(57)【要約】【課題】ローラ部材の内径公差及び転動体の外径公差をそれぞれ緩やかに設定することが可能となって加工が容易になると共に、ローラ部材に対する転動体の組立作業を容易に遂行することにある。【解決手段】回転押圧治具５０を半径外方向（矢印Ａ方向）に向かって変位させることにより、一対の回転体５６ａ、５６ｂにそれぞれ当接する２本の転動体２８ａ、２８ｂは、それぞれ、相互に接触し且つ一連に配列された転動体群の終端の転動体２８とそれぞれ接触した状態を保持しながら、反時計回り方向と時計回り方向とにそれぞれ転がりながら間隙４８に向かって略同時に圧入される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記案内溝に向かって膨出する複数のトラニオンと、前記案内溝に接触し前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、前記トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数の転動体とを備えるトリポート型の等速ジョイントの製造方法において、
前記ローラ部材の内径部の軸線方向に沿った両端部には、半径内方向に向かって突出し前記転動体を保持する第１及び第２フランジ部が形成され、
複数の転動体を除いた全数の転動体が前記ローラ部材の内径部に沿って並べられ、続いて、前記除かれた複数の転動体の一部又は全部がそれぞれ周方向に転がりながら内径部の半径外方向に沿って転動体間の間隙に同時に圧入されることを特徴とする等速ジョイントの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法において、
前記除かれた複数の転動体は、２以上からなり、前記複数の転動体の一部又は全部が相互に接触し且つ予め内径部に並べられた終端の転動体と接触して周方向に転がりながら圧入されることを特徴とする等速ジョイントの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の製造方法において、
前記除かれた複数の転動体は、ピンによって回転自在に軸支された複数の回転体と接触して転がりながらそれぞれ同時に圧入されることを特徴とする等速ジョイントの製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の製造方法において、
前記全数の転動体がローラ部材の内径部に沿って並べられたとき、隣接する転動体の周方向に沿った間には、周方向クリアランスが設けられることを特徴とする等速ジョイントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車の駆動力伝達部において、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結させる等速ジョイントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の駆動力伝達部では、一方の伝達軸と他方の伝達軸とを連結し回転力を各車軸へと伝達する等速ジョイントが用いられている。
【０００３】
この種の従来技術に係る等速ジョイントとして、特許文献１には、ローラ１の円筒内周面２の軸方向両端部に、転動体３（コロ、ニードル等）の抜けを防止する一組の鍔部（図示せず）を形成し、この円筒内周面２の一組の鍔部間に、全数よりも１個少ない複数の転動体３を環状に一連に並べ、この一連の転動体３の両端の２個の間にできた隙間の最小間隔ｄ２と転動体２の直径ｄ１との関係をｄ２＜ｄ１となるように設定すると共に、その差（ｄ１−ｄ２）を数μｍ〜数十μｍの締め代（圧入代）とし、前記隙間に最後の１個の転動体３ａをローラ１の円筒内周面２の半径外方向から圧入して、ローラ１の円筒内周面２に沿って複数の転動体３を一連に装着する技術的思想が開示されている（図１０参照）。
【０００４】
このようにしてローラ１の円筒内周面２に沿って複数の転動体３を一連に並べる方法は、キーストン法と呼ばれ、前記キーストン法によって組み付けられることにより複数の転動体３が該ローラ１の円筒内周面２から脱落することがなく（キーストン効果）、前記ローラ１と転動体３とがばらけない組立体として一体化して同時に脚軸に組み付けることができるとしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１８４７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に開示されたキーストン法を適用して、組み付けられた複数の転動体３がローラ１の円筒内周面２からの脱落が阻止されるキーストン効果を発生させようとすると、前記圧入代を確保するためにローラ１の円筒内周面２の内径公差（内径の寸法公差）と転動体３の外径公差（外径の寸法公差）とをそれぞれ小さく設定する必要がある。
【０００７】
仮に、前記外径公差を大きく設定した場合、圧入代が零となって圧入とならない場合（何ら抵抗がなく無理なく挿入される）や、圧入代が大きくなりすぎて圧入ができない場合又は圧入することができても転動体の変形を伴う場合がある。
【０００８】
一方、前記外径公差を小さく設定した場合には、転動体の加工精度に対する困難さを伴い製造コストが高騰すると共に、複数の転動体がローラの円筒内周面に組み付けられたローラ組立ユニットを構築するための組立作業が困難となり組立費用が高騰して製造コストに転嫁されるという他の問題がある。
【０００９】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、ローラ部材の内径公差及び転動体の外径公差をそれぞれ緩やかに設定することが可能となって加工が容易になると共に、ローラ部材に対する転動体の組立作業を容易に遂行することが可能な等速ジョイントの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために、本発明は、所定間隔離間し軸線方向に沿って延在する複数の案内溝が内周面に設けられ一方の伝達軸に連結される筒状のアウタ部材と、前記案内溝に向かって膨出する複数のトラニオンと、前記案内溝に接触し前記トラニオンに外嵌されるリング状のローラ部材と、前記トラニオンと前記ローラ部材との間に転動自在に介装される複数の転動体とを備えるトリポート型の等速ジョイントの製造方法において、
前記ローラ部材の内径部の軸線方向に沿った両端部には、半径内方向に向かって突出し前記転動体を保持する第１及び第２フランジ部が形成され、
複数の転動体を除いた全数の転動体が前記ローラ部材の内径部に沿って並べられ、続いて、前記除かれた複数の転動体の一部又は全部がそれぞれ周方向に転がりながら内径部の半径外方向に沿って転動体間の間隙に同時に圧入されることを特徴とする。
【００１１】
この場合、前記除かれた複数の転動体は、２以上からなり、前記複数の転動体の一部又は全部が相互に接触し且つ予め内径部に並べられた終端の転動体と接触して周方向に転がりながら圧入されるとよい。
【００１２】
また、前記除かれた複数の転動体は、ピンによって回転自在に軸支された複数の回転体と接触して転がりながらそれぞれ同時に圧入されるとよい。
【００１３】
さらに、前記全数の転動体がローラ部材の内径部に沿って並べられたとき、隣接する転動体の周方向に沿った間に周方向クリアランスが設けられるとよい。前記周方向クリアランスを設けることによって、組み付けられてトラニオンと接触する際に転動体が回転可能となるからである。
【００１４】
本発明によれば、複数の転動体を除いた全数の転動体がローラ部材の内径部に沿って並べられた後、前記除かれた複数の転動体の一部又は全部がそれぞれ周方向に転がりながらローラ部材の内径部に対して半径外方向（軸線と直交する横方向）に沿って転動体間の間隙内に圧入されているため、ローラ部材に対する転動体の組立作業性を向上させ、製造コストをより一層低減することができる。
【００１５】
従来技術のように１本の転動体を押圧して滑らせながら圧入するのと比較して、本発明では、前記除かれた複数の転動体が転動体間の間隙内に圧入されるとき、相互に接触し且つ間隙を構成する終端の転動体と接触して転がりながら間隙内に対して進入するため、圧入されるときの摩擦抵抗を減少させて前記除かれた複数の転動体がそれぞれ円滑に圧入される。
【００１６】
従って、本発明では、１本の転動体を圧入する従来技術と比較して、ローラ部材の内径公差及び転動体の外径公差をそれぞれ緩やかに設定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１８】
すなわち、転動体の加工が容易になると共に、ローラ部材に対する転動体の組立作業を容易に遂行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る等速ジョイントの製造方法について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２０】
図１において参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの製造方法によって製造されたトリポート型の等速ジョイントを示し、この等速ジョイント１０は、図示しない第１軸の一端部に一体的に連結されて開口部を有する筒状のアウタカップ（アウタ部材）１２と、第２軸１４の一端部に固着されてアウタカップ１２の孔部内に収納されるインナ部材１６とから基本的に構成される。
【００２１】
前記アウタカップ１２の内壁面には、図１に示されるように、軸線方向に沿って延在し、軸心の回りにそれぞれ１２０度の間隔をおいて３本の案内溝１８ａ〜１８ｃが形成される（但し、案内溝１８ｂ、１８ｃは図示するのを省略している）。前記案内溝１８ａ〜１８ｃは、断面が曲線状に形成された天井部２０と、前記天井部２０の両側に相互に対向し断面円弧状に形成された摺動部２２ａ、２２ｂとから構成される。
【００２２】
第２軸１４にはリング状部分を含むスパイダ２４が連結され、前記スパイダ２４の外周面には、それぞれ案内溝１８ａ〜１８ｃに向かって膨出し軸心の回りに１２０度の間隔をおいて３本のトラニオン２６ａ〜２６ｃが一体的に形成される（但し、トラニオン２６ｂ、２６ｃは、図示するのを省略している）。
【００２３】
前記トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）の外周部には、複数本の転動体２８を介してリング状のローラ部材３０が外嵌される。なお、転動体２８は、例えば、ニードル、ころ等を含む転がり軸受けであればよい。
【００２４】
前記ローラ部材３０の外周面は、図２に示されるように、摺動部２２ａ、２２ｂに面接触するように前記摺動部２２ａ、２２ｂの断面形状に対応して形成された円弧状面部３２と、前記円弧状面部３２から第１面３４に連続する第１環状傾斜面部３６ａと、前記円弧状面部３２から第２面３８に連続する第２環状傾斜面部３６ｂとから構成される。
【００２５】
また、ローラ部材３０の内周には、一定の直径からなり、転動体２８の転動面として機能する内径部４０が形成される。前記内径部４０の上部（一方の端部）には、半径内方向に所定長だけ突出して形成された環状の第１フランジ部４２が一体的に設けられ、一方、前記第１フランジ部４２と反対側の内径部４０の下部（他方の端部）には、半径内方向に所定長だけ突出して形成された環状の第２フランジ部４４が一体的に設けられる。従って、ローラ部材３０の内径部４０内に装着された転動体２８は、前記第１フランジ部４２と第２フランジ部４４とによって上下方向から保持される。
【００２６】
なお、前記第１フランジ部４２及び第２フランジ部４４は、図１及び図２に示されるようにローラ部材３０に一体的に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、ローラ部材３０の内径部４０に形成された環状溝（図示せず）を介して装着される図示しないワッシャ等の保持機構を用いて転動体２８を上下方向から保持するように構成するとよい。この場合、前記ワッシャは、上下方向の一方のみ、あるいはその両方で用いられるとよい。
【００２７】
ローラ部材３０の内径部４０と第１フランジ部４２及び第２フランジ部４４との境界部分には、図２に示されるように、前記内径部４０の壁面に対して潤滑材（グリース又はワックス）が塗布されたときに、油溜まり部として機能する環状溝部４６ａ、４６ｂが形成される。
【００２８】
前記ローラ部材３０の内径部４０には、複数本の転動体２８が周方向に沿って略平行に並設され、前記転動体２８は、後述するように、内径部４０の両端部に半径内方向に向かって突出する第１フランジ部４２と第２フランジ部４４とによって該内径部４０から分離・脱落しないように保持される。なお、ローラ部材３０の内径部４０に沿って装填される複数の転動体２８は、それぞれ略同一の直径を有し、略同一形状に形成されているものとする。また、トラニオン２６ａ（２６ｂ、２６ｃ）は、外径が一定の円柱状に形成される。
【００２９】
本実施の形態に係る等速ジョイントの製造方法によって製造された等速ジョイント１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果について説明する。
【００３０】
先ず、等速ジョイント１０の組立方法（ローラ部材３０の内径部４０に対する複数の転動体２８の組み付け方法）について説明する。
【００３１】
ローラ部材３０の内径部４０内に、例えば、２本を除いた全数（所定数）の転動体２８を装填する。この場合、例えば、周方向に沿って等角度離間する複数のカム溝を有し図示しない回転駆動手段を介して回転自在に設けられたカムと、転動体２８の装填状況に応じてローラ部材３０を所定角度ずつ回動させる図示しない回動手段（例えば、ステップモータ等）とを備える転動体装填装置を用いて前記２本を除いた全数の転動体を装填するとよい。
【００３２】
図示しない複数のシューターを介して供給された複数本の転動体２８がカム溝に略同時に挿入され、続いて、図示しないカムが所定方向に回転することにより前記カム溝に連続する押圧面によって複数本の転動体２８が略同時に半径外方向に押圧されてローラ部材３０の内径部４０内に装填される。
【００３３】
なお、ローラ部材３０の内径部４０の壁面には、予め、潤滑材（例えば、グリース等）が塗布されており、ローラ部材３０の内径部４０内に押圧された転動体２８は、前記潤滑材によって内径部４０に係止される。
【００３４】
図示しない回動手段の付勢作用下に前記ローラ部材３０を所定角度ずつ回動させながらこのような工程を順次繰り返すことにより、２本の転動体２８ａ、２８ｂを除いた全数の転動体２８がローラ部材３０の内径部４０内に順次装填される（図３参照）。
【００３５】
その際、図３に示されるように、前記ローラ部材３０の内径部４０に沿って配置された複数の転動体２８の一方の終端と他方の終端との間で、間隙４８が形成される。換言すると、円弧状に一連に配列された転動体群の終端の転動体２８同士の間で間隙４８が形成される。
【００３６】
なお、前記２本を除いた全数の転動体２８を図示しない転動体装填装置を用いて一括して装填してもよい。また、前記ローラ部材３０の内径部４０内に装填された複数の転動体２８を潤滑材によって保持してもよいし、あるいは、図示しない他の機械的又は物理的な保持手段によって保持してもよい。例えば、ローラ部材３０の内径部４０内に装填された複数の転動体２８を図示しない磁石の磁力によって保持する等の方法がある。
【００３７】
２本の転動体２８ａ、２８ｂを除いた全数（図７及び図８中では全数として１２本装填されているがこれに限定されるものではない）の転動体２８がローラ部材３０の内径部４０に沿って円弧状の一連の転動体群に配置された後、残りの２本の転動体２８ａ、２８ｂは、回転押圧治具５０によって前記間隙４８に対してローラ部材３０の内径部４０の半径外方向（横方向）に沿って押圧され且つ周方向に転がりながら略同時に圧入される（図５参照）。
【００３８】
この回転押圧治具５０は、図５に示されるように、ＸＹＺ軸を含む多軸に沿って変位する図示しないロボットアームに連結される治具本体５２と、ピン５４を介して前記治具本体５２に対して回転自在に軸支される円柱状の一対の回転体５６ａ、５６ｂとを備える。前記一対の回転体５６ａ、５６ｂはそれぞれ残りの２本の転動体２８ａ、２８ｂと接触するように治具本体５２に対して所定間隔離間して設けられる。
【００３９】
なお、図６は、変形例に係る回転押圧治具５０ａを示したものであり、第１〜第４回転体５８ａ〜５８ｄが治具本体６０の側面に沿って略直線状に配列され、且つ一つの転動体２８ａ（２８ｂ）に対して２個の回転体５８ａ、５８ｂ（５８ｃ、５８ｄ）でそれぞれ回転可能に支持している点で前記転動体２８ａ、２８ｂの安定性が向上する。
【００４０】
図示しないロボットアームの操作下に、一対の回転体５６ａ、５６ｂが２本の転動体２８ａ、２８ｂに当接した状態で治具本体５２を半径外方向（矢印Ａ方向）に向かって変位させる。前記治具本体５２が矢印Ａ方向に押圧されることにより、一方の回転体５６ａが時計回りに回転し他方の回転体５６ｂが反時計回りに回転する。
【００４１】
従って、前記一対の回転体５６ａ、５６ｂにそれぞれ当接する２本の転動体２８ａ、２８ｂは、それぞれ、相互に接触し且つ一連に配列された転動体群の終端の転動体２８とそれぞれ接触した状態を保持しながら反時計回り方向と時計回り方向とにそれぞれ転がりながら間隙４８に向かって略同時に圧入される。
【００４２】
この場合、前記２本の転動体２８ａ、２８ｂは、円弧状に一連に配列された転動体群の終端の転動体２８とそれぞれ当接して転がりながら間隙に向かって進入するため、摩擦抵抗が小さく抑制された状態で円滑に圧入することが可能となる。
【００４３】
従って、本実施の形態では、従来技術のように１本の転動体を押圧して滑らせながら圧入するのと比較して、圧入されるときの摩擦抵抗を減少させて残りの転動体２８ａ、２８ｂがそれぞれ円滑に圧入されるため、ローラ部材３０の内径公差及び転動体２８の外径公差をそれぞれ緩やかに設定することができる。この結果、本実施の形態では、転動体２８の加工が容易になると共に、ローラ部材３０に対する転動体２８ａ、２８ｂの組立作業を容易に遂行することができる。
【００４４】
前記残りの２本の転動体２８ａ、２８ｂが間隙４８に対して圧入された後、前記２本の転動体２８ａ、２８ｂを含む複数の転動体２８は、隣接する転動体間で周方向クリアランスＣを有した状態でローラ部材３０の内径部４０に沿って環状に並べられ、キーストン効果が発生可能な状態に配置される（図７参照）。
【００４５】
なお、間隙４８の最小間隔Ｄ２と転動体２８ａ、２８ｂの両方の直径が加算された直径Ｄ１との関係は、Ｄ２＜Ｄ１となり、Ｄ１−Ｄ２が３００μｍ〜７００μｍに設定されるとよい（図４参照）。
【００４６】
このようにしてローラ部材３０の内径部４０内に装填された全数の転動体２８、２８ａ、２８ｂは、第１フランジ部４２と第２フランジ部４４との間で上下方向に好適に保持されると共に、キーストン効果が発生することによってローラ部材３０の内径部４０からの分離・脱落が阻止される。
【００４７】
なお、図８に示されるように、前記キーストン効果によって全数の転動体２８、２８ａ、２８ｂが周方向に沿って一連に保持された場合、転動体２８、２８ａ、２８ｂの外周面とローラ部材３０の内径部４０の内壁との間には、径方向のクリアランスＨが形成される。また、図８において、一点鎖線Ｋは、隣接する転動体２８、２８ａ、２８ｂ同士の各接触点を結んだ仮想円を示す。
【００４８】
この組立方法では、複数の回転体５６ａ、５６ｂを有する回転押圧治具５０によって、残りの２本の転動体２８ａ、２８ｂが、それぞれ、相互に接触し且つ一連に配列された転動体群の終端の転動体２８とそれぞれ接触した状態を保持しながら反時計回り及び時計回りの周方向にそれぞれ転がりながら間隙４８に向かって略同時に圧入されるため、摩擦抵抗が小さく抑制された状態で円滑に圧入することが可能となる。
【００４９】
この結果、この組立方法では、１本の転動体を押圧して滑らせながら圧入する従来技術と比較して、ローラ部材３０の内径公差及び転動体２８の外径公差をそれぞれ緩やかに設定することができ、転動体２８の加工が容易になると共に、ローラ部材３０に対する転動体２８ａ、２８ｂの組立作業を容易に遂行することができる。
【００５０】
また、この組立方法では、図示しない複数のシューターを介して複数の転動体２８を略同時に供給すると共に、最後の２本に転動体２８ａ、２８ｂを略同時に圧入することができるため、最後の１本のみを圧入する従来技術と比較してサイクルタイムを短縮することができる。
【００５１】
前記組立方法では、最後に圧入される転動体２８ａ、２８ｂの本数は、２本を例示しているが、これに限定されるものではなく、２本以上の複数であればよく、
複数の転動体２８の一部又は全部が相互に接触し且つ予め内径部４０に並べられた終端の転動体２８と接触して周方向に転がりながら圧入されればよい。
【００５２】
例えば、図９に示されるように、最後に圧入される転動体２８ａ〜２８ｃの本数を３本とし、他の回転押圧治具５０ｂを用いて複数の転動体の一部のみが周方向に転がりながら圧入されるようにしてもよい。
【００５３】
この場合、前記３本の転動体２８ａ〜２８ｃの中で左右両側の転動体２８ａ、２８ｃのみが予め内径部４０に並べられた終端の転動体２８と接触し且つ第１〜第４回転体５８ａ〜５８ｄによって回転可能に支持されて周方向に転がりながら圧入され、同時に前記３本の転動体２８ａ〜２８ｃの真ん中の転動体２８ｂは治具本体６２に形成された平坦な凸部６４によって押圧されることにより回転することがなくそのまま矢印Ａ方向に沿って変位させ、前記３本の転動体２８ａ〜２８ｃを同時に圧入することができる。
【００５４】
さらに、前記組立方法は、等速ジョイント１０にのみ適用されるものではなく、ローラの内壁に対して複数のニードルを組み付けて構成されるベアリングに適用してもよいことは勿論である。
【００５５】
このようにしてローラ部材３０の内径部４０から複数の転動体２８、２８ａ、２８ｂ（２８ａ〜２８ｃ）の分離・脱落が阻止されたローラ組立体が構成された後、前記ローラ組立体は、トラニオン２６ａ〜２６ｃの軸線方向に沿って挿入されてスパイダ２４に組み付けられる。
【００５６】
さらに、図１に示されるように、ローラ組立体を含むスパイダ２４がアウタカップ１２の孔部内に挿入されて、該ローラ組立体がアウタカップ１２の内壁面に形成された３本の案内溝１８ａ〜１８ｃに沿って摺動自在に組み付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係る等速ジョイントの製造方法によって製造された等速ジョイントの軸線と直交する方向に沿った部分拡大縦断面図である。
【図２】図１に示す等速ジョイントを構成するローラ部材の縦断面図である。
【図３】ローラ部材の内径部に対する複数の転動体を組み付ける組立方法を示す横断面図である。
【図４】ローラ部材の内径面に沿って複数の転動体が一連に並べられた後、残りの２本の転動体を間隙に対して圧入する状態を示す横断面図である。
【図５】前記残りの２本の転動体を治具によって圧入する状態を横断面図である。
【図６】変形例に係る治具によって前記残りの２本の転動体を圧入する状態を示す横断面図である。
【図７】前記残りの２本の転動体が間隙内に圧入された後、複数の転動体がローラ部材の内径部内に装填された状態を示す横断面図である。
【図８】ローラ部材の内径部内に装填された複数の転動体が前記内径部の内壁との間で径方向クリアランスを有しながらキーストン効果を発揮した状態を示す横断面説明図である。
【図９】ローラ部材の内径面に沿って複数の転動体が一連に並べられた後、残りの３本の転動体を治具を用いて間隙に対して圧入する状態を示す横断面説明図である。
【図１０】従来技術に係る等速ジョイントにおいて、ローラの円筒内周面への転動体の圧入方法を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…等速ジョイント            １２…アウタカップ
１６…インナ部材                １８ａ〜１８ｃ…案内溝
２６ａ〜２６ｃ…トラニオン      ２８、２８ａ〜２８ｃ…転動体
３０…ローラ部材                ４０…内径部
４２、４４…フランジ部          ４８…間隙
５０、５０ａ、５０ｂ…回転押圧治具
５４…ピン                      ５６ａ、５６ｂ、５８ａ〜５８ｄ…回転体
【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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