CN106104039B - 固定式等速万向联轴器 - Google Patents

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Abstract

固定式等速万向联轴器(1)具备：在球状内径面(8)形成有沿轴向延伸的八条曲线状的滚道槽(6)的外侧联轴器构件(2)；球状外径面(9)形成有沿轴向延伸的八条曲线状的滚道槽(7)的内侧联轴器构件(3)；配置于外侧联轴器构件(2)的滚道槽(6)和与其对应的内侧联轴器构件(3)的滚道槽(7)之间的八个转矩传递滚珠(4)；以及将该转矩传递滚珠(4)保持于球袋(5a)并且具有分别与外侧联轴器构件(2)的球状内径面(8)和内侧联轴器构件(3)的球状外径面(9)嵌合的球状外径面(10)和球状内径面(11)的保持器(5)，外侧联轴器构件(2)的滚道槽(6)的曲率中心(A)和内侧联轴器构件(3)的滚道槽(7)的曲率中心(B)相对于联轴器中心(O)向轴向相反侧偏移等距离(f1)，在联轴器内部封入有润滑脂(G)，其特征在于，球袋(5a)与滚珠(4)之间的初始球袋间隙(δ)为正值，就润滑脂(G)而言，初始稠度为稠度等级1号～2号，并且混合稳定度为390～440。

Description

固定式等速万向联轴器
技术领域
本发明涉及使用于机动车的驱动轴的驱动车轮侧、仅容许角度位移的 固定式等速万向联轴器。
背景技术
参照图1，作为固定式等速万向联轴器的球笼型等速万向联轴器主要 包括外侧联轴器构件2、内侧联轴器构件3、滚珠4以及保持器5。在外侧 联轴器构件2的球状内径面8，在圆周方向上等间隔地沿着轴向形成有多 个曲线状的滚道槽6。在内侧联轴器构件3的球状外径面9，在圆周方向 上等间隔地沿着轴向形成有与外侧联轴器构件2的滚道槽6对置的多个曲 线状的滚道槽7。在外侧联轴搭构件2的滚道槽6与内侧联轴器构件3的 滚道槽7之间一个一个地装入有传递转矩的多个滚珠4。在外侧联轴器构 件2的球状内径面8与内侧联轴器构件3的球状外径面9之间，配置有保 持滚珠4的保持器5。外侧联轴器构件2的外周与连结于内侧联轴器构件 3的轴12的外周被防护罩13覆盖，在联轴器内部封入有作为润滑剂的润 滑脂。
外侧联轴器构件2的球状内径面8与内侧联轴器构件3的球状外径面 9的曲率中心均形成于联轴器的中心O。相对于此，外侧联轴器构件2的 滚道槽6的曲率中心A与内侧联轴器构件3的滚道槽7的曲率中心B相 对于联轴器的中心O向轴向相反侧偏移等距离f1。由此，在联轴器具有工 作角的情况下，始终在将外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的两轴线所成的角度二等分的平面上引导滚珠4，在二轴之间等速地传递旋转转矩。
固定式等速万向联轴器1是八个滚珠式的球笼型等速万向联轴器，与 现有的六个滚珠的等速万向联轴器相比，通过减小滚道偏移量、增加滚珠 个数且减小直径，从而确保与使用六个滚珠的固定式等速万向联轴器同等 以上的强度、负载容量及耐久型，实现轻量、紧凑且转矩损失少的高效率 的等速万向联轴器。为了降低这样的八个滚珠式的固定式万向联轴器的高 常用角化、高速旋转时的发热，提出了着眼于保持器的球袋间隙、内侧联轴器构件与隔圈之间的球面间隙的方案(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-258207号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年来，为了提高机动车的燃料利用率，对于作为机动车部件的等速 万向联轴器的轻量化以及高效率化的要求越来越高。特别是，对于在一般 道路、高速公路网等中行驶、包含轿车系乘用车在内的车高不高的车(以 下，作为代表称为轿车系乘用车)的驱动轴所使用的固定式等速万向联轴 器而言，强烈期望提高低工作角下的传递效率及耐久性。
专利文献1记载的固定式等速万向联轴器着眼于降低八个滚珠式的固 定式等速万向联轴器所使用的驱动轴的高常用角化、传动轴的高旋转时的 发热，对固定式等速万向联轴器的内部设计进行了改良。但是，专利文献 1所记载的固定式等速万向联轴器并未关注前述的轿车系乘用车的比较低 的常用角的驱动轴所使用的固定式等速万向联轴器的传递效率及耐久性 的提高。
本发明是鉴于前述的问题点而提出的，其目的在于确保与现有联轴器 (六个滚珠式的固定式等速万向联轴器)同等以上的强度、负载容量及耐 久性，且不改变轻量、紧凑且转矩损失少的高效率的八个滚珠式的固定式 等速万向联轴器的基本构成形式，而减少低常用角的驱动轴所使用的固定 式等速万向联轴器的传递转矩损失且提高耐久性。
用于解决课题的手段
本发明人为了实现上述目的而进行了锐意研究及验证，通过以下的多 方面的见解和推想活动而完成了本发明。
(1)能量损失的动态解析
首先，通过考虑了摩擦的动态解析验证在八个滚珠式的固定式等速万 向联轴器的转矩传递时，能量损失在哪个接触部位产生。该解析结果如图 7所示，可知：就能量损失而言，低工作角处的保持器的球袋与滚珠之间 的接触部的能量损失最大，接着是外侧联轴器构件的滚道槽与滚珠之间的 接触部、内外联轴器构件与保持器的球面之间的接触部，然后是内侧联轴 器构件的滚道槽与滚珠之间的接触部。根据该解析结果，保持器的球袋与滚珠之间的接触部的研究成为重点。在此，能量损失是指在上述的动态解 析中由等速万向联轴器的内部力引起的各接触部位的作功量，根据解析结 果，能量损失与计测出的作为等速万向联轴器的传递效率的转矩损失处于 比例关系。
(2)联轴器内部的接触状态
作为前项的保持器的球袋与滚珠之间的接触状态，滚珠通常被具有过 盈量地装入保持器的球袋，因此，对滚珠与保持器的球袋之间、滚珠与内 外联轴器构件的滚道槽之间的圆滑的动作进行限制。根据前项的动态解析 的结果注意到了下述的可能性：通过使保持器的球袋与滚珠之间为正间 隙，对低工作角时的转矩损失影响最大的在保持器与滚珠之间产生的转矩 损失能够降低，且滚珠与内外联轴器构件的滚道槽之间的转矩损失也能够 降低。
(3)轿车系乘用车的舒适性
另一方面，应考虑的是，具备低常用角的驱动轴的轿车系乘用车由于 重视舒适性，因此，对NVH(Noise，Vibration，Harshness、以下相同) 特性的要求特别严格。具体而言，当保持器的球袋与滚珠之间的游隙(正 间隙)过大时，会产生在球袋与滚珠之间产生打音(异常噪音)或增大联 轴器振动等对联轴器性能不好的影响。该影响特别是对于重视舒适性的轿 车系乘用车的驱动轴来说是重要的课题。由于为这样的状况，因此得出了 下述的结论，即，需要应对保持器的球袋与滚珠之间的正间隙在真车的条 件方面是否成立这样的难题，以及仅凭借使球袋与滚珠之间为正间隙的内 部设计，不能达到轿车系乘用车的要求。
(4)新的观点
因此，着眼于下述的点：作为确保轿车系乘用车的NVH特性不可缺 少的条件，除了从使保持器的球袋与滚珠之间为正间隙而进行的联轴器的 内部设计的方面谋求转矩损失的降低之外，通过降低保持器的球袋与滚珠 之间的摩擦，能否进一步增大转矩损失的降低效果。
(5)润滑脂的流动性
在作为降低前项的摩擦的手段而考虑的润滑脂的性状方面，与流动性 小的润滑脂相比较，流动性大的润滑脂容易进入等速万向联轴器的内部的 滑动部。特别是，和滚道槽与滚珠之间的具有滚动成分的接触部位相比较， 在成为不包含滚动成分的滑动部的保持器的球袋与滚珠之间，流动性的影 响较大。但是，关于润滑脂的流动性，也出现了难题。即，就润滑脂的流 动性而言，稠度为指标，但该稠度实际上并不能简单地选定，存在需要多方面地考虑联轴器组装时的操作性、防护罩泄漏性、联轴器内的流动性(向 滑动部位的润滑脂供给性)等这样的问题。
(6)润滑脂的性状方面的新的构思
基于以上的研究、验证而进行了各种思考的结果，想到了下述的新的 构思，即，在润滑脂的性状方面，初始稠度为通常使用的级别，但在运转 时使用稠度变大的“组装时的操作性”和“向滑动部的润滑脂供给性”同 时成立的润滑脂。
作为用于实现前述的目的技术手段，本发明的固定式等速万向联轴器 具备：在球状内径面形成有沿轴向延伸的八条曲线状的滚道槽的外侧联轴 器构件；在球状外径面形成有沿轴向延伸的八条曲线状的滚道槽的内侧联 轴器构件；配设于所述外侧联轴器构件的滚道槽和与所述外侧联轴器构件 的滚道槽对应的所述内侧联轴器构件的滚道槽之间的八个转矩传递滚珠； 以及将该转矩传递滚珠保持于球袋并且具有分别与所述外侧联轴器构件 的球状内径面和所述内侧联轴器构件的球状外径面嵌合的球状外径面和 球状内径面的保持器，所述外侧联轴器构件的滚道槽的曲率中心和所述内 侧联轴器构件的滚道槽的曲率中心相对于联轴器中心向轴向相反侧等距 离偏移，在联轴器内部封入有润滑脂，所述固定式等速万向联轴器的特征 在于，所述球袋与滚珠之间的初始球袋间隙为正值，就所述润滑脂而言， 初始稠度为稠度等级1号～2号(混和锥入度265～340)，并且混和稳定 度为390～440。
在此，在本说明书及权利请求的范围内，初始稠度为稠度等级1号～ 2号(混和锥入度265～340)是指JIS K 2220所规定的稠度等级1号～2 号，混和稳定度为390～440是指JIS K 2220所规定的混和稳定度(105W) 为390～440。补充说明，JIS K 2220所规定的混和稳定度(105W)是 将润滑脂在规定的混和器中混合10万次、并保持在25℃之后再混合60 次之后的稠度，因此能够作为联轴器的运转时的稠度的指标。若初始稠度 为稠度等级1号～2号(混和锥入度265～340)，则不会有损联轴器的组 装时的作业性。另外，若混和稳定度为390～440，则在运转时稠度变大(流 动性变大)，能够向间隙部供给润滑脂，降低转矩损失。若混和稳定度大 于440，则润滑脂容易从护罩泄漏，不优选。
根据上述的结构，能够具有与现有联轴器(六个滚珠式的固定式等速 万向联轴器)同等以上的强度、负载容量及耐久性，且不改变轻量、紧凑 且转矩损失少的高效率的八个滚珠式的固定式等速万向联轴器的基本构 成形式，而能够减少低常用角的驱动轴所使用的固定式等速万向联轴器的 传递转矩损失且提高耐久性。
作为八个滚珠式的固定式等速万向联轴器的有利的结构，优选为，上 述的转矩传递滚珠的节圆直径(PCDBALL)与滚珠直径(DBALL)之比r1 (＝PCDBALL/DBALL)处于3.3≤r1≤5.0的范围内，外侧联轴器构件的外径 (DOUTER)与内侧联轴器构件的嵌合部的齿型的节圆直径(PCDsERR)之 比r2(＝DOUTER/PCDsERR)处于2.5≤r2＜3.5的范围内。由此，具有与现 有联轴器(六个滚珠式的固定式等速万向联轴器)同等以上的强度、负载 容量及耐久性，且外径尺寸紧凑。
优选为，使上述的初始球袋间隙为0～20μm。由此，与封入润滑脂的 特性相结合，能够减少低常用角的驱动轴所使用的固定式等速万向联轴器 的转矩损失，并且能够防止高工作角时的球袋与滚珠之间的打音、联轴器 振动。
优选为，相对于作为基础油而含有的润滑油成分的总质量，上述的润 滑脂含有70质量％以上的石蜡系矿物油。由此，石蜡系矿物油在成本方面 有利，并且当由于联轴器内部的动作而受到剪切力时流动性急剧变好，能 够降低转矩损失。
通过使上述的润滑脂的增稠剂为脲化合物，能够使耐热性、进入性优 异，能够抑制保持器的球袋的磨损。
发明效果
根据本发明，能具有与现有联轴器(六个滚珠式的固定式等速万向联 轴器)同等以上的强度、负载容量及耐久性，且不改变轻量、紧凑且转矩 损失少的高效率的八个滚珠式的固定式等速万向联轴器的基本构成形式， 而能够减少低常用角的驱动轴所使用的固定式等速万向联轴器的传递转 矩损失且提高耐久性。
附图说明
图1是本发明涉及的一实施方式的固定式等速万向联轴器的纵剖视 图。
图2是图1的固定式等速万向联轴器的横剖视图。
图3是将图2的滚珠与滚道槽放大了的横剖视图。
图4是图1的固定式等速万向联轴器的保持器的纵剖视图。
图5是示出图1的固定式等速万向联轴器具有高工作角的状态的纵剖 视图。
图6是示出用于计测异常噪音的试验装置的概要的俯视图。
图7是示出动态解析的结果的图表。
具体实施方式
以下，基于图1～图5对本发明的一实施方式进行说明。图1是本实 施方式的固定式等速万向联轴器的局部纵剖视图，图2是沿图1的P-P 线向视观察的横剖视图，图3是将滚珠与滚道槽放大了的横剖视图，图4 是保持器的纵剖视图，图5是示出固定式等速万向联轴器具有高工作角的 状态的纵剖视图。
本实施方式的固定式等速万向联轴器1是球笼型等速万向联轴器，如 图1及图2所示，主要的结构为外侧联轴器构件2、内侧联轴器构件3、 滚珠4及保持器5。在外侧联轴器构件2的球状内径面8上，在圆周方向 上等间隔地沿轴向形成有八条曲线状的滚道槽6。在内侧联轴器构件3的 球状外径面9上，在圆周方向上等间隔地沿着轴向形成有与外侧联轴器构 件2的滚道槽6对置的八条曲线状的滚道槽7。在外侧联轴器构件2的滚 道槽6与内侧联轴器构件3的滚道槽7之间一个一个地装入有八个传递转 矩的滚珠4。在外侧联轴器构件2的球状内径面8与内侧联轴器构件3的 球状外径面9之间配置有保持滚珠4的保持器5。保持器5的球状外径面 10与外侧联轴器构件2的球状内径面8嵌合，保持器5的球状内径面11 与内侧联轴器构件3的球状外径面9嵌合。
外侧联轴器构件2的球状内径面8与内侧联轴器构件3的球状外径面 9的曲率中心分别形成于联轴器的中心O。与此相对，外侧联轴器构件2 的曲线状的滚道槽6的曲率中心A与内侧联轴器构件3的曲线状的滚道槽 7的曲率中心B相对于联轴器的中心O向轴向相反侧偏移等距离f1。由此， 在联轴器具有工作角的情况下，始终在将外侧联轴器构件2与内侧联轴器 构件3的两轴线所成的角度二等分的平面上引导滚珠4，在二轴之间等速 地传递旋转。
在内侧联轴器构件3的内径孔17形成有内花键(花键包含锯齿。以 下相同)16，使形成于中间轴12的端部的外花键19与内花键16嵌合， 从而连结为能够传递转矩。内侧联轴器构件3与中间轴12被止动环18在 轴向上定位。
在外侧联轴器构件2的外周和与内侧联轴器构件3连结的轴12的外 周安装护罩13，护罩13的两端被护罩带14、15紧固固定。在被护罩13 覆盖的联轴器内部封入有作为润滑剂的润滑脂G。
外侧联轴器构件2的口部2a的底部一体地形成有杆部20，在杆部20 形成有与安装有驱动车轮的轮毂轮(省略图示)嵌合的外花键21和螺纹 部22。
图3是将图2的滚珠与滚道槽放大了的横剖视图。如图3所示，滚珠 4与外侧联轴器构件2的滚道槽6在两点C12、C13进行角接触，滚珠4 与内侧联轴器构件3的滚道槽7在两点C15、C16进行角接触。通过滚珠 中心O5和各接触点C12、C13、C15、C16的直线与通过滚珠中心O5和 联轴器中心O的直线所成的角度(接触角α)优选设定为30°以上。
就本实施方式的八个滚珠式的固定式等速万向联轴器1而言，参照图 1及图2，滚珠4的节圆直径(PCDBALL)与滚珠直径(DBALL)之比r1(＝ PCDBALL/DBALL)设定在3.3≤r1≤5.0的范围，优选设定3.5≤r1≤5.0的范 围内。在此，滚珠4的节圆直径(PCDBALL)为PCR的2倍的尺寸(PCDBALL＝2×PCR)。将外侧联轴器构件2的滚道槽6的曲率中心A与滚珠4的中 心O5连结的线段的长度、将内侧联轴器构件3的滚道槽7的曲率中心B 与滚珠4的中心O5连结的线段的长度分别为PCR，两者相等。另外，外 侧联轴器构件2的外径(DOUTER)与内侧联轴器构件2的内径孔17的内 花键16的节圆直径(PCDsERR)之比r2(＝DOUTER/PCDsERR)设定为2.5 ≤r2≤3.5的范围内的值。因此，具有与现有联轴器(六个滚珠式的固定式 等速万向联轴器)同等以上的强度、负载容量及耐久性，且外径尺寸紧凑。
作为构成本实施方式的固定式等速万向联轴器1的特征的联轴器的内 部设计的方面，基于图4对保持器的球袋与滚珠之间的球袋间隙进行说明。 图4是保持器的纵剖视图。在保持器5沿周向设有八个球袋5a。球袋5a 的轴向上对置的面为保持滚珠4的面，将上述两面之间的轴向尺寸设为H。 并且，该轴向尺寸与用双点划线表示的滚珠4的直径(DBALL)之间的初 始球袋间隙δ用下式表示。
初始球袋间隙δ＝保持器的球袋的轴向尺寸H-滚珠的直径(DBALL)
在本实施方式的固定式等速万向联轴器1中，将初始球袋间隙δ设定 为正值，优选设定为0～20μm。该初始球袋间隙δ的范围是考虑真车的条 件地通过实验确认得到的。与后述的封入润滑脂的特性相结合，能降低作 为重视舒适性的轿车系乘用车的驱动轴用、以低常用角使用的固定式等速 万向联轴器的转矩损失，并且能抑制高工作角时的球袋与滚珠之间的打 音、联轴器振动。
对与上述的作用效果相关联的、保持器5的球袋5a内的滚珠4的动 作进行补充说明。在联轴器具有工作角的情况下，滚珠4在保持器5的球 袋5a内在保持器5的径向和周向上滑动。如图4所示，周向上的滑动(图 4的箭头E)是滚珠4以从球袋5a的周向上的中心向柱部5b接近的方式 进行滑动。该周向上的滑动通过如下产生：具有工作角时，外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3斜交，从而在周向上相邻的滚道槽6、7与滚珠4 的接点C12、C13及C15、C16的周向上的间隔发生变化，由此被滚道槽 6、7约束的滚珠4相对于球袋5a在周向上移动。
另一方面，滚珠4的在球袋5a内的径向上的滑动(图4的箭头F)由 于滚道偏移量f1(参照图1)而产生。其理由在于，如图5所示，具有工 作角θ时，上死点的滚珠41向外侧联轴器构件2的里侧移动，下死点的滚 珠42向外侧联轴器构件2的开口侧移动。由于设有滚道偏移量f1，因此， 外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的滚道槽6、7各自的槽深度在开 口侧形成得较深，越往里侧去形成得越浅。因此，向外侧联轴器构件2的 里侧移动了的滚珠41向径向的内侧移动，向外侧联轴器构件2的开口侧移 动了的滚珠42向径向的外侧移动。这样，由于与滚珠4抵接的滚道槽6、 7的轴向的位置，滚珠4向径向移动。图5所示的L1是外侧联轴器构件2 的滚道槽6与滚珠4的接触点C12、C13(参照图3)的轨迹，L2是内侧 联轴器构件2的滚道槽7与滚珠4的接触点C15、C16(参照图3)的轨迹。
前述的滚珠4的在球袋5a(参照图4)内的径向和周向上的滑动均不 包含滚动成分。该不包含滚动成分的滑动部与滚道槽和滚珠之间的具有滚 动成分的接触部位相比较，润滑脂难以进入，流动性产生较大影响。该分 析结果和前述的动态解析的结果判明了的低工作角下的隔圈与滚珠之间 的接触部产生的能量损失最大这样的验证结果关联，是用于推测后述的润 滑脂的性状的关键。
在此，关于固定式等速万向联轴器的常用角进行说明。常用角是指， 在机动车的驱动轴的情况下，在水平平坦的路面上两人乘坐时的机动车 中，在操纵方向为直行状态时前部驱动轴的固定式等速万向联轴器产生的 工作角。常用角通常在2°～15°左右之间根据每种车型的设计条件来确定。 机动车大致分为轿车系乘用车和SUV(赛车用多目的车)。通常，轿车系 乘用车的常用角为3°～6°左右。SUV是包含大蓬货车、小型货车的车高较 高的车，通常，常用角为6°～12°左右。将8°以上的常用角称作高常用角， 将3°～6°左右的常用角称为低常用角。
另一方面，应该考虑的是，具备低常用角的驱动轴的轿车系乘用车， 对于NVH特性的要求特别严格。当保持器的球袋与滚珠的游隙(正间隙) 过大时，会产生在球袋与滚珠之间产生打音或联轴器振动增大等对联轴器 性能不好的影响，该影响特别是在重视舒适性的轿车系乘用车的驱动轴中 成为重要的课题。由于为这样的状况，因此得出了下述的结论，即，需要 应对保持器的球袋与滚珠之间的正间隙在真车的条件方面是否成立这样 的难题，以及仅凭借使球袋与滚珠之间为正间隙的内部设计，不能达到轿 车系乘用车的要求。
因此，着眼于下述的点：作为确保轿车系乘用车的NVH特性不可缺 少的条件，除了从使保持器的球袋与滚珠之间为正间隙而进行的联轴器的 内部设计的方面谋求转矩损失的降低之外，通过降低保持器的球袋与滚珠 之间的摩擦，能否进一步增大转矩损失的降低效果。
在作为降低摩擦的手段而被考虑的润滑脂的性状方面，如前所述，与 流动性较小的润滑脂相比较，流动性较大的润滑脂容易进入等速万向联轴 器的内部的滑动部。特别是，与滚道槽与滚珠之间的具有滚动成分的接触 部位相比较，在不包含滚动成分的成为滑动部的保持器的球袋与滚珠之 间，流动性产生较大影响。
但是，关于润滑脂的流动性，电出现了难题。即，就润滑脂的流动性 而言，稠度为指标，但该稠度实际上并不能简单地选定，存在需要多方面 地考虑联轴器组装时的操作性、防护罩泄漏性、联轴器内的流动性(向滑 动部位的润滑脂供给性)等这样的问题。
基于以上的研究、验证而进行了各种思考的结果，想到了下述的新的 构思，即，在润滑脂的性状方面，初始稠度为通常使用的级别，但在运转 时使用稠度变大的“组装时的操作性”和“向滑动部的润滑脂供给性“同 时成立的润滑脂，从而完成了本实施方式。
作为构成本实施方式的固定式等速万向联轴器1的特征的润滑剂的方 面，关于封入联轴器内部的润滑脂进行说明。就润滑脂G而言，初始稠度 为稠度等级1号～2号(混和锥入度265～340)，并且混和稳定度为390～ 440。由于初始稠度为稠度等级1号～2号(混和锥入度265～340)，因此 不会有损联轴器的组立时的作业性。另外，由于混和稳定度为390～440， 因此，运转时稠度变大，能向间隙部供给润滑脂，降低转矩损失。这样， 通过采用上述性状的润滑脂G，能够使“组立时的操作性”与“向滑动部 的润滑脂供给性”同时成立。由此，能够实现对于作为轿车系乘用车的驱 动轴用、以低常用角使用的固定式等速万向联轴器要求的转矩损失的降低 及耐久性的提高。
作为机动车的实际的行驶状态，在急转弯的道路、交叉点等处，固定 式等速万向联轴器产生的工作角变得比上述常用角大，但在本实施方式的 固定式等速万向联轴器1中，急转弯的道路、交叉点等的较大的工作角下 的使用频度较少，因此，能够在常用角的范围内实现联轴器效率的提高(转 矩损失的降低)，从而综合来看能够提高联轴器效率。
作为润滑脂G的组成物，是基础油、增稠剂和添加剂。作为基础油， 优选含有石蜡系矿物油，且相对于作为所述基础油而含有的润滑油成分的 总质量，含有70质量％以上。从成本方面考虑，将石蜡系矿物油与主体混 合。就石蜡系矿物油而言，当由于联轴器内部的动作而受到剪切力时，流 动性急剧变好，能降低转矩损失。
增稠剂优选为脲化合物。作为该脲化合物，例如举出双脲化合物、聚 脲化合物。双脲化合物例如通过二异氰酸酯与单胺的反应而获得。作为二 异氰酸酯，举出对苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、十八烷二异氰酸 酯、癸烷二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯等，作为单胺，举出辛胺、十二胺、 十六胺、硬质酰胺、油胺、苯胺、p-甲苯胺、环己胺等。
在本申请中使用的优选的双脲化合物用下式表示。
R1NH-CO-HH-C6H4-P-CH2-C6H4-P-NH-CO-NHR2
(式中，R1，R2：碳数8～20的脂肪族的烃基。R1与R2可以相同也 可以不同)
聚脲化合物例如通过二异氰酸酯与单胺、二胺的反应而获得。作为二 异氰酸酯、单胺，举出与双脲化合物的生成所使用的物质相同的物质，作 为二胺，举出乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺、辛二胺、苯二胺、甲苯 二胺、苯二甲胺、二氨基二苯基甲烷等。
在上述的脲化合物中，耐热性、进入性优异的双脲化合物期望作为增 稠剂。
实施例
以下，对本发明的实施例以及比较例进行说明。将封入各实施例及比 较例的固定式等速万向联轴器中的润滑脂的组成示于表1中。在表1中， 为了方便说明，将各实施例及比较例示于润滑脂组成的上栏，但各实施例 及比较例是指封入了各润滑脂的固定式等速万向联轴器。即，均是在实施 方式中说明了构造的球袋间隙δ为0～20μm的八个滚珠式的球笼型固定式 等速万向联轴器。作为进行了评价试验的图1的球笼型固定式等速万向联 轴器，使用了NTN制EBJ82M。
在以下的各实施例及比较例中，作为考虑了耐久性的添加剂，添加几 质量％左右的二烷基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)、二烷基二硫代磷酸钼 (MoDTP)、二烷基二硫代氨基甲酸锌(ZnDTC)、二烷基二硫代磷酸锌 (ZnDTP)、其他极压添加剂等，但省略详细说明。
各实施例及比较例由表1的左栏所示的组成构成。关于各实施例及比 较例，位于表中的基础油的栏的数值用质量％表示相对于作为基础油而含 有的润滑成分的总质量的含有量。
表中的石蜡系矿物油使用运动粘度11mm2/s(100℃)粘度指数98的 物质。
表1中的评价项目的结果表记如下所示。
◎：优异、○：能实用、△：稍差、×：差
[表1]
Figure BDA0001114659710000121
[组装性的评价结果]
就组装性的评价方法而言，将组装前的安装有护罩13的中间轴12(参 照图1)水平地放置于驱动轴的自动组装装置，将润滑脂封入喷嘴***护 罩13内，并朝向护罩13的小径侧封入润滑脂。然后，通过抽出喷嘴时的 润滑脂的滴流的有无及从护罩13的小径侧向大径侧的倾斜引起的流出的 有无进行评价。
如表1所示，初始稠度接近稠度等级1号的范围的下限的实施例3及 初始稠度接近稠度等级2号的上限的比较例3在组装性方面优异。初始稠 度接近稠度等级1号的范围的中间值的实施例1、实施例2、比较例1及 比较例2处于组装性方面良好、实用上没有问题的级别。
[转矩损失的评价结果]
在转矩损失的评价方法中，在具有工作角的状态下，向固定式等速万 向联轴器输入转矩而使其旋转，利用转矩仪检测输入侧轴与输出侧轴的转 矩差。考虑真车的使用条件地设定了下述的试验条件。
(试验条件)
·工作角：作为常用角的3°及6°
·转速：200min-1、400min-1、600min-1
·转矩：200Nm
如表1所示，可知，实施例1、实施例2及实施例3均为转矩损失低、 传递效率优异，比较例1～3的转矩损失较高、传递效率较差。认为这是 由于实施例1～3的混和稳定度处于390～440的范围，在联轴器运转时稠 度变大，向间隙部供给润滑脂，能够降低转矩损失。若混和稳定度大于440， 则润滑脂容易从护罩泄漏，不优选。
[耐久性的评价结果]
耐久性的评价方法通过NTN的标准耐久试验(高负载耐久试验、低 负载耐久试验、高角度摇动耐久试验)进行。
如表1所示，确认了：在比较例3中，由于增稠剂使用锂肥皂，因此 耐久性较差，但在实施例1～3及比较例1、2中，由于增稠剂使用双脲， 因此在实用上具有足够的耐久性。
[异常噪音的评价结果]
下面，对初始球袋间隙δ为正值的异常噪音的产生的有无进行了评价 试验。在进行了试验的固定式等速万向联轴器中，以前述的实施例1为基 础，制作改变了其保持器的初始球袋间隙δ的试料。将试验装置的概要示 于图6中。当转矩较大、转速较高时，存在异常噪音变大的倾向，考虑真 车的使用条件地设定了下述的试验条件。
(试验条件)
·工作角：40°
·转速：150min-1、200min-1、300min-1
·转矩：147Nm、200Nm
组合上述的试验条件的转矩和转速而进行了试验。如图6所示，用集 音麦克风收集异常噪音并利用噪音计进行计测将测定结果示于表2中。
表2中的评价项目的结果表记如下所示。
◎：无异常噪音、○：仅在最近距离(距试料0.15m)处感知到异常 噪音、△：在0.5m的距离处感知到异常噪音、×：在1m的距离处感知到 异常噪音
[表2]
球袋间隙量(μm) 工作角40°
+10 ◎
+20 ○
+25 △
+30 △
+40 ×
若初始球袋间隙为10μm，则无论转矩和转速的哪个组合都不能感知 到异常噪音。若初始球袋间隙为20μm，则仅在最近距离(距试料0.15m) 感知到异常噪音，但处于在真车中不能感知的级别，能达到轿车系乘用车 的要求。
与此相对，若初始球袋间隙为25μm及30μm，则在距试料0.5mm的 距离处能感知到异常噪音，若初始球袋间隙为40μm，则在1m的距离处能 感知到异常噪音，均不能达到重视舒适性的轿车系乘用车的要求。
另外，通过试验评价实现了轿车系乘用车的要求级别的上述球袋间隙 0～20μm的范围也满足球袋的加工工序能力。由此，完成了工业上能利用 的本发明。
本发明不受上述的实施方式任何限定，无需言及在不脱离本发明的主 旨的范围内，还能够以各种方式实施，本发明的范围由权利请求的范围示 出，并且包括与权利请求的范围记载的等同意义以及范围内的全部变更。
附图标记说明
1 固定式等速万向联轴器
2 外侧联轴器构件
3 内侧联轴器构件
4 转矩传递滚珠
5 保持器
5a 球袋
6 滚道槽
7 滚道槽
8 球状内径面
9 球状外径面
10 球状外径面
11 球状内径面
12 中间轴
13 护罩
A 曲率中心
B 曲率中心
DBALL 滚珠的直径
DOUTER 外侧联轴器构件的外径
G 润滑脂
H 球袋的轴向尺寸
O 联轴器中心
O5 滚珠中心
PCDsERR 内花键的节圆直径
f1 偏移量

Claims (4)

1.一种固定式等速万向联轴器，其具备：
在球状内径面形成有沿轴向延伸的八条曲线状的滚道槽的外侧联轴器构件；
在球状外径面形成有沿轴向延伸的八条曲线状的滚道槽的内侧联轴器构件；
配设于所述外侧联轴器构件的滚道槽和与所述外侧联轴器构件的滚道槽对应的所述内侧联轴器构件的滚道槽之间的八个转矩传递滚珠；以及
将该转矩传递滚珠保持于球袋并且具有分别与所述外侧联轴器构件的球状内径面和所述内侧联轴器构件的球状外径面嵌合的球状外径面和球状内径面的保持器，
所述外侧联轴器构件的滚道槽的曲率中心和所述内侧联轴器构件的滚道槽的曲率中心相对于联轴器中心向轴向相反侧等距离偏移，在联轴器内部封入有润滑脂，
所述固定式等速万向联轴器的特征在于，
所述球袋与所述转矩传递滚珠之间的初始球袋间隙为0μm～20μm，
就所述润滑脂而言，初始稠度为稠度等级1号～2号，并且混和稳定度为390～440，
所述固定式等速万向联轴器在常用角为3°～6°时使用。
2.根据权利要求1所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于，
所述转矩传递滚珠的节圆直径(PCDBALL)与滚珠直径(DBALL)之比r1(＝PCDBALL/DBALL)处于3.3≤r1≤5.0的范围内，所述外侧联轴器构件的外径(DOUTER)与所述内侧联轴器构件的嵌合部的齿型的节圆直径(PCDSERR)之比r2(＝DOUTER/PCDSERR)处于2.5≤r2＜3.5的范围内。
3.根据权利要求1所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于，
相对于作为基础油而含有的润滑油成分的总质量，所述润滑脂含有70质量％以上的石蜡系矿物油。
4.根据权利要求1或3所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于，
所述润滑脂的增稠剂为脲化合物。
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