特開 2024-117296 ジョイント部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117296

(43)【公開日】2024-08-29

(54)【発明の名称】ジョイント部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C21D 9/40 20060101AFI20240822BHJP

   F16D 3/20 20060101ALI20240822BHJP

   F16D 3/205 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

C21D9/40 A

C21D9/40 B

F16D3/20 J

F16D3/205 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023023317

(22)【出願日】2023-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉永 慎太郎

【テーマコード（参考）】

4K042

【Ｆターム（参考）】

4K042AA23

4K042BA10

4K042DA01

4K042DA02

4K042DB01

4K042DD02

4K042DD04

4K042DE02

4K042DE07

4K042DF01

4K042EA02

(57)【要約】

【課題】焼き入れ工程時の熱処理変形量を制御できる、ジョイント部材の製造方法を提供する。
【解決手段】筒状部１０ａの中央を軸方向に延びる中央孔１０ｂと、筒状部１０ａの中央孔１０ｂの径方向外側に周方向Ｚに等間隔で配された３つの軸方向溝１１と、を有し、３つの軸方向溝１１のそれぞれに、互いに向かい合う少なくとも一対の転走面１２と、一対の転走面１２の間に位置する外側内周面１３と、が設けられるジョイント部材１０の製造方法であって、ワークを中央孔１０ｂ及び３つの軸方向溝１１を有する形状に成形する鍛造工程と、鍛造工程で成形されたワークの３つの軸方向溝１１のそれぞれの一対の転走面１２及び外側内周面１３を高周波コイルで加熱し加熱後に冷却水で冷却する焼き入れ工程と、を有し、焼き入れ工程では、冷却水による一対の転走面１２の冷却速度と冷却水による外側内周面１３の冷却速度とが異なるように調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状部の中央を軸方向に延びる中央孔と、前記筒状部の前記中央孔の径方向外側に周方向に等間隔で配された３つの軸方向溝と、を有し、前記３つの軸方向溝のそれぞれに、互いに向かい合う少なくとも一対の転走面と、前記一対の転走面の間に位置する外側内周面と、が設けられるジョイント部材の製造方法であって、
ワークを前記中央孔及び前記３つの軸方向溝を有する形状に成形する鍛造工程と、
前記鍛造工程で成形された前記ワークの前記３つの軸方向溝のそれぞれの前記一対の転走面及び前記外側内周面を高周波コイルで加熱し加熱後に冷却液で冷却する焼き入れ工程と、
を有し、
前記焼き入れ工程では、前記冷却液による前記一対の転走面の冷却速度と前記冷却液による前記外側内周面の冷却速度とが異なるように調整する、ジョイント部材の製造方法。

【請求項2】

前記焼き入れ工程では、前記外側内周面に噴射する前記冷却液の流量を前記一対の転走面に噴射する前記冷却液の流量よりも少なくすることによって、前記冷却液による前記外側内周面の冷却速度が前記冷却液による前記一対の転走面の冷却速度を下回るように調整する、請求項１に記載の、ジョイント部材の製造方法。

【請求項3】

前記鍛造工程では、前記ワークを前記焼き入れ工程で生じる熱処理変形量を見越した形状に成形する、請求項１または２に記載の、ジョイント部材の製造方法。

【請求項4】

前記焼き入れ工程では、前記冷却液による前記一対の転走面の冷却速度と前記冷却液による前記外側内周面の冷却速度との比率を前記ワークの軸方向について一定とする、請求項１～３のうちのいずれか一項に記載の、ジョイント部材の製造方法。

【請求項5】

前記焼き入れ工程では、前記冷却液による前記一対の転走面の冷却速度と前記冷却液による前記外側内周面の冷却速度との比率を前記ワークの軸方向について変更する、請求項１～３のうちのいずれか一項に記載の、ジョイント部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ジョイント部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、ジョイント部材の製造方法が開示されている。ジョイント部材は、自動車に用いられる等速ジョイントの一部である外側ジョイントである。この外側ジョイント部材の製造方法は、鍛造工程、焼き入れ工程、焼き戻し工程、機械加工工程の順番で実施される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１０５５６０号公報

【発明の概要】

【0004】

等速ジョイントの機能を十分発揮し、かつ、耐久性も十分確保するためには、外側ジョイント部材の品質管理が重要であり、特に、外側ジョイント部材の寸法の精度を高める必要がある。そのためには、製造方法の各工程で発生する寸法のバラツキを抑制する必要がある。焼入れ工程では外側ジョイント部材が熱処理変形するが、このときの変形量の予想が困難であるため、焼き入れ工程時の熱処理変形を確認したうえでその都度金型を修正しなければならないという問題が生じ得る。

【0005】

本発明は、焼き入れ工程時の熱処理変形量を制御できる、ジョイント部材の製造方法を提供しようとするものである。

【0006】

本発明の一態様は、
筒状部の中央を軸方向に延びる中央孔と、前記筒状部の前記中央孔の径方向外側に周方向に等間隔で配された３つの軸方向溝と、を有し、前記３つの軸方向溝のそれぞれに、互いに向かい合う少なくとも一対の転走面と、前記一対の転走面の間に位置する外側内周面と、が設けられるジョイント部材の製造方法であって、
ワークを前記中央孔及び前記３つの軸方向溝を有する形状に成形する鍛造工程と、
前記鍛造工程で成形された前記ワークの前記３つの軸方向溝のそれぞれの前記一対の転走面及び前記外側内周面を高周波コイルで加熱し加熱後に冷却液で冷却する焼き入れ工程と、
を有し、
前記焼き入れ工程では、前記冷却液による前記一対の転走面の冷却速度と前記冷却液による前記外側内周面の冷却速度とが異なるように調整する、ジョイント部材の製造方法、
にある。

【発明の効果】

【0007】

上述の態様の製造方法によれば、先ず、鍛造工程において、ワークを中央孔及び３つの軸方向溝を有する形状に成形する。次いで、焼き入れ工程において、鍛造工程で成形されたワークの３つの軸方向溝のそれぞれの一対の転走面及び外側内周面を高周波コイルで加熱し加熱後に冷却液で冷却する。焼き入れ工程では、冷却液による一対の転走面の冷却速度と冷却液による外側内周面の冷却速度とが異なるように調整する。このとき、互いに異なる部位である転走面と外側内周面との冷却速度に差が生じることでワークの軸方向溝の熱処理変形が生じる。したがって、一対の転走面の冷却速度と外側内周面の冷却速度とを異ならせる調整を行うことによって、ワークの軸方向溝の熱処理変形量を制御することが可能になる。

【0008】

したがって、上述の態様によれば、焼き入れ工程時の熱処理変形量を制御できる、ジョイント部材の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１にかかるトリポード型等速ジョイントの径方向断面図。

【図2】図１中のジョイント部材の軸方向断面図。

【図3】実施形態１のジョイント部材の生産準備段階における製造方法のフローチャート。

【図4】図３中の初期測定工程の様子を示す図。

【図5】図３中の変形量測定工程の様子を示す図。

【図6】実施形態１のジョイント部材の製造で使用するワークの焼き入れ工程における軸方向断面図。

【図7】図６中の焼き入れ機の一部を示す斜視図。

【図8】図６のVIII-VIII線矢視断面図。

【図9】図６のIX-IX線矢視断面図。

【図10】ワークの軸方向溝における中央断面変形量と一対の転走面に対する外側内周面の冷却水流量比率との相関を示すグラフ。

【図11】実施形態１のジョイント部材の本生産段階における製造方法のフローチャート。

【図12】実施形態２について図９に対応した断面図。

【図13】実施形態２で使用する焼き入れ機の冷却ジャケットの構造を模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、上述の態様のジョイント部材とその製造方法について、図面を参照しつつ説明する。

【0011】

なお、本明細書および図面では、特に断わらない限り、ジョイント部材の軸方向をＸ軸方向と定義し、そのジョイント部材の径方向をＹ軸方向と定義し、そのジョイント部材の周方向をＺ軸方向と定義する。

【0012】

（実施形態１）
図１に示されるトリポード型等速ジョイント１（以下、単に「等速ジョイント１」と称する。）は、実施形態１にかかるものである。等速ジョイント１は、例えば、車両の動力伝達シャフトに使用される。等速ジョイント１は、ジョイント部材１０と、トリポード２０と、３つのローラユニット３０とを備えている。

【0013】

１．ジョイント部材１０の構造
図１及び図２に示されるように、ジョイント部材１０は、等速ジョイント１の外側を形成する外輪である。このジョイント部材１０は、軸方向Ｘの一端側に開口部１０ｃを有する有底筒状に形成される（図２を参照）。一方で、このジョイント部材１０は、軸方向Ｘ（図２を参照）に貫通するような筒状に形成されても良い。ジョイント部材１０の底面外側は、ディファレンシャル（図示省略）に連結される。

【0014】

図１に示されるように、ジョイント部材１０は、筒状部１０ａの中央を軸方向Ｘに延びる中央孔１０ｂと、中央孔１０ｂの径方向Ｙの外側に周方向Ｚに等間隔で配された３つの軸方向溝１１と、を有する。３つの軸方向溝１１はいずれも、ジョイント部材１０の開口部１０ｃから軸方向Ｘに延びている。

【0015】

３つの軸方向溝１１のそれぞれには、互いに向かい合う溝側面である一対の転走面１２と、一対の転走面１２の間に位置する底面である外側内周面１３と、が設けられている。転走面１２は、ローラユニット３０の外周面（アウターローラ３１の外周面３１ａ）との接触によってトルク伝達を行うトルク伝達面である。転走面１２の断面形状は、所定の曲率または複数の曲率を組み合わせた凹状とされている。なお、軸方向溝１１に互いに向かい合う一対の転走面１２が複数組設けられていても良い。

【0016】

２．トリポード２０の構造
図１に示されるように、トリポード２０は、ジョイント部材１０に対して、軸方向Ｘに移動可能であると共に、傾動可能である。このトリポード２０は、ボス２１と、ボス２１から径方向Ｙの外側に延びる３つの軸部２２と、を備えている。各軸部２２の外周面は、球面凸状に形成されている。つまり、軸部２２の外周面の軸方向断面形状が円弧凸状に形成されている。

【0017】

３．ローラユニット３０の構造
図１に示されるように、ローラユニット３０は、環状に形成されている。ローラユニット３０は、トリポード２０の３つの軸部２２の各々の外周側に回転可能であり、軸部２２の各々の軸心方向に摺動可能であり、且つ、軸部２２の各々に対して傾動可能に支持されている。さらに、３つのローラユニット３０のそれぞれが３つの軸方向溝１１のそれぞれに沿って転動可能に配置されている。このため、３つのローラユニット３０は、３つの軸方向溝１１に対して姿勢を維持した状態で転動するように構成されている。

【0018】

ローラユニット３０は、アウターローラ３１と、インナーローラ３２と、ニードル３３と、止め輪３４と、を有する。インナーローラ３２は、アウターローラ３１の内側に配置されている。このインナーローラ３２は、その内周面３２ａが軸部２２の外周面に接触するように構成されている。ニードル３３は、アウターローラ３１とインナーローラ３２で径方向間に挟まれる円柱状の転動体である。止め輪３４は、アウターローラ３１の内周面に係止されている。この止め輪３４は、アウターローラ３１に対するインナーローラ３２及びニードル３３のニードル軸方向の抜け止めとなる抜け止め部材である。このように、２つのローラ（アウターローラ３１とインナーローラ３２）が径方向に重ねて配置された構造のローラユニット３０は、一般的に、「ダブルローラタイプ」と称されるローラユニットである。

【0019】

ローラユニット３０は、軸方向溝１１の一対の転走面１２にアウターローラ３１の外周面３１ａが嵌め込まれるように配置される。このため、転走面１２は、アウターローラ３１の外周面３１ａに対応したローラ溝である。ローラユニット３０は、ジョイント部材１０が回転した場合に、当該回転方向に応じて軸方向溝１１の一対の転走面１２のうちの一方にアウターローラ３１の外周面３１ａが接触して、ジョイント部材１０との間でトルク伝達を行うように構成されている。すなわち、ジョイント部材１０の回転方向が切り替わることによって、一対の転走面１２のうちアウターローラ３１の外周面３１ａが接触する面が切り替わるようになっている。

【0020】

ここで、軸方向溝１１の溝幅方向のうち、ジョイント部材１０が回転した場合に、軸方向溝１１とローラユニット３０の間でトルクが伝達される側がトルク伝達側とされる。また、トルク伝達側とは逆側であって、軸方向溝１１とローラユニット３０の間でトルクが伝達される側とは反対側が反トルク伝達側とされる。

【0021】

軸方向溝１１の所定位置には、アウターローラ３１の一端面３１ｂと対向する支持面１１ａが設けられている。この支持面１２ａは、等速ジョイント１トルク伝達に伴って傾動するローラユニット３０と反トルク伝達側において接触して、当該ローラユニット３０を支持する機能を果たす。

【0022】

４．ジョイント部材１０の製造方法
次に、図３～図１１を参照しながら、実施形態１の、ジョイント部材１０の製造方法について説明する。この製造方法には、ジョイント部材１０の生産準備段階における製造方法（図３を参照）と、ジョイント部材１０の本生産段階における製造方法（図１１を参照）と、が含まれる。

【0023】

４－１．生産準備段階
図３に示されるように、ジョイント部材１０の生産準備段階における製造方法では、ステップＳ１からステップＳ５までの各ステップを順次実施する。

【0024】

ステップＳ１は、ジョイント部材１０の製造で使用するワーク（素材）Ｗを、予め準備した金型を含む既知の鍛造装置（図示省略）によって鍛造処理する鍛造工程である。ワークＷとして、例えば、炭素鋼のものが使用される。このステップＳ１において、ワークＷが前述の中央孔１１ｂ及び３つの軸方向溝１１を有する形状（図１を参照）に成形される。ステップＳ１の鍛造工程によれば、第１中間品であるワークＷ１が得られる。

【0025】

ステップＳ２は、ステップＳ１の鍛造工程で成形されたワークＷ１の初期計測を行う初期計測工程である。このステップＳ２において、ワークＷ１の一対の転走面１２のＰＣＤを計測する。ここでいう「ＰＣＤ」は、図４に示されるように、計測用の所定の２つのボール５０のそれぞれをワークＷ１の一対の転走面１２のそれぞれに嵌め込んだ場合の、２つのボール５０の中心間距離をいう。

【0026】

図３のステップＳ３は、ステップＳ１の鍛造工程で成形されたワークＷ１に後述の焼き入れ機４０によって焼き入れを施す焼き入れ工程である。このステップＳ３において、ワークＷ１の筒内で焼き入れ機４０を軸方向Ｘに移動させながら作動させる。これにより、ワークＷ１の３つの軸方向溝１１のそれぞれの一対の転走面１２及び外側内周面１３が高周波コイルで加熱され加熱後に冷却水で冷却される。この焼き入れ工程において焼き入れ機４０を軸方向Ｘに移動させるとき、冷却水による一対の転走面１２の冷却速度と冷却水による外側内周面１３の冷却速度との比率はワークＷ１の軸方向Ｘについて一定とされる。ステップＳ３の処理により、ワークＷ１が熱処理変形する。特に、ワークＷ１の軸方向溝１１が縮む方向に熱処理変形する。なお、冷却水に代えて、冷却水とは別の冷却液を使用しても良い。

【0027】

ステップＳ４は、ステップＳ３の焼き入れ工程の後で、ワークＷ２を既知の焼き戻し機（図示省略）によって焼き戻し処理する焼き戻し工程である。このステップＳ４において、ワークＷ２が臨界温度を超えない範囲で再加熱される。ステップＳ４の処理では、ワークＷ１の軸方向溝１１の熱処理変形は殆ど生じない。ステップＳ４の焼き戻し工程の後、必要に応じて機械加工を施すことによって、ジョイント部材１０が得られる。

【0028】

ステップＳ５は、ステップＳ４の焼き戻し工程の後で、ジョイント部材１０の変形量を測定する変形量測定工程である。このときの変形は、前述のように主にステップＳ３に起因するものである。このステップＳ５において、図５に示されるように、ジョイント部材１０の一対の転走面１２のＰＣＤをステップＳ２の場合と同様に計測する。そして、ステップＳ２で計測したＰＣＤと、ステップＳ５で計測したＰＣＤとの差分を、ジョイント部材１０の変形量として、すなわち、軸方向溝１１の一対の転走面１２の間の中央断面の変形量として測定する。ここでいう「中央断面」とは、軸方向Ｘを横切る方向の軸方向溝１１の断面であって、軸方向Ｘの中間位置での断面として定義される。

【0029】

４－２．焼き入れ機４０の構造
ここで、図６～図９を参照しながら、ステップＳ３で使用する焼き入れ機４０について説明する。

【0030】

図６に示されるように、焼き入れ機４０をワークＷ１の開口部１０ｃから筒内に挿入して軸方向Ｘに移動させる。図６及び図７に示されるように、焼き入れ機４０は、３つの高周波コイル４３と、各高周波コイル４３の下側に固定された冷却ジャケット４４と、を備えている。焼き入れ機４０の移動時に高周波コイル４３に通電し、冷却水供給管４５を通じて冷却ジャケット４４に冷却水を供給する。

【0031】

高周波コイル４３は、高周波焼き入れを行うのに使用される。高周波コイル４３は、複数の加熱面４３ａ，４３ｂを有する。高周波コイル４３に通電されると、ワークＷ１のうち加熱面４３ａ，４３ｂの近傍の加熱対象部位に電磁誘導作用により誘導起電力が生じる。高周波焼き入れは、このときの電磁誘導作用によってジュール熱が発生する原理を利用してワークＷ１の加熱対象部位を加熱する方法である。これにより、ワークＷ１の加熱対象部位は、所定の焼き入れ温度まで急速加熱される。

【0032】

冷却ジャケット４４は、高周波コイル４３によって急速加熱されたワークＷ１の加熱対象部位を急速冷却するのに使用される。冷却ジャケット４４には、複数の冷却水噴射口４４ａ，４４ｂ（図７を参照）が設けられている。本形態では、複数の冷却水噴射口４４ａと複数の冷却水噴射口４４ｂの全てを同一径としている。冷却水供給管４５を通じて冷却ジャケット４４に供給された冷却水が複数の冷却水噴射口４４ａ，４４ｂから噴射されることによって、ワークＷ１の軸方向溝１１の一対の転走面１２及び外側内周面１３が冷却される。

【0033】

図７に示す焼き入れ機４０の場合、１つの冷却ジャケット４４について、冷却水噴射口４４ａの数の合計を１２とし、冷却水噴射口４４ｂの数の合計を８としている。冷却水噴射口４４ａ，４４ｂは、１つの噴射口あたりの流量は、当該噴射口の開口面積に比例している。この場合、１２つの冷却水噴射口４４ａの開口面積を合計した流路断面積が８つの冷却水噴射口４４ｂの開口面積を合計した流路断面積を上回る。したがって、一対の転走面１２に向けて噴射される冷却水の流量は、外側内周面１３に向けて噴射される冷却水の流量よりも多くなる。一方で、冷却水噴射口４４ａ及び冷却水噴射口４４ｂのそれぞれの数は、図７で示すものに限定されるものではなく、必要に応じて適宜の数を選択可能である。

【0034】

図８に示されるように、焼き入れ機４０は、軸方向Ｘに延びる中央部４１を有する。中央部４１まわりの３箇所のそれぞれに接続部４２を介して高周波コイル４３及び冷却ジャケット４４が設けられている。

【0035】

高周波コイル４３は、ワークＷ１の３つの軸方向溝１１のうちのいずれかに配置される。このとき、高周波コイル４３の加熱面４３ａがワークＷ１の軸方向溝１１の転走面１２に近接して対向配置され、且つ、高周波コイル４３の加熱面４３ｂがワークＷ１の軸方向溝１１の外側内周面１３に近接して対向配置される。したがって、ワークＷ１は、軸方向溝１１の一対の転走面１２及び外側内周面１３のそれぞれが高周波コイル４３によって高周波焼き入れされる。

【0036】

図９に示されるように、冷却ジャケット４４は、高周波コイル４３と同様に、ワークＷ１の３つの軸方向溝１１のうちのいずれかに配置される。このとき、冷却ジャケット４４の複数の冷却水噴射口４４ａがワークＷ１の軸方向溝１１の転走面１２に近接して対向配置され、且つ、冷却ジャケット４４の複数の冷却水噴射口４４ｂがワークＷ１の軸方向溝１１の外側内周面１３に近接して対向配置される。したがって、軸方向溝１１の一対の転走面１２が冷却ジャケット４４の複数の冷却水噴射口４４ａから噴射された冷却水で冷却される。これに対して、軸方向溝１１の外側内周面１３が冷却ジャケット４４の複数の冷却水噴射口４４ｂから噴射された冷却水で冷却される。

【0037】

中央部４１には、その上部に上向きに開口した冷却水噴射口４１ａが設けられている。冷却水噴射口４１ａは、冷却水供給管４５に接続されている。これにより、ワークＷ１の軸方向溝１１のうち複数の冷却水噴射口４４ａ，４４ｂから噴射された冷却水が届かない部位若しくは届きにくい部位は、冷却水噴射口４１ａから噴射された冷却水によって冷却される。

【0038】

４－３．冷却水の流量調整
１つの軸方向溝１１の一対の転走面１２に向けて噴射される冷却水の流量をＦａとし、この軸方向溝１１の外側内周面１３に向けて噴射される冷却水の流量をＦｂとしたき、本形態では、流量Ｆｂを流量Ｆａに対して一定の割合とするように調整する。流量Ｆａは、冷却ジャケット４４の全ての冷却水噴射口４４ａを合計した流路断面（図７の場合、冷却水噴射口４４ａの開口面積の１２倍の流路断面）を流れる冷却水の流量である。流量Ｆｂは、冷却ジャケット４４の全ての冷却水噴射口４４ｂを合計した流路断面（図７の場合、冷却水噴射口４４ｂの開口面積の８倍の流路断面）を流れる冷却水の流量である。この場合、冷却水噴射口４４ｂの数よりも冷却水噴射口４４ａの数の方が多いため、全て同一径である場合には、流量Ｆｂよりも流量Ｆａの方が多くなる。これに対して、冷却水噴射口４４ａの数よりも冷却水噴射口４４ｂの数を多くするようにすれば、流量Ｆａよりも流量Ｆｂの方が多くなる。これにより、冷却により生じる変態のタイミングが一対の転走面１２と外側内周面１３とで異なることになり、冷却水による一対の転走面１２の冷却速度と冷却水による外側内周面１３の冷却速度とが異なるように調整される。

【0039】

例えば、ワークＷ１の筒状部１０ａのうち外側内周面１３側が転走面１２側に比べて薄肉である場合、外側内周面１３に噴射する冷却水の流量を一対の転走面１２に噴射する冷却水の流量よりも少なくすることによって、冷却水による外側内周面１３面の冷却速度が冷却水による一対の転走面１２の冷却速度を下回るように調整するのが好ましい。これにより、筒状部１０ａの外側内周面１３側の焼き割れの発生を抑制したうえで、軸方向溝１１の熱処理変形量を制御することができる。

【0040】

冷却水の流量調整のためには、１つの冷却ジャケット４４において、冷却水噴射口４４ｂの数（すなわち、冷却水噴射口４４ｂの全数による流路断面積Ｓｂ）を冷却水噴射口４４ａの数（すなわち、冷却水噴射口４４ａの全数による流路断面積Ｓａ）に対して変更する。なお、冷却水噴射口４４ａの数と冷却水噴射口４４ｂの数を異ならせる代わりに、冷却水噴射口４４ａの開口径と冷却水噴射口４４ｂの開口径を異ならせるようにしても良い。

【0041】

４－４．中央断面変形量Ｄと冷却水流量比率Ｒの相関
図１０に示されるように、軸方向溝１１の前述の中央断面の熱処理変形量である中央断面変形量Ｄと、流量Ｆａに対する流量Ｆｂの冷却水流量比率Ｒと、の間に所定の相関があることが確認された。この相関は、ステップＳ３で設定する冷却水流量比率Ｒを０（ゼロ）から１までの間で変化させた場合に、ステップＳ５で測定される中央断面変形量Ｄがいかに変化するかを測定することによって導出される。この相関において、流量Ｆｂが０（ゼロ）の場合に冷却水流量比率Ｒが０（ゼロ）となり、流量Ｆａと流量Ｆｂが同一の場合に冷却水流量比率Ｒが１となる。この相関によれば、冷却水流量比率Ｒと中央断面変形量Ｄが比例関係にあり、冷却水流量比率Ｒが大きいほど中央断面変形量Ｄが大きくなり、冷却水流量比率Ｒが小さいほど中央断面変形量Ｄが小さくなる。したがって、冷却水流量比率Ｒが互いに異なる複数種類の冷却ジャケット４４を切り替えて使用することによって、中央断面変形量ＤをＤ１からＤ２までの間で調整することができる。このとき、Ｄ２からＤ１を差し引いた値が中央断面変形量Ｄの調整代となる。

【0042】

４－５．本生産段階
図１１に示されるように、ジョイント部材１０の本生産段階における製造方法では、ステップＳ１１からステップＳ１３までの各ステップを順次実施する。この製造方法は、生産準備段階のステップＳ３の焼き入れ工程で生じた熱処理変形量に基づいて、この熱処理変形量を見越してジョイント部材１０を製造するものである。

【0043】

ステップＳ１１は、ステップＳ１の場合と同様にワークＷを鍛造処理する鍛造工程である。このステップＳ１１に際して、ステップＳ１２の焼き入れ工程で生じる熱処理変形量を考慮して金型を製作する。そして、この金型を使用して、ワークＷを焼き入れ工程で生じる熱処理変形量を見越した形状に成形する。

【0044】

ステップＳ１２は、ステップＳ３の場合と同様に、ステップＳ１１の鍛造工程で成形されたワークＷ１に焼き入れを施す焼き入れ工程である。このステップＳ１２では、上記冷却水流量比率Ｒが所望の値に設定されるように作製した焼き入れ機４０を使用する。つまり、ステップＳ１２で使用する焼き入れ機４０は、冷却水流量比率Ｒが互いに異なる複数種類の冷却ジャケット４４の中から選択された、所望の冷却水流量比率Ｒを実現できる冷却ジャケット４４を具備するものである。この冷却ジャケット４４によれば、冷却水の流量Ｆａと流量Ｆｂとの関係が予め定まっているため、ワークＷ１の軸方向溝１１の熱処理変形量を制御することができる。このステップＳ１２の焼き入れ工程において焼き入れ機４０を軸方向Ｘに移動させるとき、冷却水による一対の転走面１２の冷却速度と冷却水による外側内周面１３の冷却速度との比率はワークＷ１の軸方向Ｘについて一定とされる。

【0045】

ステップＳ１３は、ステップＳ４の場合と同様に、ステップＳ１２の焼き入れ工程の後で、ワークＷ２を焼き戻し処理する焼き戻し工程である。ステップＳ１２及びステップＳ１３によれば、金型の型修正を行うことなく所望の寸法精度のジョイント部材１０を製造することができる。その結果、ジョイント部材１０の製造にかかるコスト、工数及びリードタイムを削減することが可能になる。

【0046】

５．作用効果
上述の実施形態１の作用効果について説明する。

【0047】

上述の実施形態１によれば、先ず、鍛造工程において、ワークＷを中央孔１０ｂ及び３つの軸方向溝１１を有する形状に成形する。次いで、焼き入れ工程において、鍛造工程で成形されたワークＷ１の３つの軸方向溝１１のそれぞれの一対の転走面１２及び外側内周面１３を高周波コイル４３で加熱し加熱後に冷却ジャケット４４から噴射された冷却水で冷却する。焼き入れ工程では、冷却水による一対の転走面１２の冷却速度と冷却水による外側内周面１３の冷却速度とが異なるように調整する。このとき、互いに異なる部位である転走面１２と外側内周面１３との冷却速度に差が生じることでワークＷ１の軸方向溝１１の熱処理変形が生じる。したがって、一対の転走面１２の冷却速度と外側内周面１３の冷却速度とを異ならせる調整を行うことによって、ワークＷ１の軸方向溝１１の熱処理変形量を制御することが可能になる。

【0048】

次に、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、上述の実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。

【0049】

（実施形態２）
図１２及び図１３に示されるように、実施形態２の、ジョイント部材１０の製造方法では、実施形態１で使用する焼き入れ機４０とは別構造の焼き入れ機４０Ａを使用する。焼き入れ機４０Ａの冷却ジャケット４４には、２つの冷却水供給管４５ａ，４５ｂが独立して接続されている。冷却水供給管４５ａは、複数の冷却水噴射口４４ａから冷却水を噴射させるための供給管である。これに対して、冷却水供給管４５ｂは、複数の冷却水噴射口４４ｂから冷却水を噴射させるための供給管である。冷却水供給管４５ａには流量調整バルブ４６ａが設けられており、冷却水供給管４５ｂには流量調整バルブ４６ｂが設けられている（図１３を参照）。したがって、本形態では、軸方向溝１１の一対の転走面１２に向けて噴射される冷却水の流量Ｆａと、この軸方向溝１１の外側内周面１３に向けて噴射される冷却水の流量Ｆｂと、を独立して制御できるようになっている。

【0050】

図１３に示されるように、流量調整バルブ４６ａ，４６ｂは、制御装置４７に電気的に接続されている。制御装置４７は、記憶部４８及びバルブ制御部４９を備えている。記憶部４８は、複数の冷却水流量比率Ｒ（複数の冷却水噴射口４４ａから噴射する冷却水の流量Ｆａと、複数の冷却水噴射口４４ｂから噴射する冷却水の流量Ｆｂと、の比率）に応じた電気信号を複数の設定値として記憶している。バルブ制御部４９は、複数の設定値の中から選択した設定値に基づいて、流量調整バルブ４６ａ，４６ｂに制御信号を出力する。

【0051】

本形態では、焼き入れ工程時に焼き入れ機４０Ａを軸方向Ｘに移動させるとき、冷却水流量比率Ｒを一定に維持する。この場合、冷却水による一対の転走面１２の冷却速度と冷却水による外側内周面１３の冷却速度との比率はワークＷ１の軸方向Ｘについて一定とされる。これに対して、焼き入れ工程において焼き入れ機４０Ａを軸方向Ｘに移動させるとき、冷却水流量比率Ｒを変更するようにしても良い。この場合、冷却水による一対の転走面１２の冷却速度と冷却水による外側内周面１３の冷却速度との比率はワークＷ１の軸方向Ｘについて変更される。

【0052】

本発明は、上述の形態に準拠して記述されたが、本発明は当該形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。

【0053】

上述の形態では、ダブルローラタイプのローラユニット３０を備える等速ジョイント１のジョイント部材１０の製造技術について例示したが、この製造技術をシングルローラタイプのローラユニットを備える等速ジョイントのジョイント部材の製造に適用することもできる。

【0054】

上述の形態では、車両の動力伝達シャフトに使用される等速ジョイント１を構成するジョイント部材１０について例示したが、このジョイント部材１０は車両の操舵軸（ステアリング）の等速ジョイントを構成するものであっても良い。

【符号の説明】

【0055】

１０…ジョイント部材、 １０ａ…筒状部、 １０ｂ…中央孔、 １１…軸方向溝、 １２…転走面、 １３…外側内周面、 Ｓ１，Ｓ１１…鍛造工程、 Ｓ３，Ｓ１２…焼き入れ工程、 Ｗ，Ｗ１…ワーク、 Ｘ…軸方向、 Ｙ…径方向、 Ｚ…周方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】