(57)【要約】【課題】鍛造パーティングラインを除去することなく、その位置をずらすことにより、トリポード型等速自在継手のジャーナル付根部の強度に悪影響を及ぼさないようにすること。【解決手段】トリポードの鍛造パーティングラインＰを、少なくともトラニオンジャーナル８付根部において、トリポード５の円周方向最外縁ラインに重ならないように、最外縁ライン（トリポード中央平面Ｄ）から離間させる。【選択図】  図１
2006258177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向一端側にて開口し内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びる凹溝を形成した、第一の回転軸の端部に固定される中空円筒状のハウジングと、
第二の回転軸の端部に固定されるボスと、ボスの円周方向三等分位置から半径方向に突出したトラニオンジャーナルとからなり、鍛造にて一体形成されるトリポードと、
トラニオンジャーナルの外周面にはめ込まれ、ハウジングの凹溝に収容させてハウジング軸方向に転動自在なローラとを有するトリポード型等速自在継手において、
前記トリポードの鍛造パーティングラインを、少なくともトラニオンジャーナル付根部において、トリポードの円周方向最外縁ラインに重ならないように、前記最外縁ラインから離間させたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
前記トリポードの鍛造パーティングラインを、トラニオンジャーナル付根部において、トリポードの円周方向最外縁ラインに重ならないように、前記最外縁ラインから継手軸線方向に全体的に平行移動させたことを特徴とする請求項１のトリポード型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るトリポード型等速自在継手は、たとえば自動車の駆動系に組み込まれ、非直線上に存在する回転２軸間で等角速度のトルク伝達を行う。
【背景技術】
【０００２】
自動車の駆動系には、図９のようなトリポード型等速自在継手１が広く使用されている（例えば特許文献１参照）。このトリポード型等速自在継手１は、駆動軸等の第一の回転軸２の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等の第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。
【０００３】
ハウジング３の内周面には、円周方向三等分位置に、ハウジング３の軸方向に延びる凹溝６が形成されている。一方、トリポード５は、第二の回転軸４の端部に固定するためのボス７と、ボス７の円周方向三等分位置から半径方向に突出した円柱状のトラニオンジャーナル８とから構成されている。各トラニオンジャーナル８の横断面は、継手の円周方向に長軸を有する楕円とされている。また、トラニオンジャーナル８の外周面は図１０のように側面視ではジャーナルの軸線方向と平行な直線状とされている。このトラニオンジャーナル８の外周面にダブルローラタイプのローラカセットが嵌合されている。ローラカセット９は、内側ローラ９ａと、外側ローラ９ｂと、内外ローラ間に挟持された複数の針状ころ９ｃで構成されている。外側ローラ９ｂの内周部の内外両端位置にリテーナリング９ｄが嵌合され、このリテーナリング９ｄで内側ローラ９ａと針状ころ９ｃの抜止めがなされている。ローラカセット９は、トラニオンジャーナル８の回りで回転自在であって、ハウジング３の凹溝６を構成する一対の円弧状ガイド面６ａ間に、ローラカセット９の外側ローラ９ｂが嵌合されている。
【０００４】
上述のように構成されたトリポード型等速自在継手１の使用時、たとえば第一の回転軸２が回転すると、この回転力は、ハウジング３からローラカセット９の外側ローラ９ｂ、針状ころ９ｃ、内側ローラ９ａ、トラニオンジャーナル８を介してトリポード５のボス７に伝わり、第二の回転軸４を回転させる。また、第一の回転軸２の中心軸と第二の回転軸４の中心軸とが不一致の場合、つまりトリポード型等速自在継手１が作動角をとった場合には、両回転軸２，４の回転に伴って、各トラニオンジャーナル８がローラカセット９の内側ローラ内で継手軸線方向に傾斜変位する。この際、各トラニオンジャーナル８に支承されたローラカセット９の外側ローラ９ｂが、凹溝６のガイド面６ａ上を転動するとともに、ローラカセット９全体がトラニオンジャーナル８の軸方向に相対変位する。これらの動きにより、周知のように、第一、第二の回転軸２，４間で等速性が確保される。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２３３５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
トリポードの製造法としては、通常、冷間鍛造が採用される。冷間鍛造されたトリポードは、焼入れによりさらに強度向上が図られる。この冷間鍛造に使用する金型としては、通常、トラニオンジャーナル８の３軸を含む平面（以下、「トリポード中央平面」という）を境として分割可能な一対の金型が使用される。このような金型は、金型インプレッションが分割面部分で不連続となるため、鍛造成形後のトリポードの表面に図１１のようにパーティングラインＰが不可避的に残存する。このパーティングラインＰの位置は、トリポード５の表面と、トリポード中央平面とが交わる位置である。なお、図１１で符号１０はトラニオンジャーナル８の外周面であって内側ローラ９ａの内周面と当接する部分を研削加工した研削面を示す。
【０００７】
ところで、ハウジング３からローラカセット９を経てトリポード５にトルクが伝達する際、トリポード５において、図１１（Ｃ）のトリポード中央平面Ｄにおけるジャーナル８の付根部（３箇所）に応力が集中する。そのため、この応力集中するジャーナル付根部の表層には、切欠き係数が高くなるような微小な凹凸や傷はできるだけ少なくする必要がある。
【０００８】
しかし、前述のようにトリポード５を鍛造成形する際、トリポード中央平面Ｄにより二等分するような金型を用いると、一般的にトリポード中央平面Ｄの表層部に鍛造パーティングラインＰが形成される。この鍛造パーティングラインＰはトリポード中央平面Ｄの表層に隆起しており、また鍛造パーティングラインＰの表層は不規則に凸凹しているため、トリポード中央平面Ｄにおけるジャーナル付根部の切欠き係数を非常に高めてしまう。さらに、鍛造パーティングラインＰおよびその周辺には熱処理後に不完全焼入れ層が生成されやすい。ジャーナル付根部の鍛造パーティングラインＰに不完全焼入れ層が多いと、トリポードに過大トルクが入力される際、不完全焼入れ層を起点として亀裂が発生しやすい。
【０００９】
このように、鍛造パーティングラインＰがトリポード中央平面におけるジャーナル付根部に存在すると、トリポード５に過大トルクが入力される際、静的破壊および疲労破壊により、トリポード中央平面におけるジャーナル付根部を起点とする亀裂が進展してトリポード５が破損し易くなるという問題がある。このため、鍛造パーティングラインＰは、鍛造後で熱処理前に、切削、ショットブラスト、バレル処理などで必要に応じて除去している。
【００１０】
本発明の目的は、鍛造パーティングラインを切削、ショットブラスト、バレル処理などコストをかけて除去することを止め、その代わりに、パーティングラインの位置をずらすことによりジャーナル付根部の強度に悪影響を及ぼさないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、軸方向一端側にて開口し内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びる凹溝を形成した、第一の回転軸の端部に固定される中空円筒状のハウジングと、第二の回転軸の端部に固定されるボスと、ボスの円周方向三等分位置から半径方向に突出したトラニオンジャーナルとからなり、鍛造にて一体形成されるトリポードと、トラニオンジャーナルの外周面にはめ込まれ、ハウジングの凹溝に収容させてハウジング軸方向に転動自在なローラとを有するトリポード型等速自在継手において、前記トリポードの鍛造パーティングラインを、少なくともトラニオンジャーナル付根部において、トリポードの円周方向最外縁ラインに重ならないように、前記最外縁ラインから離間させたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記トリポードの鍛造パーティングラインを、トラニオンジャーナル付根部において、トリポードの円周方向最外縁ラインに重ならないように、前記最外縁ラインから継手軸線方向に全体的に平行移動させたことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【００１３】
要するに、鍛造パーティングラインを、ジャーナル付根部においてのみ継手の軸線方向にずらすか、あるいは、鍛造パーティングライン全体を分割面から継手の軸線方向に平行移動してずらせばよい。鍛造パーティングラインの移動量は、トリポードの円周方向最外縁ラインに重ならない程度で十分であるから、冷間鍛造用金型の設計変更もわずかで済む。
【００１４】
このように、鍛造パーティングラインを、トリポードの円周方向最外縁ラインに重ならないようにすることで、ジャーナル付根部の鍛造パーティングラインで亀裂が発生進展するのを防止する。
【００１５】
ここで、「トリポードの円周方向最外縁ライン」は、通常、トリポード中央平面がトリポードの表面と交差するラインである。
【００１６】
鍛造時に、鍛造パーティングラインＰがトリポード中央平面におけるジャーナル付根部に形成されないようにすることで、トリポード中央平面において鍛造パーティングラインＰが存在することによるジャーナル付根部表層の切欠き係数増大や、トリポード中央平面におけるジャーナル付根部での不完全焼入れ層の増加を防ぐことができ、過大トルクが入力される際、トリポード中央平面でのジャーナル付根部が破損起点となるトリポードの強度不足を解消することにつながる。
【発明の効果】
【００１７】
従来、鍛造パーティングラインが存在することによるトリポードの強度低下を防ぐために、ジャーナル付根部の肉厚を確保したり、鍛造パーティングラインを除去する後加工を施す必要があったが、本発明により、鍛造パーティングラインないし不完全焼入れ層を起点とする亀裂進展の問題が解消されるから、ジャーナル付根部の肉厚を減らすことができ、トリポードの軽量、コンパクト化を図れるという効果がある。また、鍛造パーティングラインの除去加工が不要となり、トリポードを冷間成形面のまま使用可能であるから、パーティングライン除去加工にかかるコストを省くことができるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に従って本発明の実施形態を説明する。本発明の第１実施形態に係るトリポード型等速自在継手は、構造的には、図９および図１０の従来のトリポード型等速自在継手とほぼ同じである。異なる部分は、鍛造パーティングラインの位置のみであり、その他の構成は図９および図１０と同じである。
【００１９】
すなわち、トリポード型等速自在継手は、図２に示すように、駆動軸等の第一の回転軸２の端部に固定される中空筒状のハウジング３と、車輪側の回転軸等の第二の回転軸４の端部に固定されるトリポード５とから構成される。ハウジング３の内周面には、円周方向三等分位置に、ハウジング３の軸方向に延びる凹溝６が形成される。一方、トリポード５は、第二の回転軸４の端部に固定するためのボス７と、ボス７の円周方向三等分位置から半径方向に突出した円柱状のトラニオンジャーナル８とから構成される。各トラニオンジャーナル８の横断面は、継手の円周方向に長軸を有する楕円とされる。また、トラニオンジャーナル８の外周面は図２のように側面視でジャーナルの軸線方向と平行な直線状とされる。このトラニオンジャーナル８の外周面にダブルローラタイプのローラカセット９が嵌合される。ローラカセット９は、内側ローラ９ａと、外側ローラ９ｂと、内外ローラ間に介設された複数の針状ころ９ｃで構成される。外側ローラ９ｂの内周部の内外両端位置にリテーナリング９ｄが嵌合され、このリテーナリング９ｄで内側ローラ９ａと針状ころ９ｃの抜止めがなされる。ローラカセット９は、トラニオンジャーナル８の回りで回転自在であって、ハウジング３の凹溝６を構成する一対の円弧状ガイド面６ａ間にローラカセット９の外側ローラ９ｂが嵌合される。
【００２０】
トリポード５の表面の鍛造パーティングラインＰは、鍛造後に切削、ショットブラスト、バレル処理などで除去されることなく、冷間成形面のままの状態で存置される。図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、パーティングラインＰは、３本のジャーナル８の軸線を含むトリポード中央平面Ｄとトリポード５表面とが交差する線（トリポードの円周方向最外縁ライン）と重ならない位置に形成される。すなわち、従来のパーティングラインＰは図１１（Ｃ）のようにトリポード中央平面Ｄとトリポード５表面とが交差する線に完全に重なるように形成されていたが、本発明ではパーティングラインＰをトリポード中央平面Ｄないし交差線から数ミリ平行移動させて交差線とまったく重ならないようにしている。このようにすることで、ジャーナル付根部のパーティングラインＰを起点とする亀裂進展が防止される。パーティングラインＰの平行移動の方向は、図１（Ｃ）では右側としているが、反対の左側でもよい。
【００２１】
次に、図３に基づき本発明の第１実施形態の変形例を説明する。この実施形態はパーティングラインＰの大半を従来と同様に交差線に重ねたままとし、ジャーナル付根部のパーティングラインＰのみを交差線に重ならないように数ミリ離間させたものである。離間させる方向は図３（Ｃ）では右側としているが、反対の左側でもよい。
【００２２】
次に、図４と図５に基づき本発明の第２実施形態を説明する。この第２実施形態はジャーナルとローラカセットが図１のものと異なる。すなわち、ジャーナル８ａの外周面は図４のように側面視で直線ではなく凸面とされている。また、ローラカセット１９の内側ローラ１９ａの内周面は凹球面とされている。ジャーナル８ａの継手円周方向両側凸面が内側ローラ１９ａの凹球面に嵌合することで内側ローラ１９ａが抜止めされるとともに、内側ローラ１９ａに対するジャーナル８ａの継手軸線方向の揺動が許容される構成となっている。ジャーナル８ａの先端は図５（Ｃ）のように切欠き平面２０が形成され、ジャーナル８ａにローラカセット１９を傾斜して嵌合させる際の内側ローラ１９ａとの干渉を防止する。外側ローラ１９ｂの外側鍔部２１が凹溝２２の案内肩部２２ｂに摺動ガイドされつつ、外側ローラ１９ｂが凹溝２２のガイド面２２ａに沿って転動する。針状ころ１９ｃは外側ローラ１９ｂの外側鍔部２１によって抜止めされる。
【００２３】
このようなトリポード型等速自在継手において、鍛造パーティングラインＰは、図５（Ｂ）（Ｃ）のようにトリポード中央平面Ｄに重ならないように、中央平面Ｄから継手軸線方向に数ミリ平行移動される。平行移動の方向は、図５（Ｃ）では右側としているが、反対の左側でもよい。
【００２４】
次に、図６（Ａ）（Ｂ）に基づき本発明の第３実施形態を説明する。この実施形態はローラカセットを使用せず、単一のローラ３０を使用した点が図１のものと異なる。ジャーナル８ｂの外周面は側面視で直線であるが、先端側の環状溝にサークリップ３１とリテーナリング３２が取付けられ、リテーナリング３２で針状ころ３３の抜止めがなされている。ローラ３０の外周面は凸球面とされ、凹溝３４の同じ曲率のガイド面３４ａと嵌合している。このトリポード型等速自在継手では、ローラ３０は凹溝３４の方向に直線動自在で、かつ、継手軸線方向に揺動自在である。
【００２５】
このようなトリポード型等速自在継手において、鍛造パーティングラインＰは図６（Ｂ）のようにトリポード中央平面Ｄに重ならないように、中央平面Ｄから数ミリ平行移動されている。平行移動の方向は、図６（Ｂ）では右側としているが、反対の左側でもよい。
【００２６】
次に、図７（Ａ）（Ｂ）に基づき本発明の第４実施形態を説明する。この実施形態はローラカセットを使用せず、単一のローラ４０を使用した点が図１のものと異なる。ジャーナル８ｃの外周面は側面視で直線で、円筒ころ４１を介してローラ４０が嵌合される。ローラ４０の外周面は内周面と比べやや幅狭の凸球面とされ、凹溝４２の同じ曲率のガイド面４２ａと嵌合している。このトリポード型等速自在継手では、ローラ４０は凹溝４２の方向に直線動自在で、かつ、継手軸線方向に揺動自在である。
【００２７】
このようなトリポード型等速自在継手において、鍛造パーティングラインＰは図７（Ｂ）のようにトリポード中央平面Ｄに重ならないように、中央平面Ｄから数ミリ平行移動される。平行移動の方向は、図７（Ｂ）では右側としているが、反対の左側でもよい。
【００２８】
次に、図８（Ａ）（Ｂ）に基づき本発明の第５実施形態を説明する。この実施形態は図１と同様にローラカセット５０を使用したものであるが、ジャーナル８ｄの外周面を球面で構成した点が図１と異なる。従って、ジャーナル８ｄの外周面は側面視で凸曲面である。ローラカセット５０は、内側ローラ５０ａ、外側ローラ５０ｂ、針状ころ５０ｃ及びリテーナリング５０ｄで構成される。
【００２９】
内側ローラ５０ａの内周面は側面視で直線とされ、この内周面にジャーナル８ｄの外周面の継手円周方向両端部が嵌合する。外側ローラ５０ｂの外周面は凸球面とされ、凹溝５１の同じ曲率のガイド面５１ａと嵌合している。このトリポード型等速自在継手では、ローラカセット５０は外側ローラ５０ｂの外側鍔部５２が凹溝５１の底面にガイドされることでローラカセット５０が継手軸線方向に揺動するのが阻止され、凹溝５１の方向に直線動自在とされる。
【００３０】
このようなトリポード型等速自在継手において、鍛造パーティングラインＰは図８（Ｂ）のようにトリポード中央平面Ｄに重ならないように、中央平面Ｄから数ミリ平行移動されている。平行移動の方向は、図６（Ｂ）では右側としているが、反対の左側でもよい。
【００３１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば図５〜図８では鍛造パーティングラインＰを全体的に平行移動させた形態だけを示したが、図３（Ｃ）と同様に、トラニオンジャーナル付根部においてのみ、トリポード中央平面Ｄに重ならないように、すなわちトリポードの円周方向最外縁ラインに重ならないように、鍛造パーティングラインＰをトリポードの円周方向最外縁ラインから離間させ、残りの鍛造パーティングラインＰはトリポード中央平面Ｄに重ねたままとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトリポード型等速自在継手のトリポードを示し、（Ａ）はトリポードの断面図であって（Ｃ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視拡大断面図、（Ｃ）はトリポードの一部切欠き側面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るトリポード型等速自在継手の縦断面図。
【図３】第１実施形態に係るトリポード型等速自在継手のトリポードの変形例を示し、（Ａ）はトリポードの断面図であって（Ｃ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視拡大断面図、（Ｃ）はトリポードの一部切欠き側面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るトリポード型等速自在継手の横断図。
【図５】第２実施形態に係るトリポード型等速自在継手のトリポードを示し、（Ａ）はトリポードの断面図であって（Ｃ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視拡大断面図、（Ｃ）はトリポードの一部切欠き側面図。
【図６】（Ａ）は本発明の第３実施形態に係るトリポード型等速自在継手の横断図、（Ｂ）は同継手のトリポードの一部切欠き側面図。
【図７】（Ａ）は本発明の第４実施形態に係るトリポード型等速自在継手の横断図、（Ｂ）は同継手のトリポードの一部切欠き側面図。
【図８】（Ａ）は本発明の第５実施形態に係るトリポード型等速自在継手の横断図、（Ｂ）は同継手のトリポードの一部切欠き側面図。
【図９】従来のトリポード型等速自在継手の斜視図。
【図１０】従来のトリポード型等速自在継手の横断面図。
【図１１】（Ａ）は従来のトリポードの断面図であって（Ｃ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視拡大断面図、（Ｃ）はトリポードの一部切欠き側面図。
【符号の説明】
【００３３】
１       トリポード型等速自在継手
２，４   回転軸
３       ハウジング
４       回転軸
５       トリポード
６       凹溝
６ａ     円弧状ガイド面
７       ボス
８       ジャーナル
８ａ     ジャーナル
８ｂ     ジャーナル
８ｃ     ジャーナル
８ｄ     ジャーナル
９       ローラカセット
９ａ     内側ローラ
９ｂ     外側ローラ
９ｃ     針状ころ
９ｄ     リテーナリング
１９     ローラカセット
１９ａ   内側ローラ
１９ｂ   外側ローラ
１９ｃ   針状ころ
２０     平面
２１     外側鍔部
２２     凹溝
２２ａ   ガイド面
２２ｂ   案内肩部
３０     ローラ
３１     サークリップ
３２     リテーナリング
３３     針状ころ
３４     凹溝
３４ａ   ガイド面
４０     ローラ
４１     円筒ころ
４２     凹溝
４２ａ   ガイド面
５０     ローラカセット
５０ａ   内側ローラ
５０ｂ   外側ローラ
５０ｃ   針状ころ
５０ｄ   リテーナリング
５１     凹溝
５１ａ   ガイド面
５２     外側鍔部
Ｄ       トリポード中央平面
Ｐ       鍛造パーティングライン
【図１】
2006258177.tif 000003
【図２】
2006258177.tif 000004
【図３】
2006258177.tif 000005
【図４】
2006258177.tif 000006
【図５】
2006258177.tif 000007
【図６】
2006258177.tif 000008
【図７】
2006258177.tif 000009
【図８】
2006258177.tif 000010
【図９】
2006258177.tif 000011
【図１０】
2006258177.tif 000012
【図１１】
2006258177.tif 000013