(57)【要約】      （修正有）【課題】外側継手部材の軽量化と強度確保が低コストで実現可能であり、ブーツのシール性も確保できる等速自在継手を提供する。【解決手段】ブーツ１２の大径端部１３は、その内周面３４に形成した突起２４を、外輪２の開口端部８の外周面３２に形成した嵌合溝２２に嵌合することで、外輪２の開口端部８に位置決めし、ブーツバンド１６で締付固定する。また、外輪２の開口端面２６のトラック溝非対応部２６ｂに凹部２７を形成し、トラック溝対応部２６ａを平坦面とする。さらに、外輪２の開口端部８に、その外径を開口端面２６から外輪２の軸方向に沿って継手中心側に向けて拡径させる面取り部２９を設ける。凹部２７の軸方向長さは、面取り部２９の軸方向長さよりも短くする。ブーツバンド１６は、周方向両側から加締める耳部を有する外側重なり部と、内側重なり部と、外側重なり部と内側重なり部とを連続する中間部とで構成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍛造により成形されたカップ状をなし、内球面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、前記外側継手部材の内部に配され、外球面に前記外側継手部材のトラック溝と対を成す複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に介在されて双方間でのトルク伝達を可能にするボールとを備え、前記外側継手部材の開口部を覆う樹脂製ブーツの端部を、環状で、周方向両側から加締める加締め部を有するバンドにより、前記外側継手部材の開口端部の外周面に位置決め手段を介して締付固定し、前記外側継手部材の開口端面の周方向位置で前記トラック溝間と対応するトラック溝非対応部に凹部を形成し、前記トラック溝非対応部に隣接するトラック溝対応部を平坦面としたことを特徴とする固定型等速自在継手。
【請求項２】
前記ブーツ端部の位置決め手段を、凹凸嵌合とした請求項１に記載の固定型等速自在継手。
【請求項３】
前記凹凸嵌合を、外側継手部材の開口端部の外周面に形成した嵌合溝と前記ブーツ端部に設けた突起とで形成した請求項１又は２に記載の固定型等速自在継手。
【請求項４】
前記外側継手部材の開口端部に、その外径を開口端面から外側継手部材の軸方向に沿って継手中心側に向けて漸増させる面取り部を設けた請求項１〜３のいずれか一項に記載の固定型等速自在継手。
【請求項５】
前記外側継手部材の開口端面に形成される凹部の軸方向長さを、前記面取り部の軸方向長さよりも短くした請求項４に記載の固定型等速自在継手。
【請求項６】
前記外側継手部材のトラック溝は、その開口部側が直線状をなす断面形状とした請求項１〜５のいずれか一項に記載の固定型等速自在継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるものであり、駆動側と従動側の二軸を連結し、角度変位のみを許容する固定型等速自在継手に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
等速自在継手は、角度変位のみを許容する固定型等速自在継手と、角度変位および軸方向変位を許容する摺動型等速自在継手とに大別される。
【０００３】
固定型等速自在継手は、例えば、エンジンからの動力を車輪に伝達するドライブシャフトのホイール側に使用され、一方、摺動型等速自在継手はデフ側に使用される。固定型等速自在継手としては、バーフィールド型等速自在継手（以下、ＢＪ型とする）や、このＢＪ型の最大作動角を大きくしたアンダーカットフリー型等速自在継手（以下、ＵＪ型とする）が広く知られている。なお、摺動型等速自在継手としては、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ型）や、クロスグルーブ型等速自在継手（ＬＪ型）や、トリポード型等速自在継手（ＴＪ型）などが広く知られている。
【０００４】
図８に固定型等速自在継手の一つであるＵＪ型の一例を示す。この等速自在継手１０１は、一端に開口部を有する外輪（外側継手部材）１０２と、内輪（内側継手部材）１０３と、ボール１０４と、ケージ１０５とを主要部とする。内輪１０３と、ボール１０４と、ケージ１０５は、外輪１０２の内部に収容配置されて、内部部品１０６を構成している。
【０００５】
外輪１０２は、鍛造により成形され、カップ状をなす。この外輪１０２の内球面には、８本のトラック溝１１８が円周方向等間隔に形成され、このトラック溝１１８は、外輪反開口部側が曲線状であり、外輪開口部側が直線状である断面形状をなす。また、内輪１０３の外球面には、外輪１０２のトラック溝１１８と対を成す８本のトラック溝１１９が円周方向等間隔に形成され、このトラック溝１１９は、外輪開口部側が曲線状であり、外輪反開口部側が直線状である断面形状をなす。外輪１０２のトラック溝１１８と内輪１０３のトラック溝１１９との間にはボール１０４が１個ずつ介在され、このボール１０４（全部で８個）は、外輪１０２と内輪１０３との間に配置されたケージ１０５のポケット１０７で保持されている。
【０００６】
内輪１０３の中心孔１１０にはシャフト１０９が挿入されてスプライン嵌合されている。シャフト１０９は、このシャフト１０９と中心孔１１０との間に介在されたサークリップ１１１により、中心孔１１０からの抜けが防止されている。
【０００７】
外輪１０２の開口部はＣＲ（クロロプレンゴム）製のブーツ１１２で覆われている。ブーツ１１２は、外輪１０２の内部に封入されたグリースなどの潤滑成分が継手外部へ漏出するのを防止し、かつ、継手外部から外輪１０２の内部へ異物が侵入するのを防止する。
【０００８】
このブーツ１１２は、大径端部１１３と、小径端部１１４と、大径端部１１３と小径端部１１４を連結する蛇腹部１１５とで構成される。大径端部１１３は、外輪１０２の開口端部１０８に取り付けられて、ブーツバンド１１６により外側から締付固定されている。また、小径端部１１４は、シャフト１０９に取り付けられて、ブーツバンド１１７で外側から締付固定されている。
【０００９】
このブーツ１１２は、大径端部１１３側の内側面１２１を外輪１０２の開口端面１２０に密着させている（特許文献１参照）。これにより、ブーツ１１２の大径端部１１３は、そのシール性が確保されると共に、外輪１０２の開口端部１０８に対して位置決めされている。
【特許文献１】特開平１１−１５９６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
さて、図８に示した固定型等速自在継手は、外輪１０２の開口端面１２０にブーツ１１２の大径端部１１３側の内側面１２１を密着させる必要があるため、外輪１０２の開口端面１２０を、鍛造後に全面を旋削して粗面を削り落とし、図９（図８に示す外輪１０２の断面図）および図１０（図９を開口部側から見た正面図）に示すように、平坦面としなければならない。このため、外輪１０２の加工に必要なコストと時間が嵩む問題がある。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、外側継手部材の軽量化と強度確保が低コストで実現可能であり、ブーツのシール性も確保できる等速自在継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するための本発明の等速自在継手は、鍛造により成形されたカップ状をなし、内球面に複数のトラック溝が形成された外側継手部材と、前記外側継手部材の内部に配され、外球面に前記外側継手部材のトラック溝と対を成す複数のトラック溝が形成された内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に介在されて双方間でのトルク伝達を可能にするボールとを備え、前記外側継手部材の開口部を覆う樹脂製ブーツの端部を、環状で、周方向両側から加締める加締め部を有するバンドにより、前記外側継手部材の開口端部の外周面に位置決め手段を介して締付固定し、前記外側継手部材の開口端面の周方向位置で前記トラック溝間と対応するトラック溝非対応部に凹部を形成し、前記トラック溝非対応部に隣接するトラック溝対応部を平坦面としたことを特徴とする。
【００１３】
この場合、外側継手部材の開口端面の周方向位置で、トラック溝間と対応する部位、つまり、トラック溝と対応しない部位（以下、トラック溝非対応部とする）に凹部が形成される。そのため、外側継手部材を、従来の外側継手部材よりも部分的に除肉された形状にして、軽量化することができる。
【００１４】
また、本発明では、樹脂製（例えば熱可塑性ポリエステル系エラストマー製）のブーツを用い、ブーツ端部は、外側継手部材の開口端部の外周面に、シール性向上を兼ねた位置決め手段を介して位置決めされる。さらに、ブーツバンドとして、環状で、周方向両側から加締める加締め部を有するものを使用する。この場合、ブーツ端部を周方向に亙って均一に締め付けることができるため、外側継手部材の開口端部とブーツ端部との取付部分でシール性を確保できる。以上により、本発明は、従来の等速自在継手に用いられていたＣＲ（クロロプレン）製ブーツのように、ブーツの端部側の内側面を外側継手部材の開口端面に密着させてシール性を向上させる必要がなく、また、ブーツの端部側の内側面でブーツ端部を位置決めする必要もない。これは、ブーツ端部との密着性を向上させるために、鍛造後、外側継手部材の開口端面の全面を旋削して平坦面にする必要がないことを意味する。
【００１５】
しかし、外側継手部材の開口端面は、鍛造後、微小亀裂などを有した粗面を含んでおり、この粗面は、外側継手部材の強度を低下させる要因になる。さらに、外側継手部材におけるトラック溝部は、肉厚が薄く、またトルク伝達時に、ボールとの接触点において荷重が負荷される。従って、この外側継手部材の開口端面において、トラック溝非対応部との間の部位、つまり、周方向位置がトラック溝と対応する部位（以下、トラック溝対応部とする）に微小亀裂などを有した粗面や凹部が存在していると、応力集中が生じ、強度の確保が困難となる。
【００１６】
そこで、本発明では、前記したように、外側継手部材の開口端部のトラック溝対応部のみを、鍛造後に旋削して粗面を除去し、平坦面にする。これにより、トラック溝対応部の強度を確保することができる。また、この場合、外側継手部材の開口端面において平坦面とするのは、従来のような全面ではなく、トラック溝対応部のみであるため、外側継手部材の開口端面の加工に必要なコストと時間を削減することができる。
【００１７】
外側継手部材の開口端面において、トラック溝対応部は、その肉厚が非トラック溝対応部の肉厚よりも薄いため、外側継手部材の鍛造時に、非トラック溝対応部よりも外側継手部材の外部側へ軸方向に引き延ばされやすい。そのため、外側継手部材の鍛造後、トラック溝非対応部に凹部が形成される。ゆえに、本発明では、凹部を形成するための別の工程が不要になる。
【００１８】
前記ブーツ端部の位置決め手段は、例えば、凹凸嵌合とすることができる。このように、凹凸嵌合でもって前記ブーツ端部を外側継手部材の開口端部の外周面に位置決めする具体的手段としては、例えば、外側継手部材の開口端部の外周面に嵌合溝を形成し、ブーツ端部に突起を形成し、このブーツ端部の突起を外側継手部材の開口端部に形成した前記嵌合溝に嵌合する方法がある。
【００１９】
前記外側継手部材の開口端部には、その外径を開口端面から外側継手部材の軸方向に沿って継手中心側に向けて漸増させる面取り部を設けるのが好ましい。
【００２０】
この場合、外側継手部材の開口端部にブーツ端部を取り付ける際、面取り部がブーツ端部の案内機能を果たすため、ブーツ端部を外側継手部材の開口端部へ取り付ける際の取付作業が容易になり、等速自在継手の組付性（組立てのしやすさ、作業効率を意味する）が向上する。さらに、面取り部により、外側継手部材の開口端部が部分的に除肉されることになるため、外側継手部材の軽量化が可能になる。
【００２１】
外側継手部材の開口端面に形成される前記凹部の軸方向長さは、面取り部の軸方向長さよりも短い形状にするのが良い。面取り部は、ブーツ端部と外側継手部材の開口端部の接触面積（つまり、ブーツ端部のシール性）を低下させない軸方向長さに規制する必要がある（２．５ｍｍ程度）。また、凹部の軸方向長さも、ブーツ端部と外側継手部材の開口端部の接触面積（つまり、ブーツ端部のシール性）を低下させない軸方向長さに規制する必要があり、さらに言えば、面取り部の軸方向長さと同様に規制する必要がある。そのため、上述したように、凹部の軸方向長さを面取り部の軸方向長さよりも短くすることにより、前記した接触面積を低下させることなく、前記した本発明の外側継手部材を得ることができる。
【００２２】
以上に説明した本発明は、外側継手部材のトラック溝を、その開口部側が直線状をなす断面形状としたＵＪ型に適用するのが望ましい。
【００２３】
ＵＪ型は、外側継手部材の開口端面におけるトラック溝対応部の肉厚が、ＢＪ型のトラック溝対応部に比べて薄いため、外側継手部材の鍛造時に、ＢＪ型よりも外側継手部材の外部側へ軸方向に引き延ばされやすく、これにより、外側継手部材のトラック溝非対応部に凹部が形成されやすい。そのため、本発明の目的とする外側継手部材を容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、外側継手部材の開口端面のトラック溝非対応部に凹部を形成するため、外側継手部材を、従来の外側継手部材よりも部分的に除肉された形状にして、軽量化することができる。
【００２５】
また、本発明では、樹脂製ブーツを用い、ブーツ端部が、外側継手部材の開口端部の外周面に、シール性向上を兼ねた位置決め手段を介して位置決めされる。さらに、ブーツバンドとして、環状で、周方向両側から加締める加締め部を有するものを使用するため、外側継手部材の開口端部とブーツ端部との取付部分でシール性を確保できる。以上により、本発明は、従来の等速自在継手に用いられていたＣＲ製ブーツのように、ブーツの端部側の内側面を外側継手部材の開口端面に密着させてシール性を向上させる必要がなく、またブーツ端部で位置決めする必要もない。これは、ブーツ端部との密着性を向上させるために、鍛造後、外側継手部材の開口端面の全面を旋削して平坦面にする必要がないことを意味する。
【００２６】
しかし、外側継手部材の開口端面は、鍛造後、微小亀裂などを有した粗面を含んでおり、これは強度低下の要因となる。この一方で、外側継手部材の開口端面のトラック溝対応部は、既に述べたように、トルク伝達時に応力集中が生じない形状とする必要がある。このトラック溝対応部は、本発明では、鍛造後に旋削して粗面を除去し、平坦面にするため、強度を確保することができる。
【００２７】
また、本発明の場合、外側継手部材の開口端面において平坦面とするのは、従来のように全面ではなく、上記したようにトラック溝対応部のみであるため、外側継手部材の加工に必要なコストと時間を削減することができる。
【００２８】
さらに、外側継手部材の開口端面は、鍛造時、トラック溝対応部がトラック溝非対応部よりも外側継手部材の外部側へ軸方向に引き延ばされるため、トラック溝非対応部には、既に述べたように、凹部が容易に形成される。そのため、本発明では、凹部を形成するための別の工程（切削等）が不要になる。この結果、等速自在継手の製造に必要な工程を削減して、外側継手部材の加工に必要なコストと時間を削減することができる。また、鍛造時の原料の分量は、外側継手部材の開口端面の旋削量を考慮して多くする必要がないため、低減できる。このため、外側継手部材の加工に必要なコストの削減に貢献することができる。
【００２９】
そして、本発明の場合、外側継手部材の開口端面は、鍛造後、トラック溝対応部のみを旋削するため、旋削に必要な時間（サイクルタイム）を削減でき、これに伴い、外側継手部材の鍛造に必要な加工工具の長寿命化が可能になる。この結果、外側継手部材の加工に必要なコストと時間の削減に寄与することができる。
【００３０】
なお、本発明の等速自在継手は、上記したように、外側継手部材の開口端面の旋削量を低減できるため、環境負荷を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態について、添付の図１〜図７を参照して説明する。
【００３２】
図５に、本発明をＵＪ型と呼称される固定型等速自在継手に適用した実施形態を示す。この等速自在継手１は、一端に開口部を有する外輪（外側継手部材）２と、内輪（内側継手部材）３と、ボール４と、ケージ５とを主要部とする。内輪３と、ボール４と、ケージ５は、外輪２の内部に収容配置されて、内部部品６を構成している。
【００３３】
外輪２は一端に開口部を有するカップ状をなす。この外輪２の内球面３０には、８本のトラック溝１８が円周方向等間隔に形成されている。このトラック溝１８は、外輪反開口部側（図中に１８ａで示す）が曲線状であり、外輪開口部側（図中に１８ｂで示す）が直線状である断面形状をなす。また、内輪３の外球面３１には、外輪２のトラック溝１８と対を成す８本のトラック溝１９が円周方向等間隔に形成されている。このトラック溝１９は、外輪開口部側（図中に１９ａで示す）が曲線状であり、外輪反開口部側（図中に１９ｂで示す）が直線状である断面形状をなす。外輪２のトラック溝１８と内輪３のトラック溝１９との間にはボール４が１個ずつ介在され、このボール４（合計８個）は、外輪２と内輪３との間に配置されたケージ５のポケット７で保持されている。
【００３４】
内輪３の中心孔１０にはシャフト９が挿入されてスプライン嵌合されている。シャフト９は、このシャフト９に形成された凹溝２０と中心孔１０に形成された凹溝２１との間に介在されたサークリップ１１により、中心孔１０からの抜けが防止されている。
【００３５】
外輪２の開口部は樹脂製（例えば熱可塑性ポリエステル系エラストマー製）のブーツ１２で覆われている。ブーツ１２は、外輪２の内部に封入されたグリースなどの潤滑成分の継手外部への漏出を防止し、かつ、継手外部から外輪２の内部への異物の侵入を防止する。
【００３６】
このブーツ１２は、大径端部１３と、小径端部１４と、大径端部１３と小径端部１４を連結する蛇腹部１５とで構成されている。大径端部１３は、外輪２の開口端部８の外周面３２に、ブーツバンド１６を用いて締付固定されている。また、小径端部１４は、シャフト９の外周面３３に、ブーツバンド１７を用いて締付固定されている。
【００３７】
以下に、本実施形態の特徴となる構造等について述べる。
【００３８】
図１（図５の外輪２）、図２（図１を外輪２の開口部側から見た正面図）、および、図３（図１の要部拡大断面図）に示すように、外輪２の開口端面２６の周方向位置で、トラック溝１８間と対応する部位、つまり、トラック溝１８と対応しない部位２６ｂ（図２に周方向範囲をＤで示す。以下、トラック溝非対応部とする）に凹部２７が形成される。
【００３９】
図５に示すように、ブーツ１２の大径端部１３は、その内周面３４に設けた突起２４を外輪２の開口端部８の外周面３２に形成した嵌合溝２２に嵌合して位置決めし、さらに、ブーツバンド１６を外側から加締めることで、前記したように、外輪２の開口端部８の外周面３２に締付固定する。また、小径端部１４は、その内周面３５に設けた突起２５をシャフト９の外周面３３に形成した嵌合溝２３に嵌合して位置決めし、さらに、ブーツバンド１７を外側から加締めることで、前記したように、シャフト９の外周面３３に締付固定する。
【００４０】
ブーツバンド１６は、図６に示すように、環状で、周方向両側から加締める加締め部を有するものを使用する。このブーツバンド１６は、外側重なり部５１と、内側重なり部５２と、外側重なり部５１と内側重なり部５２とを連続する中間部５６とで構成されている。外側重なり部５１は、この外側重なり部５１から立ち上がる耳部（加締め部）５３を有する。この耳部５３は、一対の脚部５４と、この脚部５４を外径側で連結する架橋部５５とから成る。
【００４１】
このブーツバンド１６で、ブーツ１２の大径端部１３を外輪２の開口端部８の外周面３２に締付固定する方法は、図６に示すように、ブーツ１６の耳部５３を構成する脚部５４の基部を、白抜矢印Ｒで示すように周方向両側から同時に加締めることにより行う。図７に耳部５３の加締め後の状態を示した。そのため、大径端部１３を周方向に亙って均一に締め付けることができる。これにより、外輪２の開口端部８の外周面３２に対する締付状態が安定して、ブーツ端部（１３、１４）のシール性の向上に寄与する。なお、ブーツバンド１７もブーツバンド１６と同じ形状のものを使用する。そのため、ブーツバンド１７は、ブーツバンド１６と同様、耳部を周方向両側から同時に加締めることにより、ブーツ１２の小径端部１４をシャフト９に締付固定することができる。
【００４２】
このように、本実施形態の等速自在継手１は、樹脂製のブーツ１２を用い、大径端部１３は、外輪２の開口端部８の外周面３２に、シール性向上を兼ねた位置決め手段（大径端部１３の突起２４と外輪２の開口端部８の嵌合溝２２との凹凸嵌合）を介して位置決めする。また、ブーツバンド１６として、環状で、周方向両側から加締める加締め部を有するもの（図６参照）を使用するため、外輪２の開口端部８の外周面３２とブーツ１２との取り付け部においてシール性を確保できる。そのため、等速自在継手１は、従来の等速自在継手に用いられていたＣＲ（クロロプレン）製ブーツのように、ブーツの端部側の内側面を外側継手部材の開口端面に密着させてシール性を向上させる必要がなく、またブーツ端部で位置決めする必要もない（図８参照）。これは、大径端部１３との密着性を向上させるために、鍛造後、外輪２の開口端面２６の全面を旋削して平坦面にする必要がないことを意味する。
【００４３】
しかし、外輪２の開口端面２６は、鍛造後、微小亀裂などを有した粗面を含んでおり、この粗面は、強度低下の原因となる。さらに、図２に示すように、外輪２の開口端面２６の周方向位置で、トラック溝非対応部２６ｂに隣接する部位、つまり、トラック溝１８と対応する部位２６ａ（図２に散点で示し、周方向範囲をＣで示す。以下、トラック溝対応部とする）は、トルク伝達時に応力集中が生じないような形状にする必要がある。
【００４４】
そこで、本実施形態では、図１、図３、図５に示すように、トラック溝対応部２６ａのみを鍛造後に旋削して平坦面にする。これにより、トラック溝対応部２６ａの強度を確保することができる。
【００４５】
外輪２の開口端部８には、図１、図３、図５に示すように、その外径を開口端面２６から外輪２の軸方向に沿って継手中心側に向けて漸増させる面取り部２９を設ける。
【００４６】
外輪２のトラック溝非対応部２６ｂに形成される凹部２７の軸方向長さＡは、面取り部２９の軸方向長さＢよりも短くする。
【００４７】
次に、外輪２の鍛造方法について説明する。
【００４８】
外輪２は、Ｃ（炭素）：０．４４〜０．５８重量％、Ｓｉ（ケイ素）：０．０２〜０．１重量％、Ｍｎ（マンガン）：０．４〜０．６重量％、Ｓ（硫黄）：０．００２〜０．０１重量％、Ｐ（リン）：０．００１〜０．０３重量％、Ｂ（ホウ素）：０．０００５％〜０．００２重量％、Ｔｉ（チタン）：０．０１〜０．１重量％を基礎成分とし、残部がＦｅおよび不可避不純物である炭素鋼を素材として、鍛造成形する。
【００４９】
この炭素鋼の成分で、Ｐ（リン）以外の元素については、上記下限値よりも少ない含有量であると、各元素の効果を十分に得ることができない。
【００５０】
Ｃ（炭素）は、外輪２を鍛造して高周波焼入れした後、外輪２に必要な表面硬さと焼入れ深さを付与するために必要不可欠である。この元素の含有量が０．５８重量％を超えると鍛造時の変形抵抗が増加して鍛造成形性（鍛造時の成形のしやすさを意味する）が低下する。Ｓｉ（ケイ素）は脱酸剤（成分中の酸素を減らして、正常な鍛造の進行が妨げられるのを防止するためのもの）として作用する。この元素の含有量が０．１重量％を超えると焼鈍後の変形抵抗が増加して鍛造成形性が低下する。Ｍｎ（マンガン）は焼入性（鍛造後の焼入れ処理のしやすさを意味する）を向上させるために必要な元素で、Ｃに次いで機械的特性（引張強度など）に影響を与える元素である。この元素の含有量が０．６重量％を超えると変形抵抗が増加して鍛造成形性が低下する。Ｓ（硫黄）は炭素鋼中でＭｎＳを形成して旋削性を向上させる元素である。この元素の含有量が０．０１重量％を超えると冷間での割れ発生限界が低下し、鍛造中に炭素鋼に割れが生じる可能性がある。Ｐ（リン）は不純元素で極力取り除くのが望ましい。この元素の含有量が０．０３重量％を超えると靭性（外力によって破壊されにくい性質）が低下して炭素鋼に割れが生じるおそれがある。Ｂ（ホウ素）は大幅に焼入性を向上させる効果を有する元素である。この元素の含有量が０．００５重量％を超えるとその効果が飽和し、添加量に見合った効果が得られない。Ｔｉ（チタン）は、炭素鋼中で窒化物或いは炭窒化物等の析出物を形成してＢ（ホウ素）の焼入性向上効果を促進させる元素である。この含有量が０．１重量％を超えると、窒化物の粗大化により炭素鋼の硬度が必要以上に上昇して鍛造成形性が低下する。
【００５１】
前記の炭素鋼を、８５０℃〜９５０℃の温度下で粗加工し（亜熱間鍛造）、次いで、常温で加工して鍛造を完成させる（冷間鍛造）。
【００５２】
この外輪２の冷間鍛造時に、外輪２の開口端面２６のトラック溝対応部２６ａは、その肉厚が、トラック溝非対応部２６ｂの肉厚よりも薄いことから、トラック溝非対応部２６ｂよりも外輪２の外部側へ軸方向に引き延ばされる。そのため、外輪２の開口端面２６は、鍛造後（最終型成形を行うしごき工程後）、図４に示すように、トラック溝対応部２６ａが凸部をなし、トラック溝非対応部２６ｂが凹部２７を成す凹凸状に成形される。
【００５３】
図４に示す状態から、外輪２の開口端面２６のトラック溝対応部２６ａを旋削して平坦面にし、図１に示す外輪２を完成させる。
【００５４】
以上のように、本実施形態の等速自在継手１は、図１に示すように、外輪２の開口端面２６のトラック溝非対応部２６ｂに凹部２７を形成するため、外輪２を、従来よりも部分的に除肉された形状にし、軽量化することができる。
【００５５】
この凹部２７は、既に述べたように、外輪２の開口端面２６の冷間鍛造時に形成されるため、本実施形態では、凹部２７を形成するための別の工程が不要になる。この結果、外輪２の加工に必要な工程を削減して、外輪２の加工に必要なコストと時間を削減することができる。また、外輪２の鍛造時に使用する原料の分量は、外輪２の開口端面２６の旋削量を考慮する必要がないため、低減することができる。そのため、外輪２の加工に必要なコストの削減に寄与することができる。
【００５６】
また、外輪２の開口端面２６は、従来のように全面を旋削せず、トラック溝対応部２６ａのみを旋削して平坦面にする。この結果、トラック溝対応部２６ａの強度を確保したまま、外輪２の加工に必要なコストと時間を従来の外輪よりも削減することができる。
【００５７】
外輪２の開口端面２６のトラック溝対応部２６ａのみを旋削する場合、上記の作用および効果に加えて、旋削に必要な時間（サイクルタイム）を削減でき、これに伴い、外輪２の鍛造に必要な加工工具の長寿命化が可能になる。この結果、外輪２の加工に必要なコストと時間の削減に貢献することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、上記のように外輪２の開口端面２６の旋削量を削減できることから、等速自在継手１は、環境負荷を抑制できる。
【００５９】
また、外輪２の開口端部８には、その外径を開口端面２６から外輪２の軸方向に沿って継手中心側に向けて拡径させる面取り部２９を設けるが、この面取り部２９は、ブーツ１２の大径端部１３を外輪２の開口端部８に外挿して取り付ける際に、大径端部１３の案内機能を果たす。そのため、大径端部１３を外輪２の開口端部８へ取り付ける際の取付作業が容易になる。さらに、面取り部２９により、外輪２の開口端部８が部分的に除肉されることになるため、外輪２の軽量化が可能になる。
【００６０】
そして、外輪２の開口端面２６に形成される凹部２７の軸方向長さＡは、面取り部２９の軸方向長さＢよりも短くする。面取り部２９は、外輪２の開口端部８とブーツ１２の大径端部１３の接触面積（つまり、大径端部１３のシール性）を低下させない長さに規制する必要がある（２．５ｍｍ程度）。また、凹部２７の軸方向長さＡも、外輪２の開口端部８とブーツ１２の大径端部１３の接触面積を低下させない長さに規制する必要があり、さらに言えば、面取り部２９と同様に軸方向長さＡを規制する必要がある。そのため、本実施形態のように、凹部２７の軸方向長さＡを面取り部２９の軸方向長さＢよりも短くすることにより、前記した接触面積を低下させることなく、既に述べた本発明の外輪２を得ることができる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これに限られることはなく、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に記載の技術的思想を逸脱しない範囲で、種々なる変更が可能である。
【００６２】
例えば、本実施形態では、本発明をＵＪ型と呼称される固定型等速自在継手に適用したが、これに限らず、本発明は、外側継手部材の内球面に曲線状の断面をなす複数のトラック溝が形成され、内側継手部材の外球面に曲線状の断面をなす複数のトラック溝が形成されたバーフィールド型と呼称される固定型等速自在継手（ＢＪ型）にも適用することができる。しかし、本発明は、本実施形態のように、ＵＪ型に適用するのが望ましい。
【００６３】
これは、ＵＪ型の場合、外輪の開口端面におけるトラック溝対応部の肉厚は、外輪のトラック溝の開口部側が断面直線状に形成されることに起因して、ＢＪ型よりも薄く設計されることによる。このため、外輪の開口端面において、トラック溝対応部は、外輪の鍛造時に、トラック溝非対応部よりも外輪の外部側へ軸方向に引き延ばされやすく、これにより、外輪の開口端面は、鍛造後、本発明のような凹凸状に成形されやすいためである。
【００６４】
なお、本実施形態では、ボールの個数が８個の固定型等速自在継手に本発明を適用したが、これに限られず、ボールが６個の固定型等速自在継手にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図５に示す外輪の断面図である。
【図２】図１に示す外輪の正面図である。
【図３】図１に示す外輪の要部拡大断面図である。
【図４】図１に示す外輪の鍛造後の状態を示す断面図である。
【図５】本発明を固定型等速自在継手（ＵＪ型）に適用した実施形態を示す断面図である。
【図６】図５に示すブーツバンドの拡大断面図である。
【図７】図６に示すブーツバンドの耳部を加締めた際の状態を示す断面図である。
【図８】従来の固定型等速自在継手（ＵＪ型）を示す断面図である。
【図９】図８に示す外輪の断面図である。
【図１０】図９に示す外輪の正面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１          固定型等速自在継手（ＵＪ型）
２          外輪（外側継手部材）
３          内輪（内側継手部材）
４          ボール
８          開口端部（外輪）
９          シャフト
１２        ブーツ
１３        大径端部（ブーツ）
１８        外輪トラック溝
１８ａ      断面曲線状部位
１８ｂ      断面直線状部位
１９        内輪トラック溝
１９ａ      断面曲線状部位
１９ｂ      断面直線状部位
２２        嵌合溝（外輪開口端部）
２４        突起（ブーツ大径端部）
２６        開口端面（外輪）
２６ａ      トラック溝対応部
２６ｂ      トラック溝非対応部
２７        凹部（トラック溝非対応部）
２９        面取り部
３０        内球面（外輪）
３１        外球面（内輪）
３２        外周面（外輪）
【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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