JP2000220654A - 等速自在継手 - Google Patents
等速自在継手Info
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- JP2000220654A JP2000220654A JP11024014A JP2401499A JP2000220654A JP 2000220654 A JP2000220654 A JP 2000220654A JP 11024014 A JP11024014 A JP 11024014A JP 2401499 A JP2401499 A JP 2401499A JP 2000220654 A JP2000220654 A JP 2000220654A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22303—Details of ball cages
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 継手構成部品の加工工程の簡略化を図り、等
速自在継手のコストダウンを達成する。 【解決手段】 内周部に複数の案内溝１ｂを有する外側
部材１と、外周部に複数の案内溝２ｂを有する内側部材
２と、ボールトラックに配されたトルク伝達ボール３
と、トルク伝達ボール４を保持する保持器とを備えた等
速自在継手において、保持器４を、オーステンパ処理を
施した黒鉛鋼で形成する。黒鉛鋼は、Ｃ：０．４５〜
０．７５％、Ｓｉ：０．２〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜
１．０％、Ｓ：０．０２５％以下、Ｐ：０．０２％以
下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．
００４％、Ｎ：０．００２〜０．００８％を基本成分と
し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるものとす
る。
速自在継手のコストダウンを達成する。 【解決手段】 内周部に複数の案内溝１ｂを有する外側
部材１と、外周部に複数の案内溝２ｂを有する内側部材
２と、ボールトラックに配されたトルク伝達ボール３
と、トルク伝達ボール４を保持する保持器とを備えた等
速自在継手において、保持器４を、オーステンパ処理を
施した黒鉛鋼で形成する。黒鉛鋼は、Ｃ：０．４５〜
０．７５％、Ｓｉ：０．２〜１．０％、Ｍｎ：０．２〜
１．０％、Ｓ：０．０２５％以下、Ｐ：０．０２％以
下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．
００４％、Ｎ：０．００２〜０．００８％を基本成分と
し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるものとす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や産業機械
などにおいて、動力伝達用に使用される等速自在継手に
関する。
などにおいて、動力伝達用に使用される等速自在継手に
関する。
【０００２】
【従来の技術】等速自在継手には、大別して、２軸間の
角度変位のみを許容する固定型と、角度変位および軸方
向変位を許容する摺動型とがあり、それぞれ使用条件、
用途等に応じて機種選択される。固定型としてはツェッ
パー型等速自在継手、摺動型としてはダブルオフセット
型等速自在継手やトリポード型等速自在継手が代表的で
ある。
角度変位のみを許容する固定型と、角度変位および軸方
向変位を許容する摺動型とがあり、それぞれ使用条件、
用途等に応じて機種選択される。固定型としてはツェッ
パー型等速自在継手、摺動型としてはダブルオフセット
型等速自在継手やトリポード型等速自在継手が代表的で
ある。
【０００３】従来、上記のような等速自在継手の構成部
品（内側部材、保持器、トリポード部材等）は、炭素鋼
等を素材とし、これを所定形状に加工した後、強度、耐
久性、耐摩耗性を確保するために浸炭処理を施し、さら
に精度を必要とする部分を研削加工により所定の寸法に
仕上げている。
品（内側部材、保持器、トリポード部材等）は、炭素鋼
等を素材とし、これを所定形状に加工した後、強度、耐
久性、耐摩耗性を確保するために浸炭処理を施し、さら
に精度を必要とする部分を研削加工により所定の寸法に
仕上げている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
浸炭処理で熱処理した場合、熱処理変形が大きく、ま
た、寸法のばらつきも安定しない。そのため、熱処理
後、研削による仕上げ加工を行う必要があった。
浸炭処理で熱処理した場合、熱処理変形が大きく、ま
た、寸法のばらつきも安定しない。そのため、熱処理
後、研削による仕上げ加工を行う必要があった。
【０００５】また、例えば保持器のポケットのうち、軸
方向両側のポケット面は、トルク伝達ボールの位置を制
御する関係上、所要の精度が必要とされるが、加工工程
の簡略化を図るため、熱処理後の研削加工を省略する場
合がある。このように研削加工を省略すると、熱処理変
形が大きいものが不良品とされ、そのために不良率が大
きくなる。
方向両側のポケット面は、トルク伝達ボールの位置を制
御する関係上、所要の精度が必要とされるが、加工工程
の簡略化を図るため、熱処理後の研削加工を省略する場
合がある。このように研削加工を省略すると、熱処理変
形が大きいものが不良品とされ、そのために不良率が大
きくなる。
【０００６】そこで、本発明は、内側部材、保持器、ト
リポード部材といった継手構成部品の加工工程の簡略化
を図り、等速自在継手のコストダウンを図ることを目的
とする。
リポード部材といった継手構成部品の加工工程の簡略化
を図り、等速自在継手のコストダウンを図ることを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、内周部に複数の案内溝を有する外側部
材と、外周部に複数の案内溝を有する内側部材と、外側
部材の案内溝と内側部材の案内溝とで形成される複数の
ボールトラックにそれぞれ配されたトルク伝達ボール
と、トルク伝達ボールを保持する保持器とを備えた等速
自在継手において、保持器および内側部材の何れか一方
または双方を、オーステンパ処理を施した黒鉛鋼で形成
した。
め、本発明では、内周部に複数の案内溝を有する外側部
材と、外周部に複数の案内溝を有する内側部材と、外側
部材の案内溝と内側部材の案内溝とで形成される複数の
ボールトラックにそれぞれ配されたトルク伝達ボール
と、トルク伝達ボールを保持する保持器とを備えた等速
自在継手において、保持器および内側部材の何れか一方
または双方を、オーステンパ処理を施した黒鉛鋼で形成
した。
【０００８】また、内周部に３本のトラック溝が形成さ
れ、各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内
面を有する外側部材と、半径方向に突出する３本の脚軸
を有するトリポード部材と、トリポード部材の３本の脚
軸に複数の転動体を介して回転可能に装着されたローラ
とを備え、ローラをトラック溝の両側のローラ案内面で
外側部材の軸方向に案内する等速自在継手（トリポード
型等速自在継手）において、トリポード部材をオーステ
ンパ処理を施した黒鉛鋼で形成した。
れ、各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内
面を有する外側部材と、半径方向に突出する３本の脚軸
を有するトリポード部材と、トリポード部材の３本の脚
軸に複数の転動体を介して回転可能に装着されたローラ
とを備え、ローラをトラック溝の両側のローラ案内面で
外側部材の軸方向に案内する等速自在継手（トリポード
型等速自在継手）において、トリポード部材をオーステ
ンパ処理を施した黒鉛鋼で形成した。
【０００９】さらには、球面状の内周面に曲線状の案内
溝を軸方向に形成した外側部材と、球面状の外径面に曲
線状の案内溝を軸方向に形成した内側部材と、外側部材
の案内溝と内側部材の案内溝とが協働して形成されるボ
ールトラックに配されたトルク伝達ボールと、トルク伝
達ボールを保持する保持器とを備え、外側部材の案内溝
の中心と内側部材の案内溝の中心とが、トルク伝達ボー
ルの中心を含む継手中心面に対して軸方向に等距離だけ
反対側にオフセットされ、ボールトラックがこの継手の
開口側又は奥部側に向かって漸次縮小し、トルク伝達ボ
ールをボールトラックの縮小側に弾性的に押圧した等速
自在継手において、外側部材を、オーステンパ処理を施
した黒鉛鋼で形成した。「黒鉛鋼」は炭素鋼中のセメン
タイトを黒鉛化焼鈍により黒鉛化したもので、フェライ
トと黒鉛の二相組織をなし、快削元素である黒鉛を含む
ために被削性に優れ、また、軟らかいために冷間、温間
鍛造性に優れるという特徴を有する。従って、高強度化
のために高炭素化した場合でも、良好な機械加工性を確
保することができる。
溝を軸方向に形成した外側部材と、球面状の外径面に曲
線状の案内溝を軸方向に形成した内側部材と、外側部材
の案内溝と内側部材の案内溝とが協働して形成されるボ
ールトラックに配されたトルク伝達ボールと、トルク伝
達ボールを保持する保持器とを備え、外側部材の案内溝
の中心と内側部材の案内溝の中心とが、トルク伝達ボー
ルの中心を含む継手中心面に対して軸方向に等距離だけ
反対側にオフセットされ、ボールトラックがこの継手の
開口側又は奥部側に向かって漸次縮小し、トルク伝達ボ
ールをボールトラックの縮小側に弾性的に押圧した等速
自在継手において、外側部材を、オーステンパ処理を施
した黒鉛鋼で形成した。「黒鉛鋼」は炭素鋼中のセメン
タイトを黒鉛化焼鈍により黒鉛化したもので、フェライ
トと黒鉛の二相組織をなし、快削元素である黒鉛を含む
ために被削性に優れ、また、軟らかいために冷間、温間
鍛造性に優れるという特徴を有する。従って、高強度化
のために高炭素化した場合でも、良好な機械加工性を確
保することができる。
【００１０】 「オーステンパ処理」は、鋼のＳ曲線を利
用した一種の焼入れ法で、オーステナイト領域まで加熱
した鋼を、ベイナイト生成温度、すなわちＳ曲線の鼻
（変態が最も早く起こる温度）の部分より下の温度範囲
（Ａｒ’とＡｒ”変態点との中間温度）に保持した熱浴
（塩浴あるいは鉛−ビスマス浴等）中に入れ、ここで組
織が完全にベイナイトに変化するまで保持し、浴から取
出して室温に冷却する熱処理法である。熱浴による保持
温度が高ければ、羽毛状組織の上部ベイナイトが生成さ
れ、Ｍｓ点に近い温度では、針状組織の下部ベイナイト
が生成される。ベイナイト組織は、基本的にはフェライ
トと鉄炭化物との混合組織であり、その機械的性質は、
焼入れ・焼戻しによる同じ硬さの組織よりも靭性が大き
いといわれる。
用した一種の焼入れ法で、オーステナイト領域まで加熱
した鋼を、ベイナイト生成温度、すなわちＳ曲線の鼻
（変態が最も早く起こる温度）の部分より下の温度範囲
（Ａｒ’とＡｒ”変態点との中間温度）に保持した熱浴
（塩浴あるいは鉛−ビスマス浴等）中に入れ、ここで組
織が完全にベイナイトに変化するまで保持し、浴から取
出して室温に冷却する熱処理法である。熱浴による保持
温度が高ければ、羽毛状組織の上部ベイナイトが生成さ
れ、Ｍｓ点に近い温度では、針状組織の下部ベイナイト
が生成される。ベイナイト組織は、基本的にはフェライ
トと鉄炭化物との混合組織であり、その機械的性質は、
焼入れ・焼戻しによる同じ硬さの組織よりも靭性が大き
いといわれる。
【００１１】炭素鋼等にオーステンパ処理して５０ＨＲ
Ｃ（ロックウエル硬さ）以上を得ようとした場合、高炭
素量が必要となって鍛造性、加工性を著しく低下させる
が、本発明のように黒鉛鋼にオーステンパ処理を施す場
合、黒鉛鋼の延性（低変形抵抗）によって鍛造成形時の
加工性を高めることができる。また、オーステンパ処理
は、普通の焼入れに比べて、熱処理変形の発生が著しく
小さいため、熱処理後の研削加工を省略することもで
き、さらには、焼戻しが不要であるため、通常の熱処理
（焼入れ＋焼戻し）に比べて熱処理コストの低減が図れ
る。従って、等速自在継手の構成部品、すなわち保持
器、内側部材、およびトリポード部材の加工工程の簡略
化を図ることができ、これより等速自在継手のコストダ
ウンが達成される。オーステンパ処理を施された黒鉛鋼
はベイナイト組織に変化するので、靭性に優れた材料と
なり、良好な耐久性を示す。
Ｃ（ロックウエル硬さ）以上を得ようとした場合、高炭
素量が必要となって鍛造性、加工性を著しく低下させる
が、本発明のように黒鉛鋼にオーステンパ処理を施す場
合、黒鉛鋼の延性（低変形抵抗）によって鍛造成形時の
加工性を高めることができる。また、オーステンパ処理
は、普通の焼入れに比べて、熱処理変形の発生が著しく
小さいため、熱処理後の研削加工を省略することもで
き、さらには、焼戻しが不要であるため、通常の熱処理
（焼入れ＋焼戻し）に比べて熱処理コストの低減が図れ
る。従って、等速自在継手の構成部品、すなわち保持
器、内側部材、およびトリポード部材の加工工程の簡略
化を図ることができ、これより等速自在継手のコストダ
ウンが達成される。オーステンパ処理を施された黒鉛鋼
はベイナイト組織に変化するので、靭性に優れた材料と
なり、良好な耐久性を示す。
【００１２】 上記黒鉛鋼としては、重量％で、Ｃ：０．
４５〜０．７５％、Ｓｉ：０．４〜２．０％、Ｍｎ：
０．２〜１．０％、Ｓ：０．０２５％以下、Ｐ：０．０
２％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．００１
〜０．００４％、Ｎ：０．００２〜０．００８％を基本
成分とし、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるも
のを使用する。
４５〜０．７５％、Ｓｉ：０．４〜２．０％、Ｍｎ：
０．２〜１．０％、Ｓ：０．０２５％以下、Ｐ：０．０
２％以下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．００１
〜０．００４％、Ｎ：０．００２〜０．００８％を基本
成分とし、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるも
のを使用する。
【００１３】 上記各元素のうち、Ｃは黒鉛を生成するた
めに不可欠の元素である。これが０．４５％未満である
と熱処理後の表面硬さが低すぎて十分な強度が得られ
ず、０．７５％を越えると、熱処理後の靭性が低下す
る。
めに不可欠の元素である。これが０．４５％未満である
と熱処理後の表面硬さが低すぎて十分な強度が得られ
ず、０．７５％を越えると、熱処理後の靭性が低下す
る。
【００１４】 Ｓｉは、製鋼段階での脱酸剤、黒鉛化促進
剤として、さらには粒界強化のために添加される。これ
が０．４％未満であると、炭化物が黒鉛化しにくくなる
と共に、粒界強化の効果が減じられ、２．０％を越える
と冷間加工性（鍛造性、旋削性）が著しく低下する。
剤として、さらには粒界強化のために添加される。これ
が０．４％未満であると、炭化物が黒鉛化しにくくなる
と共に、粒界強化の効果が減じられ、２．０％を越える
と冷間加工性（鍛造性、旋削性）が著しく低下する。
【００１５】 Ｍｎは、鋼中硫黄をＭｎＳとして固定・分
散させるために必要であり、これが、０．２％未満であ
ると、焼入れ性が低下し（焼入れ深さが得られない）、
１．０％を越えると黒鉛化を著しく阻害して冷間加工性
を低下させる。
散させるために必要であり、これが、０．２％未満であ
ると、焼入れ性が低下し（焼入れ深さが得られない）、
１．０％を越えると黒鉛化を著しく阻害して冷間加工性
を低下させる。
【００１６】 Ｓは、Ｍｎと結合してＭｎＳ介在物として
存在するが、冷間加工時の割れ発生の起点となるので
０．０２５％以下とする。また、Ｐは、鋼中において粒
界に析出して熱間加工性を著しく損なうので０．０２％
以下とする。
存在するが、冷間加工時の割れ発生の起点となるので
０．０２５％以下とする。また、Ｐは、鋼中において粒
界に析出して熱間加工性を著しく損なうので０．０２％
以下とする。
【００１７】 Ａｌは脱酸剤で、製鋼段階で鋼中酸素を酸
化物介在物として除去し、粒径を小さくするために０．
０１％よりも多くするが、酸化物介在物が多すぎると靭
性が低下し、冷間加工時の割れ発生起点となるので、
０．１０％未満とする。
化物介在物として除去し、粒径を小さくするために０．
０１％よりも多くするが、酸化物介在物が多すぎると靭
性が低下し、冷間加工時の割れ発生起点となるので、
０．１０％未満とする。
【００１８】 ＢとＮは、ＢＮの生成により黒鉛化焼鈍時
間を短縮させるために添加される。短縮効果を十分に得
るためには、０．００１％を越えるＢを添加しなければ
ならないが、０．００４％を越えて添加しても焼鈍時間
短縮効果は飽和する。Ｎは０．００１％〜０．００４％
のＢをＢＮとするために、０．００２％以上で０．００
８％以下とする。
間を短縮させるために添加される。短縮効果を十分に得
るためには、０．００１％を越えるＢを添加しなければ
ならないが、０．００４％を越えて添加しても焼鈍時間
短縮効果は飽和する。Ｎは０．００１％〜０．００４％
のＢをＢＮとするために、０．００２％以上で０．００
８％以下とする。
【００１９】 上記黒鉛鋼には、Ｎｉ：０．３〜１．０重
量％、およびＭｏ：０．２重量％以下の何れか一方また
は双方を添加する。Ｎｉを添加すると、フェライトの延
性が増すために冷間加工性や強度が向上する。これが
０．３％未満であると冷間加工性や強度の向上に不十分
であり、１．０％を越えると旋削性が著しく低下する。
Ｍｏを添加すると、靭性を向上させることができるが、
０．２％をよりも多く添加すると黒鉛化を低下させる。
量％、およびＭｏ：０．２重量％以下の何れか一方また
は双方を添加する。Ｎｉを添加すると、フェライトの延
性が増すために冷間加工性や強度が向上する。これが
０．３％未満であると冷間加工性や強度の向上に不十分
であり、１．０％を越えると旋削性が著しく低下する。
Ｍｏを添加すると、靭性を向上させることができるが、
０．２％をよりも多く添加すると黒鉛化を低下させる。
【００２０】 黒鉛鋼としては、黒鉛粒径が１５μｍ以下
のものを使用する。黒鉛粒径が１５μｍよりも大きい
と、鍛造時の割れの起点となり、鍛造性を低下させる。
のものを使用する。黒鉛粒径が１５μｍよりも大きい
と、鍛造時の割れの起点となり、鍛造性を低下させる。
【００２１】 上記継手構成部品においては、特に芯部の
硬さを５０〜６０ＨＲＣとする。芯部が５０ＨＲＣより
も小さいと、強度向上効果が不十分となり、一方６０Ｈ
ＲＣよりも大きいと靭性が低下する。芯部の硬さは、オ
ーステンパ処理温度や黒鉛鋼中の炭素量の調整により変
えることができる。
硬さを５０〜６０ＨＲＣとする。芯部が５０ＨＲＣより
も小さいと、強度向上効果が不十分となり、一方６０Ｈ
ＲＣよりも大きいと靭性が低下する。芯部の硬さは、オ
ーステンパ処理温度や黒鉛鋼中の炭素量の調整により変
えることができる。
【００２２】黒鉛鋼に含まれる炭素量が少ない場合、オ
ーステンパ処理温度も低くせざるを得ず、そのため、熱
処理後の表面硬さにばらつきを生じかねない。従って、
その場合には、オーステンパ処理前の表層に浸炭層を生
成し、黒鉛鋼中の炭素量を増やしてからオーステンパ処
理する。
ーステンパ処理温度も低くせざるを得ず、そのため、熱
処理後の表面硬さにばらつきを生じかねない。従って、
その場合には、オーステンパ処理前の表層に浸炭層を生
成し、黒鉛鋼中の炭素量を増やしてからオーステンパ処
理する。
【００２３】オーステンパ処理後の表層に窒素を拡散浸
透させて窒化層を生成すれば、表面部の硬さを、例えば
９００Ｈｖ程度まで向上させることができ、耐摩耗性の
向上が図れる。
透させて窒化層を生成すれば、表面部の硬さを、例えば
９００Ｈｖ程度まで向上させることができ、耐摩耗性の
向上が図れる。
【００２４】オーステンパ処理後の表層に硫化物（Ｆｅ
Ｓの被膜等）を生成すれば、表面の潤滑性がよくなり、
等速自在継手の作動安定性を向上させることができる。
硫化物はオーステンパ処理後の表層に直接生成してもよ
いし、表層に窒化層を生成してからその上に生成しても
よい。
Ｓの被膜等）を生成すれば、表面の潤滑性がよくなり、
等速自在継手の作動安定性を向上させることができる。
硫化物はオーステンパ処理後の表層に直接生成してもよ
いし、表層に窒化層を生成してからその上に生成しても
よい。
【００２５】オーステンパ処理後の表層の硬さは、一般
に浸炭品よりも低くなる。従って、等速自在継手の内部
に封入するグリースとして、低摩擦性のグリース、具体
的には摩擦係数μが０．０７以下のグリースを使用すれ
ば、耐摩耗性の向上が図れる。なお、この摩擦係数μ
は、サバン型摩擦摩耗試験機で計測することができる。
に浸炭品よりも低くなる。従って、等速自在継手の内部
に封入するグリースとして、低摩擦性のグリース、具体
的には摩擦係数μが０．０７以下のグリースを使用すれ
ば、耐摩耗性の向上が図れる。なお、この摩擦係数μ
は、サバン型摩擦摩耗試験機で計測することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃
至図６に基いて説明する。
至図６に基いて説明する。
【００２７】図１は、この実施形態に係わる等速自在継
手として、ダブルオフセット型等速自在継手を示してい
る。この等速自在継手は、円筒状の内径面１ａに複数
（例えば６本）の直線状の案内溝１ｂを軸方向に形成し
た外側部材１と、球面状の外径面２ａに複数（例えば６
本）の直線状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内側部材
２と、外側部材１の案内溝１ｂと内側部材２の案内溝２
ｂとの協働で形成されるボールトラックに配された複数
（例えば６個）のトルク伝達ボール３と、トルク伝達ボ
ール３を保持する保持器４とで構成される。
手として、ダブルオフセット型等速自在継手を示してい
る。この等速自在継手は、円筒状の内径面１ａに複数
（例えば６本）の直線状の案内溝１ｂを軸方向に形成し
た外側部材１と、球面状の外径面２ａに複数（例えば６
本）の直線状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内側部材
２と、外側部材１の案内溝１ｂと内側部材２の案内溝２
ｂとの協働で形成されるボールトラックに配された複数
（例えば６個）のトルク伝達ボール３と、トルク伝達ボ
ール３を保持する保持器４とで構成される。
【００２８】図２に拡大して示すように、保持器４は、
外側部材１の内径面１ａに接触案内される球面状の外径
面４ａと、内側部材２の外径面２ａに接触案内される球
面状の内径面４ｂと、トルク伝達ボール３を収容する複
数（例えば６個）のポケット４ｃを備えた環体である。
ポケット４ｃの円周方向両側には柱部４ｄがあり、軸方
向一方側には内側部材２を組入れるための入口部４ｅが
ある。外径面４ａの球面中心と内径面４ｂの球面中心と
は、それぞれポケット４ｃの中心に対して軸方向に等距
離だけ反対側にオフセットされている。
外側部材１の内径面１ａに接触案内される球面状の外径
面４ａと、内側部材２の外径面２ａに接触案内される球
面状の内径面４ｂと、トルク伝達ボール３を収容する複
数（例えば６個）のポケット４ｃを備えた環体である。
ポケット４ｃの円周方向両側には柱部４ｄがあり、軸方
向一方側には内側部材２を組入れるための入口部４ｅが
ある。外径面４ａの球面中心と内径面４ｂの球面中心と
は、それぞれポケット４ｃの中心に対して軸方向に等距
離だけ反対側にオフセットされている。
【００２９】この継手が作動角θをとりつつ回転トルク
を伝達する際、保持器４は、内側部材２の傾きに応じて
ボールトラック上を移動するトルク伝達ボール３の位置
まで回転し、トルク伝達ボール３を作動角θの角度二等
分面（θ／２）に保持する。これにより、継手の等速性
が確保される。また、外側部材１と内側部材２とが軸方
向に相対移動すると、保持器４の外径面４ａと外側部材
１の内径面１ａとの間で滑りが生じ、円滑な軸方向移動
（プランジング）を可能にする。
を伝達する際、保持器４は、内側部材２の傾きに応じて
ボールトラック上を移動するトルク伝達ボール３の位置
まで回転し、トルク伝達ボール３を作動角θの角度二等
分面（θ／２）に保持する。これにより、継手の等速性
が確保される。また、外側部材１と内側部材２とが軸方
向に相対移動すると、保持器４の外径面４ａと外側部材
１の内径面１ａとの間で滑りが生じ、円滑な軸方向移動
（プランジング）を可能にする。
【００３０】上記保持器４は、黒鉛鋼、特に黒鉛粒径が
１５μｍ以下の黒鉛鋼を素材として形成される。黒鉛粒
径が１５μｍ以下の黒鉛鋼は、例えば特開平８−２８３
８４７号に開示された方法で製造することができる。す
なわち、熱間圧延後に、冷却開始温度をＡr1点以上、冷
却終了温度をＭｓ点以下、平均冷却速度を３０〜１００
℃／ｓとして水冷却後、さらに自然冷却し、次いで加熱
温度６００〜７２０℃で黒鉛化処理した後、減面率３０
％以上の伸線加工、引抜き加工、または押出し加工を行
って棒鋼とするのである。
１５μｍ以下の黒鉛鋼を素材として形成される。黒鉛粒
径が１５μｍ以下の黒鉛鋼は、例えば特開平８−２８３
８４７号に開示された方法で製造することができる。す
なわち、熱間圧延後に、冷却開始温度をＡr1点以上、冷
却終了温度をＭｓ点以下、平均冷却速度を３０〜１００
℃／ｓとして水冷却後、さらに自然冷却し、次いで加熱
温度６００〜７２０℃で黒鉛化処理した後、減面率３０
％以上の伸線加工、引抜き加工、または押出し加工を行
って棒鋼とするのである。
【００３１】上記の工程において、棒鋼表面で測定した
冷却開始温度は、マルテンサイト変態歪と圧延歪とを同
時に発生させて黒鉛生成サイト数を多くするため、Ａr1
点以上でなければならない。冷却終了温度はマルテンサ
イト変態組織を得て黒鉛生成を容易にするためにＭｓ点
以下でなければならない。平均冷却速度の下限値を３０
℃／ｓとしたのは、マルテンサイト変態組織を得るため
と加工歪を残留させて黒鉛化を容易にすためであり、上
限を１００℃／ｓとしたのは、これ以上急冷してもマル
テンサイト変態が増加しないためである。焼鈍温度を６
００〜７２０℃にしたのは、この温度範囲における黒鉛
化時間がもっとも短いからである。黒鉛化した後に伸線
加工等を行うのは、棒鋼の真円度並びに所定の強度を確
保すると共に、黒鉛を分解させ、冷間鍛造後に行う焼入
れ、焼戻しの際に発生する空孔を小さくし、靭性を向上
させるためである。特に冷間鍛造では、デッドメタルと
称される未変形部が生じる。この未変形部では黒鉛が分
解されておらず、冷間鍛造後の焼入れ、焼戻しで生じる
空孔が大きく、靭性が低い。そこで、冷間鍛造前に伸線
加工等で黒鉛を分解しておくことが必要であり、その
際、減面率が３０％よりも小さいと黒鉛が十分に分解さ
れないために冷間鍛造後の焼入れ・焼戻しで生じる空孔
が大きく、靭性値が向上しない。
冷却開始温度は、マルテンサイト変態歪と圧延歪とを同
時に発生させて黒鉛生成サイト数を多くするため、Ａr1
点以上でなければならない。冷却終了温度はマルテンサ
イト変態組織を得て黒鉛生成を容易にするためにＭｓ点
以下でなければならない。平均冷却速度の下限値を３０
℃／ｓとしたのは、マルテンサイト変態組織を得るため
と加工歪を残留させて黒鉛化を容易にすためであり、上
限を１００℃／ｓとしたのは、これ以上急冷してもマル
テンサイト変態が増加しないためである。焼鈍温度を６
００〜７２０℃にしたのは、この温度範囲における黒鉛
化時間がもっとも短いからである。黒鉛化した後に伸線
加工等を行うのは、棒鋼の真円度並びに所定の強度を確
保すると共に、黒鉛を分解させ、冷間鍛造後に行う焼入
れ、焼戻しの際に発生する空孔を小さくし、靭性を向上
させるためである。特に冷間鍛造では、デッドメタルと
称される未変形部が生じる。この未変形部では黒鉛が分
解されておらず、冷間鍛造後の焼入れ、焼戻しで生じる
空孔が大きく、靭性が低い。そこで、冷間鍛造前に伸線
加工等で黒鉛を分解しておくことが必要であり、その
際、減面率が３０％よりも小さいと黒鉛が十分に分解さ
れないために冷間鍛造後の焼入れ・焼戻しで生じる空孔
が大きく、靭性値が向上しない。
【００３２】このようにして得られた黒鉛鋼の棒鋼は、
冷間鍛造等で図２に示す保持器形状に成形された後、熱
処理としてのオーステンパ処理を施し、さらに必要に応
じて外径面４ａおよび内径面４ｂに精度確保のための加
工（研削加工等）を施して仕上げられる。オーステンパ
処理の条件としては、例えば、加熱炉において８８０℃
×１．５時間加熱した後、塩浴炉において３０５℃×２
時間保持することが考えられる。この処理条件によれ
ば、処理後の組織は下部ベイナイトになる。
冷間鍛造等で図２に示す保持器形状に成形された後、熱
処理としてのオーステンパ処理を施し、さらに必要に応
じて外径面４ａおよび内径面４ｂに精度確保のための加
工（研削加工等）を施して仕上げられる。オーステンパ
処理の条件としては、例えば、加熱炉において８８０℃
×１．５時間加熱した後、塩浴炉において３０５℃×２
時間保持することが考えられる。この処理条件によれ
ば、処理後の組織は下部ベイナイトになる。
【００３３】このように保持器４の素材として黒鉛鋼を
使用すれば、その優れた延性により冷間、温間を問わず
鍛造時の加工性を高めることができる。また、熱処理と
して、従来の浸炭処理に代えてオーステンパ処理を採用
することにより、熱処理変形が従来より少なくなるの
で、熱処理後の精度確保のための加工（研削加工等）を
簡略化し又は省略することができる。例えばポケット４
ｃの軸方向両側ポケット面４c1の熱処理後の研削加工を
省略することができ、その場合でも熱処理変形が少ない
ので、従来に比べて不良率は小さい。また、外径面４ａ
および内径面４ｂの熱処理後の研削加工を、外側部材１
および内側部材２と接触する領域に限定して行ったり、
場合によっては省略することもできる。さらに、オース
テンパ処理により、黒鉛鋼の組織がベイナイトになるの
で、靭性に優れた材料となり、良好な耐久性が得られ
る。オーステンパ処理後の芯部の硬さは、５０ＨＲＣ以
上で６０ＨＲＣ以下程度が望ましく、これにより耐摩耗
性と靭性が良好に確保される。
使用すれば、その優れた延性により冷間、温間を問わず
鍛造時の加工性を高めることができる。また、熱処理と
して、従来の浸炭処理に代えてオーステンパ処理を採用
することにより、熱処理変形が従来より少なくなるの
で、熱処理後の精度確保のための加工（研削加工等）を
簡略化し又は省略することができる。例えばポケット４
ｃの軸方向両側ポケット面４c1の熱処理後の研削加工を
省略することができ、その場合でも熱処理変形が少ない
ので、従来に比べて不良率は小さい。また、外径面４ａ
および内径面４ｂの熱処理後の研削加工を、外側部材１
および内側部材２と接触する領域に限定して行ったり、
場合によっては省略することもできる。さらに、オース
テンパ処理により、黒鉛鋼の組織がベイナイトになるの
で、靭性に優れた材料となり、良好な耐久性が得られ
る。オーステンパ処理後の芯部の硬さは、５０ＨＲＣ以
上で６０ＨＲＣ以下程度が望ましく、これにより耐摩耗
性と靭性が良好に確保される。
【００３４】表層には、窒化層を形成したり、あるいは
ＦｅＳ被膜（硫化物）を形成するのが望ましい。窒化層
の形成は耐摩耗性の向上に、ＦｅＳ被膜の形成は潤滑性
の向上にそれぞれ役立つ。また、窒化層を形成した上で
その上にＦｅＳ被膜を形成してもよい。窒化層を形成し
た場合、表面硬さの増大により表面のなじみ性が窒化前
に比べて低下し、潤滑性を害するが、ＦｅＳ被膜等の硫
化物を窒化層の上に生成すれば、潤滑性を回復すること
ができる。
ＦｅＳ被膜（硫化物）を形成するのが望ましい。窒化層
の形成は耐摩耗性の向上に、ＦｅＳ被膜の形成は潤滑性
の向上にそれぞれ役立つ。また、窒化層を形成した上で
その上にＦｅＳ被膜を形成してもよい。窒化層を形成し
た場合、表面硬さの増大により表面のなじみ性が窒化前
に比べて低下し、潤滑性を害するが、ＦｅＳ被膜等の硫
化物を窒化層の上に生成すれば、潤滑性を回復すること
ができる。
【００３５】黒鉛鋼中の炭素量が少ない場合（０．４５
％に近い場合）は、オーステンパ処理温度も低くせざる
を得ず、そのため、熱処理後の表面硬さにばらつきを生
じるおそれがある。これを解決するには、黒鉛鋼に浸炭
処理（微浸炭）を施し、表層に浸炭層を形成してから上
記オーステンパ処理を施すのがよい。浸炭処理によって
表層の炭素濃度が増加するため、オーステンパ処理の際
の熱浴温度を高めることができ、これにより表面硬さの
均一化が可能となる。
％に近い場合）は、オーステンパ処理温度も低くせざる
を得ず、そのため、熱処理後の表面硬さにばらつきを生
じるおそれがある。これを解決するには、黒鉛鋼に浸炭
処理（微浸炭）を施し、表層に浸炭層を形成してから上
記オーステンパ処理を施すのがよい。浸炭処理によって
表層の炭素濃度が増加するため、オーステンパ処理の際
の熱浴温度を高めることができ、これにより表面硬さの
均一化が可能となる。
【００３６】以上の説明では保持器４を例示したが、内
側部材２も上記と同様の手順で製作することができる。
すなわち黒鉛鋼で内側部材２を鍛造成形した後、オース
テンパ処理を施してベイナイト組織を生成するのであ
る。この場合、保持器４と同様に、オーステンパ処理前
の加工（浸炭処理等）やオーステンパ処理後の加工（研
削加工、窒化層や硫化物の生成等）を必要に応じて行う
ことができる。
側部材２も上記と同様の手順で製作することができる。
すなわち黒鉛鋼で内側部材２を鍛造成形した後、オース
テンパ処理を施してベイナイト組織を生成するのであ
る。この場合、保持器４と同様に、オーステンパ処理前
の加工（浸炭処理等）やオーステンパ処理後の加工（研
削加工、窒化層や硫化物の生成等）を必要に応じて行う
ことができる。
【００３７】なお、本発明は、上述したダブルオフセッ
ト型等速自在継手に限らず、例えばツェッパー型等速自
在継手（ボールフィックスドジョイント）やトリポード
型等速自在継手など、等速自在継手一般に広く適用可能
である。以下、上記に例示の等速自在継手の概略構造を
説明する。
ト型等速自在継手に限らず、例えばツェッパー型等速自
在継手（ボールフィックスドジョイント）やトリポード
型等速自在継手など、等速自在継手一般に広く適用可能
である。以下、上記に例示の等速自在継手の概略構造を
説明する。
【００３８】図３（ａ）（ｂ）はツェッパー型等速自在
継手を示す。この等速自在継手は、球面状の内径面１ａ
に複数（通常は６本）の曲線状の案内溝１ｂを軸方向に
形成した外側部材１と、球面状の外径面２ａに複数（通
常は６本）の曲線状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内
側部材２と、外側部材１の案内溝１ｂと内側部材２の案
内溝２ｂとが協働して形成されるボールトラックに配さ
れた複数（通常は６個）のトルク伝達ボール３と、トル
ク伝達ボール３を保持する保持器４とで構成される。
継手を示す。この等速自在継手は、球面状の内径面１ａ
に複数（通常は６本）の曲線状の案内溝１ｂを軸方向に
形成した外側部材１と、球面状の外径面２ａに複数（通
常は６本）の曲線状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内
側部材２と、外側部材１の案内溝１ｂと内側部材２の案
内溝２ｂとが協働して形成されるボールトラックに配さ
れた複数（通常は６個）のトルク伝達ボール３と、トル
ク伝達ボール３を保持する保持器４とで構成される。
【００３９】外側部材１の案内溝１ｂの中心Ａと内側部
材２の案内溝２ｂの中心Ｂとは、トルク伝達ボール３の
中心を含む継手中心面に対して軸方向に等距離だけ反対
側にオフセットされ、そのため、ボールトラックは開口
側が広く、凹部側に向かって漸次縮小した形状（くさび
状）になっている。保持器４の案内面となる外側部材１
の内径面１ａおよび内側部材２の外径面２ａの球面中心
は何れも継手中心面Ｏと一致する。外側部材１と内側部
材２とが角度θだけ角度変位すると、保持器４に案内さ
れたトルク伝達ボール３は常にどの作動角θにおいて
も、角度θの二等分面（θ／２）内に維持され、継手の
等速性が確保される。
材２の案内溝２ｂの中心Ｂとは、トルク伝達ボール３の
中心を含む継手中心面に対して軸方向に等距離だけ反対
側にオフセットされ、そのため、ボールトラックは開口
側が広く、凹部側に向かって漸次縮小した形状（くさび
状）になっている。保持器４の案内面となる外側部材１
の内径面１ａおよび内側部材２の外径面２ａの球面中心
は何れも継手中心面Ｏと一致する。外側部材１と内側部
材２とが角度θだけ角度変位すると、保持器４に案内さ
れたトルク伝達ボール３は常にどの作動角θにおいて
も、角度θの二等分面（θ／２）内に維持され、継手の
等速性が確保される。
【００４０】この等速自在継手においても、内側部材２
や保持器４をオーステンパ処理した黒鉛鋼で形成するこ
とができる。オーステンパ処理前の加工（浸炭処理等）
やオーステンパ処理後の加工（研削加工、窒化層や硫化
物の生成等）も必要に応じて行うことができる。
や保持器４をオーステンパ処理した黒鉛鋼で形成するこ
とができる。オーステンパ処理前の加工（浸炭処理等）
やオーステンパ処理後の加工（研削加工、窒化層や硫化
物の生成等）も必要に応じて行うことができる。
【００４１】図４および図５はトリポード型等速自在継
手を示す。この等速自在継手は、内周部に３本のトラッ
ク溝６が形成され、各トラック溝６の両側にそれぞれ軸
方向のローラ案内面６ａを有する外側部材１と、半径方
向に突出する３本の脚軸７ａを有するトリポード部材７
と、トリポード部材７の３本の脚軸７ａに複数の転動
体、例えばニードルローラ８を介して回転可能に装着さ
れたローラ９とで構成される。各ローラ９は、トラック
溝６の両側のローラ案内面６ａにそれぞれ適合収容され
る。各ローラ９が脚軸７ａの軸心回りに回転しながらロ
ーラ案内面６ａ上を転動することにより、外側部材１と
トリポード部材７との間の相対的な軸方向変位や角度変
位が円滑に案内されると同時に、外側部材１とトリポー
ド部材７とが所定の作動角をとりつつ回転トルクを伝達
する際の、回転方向位相の変化に伴う、各脚軸７ａのロ
ーラ案内面６ａに対する軸方向変位が円滑に案内され
る。
手を示す。この等速自在継手は、内周部に３本のトラッ
ク溝６が形成され、各トラック溝６の両側にそれぞれ軸
方向のローラ案内面６ａを有する外側部材１と、半径方
向に突出する３本の脚軸７ａを有するトリポード部材７
と、トリポード部材７の３本の脚軸７ａに複数の転動
体、例えばニードルローラ８を介して回転可能に装着さ
れたローラ９とで構成される。各ローラ９は、トラック
溝６の両側のローラ案内面６ａにそれぞれ適合収容され
る。各ローラ９が脚軸７ａの軸心回りに回転しながらロ
ーラ案内面６ａ上を転動することにより、外側部材１と
トリポード部材７との間の相対的な軸方向変位や角度変
位が円滑に案内されると同時に、外側部材１とトリポー
ド部材７とが所定の作動角をとりつつ回転トルクを伝達
する際の、回転方向位相の変化に伴う、各脚軸７ａのロ
ーラ案内面６ａに対する軸方向変位が円滑に案内され
る。
【００４２】この等速自在継手においても、トリポード
部材７をオーステンパ処理した黒鉛鋼で形成することが
できる。上記と同様にオーステンパ処理前の加工（浸炭
処理等）やオーステンパ処理後の加工（研削加工、窒化
層や硫化物の生成等）も必要に応じて行うことができ
る。
部材７をオーステンパ処理した黒鉛鋼で形成することが
できる。上記と同様にオーステンパ処理前の加工（浸炭
処理等）やオーステンパ処理後の加工（研削加工、窒化
層や硫化物の生成等）も必要に応じて行うことができ
る。
【００４３】なお、トリポード型等速自在継手には、誘
起スラストの低減を図るべく、ローラ９を、内側ローラ
と外側ローラの２種のローラで構成して、外側ローラと
脚軸７ａとの間の傾斜を許容する傾斜機構を設けたもの
もあるが、この種の等速自在継手にも本発明を適用する
ことができる。
起スラストの低減を図るべく、ローラ９を、内側ローラ
と外側ローラの２種のローラで構成して、外側ローラと
脚軸７ａとの間の傾斜を許容する傾斜機構を設けたもの
もあるが、この種の等速自在継手にも本発明を適用する
ことができる。
【００４４】図７は、自動車のステアリングなど、主と
して回転バックラッシュを嫌う用途に好適な固定式の等
速自在継手であり、この種の等速自在継手にも本発明を
適用することができる。
して回転バックラッシュを嫌う用途に好適な固定式の等
速自在継手であり、この種の等速自在継手にも本発明を
適用することができる。
【００４５】この等速自在継手は、球面状の内径面１ａ
に例えば３本の曲線状の案内溝１ｂを軸方向に形成した
外側部材１と、球面状の外径面２ａに例えば３本の曲線
状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内側部材２と、外側
部材１の案内溝１ｂと内側部材２の案内溝２ｂとが協働
して形成されるボールトラックに配された例えば３個の
トルク伝達ボール３と、トルク伝達ボール３を保持する
保持器４と、内側部材２の外径面２ａと保持器４の内径
面４ａとの間に介装された弾性手段５とを備えている。
に例えば３本の曲線状の案内溝１ｂを軸方向に形成した
外側部材１と、球面状の外径面２ａに例えば３本の曲線
状の案内溝２ｂを軸方向に形成した内側部材２と、外側
部材１の案内溝１ｂと内側部材２の案内溝２ｂとが協働
して形成されるボールトラックに配された例えば３個の
トルク伝達ボール３と、トルク伝達ボール３を保持する
保持器４と、内側部材２の外径面２ａと保持器４の内径
面４ａとの間に介装された弾性手段５とを備えている。
【００４６】外側部材１は一端が開口したカップ状のも
ので、図示されていない他端に軸部が一体に形成され、
あるいは、別体の軸部が適宜の手段で接合される。案内
溝１ｂの中心Ａは内径面１ａの球面中心Ｏに対して、軸
方向に（この実施形態では継手の奥部側に）所定距離だ
けオフセットされている。内側部材２は軸部２ｃと一体
に形成されている。これは、部品点数の削減、組立工数
の削減等に配慮したものである。案内溝２ｂの中心Ｂ
は、外径面２ａの球面中心Ｏに対して、軸方向に（この
実施形態では継手の開口側に）所定距離だけオフセット
されている。案内溝２ｂのオフセット量は、外側部材１
の案内溝１ｂのオフセット量と同じであるが、オフセッ
トの方向が反対になっている（案内溝１ｂは奥部側、案
内溝２ｂは開口側）。保持器４はトルク伝達ボール３を
収容する３つの窓形のポケット４ｂを備えている。保持
器４の内径面４ａは、開口側領域が円筒面、奥部側領域
が円錐面になっている。奥部側領域は球面又は円筒面と
しても良い。保持器４の外径面４ｃは、球面（球面中心
Ｏ）である。
ので、図示されていない他端に軸部が一体に形成され、
あるいは、別体の軸部が適宜の手段で接合される。案内
溝１ｂの中心Ａは内径面１ａの球面中心Ｏに対して、軸
方向に（この実施形態では継手の奥部側に）所定距離だ
けオフセットされている。内側部材２は軸部２ｃと一体
に形成されている。これは、部品点数の削減、組立工数
の削減等に配慮したものである。案内溝２ｂの中心Ｂ
は、外径面２ａの球面中心Ｏに対して、軸方向に（この
実施形態では継手の開口側に）所定距離だけオフセット
されている。案内溝２ｂのオフセット量は、外側部材１
の案内溝１ｂのオフセット量と同じであるが、オフセッ
トの方向が反対になっている（案内溝１ｂは奥部側、案
内溝２ｂは開口側）。保持器４はトルク伝達ボール３を
収容する３つの窓形のポケット４ｂを備えている。保持
器４の内径面４ａは、開口側領域が円筒面、奥部側領域
が円錐面になっている。奥部側領域は球面又は円筒面と
しても良い。保持器４の外径面４ｃは、球面（球面中心
Ｏ）である。
【００４７】この等速自在継手においては、外側部材１
の案内溝１ｂの中心Ａと内側部材２の案内溝２ｂの中心
Ｂとが、ボール３の中心を含む継手中心面Ｏに対して軸
方向に等距離だけ反対側にオフセットされているため、
案内溝１ｂと案内溝２ｂとが協働して形成されるボール
トラックは奥部側が広く、開口側に向かって漸次縮小し
たくさび状になる（その反対に奥部側を漸次縮小させて
よい）。弾性手段５の弾性力により、内側部材２の外径
面２ａが案内溝２ｂの中心Ｂのオフセット方向（開口
側）と反対方向（奥部側）に押圧付勢されるため、トル
ク伝達ボール３はボールトラックの縮小方向に押圧さ
れ、トルク伝達ボール３と内・外側部材１、２の案内溝
１ｂ、２ｂとの間の内部隙間がなくなる。その結果、ト
ルク伝達ボール３に軸方向の一定の予圧が与えられ、回
転バックラッシュ（円周方向のガタツキ）がなくなる。
の案内溝１ｂの中心Ａと内側部材２の案内溝２ｂの中心
Ｂとが、ボール３の中心を含む継手中心面Ｏに対して軸
方向に等距離だけ反対側にオフセットされているため、
案内溝１ｂと案内溝２ｂとが協働して形成されるボール
トラックは奥部側が広く、開口側に向かって漸次縮小し
たくさび状になる（その反対に奥部側を漸次縮小させて
よい）。弾性手段５の弾性力により、内側部材２の外径
面２ａが案内溝２ｂの中心Ｂのオフセット方向（開口
側）と反対方向（奥部側）に押圧付勢されるため、トル
ク伝達ボール３はボールトラックの縮小方向に押圧さ
れ、トルク伝達ボール３と内・外側部材１、２の案内溝
１ｂ、２ｂとの間の内部隙間がなくなる。その結果、ト
ルク伝達ボール３に軸方向の一定の予圧が与えられ、回
転バックラッシュ（円周方向のガタツキ）がなくなる。
【００４８】この等速自在継手においても、外側部材１
および内側部材２をオーステンパ処理した黒鉛鋼で形成
することができる。上記と同様にオーステンパ処理前の
加工（浸炭処理等）やオーステンパ処理後の加工（研削
加工、窒化層や硫化物の生成等）も必要に応じて行うこ
とができる。
および内側部材２をオーステンパ処理した黒鉛鋼で形成
することができる。上記と同様にオーステンパ処理前の
加工（浸炭処理等）やオーステンパ処理後の加工（研削
加工、窒化層や硫化物の生成等）も必要に応じて行うこ
とができる。
【００４９】
【実施例】本発明にかかる等速自在継手に適合するグリ
ースを見出すため、ＪＩＳ規定のサバン型摩擦摩耗試験
機を使用し、種々のグリースについて摩耗量を測定する
試験を行った。
ースを見出すため、ＪＩＳ規定のサバン型摩擦摩耗試験
機を使用し、種々のグリースについて摩耗量を測定する
試験を行った。
【００５０】摩耗量は、ダブルオフセット型等速自在継
手の内輪（内側部材）のトラック面の摩耗量で評価し
た。内輪は、黒鉛鋼（Ｃ：０．５９％、Ｓｉ：０．８
％、Ｍｎ：０．３％、Ｐ：０．０２０％、Ｓ：０．０１
３％、Ｂ：０．００１５％、Ｎ：０．００３０、Ａｌ：
０．０１５％）を冷間鍛造した後、機械加工→オーステ
ンパ処理→外球面の研削という工程により製作した。表
面硬度は５５ＨＲＣとした。トラック面の摩耗量は、上
記等速自在継手を、負荷トルク２０６Ｎ・ｍ（２１ｋｇ
ｆ−ｍ）、回転数１７００ｒｐｍ、作動角θ６°で６０
０時間運転してから測定した。グリースの摩擦係数μ
は、試験機を周速１０８ｍ／ｍｉｎ、荷重１２．７Ｎ
（１．３ｋｇｆ）で１０分間運転させてから測定した。
手の内輪（内側部材）のトラック面の摩耗量で評価し
た。内輪は、黒鉛鋼（Ｃ：０．５９％、Ｓｉ：０．８
％、Ｍｎ：０．３％、Ｐ：０．０２０％、Ｓ：０．０１
３％、Ｂ：０．００１５％、Ｎ：０．００３０、Ａｌ：
０．０１５％）を冷間鍛造した後、機械加工→オーステ
ンパ処理→外球面の研削という工程により製作した。表
面硬度は５５ＨＲＣとした。トラック面の摩耗量は、上
記等速自在継手を、負荷トルク２０６Ｎ・ｍ（２１ｋｇ
ｆ−ｍ）、回転数１７００ｒｐｍ、作動角θ６°で６０
０時間運転してから測定した。グリースの摩擦係数μ
は、試験機を周速１０８ｍ／ｍｉｎ、荷重１２．７Ｎ
（１．３ｋｇｆ）で１０分間運転させてから測定した。
【００５１】試験結果を図６に示す。但し、図中の○は
摩耗量小を、△は摩耗量大を示す。
摩耗量小を、△は摩耗量大を示す。
【００５２】図６より、ウレア系の増稠剤を使用したグ
リース、特にμが０．０７０以下のグリースは摩耗量が
小さく、耐摩耗性の向上に有効であることが判明した。
リース、特にμが０．０７０以下のグリースは摩耗量が
小さく、耐摩耗性の向上に有効であることが判明した。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、保持器、内側部材、お
よびトリポード部材の熱処理として、従来の浸炭処理に
代えてオーステンパ処理を採用しているので、熱処理変
形が少なくなる。そのため、熱処理後の精度確保のため
の加工（研削加工等）を簡略化し又は省略することがで
き、不良率も従来に比べて低減する。また、焼入れ・焼
戻しの際の二重の熱処理操作が一度で済むので、熱処理
コストの低減が図れる。炭素鋼等でオーステンパ処理を
した場合、ＨＲＣ５０以上の硬さを確保しようとすれ
ば、高炭素量が必要となり、鍛造性や加工性の著しい低
下を招くが、黒鉛鋼を採用することにより優れた鍛造性
や加工性を確保することができる。以上から、加工工程
の簡略化による等速自在継手のコストダウンが達成され
る。
よびトリポード部材の熱処理として、従来の浸炭処理に
代えてオーステンパ処理を採用しているので、熱処理変
形が少なくなる。そのため、熱処理後の精度確保のため
の加工（研削加工等）を簡略化し又は省略することがで
き、不良率も従来に比べて低減する。また、焼入れ・焼
戻しの際の二重の熱処理操作が一度で済むので、熱処理
コストの低減が図れる。炭素鋼等でオーステンパ処理を
した場合、ＨＲＣ５０以上の硬さを確保しようとすれ
ば、高炭素量が必要となり、鍛造性や加工性の著しい低
下を招くが、黒鉛鋼を採用することにより優れた鍛造性
や加工性を確保することができる。以上から、加工工程
の簡略化による等速自在継手のコストダウンが達成され
る。
【図１】ダブルオフセット型等速自在継手の軸方向の断
面図である。
面図である。
【図２】上記等速自在継手の保持器の断面図である。
【図３】ツェッパー型等速自在継手の断面図で、（ａ）
図は（ｂ）図中のＡ−Ａ断面、（ｂ）図は半径方向の断
面を示す。
図は（ｂ）図中のＡ−Ａ断面、（ｂ）図は半径方向の断
面を示す。
【図４】トリポード型等速自在継手の軸方向の断面図で
ある。
ある。
【図５】上記等速自在継手の半径方向の断面図である。
【図６】試験結果を示す図である。
【図７】図（ａ）は、ステアリング用の等速自在継手の
横断面図、図（ｂ）は図（ａ）におけるＢ−Ｂ縦断面図
である。
横断面図、図（ｂ）は図（ａ）におけるＢ−Ｂ縦断面図
である。
１ 外側部材 １ｂ 案内溝 ２ 内側部材 ２ｂ 案内溝 ３ トルク伝達ボール ４ 保持器 ６ トラック溝 ６ａ ローラ案内面 ７ トリポード部材 ７ａ 脚軸 ９ ローラ
Claims (12)
- 【請求項１】 内周部に複数の案内溝を有する外側部材
と、外周部に複数の案内溝を有する内側部材と、外側部
材の案内溝と内側部材の案内溝とで形成される複数のボ
ールトラックにそれぞれ配されたトルク伝達ボールと、
トルク伝達ボールを保持する保持器とを備えた等速自在
継手において、 保持器が、オーステンパ処理を施した黒鉛鋼で形成され
ていることを特徴とする等速自在継手。 - 【請求項２】 内周部に複数の案内溝を有する外側部材
と、外周部に複数の案内溝を有する内側部材と、外側部
材の案内溝と内側部材の案内溝とで形成される複数のボ
ールトラックにそれぞれ配されたトルク伝達ボールと、
トルク伝達ボールを保持する保持器とを備えた等速自在
継手において、 内側部材が、オーステンパ処理を施した黒鉛鋼で形成さ
れていることを特徴とする等速自在継手。 - 【請求項３】 内周部に３本のトラック溝が形成され、
各トラック溝の両側にそれぞれ軸方向のローラ案内面を
有する外側部材と、半径方向に突出する３本の脚軸を有
するトリポード部材と、トリポード部材の３本の脚軸に
複数の転動体を介して回転可能に装着されたローラとを
備え、ローラをトラック溝の両側のローラ案内面で外側
部材の軸方向に案内する等速自在継手において、 トリポード部材が、オーステンパ処理を施した黒鉛鋼で
形成されていることを特徴とする等速自在継手。 - 【請求項４】 球面状の内周面に曲線状の案内溝を軸方
向に形成した外側部材と、球面状の外径面に曲線状の案
内溝を軸方向に形成した内側部材と、外側部材の案内溝
と内側部材の案内溝とが協働して形成されるボールトラ
ックに配されたトルク伝達ボールと、トルク伝達ボール
を保持する保持器とを備え、外側部材の案内溝の中心と
内側部材の案内溝の中心とが、トルク伝達ボールの中心
を含む継手中心面に対して軸方向に等距離だけ反対側に
オフセットされ、ボールトラックがこの継手の開口側又
は奥部側に向かって漸次縮小し、トルク伝達ボールをボ
ールトラックの縮小側に弾性的に押圧した等速自在継手
において、 外側部材が、オーステンパ処理を施した黒鉛鋼で形成さ
れていることを特徴とする等速自在継手。 - 【請求項５】 上記黒鉛鋼が重量％で、Ｃ：０．４５〜
０．７５％、Ｓｉ：０．４〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜
１．０％、Ｓ：０．０２５％以下、Ｐ：０．０２％以
下、Ａｌ：０．０１〜０．１％、Ｂ：０．００１〜０．
００４％、Ｎ：０．００２〜０．００８％を基本成分と
し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなることを特
徴とする請求項１乃至４何れか記載の等速自在継手。 - 【請求項６】 上記黒鉛鋼に、Ｎｉ：０．３〜１．０重
量％およびＭｏ：０．２重量％以下の何れか一方または
双方を添加したことを特徴とする請求項５記載の等速自
在継手。 - 【請求項７】 上記黒鉛鋼の黒鉛粒径を１５μｍ以下に
した請求項１乃至４何れか記載の等速自在継手。 - 【請求項８】 芯部の硬さを５０〜６０ＨＲＣにした請
求項１乃至４何れか記載の等速自在継手。 - 【請求項９】 オーステンパ処理前の表層に浸炭層を生
成した請求項５記載の等速自在継手。 - 【請求項１０】 オーステンパ処理後の表層に窒化層を
生成した請求項５記載の等速自在継手。 - 【請求項１１】 オーステンパ処理後の表層に硫化物を
生成した請求項５記載の等速自在継手。 - 【請求項１２】 摩擦係数μが０．０７以下のグリース
を使用した請求項５記載の等速自在継手。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11024014A JP2000220654A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 等速自在継手 |
| US09/468,328 US6390924B1 (en) | 1999-01-12 | 1999-12-21 | Power transmission shaft and constant velocity joint |
| FR0000216A FR2788821B1 (fr) | 1999-01-12 | 2000-01-10 | Arbre de transmission de puissance et joint homocinetique |
| FR0008723A FR2796685B1 (fr) | 1999-01-12 | 2000-07-05 | Joint homocinetique pour arbre de transmission de puissance |
| FR0103585A FR2808311B1 (fr) | 1999-01-12 | 2001-03-16 | Joint homocinetique pour arbre de transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11024014A JP2000220654A (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 等速自在継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000220654A true JP2000220654A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=12126706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11024014A Pending JP2000220654A (ja) | 1999-01-12 | 1999-02-01 | 等速自在継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000220654A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1174645A2 (en) | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control of infinitely variable transmission |
| JP2007100801A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Ntn Corp | 等速自在継手用ケージおよび等速自在継手 |
| JP2008512614A (ja) * | 2004-09-10 | 2008-04-24 | ジーケイエヌ ドライヴライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ジョイント用焼入れ保持器 |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP11024014A patent/JP2000220654A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1174645A2 (en) | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control of infinitely variable transmission |
| JP2008512614A (ja) * | 2004-09-10 | 2008-04-24 | ジーケイエヌ ドライヴライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ジョイント用焼入れ保持器 |
| JP4708430B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2011-06-22 | ジーケイエヌ ドライヴライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 等速ボールジョイント構造に用いられる保持器およびその製造方法、ならびにその保持器を用いてなるジョイント、ならびにそのジョイントを用いてなる車両 |
| JP2007100801A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Ntn Corp | 等速自在継手用ケージおよび等速自在継手 |
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