(57)【要約】【課題】等速ジョイントのボール溝の熱処理による歪みを補正して寸法精度を高める。【解決手段】等速ジョイントのアウタレースの加工において、熱処理によって生じるボール溝の歪みを見込んで、ボール溝を成形するための金型６の溝成形部７の軸方向の各断面の形状および寸法を予め修正しておく。円弧状部分ａ，ｂおよび直線状部分ｃを一体に形成した砥石９を用いて、先ず、円弧状部分ａによって溝成形部７の一側を研削し（図１（Ａ）参照）、次いで、円弧状部分ｂによって他側を研削する（図１（Ｂ）参照）。これにより、溝成形部７の一側と他側の断面形状を独立して調整することができるので、熱処理によって生じる歪みに対して柔軟に対応することができ、ボール溝の寸法精度を高めることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯形形状を有する成型品の熱処理による歪みを補正する方法であって、熱処理によって成型品に生じる歪みを見込んで、前記成型品を成形する型の歯形形状の軸方向位置おける各断面の形状および寸法を予め修正して、この型によって成型品の歯形形状を成形することにより、熱処理後に前記成型品の所望の形状および寸法が得られるようにしたことを特徴とする歯形形状の熱処理による歪みの補正方法。
【請求項２】
前記型の歯形形状の一側に対応する第１研削部と、他側に対応する第２研削部とを間隔をもって配置して一体とした砥石を用いて、前記第１研削部によって前記型の歯形形状の一側を研削加工した後、前記第２研削部によって前記型の歯形形状の他側を研削加工することにより、前記型の歯形形状の軸方向位置における各断面の形状および寸法を修正することを特徴とする請求項１に記載の歯形形状の熱処理による歪みの補正方法。
【請求項３】
前記成型品は、等速ジョイントのアウタレースであり、前記歯形形状は、前記アウタレースのジョイント部の内面に設けられたボール溝の形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の歯形形状の熱処理による歪みの補正方法。
【請求項４】
研削加工すべき歯形形状の一側に対応する第１研削部と、他側に対応する第２研削部とを間隔をもって配置して一体とした砥石を用いて、前記第１研削部によって前記歯形形状の一側を研削加工した後、前記第２研削部によって前記歯形形状の他側を研削加工することにより、前記歯形形状の一側と他側の形状および寸法を独立して調整可能としたことを特徴とする歯形形状の研削加工方法。
【請求項５】
前記歯形形状は、等速ジョイントのジョイント部の内面に設けられたボール溝を成形するための型の形状であることを特徴とする請求項４に記載の歯形形状の研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、等速ジョイントのアウタレースのジョイント部内面に形成されたボール溝等の歯形形状の熱処理による歪みの補正方法および歯形形状の研削加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、図３および図４に示すように、自動車の駆動車軸として使用されるツェッパ型等速ジョイントのアウタレース１は、出力軸２と一体に形成されたジョイント部３の内周面に複数（図示のものでは６個）のボール溝４が形成されており、これらのボール溝４によってジョイント部２の内周面に歯形形状が形成されている。なお、図３において、実線はアウタレース１の粗形材の形状を示し、二点鎖線は機械加工後の形状を示している。
【０００３】
一般的に、アウタレース１は、ブランクを冷間鍛造することによって成形された粗形材を機械加工した後、熱処理して、所望の寸法および強度に仕上げられる。このとき、ボール溝４については、所望の強度を得るため、冷間鍛造によって所定の寸法精度に仕上げられ、その後に機械加工は行われない。
【０００４】
図５に示すように、ボール溝４は、ボール５に効率よく荷重を伝達してジョイント部２のガタを防止すべく、直径Ｄのボール５より大きい曲率を有する半径Ｒの２つの円弧４ａ，４ｂを組合わせた断面形状を有しており、ボール５と接触角θで２点接触するようになっている。
【０００５】
図６に、アウタレース１のジョイント部３の内面を成形するための冷間鍛造用金型６の先端部を示す。金型６には、ボール溝４を成形するための歯形形状を有する溝成形部７が形成されている。各溝成形部７は、冷間鍛造によって所望の仕上げ精度を有するボール溝４を成形するため、研削加工によって高精度に仕上げる必要がある。
【０００６】
そこで、従来、図７に示すように、外周部がボール溝４と同じ断面形状に形成された円盤状の総形砥石８を回転させて研削加工することにより、金型６の溝成形部７を成形して、高い寸法精度を得るようにしていた。
【０００７】
そして、このようにして製造した金型１を用いて冷間鍛造したアウタレース１の粗形材に、必要な機械加工を行った後、熱処理を施すことにより、アウタレースの完成品を得ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアウタレース１の製造方法では、次のような問題がある。熱処理によってボール溝４に歪みが生じるため、必要な精度を確保することが困難である。加熱温度、時間等の熱処理条件を調整することにより、ある程度、熱処理による歪みを小さくすることができるが、調整ファクタが限定されるため、充分な効果が得られない。また、総形砥石８を用いているため、金型６の溝成形部７の軸方向位置における各断面は一定形状となるので、熱処理による歪みの発生を見込んで溝成形部７の断面形状を充分に修正することはできない。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、高い寸法精度を得ることができる歯形形状の熱処理による歪みの補正方法および歯形形状の加工方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、歯形形状を有する成型品の熱処理による歪みを補正する方法であって、熱処理によって成型品に生じる歪みを見込んで、前記成型品を成形する型の歯形形状の軸方向位置おける各断面の形状および寸法を予め修正して、この型によって成型品の歯形形状を成形することにより、熱処理後に前記成型品の所望の形状および寸法が得られるようにしたことを特徴とする。
このように構成したことにより、熱処理によって歪みが生じた後の成型品の形状および寸法が、所望の形状および寸法となり、このとき、成型品の歯形形状の各断面毎に修正を行うので、高い寸法精度を得ることができる。
請求項２の発明に係る歯形形状の熱処理による歪みの補正方法は、上記請求項１の構成において、前記型の歯形形状の一側に対応する第１研削部と、他側に対応する第２研削部とを間隔をもって配置して一体とした砥石を用いて、前記第１研削部によって前記型の歯形形状の一側を研削加工した後、前記第２研削部によって前記型の歯形形状の他側を研削加工することにより、前記型の歯形形状の軸方向位置における各断面の形状および寸法を修正することを特徴とする。
このように構成したことにより、型の歯形形状の一側と他側の寸法および形状を独立して調整することができるので、成型品の熱処理による歪みに対して柔軟に対応することができる。
請求項３の発明に係る歯形形状の熱処理による歪みの補正方法は、上記請求項１又は２の構成において、前記成型品は、等速ジョイントのアウタレースであり、前記歯形形状は、前記アウタレースのジョイント部の内面に設けられたボール溝の形状であることを特徴とする。
このように構成したことにより、アウタレースの熱処理による歪みの影響を解消して、ボール溝の寸法精度を高めることができる。
請求項４の発明に係る歯形形状の研削加工方法は、研削加工すべき歯形形状の一側に対応する第１研削部と、他側に対応する第２研削部とを間隔をもって配置して一体とした砥石を用いて、前記第１研削部によって前記歯形形状の一側を研削加工した後、前記第２研削部によって前記歯形形状の他側を研削加工することにより、前記歯形形状の一側と他側の形状および寸法を独立して調整可能としたことを特徴とする。
このように構成したことにより、一体とした砥石によって歯形形状の一側と他側の形状を独立して調整することができ、歯形形状の寸法の調整の自由度を高めることができる。
また、請求項５の発明に係る歯形形状の研削加工方法は、上記請求項４の構成において、前記歯形形状は、等速ジョイントのジョイント部の内面に設けられたボール溝を成形するための型の形状であることを特徴とする。
このように構成したことにより、型の形状および寸法を調整することによって、ボール溝の寸法精度を高めることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図６に示す金型６を用いて、図２ないし図５に示す等速ジョイントのアウタレース１を成形する場合について説明する。
【００１２】
図２に示すように、アウタレース１を適当な条件の下で熱処理した後、ジョイント部３のボール溝４（歯形形状）の必要範囲Ｓについて、軸方向位置Ｐにおける各断面の熱処理による歪みを測定する。この熱処理によって生じる歪みを見込んで、熱処理後にボール溝４の軸方向位置Ｐにおける各断面が所望の形状および寸法となるように、金型６の溝成形部７（歯形形状）の軸方向位置Ｐに対する各断面の形状および寸法を予め修正しておく。これにより、熱処理後のアウタレース１のボール溝４の形状および寸法を補正することができ、完成品について所望の形状および寸法を得ることができ、寸法精度を高めることができる。
【００１３】
次に、金型６の溝成形部７の軸方向位置Ｐに対応する各断面の形状および寸法を修正するための歯形加工方法について説明する。
【００１４】
図１に示すように、外周部の断面形状が、ボール溝４の２つの円弧４ａおよび４ｂの曲率半径Ｒに合致する曲率を有する２つの円弧状部分ａおよびｂの間に直線部分ｃを設けた一体的形状を有する円盤状の砥石９を回転させて研削加工を行う。先ず、図１（Ａ）に示すように、砥石９の一方の円弧状部分ａ（第１研削部）によって、溝成形部７の一側を研削加工する。次に、図１（Ｂ）に示すように、砥石９を移動させ、他方の円弧状部分ｂ（第２研削部）によって溝成形部７の他側を研削加工する。このとき、砥石９の位置を調整することにより、溝成形部７の高さ方向および幅方向の寸法を左右独立して調整することができる。また、左右方向の調整によってボール溝４とボール５との接触角θ（図５参照）を調整することができる。
【００１５】
これにより、金型６の溝成形部７の軸方向位置Ｐに対応する各断面形状および寸法を左右独立して修正することができ、アウタレース１の熱処理後の寸法を所望の値に調整することが可能となる。このとき、１つの砥石９によって、溝成形部７の両側を研削するので、段取換えの必要がなく、また、段取換えによる加工精度低下を防止することができる。
【００１６】
なお、金型６の溝成形部７の軸方向位置Ｐに対応する各断面形状を修正する方法としては、上記のほか、所望の加工精度が得られれば、ＮＣ加工によって、直接、溝成形部７を所望の形状および寸法に削り出し、あるいは、放電加工によって、溝成形部７を所望の形状に加工するようにしてもよく、他の加工方法を用いることもできる。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る歯形形状の熱処理による歪みの補正方法によれば、熱処理によって成型品に生じる歪みを見込んで型を予め修正することにより、成型品の熱処理による歪みを相殺することができ、完成品の寸法精度を高めることができる。
また、本発明に歯形形状の研削加工方法によれば、第１研削部と第２研削部を一体とした砥石によって、加工すべきワークの歯形形状の一側と他側を独立して研削することができるので、歯形形状の形状および寸法の調整の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る研削加工方法を示す金型の溝成形部および砥石の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る等速ジョイントのアウタレースのボール溝の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る等速ジョイントのアウタレースのジョイント部を示す図４におけるＡ−Ａ線による断面図である。
【図４】図３に示すアウタレースのジョイント部の端面図である。
【図５】図３に示すアウタレースのボール溝の断面図である。
【図６】図３に示すアウタレースのジョイント部の内面を成形するための金型の先端部を示す斜視図である。
【図７】従来の研削加工方法を示す金型の溝成形部および砥石の断面図である。
【符号の説明】
１　　アウタレース
３　　ジョイント部
４　　ボール溝（歯形形状）
６　　金型（型）
７　　溝成形部（歯形形状）
９　　砥石
ａ　　円弧状部分（第１研削部）
ｂ　　円弧状部分（第２研削部）
【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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