(57)【要約】【課題】環境への悪影響が少なく、高い生産性かつ低コストで簡易な装置により製造可能であると共に寸法精度及び表面粗さの良好なトラニオン・ジャーナルを有するトリポード型等速自在継手を提供すること。【解決手段】トリポード型等速自在継手において、トラニオン・ジャーナル２２の外周面２４に対して、焼き入れ焼戻し後にドライ切削を行なった。【選択図】図１
2009002388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に軸方向の三本のトラック溝を有し、各トラック溝の向かい合った側壁にローラ案内面を形成した外側継手部材と、径方向に突出した三本の円柱形状のトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンと、各トラニオン・ジャーナルに回転自在に外嵌し、前記トラック溝内に収容されたローラとを備え、前記ローラがその外周面において前記ローラ案内面によって案内されるようにしたトリポード型等速自在継手において、
前記トラニオン・ジャーナルの外周面をドライ切削したことを特徴とするトリポード型等速自在継手。
【請求項２】
前記トラニオン・ジャーナルの外周面に対して複数の針状ころが直接転動することにより、前記トラニオン・ジャーナルに対して前記ローラが回転自在であり、前記トラニオン・ジャーナルの外周面において、少なくとも前記針状ころが直接転動する領域をドライ切削したことを特徴とする請求項１に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項３】
前記ドライ切削されたトラニオン・ジャーナルの外周面の表面粗さをＲａ１.０以下としたことを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項４】
前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンを予め浸炭焼き入れ焼き戻ししたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項５】
前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンを予め浸炭窒化焼き入れ焼き戻ししたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項６】
前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンを予め高周波焼き入れ焼き戻ししたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【請求項７】
前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンにおいて、少なくとも前記トラニオン・ジャーナルの外周面及び根元部を、予め高周波焼き入れ焼き戻ししたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のトリポード型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリポード型等速自在継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車や産業機械の動力伝達装置には、駆動軸と従動軸を接続するためにトリポード型等速自在継手が用いられている。トリポード型等速自在継手は、駆動軸と従動軸が作動角をとった状態でも等速で回転トルクを伝達し、しかも、軸方向の相対変位をも許容することができる構造を備えている。
【０００３】
図１および図２に示すように、トリポード型等速自在継手は、連結すべき二軸のうちの一方の回転軸と接続する外側継手部材１０と、他方の回転軸と接続するトリポード・ユニット（２０，３０，３２）とを主要な構成要素としている。
【０００４】
外側継手部材１０は、周方向等分位置に軸方向に延びる３本のトラック溝１２を配置した中空カップ状である。各トラック溝１２は向かい合った側壁にローラ案内面１４を形成している。このローラ案内面１４は外側継手部材１０の軸と平行な軸を有する円筒面の一部すなわち部分円筒面である。外側継手部材１０の径方向断面は、周方向に交互に現れる直径Ｄ１の小内径部１６と直径Ｄ２の大内径部１８とをローラ案内面１４で接続した花冠状を呈している。
【０００５】
トリポード・ユニットは、トラニオン２０とローラ３０と複数の針状ころ３２を有する。
【０００６】
トラニオン２０は、周方向等分位置に径方向に突出した３本の円柱形状のトラニオン・ジャーナル２２を有する。各トラニオン・ジャーナル２２は、外周面２４と、軸端付近に形成された環状の輪溝２６を備えている。トラニオン・ジャーナル２２の外周に複数の針状ころ３２を介して回転自在にローラ３０が外嵌している。トラニオン・ジャーナル２２の外周面２４は針状ころ３２の内側軌道面を提供する。ローラ３０の内周面は円筒形で、針状ころ３２の外側軌道面を提供する。
【０００７】
針状ころ３２はトラニオン２０の径方向外方の端面にてアウタ・ワッシャ３４と接し、反対側の端面にてインナ・ワッシャ３８と接している。アウタ・ワッシャ３４は輪溝２６に装着されたサークリップ３６によって軸方向移動を規制されているため、結局、針状ころ３２も軸方向移動を規制される。アウタ・ワッシャ３４は、トラニオン・ジャーナル２２の径方向に延びた円盤部３４ａと、トラニオン・ジャーナル２２の軸方向に延びた円筒部３４ｂとからなる。アウタ・ワッシャ３４の円筒部３４ｂはローラ３０の内径より小さな外径を有し、トラニオン２０の径方向外方の端部３４ｃにてローラ３０の内径よりも大径に拡大している。したがって、アウタ・ワッシャ３４の円筒部３４ｂの外径が拡大していない範囲で、ローラ３０はトラニオン・ジャーナル２２の軸方向に移動することができる。
【０００８】
ローラ３０の外周面は球面の一部すなわち部分球面状であるが、軸から径方向に離れた位置にその曲率中心を有し、ローラ案内面１４よりも僅かに曲率半径が小さくなっている。また、ローラ３０とローラ案内面１４との接触形態は、断面で見て円弧同士の接触すなわちサーキュラ・コンタクトとなる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６１５９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、トラニオン２０のトラニオン・ジャーナル２２は、針状ころ３２と接触する箇所であり、継手が回転駆動する際に垂直荷重と共に転動や滑りの影響等大きな負荷を受ける。また、耐久性や振動特性の面から、トラニオン・ジャーナル２２の外周面２４と針状ころ３２は所定の隙間を設けて管理する必要がある。このために、トラニオン・ジャーナル２２の外周面２４の表面性状や寸法精度を良好にするために、外周面２４は研削加工で仕上げることが一般的である。これは、トラニオン・ジャーナル２２の外周面２４にインナーリングと呼ばれる部材が接触するタイプのトリポード型等速自在継手の場合でも同様である。
【００１０】
研削加工では、粉状の研削屑が生じ、研削屑は研削油と共に研削スラッジとして排出される。研削スラッジは、研削屑を濾過したうえで一部が研削油に再利用される一方、濾過により得られた高濃度スラッジは廃棄処分される。このように、研削加工は、研削油の供給装置や濾過装置が必要となるので装置構成が複雑になる。更に、研削油の消費及び研削油の供給電力消費は多大なものとなり、コスト高になる。また、廃棄されたスラッジが環境に悪影響を与えるおそれがある。また、加工作業において研削油の供給のための前準備が必要であり、作業に手間がかかって生産性が低いという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、環境への悪影響が少なく、高い生産性かつ低コストで簡易な装置により製造可能であると共に寸法精度及び表面粗さの良好なトラニオン・ジャーナルを有するトリポード型等速自在継手を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、内周に軸方向の三本のトラック溝を有し、各トラック溝の向かい合った側壁にローラ案内面を形成した外側継手部材と、径方向に突出した三本の円柱形状のトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンと、各トラニオン・ジャーナルに回転自在に外嵌し、前記トラック溝内に収容されたローラとを備え、前記ローラがその外周面において前記ローラ案内面によって案内されるようにしたトリポード型等速自在継手において、前記トラニオン・ジャーナルの外周面をドライ切削したことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、ドライ切削は、切削油等の加工流体を使用しない加工方法であるため、従来の研削で必要であった供給装置や濾過装置が不要になり切削装置の構成を簡易に出来る。更に、研削油の消費及び研削油の供給電力消費がなくなり、コスト削減ができる。スラッジが廃棄されることもなくなり、環境に悪影響を与えるおそれがなくなる。また、加工作業において研削油の供給のための前準備が不要になり、生産性が向上する。
【００１４】
上記構成において、前記トラニオン・ジャーナルの外周面に対して複数の針状ころが直接転動することにより、前記トラニオン・ジャーナルに対して前記ローラが回転自在であり、前記トラニオン・ジャーナルの外周面において、少なくとも前記針状ころが直接転動する領域をドライ切削することが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、ドライ切削により得られるトラニオン・ジャーナルの外周面に対して針状ころが滑らかに転動すると共に、トラニオン・ジャーナルの転動疲労寿命と継手回転駆動中の振動特性を良好なものとすることができる。
【００１６】
上記構成において、前記ドライ切削されたトラニオン・ジャーナルの外周面の表面粗さをＲａ１.０以下とすることが好ましい。
【００１７】
このような構成によれば、上記の作用及び効果がより効果的に得られる。
【００１８】
上記構成において、前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンを予め浸炭焼き入れ焼き戻しすることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、トラニオンに硬化層が形成されトラニオンの耐久性が向上する。
【００２０】
上記構成において、前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンを予め浸炭窒化焼き入れ焼き戻しすることが好ましい。
【００２１】
このような構成によれば、上記と同様の作用及び効果が得られる。
【００２２】
上記構成において、前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンを予め高周波焼き入れ焼き戻しすることが好ましい。
【００２３】
このような構成によれば、上記と同様の作用及び効果が得られる。
【００２４】
上記構成において、前記ドライ切削されるトラニオン・ジャーナルを有するトラニオンにおいて、少なくとも前記トラニオン・ジャーナルの外周面及び根元部を、予め高周波焼き入れ焼き戻しすることが好ましい。
【００２５】
このような構成によれば、少なくともトラニオン・ジャーナルの外周面及び根元部に上記と同様の作用及び効果が得られる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、環境への悪影響が少なく、高い生産性かつ低コストで簡易な装置により製造可能であると共に寸法精度及び表面粗さの良好なトラニオン・ジャーナルを有するトリポード型等速自在継手を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２８】
本実施形態のトリポード型等速自在継手の構造は、図１及び図２を用いて説明したトリポード型等速自在継手と同一であるので、図１及び図２に基づいて説明する。また、構造については既に説明した通りなので説明を省略し、加工方法等の相違点のみを説明する。
【００２９】
トラニオン２０は、円柱形状のトラニオン・ジャーナル２２に仕上げ加工を行なう前に予め、浸炭焼き入れ焼戻し、浸炭窒化焼き入れ、高周波焼き入れ焼戻しのいずれかを行なう。これにより、トラニオン２０の表面に焼き入れ硬化層が形成され、耐久性が向上する。尚、高周波焼き入れ焼戻しについては、少なくともトラニオン・ジャーナル２２の外周面２４及び継手回転駆動時に曲げ応力が働く根元部に焼き入れ硬化層が形成されることが望ましい。
【００３０】
上記熱処理の後に、トラニオン・ジャーナル２２の外周面２４をドライ切削により仕上げる。ドライ切削には、例えば立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）に特殊セラミックス結合剤を加えた焼結体からなるバイトが用いられる。
【００３１】
ドライ切削は、切削油等の加工流体を使用しない加工方法であるため、従来の研削で必要であった供給装置や濾過装置が不要になり切削装置の構成を簡易に出来る。更に、研削油の消費及び研削油の供給電力消費がなくなり、コスト削減ができる。スラッジが廃棄されることもなくなり、環境に悪影響を与えるおそれがなくなる。また、加工作業において研削油の供給のための前準備が不要になり、生産性が向上する。
【００３２】
上記トラニオン・ジャーナル２２の外周面２４に対するドライ切削は、外周面２４において少なくとも針状ころ３２が接触する領域に行なえばよい。また、ドライ切削を行なった外周面２４の領域の表面粗さはＲａ１．０以下とし、望ましくはＲａ０．５以下とする。このような表面粗さであれば、ドライ切削により得られる外周面２４の寸法精度と相俟って、針状ころ３２と接触する外周面２４に対して針状ころ３２が滑らかに転動する。また、トラニオン・ジャーナル２２の転動疲労寿命と継手回転駆動中の振動特性を良好なものとすることができる。
【００３３】
上記実施形態は、本発明をトラニオン・ジャーナルに針状ころが直接接触するタイプのトリポード型等速自在継手に適用したものであるが、本発明はこれ以外のトリポード型等速自在継手にも適用可能である。例えば、トラニオン・ジャーナルにインナーリングが直接接触するタイプのトリポード型等速自在継手にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（Ａ）はトリポード型等速自在継手の縦断正面図、（Ｂ）はトリポード型等速自在継手の縦断側面図である。
【図２】（Ａ）はトリポード型等速自在継手の外側継手部材の縦断正面図、（Ｂ）はトリポード型等速自在継手のトラニオン・ジャーナル周辺の縦断正面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  外側継手部材
１２  トラック溝
１４  ローラ案内面
２０  トラニオン
２２  トラニオン・ジャーナル
２４  トラニオン・ジャーナルの外周面
３０  ローラ
３２  針状ころ
【図１】
2009002388.tif 000003
【図２】
2009002388.tif 000004