JPH03292418A

JPH03292418A - 等速自在継手の外方部材の製造方法

Info

Publication number: JPH03292418A
Application number: JP9190990A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Nomura; 裕充野村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1991-12-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、等速自在継手の製造方法に関するものであ
る。

従来の技術軸線方向へのほぼ直線的なスライドのみを許容して２軸
を連結する等速自在継手のうち、例えば、３本のトラニ
オン軸を備えたトリポード型の等速自在継手にあっては
、外方部材と内方部材との嵌合部を切削仕上げせずに鋳
放しのままで焼入れした後、そのまま組付けられること
が多いが、外方部材の内径、特にローラ溝の溝径（対向
する側壁間の距離）にバラツキがあり、そのため、従来
においては、内方部材に取付けるローラとして、直径が
僅かずつ異なるローラを多数用意しておき、個々のロー
ラ溝の溝径に合せて使用するローラ径を決定し、両側壁
との間隙が一定基準以下となるように使い分けて組付け
ている。

また第５図に示すように従来においては、内方部材のロ
ーラと外方部材のローラ溝とのあそび量を小さくするた
め、焼入れ深さを０．６〜１．０閣程度に浅くし、また
ローラ溝の開口側端部に未焼入れ範囲を設けている。

しかし、従来のトリポード型等速自在継手の外方部材１
においては、内方部材に取付けられた口−ラ（図示せず
）が転動する外方部材１側のローラ溝２の両側壁３．３
およびこの側壁３．３を連結する底部（図示せず）を焼
入れし、ローラ溝２の内面に硬化層３ａを形成して、転
動するローラとの接触面の耐摩耗性や耐フレーキング性
を向上させることが一般的に行なわれている。

このローラ溝２の焼入れにおいては、外方部材１の内側
に高周波焼入れコイル４を配置し、このコイル４を軸線
方向（第５図において上下方向）に移動させながら誘導
加熱する方法が採られており、この場合には、カップ状
の外方部材の開口側端部は焼入れせずに、開口部の縁部
に未焼入れ部３ｂが残されている。

また、実開昭６０−１２２０３１号公報には、外方部材
のローラ溝を焼入れる際に、開口側端部を除く部分を加
熱すると同時に、外方部材の外周に配設した冷却ジャケ
ットから冷却水を噴出させてローラ溝を外側から冷却す
ることによって熱影響の拡散を防ぐ方法が採られている
。

そして、このようにして焼入れを行なった場合には、カ
ップ状の外方部材の軸が設けられている開口部の反対側
端は、閉塞されているため剛性が高く、また熱容量も大
きいため熱影響によるロラ溝径の収縮量が最も小さい。

逆に、ローラ溝の開口端側は剛性が低いため熱収縮量が
大きくなる。

その結果、焼入れ後の各ローラ溝の溝径は、軸側か最も
広く開口端側か最も狭い形状（第６図参照）となってい
るのが常である。

発明が解決しようとする課題したがって、前述した従来の高周波焼入れ方法を行なっ
たトリポード型の等速自在継手の外方部材においては、
各ローラ溝の開口側端の溝径が最も狭くなっているため
、継手の相手側部品である内方部材に取付けられるロー
ラの外径Ｄ１が、この外方部材の開口側端の溝径りを測
定具Ｍを用いて測定して決定される。

また、ローラを取付けた内方部材を外方部材のローラ溝
内に組付けた際には、ローラと係合する機会が多い通常
使用域であるローラ溝の中央付近においては、ローラ径
Ｄ１とローラ溝径りとの差、ぬなわち組付は状態におけ
るローラのあそび量Ｇ１が大きくなり、耐フレーキング
性が低下する。

そのため、従来においてはローラ溝径を拡げるなどして
、必要強度が得られるようにしている。

この発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、等速自
在継手の外方部材のローラ溝を、焼入れと同時に、焼入
れの熱により変形させて、鋳造では形成しにくい逆テー
パ形状とするとともに、この外方部材挿入される内方部
材のローラが係合するローラ溝うちで通常使用域となる
部分におけるローラのあそび量を小さくする等速自在継
手の外方部材の製造方法を提供することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段上記課題を解決するための手段としてこの発明は、軸線
方向での一端側が開口しかつ他端側か閉じた有底中空形
状をなすとともに、その中空部内に挿入される内方部材
に保持されたローラを転動可能に嵌合させるローラ溝を
形成する互いに対向する側壁を備えた等速自在継手の外
方部材を製造するにあたって、前記側壁の内面のうち前
記中空部の底部付近から前記開口する端部側までの部分
を焼入れすることにより、ローラ溝の対向する側壁間の
距離が、ローラ溝のほぼ中央部で最小となるように形状
変化させることを特徴としている。

作　　　用焼入れ工程において、外方部材は、焼入れコイル等によ
ってそのローラ溝の対向する側壁の内面を、その有底中
空形状の底部付近から開口した端部まで加熱される。加
熱されると、ローラ溝部分の剛性を上回る変形力が生し
、ローラ溝全体が熱収縮するとともに、側壁の内゛面側
は、焼入れ硬化層のマルテンサイト化による変態膨張を
起こす。

その結果、ローラ溝は、前記底部側の剛性が高いことか
ら、先ず熱収縮によって、開口端側か最も小径となるよ
うに変形すると同時に、前記変態膨張によって側壁の内
面側が、軸線方向に伸びようとする。ところがローラ溝
は、前記底部側の剛性が高くて伸びが規制されているこ
とから開口した端部側だけに伸びようとする。しかし、
ローラ溝の外側の非焼入れ部はマルテンサイト化しない
ため膨張せず、そのため、ローラ溝の内周側だけが開口
端側へ伸びようとして、開口側の端部が外方に開くよう
に変形する。その結果、ローラ溝のほぼ中央付近が最も
幅狭となり、開口端に向けて拡開したつづみ形状となる
。

なお、外方部材の開口した端部側の拡開量は、焼入れ深
さに応じて調整でき、焼入れ深さが浅いと、マルテンサ
イト化による膨張量が少なく、軸線方向への伸び量が少
なくなって外方へ拡開せず、また、焼入れ深さが深すぎ
ると、側壁の内外両面が共に軸線方向に伸びて、開口し
た端部の外方へ拡開する方向の変形が生じない。

実　　施　　例以下、この発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づ
いて説明する。

トリポード型インボードジヨイントの外方部材１１は、
一方（第１図において上方）を閉塞したカップ状を呈し
、閉塞した部分の端部中心には、出力軸または入力軸と
なる軸１１ａを備えている。

そして、この外方部材１１には、対向する側壁１２．１
２と、この両側壁１２．１２間を連結する底部１３とで
形成されるローラ溝１４が３本形成されており、各ロー
ラ溝１４の溝径（対向する側壁間の距離）は３８〜４６
■程度に設定されている。

次に、前記外方部材１１の焼入れを行なった。

この焼入れの際の加熱条件としては、高周波焼入れコイ
ルの出力を８０〜１００　Ｋｖ、周波数を３０〜５ＱＫ
Ｈｘとし、このコイルの送り速度を７〜１０■／秒で１
ターンの焼入れコイルを用い、開口端における停止加熱
時間を０．３秒とした。また、冷却ジャケットによる外
周側からの冷却を行なわずに加熱した。

そして、この外方部材１１の焼入れの際には、先ず、第
３図（Ａ）に示すようにローラ溝１４の両側壁１２（一
方は省略）および底部１３を開口側端（第３図（＾）に
おいて下端）まで加熱する。このとき、焼入れ層１２ａ
の厚みｔは、焼入れする部分の側壁１２の肉厚Ｔの約２
０％以上となるようにする。なお、この焼入れ層１２ａ
の厚みｔが側壁１２の肉厚Ｔの２０％未満の場合には、
開口端側の外方への拡開量が不充分となる。また、焼入
れ層１２ａの厚みｔを余り厚くすると、焼割れが発生し
たり、開口端側の拡開量が大きくなり過ぎたりするため
、側壁１２の肉厚Ｔの４０％程度までが望ましい。

所定の深さまで焼入れられるように加熱すると、加熱さ
れた部分全体に熱収縮が生じる。この熱収縮は第３図（
＾）に水平方向の矢印で示したように収縮力が生じると
ともに、加熱された部分はマルテンサイト化により変態
膨張して軸線方向への伸びが発生し、軸１１ａ側への伸
びが規制されているため開口端側へ伸びようとする力（
第３図（＾）におい下向きの矢印が示す）が働くことと
なり、第３図（Ｂ）に示すように、ローラ溝１４の開口
端側が外方へ拡開する。

この焼入れによる外方部材１１の変形量は、焼入れ深さ
によって相違いするもので、第４図に示すように、従来
の高周波焼入れの場合のように焼入れ深さが浅いと、第
４図の■の線図に示すように、変態膨張量が少ないため
熱収縮による変形が大きく現われ、ローラ溝１４の開口
端側が最も小径となる。それに対して、焼入れ深さが板
厚の２０％以上であるこの実施例の場合には、熱収縮に
よる変形と、変態膨張による軸線方向への伸び変形とが
合わさる結果、第４図の■の線図に示すように、剛性の
高い軸１１側で広く、中央付近で最も狭くなり、開口端
側で再び拡開する形状となる。

また、使用するローラ径Ｄ２は、ローラ溝１４の最も狭
い部分の溝径りの寸法を測定具Ｍを用いて測定して決定
されるため、従来の方法で高周波焼入れした場合には、
開口端の溝径（第４図においてＡの部分）で決定された
。したがって、通常使用域である中央付近の溝径とでは
差があり、組付は状態でのあそび量Ｇ１が大きく、耐フ
レーキング性が低下するという問題があったが、この実
施例の場合には、ローラ径を決定する溝径の位置と通常
使用域とがほぼ一致するため、あそび量Ｇ２を小さく抑
えることができる。また、焼入れ開始時のコイル停止加
熱時間、または出力を調整することにより、ローラ溝の
開口端側の開度を調整することができる。なお、第４図
の■の線図は、焼入れ前のローラ溝の溝径を示している
。

そして、この実施例の方法で焼入れした外方部材１１と
内方部材とを組付けを行なった。

したがって、第１図に示すように、焼入れしたトリポー
ド型インボードジヨイントの外方部材１１は、ローラを
取付けた内方部材をその内側に嵌合させて組付けられて
使用される。そして、回転力を等速伝達するとともに軸
線方向のスライドが許容され、あそび量Ｇ２が小さいこ
とから耐久性が向上し、静粛性も向上する。また、使用
可能なローラ径Ｄ２が大きくなるため、１ランク小型な
トリポード型インボードジヨイントの使用が可能となり
、部品の軽量化が可能となる。

なお、この実施例においては、外側から冷却せずに高周
波焼入れした場合について説明したが、ローラ溝１４の
外周に冷却ジャケットを配設して、加熱する際に、ロー
ラ溝１４の中央より開口端側の外側を冷却しながら加熱
してもよく、この場合には、熱容量の小さい開口端側も
軸側部分と同一の深さに焼入れすることができる。

発明の効果以上、説明したようにこの発明の等速自在継手の有底中
空形状をした外方部材の製造方法は、クラ溝の側壁の内
面のうち前記中空部の底部付近から前記開口する端部側
までの部分を焼入れすることにより、ローラ溝の対向す
る側壁間の距離が、ローラ溝のほぼ中央部で最小となる
ように形状変化させるので、鋳造では成形しにくい形状
のつづみ形有底中空体を形成できるとともに、通常使用
域でのあそび量が小さい最適な大きさのローラを使用で
き、組付は状態でのガタ付きのレベルを下げられ、耐久
性を向上することができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の方法の一実施例を示す
もので、第１図は外方部材の断面正面図、第２図は同じ
く外方部材の一部断面底面図、第３図（＾）は加熱した
状態を示す断面正面図、第３図（Ｂ）は焼入れ時の変形
を示す断面正面図、第４図は、焼入れ時の変形の違いを
従来の方法と対比した線図、第５図および第６図は従来
例を示すもので、第５図は従来の焼入れ方法を示す断面
正面図、第６図は焼入れ時の変形を示す図である。１１・・・外方部材、　ｌｌａ・・・軸、　１２・・・
側壁、１２ａ・・・焼入れ層、　１３・・・底部、　１
４・・・クラ溝、　Ｄ・・・通常使用域の溝径、　Ｄ２
・・・ローラ径、　Ｇ２・・・あそび量。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

軸線方向での一端側が開口しかつ他端側が閉じた有底中
空形状をなすとともに、その中空部内に挿入される内方
部材に保持されたローラを転動可能に嵌合させるローラ
溝を形成する互いに対向する側壁を備えた等速自在継手
の外方部材を製造するにあたって、前記側壁の内面のう
ち前記中空部の底部付近から前記開口する端部側までの
部分を焼入れすることにより、ローラ溝の対向する側壁
間の距離が、ローラ溝のほぼ中央部で最小となるように
形状変化させることを特徴とする等速自在継手の外方部
材の製造方法。