(57)【要約】【課題】  製品強度を確保して軽量化が図れると共に、材料歩留りがよく、かつ製造コストを抑制できる等速自在継手の外側継手部材を提供すること。【解決手段】  トルク伝達要素６、６2が係合するトラック溝１０、１０2を内周に形成したカップ部３、３2と、このカップ部３、３2の底部に形成された軸部４、４2とを別部材で構成し、カップ部３、３2を形成するカップ部材３ａ、３ａ2と軸部４、４2を形成する軸部材４ａ、４ａ2とを接合してなる等速自在継手１、１2の外側継手部材２、２2において、軸部材４ａ、４ａ2が鍛造肌からなる中空穴部２７、２７2を有することを特徴とする。【選択図】図１
2017072154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルク伝達要素が係合するトラック溝を内周に形成したカップ部と、このカップ部の底部に形成された軸部とを別部材で構成し、前記カップ部を形成するカップ部材と前記軸部を形成する軸部材とを接合してなる等速自在継手の外側継手部材において、
前記軸部材が鍛造肌からなる中空穴部を有する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】
前記軸部材の中空穴部が、軸部材の端部に形成されたスプライン部を除く部分に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の外側継手部材。
【請求項３】
前記カップ部材と前記軸部材の接合された部分の直径がジョイントサイズ毎に同一寸法にされてい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の外側継手部材。
【請求項４】
前記接合された部分は、前記カップ部材の底部に形成された接合用孔と前記軸部材に形成された接合用外面との嵌合構造からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の等速自在継手の外側継手部材。
【請求項５】
前記接合が電子ビーム溶接によることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の等速自在継手の外側継手部材。
【請求項６】
前記接合がレーザ溶接によることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載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】
この発明は、等速自在継手の外側継手部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車や各種産業機械の動力伝達系を構成する等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸をトルク伝達可能に連結すると共に、前記二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる。等速自在継手は、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手とに大別され、例えば、自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトにおいては、デフ側（インボード側）に摺動式等速自在継手が使用され、駆動車輪側（アウトボード側）には固定式等速自在継手が使用される。
【０００３】
摺動式又は固定式を問わず、等速自在継手は主要な構成部材として、内周面にトルク伝達要素が係合するトラック溝を形成したカップ部と、このカップ部の底部から軸方向に延びた軸部とを有する外側継手部材を備えている。この外側継手部材は、中実の棒状素材（
バー材）を鍛造加工やしごき加工等の塑性加工、切削、熱処理、研削等の加工を施すことによって、カップ部と軸部とを一体成形する場合が多い（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５４６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、自動車の燃費向上に対する要求がますます強くなり、自動車部品の１つである等速自在継手のさらなる軽量化が強く望まれている。等速自在継手では、例えば、外側継手部材の軸部のスプライン部を除く部分を中空化できれば、強度を低下することなく軽量化が可能である。
【０００６】
特許文献１に記載の等速自在継手を図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示す。従来の等速自在継手１０１は、外側継手部材１０２、内側継手部材１０３、トルク伝達ボール１０４および保持器１０５を主な構成とし、外側継手部材１０２は、カップ部１０２ａと軸部１０２ｂが一体で鍛造成形されている。軸部１０２ｂの端部にスプライン部Ｓｐが形成されている。このような外側継手部材１０２では、カップ部１０２ａの底部からドリル等を用いた除去加工により中空化が可能であるが、歩留まりが悪い。
【０００７】
また、鍛造加工により穴加工ができれば、歩留まりを向上することができるが、従来の加工工程では、ビレットからカップ部１０２ａと軸部１０２ｂを一体で鍛造成形しており、カップ部１０２ａの内周凹部に加えて、さらに軸部１０２ｂに深い穴を加工することは難しい。
【０００８】
さらに、パイプ材を鍛造成形して外側継手部材の軸部を中空化することも考えられるが、この場合は、製品強度にかかわるスプライン部も中空になるため、製品の強度が低下する。また、パイプ材は高価であるので、製造コスト面でも問題がある。
【０００９】
本発明は、前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、製品強度を確保して軽量化が図れると共に、材料歩留りがよく、かつ製造コストを抑制できる等速自在継手の外側継手部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の目的を達成するため種々検討した結果、カップ部と軸部とを別部材で構成し接合するもので、軸部材の中空穴を鍛造成形で形成するという新たな着想に至った。
【００１１】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、トルク伝達要素が係合するトラック溝を内周に形成したカップ部と、このカップ部の底部に形成された軸部とを別部材で構成し、前記カップ部を形成するカップ部材と前記軸部を形成する軸部材とを接合してなる等速自在継手の外側継手部材において、前記軸部材が鍛造肌からなる中空穴部を有することを特徴とする。上記の構成により、製品強度を確保して軽量化が図れると共に、材料歩留りがよく、かつ製造コストを抑制できる等速自在継手の外側継手部材を実現することができる。
【００１２】
上記の軸部材の中空穴部を、軸部材の端部に形成されたスプライン部を除く部分に形成することが望ましい。これにより、スプライン部が中実形状となり、強度低下がない。
【００１３】
上記のカップ部材と軸部材の接合された部分の直径をジョイントサイズ毎に同一寸法にすることが望ましい。品種統合するカップ部材の加工度を高め、生産性の向上および生産管理の軽減を図ることができる。
【００１４】
ここで、特許請求の範囲および本明細書において、上記のカップ部材と軸部材の接合された部分の直径をジョイントサイズ毎に同一寸法にしたとは、カップ部材が１つのジョイントサイズで１種類、すなわち、１品番ということに限定されるものではなく、例えば、最大作動角の異なる仕様により１つのジョイントサイズで複数の種類（複数品番）のカップ部材を設定し、これらのカップ部材の上記された部分の直径を同一寸法にしたものを包む概念のものである。
【００１５】
さらに、特許請求の範囲および明細書において、上記のカップ部材と軸部材の接合された部分の直径をジョイントサイズ毎に同一寸法にしたことは、等速自在継手の形式が異なる場合も含むものであり、例えば、インボード側では、トリポード型等速自在継手とダブルオフセット型等速自在継手の上記の接合された部分の直径を同一寸法にすることや、アウトボード側では、ツェッパ型等速自在継手とアンダーカットフリー型等速自在継手の上記の接合された部分の直径を同一寸法にすることも含む概念のものである。さらには、インボード側とアウトボード側の等速自在継手の上記接合部の内径を同一寸法にすることも可能である。
【００１６】
上記の接合された部分は、カップ部材の底部に形成された接合用孔と軸部材に形成された接合用外面との嵌合構造からなることにより、接合部がカップ部材の底部の肉厚内に収まり軸方向にコンパクトな構造にすることができる。
【００１７】
前記接合が電子ビーム溶接やレーザ溶接によることにより、接合部にバリが生じることがない。接合部の後加工の省略による製造コスト削減、さらには、接合部の超音波探傷による全数検査が確実に実施できる。また、電子ビーム溶接やレーザ溶接により、深い溶け込みが得られるので溶接強度が高く、かつ熱歪を小さくできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る等速自在継手の外側継手部材によれば、製品強度を確保して軽量化が図れると共に、材料歩留りがよく、かつ製造コストを抑制できる等速自在継手の外側継手部材を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る外側継手部材を適用した等速自在継手を示す部分縦断面図である。
【図２】図１の外側継手部材のカップ部材の加工工程を示し、（ａ）図はビレットの正面図で、（ｂ）図はしごき加工後のカップ部材の縦断面図で、（ｃ）図は旋削加工後のカップ部材の縦断面図である。
【図３】図１の外側継手部材の軸部材の加工工程を示し、（ａ）図はビレットの正面図で、（ｂ）図は鍛造加工後の軸部材の縦断面図で、（ｃ）図は旋削加工後の軸部材の縦断面図である。
【図４】鍛造加工後の軸部材のファイバーフローを示す縦断面図である。
【図５】接合前にカップ部材と軸部材を嵌合させた状態を示す部分縦断面図である。
【図６】カップ部材の接合用孔と軸部材の接合用外面の詳細および圧入時の芯出し作業を示し、（ａ）図は圧入開始時の状態を示す部分縦断面図で、（ｂ）図は圧入終了時の状態を示す部分縦断面図である。
【図７】接合後の外側継手部材を示す部分縦断面図である。
【図８】図３（ｃ）の軸部材とは品番の異なる軸部材を用いた外側継手部材を示す部分縦断面図である。
【図９】カップ部材の品種統合の例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る等速自在継手の外側継手部材を示す部分縦断面図である。
【図１１】（ａ）図は従来の等速自在継手を示す部分縦断面図で、（ｂ）図は、（ａ）図の外側継手部材を示す部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の第１の実施形態に係る等速自在継手の外側継手部材を図１〜図９に基づいて説明する。
【００２１】
図１に示す摺動式等速自在継手１は、いわゆるダブルオフセット型等速自在継手(ＤＯＪ)である。この等速自在継手１は、カップ部３とカップ部３の底部から軸方向に延びた軸部４とを有する外側継手部材２と、外側継手部材２のカップ部３の内周に収容された内側継手部材５と、外側継手部材２と内側継手部材５のトラック溝１０、１１との間に配置されたトルク伝達要素としてのボール６と、外側継手部材２の筒状内周面１２と内側継手部材５の球状外周面１３とに、それぞれ嵌合する球状外周面１４、球状内周面１５を有し、ボール６を保持する保持器７とを備える。保持器７の球状外周面１４の曲率中心Ｏ1と球状内周面１５の曲率中心Ｏ2は、継手中心Ｏに対して、軸方向に反対側に等距離オフセットされている。
【００２２】
図示は省略するが、等速自在継手１の内部には潤滑剤としてのグリースが封入される。グリースの外部漏洩や継手外部からの異物侵入を防止するため、等速自在継手１の外側継手部材２と中間シャフトとの間に蛇腹状のブーツがそれぞれ装着される。
【００２３】
外側継手部材２は、一端が開口し、内周面の円周方向等間隔にボール６が転動する複数のトラック溝１０と筒状内周面１２が形成された有底筒状のカップ部３と、カップ部３の底部から軸方向に延び、カップ部３とは反対側の端部外周にトルク伝達用連結部としてのスプラインＳｐが設けられた軸部４とからなる。本実施形態では、外側継手部材２は、カップ部材３ａと軸部材４ａが溶接部３０において接合されている。
【００２４】
カップ部材３ａは、Ｓ５３Ｃ等の０．４０〜０．６０重量％の炭素を含む機械構造用炭素鋼からなり、内周にトラック溝１０と筒状内周面１２が形成された筒状部３ａ１と底部３ａ２からなる一体成形品である。カップ部材３ａの開口側の外周にはブーツ取付溝１６が形成され、内周には止め輪溝１７が形成されている。
【００２５】
軸部材４ａは、Ｓ４０Ｃ等の０．３０〜０．５５重量％の炭素を含む機械構造用炭素鋼からなる。軸部材４ａには、カップ部材３ａ側の外周にシール面１８、軸方向の中央外周に滑り軸受面１９、反対側の端部にスプラインＳｐが形成されている。軸部材４ａには、スプラインＳｐを除く軸方向の部分に中空穴部２７が形成され、中空穴部２７は鍛造肌からなる表面を有する。中空穴部２７の内周の直径は、強度を確保しつつ軽量化を促進するために軸部材４ａの外周の直径に対応して段付きの形状となっている。ただし、中空穴部２７の内周形状は、段付き形状に限定されるものではなく、段のないストレート状やテーパ状にしてもよい。軸部材４ａは、カップ部材３ａとは別部材であるので、軸方向に延びる中空穴部２７の鍛造成形が可能になる。中空穴部２７により、軸部材４ａの軽量化、ひいては等速自在継手１の軽量化が図れる。また、中空穴部２７がスプラインＳｐの軸方向手前で止められているので、スプラインＳｐ部は中実形状になり強度の低下がない。
【００２６】
図１に示すように、カップ部材３ａの底部３ａ２の肉厚内に接合用孔２１と圧入用孔２２が形成され、軸部材１３ａには接合用外面２３と圧入用外面２４が形成されている。これらの作用の詳細は後述する。なお、カップ部材３ａの接合用孔２１と軸部材１３ａの接合用外面２３との間には、後述するように隙間δが設けられているが、図１では隙間δを省略して図示している。
【００２７】
次に、カップ部材３ａの加工工程を図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）に基づいて説明する。図２（ａ）はバー材を切断した円柱状ビレットＷ１の正面図で、図２（ｂ）はしごき加工後のカップ部材の縦断面図で、図２（ｃ）は旋削加工後のカップ部材の縦断面図である。図２（ｂ）に示すように、カップ部材３ａの素形材３ａ１’は、鍛造加工により筒状部３ａ１’、底部３ａ２’が一体成形され、その後、しごき加工により、トラック溝１０および筒状内周面１２がしごき加工され筒状部３ａ１’の内周が仕上げられる。
【００２８】
その後、旋削加工により、図２（ｃ）に示すように、カップ部材３ａの外周面、ブーツ取付溝１６、止め輪溝１７などと底部３ａ２の接合用孔２０、圧入用孔２１が形成される。
【００２９】
軸部材４ａの加工工程を図３（ａ）、図３（ｂ）および図３（ｃ）に基づいて説明する。図３（ａ）はバー材を切断した円柱状ビレットＷ２を示す正面図で、図３（ｂ）はビレットＷ２を鍛造加工した素形材４ａ’を示す縦断面図で、図３（ｃ）は、旋削加工後の軸部材４ａを示す縦断面図である。
【００３０】
図３（ａ）に示すビレットＷ２を鍛造加工する。図３（ｂ）に示すように、接合用外面２３、圧入用外面２４〔図３（ｃ）参照〕が形成される接合部２５が拡径され、シール面１８、滑り軸受面１９、スプラインＳｐがそれぞれ形成される部分１８’、１９’、Ｓｐ”が形成されると共に、中空穴部２７が形成されて素形材４ａ’となる。
【００３１】
鍛造加工された素形材４ａ’は、図４に示すように、成形された各部１８’、１９’Ｓｐ”、２５および２７の表面に沿った状態でファイバーフローＦが連続的に形成される。そのため、次の旋削加工で表面を除去しても、連続したファイバーフローＦが残存し、強度面で有利となる。
【００３２】
その後、図３（ｃ）に示すように、軸部材４ａの外周、シール面１８、滑り軸受面１９、スプライン下径部Ｓｐ’、接合用外面２３、圧入用外面２４を旋削加工する。中空穴部２７は、旋削加工を施さず、鍛造肌のままとする。図３（ｃ）において破線で素形材の輪郭を示す。中空穴部２７は旋削加工を施さず鍛造肌のままであるので、材料歩留りが向上する。また、中空穴部２７に連続したファイバーフローＦが維持され、強度面で有利となる。スプライン下径部Ｓｐ’は、転造やプレスによりスプライン加工され、スプラインＳｐ（図１参照）が形成される。その後、止め輪溝２６を旋削加工する。
【００３３】
以上のようにして加工されたカップ部材３ａと軸部材４ａを、図５に示すように嵌合させる。ここで、カップ部材３ａの接合用孔２０、圧入用孔２１および軸部材４ａの接合用外面２３、圧入用外面２４の詳細を図６（ａ）、図６（ｂ）に基づいて説明する。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、カップ部材３ａの接合用孔２０の内径Ｂ１は、軸部材４ａの接合用外面２３の外径Ｂ２より若干大きく設定され、内径Ｂ１と外径Ｂ２との間に直径で０．５ｍｍ以下の隙間δが設けられている。なお、接合部に隙間δは必ずしも設ける必要はない。一方、カップ部材３ａの圧入用孔２１の内径Ｃ１は、軸部材４ａの圧入用外面２４の外径Ｃ２より若干小さく設定され、内径Ｃ１と外径Ｃ２との間に締め代が設けられている。そして、接合用孔２０の軸方向寸法Ｄは、圧入用孔２１の軸方向寸法Ｅより若干長く設定されている。圧入用孔２１、圧入用外面２４の直径寸法Ｃ１、Ｃ２は、接合用孔２０、接合用外面２３の直径寸法Ｂ１、Ｂ２より大きく形成され、カップ部材３ａの底部３ａ２の肉厚内における外部側〔図６（ａ）の右側〕に圧入用孔２２、圧入用外面２４が設けられている。
【００３５】
上記のような寸法関係に設定されているので、圧入時に、まず、図６（ａ）に示すように、カップ部材３ａの接合用孔２０に軸部材４ａの接合用外面２３を臨ませる。その後。接合用孔２０、接合用外面２３を圧入ガイドとすることにより、カップ部材３ａと軸部材４ａの芯を出しながら、カップ部材３ａの圧入用孔２１と軸部材４ａの圧入用外面２４が当接する。そして、芯出しされた状態で、圧入用孔２１、圧入用外面２４が圧入され、図６（ｂ）に示すように、圧入が終了する。このようにして圧入されるので、カップ部材３ａと軸部材４ａの同軸度が向上する。また、上記のように、圧入時の芯出し作業性が向上する。
【００３６】
圧入が終了したカップ部材３ａと軸部材４ａの状態を図５に示す。この状態で、カップ部材３ａの内部から軸方向にビームを照射して電子ビーム溶接を行い、溶接部３０によりカップ部材３ａと軸部材４ａが接合される。これにより、図７に示す外側継手部材２が得られる。その後、外側継手部材２は熱処理が施される。例えば、高周波焼入れにより、カップ部３のトラック溝１０やその他の所定部分にＨＲＣ５８〜６２程度の硬化層を形成し、軸部４の外周面の所定範囲にＨＲＣ５０〜６２程度の硬化層を形成する。溶接部３０の近傍は熱処理を施さない。熱処理後に、軸部４のシール面１８、滑り軸受面１９は研削加工等により仕上げ加工し、完成品としての外側継手部材２となる。
【００３７】
カップ部材３ａの接合用孔２０の内径Ｂ１と軸部材４ａの接合用外面２３の外径Ｂ２との隙間δを直径で０．５ｍｍ以下に設定したので、接合用孔２０と接合用外面２３との間で圧入とならず、良好な圧入ガイドの効果が得られると共に、良好な溶接部を得ることができる。尚、隙間δは、理解しやすいように誇張して図示している。
【００３８】
また、圧入用孔２１、圧入用外面２４の直径寸法Ｃ１、Ｃ２を接合用孔２０、接合用外面２３の直径寸法Ｂ１、Ｂ２より大きくし、カップ部材３ａの底部３ａ２の肉厚内における外部側〔図６（ａ）の右側〕に圧入用孔２１部、圧入用外面２４を設けたので、図６（ａ）に示すように、カップ部材３ａの底部３ａ２に軸部材４ａを圧入することができ、生産性が向上する。
【００３９】
溶接部３０が、軸部材４ａの端部に形成されるので、シール面１８などの後加工が省略でき、また、電子ビーム溶接のため溶接部にバリが出ないので、溶接部の後加工も省略でき、製造コストが削減できる。さらに、溶接部の超音波探傷による全数検査を確実に実施できる。
【００４０】
図６（ａ）に示すカップ部材３ａの接合用孔２０の内径Ｂ１は、１つのジョイントサイズで同一寸法に設定されている。接合用孔２０に嵌合する軸部材４ａの接合用外面２３の外径Ｂ２は、軸径や外周形状に関係なく、接合用孔２０の内径Ｂ１と一定の隙間δをもった寸法に設定されている。カップ部材３ａの接合用孔２１の内径Ｂ１と軸部材４ａの接合用外面２３とが特許請求の範囲におけるカップ部材と軸部材の接合された部分に対応する。このように寸法設定されているので、カップ部材３ａを共用化しておいて、軸部材４ａのみを車種に応じた種々の軸径、長さや外周形状に製作し、両部材３ａ、４ａを溶接することにより、種々の車種に適合する外側継手部材２を製作することができる。
【００４１】
次に、カップ部材３ａの品種統合について、前述した図３（ｃ）に示す軸部材４ａとは異なる品番の軸部材を例示して補足説明する。図８に示す軸部材４ａ’は、軸部材４ａとは異なる車種用のもので、シール面１８’やスプラインＳｐ1の具体的な寸法が異なる。軸部材４ａ’には、カップ部材３ａの底部３ａ２の接合用孔２０、圧入用孔２１に嵌合する接合用外面孔２３、圧入用外面２４が形成されている。この接合用外面２３の外径は、図６（ａ）に示す軸部材４ａの接合用外面２３の外径Ｂ２と同一寸法に形成されている。このように、車種毎の種々の軸径や外周形状が異なっても、軸部材４ａ、４ａ’の接合用外面２３の外径Ｂ２は同一寸法に設定されている。また、軸部材４ａ’の圧入用外面２４の外径も、軸部材４ａの圧入用外面２４の外径Ｃ２と同一寸法に形成されている。
【００４２】
カップ部材３ａの接合用孔２０の内径Ｂ１がジョイントサイズ毎に同一寸法に設定されているので、ジョイントサイズ毎に共用化されたカップ部材と車種毎に種々の軸部仕様を備えた軸部材を準備することができ、カップ部材と軸部材それぞれに品番を付与して管理することができる。そして、カップ部材を品種統合しても、車種毎に種々の軸部仕様を備えた軸部材と組み合わせて、要求に応じた種々の外側継手部材２を迅速に製作することができる。したがって、カップ部材の品種統合によるコスト低減、生産管理の負荷を軽減することができる。
【００４３】
以上の要約として、カップ部材の品種統合の例を図９に示す。図示のようにカップ部材は、１つのジョイントサイズで共用化され、例えば、品番Ｃ００１が付与されて管理される。これに対して、軸部材は、車種毎に種々の軸部仕様を備え、例えば、品番Ｓ００１、Ｓ００２、〜Ｓ（ｎ）が付与されて管理される。そして、例えば、品番Ｃ００１のカップ部材と品番Ｓ００１の軸部材を組み合わせて溶接すると、品番Ａ００１の外側継手部材を製作することができる。このように、カップ部材の品種統合により、コスト低減、生産管理の負荷を軽減することができる。この品種統合において、カップ部材は、１つのジョイントサイズで１種類、すなわち、１型番ということに限定されるものではなく、例えば、最大作動角の異なる仕様により１つのジョイントサイズで複数の種類（複数型番）のカップ部材を設定し、これらのカップ部材の上記接合部の直径を同一寸法にしたものを包むものである。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る等速自在継手の外側継手部材を図１０に基づいて説明する。本実施形態では、第１の実施形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号（下付き文字を除く）を付して、要点のみを説明する。
【００４５】
図１０に示す摺動式等速自在継手１2は、トリポード型等速自在継手（ＴＪ）であり、カップ部３2とカップ部３2の底部から軸方向に延びた軸部４2とを有する外側継手部材２2と、外側継手部材２2のカップ部３2の内周に収容された内側継手部材５2と、外側継手部材２2と内側継手部材５2との間に配置されたトルク伝達要素としてのローラ６2とを備える。内側継手部材５2は、ローラ６2を外嵌した３本の脚軸７2が円周方向等間隔に設けられたトリポード部材１３で構成される。
【００４６】
外側継手部材２2は、一端が開口し、内周面の円周方向三等分位置にローラ６2が転動するトラック溝１０2と内周面１２2が形成された有底筒状のカップ部３2と、カップ部３2の底部から軸方向に延び、カップ部３2側とは反対側の端部外周にトルク伝達用連結部としてのスプラインＳｐ2が設けられた軸部４2とからなる。外側継手部材２2は、カップ部材３ａ2と軸部材４ａ2が溶接されて形成されている。
【００４７】
カップ部材３ａ2は、内周にトラック溝１０2と内周面１２2が形成された筒状部３ａ１2と底部３ａ２2からなる一体成形品である。カップ部材３ａ2の開口側の外周にはブーツ取付溝１６2が形成されている。軸部材４ａ2の外周にシール面１８2、滑り軸受面１９2が形成され、カップ部材３ａ2側とは反対側の端部にスプラインＳｐ2、止め輪溝２６2が形成されている。
【００４８】
第１の実施形態と同様に、軸部材４ａ2には、スプラインＳｐ2を除く軸方向の部分に中空穴部２７2が形成され、中空穴部２７2は鍛造肌からなる表面を有する。中空穴部２７2の内周の直径は、強度を確保しつつ軽量化を促進するために軸部材４ａ2の外周の直径に対応して段付きの形状となっている。ただし、中空穴部２７2の内周形状は、段付き形状に限定されるものではなく、段のないストレート状やテーパ状にしてもよい。軸部材４ａ2は、カップ部材３ａ2とは別部材であるので、軸方向に延びる中空穴部２７2の鍛造成形が可能になる。中空穴部２７2により、軸部材４ａ2の軽量化、ひいては等速自在継手１2の軽量化が図れる。また、中空穴部２７2がスプラインＳｐ2の軸方向手前で止められているので、スプラインＳｐ2部は中実形状になり強度の低下がない。
【００４９】
本実施形態では、カップ部材３ａ2の接合用孔２０2、圧入用孔２１2と軸部材４ａ2の接合用外面２３2、圧入用外面２４2の構成が第１の実施形態と異なる。トリポード型等速自在継手１2の外側継手部材２2では、トラック溝１０2の内径側に位置する内周面（小内径）１２2が小さいので、第１の実施形態とは逆に、カップ部材３ａ2の接合用孔２０2、軸部材４ａ2の接合用外面２３2の直径寸法Ｂ１、Ｂ２を圧入用孔２１2、圧入用外面２４2の直径寸法Ｃ１’、Ｃ２’よりも大きくし、カップ部材３ａ2の底部３ａ２2の肉厚内における外部側（図１０の右側）に接合用孔２０2、接合用外面２３2を設けている。
【００５０】
本実施形態におけるカップ部材３ａ2の接合用孔２０2、軸部材４ａ2の接合用外面２３2の直径寸法Ｂ１、Ｂ２は、第１の実施形態における接合用孔２０、接合用外面２３の直径寸法Ｂ１、Ｂ２と同一である。しかし、本実施形態におけるカップ部材３ａ2の圧入用孔２１2、軸部材４ａ2の圧入用外面２４2の直径寸法Ｃ１’、Ｃ２’については、第１の実施形態における圧入用孔２１、圧入用外面２４の直径寸法Ｃ１、Ｃ２よりも小さく設定されている。
【００５１】
したがって、第１の実施形態のダブルオフセット型等速自在継手に限定してカップ部材３ａの共有化を図る場合は、第１の実施形態のように接合用孔２０、接合用外面２３の直径寸法をＢ１、Ｂ２とし、圧入用孔２１、圧入用外面２４の直径寸法をＣ１、Ｃ２とし、ジョイントサイズ毎に同一寸法に設定することが望ましい。しかし、ダブルオフセット型等速自在継手とトリポード型等速自在継手の両方を合わせてカップ部材の共有化を図る場合には、第２の実施形態のように接合用孔２０2、接合用外面２３2の直径寸法をＢ１、Ｂ２とし、圧入用孔２１2、圧入用外面２４2の直径寸法をＣ１’、Ｃ２’とし、ジョイントサイズ毎に同一寸法に設定することが望ましい。さらに、他の形式の等速自在継手を含めてカップ部材の共有化を図る場合には、対象とする各等速自在継手の形態を考慮して、接合用孔、接合用外面の直径寸法および圧入用孔、圧入用外面の直径寸法を適宜設定し、これらの直径寸法をジョイントサイズ毎に同一寸法に設定すればよい。
【００５２】
図示は省略するが、本実施形態においても、カップ部材３ａ2の接合用孔２０2の内径Ｂ１は、軸部材４ａ2の接合用外面２３2の外径Ｂ２より若干大きく設定され、内径Ｂ１と外径Ｂ２との間に直径で０．５ｍｍ以下の隙間δが設けられている。また、カップ部材３ａ2の圧入用孔２１2の内径Ｃ１’は、軸部材４ａ2の圧入用外面２４2の外径Ｃ２’より若干小さく設定され、内径Ｃ１’と外径Ｃ２’との間に締め代が設けられている。そして、図１０に示すように、接合用孔２０2の軸方向寸法Ｄは、圧入用孔２１2の軸方向寸法Ｅより若干長く設定されている。
【００５３】
第１の実施形態で前述した圧入作業の要領と同様にして、カップ部材３ａ2の接合用孔２０2と軸部材４ａ2の接合用外面２３2を嵌合させて、カップ部材３ａの外部から軸方向にビームを照射して電子ビーム溶接により溶接されている。
【００５４】
本実施形態の外側継手部材は、第１の実施形態において前述した内容と同様であるので、これを準用し、重複説明を省略する。
【００５５】
以上の実施形態では、カップ部と軸部とを別部材で構成し接合したもので、軸部材の中空穴を鍛造成形で形成したことにより、製品強度を確保して軽量化が図れると共に、材料歩留りがよく、かつ製造コストを抑制できる等速自在継手の外側継手部材を実現することができる。
【００５６】
以上の実施形態では、電子ビーム溶接を適用したものを示したが、レーザ溶接でも同様に適用することができる。
【００５７】
以上の外側継手部材についての実施形態では、摺動式等速自在継手１０、１０1としてのトリポード型等速自在継手、ダブルオフセット型等速自在継手に適用した場合について説明したが、本発明は、クロスグルーブ型等速自在継手等、他の摺動式等速自在継手の外側継手部材、さらには固定式等速自在継手の外側継手部材にも適用することができる。また、以上では、ドライブシャフトを構成する等速自在継手の外側継手部材に本発明を適用しているが、本発明は、プロペラシャフトを構成する等速自在継手の外側継手部材にも適用することができる。
【００５８】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００５９】
１        等速自在継手
２        外側継手部材
３        カップ部
３ａ      カップ部材
４        軸部
４ａ      軸部材
５        内側継手部材
６        トルク伝達要素（ボール）
６2       トルク伝達要素（ローラ）
７        保持器
７2       脚軸
１０      トラック溝
１１      トラック溝
２０      接合用孔
２１      圧入用孔
２３      接合用外面
２４      圧入用外面
２７      中空穴部
３０      溶接部
Ｂ１      直径寸法（内径）
Ｂ２      直径寸法（外径）
Ｃ１      直径寸法（内径）
Ｃ２      直径寸法（外径）
Ｄ        軸方向寸法
Ｅ        軸方向寸法
Ｏ        継手中心
Ｏ1      曲率中心
Ｏ2      曲率中心
Ｓｐ      スプライン
δ        隙間
【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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