JP2020148281A - 等速自在継手の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 溶接部の溶接状態の悪化を回避し、溶接中にスパッタがカップ部内に侵入することを防止する。【解決手段】 トラック溝３０を内周に形成したカップ部１２と、このカップ部１２の底部１２ａ２に形成された軸部１３とを別部材で構成する。カップ部１２を形成するカップ部材１２の接合用端面５０と軸部１３を形成する軸部材１３ａの接合用端面５１とを対面させてカップ部材１２ａと軸部材１３ａを溶接により一体化する。溶接は、環状の溶接部４９の内径側に設けた空洞部Ｍとつながる通気路５６をカップ部材１２ａの接合用端面５０と軸部材１３ａの接合用端面５１との間に設けて行う。【選択図】図４

Description

この発明は、等速自在継手の外側継手部材の製造方法に関し、より詳しくは、カップ部材と軸部材を溶接して一体化した接合タイプの外側継手部材の製造方法に関する。

自動車や各種産業機械の動力伝達系を構成する等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸をトルク伝達可能に連結するとともに、前記二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達することができる。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、角度変位及び軸方向変位の両方を許容する摺動式等速自在継手とに大別される。たとえば、自動車のエンジンから駆動車輪に動力を伝達するドライブシャフトにおいては、デフ側（インボード側）に摺動式等速自在継手が使用され、駆動車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手が使用される。

等速自在継手は、固定式、摺動式を問わず、その主要な構成要素として、内側継手部材と外側継手部材とトルク伝達部材を備えている。そして、外側継手部材はカップ部と軸部とを有し、カップ部の内周面にはトルク伝達部材が転動するトラック溝が形成してあり、軸部はカップ部の底から軸方向に延びている。この外側継手部材は、中実の棒状素材すなわち丸棒から、鍛造加工やしごき加工等の塑性加工、切削加工、熱処理、研削加工等を施すことにより、カップ部と軸部とを一体成形する場合が多い。

ところで、軸部の長さを標準よりも長くした外側継手部材（ロングステムタイプ）を用いる場合がある。たとえば、左右のドライブシャフトの長さを等しくするために、片側のドライブシャフトのインボード側等速自在継手にロングステムタイプを採用する。この場合、軸部をサポートベアリングにより回転自在に支持する。ロングステムタイプの軸部の長さは、車種により異なるが、おおむね３００〜４００ｍｍ程度である。ロングステムタイプの外側継手部材は、軸部が長尺であるために、カップ部と軸部を精度良く一体成形することが困難である。そのため、カップ部と軸部を各別に製作して両部材を電子ビーム溶接により接合するものがある（特許文献１）。また、両部材の接合部に形成される空洞部の内圧変化を抑えるために空洞部に通じる通気孔を設けたものも知られている（特許文献２）。

特開２０１５−６４１０１号公報 特開２０１３−２５８６号公報

特許文献１に記載された外側継手部材の製造方法は、カップ部材の接合用端面と軸部材の接合用端面を突合せて、この突合せ部に外側から半径方向に電子ビームを照射して溶接するものである。接合用端面の外径寸法は、ジョイントサイズ毎に同一寸法とされる。この構成により、カップ部材の品種統合によるコスト低減、および生産管理の軽減が可能となる。

特許文献１の製造方法では、溶接部の内径側に密閉された空洞部が形成される。電子ビーム溶接は真空環境で行う必要があるため、溶接中は空洞部も真空状態となる。

しかしながら、溶接部の内径側の空洞部を、工業生産を成立させるレベルの真空（中真空）とした場合でも、空洞部には僅かに空気が残存する。そのため、溶接中の加工熱により空洞部内の気体圧力が上昇し、溶接終了後は圧力の減少が生じる。この空洞部の内圧の変化により、溶融物の吹き上がりや内径側への引き込みが発生し、溶接部の内外径の表面に凹凸、溶接深さ不良や溶接内部に気泡が生じて溶接状態が悪化する場合がある。その結果、溶接部の強度が安定せず、品質に悪影響を及ぼす可能性がある。

特許文献２に記載された外側継手部材では、空洞部に通じる通気孔をカップ部に設けているため、溶接時に生じるスパッタが通気孔を通じてカップ部内に侵入するおそれがある。外側継手部材のカップ部内には、トラック溝、保持器との接触面等のトルク伝達面が形成されており、溶接時にスパッタがカップ部内に侵入してトルク伝達面に付着すると、トルク伝達時の異物となる。そのため、等速自在継手の耐久性やＮＶＨ特性（Noise, Vibration, Harshness）に悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、本発明は、溶接部の溶接状態の悪化を回避でき、しかも溶接中にスパッタがカップ部内に侵入することを防止できる外側継手部材の製造方法を提供することを目的とする。

以上の知見に基づいてなされた本発明は、トルク伝達要素が転動するトラック溝を内周に形成したカップ部と、このカップ部の底部に形成された軸部とを別部材で構成し、前記カップ部を形成するカップ部材の接合用端面と前記軸部を形成する軸部材の接合用端面とを対面させて前記カップ部材と前記軸部材が溶接により一体化され、環状の溶接部の内径側に空洞部が形成された等速自在継手の外側継手部材の製造方法において、前記カップ部材の接合用端面と前記軸部材の接合用端面との間に前記空洞部とつながった通気路を設けて前記溶接を行うことを特徴とする。

かかる構成であれば、溶接完了の直前までは、空洞部が外部と通気可能な状態にある。そのため、溶接中の加工熱により空洞部に残る空気が膨張しても、当該空気は通気路を介して外部に逃げる。溶接終了後は通気路の全周がビードで封止され、そのために空洞部が密閉された状態となるが、残存した空気の多くが溶接中に空洞部から排出されているため、溶接終了後、温度が低下した時にも、空洞部の内圧は殆ど変化しない。このように空洞部の内圧の変化を抑えられるので、溶融物の吹き上がりや内径側への引き込みや溶接不良を防止することができ、良好な溶接状態を得ることができる。

また、空洞部とカップ部材の内側とがカップ部材の底部で遮断されているため、溶接に伴うスパッタは空洞部内に留まり、カップ部材の内側へのスパッタの侵入を防止することができる。従って、強度、耐久性、ＮＶＨ特性等を確保した等速自在継手の提供が可能となる。

通気路は、例えば、カップ部材の接合用端面と軸部材の接合用端面とを軸方向に離間させることで形成することができる。

また、通気路は、カップ部材の接合用端面および軸部材の接合用端面のうち、何れか一方または双方に設けた溝部で構成することもできる。この場合、溝部が存在する領域を最後に溶接するのが好ましい。

溶接として電子ビーム溶接を行うのが好ましい。電子ビーム溶接では、ビード幅が狭く、短時間で深い溶け込みが得られるため、溶接部の強度が向上し、かつ熱ひずみが少ない、という利点が得られる。

本発明によれば、溶接部の溶接状態の悪化を回避でき、しかも溶接中にスパッタがカップ部内に侵入することを防止できる。

ロングステムタイプの摺動式等速自在継手を備えるドライブシャフトの正面図（一部断面図）である。 外側継手部材の正面図（一部断面図）である。 溶接前のカップ部材と軸部材を示す正面図（一部断面図）である。 （ａ）図は溶接工程を示す正面図（一部断面図）であり、（ｂ）図は（ａ）図中の一点鎖線で示す領域を拡大した断面図である。 溶接装置の概略構成を示す正面図（一部断面図）である。 （ａ）図は（ｂ）図中のＸ−Ｘ線断面図であり、（ｂ）図は溶接中の軸部材の溶接側端面をカップ部材側から見た側面図である。

以下、本発明にかかる等速自在継手の外側継手部材の製造方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１にドライブシャフト１の全体構造を示す。ドライブシャフト１は、摺動式等速自在継手１０と、固定式等速自在継手２０と、両継手１０、２０を連結する中間シャフト２を主要な構成要素としている。摺動式等速自在継手１０はディファレンシャルギヤ側（図中右側：インボード側ともいう）に配置され、固定式等速自在継手２０は駆動車輪側（図中左側：アウトボード側ともいう）に配置される。

摺動式等速自在継手１０は、いわゆるダブルオフセット型等速自在継手(ＤＯＪ)で、主要な構成要素として、外側継手部材１１と、内側継手部材１６と、トルク伝達要素としての複数のボール４１と、ボール４１を保持するケージ４４とを備えている。

外側継手部材１１は、カップ部１２と、カップ部１２の底から軸方向に延びた長尺の軸部（以下、ロングステム部ともいう）１３とを有する。内側継手部材１６は、外側継手部材１１のカップ部１２内に収容される。外側継手部材１１のカップ部１２の内周に形成したトラック溝３０と、内側継手部材１６の外周に形成したトラック溝４０は対をなし、各対のトラック溝３０、４０間にボール４１が配置される。ケージ４４は、外側継手部材１１と内側継手部材１６との間に介在し、球状外周面４５にて外側継手部材１１の部分円筒形の内周面４２と接触し、球状内周面４６にて内側継手部材１６の球状外周面４３と接触する。ケージ４４の球状外周面４５の曲率中心Ｏ₁と球状内周面４６の曲率中心Ｏ₂は、継手中心Ｏをはさんで軸方向の反対側に等距離オフセットしている。

ロングステム部１３の外周面にはサポートベアリング６の内輪が固定され、このサポートベアリング６の外輪は、図示しないブラケットを介してトランスミッションケースに固定される。このように、外側継手部材１１をサポートベアリング６によって回転自在に支持することにより、運転時等における外側継手部材１１の振れが可及的に防止される。

固定式等速自在継手２０はいわゆるツェッパ型等速自在継手であり、主要な構成要素として、外側継手部材２１と、内側継手部材２２と、トルク伝達要素としての複数のボール２３と、ボール２３を保持するケージ２４とを備えている。外側継手部材２１は、有底筒状のカップ部２１ａと、カップ部２１ａの底から軸方向に延びた軸部２１ｂとを有する。内側継手部材２２は、外側継手部材２１のカップ部２１ａ内に収容される。ボール２３は、外側継手部材２１のカップ部２１ａと内側継手部材２２との間に配置される。ケージは、外側継手部材２１のカップ部２１ａの内周面と内側継手部材２２の外周面との間に介在する。

なお、固定式等速自在継手としてアンダーカットフリー型等速自在継手を用いる場合もある。

中間シャフト２は、その両端部にスプライン軸３（セレーション軸を含む。以下、同じ。）を有する。そして、インボード側のスプライン軸３を摺動式等速自在継手１０の内側継手部材１６のスプライン孔に挿入することにより、中間シャフト２と摺動式等速自在継手１０の内側継手部材１６とがトルク伝達可能に連結される。また、アウトボード側のスプライン軸３を固定式等速自在継手２０の内側継手部材２２のスプライン孔に挿入することにより、中間シャフト２と固定式等速自在継手２０の内側継手部材２２とがトルク伝達可能に連結される。中実の中間シャフト２の例を図示したが、中空タイプの中間シャフト２を用いることもできる。

両等速自在継手１０、２０の内部には潤滑剤としてのグリースが封入される。摺動式等速自在継手１０の外側継手部材１１と中間シャフト２との間、及び、固定式等速自在継手２０の外側継手部材２１と中間シャフト２との間に、それぞれ、蛇腹状のブーツ４、５を装着して、グリースの漏れや異物の侵入を防止する。

次に、図２を参照して外側継手部材１１の詳細について述べる。

摺動式等速自在継手１０の外側継手部材１１は、カップ部１２と、ロングステム部１３とからなる。この外側継手部材１１は、カップ部１２を形成するカップ部材１２ａとロングステム部１３を形成する軸部材１３ａとを突合せ溶接により接合して製造されるが、製造工程については後に詳しく述べる。

カップ部１２は一端が開口した有底筒状で、内周面４２は、複数のトラック溝３０が円周方向に等間隔に形成される結果、部分円筒形状となっている。トラック溝３０上をボール４１（図１参照）が転動する。

図３に示すように、カップ部材１２ａは、Ｓ５３Ｃ等の０．４０〜０．６０重量％の炭素を含む中炭素鋼で形成され、筒状部１２ａ１と底部１２ａ２とからなる一体成形品である。筒状部１２ａ１に上述のトラック溝３０と内周面４２が形成される。カップ部材１２ａの開口側の外周にはブーツ取付溝３２が形成してあり、内周には止め輪溝３３が形成してある。底部１２ａ２は軸部材１３ａ側に突き出た中実軸状の短軸部１２ａ３を有し、その短軸部１２ａ３に接合用端面５０（図３参照）が形成してある。底部１２ａ２のうち、カップ部材１２ａの開口側となる端面にはセンタ孔３５が設けられている。

カップ部材１２ａの接合用端面５０は、旋削により仕上げられた切削仕上げ面である。接合用端面５０の内径側には凸部５０ｂが形成され、結果として凸部５０ｂの外径側に環状の接合用端面５０が形成されている。カップ部材１２ａは、鍛造による概略形状の成形後、外周面、ブーツ取付溝３２、止め輪溝３３、接合用端面５０等を旋削することで製作される。凸部５０ｂは鍛造の過程で成形される。凸部５０ｂの端面は旋削等を行うことなく鍛造肌の状態で放置される。これにより当該端面を旋削により仕上げる場合と比べて工数を削減することができる。センタ孔３５も鍛造によって成形することができる。

図２に示すように、ロングステム部１３はカップ部１２の底部１２ａ２から軸方向に延びる中実の軸である。ロングステム部１３は、カップ部１２寄りの外周に軸受装着面１４と止め輪溝１５が形成してあり、カップ部１２とは反対側の端部にトルク伝達用連結部としてのスプライン軸Ｓｐが形成してある。軸受装着面１４にサポートベアリング６（図１参照）が取り付けられる。

軸部材１３ａは、Ｓ４０Ｃ等の０．３０〜０．５５重量％の炭素を含む中炭素鋼で形成され、図３に示すように、カップ部材１２ａ側の端部に接合用端面５１（図３参照）が形成されている。接合用端面５１の内径側には凹部５２が設けられ、その結果として接合用端面５１は環状の面となっている。凹部５２は、接合用端面５０，５１同士を突合せた際に凸部５０ｂと干渉しない深さおよび径寸法を有する。軸部材１３ａは、鍛造により概略形状を成形した後、軸受装着面１４、止め輪溝１５、接合用端面５１、凹部５２等を旋削し、さらにスプライン軸Ｓｐを転造等により形成することで製作される。接合用端面５１、さらには凹部５２を形成する内周面５３および端面５４（図４（ｂ）参照）は何れも旋削により仕上げられた切削仕上げ面である。軸部材１３ａの両端面にはセンタ孔１８が形成されている。センタ孔１８は鍛造によって成形することができる。

カップ部材１２ａの接合用端面５０の外径寸法Ｂは、ジョイントサイズごとに同一寸法に設定されている。同様に軸部材１３ａの接合用端面５１の外径寸法Ｃもジョイントサイズごとに同一寸法に設定されている。カップ部材１２ａの接合用端面５０の外径寸法Ｂと軸部材１３ａの接合用端面５１の外径寸法Ｃは、必ずしも同一寸法にする必要はない。たとえば、ビードの状態などを考慮して、接合用端面５０の外径寸法Ｂに対して接合用端面５１の外径寸法Ｃを若干小径にするなど適宜の寸法差をつけてもよい。

このようにカップ部材１２ａの接合用端面５０の外径寸法Ｂおよび軸部材１３ａの接合用端面５１の外径寸法Ｃをジョイントサイズごとに同一寸法に設定することにより、カップ部材１２ａを共用化する一方で、軸部材１３ａのみを車種に応じた種々の軸径、長さ、あるいは外周形状に製作することができる。そのため、カップ部材１２ａの品種統合を行うことができ、コストの低減や生産管理の負荷の軽減を図ることが可能となる。

図４（ａ）（ｂ）にカップ部材１２ａと軸部材１３ａの溶接を行う溶接工程を示す。図４（ａ）に示すように、カップ部材１２ａの接合用端面５０と軸部材１３ａの接合用端面５１とを対面させ、カップ部材１２ａの外側から半径方向に電子銃１０１から電子ビームを照射することにより溶接が行われる。この溶接によって、図２に示すように、カップ部材１２ａと軸部材１３ａとが接合され、一体化される。溶接後は、溶接部４９の内径側に、凸部５０ｂおよび凹部５２の形状に対応した密閉状態の空洞部Ｍが形成される。なお、溶接部４９は、周知のとおり、溶接中に溶融凝固した金属すなわち溶融金属とその周囲の熱影響部とで構成されている。

以下、溶接工程の具体的手順を図５に基づいて説明する。図５に示す溶接装置１００は、主要な構成要素として、電子銃１０１、回転装置１０２、チャック１０３、センタ１０４、テールストック１０５、ワーク受け台１０６、センタ１０７、ケース１０８、真空ポンプ１０９を有する。

ワークであるカップ部材１２ａ及び軸部材１３ａは溶接装置１００内のワーク受け台１０６上に載置される。溶接装置１００の一端にあるチャック１０３及びセンタ１０７は回転装置１０２に連結されている。センタ１０７によりカップ部材１２ａをセンタリングした状態で、チャック１０３によりカップ部材１２ａをつかみ、回転装置１０２によってワークに回転運動を与えるようになっている。溶接装置１００の他端にあるテールストック１０５にセンタ１０４が一体に取り付けてある。センタ１０４，１０７は、軸方向（図５の左右方向）に進退可能に構成されている。センタ１０４を軸部材１３ａのインボード側のセンタ孔１８（図２参照）にセットし、センタ１０７をカップ部材１２ａのセンタ孔３５にセットすることによりワークがセンタリングされる。

溶接装置１００のケース１０８には真空ポンプ１０９が接続されている。ここで、密閉空間とは、ケース１０８により形成される空間１１１を意味し、カップ部材１２ａ及び軸部材１３ａの全体が密閉空間１１１に収容されている。カップ部材１２ａ及び軸部材１３ａの接合用端面５０、５１に対応する位置に電子銃１０１が設けてある。電子銃１０１はワークに対して接近、離反可能になっている。

ワークであるカップ部材１２ａ及び軸部材１３ａは、溶接装置１００とは別の場所にストックされている。各ワークをたとえばロボットにより取り出し、大気に開放された溶接装置１００のケース１０８内に搬送し、ワーク受け台１０６の所定位置にセットする。この時点では、センタ１０４及びテールストック１０５は、図の右側に後退しており、カップ部材１２ａ及び軸部材１３ａの接合用端面５０、５１の間には隙間が存在する。

その後、ケース１０８の扉（図示省略）が閉まり、真空ポンプ１０９を起動してケース１０８内に形成される密閉空間１１１を減圧する。密閉空間１１１が中真空（ＪＩＳ Ｚ８１２６−１で規定された１００Ｐａ〜０．１Ｐａの真空）まで減圧されると、センタ１０４及びテールストック１０５が左側に前進し、カップ部材１２ａの接合用端面５０と軸部材１３ａの接合用端面５１とが突合されて両者間の隙間がなくなる。これにより、カップ部材１２ａはセンタ１０７によりセンタリングされてチャック１０３で固定され、軸部材１３ａはセンタ１０４によりセンタリングされて支持される。この後、ワーク受け台１０６がワーク（１２ａ、１３ａ）から離れる。

その後、電子銃１０１を所定位置まで移動させてワーク（１２ａ、１３ａ）に接近させ、ワーク（１２ａ、１３ａ）を回転させて予熱を開始する。予熱条件は溶接条件とは異なり、電子銃１０１をワーク（１２ａ、１３ａ）に接近させてスポット径が大きな状態で電子ビームを照射するなどにより、溶接温度よりも低い温度とする。予熱により入熱量が増え、後述する後熱とあいまって、溶接後の溶接部の冷却速度が遅くなり、その結果、焼割れを防止することができる。

所定の予熱時間に達したら、電子銃１０１が所定の位置に後退し、ワーク（１２ａ、１３ａ）の外側から半径方向に電子ビームを照射し、ワークを回転させて溶接が開始される。ワーク（１２ａ、１３ａ）が１回転する間に、ワークの全周にわたって溶接が行われ、環状の溶接部４９が形成される。

その後、溶接部４９の冷却速度を遅くして焼きが入るのを防止するため後熱を実施する。

溶接が終了すると、電子銃１０１が退避し、ワーク（１２ａ、１３ａ）の回転が停止する。

その後、密閉空間１１１を大気に開放する。そして、ワーク受け台１０６が上昇し、ワークを支持した状態で、センタ１０４及びテールストック１０５が図５の右側に後退し、チャック１０３を開放する。その後、たとえばロボットがワーク（１２ａ、１３ａ）をつかみ、溶接装置１００から取り外して冷却ストッカに整列させる。この実施の形態は、カップ部材１２ａ及び軸部材１３ａの全体が密閉空間１１１に収容されているため、ケース１０８内の密閉空間１１１の構成を簡素化することができる。

この実施形態では、溶接部４９は軸部材１３ａの軸受装着面１４よりもカップ部材１２ａ側に形成されている。そのため、軸受装着面１４は溶接の前にあらかじめ加工しておくことができ、そうすることによって溶接後の軸受装着面１４に対する後加工を廃止することができる。また、電子ビーム溶接では溶接部にバリが出ないため、この点でも溶接部の後加工が省略できて製造コストが削減できる。さらに、電子ビーム溶接を行うことで、溶接部の超音波探傷による全数検査が可能となる。

次に、図４（ｂ）に基づいて本実施形態にかかる外側継手部材の製造方法の特徴を説明する。

図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、図５に示す溶接装置１００による溶接を行う際に、カップ部材１２ａの接合用端面５０と軸部材１３ａの接合用端面５１との間に空洞部Ｍとつながった通気路５６が設けられる。通気路５６は、例えばカップ部材１２ａの接合用端面５０と軸部材１３ａの接合用端面５１との間に形成した環状の隙間５７で形成することができる。

このようにカップ部材１２ａと軸部材１３ａの間に軸方向の隙間５７を設けた状態で溶接を行えば、溶接完了の直前までは、空洞部Ｍがケース１０８内の密閉空間１１１と通気可能な状態にある。そのため、溶接中の入熱により空洞部Ｍに残る空気が膨張しても、当該空気は通気路５６を介して密閉空間１１１に逃げる。溶接終了後は隙間５７の全周がビードで封止され、そのために空洞部Ｍが密閉された状態となるが、残存した空気の多くが溶接中に空洞部Ｍから排出されているため、溶接終了後、温度が低下した時にも、空洞部Ｍの内圧は殆ど変化しない。このように空洞部Ｍの内圧の変化を抑えられるので、溶融物の吹き上がりや内径側への引き込みや溶接不良を防止することができ、良好な溶接状態を得ることができる。

また、空洞部Ｍとカップ部材１２ａの筒状部１２ａ１の内径側空間とが底部１２ａ２で遮断されているため、溶接に伴うスパッタは空洞部Ｍ内に留まり、筒状部１２ａ１の内側へのスパッタの侵入を防止することができる。従って、強度、耐久性、ＮＶＨ特性等を確保した等速自在継手の提供が可能となる。

通気路５６を形成する隙間５７の幅δは、０＜δ≦０．５ｍｍが好ましい。隙間の幅δが０．５ｍｍを超えると、溶接によって溶融した金属が空洞部Ｍへ流出し、溶接部４９の表面に凹みが発生するおそれがあるためである。

図６（ａ）（ｂ）に通気部５６の他の実施形態を示す。図６（ｂ）は、通気路５６を、軸部材１３ａの接合用端面５１に形成された半径方向の溝部５８で形成するものである。なお、この実施形態とは逆に、カップ部材１２ａの接合用端面５０に溝部５８を設けてもよい。また、双方の接合用端面５０，５１に溝部５８を設け、溝部５８を対面させて通気路５６を形成してもよい。

図５に示す溶接装置１００内でカップ部材１２ａの接合用端面５０と軸部材１３ａの接合用端面５１とを突合せると、溝部５８によって形成された通気路５６を介して空洞部Ｍと密閉空間１１１との間が通気可能となる。そのため、既に述べた実施形態と同様に、溶接に伴う空洞部Ｍの内圧変化が抑えられるため、外径方向への溶融金属の吹き上がり等による溶接不良を防止することができ、かつ筒状部１２ａ１の内径側空間へのスパッタの侵入を防止することができる。

この実施形態でも、溶接時にはワーク（１２ａ，１３ａ）の全周が溶接され、円周方向の一部領域に存在する通気路５６がビードによって封止されるため、溶接後の空洞部Ｍは密閉された状態となる。この際、溶接の最終段階まで空洞部Ｍと密閉空間１１１の間の通気が可能となるように、通気路５６は最後に溶接するのが望ましい。これを実現するためには、溶接装置１００へのワーク（１２ａ，１３ａ）の搬入時に、電子銃１０１に対して図６（ｂ）の位置関係となるように溝部５８の周方向の位相を調整しておく必要がある。

溶接後のワーク（１２ａ，１３ａ）は、超音波探傷工程、熱処理工程、および研削工程に順次送られ、これらの工程を経ることにより、図２に示す外側継手部材１１が完成する。超音波探傷工程では、超音波探傷装置により溶接部４９の溶接不良の有無が検査される。熱処理工程では、溶接後のカップ部１２の少なくともトラック溝３０、内周面４２、およびロングステム部１３の外周の必要箇所のそれぞれに、高周波焼入れ焼戻しにより硬化層が形成される。研削工程では、軸部材１３の軸受装着面１４等が研削加工により仕上げられる。

なお、熱処理工程および軸部の研削工程を溶接工程の前に行うこともできる。つまりカップ部材１２ａの製作工程で、トラック溝３０や内周面４２の高周波焼入れ焼戻しを行い、軸部材１３ａの製作工程で、外周面の必要個所の高周波焼入れ焼戻し、および軸受装着面１４等の研削加工を行ってもよい。このようにして完成したカップ部材１２ａおよび軸部材１３ａを溶接した後、超音波探傷による溶接部４９の検査が行われる。

以上、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、ここに述べ、かつ、添付図面に例示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で、種々の改変を加えて実施をすることができる。

また、電子ビーム溶接を採用した場合を例にとったが、本発明は、電子ビーム溶接に限らず、レーザ溶接その他の高エネルギー密度ビームによる溶接を採用する場合にも同様に適用することができる。

さらに、摺動式等速自在継手としてダブルオフセット型等速自在継手を例示したが、本発明は、トリポード型等速自在継手、クロスグルーブ型等速自在継手等の他の摺動式等速自在継手の外側継手部材、さらには固定式等速自在継手の外側継手部材にも適用することができる。また、ドライブシャフトを構成する等速自在継手の外側継手部材に本発明を適用した場合を例にとって述べたが、本発明は、プロペラシャフトを構成する等速自在継手の外側継手部材にも適用することができる。

１０ 摺動式等速自在継手
１１ 外側継手部材
１２ カップ部
１２ａ カップ部材
１２ａ２ 底部
１２ａ３ 短軸部
１３ 軸部（ロングステム部）
１３ａ 軸部材
１４ 軸受装着面
１６ 内側継手部材
４１ トルク伝達要素（ボール）
４９ 溶接部
５０ 接合用端面
５１ 接合用端面
５６ 通気路
５７ 隙間
５８ 溝部
Ｍ 空洞部

Claims (5)

1. トルク伝達要素が転動するトラック溝を内周に形成したカップ部と、このカップ部の底部に形成された軸部とを別部材で構成し、前記カップ部を形成するカップ部材の接合用端面と前記軸部を形成する軸部材の接合用端面とを対面させて前記カップ部材と前記軸部材が溶接により一体化され、環状の溶接部の内径側に空洞部が形成された等速自在継手の外側継手部材の製造方法において、
   前記カップ部材の接合用端面と前記軸部材の接合用端面との間に前記空洞部とつながった通気路を設けて前記溶接を行うことを特徴とする等速自在継手の外側継手部材の製造方法。
2. 前記通気路を、前記カップ部材の接合用端面と前記軸部材の接合用端面とを軸方向に離間させることで形成した請求項１に記載の等速自在継手の外側継手部材の製造方法。
3. 前記通気路を、前記カップ部材の接合用端面および前記軸部材の接合用端面のうち、何れか一方または双方に設けた溝部で構成した請求項１に記載の等速自在継手の外側継手部材の製造方法。
4. 前記溝部が存在する領域を最後に溶接する請求項３に記載の等速自在継手の外側継手部材の製造方法。
5. 前記溶接として電子ビーム溶接を行う請求項１〜４の何れか１項に記載の等速自在継手の外側継手部材の製造方法。

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