(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に対向して配置されたローラ案内面を有する３つのトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した３つの脚軸を備えたトリポード部材と、ローラと該ローラを回転自在に支持するインナリングとを備えたローラユニットとからなり、前記インナリングが前記脚軸に外嵌されると共に前記ローラが前記トラック溝のローラ案内面に沿って移動可能に構成されたものであって、前記インナリングの内周面をインナリングの軸線を含む縦断面において円弧状凸面に形成し、前記脚軸の外周面を脚軸の軸線を含む縦断面においてはストレートな形状とし、前記脚軸の軸線と直交する横断面が略楕円形状であり、この略楕円形状の長軸が継手の軸線と直交する方向に形成され、前記脚軸の外周面が、継手の軸線と直交する方向で前記インナリングの内周面の円弧状凸面と接触し、前記略楕円形状の短軸が継手の軸線方向に形成され、継手の軸線方向では前記インナリングの内周面との間に隙間を形成したトリポード型等速自在継手において、
前記脚軸は、前記インナリングの内周面と接触する前記略楕円形状の長軸を含む研削仕上げされた外周面部分を有し、この外周面部分の周方向の両端部に研削ヌスミが形成されていることを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
前記研削ヌスミが平坦面形状であることを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
前記研削ヌスミが凹曲面ないし凹角面のいずれかの形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
前記研削ヌスミにより区画された前記外周面部分の研削幅を研削良否の検査項目としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
円周方向に対向して配置されたローラ案内面を有する３つのトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した３つの脚軸を備えたトリポード部材と、ローラと該ローラを回転自在に支持するインナリングとを備えたローラユニットとからなり、前記インナリングが前記脚軸に外嵌されると共に前記ローラが前記トラック溝のローラ案内面に沿って移動可能に構成されたものであって、前記インナリングの内周面をインナリングの軸線を含む縦断面において円弧状凸面に形成し、前記脚軸の外周面を脚軸の軸線を含む縦断面においてはストレートな形状とし、前記脚軸の軸線と直交する横断面が略楕円形状であり、この略楕円形状の長軸が継手の軸線と直交する方向に形成され、前記脚軸の外周面が、継手の軸線と直交する方向で前記インナリングの内周面の円弧状凸面と接触し、前記略楕円形状の短軸が継手の軸線方向に形成され、継手の軸線方向では前記インナリングの内周面との間に隙間を形成したトリポード型等速自在継手の製造方法において、
前記トリポード部材の鍛造加工において前記インナリングの内周面の円弧状凸面と接触する脚軸の前記略楕円形状の長軸を含んだ外周面部分の周方向の端部に研削ヌスミを形成し、この外周面部分を研削仕上げすることを特徴とするトリポード型等速自在継手の製造方法。
【請求項６】
前記インナリングの内周面の円弧状凸面と接触する略楕円形状の長軸を含んだ前記外周面部分を研削加工する際、前記脚軸の軸心回りの回転と同期して研削砥石が微量進退することを特徴とする請求項５に記載のトリポード型等速自在継手の製造方法。
【請求項７】
前記鍛造加工の金型に前記研削ヌスミを形成する成形面が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のトリポード型等速自在継手の製造方法。
【請求項８】
前記鍛造加工された脚軸の外周面を研削加工する際、インナリングの内周面と接触する脚軸の前記外周面部分を除いた範囲を早送りすることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のトリポード型等速自在継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トリポード型等速自在継手およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や各種産業機械の動力伝達系を構成する等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸をトルク伝達可能に連結すると共に、前記二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる。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の両方を許容する摺動式等速自在継手とに大別され、例えば、自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトにおいては、デフ側（インボード側）に摺動式等速自在継手が使用され、駆動車輪側（アウトボード側）には固定式等速自在継手が使用される。
【０００３】
摺動式等速自在継手の一つとしてトリポード型等速自在継手がある。このトリポード型等速自在継手は、トルク伝達部材であるローラがシングルローラタイプと、ダブルローラタイプが知られている。図１２〜図１５に、ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手を例示する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１２はトリポード型等速自在継手の部分縦断面図であり、図１３は図１２のＫ−Ｋ線で矢視した部分横断面図である。図１２および図１３に示すように、このトリポード型等速自在継手１０１は、外側継手部材１０２と、内側継手部材としてのトリポード部材１０３と、トルク伝達部材としてのローラユニット１０４とで主要部が構成されている。外側継手部材１０２は、一端が開口したカップ状をなし、内周面に軸方向に延びる３本の直線状トラック溝１０５が周方向等間隔に形成され、各トラック溝１０５の両側には、円周方向に対向して配置され、それぞれ軸方向に延びるローラ案内面１０６が形成されている。外側継手部材１０２の内部には、トリポード部材１０３とローラユニット１０４が収容されている。トリポード部材１０３は、半径方向に突出した３本の脚軸１０７を有する。トリポード部材１０３の中心孔１０８にシャフト１０９がスプライン嵌合し、止め輪１１０により軸方向に固定されている。ローラユニット１０４は、ローラであるアウタリング１１１と、このアウタリング１１１の内側に配置されて脚軸１０７に外嵌されたインナリング１１２と、アウタリング１１１とインナリング１１２との間に介在された針状ころ１１３とで主要部が構成されており、外側継手部材１０２のトラック溝１０５に収容されている。インナリング１１２の内周面１１２ａは、インナリング１１２の軸線を含む縦断面において円弧状凸面をなす。インナリング１１２、針状ころ１１３およびアウタリング１１１からなるローラユニット１０４は、ワッシャ１１４、１１５により分離しない構造となっている。
【０００５】
トリポード部材１０３の各脚軸１０７の外周面は、脚軸１０７の軸線を含んだ縦断面においてストレート形状をなす。また、図１２のＬ−Ｌ線で矢視した平面図である図１４に示すように、脚軸１０７の外周面は、脚軸１０７の軸線に直交する横断面において略楕円形状をなし、継手の軸線と直交する方向、すなわち長軸ａの方向でインナリング１１２の内周面１１２ａと接触し、継手の軸線方向、すなわち短軸ｂの方向でインナリング１１２の内周面１１２ａとの間に隙間ｍが形成されている。この等速自在継手１０１では、トリポード部材１０３の脚軸１０７に装着されたローラユニット１０４のアウタリング１１１が、外側継手部材１０２のトラック溝１０５のローラ案内面１０６上を転動する。脚軸１０７の横断面が略楕円形状であるので、図１５に示すように、等速自在継手１０１が作動角を取ったとき、外側継手部材１０２の軸線に対してトリポード部材１０３の軸線は傾斜するが、ローラユニット１０４はトリポード部材１０３の脚軸１０７の軸線に対して傾斜可能である。したがって、ローラユニット１０４のアウタリング１１１とローラ案内面１０６とが斜交した状態になることを回避し、正しく転動するので、誘起スラストやスライド抵抗の低減を図ることができ、継手の低振動化を実現することができる。
【０００６】
次に、トリポード部材１０３の製造工程を説明する。トリポード部材１０３は、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、上側ダイス１２０、下側ダイス１２１、上側パンチ１２２、下側パンチ１２３からなる金型により閉塞鍛造によりトリポード部材１０３の鍛造品１０３’が成形される。具体的には、上側ダイス１２０と下側ダイス１２１を型締めして成形空間を形成し、その中に円筒状のビレットを投入する。そして、上側パンチ１２２と下側パンチ１２３を接近させて、ビレットを加圧しダイス１２０、１２１内に充足させて、３本の脚軸１０７’を有する鍛造品１０３’が得られる。その後、スプライン孔や脚軸端部などを機械加工により仕上げた後、熱処理を施す。
【０００７】
熱処理工程の後、図１６および図１７に示すように、インナリング１１２の内周面１１２ａと接触する脚軸１０７の外周面部分（図１４参照）を研削仕上げする。図１６は熱処理完了状態の脚軸１０７’を示す。図示のように脚軸１０７’の外周面のうち、略楕円形状の長軸ａを含む外周面部分１０７ａ’の研削幅の許容寸法をＡで示し、脚軸１０７’の軸心Ｏ回りの回転における低速の研削送りの範囲をＢで示す。図示は省略するが、この研削加工は、トリポード部材１０３’を研削装置にチャックし、脚軸１０７’の軸心Ｏを中心に、例えば、反時計方向に回転させ、研削砥石で楕円形状の長軸ａを含む外周面部分１０７ａ’を研削する。この際、外周面部分１０７ａ’は楕円形状であるので、脚軸１０７’の軸心Ｏ回りの回転に同期させて研削砥石を微量進退させて、楕円形状に研削加工する。
【０００８】
本来必要な研削範囲は図１６の許容寸法Ａである。しかし、不可避的に生じる鍛造寸法バラツキや熱処理変形を考慮して研削幅の許容寸法Ａに対して研削送りの範囲Ｂをかなり大きく設定している。その詳細は後述する。研削加工時の脚軸１０７’の軸心Ｏ回りの回転速度は、範囲Ｂに対応する角度Ｃの範囲を低速の研削送りとし、角度Ｄの範囲を研削せずに早送りとしている。このようにして脚軸１０７の外周面部分１０７ａを研削仕上げした完成品としてのトリポード部材１０３を図１７に示す。図１７（ａ）はトリポード部材１０３の部分縦断面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の右側面図である。図示のように研削仕上げされた部分は、略楕円形状の長軸ａを含む外周面部分１０７ａで、この研削幅が許容寸法Ａ以上に確保されたものが良品である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１９５２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、前述した脚軸１０７’の長軸ａを含む外周面部分１０７ａ’の研削加工では、本来必要な研削範囲を研削した後も、研削砥石が脚軸１０７’から離れるまで研削送り速度で加工する必要があるため、本来必要な研削範囲より広い範囲を低速の研削送りで加工することになる。そのため、従来の方法では、研削送りが必要な角度Ｃの範囲を小さくすることができず、その結果、早送りのできる角度Ｄの範囲を拡大することができないので、サイクルタイムの短縮を図るのに限度があり、生産性を悪化させる要因となっていることが判明した。
【００１１】
その詳細を図１０および図１１に基づいて詳細に説明する。図１０に熱処理完了後（研削加工前）の脚軸１０７’の軸線に直交する横断面を拡大して示す。図示のように脚軸１０７’の横断面形状は、長軸ａを含むＥ〜Ｈの範囲とＦ〜Ｇの範囲とが第１の楕円形状で形成され、短軸ｂを含むＥ〜Ｆの範囲とＧ〜Ｈの範囲とが第２の楕円形状で形成された略楕円形状となっている。第２の楕円形状の短軸ｂは第１の楕円形状の短軸（図示省略）よりも若干短く設定されている。そして、第１の楕円形状を形成するＥ〜Ｈの範囲とＦ〜Ｇの範囲は、完成品の楕円形状に対してほぼ均一な研削取代を付加して形状が設定されている。このような形状になるように鍛造品の脚軸１０７’の横断面形状が設定されているので、長軸ａを含む外周面部分１０７ａ’が部分的に研削できる。
【００１２】
上記横断面形状からなる脚軸１０７’の研削の状態を図１１に基づいて説明する。図１１（ａ）は、図１０に示した脚軸１０７’の長軸ａを含む外周面部分１０７ａ’の研削取代が少ない場合の研削状態を示し、図１１（ｂ）は研削取代が多い場合の研削状態を示す。図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、脚軸１０７’の半径方向の上側半分を示し、破線は研削仕上げ後の面を示す。また、説明を分かりやすくするため、研削取代を誇張して表している。図１１（ａ）の場合、研削取代が少ないので実際の研削幅Ｘ１は狭いが、許容寸法Ａを確保した良品である。一方、図１１（ｂ）の場合は、許容寸法Ａを確保した良品であるが、研削取代が多いので実際の研削幅Ｘ２は広くなっている。その理由は、図１１（ａ）、（ｂ）から明らかなように研削幅Ｘ１、Ｘ２の両端において、図１０に示す長軸ａを含むＥ〜Ｈの範囲とＦ〜Ｇの範囲を形成する第１の楕円形状と、短軸ｂを含むＥ〜Ｆの範囲とＧ〜Ｈの範囲を形成する第２の楕円形状との斜交角度が極めて小さいので、研削取代のわずかな違いでも、実際の研削幅Ｘ１、Ｘ２に大きな差が生じることになる。しかしながら、研削加工上、このように大きな研削幅Ｘ２の製品の場合にも研削砥石が脚軸１０７’から離れるまで研削送り速度で加工する必要があるので、本来必要な研削範囲（許容寸法Ａ）を越えて研削せざるを得ない。
【００１３】
具体的には、脚軸１０７’の軸心Ｏを中心に、例えば、反時計方向に脚軸１０７’を回転させて研削する場合、この回転速度は、図１１（ｂ）の左側の角度Ｄの範囲を早送り速度で進み、角度Ｃの範囲の左端に達したときに研削送り速度となる。その後、研削幅Ｘ２の左端から研削を開始し、研削幅Ｘ２の右端で研削が終了し研削砥石が脚軸１０７’から離れるが、角度Ｃの範囲の右端に達するまで研削送り速度で進み、角度Ｄの範囲に達すると再び早送り速度に上げられる。研削取代のバラツキは微量ではあるが、不可避的なものであるので、上記のような研削送りの角度Ｃと早送りの角度Ｄに設定する必要があった。ところが、研削送り速度が必要な角度Ｃに対応する範囲Ｂは、図１１（ａ）に示す本来必要な研削範囲である許容寸法Ａに対してかなり大きなものとなる結果、早送りのできる角度Ｄの範囲を大きくすることができず、サイクルタイム短縮には限度があるという問題が判明した。なお、この対策として研削送りを早くすると、研削焼けが発生し、ワークが損傷すると同時に研削砥石も目詰まりなどのダメージが生じるため、技術的に問題がある。
【００１４】
また、研削後の製品の良否は、研削幅Ｘ１、Ｘ２を実測して、許容寸法Ａ以上を確保したものかどうかを判定していたので、良否検査に手間がかかり煩雑なものであった。
【００１５】
上記のような問題に鑑み、本発明は、トリポード部材の脚軸外周面の部分研削範囲の安定した確保と良否検査の簡素化・効率化や研削サイクルタイムの短縮化、製造コストの低減を図ったトリポード型等速自在継手およびその製造方法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】
【００１６】
本発明者らは、上記の目的を達成するため種々検討した結果、トリポード部材の脚軸の略楕円形状等をなす特殊な外周面を、研削取代の大小にかかわらず、その部分研削範囲を安定して確保するという新たな着想に至った。
【００１７】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、円周方向に対向して配置されたローラ案内面を有する３つのトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した３つの脚軸を備えたトリポード部材と、ローラと該ローラを回転自在に支持するインナリングとを備えたローラユニットとからなり、前記インナリングが前記脚軸に外嵌されると共に前記ローラが前記トラック溝のローラ案内面に沿って移動可能に構成されたものであって、前記インナリングの内周面をインナリングの軸線を含む縦断面において円弧状凸面に形成し、前記脚軸の外周面を脚軸の軸線を含む縦断面においてはストレートな形状とし、前記脚軸の軸線と直交する横断面が略楕円形状であり、この略楕円形状の長軸が継手の軸線と直交する方向に形成され、前記脚軸の外周面が、継手の軸線と直交する方向で前記インナリングの内周面の円弧状凸面と接触し、前記略楕円形状の短軸が継手の軸線方向に形成され、継手の軸線方向では前記インナリングの内周面との間に隙間を形成したトリポード型等速自在継手において、前記脚軸は、前記インナリングの内周面と接触する前記略楕円形状の長軸を含む研削仕上げされた外周面部分を有し、この外周面部分の周方向の両端部に研削ヌスミが形成されていることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成により、特殊な略楕円形状の脚軸を有する低振動なトリポード型等速自在継手において、トリポード部材の脚軸外周面の部分研削範囲の安定した確保と良否検査の簡素化・効率化を図ることができる。
【００２０】
上記の研削ヌスミは、平坦面形状の他、凹曲面形状や凹角面形状に形成することができる。研削ヌスミの凹み量は微量であるので継手強度への影響はなく、脚軸外周面の研削幅の安定確保と研削良否検査の簡素化・効率化を図ることができる。
【００２１】
上記の研削ヌスミの形態として、インナリングの内周面との間に隙間が形成される脚軸の外周面を、一方の研削ヌスミから他方の研削ヌスミまで連続して凹ませて形成することができる。また、上記の研削ヌスミを脚軸の外周面の周方向の４箇所に形成することができる。これにより、トリポード部材の鍛造金型の設計自由度を向上させることができる。
【００２２】
上記の研削ヌスミにより区画された外周面部分の研削幅を研削良否の検査項目としたことにより、研削の良否が目視により判別できるので、検査作業が確実かつ効率的で生産性を向上することができる。
【００２３】
本発明に係る製造方法として、円周方向に対向して配置されたローラ案内面を有する３つのトラック溝が形成された外側継手部材と、半径方向に突出した３つの脚軸を備えたトリポード部材と、ローラと該ローラを回転自在に支持するインナリングとを備えたローラユニットとからなり、前記インナリングが前記脚軸に外嵌されると共に前記ローラが前記トラック溝のローラ案内面に沿って移動可能に構成されたものであって、前記インナリングの内周面をインナリングの軸線を含む縦断面において円弧状凸面に形成し、前記脚軸の外周面を脚軸の軸線を含む縦断面においてはストレートな形状とし、前記脚軸の軸線と直交する横断面が略楕円形状であり、この略楕円形状の長軸が継手の軸線と直交する方向に形成され、前記脚軸の外周面が、継手の軸線と直交する方向で前記インナリングの内周面の円弧状凸面と接触し、前記略楕円形状の短軸が継手の軸線方向に形成され、継手の軸線方向では前記インナリングの内周面との間に隙間を形成したトリポード型等速自在継手の製造方法において、前記トリポード部材の鍛造加工において前記インナリングの内周面の円弧状凸面と接触する脚軸の前記略楕円形状の長軸を含んだ外周面部分の周方向の端部に研削ヌスミを形成し、この外周面部分を研削仕上げすることを特徴とする。このように構成した製造方法により、特殊な略楕円形状の脚軸を有する低振動なトリポード型等速自在継手において、トリポード部材の脚軸外周面の部分研削範囲の安定した確保と良否検査の簡素化・効率化や研削サイクルタイムの短縮化、製造コストの低減を図ることができる。
【００２５】
上記の鍛造加工の金型に研削ヌスミを形成する成形面を形成することにより、追加の工程がなく生産性も優れたものになる。
【００２６】
上記の研削ヌスミを設けることにより、必要な研削範囲のみ研削すればよくなり、早送りの範囲を拡大可能であるので、上記の鍛造加工された脚軸の外周面を研削加工する際、インナリングの内周面と接触する脚軸の外周面部分を除いた範囲は、脚軸の軸心回りの回転を早送りすることにより、大幅なサイクルタイムの短縮が可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るトリポード型等速自在継手およびその製造方法は、トリポード部材の脚軸外周面の研削範囲の安定確保による品質向上と検査の簡素化・効率化や研削サイクルタイムの短縮化、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るトリポード型等速自在継手についての第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線で矢視した横断面図である。
【図３】図１のＪ−Ｊ線で矢視した平面図である。
【図４】本実施形態のトリポード型等速自在継手が作動角を取った状態を示す縦断面図である。
【図５】本実施形態のトリポード型等速自在継手の脚軸を示す横断面図である。
【図６】本実施形態のトリポード型等速自在継手のトリポード部材を示す部分縦断面図および右側面図である。
【図７】本発明に係るトリポード型等速自在継手の製造方法についての実施形態の鍛造金型を示す横断面図および縦断面図である。
【図８】本発明に係るトリポード型等速自在継手についての第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図９】本発明に係るトリポード型等速自在継手についての第３の実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】本発明に至る過程における技術的知見を説明する図である。
【図１１】本発明に至る過程における技術的知見を説明する図である。
【図１２】従来技術のトリポード型等速自在継手を示す縦断面図である。
【図１３】図１２のＫ−Ｋ線で矢視した横断面図である。
【図１４】図１２のＬ−Ｌ線で矢視した平面図である。
【図１５】従来技術のトリポード型等速自在継手が作動角を取った状態を示す縦断面図である。
【図１６】従来技術のトリポード部材の脚軸を示す横断面図である。
【図１７】従来技術のトリポード部材を示す部分縦断面図および右側面図である。
【図１８】従来技術のトリポード部材の鍛造金型を示す横断面図および縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
本発明に係るトリポード型等速自在継手についての第１の実施形態を図１〜図６に示す。トリポード部材の脚軸の軸線と直交する横断面が略円弧状の部分を有し、この脚軸の外周面が、継手の軸線と直交する方向でローラユニットのインナリングの内周面と接触し、継手の軸線方向ではインナリングの内周面との間に隙間を形成した形式のトリポード型等速自在継手の一例として、図１〜図４に示すトリポード型等速自在継手がある。このトリポード型等速自在継手の基本的な構造および作動については、図１２〜図１５に示す従来技術のものと同じである。
【００３１】
図１および図２に示すように、このトリポード型等速自在継手１は、外側継手部材２と、内側継手部材としてのトリポード部材３と、トルク伝達部材としてのローラユニット４とで主要部が構成されている。外側継手部材２は、一端が開口したカップ状をなし、内周面に軸方向に延びる３本の直線状トラック溝５が周方向等間隔に形成され、各トラック溝５の両側には、円周方向に対向して配置され、それぞれ軸方向に延びるローラ案内面６が形成されている。外側継手部材２の内部には、トリポード部材３とローラユニット４が収容されている。トリポード部材３は、半径方向に突出した３本の脚軸７を有する。トリポード部材３の中心孔８にシャフト９がスプライン嵌合し、止め輪１０により軸方向に固定されている。ローラユニット４は、ローラであるアウタリング１１と、このアウタリング１１の内側に配置されて脚軸７に外嵌されたインナリング１２と、アウタリング１１とインナリング１２との間に介在された針状ころ１３とで主要部が構成されており、外側継手部材２のトラック溝５に収容されている。インナリング１２の内周面１２ａは、インナリング１２の軸線を含む縦断面において円弧状凸面をなす。インナリング１２、針状ころ１３およびアウタリング１１からなるローラユニット４は、ワッシャ１４、１５により分離しない構造となっている。
【００３２】
トリポード部材３の各脚軸７の外周面は、脚軸７の軸線を含んだ縦断面においてストレート形状をなす。また、図１のＪ−Ｊ線で矢視した平面図である図３に示すように脚軸７の外周面は、脚軸７の軸線に直交する横断面において略楕円形状をなし、継手の軸線と直交する方向、すなわち長軸ａの方向でインナリング１２の内周面１２ａと接触し、継手の軸線方向、すなわち短軸ｂの方向でインナリング１２の内周面１２ａとの間に隙間ｍが形成されている。この等速自在継手１では、トリポード部材３の脚軸７に装着されたローラユニット４のアウタリング１１が、外側継手部材２のトラック溝５のローラ案内面６上を転動する。脚軸７の横断面が略楕円形状であるので、図４に示すように、等速自在継手１が作動角を取ったとき、外側継手部材２の軸線に対してトリポード部材３の軸線は傾斜するが、ローラユニット４はトリポード部材３の脚軸７の軸線に対して傾斜可能である。したがって、ローラユニット４のアウタリング１１とローラ案内面６とが斜交した状態になることを回避し、正しく転動するので、誘起スラストやスライド抵抗の低減を図ることができ、継手の低振動化を実現することができる。
【００３３】
本実施形態のトリポード型等速自在継手１のトリポード部材３の脚軸７について説明する。図５は、熱処理完了状態（研削加工前）の脚軸７’を拡大して示したもので、脚軸７’の軸線Ｏと直交する横断面である。脚軸７’は、長軸ａを含む外周面部分７ａ’と短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’とからなり、外周面部分７ａ’と外周面部分７ｂ’との間に平坦面形状の研削ヌスミ１７が円周方向の４箇所に形成されている。脚軸７’の軸線Ｏと直交する横断面は、長軸ａを含む外周面部分７ａ’は第１の楕円形状に形成され、短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’は第２の楕円形状に形成され、第１の楕円形状、第２の楕円形状および研削ヌスミ１７とからなる略楕円形状となっている。長軸ａを含む外周面部分７ａ’がインナリング１２の内周面１２ａと接触する脚軸７’の外周面部分である。第２の楕円形状の短軸ｂは第１の楕円形状の短軸（図示省略）よりも若干短く設定されている。そして、第１の楕円形状を形成する長軸ａを含む外周面部分７ａ’は、完成品の楕円形状に対してほぼ均一な研削取代を付加して形状が設定されている。
【００３４】
研削ヌスミ１７は、脚軸７’の円周方向にＬの幅をもって形成され、その両端Ｍ1、Ｎ１、Ｍ２、Ｎ２、Ｍ３、Ｎ３、Ｍ４、Ｎ４が、それぞれ、長軸ａを含む外周面部分７ａ’と短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’に接続している。研削ヌスミ１７は、その端部Ｍ1、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４において長軸ａを含む外周面部分７ａ’と適宜の逃げ角度をもって形成されている。短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’の両端は、図５の短軸ｂを基準にして上下の研削ヌスミ１７の端部Ｎ１、Ｎ４およびＮ２、Ｎ３に接続しており、外周面部分７ｂ’は一方の研削ヌスミ１７の端部Ｎ１、Ｎ２から他方の研削ヌスミ１７の端部Ｎ４、Ｎ３まで連続して凹んでいる。
【００３５】
図５に示すように、長軸ａを含む外周面部分７ａ’の研削幅の許容寸法はＡである。外周面部分７ａ’の周方向の両端部に研削ヌスミ１７が形成されているので、略楕円形状をなす特殊な外周面部分７ａ’にもかかわらず、また、外周面部分７ａ’の研削取代の大小にかかわらず、研削範囲はほぼ一定となる。したがって、トリポード部材の略楕円形状をなす脚軸外周面の部分研削範囲を安定して確保することができる。また、研削ヌスミ１７により区画された外周面部分７ａ’の研削幅を研削良否の検査項目とすることにより、研削仕上げした製品の良否検査が目視により簡単にかつ確実に実施することができ、検査工程の効率化を図ることができる。さらに、研削ヌスミ１７により研削領域と早送り領域とが区画されているので、低速の研削送りを必要とする許容寸法Ａに対応する角度を研削送りの範囲、すなわち、角度Ｃとすることができる。これにより、研削送りが必要な角度Ｃを従来技術に比較して大幅に小さくすることができ、研削しない早送りのできる角度Ｄを大幅に拡大することができる。これにより、研削サイクルタイムの短縮化、製造コストの低減を図ることができる。本発明に係る製造方法についての詳細は後述する。
【００３６】
図６に、脚軸７の外周面部分７ａを研削仕上げした完成品としてのトリポード部材３を示す。図６（ａ）はトリポード部材３の部分縦断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の右側面図である。図示のように研削仕上げされた部分は、楕円形状の長軸ａを含む外周面部分７ａで、この外周面部分７ａの円周方向の両端部に研削ヌスミ１７が形成されている。長軸ａを含む外周面部分７ａがインナリング１２の内周面１２ａと接触する脚軸７の外周面部分である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、短軸ｂを含む外周面部分７ｂは、一方の研削ヌスミ１７の端部Ｎ１、Ｎ２から他方の研削ヌスミ１７の端部Ｎ４、Ｎ３まで連続して凹んで形成されている。このようなトリポード部材３の完成品であるので、前述したように、脚軸外周面の部分研削範囲を安定して確保することができ、かつ、研削仕上げした製品の良否検査が目視により簡単にかつ確実に実施することができ、検査工程の効率化を図ることができる。
【００３７】
次に、本発明に係るトリポード型等速自在継手の製造方法についての実施形態を図５および図７に基づいて説明する。
【００３８】
まず、本実施形態の製造方法における鍛造工程を図７に基づいて説明する。鍛造工程も従来技術と基本的に同じである。図７（ｂ）は金型の部分縦断面であり、図７（ａ）は、図７（ｂ）のＫ−Ｋ線で矢視した横断面図である。図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、上側ダイス２０、下側ダイス２１、上側パンチ２２、下側パンチ２３からなる金型により閉塞鍛造により、トリポード部材の鍛造品３’が成形される。具体的には、上側ダイス２０と下側ダイス２１を型締めして成形空間を形成し、その中に円筒状のビレットを投入する。そして、上側パンチ２２と下側パンチ２３を接近させて、ビレットを加圧しダイス２０、２１内に充足させて、３本の脚軸７’を有する鍛造品３’が得られる。
【００３９】
金型の成形面について詳述する。金型である上側ダイス２０と下側ダイス２１に研削ヌスミ１７（図５、図６参照）を形成する成形面が形成されている。具体的には、上側ダイス２０と下側ダイス２１は、それぞれ、脚軸７’を成形する金型部２４、２５を有する。上側ダイス２０の金型部２４には、長軸ａを含む外周面部分７ａ’を形成する成形面２６と短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’を形成する成形面２８と、これら成形面２６、２８との間に研削ヌスミ１７を形成する成形面３０が形成されている。同様に、下側ダイス２１の金型部２５には、長軸ａを含む外周面部分７ａ’を形成する成形面２７と短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’を形成する成形面２９と、これら成形面２７、２９との間に研削ヌスミ１７を形成する成形面３１が形成されている。
【００４０】
上側ダイス２０と下側ダイス２１の金型部２４、２５が上記のように構成されているので、トリポード部材３の鍛造工程において、図５に示すような長軸ａを含む外周面部分７ａ’、短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’および研削ヌスミ１７を同時に成形することができる。したがって、研削ヌスミ１７を形成するための追加の工程がなく、生産性も優れている。また、研削ヌスミ１７の凹み量は微量であるので、金型への負担も少ない。鍛造工程の後、従来と同様、トリポード部材３の鍛造品にスプライン孔や脚軸端部などを機械加工により仕上げた後、熱処理を施す。
【００４１】
次に研削工程を図５に基づいて説明する。前述したように、熱処理完了状態（研削加工前）の脚軸７’は、長軸ａを含む外周面部分７ａ’の周方向の両端部に研削ヌスミ１７が形成されている。このため、略楕円形状をなす特殊な外周面部分７ａ’にもかかわらず、また、外周面部分７ａ’の研削取代の大小にかかわらず、許容寸法Ａを確保して研削範囲はほぼ一定となる。
【００４２】
具体的な研削加工の状態を説明する。脚軸７'の軸心Ｏの芯出しを行った後、図示しない研削装置にチャックする。この状態は、図５を９０°右に回転した状態、すなわち、長軸ａが水平の状態となっている。脚軸７'の軸心Ｏを中心に、反時計方向（白抜き矢印の方向）に低速の研削送り速度で回転させて、図５の角度Ｃの範囲の左端Ｍ１から外周面部分７ａ'の研削加工を開始する。この際、加工位置に前進した研削砥石の回転中心は、脚軸７'の軸心Ｏ回りの回転に同期させて図５の水平方向にのみ微量進退して、外周面部分７ａ'を楕円形状に研削加工する。角度Ｃの右端Ｍ２に達したとき脚軸７'の外周面部分７ａ'から研削砥石が離れ、その後、角度Ｄの範囲は脚軸７'が早送りで回転される。そして、図５の下側の角度Ｃの端部Ｍ３が研削砥石に接近したとき、再び、脚軸７'の回転が低速の研削送り速度に変わり、外周面部分７ａ'の研削加工が行われる。そして、端部Ｍ４に達すると脚軸７'の外周面部分７ａ'から研削砥石が離れ、１本目の脚軸７'の研削加工が終了する。脚軸７'１本当たり、ほぼ１回転により研削加工が終了する。その後、脚軸７'がインデックスされて、２本目の脚軸７'の軸心Ｏを芯出した後、研削装置にチャックし、前述した研削加工を繰り返す。
【００４３】
本実施形態の製造方法における研削工程では、前述したように、長軸ａを含む外周面部分７ａ’の周方向の両端部に研削ヌスミ１７が形成され、この研削ヌスミ１７により研削領域と早送り領域とが区画されている。これにより、許容寸法Ａを確保して研削範囲がほぼ一定となるので、研削送り速度が必要な角度Ｃを許容寸法Ａに対応した本来研削範囲が必要な小さな角度にすることができる。その結果、早送りのできる角度Ｄを大幅に拡大することができ、研削サイクルタイムの短縮化、製造コストの低減を図ることができる。
【００４４】
また、長軸ａを含む外周面部分７ａ’の周方向の両端部が研削ヌスミ１７により区画された研削仕上げ面であるので、製品の良否検査が目視により簡単にかつ確実に実施することができ、検査工程の効率化を図ることができる。
【００４５】
次に、本発明に係るトリポード型等速自在継手についての第２の実施形態を図８に示す。この実施形態においては、脚軸に形成した研削ヌスミ１７と短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’の形態が第１の実施形態と異なり、他の構成は第１の実施形態と同じである。本実施形態においても第１の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付して重複説明は省略する。以降の実施形態でも同様とする。
【００４６】
図８に熱処理完了状態（研削加工前）の脚軸７’を示す。本実施形態では、研削ヌスミ１７は凹曲面形状を有し、円周方向の４箇所に形成されている。短軸ｂを含む外周面部分７ｂ’は、長軸ａを含む外周面部分７ａ’を形成する第１の楕円形状の短軸（図示省略）より若干短く設定された第２の楕円形状で形成されているが、第１の実施形態のように、一方の研削ヌスミ１７の端部Ｎ１、Ｎ２から他方の研削ヌスミ１７の端部Ｎ４、Ｎ３まで連続して凹んだ形態とはなっていない。本実施形態では、従来技術に対して凹曲面形状の研削ヌスミ１７を円周方向に４箇所に形成するだけでよいので、鍛造金型の設計を容易にすることができる。また、前述したトリポード型等速自在継手についての第１の実施形態における利点や製造方法における鍛造工程、研削加工工程については同様であるので、重複説明は省略する。
【００４７】
本発明に係るトリポード型等速自在継手についての第３の実施形態を図９に示す。この実施形態は、第２の実施形態に対して脚軸に形成した研削ヌスミの形態のみが異なる。図９に示すように、本実施形態では、研削ヌスミ１７は凹角面形状を有し、円周方向の４箇所に形成されている。従来技術に対して凹角面形状の研削ヌスミ１７を円周方向に４箇所に形成するだけでよいので、鍛造金型の設計を容易にすることができる。この実施形態においても、前述したトリポード型等速自在継手についての第１の実施形態における利点や製造方法における鍛造工程、研削加工工程については同様であるので、重複説明は省略する。
【００５１】
要は、トリポード部材の脚軸の略円弧状外周面を部分研削する構成のトリポード型等速自在継手であれば、適宜実施することができる。すなわち、研削仕上げする外周面部分に研削ヌスミを形成することにより研削領域と早送り領域とを区画することにより、部分研削範囲を安定して確保することができる。また、研削ヌスミにより区画された外周面部分の研削幅を研削良否の検査項目とすることにより、研削仕上げした製品の良否検査が目視により簡単にかつ確実に実施することができ、検査工程の効率化を図ることができる。さらには、本来研削範囲が必要な角度を小さな角度にすることができ、その結果、早送りのできる角度を大幅に拡大することができ、研削サイクルタイムの短縮化、製造コストの低減を図ることができる。
【００５２】
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、さらに種々の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。
【符号の説明】
【００５３】
１        トリポード型等速自在継手
２        外側継手部材
３        トリポード部材
４        ローラユニット
５        トラック溝
６        ローラ案内面
７        脚軸
７ａ      長軸ａを含む外周面部分
７ｂ      短軸ｂを含む外周面部分
９        シャフト
１１      アウタリング（ローラ）
１２      インナリング
１２ａ    内周面
１３      針状ころ
１７      研削ヌスミ
２０      上側ダイス
２１      下側ダイス
２２      上側パンチ
２３      下側パンチ
３０      成形面
３１      成形面
７３      端部
７４      端部
７５      端部
Ａ        研削幅の許容寸法
Ｃ        研削送りの角度
Ｄ        早送りの角度
Ｌ        研削ヌスミの幅
Ｏ        脚軸の軸心（軸線）
ａ        長軸
ｂ        短軸
ｍ        隙間
【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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【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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