(57)【要約】【課題】  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。【解決手段】  軸方向に延びる複数のトラック溝が内球面に形成された外輪１０と、その外輪１０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球面に形成された内輪２０と、外輪１０のトラック溝と内輪２０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３０と、外輪１０の内球面と内輪２０の外球面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、外輪１０のトラック溝あるいは内輪２０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た固定式等速自在継手であって、任意に選択された外輪１０および内輪２０に対してその外輪１０および内輪２０の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボール３０およびケージ４０を選択するマッチングで外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる構成要素を組み付ける。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる複数のトラック溝が内球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球面に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前記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、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球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、前記外側継手部材のトラック溝あるいは前記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た固定式等速自在継手であって、
前記外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を、任意に選択された前記外側継手部材および内側継手部材に対してその外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボールおよびケージを選択するマッチングで組み付けたことを特徴とする固定式等速自在継手。
【請求項２】
前記外側継手部材のトラック溝および前記内側継手部材のトラック溝の横断面形状を、前記ボールとアンギュラ接触するゴシックアーチ形状とし、その接触角を３５°〜４５°とした請求項１に記載の固定式等速自在継手。
【請求項３】
前記外側継手部材のトラック溝の開口端あるいは前記内側継手部材のトラック溝の開口端の少なくとも一方において、少なくともボール接触点対応部位に切欠アール部を設けた請求項１又は２に記載の固定式等速自在継手。
【請求項４】
前記外側継手部材のトラック溝と前記切欠アール部とを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固定式等速自在継手。
【請求項５】
前記外側継手部材の開口縁全周に沿って形成された入口チャンファと、内球面と前記トラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファと、前記トラック溝と入口チャンファとの境界部に沿って形成されたトラック入口チャンファとを冷間鍛造仕上げにより形成すると共に、前記外側継手部材の開口端外周面に形成されたブーツ取り付け用凹溝を除く部位を冷間鍛造仕上げにより形成した請求項１〜４のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項６】
前記外側継手部材のトラック溝と前記トラック入口チャンファとを同時冷間鍛造仕上げにより形成した請求項１〜５のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項７】
前記外側継手部材の内球面とトラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ、および前記内側継手部材の外球面とトラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファをＲ形状とした請求項１〜６のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項８】
前記外側継手部材のトラック溝と前記トラックチャンファ、および前記内側継手部材のトラック溝と前記トラック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１〜７のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項９】
前記外側継手部材の内球面で周方向に隣接するトラック溝間に軸方向に延びるスリット溝を形成し、その周方向に隣接するトラック溝間における内球面の最大幅寸法に対して、前記スリット溝の幅寸法を５％〜３０％とした請求項１〜８のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１０】
前記外側継手部材のトラック溝とこれに協働する前記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オフセット角を１１．０°〜１５．０°とした請求項１〜９のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１１】
前記内側継手部材の外球面の継手開口側に位置する球面角を１２．５°以上とした請求項１〜１０のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１２】
前記内側継手部材の継手開口側端面と、内側継手部材に形成された軸孔のスプライン端部との間に軸方向の段差部を設け、前記内側継手部材の継手開口側端面よりも奥側に位置する凹端面を形成した請求項１〜１１のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１３】
前記凹端面は、トラック溝の底部と対応する部位に形成されている請求項１２に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１４】
前記内側継手部材の外球面の継手奥側端部に、その外球面よりも後退したテーパ状の逃がし部が形成され、前記外球面と滑らかに連続してつながる様に小さい曲率で繋がっている請求項１〜１３のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１５】
前記外側継手部材のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも大きい半径を描く位置となるように径方向にずらした請求項１〜１４のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１６】
前記内側継手部材のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも小さい半径を描く位置となるように径方向にずらした請求項１〜１５のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手と、前記外側継手部材から軸方向に延びるステム部に連結されたハブ輪を有する車輪用軸受とを備え、前記ハブ輪の内径あるいは前記外側継手部材のステム部の外径のいずれか一方に軸方向に延びる凸部を円周方向の複数箇所に形成し、その一方を他方に圧入することにより、その他方に前記凸部と密着嵌合する凹部を形成する凹凸嵌合構造でもって、ハブ輪と外側継手部材を一体的に結合させた駆動車輪用軸受ユニット。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の固定式等速自在継手と、前記外側継手部材から軸方向に延びるステム部に連結されたハブ輪を有する車輪用軸受とを備え、前記ハブ輪の内径あるいは前記外側継手部材のステム部の外径のいずれか一方に軸方向に延びる凸部を円周方向の複数箇所に形成し、その一方を他方に圧入することにより、その他方に前記凸部と密着嵌合する凹部を形成する凹凸嵌合構造でもって、ハブ輪と外側継手部材を軸方向の引き抜き力付与による分離が可能なように結合させた駆動車輪用軸受ユニット。
【請求項１９】
一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる複数のトラック溝が内球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球面に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前記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、前記外側継手部材の内球面と前記内側継手部材の外球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、前記外側継手部材のトラック溝あるいは前記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た固定式等速自在継手の製造方法であって、
前記ボールの外径に合致したポケット幅を有するケージをボール外径別にランク分けし、任意に選択された外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤを測定し、それら外側継手部材および内側継手部材に対してその外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤ測定値に適合したランクのボールおよびケージを選択するマッチングで外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を組み合わせることを特徴とする固定式等速自在継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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及びその製造方法並びにこの固定式等速自在継手を用いた駆動車輪用軸受ユニットに関する。
【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いる。
【０００３】
前述の駆動軸には、トランスミッションから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から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）が広く知られている。
【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内球面に形成された外側継手部材である外輪と、その外輪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外球面に形成された内側継手部材である内輪と、外輪のトラック溝と内輪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、外輪の内球面と内輪の外球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。複数のボールは、ケージに形成されたポケットに収容されて円周方向等間隔に配置されている。
【０００５】
この固定式等速自在継手における外輪および内輪は、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輪あるいは内輪の概略形状に形成し、この素材の外球面、内球面および端面を旋削する。その後、熱処理を行い、外球面、内球面とトラック溝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。
【０００６】
このようにして製作された外輪および内輪については、その内輪にボールやケージを含めた内部部品を外輪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いる。
【０００７】
つまり、図２８に示すように多数個の外輪２１０および内輪２２０をＰＣＤ別にランク分けすると共に、ボール２３０に合致したポケット幅を有するケージ２４０をそのポケット幅別にランク分けする。
【０００８】
このように複数にランク分けされた外輪２１０、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０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２１０、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０からなる構成要素の組み合わせを考慮し、マッチング表に基づいてそれら外輪２１０、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【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輪２１０や内輪２２０は、鍛造、旋削および熱処理を経て、最終的にトラック溝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、トラック溝の仕上げ加工を行っていると、トラック溝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、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０からなる内部部品を外輪２１０に組み込むに際しては、ランク分けされた多数個の外輪２１０、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０の中から、ＰＣＤすきま等が規定値の範囲内に収まるように、マッチング表に基づいてそれら外輪２１０、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０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、作業性が悪いという問題もあった。
【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、外輪あるいは内輪の製作を簡素化し、低コストな固定式等速自在継手及びその製造方法並びにこの固定式等速自在継手を用いた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、本発明に係る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内球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球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、外側継手部材の内球面と内側継手部材の外球面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、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、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、任意に選択された外側継手部材および内側継手部材に対してその外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボールおよびケージを選択するマッチングで組み付けたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る固定式等速自在継手の製造方法は、一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる複数のトラック溝が内球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球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、外側継手部材の内球面と内側継手部材の外球面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、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、ボールの外径に合致したポケット幅を有するケージをボール外径別にランク分けし、任意に選択された外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤを測定し、それら外側継手部材および内側継手部材に対してその外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤ測定値に適合したランクのボールおよびケージを選択するマッチングで外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を組み合わせることを特徴とする。なお、外側継手部材のＰＣＤとは、外側継手部材のトラック溝に接触した状態でのボールのピッチ円径を意味し、内側継手部材のＰＣＤとは、内側継手部材のトラック溝に接触した状態でのボールのピッチ円径を意味する。
【００１４】
本発明では、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いずれか一方を冷間鍛造仕上げにより形成したことにより、トラック溝の形成が冷間鍛造仕上げのみとなるので、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工などの多くの機械加工を省略することができ、歩留まりが向上し、等速自在継手の低コスト化を図ることができる。
【００１５】
このように、任意に選択された外側継手部材および内側継手部材に対してその外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボールおよびケージを選択する簡易なマッチング、つまり、ボールの外径に合致したポケット幅を有するケージをボール外径別にランク分けし、任意に選択された外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤを測定し、それら外側継手部材および内側継手部材に対してその外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤ測定値に適合したランクのボールおよびケージを選択するマッチングで外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素をで組み付けることにより、外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージの全ての構成要素についてランク分けし、それら外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を選択して組み合わせる従来のようなマッチングを行わないことから、各構成要素の組み付けを迅速かつ容易に行え、歩留まりおよび作業性の向上が図れる。
【００１６】
本発明における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を、ボールとアンギュラ接触するゴシックアーチ形状とし、その接触角を３５°〜４５°とすることが望ましい。
【００１７】
このように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を、ボールとアンギュラ接触するゴシックアーチ形状とし、その接触角を３５°〜４０°とすれば、トラック溝に対するボールの接触状態を安定化させることが可能となる。ここで、前述の接触角が３５°よりも小さいと、トラック面圧が増大し耐久性の低下が懸念される。また、接触角が４５°よりも大きいと、高作動角におけるトラック肩部までのボールの乗り上げ余裕が小さくなり、高トルク負荷時のボールによる接触楕円の乗り上げが生じ、トラック肩部の欠け等が懸念される。
【００１８】
本発明における外側継手部材のトラック溝の開口端あるいは内側継手部材のトラック溝の開口端の少なくとも一方において、少なくともボール接触点対応部位に切欠アール部を設けることが望ましい。
【００１９】
このように外側継手部材のトラック溝の開口端あるいは内側継手部材のトラック溝の開口端の少なくとも一方において、少なくともボール接触点対応部位に切欠アール部を設ければ、等速自在継手の高角作動時、特に使用時において想定されている角度をなんらかの理由で超えて、ボールが外側継手部材あるいは内側継手部材のトラック溝の軸方向端部に位置したとしても、切欠アール部によって、ボールがこの軸方向端部に食い込むことを防止できる。
【００２０】
本発明における外側継手部材のトラック溝と切欠アール部、および内側継手部材のトラック溝と切欠アール部を同時冷間鍛造仕上げにより形成することが望ましい。
【００２１】
このように外側継手部材のトラック溝と切欠アール部、および内側継手部材のトラック溝と切欠アール部を同時冷間鍛造仕上げにより形成すれば、トラック溝の形成後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行う必要がなく、トラック溝と切欠アール部の形成が同時冷間鍛造仕上げのみとなるので、切欠アール部形成の簡略化が実現でき、等速自在継手の低コスト化を図ることができる。
【００２２】
本発明における外側継手部材の開口縁全周に沿って形成された入口チャンファと、内球面とトラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファと、トラック溝と入口チャンファとの境界部に沿って形成されたトラック入口チャンファとを冷間鍛造仕上げにより形成すると共に、外側継手部材の開口端外周面に形成されたブーツ用凹溝を除く部位を冷間鍛造仕上げにより形成することが望ましい。
【００２３】
このように外側継手部材の入口チャンファ、トラックチャンファおよびトラック入口チャンファを冷間鍛造仕上げにより形成すれば、入口チャンファ、トラックチャンファおよびトラック入口チャンファの形成が冷間鍛造のみとなるので、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工などの多くの機械加工を省略することができ、歩留まりがより一層向上し、更なる等速自在継手の低コスト化を図ることができる。また、外側継手部材のブーツ用凹溝を除く外周面を冷間鍛造仕上げにより形成すれば、その外周面の硬度を高め、ねじり強度を高くすることができる上、加工工数を低減して等速自在継手の低コスト化が図れる。
【００２４】
本発明における外側継手部材のトラック溝とトラック入口チャンファとを同時冷間鍛造仕上げにより形成することが望ましい。
【００２５】
このように外側継手部材のトラック溝とトラック入口チャンファを同時冷間鍛造仕上げにより形成すれば、トラック溝の形成後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行う必要がなく、トラック溝とトラック入口チャンファの形成が同時冷間鍛造仕上げのみとなるので、トラック入口チャンファ形成の簡略化が実現でき、等速自在継手の低コスト化を図ることができる。
【００２６】
本発明における外側継手部材の内球面とトラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ、および内側継手部材の外球面とトラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファをＲ形状とすることが望ましい。
【００２７】
このように外側継手部材の内球面とトラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ、および内側継手部材の外球面とトラック溝との境界部に沿って形成されたトラックチャンファをＲ形状とすれば、その部分での応力集中を回避することができる。なお、このＲ形状のトラックチャンファは、冷間鍛造仕上げにより形成する以外に、冷間鍛造後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行うことにより形成してもよい。
【００２８】
本発明における外側継手部材のトラック溝とトラックチャンファ、および内側継手部材のトラック溝とトラックチャンファを同時冷間鍛造仕上げにより形成することが望ましい。
【００２９】
このように外側継手部材のトラック溝とトラックチャンファ、および内側継手部材のトラック溝とトラックチャンファを同時冷間鍛造仕上げにより形成すれば、トラック溝の形成後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行う必要がなく、トラック溝とトラックチャンファの形成が同時冷間鍛造仕上げのみとなるので、トラックチャンファ形成の簡略化が実現でき、等速自在継手の低コスト化を図ることができる。
【００３０】
本発明における外側継手部材の内球面で周方向に隣接するトラック溝間に軸方向に延びるスリット溝を形成し、その周方向に隣接するトラック溝間における内球面の最大幅寸法に対して、スリット溝の幅寸法を５％〜３０％とすることが望ましい。
【００３１】
このように外側継手部材の内球面で周方向に隣接するトラック溝間に軸方向に延びるスリット溝を形成すれば、冷間鍛造の際、冷間鍛造用の成形型の隙間に、外側継手部材の素材の余肉が入り込まず、内球面について所望の形状精度を得ることができる。特に、スリット溝の幅寸法を５％〜３０％とすれば、冷間鍛造時に外側継手部材を成形型から離型させることが容易となり、かつ、外側継手部材の内球面の必要面積が確保できて、必要な強度、耐久性を確保することができる。なお、スリット溝の幅寸法が５％よりも小さいと、冷間鍛造時に外側継手部材を成形型から離型させることが困難となり、かつ、スリット溝の幅寸法が３０％よりも大きいと、外側継手部材の内球面の必要面積が確保することが困難となって強度、耐久性の低下を招くことになる。
【００３２】
本発明における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オフセット角を１１．０°〜１５．０°とすることが望ましい。ここでオフセット角とは、ボール中心に対して外側継手部材のトラック溝の曲率中心と内側継手部材のトラック溝の曲率中心とがなす角度を意味する。
【００３３】
このようにボールトラックのオフセット角を１１．０°〜１５．０°とすれば、等速自在継手の作動性、耐久性、および準静捩り強度を同時に満足できる。ここで、オフセット角が１１．０°より小さいと、十字作動性、耐久性、および準静捩り強度の全ての面で問題があり、オフセット角が１５．０°よりも大きいと耐久性および強度面で劣る。
【００３４】
本発明における内側継手部材の外球面の継手開口側に位置する球面角を１２．５°以上とすることが望ましい。ここで、「継手開口側」とは、外側継手部材の開口側を意味する。さらに、「球面角」とは、内側継手部材の外球面の曲率中心（継手中心）に対してその外球面の継手開口側端部がなす軸方向角度を意味する。
【００３５】
このように内側継手部材の外球面の継手開口側に位置する球面角を１２．５°以上とすれば、高作動角、高トルク負荷時において、内側継手部材の外球面からケージの内球面へ大きな球面力が作用しても、内側継手部材の外球面の継手開口側端部がケージの内球面に接触する面積を前述の球面力に耐え得る十分な面積として確保することができる。この接触面積の確保により、ケージに過大な負荷が加わることを回避することができ、円滑な回転を確保することができる。
【００３６】
本発明における内側継手部材の継手開口側端面と、内側継手部材に形成された軸孔のスプライン端部との間に軸方向の段差部を設け、内側継手部材の継手開口側端面よりも奥側に位置する凹端面を形成することが望ましい。ここで、「内側継手部材の継手開口側端面」とは、内側継手部材において、外側継手部材の開口側、つまり、内側継手部材の軸孔に圧入される軸部材の挿入側に位置する端面を意味する。また、「軸孔のスプライン端部」とは、軸孔のスプラインにおいて、外側継手部材の開口側、つまり、内側継手部材の軸孔に圧入される軸部材の挿入側に位置する端部を意味する。さらに、「軸方向の段差部」とは、内側継手部材の継手開口側端面を軸方向に凹ませることにより形成された段差を意味する。
【００３７】
等速自在継手の軽量、コンパクト化を図る上で内側継手部材の肉厚が薄くなっても、内側継手部材の継手開口側端面と軸孔のスプライン端部との間に軸方向の段差部を設け、その継手開口側端面よりも奥側に位置する凹端面を形成したことにより、その凹端面、つまり、トラック溝の底部での肉厚（図１５の本発明品のＮ部参照：径方向寸法Ｌ2）を従来品（図１５の従来品のＭ部参照：径方向寸法Ｌ1）よりも大きくすることができるので、高作動角、高トルク負荷時でも、内側継手部材の十分な強度を確保することができる。
【００３８】
なお、凹端面は、トラック溝の底部と対応する部位に形成されていることが望ましい。このように凹端面をトラック溝の底部と対応する部位に形成すれば、等速自在継手が高作動角をとった時、ボール接触点がトラック溝から食み出すことがなく、トルク伝達が効率よく確実に行われる。
【００３９】
本発明における内側継手部材の外球面の継手奥側端部に、その外球面よりも後退したテーパ状の逃がし部が形成され、外球面と滑らかに連続してつながる様に小さい曲率で繋がっていることが望ましい。
【００４０】
このように内側継手部材の外球面の継手奥側端部に、その外球面よりも後退したテーパ状の逃がし部が形成され、外球面と滑らかに連続してつながる様に小さい曲率で繋がっているようにすれば、内側継手部材の継手奥側端部のケージ内径面への食い込みを無くすことができる。
【００４１】
本発明における外側継手部材のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも大きい半径を描く位置となるように径方向にずらすことが望ましい。また、内側継手部材のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも小さい半径を描く位置となるように径方向にずらすことが望ましい。
【００４２】
このように外側継手部材のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも大きい半径を描く位置となるように径方向にずらしたり、また、内側継手部材のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも小さい半径を描く位置となるように径方向にずらしたりすれば、トラック溝の軸方向中央部ですきまを詰めることができ、ガタ詰めが容易となって異音の発生を抑制することができる。
【００４３】
以上の構成を具備した固定式等速自在継手と、その外側継手部材から軸方向に延びるステム部に連結されたハブ輪を有する車輪用軸受とを備えた駆動車輪用軸受ユニットを実現できる。
【００４４】
その場合、ハブ輪の内径あるいは外側継手部材のステム部の外径のいずれか一方に軸方向に延びる凸部を円周方向の複数箇所に形成し、その一方を他方に圧入することにより、その他方に凸部と密着嵌合する凹部を形成する凹凸嵌合構造でもって、ハブ輪と外側継手部材を一体的に結合させれば、等速自在継手と車輪用軸受からなる一体型の駆動車輪用軸受ユニットが実現できる。
【００４５】
また、ハブ輪の内径あるいは外側継手部材のステム部の外径のいずれか一方に軸方向に延びる凸部を円周方向の複数箇所に形成し、その一方を他方に圧入することにより、その他方に前記凸部と密着嵌合する凹部を形成する凹凸嵌合構造でもって、ハブ輪と外側継手部材を軸方向の引き抜き力付与による分離が可能なように結合させれば、等速自在継手と車輪用軸受からなる分離型の駆動車輪用軸受ユニットを実現できる。
【００４６】
この駆動車輪用軸受ユニットでは、ハブ輪の内径あるいは外側継手部材のステム部の外径のいずれか一方に軸方向に延びる凸部を円周方向の複数箇所に形成し、その一方を他方に圧入することにより、その他方に凸部と密着嵌合する凹部を形成する凹凸嵌合構造を構成する。この凹凸嵌合構造としては、ハブ輪の内径あるいは外側継手部材のステム部の外径のいずれか一方に形成された凸部の形状をその凸部よりも硬度が低い他方に転写することにより圧入時の弾性変形でもって他方に凸部と密着嵌合する凹部を形成することが有効である。
【００４７】
つまり、塑性変形および切削を伴いながら、相手側の凹部形成面に凸部の形状を転写することになる。この際、凸部が相手側の凹部形成面に食い込んでいくことによってその凹部形成面が僅かに弾性変形した状態となって、凸部の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、凹部形成面の弾性変形が復元することになる。これによって、凸部の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部に対して密着し、外側継手部材とハブ輪を強固に結合一体化させることができる。
【００４８】
一方、本発明では、前述の凹凸嵌合構造により、ハブ輪と外側継手部材を軸方向の引き抜き力付与による分離が可能なように結合させる。このようにハブ輪と外側継手部材とが分離可能であることから、等速自在継手あるいは車輪用軸受のいずれか一方を交換する駆動車輪用軸受装置の補修作業が容易となる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、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、任意に選択された外側継手部材および内側継手部材に対してその外側継手部材および内側継手部材の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボールおよびケージを選択するマッチングで組み付けることにより、外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージの全ての構成要素についてランク分けし、それら外側継手部材、内側継手部材、ボールおよびケージからなる構成要素を選択して組み合わせる従来のようなマッチングを行わないことから、各構成要素の組み付けを迅速かつ容易に行え、歩留まりおよび作業性の向上が図れ、等速自在継手の低コスト化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
本発明に係る固定式等速自在継手及びこれを用いた駆動車輪用軸受ユニットの実施形態を詳述する。以下の実施形態では、固定式等速自在継手の一つとして、バーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）を例示する。
【００５１】
この実施形態の等速自在継手１は、図１および図２に示すように外側継手部材である外輪１０、内側継手部材である内輪２０、ボール３０およびケージ４０を主要な構成要素とし、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる内部部品５０を外輪１０に角度変位可能に収容した構造を具備する。
【００５２】
外輪１０は、一端が開口したカップ状をなし、軸方向に延びる複数のトラック溝１２が内球面１４に円周方向等間隔に形成されている。内輪２０は、軸方向に延びる複数のトラック溝２２が外輪１０のトラック溝１２と対をなして外球面２４に円周方向等間隔に形成されている。ボール３０は、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。ケージ４０は、外輪１０の内球面１４と内輪２０の外球面２４との間に介在してボール３０を保持する。
【００５３】
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。この実施形態では６個のボール３０を例示しているが、その個数については任意である。外輪１０のトラック溝１２と内輪２０のトラック溝２２とが協働して形成するボールトラックは外輪１０の開口側へ向けて拡径する楔形状をなす。
【００５４】
なお、外輪１０は、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる内部部品５０を収容したカップ状のマウス部１６と、そのマウス部１６の底部から一体的に軸方向に延びるステム部１８とで構成され、そのステム部１８の外周面には後述する車輪用軸受１００（図２２および図２６参照）に連結するためのスプライン１１が形成されている。また、内輪２０の軸孔２６には、シャフト６０（図１２および図１７参照）を連結するためのスプライン２８が形成されている。
【００５５】
この等速自在継手１では、外輪１０のトラック溝１２および内輪２０のトラック溝２２を冷間鍛造仕上げにより形成し、外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる構成要素を、任意に選択された外輪１０および内輪２０に対してその外輪１０および内輪２０の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボール３０およびケージ４０を選択する簡易なマッチングで組み付ける。
【００５６】
外輪１０のトラック溝１２および内輪２０のトラック溝２２を冷間鍛造仕上げにより形成することにより、トラック溝１２，２２の形成が冷間鍛造仕上げのみとなるので、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工などの多くの機械加工を省略することができ、歩留まりが向上し、等速自在継手１の低コスト化を図ることができる。
【００５７】
一方、前述した簡易なマッチングによる構成要素の組み付けは、トラック溝１２，２２が冷間鍛造仕上げにより形成された外輪１０および内輪２０に対して、ボール３０およびケージ４０を選択することにより以下の要領でもって行われる。
【００５８】
まず、図３に示すように多数個の外輪１０および内輪２０をＰＣＤ別にランク分けせず、ボール３０の外径に合致したポケット幅を有するケージ４０をそのボール外径別にランク分けする。このボール外径別のランクとしては、ボール３０およびその外径に適合したポケット幅を有するケージ４０について、例えば、「大」「中」「小」の３ランクにランク分けする。そして、任意に選択された外輪１０および内輪２０の各ＰＣＤを測定し、それら外輪１０および内輪２０に対して外輪１０および内輪２０の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボール３０およびケージ４０を選択する。例えば、任意に選択した外輪１０および内輪２０の各ＰＣＤを測定し、その外輪１０および内輪２０の各ＰＣＤ測定値から得られるＰＣＤすきまが適正範囲内であれば、その「中」ランクのボール３０およびケージ４０を選択する。その各ＰＣＤ測定値に基づくＰＣＤすきまが適正範囲よりも大きければ、「大」ランクのボール３０およびケージ４０を選択し、そのＰＣＤすきまが適正範囲よりも小さければ、「小」ランクのボール３０およびケージ４０を選択する。このような選択により、外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる構成要素を組み合わせる。なお、ボール３０およびケージ４０のランク分け数については、３ランクに限らず、必要に応じて任意に設定可能である。
【００５９】
このように、外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる構成要素を、任意に選択された外輪１０および内輪２０に対してその外輪１０および内輪２０の各ＰＣＤ測定値に適合するランクのボール３０およびケージ４０を選択する簡易なマッチングで組み付けることにより、外輪２１０、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０の全ての構成要素についてランク分けし、それら外輪２１０、内輪２２０、ボール２３０およびケージ２４０からなる構成要素を選択して組み合わせる従来のマッチング（図２８参照）を行わないことから、各構成要素の組み付けを迅速かつ容易に行え、歩留まりおよび作業性の向上が図れ、等速自在継手１の低コスト化が実現容易となる。
【００６０】
トラック溝１２，２２が冷間鍛造仕上げにより形成された外輪１０および内輪２０に対して、ボール３０およびケージ４０を選択する簡易マッチングにより組み付けられた等速自在継手１においては、外輪１０のトラック溝１２とこれに協働する内輪２０のトラック溝２２とで形成されたボールトラックのＰＣＤすきまを０〜＋０．２ｍｍに規定する。ここで、「ＰＣＤ（ピッチ円直径）すきま」とは、外輪１０のトラック溝１２に接触した状態でのボール３０のＰＣＤ（外輪ＰＣＤ）と、内輪２０のトラック溝２２に接触した状態でのボール３０のＰＣＤ（内輪ＰＣＤ）との差を意味する。
【００６１】
このようにＰＣＤすきまを前述の規定範囲としたことにより、外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる各構成要素を必要最低限の簡易マッチングで組み合わせることで、等速自在継手１の作動性を確保しながら、各構成要素間でのガタツキによる異音の発生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０ｍｍよりも小さいと、等速自在継手１の作動性を確保することが困難となり、逆に、＋０．２ｍｍよりも大きいと、各構成要素間でのガタツキが大きくなって異音が発生する。
【００６２】
また、トラック溝１２，２２が冷間鍛造仕上げにより形成された外輪１０および内輪２０に対して、ボール３０およびケージ４０を選択する簡易マッチングにより組み付けられた等速自在継手１においては、ボール３０をポケット４２に収容したケージ４０のポケットすきまを−０．０５〜０ｍｍに規定する。このポケットすきまの数値における「−」は締め代となっていることを意味する。ここで、「ポケットすきま」とは、ケージ４０のポケット４２の軸方向幅（ケージポケット幅）とボール３０の外径（ボール径）との差を意味する。
【００６３】
このようにポケットすきまを前述の規定範囲としたことにより、外輪１０、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる各構成要素を必要最低限の簡易マッチングで組み合わせることで、等速自在継手１の作動性を確保しながら、各構成要素間でのガタツキによる異音の発生を必要最小限に抑制することが可能となる。なお、ケージ４０のポケットすきまが−０．０５０ｍｍよりも小さいと、ポケット４２とボール３０間の締め代が過大となって等速自在継手１の耐久性が低下し、そのポケットすきまが０ｍｍ以上であると、ポケット４２内でボール３０のガタツキが発生して異音が発生する。
【００６４】
トラック溝１２，２２が冷間鍛造仕上げにより形成された外輪１０および内輪２０を有する等速自在継手１において、外輪１０のトラック溝１２および内輪２０のトラック溝２２の横断面形状は、ボール３０とアンギュラ接触するゴシックアーチ形状としている。例えば、図４は外輪１０のトラック溝１２および内輪２０のトラック溝２２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１２，２２では、ボール３０とアンギュラ接触する二つのボール接触点Ｐ，Ｑ（ボール接触角α）を持っている。
【００６５】
このボール３０とアンギュラ接触する二つのボール接触点Ｐ，Ｑにおけるボール接触角αは、３５〜４５°が好ましい。ボール接触角αを前述の規定範囲とすることにより、トラック溝１２，２２に対するボール３０の接触状態を安定化させることができる。なお、ボール接触角αが３５°よりも小さいと、トラック面圧が増大し耐久性の低下が懸念される。逆に、ボール接触角αが４５°よりも大きいと、高作動角におけるトラック肩部までのボールの乗り上げ余裕が小さくなり、高トルク負荷時のボールによる接触楕円の乗り上げが生じ、トラック肩部の欠け等が懸念される。
【００６６】
図５（ａ）に示すように外輪１０のトラック溝１２の開口端において、ボール接触点対応部位に切欠アール部１２ａを設けている。また、図６（ａ）に示すように内輪２０のトラック溝２２の開口端において、ボール接触点対応部位に切欠アール部２２ａを設けている。前述のボール接触点対応部位は、前述したようにトラック溝１２，２２とボール３０とがアンギュラ接触することから、図中の一点鎖線で示すように二つのボール接触点Ｐ，Ｑ（図中では接触点の軌跡を示す）がトラック溝１２，２２の開口端と交わる部位となる。
【００６７】
このように外輪１０のトラック溝１２の開口端および内輪２０のトラック溝２２の開口端に切欠アール部１２ａ，２２ａを設けることにより、等速自在継手１の高角作動時、特に使用時において想定されている角度をなんらかの理由で超えて、ボール３０が外輪１０あるいは内輪２０のトラック溝１２，２２の軸方向端部に位置したとしても、切欠アール部１２ａ，２２ａによって、ボール３０がこの軸方向端部に食い込むことを防止できる。なお、この切欠アール部１２ａ，２２ａは、冷間鍛造仕上げにより形成する以外に、冷間鍛造後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行うことにより形成してもよい。
【００６８】
また、これら切欠アール部１２ａ，２２ａを冷間鍛造仕上げにより形成する場合には、外輪１０のトラック溝１２と切欠アール部１２ａ、および内輪２０のトラック溝２２と切欠アール部２２ａを同時冷間鍛造仕上げにより形成すればよい。
【００６９】
このように外輪１０のトラック溝１２と切欠アール部１２ａ、および内輪２０のトラック溝２２と切欠アール部２２ａを同時冷間鍛造仕上げにより形成することにより、トラック溝１２，２２の形成後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行う必要がなく、トラック溝１２，２２と切欠アール部１２ａ，２２ａの形成が同時冷間鍛造仕上げのみとなるので、切欠アール部形成の簡略化が実現でき、等速自在継手１の低コスト化を図ることができる。
【００７０】
なお、前述の場合、切欠アール部１２ａ，２２ａを外輪１０のトラック溝１２の開口端および内輪２０のトラック溝２２の開口端においてボール接触点対応部位のみに形成しているが、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、外輪１０のトラック溝１２の開口端全体および内輪２０のトラック溝２２の開口端全体に切欠アール部１２ａ，２２ａを設けてもよい。このように外輪１０のトラック溝１２の開口端全体および内輪２０のトラック溝２２の開口端全体に設けた場合には、その切欠アール部１２ａ，２２ａは後述のトラック入口チャンファとなる。
【００７１】
トラック溝１２，２２が冷間鍛造仕上げにより形成された外輪１０および内輪２０を有する等速自在継手１において、図７および図８に示すように、外輪１０の開口縁全周に沿って形成された入口チャンファ１２ｂと、内球面１４とトラック溝１２との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ１２ｃと、トラック溝１２と入口チャンファ１２ｂとの境界部に沿って形成されたトラック入口チャンファ１２ａとが冷間鍛造仕上げにより形成されている。また、外輪１０の開口端部には、継手内部に充填されたグリースの漏洩ならびに継手外部からの水や異物の侵入を防止するためのに樹脂またはゴム製のブーツが装着されるが、その外輪１０の開口端外周面に形成されたブーツ取り付け用凹溝１３を除く部位が冷間鍛造仕上げにより形成されている。
【００７２】
このように外輪１０の入口チャンファ１２ｂ、トラックチャンファ１２ｃおよびトラック入口チャンファ１２ａを冷間鍛造仕上げにより形成することにより、入口チャンファ１２ｂ、トラックチャンファ１２ｃおよびトラック入口チャンファ１２ａの形成が冷間鍛造のみとなるので、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工などの多くの機械加工を省略することができ、歩留まりがより一層向上し、更なる等速自在継手１の低コスト化を図ることができる。また、外輪１０のブーツ取り付け用凹溝１３を除く外周面を冷間鍛造仕上げにより形成することにより、その外周面の硬度を高め、ねじり強度を高くすることができる上、加工工数を低減して等速自在継手１の低コスト化が図れる。
【００７３】
また、トラック溝１２，２２が冷間鍛造仕上げにより形成された外輪１０および内輪２０を有する等速自在継手１において、図９に示すように、内輪２０の外球面２４とトラック溝２２との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ２２ｃと、内輪２０の両端面とトラック溝２２との境界部に沿って形成されたトラック入口チャンファ２２ａとが冷間鍛造仕上げにより形成されている。
【００７４】
このように内輪２０のトラックチャンファ２２ｃおよびトラック入口チャンファ２２ａを冷間鍛造仕上げにより形成することにより、トラックチャンファ２２ｃおよびトラック入口チャンファ２２ａの形成が冷間鍛造のみとなるので、従来の冷間鍛造後の切削加工や研削加工などの多くの機械加工を省略することができ、歩留まりがより一層向上し、更なる等速自在継手１の低コスト化を図ることができる。
【００７５】
外輪１０のトラック入口チャンファ１２ａを冷間鍛造仕上げにより形成する場合、外輪１０のトラック溝１２とトラック入口チャンファ１２ａを同時冷間鍛造仕上げに形成すればよい。
【００７６】
このように外輪１０のトラック溝１２とトラック入口チャンファ１２ａを同時冷間鍛造仕上げにより形成することにより、トラック溝１２の形成後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行う必要がなく、トラック溝１２とトラック入口チャンファ１２ａの形成が同時冷間鍛造仕上げのみとなるので、トラック入口チャンファ形成の簡略化が実現でき、等速自在継手１の低コスト化を図ることができる。
【００７７】
外輪１０の内球面１４とトラック溝１２との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ１２ｃ、および内輪２０の外球面２４とトラック溝２２との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ２２ｃは、図２で拡大して示すようにＲ形状としている。このＲ形状のトラックチャンファ１２ｃ，２２ｃは、トラック溝１２と内球面１４との間およびトラック溝２２と外球面２４との間で滑らかに繋がるように連続的に形成されている。
【００７８】
このように外輪１０の内球面１４とトラック溝１２との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ１２ｃ、および内輪２０の外球面２４とトラック溝２２との境界部に沿って形成されたトラックチャンファ２２ｃをＲ形状としたことにより、その部分での応力集中を回避することができる。なお、このトラックチャンファ１２ｃ，２２ｃは、冷間鍛造仕上げにより形成する以外に、冷間鍛造後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行うことにより形成してもよい。
【００７９】
これらトラックチャンファ１２ｃ，２２ｃを冷間鍛造仕上げにより形成する場合、外輪１０のトラック溝１２とトラックチャンファ１２ｃ、および内輪２０のトラック溝２２とトラックチャンファ２２ｃを同時冷間鍛造仕上げにより形成すればよい。
【００８０】
このように外輪１０のトラック溝１２とトラックチャンファ１２ｃ、および内輪２０のトラック溝２２とトラックチャンファ２２ｃを同時冷間鍛造仕上げにより形成することにより、トラック溝１２，２２の形成後に旋削や熱処理後の研削仕上げによる機械加工を行う必要がなく、トラック溝１２，２２とトラックチャンファ１２ｃ，２２ｃの形成が同時冷間鍛造仕上げのみとなるので、トラックチャンファ形成の簡略化が実現でき、等速自在継手１の低コスト化を図ることができる。
【００８１】
この等速自在継手１では、図７および図８に示すように外輪１０の内球面１４で周方向に隣接するトラック溝１２間に軸方向に延びるスリット溝１２ｄを形成する。このスリット溝１２ｄは、外輪１０の開口端面から入口チャンファ１２ｂを経て内球面１４へ至るように形成されている。なお、この実施形態では、６本のスリット溝１２ｄを例示しているが、その本数については任意である。この場合、周方向に隣接するトラック溝１２間における内球面１４の最大幅寸法に対して、スリット溝１２ｄの幅寸法を５％〜３０％としている。
【００８２】
このように外輪１０の内球面１４で周方向に隣接するトラック溝１２間に軸方向に延びるスリット溝１２ｄを形成すれば、冷間鍛造の際、冷間鍛造用の成形型の隙間に、外輪１０の素材の余肉が入り込まず、内球面１４について所望の形状精度を得ることができる。特に、スリット溝１２ｄの幅寸法を５％〜３０％とすれば、冷間鍛造時に外輪１０を成形型から離型させることが容易となり、かつ、外輪１０の内球面１４の必要面積が確保できて、必要な強度、耐久性を確保することができる。なお、スリット溝１２ｄの幅寸法が５％よりも小さいと、冷間鍛造時に外輪１０を成形型から離型させることが困難となり、かつ、スリット溝１２ｄの幅寸法が３０％よりも大きいと、外輪１０の内球面１４の必要面積が確保することが困難となって強度、耐久性の低下を招くことになる。
【００８３】
この等速自在継手１において、図１に示すように外輪１０のトラック溝１２の曲率中心Ｏ1と内輪２０のトラック溝２２の曲率中心Ｏ2とは、継手中心Ｏに対して軸方向に等距離Ｆだけ反対側（トラック溝１２の曲率中心Ｏ1は継手の開口側、トラック溝２２の曲率中心Ｏ2は継手の奥部側）にオフセットされている。そのため、ボールトラックは開口側が広く、奥部側に向かって漸次縮小した楔形状になっている。
【００８４】
また、ケージ４０の外球面４４の曲率中心、およびその外球面４４に摺接する外輪１０の内球面１４の曲率中心のそれぞれは継手中心Ｏに一致する。また、ケージ４０の内球面４６の曲率中心、およびその内球面４６に摺接する内輪２０の外球面２４の曲率中心のそれぞれも継手中心Ｏに一致する。外輪１０と内輪２０とが角度変位すると、ケージ４０に保持されたボール３０は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。
【００８５】
この等速自在継手１では、図１に示すように、ボール中心Ｏ3に対して外輪１０のトラック溝１２の曲率中心Ｏ1と内輪２０のトラック溝２２の曲率中心Ｏ2とがなす角度、つまり、オフセット角φを１１．０°〜１５．０°に設定している。このオフセット角φは従来品のオフセット角（１６．０°程度）よりも小さく、それゆえトラック溝１２，２２の深さは従来品に比べて軸方向でより均一に近くなる。
【００８６】
この場合、トラック溝１２，２２の浅い所では従来品よりも溝深さが深くなるので、高負荷下においてもトラック溝１２，２２の肩部にボール３０による接触楕円が乗り上げにくくなり、肩部の欠け等を防止してトラック溝１２，２２の高強度化、耐久性の向上を図ることができる。また、ケージ４０の肉厚を厚くすることもできるので、ケージ４０の高強度化や長寿命化も達成される。さらに、前述した通り、この範囲内のオフセット角φであれば、作動性も良好に維持される。
【００８７】
その結果、外輪１０および内輪２０のトラック溝１２，２２の高強度化、耐久性の向上が図れることから、それら外輪１０のトラック溝１２および内輪２０のトラック溝２２を冷間鍛造仕上げにより形成することが容易となる。また、ボール３０が継手開口側に飛び出そうとする力（軸力）も従来品に比べて弱くなるため、ボール３０の軸力に起因した打音の発生を抑制することも可能となる。
【００８８】
その一方、オフセット角φが小さすぎると、逆に耐久性や強度が低下したり、あるいは作動性に問題を生じることが懸念される。
【００８９】
本出願人は、前述したオフセット角φの規定範囲が最適であるか否かを十字作動性、耐久性、および準静捩り強度を比較する試験で確認した。十字作動性は、対向するボールトラックを含む平面内でシャフトを最大作動角まで折り曲げ、次に当該平面と垂直な平面内で同様にシャフトを折り曲げた際の引っ掛かりの有無で評価した。また、耐久性は、負荷トルク：８３４Ｎ・ｍ（８５ｋｇｆ・ｍ）、回転数：２３０ｒｐｍ、作動角：６°の条件下で評価し、準静捩り強度は、作動角：４０°、回転数：２．５ｒｐｍ、負荷トルクの増加率０．０５ｋＮ・ｍ／ｒｅｖの条件下で評価した。試験結果を図１０に示す。なお、図１０中の×は「問題あり」を、△は「劣る」を、○は「普通」を、◎は「良」をそれぞれ表わす（以下の説明において同じ）。
【００９０】
図１０より、オフセット角φが１１．０°より小さいと、十字作動性、耐久性、および準静捩り強度の全ての面で問題があり、オフセット角φが１５．０°よりも大きいと耐久性および強度面で劣ることが理解できる。従って、等速自在継手１の作動性、耐久性、および強度を同時に満足するためには、オフセット角φを１１．０°〜１５．０°に設定するのがよい。
【００９１】
この等速自在継手１における内輪２０は、図１１に示すようにその外球面２４の継手開口側に位置する球面角βを１２．５°以上としている。ここで、球面角βは、内輪２０の外球面２４の曲率中心（継手中心Ｏ）に対してその外球面２４の継手開口側端部がなす軸方向角度である。この球面角βを１２．５°以上としたのは、以下の理由に基づく。
【００９２】
図１２および図１３は、内輪２０にスプライン嵌合された駆動軸としてのシャフト６０（図中破線）が最大作動角θをとった状態を示す。このシャフト６０にトルクを負荷すると、内輪２０とケージ４０間、およびケージ４０と外輪１０間に球面力が発生する。この最大作動角時における内輪２０とケージ４０間に作用する球面力については、位相角０°〜３６０°（図１３参照）の間で、位相角１８０°方向にシャフト６０が最大作動角θをとった状態の場合、特に位相角２４０°〜３４０°間で大きな球面力が発生する。この球面力は、位相角２４０°近辺でそれまで０の状態であったのが急激に発生し出す。
【００９３】
そこで、等速自在継手１が最大作動角θをとった時において、位相角２４０°状態での内輪２０とケージ４０との接触状態に着目し、その内輪２０とケージ４０との接触状態を図１４に示す。図１４は、図１３のＣ−Ｏ−Ｃ線に沿う断面図で、図１３の位相角２４０°側を上方に、かつ、図１３の位相角６０°側を下方にした図である。
【００９４】
図１４に示すように、位相角１８０°方向にシャフト６０が最大作動角θをとった状態の場合、図１３の位相角２４０°側では、内輪２０の外球面２４の継手開口側端部がケージ４０の内球面４６の曲率中心よりも奥側で接触する場合には、内輪２０からの球面力は、ケージ４０の内球面４６の奥側のみで受けることになる。この状態からシャフト６０がさらに回転すると、内輪２０は前述の球面力によってケージ４０の内球面４６に食い込む方向に回転するため、そのケージ４０に過大な負荷が加わることになり、高作動角、高トルク負荷時にケージ４０が過大応力を受ける場合がある。
【００９５】
このケージ４０に加わる過大な負荷に対して、内輪２０の外球面２４の継手開口側に位置する球面角βを１２．５°以上とする（図１１参照）。高作動角、高トルク負荷時において、内輪２０の外球面２４の継手開口側からケージ４０の内球面４６へ大きな球面力が作用しても、内輪２０の外球面２４の継手開口側端部がケージ４０の内球面４６の入口側で確実に接触し、接触する面積を前述の球面力に耐え得るように十分に確保することができる。
【００９６】
この接触面積の確保により、内輪２０の外球面２４の継手開口側端部がケージ４０の内球面４６に食い込む現象を緩和できる。その結果、ケージ４０に過大な負荷が加わることを回避することができ、円滑な回転を確保することができる。
【００９７】
このように、接触面積の確保により、ケージ４０への過大な負荷を軽減することができるので、内輪２０の外球面２４からケージ４０の内球面４６へ作用する大きな球面力に耐え得るケージ強度を確保することができ、円滑に回転して作動性が良好で、信頼性の高い長寿命の等速自在継手１を提供できる。
【００９８】
なお、内輪２０の外球面２４の継手開口側に位置する球面角βが１２．５°よりも小さいと、内輪２０からケージ４０に作用する球面力に対して、その内輪２０のケージ４０との接触面積を十分に確保することが困難となり、ケージ４０への過大な負荷の軽減およびケージ強度の確保が難しくなって等速自在継手１が円滑に回転しない可能性がある。
【００９９】
この等速自在継手１のコンパクト化を図る上で、例えば高作動角時の内輪２０の強度を確保する必要がある。ここで、図１５は、等速自在継手１を構成する一つの構成要素である内輪２０を示し、中心線より下半分に本発明品の内輪２０を、その本発明品と比較するために中心線より上半分に従来品としての内輪２２０を示す。
【０１００】
この実施形態における等速自在継手１では、内輪２０の継手開口側端面２３と軸孔２６のスプライン端部２８ａとの間に軸方向の段差部２５を設け、継手開口側端面２３よりも奥側に位置する凹端面２７を形成する。これら内輪２０の継手開口側端面２３および軸孔２６のスプライン端部２８ａは、内輪２０の軸孔２６に圧入されるシャフト６０の挿入側で外輪１０の開口側に位置する。
【０１０１】
等速自在継手１の軽量、コンパクト化を図るため、内輪２０の肉厚が薄くなると、図１５に示すように、従来品の場合、内輪２２０の継手開口側端面２２３におけるトラック溝２２２の底部での肉厚が薄くなる（Ｍ部の径方向寸法Ｌ1）。これに対して、本発明品の場合、内輪２０の継手開口側端面２３と軸孔２６のスプライン端部２８ａとの間に軸方向の段差部２５を設け、継手開口側端面２３よりも奥側に位置する凹端面２７を形成したことにより、凹端面２７におけるトラック溝２２の底部での肉厚（Ｎ部の径方向寸法Ｌ2）を従来品（Ｍ部の径方向寸法Ｌ1）よりも大きくすることができる（Ｌ2＞Ｌ1）。
【０１０２】
このようにして内輪２０の凹端面２７での肉厚が従来品よりも大きくなることから、高作動角、高トルク負荷時でも、内輪２０の十分な強度を確保することができる。その結果、等速自在継手１の軽量、コンパクト化が図れると共に内輪２０の高強度化も図れる。
【０１０３】
内輪２０の継手開口側端面２３よりも奥側に位置する凹端面２７の径方向寸法Ｌ2は１ｍｍ以上とする。この凹端面２７の径方向寸法Ｌ2が１ｍｍより小さいと、高作動角、高トルク負荷時、凹端面２７での応力集中が発生し易くなって、内輪２０の十分な強度を確保することが困難となる。
【０１０４】
なお、内輪２０の外球面２４および端面と軸孔２６の内周面には、通常、内輪２０の強度を確保するために浸炭焼入れ等による熱処理でもって表面硬化層（図示せず）が形成されている。図１６に示すように凹端面２７の径方向寸法Ｌ2を１．５ｍｍ以上とすれば、その凹端面２７が形成された内輪２０の継手開口側端部に非硬化層部分ｍが残ることになり、高作動角、高トルク負荷時に内輪２０の十分な強度を安定して確保することができる。
【０１０５】
この内輪２０の継手開口側端面２３よりも奥側に位置する凹端面２７は、トラック溝２２の底部と対応する部位に形成されている。このようにすれば、図１７に示すように、等速自在継手１が高作動角をとった時、ボール接触点Ｐ、つまり、ボール３０が内輪２０のトラック溝２２と接触する接触楕円がトラック溝２２から食み出すことがなく、トルク伝達が効率よく確実に行われる。なお、前述したボール３０は、外輪１０のトラック溝１２の最奥部（内輪２０のトラック溝２２の最入口部）に位置するボール３０を意味する。
【０１０６】
なお、これに対して、図１７との比較例を図１８に示す。図１８では、図１７と同一部分には同一参照符号を付してその符号にダッシュを付して重複説明は省略する。図１８に示すように、トラック溝２２’の底部と対応する部位に形成された凹端面よりも外径側部分（図中の点線部分ａ）を切除した場合、つまり、内輪２０’の軸方向幅を単に短くした場合、内輪２０’の入口側端面２３’での肉厚を確保することができる。
【０１０７】
しかしながら、この場合、前述の凹端面よりも外径側部分のトラック溝２２’における底部からの立ち上がり部分（図中の点線部分）が切除されることから、ボール接触点Ｐ’が内輪２０’のトラック溝２２’から食み出すことになる。
【０１０８】
従って、図１８に示すように、内輪２０’の軸方向幅を単に短くすることにより、内輪２０’の入口側端面２３’での肉厚を確保しようとしても、ボール接触点Ｐ’が内輪２０’のトラック溝２２’が食み出すことから、トルク伝達が効率よく行われず、等速自在継手の機能を満足することが困難となる。
【０１０９】
このことから、図１５および図１６に示すように内輪２０の継手開口側端面２３よりも奥側に位置する凹端面２７を、トラック溝２４の底部と対応する部位に形成することが有効となる。
【０１１０】
この等速自在継手１において、内輪２０の外球面２４の継手奥側端部に、図１９に示すように、曲率半径Ｒの外球面２４よりも後退したテーパ状の逃がし部２４ａを形成している。外球面２４とテーパ状の逃がし部２４ａとは、滑らかに連続してつながる様に、外球面２４の曲率半径Ｒよりも小さな曲率半径Ｒ1で繋がっている。このため、このような逃がし部２４ａを設けない場合の奥側端部（図１９に示す仮想線で示す範囲）よりも内径側に後退している。また、この逃がし部２４ａの範囲Ｈ(内輪２０の継手奥側端面２９からテーパ状の逃がし部２４ａと外球面２４との交点までの範囲)としては、３ｍｍ以下とするのが好ましい。
【０１１１】
このように内輪２０の外球面２４の継手奥側端部に逃がし部２４ａを設けたことによって、内輪２０の継手奥側端部のケージ４０の内球面４６への食い込みを無くすことができる。これによって、円滑な回転が可能となって、ケージ４０への過大負荷を低減でき、ケージ４０の高強度化を図ることができる。
【０１１２】
逃がし部２４ａの範囲Ｈを、内輪２０の継手奥側端面２９から３ｍｍ以下に設定することによって、内輪２０とケージ４０との接触面積を有効に確保でき、内輪２０とケージ４０間の面圧を押えることができ、発熱の発生を抑えることができて高寿命化を達成できる。逃がし部２４ａが大きすぎると、内輪２０とケージ４０との接触面積が小さくなって、内輪２０とケージ４０間で高面圧となり、発熱が大きくなって等速自在継手１の寿命の低下を招くおそれがある。なお、逃がし部２４ａが小さすぎると、逃がし部２４ａとしての機能を発揮することができないので、逃がし部２４ａの範囲Ｈとしては、０．５ｍｍ以上とするのが好ましい。
【０１１３】
この等速自在継手１における外輪１０のトラック溝１２の曲率中心Ｏ1’を、図２０に示すように継手軸心上に位置するときの半径よりも大きい半径を描く位置となるように径方向にずらしている。また、内輪２０のトラック溝２２の曲率中心Ｏ2’を、図２１に示すように継手軸心上に位置するときの半径よりも小さい半径を描く位置となるように径方向にずらしている。
【０１１４】
このように外輪１０のトラック溝１２の曲率中心Ｏ1’を、継手軸心上に位置するときの半径よりも大きい半径を描く位置となるように径方向にずらしたり、あるいは、内輪２０のトラック溝２２の曲率中心Ｏ2’を、継手軸心上に位置するときの半径よりも小さい半径を描く位置となるように径方向にずらしたりすることにより、トラック溝１２，２２の軸方向中央部ですきまを詰めることができる。その結果、ガタ詰めが容易となって異音の発生を抑制することができる。
【０１１５】
以上の実施形態で説明した等速自在継手１は、内輪２０、ボール３０およびケージ４０からなる内部部品５０を収容したマウス部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１００にトルク伝達可能に連結させることにより、駆動車輪用軸受ユニットを構成する。
【０１１６】
図２２は図１の等速自在継手１と車輪用軸受１００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。この駆動車輪用軸受ユニットは、内方部材であるハブ輪１１０および内輪１２０、複列の転動体１３０，１４０、外方部材である外輪１５０、等速自在継手１を主要な構成要素としている。前述のハブ輪１１０、内輪１２０、転動体１３０，１４０および外輪１５０で車輪用軸受１００を構成している。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）と呼び、中央寄りとなる側をインボード側（図面右側）と呼ぶ。
【０１１７】
ハブ輪１１０は、その外周面にアウトボード側の内側軌道面１１２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１１４を備えている。この車輪取付フランジ１１４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１１６が植設されている。このハブ輪１１０のインボード側外周面に形成された小径段部１１８に内輪１２０を嵌合させ、この内輪１２０の外周面にインボード側の内側軌道面１２２が形成されている。ハブ輪１１０は、旋削あるいは鍛造によって製作される。
【０１１８】
内輪１２０は、クリープを防ぐために適当な締め代をもって圧入されている。ハブ輪１１０の外周面に形成されたアウトボード側の内側軌道面１１２と、内輪１２０の外周面に形成されたインボード側の内側軌道面１２２とで複列の内側軌道面を構成する。この内輪１２０をハブ輪１１０の小径段部１１８に圧入し、ハブ輪１１０の小径段部１１８の端部を揺動加締めにより径方向外方へ塑性変形させることで加締め部１１３を形成し、その加締め部１１３でもって内輪１２０を抜け止めしてハブ輪１１０と一体化し、車輪用軸受１００に予圧を付与している。
【０１１９】
外輪１５０は、内周面にハブ輪１１０および内輪１２０の内側軌道面１１２，１２２と対向する複列の外側軌道面１５２，１５４が形成され、車体の懸架装置から延びるナックル（図示せず）に嵌合されてスナップリング１５１により抜け止めされる。
【０１２０】
車輪用軸受１００は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪１１０および内輪１２０の外周面に形成された内側軌道面１１２，１２２と外輪１５０の内周面に形成された外側軌道面１５２，１５４との間に転動体１３０，１４０を介在させ、各列の転動体１３０，１４０を保持器１３２，１４２により円周方向等間隔に支持した構造を有する。なお、この車輪用軸受１００では、その内部に所定の軸受すきまが設定されている。
【０１２１】
車輪用軸受１００の両端開口部には、ハブ輪１１０と内輪１２０の外周面に摺接するように、外輪１５０とハブ輪１１０および内輪１２０との環状空間を密封する一対のシール１３４，１４４が外輪１５０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からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
【０１２２】
この駆動車輪用軸受ユニットは、図２２に示すようにハブ輪１１０の軸孔１１５を、その内周面に軸方向に延びる凹部が円周方向の複数箇所に形成された雌スプラインがない単純円筒形状とし（図２３参照）、かつ、等速自在継手１の外輪１０のステム部１８の外周面に軸方向に延びる凸部１１ａを円周方向の複数箇所に形成したスプライン１１を有する（図２４参照）。
【０１２３】
外輪１０のステム部１８をハブ輪１１０の軸孔１１５に圧入することによって、図２５に示すようにハブ輪１１０の軸孔１１５にスプライン１１と密着嵌合する凹部１１５ａを形成する凹凸嵌合構造Ｓでもって、ハブ輪１１０と外輪１０とを強固に結合させた構造を具備する。
【０１２４】
つまり、ハブ輪１１０の軸孔１１５にスプライン１１の凸部１１ａと密着嵌合する凹部１１５ａを形成する凹凸嵌合構造Ｓでは、塑性変形および切削を伴いながら、相手側の凹部形成面であるハブ輪１１０の軸孔１１５にスプライン１１の形状を転写することになる。この際、スプライン１１がハブ輪１１０の軸孔１１５に食い込んでいくことによってハブ輪１１０の内径が弾性変形により僅かに拡径した状態となって、スプライン１１の軸方向の移動を許容し、その軸方向の移動が停止すれば、ハブ輪１１０の内径が弾性復元力により元の径に戻ろうとして縮径することになる。
【０１２５】
これによって、スプライン１１の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部１１５ａに対して密着し、外輪１０とハブ輪１１０を強固に結合一体化することができる。このような低コストで信頼性の高い結合により、ステム部１８とハブ輪１１０の嵌合部分のガタツキをなくすことができ、耳障りな歯打ち音を長期に亘って防止できる。
【０１２６】
なお、ハブ輪１１０の軸孔１１５の内周面は未硬化処理状態、つまり、生材のままであり、かつ、外輪１０のステム部１８のスプライン１１は高周波焼入れにより硬化処理されている。これにより、ステム部１８をハブ輪１１０の軸孔１１５に圧入する作業が容易となる。外輪１０のステム部１８のスプライン１１の硬化処理は、焼入れ範囲および焼入れ深さのコントロールが容易な高周波焼入れが好適であるが、他の硬化処理であってもよい。ハブ輪１１０は、基本的に熱処理を加えない生材とするが、ステム部１８のスプライン１１の表面硬度を超えなければ熱処理を施しても構わない。
【０１２７】
以上の実施形態では、ハブ輪１１０の軸孔１１５にスプラインを形成せず、ステム部１８の外周面にスプライン１１を形成しているが、逆に、ハブ輪１１０の軸孔１１５にスプラインを形成し、ステム部１８の外周面にスプラインを形成せずにそのステム部１８を単純円柱形状とすることも可能である。この場合、ハブ輪１１０の軸孔１１５にスプラインを形成せず、ステム部１８の外周面にスプライン１１を形成した場合と同様の作用効果が得られ、ハブ輪１１０と外輪１０とを凹凸嵌合構造Ｓにより強固に結合させることができる。
【０１２８】
なお、この実施形態では、ハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７とを接触させている。この場合、外輪１０のステム部１８の位置決めが行われるので、軸受装置の寸法精度が安定すると共に、凹凸嵌合構造Ｓの軸方向長さを安定化させて、トルク伝達性の向上を図ることができる。
【０１２９】
ここで、ハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７とを接触させると、車両発進時、静止状態にあるハブ輪１１０に対して外輪１０のステム部１８から回転トルクが負荷されると、外輪１０のねじれによりハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７との間で発生する急激な滑りが原因となって異音が発生する可能性がある。
【０１３０】
しかしながら、ハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７との接触面圧を制御しながら凹凸嵌合構造Ｓを形成すれば、ハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７との接触による異音の発生を抑制することが可能となる。
【０１３１】
以上の実施形態では、等速自在継手１と車輪用軸受１００とを一体化した駆動車輪用軸受ユニットを例示したが、図２６に示すように等速自在継手１と車輪用軸受１００とを分離可能に連結した駆動車輪用軸受ユニットとすることも可能である。なお、図２６において図２２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。
【０１３２】
この駆動車輪用軸受ユニットにおいては、外輪１０のステム部１８をハブ輪１１０の軸孔１１５に圧入することによって、ハブ輪１１０の軸孔１１５にスプライン１１と密着嵌合する凹部１１５を形成する凹凸嵌合構造Ｓでもって、ハブ輪１１０と外輪１０とを軸方向の引き抜き力付与による分離が可能なように結合させる。
【０１３３】
つまり、ハブ輪１１０の軸孔１１５にスプライン１１の凸部１１ａと密着嵌合する凹部１１５ａを形成する凹凸嵌合構造Ｓでは、塑性変形および切削を伴いながら、相手側の凹部形成面であるハブ輪１１０の軸孔１１５に雄スプライン１１の形状を転写することになる。この際、スプライン１１がハブ輪１１０の軸孔に食い込んでいくことによってハブ輪１１０の内径が弾性変形により僅かに拡径した状態となって、スプライン１１の軸方向の移動を許容し、その軸方向の移動が停止すれば、ハブ輪１１０の内径が弾性復元力により元の径に戻ろうとして縮径することになる。
【０１３４】
これによって、スプライン１１の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部１１５ａに対して密着し、ハブ輪１１０と外輪１０とを軸方向の引き抜き力付与による分離が可能なように結合させることができる。一方、外輪１０のステム部１８に形成されたねじ孔１５にハブ輪１１０を介してボルト８０を螺着することによりハブ輪１１０と外輪１０とをボルト８０で結合させている。
【０１３５】
前述したように内輪１２０をハブ輪１１０に固定した加締め構造を採用した場合、その加締め部１１３により車輪用軸受１００に予圧を付与していることから、ボルト８０の締め付け力により作用する軸力でもって車輪用軸受１００の予圧を管理する必要がなく、予圧量を考慮せずに外輪１０のステム部１８を圧入することができ、ハブ輪１１０と外輪１０との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。なお、ボルト８０の締め付け力は、ハブ輪１１０と外輪１０とを固定させる程度でよい。
【０１３６】
この実施形態では、ハブ輪１１０の継手側端部である加締め部１１３と外輪１０のハブ輪対向端部である肩部１７との間にすきまｎを設けている。このようにハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７との間にすきまｎを設けることにより、ハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７とが非接触状態となる。ハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７とが非接触状態となることから、ハブ輪１１０の加締め部１１３と外輪１０の肩部１７との接触による異音の発生を防止することができる。
【０１３７】
前述の凹凸嵌合構造Ｓにより、ハブ輪１１０と外輪１０を軸方向の引き抜き力付与による分離が可能なように結合させている。このようにハブ輪１１０と外輪１０とが分離可能であることから、駆動車輪用軸受ユニットの補修作業が容易となる。つまり、この補修作業では、ハブ輪１１０、内輪１２０、外輪１５０および転動体１３０，１４０で構成される車輪用軸受１００、あるいは、等速自在継手１のいずれか一方を交換することになる。その交換時には、図２７に示すようにボルト８０を取り外した上で、ハブ輪１１０と外輪１０と間に凹凸嵌合構造Ｓの嵌合力以上の引き抜き力を軸方向に付与してハブ輪１１０から外輪１０を引き抜くことにより両者を分離することができる。
【０１３８】
この分離後、車輪用軸受１００をそのまま使用するのであれば、その車輪用軸受１００に対して新たに使用する等速自在継手１を組み付け、逆に、等速自在継手１をそのまま使用するのであれば、その等速自在継手１に対して新たに使用する車輪用軸受１００を組み付ければよい。
【０１３９】
以上の実施形態では、ハブ輪１１０および内輪１２０からなる内方部材に形成された複列の内側軌道面１１２，１２２の一方、つまり、アウトボード側の内側軌道面１１２をハブ輪１１０の外周に形成した（第三世代と称される）タイプの駆動車輪用軸受装置に適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、インボード側の内側軌道面１２２を等速自在継手１の外輪１０の肩部１７に形成した（第四世代と称される）タイプの駆動車輪用軸受装置や、ハブ輪１１０の外周に一対の内輪を圧入し、アウトボード側の軌道面１１２を一方の内輪の外周に形成すると共にインボード側の軌道面１２２を他方の内輪の外周に形成した（第一、第二世代と称される）タイプの駆動車輪用軸受装置にも適用可能である。
【０１４０】
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く、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、特許請求の範囲によって示され、さらに特許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】
【０１４１】
【図１】本発明に係る固定式等速自在継手の実施形態で、バーフィールド型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、簡易マッチングの要領を説明するための概略構成図である。
【図４】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５】外輪の開口端部を示す部分拡大斜視図で、（ａ）は切欠アール部の一例を示し、（ｂ）は切欠アール部の他例を示す。
【図６】内輪の端部を示す部分拡大斜視図で、（ａ）は切欠アール部の一例を示し、（ｂ）は切欠アール部の他例を示す。
【図７】入口チャンファ、トラックチャンファおよびトラック入口チャンファとスリット溝を設けた外輪を示す部分斜視図である。
【図８】図７の外輪をその開口端側から見た状態を示す側面図である。
【図９】トラックチャンファおよびトラック入口チャンファを設けた内輪を示す斜視図である。
【図１０】オフセット角に関する十字作動性、耐久性および強度の試験結果を示す表である。
【図１１】球面角を説明するためのもので、内輪を示す部分断面図である。
【図１２】球面角を説明するためのもので、継手が最大作動角をとった状態を示す正面図である。
【図１３】図１２の右側面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｏ−Ｃ線で断面をとった斜視図である。
【図１５】中心線より下半分が本発明品の内輪を示し、中心線より上半分が従来品の内輪を示す断面図である。
【図１６】凹端面が形成された内輪端部に非硬化層部分が内在した形態を示す部分断面図である。
【図１７】本発明の等速自在継手が高作動角をとった状態を示す断面図である。
【図１８】図１７と比較するために内輪の軸方向幅を単に短くした等速自在継手で、高作動角をとった状態を示す断面図である。
【図１９】テーパ状の逃がし部を設けた内輪を示す要部拡大断面図である。
【図２０】外輪のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも大きい半径を描く位置となるように径方向にずらした等速自在継手を示す部分断面図である。
【図２１】内輪のトラック溝の曲率中心を、継手軸心上に位置するときの半径よりも小さい半径を描く位置となるように径方向にずらした等速自在継手を示す部分断面図である。
【図２２】図１の等速自在継手を車輪用軸受に連結した一体型の駆動車輪用軸受ユニットの全体構成を示す断面図である。
【図２３】図２２のハブ輪の軸孔を示す断面図である。
【図２４】図２２のステム部を示す断面図である。
【図２５】ハブ輪の軸孔にステム部を圧入した凹凸嵌合構造を示す断面図である。
【図２６】図１の等速自在継手を車輪用軸受に連結した分離型の駆動車輪用軸受ユニットの全体構成を示す断面図である。
【図２７】図２６の駆動車輪用軸受ユニットで、等速自在継手と車輪用軸受とを分離した状態を示す断面図である。
【図２８】従来の等速自在継手の製造における構成要素のマッチングを説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  外側継手部材（外輪）
１１ａ  凸部
１２  トラック溝
１２ａ  切欠アール部（トラック入口チャンファ）
１２ｂ  入口チャンファ
１２ｃ  トラックチャンファ
１２ｄ  スリット溝
１３  ブーツ取り付け用凹溝
１４  内球面
１６  マウス部
１８  ステム部
２０  内側継手部材（内輪）
２２  トラック溝
２２ａ  トラック入口チャンファ
２２ｃ  トラックチャンファ
２３  継手開口側端面
２４  外球面
２４ａ  逃がし部
２５  段差部
２６  軸孔
２７  凹端面
３０  ボール
４０  ケージ
１００  車輪用軸受
１１０  ハブ輪
１１５ａ  凹部
φ  オフセット角
α  ボール接触角
β  球面角
【図１】
2010112469.tif 000003
【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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【図２７】
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【図２８】
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