(57)【要約】【課題】外輪などの筒状部材に突起を形成することによって、突起を有する筒状部材の製造方法を提供する。【解決手段】外輪（１１０）などの筒状部材の端側における外周面側に熱処理を施すことで、熱処理部位（１１５）と非熱処理部位との熱膨張率の相違により、外輪（１１０）などの筒状部材のうち内周面側の他方に位置する非熱処理部位（１１４）に径方向に突出する突起（１１２）を形成する工程を有する。【選択図】図５Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状部材の端側における外周面側および内周面側の一方に熱処理を施すことで、熱処理部位と非熱処理部位との熱膨張率の相違により、前記筒状部材のうち前記外周面側および内周面側の他方に位置する非熱処理部位に径方向に突出する突起を形成する工程を有する、
突起を有する筒状部材の製造方法。
【請求項２】
前記筒状部材は、等速ジョイントの外輪であって、軸方向一端に開口部を有し、内周面に転動体を転動可能な軌道溝を有し、
前記突起は、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側に熱処理を施すことで前記軌道溝のうち前記開口部側に形成され、前記転動体を係止することで前記転動体の前記軌道溝からの脱落を規制する、
請求項１の突起を有する筒状部材の製造方法。
【請求項３】
前記軌道溝は、前記開口部側以外の軸方向範囲において、熱処理を施され、
前記突起は、前記軌道溝への熱処理の後に、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側に熱処理を施すことで前記軌道溝の前記開口部側に形成される、
請求項２の突起を有する筒状部材の製造方法。
【請求項４】
前記突起は、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側の部位であって前記開口部の縁を含む部位に熱処理を施すことで、前記軌道溝の前記開口部側に形成される、
請求項２または３の突起を有する筒状部材の製造方法。
【請求項５】
前記突起は、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側の部位であって前記開口部の縁から離れた部位に熱処理を施すことで、前記軌道溝の前記開口部側に形成される、
請求項２または３の突起を有する筒状部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、突起を有する筒状部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トリポード型等速ジョイントにおいて、転動体が外輪の軌道溝から脱落することを防止することを目的として、外輪の端面にステーキングを施すことによって、軌道溝の開口部側に突起を形成することが、特許文献１に記載されている。また、ピンを打ち込むことによって、突起を形成することが、特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３３６７８２号公報
【特許文献２】特開２００６−１５３１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来とは異なる方法を用いて、外輪などの筒状部材に突起を形成することによって、突起を有する筒状部材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】
【０００５】
（請求項１）本手段に係る突起を有する筒状部材の製造方法は、筒状部材の端側における外周面側および内周面側の一方に熱処理を施すことで、熱処理部位と非熱処理部位との熱膨張率の相違により、前記筒状部材のうち前記外周面側および内周面側の他方に位置する非熱処理部位に径方向に突出する突起を形成する工程を有する。
【０００６】
筒状部材の外周面側に熱処理を施す場合には、外周面側に熱処理部位が形成されつつ、内周面側に残存する非熱処理部位に熱が伝達される。つまり、筒状部材の外周面側には、熱膨張率の小さな熱処理部位が形成され、内周面側には、熱膨張率の大きな非熱処理部位が形成される。そして、外周面側の熱処理部位と内周面側の非熱処理部位に熱が加えられる。このとき、非熱処理部位は熱処理部位に比べて大きく膨張しようとするが、非熱処理部位の外周面側は熱処理部位により規制されているため、非熱処理部位は径方向内方へ膨張することになる。その結果として、筒状部材の端側には、径方向内方に突出する突起が形成される。
【０００７】
一方、筒状部材の内周面に熱処理を施す場合には、内周面側に熱処理部位が形成されつつ、外周面側に残存する非熱処理部位に熱が伝達される。つまり、筒状部材の内周面側には、熱膨張率の小さな熱処理部位が形成され、外周面側には、熱膨張率の大きな非熱処理部位が形成される。そして、内周面側の熱処理部位と外周面側の非熱処理部位に熱が加えられる。このとき、非熱処理部位は熱処理部位に比べて大きく膨張しようとするが、非熱処理部位の内周面側は熱処理部位により規制されているため、非熱処理部位は径方向外方へ膨張することになる。その結果として、筒状部材の端側には、径方向外方に突出する突起が形成される。
【０００８】
（請求項２）好ましくは、前記筒状部材は、等速ジョイントの外輪であって、軸方向一端に開口部を有し、内周面に転動体を転動可能な軌道溝を有し、前記突起は、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側に熱処理を施すことで前記軌道溝のうち前記開口部側に形成され、前記転動体を係止することで前記転動体の前記軌道溝からの脱落を規制する。
上記製造方法を、等速ジョイントの外輪の突起の形成に適用することで、確実に、転動体の脱落を規制する。
【０００９】
（請求項３）また、好ましくは、前記軌道溝は、前記開口部側以外の軸方向範囲において、熱処理を施され、前記突起は、前記軌道溝への熱処理の後に、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側に熱処理を施すことで前記軌道溝の前記開口部側に形成される。
予め軌道溝の開口部側以外の軸方向範囲が熱処理されているため、当該部位は、小さな熱膨張率の部位となっている。ただし、開口部側は熱処理されていないため、当該部位は、相対的に、大きな熱膨張率となっている。その後に、外輪の外周面側のうち開口部側に熱処理を施している。そうすると、外輪の内周面側において、非熱処理部位は、開口部側の部位だけとなる。このように、非熱処理部位の範囲が狭い範囲に制限されているため、当該部位が膨張する際に、径方向内方への突出量が大きくなる。
【００１０】
（請求項４）好ましくは、前記突起は、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側の部位であって前記開口部の縁を含む部位に熱処理を施すことで、前記軌道溝の前記開口部側に形成される。
外輪の開口部の縁が、外輪の内周面側の中で、最も変形の自由度が大きい。そのため、外輪の外周面側の開口部の縁を含むように熱処理を施すことにより、内周面側の径方向内方への突出量が大きくなる。
【００１１】
（請求項５）好ましくは、前記突起は、前記外輪の外周面側のうち前記開口部側の部位であって前記開口部の縁から離れた部位に熱処理を施すことで、前記軌道溝の前記開口部側に形成される。
外輪の開口部の縁に熱処理を施さないことにより、縁（端面）の焼き割れの発生を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のトリポード型等速ジョイントを含む等速ジョイント組立体１の軸方向断面図である。
【図２Ａ】図１の外輪１１０の軸方向断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａにおける２Ｂ方向から見た図である。
【図２Ｃ】図２Ａにおける２Ｃ−２Ｃ断面図である。
【図３】外輪１１０の製造方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】図３のＳ３の状態における外輪１１０ａの軸方向断面図である。網掛け部分は、図３のＳ３における焼き入れ部分を示す。
【図４Ｂ】図４Ａにおける４Ｂ−４Ｂ断面図である。網掛け部分は、図３のＳ３における焼き入れ部分を示す。
【図５Ａ】図３のＳ４の状態における外輪１１０ｂの軸方向断面図である。網掛け部分は、図３のＳ４における焼き入れ部分を示す。
【図５Ｂ】図５Ａにおける５Ｂ−５Ｂ断面図である。網掛け部分は、図３のＳ４における焼き入れ部分を示す。
【図６Ａ】第二実施形態において、図３のＳ４の状態における外輪１１０ｃの軸方向断面図である。網掛け部分は、図３のＳ４における焼き入れ部分を示す。
【図６Ｂ】図６Ａにおける６Ｂ−６Ｂ断面図である。網掛け部分は、図３のＳ４における焼き入れ部分を示す。
【図７】第三実施形態における筒状部材２１０と内側筒状部材２２０との組み付け状態の軸方向断面図である。
【図８】図７の筒状部材２１０の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第一実施形態＞
（等速ジョイント組立体１の説明）
等速ジョイント組立体１について、図１を参照して説明する。等速ジョイント組立体１は、例えば、車両の動力伝達シャフトに用いられる。等速ジョイント組立体１は、ディファレンシャル（図示せず）と車輪（図示せず）との連結部位に用いられる。
【００１４】
等速ジョイント組立体１は、図１に示すように、トリポード型等速ジョイント１０（以下、「等速ジョイント」と称する）と、シャフト２０と、ブーツ３０とを備える。等速ジョイント１０は、外輪１１０と、トリポード１２０と、３つのローラユニット１３０（本発明の「転動体」に相当）とを備える。トリポード１２０は、外輪１１０に対して、外輪軸方向（図１の左右方向）に移動可能であると共に、首振り可能である。
【００１５】
外輪１１０は、本実施形態においては有底筒状に形成される。ただし、外輪１１０は、貫通する筒状に形成される場合もある。本実施形態においては、外輪１１０の底面外側は、ディファレンシャルに連結されている。外輪１１０の内周面には、図１に示すように、外輪１１０の開口部から奥側に向かって、外輪１１０の軸方向に延びる３つの軌道溝１１１が、周方向に等間隔に形成されている。外輪１１０が、本発明の筒状部材に相当する。
【００１６】
トリポード１２０は、ボス１２１と、ボス１２１から径方向外方に延びる３本の軸部１２２（以下、「トリポード軸部」と称する）とを備える。各トリポード軸部１２２の外周面は、球面凸状に形成されている。つまり、トリポード軸部１２２の外周面の軸方向断面形状は、円弧凸状に形成されている。
【００１７】
各ローラユニット１３０は、全体としては、円環状に構成されている。各ローラユニット１３０は、各トリポード軸部１２２の外周側に回転可能であり、トリポード軸部１２２の軸心方向に摺動可能であり且つ首振り可能に支持されている。さらに、各ローラユニット１３０は、各軌道溝１１１に沿って転動可能に配置されている。
【００１８】
ローラユニット１３０は、外ローラ１３１と、内ローラ１３２と、外ローラ１３１と内ローラ１３２との径方向間に挟まれる軸状転動体１３３と、外ローラ１３１の内周面に係止され、内ローラ１３２および軸状転動体１３３の抜け止めを行う止め輪１３４とにより構成される。
【００１９】
シャフト２０は、トリポード１２０のボス１２１に連結される。つまり、シャフト２０と外輪１１０とに角度を付与した状態で、トリポード１２０およびローラユニット１３０により両者間でトルクが伝達される。
【００２０】
ブーツ３０は、軸心方向に伸縮可能で、かつ、軸心を屈曲可能な蛇腹筒状に形成されている。ブーツ３０の一端が外輪１１０の外周面の開口側に取り付けられ、ブーツ３０の他端がシャフト２０の外周面に取り付けられる。このようにして、ブーツ３０は、外輪１１０の開口側を閉塞する。外輪１１０の内部領域にはグリースが封入されており、ブーツ３０は、グリースが外輪１１０の開口部から漏出しないようにシールする。
【００２１】
ここで、本実施形態においては、ローラユニット１３０がトリポード軸部１２２に対して首振り可能としたが、これに限られるものではない。例えば、環状転動体（ローラ）が、トリポード軸部１２２に対して回転可能でかつ軸心方向へ移動可能であるが、首振り不能な構成としてもよい。この場合には、環状転動体（ローラ）は、外輪１１０の軌道溝１１１に対して首振り可能となる。
【００２２】
（外輪１１０の詳細構成）
外輪１１０の詳細構成について、図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明する。図２Ｂ〜図２Ｃに示すように、外輪１１０の軌道溝１１１の側面は、外輪１１０の径方向断面において、円弧凹状に形成される。そして、軌道溝１１１の側面は、ローラユニット１３０が嵌り込むような形状に形成される。つまり、軌道溝１１１の溝開口縁（外輪１１０の軸心側）における溝幅は、軌道溝１１１の側面中央部における溝幅より狭い。従って、軌道溝１１１に嵌め込まれた状態のローラユニット１３０は、軌道溝１１１の溝開口縁から離脱できない。
【００２３】
図２Ａ〜図２Ｂに示すように、軌道溝１１１の側面のうち外輪１１０の開口部側（図２Ａの右側）には、突起１１２，１１２がそれぞれ形成されている。突起１１２，１１２は、軌道溝１１１の溝幅を狭めるように形成される。より詳細には、突起１１２，１１２は、軌道溝１１１の溝開口縁付近における外輪１１０の開口部端に形成される。従って、突起１１２，１１２は、軌道溝１１１に組み込まれたローラユニット１３０を係止して、ローラユニット１３０の外輪１１０の開口部からの脱落を規制する。
【００２４】
（外輪１１０の製造方法）
次に、外輪１１０の製造方法について、図３〜図５Ｂを参照して説明する。図３に示すように、鍛造により外輪１１０の外形を形成し（Ｓ１）、軌道溝１１１を研削する（Ｓ２）。その後、外輪１１０の内周面全周に対して高周波焼入れを施す（Ｓ３）。
【００２５】
この状態の外輪１１０ａにおける焼き入れ部位１１３（以下、「内周熱処理部位」と称する）は、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、厚み方向のうち内周面側に施されている。つまり、外輪１１０ａの外周面側には、焼き入れが施されていない。さらに、内周熱処理部位１１３は、軌道溝１１１のうち外輪１１０の開口部側以外の軸方向範囲に施されている。つまり、内周熱処理部位１１３は、外輪１１０の内周面のうち開口部側には施されていない。外輪１１０の内周面のうちの開口部側の熱処理が施されていない部位を、非熱処理部位１１４とする。
【００２６】
ここで、焼き入れが施された部位（熱処理部位）の熱膨張率は、焼き入れが施されていない部位（非熱処理部位）の熱膨張率より小さい。つまり、外輪１１０ａの内周面において、外輪１１０ａの開口部側の非熱処理部位１１４は、内周熱処理部位１１３より大きな熱膨張率となっている。
【００２７】
次に、図４Ａおよび図４Ｂに示す外輪１１０ａの外周面側のうち開口部側の部位に高周波焼き入れを施す（図３のＳ４）。この状態の外輪１１０ｂにおける焼き入れ部位１１５（以下、「外周熱処理部位」と称する）は、図５Ａに示すように、外輪１１０ｂの内周面のうち内周熱処理部位１１３以外の非熱処理部位１１４に対応する外周面側に施されている。さらに、外周熱処理部位１１５は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、厚み方向のうち外周面側に施されている。つまり、外輪１１０ｂの内周面側には、焼き入れが施されていない。さらに、外周熱処理部位１１５は、図５Ｂに示すように、周方向に隣り合う軌道溝１１１，１１１の間の部位に施されている。つまり、外周熱処理部位１１５は、軌道溝１１１の側面に対応する外周面側に位置する。
【００２８】
外輪１１０ｂの外周面への高周波焼き入れによって、外輪１１０ｂには、外周熱処理部位１１５が形成されつつ、内周面側に残存する非熱処理部位１１４に熱が伝達される。つまり、外輪１１０ｂの外周面側には、熱膨張率の小さな外周熱処理部位１１５が形成され、内周面側には、熱膨張率の大きな非熱処理部位１１４が形成される。そして、外周熱処理部位１１５と内周面側の非熱処理部位１１４に熱が加えられる。
【００２９】
このとき、内周面側の非熱処理部位１１４は、外周熱処理部位１１５に比べて大きく膨張しようとするが、非熱処理部位１１４の外周面側は、外周熱処理部位１１５により規制されている。そのため、内周面側の非熱処理部位１１４は、径方向内方へ膨張することになる。その結果として、外輪１１０ｂの開口端側には、径方向内方に突出する突起１１２が形成される。
【００３０】
さらに、図３のＳ３の高周波焼き入れによって、予め軌道溝１１１の開口部側以外の軸方向範囲に内周熱処理部位１１３が形成されている。そして、内周熱処理部位１１３は、外輪１１０ｂの開口部側には形成されていない。そのため、外輪１１０ｂの内周面側において、非熱処理部位１１４は、外輪１１０ｂの開口部側の部位だけとなる。このように、外輪１１０ｂの内周面において、非熱処理部位１１４の範囲が狭い範囲に制限されているため、外輪１１０ｂの外周側の高周波焼き入れによって、内周側の非熱処理部位１１４が膨張する際に、径方向内方への突出量が大きくなる。
【００３１】
本実施形態においては、突起１１２，１１２は、外輪１１０ｂの外周面側のうち開口部側の部位であって、外輪１１０ｂの開口部の縁を含む部位に熱処理を施すことで、軌道溝１１１における外輪１１０ｂの開口部側に形成される。外輪１１０ｂの開口部の縁が、外輪１１０ｂの内周面側の中で、最も変形の自由度が大きい。そのため、外輪１１０ｂの外周面側の開口部の縁を含むように熱処理を施すことにより、外輪１１０ｂの内周面側の径方向内方への突出量が大きくなる。
【００３２】
（外輪１１０へのローラユニット１３０の組付方法）
次に、外輪１１０へのローラユニット１３０の組付方法について説明する。外輪１１０に突起１１２を予め形成している場合には、ローラユニット１３０は突起１１２部分にて圧入により、外輪１１０の軌道溝１１１に挿入する。また、突起１１２を形成する前に、ローラユニット１３０を外輪１１０の軌道溝１１１に挿入し、その後に突起１１２を形成することもできる。
【００３３】
いずれの場合においても、ローラユニット１３０を外輪１１０の軌道溝１１１に挿入した後において、突起１１２によって、ローラユニット１３０は外輪１１０から脱落することを防止される。
【００３４】
＜第一実施形態の変形態様＞
上記実施形態においては、図３のＳ３において、内周熱処理部位１１３を形成した後に、図３のＳ４において、外周熱処理部位１１５を形成することによって、突起１１２を形成した。この他に、内周熱処理部位１１３を形成することなく、外周熱処理部位１１５を形成することによっても、突起１１２を形成することができる。ただし、内周熱処理部位１１３を形成することによって、突起１１２の突出量が大きくなる。さらに、内周熱処理部位１１３を形成することによって、軌道溝１１１の耐久性を向上できる。
【００３５】
＜第二実施形態＞
上記実施形態においては、外周熱処理部位１１５は、図５Ａに示すように、外輪１１０ｂの開口部側の縁を含む部位に熱処理を施すことによって形成した。この他に、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、外輪１１０ｃの外周面のうち外輪１１０ｃの開口部側の部位であって、外輪１１０ｃの開口部の縁から離れた部位に熱処理を施すこととする。この場合の外周熱処理部位は１１６にて示す。このようにして、突起１１２は、軌道溝１１１における外輪１１０ｃの開口部側に形成される。このように、外輪１１０ｃの開口部の縁に熱処理を施さないことにより、縁（端面）の焼き割れの発生を確実に防止できる。
【００３６】
＜第三実施形態＞
上記実施形態においては、トリポード型等速ジョイント１０の外輪１１０の開口部側に突起１１２を形成するために、外輪１１０の外周面のうち外輪１１０の開口部側に熱処理を施すこととした。等速ジョイント１０の外輪１１０に限られず、上記の突起１１２の製造方法は、突起を有する筒状部材に適用可能である。
【００３７】
例えば、図７に示すように、筒状部材２１０は、開口部側の内周縁に、突起２１２を有する。この突起２１２は、周方向に１箇所、周方向に断続的に複数箇所、または、周方向に全周に亘って形成される。筒状部材２１０の内周側には、内側筒状部材２２０が嵌め込まれている。この内側筒状部材２２０は、筒状部材２１０の突起２１２によって、筒状部材２１０の開口部から脱落することを規制される。
【００３８】
筒状部材２１０における突起２１２の形成方法は、上述した外輪１１０の突起１１２の形成方法を適用できる。すなわち、図８に示すように、筒状部材２１０の外周面側のうち筒状部材２１０の開口部側の部位に熱処理を施すことにより、筒状部材２１０の内周面側が径方向内方に突出して、突起２１２が形成される。また、図８に示すように、筒状部材２１０の内周面に予め熱処理を施しておくと、突起２１２の突出量が大きくなる。なお、図８において、内周熱処理部位を２１３とし、内周面側の非熱処理部位を２１４とし、外周熱処理部位を２１５とする。
【符号の説明】
【００３９】
１０：トリポード型等速ジョイント、  １１０：外輪（筒状部材）、  １１０ａ：内周熱処理部位１１３が形成された外輪、  １１０ｂ：内周熱処理部位１１３および外周熱処理部位１１５が形成された外輪、  １１０ｃ：内周熱処理部位１１３および外周熱処理部位１１６が形成された外輪、  １１１：軌道溝、  １１２、２１２：突起、  １１３、２１３：内周熱処理部位、  １１４、２１４：非熱処理部位、  １１５、１１６、２１５：外周熱処理部位、  １２０：トリポード、  １２２：トリポード軸部、  １３０：ローラユニット、  ２１０：筒状部材
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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