(57)【要約】【課題】（１）研削加工では、加工中にクーラントを使用しなければいけないため、工場の雰囲気など作業環境が悪化する。（２）研削によって発生するスラッジの処理等を考慮する必要がある。（３）異なるサイズの加工をするたびに、研削砥石の交換またはドレスを実施する必要がある。【解決手段】トリポード型等速自在継手は、内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝を形成した外輪と、ボスと前記ボスの円周方向三等分位置に半径方向に突出した脚軸を形成したトリポードと、前記脚軸に回転自在に支持され前記トラック溝内で前記外輪の軸方向に移動可能なローラとを有し、前記ローラの外周面が焼入れ鋼切削により仕上げてある。【選択図】図１
2009299800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝を形成した外輪と、ボスと前記ボスの円周方向三等分位置に半径方向に突出した脚軸を形成したトリポードと、前記脚軸に回転自在に支持され前記トラック溝内で前記外輪の軸方向に移動可能なローラとを有し、前記ローラの外周面が焼入れ鋼切削により仕上げてある、トリポード型等速自在継手。
【請求項２】
内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝を形成した外輪と、ボスと前記ボスの円周方向三等分位置に半径方向に突出した脚軸を形成したトリポードと、前記脚軸に回転自在に支持され前記トラック溝内で前記外輪の軸方向に移動可能なローラとを有するトリポード型等速自在継手における前記ローラの製造方法において、ローラを鍛造により成形し、熱処理を施した後、球面状外周面をクーラントを使用することなく焼入れ鋼切削により仕上げる、トリポード型等速自在継手のローラの製造方法。
【請求項３】
前記ローラを回転軸線を中心として回転自在に支持し、前記ローラを駆動手段により回転させ、工具を所定の角度範囲にわたって往復移動させつつ、前記ローラの球面状外周面を切削する請求項２のトリポード型等速自在継手のローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はトリポード型等速自在継手、および、トリポード型等速自在継手の構成要素の一つであるローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トリポード型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪と、内側継手部材としてのトリポードと、トルク伝達要素としてのローラとを主要な構成要素としている。
外輪はマウス部とステム部とからなり、ステム部に形成したスプライン（またはセレーション。以下同じ。）軸で駆動軸または従動軸とトルク伝達可能に結合するようになっている。マウス部はカップ状で、内周面の円周方向三等分位置に形成した、軸方向に延びるトラック溝を有している。
トリポードはボスと脚軸とからなり、ボスに形成したスプライン穴で従動軸または駆動軸とトルク伝達可能に結合するようになっている。脚軸はボスの円周方向三等分位置から半径方向に突出している。
ローラは脚軸に回転自在に支持させてある。通常、脚軸の外周面とローラの内周面との間に複数の針状ころが介在させてある。ローラは外輪のトラック溝に収容され、トラック溝に沿って転動して外輪の軸方向に移動可能である。
トリポード型等速自在継手は角度変位だけでなく軸方向変位（プランジング）も可能なしゅう動型等速自在継手である。継手が作動角をとって回転するとき、ローラはトラック溝に沿って転動して外輪の軸方向に往復動する。
【０００３】
外輪のトラック溝はその中心軸線が外輪の回転軸線と一致する部分円筒形である。したがって、外輪の回転軸線に垂直な断面で見ると、円（の一部）である。ローラの外周面は球状で、理論上、トラック溝内で３６０度回転自在である。
【０００４】
従来、ローラの外周面は研削加工で仕上げていた。
【特許文献１】特開平０１−０４６０２０号公報
【特許文献２】特開２００７−１００８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、次のような問題点があった。
（１）研削加工では、加工中にクーラントを使用しなければいけないため、クーラントの成分に由来する有害ガスが発生して作業環境が悪化するという問題がある。
（２）研削によって発生するスラッジの処理等を考慮する必要がある。スラッジは液体のクーラントと切粉と砥粒の混合物であるが、従来は産業廃棄物として埋立処分するのが一般的であった。しかし、上述のとおりスラッジには有害成分が含まれていることなどから、環境問題を考慮すると、より適切な処理方法が望まれる。
（３）研削加工の場合、異なるサイズのワークの加工をするたびに、研削砥石の交換またはドレスを実施する必要がある。
そこで、この発明の主要な目的はこれらの問題点を除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、クーラントを使用しないで、焼入れ鋼切削により仕上げることによって課題を解決した。
すなわち、この発明のトリポード型等速自在継手は、内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝を形成した外輪と、ボスと前記ボスの円周方向三等分位置に半径方向に突出した脚軸を形成したトリポードと、前記脚軸に回転自在に支持され前記トラック溝内で前記外輪の軸方向に移動可能なローラとを有し、前記ローラの外周面が焼入れ鋼切削により仕上げてあることを特徴とするものである。
【０００７】
また、この発明のトリポード型等速自在継手のローラの製造方法は、内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝を形成した外輪と、ボスと前記ボスの円周方向三等分位置に半径方向に突出した脚軸を形成したトリポードと、前記脚軸に回転自在に支持され前記トラック溝内で前記外輪の軸方向に移動可能なローラとを有するトリポード型等速自在継手における前記ローラの製造方法において、ローラを鍛造により成形し、熱処理を施した後、球面状外周面をクーラントを使用することなく焼入れ鋼切削により仕上げることを特徴とするものである。
【０００８】
前記ローラを回転軸線を中心として回転自在に支持し、前記ローラを駆動手段により回転させ、工具を所定の角度範囲にわたって往復移動させつつ、前記ローラの球面状外周面を切削する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ローラの外周面の加工にクーラントを使用しない焼入れ鋼切削を採用することで、オイルミストの発生を最小限にとどめることができる。したがって、良好な作業環境を維持することができるばかりでなく、工場周辺の環境保全の面からも有利である。もちろん設備コストも低減できる。
また、加工によって発生する切粉は材料と同じ成分の金属であるため、回収して再利用することができる。これは環境に対する負荷を増やさないため、スラッジ処理が問題になる研削加工とは対照的に環境にやさしい加工方法が実現する。
しかも、異なるサイズのローラの加工を実施する場合でも、工具の交換は原則として不要であるため、作業能率が向上する。新規型番、新規サイズにも、短時間で対応でき、リードタイムを短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。
まず、図２および図３を参照してトリポード系等速自在継手の基本的構成について述べる。トリポード型等速自在継手は、外側継手部材としての外輪１０と、内側継手部材としてのトラニオン２０と、トルク伝達要素としてのローラアセンブリ３０とを主要な構成要素としている。
【００１１】
外輪１０はマウス部１２とステム部１８とからなり、ステム部のスプライン（またはセレーション。以下、同じ。）軸部で、駆動軸または従動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。マウス部１２はカップ状で、内周面の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝１４が形成してある。トラック溝１４の側壁を形成している面がローラ案内面となる。
【００１２】
トリポード２０はボス２２とトラニオンジャーナル２６とからなり、ボス２２の軸心部分に形成したスプライン穴２４で、従動軸または駆動軸とトルク伝達可能に接続するようになっている。ここではシャフト４０のスプライン軸４２と結合した例を示してある。トラニオンジャーナル２６はボス２２の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トラニオンジャーナル２６は円筒形状で、端部付近に環状溝２８が形成してある。
【００１３】
各トラニオンジャーナル２６にローラアセンブリ３０が回転自在に取り付けてある。ローラアセンブリ３０はここではローラ３２と針状ころ３４を含む。針状ころ３４はトラニオンジャーナル２６とローラ３２との間に総ころ状態で組み込んであり、トラニオンジャーナル２６の外周面が針状ころ３４のための内側軌道面となり、ローラ３２の内周面が針状ころ３４のための外側軌道面となる。トラニオンジャーナル２６の環状溝２８にサークリップ３８を装着することによって針状ころ３４およびローラ３２がトラニオンジャーナル２６の先端側に抜けないように抜け止めがしてある。
【００１４】
アウタワッシャ３６は、トラニオンジャーナル２６の半径方向に延びた円盤部と、トラニオンジャーナル２６の軸線方向に延びた円筒部とからなる。環状溝２８に装着した状態のサークリップ３８の外径はアウタワッシャ３６の円盤部の内径より大きいため、トラニオンジャーナル２６の軸端側へのアウタワッシャ３６の移動が規制される。アウタワッシャ３６の円筒部の外径は針状ころ３４の外接円と同じかわずかに小さいため、針状ころ３４の抜け止めが行われる。また、アウタワッシャ３６の円筒部の外径はローラ３２の内径より小さく、端部がローラ３２の内径よりも大きく拡大している。したがって、ローラ３２はトラニオンジャーナル２６の軸線方向に一定程度移動することができる。
【００１５】
次に、ローラ３２の製造方法について述べる。ローラ３２は、たとえば炭素含有量０．１５〜０．６０ｗｔ％の炭素鋼から、鍛造加工、熱処理、切削加工、といった工程を経て製造される。
【００１６】
ローラ３２の外周面３２ａは、焼入れ後、切削により仕上げ加工する（焼入れ鋼切削）。図１に示すように、工作機械のチャック４４で、ローラ３２の端面を軸方向両側から把持した状態で、チャック４４とともにローラ３２を一点鎖線で示す中心線のまわりで回転させる。ローラ３２の外周面３２ａは、矢印４８で示すように、工具４６の刃先をローラ３２の外周面形状に沿った方向に当てながら移動させることで、球面状に仕上げ加工する。
【００１７】
このときクーラントは使用しない（ドライカット）ことが好ましい。また、工具４６として、このようないわゆる焼入れ鋼切削が可能なバイトを使用する。焼入れ鋼切削の可能なバイトとして、たとえばＣＢＮ(立方晶窒化硼素)に特殊セラミックス結合材を加えた焼結体工具等が市販されている。
【００１８】
クーラントを使用しないドライカットであるため、クーラントを使用した研削加工のように有害なガスが発生することがなく、良好な作業環境が維持できる。また、加工に伴って発生する切粉は被削材と同じ成分の金属であることから、回収して再利用することができ、環境に対する負荷を増やさないですむ。
【００１９】
異なるサイズのローラ３２を加工する場合は、原則としてチャック４４の交換と、工具４６の移動方向（矢印４８参照）のソフト的な変更のみで対応でき、工具４６そのものを変更する必要はない。
加工条件の具体例を挙げるならば次のとおりである。
工具の切込み（ｍｍ）：０．０５〜０．４
送り速度（ｍｍ／ｒｅｖ）：０．０２５〜０．３
工具刃先曲率半径（ｍｍ）：０．２〜５
【００２０】
なお、ローラ３２の外周面の母線形状について、図１の中心線の右側には中心線上に曲率中心を持った円弧の例、中心線の左側には中心線から離れた位置に曲率中心をもった円弧の例を示してある。前者はローラ３２の外周面が球状の場合、後者は円環（トーラス）の場合である。このように、この発明はトリポード型等速自在継手のローラに限らず球状のワーク一般に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ローラ外周面の仕上げ加工工程の略図である。
【図２】トリポード型等速自在継手の縦断面図である。
【図３】一部を断面にした、図２の継手におけるトリポードおよびローラアセンブリの側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  外輪（外側継手部材）
１２  マウス部
１４  トラック溝
１６  ローラ案内面
１８  ステム部
２０  トリポード（内側継手部材）
２２  ボス
２４  スプライン穴
２６  脚軸
２８  環状溝
３０  ローラアセンブリ（トルク伝達要素）
３２  ローラ
３２ａ  外周面
３４  針状ころ
３６  アウタワッシャ
３８  サークリップ
４０  シャフト
４２  スプライン軸
４４  チャック
４６  工具
４８  移動方向
【図１】
2009299800.tif 000003
【図２】
2009299800.tif 000004
【図３】
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