(57)【要約】【課題】軌道溝の開口側と底部側との径のずれを抑制させることができる摺動式等速ジョイントを提供する。【解決手段】外輪１０は、内周面に複数の軌道溝１１ａが形成され、少なくとも軌道溝１１ａが形成された軸方向範囲L1を焼き入れ処理し、焼き入れ処理後に加工を施さない筒部１１と、筒部１１に一体成形され、筒部１１の他端側を閉塞する底部１２とを備える。筒部１１は、底部１２側に、隣り合う軌道溝１１ａの周方向間の内突条１１ｂの径方向厚みWb1より薄く形成され、筒部１１の焼き入れ処理による内突条１１ｂおよび軌道溝１１ａの熱変形に伴って縮径変形する薄肉部１１ｃを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に開口する有底筒状の外輪を有する摺動式等速ジョイントにおいて、
前記外輪は、
内周面に複数の軌道溝が形成され、少なくとも前記軌道溝が形成された軸方向範囲を焼き入れ処理し、焼き入れ処理後に前記軌道溝に加工を施さない筒部と、
前記筒部に一体成形され、前記筒部の他端側を閉塞する底部と、
を備え、
前記筒部は、前記底部側に、隣り合う前記軌道溝の周方向間の内突条の径方向厚みより薄く形成され、前記筒部の焼き入れ処理による前記内突条および前記軌道溝の熱変形に伴って縮径変形する薄肉部を有する、摺動式等速ジョイント。
【請求項２】
前記薄肉部の内周面には、前記内突条の内周面より径方向外側に凹状となる環状溝が形成される、請求項１の摺動式等速ジョイント。
【請求項３】
前記薄肉部の内周面の環状溝の溝底径は、前記軌道溝の溝底の内径より大きく形成される、請求項２の摺動式等速ジョイント。
【請求項４】
前記薄肉部の外周面には、前記軌道溝の軸方向範囲の外周面より径方向内側に凹状となる環状溝が形成される、請求項１〜３の何れか一項の摺動式等速ジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有底筒状の外輪を有する摺動式等速ジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
外輪に形成されている軌道溝は、高強度化のために、焼き入れ処理を行う。特開平３−２９２４１８号公報（特許文献１）に記載されているように、焼き入れ処理により外輪の筒部が熱変形する結果、軌道溝における開口側と底部側との径が異なってしまう。そして、低コスト化のため、焼き入れ処理の後に加工を行わない場合がある。この場合には、軌道溝を転動する転動体との隙間が変化することに起因して、異音が発生するおそれがある。
【０００３】
ここで、特許文献１には、トリポード型等速ジョイントにおける外輪を対象としており、その他に、特開２００８−８９１４８号公報（特許文献２）に記載のダブルオフセット型等速ジョイントの外輪においても同様の問題が生じる。そして、特許文献１には、加熱による熱収縮と、焼き入れ硬化層のマルテンサイト化による変態膨張とにより、軌道溝の軸方向中央部で最小径となるようにさせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２９２４１８号公報
【特許文献２】特開２００８−８９１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、特許文献１に記載の手法とは異なる手法により、軌道溝の開口側と底部側との径のずれを抑制させることができる摺動式等速ジョイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（請求項１）本手段に係る摺動式等速ジョイントは、一端側に開口する有底筒状の外輪を有する摺動式等速ジョイントにおいて、前記外輪は、内周面に複数の軌道溝が形成され、少なくとも前記軌道溝が形成された軸方向範囲を焼き入れ処理し、焼き入れ処理後に前記軌道溝に加工を施さない筒部と、前記筒部に一体成形され、前記筒部の他端側を閉塞する底部と、を備え、前記筒部は、前記底部側に、隣り合う前記軌道溝の周方向間の内突条の径方向厚みより薄く形成され、前記筒部の焼き入れ処理による前記内突条および前記軌道溝の熱変形に伴って縮径変形する薄肉部を有する。
【０００７】
（請求項２）また、前記薄肉部の内周面には、前記内突条の内周面より径方向外側に凹状となる環状溝が形成されるようにしてもよい。
（請求項３）また、前記薄肉部の内周面の環状溝の溝底径は、前記軌道溝の溝底の内径より大きく形成されるようにしてもよい。
（請求項４）また、前記薄肉部の外周面には、前記軌道溝の軸方向範囲の外周面より径方向内側に凹状となる環状溝が形成されるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
（請求項１）本手段に係るジョイントによれば、薄肉部の厚みを内突条の径方向厚みより薄く形成することで、筒部の焼き入れ処理を行う際に、軌道溝の熱変形に伴って薄肉部が縮径変形する。つまり、軌道溝が、軸方向全体に亘って同等に熱収縮することができる。その結果、焼き入れ処理の後に軌道溝の加工を施さなくても、軌道溝の開口側と底部側との径のずれを抑制することができる。従って、焼き入れ処理の後に加工を施さないことによる低コスト化を図りつつ、軌道溝を転動する転動体との隙間が変化することに起因する異音の発生を抑制できる。
【０００９】
（請求項２）薄肉部の内周面に内突条の内径より大径の環状溝を形成することで、確実に上記効果を奏することができる。
（請求項３）さらに、薄肉部の内周面の環状溝が、軌道溝の溝底の径より大径とすることで、より確実に上記効果を奏することができる。
（請求項４）薄肉部の外周面に環状溝を有するようにした場合においても、上記効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態における摺動式等速ジョイントの軸方向断面図である。
【図２】図１の等速ジョイントの外輪の軸方向断面図であって、図３のII−II断面図である。
【図３】図２の外輪のIII−III断面図である。
【図４】図２の外輪のIV−IV断面図である。
【図５】第一実施形態の外輪に焼き入れ処理を施した後の状態の誇張模式図である。
【図６】比較例における外輪に焼き入れ処理を施した後の状態の誇張模式図である。
【図７】本発明の第二実施形態における摺動式等速ジョイントを構成する外輪の軸方向断面図であり、図８のVII−VII断面図である。
【図８】図７の外輪のVIII−VIII断面図である。また、図１０の外輪のVIII−VIII断面図でもある。
【図９】図７の外輪のIX−IX断面図である。
【図１０】本発明の第三実施形態における摺動式等速ジョイントを構成する外輪の軸方向断面図であり、図１１のX−X断面図である。
【図１１】図１０の外輪のXI−XI断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態の摺動式等速ジョイントについて、図１〜図４を参照して説明する。ここで、本実施形態の摺動式等速ジョイントは、ダブルオフセット型等速ジョイント（ＤＯＪ）を例に挙げて説明する。この他に、本発明は、クロスグルーブ型等速ジョイント（ＶＬＪ）、トリポード型等速ジョイント（ＴＪ）にも適用できる。
【００１２】
図１に示すように、ダブルオフセット型等速ジョイントは、外輪１０と、内輪２０と、複数のボール３０と、保持器４０と、ブーツ５０と、クランプ６０，７０を備えている。外輪１０は、図１の右側に開口する有底筒状に形成される。つまり、外輪１０は、筒部１１と、筒部１１に一体成形され筒部１１の図１の左側を閉塞する底部１２とを備える。
【００１３】
図１および図２に示すように、筒部１１の外周面は、軸方向に亘って、ほぼ同径に形成される。また、図１〜図３に示すように、筒部１１の内周面には、複数（例えば、６本）の外輪ボール溝１１ａが周方向に等間隔に形成されている。外輪ボール溝１１ａは、外輪の軸方向に平行に延びるように形成されている。従って、周方向に隣り合う外輪ボール溝１１ａの周方向間には、径方向内側に突出する複数の内突条１１ｂが形成されている。そして、図２および図３に示すように、外輪ボール溝１１ａの溝底の径方向厚みはWa1となり、内突条１１ｂの径方向厚みはWa1より大きなWb1となる。
【００１４】
さらに、筒部１１は、底部１２側に薄肉部１１ｃを有する。薄肉部１１ｃは、外輪ボール溝１１ａの底部１２側端に形成される。図２および図４に示すように、薄肉部１１ｃは、内突条１１ｂの径方向厚みWb1より薄い厚みWc1に形成される。この薄肉部１１ｃは、薄肉部１１ｃの外周面に、外輪ボール溝１１ａの軸方向範囲の外周面より径方向内側に凹状となる環状溝１１ｄが形成されることにより薄肉状に形成される。
【００１５】
筒部１１のうち図２に示す外輪ボール溝１１ａが形成された範囲のうちL1の部分を、高周波焼き入れ処理が施される。焼き入れ処理により、外輪ボール溝１１ａの強度を高め、ボール３０が転動することに対する耐久性を高める効果がある。
【００１６】
内輪２０は、ほぼ円筒状に形成され、例えばドライブシャフト１００の端部にスプラインの嵌め込みにより連結される。この内輪２０の最外周面は、軸方向断面で見た場合に一様な円弧凸状、つまり部分球面凸状に近似した形状に形成される。さらに、内輪２０の外周面に、複数（例えば、６本）の内輪ボール溝２０ａが周方向に等間隔に形成されている。この内輪ボール溝２０ａは、内輪の回転軸方向に平行に延びるように形成されている。
【００１７】
複数（例えば、６個）のボール３０は、それぞれ、外輪１０の外輪ボール溝１１ａおよび内輪２０の内輪ボール溝２０ａに対して、周方向に係合するように、且つ、外輪ボール溝１１ａおよび内輪ボール溝２０ａに転動可能に配置されている。つまり、ボール３０により、外輪１０と内輪２０との間でトルク伝達が行われる。
【００１８】
保持器４０は、環状に形成され、外輪１０と内輪２０との径方向間に配置される。保持器４０の内周面は、内輪２０の最外周面にほぼ対応する部分球面凹状に形成され、保持器４０の外周面は、部分球面凸状に形成されている。そして、保持器４０の内周面の球面凹状部の球面中心と外周面の球面中心は、ジョイント回転中心に対して、軸方向に等距離だけそれぞれ反対側にオフセットさせている。そして、保持器４０には、周方向に等間隔に複数（例えば、６個）の窓部４０ａが形成されている。各窓部４０ａは、ボール３０を収容する。
【００１９】
ブーツ５０は、可撓性の樹脂やゴムにより、蛇腹筒状に形成されている。ブーツ５０の大径側が、外輪１０の筒部１１の外周面に嵌め込まれ、クランプ６０により締め付けられる。ブーツ５０の小径側が、ドライブシャフト１００の外周面に嵌め込まれ、クランプ７０により締め付けられる。このようにして、ブーツ５０は、外輪１０の筒部１１の開口側を覆蓋している。
【００２０】
（外輪の焼き入れ処理による熱変形）
上述した外輪１０は、焼き入れ処理を施した後に、低コスト化を図るために加工しない。つまり、外輪ボール溝１１ａは、焼き入れ処理を施された後の形状が最終形状となる。ここで、本実施形態の外輪１０の筒部１１に焼き入れ処理を施すことにより、筒部１１が熱変形（熱収縮）する。そこで、熱変形した後の外輪１０の形状について、図５を参照して説明する。比較のため、環状溝１１ｄが形成されていない外輪３００の筒部１１に対して焼き入れ処理を施した場合を挙げる。なお、図５および図６は、違いを分かりやすくするために、変形量を誇張して表現している。
【００２１】
まず比較例としての図６に示す外輪３００について説明する。この外輪３００は、本実施形態の環状溝１１ｄが形成されていないため、薄肉部１１ｃが形成されていない。この外輪３００の筒部１１に高周波焼き入れを施すと、筒部１１が熱収縮しようとする。このとき、底部１２が変形を規制するように作用するため、筒部１１のうち底部１２側が収縮しにくい。一方、筒部１１の開口側は何ら規制されないため大きく収縮する。そのため、図６に示すように、筒部１１の開口側の内径が小さくなり、筒部１１の底部１２側の内径が大きな状態が維持される。このように、筒部１１の内径、すなわち外輪ボール溝のピッチ円直径（ＰＣＤ）が軸方向において異なることになる。
【００２２】
これに対して、本実施形態の外輪１０は、図５に示すように、薄肉部１１ｃの曲げ剛性が低いため、筒部１１の焼き入れ処理を行う際に、外輪ボール溝１１ａの軸方向範囲L1の熱収縮に伴って、薄肉部１１ｃが縮径変形する。つまり、外輪ボール溝１１ａが、軸方向全体に亘って同等に熱収縮することができる。その結果、焼き入れ処理の後に外輪ボール溝１１ａの加工を施さなくても、外輪ボール溝１１ａの開口側と底部１２側との径のずれを抑制することができる。従って、焼き入れ処理の後に加工を施さないことによる低コスト化を図りつつ、外輪ボール溝１１ａを転動する転動体としてのボール３０との隙間が変化することに起因する異音の発生を抑制できる。
【００２３】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の外輪１１０について、図７〜図９を参照して説明する。なお、本実施形態において、上記実施形態と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。外輪１１０は、筒部１１１と、底部１２とを備える。
【００２４】
筒部１１１は、底部１２側に薄肉部１１１ｃを有する。薄肉部１１１ｃは、薄肉部１１１ｃの内周面に、内突条１１ｂの内周面より径方向外側に凹状となる環状溝１１１ｄが形成されることにより薄肉状に形成される。環状溝１１１ｄの溝底径は、外輪ボール溝１１ａの溝底径と同一に形成されている。つまり、薄肉部１１１ｃの厚みWc2は、外輪ボール溝１１ａの溝底の径方向厚みWa1と同一であって、内突条１１ｂの径方向厚みWb1より薄い。本実施形態においても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００２５】
＜第三実施形態＞
第三実施形態の外輪２１０について、図１０および図１１を参照して説明する。外輪２１０は、筒部２１１と、底部１２とを備える。本実施形態における環状溝２１１ｄの溝深さが、第二実施形態の環状溝１１１ｄの溝深さより深く形成されている。環状溝２１１ｄの溝底径は、外輪ボール溝１１ａの溝底径よりも大径に形成されている。つまり、薄肉部２１１ｃの厚みWc3は、外輪ボール溝１１ａの溝底の径方向厚みWa1より薄い。
【００２６】
これにより、本実施形態の外輪２１０は、薄肉部２１１ｃの曲げ剛性がさらに低くなるため、筒部２１１の焼き入れ処理を行う際に、外輪ボール溝１１ａの軸方向範囲L1の熱収縮に伴って、薄肉部２１１ｃが確実に縮径変形する。つまり、外輪ボール溝１１ａが、軸方向全体に亘って同等に熱収縮することができる。その結果、確実に上記効果を奏する。
【００２７】
＜その他＞
薄肉部１１ｃ、１１１ｃ、２１１ｃは、上記実施形態においては、外周側の環状溝１１ｄまたは内周側の環状溝１１１ｄ，２１１ｄにより形成した。その他に、外周側の環状溝および内周側の環状溝を形成するようにしてもよい。この場合にも上記と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００２８】
１０，１１０，２１０：外輪、  １１，１１１，２１１：筒部、  １１ａ：外輪ボール溝（軌道溝）、  １１ｂ：内突条、  １１ｃ，１１１ｃ，２１１ｃ：薄肉部、  １１ｄ，１１１ｄ，２１１ｄ：環状溝、  １２：底部
【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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