(57)【要約】      （修正有）【課題】所望の形状や強度を具備した等速自在継手の外側継手部材を低コストに製造可能とする。【解決手段】一端が開口した有底筒状のカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた外側継手部材の製造方法である。外側継手部材は、棒状素材を、内径面にトラック溝が粗成形された有底筒状のカップ状部２２を有する中間鍛造品２１に成形する前鍛造工程と、中間鍛造品２１を、仕上がり形状のトラック溝を有する最終鍛造品に成形するしごき工程などを経て製造される。前鍛造工程では、その後のしごき工程でしごき加工が進行するのに伴って、カップ状部２２の塑性変形代を徐々に増加させる方向の拡径面２４がカップ状部２２の外径面２３に設けられた中間鍛造品２１を成形する。【選択図】図３
2014226691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口した有底筒状のカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材の製造方法であって、
棒状素材を、内径面にトラック溝が粗成形された有底筒状のカップ状部を有する中間鍛造品に成形する前鍛造工程と、
内周にパンチが挿入された中間鍛造品の前記カップ状部に対し、その外径側に配置したダイスを前記カップ状部の底部側から開口側に向けて圧入状態で相対移動させて前記カップ状部を塑性変形させることにより、中間鍛造品を、仕上がり形状のトラック溝を有する最終鍛造品に成形するしごき工程と、を含み、
前鍛造工程では、その後のしごき工程で前記相対移動が進行するのに伴って、前記カップ状部の塑性変形代を徐々に増加させる方向の拡径面が前記カップ状部の外径面に設けられた中間鍛造品を成形することを特徴とする等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項２】
中間鍛造品を、前記カップ状部の外底面の外径端に前記拡径面の最小径部が配置されたものとすることを特徴とする請求項１に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項３】
中間鍛造品を、前記カップ状部を構成する筒部の基端部における肉厚が、しごき工程後に１５％以上３５％以下減少するように前記拡径面が設けられたものとすることを特徴とする請求項１又は２に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項４】
中間鍛造品を、前記筒部の軸方向中央部の肉厚が、しごき工程後に前記基端部よりも大きく減少するように前記拡径面が設けられたものとすることを特徴とする請求項３に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項５】
中間鍛造品を、前記筒部の軸方向中央部の肉厚が、しごき工程後に１５％以上６０％以下減少するように前記拡径面が設けられたものとすることを特徴とする請求項４に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項６】
中間鍛造品を、前記カップ状部の外径面の軸方向中央部に前記拡径面の最大径部が配置されたものとすることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項７】
しごき工程を冷間で実行することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項８】
トラック溝が、直線状部分のみで構成されるものに適用する請求項１〜７の何れか一項に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項９】
トラック溝が、直線状部分と円弧状部分とで構成されるものに適用する請求項１〜７の何れか一項に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
【請求項１０】
一端が開口した有底筒状のカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材に加工される中間鍛造品であって、内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が粗成形された有底筒状のカップ状部を有し、内周にパンチが挿入された前記カップ状部と、その外径側に配置したダイスとを前記カップ状部の底部側から開口側に向けて圧入状態で相対移動させて前記カップ状部を塑性変形させることにより、仕上がり形状のトラック溝を有する最終鍛造品に成形されるものにおいて、
前記カップ状部の外径面に、前記相対移動に伴う前記カップ状部の塑性変形代を徐々に増加させる方向の拡径面が設けられていることを特徴とする中間鍛造品。
【請求項１１】
前記拡径面は、軸線に対する傾斜角が相互に異なる複数の面を軸方向に連続配置して構成されたものであることを特徴とする請求項１０に記載の中間鍛造品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車、航空機、船舶および各種産業機械などの動力伝達系において使用され、駆動側と従動側の二軸間で回転動力を等速で伝達する等速自在継手用の外側継手部材の製造方法、および外側継手部材に加工される中間鍛造品に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、等速自在継手は、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を許容する摺動式等速自在継手とに大別される。等速自在継手は、固定式であるか摺動式であるかに関わらず、一端が開口した有底筒状のカップ部を有し、カップ部の内径面に複数のトラック溝が設けられた外側継手部材と、外側継手部材のカップ部の内周に収容される内側継手部材やトルク伝達部材などの継手内部部品とを主要な構成部材として備える。これら継手構成部材のうち、外側継手部材は、切削や旋削などの機械加工、および／又は鍛造などの塑性加工を駆使して製造されるが、生産効率や歩留の向上を図るため、可能な限りにおいて塑性加工を採用する場合が多い。
【０００３】
一例として、下記の特許文献１には、摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手の外側継手部材であって、内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた有底筒状のカップ部と、カップ部の底部から軸方向に延びる軸部とを一体に備えるものを、各種鍛造工程を経て製造する方法が記載されている。具体的には、棒状素材に据え込み加工や押し出し加工などを順次施すことにより、棒状素材を、内径面にトラック溝が粗成形されたカップ状部を有する中間鍛造品に成形する前鍛造工程と、中間鍛造品のカップ状部を、その内周及び外周にそれぞれ配置されるパンチ（しごきパンチ）及びダイス（しごきダイス）の成形面に倣うように塑性変形させることにより、中間鍛造品を、内径面に仕上がり形状のトラック溝を有する最終鍛造品に成形するしごき工程とを含む外側継手部材の製造方法である。
【０００４】
なお、棒状素材を中間鍛造品に成形するための前鍛造（据え込みや押し出し等）は、温間以上の温度領域（温間、亜熱間又は熱間）で実行される場合が多い。その主な理由として、前鍛造工程の各段階では、棒状のワークを比較的大きく塑性変形させる必要があるために、冷間では必要とされる塑性変形量を確保することが難しい、ということが挙げられる。これに対し、しごき加工は冷間で実行される場合が多い。しごき加工では、概ね、カップ状部の筒部を軸方向に伸長変形させることができれば足り、据え込みや押し出しに比べれば、ワーク（中間鍛造品）や金型の温度が低くても必要とされる塑性変形量を確保し得ること、また、高精度の最終鍛造品、ひいては外側継手部材を得る上で有利となるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２１３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記製造方法において、図８に示すように、中間鍛造品１００に対するしごき加工を、カップ状部１０１を構成する筒部１０２の肉厚減少率δ［％］が比較的大きくなるように（例えばδ≧１５％となるように）実行すると、同図中の右側の図に示すように、最終鍛造品１１０のうち、特にカップ状部１１１を構成する筒部１１２の基端部に亀裂１２０が形成される、カップ状部１１１の底部１１３が大きく変形する（軸直交平面に対するカップ状部１１３外底面の母線角度θが、しごき加工前のカップ状部１０３のそれに比べて著しく大きくなる）などといった事態の発生確率が高くなる。筒部１１２に亀裂１２０が形成されると、最終鍛造品１１０を廃棄処分せざるを得なくなることから歩留が低下し、カップ状部１１１の底部１１３が大きく変形すると、底部１１３に大幅な仕上げ加工を施す必要が生じて加工コストが増大する。なお、肉厚減少率δとは、しごき加工前における所定部位の肉厚をｔ１、しごき加工後における同部の肉厚をｔ２としたとき、δ＝｛（ｔ１―ｔ２）／ｔ１｝×１００の関係式から算出される百分率である。以下の説明において「肉厚減少率」という場合も同様である。
【０００７】
そこで、中間鍛造品に対するしごき加工を、筒部の肉厚減少率δが１５％を超えないように実行することを試みた。ところが、しごき加工に伴う肉厚減少率δが小さくなるほど、しごき加工に伴う筒部の伸長変形量が短くなる（塑性変形量が少なくなる）ことから、必要とされるトラック溝長さを確保できない、しごき加工に伴う加工硬化を十分に得ることができず必要とされる機械的強度を確保することができない、などといった不具合が生じ易くなった。
【０００８】
このような問題は、例えば前鍛造工程において、カップ状部の深さ寸法（筒部の軸方向寸法）が長寸の中間鍛造品を成形することによって可及的に解消し得るものと考えた。しかしながら、このようにすると、前鍛造工程の各ステップにおけるワークの変形量を増加させる必要が生じるため、前鍛造工程の各ステップで使用する鍛造金型への負担が大きくなって金型寿命が短くなる。特に、前鍛造を、上記したように温間以上の温度領域で実行するような場合には、ただでさえ鍛造金型の寿命が短くなり易い。具体例を挙げるならば、熱間鍛造金型の使用可能回数は、冷間鍛造金型のそれに比べて数分の一〜数十分の一程度とされる。従って、上記の手法では、金型費用の増大や生産効率の低下が避けられず、鍛造加工を採用することによるコストメリットを十分に享受できなくなる。
【０００９】
以上の実情に鑑み、本発明の課題は、所望の形状や強度を具備した外側継手部材を低コストに製造可能とし、これにより、等速自在継手の低コスト化に寄与することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、上述した種々の問題は、図８に示したように、中間鍛造品１００のカップ状部１０１を構成する筒部１０２の肉厚が、軸方向全長に亘って概ね均一とされており（筒部１０２の外径面が軸線と平行なストレート面に形成されており）、しごきダイスに対する筒部１０２の圧入代（筒部１０２の塑性変形代）がしごき加工開始〜完了までほぼ一定とされること、すなわち、しごき加工によるカップ状部１０１（筒部１０２）の肉厚減少率がカップ状部１０１の軸方向全域で概ね等しいことから、肉厚減少率を上げると、筒部１０２の基端部に応力集中が生じること、を主たる要因として発生し易くなるものと考えた。そこで、ダイスに対するカップ状部の圧入代（カップ状部の塑性変形代）が徐々に増加するようにしごき加工を実行すれば、上述した種々の問題発生を可及的に防止し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、上記の課題を解決するために創案された本発明は、一端が開口した有底筒状のカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材の製造方法であって、棒状素材を、内径面にトラック溝が粗成形された有底筒状のカップ状部を有する中間鍛造品に成形する前鍛造工程と、内周にパンチが挿入された中間鍛造品のカップ状部に対し、その外径側に配置したダイスをカップ状部の底部側から開口側に向けて圧入状態で相対移動させてカップ状部を塑性変形させることにより、中間鍛造品を、内径面に仕上がり形状のトラック溝を有する最終鍛造品に成形するしごき工程とを含み、前鍛造工程では、その後のしごき工程で上記の相対移動が進行するのに伴って、カップ状部の塑性変形代を徐々に増加させる方向の拡径面がカップ状部の外径面に設けられた中間鍛造品を成形することを特徴とする。
【００１２】
しごき工程で使用するダイスの内径面に設けられる成形面の横断面形状は、通常、外側継手部材を構成するカップ部外周の横断面形状に概ね対応している。このため、ダイスの成形面形状に変更を加えると、大幅な後加工が必要になるおそれが高まる他、外側継手部材の機能・性能に影響を及ぼすおそれがあることから好ましくない。そこで、本発明では、前鍛造工程で成形する中間鍛造品の形状に工夫を凝らすことで上記課題の解決を図った。具体的には、前鍛造工程で成形する中間鍛造品を、そのカップ状部の外径面に、前鍛造工程後のしごき工程でダイスと中間鍛造品のカップ状部の圧入状態での相対移動（しごき加工）が進行するのに伴って、カップ状部の塑性変形代を徐々に増加させる方向の拡径面が設けられたものにすることとした。
【００１３】
この場合、特に、上記の拡径面をカップ状部の底部側に設けておけば、しごき加工の初期段階におけるダイスに対するカップ状部の圧入代、すなわちカップ状部の塑性変形量（しごき加工量）を少なくすることができる。これにより、しごき加工に伴って、特にカップ状部の筒部の基端部付近に大きな応力集中が生じてカップ状部に亀裂が形成されるのを、また、底部が大きく変形するのを可及的に防止することが可能となり、歩留の向上及び仕上げ加工の簡略化を通じて外側継手部材の製造コストを低廉化することができる。そして、しごき加工に伴う上記の不具合発生を可及的に防止することができれば、筒部の肉厚減少率が全体として高まるように、すなわち所望のトラック溝長さや加工硬化（機械的強度）を確保し得るように、中間鍛造品にしごき加工を施すことが可能となる。また、かかる態様で中間鍛造品にしごき加工を施すことができれば、前鍛造工程で成形する中間鍛造品は、そのカップ深さが短寸のもので足りる。従って、前鍛造工程で使用する鍛造金型に対する負荷を軽減することも可能となり、前鍛造金型の長寿命化を通じて、外側継手部材の製造コストを低廉化することもできる。
【００１４】
上記の作用効果を有効に享受するための具体的手段として、前鍛造工程で成形する中間鍛造品を、カップ状部の外底面の外径端に上記拡径面の最小径部が配置されたものとすることが考えられる。より具体的には、例えば、中間鍛造品のカップ状部のうち、しごき加工前における上記の外径端（拡径面の最小径部）を含む部分の肉厚をＸａ、しごき加工後における当該部分の肉厚をＸｂとしたとき、Ｘｂ≧０．９Ｘａ（厳密には、Ｘａ＞Ｘｂ≧０．９Ｘａ）の関係式を満たすように（つまり、当該部分のしごき加工に伴う肉厚減少率δが１０％以下となるように）することが考えられる。
【００１５】
また、中間鍛造品を、カップ状部を構成する筒部の基端部における肉厚が、しごき工程後に１５％以上３５％以下減少するように、上記拡径面が設けられたものとすることができる。この場合、中間鍛造品は、筒部の軸方向中央部の肉厚が、しごき工程後に上記基端部よりも大きく減少するように、上記拡径面が設けられたものとするのが好ましい。より具体的には、筒部の軸方向中央部の肉厚が、しごき工程後に１５％以上６０％以下減少するように、上記拡径面が設けられたものとするのが好ましい。これにより、中間鍛造品にしごき加工を施すのに伴って、カップ状部の筒部に亀裂が形成されたり、カップ状部の底部が大きく変形したりするような事態を効果的に防止しつつ、所望のトラック溝長さ（カップ深さ）や機械的強度を有する最終鍛造品を得ることができる。
【００１６】
以上の構成において、中間鍛造品は、カップ状部（筒部）の外径面の軸方向中央部に、上記拡径面の最大径部が配置されたものとすることができる。
【００１７】
以上の構成において、しごき工程は、冷間で実行するのが望ましい。最終鍛造品の成形精度を高めることができるので、高精度の外側継手部材を低コストに製造可能とする上で有利であるからである。また、本発明に係る製造方法によれば、上記したように、前鍛造工程で成形すべき中間鍛造品は、そのカップ状部の深さ寸法が比較的短寸のもので足りる。従って、前鍛造工程を冷間で実行することも可能となる。
【００１８】
本発明は、しごき工程後のカップ状部の深さ寸法が３０〜１５０ｍｍとされる最終鍛造品を得る際に好ましく適用することができる。
【００１９】
本発明は、各トラック溝が直線状部分のみで構成された外側継手部材、例えばトリポード型等速自在継手（ＴＪ）やダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）などに代表される摺動式等速自在継手の外側継手部材を製造する際に適用することができる。また、本発明は、各トラック溝が、直線状部分と円弧状部分とで構成された外側継手部材、例えばアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）やバーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）に代表される固定式等速自在継手の外側継手部材を製造する際に適用することもできる。
【００２０】
本発明は、カップ部の底部から軸方向に延びる軸部を一体に有する外側継手部材を製造する際にも好ましく適用することができる。
【００２１】
また、上記課題の解決は、外側継手部材に加工される本発明に係る中間鍛造品を次のような構成とすることで実現することができる。すなわち、本発明に係る外側継手部材の中間鍛造品は、一端が開口した有底筒状のカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材に加工されるものであって、内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が粗成形された有底筒状のカップ状部を有し、内周にパンチが挿入されたカップ状部と、その外径側に配置したダイスとをカップ状部の底部側から開口側に向けて圧入状態で相対移動させてカップ状部を塑性変形させることにより、仕上がり形状のトラック溝を有する最終鍛造品に成形されるものにおいて、カップ状部の外径面に、上記相対移動に伴うカップ状部の塑性変形代を徐々に増加させる方向の拡径面が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
この中間鍛造品において、上記の拡径面は、例えば、軸線に対する傾斜角が相互に異なる複数の面を軸方向に連続配置して構成されたものとすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上に示すように、本発明によれば、所望の形状や強度を具備した外側継手部材を低コストに製造することが可能となる。これにより、等速自在継手の低コスト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）図は本発明の実施形態に係る製造方法を用いて製造される外側継手部材の正面図、（ｂ）図は（ａ）図中に示すＸ１−Ｘ１線矢視概略断面図である。
【図２】（ａ）図は前鍛造工程に投入される棒状素材の概略断面図、（ｂ）〜（ｃ）図は前鍛造工程の各鍛造ステップで得られる途中製品の概略断面図である。
【図３】（ａ）図は中間鍛造品の概略正面図、（ｂ）図は（ａ）図中に示すＸ２−Ｘ２線矢視概略断面図である。
【図４】図３（ｂ）の要部拡大図である。
【図５】本発明に係る製造方法で採用する中間鍛造品と従来方法の中間鍛造品の形状を比較するための図である。
【図６】しごき工程を模式的に示す部分断面図である。
【図７】他の実施形態に係る中間鍛造品の要部拡大断面図である。
【図８】従来方法の問題点を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、便宜上、まず本発明に係る製造方法を用いて製造される外側継手部材の一例を説明し、続いて、本発明に係る外側継手部材の製造方法の実施形態を説明する。
【００２６】
図１（ａ）に、等速自在継手用外側継手部材１（以下、単に「外側継手部材１」という）の概略正面図を示し、図１（ｂ）に同外側継手部材１の概略断面図［図１（ａ）のＸ１−Ｘ１線概略断面図］を示す。この外側継手部材１は、角度変位および軸方向変位の双方を許容する摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手用の外側継手部材であって、筒部２ａおよび底部２ｂを一体に有する有底筒状のカップ部２と、カップ部２の底部２ｂから軸方向外方に延びた軸部３とを一体に備える。トリポード型等速自在継手は、この外側継手部材１のカップ部２の内周に、内側継手部材としてのトリポード部材やトルク伝達部材としてのローラなどを組み込むことで完成する。
【００２７】
カップ部２（筒部２ａ）の内径面４には、軸方向に延びる３本のトラック溝５が等間隔で形成されている。各トラック溝５は、円周方向で対向する一対のローラ案内面６，６を有し、ローラ案内面６，６も含めて軸線と平行に延びた直線状に形成されている。図１（ａ）に示すように、本実施形態のカップ部２は、大径部と小径部とを周方向で交互に三つずつ配して構成される断面花冠状とされ、各大径部の内径面にトラック溝５が形成されている。カップ部２の開口部内周縁のトラック溝５，５間領域には、継手の角度変位を許容するため（図示しないトリポード部材から延びる軸がカップ部２と干渉するのを回避するため）の入口チャンファ７が設けられる。また、カップ部２の外径面には、継手内部を密封するブーツの一端部が嵌着される周方向溝８が設けられている。
【００２８】
以下、上述した外側継手部材１の製造方法の一例であって、本発明に係る製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。大まかに言うと、上述した外側継手部材１は、図２（ａ）に示す棒状素材Ｍを図３（ａ）（ｂ）に示す中間鍛造品２１に成形する前鍛造工程、中間鍛造品２１を図６中に二点鎖線で示す最終鍛造品１１に成形するしごき工程、最終鍛造品１１の各部を完成品形状に仕上げる仕上げ工程、および完成品形状に仕上げられた最終鍛造品１１に熱処理を施す熱処理工程等を経て製造される。
【００２９】
前鍛造工程では、複数の鍛造ステップ（ここでは４つのステップ）を経ることにより、図２（ａ）に示す棒状素材Ｍを、図３（ａ）（ｂ）に示すカップ状部２２を有する中間鍛造品２１に成形する。
【００３０】
具体的には、まず、第１の鍛造ステップにおいて、図２（ａ）に示す棒状素材Ｍに据え込み加工を施すことにより、棒状素材Ｍを、一端外周縁部が丸められた第１の途中製品Ｍ１［図２（ｂ）参照］に成形する。次いで、第２の鍛造ステップにおいて、第１の途中製品Ｍ１に前方押し出し加工を施すことにより、第１の途中製品Ｍ１を、一端側に軸状部１３（最終的に軸部３に仕上げられる部位）を有する第２の途中製品Ｍ２［図２（ｃ）参照］に成形する。次いで、第３の鍛造ステップにおいて、第２の途中製品Ｍ２に据え込み加工を施すことにより、第２の途中製品Ｍ２を、据え込み部Ｎおよび軸状部１３を一体に有する第３の途中製品Ｍ３［図２（ｄ）参照］に成形する。そして、第４の鍛造ステップにおいて、第３の途中製品Ｍ３の据え込み部Ｎに対して後方押し出し加工を施すことにより、第３の途中製品Ｍ３を、カップ状部２２および軸状部１３を一体に有する中間鍛造品２１［図３（ａ）（ｂ）参照］に成形する。
【００３１】
この前鍛造工程は、各ワーク（棒状素材Ｍ及び途中製品Ｍ１〜Ｍ３）を所定形状に成形し得る限りにおいて、冷間、温間、亜熱間又は熱間の何れの温度領域で実行しても良い。因みに、冷間鍛造とは、概ね２００℃以下とされたワークに対して鍛造加工を施す手法であり、温間鍛造とは、概ね６００〜７００℃程度に加熱されたワークに対して鍛造加工を施す手法である。また、亜熱間鍛造とは、概ね７５０〜１０００℃程度に加熱されたワークに対して鍛造加工を施す手法であり、熱間鍛造とは、概ね１０００〜１２００℃程度に加熱されたワークに対して鍛造加工を施す手法である。なお、前鍛造工程で使用する金型寿命を延ばしつつ、高精度の中間鍛造品２１を安定的に得る観点から言えば、前鍛造工程は冷間で実行するのが好ましい。
【００３２】
以下、中間鍛造品２１の詳細構造を説明する。図３（ａ）（ｂ）に示すように、中間鍛造品２１のカップ状部２２は、筒部２２ａ及び底部２２ｂを一体に有する有底筒状をなし、その内径面（筒部２２ａの内径面）の周方向三等分位置には、ローラ案内面１６を有するトラック溝１５が粗成形されている。中間鍛造品２１のカップ状部２２は、後述するしごき工程において、筒部２２ａがダイス５１及びパンチ５２の成形面に倣って塑性変形することにより、内径面に仕上がり形状のトラック溝を有する（図１に示す外側継手部材１のカップ部２と横断面形状が同一の）カップ状部１２（図６中の二点鎖線を参照）に仕上げられる。そのため、筒部２２ａの周方向各部は、カップ部２の筒部２ａよりも厚肉とされ、また、カップ状部２２の深さ寸法（筒部２２ａの軸方向寸法）は、カップ部２の深さ寸法（筒部２ａの軸方向寸法）よりも短寸とされる。
【００３３】
カップ状部２２の内径面は、その軸方向全域が軸線と平行なストレート面に形成されている。一方、カップ状部２２の外径面２３は、その開口側領域が軸線と平行なストレート面に形成されているのに対し、その底部側領域が、底部側から開口側に向けて、筒部２２ａの外径寸法を徐々に拡大させる方向の拡径面に形成されている。かかる構成から、筒部２２ａの底部側領域の肉厚は、底部側から開口側に向けて徐々に増大している。本実施形態において、上記の拡径面２４は、軸線に対する傾斜角が相互に異なる複数の面を軸方向に連続配置して構成されている。ここでは、図４に拡大して示すように、相対的に開口側に位置し、軸線に対する傾斜角が相対的に小さいテーパ面状をなした第１拡径面２５と、相対的に底部側に位置し、軸線に対する傾斜角が相対的に大きいテーパ面状をなした第２拡径面２６とで拡径面２４が構成される。
【００３４】
拡径面２４は、その最小径部（第２拡径面２６の底側端部）が、カップ状部２２の外底面２２ｂ２の外径端部Ａ（厳密には、Ｒ部を設けない場合の外径端部。以下、これを「Ａ点」ともいう）に配置されると共に、その最大径部（第１拡径面２５の開口側端部）が、カップ状部２２の外径面２３の軸方向略中央部Ｃ（以下、これを「Ｃ点」という）に配置されるようにして、カップ状部２２の外径面２３に設けられている。さらに、第２拡径面２６は、その開口側端部Ｂ（第１拡径面２５と第２拡径面２６の接続部。以下、これを「Ｂ点」という）が、カップ状部２２の外径面２３のうち、筒部２２ａの基端部に配置されるようにして、カップ状部２２の外径面２３に設けられている。
【００３５】
本実施形態において、カップ状部２２のうち、Ａ点における直径寸法ｄ１［単位：ｍｍ］は、Ａ点が後述するしごき工程で使用するダイス５１の成形面５１ａ（図６参照）に対して０ｍｍよりも大きく２ｍｍ以下の塑性変形代をもって圧入される値に設定されている。つまり、ダイス５１の成形面５１ａのうち、Ａ点が圧入される部分の直径寸法をＤ１［ｍｍ］としたとき、Ｄ１＜ｄ１≦Ｄ１＋２［ｍｍ］の関係式が成立するように、Ａ点の直径寸法ｄ１が設定される。なお、上記の関係式を、具体的な寸法値を含まない関係式として規定するならば、カップ状部２２のうちＡ点を含む部分のしごき加工前における肉厚をＸａ、当該部分のしごき加工後における肉厚をＸｂとしたとき、Ｘｂ≧０．９Ｘａ（厳密には、Ｘａ＞Ｘｂ≧０．９Ｘａ）とすることができる。換言すると、中間鍛造品２１のうち、カップ状部２２のＡ点を含む部分の肉厚は、しごき加工に伴って１０％以下減少するように、その値が規定されている。
【００３６】
そして、上記のとおり、Ａ点は拡径面２４の最小径部であることから、Ｂ点では、しごき加工に伴うカップ状部２２の塑性変形代がＡ点よりも大きくなり、さらに、Ｃ点では、しごき加工に伴うカップ状部２２の塑性変形代がＢ点よりも大きくなる。ここでは、筒部２２ａのうち、Ｂ点を含んだ基端部の肉厚ｔｂ（図４参照）が、しごき加工後に１５％以上３０％以下減少する値に設定され、Ｃ点を含んだ軸方向中央部の肉厚ｔｃ［図３（ｂ）参照］が、しごき加工後に筒部２２ａの基端部よりも大きく、かつ１５％以上６０％以下減少する値に設定されている。
【００３７】
以上の構成を有する中間鍛造品２１はしごき工程に移送される。しごき工程では、図６に示すように、同軸配置されたダイス５１及びパンチ５２を用いて中間鍛造品２１に冷間でしごき加工を施すことにより、中間鍛造品２１（のカップ状部２２）を、同図中二点鎖線で示すカップ状部２１を有する最終鍛造品１１に成形する。詳細な図示は省略するが、ダイス５１の内径面には、軸線に沿って延び、カップ部２外周の横断面形状に対応した成形面（しごき面）５１ａが設けられ、また、パンチ５２の外径面には、カップ部２内周の横断面形状に対応した成形面が設けられている。
【００３８】
しごき加工は、中間鍛造品２１のカップ状部２２の内周にパンチ５２を挿入した状態で、ダイス５１をカップ状部２２の底部側から開口側に向けて圧入状態で相対移動させることにより行われる。本実施形態では、カップ状部２２及びダイス５１の成形面５１ａが上記の形状を具備していることにより、しごき加工は、ダイス５１に対するカップ状部２２の圧入代（カップ状部２２の塑性変形量）が徐々に増大するかたちで進行する。そして、しごき加工が進行するのに伴って、カップ状部２２（の筒部２２ａ）は、ダイス５１の成形面５１ａおよびパンチ５２の成形面に倣いながら軸方向に徐々に伸長変形し、しごき加工が完了すると、内径面に仕上がり形状のトラック溝が設けられたカップ状部１２を有する最終鍛造品１１（図６中の二点鎖線参照）が得られる。なお、最終鍛造品１１のカップ深さは、外側継手部材１を構成部品とする等速自在継手の用途等（車種等）によって異なるが、概ね３０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内とされる。
【００３９】
しごき工程で得られた最終鍛造品２１は、仕上げ工程に移送される。仕上げ工程では、以上で述べた鍛造加工では成形することが難しい部位（例えば、カップ部２の外径面に設けるべき周方向溝８や、軸部３の自由端外径に設けるべきスプライン等）を形成するための加工の他、カップ状部１２の開口端面を平坦面に仕上げるための旋削加工が最終鍛造品１１に適宜施され、最終鍛造品１１の全体が完成品形状に仕上げられる。そして、全体が完成品形状に仕上げられた最終鍛造品１１に焼入れ等の熱処理を施すことにより、図１に示す外側継手部材１が完成する。
【００４０】
上記したように、しごき工程で使用するダイス５１の内径面に設けられる成形面５１ａの横断面形状は、外側継手部材１を構成するカップ部２外周の横断面形状に対応している。このため、ダイス５１の成形面５１ａ形状に変更を加えると、カップ部２の外周形状、ひいては外側継手部材１の機能・性能に影響を及ぼすおそれがあることから好ましくない。そこで、本発明では、前鍛造工程において、その後のしごき工程でダイス５１とカップ状部２２の圧入状態での相対移動（しごき加工）が進行するのに伴って、カップ状部２２の塑性変形代を徐々に増加させる方向の拡径面２４がカップ状部２２の外径面２３に設けられた中間鍛造品２１を成形するようにした。より具体的には、中間鍛造品２１を、カップ状部２２の外底面２２ｂ１の外径端Ａ（Ａ点）に拡径面２４の最小径部が配置され、かつ、しごき加工に伴う外径端Ａを含む部分の肉厚減少率が１０％以下となるようにダイス５１に圧入されるものとした（本実施形態では、上記の外径端Ａが２ｍｍ以下の塑性変形代をもってダイス５１に圧入されるものとした）。
【００４１】
このようにすれば、しごき加工の初期段階におけるダイス５１に対するカップ状部２２の圧入代、すなわちカップ状部２２の塑性変形量（しごき加工量）を少なくすることができる。これにより、しごき加工を実行するのに伴って、カップ状部２２を構成する筒部２２ａの基端部付近に応力集中が生じてカップ状部２２に亀裂が形成されるのを、また、カップ状部２２の底部２２ｂが大きく変形するのを可及的に防止することが可能となり、歩留の向上及び仕上げ加工の簡略化を通じて外側継手部材１の製造コストを低廉化することができる。さらに、中間鍛造品２１のうち、しごき加工の実質的な開始点であるカップ状部２２の外底面２２ｂ１の外径端Ａの塑性変形代を２ｍｍ以下とすれば（外径端Ａを含む部分の肉厚減少率δが１０％以下となるようにしごき加工を実行すれば）、ダイス５１に対する負担が効果的に軽減されるので、ダイス５１の長寿命化を図ることができる。
【００４２】
特に、本実施形態のように、中間鍛造品２１を、カップ状部２２を構成する筒部２２ａの基端部における肉厚ｔｂが、しごき工程後に１５％以上３５％以下減少するように、また、筒部２２ａの軸方向中央部の肉厚ｔｃが、しごき工程後に上記基端部よりも大きく、かつ１５％以上６０％以下減少するように、拡径面２４が設けられたものとすれば、しごき加工に伴って、カップ状部２２の筒部２２ａに亀裂が形成されたり、カップ状部２２の底部２２ｂが大きく変形したりするような事態を効果的に防止しつつ、所望のトラック溝長さ（カップ深さ）や機械的強度を有する最終鍛造品２１を得ることができる。
【００４３】
なお、筒部２２ａの基端部および軸方向中央部の肉厚ｔｂ，ｔｃがしごき加工後に１５％以上減少するように（肉厚ｔｂ，ｔｃの肉厚減少率δが１５％以上となるように）カップ状部２２の外径面２３に拡径面２４を設けるようにしたのは、両部の肉厚減少率δが１５％を下回ると所望のトラック溝長さ等を得ることができない可能性が高まるからである。また、筒部２２ａの基端部の肉厚ｔｂがしごき加工に伴って４５％程度減少すると、カップ状部２２（筒部２２ａ）に亀裂が形成される可能性が格段に高まることから、拡径面２４は、安全率を考慮して、筒部２２ａの基端部の肉厚ｔｂがしごき加工に伴って３５％以下減少するようにカップ状部２２の外径面２３に設けるのが望ましい。また、筒部２２ａの軸方向中央部の肉厚ｔｃがしごき加工に伴って６５％程度減少する（しごき加工に伴う筒部２２ａの軸方向中央部の肉厚減少率δが６５％程度になる）と、カップ状部２２の筒部２２ａに亀裂が形成される可能性が格段に高まる。そのため、拡径面２４は、安全率を考慮して、筒部２２ａの軸方向中央部の肉厚ｔｃがしごき加工に伴って６０％以下減少するように（筒部２２ａの軸方向中央部のしごき加工に伴う肉厚減少率δが６０％以下となるように）カップ状部２２の外径面２３に設けるのが望ましい。
【００４４】
そして、しごき加工に伴って、カップ状部２２（１２）に亀裂が形成されたり、カップ状部２２の底部２２ｂが大きく変形したりする事態を可及的に防止する事態が可及的に防止されれば、筒部２２ａの肉厚減少率が全体として高まるように、すなわち、所望のトラック溝長さや加工硬化（機械的強度）を確保し得るように、中間鍛造品２１にしごき加工を施すことが可能となる。このように、筒部２２ａの肉厚減少率が高まるように中間鍛造品２１にしごき加工を施すことができれば、前鍛造工程で成形する中間鍛造品２１は、そのカップ深さが短寸のもので足りる。実際のところ、本発明に係る製造方法を採用すれば、図５に示すように、カップ深さが従来よりも短寸の中間鍛造品２１を成形することが可能となる。この場合、前鍛造工程で使用する鍛造金型（本実施形態では、特に第４の鍛造ステップで使用する後方押し出し用の鍛造金型）に対する負荷を軽減することが可能となり、当該鍛造金型の長寿命化を通じて、外側継手部材１の製造コストを低廉化することもできる。
【００４５】
以上、本発明の一実施形態に係る外側継手部材１の製造方法について説明を行ったが、本発明は、上記の実施形態に限定適用されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００４６】
例えば、中間鍛造品２１のカップ状部２２の外径面２３に設けるべき拡径面２４のうち、第２拡径面２６は、上述したようなテーパ面状ではなく、図７に示すような円弧面状に形成することもできる。また、拡径面２４は、必ずしも、軸方向に連続配置した複数の面（以上で述べた実施形態では第１拡径面２５と第２拡径面２６）で構成する必要はなく、単一のテーパ面や円弧面で構成することもできる。要するに、拡径面２４は、カップ状部２２の筒部２２ａの基端部の肉厚ｔｂがしごき工程後に１５％以上３５％以下減少するように、より望ましくは、さらに筒部２２ａの軸方向中央部の肉厚ｔｃがしごき工程後に１５％以上６０％以下減少するように形成されていれば、どのような形態であっても問題なく採用することができる。
【００４７】
また、以上では、前鍛造工程を４つの鍛造ステップで構成した場合（中間鍛造品２１を４つの鍛造ステップを経て得る場合）に本発明を適用したが、中間鍛造品２１を３以下又は５以上の鍛造ステップを得て得る場合にも本発明は好ましく適用し得る。
【００４８】
また、以上では、摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手（ＴＪ）用の外側継手部材１を製造する際に本発明を適用したが、本発明は、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）等、その他の摺動式等速自在継手の外側継手部材を製造する際にも好ましく適用することができる。
【００４９】
さらに、本発明は、角度変位及び軸方向変位の双方を許容する摺動式等速自在継手の外側継手部材のみならず、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手、例えばバーフィールド型等速自在継手（ＢＪ）やアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）の外側継手部材を製造する際にも適用し得る。固定式等速自在継手の外側継手部材では、そのカップ部の内径面に設けられる各トラック溝が、直線状部分と円弧状部分とで構成される。
【符号の説明】
【００５０】
１      外側継手部材
２      カップ部
３      軸部
５      トラック溝
６      案内面
１１    最終鍛造品
１２    カップ状部
２１    中間鍛造品
２２    カップ状部
２３    外径面
２４    拡径面
２５    第１拡径面
２６    第２拡径面
５１    ダイス
５１ａ  成形面
５２    パンチ
Ａ      カップ状部の外底面の外径端部
Ｍ      棒状素材
ｔｂ    筒部の基端部の肉厚
ｔｃ    筒部の軸方向中央部の肉厚
【図１】
2014226691.tif 000003
【図２】
2014226691.tif 000004
【図３】
2014226691.tif 000005
【図４】
2014226691.tif 000006
【図５】
2014226691.tif 000007
【図６】
2014226691.tif 000008
【図７】
2014226691.tif 000009
【図８】
2014226691.tif 000010