍛造仕上げにより形成されている。このようにトラック溝 12, 62, 22, 72との同時冷間鍛造仕上げにより形成することで、 R状チャンファ 17, 67, 27, 77を容易に形成することができ、旋削や熱処理後の研削仕上げが不要となることから、等速自在継手のコスト低減ィ匕に寄与する。

[0032] また、図 1および図 3に示すように、継手が作動角をとつた時に中間シャフト 50 (図 1 0参照）との干渉を回避するため、外輪 10, 60のトラック溝開口端に形成された面取り部 19, 69についても、前述したトラック溝 12, 62, 22, 72との同時冷間鍛造仕上げにより形成する。さらに、内輪 20, 70の端面 21 , 23, 71 , 73の少なくとも片側端面についても、トラック溝 12, 62, 22, 72との同時冷間鍛造仕上げにより形成する。

[0033] このようにすれば、外輪 10, 60のトラック溝開口端の面取り部 19, 69および内輪 2 0, 70の端面 21 , 23, 71 , 73の形成についても、少なくとも片側端面を冷間鍛造仕上げとすることで、旋削や熱処理後の研削仕上げが不要となることから、等速自在継手のコスト低減ィ匕に寄与する。

[0034] 前述した冷間鍛造仕上げによる外輪 10, 60および内輪 20, 70を有する等速自在継手において、外輪 10, 60のトラック溝 12, 62とこれに協働する内輪 20, 70のトラック溝 22, 72とで形成されたボールトラックの PCDすきまは一 0. 02〜+ 0. 3mmに規定する。このようにすれば、外輪 10, 60、内輪 20, 70、ボール 30, 80およびケージ 40, 90からなる各構成要素間でのガタツキを必要最小限に抑制することが可能となる。なお、この PCDすきまが— 0. 02mmよりも小さいと、等速自在継手の作動性を確保することが困難となり、逆に、 + 0. 3mmよりも大きいと、各構成要素間でのガタツキが大きくなる。

[0035] 前述した冷間鍛造仕上げによる外輪 10, 60および内輪 20, 70を有する等速自在 ϋ手 ίこおヽて、外輪 10, 60の卜ラック溝 12, 62および内輪 20, 70の卜ラック溝 22, 7 2の横断面形状は、ボール 30, 80とアンギユラ接触するゴシックアーチ形状としている。例えば、図 5は外輪 10, 60のトラック溝 12, 62および内輪 20, 70のトラック溝 22 , 72の横断面形状を例示する。このゴシックアーチ形状を有するトラック溝 12, 62, 2 2, 72では、ボール 30, 80とアンギユラ接触する二つのボール接触点 Ρ, Q (ボール接触角 α )を持っている。このようなアンギユラ接触は、トラック溝 12, 62, 22, 72に対するボール 30, 80の接触状態を安定化させる点で好適である。

[0036] 前述した冷間鍛造仕上げによる外輪 10, 60および内輪 20, 70を有する等速自在継手において、図 6および図 7に示すように外輪 10, 60の外径面および椀状のマウス部 16, 66の底面に異音抑制手段としての吸音材 130, 132, 140, 142を設けている。このようにすれば、各構成要素間でのガタツキにより発生する異音を抑制することが可能となり、自動車の車室内での静粛性を確保することができる。なお、この実施形態では、外輪 10, 60の外径面およびマウス部 16, 66の底面の両方に吸音材 1 30, 132, 140, 142を設けた力外輪 10, 60の外径面のみ、あるいはマウス咅 66の底面のみであってもよ!/、。また、この吸音材 130, 132, 140, 142としては、吸音性の良好な素材であれば使用可能である。さらに、この実施形態では、マウス部 1 6, 66の底面に異音抑制手段を設けたが、マウス内部であれば何れに異音抑制手段を設けてもよい。

[0037] また、前述した冷間鍛造仕上げによる外輪 10, 60および内輪 20, 70を有する等速自在継手において、図 8および図 9に示すように外輪 10, 60の内部に、潤滑油を含む潤滑成分および榭脂成分を必須成分とし、潤滑成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ、潤滑成分を榭脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑体 150 , 160を封入して! /、る。この？閏滑体 150, 160は、外輪 10, 60のトラック溝 12, 62と内輪 20, 70のトラック溝 22, 72との間に形成されたボールトラックを含む空間に封入されている。これにより、潤滑油を保持する固形潤滑剤の保持力を向上させると共に、外力による変形によって滲み出す潤滑油量を必要最小限にすることが可能となる。

[0038] この潤滑体 150, 160は、榭脂成分としてのプラスチックまたはゴムなどのうち、エラストマーまたはプラストマーの、ずれかまたは両方を、ァロイまたは共重合成分として採用できる。また、潤滑体 150, 160は、潤滑成分および榭脂成分を必須成分とし、圧縮、屈曲、遠心力および温度上昇に伴う気泡の膨張などの外部応力によって潤滑油を外部に供給することが可能なものである。発泡により多孔質化される際に生成させる気泡は、連続孔が望ましぐ外部応力によって潤滑成分を榭脂の表面力連続孔を介して外部に直接供給することが可能である。

[0039] 潤滑成分を榭脂内部に吸蔵 (潤滑剤が固体の榭脂中に化合物にならないように含むこと)するには、潤滑剤の存在下で発泡反応と硬化反応を同時に行なわせる反応型含浸法を採用する。これにより、潤滑剤を榭脂内部に高充填することが可能となる。なお、反応型含浸法は、市販のシリコーン系整泡剤などの界面活性剤を使用し、各原料分子を均一に分散させて行なう。

[0040] 潤滑成分（100重量％)の潤滑油の割合は、 1重量％〜95重量％が好ましぐさらに好ましくは 5〜80重量％である。潤滑油の割合が、 1重量％未満の場合は、潤滑油を必要箇所に充分に供給することが困難になる。また、 95重量％を超える多量の配合では、低温でもグリースなどでは固まらずに液状のままとなり、固形潤滑剤に特有の機能を果たさな!/、場合がある。

[0041] 榭脂成分を発泡させる手段としては周知の発泡手段を採用すればよぐ例えば、水、アセトン、へキサン等の比較的沸点の低い有機溶媒を加熱し、気化させる物理的手法やエアーや窒素などの不活性ガスを外部力吹き込む機械的発泡方法、ァゾビスイソプチ口-トリル (AIBN)やァゾジカルボンイミド (ADCA)等のように温度や光によって分解し、窒素ガスなどを発生させる分解型発泡剤を使用する方法などが挙げられる。

[0042] 榭脂成分の発泡倍率は 1. 1倍以上 200倍未満であることが望ましい。なぜなら、発泡倍率 1. 1倍より小さい場合は気泡体積が小さぐ外部応力が加わったときに変形を許容できないし、または固形物が硬すぎて変形しないなどの不具合がある。また、 2 00倍以上の時には外部応力に耐える強度を得ることが困難となり、使用中に破損や破壊に至ることがある。

[0043] 前述した冷間鍛造仕上げによる外輪 10, 60および内輪 20, 70を有する BJタイプの等速自在継手と DOJタイプの等速自在継手は、内輪 20, 70の軸孔 26, 76にトルク伝達可能に中間シャフト 50を圧入することにより、ドライブシャフトを構成する。このドライブシャフト 100は、図 10に示すように中実あるいは中空の中間シャフト 50の一方の軸端 52を BJタイプの等速自在継手の内輪 20の軸孔 26に圧入し、他方の軸端 5 4を DOJタイプの等速自在継手の内輪 70の軸孔 76に圧入した構造を具備する。

[0044] この中間シャフト 50の軸端外径には雄スプライン 56, 58が形成され、両等速自在継手の内輪 20, 70の軸孔 26, 76には雌スプライン 28, 78が形成されている。中間シャフト 50の軸端 52, 54を等速自在継手の内輪 20, 70の軸孔 26, 76に圧入することにより、雄スプライン 56, 58と雌スプライン 28, 78とを嚙み合わせることで結合させ、中間シャフト 50と内輪 20, 70との間でトルク伝達を可能としている。

[0045] なお、中間シャフト 50と外輪 10, 60との間には、外部からの異物の侵入および内部からのグリースの漏洩を防止するため、蛇腹状のゴムあるいは榭脂製ブーツ 110, 120が装着されている。ブーツ 110, 120の大径端部 112, 122は外輪 10, 60の開口端でブーツバンド 114, 124により締め付け固定され、その小径端部 116, 126は中間シャフト 50の所定部位でブーツバンド 118, 128により締め付け固定されている

[0046] 以上のドライブシャフト 100は、 DOJタイプの等速自在継手が車両のインボード側に配されてその外輪 60がディファレンシャルに連結され、 BJタイプの等速自在継手が車両のアウトボード側に配されてその外輪 10が車輪用軸受部に連結される。このドライブシャフト 100では、図 1および図 3に示す等速自在継手を使用した場合を例示している力図 6および図 7に示す等速自在継手や図 8および図 9に示す等速自在継手を適用することも可能である。

[0047] この BJタイプの等速自在継手は、内輪 20、ボール 30およびケージ 40を収容した椀状のマウス部 16から軸方向に一体的に延びるステム部 18を車輪用軸受部 200にトルク伝達可能に連結させることにより、車輪用軸受部 200とユニットィ匕される。

[0048] 図 11は BJタイプの等速自在継手と車輪用軸受部 200とを連結した駆動車輪用軸受ユニットの構造を例示する。この構造では、ハブ輪 201および内輪 202、複列の転動体 203, 204、外輪 205、等速自在継手 206を主要な構成要素としている。この駆動車輪用軸受ユニットでは、図 1および図 3に示す等速自在継手を使用した場合を例示している力図 6および図 7に示す等速自在継手や図 8および図 9に示す等速自在継手を適用することも可能である。

[0049] ハブ輪 201は、その外周面にアウトボード側の軌道面 207が形成されると共に、車輪（図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ 209を備えている。この車輪取付フランジ 209の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト (図示せず）が植設されている。このハブ輪 201のインボード側外周面に形成された小径段部 212に内輪 202を嵌合させ、この内輪 202の外周面にインボード側の軌道面 208が形成されている。

[0050] 内輪 202は、クリープを防ぐために適当な締め代をもってハブ輪 201の小径段部 2 12に圧入されている。ハブ輪 201の外周面に形成されたアウトボード側の軌道面 20 7と、内輪 202の外周面に形成されたインボード側の軌道面 208とで複列の軌道面を構成する。 [0051] 外輪 205は、内周面にハブ輪 201および内輪 202の軌道面 207, 208と対向する複列の軌道面 213, 214が形成され、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ 217を備えている。この車体取付フランジ 217は、車体の懸架装置（図示せず)力延びるナックルにボルト等で固定される。

[0052] 軸受部 220は、複列のアンギユラ玉軸受構造で、ハブ輪 201および内輪 202の外周面に形成された軌道面 207, 208と外輪 205の内周面に形成された軌道面 213, 214との間に転動体 203, 204を介在させ、各列の転動体 203, 204を保持器 221, 222により円周方向等間隔に支持した構造を有する。軸受部 220の両端開口部には、ハブ輪 201と内輪 202の外周面に摺接するように、外輪 205とハブ輪 201および内輪 202との環状空間を密封する一対のシール 223, 224が外輪 205の両端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部力の水や異物の侵入を防止するようになって!/、る。

[0053] 等速自在継手 206のステム部 18をノヽブ輪 201の貫通孔に揷入し、内輪 202の端面に外輪 10の肩部 11を突き合わせた状態で、ステム部 18の端部に形成された雄ねじ部 13にナット 230を締め付けることによって、等速自在継手 206をノヽブ輪 201に固定し、軸受部 220に予圧を付与している。このステム部 18の外周面および貫通孔の内周面に形成されたスプライン 15, 228により両者を嵌合させることにより、トルク伝達可能となっている。

[0054] 図 11に示す車輪用軸受部 200は、アウトボード側の軌道面 207をハブ輪 201に形成すると共にインボード側の軌道面 208を内輪 202に形成したタイプである力図 12 に示す車輪用軸受部 300のように、アウトボード側の軌道面 307をノヽブ輪 301に形成すると共にインボード側の軌道面 308を等速自在継手 306の外輪 10の肩部 11に形成したタイプのものもある。なお、図 12中、図 11と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。

[0055] このタイプの車輪用軸受部 300では、外輪 10のステム部 17を中空とし、そのステム部 17の軸端部を拡径加締めによりハブ輪 301の端部に連結することにより、等速自在継手 306をノヽブ輪 301に固定した構造を具備する。この拡径加締めは、ハブ輪 30 1の端部内径面にローレット加工などによる凹凸 19を形成し、ステム部 17の軸端部の拡径でもって凹凸 19をステム部 17の軸端部外径に食い込ませることにより行われる塑性結合である。

[0056] 図 13は、図 10に示すドライブシャフト 100に図 11に示す車輪用軸受部 200を組み付けたアッセンブリ体を示す。なお、図 13中、図 10および図 11と同一部分には同一参照符号を付して重複説明は省略する。このアッセンプリ体では、図 1および図 3に示す等速自在継手を使用した場合を例示しているが、図 6および図 7に示す等速自在継手や図 8および図 9に示す等速自在継手を適用することも可能である。また、図 12に示す車輪用軸受部 300をドライブシャフトに組み付けることによりアッセンプリ体を構成することも可能である。

[0057] 本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

図面の簡単な説明

[0058] [図 1]本発明に係る等速自在継手の実施形態で、バーフィールド型の固定式等速自在継手の全体構成を示し、図 2の B— O— B線に沿う断面図である。

[図 2]図 1の A— A線に沿う断面図である。

[図 3]本発明の実施形態で、ダブルオフセット型の摺動式等速自在継手の全体構成を示し、図 4の D— O— D線に沿う断面図である。

[図 4]図 3の C— C線に沿う断面図である。

[図 5]トラック溝とボールの接触状態を示す要部拡大断面図である。

[図 6]本発明の他の実施形態で、外輪に吸音材を設けたバーフィールド型の固定式等速自在継手の全体構成を示す断面図である。

[図 7]本発明の他の実施形態で、外輪に吸音材を設けたダブルオフセット型の摺動式等速自在継手の全体構成を示す断面図である。

[図 8]本発明の他の実施形態で、多孔性固形潤滑体を封入したバーフィールド型の固定式等速自在継手の全体構成を示す断面図である。

[図 9]本発明の他の実施形態で、多孔性固形潤滑体を封入したダブルオフセット型の摺動式等速自在継手の全体構成を示す断面図である。

圆 10]ドライブシャフトを示す断面図である。

[図 11]駆動車輪用軸受ユニットの一例を示す断面図である。

[図 12]駆動車輪用軸受ユニットの他例を示す断面図である。

[図 13]図 10のドライブシャフトに図 11の車輪用軸受部を組み付けたアッセンプリ体を示す断面図である。

Claims

請求の範囲

[1] 軸方向に延びる複数のトラック溝が内周面に形成された外側継手部材と、その外側継手部材の前記トラック溝と対をなして軸方向に延びる複数のトラック溝が外周面に形成された内側継手部材と、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、外側継手部材の内周面と内側継手部材の外周面との間に介在して前記ボールを保持するケージとを備え、車室を持つ自動車のドライブシャフトを構成する等速自在継手であって、前記外側継手部材のトラック溝あるいは内側継手部材のトラック溝の少なくとも一方を冷間鍛造仕上げにより形成し、前記トラック溝からトラック溝切上り両側縁に連続的に延びる R状チャンファを形成したことを特徴とする等速自在継手。

[2] 前記外側継手部材のトラック溝とこれに協働する内側継手部材のトラック溝とで形成されたボールトラックの PCDすきまを 0. 02〜+ 0. 3mmとした請求項 1に記載の等速自在継手。

[3] 前記トラック溝と R状チャンファを同時冷間鍛造仕上げにより形成した請求項 1又は

2に記載の等速自在継手。

[4] 前記外側継手部材のトラック溝開口端に面取り部をトラック溝との同時冷間鍛造仕上げにより形成した請求項 1〜3のいずれか一項に記載の等速自在継手。

[5] 前記内側継手部材の端面をトラック溝との同時冷間鍛造仕上げにより形成した請求項 1〜4の、ずれか一項に記載の等速自在継手。

[6] 前記外側継手部材の外径面またはマウス内部の少なくとも一方に異音抑制手段を設けた請求項 1〜5の、ずれか一項に記載の等速自在継手。

[7] 前記外側継手部材の内部に、潤滑油を含む潤滑成分および榭脂成分を必須成分とし、前記潤滑成分は発泡して多孔質化された固形物であり、かつ、前記潤滑成分を榭脂内部に吸蔵してなる多孔性固形潤滑体を封入した請求項 1〜6のいずれか一項に記載の等速自在継手。

[8] 前記外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージ力なる構成要素をランダムマッチングで組み付けたことを特徴とする請求項 1から 7のいずれか一項に記載の等速自在継手。

[9] 前記外側継手部材のトラック溝および内側継手部材のトラック溝の横断面形状は、前記ボールとアンギユラ接触するゴシックアーチ形状とした請求項 1から 8のいずれか一項に記載の等速自在継手。

[10] 請求項 1〜9のいずれか一項に記載の一対の等速自在継手と、それぞれの等速自在継手の内側継手部材の軸孔にトルク伝達可能に圧入された中間シャフトとで構成されたドライブシャフト。

[11] 請求項 1〜9のいずれか一項に記載の等速自在継手と、前記内側継手部材、ボールおよびケージを収容した椀状のマウス部力も軸方向にステム部を一体的に延ばした外側継手部材の前記ステム部に、ハブ輪を有する車輪用軸受部をトルク伝達可能に連結させた駆動車輪用軸受ユニット。

[12] 請求項 1〜9のいずれか一項に記載の一対の等速自在継手の各内側継手部材の軸孔にシャフトをトルク伝達可能に圧入したドライブシャフトと、前記内側継手部材、ボールおよびケージを収容した椀状のマウス部力軸方向にステム部を一体的に延ばした外側継手部材の前記ステム部に、ハブ輪を有する車輪用軸受部をトルク伝達可能に連結させた駆動車輪用軸受ユニットとで構成されたアッセンプリ体。