特許 7437895 摺動式等速自在継手用外側継手部材、摺動式等速自在継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-15

(45)【発行日】2024-02-26

(54)【発明の名称】摺動式等速自在継手用外側継手部材、摺動式等速自在継手

(51)【国際特許分類】

   F16D 3/20 20060101AFI20240216BHJP

   F16D 3/205 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

F16D3/20 J

F16D3/205 M

F16D3/20 K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019145161

(22)【出願日】2019-08-07

(65)【公開番号】P2021025605

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2022-07-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100182453

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 英明

(72)【発明者】

【氏名】石島 実

(72)【発明者】

【氏名】板垣 卓

(72)【発明者】

【氏名】河田 将太

【審査官】鈴木 貴晴

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０６９９２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－１５４４２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ３／２０－ ３／２２９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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前記トラック溝の開口端側に加締め加工にて形成された隆起部と、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とを有し、
前記凹部は、軸方向から見て、前記トラック溝に沿った方向に互いに離れた位置に設けられて前記凹部の底部へ向かって互いに接近するように傾斜する一対の傾斜面を有し、
前記各傾斜面の傾斜角度が、５度以上２５度以下であり、
前記凹部の表面粗さは、前記隆起部の表面粗さよりも小さいことを特徴とする摺動式等速自在継手用外側継手部材。

【請求項2】

前記各傾斜面の傾斜角度が、１０度以上２０度以下である請求項１に記載の摺動式等速自在継手用外側継手部材。

【請求項3】

前記各傾斜面の縁に設けられた隅部が曲面状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。

【請求項4】

前記凹部は、前記トラック溝とは連続せずに独立した位置に形成されている請求項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。

【請求項5】

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４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。

【請求項6】

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５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。

【請求項7】

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６に記載の摺動式等速自在継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、摺動式等速自在継手用外側継手部材、摺動式等速自在継手に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

摺動式等速自在継手としては、例えば、図１５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１６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。

【0004】

図１５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。

【0005】

一方、図１６に示すダブルオフセット型等速自在継手７０は、内周面に複数のトラック溝７５を有する外側継手部材７１と、外周面に複数のトラック溝７６を有する内側継手部材７２と、外側継手部材７１と内側継手部材７２の対向するトラック溝７５，７６の間に配置された転動体としての複数のボール７３と、外側継手部材７１の内周面と内側継手部材７２の外周面との間に介在してボール７３を保持するケージ７４など、を備えている。この等速自在継手７０においては、ボール７３が外側継手部材７１のトラック溝７５に沿って転動することで、ボール７３、内側継手部材７２及びケージ７４を含む内部部品が外側継手部材７１に対して軸方向Ｘに移動する。

【0006】

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、外側継手部材の開口端面を加締めて、トラック溝に内径方向へ突出する隆起部を形成し、この隆起部によって内部部品の抜け止めを行う方法が提案されている（下記特許文献１参照）。

【0007】

特許文献１に記載の方法では、トラック溝に隆起部を形成するために、図１７に示すような加締め工具１００が用いられている。図１７に示す加締め工具１００は、三角凸状の隆起形成部１０１を有しており、図１８及び図１９に示すように、隆起形成部１０１を外側継手部材２００の開口端面２００ａに押し当てて食い込ませることで、トラック溝２０１が部分的に突出し、隆起部３００が形成される。

【0008】

また、特許文献１には、加締め工具の隆起形成部を外側継手部材に食い込ませる際の荷重を小さくするため、図２０に示すように、隆起形成部１０１の三角形状の両側面１０１ａ，１０１ｂを、先端部に向かって互いに接近するように傾斜させた構成が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２０１９－６６０１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

ところで、抜け止め力をより確実に得るための対策の１つとして、トラック溝に沿った方向の隆起部の幅を大きく確保することが挙げられる。この隆起部の幅は、加締め工具１００の隆起形成部１０１の先端幅Ｄ（図１７参照）の大きさに依存する。すなわち、隆起形成部１０１の先端幅Ｄを大きくするほど、形成される隆起部の幅を大きく確保することが可能である。また、図２０に示すような傾斜した両側面１０１ａ，１０１ｂを有する加締め工具１００においては、各側面１０１ａ，１０１ｂの傾斜角度θを小さくすることで、隆起形成部１０１の先端幅Ｄを大きくすることができる。

【0011】

しかしながら、各側面１０１ａ，１０１ｂの傾斜角度θを小さくすると、外側継手部材に隆起形成部１０１を食い込ませにくくなるため、荷重の大きなプレス機が必要になり、設備費が上昇するといった問題が発生する。また、各側面１０１ａ，１０１ｂの傾斜角度θを小さくせずに（傾斜角度θを維持しつつ）隆起形成部１０１の先端幅Ｄを大きくすることも可能であるが、その場合、加締め工具本体の幅Ｗ（図２０参照）が大きくなるため、装置が大型化するといった問題が生じる。

【0012】

このように、隆起形成部１０１の先端幅Ｄを大きく確保するために、各側面１０１ａ，１０１ｂの傾斜角度θを小さくすると、加締め工具を食い込ませる際の押し込み荷重が大きくなり、また、各側面１０１ａ，１０１ｂの傾斜角度θをそのまま維持して隆起形成部１０１の先端幅Ｄを大きくすると、加締め工具本体の幅Ｗが大きくなるため、抜け止め力の確保と押し込み荷重の低減を両立させることは、簡単には実現しにくいものであった。

【0013】

そこで、本発明は、抜け止め力の確保と押し込み荷重の低減を両立できる加締め工具、その加締め工具を用いて製造された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。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明に係る加締め工具は、摺動式等速自在継手用外側継手部材のトラック溝の開口端部に、転動体及び内側継手部材を含む内部部品の抜け止め用の隆起部を加締め加工する加締め工具であって、外側継手部材の開口端面に押し当てられて隆起部を形成する凸状の隆起形成部を有する。隆起形成部は、互いに離れた位置に設けられて隆起形成部の先端部に向かって互いに接近するように傾斜する一対の側面を有し、一対の側面の傾斜角度は、５度以上２５度以下である。

【0015】

このような加締め工具を用いることで、抜け止め力の確保と押し込み荷重の低減を両立できるようになる。すなわち、隆起形成部の各側面の傾斜角度が２５度以下となるようにすることで、隆起形成部の先端部の幅をできるだけ大きく確保し、トラック溝に沿った方向の隆起部の幅を十分に確保できるようになる。これにより、隆起部によって転動体の移動を効果的に規制できるようになり、抜け止め力が得られるようになる。また、隆起形成部の各側面の傾斜角度を５度以上にすることで、外側継手部材に対する加締め工具の押し込み荷重を低減できるようになる。

【0016】

また、本発明に係る加締め工具によって形成される摺動式等速自在継手用外側継手部材は、次のような構造的特徴を有する。

【0017】

すなわち、本発明に係る摺動式等速自在継手用外側継手部材は、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トラック溝の開口端側に加締め加工にて形成された隆起部と、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とを有する。凹部は、軸方向から見て、トラック溝に沿った方向に互いに離れた位置に設けられて凹部の底部へ向かって互いに接近するように傾斜する一対の傾斜面を有し、各傾斜面の傾斜角度は５度以上２５度以下となる。ここで、「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。

【0018】

また、各傾斜面は、傾斜角度が１０度以上２０度以下となるように形成されることが好ましい。このような傾斜角度となるような加締め工具を用いることで、より確実な抜け止め力の確保と、より効果的な押し込み荷重の低減を実現できるようになる。

【0019】

また、各傾斜面の縁に設けられた隅部は、曲面状に形成されることが望ましい。このようにすることで、隅部に生じる応力集中を緩和でき、隅部を起点に発生する亀裂を防止できるようになる。

【0020】

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。

【0021】

本発明に係る摺動式等速自在継手用外側継手部材は、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。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、抜け止め力の確保と押し込み荷重の低減の両立を実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】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2】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3】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。

【図4】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5】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。

【図6】隆起部の変形例を示す要部拡大端面図である。

【図7】加締め工具の斜視図である。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】加締め工具によって形成された凹部の形状を説明するための斜視図である。

【図11】隆起部の幅を説明するための要部拡大端面図である。

【図12】隆起形成部の各側面の傾斜角度を説明するための正面図である。

【図13】隅部を起点に亀裂が生じた外側継手部材の要部拡大端面図である。

【図14】ローラを外側継手部材に圧入する状態を示す縦断面図である。

【図15】従来のトリポード型等速自在継手の縦断面図である。

【図16】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。

【図17】従来の加締め加工具の斜視図である。

【図18】従来の加締め加工具を用いた隆起部形成方法を示す図である。

【図19】従来の加締め加工具を用いた隆起部形成方法を示す図である。

【図20】隆起形成部の各側面を傾斜させた従来の加締め加工具の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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の軸方向の抜けが防止される。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。凹部３０は、軸方向から見て矩形（長方形又は正方形）に形成され、トラック溝５とは連続しない独立した位置（開口端面２ａ）に、各隆起部２０に対応して１つずつ形成されている。

【0035】

図４は、隆起部２０の箇所で外側継手部材２を軸方向に切断した要部拡大断面図である。

【0036】

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に突き当たってローラ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。

【0037】

各ローラ案内面５ａに形成される複数の隆起部２０の突出量は、全て同じでなくてもよい。外側継手部材２ごと、トラック溝５ごと、あるいは隆起部２０ごとに、隆起部２０の突出量を異ならせることも可能である。

【0038】

また、図５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、トラック溝５に沿った方向Ｙの凹部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、ローラ４が隆起部２０に接触した際に生じ得る接触痕や変形が、ローラ案内面５ａとローラ４との接触箇所（接触点Ｓ）に生じることはないので、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。

【0039】

また、図５に示すように、本実施形態では、隆起部２０の規制面２０ａが、外側継手部材２の軸方向から見て、一直線状に形成されているが、図６に示す変形例のように、規制面２０ａは、トラック溝５に沿った幅方向Ｙの端部側よりも中央側で窪んだ凹曲面状であってもよい。規制面２０ａが中央側で窪んだ凹曲面状である場合は、規制面２０ａの曲率がローラ４の外周面４ａの曲率に近くなるため、ローラ４と規制面２０ａとの接触範囲が増え、隆起部２０による抜け止め力が向上する。

【0040】

続いて、隆起部２０を形成するための加締め工具について説明する。

【0041】

図７に示すように、加締め工具４０は、直方体形状又は立方体形状の本体部４１と、本体部４１に設けられた三角凸状の隆起形成部４２とを有する。ここで便宜的に、図７に示す矢印Ｚ方向を加締め工具４０の幅方向と称すると、隆起形成部４２は、互いに幅方向Ｚの離れた位置に設けられた三角形状の一対の側面４３，４４と、各側面４３，４４同士を繋ぐ四角形状（台形状）の前面４５及び後面４６を有する。各側面４３，４４は、隆起形成部４２の幅方向Ｚに渡って伸びる先端部４７に向かって（図７の上方に向かって）互いに接近するように傾斜している。前面４５及び後面４６も、隆起形成部４２の先端部４７に向かって互いに接近するように傾斜している。先端部４７は、面取り加工され、曲面状に形成されている。また同様に、一方の側面４３と前面４５及び後面４６との間に形成された角部４８と、他方の側面４４と前面４５及び後面４６との間に形成された角部４９も、面取り加工され、いずれも曲面状に形成されている。

【0042】

このように構成された加締め工具４０を用いて隆起部２０を形成するには、まず、図８に示すように、加締め工具４０を外側継手部材２の開口端面２ａ側に配置し、隆起形成部４２を外側継手部材２の開口端面２ａに接触させる。またこのとき、本実施形態では、開口端面２ａに対する隆起形成部４２の接触位置があらかじめ決定された所定の位置となるように、位置決め冶具５０を用いて加締め工具４０を位置決めする。

【0043】

そして、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。

【0044】

また、外側継手部材２の開口端面２ａに形成される凹部３０は、隆起形成部４２の形状が転写されるため、次のような形状となる。

【0045】

すなわち、図１０に示すように、凹部３０は、隆起形成部４２の各側面４３，４４が転写された三角形状の第１、第２傾斜面５１，５２と、隆起形成部４２の前面４５及び後面４６が転写された四角形状（台形状）の第３、第４傾斜面５３，５４と、隆起形成部４２の先端部４７が転写された底部５５と、隆起形成部４２の各角部４８，４９が転写された各隅部５６，５７とを有する形状に形成される。第１傾斜面５１及び第２傾斜面５２は、軸方向から見て、トラック溝５に沿った方向Ｙに互いに離れた位置に設けられ、底部５５へ向かって互いに接近するように傾斜している。第３傾斜面５３及び第４傾斜面５４は、トラック溝５に沿った方向Ｙに伸び、底部５５へ向かって互いに接近するように傾斜している。底部５５及び各隅部５６，５７は、これらの転写元である隆起形成部４２の先端部４７及び各角部４８，４９が曲面状に形成されていることで、いずれも曲面状に形成されている。

【0046】

ところで、車体などにトリポード型等速自在継手が取り付けられる際、外側継手部材に組み付けられたトリポード部材（内部部品）が外側継手部材に対して角度をとった状態で取付作業が行われることがある。このように、トリポード部材が外側継手部材に対して角度をとった状態になると、図１１に示すローラ４の位置がトラック溝５に沿った方向Ｙに変化する。このため、トラック溝５に沿った方向Ｙの隆起部２０の幅Ｅが小さいと、ローラ４の移動が隆起部２０によって確実に規制されずに内部部品が抜け出やすくなる虞がある。従って、このような場合でも内部部品の抜けを確実に防止するには、隆起部２０の幅Ｅを大きく確保する必要がある。

【0047】

隆起部２０の幅Ｅの大きさは、加締め工具４０の先端部４７の幅Ｄ（図１０参照）に依存する。先端部４７の幅Ｄを大きくすることで、隆起部２０の幅Ｅを大きく確保することが可能である。しかしながら、上記課題でも述べたように、先端部４７の幅Ｄを大きく確保するために、隆起形成部４２の各側面４３，４４の傾斜角度θを小さくすると、外側継手部材２に対する加締め工具４０の押し込み荷重の低減を図りにくくなり、設備費などが高くなるといった問題がある。すなわち、各側面４３，４４の傾斜角度θを小さくすると、押し込み荷重を低減しにくくなり、反対に、各側面４３，４４の傾斜角度θを大きくすると、先端部４７の幅Ｄを大きく確保し難くなることから、押し込み荷重の低減と抜け止め力の確保とは簡単には両立し難いトレードオフの関係にある。

【0048】

そこで、これらを両立できるようにするため、各側面４３，４４の好ましい傾斜角度θについて鋭意検討した結果、本実施形態においては、各側面４３，４４の傾斜角度θを以下のように設定している。

【0049】

具体的に、本実施形態では、各側面４３，４４の傾斜角度θを、５度以上２５度以下の範囲内に設定している。ここで、本実施形態における各側面４３，４４の傾斜角度θとは、図１２に示す直線ｍに対する各傾斜面４３，４４の傾斜角度であり、この直線ｍは、各側面４３，４４の底辺４３ａ，４４ａを通り加締め工具４０の外側継手部材２に対する押し込み方向Ｆに平行な面を示す。

【0050】

このように、各側面４３，４４の傾斜角度θを、５度以上２５度以下の範囲に設定にすることで、抜け止め力の確保と押し込み荷重の低減を両立できるようになる。すなわち、各側面４３，４４の傾斜角度θを２５度以下にすることで、隆起形成部４２の先端部４７の幅Ｄをできるだけ大きく確保でき、隆起部２０の幅Ｅを十分に確保することができるようになる。これにより、外側継手部材２に対して内部部品が角度をとった状態で取付作業が行われる場合であっても、隆起部２０によってローラ４の移動を効果的に規制でき、抜け止め力が得られるようになる。また、各側面４３，４４の傾斜角度θを５度以上にすることで、外側継手部材２に対する加締め工具４０の押し込み荷重を低減できるようになり、プレス機などの設備費の上昇を抑制することも可能となる。各側面４３，４４の傾斜角度θは、互いに異なる角度に設定することも可能であるが、押し込み荷重のばらつきが生じないように同じ角度に設定されていることが望ましい。

【0051】

さらに、各側面４３，４４の傾斜角度θは、１０度以上２０度以下の範囲に設定されることが好ましい。このように、傾斜角度θを１０度以上２０度以下の範囲に設定することで、より確実な抜け止め力の確保と、より効果的な押し込み荷重の低減を実現できるようになる。

【0052】

本実施形態に係る加締め工具４０を用いて加締め加工される外側継手部材２においては、上述のように、隆起形成部４２の形状が転写された凹部３０が形成される。このとき、もちろん各側面４３，４４の傾斜角度θも反映されるので、凹部３０には、外側継手部材２の軸方向、あるいは外側継手部材２の開口端面２ａに直交する方向（図１０に示す直線ｎ方向）に対して５度以上２５度以下の範囲内で傾斜する第１、第２傾斜面５１，５２が形成される（５度≦δ≦２５度）。また、隆起形成部４２の各側面４３，４４の傾斜角度θが１０度以上２０度以下の範囲内である場合は、これに倣って、凹部３０の第１、第２傾斜面５１，５２の傾斜角度δも１０度以上２０度以下となる。

【0053】

また、本実施形態では、隆起形成部４２の各側面４３，４４の縁に設けられた角部４８，４９がいずれも曲面状に形成されているため（図７参照）、図１３に示すような隅部５６，５７を起点とする亀裂Ｃの発生を防止することができる。すなわち、角部４８，４９が曲面状に形成されていることで、これらの形状が転写される隅部５６，５７の形状も曲面状となるので、各隅部５６，５７で生じる応力集中を緩和することができ、亀裂Ｃの発生を防止できるようになる。

【0054】

また、本実施形態では、加締め工具４０によって隆起部２０を形成する際に、加締め工具４０が隆起部２０に対して接触しないため（図９参照）、加締め工具４０は膨出する隆起部２０からの抵抗力（反発力）を受けることがない。このようにすることで、本実施形態では、加締め工具４０が膨出する隆起部２０に接触（圧接）する場合に比べて、加締め工具４０の押し込み荷重を低減することができ、小さい押し込み荷重で加締め加工を行うことができるようになる。

【0055】

また、本実施形態のように、隆起部２０が、加締め工具４０との接触を回避して形成されたものであるか、あるいは、加締め工具４０との接触（圧接）を伴って形成されたものであるかは、隆起部２０と凹部３０とのそれぞれの表面粗さ（例えば、ＪＩＳ Ｂ０６０１－１９９４で規定される十点平均粗さＲｚ）を比較することで判別することが可能である。すなわち、本実施形態の場合は、隆起部２０が加締め工具４０によって拘束されることなく突出するため、隆起部２０の表面全体が、トラック溝成型時に鍛造成型されたままの状態であり、加締め加工された凹部３０の表面粗さに比べて粗い。一方、加締め加工中に加締め工具４０が膨出する隆起部２０と接触（圧接）した場合は、隆起部２０の表面が加締め工具４０によって拘束されて成型されるので、その成型された部分の表面粗さは凹部３０の表面粗さと同等になる。従って、隆起部２０の表面粗さと凹部３０の表面粗さとを比較することで、隆起部２０全体の表面粗さが凹部３０の表面粗さよりも粗い場合は、本実施形態の方法を採用したものであると特定又は推定することが可能である。

【0056】

上述の隆起部２０の形成方法では、１つのローラ案内面５ａに対して隆起部２０を形成する方法について説明したが、その後、同様にして他のローラ案内面５ａにも隆起部２０を形成することで、全てのトラック溝５に対して隆起部２０を形成することが可能である。また、加締め工具４０の本体部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。この場合、一度の加締め加工で、複数あるいは全部の隆起部２０を形成することができるので、加工時間を短縮することが可能である。

【0057】

全てのローラ案内面５ａに隆起部２０を形成し終えた後は、図１４に示すように、ローラ４をトラック溝５に押し込み、ローラ４が相対面するローラ案内面５ａ同士を弾塑性変形させて押し広げつつ隆起部２０を乗り越えることで、ローラ４がトラック溝５の奥側へ挿入される。これにより、外側継手部材２に対して内部部品の組付けを行うことができる。

【0058】

このように、外側継手部材２に対して内部部品が組み付けられた後は、隆起部２０によってローラ４の移動が規制されることで、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。

【0059】

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２に対して分離可能であることが好ましい。そのため、本実施形態では、隆起部２０の突出量や形状などを調整することで、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内部部品に作用させた場合に、隆起部２０が内部部品の抜けを許容できるようにしている。さらに、本実施形態では、トラック溝５の奥側に向かって突出量が小さくなるガイド面２０ｂ（図４参照）を隆起部２０に設け、内部部品を外側継手部材２に対して分離する際に、ガイド面２０ｂによってローラ４に対する隆起部２０への食い込みが軽減され、ローラ４などの変形や損傷を抑制できるようにしている。

【0060】

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１６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。

【符号の説明】

【0061】

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
４０ 加締め工具
４２ 隆起形成部
４３ 側面
４４ 側面
４７ 先端部
５１ 第１傾斜面
５２ 第２傾斜面
５５ 底部
θ 傾斜角度
δ 傾斜角度
Ｘ 軸方向

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】