(57)【要約】【課題】ダブルオフセット型等速自在継手の仕上げ加工のサイクルタイムを短縮する。【解決手段】ダブルオフセット型等速自在継手のケージ30の外周面32と球面状内周面34を焼入れ後に切削加工する。具体的仕上げ加工方法としては、球面部分32aとテーパ部分32b,32cとからなるケージ30の外周面32を仕上げ加工する場合、球面部分32aとテーパ部分32b,32cを焼入れ後に切削加工する。そして、球面部分32aの切削速度をテーパ部分32b,32cの切削速度よりも遅くすることにより球面部分32aの切削面の粗さをテーパ部分32b,32cの切削面の粗さよりもよくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面状の外周面を有し、前記外周面の円周方向に等間隔に軸方向に延びるボール溝を形成した内輪と、円筒状の内周面を有し、前記内周面の円周方向に等間隔に軸方向に延びるボール溝を形成した外輪と、対をなす前記内輪のボール溝と前記外輪のボール溝との間に介在させたボールと、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に介在し前記ボールを収容するポケットをもったケージとを具備し、前記ケージの外周面が球面部分と前記球面部分の軸方向両側に位置するテーパ部分とからなり、前記ケージの内周面が前記内輪の外周面と接する球面状部分を有し、
前記ケージの外周面と球面状内周面を焼入れ後に切削加工してある、ダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項２】
前記ケージの外周面がすべて焼入れ後に切削加工してあり、かつ、前記球面部分の切削面の粗さが前記テーパ部分の切削面の粗さよりもよい請求項１のダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項３】
前記ケージの外周面のうち前記球面部分が焼入れ後に切削加工してある請求項１のダブルオフセット型等速自在継手。
【請求項４】
前記内輪の球面状外周面が焼入れ後に切削加工してある請求項１のダブルオフセット型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はダブルオフセット型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や各種産業機械に使用される等速自在継手のうち、たとえば前輪駆動車や独立懸架方式の後輪駆動車の駆動軸には、角度変位および軸方向変位を許容するしゅう動式等速自在継手が用いられている。しゅう動式等速自在継手の一つにダブルオフセット型等速自在継手がある。ダブルオフセット型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪と、内側継手部材としての内輪と、外輪と内輪との間に介在してトルクを伝達するトルク伝達要素としての複数のボールと、すべてのボールを同一平面内に保持するケージとを主要な構成要素とし、ケージが外輪の円筒形内周面と接する外球面と内輪の球面状外周面と接する内球面を有し、継手中心に対して外球面中心と内球面中心が互いに逆方向にオフセットしていることからダブルオフセット型と呼ばれる。ボールがケージによって同一平面内に保持されるため、作動角をとったときでも、ボール中心の軸方向の位置が、ケージの外球面中心と内球面中心の二等分面に配置され、等速性が維持される。
【特許文献１】特開２００７−７１３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、焼入れ後に切削を行なう焼入鋼切削が環境にやさしいクリーンな加工であることから、等速自在継手部品についても研削から焼入鋼切削に変更しているものもある。たとえば特許文献１では、ダブルオフセット型等速自在継手のケージ外周面の球面部分をハード加工とし、それ以外の部分をソフト加工するとある。しかし、特許文献１は、球面部分以外の部分をソフト加工後、熱処理硬化させた後に、球面部分をハード加工するため、球面部分以外の部分の肉厚のばらつきが生じ、従来通りの強度や作動角を確保できなくなるという可能性が考えられる。すなわち、テーパ部分の肉厚が薄いと強度を確保できず、テーパ部分の肉厚が厚くなると作動角を確保できなくなる。
また、ケージ外周面すべてを同じ速度で焼入鋼切削する場合、外周面が球面部分とテーパ部分とで構成されていることから、切削距離が長く切削時間を費やすため、サイクルタイムの短縮という観点からはネック工程となっていた。
【０００４】
この発明の目的は、ダブルオフセット型等速自在継手の仕上げ加工のサイクルタイムを短縮することに加えて、強度や作動角という機能を確保するための精度を満足させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明のダブルオフセット型等速自在継手は、球面状の外周面を有し、前記外周面の円周方向に等間隔に軸方向に延びるボール溝を形成した内輪と、円筒状の内周面を有し、前記内周面の円周方向に等間隔に軸方向に延びるボール溝を形成した外輪と、対をなす前記内輪のボール溝と前記外輪のボール溝との間に介在させたボールと、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に介在し前記ボールを収容するポケットをもったケージとを具備している。ケージの外周面は球面部分と前記球面部分の軸方向両側に位置するテーパ部分とからなり、球面部分にて外輪の円筒状内周面と接する。ケージの内周面は内輪の球面状外周面と接する球面状部分を有している。このケージの球面状部分を有している内周面、すなわち、球面状内周面とは、内周面が単一のＲだけのものも、内周面の頂点部分に円筒面を有するものも、球面状内周面という。
【０００６】
述べたような構成をしたダブルオフセット型等速自在継手のケージの外周面のうち、球面部分は、継手が角度をとるとき、ケージが外輪の円筒形内周面内で円滑に角度変位できるようにする役割を果たす。テーパ部分は、継手が必要以上に角度をとらないように、継手角度を規制する役割を果たす。
【０００７】
前記ケージの外周面と、前記ケージの球面状内周面とは、焼入れ後に切削加工してある（請求項１）。このように、焼入鋼切削を採用することにより、サイクルタイムを短縮することができる。たとえば、外周面が球面部分と前記球面部分の軸方向両側に位置するテーパ部分とからなるダブルオフセット型等速自在継手のケージの前記外周面を仕上げ加工するにあたり、球面部分の切削速度をテーパ部分の切削速度よりも遅くすることにより球面部分の切削面の粗さをテーパ部分の切削面の粗さよりもよくする。ケージの外周面をすべて、つまり、球面部分もテーパ部分も焼入鋼切削を行ない、研削加工の場合と同様の形状とする場合、球面部分は研削面の粗さと同様の面粗さとなるような切削速度とし、テーパ部分は単に角度制限のためのものであるため、できるだけ切削速度を上げる。このようにして、トータルの切削時間を短縮し、ネック工程を解消する。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ケージ外周面の球面部分とテーパ部分の焼入鋼切削の切削送り速度を変えることにより、耐久性やＮＶＨ性能に大きな影響を与える球面部の面粗さをさらによくすることが可能となり、耐久性やＮＶＨ性能の向上に寄与することができる。
同時に、従来のような研削加工で発生する研削クーラントの廃液や研削かすの後処理も不要となり、また、それらによる環境への影響の心配も解消する。
さらに、ケージの外周面と球面状内周面を焼入れ後に切削加工することにより、外周面の球面部中心と球面状内周面の球面部中心の位置精度のばらつき（オフセット誤差）、ケージの肉厚のばらつき（偏心による偏肉）を最小限に止めることができ、安定した強度や作動角を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。図２および図３に例示したダブルオフセット型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪１０と、内側継手部材としての内輪２０と、トルク伝達要素としてのボール４０と、すべてのボール４０を同一平面内に保持するケージ３０とを主要な構成要素としている。
【００１０】
外輪１０はフランジ形で、フランジ１６にて図示しない回転軸と接続するようになっている。外輪１０は円筒形の内周面１２を有し、その内周面１２の円周方向に等間隔に、軸方向に延びるボール溝１４が形成してある。
【００１１】
内輪２０は球面状の外周面（以下、外球面という）２２を有し、その外球面２２の円周方向に等間隔に、軸方向に延びるボール溝２４が形成してある。内輪２０の軸心にセレーション孔２６が形成してあり、このセレーション孔２６にて図示しない回転軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。
【００１２】
外輪１０のボール溝１４と内輪２０のボール溝２４は対をなし、各対のボール溝（１４，２４）に１個のボール４０が組み込んである。ここでは６個のボールを用いる場合が例示してあるが、それ以外の、たとえば８個のボールを用いるものもある。
【００１３】
ボール４０はケージ３０のポケット３６に収容される。ケージ３０は外輪１０と内輪２０との間に介在し、すべてのボール４０を同一平面内に保持する役割を果たす。ケージ３０の外周面３２は、球面部分３２ａと、その両側に位置するテーパ部分３２ｂ，３２ｃとからなっている。ケージ３０は球面部分３２ａにて外輪１０の内周面１２と接しており、したがって、外輪１０に対して角度変位が可能である。テーパ部分３２ｂ，３２ｃは外輪１０に対するケージ３０の傾斜角度を規制する役割を果たす。なお、ケージ３０の内周面３４は球面状で、内輪２０の外球面２２と球面接触する。
【００１４】
ケージ３０の外周面３２と球面状内周面３４を焼入れ後に切削加工する。ケージ３０の外周面３２の仕上げ加工方法について述べると、図１に示すように、外周面３２をすべて、つまり、球面部分３２ａもテーパ部分３２ｂ，３２ｃも焼入鋼切削を行ない、研削加工の場合と同様の形状とする。ただし、球面部分３２ａは研削面の粗さと同様の面粗さとなるような切削速度とし、テーパ部分３２ｂ，３２ｃは単に角度制限のための部分であるため、面粗さは多少犠牲にしてもできるだけ切削速度を上げる。このようにしてトータルの切削時間を短縮し、ネック工程を解消しつつ、従来どおりの作動角、強度、耐久性、ＮＶＨ性能等を確保することができる。
さらに、ケージの外周面と球面状内周面を焼入れ後に切削加工することにより、オフセット誤差、偏心による偏肉を最小限に止めることができ、安定した強度や作動角を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態を示すケージの縦断面図である。
【図２】ダブルオフセット型等速自在継手の縦断面図である。
【図３】（Ａ）はケージの縦断面図、（Ｂ）は半断面側面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０  外輪
１２  内周面
１４  ボール溝
１６  フランジ
２０  内輪
２２  外球面
２４  ボール溝
２６  セレーション孔
３０  ケージ
３２  外周面
３２ａ  球面部分
３２ｂ  テーパ部分
３２ｃ  テーパ部分
３４  球面状内周面
３６  ポケット
４０  ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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