WO2009096200A1 - 等速自在継手用ケージ - Google Patents

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Hiromitsu Hamaguchi
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NTN Corp
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    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/003—Chip removing

Definitions

  • the present invention relates to a cage for a constant velocity universal joint, which is used in a power transmission system of an automobile or various industrial machines, and relates to a fixed type constant velocity universal joint cage using a ball as a rolling element.
  • Constant velocity universal joints generally include an outer joint member having a track groove formed on the inner diameter side, an inner joint member having a track groove formed on the outer diameter side, and a track groove and an inner joint member of the outer joint member. And a cage for holding the ball interposed between the inner diameter surface of the outer joint member and the outer diameter surface of the inner joint member. .
  • the outer diameter surface and inner diameter surface of the cage are in contact with the outer ring as the outer joint member and the inner ring as the inner joint member.
  • Dimensional accuracy and surface roughness are ensured by cutting (quenching steel) after (quenching) (Patent Document 1).
  • the surface roughness (surface roughness) of the outer diameter surface and the inner diameter surface is the same in the entire area from one end side to the other end side. Finished. JP 2002-188653 A
  • the outer diameter surface of the cage is machined by quenching steel cutting, it is generally cut from the end side corresponding to the inlet side of the outer ring to the end side corresponding to the inner side of the outer ring, which reduces tool wear. Accordingly, the surface roughness decreases from the center of the outer diameter surface of the cage to the end side corresponding to the back side of the outer ring.
  • cutting is performed from the end side corresponding to the back side of the outer ring to the end side corresponding to the inlet side of the outer ring, which reduces tool wear.
  • the surface roughness decreases from the center of the inner diameter surface of the cage to the end side corresponding to the inlet side of the outer ring. If the specified value cannot be satisfied at a location where the surface roughness of the outer diameter surface and inner diameter surface of the cage decreases, the tool reaches the end of its service life at that time. In particular, if the tool is expensive, the tool life has a great influence on the production cost, so that it is required to extend the tool life.
  • the present invention provides a constant velocity universal joint cage capable of extending the life of a cutting tool and reducing the production cost.
  • the cage for a constant velocity universal joint of the present invention is disposed between an outer diameter surface guided by an outer joint member, an inner diameter surface guided by an inner joint member, and the outer joint member and the inner joint member.
  • the constant velocity universal joint cage having a pocket for accommodating a plurality of balls, the spherical surface roughness on the end side corresponding to the opening side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface, The spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member is made different from the center in the axial direction.
  • the spherical surface roughness between the end side corresponding to the opening side of the outer joint member and the end side corresponding to the back side from the axial center of the inner diameter surface is obtained.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the opening side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface is the spherical surface on the end side corresponding to the inner side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface. It is preferable to make it rougher than the roughness. This is because the track groove of the outer joint member opens on the inlet side (opening side), so that the spherical surface roughness of the inner diameter surface of the cage from the axial center to the end side corresponding to the opening side of the outer joint member This is because even if the roughness is rough, the influence on the function of the constant velocity universal joint is small.
  • the spherical surface roughness of the end side corresponding to the opening side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface is R1, and the end surface side corresponding to the inner side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface is R1.
  • R2 ⁇ R1 ⁇ 2 ⁇ R2 or the spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface is set to be R2.
  • Ra can be 0.8 or less.
  • the constant velocity universal joint cage of the present invention is arranged between the outer diameter surface guided by the outer joint member, the inner diameter surface guided by the inner joint member, and the outer joint member and the inner joint member.
  • the constant velocity universal joint cage provided with a pocket for accommodating a plurality of balls provided, the spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member from the axial center of the outer diameter surface, The spherical surface roughness on the end side corresponding to the opening side of the outer joint member is made different from the axial center of the outer diameter surface.
  • the spherical surface roughness between the end side corresponding to the inner side of the outer joint member and the end side corresponding to the opening side from the axial center of the outer diameter surface can be finished rough.
  • the finishing process by the cutting tool can be roughly finished. That is, the tool life criterion can be relaxed in this rough range.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member from the axial center of the outer diameter surface is determined from the end side corresponding to the opening side of the outer joint member from the axial center of the outer diameter surface. It is preferable to make it rougher than the spherical surface roughness. This is because the track groove of the outer joint member opens to the inlet side (opening side), so that the outer surface of the cage has a spherical surface rough surface on the end side corresponding to the inner side of the outer joint member from the center in the axial direction. This is because even if the degree is rough, the influence on the function of the constant velocity universal joint is small.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member from the axial center of the outer diameter surface is R3, and the end portion corresponding to the opening side of the outer joint member from the axial center of the outer diameter surface
  • the roughness can be Ra 0.8 or less.
  • finishing with a cutting tool can be roughly finished in a rough range. For this reason, in the rough range, the tool life criterion is relaxed, the life of the cutting tool can be extended, and the production cost can be reduced.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the inlet side (opening side) from the axial center of the inner diameter surface of the cage is rough.
  • the influence on the function of the constant velocity universal joint is small.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the opening side of the outer joint member is increased from the axial center.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member is roughened from the axial center to the outer diameter surface of the cage.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the opening side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface of the cage is R1
  • the end portion corresponding to the inner side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface By setting R2 ⁇ R1 ⁇ 2 ⁇ R2 when the spherical surface roughness on the side is R2, the tool life can be greatly extended.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member from the axial center of the outer diameter surface of the cage is R3, and from the axial center of the outer diameter surface to the opening side of the outer joint member.
  • the spherical surface roughness on the end side corresponding to the back side of the outer joint member from the axial center of the inner diameter surface of the cage, or the end corresponding to the opening side of the outer joint member from the axial center of the outer diameter surface of the cage By setting the spherical surface roughness on the part side to Ra 0.8 or less, the influence on the function of the constant velocity universal joint can be extremely reduced.
  • FIG. 3 shows a constant velocity universal joint using the constant velocity universal joint cage according to the present invention.
  • the constant velocity universal joint includes an outer ring 3 as an outer joint member in which a ball track groove 2 (hereinafter simply referred to as a track groove 2) is formed on the inner diameter surface 1, and a ball track groove 5 on the outer diameter surface 4. Torque is transmitted by interposing between the inner ring 6 as an inner joint member formed with the inner ring member (hereinafter simply referred to as the track groove 5) and the track groove 2 of the outer ring 3 and the track groove 5 of the inner ring 6. And a cage 8 that is interposed between the inner diameter surface 1 of the outer ring 3 and the outer diameter surface 4 of the inner ring 6 and holds the balls 7.
  • the outer ring 3 includes a bowl-shaped mouse portion 3a having a track groove 2 and a stem portion 3b protruding from the bottom of the mouse portion 3a.
  • the shaft 11 is inserted into the center hole (inner diameter hole) 12 of the inner ring 6 and is fitted with a spline, and the torque can be transmitted between the two by the spline fitting.
  • the shaft 11 is prevented from coming off from the inner ring 6 by a retaining ring 13.
  • the center of curvature O1 of the track groove 2 of the outer ring 3 is shifted from the joint center O in the axial direction toward the opening side of the outer ring 3, and the center of curvature O2 of the track groove 5 of the inner ring 6 is shifted from the joint center O to the outer ring 3 in the axial direction.
  • the track groove 2 is provided on the back side opposite to the center of curvature O1 by an equal distance f.
  • the cage 8 includes an outer diameter surface 14 that is guided in contact with the inner diameter surface 1 of the outer ring 3, an inner diameter surface 15 that is guided in contact with the outer diameter surface 4 of the inner ring 6, and a pocket 16 that accommodates the ball 7. have.
  • the outer diameter surface 14 and the inner diameter surface 15 of the cage 8 are cut surfaces after quenching. That is, when the cage 8 is made of a steel material such as medium carbon steel, the outer diameter surface 14 and the inner diameter surface 15 are cut after thermosetting (for example, induction hardening).
  • thermosetting for example, induction hardening
  • the induction hardening is hardening in which a member to be cured is placed between coils through which a high-frequency current passes, and the surface of the member to be cured is heated by Joule heat accompanying eddy current.
  • the inner diameter surface 15 of the cage 8 may be referred to as an end A corresponding to the opening side of the outer ring 3 from the axial center 17 (hereinafter, simply referred to as an end A corresponding to the opening side).
  • a certain range H1 and a range H2 of an end B corresponding to the back side of the outer ring 3 from the axial center 17 (hereinafter, simply referred to as an end B corresponding to the back side).
  • the degree (surface roughness) is different.
  • the spherical surface roughness in the range H1 is made rougher than the spherical surface roughness in the range H2.
  • the surface roughness of the range H1 is R1
  • the surface roughness of the range H2 is R2
  • the surface roughness R2 in the range H2 is set to Ra 0.8 or less.
  • the outer diameter surface 14 of the cage 8 may be referred to as an end C corresponding to the back side of the outer ring 3 from the axial center 18 (hereinafter, simply referred to as an end C corresponding to the back side).
  • the spherical surface roughness The degree (surface roughness) is different.
  • the spherical surface roughness in the range H3 is made rougher than the spherical surface roughness in the range H4.
  • the surface roughness of the range H3 is R3 and the surface roughness of the range H4 is R4, R4 ⁇ R3 ⁇ 2 ⁇ R4. Further, the surface roughness R4 in the range H4 is set to Ra 0.8 or less.
  • the surface roughness is a centerline average roughness, and the roughness curve is folded back from the centerline, and the area obtained by the roughness curve and the centerline is measured length.
  • the divided value is expressed in micrometers ( ⁇ m).
  • the cutting (grinding) of the inner diameter surface 15 of the cage 8 is performed by moving the blade of the tool 19 from the end B side corresponding to the inner side of the inner diameter surface 15 to the opening side as shown by an arrow. Move to the corresponding end A side.
  • the surface roughness in the range H1 from the axial center 17 to the end A side may be rougher than the surface roughness in the range H2 from the axial center 17 to the end B, so the cutting tool in the range H1 Finishing with can be finished rough.
  • the cutting (grinding) of the outer diameter surface 14 of the cage 8 is performed by moving the blade of the tool 20 from the end D side corresponding to the opening side of the outer diameter surface 14 as shown by an arrow. It moves to the end C side corresponding to the side.
  • the surface roughness of the range H3 from the axial center 18 to the end C side may be rougher than the surface roughness of the range H4 from the axial center 18 to the end D side.
  • the finishing process by the cutting tool in the range H3 can be roughly finished.
  • the range H1 on the end A side corresponding to the opening side from the axial center 17 of the inner diameter surface 15 of the cage 8 and the end C side corresponding to the rear side from the axial center 18 of the outer diameter surface 14 are shown.
  • the finishing process by the cutting tool can be roughly finished, so that the wear of the cutting tool can be reduced. Thereby, the lifetime of the cutting tool can be extended, and the production cost can be reduced.
  • the spherical surface roughness in the range H2 on the end B side corresponding to the back side from the axial center 17 of the inner diameter surface 15 is the end corresponding to the opening side from the center 17 in the axial direction. You may make it rougher than the spherical surface roughness in the range H1 on the A side. However, since the track groove 2 of the outer ring 3 opens to the inlet side (opening side), the spherical surface roughness in the range H1 on the end A side corresponding to the opening side from the axial center 17 is set to the axial center 17.
  • the roughness of the spherical surface roughness in the range H2 on the end B side corresponding to the rear side from the rear side has less influence on the function of the constant velocity universal joint. Therefore, as in the embodiment described with reference to FIG. 1, it is preferable that the spherical surface roughness in the range H ⁇ b> 1 on the end A side from the axial center 17 is made rougher than the spherical surface roughness in the range H ⁇ b> 2.
  • the spherical surface roughness in the range H4 on the end D side corresponding to the opening side from the axial center 18 is the end C side corresponding to the back side from the axial center 18. It may be made rougher than the spherical surface roughness in the range H3. However, in the same manner as described above, since the influence on the function of the constant velocity universal joint is reduced, the spherical surface roughness in the range H3 on the end C side corresponding to the back side from the axial center 18 of the outer diameter surface 14 is reduced. The degree is preferably made rougher than the spherical surface roughness in the range H4 on the end D side corresponding to the opening side from the axial center 18.
  • the spherical surface roughness on the end A side corresponding to the opening side from the axial center 17 of the inner diameter surface 15 is R1
  • the spherical surface on the end B side corresponding to the inner side from the axial center 17 of the inner diameter surface 15 is R1.
  • the spherical surface roughness on the end C side corresponding to the rear side from the axial center 18 of the outer diameter surface 14 of the cage 8 is R3
  • the end corresponding to the opening side from the axial center 17 of the outer diameter surface 14 is defined as R3.
  • the degree to Ra 0.8 or less the influence on the function of the constant velocity universal joint can be extremely reduced.
  • a bar field type (BJ) is shown as the constant velocity universal joint, but other fixed type constant velocity universal joints such as an undercut free type (UJ) may be used.
  • the number of balls 7 can be arbitrarily set. In particular, the number of balls 7 can be set in the range of 3 to 8, but is not limited thereto.
  • the hardening process may be a process such as carburizing and quenching other than induction hardening.
  • only one of the inner diameter surface 15 and the outer diameter surface 14 of the cage 8 is a spherical surface on each of the end side corresponding to the opening side and the end side corresponding to the back side with the axial center as a boundary.
  • the roughness may be different.
  • FIG. 4 shows the relationship between the number of cage inner diameter surfaces that can be processed by one cutting tool and the surface roughness.
  • ⁇ indicates the surface roughness at the axial center 17 of the inner diameter surface 15
  • ⁇ indicates the surface roughness on the end B side corresponding to the inner side of the inner diameter surface 15
  • ⁇ indicates the inner surface 15.
  • the surface roughness on the end A side corresponding to the inlet side (opening side) is shown.
  • the tool life is reached when the surface roughness on the end A side corresponding to the opening side cannot be secured to the same surface roughness as the end B side or axial center corresponding to the back side.
  • the tool life is, for example, The number of processes can be extended to about 1000.
  • the outer diameter surface 14 of the cage 8 is the same as the inner diameter surface 15 by applying the configuration of the present invention.
  • the tool life can be extended.

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Abstract

　本発明は、切削用工具の寿命を延長できて生産コストの低減を図ることが可能な等速自在継手用ケージを提供する。本発明の等速自在継手用ケージは、外側継手部材に案内される外径面と、内側継手部材に案内される内径面１５と、外側継手部材と内側継手部材との間に配設される複数のボールを収容するポケットを備えている。内径面１５の軸方向中央１７から外側継手部材の開口側に対応する端部Ａ側の球面面粗度を、内径面１５の軸方向中央１７から外側継手部材の奥側に対応する端部Ｂ側の球面面粗度よりも粗くした。

Description

等速自在継手用ケージ
　本発明は等速自在継手用のケージに関し、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用されるもので、転動体としてボールを使用する固定型の等速自在継手のケージに関する。
　等速自在継手は、一般的には、内径側にトラック溝が形成された外側継手部材と、外径側にトラック溝が形成された内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、外側継手部材の内径面と内側継手部材の外径面との間に介在してボールを保持するケージとを備えている。
　このような等速自在継手においては、ケージの外径面及び内径面は、外側継手部材としての外輪及び内側継手部材としての内輪に接触するため、ケージの外径面及び内径面を熱硬化処理（焼入れ）後に切削すること（焼入鋼切削すること）で、寸法精度及び面粗さを確保している（特許文献１）。前記特許文献１に記載のように、ケージを焼入れ後に切削する場合、その外径面及び内径面の面粗度（表面粗さ）を、それぞれの一端側から他端側までの全域で同一に仕上げている。
特開２００２－１８８６５３号公報
　しかしながら、ケージの外径面を焼入鋼切削により加工する場合、一般的に外輪の入口側に対応する端部側から外輪の奥側に対応する端部側へ切削するので、工具の摩耗に伴いケージの外径面の中央から外輪の奥側に対応する端部側で面粗度が低下していく。一方、ケージの内径面を焼入鋼切削により加工する場合は、反対に、外輪の奥側に対応する端部側から外輪の入口側に対応する端部側へ切削するので、工具の摩耗に伴ってケージの内径面の中央から外輪の入口側に対応する端部側で面粗度が低下する。そして、ケージの外径面及び内径面の上記面粗度が低下する箇所において、規定値を満足できなくなった場合は、その時点で工具は寿命に達することになる。特に、工具が高価であれば、工具寿命が生産コストに与える影響が大きいため、工具寿命を長くすることが求められている。
　本発明は、斯かる実情に鑑みて、切削用工具の寿命を延長できて生産コストの低減を図ることが可能な等速自在継手用ケージを提供する。
　本発明の等速自在継手用ケージは、外側継手部材に案内される外径面と、内側継手部材に案内される内径面と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配設される複数のボールを収容するポケットを備えた等速自在継手用ケージにおいて、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度と、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度を相違させたものである。
　本発明の等速自在継手用内ケージによれば、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側と奥側に対応する端部側との球面面粗度を相違させることによって、どちらかを粗く仕上げることができる。これによって、粗い範囲においては、切削用工具による仕上げ加工を粗く仕上げることができる。すなわち、この粗い範囲において工具寿命判断基準を緩和することができる。
　前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度を、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度よりも粗くするのが好ましい。これは、外側継手部材のトラック溝が入口側（開口側）に開口しているので、ケージの内径面において、軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度が粗くても、等速自在継手の機能上に与える影響は少ないからである。
　前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度をＲ１とし、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度をＲ２としたときに、Ｒ２＜Ｒ１＜２×Ｒ２となるようにしたり、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度をＲａ０．８以下にしたりすることができる。
　また、本発明の等速自在継手用ケージは、外側継手部材に案内される外径面と、内側継手部材に案内される内径面と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配設される複数のボールを収容するポケットを備えた等速自在継手用ケージにおいて、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度と、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度を相違させたものである。
　本発明の等速自在継手用内ケージによれば、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側と開口側に対応する端部側との球面面粗度を相違させることによって、どちらかを粗く仕上げることができる。これによって、粗い範囲においては、切削用工具による仕上げ加工を粗く仕上げることができる。すなわち、この粗い範囲において工具寿命判断基準を緩和することができる。
　前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度を、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度よりも粗くするのが好ましい。これは、外側継手部材のトラック溝が入口側（開口側）に開口しているので、ケージの外径面において、軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度が粗くても、等速自在継手の機能上に与える影響は少ないからである。
　前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度をＲ３とし、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度をＲ４としたときに、Ｒ４＜Ｒ３＜２×Ｒ４となるようにしたり、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度をＲａ０．８以下にしたりすることができる。
　本発明の等速自在継手用ケージでは、粗い範囲においては切削用工具による仕上げ加工を粗く仕上げることができる。このため、粗い範囲では、工具寿命判断基準が緩和され、切削用工具の寿命を延ばすことができ、生産コストの低減を図ることができる。
　また、外側継手部材のトラック溝は入口側（開口側）に開口しているので、ケージの内径面の軸方向中央から入口側（開口側）に対応する端部側の球面面粗度が粗くても、又はケージの外径面の軸方向中央から奥側に対応する端部側の球面面粗度が粗くても、等速自在継手の機能上に与える影響は少ない。このため、ケージの内径面において、軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度を粗くするのが好ましい。また、ケージの外径面において、軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度を粗くすることが好ましい。
　特に、ケージの内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度をＲ１とし、内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度をＲ２としたときに、Ｒ２＜Ｒ１＜２×Ｒ２となるようにすることによって、工具寿命を大きく延ばすことができる。同様に、ケージの外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度をＲ３とし、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度をＲ４としたときに、Ｒ４＜Ｒ３＜２×Ｒ４となるようにすることによって、工具寿命を大きく延ばすことができる。
　また、ケージの内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度、又はケージの外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度を、Ｒａ０．８以下とすることによって、等速自在継手の機能上に与える影響を極めて少なくできる。
　本発明に係る等速自在継手用ケージの実施形態を図１～図３に基づいて説明する。
　図３に本発明に係る等速自在継手用ケージを使用した等速自在継手を示す。この等速自在継手は、内径面１にボールトラック溝２（以下、単にトラック溝２と呼ぶ場合がある）が形成された外側継手部材としての外輪３と、外径面４にボールトラック溝５（以下、単にトラック溝５と呼ぶ場合がある）が形成された内側継手部材としての内輪６と、前記外輪３のトラック溝２と内輪６のトラック溝５との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪３の内径面１と内輪６の外径面４との間に介在してボール７を保持するケージ８とを備える。なお、外輪３は、トラック溝２を有する碗型のマウス部３ａと、このマウス部３ａの底部から突設されるステム部３ｂとからなる。
　内輪６の中心孔（内径孔）１２にシャフト１１を挿入してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。シャフト１１は止め輪１３により内輪６に対して抜け止めされている。
　前記外輪３のトラック溝２の曲率中心Ｏ１を、継手中心Ｏから軸方向に外輪３の開口側にずらし、内輪６のトラック溝５の曲率中心Ｏ２を、継手中心Ｏから軸方向に外輪３のトラック溝２の曲率中心Ｏ１と反対側の奥側に等距離ｆだけ離して設けている。
　前記ケージ８は、外輪３の内径面１に接触して案内される外径面１４と、内輪６の外径面４に接触して案内される内径面１５と、ボール７を収容するポケット１６を有している。
　ケージ８の外径面１４及び内径面１５は焼入れ後の切削面とされる。すなわち、ケージ８が中炭素鋼等の鋼材からなる場合、外径面１４及び内径面１５は、熱硬化処理（例えば、高周波焼入れ）後、切削されることになる。ここで、高周波焼入れは、被硬化処理部材を、高周波電流の通じているコイルの間に入れ、この被硬化処理部材の表面に渦電流に伴うジュール熱によって、その表面を加熱する焼入れである。
　この場合、図１に示すように、ケージ８の内径面１５を、軸方向中央１７から外輪３の開口側に対応する端部Ａ（以下、単に開口側に対応する端部Ａと呼ぶ場合がある）の範囲Ｈ１と、軸方向中央１７から外輪３の奥側に対応する端部Ｂ（以下、単に奥側に対応した端部Ｂと呼ぶことがある）の範囲Ｈ２とにおいて、球面面粗度（表面粗さ）を相違させている。この実施形態においては、範囲Ｈ１の球面面粗度を範囲Ｈ２の球面面粗度よりも粗くしている。詳しくは、範囲Ｈ１の面粗度をＲ１とし、範囲Ｈ２の面粗度をＲ２とした際に、Ｒ２＜Ｒ１＜２×Ｒ２となるようにしている。また、範囲Ｈ２の面粗度Ｒ２は、Ｒａ０．８以下とする。
　一方、図２に示すように、ケージ８の外径面１４を、軸方向中央１８から外輪３の奥側に対応する端部Ｃ（以下、単に奥側に対応する端部Ｃと呼ぶ場合がある）の範囲Ｈ３と、軸方向中央１８から外輪３の開口側に対応する端部Ｄ（以下、単に開口側に対応した端部Ｄと呼ぶことがある）の範囲Ｈ４とにおいて、球面面粗度（表面粗さ）を相違させている。この実施形態においては、範囲Ｈ３の球面面粗度を範囲Ｈ４の球面面粗度よりも粗くしている。詳しくは、範囲Ｈ３の面粗度をＲ３とし、範囲Ｈ４の面粗度をＲ４とした際に、Ｒ４＜Ｒ３＜２×Ｒ４となるようにしている。また、範囲Ｈ４の面粗度Ｒ４を、Ｒａ０．８以下とする。
　ここで、上記面粗度（表面粗さ）とは、中心線平均粗さであって、粗さ曲線を中心線から折り返し、その粗さ曲線と中心線によって得られた面積を測定長さで割った値をマイクロメートル（μｍ）で表したものである。
　ところで、ケージ８の内径面１５の切削（研削）加工は、図１に示すように、工具１９の刃を、矢印のように内径面１５の奥側に対応する端部Ｂ側から開口側に対応する端部Ａ側に移動させる。この際、軸方向中央１７から端部Ａ側の範囲Ｈ１の面粗度は、軸方向中央１７から端部Ｂ側の範囲Ｈ２の面粗度よりも粗くて良いので、範囲Ｈ１における切削用工具による仕上げ加工を粗く仕上げることができる。
　また、ケージ８の外径面１４の切削（研削）加工は、図２に示すように、工具２０の刃を、矢印のように外径面１４の開口側に対応する端部Ｄ側から奥側に対応する端部Ｃ側に移動させる。ケージ８の外径面１４において、軸方向中央１８から端部Ｃ側の範囲Ｈ３の面粗度は、軸方向中央１８から端部Ｄ側の範囲Ｈ４の面粗度よりも粗くて良いので、範囲Ｈ３における切削用工具による仕上げ加工を粗く仕上げることができる。
　本発明では、ケージ８の内径面１５の軸方向中央１７から開口側に対応した端部Ａ側の範囲Ｈ１、及び外径面１４の軸方向中央１８から奥側に対応した端部Ｃ側の範囲Ｈ３において、切削用工具による仕上げ加工を粗く仕上げることができるので、切削用工具の摩耗を少なくすることができる。これにより、切削用工具の寿命を延ばすことができ、生産コストの低減を図り得る。
　なお、前記実施形態とは逆に、内径面１５の軸方向中央１７から奥側に対応した端部Ｂ側の範囲Ｈ２における球面面粗度を、軸方向中央１７から開口側に対応した端部Ａ側の範囲Ｈ１における球面面粗度より粗くしてもよい。しかしながら、外輪３のトラック溝２が入口側（開口側）に開口しているので、軸方向中央１７から開口側に対応した端部Ａ側の範囲Ｈ１の球面面粗度を、軸方向中央１７から奥側に対応した端部Ｂ側の範囲Ｈ２の球面面粗度よりも粗くした方が、等速自在継手の機能上に与える影響は少ない。このため、図１で説明した実施形態のように、軸方向中央１７から端部Ａ側の範囲Ｈ１における球面面粗度を（範囲Ｈ２の球面面粗度よりも）粗くすることが好ましい。
　また、ケージ８の外径面１４においても、軸方向中央１８から開口側に対応した端部Ｄ側の範囲Ｈ４における球面面粗度を、軸方向中央１８から奥側に対応した端部Ｃ側の範囲Ｈ３における球面面粗度より粗くしてもよい。しかし、上記と同様に、等速自在継手の機能上に与える影響が少なくなるという理由から、外径面１４の軸方向中央１８から奥側に対応した端部Ｃ側の範囲Ｈ３の球面面粗度を、軸方向中央１８から開口側に対応した端部Ｄ側の範囲Ｈ４の球面面粗度よりも粗くした方が好ましい。
　特に、内径面１５の軸方向中央１７から開口側に対応した端部Ａ側の球面面粗度をＲ１とし、内径面１５の軸方向中央１７から奥側に対応した端部Ｂ側の球面面粗度をＲ２としたときに、Ｒ２＜Ｒ１＜２×Ｒ２となるようにすることによって、工具寿命を大きく延ばすことができる。
　同様に、ケージ８の外径面１４の軸方向中央１８から奥側に対応する端部Ｃ側の球面面粗度をＲ３とし、外径面１４の軸方向中央１７から開口側に対応する端部Ｄ側の球面面粗度をＲ４としたときに、Ｒ４＜Ｒ３＜２×Ｒ４となるようにすることによって、工具寿命を大きく延ばすことができる。
　また、内径面１５の軸方向中央１７から奥側に対応した端部Ｂ側の球面面粗度、又は外径面１４の軸方向中央１８から開口側に対応する端部Ｄ側の球面面粗度を、Ｒａ０．８以下にすることによって、等速自在継手の機能上に与える影響を極めて少なくすることができる。なお、内径面１５の軸方向中央１７から奥側に対応した端部Ｂ側の球面面粗度、又は外径面１４の軸方向中央１８から開口側に対応する端部Ｄ側の球面面がＲａ０．８を超えると、粗くなりすぎて、このケージ８を使用して等速自在継手を構成した場合に、作動角を滑らかにとることができなくなる虞がある。
　以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記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、図３において、等速自在継手としてバーフィールド型（ＢＪ）を示しているが、アンダーカットフリー型（ＵＪ）等の他の固定型等速自在継手であってもよい。また、ボール７の数も任意に設定可能である。特に、ボール７は３個～８個の範囲で設定できるが、これに限るものではない。また、硬化処理としては、高周波焼入れ以外の浸炭焼入れ、窒化等の処理であってもよい。
　また、ケージ８の内径面１５と外径面１４のうち、一方のみを、その軸方向中央を境界として開口側に対応する端部側と奥側に対応する端部側で、それぞれにおける球面面粗度を相違させてもよい。
　図４に、１本の切削用工具によって加工できるケージ内径面の加工数とその面粗度との関係を示す。図４において、●は内径面１５の軸方向中央１７における面粗度を示し、■は内径面１５の奥側に対応した端部Ｂ側のおける面粗度を示し、▲は内径面１５の入口側（開口側）に対応した端部Ａ側における面粗度を示している。
　ケージ８の内径面１５の全域を同じ面粗度とする場合、加工数が約５００を超えると、内径面１５の開口側に対応した端部Ａ側（図１参照）の面粗度が粗くなる。このように、開口側に対応した端部Ａ側の面粗度を、奥側に対応した端部Ｂ側や軸方向中央と同様の面粗度に確保できなくなった時点で、工具寿命に達する。しかし、本発明のように、開口側に対応した端部Ａ側の面粗度が、奥側に対応した端部Ｂ側の面粗度よりも粗くて良い場合は、工具寿命を、例えば、加工数が約１０００まで延ばすことができる。また、ケージ８の外径面１４における加工数と面粗度との関係のグラフは省略するが、本発明の構成を適用することによって、ケージ８の外径面１４も上記内径面１５と同様に、工具寿命を延ばすことが可能である。
本発明の実施形態を示す等速自在継手用ケージの断面図である。 前記ケージの断面図である。 前記ケージを使用した等速自在継手の断面図である。 面粗度と切削工具の寿命との関係を示すグラフ図である。
符号の説明
　３　　外輪
　６　　内輪
　７　　ボール
　８　　ケージ
　１４　外径面
　１５　内径面
　１６　ポケット
　１７　軸方向中央
　１８　軸方向中央
　Ａ　　外輪の開口側に対応する端部
　Ｂ　　外輪の奥側に対応する端部
　Ｃ　　外輪の奥側に対応する端部
　Ｄ　　外輪の開口側に対応する端部

Claims (8)

  1. 　外側継手部材に案内される外径面と、内側継手部材に案内される内径面と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配設される複数のボールを収容するポケットを備えた等速自在継手用ケージにおいて、
    　前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度と、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度を相違させたことを特徴とする等速自在継手用ケージ。
  2. 　前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度を、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度よりも粗くした請求項１に記載の等速自在継手用ケージ。
  3. 　前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度をＲ１とし、前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度をＲ２としたときに、Ｒ２＜Ｒ１＜２×Ｒ２となるようにした請求項２に記載の等速自在継手用ケージ。
  4. 　前記内径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度がＲａ０．８以下である請求項３に記載の等速自在継手用ケージ。
  5. 　外側継手部材に案内される外径面と、内側継手部材に案内される内径面と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配設される複数のボールを収容するポケットを備えた等速自在継手用ケージにおいて、
    　前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度と、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度を相違させたことを特徴とする等速自在継手用ケージ。
  6. 　前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度を、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度よりも粗くした請求項５に記載の等速自在継手用ケージ。
  7. 　前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の奥側に対応する端部側の球面面粗度をＲ３とし、前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度をＲ４としたときに、Ｒ４＜Ｒ３＜２×Ｒ４となるようにした請求項６に記載の等速自在継手用ケージ。
  8. 　前記外径面の軸方向中央から外側継手部材の開口側に対応する端部側の球面面粗度がＲａ０．８以下である請求項７に記載の等速自在継手用ケージ。
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