JP2013188758A - 等速自在継手用外側継手部材の製造方法および外側継手部材 - Google Patents

Abstract

【課題】外側継手部材の生産性向上および歩留向上を図る。
【解決手段】一端が開口したカップ部２を有し、カップ部２の内径面４に軸方向に延びる複数のトラック溝５が形成された外側継手部材１の製造方法である。外側継手部材１は、複数の鍛造金型が連設された鍛造装置を使用して、棒状素材から、内径面にトラック溝５’が粗成形されたカップ状部２”を有する中間鍛造品１”を得る前鍛造工程や、中間鍛造品１”から最終鍛造品１’を得るしごき工程などを経て製造される。前鍛造工程では、最終的に中間鍛造品１”となる途中製品、ここでは第３の途中製品Ｍ３を成形するのと同時に、その成形用鍛造金型を構成するパンチ３１およびダイス３２に設けた成形型部３１ｂ，３２ｂにより、第３の途中製品Ｍ３に、中間鍛造品１”のカップ状部２”の合否を目視判定可能とする目印部としての端面目印部１１および外径目印部１２を型成形する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、自動車、航空機、船舶および各種産業機械などの動力伝達系において使用され、駆動側と従動側の二軸間で回転動力を等速で伝達する等速自在継手用の外側継手部材の製造方法および外側継手部材に関する。

周知のように、等速自在継手は、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手と、角度変位および軸方向変位を許容する摺動式等速自在継手とに大別される。等速自在継手は、固定式であるか摺動式であるかに関わらず、一端が開口したカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた外側継手部材と、外側継手部材のカップ部の内周に収容される内側継手部材やトルク伝達部材などの継手内部部品とを主要な構成部材として備える。これら継手構成部材のうち、外側継手部材は、切削や旋削などの機械加工、および鍛造などの塑性加工を駆使して製造されるが、生産効率や歩留の向上を図るべく、近年では可能な限りにおいて塑性加工を採用する場合が多い。

一例として、下記の特許文献１には、摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手の外側継手部材、特に、一端が開口し、内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられたカップ部と、このカップ部の他端から軸方向外方に延びる軸部とを一体に備える外側継手部材を、各種鍛造工程を経て製造する方法が記載されている。具体的には、据え込み、前方押し出しおよび後方押し出しなどにより、棒状素材を、内径面にトラック溝が粗成形されたカップ状部を有する中間鍛造品に成形する前鍛造工程と、中間鍛造品のカップ状部にしごき加工を施すことにより、トラック溝が仕上がり形状（最終形状）に成形された最終鍛造品を得るしごき工程とを含む外側継手部材の製造方法である。

特開２００２−２１３４７６号公報

ところで、最終鍛造品の形状（各部寸法）は、前鍛造工程に供給される棒状素材相互間の重量や体積にばらつきがあることなどを理由として個体間でばらつき易く、その中でもカップ状部の開口端部は、特にばらつきが大きく現れ易い部位である。そのため、最終鍛造品を、旋削や研削等の仕上げ加工を施すための仕上げ工程、あるいは焼入れを施すための熱処理工程などの後工程に払い出す前には、最終鍛造品のカップ状部の開口端部が所定形状に成形されているか否か（カップ状部の深さ寸法が公差範囲内に収まっているか否か）を検査し、合格品のみを後工程に払い出すようにしている。

中間鍛造品、あるいは最終鍛造品におけるカップ状部の開口端部形状は、棒状素材の重量や体積のみならず、前鍛造工程の途中段階で得られる途中製品（最終的に中間鍛造品となる製品）の成形精度によっても左右される。そのため、途中製品あるいは中間鍛造品が所定形状に成形されたか否か、さらに言えば、ワークが前鍛造工程で使用する鍛造金型に倣って適切に塑性変形したか否かを簡便に判定・確認することができれば、煩雑な検査処理を簡便化あるいは省略することができる他、しごき加工後に不良品となる可能性が高い中間鍛造品にわざわざしごき加工を施す必要がなくなるので、外側継手部材の生産性を向上し得る。

しかしながら、中間鍛造品を得るための前鍛造工程は、複数の鍛造金型が送り方向に沿って連設された鍛造装置（トランスファープレス）を使用して連続的に実行されるのが一般的である。そのため、途中製品が所定形状に成形されているか否か、すなわち、ワークが鍛造金型に倣って適切に塑性変形したか否かを判定・確認しようとすると、鍛造装置を全停止して抜き取り検査を実行する必要がある。しかし、これでは、外側継手部材の生産性が著しく低下する。また、鍛造装置から抜き取った途中製品を再度鍛造装置に戻すと精度不良が生じ易くなることから、抜き取った途中製品が合格品であったとしても、この途中製品を再度鍛造装置に戻すことはできない。このため、鍛造装置から抜き取った途中製品が合格品であった場合にも、その途中製品は廃棄せざるを得ず、結果として製品歩留の低下を招来する。

このような実情に鑑み、本発明は、等速自在継手の一構成部材であって、内径面にトラック溝が設けられたカップ部を有する外側継手部材を製造する最中に、中間鍛造品のカップ状部の開口端部が所定形状に成形されたか否かを簡単にかつ精度良く判定可能とし、これにより外側継手部材、ひいては等速自在継手の生産性や製品歩留の向上に寄与することを目的とする。

上記の目的を達成するために創案された本発明は、一端が開口したカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材の製造方法であって、複数の鍛造金型が連設された鍛造装置を使用して、棒状素材から、内径面にトラック溝が粗成形されたカップ状部を有する中間鍛造品を得る前鍛造工程と、中間鍛造品のカップ状部にしごき加工を施すことで最終鍛造品を得るしごき工程とを含み、前鍛造工程において、最終的に中間鍛造品となる途中製品を成形する鍛造金型に設けた成形型部により、途中製品に、中間鍛造品のカップ状部の開口端部形状の合否を目視判定可能とする目印部を型成形することを特徴とする。

このようにすれば、前鍛造工程の終了後、中間鍛造品のカップ状部に、所定態様の目印部が型成形されているか否かを確認することにより、カップ状部の開口端部が所定形状に成形されたか否か（ワークが複数の鍛造金型に倣って適切に塑性変形したか否か）を判定することができる。特に、最終的に中間鍛造品となる途中製品に上記の目印部を型成形するようにしたことから、成形精度不良が生じ易い鍛造金型に設けた成形型部で目印部を型成形するようにすれば、その鍛造加工段階における成形条件の見直し等を簡便に実行することが可能となる。そのため、前鍛造工程において、鍛造装置を全停止して抜き取り検査を実行する必要がなくなる他、しごき加工後に不良品となる可能性が高い中間鍛造品にしごき加工を施す手間を省略することが可能となる。これらのことから、外側継手部材の生産性や製品歩留の低下問題が生じるのを可及的に回避することができる。

上記の構成は、鍛造装置が密閉鍛造金型を有する場合、すなわち複数の鍛造金型の少なくとも一つが密閉鍛造金型で構成された鍛造装置を用いて前鍛造工程を実行する場合に好ましく適用することができる。なお、ここでいう密閉鍛造金型とは、ワーク全体を金型内に密閉した状態で鍛造加工を施すように構成された鍛造金型をいう。本願発明者らの検証によれば、密閉鍛造金型を使用しての鍛造加工段階では、充足不良に起因した成形精度不良が特に生じ易い。そのため、前鍛造工程のうち密閉鍛造金型による途中製品の鍛造加工段階で目印部を型成形するようにすれば、この鍛造加工段階での材料の充足度合いを適切に把握し、外側継手部材の生産性や製品歩留の向上を図るうえで有利となる。

上記の目印部は、カップ状部のうち、目視が容易な部位に型成形するのが望ましい。具体的には、途中製品のうち、中間鍛造品のカップ状部の開口端面（開口側の端面）となる部位に、目印部としての端面目印部を型成形することができる。端面目印部の形態は特に問わず、例えば、放射状に複数成形しても良いし、散点状に無数成形しても良いし、あるいは環状に（一又は複数）成形しても良い。また、途中製品のうち、中間鍛造品のカップ状部の開口端面となる部位に替えて、あるいは開口端面となる部位に加え、中間鍛造品のカップ状部の外径面となる部位に目印部としての外径目印部を型成形しても良い。また、これら目印部（端面目印部および外径目印部）は、凹状に形成しても良いし、凸状に形成しても良い。どのような形態の目印部を型成形するにせよ、目印部が最終製品においても残存する場合を考慮して、目印部は作動性等に悪影響が及ばないような形態とするのが望ましい。

また、上記の目的を達成するために創案された本発明は、一端が開口したカップ部を有し、カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材であって、カップ部が鍛造により成形され、かつトラック溝の一部又は全部が、前鍛造後のしごき加工で仕上げ形状に成形されたものにおいて、カップ部の開口端部に、その開口端部形状の合否を目視判定可能な目印部が鍛造金型による型成形により設けれていることを特徴とする。

このような構成を有する外側継手部材であれば、上記した本発明に係る外側継手部材の製造方法を採用した場合と同様の効果を奏することができる。

上記構成の外側継手部材において、目印部は、カップ部の開口側端面、カップ部の外径面、あるいはこれら両方に設けることができる。

本発明は、カップ部の他端から軸方向外方に延びる軸部を一体に有する外側継手部材にも好ましく適用することができる。

本発明は、トラック溝が直線状部分のみで構成された外側継手部材、すなわち摺動式等速自在継手用の外側継手部材に適用することができる。適用可能な摺動式等速自在継手としては、トリポード型等速自在継手（ＴＪ）や、ダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）を挙げることができる。この場合、トラック溝の全部（全域）をしごき加工で仕上げられたものとすることができる。また、本発明は、トラック溝が、相対的にカップ部の一端側（開口端部側）に位置する直線状部分と、相対的にカップ部の他端側（反開口端部側）に位置する円弧状部分とで構成された外側継手部材、すなわち固定式等速自在継手の一種であるアンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）用の外側継手部材に適用することもできる。この場合、トラック溝のうちで少なくとも直線状部分はしごき加工で仕上げられたものとすることができる。

また、以上に述べた本発明に係る外側継手部材と、そのカップ部内周に収容した継手内部部品とで等速自在継手を構成することができる。

以上に示すように、本発明によれば、等速自在継手の一構成部材であって、内径面にトラック溝が設けられたカップ部を有する外側継手部材を製造する最中に、中間鍛造品のカップ状部の開口端部が所定形状に成形されたか否かを簡単にかつ精度良く判定することが可能となる。これにより、外側継手部材、ひいては等速自在継手の生産性や製品歩留の向上を図ることができる。

（ａ）図は本発明の一実施形態に係る等速自在継手用外側継手部材の正面図であり、（ｂ）図は（ａ）図中のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 （ａ）〜（ｃ）図は、前鍛造工程の各鍛造プロセスで得られる途中製品の概略断面図であり、（ｄ）図は、中間鍛造品の概略断面図である。 （ａ）図は前鍛造工程のうち第３鍛造金型による鍛造プロセスの初期状態を示す概略断面図、（ｂ）図は（ａ）図中に示すパンチを矢印Ｙ方向から見た平面図、（ｃ）図は第３鍛造金型による鍛造プロセスの途中状態を示す概略断面図である。 しごき工程を模式的に示す断面図である。 （ａ）図は所定形状に成形された第３の途中製品の正面図、（ｂ）図は（ａ）図中のＸ−Ｘ線矢視概略断面図、（ｃ）図は（ａ）図に示す第３の途中製品に後方押し出し加工を施すことで得られた第４の途中製品の正面図、（ｄ）図は（ｃ）図中のＸ−Ｘ線矢視概略断面図である。 （ａ）図は所定形状に成形されなかった第３の途中製品の正面図、（ｂ）図は（ａ）図中のＸ−Ｘ線矢視概略断面図、（ｃ）図は（ａ）図に示す第３の途中製品に後方押し出し加工を施すことで得られた第４の途中製品の正面図、（ｄ）図は（ｃ）図中のＸ−Ｘ線矢視概略断面図である。 （ａ）図は他の実施形態に係る第３の途中製品の正面図、（ｂ）図は（ａ）図中のＸ−Ｘ線矢視概略断面図、（ｃ）図は他の実施形態に係る第３の途中製品の正面図、（ｄ）図は（ｃ）図中のＸ−Ｘ線矢視概略断面図である。 （ａ）図は他の実施形態に係る第３の途中製品の正面図、（ｂ）図は（ａ）図中のＸ−Ｘ線矢視概略断面図である。 （ａ）〜（ｅ）図は、他の実施形態に係る第３の途中製品の正面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、便宜上、まず本発明に係る外側継手部材の一実施形態を図１に基づいて説明し、続いて、本発明に係る外側継手部材の製造方法の一実施形態を図２〜図４に基づいて説明する。

図１（ａ）に、本発明の一実施形態に係る等速自在継手用外側継手部材１（以下、単に「外側継手部材１」という）の概略正面図を示し、図１（ｂ）に同外側継手部材１の概略断面図［図１（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面図］を示す。この外側継手部材１は、角度変位および軸方向変位の双方を許容する摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手（ＴＪ）用の外側継手部材であって、一端が開口した有底筒状のカップ部２と、カップ部２の他端から軸方向外方に延びた軸部３とを一体に備える。トリポード型等速自在継手は、この外側継手部材１のカップ部２の内周に、内側継手部材としてのトリポード部材やトルク伝達部材としてのローラなどを組み込むことで構成される。

カップ部２の内径面４の周方向等分位置には、軸方向に延びる３本のトラック溝５が形成されている。各トラック溝５は、円周方向で対向する一対のローラ案内面６，６を有し、ローラ案内面６，６も含めて継手軸線と平行に延びた直線状に形成されている。カップ部２の軸直交断面は、大径部と小径部とを周方向で交互に三つずつ配設して構成される花冠状とされ、各大径部の内周にトラック溝５が形成されている。なお、図１では図示を省略しているが、実際の製品においては、カップ部２の開口部内周縁のトラック溝５，５間領域に継手の角度変位を許容するための入口チャンファが設けられ、また、カップ部２の外径面８の軸方向所定位置にブーツの一端部を嵌着するための環状溝が設けられる。

詳細は後述するが、この外側継手部材１は、送り方向に沿って複数の鍛造金型が連設された鍛造装置を使用して、棒状素材から、図２（ｄ）に示すように、内径面にトラック溝５’が粗成形されたカップ状部２”を有する中間鍛造品１”を得る前鍛造工程と、中間鍛造品１”のカップ状部２”にしごき加工を施すことにより、トラック溝５が仕上がり形状（ここでは最終形状）に成形されたカップ状部２’を備える最終鍛造品１’（図４中の二点鎖線を参照）を得るしごき工程と、最終鍛造品１’の各部を完成品形状に仕上げる仕上げ工程とを経た後、熱処理を施すことで完成する。

上記のとおり、カップ部２のうち、トラック溝５（トラック溝５の溝底面および一対のローラ案内面６，６）は、その全体が図２（ｄ）に示す中間鍛造品１”のカップ状部２”にしごき加工を施すことで仕上がり形状に成形されている。一方、図１に示すカップ部２の開口端面７は、中間鍛造品１”のカップ状部２”にしごき加工を施すのに伴って、カップ状部２”の開口端部が自由変形することによって得られた面であり（図４参照）、旋削等の機械加工により仕上げられた面ではない。従って、図示は省略しているが、カップ部２の開口端面７には多少のうねりがある。

カップ部２には、その開口端部形状の合否（カップ部２の開口端部に鍛造金型への不充足に起因したダレがないか／カップ深さがカップ部２の全周に亘って公差範囲内に収まっているか否か）を目視判定可能とするための目印部が設けられている。ここでは、カップ部２の開口端面７に目印部としての端面目印部１１が周方向所定間隔で複数設けられ、カップ部２の外径面８の開口側領域に目印部としての外径目印部１２が周方向所定間隔で複数設けられている。各端面目印部１１は放射状に延びた凹溝状に形成され、各外径目印部１２は軸方向に延びた凹溝状に形成されている。そして、これら端面目印部１１および外径目印部１２が所定態様で形成されていることにより、当該外側継手部材１は、カップ部２の開口端部に鍛造金型への不充足に起因したダレがなく、カップ部２の開口端部が全周に亘って所定形状に成形された（カップ深さがカップ部２の全周に亘って公差範囲内にある）合格品であると判定することができる。

具体的に述べると、図６（ａ）（ｂ）に示すように、最終的に中間鍛造品１”ひいては最終鍛造品１’となる第３の途中製品Ｍ３の外周縁部には、当該第３の途中製品Ｍ３を成形するための第３鍛造金型へのワーク（第２の途中製品Ｍ２）の不充足に起因したダレが発生する場合があり、このダレは、図６（ｃ）（ｄ）に示すように、第３の途中製品Ｍ３に鍛造加工（後方押し出し加工）を施すことで得られる中間鍛造品１”のカップ状部２”の開口端部（の外周縁部）にそのまま残る。しかしながら、このダレは、目視だけでは許容範囲内であるか否かを判定することが難しい場合が多い。これに対し、目印部としての端面目印部１１および外径目印部１２を型成形したことにより、前鍛造工程の途中段階でのダレの発生、ひいてはこれに起因した形状精度不良の有無を的確に判定することができる。

上記の端面目印部１１および外径目印部１２は、前鍛造工程の途中段階（本実施形態では、図３に示す第３鍛造金型３０による据え込み加工段階）で型成形される。従って、外側継手部材１のカップ部２に設けられた端面目印部１１および外径目印部１２の深さ寸法等は、両目印部１１，１２の型成形後に施される種々の加工により、成形直後の両目印部１１，１２の深さ寸法等とは異なる場合が多い。

以下、本発明に係る外側継手部材の製造方法についての一実施形態であって、以上で述べた外側継手部材１を製造するための方法について説明する。大まかに述べると、外側継手部材１は、図２（ｄ）に示す中間鍛造品１”を得るための前鍛造工程、図４中に二点鎖線で示す最終鍛造品１’を得るためのしごき工程、最終鍛造品１’の各部を完成品形状に仕上げる仕上げ工程、および完成品形状に仕上げられた最終鍛造品１’に熱処理を施す熱処理工程を順に経て完成する。

前鍛造工程では、棒状素材および途中製品（棒状素材に一又は複数の鍛造加工を施すことで成形され、最終的に中間鍛造品１”となる成形品）を下流側に送りながら、その送り方向に沿って複数の鍛造金型（本実施形態は４つの鍛造金型。以下では、上流側から順に、第１、第２、第３および第４鍛造金型という。）が連設された１つの鍛造装置を使用して、図示しない棒状素材から図２（ｄ）に示すカップ状部２”を備えた中間鍛造品１”を得る。つまり、工程全体についての図示は省略するが、この前鍛造工程は、第１〜第４鍛造金型が連設された（一の）鍛造装置や、棒状素材および途中製品を順次下流側に移送するための移送手段などを備えたいわゆるトランスファープレスを使用して自動で実行される。

前鍛造工程では、まず、鍛造装置に図示しない棒状素材を投入し、第１鍛造金型で棒状素材に据え込み加工を施すことにより、図２（ａ）に示すように、棒状素材の一端外周縁部が丸められた第１の途中製品Ｍ１を成形する。次いで、第１の途中製品Ｍ１を第２鍛造金型に移送・投入し、第２鍛造金型で第１の途中製品Ｍ１に前方押し出し加工を施すことにより、図２（ｂ）に示すように、一端側に相対的に大径の大径部を有すると共に、他端側（外周縁部が丸められた側）に相対的に小径の軸状部３’（最終的に軸部３に仕上げられる部位）を有する第２の途中製品Ｍ２を得る。

次いで、第２の途中製品Ｍ２を、図３（ａ）に示す第３鍛造金型３０に移送・投入する。第３鍛造金型３０は、いわゆる密閉鍛造金型とされる。すなわち、第３鍛造金型３０は、図３（ａ）および図３（ｃ）に示すように、相対的に接近および離反移動するパンチ３１およびダイス３２を備え、両者が相対的に接近移動したとき、両者間には密閉された成形空間が画成される。そして、第３鍛造金型３０で第２の途中製品Ｍ２の大径部に据え込み加工を施し、大径部を軸方向に圧縮変形させると共に径方向に膨張変形させると、図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すように、据え込み部２２を有する第３の途中製品Ｍ３が得られる。

詳細は後述するが、第３の途中製品Ｍ３は、第３鍛造金型３０の下流側に隣接配置された第４鍛造金型で、図２（ｄ）に示すカップ状部２”を有する中間鍛造品１”に成形される。そして、第３の途中製品Ｍ３のうち、中間鍛造品１”のカップ状部２”の開口端面および外径面となる部位（据え込み部２２の端面および外径面）には、それぞれ、中間鍛造品１”のカップ状部２”の開口端部形状の合否を目視判定可能とする目印部として、凹溝状の端面目印部１１および外径目印部１２が周方向所定間隔で複数形成されている。据え込み部２２に形成された端面目印部１１および外径目印部１２の配置態様は、図１（ａ）（ｂ）に示したカップ部２に存する両目印部１１，１２の配置態様と同じである。

端面目印部１１および外径目印部１２は、パンチ３１およびダイス３２を接離移動させて据え込み部２２を成形するのと同時に、パンチ３１の下端面３１ａおよびダイス３２の内壁面３２ａにそれぞれ設けられた凸状の成形型部３１ｂ，３２ｂにより型成形される。具体的には、図３（ａ）に示すように、第２の途中製品Ｍ２をダイス３２の内周に配置してからパンチ３１をダイス３２に対して相対的に接近移動させることにより、第２の途中製品Ｍ２の大径部を軸方向に圧縮変形させると共に膨張変形させ［図３（ｃ）参照］、第２の途中製品Ｍ２の大径部をパンチ３１の下端面３１ａおよびダイス３２の内壁面３２ａに沿わせて塑性変形させる。これにより、据え込み部２２を有する第３の途中製品Ｍ３が成形されるのと同時に、据え込み部２２の端面および外径面に、端面目印部１１および外径目印部１２がそれぞれ型成形される。

なお、本実施形態で用いるパンチ３１の下端面３１ａには、図３（ｂ）に示すように、凸状の成形型部３１ｂが周方向所定間隔で複数（図示例では１２個）設けられており、かつ個々の成形型部３１ｂは、パンチ３１の下端面３１ａの外径端部から内径側に向けて放射状に延びている。成形型部３１ｂの高さ寸法は、外側継手部材１のサイズ等に応じて適宜変更されるが、例えば０．１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲内に設定される。また、詳細な図示は省略するが、ダイス３２の内壁面３２ａに設けられた凸状の成形型部３２ｂは、パンチ３１の成形型部３１ｂと同一ピッチで複数設けられている。成形型部３２ｂの高さ寸法は、外側継手部材１のサイズ等に応じて適宜変更されるが、パンチ３１に設けた成形型部３１ｂと同様に、例えば０．１ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲内に設定される。

以上のようにして成形された第３の途中製品Ｍ３を第４鍛造金型に移送・投入した後、第４鍛造金型で第３途中製品Ｍ３の据え込み部２２に対して後方押し出し加工を施すことにより、図２（ｄ）に示すように、カップ状部２”を有する中間鍛造品１”を得る。後方押し出し加工で据え込み部２２がカップ状に成形されるのに伴って、各端面目印部１１の内径側部分が消滅する。

中間鍛造品１”のカップ状部２”は、完成品としての外側継手部材１のカップ部２に近似した形状を具備する。すなわち、中間鍛造品１”のカップ状部２”は断面花冠状を呈し、その内径面の周方向等分位置には、ローラ案内面６’，６’を有する三本のトラック溝５’が粗成形されている。中間鍛造品１”のカップ状部２”は、図１に示す外側継手部材１のカップ部２よりも厚肉でかつ軸方向に短寸である。従って、中間鍛造品１”のカップ状部２”の内径面に設けられたトラック溝５’の軸方向寸法は、外側継手部材１のカップ部２の内径面４に設けられるトラック溝５の軸方向寸法よりも短寸である。

以上のようにして得られた中間鍛造品１”は、しごき工程に移送される。しごき工程では、図４に示すように、外周部が図１に示すカップ部２の内径面４形状に対応したしごきパンチ４１と、内径部がカップ部２の外径面８形状に対応したしごきダイス４２とを備えた成形金型を用いて中間鍛造品１”のカップ状部２”にしごき加工を施し、同図中の二点鎖線で示すように、トラック溝５が仕上がり形状に成形されたカップ状部２’を有する最終鍛造品１’を得る。

最終鍛造品１’は、仕上げ工程に移送される。仕上げ工程では、以上で述べた各種鍛造加工では成形するのが難しい部位（例えば、カップ部２の外径面に設けるべきブーツ嵌着用の環状溝や、軸部３の自由端外径に設けるべきスプライン等）を研削等の機械加工で形成し、最終鍛造品１’の全体を完成品形状に仕上げる。そして、全体が完成品形状に仕上げられた最終鍛造品１’に焼入れ等の熱処理を施すことにより、図１（ａ）（ｂ）に示す外側継手部材１が完成する。

以上に示したように、本発明では、前鍛造工程において、最終的に中間鍛造品１”となる途中製品（本実施形態では第３の途中製品Ｍ３）を成形するのと同時に、その成形用鍛造金型（第３鍛造金型３０）を構成するパンチ３１およびダイス３２に設けた成形型部３１ｂ，３２ｂにより、第３の途中製品Ｍ３に、中間鍛造品１”のカップ状部２”の開口端部形状の合否を目視判定可能とする目印部としての端面目印部１１および外径目印部１２を型成形した。このようにすれば、前鍛造工程の終了後、中間鍛造品１”のカップ状部２”に、所定態様の目印部１１，１２が型成形されているか否かを確認することにより、カップ状部２”の開口端部が所定形状に成形されたか否か、換言すると、第２の途中製品Ｍ２が第３鍛造金型３０に倣って適切に塑性変形したか否か（第３鍛造金型３０への第２の途中製品Ｍ２の不充足が生じたか否か）を判定することができる。

具体的には、図５（ａ）（ｂ）に示すように、据え込み部２２の端面および外径面に、図３に示すパンチ３１の成形型部３１ｂおよびダイス３２の成形型部３２ｂの形状に正確に倣った端面目印部１１および外径目印部１２が型成形された第３の途中製品Ｍ３が得られれば、この第３の途中製品Ｍ３に対して第４鍛造金型により後方押し出し加工を施し、カップ状部２”を備えた中間鍛造品１”を得た場合、この中間鍛造品１”のカップ状部２”の開口端面および外径面には、図５（ｃ）（ｄ）に示すように、端面目印部１１（の外径部分）および外径目印部１２がそのまま残る。そのため、中間鍛造品１”のカップ状部２”に所定形状の端面目印部１１および外径目印部１２が残っていれば、この中間鍛造品１”は、カップ状部２”が所定形状に成形された合格品であることを簡単に判定することができる。

一方、図６（ａ）（ｂ）に示すように、据え込み部２２の端面および外径面のうち、周方向の一部領域に、所定形状の端面目印部１１および外径目印部１２が型成形されていない第３の途中製品Ｍ３が得られた場合、この第３の途中製品Ｍ３に対して後方押し出し加工を施したときには、図６（ｃ）（ｄ）に示すように、カップ状部２”の周方向一部領域に所定形状の端面目印部１１および外径目印部１２が設けられていない中間鍛造品１”が得られる。そして、このように、カップ状部２”の全域に所定形状の端面目印部１１および外径目印部１２が存在していなければ、この中間鍛造品１”は、その途中製品（第２の途中製品Ｍ２）が第３鍛造金型３０に正確に倣わず、カップ状部２”が所定形状に成形されなかった不合格品であると簡単に判定することができる。

以上のことから、本発明に係る製造方法を採用すれば、前鍛造工程において、鍛造装置を全停止して抜き取り検査を実行する必要がなくなる他、しごき加工後に不良品となる可能性が高い中間鍛造品１”にしごき加工を施す手間を省略することが可能となる。従って、外側継手部材１の生産性や製品歩留の低下問題が生じるのを可及的に回避し、外側継手部材１の生産性や製品歩留の向上に寄与することができる。特に本実施形態においては、最終的に中間鍛造品１”となる途中製品のうち、成形精度不良が生じ易い密閉鍛造金型で構成した第３鍛造金型３０を使用しての鍛造加工段階で目印部１１，１２を型成形するようにした。そのため、外側継手部材の生産性や製品歩留の向上を図るうえで特に有利となる。

以上、本発明の一実施形態に係る外側継手部材１およびその製造方法について説明を行ったが、本発明は、上記の実施形態に限定適用されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

例えば、目印部は、図７（ａ）（ｂ）に示すように、第３の途中製品Ｍ３のうち、中間鍛造品１”のカップ状部２”の端面となる部位である据え込み部２２の端面にのみ型成形しても良いし、図７（ｃ）（ｄ）に示すように、第３の途中製品Ｍ３のうち、中間鍛造品１”のカップ状部２”の外径面となる部位である据え込み部２２の外径面にのみ型成形するようにしても良い。

また、本発明は、以上で述べたように、据え込み部２２の端面が平坦面状をなす第３の途中製品Ｍ３を得る場合のみならず、図８（ａ）（ｂ）に示すように、端面中央に凹窪部２２ａが設けられた据え込み部２２を有する第３の途中製品Ｍ３を得るような場合にも好ましく適用することができる。

また、第３の途中製品Ｍ３（据え込み部２２）の端面に型成形すべき端面目印部１１の形態は、以上で述べたものに限定されるわけではない。例えば、端面目印部１１は、図９（ａ）に示すように、据え込み部２２の端面を横断するような放射状に成形しても良いし、図９（ｂ）（ｃ）に示すように環状に一本又は複数本成形しても良い。また、端面目印部１１は、図９（ｄ）（ｅ）に示すように、散点状に無数成形しても良い。要するに、端面目印部１１および／または外径目印部１２は、据え込み部２２のうちで成形精度不良（型への充足不良）が生じ易い領域で成形精度不良が生じたか否かを、中間鍛造品１”が得られた段階で簡単に判定にすることができるのであれば、特にその形態は問わない。従って、端面目印部１１および外径目印部１２の何れか一方または双方は、凹状に型成形するようにしても良いし、凸状に型成形するようにしても良い。

また、以上では、４工程を経て（４つの鍛造金型が連設された鍛造装置を使用して）外側継手部材１の中間鍛造品１”を得る場合において、密閉鍛造金型である第３鍛造金型３０を使用して第３の途中製品Ｍ３を成形するのと同時に、第３鍛造金型３０のパンチ３１およびダイス３２に設けた成形型部３１ｂ，３２ｂで目印部としての端面目印部１１および外径目印部１２を型成形するようにしたが、目印部は他の段階（例えば、第２の途中製品Ｍ２を成形する段階）で型成形するようにしても良い。また、以上では、４工程を経て外側継手部材１の中間鍛造品１”を得る場合に本発明を適用した場合について説明を行ったが、中間鍛造品１”を３以下又は５以上の工程を得て得る場合にも本発明は好ましく適用し得る。

また、以上では、図１に示した外側継手部材１、すなわち、カップ部２の開口端面７が、中間鍛造品１”のカップ状部２”がしごき加工に伴って自由変形することにより得られた外側継手部材１を製造するに際して、本発明に係る製造方法を適用した場合について説明を行ったが、カップ部２の開口端面７が旋削等の機械加工により仕上げられた外側継手部材１を製造する際にも本発明は好ましく適用し得る。但し、この場合には、外側継手部材１のカップ部２に、端面目印部１１および／または外径目印部１２は基本的に存在しない。

また、以上では、摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手（ＴＪ）用の外側継手部材１、およびこの外側継手部材１を製造するに際して本発明を適用した場合について説明を行ったが、本発明は、その他の摺動式等速自在継手、例えばダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）用の外側継手部材、およびこの外側継手部材を製造する際に適用することも可能である。

また、本発明は、以上で述べた摺動式等速自在継手用の外側継手部材のみならず、アンダーカットフリー型等速自在継手（ＵＪ）などの固定式等速自在継手用の外側継手部材、およびこの外側継手部材を製造する際に適用することも可能である。なお、固定式等速自在継手は、軸方向変位は許容せずに角度変位のみを許容するものであり、これに組み込まれる外側継手部材のトラック溝は、相対的にカップ開口側に位置して継手軸線と平行に延びる直線状部分と、相対的にカップ底側に位置する円弧状部分とで構成される。

１ 外側継手部材
１’ 最終鍛造品
１” 中間鍛造品
２ カップ部
２’ カップ状部
２” カップ状部
３ 軸部
３’ 軸状部
５ トラック溝
１１ 端面目印部（目印部）
１２ 外径目印部（目印部）
３０ 第３鍛造金型（密閉鍛造金型）
３１ パンチ
３１ｂ 成形型部
３２ ダイス
３２ｂ 成形型部
Ｍ１ 第１の途中製品
Ｍ２ 第２の途中製品
Ｍ３ 第３の途中製品

Claims (9)

1. 一端が開口したカップ部を有し、該カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材の製造方法であって、
   複数の鍛造金型が連設された鍛造装置を使用して、棒状素材から、内径面に前記トラック溝が粗成形されたカップ状部を有する中間鍛造品を得る前鍛造工程と、前記中間鍛造品のカップ状部にしごき加工を施すことで最終鍛造品を得るしごき工程とを含み、
   前記前鍛造工程において、最終的に前記中間鍛造品となる途中製品を成形する鍛造金型に設けた成形型部により、前記途中製品に、前記中間鍛造品のカップ状部の開口端部形状の合否を目視判定可能とする目印部を型成形することを特徴とする等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
2. 前記鍛造装置は密閉鍛造金型を有し、前記前鍛造工程のうち前記密閉鍛造金型による途中製品の鍛造加工段階で、前記目印部を型成形する請求項１に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
3. 前記途中製品のうち、前記中間鍛造品のカップ状部の開口端面となる部位に、前記目印部としての端面目印部を型成形する請求項１又は２に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
4. 前記端面目印部を放射状に複数成形する請求項３に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
5. 前記端面目印部を散点状に無数成形する請求項３に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
6. 前記端面目印部を環状に成形する請求項３に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
7. 前記途中製品のうち前記カップ状部の外径面となる部位に、前記目印部としての外径目印部を型成形する請求項１〜６の何れか一項に記載の等速自在継手用外側継手部材の製造方法。
8. 一端が開口したカップ部を有し、該カップ部の内径面に軸方向に延びる複数のトラック溝が設けられた等速自在継手用外側継手部材であって、前記カップ部が鍛造により成形され、かつ前記トラック溝の一部又は全部が、前鍛造後のしごき加工で仕上がり形状に成形されたものにおいて、
   前記カップ部の開口端部に、その開口端部形状の合否を目視判定可能な目印部が鍛造金型による型成形により設けられていることを特徴とする等速自在継手用外側継手部材。
9. 前記カップ部の他端から軸方向外方に延びる軸部を一体に有する請求項８に記載の等速自在継手用外側継手部材。

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