(57)【要約】【課題】円筒形状のＦＲＰ層に比べて高強度、高剛性となる等速自在継手用外側継手部材、外側継手部材の製造方法、及び等速自在継手を提供する。【解決手段】カップ形状部を有する金属製本体とこの金属製本体のカップ形状部の外径面を覆うＦＲＰからなる被覆層とを備える。被覆層は、金属製本体のカップ形状部の外径面全体に亘るＦＲＰ製のヘリカル巻き層と、カップ形状部の少なくとも開口端部に配設されるＦＲＰ製のフープ巻き層とを備える。フープ巻き層は、ヘリカル巻き層の内径側と外径側との少なくとも一方に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
椀型のカップ形状を有する金属製本体と、この金属製本体のカップ形状部の外径面を覆うＦＲＰからなる被覆層を備えた等速自在継手用外側継手部材であって、
前記被覆層は、前記金属製本体のカップ形状部の外径面全体に亘るＦＲＰ製のヘリカル巻き層と、カップ形状部の少なくとも開口端部に配設されるＦＲＰ製のフープ巻き層とを備え、前記フープ巻き層は、前記ヘリカル巻き層の内径側と外径側との少なくとも一方に設けたことを特徴とする等速自在継手用外側継手部材。
【請求項２】
前記フープ巻き層は、前記カップ形状部の少なくとも開口端面に達するまで形成されてい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。
【請求項３】
前記フープ巻き層は、前記ヘリカル巻き層の内径側に配設される内側フープ巻き層と、ヘリカル巻き層の外径側に配設される外側フープ巻き層とを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の等速自在継手用外側継手部材。
【請求項４】
前記金属製本体のカップ形状部の外径面には、前記被覆層の剥離防止用の凹凸形状部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の等速自在継手用外側継手部材。
【請求項５】
前記凹凸形状部は、機械加工又は鍛造成形による凹溝にて構成されてい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。
【請求項６】
前記凹凸形状部は、エッチング加工による凹凸部にて構成されていることを特徴とする請求項５に記載の等速自在継手用外側継手部材。
【請求項７】
前記請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の等速自在継手用外側継手部材を用いたことを特徴とする等速自在継手。
【請求項８】
カップ形状部を有する金属製本体とこの金属製本体のカップ形状部の外径面を覆うＦＲＰからなる被覆層とを備えた等速自在継手用外側継手部材の製造方法であって、
一対の金属製本体のカップ形状部の開口端面を突き合わせて突き合わせ体を形成した後、その突き合せ部乃至両金属製本体のカップ形状部の少なくとも開口端部を、ＦＲＰのフープ巻きにて被覆して内側フープ巻き層を形成し、次に、ＦＲＰのヘリカル巻きにて、両金属製本体の外径面全体を覆って前記内側フープ巻き層を被覆してヘリカル巻き層を形成し、その後、ＦＲＰのフープ巻きにて、前記内側フープ巻き層に対応する範囲のヘリカル巻き層を被覆して外側フープ巻き層を形成した後、前記突き合わせ体の突き合せ部において、前記被覆層を切断して突き合わせ体を分離して、２個の等速自在継手用外側継手部材を同時に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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等速自在継手用外側継手部材、等速自在継手用外側継手部材の製造方法、及び等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、一般には、内径面にトラック溝が形成された外側継手部材としての外輪と、外径面にトラック溝が形成された内側継手部材としての内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、外輪の内径面と内輪の外径面との間に介在してボールを保持するケージとを備えている。
【０００３】
近年の環境意識の高まりとガソリン高騰を受け、自動車製造メーカーは自動車燃費の向上を目的として大幅な軽量化を目指しており、等速自在継手も大幅な軽量化が必要となっている。そこで、従来には、金属製本体のカップ部の外径面を被覆するＦＲＰ層を備えたものがある（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１は、トリポード型等速自在継手に関するものであり、カップ部の外径側にＦＲＰ層を形成している。この場合のＦＲＰ層は、カップ部の軸線方向に対して±５〜９０°で、らせん状に巻き角の異なった層状になるよう、所定の肉厚になるまで巻いているものである。すなわち、「炭素繊維は強度に異方性があり、巻き方により強度が異なる。基本的に、引っ張られる側については大きな角度（９０°付近）で巻き、捩れに対しては４５°付近で巻く。また、カップ部の長さによっては、４５°に対して更に小さい角度で巻く必要があることから、±５〜９０°の範囲が好適である。」といものである。
【０００５】
このため、この特許文献１に記載の等速自在継手では、軽量化を図ることができ、しかも、引っ張られる側における強度や捩じれに対する強度の強化を図ることが可能であるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２４２７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＦＲＰ層を成形する場合、フープ巻きとヘリカル巻きとがある。ここで、フープ巻きとは、中心軸と繊維の巻き付け方向とがなす角度が略垂直となるように、繊維を巻回する方法である。ここで「略垂直」とは、９０°と、繊維同士が重ならないように繊維の巻き付け位置をずらすことによって生じ得る９０°前後の角度と、の両方を含む。また、へリカル巻きとは、中心軸と繊維の巻き付け方向とがなす角度が所定の角度となるように、繊維を巻回する方法である。
【０００８】
このため、前記特許文献１では、ＦＲＰ層として、単層のみからなり、この単層にフープ巻きとヘリカル巻きが混在させていることになる。したがって、特許文献１に記載のＦＲＰ層では、外側継手部材の開口部にフープ巻き又はヘリカル巻きのみが対応することになる。
【０００９】
ところで、外側継手部材の開口端部の外径面には、応力集中の緩和のため面取りやコーナーアール部が設けられている。このため、外側継手部材の開口端部は、等速自在継手が高作動角となった際に外側継手部材の拡径に対する剛性が低くなる。しかしながら、特許文献１に記載のＦＲＰ層では、前記したように、フープ巻き又はヘリカル巻きのみが対応するので、フープ巻きが対応した場合、引っ張り強度に対する強化で、ヘリカル巻きが対応した場合、ねじりに対する強度に対する強化となる。このため、等速自在継手が高作動角となった際に外側継手部材の開口端部における拡径に対して高剛性とならない。
【００１０】
また、特許文献１に記載のように、単層のＦＲＰ層を用いて外側継手部材の開口端部が高剛性を呈するようにするには、ＦＲＰ層の肉厚を大とする必要がある。しかしながら、ＦＲＰ層が単層であるので、肉厚が大であるＦＲＰ層にて金属製のカップ部全体を被覆する必要があり、外側継手部材が大径化するとともに、軽量化の達成を阻害する。しかも、開口端部に比べて剛性が小さくてもよい部位に対しても肉厚が大のＦＲＰ層が配設されることになって、高コスト化を招くことになる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、等速自在継手の高角時における拡径に対しても高剛性を呈し、しかも軽量化を有効に達成できる等速自在継手用外側継手部材、外側継手部材の製造方法、及び等速自在継手を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の等速自在継手用外側継手部材は、椀型のカップ形状部を有する金属製本体と、この金属製本体のカップ形状部の外径面を覆うＦＲＰからなる被覆層を備えた等速自在継手用外側継手部材であって、前記被覆層は、前記金属製本体のカップ形状部の外径面全体に亘るＦＲＰ製のヘリカル巻き層と、カップ形状部の少なくとも開口端部に配設されるＦＲＰ製のフープ巻き層とを備え、フープ巻き層は、ヘリカル巻き層の内径側と外径側との少なくとも一方に設けたものである。ここで、フープ巻きとは、中心軸と繊維の巻き付け方向とがなす角度が略垂直となるように、繊維を巻回する方法である。ここで「略垂直」とは、９０°と、繊維同士が重ならないように繊維の巻き付け位置をずらすことによって生じ得る９０°前後の角度と、の両方を含む。また、中心軸と繊維の巻き付け方向とがなす角度が所定の角度となるように、繊維を巻回する方法である。
【００１３】
本発明の等速自在継手用外側継手部材によれば、ヘリカル巻き層が、金属製本体のカップ形状部の外径面全体に亘るものであり、捩れに対する強度と剛性が向上する。さらに、金属製本体のカップ形状部の開口端部にＦＲＰ製のフープ巻き層が配設される。すなわち、拡径に対して剛性が低くなる外側継手部材の開口端部は、ヘリカル巻き層に加えフープ巻き層が配設される。
【００１４】
フープ巻き層としては、外側継手部材の拡径に対して剛性が低くなる開口端部のみに配置されるので、必要としない範囲に、フープ巻き層が配置されない。特に、フープ巻き層は、カップ形状部の少なくとも開口端面に達するまで形成されているのが好ましい。また、カップ形状部が椀型であるので、被覆層も椀型になる。このため、被覆層の継手開口側への抜けを有効に回避でき、抜け止めとしては、ステム部側にのみ設ければよく、従来品と比べて部品点数や機械加工数が減り、低コストとなる。
【００１５】
金属製本体のカップ形状部の外径面には、被覆層の剥離防止用の凹凸形状部が形成されているのが好ましい。このように、凹凸形状部が形成されれば、被覆層の剥離を有効に防止でき、耐久性に優れたものとなる。また、凹凸形状部は、機械加工又は鍛造成形による溝にて構成されていても、エッチング加工による凹凸部にて構成されていてもよい。ここで、エッチング加工とは、エッチング液などの化学薬品による化学反応・腐食作用を応用して被加工物を食刻（溶解加工・化学切削）する加工方法である。このように、剥離防止用の凹凸部は、種々の公知公用の加工手段にて低コストにて短時間で安定して形成することができる。
【００１６】
前記被覆層を構成するＦＲＰ（繊維強化樹脂）が、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）又はＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）であるのが好ましい。ＣＦＲＰは、カーボン繊維（炭素繊維）を樹脂（一般的にはエポキシ樹脂）で固めたものであり、ＧＦＲＰは、ガラス繊維をポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などで固めたものである。
【００１７】
前記被覆層の開口部側の外径面にブーツ装着用の溝が形成されているものであってもよい。このように、ブーツ装着用の溝を形成したものでは、ブーツ装着作業の容易化及び装着強度の向上を図ることができる。
【００１８】
前記等速自在継手用外側継手部材を用いて等速自在継手を構成できる。
【００１９】
本発明の等速自在継手用外側継手部材の製造方法は、カップ形状部を有する金属製本体とこの金属製本体のカップ形状部の外径面を覆うＦＲＰからなる被覆層とを備えた等速自在継手用外側継手部材の製造方法であって、一対の金属製本体のカップ形状部の開口端面を突き合わせて突き合わせ体を形成した後、その突き合せ部乃至両金属製本体のカップ形状部の少なくとも開口端部を、ＦＲＰのフープ巻きにて被覆して内側フープ巻き層を形成し、次に、ＦＲＰのヘリカル巻きにて、両金属製本体の外径面全体を覆って前記内側フープ巻き層を被覆してヘリカル巻き層を形成し、その後、ＦＲＰのフープ巻きにて、前記内側フープ巻き層に対応する範囲のヘリカル巻き層を被覆して外側フープ巻き層を形成した後、前記突き合わせ体の突き合せ部において、前記被覆層を切断して突き合わせ体を分離して、２個の等速自在継手用外側継手部材を同時に成形するものである。
【００２０】
等速自在継手用外側継手部材の製造方法によれば、金属製本体とこの金属製本体のカップ形状部の外径面を覆うＦＲＰからなる被覆層とを有する外側継手部材を、同時に２個製造することができる。また、金属製本体のカップ形状部の開口端面までフープ巻き層を容易に形成できる。
【００２１】
しかも、この外側継手部材は、金属製本体と、この金属製本体のカップ形状部の外径面を覆うＦＲＰ（繊維強化樹脂）からなる被覆層とを有し、この被覆層は、金属製本体のカップ形状部の開口端部に設けられるＦＲＰ製の内側フープ巻き層と、金属製本体のカップ形状部の外径面全体を覆って前記内側フープ巻き層を被覆するＦＲＰ製のヘリカル巻き層と、内側フープ巻き層に対応する範囲のヘリカル巻き層の外径面を覆うＦＲＰ製の外側フープ巻き層とで構成されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の外側継手部材では、ヘリカル巻き層が、金属製本体のカップ形状部の外径面全体に亘るものであり、捩れに対する強度と剛性が向上する。さらに、金属製本体のカップ形状部の開口端部は、ヘリカル巻き層に加えてＦＲＰ製のフープ巻き層が配設されるので、この外側継手部材を用いた等速自在継手は、高作動角となった際の外側継手部材の開口端部における拡径に対して剛性が高くなっている。
【００２３】
しかも、必要とする部位にのみ、引っ張り強度の強化が可能なフープ巻き層を配置するものであり、大径化を防止して軽量化に貢献することができ、かつ、低コスト化に寄与する。さらに、ＦＲＰ層が椀型に形成されるので、抜け止め構造部を継手開口部側に設ける必要がなく、部品点数や機械加工数の減少を図ることができ、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
本発明の等速自在継手では、高強度および高剛性となった外側継手部材を用いることができ、軽量で、高強度および高剛性に優れた等速自在継手を提供できる。
【００２５】
等速自在継手用外側継手部材の製造方法では、２個の外側継手部材を同時に製造することができ、製造時のサイクルタイムを短くでき、生産性に優れる。しかも、製造された外側継手部材は、本発明に係る外側継手部材であり、フープ巻き層が開口端面に達するまであるので、軽量で、高強度および高剛性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の外側継手部材の断面図である。
【図２】図１に示す外側継手部材の正面図である。
【図３】図１に示す外側継手部材を示し、（ａ）は図１のＡ部拡大断面図であり、（ｂ）は図１のＢ部拡大断面図である。
【図４】図１に示す外側継手部材を用いた等速自在継手の断面図である。
【図５】第１の金属製本体の斜視図である。
【図６】第２の金属製本体の斜視図である。
【図７】第３の金属製本体の斜視図である。
【図８】本発明の外側継手部材の製造工程を示し、一対の金属製本体を突き合せてなる突き合わせ体の側面図である。
【図９】本発明の外側継手部材の製造工程を示し、突き合わせ体に内フープ巻き層を形成した状態を示し、（ａ）は外側継手部材の側面図であり、（ｂ）は外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図１０】本発明の外側継手部材の製造工程を示し、突き合わせ体にヘリカル巻き層を形成した状態を示し、（ａ）は外側継手部材の側面図であり、（ｂ）は外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図１１】本発明の外側継手部材の製造工程を示し、突き合わせ体に外フープ巻き層を形成した状態を示し、（ａ）は外側継手部材の側面図であり、（ｂ）は外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図１２】本発明の外側継手部材の製造工程を示し、樹脂層が形成された突き合わせ体を分離した状態を示し、（ａ）は外側継手部材の側面図であり、（ｂ）は外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図１３】製造された外側継手部材を示し、（ａ）は外側継手部材の側面図であり、（ｂ）は外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図１４】本発明の外側継手部材の製造工程を示し、（ａ）は被覆層が形成された突き合わせ体の要部拡大断面図であり、（ｂ）は樹脂層を切断した状態の一方の外側継手部材の要部拡大断面図であり、（ｃ）はブーツ装着部を形成した状態の一方の外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図１５】フィラメントワインディング法を示す簡略斜視図である。
【図１６】シートワインディング法を示す簡略斜視図である。
【図１７】フープ巻きの説明図である。
【図１８】ヘリカル巻きの説明図である。
【図１９】一つの金属製本体に被覆層を形成して外側継手部材を製造する方法を示し、（ａ）は被覆層形成状態の外側継手部材の要部拡大断面図であり、（ｂ）は開口端の樹脂層を切断した状態の外側継手部材の要部拡大断面図であり、（ｃ）はブーツ装着部を形成した状態の外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図２０】本発明の他の外側継手部材の要部拡大断面図である。
【図２１】本発明の別の外側継手部材の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下本発明の実施の形態を図１〜図２１に基づいて説明する。図１と図２は、本発明に係る外側継手部材を示し、図４はこの外側継手部材を用いた等速自在継手を示している。
この等速自在継手は、カップ部２１の内径面１に複数（例えば８個）のトラック溝２が軸方向に沿って形成された外側継手部材３と、外径面４に外側継手部材３のトラック溝２と対をなす複数（例えば８個）のトラック溝５が軸方向に沿って形成された内側継手部材６と、外側継手部材３のトラック溝２と内側継手部材６のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数（例えば８個）のトルク伝達部材としてのボール７と、外側継手部材３の内径面１と内側継手部材６の外径面４との間に介在してボール７を保持するポケット９を有するケージ８とを備えている。
【００２８】
内側継手部材６の孔部１０の内径面には、トルク伝達部位である雌セレーション（雌スプライン）１０ａが形成されている。すなわち、内側継手部材６の孔部１０にシャフト１１が嵌入され、このシャフト１１に設けられた雄セレーション１１ａが、内側継手部材６の雌スプライン１０ａに嵌合する。これによって、シャフト１１と内側継手部材６間のトルクが伝達される。
【００２９】
外側継手部材３の開口端はブーツ１３にて密封されている。ブーツ１３は、外側継手部材３の開口端部外周に装着される大径部１３ａと、シャフト１１に装着される小径部１３ｂと、これらの間に配置された蛇腹部１３ｃからなる。外側継手部材３の開口部の外径面には、凹溝１５ａを有するブーツ装着部１５が形成され、シャフト１１にも、凹溝１６ａを有するブーツ装着部１６が形成されている。また、ブーツ１３の大径部１３ａ及び小径部１３ｂには、それぞれ、バンド嵌合溝１７，１８が設けられている。
【００３０】
このため、ブーツ１３の大径部１３ａを外側継手部材３のブーツ装着部１５に外嵌し、大径部１３ａのバンド嵌合溝１７にブーツバンド１９を嵌着することによって、ブーツ１３の大径部１３ａを外側継手部材３のブーツ装着部１５に固定することができる。また、ブーツ１３の小径部１３ｂをシャフト１１のブーツ装着部１６に外嵌し、小径部１３ｂのバンド嵌合溝１８にブーツバンド１９を嵌着することによって、ブーツ１３の小径部１３ｂをシャフト１１のブーツ装着部１６に固定することができる。なお、シャフト１１の雄スプライン１１ａの端部にシャフト抜け止め用の止め輪２０が装着されている。
【００３１】
外側継手部材３は、図１に示すように、椀型のカップ形状部２３ａを有する金属製本体２３と、この金属製本体のカップ形状部２３ａの外径面を覆うＦＲＰからなる被覆層２４とを有する。なお、カップ形状部２３ａの底壁２３ａ１からステム部２２が突設されている。金属製本体２３のカップ形状部２３ａは、その内径面１に、図２に示すように、８個のトラック溝２が軸方向に沿って形成されている。なお、金属製本体２３のカップ形状部２３ａと被覆層２４とで、外側継手部材３の椀型のカップ部２１を構成する。
【００３２】
被覆層２４は、図１に示すように、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの開口部の外径面に設けられるＦＲＰ製の内側フープ巻き層２４Ａと、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの外径面全体を覆って内側フープ巻き層２４Ａを被覆するＦＲＰ製のヘリカル巻き層２４Ｂと、内側フープ巻き層２４Ａに対応する範囲においてヘリカル巻き層２４Ｂの外径面を覆うＦＲＰ製の外側フープ巻き層２４Ｃとで構成されている。外側フープ巻き層２４Ｃの外周面が、凹溝１５ａを有するブーツ装着部１５となる。
【００３３】
この場合、図３（ａ）に示すように、フープ巻き層２４Ａ、２４Ｃは金属製本体２３のカップ形状部２３ａの開口端面に達するまで有することになる。すなわち、高作動角となった際に拡径に対する剛性が低くなりやすい部位に、ヘリカル巻き層２４Ｂに加えてフープ巻き層２４Ａ、２４Ｃを形成することができる。
【００３４】
また、図３（ｂ）に示すように、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの底壁２３ａ１の外径面には、被覆層２４の小径側端縁２４ａが当接する当接面部２６が形成される。このため、金属製本体２３の肉厚が、被覆層２４を有さない既存のこの種の外側継手部材のカップ部の厚さよりも小さく形成できる。なお、金属製本体２３は、例えば、中炭素鋼等からなる。
【００３５】
被覆層２４は、図１に示すように、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの開口部の外径面に設けられるＦＲＰ製の内側フープ巻き層２４Ａと、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの外径面全体を覆って内側フープ巻き層２４Ａを被覆するＦＲＰ製のヘリカル巻き層２４Ｂと、内側フープ巻き層２４Ａに対応する範囲においてヘリカル巻き層２４Ｂの外径面を覆うＦＲＰ製の外側フープ巻き層２４Ｃとで構成されている。外側フープ巻き層２４Ｃの外周面が、凹溝１５ａを有するブーツ装着部１５となる。
【００３６】
ここで、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）とは、繊維でプラスチックを強化したものである。ＦＲＰは使用する繊維によって、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）、ＡＦＲＰ、ＫＦＲＰ（アラミド繊維強化プラスチック）と呼ばれる。なお、使用する樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が代表的であるが、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂も使用できる。
【００３７】
一般に、ＦＲＰは次に記載する特性を有する。耐候性、耐熱性、耐薬品性に優れ、さらには、電気絶縁性があり電波透過性に優れている。また、断熱性に優れて、しかも、さまざまな形状の製作に対応でき、着色が自由であり、かつ、軽量かつ強度的に優れている。
【００３８】
内側フープ巻き層２４Ａ、ヘリカル巻き層２４Ｂ、及び外側フープ巻き層２４Ｃは、合成樹脂剤に浸潤させたＦＲＰをフィラメントワインディング法又はシートワインディング法にて形成することになる。
【００３９】
ここで、フィラメントワインディング法とは、樹脂を含浸した炭素繊維（繊維束）を心棒の周りに巻いて成形し、加熱して硬化させた後に心棒を取り外す方法である。繊維の束でなく、シートを巻きつけるのが「シートワインディング」という。
【００４０】
フィラメントワインディング法は、例えば、図１５に示すフィラメントワインディング装置５０が用いられる。このフィラメントワインディング装置５０は、強化繊維束ｆを供給する複数のボビン５１と、樹脂槽５２と、トラバース装置５３とを備える。すなわち、各ボビン５１から強化繊維束ｆが送出され、樹脂槽５２にて樹脂が含浸されて樹脂含浸強化繊維束Ｆとされ、この樹脂含浸強化繊維束Ｆがトラバース装置５３を介して、回転するマンドレル５４に供給される。従って、マンドレル５４の外周面には、強化繊維束Ｆが巻き付けられて繊維強化樹脂層が形成され、この繊維強化樹脂層は加熱されて硬化させる。
【００４１】
シートワインディング法は、図１６に示すように、まず、プリプレグ６５と呼ばれる炭素繊維に樹脂が含浸したシート状の材料を成形し、複数のロール６６の間にマンドレル（芯金棒）６７とこのプリプレグ６５を入れてマンドレル６７上にプリプレグ６５を巻き付ける。さらにプリプレグ６５の種類や角度を変えて順次巻き重ねて設計通りの積層構成にするものである。その後は、形成された繊維強化樹脂層を加熱して硬化させる。
【００４２】
すなわち、フープ巻きとは、図１７に示すように、基材７０の軸方向（矢印Ｘ）に対して略垂直（繊維同士が重ならないように繊維の巻き付け位置をずらすことによって生じ得る９０°前後の角度）にマトリックス樹脂含有の繊維７１を巻き付けるものである。また、ヘリカル巻きとは、図１８に示すように、基材７０の軸方向（矢印Ｘ）に沿って、中心軸と繊維の巻き付け方向とがなす角度が所定の角度となるように、マトリックス樹脂含有の繊維７１をらせん状に巻き付けるものである。
【００４３】
次に、前記した外側継手部材３の製造方法を説明する。まず図５から図７に示すようなステム部２２及びカップ形状部２３ａを有する金属製本体２３を形成する。この場合、図５に示す金属製本体２３では、その外径面に凹凸部を有さない凸曲面とされているが、図６に示す金属製本体２３では、その外径面に軸方向に延びる複数本の凹溝３０が形成されている。図７に示す金属製本体２３では、軸方向に延びる凹部３１ａと、軸方向に延びる凸部３１ｂとを周方向に沿って交互に設けられてなる凹凸部３１が設けられている。
【００４４】
凹溝３０や凹凸部３１は、機械加工や鍛造成形等による溝形成、エッチングによる凹凸部形成等を採用することができる。このような凹溝３０や凹凸部３１は、被覆層２４の剥離防止用の凹凸形状部３４を構成することになる。
【００４５】
このように形成した２つのステム部付きの金属製本体２３を図８に示すように、開口端面３５，３５を突き合わせてなる突き合わせ体Ｍを形成する。なお、図８では、図５に示すように被覆層２３の剥離防止用の凹凸形状部３４を有さない金属製本体２３を用いたが、勿論、図６や図７に示す金属製本体２３を用いてもよい。
【００４６】
次に、図９（ａ）（ｂ）に示すように、開口端面３５を突き合せた突き合せ部３６を越えて、一方の金属製本体２３のカップ形状部２３ａの開口部の外径面から他方の金属製本体２３のカップ形状部２３ａの開口部の外径面に至る範囲で、ＦＲＰのフープ巻きにて被覆して内側フープ巻き層３８Ａを形成する。その後は、図１０（ａ）（ｂ）、図１４（ａ）に示すように、ＦＲＰのヘリカル巻きにて、両金属製本体２３，２３の外径面全体を覆って内側フープ巻き層３８Ａを被覆してヘリカル巻き層３８Ｂを形成する。次に、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、ＦＲＰのフープ巻きにて、内側フープ巻き層３８Ａに対応する範囲のヘリカル巻き層３８Ｂを被覆して外側フープ巻き層３８Ｃを形成する。
【００４７】
ところで、図１４に示すように、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの外径面の開口端縁には、アール部２３ａ２が形成されているので、内側フープ巻き層３８Ａの軸方向中央部に凹部３８Ａ１が形成され、ヘリカル巻き層３８Ｂの軸方向中央部に凹部３８Ｂ１が形成されている。さらには、外側フープ巻き層３８Ｃの軸方向中央部に凹部３８Ｃ１が形成されている。
【００４８】
その後、図１２（ａ）（ｂ）、図１４（ｂ）（ｃ）に示すように、突き合わせ体Ｍの突き合せ部３６において、被覆層２４を切断して突き合わせ体Ｍを分離して、２個の等速自在継手用外側継手部材３を同時に成形する。分離する前の突き合わせ体Ｍにおいては、分離されてなる外側継手部材３，３における内側フープ巻き層２４Ａに内側フープ巻き層３８Ａが対応し、分離されてなる外側継手部材３，３におけるヘリカル巻き層２４Ｂにヘリカル巻き層３８Ｂが対応し、分離されてなる外側継手部材３，３における外側フープ巻き層２４Ｃに外側フープ巻き層３８Ｃが対応する。
【００４９】
すなわち、内側フープ巻き層３８Ａはその軸方向中間部位にて切断され、各外側継手部材３，３の内側フープ巻き層２４Ａ、２４Ａが形成され、ヘリカル巻き層３８Ｂはその軸方向中間部位にて切断され、各外側継手部材３，３のヘリカル巻き層２４Ｂ、２４Ｂが形成され、外側フープ巻き層３８Ｃはその軸方向中間部位にて切断され、各外側継手部材３，３の外側フープ巻き層２４Ｃ、２４Ｃが形成される。
【００５０】
その後、各外側継手部材３，３においては、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、外側フープ巻き層２４Ｃに、機械加工等にて凹溝１５ａを設け、ブーツ装着部１５を形成するとともに、外側フープ巻き層２４Ｃの外径面の開口端縁乃至ヘリカル巻き層２４Ｂの外径面の開口端縁には、アール部２１ａを形成する。
【００５１】
ところで、前記実施形態では、２個同時に外側継手部材３を製造する場合を示したが、図１９では、１個の金属製本体を用いて、１個の外側継手部材３を製造する場合を示している。この場合、図１９（ａ）に示すように、内側フープ巻き層２４Ａが金属製本体２３のアール部２３ａ２を被覆しないように形成し、ヘリカル巻き層２４Ｂが金属製本体２３のアール部２３ａ２乃至開口端面２３ａ３を覆うように被覆する。また、外側フープ巻き層２４Ｃは、ヘリカル巻き層２４Ｂのコーナ部２４Ｂ１を被覆しないように形成する。
【００５２】
その後、図１９（ｂ）に示すように、ヘリカル巻き層２４Ｂを、金属製本体２３の端面に沿って切断して、次に、図１９（ｃ）に示すように、機械加工等にて凹溝１５ａを設け、ブーツ装着部１５を形成するとともに、外側フープ巻き層２４Ｃの外径面の開口端縁乃至ヘリカル巻き層２４Ｂの外径面の開口端縁には、アール部２１ａを形成する。
【００５３】
図１９に示すように、１つの金属製本体２３を用いて、１個の外側継手部材３を製造する場合、ヘリカル巻き層２４Ｂとしては、金属製本体２３のアール部２３ａ２乃至開口端面２３ａ３で折り曲げ、金属製本体２３の開口部を塞ぐように巻き付ける必要が生じる。このため、金属製本体２３の開口部を覆っているヘリカル巻き層２４Ｂの除去加工（除去作業）を施さなければならない。したがって、１つの金属製本体２３を用いて、１個の外側継手部材３を製造する場合、ヘリカル巻き層２４Ｂ形成時の巻き付け作業が、フィラメントワインディング法又はシートワインディング法であっても困難であり、しかも、除去するための歩溜まりが悪く高コストなる。
【００５４】
これに対して、２個同時に外側継手部材３を製造する場合、フィラメントワインディング法又はシートワインディング法であっても安定した巻き付け作業を行うことができる。しかも、金属製本体２３の開口部を覆うように巻き付け作業、金属製本体２３の開口部を覆っているヘリカル巻き層２４Ｂの除去作業を行う必要がなく、生産性に優れるとともに、低コスト化を図ることができる。特に、２個の外側継手部材３，３を同時に製造する場合、フープ巻き層をカップ形状部の開口端面に達するまで安定して形成できる。
【００５５】
本発明の外側継手部材では、ヘリカル巻き層２４Ｂが、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの外径面全体に亘るものであり、捩れに対する強度と剛性が向上する。さらに、金属製本体２３のカップ形状部２３ａの開口端部は、ヘリカル巻き層２４Ｂに加えてＦＲＰ製のフープ巻き層２４Ａ（２４Ｃ）が配設されるので、この外側継手部材を用いた等速自在継手は、高作動角となった際の外側継手部材３の開口端部における拡径に対して剛性が高くなっている。
【００５６】
フープ巻き層２４Ａ（２４Ｃ）としては、外側継手部材３の開口端部の拡径に対して剛性が低くなる開口端部のみに配置されるので、必要としない範囲に、フープ巻き層が配置されない。すなわち、必要とする部位にのみ、引っ張り強度の強化が可能なフープ巻き層２４Ａ（２４Ｃ）を配置するものであり、大径化を防止して軽量化に貢献することができ、かつ、低コスト化においても寄与する。
【００５７】
さらに、カップ形状部２３ａが椀型であるので、被覆層２４も椀型になる。このため、被覆層２４の継手開口側への抜けを有効に回避でき、抜け止めとしては、ステム部側にのみ設ければよく、従来品と比べて部品点数や機械加工数が減り、低コストとなる。
【００５８】
金属製本体２３のカップ形状部２３ａの外径面には、被覆層２４の剥離防止用の凹凸形状部３４が形成されているのが好ましい。このように、凹凸形状部３４が形成されれば、被覆層２４の剥離を有効に防止でき、耐久性に優れたものとなる。また、凹凸形状部３４は、機械加工又は鍛造成形による溝にて構成されていても、エッチング加工による凹凸部にて構成されていてもよい。ここで、エッチング加工とは、エッチング液などの化学薬品による化学反応・腐食作用を応用して被加工物を食刻（溶解加工・化学切削）する加工方法である。このように、剥離防止用の凹凸形状部３４は、種々の公知公用の加工手段にて低コストにて短時間で安定して形成することができる。
【００５９】
前記被覆層２４を構成するＦＲＰ（繊維強化樹脂）が、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）又はＧＦＲＰ（ガラス繊維強化樹脂）であるのが好ましい。ＣＦＲＰは、カーボン繊維（炭素繊維）を樹脂（一般的にはエポキシ樹脂）で固めたものであり、ＧＦＲＰは、ガラス繊維をポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などで固めたものである。
【００６０】
前記被覆層２４の開口部側の外径面にブーツ装着用の凹溝１５ａが形成されているものであってもよい。このように、ブーツ装着用の凹溝１５ａを形成したものでは、ブーツ装着作業の容易化及び装着強度の向上を図ることができる。
【００６１】
本発明の等速自在継手では、等速自在継手用外側継手部材を用いて等速自在継手を構成できるので、単層のＦＲＰ層２４にて被覆した場合と比較して、高強度および高剛性となった外側継手部材を用いることができ、軽量で、高強度および高剛性に優れた等速自在継手を提供できる。
【００６２】
等速自在継手用外側継手部材の製造方法では、２個の外側継手部材３，３を同時に製造することができ、製造時のサイクルタイムを短くでき、生産性に優れる。しかも、製造された外側継手部材は、本発明に係る外側継手部材３であり、フープ巻き層が開口端面に達するまであるので、軽量で、高強度および高剛性に優れたものとなる。
【００６３】
ところで、前記実施形態では、フープ巻き層２４として、内側フープ巻き層２４Ａと外側フープ巻き層２４Ｃとを備えたものであったが、図２０に示すように、外側フープ巻き層２４Ｃを省略して、内側フープ巻き層２４Ａのみを備えたものであっても、図２１に示すように、内側フープ巻き層２４Ａを省略して、外側フープ巻き層２４Ｃのみを備えたものであってもよい。
【００６４】
図２０に示す外側継手部材を製造する場合、図１１（ａ）（ｂ）に示す工程を省略すればよく、図２１に示す外側継手部材を製造する場合、図９（ａ）（ｂ）に示す工程を省略すればよい。このように、内側フープ巻き層２４Ａのみであっても、外側フープ巻き層２４Ｃのみであっても、このような内側フープ巻き層２４Ａ、２４Ｃを有さないものに比べて高強度および高剛性に優れたものとなる。
【００６５】
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って、等速自在継手としては、固定式等速自在継手であっても摺動式等速自在継手であってもよい。前記実施形態では、固定式等速自在継手がバーフィールド型であったが、アンダーカットフリー型等速自在継手であってもよい。また、摺動式等速自在継手として、ダブルオフセット型等速自在継手やクロスグルーブ型等速自在継手（ＬＪ）等であってもよい。クロスグルーブ型等速自在継手を用いる場合、フロートタイプやノンフロートタイプであってもよく、トリポード型等速自在継手を用いる場合、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。
【００６６】
また、内側フープ巻き層２４Ａ及び外側フープ巻き層２４Ｃの軸方向長さ（継手軸方向長さ）として、使用する材質、巻き方、各層の強度等に基づいて、このようなフープ巻き層２４Ａ、２４Ｂを設けたことによる作用効果を発揮できる長さでもよく、ヘリカル巻き層２４Ｂのように、カップ形状部２３の外径面全体に亘るものであってもよい。内側フープ巻き層２４Ａと外側フープ巻き層２４Ｃとの軸方向長さとして、同一であっても、相違するものであってもよい。さらに、内側フープ巻き層２４Ａ、ヘリカル巻き層２４Ｂ、及び外側フープ巻き層２４Ｃの肉厚寸法（厚さ寸法）としては、それぞれ、任意に設定できるが、使用する材質、巻き方、各層の強度、及び金属製本体のカップ形状部の肉厚等を考慮して決定することができる。また、内側フープ巻き層２４Ａ、ヘリカル巻き層２４Ｂ、及び外側フープ巻き層２４Ｃの肉厚寸法として、同一であっても、相違する場合であってもよい。具体的には、各層すべてが同一肉厚寸法の場合、内側フープ巻き層２４Ａと外側フープ巻き層２４Ｃとが同一肉厚寸法でヘリカル巻き層２４Ｂが相違する場合、内側フープ巻き層２４Ａとヘリカル巻き層２４Ｂとが同一肉厚寸法で外側フープ巻き層２４Ｃが相違する場合、外側フープ巻き層２４Ｃとヘリカル巻き層２４Ｂとが同一肉厚寸法で内側フープ巻き層２４Ａが相違する場合等がある。
【符号の説明】
【００６７】
１５ａ 凹溝
２１   カップ部
２２   ステム部
２３   金属製本体
２３ａ カップ形状部
２４   被覆層
２４Ａ 内側フープ巻き層
２４Ｂ ヘリカル巻き層
２４Ｃ 外側フープ巻き層
３０   凹溝
３１   凹凸部
３４   凹凸形状部
３５   開口端面
３６   突き合せ部
３８Ａ 内側フープ巻き層
３８Ｂ ヘリカル巻き層
３８Ｃ 外側フープ巻き層
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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