(57)【要約】【課題】溶接後のフランジ面の旋削工程の工数削減又は省略を可能とし、コストの低減を図ることができて、溶接部の溶接状態の良否を外観で判断することができる等速自在継手の外側継手部材を提供する。【解決手段】本体部１と底部１２とを有するカップ部品１３と、カップ部品１３の底部１２に装着されるフランジ部品２とを備え、底部１２にフランジ部品嵌合用突部８を設けてフランジ部品２を突部８に嵌合させ、フランジ部品２の内径面４と突部８の外径面３とを接合した等速自在継手の外側継手部材である。フランジ部品２とカップ部品１３との間に、フランジ部品２の内側面に面し、かつ溶融金属が流れ込む隙間Ｓを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の本体部とこの本体部の一方の開口部を塞ぐ底部とを有するカップ部品と、このカップ部品の底部に装着されるフランジ部品とを備え、前記底部にフランジ部品嵌合用突部を設けて、フランジ部品を突部に嵌合させ、フランジ部品の内径面と突部の外径面とを溶接にて接合した等速自在継手の外側継手部材であって、
前記フランジ部品とカップ部品との間に、フランジ部品の内側面に面し、かつ溶融金属が流れ込む隙間を設けたことを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。
【請求項２】
前記隙間が隙間幅を外径側で拡大させたテーパ状であることを特徴とする請求項１の等速自在継手の外側継手部材。
【請求項３】
カップ部品に、前記テーパ状の隙間を形成するテーパ面を設け、テーパ面の傾斜角を３°〜２０°に設定したことを特徴とする請求項２の等速自在継手の外側継手部材。
【請求項４】
前記フランジ部品の外側面と、突部の外側面とを同一面上に配設するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの等速自在継手の外側継手部材。
【請求項５】
前記接合は、レーザ溶接又は電子ビーム溶接にて接合したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの等速自在継手の外側継手部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等速自在継手の外側継手部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手（例えば、トリポード型等速自在継手）は、外側継手部材と、内側継手部材としてのトリポード部材と、トルク伝達部材としてのローラを主要な構成要素としている。
【０００３】
前記外側継手部材には、カップ部品１０１と、このカップ部品１０１から突設するように外嵌固定されるフランジ部品１０２とを備えたものがある。カップ部品１０１は内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝１０５が形成してある。このカップ部品１０１は、軸方向断面で見ると、大径部と小径部が交互に現れる非円筒形状である。カップ部品１０１は、大径部と小径部とを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる３本の前記トラック溝が形成される。
【０００４】
このような外側継手部材を形成する場合、カップ部品１０１とフランジ部品１０２とを冷間鍛造や熱間鍛造等にて一体的に形成する方法がある（特許文献１）。また、図５や図６に示すように、フランジ部品１０２とカップ部品１０１とを別々に製造して接合する方法もある。接合する方法は、カップ部品１０１にフランジ部品１０２の取付部１０８（フランジ部品１０２が嵌合する凸部）を形成し、この取付部１０８にフランジ部品１０２を外嵌（圧入）する。そして、その嵌合部を円形溶接軌跡で溶接することによって、カップ部品１０１にフランジ部品１０２を取付けるものである。
【特許文献１】特開平７−１８５７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載のものでは、冷間鍛造の場合、加工度が大きくなる為、フランジの成形が困難である。熱間鍛造では、鍛造工程後にブローチ加工等の別加工を内部に施す必要があり、製造工数が多くなる。また、内部形状の精度を高めたカップ部品を製造するにあたり、ブローチ加工工程後に行う熱処理での変形量を、ブローチ加工工程にフィードバックして内部形状を加工することが考えられるが、ブローチ加工の加工形態により困難である。
【０００６】
また、フランジ部品１０２とカップ部品１０１とを別々に製造して接合する場合、従来においては、ビード部１１３（溶接部分に形成された溶接跡）にて溶接表面に盛り上がりが生じて、このビード部１１３がフランジ部品１０２の外側面（フランジ面１１１）よりも突出する。この場合、フランジ面１１１を基準にした相手部材への取付けを行うためには、このビード部１１３を切削等の手段を用いて取り除く必要がある。このため、フランジ面１１１の旋削工程が必要となり、加工工数の増加、及び製造コストが大となる。
【０００７】
盛り上ったビード部１１３の表面の除去を避けるためには、図７に示すように、フランジ部品１０２を溶接前に切削加工して溶接部を取付面に接触しないように一段低い形状にする必要がある。すなわち、フランジ部品１０２の肉厚を、ビード部１１３の突出量だけ大とするとともに、溶接部分はフランジ部品１０２の取付部１０８の軸方向長さと略同一としている。これにより、ビード部１１３は、フランジ面１１１の外側面内に位置することになる。しかしながら、フランジ部品１０２の形状が複雑になり製造コストが上がる。更に、溶接部の強度を確保するためフランジ部品全体の肉厚を厚くする必要もあり、材料コストも上がる。また、溶接部の溶接状態（溶接深さ）の良否を判断するには、外観では無理があり、超音波探傷機やレントゲンなどの非破壊検査を行う必要がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて、溶接後のフランジ面の旋削工程の工数削減又は省略を可能とし、コストの低減を図ることができて、溶接部の溶接状態の良否を外観で判断することができる等速自在継手の外側継手部材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の等速自在継手の外側継手部材は、筒状の本体部とこの本体部の一方の開口部を塞ぐ底部とを有するカップ部品と、このカップ部品の底部に装着されるフランジ部品とを備え、前記底部にフランジ部品嵌合用突部を設けて、フランジ部品を突部に嵌合させ、フランジ部品の内径面と突部の外径面とを溶接にて接合した等速自在継手の外側継手部材であって、フランジ部品とカップ部品との間に、フランジ部品の内側面に面し、かつ溶融金属が流れ込む隙間を設けたものである。
【００１０】
本発明の等速自在継手の外側継手部材では、フランジ部品の内側面側の隙間に溶融金属が流れ込む。このため、ビード部は、軸方向外方端が前記フランジ部品の外側面と同一乃至外側面よりも内方側に位置することとなる。このため、ビード部がフランジ部品の外側面から突出しない。なお、ビード部とは、溶接部分に形成された溶接跡をいう。
【００１１】
前記隙間は、隙間幅を外径側で拡大させたテーパ状としている。このため、この隙間がフランジ部品の内径面と突部の外径面との接合部からの溶融金属の流出をガイドすることになる。
【００１２】
カップ部品に、前記テーパ状の隙間を形成するテーパ面を設け、テーパ面の傾斜角を３°〜２０°に設定したものである。これにより、溶融金属が流れ込む隙間の形成が安定する。また、このテーパ角度によりビード部の盛り上がりを調整できる。
【００１３】
前記フランジ部品の外側面と、突部の外側面とを同一面上に配設するようにすることができる。すなわち、突部の外側面をフランジ部品の外側面よりも一段低い形状とならない。
【００１４】
前記接合は、レーザ溶接又は電子ビーム溶接にて接合することができる。レーザ溶接とは、レーザ光を熱源として主として金属に集光した状態で照射し、金属を局部的に溶融・凝固させることによって接合する方法である。電子ビーム溶接とは、高真空中でフィラメントを加熱して、放出した電子を高電圧で加速し電磁コイルで、集束し被溶接部に衝突させ、電子ビームの運動エネルギーを熱エネルギーに変換して溶接する方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の等速自在継手の外側継手部材は、ビード部がフランジ部品の外側面から突出するのを防止することができるため、ビード部を旋削することなく、フランジ部品の相手部材への取り付けが可能となる。このため、従来において必要としていたビード部の旋削工程の工数削減又は省略が可能となり、製品（外側継手部材）の製造コストを低減することができるとともに、歩留り向上も達成できる。しかも、ビード部がフランジ部品の外側面から突出しないので、相手部材への取り付け性の向上を図ることができる。
【００１６】
フランジ部品とカップ部品との間に隙間を設けたことによって、この隙間がフランジ部品の内径面と突部の外径面との接合部からの溶融金属の流出をガイドする。特に、テーパ面を、フランジ部品に対して３°〜２０°傾斜させた場合、溶融金属が流れ込む隙間の形成が安定するので、ビード部がフランジ部品の外側面側に盛り上がるのを確実に抑制することができる。また、テーパ面とフランジ部品との間に形成された隙間は外径方向に開口するため、この隙間に流れ込んだ溶融金属を外観することができて、溶接部の溶接状態（溶接深さ）の良否を外観で判断することができる。これにより、従来のように、超音波探傷機やレントゲン等の非破壊検査を行う必要がなくなって、製品検査のコスト低減を図ることができる。
【００１７】
フランジ部品の内径側、つまり溶接によってビード部が形成される部位を溶接前に切削加工して、フランジ部品の外側面から溶接部が突出して取付面に接触しないように、一段低い形状にする必要がなくなる。このため、フランジ部品を単純な平板形状にでき、切削加工を用いずプレス等のコスト安な加工にてフランジ部品を加工することができる。また、溶接部の強度を確保するためフランジ部品全体の肉厚を厚くする必要もなく、軽量化を図ることができるとともに、材料コストも低減することができる。
【００１８】
前記接合は、レーザ溶接又は電子ビーム溶接にて接合することができるため、接合作業が安定してカップ部品とフランジ部品とを強固に固定することができる。なお、レーザ溶接や電子ビーム溶接のようなエネルギー密度の高い熱源を用いた溶接では、従来の溶接法に比較して、高速溶接することができ、また、溶接熱影響が非常に少なく溶接変形が少ない等の利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る等速自在継手の外側継手部材の第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２０】
等速自在継手（例えば、トリポード型等速自在継手）は、外側継手部材と、内側継手部材としてのトリポード部材と、トルク伝達部材としてのローラを主要な構成要素としている。
【００２１】
前記外側継手部材は、図３に示すように、筒状の本体部１とこの本体部１の一方の開口部を塞ぐ底部１２とを有するカップ部品１３と、このカップ部品１３の底部１２に装着されるリング状のフランジ部品２とを備える。
【００２２】
フランジ部品２は、図２に示すように、平板リング状体の円盤であって、周方向に沿って所定ピッチ（例えば１８０°）で貫通孔１１が設けられており、この貫通孔１１を介して外側継手部材を他の部材に取付けることができる。
【００２３】
カップ部品１３とフランジ部品２との接合は、後述するように溶接にて接合される。底部１２にフランジ部品嵌合用突部８を形成し、このフランジ部品嵌合用突部８にフランジ部品２を嵌合し、この状態で、フランジ部品２の内径面４と突部８の外径面３とを溶接にて接合する。
【００２４】
この場合、図１に示すように、本体部１の底部１２対応部の外周面を旋削して、カップ部品１３にフランジ部品嵌合用突部８を形成する。また、底部１２の外側面に内径側から外径側に反フランジ側に向かって拡径するテーパ面１０を設ける。これによって、フランジ部品嵌合用突部８にフランジ部品２を嵌合した状態において、フランジ部品２の内側面側に隙間Ｓが形成される。
【００２５】
前記テーパ面１０のフランジ部品２に対する傾斜角αは、３°〜２０°とするのが好ましい。
【００２６】
次に、前記のような構成を有する外側継手部材において、カップ部品１３とフランジ部品２とを接合する方法を説明する。まず、カップ部品１３の開口部が下方を向くようにカップ部品１３を配置して、カップ部品１３の突部８にフランジ部品２を外嵌する。次に、所定点（溶接始点）から溶接熱源（例えば、レーザ）を、例えば時計方向に移動させる。この際、接合箇所Ｗは図２に示すような円形となる。この溶接時には、フランジ部品２の内側面とカップ部品１３の底部１２の外側面との間に設けられた隙間Ｓに溶融金属を流入させつつ、フランジ部品２の内径面４と突部８の外径面３とを溶接して一体化させる。前記接合は、例えば、レーザ溶接又は電子ビーム溶接にて接合するのが好ましい。
【００２７】
このように、本発明の等速自在継手の外側継手部材では、フランジ部品２の内側面側の隙間Ｓに溶融金属が流れ込む。このため、ビード部１８がフランジ部品２の外側面１４から突出するのを防止することができて、ビード部１８を旋削することなく、フランジ部品２の相手部材への取り付けが可能となる。これにより、従来において必要としていたビード部１８の旋削工程の工数削減又は省略が可能となり、製品（外側継手部材）の製造コストを低減することができるとともに、歩留り向上も達成できる。しかも、ビード部１８がフランジ部品２の外側面１４から突出しないので、相手部材への取り付け性の向上を図ることができる。
【００２８】
前記隙間Ｓは、隙間幅を外径側で拡大させたテーパ状としている。このため、この隙間Ｓがフランジ部品２の内径面４と突部８の外径面３との接合部からの溶融金属の流出をガイドすることになる。特に、テーパ面１０を、フランジ部品２に対して３°〜２０°傾斜させた場合、溶融金属が流れ込む隙間Ｓの形成が安定するので、ビード部１８がフランジ部品２の外側面側に盛り上がるのを確実に抑制することができる。また、このテーパ角度によりビード部１８の盛り上がりを調整できる。テーパ面１０の角度が３°未満では、隙間Ｓに溶融金属が流れず、ビード部１８が溶接部表面に盛り上がる。２０°を越えれば、隙間Ｓに流れる溶融金属が多いため、溶接部のビード部１８が表面より窪む量が大きく、溶接部の強度に必要な溶接面積（体積）が確保できない、又は溶接部のビード部１８にクラックが発生する。
【００２９】
また、テーパ面１０とフランジ部品２との間に形成された隙間Ｓは外径方向に開口するため、この隙間Ｓに流れ込んだ溶融金属を外観することができて、溶接部の溶接状態（溶接深さ）の良否を外観で判断することができる。これにより、従来のように、超音波探傷機やレントゲン等の非破壊検査を行う必要がなくなって、製品検査のコスト低減を図ることができる。
【００３０】
前記接合は、レーザ溶接又は電子ビーム溶接にて接合することができるため、接合作業が安定してカップ部品１３とフランジ部品２とを強固に固定することができる。
【００３１】
次に、図４は本発明の第２実施形態を示す。この場合、フランジ部品２の肉厚を前記第１実施形態の等速自在継手のフランジ部品２の肉厚よりも小としている。すなわち、前記フランジ部品２の外側面１４と、突部８の外側面１５とを同一面上に配設するようにしている。
【００３２】
第２実施形態のフランジ部品２の取付方法も、前記第１実施形態のフランジ部品２の取付方法と同様の方法により行う。
【００３３】
このため、第２実施形態の等速自在継手の外側継手部材も前記第１実施形態の等速自在継手の外側継手部材と同様の作用効果を奏する。特に、フランジ部品２の内径側、つまり溶接によってビード部１８が形成される部位を溶接前に切削加工して、フランジ部品２の外側面１４から溶接部が突出して取付面に接触しないように、一段低い形状にする必要がなくなる。このため、フランジ部品２を単純な平板形状にでき、切削加工を用いずプレス等のコスト安な加工にてフランジ部品２を加工することができる。また、溶接部の強度を確保するためフランジ部品全体の肉厚を厚くする必要もなく、軽量化を図ることができるとともに、材料コストも低減することができる。なお、図４に示す等速自在継手の外側継手部材において、図１〜図３に示す等速自在継手の外側継手部材と同様の構成については、図１〜図３と同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
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、例えば、溶接熱源の移動方向も時計回りに限るものではなく、反時計回りであってもよい。また、溶接する場合、溶接熱源側を移動させても、逆に外側継手部材側を移動させてよい。
【００３５】
等速自在継手としては、トリポード型等速自在継手に限られるものではなく、外側継手部材にフランジ部を有しているものであれば他のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態を示す外側継手部材の溶接前の断面図である。
【図２】前記図１の外側継手部材の背面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示す外側継手部材の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す外側継手部材の断面図である。
【図５】従来の外側継手部材の断面図である。
【図６】従来の外側継手部材の背面図である。
【図７】従来の他の外側継手部材の断面図である。
【図８】従来の他の外側継手部材の背面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１       本体部
２       フランジ部品
３       外径面
４       内径面
８       フランジ部品嵌合用突部
９       内側面
１０     テーパ面
１２     底部
１３     カップ部品
１４     外側面
Ｓ       隙間
【図１】
2008185105.tif 000003
【図２】
2008185105.tif 000004
【図３】
2008185105.tif 000005
【図４】
2008185105.tif 000006
【図５】
2008185105.tif 000007
【図６】
2008185105.tif 000008
【図７】
2008185105.tif 000009
【図８】
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