WO2020166504A1 - 摺動式等速自在継手用外側継手部材、及び摺動式等速自在継手 - Google Patents

摺動式等速自在継手用外側継手部材、及び摺動式等速自在継手 Download PDF

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WO2020166504A1
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constant velocity
velocity universal
universal joint
outer joint
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卓 板垣
石島　実
将太 河田
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Ntn株式会社
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    • F16D3/226—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part
    • F16D3/227—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a cylinder co-axial with the respective coupling part the joints being telescopic

Definitions

  • the present invention relates to an outer joint member for a sliding type constant velocity universal joint, and a sliding type constant velocity universal joint.
  • sliding type constant velocity free transmission that transmits rotational torque at a constant velocity while allowing not only angular displacement but axial displacement between the drive shaft and driven shaft Joints are used.
  • sliding type constant velocity universal joint for example, a roller type tripod type constant velocity universal joint as shown in FIG. 13 and a ball type double offset type constant velocity universal joint as shown in FIG. 14 are known. There is.
  • a tripod type constant velocity universal joint 60 shown in FIG. 13 has an outer joint member 61 having a plurality of track grooves 65 on its inner peripheral surface, a tripod member 62 as an inner joint member, and a rolling element provided on the tripod member 62. Roller 63 and the like.
  • the roller 63 rolls along the track groove 65 of the outer joint member 61, so that the internal parts including the roller 63 and the tripod member 62 are axially X-directional relative to the outer joint member 61.
  • the “axial direction” here means the direction of the central axis O of the outer joint member 61, or the direction of any axis parallel to this. The same applies below.
  • the double offset type constant velocity universal joint 50 shown in FIG. 14 has an outer joint member 51 having a plurality of track grooves 55 on an inner peripheral surface, an inner joint member 52 having a plurality of track grooves 56 on an outer peripheral surface, and an outer member.
  • a plurality of balls 53 as rolling elements arranged between the track grooves 55 and 56 of the joint member 51 and the inner joint member 52 facing each other, and an inner peripheral surface of the outer joint member 51 and an outer peripheral surface of the inner joint member 52. It is provided with a cage 54 and the like which hold the ball 53 interposed therebetween.
  • the balls 53 roll along the track grooves 55 of the outer joint member 51, so that the internal parts including the ball 53, the inner joint member 52, and the cage 54 are different from the outer joint member 51. Move in the axial direction X.
  • the protrusion amount of the protrusion As one of the methods to improve the retaining force by the protrusion, it is possible to increase the protrusion amount of the protrusion. However, if the amount of protrusion of the protrusion is increased, it becomes difficult to insert the internal component into the outer joint member after the protrusion is formed, and contact marks or deformation due to contact of the roller with the protrusion during insertion of the internal component may occur. There is a concern that it will easily occur. Therefore, it is necessary to improve the retaining force while suppressing the protrusion amount as much as possible, rather than simply increasing the protrusion amount.
  • the present invention provides an outer joint member for a sliding constant velocity universal joint, which improves the retaining force and can effectively prevent the internal components from coming off, and a sliding constant velocity universal joint.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention has a track groove for accommodating a rolling element formed on an inner peripheral surface thereof, and allows a rotational torque while allowing angular displacement and axial displacement with an inner joint member via the rolling element.
  • a ridge formed by caulking is formed on the opening end side of the track groove to prevent the internal parts including the rolling elements and the inner joint member from coming off.
  • the raised portion is characterized in that it is formed in a concave shape that is recessed toward the center side rather than the end side in the width direction when viewed in the axial direction.
  • the “axial direction” means the direction of the central axis of the outer joint member or the direction of any axis parallel to the central axis, like the above-mentioned axial direction.
  • the term "width direction” as used herein means the direction along the shape line of the track groove in the portion where the raised portion is formed in the cross section of the outer joint member taken along the plane orthogonal to the axial direction.
  • the protruding portion is formed in a concave shape that is recessed in the center side rather than the end portion side in the width direction when viewed in the axial direction, so that the contact range between the protruding portion and the rolling element is increased.
  • This makes it possible to improve the retaining force of the raised portion. This makes it possible to more reliably prevent the internal component from coming off the outer joint member. Further, it becomes possible to prevent the internal parts from coming off even with respect to a larger pulling force.
  • the rolling element and the raised portion can contact each other more easily, so that the contact range can be increased.
  • the concave surface of the raised portion may be formed parallel to the track groove. Also in this case, the rolling elements and the raised portions are likely to come into contact with each other, so that the contact range between them can be increased.
  • the raised portion can be formed, for example, by forming a concave portion on the opening end surface by caulking.
  • the raised portion be within the interval between the two contact points.
  • the raised parts may allow the internal parts to pull out.
  • the outer joint member and the inner component can be separated after assembling, workability of repair and maintenance is improved.
  • the raised portion is provided in a portion where the surface hardness of the track groove is less than HRC45. Further, it is desirable that the portion having a surface hardness of less than HRC45 is in the range of 3 mm or more in the axial direction from the opening end of the track groove.
  • the outer joint member according to the present invention can be applied to, for example, a sliding type constant velocity universal joint including a roller as a rolling element and a tripod member as an inner joint member on which the roller is rotatably mounted.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of a tripod type constant velocity universal joint according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a lateral sectional view of an essential part of a tripod type constant velocity universal joint according to the present embodiment.
  • a tripod type constant velocity universal joint 1 mainly includes an outer joint member 2, a tripod member 3 as an inner joint member, and a roller 4 as a rolling element. It is provided as a component.
  • the outer joint member 2 is a cup-shaped member having an opening at one end.
  • Each track groove 5 is provided with a roller guide surface 5a as a rolling element guide surface facing each other.
  • the “axial direction” in the description of the present invention means the direction X (see FIG. 1) of the central axis O of the outer joint member 2 or any axis parallel to the central axis O.
  • the tripod member 3 has a boss portion 6 having a central hole 6a and three leg shafts 7 projecting radially from the boss portion 6.
  • a female spline 6b that can be fitted to a male spline 8b formed at the end of the shaft 8 is formed in the center hole 6a of the boss portion 6.
  • the end portion of the shaft 8 is inserted into the center hole 6a, and the male spline 8b and the female spline 6b are fitted to each other, so that the shaft 8 and the tripod member 3 are integrally rotatably connected.
  • the retaining ring 9 is attached to the end portion of the shaft 8 protruding from the center hole 6a, so that the shaft 8 is prevented from coming off from the tripod member 3 in the axial direction X.
  • a roller unit 14 including rollers 4 and the like is attached to each leg shaft 7 of the tripod member 3.
  • the roller unit 14 includes a roller 4 as an outer ring, an inner ring 10 arranged inside the roller 4 and fitted on the leg shaft 3, and a large number of rollers interposed between the roller 4 and the inner ring 10. And needle rollers 11.
  • the roller 4, the inner ring 10, and the needle roller 11 are assembled by washers 12 and 13 so as not to be separated from each other.
  • the roller 4 is arranged in the track groove 5 of the outer joint member 2.
  • the internal parts including the roller unit 14 and the tripod member 3 are axially displaced with respect to the outer joint member 2.
  • the roller unit 14 can be inclined with respect to the axis of the leg shaft 7 by forming the cross section of the leg shaft 7 in a substantially elliptical shape. Thereby, the angular displacement in which the axis of the tripod member 3 is inclined with respect to the axis of the outer joint member 2 is also allowed.
  • the roller unit 14 also functions as a torque transmission member that transmits a rotational torque between the tripod member 3 and the outer joint member 2 when the tripod member 3 rotates as the shaft 8 rotates.
  • the tripod type constant velocity universal joint 1 includes a boot 15 for sealing the opening of the outer joint member 2.
  • the boot 15 includes a large-diameter end portion 15a, a small-diameter end portion (not shown), and a bellows portion 15c that connects the large-diameter end portion 15a and the small-diameter end portion.
  • the large-diameter end portion 15a is attached by being fastened with a boot band 16 to a boot mounting portion 2b formed on the open end side of the outer diameter surface of the outer joint member 2.
  • the small diameter portion is attached to a boot mounting portion (not shown) formed on the outer diameter surface of the shaft 8 by being fastened with another boot band.
  • FIG. 3 is an end view of the outer joint member 2 viewed from the opening end side.
  • a protrusion 20 for preventing internal parts from coming off is provided on the opening end side of the track groove 5 of the outer joint member 2.
  • One raised portion 20 is provided on each roller guide surface 5a of each track groove 5.
  • a concave portion 30 which is a tool mark when the outer joint member 2 is caulked to form the raised portion 20.
  • one recess 30 is formed corresponding to each raised portion 20.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part in which the outer joint member 2 is cut in the axial direction X at the raised portion 20.
  • the raised portion 20 projects inward from the roller guide surface 5a.
  • the roller 4 incorporated in the outer joint member 2 moves to the joint opening side as shown by the chain double-dashed line in FIG. Even if it does, the movement of the roller 4 is restricted by the roller 4 hitting the restriction surface 20a of the raised portion 20 protruding from the roller guide surface 5a, and the roller 4 and internal parts including the roller 4 are prevented from coming off from the outer joint member 2. To be prevented.
  • FIG. 5 is an enlarged end view of an essential part showing the raised portion 20 shown in FIG. 3 in an enlarged manner.
  • the restriction surface 20a of the raised portion 20 when viewed from the axial direction X of the outer joint member 2, is recessed toward the center side rather than the end side in the width direction. It is formed in a shape.
  • the "width direction" referred to here is the shape line of the track groove 5 in the portion where the raised portion 20 is formed in the cross section of the outer joint member 2 shown in FIG. 5 taken along a plane orthogonal to the axial direction X. Means the direction Y along. The same applies to the width direction of the raised portion 20 described below.
  • the regulation surface 20a is formed in a concave curved surface shape following the roller guide surface 5a or in a concave curved surface parallel to the roller guide surface 5a. As described above, since the regulation surface 20a of the raised portion 20 is formed in the concave curved surface shape, the roller 4 easily comes into contact with the regulation surface 20a.
  • the restricting surface 20a of the raised portion 20 is formed in a linear shape, unlike the embodiment of the present invention.
  • the roller 4 is less likely to contact the regulation surface 20a. That is, since the outer peripheral surface 4a of the roller 4 having the convex curved surface is closer to the point contact with the linear regulation surface 20a, it is difficult to secure a wide contact range between the roller 4 and the regulation surface 20a. Therefore, in the case of the comparative example, the roller 4 contacts, for example, at the center of the regulation surface 20a in the width direction Y and in the vicinity thereof.
  • the regulation surface 20a is formed in a concave curved surface shape
  • the regulation surface 20a and the outer peripheral surface 4a of the roller 4 are curved lines having curvatures close to each other. Since they are in contact with each other, the contact range can be expanded in the width direction Y as compared with the contact close to the point contact as in the comparative example.
  • the roller 4 and the restriction surface 20a can contact not only at the center in the width direction Y and in the vicinity thereof but also at both end sides in the width direction Y. As a result, the retaining force of the raised portion 20 is improved, and the roller 4 does not easily get over the raised portion 20 and fall off.
  • the regulation surface 20a of the raised portion 20 is formed into a concave curved surface shape that follows the roller guide surface 5a or a concave curved surface shape that is parallel to the roller guide surface 5a.
  • the contact range between the portion 20 and the roller 4 can be increased to improve the retaining force of the raised portion 20. This makes it possible to more reliably prevent the internal parts from coming off the outer joint member 2.
  • a sliding constant velocity universal joint to a vehicle body, first attach the wheel and its peripheral parts to the sliding constant velocity universal joint, and then attach this assembly to the vehicle body attachment part.
  • Such a load acts as a large pulling force on the internal parts of the sliding type constant velocity universal joint.
  • the present invention is not limited to the case where the regulation surface 20a is formed in a concave curved surface shape.
  • the regulation surface 20a may not have a curved shape but may have a concave shape formed by only a straight line or a combination of a straight line and a curved line. Even with such a shape, the shape of the regulation surface 20a is closer to the shape of the outer peripheral surface 4a of the roller 4 as compared with the comparative example in which the regulation surface 20a is not formed in a concave shape. It is possible to widen the contact range with 20a.
  • the retaining force can be effectively improved without increasing the protrusion amount of the raised portion 20. Therefore, according to the present invention, as the amount of protrusion of the raised portion 20 increases, the assembling property of the internal component to the outer joint member 2 decreases, and the contact between the raised portion 20 and the internal component at the time of press fitting. It is possible to improve the retaining force while avoiding generation of marks or deformation. Further, the retaining structure provided on one roller guide surface 5a does not have to be composed of two projecting portions (patent No. 4609050) that are formed apart from each other as in the conventional case, but the width can be increased as in the present invention.
  • the outer peripheral surface 4a of the roller 4 and the roller guide surface 5a are in contact with each other at a predetermined contact angle ⁇ , so-called angular contact
  • the outer peripheral surface 4a of the roller 4 and the roller It is preferable that the raised portion 20 be accommodated within the interval between the two contact points S with which the guide surface 5a contacts.
  • the width dimension B of the recessed portion 30 is set to be smaller than the distance A between the two contact points S so that the raised portion 20 fits within the distance between the two contact points S (B ⁇ A. ).
  • the contact mark or deformation of the roller 4 due to the contact with the ridge 20 causes the contact point of the roller 4 to the track groove 5 ( It is possible to avoid the occurrence at the contact point S), and it is possible to maintain good functionality and durability of the roller 4.
  • the swaging tool 40 shown in FIG. 7 is used to form the raised portion 20.
  • the caulking tool 40 includes a rectangular parallelepiped main body portion 41 and a convex-shaped protrusion forming portion 42 provided at one longitudinal end of the main body portion 41.
  • the ridge forming portion 42 is formed in a triangular cross-section whose cross-sectional width decreases toward the tip (upward in FIG. 7).
  • one surface (the inner side in FIG. 7) has a concave shape that is recessed toward the center side rather than the end side in the width direction ( In FIG. 7, it is formed in a concave curved surface shape.
  • the ridge forming portion 42 of the caulking tool 40 configured as described above is brought into contact with the open end surface 2a of the outer joint member 2 before the ridge 20 is formed.
  • the protrusion forming portion 42 is brought into contact with the opening end surface 2a at a position close to the inner edge, but at a position away from the inner edge.
  • the concave-shaped surface 42 a of the protrusion forming portion 42 is arranged so as to face the inner peripheral side of the outer joint member 2.
  • the caulking tool 40 is pressed against the opening end face 2a of the outer joint member 2 by a press machine or the like (not shown), and the ridge forming portion 42 is cut into the opening end face 2a.
  • the concave portion 30 is formed on the opening end surface 2a, and the protruding portion 20 is formed by plastically deforming the portion of the roller guide surface 5a on the opening end side to project inward.
  • the surface of the body portion 41 of the caulking tool 40 (the lower surface of FIG. 9) restrains the movement of the volume of the outer joint member 2 (movement to the upper side of FIG. 9), and thus the raised portion 20.
  • the shape of the protrusion forming portion 42 to the recess 30, the shape of the recess 30 on the inner diameter side of the joint (the shape of the surface 30a shown in FIG. 5 or 6) and the shape of the restricting surface 20a of the protrusion 20. Are formed in a concave shape.
  • the caulking tool 40 having the concave surface 42a by using the caulking tool 40 having the concave surface 42a, it is possible to easily form the raised portion 20 having the concave regulating surface 20a. is there. Further, when forming the raised portions 20 having different shapes, such as the example shown in FIGS. 5 and 6, the shape of the caulking tool 40 may be appropriately changed according to the shape of the raised portions 20.
  • the roller 4 comes into contact with the raised portion 20, but from this state, the roller 4 is pushed into the inner side of the track groove 5 and the roller guide surfaces 5a facing each other are pushed by elastic-plastic deformation. By unfolding, the roller 4 can be inserted to the back side. As a result, the roller 4 is inserted into the inner side of the track groove 5, and the assembly of internal parts is completed.
  • the raised portion 20 prevents the internal parts including the roller 4 from coming off. Since the pull-out preventing force by the raised portion 20 is set to be larger than the pull-out force that can occur during the joint assembling work to the vehicle body or the like, the internal component can come out from the outer joint member 2 by the pull-out force generated during the joint assembling work. There is no.
  • the internal parts can be separated from the outer joint member. Therefore, the raised portion 20 may allow the internal component to be pulled out when a pulling-out force larger than the pulling-out force that may occur during the joint assembly work is applied to the internal component.
  • the outer joint member and the inner component can be separated and reassembled, and the workability of repair and maintenance can be improved.
  • the regulation surface 20a has an inclined surface 20b inclined with respect to the roller guide surface 5a, thereby separating the internal parts.
  • the deformation of the roller 4 at that time can be suppressed.
  • the inclined surface 20b is inclined so that the protruding amount decreases from the opening end surface 2a side of the outer joint member 2 toward the inner side in the axial direction opposite thereto. Since the regulation surface 20a has such an inclined surface 20b, when the internal component is separated from the outer joint member 2, the protrusion of the raised portion 20 with respect to the roller 4 is reduced, and the constant velocity universal joint is largely deformed. The outer joint member and the inner part can be separated with a pulling force that does not occur.
  • the track groove 5 has the roller guide surface 5a on which the roller 4 rolls, it is necessary to ensure durability and strength. Therefore, a hardened layer is generally formed in the track groove 5 by heat treatment (for example, induction hardening).
  • heat treatment for example, induction hardening
  • the pushing load for pushing the caulking tool 40 into the opening end surface 2a of the outer joint member 2 must be increased, which shortens the life of the caulking tool 40 and causes cracking of the outer joint member 2 when forming a raised portion. May occur.
  • an uncured portion 32 where the hardened layer M is not formed by heat treatment is provided on the opening end side of the track groove 5 as in the example shown in FIG. It is desirable to form the raised portion 20 on the portion 32.
  • the "uncured portion” here means a portion having a surface hardness of less than HRC45.
  • the uncured portion 32 includes a portion that is not heat-treated at all and a portion that is slightly heat-treated as long as the surface hardness is less than HRC45.
  • the surface hardness of the hardened portion 31 of the track groove 5 in which the hardened layer M is formed is HRC45 or higher, and is set to, for example, HRC57 to 64 in the present embodiment.
  • the raised portion 20 can be formed without the raised portion being constrained by the hardened portion 31. become. Further, it is possible to prevent the life of the caulking tool 40 from being shortened and the outer joint member 2 from being cracked. Further, in order to more reliably suppress the influence of the hardened portion 31, the axial length L of the uncured portion 32 from the open end of the track groove 5 shown in FIG. 11 to the hardened portion 31 is set to 3 mm or more. It is desirable that
  • the present invention is not limited to a roller type sliding constant velocity universal joint including a roller as a rolling element, but may be applied to a ball type sliding constant velocity universal joint including a ball as a rolling element as shown in FIG. Applicable.
  • the protrusion of the ball 53 can be effectively prevented by providing the raised portion 20 having the concave regulating surface 20a on the opening end side of the track groove 55 of the outer joint member 51. Can be prevented.
  • one body forming portion 42 of the caulking tool 40 is provided with one ridge forming portion 42.
  • the body portion 41 is formed in a ring shape, and the body forming portion 41 has a plurality of ridge forming portions 42. 42 may be provided. In that case, it is possible to form a plurality of or all of the raised portions 20 by a single caulking process.

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  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

外側継手部材（２）のトラック溝（５）の開口端側に、転動体及び内側継手部材を含む内部部品 の抜け止め用として加締め加工にて形成された隆起部（２０）を有し、隆起部（２０）は、軸方向 から見て、幅方向の端部側よりも中央側で窪んだ凹形状に形成されている。

Description

摺動式等速自在継手用外側継手部材、及び摺動式等速自在継手
　本発明は、摺動式等速自在継手用外側継手部材、及び摺動式等速自在継手に関する。
　自動車や各種産業機械の動力伝達系においては、駆動軸と従動軸との二軸間で、角度変位だけでなく軸方向変位も許容しながら等速で回転トルクを伝達する摺動式等速自在継手が用いられている。
　摺動式等速自在継手としては、例えば、図１３に示すようなローラタイプのトリポード型等速自在継手や、図１４に示すようなボールタイプのダブルオフセット型等速自在継手などが知られている。
　図１３に示すトリポード型等速自在継手６０は、内周面に複数のトラック溝６５を有する外側継手部材６１と、内側継手部材としてのトリポード部材６２と、トリポード部材６２に設けられた転動体としてのローラ６３など、を備えている。この等速自在継手６０においては、ローラ６３が外側継手部材６１のトラック溝６５に沿って転動することで、ローラ６３及びトリポード部材６２を含む内部部品が外側継手部材６１に対して軸方向Ｘに移動する。なお、ここで言う「軸方向」とは、外側継手部材６１の中心軸線Ｏの方向、あるいはこれと平行な任意の軸線の方向を意味する。以下、同様である。
　一方、図１４に示すダブルオフセット型等速自在継手５０は、内周面に複数のトラック溝５５を有する外側継手部材５１と、外周面に複数のトラック溝５６を有する内側継手部材５２と、外側継手部材５１と内側継手部材５２の対向するトラック溝５５，５６の間に配置された転動体としての複数のボール５３と、外側継手部材５１の内周面と内側継手部材５２の外周面との間に介在してボール５３を保持するケージ５４など、を備えている。この等速自在継手５０においては、ボール５３が外側継手部材５１のトラック溝５５に沿って転動することで、ボール５３、内側継手部材５２及びケージ５４を含む内部部品が外側継手部材５１に対して軸方向Ｘに移動する。
　ところで、このような摺動式等速自在継手においては、車体などへの継手取付時にローラ又はボールなどを含む内部部品が外側継手部材の開口端から抜け出ることを防止するため、特許文献１（特許第４６０９０５０号公報）では、外側継手部材の開口端面にピンを打ち込むことによって、案内溝の内面に突出部を設け、この突出部に内部部品のローラが当たるようにすることで、内部部品の抜け止めを行う抜け止め構造が提案されている。
特許第４６０９０５０号公報
　突出部による抜け止め力を向上させる方法の１つとして、突出部の突出量を多くすることが考えられる。しかしながら、突出部の突出量を多くすると、突出部の形成後に内部部品を外側継手部材内に挿入しにくくなるほか、内部品の挿入時にローラなどが突出部と接触することによる接触痕や変形が生じやすくなることが懸念される。そのため、単に突出量を多くするのではなく、できるだけ突出量を抑えつつも、抜け止め力を向上させる工夫が求められる。
　そこで、斯かる事情に鑑み、本発明は、抜け止め力を向上させ、内部部品の抜けを効果的に防止できる摺動式等速自在継手用外側継手部材、及び摺動式等速自在継手を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明は、内周面に転動体を収容するトラック溝が形成され、転動体を介して内側継手部材との間で角度変位及び軸方向変位を許容しながら回転トルクを伝達する摺動式等速自在継手用外側継手部材において、トラック溝の開口端側に、転動体及び内側継手部材を含む内部部品の抜け止め用として加締め加工にて形成された隆起部を有し、隆起部は、軸方向から見て、幅方向の端部側よりも中央側で窪んだ凹形状に形成されていることを特徴とする。この「軸方向」とは、上述の軸方向と同様に、外側継手部材の中心軸線の方向、あるいはこれと平行な任意の軸線の方向を意味する。また、ここで言う「幅方向」とは、外側継手部材を前記軸方向と直交する面で切断した断面において、隆起部が形成された部分のトラック溝の形状線に沿った方向を意味する。
　このように、隆起部が、軸方向から見て、幅方向の端部側よりも中央側で窪んだ凹形状に形成されていることで、隆起部と転動体との接触範囲を多くすることができるようになり、隆起部による抜け止め力を向上させることができる。これにより、外側継手部材に対する内部部品の抜けをより確実に防止できるようになる。また、より大きな抜け力に対しても内部部品の抜けを防止できるようになる。
　さらに、隆起部の凹形状の面を曲面状に形成することで、転動体と隆起部とがより一層接触しやすくなるので、これらの接触範囲を多くすることができる。
　また、隆起部の凹形状の面を、トラック溝と平行に形成してもよい。この場合も、転動体と隆起部とが接触しやすくなるので、これらの接触範囲を多くすることが可能である。
　隆起部は、例えば、開口端面に加締め加工にて凹部を形成することによって形成できる。
　転動体とトラック溝とがアンギュラ接触をなす場合は、２つの接触点の間隔内に隆起部が収まるようにすることが好ましい。このようにすることで、隆起部との接触による転動体の接触痕や変形が、トラック溝に対する転動体の接触箇所に生じるのを回避することができ、転動体の機能性や耐久性を良好に維持することができる。
　また、内部部品に対して、継手組付け作業時に生じ得る抜け力よりも大きな引き抜き力を作用させた場合、隆起部が内部部品の抜けを許容するようにしてもよい。この場合、外側継手部材と内部部品とを組付け後に分離することができるので、修理やメンテナンスの作業性が向上する。
　また、トラック溝の表面硬度が高いと、隆起部が形成されにくくなったり、隆起部形成時に割れが生じたりする虞がある。そのため、隆起部は、トラック溝の表面硬度がＨＲＣ４５未満の部分に設けられていることが望ましい。さらに、表面硬度がＨＲＣ４５未満の部分は、トラック溝の開口端から軸方向に３ｍｍ以上の範囲であることが望ましい。
　摺動式等速自在継手が、上記外側継手部材を備えることで、外側継手部材に対する内部部品の抜けを有効に防止できるようになる。
　本発明に係る外側継手部材は、例えば、転動体としてのローラと、ローラが回転可能に装着された内側継手部材としてのトリポード部材と、を備える摺動式等速自在継手に適用可能である。
　本発明によれば、内部部品抜け止め用の隆起部による抜け止め力を向上させ、外側継手部材に対する内部部品の抜けを有効に防止できるようになる。
本発明の実施の一形態であるトリポード型等速自在継手の要部縦断面図である。 図１に示すトリポード型等速自在継手の要部横断面図である。 図１に示すトリポード型等速自在継手の外側継手部材を開口端側から見た端面図である。 隆起部の箇所で外側継手部材を軸方向に切断した要部拡大縦断面図である。 図３に示す隆起部を拡大して示す要部拡大端面図である。 隆起部の変形例を示す要部拡大端面図である。 加締め工具の要部斜視図である。 加締め工具によって隆起部が形成される前の状態を示す縦断面図である。 加締め工具によって隆起部が形成された状態を示す縦断面図である。 ローラを外側継手部材に圧入している状態を示す縦断面図である。 熱処理されていない未硬化部に隆起部が形成された例を示す縦断面図である。 比較例に係る隆起部を外側継手部材の開口端面側から見た要部拡大端面図である。 従来のトリポード型等速自在継手の縦断面図である。 従来のダブルオフセット型等速自在継手の縦断面図である。
　以下、添付の図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。
　図１は、本発明の実施の一形態であるトリポード型等速自在継手の要部縦断面図、図２は、本実施形態に係るトリポード型等速自在継手の要部横断面図である。
　図１及び図２に示すように、本実施形態に係るトリポード型等速自在継手１は、外側継手部材２と、内側継手部材としてのトリポード部材３と、転動体としてのローラ４と、を主な構成要素として備えている。
　外側継手部材２は、一端に開口部を有するカップ状に形成された部材である。外側継手部材２の内周面には、軸方向に伸びる３つのトラック溝５が周方向に等間隔に形成されている。各トラック溝５には、互いに対向する転動体案内面としてのローラ案内面５ａが設けられている。なお、本発明に関する説明中の「軸方向」とは、外側継手部材２の中心軸線Ｏあるいはこれと平行な任意の軸線の方向Ｘ（図１参照）を意味する。
　トリポード部材３は、中心孔６ａが設けられたボス部６と、このボス部６から半径方向に突出する３つの脚軸７と、を有している。ボス部６の中心孔６ａには、シャフト８の端部に形成された雄スプライン８ｂに対して嵌合可能な雌スプライン６ｂが形成されている。シャフト８の端部が中心孔６ａに挿入され、雄スプライン８ｂと雌スプライン６ｂとが嵌合することで、シャフト８とトリポード部材３とが一体的に回転可能に連結される。また、中心孔６ａから突出するシャフト８の端部に止め輪９が装着されることで、トリポード部材３に対するシャフト８の軸方向Ｘの抜けが防止される。
　トリポード部材３の各脚軸７には、ローラ４などから成るローラユニット１４が装着されている。ローラユニット１４は、アウタリングとしてのローラ４と、ローラ４の内側に配置されると共に脚軸３に外嵌されたインナリング１０と、ローラ４とインナリング１０との間に介在された多数の針状ころ１１と、によって構成されている。ローラ４、インナリング１０、及び針状ころ１１は、ワッシャ１２，１３によって互いに分離しないように組み付けられている。
　また、ローラ４は、外側継手部材２のトラック溝５内に配置されている。ローラ４が、トラック溝５のローラ案内面５ａに沿って転動することで、ローラユニット１４及びトリポード部材３を含む内部部品は、外側継手部材２に対して軸方向変位する。また、脚軸７の横断面が略楕円形状に形成されていることで、ローラユニット１４は脚軸７の軸線に対して傾斜することが可能である。これにより、トリポード部材３の軸線が外側継手部材２の軸線に対して傾斜する角度変位も許容される。また、ローラユニット１４は、シャフト８の回転に伴ってトリポード部材３が回転する際、トリポード部材３と外側継手部材２との間で回転トルクを伝達するトルク伝達部材としても機能する。
　また、本実施形態に係るトリポード型等速自在継手１は、外側継手部材２の開口部を密封するためのブーツ１５を備えている。ブーツ１５は、大径端部１５ａと、小径端部（図示省略）と、大径端部１５ａと小径端部とを連結する蛇腹部１５ｃと、から成る。大径端部１５ａは、外側継手部材２の外径面の開口端側に形成されたブーツ装着部２ｂに対してブーツバンド１６にて締め付けられることにより取り付けられる。また、小径部は、シャフト８の外径面に形成されたブーツ装着部（図示省略）に対して、別のブーツバンドにて締め付けられることにより取り付けられる。
　以下、外側継手部材２に対する内部部品（ローラユニット１４及びトリポード部材３）の抜けを防止する抜け止め構造について説明する。
　図３は、外側継手部材２を開口端側から見た端面図である。
　図３に示すように、外側継手部材２のトラック溝５の開口端側には、内部部品抜け止め用の隆起部２０が設けられている。隆起部２０は、各トラック溝５の各ローラ案内面５ａに１つずつ設けられている。また、各隆起部２０が形成された箇所に対応する外側継手部材２の開口端面２ａには、隆起部２０を形成するために外側継手部材２を加締め加工した際の工具痕である凹部３０が形成されている。なお、凹部３０は、各隆起部２０に対応して１つずつ形成されている。
　図４は、隆起部２０の箇所で外側継手部材２を軸方向Ｘに切断した要部拡大断面図である。
　図４に示すように、隆起部２０は、ローラ案内面５ａよりも内側に突出している。このように、隆起部２０がローラ案内面５ａよりも内側に突出していることで、図４の二点鎖線で示すように、外側継手部材２内に組み込まれたローラ４が継手開口側へ移動したとしても、ローラ４がローラ案内面５ａから突出する隆起部２０の規制面２０ａに突き当たることで、ローラ４の移動が規制され、ローラ４及びこれを含む内部部品の外側継手部材２に対する抜けが防止される。
　図５は、図３に示す隆起部２０を拡大して示す要部拡大端面図である。
　図５に示すように、本発明の実施形態においては、外側継手部材２の軸方向Ｘから見て、隆起部２０の規制面２０ａが、幅方向の端部側よりも中央側で窪んだ凹形状に形成されている。なお、ここで言う「幅方向」とは、図５に示す外側継手部材２を軸方向Ｘと直交する面で切断した断面において、隆起部２０が形成された部分のトラック溝５の形状線に沿った方向Ｙを意味する。また、下記隆起部２０の幅方向についても同様である。さらに、本発明の実施形態においては、規制面２０ａが、ローラ案内面５ａに倣った凹曲面状、あるいはローラ案内面５ａと平行な凹曲面状に形成されている。このように、隆起部２０の規制面２０ａが凹曲面状に形成されていることで、ローラ４が規制面２０ａに対して接触しやすくなる。
　ここで、図１２を参照しつつ比較例の構成について説明する。
　図１２に示す比較例においては、隆起部２０の規制面２０ａが、本発明の実施形態とは異なり、直線状に形成されている。このように、規制面２０ａが直線状に形成されている場合は、ローラ４が規制面２０ａに対して接触しにくくなる。すなわち、凸曲面状のローラ４の外周面４ａは、直線状の規制面２０ａに対して点当たりに近くなるため、ローラ４と規制面２０ａとの接触範囲を広く確保しにくい。このため、比較例の場合は、ローラ４が、例えば規制面２０ａの幅方向Ｙの中央及びその近傍で接触する。
　これに対して、図５に示す本発明に係る実施形態においては、規制面２０ａが凹曲面状に形成されていることで、規制面２０ａとローラ４の外周面４ａとが互いに曲率の近い曲線同士の接触となるため、比較例のような点当たりに近い接触に比べて接触範囲を幅方向Ｙに広げることができる。例えば、ローラ４と規制面２０ａとが、幅方向Ｙの中央及びその近傍だけにとどまらず、幅方向Ｙの両端部側においても接触できるようになる。これにより、隆起部２０による抜け止め力が向上し、ローラ４が隆起部２０を乗り越えて脱落しにくくなる。
　このように、本発明の実施形態によれば、隆起部２０の規制面２０ａをローラ案内面５ａに倣った凹曲面状、あるいはローラ案内面５ａと平行な凹曲面状に形成することで、隆起部２０とローラ４との接触範囲を増やして、隆起部２０による抜け止め力を向上させることができる。これにより、外側継手部材２に対する内部部品の抜けをより確実に防止できるようになる。例えば、摺動式等速自在継手を車体に取り付けるにあたって、先に車輪やその周辺部品を摺動式等速自在継手に組み付けてから、この組付け品を車体の取付部へ取り付ける場合は、車輪などの荷重が摺動式等速自在継手の内部部品に対して大きな抜け力となって作用する。このような場合においても、本発明の実施形態に係る構成を適用することで、外側継手部材に対する内部部品の抜けをより効果的に防止できるようになり、継手組付け時の作業性や安全性が向上する。
　なお、本発明は、規制面２０ａが凹曲面状に形成されている場合に限らない。例えば、図６に示す例のように、規制面２０ａが、曲線状ではなく、直線のみ、あるいは直線と曲線とを組み合わせて形成された凹形状であってもよい。このような形状であっても、規制面２０ａが凹形状には形成されていない比較例に比べて、規制面２０ａの形状がローラ４の外周面４ａの形状に近づくため、ローラ４と規制面２０ａとの接触範囲を広げることが可能である。
　また、隆起部２０を凹形状にすれば、隆起部２０の突出量をそれほど多くしなくても、抜け止め力を効果的に向上させることができる。従って、本発明によれば、隆起部２０の突出量が多くなることに伴う、外側継手部材２に対する内部部品の組付け性の低下や、圧入時の隆起部２０と内部部品との接触による接触痕又は変形の発生を回避しつつ、抜け止め力を向上させることが可能である。また、１つのローラ案内面５ａに設けられる抜け止め構造を、従来のような互いに離れて形成された２つの突出部（特許第４６０９０５０号）で構成するのではなく、本発明のように、幅方向Ｙへ連続して突出する１つの凹形状の隆起部２０で構成することで、隆起部２０とローラ４との接触範囲を幅方向Ｙへ連続して確保しやすくなり、外側継手部材に対する内部部品の抜けを効果的に防止できるようになる。
　また、図５、図６に示すように、ローラ４の外周面４ａとローラ案内面５ａとが、所定の接触角αをもって接触する、いわゆるアンギュラ接触する場合は、ローラ４の外周面４ａとローラ案内面５ａとが接触する２つの接触点Ｓの間隔内に隆起部２０が収まるようにすることが好ましい。ここでは、隆起部２０が２つの接触点Ｓの間隔内に収まるようにするため、凹部３０の幅寸法Ｂを、２つの接触点Ｓ同士の間隔Ａよりも小さく設定している（Ｂ＜Ａ）。このように、隆起部２０が２つの接触点Ｓの間隔内に収まるようにすることで、隆起部２０との接触によるローラ４の接触痕や変形が、トラック溝５に対するローラ４の接触箇所（接触点Ｓ）に生じるのを回避することができ、ローラ４の機能性や耐久性を良好に維持することが可能である。
　続いて、上記隆起部２０の形成方法、及び、摺動式等速自在継手の製造方法について説明する。
　本発明の実施形態においては、隆起部２０を形成するにあたって、図７に示す加締め工具４０を用いる。加締め工具４０は、直方体形状の本体部４１と、本体部４１の長手方向の一端部に設けられた凸状の隆起形成部４２と、を有する。隆起形成部４２は、先端に向かって（図７の上方に向かって）断面幅が小さくなる断面三角形状に形成されている。その三角形状の二辺を構成する隆起形成部４２の面４２ａ，４２ｂのうち、一方（図７の奥側）の面４２ａは、幅方向の端部側よりも中央側で窪んだ凹形状（図７では凹曲面状）に形成されている。
　このように構成された加締め工具４０の隆起形成部４２を、図８に示すように、隆起部２０が成形される前の外側継手部材２の開口端面２ａに接触させる。詳しくは、隆起形成部４２を、開口端面２ａの内側の縁に近い位置で、ただし内側の縁から離れた位置に接触させる。また、このとき、隆起形成部４２の凹形状に形成された面４２ａは、外側継手部材２の内周側を向くように配置される。
　次に、図８に示す状態から、図９に示すように、加締め工具４０を図示しないプレス機などによって外側継手部材２の開口端面２ａへ押圧し、隆起形成部４２を開口端面２ａに食い込ませる。これにより、開口端面２ａに凹部３０が形成されると共に、ローラ案内面５ａの開口端側の部分が内側に突出するように塑性変形して、隆起部２０が形成される。また、このとき、加締め工具４０の本体部４１の面（図９の下面）によって、外側継手部材２の体積の移動（図９の上方への移動）が拘束されることで、隆起部２０を効果的かつ確実に内側へ突出させることができる。また、隆起形成部４２の形状が凹部３０に転写されることで、凹部３０の継手内径側の形状（図５又は図６に示す面３０ａの形状）、及び隆起部２０の規制面２０ａの形状が、凹形状に形成される。
　このように、本実施形態に係る製造方法においては、凹形状の面４２ａを有する加締め工具４０を用いることで、凹形状の規制面２０ａを有する隆起部２０を容易に形成することが可能である。また、図５や図６に示す例など、異なる形状の隆起部２０を形成する場合は、その隆起部２０の形状に応じて加締め工具４０の形状を適宜変更すればよい。
　そして、上述の方法により、各ローラ案内面５ａに隆起部２０を形成し、全てのトラック溝５に隆起部２０を形成した後、外側継手部材２に対する内部部品の組付け（圧入）を行う。このとき、図１０に示すように、ローラ４が隆起部２０に接触するが、この状態からローラ４をトラック溝５の奥側へ押し込んで相対面するローラ案内面５ａ同士を弾塑性変形によって押し広げることで、ローラ４を奥側へ挿入することができる。これにより、ローラ４がトラック溝５の奥側へ挿入され、内部部品の組付けが完了する。
　ローラ４が隆起部２０を乗り越えて、トラック溝５内に組み込まれた後は、隆起部２０によってローラ４を含む内部部品の抜けが防止される。この隆起部２０による抜け止め力は、車体などへの継手組付け作業時に生じ得る抜け力以上に設定されているため、継手組付け作業時に生じる抜け力では内部部品が外側継手部材２から抜け出ることはない。
　一方で、継手の修理やメンテナンスを行うことを考慮すると、内部部品は外側継手部材に対して分離可能であることが好ましい。そのため、隆起部２０は、内部部品に対して継手組付け作業時に生じ得る抜け力よりも大きな引き抜き力が作用した場合に、内部部品の抜けを許容するようにしてもよい。これにより、継手組付け後においても、外側継手部材と内部部品とを分離して、再度これらを組付けることができ、修理やメンテナンスの作業性を向上させることができる。
　また、図４に示すように、本発明の実施形態においては、規制面２０ａの少なくとも一部にローラ案内面５ａに対して傾斜する傾斜面２０ｂを有していることで、内部部品を分離する際のローラ４の変形を抑制することができる。傾斜面２０ｂは、外側継手部材２の開口端面２ａ側からこれとは反対の軸方向奥側に向かって突出量が少なくなるように傾斜している。規制面２０ａがこのような傾斜面２０ｂを有することで、内部部品を外側継手部材２に対して分離する際に、ローラ４に対する隆起部２０の食い込みが軽減され、等速自在継手に大きな変形が生じない程度の引き抜き力でもって外側継手部材と内部部品とを分離できるようになる。
　ところで、トラック溝５は、ローラ４が転動するローラ案内面５ａを有するので、耐久性や強度を確保する必要がある。そのため、一般的に、トラック溝５には熱処理（例えば高周波焼入れ）による硬化層が形成されている。しかしながら、このような硬化層がトラック溝５の開口端にまで及ぶと、トラック溝５の開口端側に隆起部２０を形成しにくくなり、所望の突出量が得られない虞がある。また、加締め工具４０を外側継手部材２の開口端面２ａに対して押し込むときの押し込み荷重を大きくしなければならなくなり、加締め工具４０の寿命低下や、隆起部形成時に外側継手部材２の割れが生じる虞もある。なお、隆起部２０を形成してから、トラック溝５全体を熱処理することも考えられるが、その場合、熱処理するためにトラック溝５に近接して配置される加熱コイルなどの加熱装置が隆起部２０に対して干渉する懸念がある。
　そこで、このような硬化層による影響を抑制するため、図１１に示す例のように、トラック溝５の開口端側に、熱処理による硬化層Ｍが形成されない未硬化部３２を設け、その未硬化部３２に隆起部２０を形成することが望ましい。なお、ここで言う「未硬化部」とは、表面硬度がＨＲＣ４５未満の部分を意味する。また、未硬化部３２には、表面硬度がＨＲＣ４５未満であれば、全く熱処理されていない部分のほか、多少熱処理されている部分も含まれる。また、トラック溝５のうち、硬化層Ｍが形成されている硬化部３１の表面硬度は、ＨＲＣ４５以上であり、例えば本実施形態においてはＨＲＣ５７～６４に設定されている。
　このように、トラック溝５に未硬化部３２を設け、未硬化部３２に隆起部２０を形成することで、硬化部３１によって隆起が拘束されることなく隆起部２０を形成することができるようになる。また、加締め工具４０の寿命低下や、外側継手部材２の割れの発生も防止できるようになる。また、硬化部３１による影響をより確実に抑制するため、図１１に示すトラック溝５の開口端から硬化部３１に至るまでの、未硬化部３２の軸方向長さＬは、３ｍｍ以上に設定されていることが望ましい。
　以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本発明は、転動体としてローラを備えるローラタイプの摺動式等速自在継手に限らず、図１４に示すような転動体としてボールを備えるボールタイプの摺動式等速自在継手にも適用可能である。斯かる摺動式等速自在継手においても、外側継手部材５１のトラック溝５５の開口端側に、凹形状の規制面２０ａを有する隆起部２０を設けることで、ボール５３の抜けを効果的に防止できるようになる。
　また、上述の実施形態では、加締め工具４０の本体部４１に隆起形成部４２が１つ設けられているが、本体部４１をリング状に形成し、その本体部４１に複数の隆起形成部４２を設けてもよい。その場合、一度の加締め加工で、複数あるいは全部の隆起部２０を形成することが可能となる。
　１　　トリポード型等速自在継手（摺動式等速自在継手）
　２　　外側継手部材
　２ａ　開口端面
　３　　トリポード部材（内側継手部材）
　４　　ローラ（転動体）
　５　　トラック溝
　２０　隆起部
　３０　凹部
　３１　硬化部
　３２　未硬化部
　Ｓ　　接触点

Claims (10)

  1. 　内周面に転動体を収容するトラック溝が形成され、前記転動体を介して内側継手部材との間で角度変位及び軸方向変位を許容しながら回転トルクを伝達する摺動式等速自在継手用外側継手部材において、
    　前記トラック溝の開口端側に、前記転動体及び前記内側継手部材を含む内部部品の抜け止め用として加締め加工にて形成された隆起部を有し、
    　前記隆起部は、軸方向から見て、幅方向の端部側よりも中央側で窪んだ凹形状に形成されていることを特徴とする摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  2. 　前記隆起部の凹形状の面は、曲面状に形成されている請求項１に記載の摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  3. 　前記隆起部の凹形状の面は、前記トラック溝と平行に形成されている請求項１又は２に記載の摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  4. 　前記隆起部が形成された箇所に対応する開口端面に、加締め加工にて形成された凹部を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  5. 　前記転動体と前記トラック溝とはアンギュラ接触をなし、２つの接触点の間隔内に前記隆起部が収まる請求項１から４のいずれか１項の摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  6. 　前記内部部品に対して、継手組付け作業時に生じ得る抜け力よりも大きな引き抜き力を作用させた場合に、前記隆起部は前記内部部品の抜けを許容する請求項１から５のいずれか１項に記載の摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  7. 　前記隆起部は、前記トラック溝の表面硬度がＨＲＣ４５未満の部分に設けられている請求項１から６のいずれか１項に記載の摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  8. 　前記トラック溝の表面硬度がＨＲＣ４５未満の部分は、前記トラック溝の開口端から軸方向に３ｍｍ以上の範囲である請求項７に記載の摺動式等速自在継手用外側継手部材。
  9. 　内周面にトラック溝が形成された外側継手部材と、前記トラック溝に転動可能に配置された転動体と、前記転動体を介して前記外側継手部材との間で角度変位及び軸方向変位を許容しながら回転トルクを伝達する内側継手部材と、を備える摺動式等速自在継手において、
    　前記外側継手部材として、請求項１から８のいずれか１項に記載の外側継手部材を備えることを特徴とする摺動式等速自在継手。
  10. 　前記転動体は、ローラであり、
    　前記内側継手部材は、前記ローラが回転可能に装着されたトリポード部材である請求項９に記載の摺動式等速自在継手。
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