JP2019035486A - トリポード部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】、脚軸の相手部品の接触による摩耗や剥離などの転動疲労寿命の向上が期待できるトリポード部材を製造することが可能なトリポード部材の製造方法を提供する。
【解決手段】脚軸を有するトリポード部材とこの脚軸に装着されるトルク伝達部材とを備えたトリポード型等速自在継手における前記トリポード部材を製造するトリポード部材製造方法である。トリポード部材の脚軸の外周面のうち、脚軸に装着される相手部位との接触領域に圧縮残留応力付与用の負荷を加える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の動力伝達装置に用いられるトリポード型等速自在継手におけるトリポード部材の製造方法に関する。

トリポード型等速自在継手は、図１３と図１４に示すシングルローラタイプ（特許文献１参照）と図１５と図１６に示すダブルローラタイプ（特許文献２参照）等がある。シングルローラタイプのトリポード型等速自在継手は、外側継手部材１と、内側継手部材としてのトリポード部材２と、トルク伝達部材としてのローラ３とを備える。外側継手部材１は一端にて開口したカップ状のカップ部５と、このカップ部５の底壁５ａから突設される軸部６とを有する。カップ部５は、その内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝７が形成してある。カップ部５は、横断面で見ると、大径部８ａと小径部８ｂが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、カップ部５は、大径部８ａと小径部８ｂとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる３本の前記トラック溝７が形成される。

各トラック溝７の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面（ローラ摺接面）７ａ、７ａが形成される。また、内径面においては、円周方向に交互に現れる小内径部９ｂと大内径部９ａをローラ案内面７ａで接続した３弁の花冠状を呈している。すなわち、外側継手部材１は、円周方向に向き合ったローラ案内面７ａ，７ａと両ローラ案内面７ａ，７ａ間に設けられた大内径部９ａからなるトラック溝７が内周の三箇所に形成されるものである。

トリポード部材２はボス１０と脚軸１１とを備える。ボス１０にはシャフト（図示省略）とトルク伝達可能に結合するスプライン孔１０ａが形成してある。脚軸１１はボス１０の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。

この場合、ローラ３は、脚軸１１の外径面に周方向に沿って配設される複数の針状ころ１２を介して外嵌されている。脚軸１１の外周面は針状ころ１２の内側転動面を構成し、ローラ３の内周面は針状ころ１２の外側転動面を構成している。なお、複数の針状ころ１２は、脚軸１１の外周面とローラ３の内周面との間に総ころ状態で配設されている。

これら針状ころ１２は、脚軸１１の付け根部に外嵌されたインナワッシャ１３と半径方向内側で接すると共に、脚軸１１の先端部に外嵌されたアウタワッシャ１４と半径方向外側で接している。このアウタワッシャ１４は、脚軸１１の先端部に形成された環状溝１５に丸サークリップ等の止め輪１６を嵌合させることにより抜け止めされている。

また、ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手では、トルク伝達部材は、その外径面が凸球面とされたリング状体からなるローラ２０と、このローラ２０に複数のころ２１を介してリング２２とを備える。すなわち、ローラ２０とリング２２とが複数のころ２１を介してユニット化され、これら等でローラアセンブリ（ローラユニット）を構成している。この場合、ローラ２０を外側ローラ（アウタローラ）と呼び、リング２２を内側ローラ（インナローラ）と呼ぶことができる。

すなわち、リング（内側ローラ）２２は脚軸１１の外周面に外嵌している。内側ローラ２２の円筒形外周面を内側軌道面とし、外側ローラ２０の円筒形内周面を外側軌道面として、これらの内外軌道面間に針状ころ２１が転動自在に介在する。針状ころ２１は、できるだけ多くのころを入れた、保持器のない、いわゆる総ころ状態で組み込まれている。なお、外側ローラ２０の端部内周面に形成した環状溝には、針状ころ２１の抜け止め用のワッシャ２３ａ、２３ｂが装着されている。なお、このダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手の他の構成は、前記シングルローラタイプのトリポード型等速自在継手と同様であるので、同一部材については、図１５と図１６において、図１３と図１４と同一の符号を附して、それらの説明を省略する。

このシングルローラタイプのトリポード型等速自在継手は、脚軸１１がトルク伝達に伴い各針状ころから荷重を受け、針状ころ１２は脚軸外周面に沿って転動する。また、ダブルローラタイプ、すなわち、ローラユニットを有するタイプでは、脚軸１１に対してローラユニット内径から荷重を受けながらインナローラ２２が脚軸外周に対して相対的に摺動回転し、同時に脚軸１１の軸線方向に対しても摺動する。

このように、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであっても、トリポード部材２の脚軸１１は、接触相手部品から荷重を受けるため、摩擦や剥離を防止するため、予め熱処理により硬化層を設け、研削や焼入鋼切削で表層を除去加工し、表面を仕上げることになる。

特開２０１２−１８０９３０号公報 特開２０１３−１１３３６０号公報

このように、一般に、脚軸外周面は研削や焼入鋼切削による除去加工で仕上げているが、継手の小型化など設計自由度拡大のためには、脚軸外周面の転動疲労寿命の向上が求められる。また、脚軸は常に接触相手部品（針状ころやローラユニット）より荷重を受ける。このため、継手に特に大きなトルクが負荷される過酷な条件下では、脚軸への大きな荷重を許容でき得る大きな硬化層が必要となる。しかしながら、従来適用される浸炭焼入れの場合には、硬化層深さが大きい程、浸炭処理に要する時間が増大し、製造コストが嵩むことになる。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、脚軸の相手部品の接触による摩耗や剥離などの転動疲労寿命の向上が期待できるトリポード部材を製造することが可能なトリポード部材の製造方法を提供するものである。

本発明のトリポード部材の製造方法は、脚軸を有するトリポード部材とこの脚軸に装着されるトルク伝達部材とを備えたトリポード型等速自在継手における前記トリポード部材を製造するトリポード部材製造方法であって、トリポード部材の脚軸の外周面のうち、脚軸に装着される相手部位との接触領域に押圧部材により負荷を加えて圧縮残留応力を付与させたものである。

本発明のトリポード部材の製造方法によれば、トリポード部材の脚軸に相手部位との接触領域に押圧部材により負荷を加えて圧縮残留応力を付与することできる。すなわち、押圧部材により接触領域に負荷を加えることによって、接触領域に加工硬化によって圧縮残留応力が付与される。このため、通常、トリポード部材の脚軸を研削や旋削により仕上げ加工するが、本発明では、研削や旋削による加工荷重よりも大きな加工荷重を負荷することができ、トリポード部材の脚軸の接触領域における脚軸表層に深い圧縮残留応力を付与することができる。このため、接触領域に対して研削又は焼入れ鋼切削により仕上げ加工を行った後、圧縮残留応力付与用の負荷を加えるのが好ましい。これによって、接触領域の転動疲労寿命を向上させることができる。

前記トリポード型等速自在継手のトルク伝達部材は、前記外側継手部材のトラック溝に挿入されたアウタローラと、前記脚軸に外嵌されて前記アウタローラの内周側に複数のころを介して配置されるインナローラとで構成され、前記インナローラの内周面は凸円弧状をなし、前記脚軸は、縦断面において継手の軸線と直交するストレート形状をなし、横断面において継手の軸線と直交する方向で前記インナローラの内周面と接触し、かつ、継手の軸線方向で前記インナローラの内周面との間に隙間が形成されて、脚軸の横断面を長軸が継手の軸線に直交する略楕円形とする場合がある。これによって、ダブルローラタイプの脚軸の接触領域の疲労強度の向上をさせることができる。

トリポード部材の脚軸の外周面が円筒面形状とされ、前記脚軸の外径面に周方向に沿って配設される複数のころを介して外嵌されるローラを備え、前記接触領域が周方向全周であるものであってもよい。これによって、シングルローラタイプの脚軸の接触領域の疲労強度の向上をさせることができる。

圧縮残留応力付与用の負荷を加える前記押圧部材が、トリポード部材の脚軸に対して軸線方向に沿って線接触状に押圧する円筒面を有する回転体であるのが好ましい。このような回転体を用いることによって、圧縮残留応力付与用の負荷を安定して接触領域に付与することができる。

前記回転体が、トリポード部材の脚軸に対して押圧しつつ軸線方向に沿って移動するものであってもよい。接触領域の脚軸の軸線方向全長に渡って一度に荷重を負荷する場合、回転体の押圧範囲が長くなり、軸線方法全長にわたって均一に負荷する必要があり、精度良く回転体の押圧面を成形する必要がある。これに対して、軸線方向に沿って移動させるものでは、回転体の押圧範囲が短くてよく、回転体の押圧面の成形の容易化を図ることができる。

トリポード部材の脚軸の軸心に対して１８０°反対方向に配置される一対の回転体にて、トリポード部材の脚軸の接触領域に圧縮残留応力付与用の負荷を加えるように設定できる。このように設定することによって、圧縮残留応力付与用の負荷の作業時間の短縮化を図ることができ、しかも、１８０°反対方向から荷重を負荷することができ、圧縮残留応力付与が安定する。

本発明のトリポード部材の製造方法では、トリポード部材の脚軸の接触領域における脚軸表層に深い圧縮残留応力を付与することができるので、脚軸の転動疲労寿命が向上し、耐用寿命の長寿命化を図ることができる。

本発明のトリポード部材の製造方法の工程図である。 製造方法に用いる押圧部材とトリポード部材の脚軸との関係を示す簡略図である。 一対の押圧部材を有する圧縮残留応力付与装置とトリポード部材との関係を示す平面図である。 図３の圧縮残留応力付与装置の要部断面図である。 図３に示す圧縮残留応力付与装置を用いたトリポード部材の製造方法の工程図である。 本発明のトリポード部材の製造方法にて加工されたトリポード部材を用いたダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手の縦断面図である。 図６に示すトリポード型等速自在継手の横断面図である。 図６に示すトリポード型等速自在継手のトルク伝達部材を示す断面図である。 本発明のトリポード部材の製造方法にて加工されたトリポード部材を用いたシングルローラタイプのトリポード型等速自在継手の縦断面図である。 図９に示すトリポード型等速自在継手の横断面図である。 図９に示すトリポード型等速自在継手のトルク伝達部材を示す断面図である。 シングルローラタイプのトリポード型等速自在継手のトリポード部材の製造方法の工程図である。 従来のシングルローラタイプのトリポード型等速自在継手の縦断面図である。 図１２のトリポード型等速自在継手の横断面図である。 従来のダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手の縦断面図である。 図１５のトリポード型等速自在継手の横断面図である。

以下本発明の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図６〜図８に本発明にかかる製造方法にて製造されたトリポード部材を用いたダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手を示す。このトリポード型等速自在継手は、外側継手部材３１と、内側継手部材としてのトリポード部材３２と、ローラ５０を有するトルク伝達部材とを備える。外側継手部材３１は一端にて開口したカップ状のカップ部３５と、このカップ部３５の底壁３５ａから突設される軸部３６とを有する。カップ部３５は、その内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝３７が形成してある。カップ部３５は、横断面で見ると、大径部３８ａと小径部３８ｂが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、カップ部３５は、大径部３８ａと小径部３８ｂとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる３本の前記トラック溝３７が形成される。

各トラック溝３７の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面（ローラ摺接面）３７ａ、３７ａが形成される。また、内径面においては、円周方向に交互に現れる小内径部３９ｂと大内径部３９ａをローラ案内面３７ａで接続した３弁の花冠状を呈している。すなわち、外側継手部材３１は、円周方向に向き合ったローラ案内面３７ａ，３７ａと両ローラ案内面３７ａ，３７ａ間に設けられた大内径部３９ａからなるトラック溝３７が内周の三箇所に形成されるものである。

トリポード部材３２はボス４０と脚軸４１とを備える。ボス４０にはシャフト（図示省略）とトルク伝達可能に結合するスプライン孔４０ａが形成してある。脚軸４１はボス４０の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。

この場合、トルク伝達部材は、その外径面が凸球面とされたリング状体からなるローラ５０と、このローラ５０に複数の針状ころ５１を介してリング５２とを備える。すなわち、ローラ５０とリング５２とが複数の針状ころ５１を介してユニット化され、これら等でローラアセンブリ（ローラカセット）を構成している。この場合、ローラ５０を外側ローラ（アウタローラ）と呼び、リング５２を内側ローラ（インナローラ）と呼ぶことができる。

すなわち、リング（内側ローラ）５２は脚軸４１の外周面に外嵌している。内側ローラ５２の円筒形外周面を内側軌道面とし、外側ローラ５０の円筒形内周面を外側軌道面として、これらの内外軌道面間に針状ころ５１が転動自在に介在する。針状ころ５１は、できるだけ多くのころを入れた、保持器のない、いわゆる総ころ状態で組み込まれている。なお、外側ローラ５０の端部内周面に形成した環状溝には、針状ころ５１の抜け止め用のワッシャ５３ａ、５３ｂが装着されている。

このように、図６と図７に示すトリポード部材は、外側継手部材３１のトラック溝３７に挿入されたアウタローラ５０と、脚軸４１に外嵌されてアウタローラ５０の内周側に配置されるインナローラ５２とで構成されるものである。そして、インナローラ５２の内周面は凸円弧状をなし、脚軸４１は、縦断面において継手の軸線と直交するストレート形状をなし、横断面において継手の軸線と直交する方向でインナローラ５２の内周面と接触する。このため、継手の軸線方向でインナローラ５２の内周面との間に隙間５３，５３が形成されて、図８に示すように、脚軸４１の横断面を長軸Ｌ１が継手の軸線に直交する略楕円形とした。

次に、図９と図１０に示すトリポード型等速自在継手は、シングルローラタイプである。この場合のトルク伝達部材は、脚軸４１の外径面に周方向に沿って配設される複数の針状ころ４２を介して外嵌されるローラ３３を備える。脚軸４１の外周面は針状ころ４２の内側転動面を構成し、ローラ３３の内周面は針状ころ４２の外側転動面を構成している。すなわち、この場合の脚軸４１は、その外径面が円筒面とされた円柱体にて構成される。なお、複数の針状ころ４２は、脚軸４１の外周面とローラ３３の内周面との間に総ころ状態で配設されている。

これら針状ころ４２は、脚軸４１の付け根部に外嵌されたインナワッシャ４３と半径方向内側で接すると共に、脚軸４１の先端部に外嵌されたアウタワッシャ４４と半径方向外側で接している。このアウタワッシャ４４は、脚軸４１の先端部に形成された環状溝４５に丸サークリップ等の止め輪４６を嵌合させることにより抜け止めされている。

なお、このシングルローラタイプのトリポード型等速自在継手の他の構成は、前記ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手と同様であるので、同一部材については、図９と図１０において、図６と図７と同一の符号を附して、それらの説明を省略する。

図１は、ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手の脚軸（横断面を長軸が継手の軸線に直交する略楕円形とした脚軸）の製造工程（圧縮残留応力付与工程）の概念図を示す。この場合の圧縮残留応力付与機構は、その外径面６０ａが円筒面である押圧部材としての回転体６０にてトリポード部材３２の脚軸４１の相手部位（ローラユニット）との接触領域Ｈ１，Ｈ２）を押圧することになる。ここで、接触領域（Ｈ１，Ｈ２）は、図８に示すように、インナリング５２が嵌合（密接）する部位である。

この場合、トリポード部材は、図示省略のチャック機構にて保持され、この状態で、図示省略の回転駆動機構にて、チャック機構にて保持されているトリポード部材３２を、押圧すべき脚軸４１の軸線Ｏ１廻りに回転させることができる。また、回転体６０はホルダ（回転体保持具）６１にその軸心廻りに回転可能とされるとともに、回転体６０を保持しているホルダ６１が、押圧すべき脚軸４１に対して矢印Ａ、Ｂのように接近・離間可能とされている。さらに、回転体６０を保持しているホルダ６１は、図２に示すように、押圧すべき脚軸４１の軸線(回転軸線Ｏ１)に沿った矢印Ｃ、Ｄ方向の往復動が可能とされている。

次に、圧縮残留応力付与工程を説明する。この場合、一方の接触領域Ｈ１に対して圧縮残留応力付与用の荷重を負荷する方法を説明する。まず、図１（ａ）に示すように、接触領域Ｈ１の一方の端部Ｈ１ａを回転体６０の外径面にて押圧する。すなわち、予め設定されている押圧荷重を接触領域Ｈ１の一方の端部Ｈ１ａに負荷する。その後、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、トリポード部材３２をその脚軸４１の回転中心Ｏ１廻りに時計廻り方向に回転させて、接触領域Ｈ１の他方の端部Ｈ１ｂまでを回転体６０の外径面にて押圧するようにする。

この際、図１（ｂ）を基準（脚軸４１の回転中心Ｏ１と、回転体６０の回転中心Ｏ２とを結ぶ線Ｌ３上に脚軸４１の横断面における楕円の長軸Ｌ１(図８参照)が配置される状態）とした場合、押圧点Ｐを基準点Ｌとし、この基準点Ｌに対して、図１（ａ）及び図１（ｃ）では、押圧点Ｐは、脚軸４１の回転中心Ｏ１を通る中心Ｌ０寄りとなる。このため、回転体６０をこの基準点Ｌよりも脚軸４１の回転中心Ｏ１寄りとする必要がある。

図１（ａ）から図１（ｂ）へは、回転体６０を脚軸４１の回転に伴って矢印Ｂ方向に、脚軸４１の回転中心Ｏ１と回転体６０の回転中心Ｏ２とを結ぶ線Ｌ３上を、回転体６０の回転中心Ｏ２側へ移動させることによって、押圧荷重を一定にする。この場合、図１（ａ）から図１（ｂ）へは、脚軸４１の接触範囲Ｈ１（一方の端部Ｈ１ａから範囲頂点Ｈ１ｃまでの形状）に追従しつつ、回転体６０は矢印Ｂ方向に移動する。また、図１（ｂ）から図１（ｃ）への、回転体６０を脚軸４１の回転に伴って矢印Ａ方向に、脚軸４１の回転中心Ｏ１と回転体６０の回転中心Ｏ２との線Ｌ３上を、脚軸４１の回転中心Ｏ１側へ移動させることによって、押圧荷重を一定にする。この場合、図１（ｂ）から図１（ｃ）へは、脚軸４１の接触範囲Ｈ１（範囲頂点Ｈ１ｃから他方の端部Ｈ１ｂまでの形状）に追従しつつ、回転体６０は矢印Ａ方向に移動する。

図１（ｃ）から、脚軸４１がその回転中心Ｏ１を中心にさらに時計廻りに回転されることによって、回転体６０と脚軸４１とは離間して、押圧荷重の負荷が解除される。これによって、一方の接触領域Ｈ１への圧縮残留応力付与が終了する。なお、圧縮残留応力付与工程においては、図２に示すように、回転体６０を脚軸先端側から脚軸基端側へ送るようにしても、回転体６０の外径面の軸方向長さが脚軸４１の接触領域Ｈ１の軸方向全長に渡るものでは、このような回転体６０の脚軸の軸方向の送りを省略することができる。

また、一方の接触領域Ｈ１に対する押圧荷重の負荷が完了すれば、トリポード部材３２の脚軸４１をその回転軸線Ｏ１廻りに回転させて、他方の接触領域Ｈ２を、回転体６０に対応する位置に配置できる。このため、接触領域Ｈ２の一方の端部Ｈ２ａを回転体６０の外径面にて押圧することができる。その後は、接触領域Ｈ１に対して行う工程と同様の工程を行うことによって、接触領域Ｈ２に対する押圧荷重の負荷を完了することができる。

すなわち、接触領域Ｈ２の一方の端部Ｈ２ａを回転体６０にて押圧している状態から、トリポード部材３２の脚軸４１をその回転軸線Ｏ１廻りに回転させて、接触領域Ｈ２の他方の端部Ｈ２ｂを回転体６０にて押圧する状態とする。この際、脚軸４１の接触範囲Ｈ２の形状（一方の端部Ｈ２ａから範囲頂点Ｈ２ｃを通過して他方の端部Ｈ２ｂまでの形状）に追従して、回転体６０の外径面にて押圧することができる。

このように、接触領域Ｈ１及び接触領域Ｈ２への押圧荷重の負荷が完了すれば、他の２つの脚軸４１に対しても、同様に接触領域Ｈ１及び接触領域Ｈ２への押圧荷重の負荷を行えば、このトリポード部材３２の３つの脚軸４１への圧縮残留応力付与が完了する。

前記トリポード部材の製造方法では、トリポード部材３２の脚軸４１に相手部位との接触領域Ｈ１，Ｈ２に圧縮残留応力付与用の負荷を加えることができる。すなわち、接触領域Ｈ１，Ｈ２に負荷を加えることによって、接触領域Ｈ１，Ｈ２に加工硬化によって圧縮残留応力が付与される。このため、通常、トリポード部材３２の脚軸４１を研削や旋削により仕上げ加工するが、研削や旋削による加工荷重よりも大きな加工荷重を負荷することができ、トリポード部材３２の脚軸４１の接触領域Ｈ１，Ｈ２における脚軸表層に深い圧縮残留応力を付与することができる。このため、脚軸４１の転動疲労寿命が向上し、耐用寿命の長寿命化を図ることができる。

このように、このトリポード部材の製造方法では、接触領域Ｈ１，Ｈ２に対して研削又は焼入れ鋼切削により仕上げ加工を行った後、圧縮残留応力付与用の負荷を加えるものである。このため、接触領域Ｈ１，Ｈ２の転動疲労寿命を向上させることができる。

図３及び図４は、回転体６０を一対備えた圧縮残留応力付与装置を示している。また、この圧縮残留応力付与装置のチャック機構は、周方向に沿って複数の爪部材６５をコレットチャック６６である。また、コレットチャック６６の爪部材６５は、トリポード部材を支持する支持台６７から突設される。

この支持台６７は、トリポード部材３２のボス４０の一端面が載置される回転テーブルであり、この回転テーブルにトリポード部材３２のボス４０が載置された状態で、コレットチャック６６が縮径された状態の爪部材６５（径方向内方へ変位させた状態）を下方からボス４０に嵌入させて、爪部材６５を拡径させた状態（径方向外方へ変位させた状態）とする。これによって、トリポード部材３２は、支持台６７に載置された状態で保持される。

この状態では、図４に示すように、ワーク抑え治具６８にてトリポード部材３２が抑えられる。すなわち、ワーク抑え治具６８は、トリポード部材３２のボス４０のスプライン孔４０ａよりも大径の円盤部６８ａとこの円盤部６８ａを支持する軸部６８ｂとを有するものである。この場合、ワーク抑え治具６８と支持台６７とで、ワークであるトリポード部材３２を挟持でき、この挟持状態で、脚軸４１の中心線Ｏ１廻りの回転と、トリポード部材３２のボス部中心Ｏ３廻りの回転とが可能となっている。

回転体６０は、円柱体乃至円筒体からなり、回転体ホルダ６１にて、その軸心廻りに回転可能とされている。回転体ホルダ６１には、ホルダ支持体６２に嵌入される軸部６３が連設されている。すなわち、ホルダ支持体６２は軸部６３が嵌入される筒部６２ａを有し、この筒部６２ａ内には、コイルスプリング等の弾性部材６４（図５参照）が内装されている。このため、回転体ホルダ６１は弾性部材６４にて弾性的に押圧され、脚軸４１の接触領域Ｈ１、Ｈ２への押圧荷重を所定値に保持するようにしている。また、ホルダ支持体６２は、図示省略の往復動機構（シリンダ機構やボルト・ナット機構等）に連結され、軸方向（水平方向）に沿った往復動が可能とされている。

次に、この図３と図４に示す圧縮残留応力付与装置を用いた圧縮残留応力付与工程を図５を用いて説明する。まず、図３及び図４に示すように、トリポード部材３２は、支持台６７に載置された状態で、チャック機構（コレットチャック６６）にてボス４０をチャックした状態とし、さらに、ワーク抑え治具６８にてトリポード部材３２のボス４０を抑える状態とする。すなわち、支持台６７とワーク抑え治具６８とで、挟持するようにする。この場合、回転体６０、６０の中心Ｏ２を通る直線Ｌ３上にトリポード部材３２の脚軸４１の回転軸心Ｏ１を配置し、かつ回転体６０、６０の中心Ｏ２間の中心にトリポード部材３２の脚軸４１の回転軸心Ｏ１を配置する。

次に、圧縮残留応力を付与する脚軸４１を、離間している一対の回転体６０を相対的に接近させて、図５（ａ）に示すように、接触領域Ｈ１の一方の端部Ｈ１ａを回転体６０の外径面にて押圧するとともに、接触領域Ｈ２の一方の端部Ｈ２ａを回転体６０の外径面にて押圧する状態とする。この場合、トリポード部材３２の脚軸４１をその脚軸回転中心Ｏ１を中心として回転させるとともに、回転体６０を矢印Ａ方向に移動させることで、図５（ａ）に示す状態と設定できる。

この図５（ａ）に示す状態から、トリポード部材３２の脚軸４１をその脚軸回転中心Ｏ１を中心として時計廻りに回転させて、図５（ｂ）に示すように、接触領域Ｈ１の範囲頂点Ｈ１ｃを回転体６０の外径面にて押圧するとともに、接触領域Ｈ２の範囲頂点Ｈ２ｃを回転体６０の外径面にて押圧する状態とする。一方の回転体６０では、脚軸４１の接触範囲Ｈ１（一方の端部Ｈ１ａから範囲頂点Ｈ１ｃまでの形状）に追従しつつ、矢印Ｂ方向に移動させる。他方の回転体６０では、脚軸４１の接触範囲Ｈ２（一方の端部Ｈ２ａから範囲頂点Ｈ２ｃまでの形状）に追従しつつ、矢印Ｂ方向に移動させる。すなわち、図５（ａ）から図５（ｂ）までにおいては、脚軸４１の回転体６０の対応部位が、脚軸４１の形状に追従して脚軸４１を反脚軸回転中心Ｏ１側へ変位するため、回転体６０を矢印Ｂ方向に移動させることになる。

次に、図５（ｂ）からさらにトリポード部材３２の脚軸４１をその脚軸回転中心Ｏ１を中心として時計廻りに回転させて、図５（ｃ）に示すように、接触領域Ｈ１の他方の端部Ｈ２ｂを回転体６０の外径面にて押圧するとともに、接触領域Ｈ２の他方の端部Ｈ２ｂを回転体６０の外径面にて押圧する状態とする。一方の回転体６０では、脚軸４１の接触範囲Ｈ１（範囲頂点Ｈ１ｃから他方の端部Ｈ１ｂまでの形状）に追従しつつ、矢印Ａ方向に移動させる。他方の回転体６０では、脚軸４１の接触範囲Ｈ２（範囲頂点Ｈ２ｃから他方の端部Ｈ２ｂまでの形状）に追従しつつ、矢印Ａ方向に移動させる。すなわち、図５（ｂ）から図５（ｃ）までにおいては、脚軸４１の回転体６０の対応部位が、脚軸４１の形状に追従して脚軸４１が脚軸回転中心Ｏ１側へ変位するため、回転体６０を矢印Ａ方向に移動させることになる。

図５（ｃ）から、脚軸４１をその回転中心Ｏ１を中心にさらに時計廻りに回転されることによって、回転体６０と脚軸４１とは離間して、押圧荷重の負荷が解除される。これによって、両接触領域Ｈ１、Ｈ２への圧縮残留応力付与が終了する。

このように、一の脚軸４１への圧縮残留応力付与が終了すれば、ボス部４０の軸心廻りにトリポード部材３２を回転させて、次に圧縮残留応力付与を付与する脚軸４１を、一対の回転体６０，６０間に介在させる。その後は、前記したような図５に示す圧縮残留応力付与工程を行う。これによって、この脚軸４２に対する圧縮残留応力付与が終了する。次に、圧縮残留応力を付与していない最後の脚軸４１を、一対の回転体６０，６０間に介在させれば、この脚軸４１に対しても、圧縮残留応力を付与することができる。これによって、３本の脚軸に対する圧縮残留応力付与工程が終了する。

このように、図３と図４に示す装置を用いれば、トリポード部材３２の脚軸４１の軸心Ｏ１に対して１８０°反対方向に配置される一対の回転体６０，６０にて、トリポード部材３２の脚軸４１の接触領域Ｈ１，Ｈ２に圧縮残留応力付与用の負荷を加えるように設定できる。このように設定することによって、圧縮残留応力付与用の負荷の作業時間の短縮化を図ることができ、しかも、１８０°反対方向から荷重を負荷することができ、圧縮残留応力付与が安定する。

また、前記実施形態では、ダブルローラタイプのトリポード型等速自在継手の脚軸４１、つまり、横断面を長軸Ｌ１が継手の軸線に直交する略楕円形とした脚軸に対するものであったが、脚軸４１として、図１１に示すように、外径面が円筒面とされたものに対しても、圧縮残留応力付与工程を行うことができる。なお、外径面が円筒面とされた脚軸の場合、接触領域Ｈが、周方向全周となる。

この場合も、図３及び図４に示す装置を用いて、外径面が円筒面とされた脚軸に対しても圧縮残留応力付与工程を行うことができる。すなわち、図１２に示すように、一対の回転体６０，６０の軸心を結ぶ線Ｌ３上の回転体６０，６０の間の中間位置に、圧縮残留応力を付与すべき脚軸４２の回転中心を合わせる。この状態で、一対の回転体６０、６０を相対的に接近させて、所定の押圧荷重を各回転体６０、６０にて脚軸４１に付与する状態とする。

この状態で、脚軸４１をその回転軸心廻りに時計廻りであっても反時計廻りであっても１８０°回転させることによって、周方向全周の接触領域Ｈに対して圧縮残留応力を付与することができる。脚軸４１の外径面が円筒面であるので、脚軸４１の回転体６０の対応部位が変動せず、このため、回転体６０を直線Ｌ３上を移動させる必要がない。その後、順次、他の脚軸４１に対しても、同様に、周方向全周の接触領域Ｈに対して圧縮残留応力付与することができる。

ところで、本発明のように、脚軸に押圧荷重を負荷せずに、研削や旋削にて仕上げられてなる従来品よりも本発明での研削や焼入れ鋼切削にて仕上げられた後に、脚軸４１（横断面形状が楕円形状とされる脚軸であっても、外径面が円筒面とされる脚軸であっても）に押圧荷重を負荷するものは、より深さの位置において高い圧縮残留応力とすることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、脚軸４１として、図１１に示すように、外径面が円筒面とされたものに対して、図１に示すように、回転体が１個の装置を用いてもよい。この場合、脚軸をその回転軸心廻りに３６０°回転させればよい。図１や図５では、脚軸４１をその回転中心Ｏ１を中心に時計廻りに回転させていたが、脚軸４１をその回転中心Ｏ１を中心に反時計廻りに回転させるものであってもよい。

図５に示す装置では、回転体ホルダをスプリングの押圧力にて、押圧荷重を脚軸に負荷しつつ、脚軸形状に追従して回転体を加工面（接触領域）に接触（押圧）するようにしている。これに対して、シリンダ機構（油圧シリンダやエアシリンダ等）で脚軸形状に追従するようにしてもよい。

３２ トリポード部材
３３ ローラ
４０ ボス
４１ 脚軸
５０ アウタローラ
５１ 針状ころ
５２ インナローラ
６０ 回転体
Ｈ，Ｈ１，Ｈ２接触領域

Claims (7)

1. 脚軸を有するトリポード部材とこの脚軸に装着されるトルク伝達部材とを備えたトリポード型等速自在継手における前記トリポード部材を製造するトリポード部材製造方法であって、
   トリポード部材の脚軸の外周面のうち、脚軸に装着される相手部位との接触領域に押圧部材により負荷を加えて圧縮残留応力を付与したことを特徴とするトリポード部材の製造方法。
2. 前記トリポード型等速自在継手のトルク伝達部材は、前記外側継手部材のトラック溝に挿入されたアウタローラと、前記脚軸に外嵌されて前記アウタローラの内周側に複数のころを介して配置されるインナローラとで構成され、前記インナローラの内周面は凸円弧状をなし、前記脚軸は、縦断面において継手の軸線と直交するストレート形状をなし、横断面において継手の軸線と直交する方向で前記インナローラの内周面と接触し、かつ、継手の軸線方向で前記インナローラの内周面との間に隙間が形成されて、脚軸の横断面を長軸が継手の軸線に直交する略楕円形とすることを特徴とする請求項１に記載のトリポード部材の製造方法。
3. トリポード部材の脚軸の外周面が円筒面形状とされ、前記脚軸の外径面に周方向に沿って配設される複数のころを介して外嵌されるローラを備え、前記接触領域が周方向全周であることを特徴とする請求項１に記載のトリポード部材の製造方法。
4. 接触領域に対して研削又は焼入れ鋼切削により仕上げ加工を行った後、圧縮残留応力付与用の負荷を加えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のトリポード部材の製造方法。
5. 圧縮残留応力付与用の負荷を加える前記押圧部材が、トリポード部材の脚軸に対して軸線方向に沿って線接触状に押圧する円筒面を有する回転体であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のトリポード部材の製造方法。
6. 前記回転体が、トリポード部材の脚軸に対して押圧しつつ軸線方向に沿って移動することを特徴とする請求項５に記載のトリポード部材の製造方法。
7. トリポード部材の脚軸の軸心に対して１８０°反対方向に配置される一対の回転体にて、トリポード部材の脚軸の接触領域に圧縮残留応力付与用の負荷を加えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のトリポード部材の製造方法。

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