等速万向联轴器的外侧联轴器构件及其制造方法与流程

本发明涉及一种等速万向联轴器的外侧联轴器构件及其制造方法，更详细而言，涉及一种将杯状构件与轴构件接合而制造的接合类型的外侧联轴器构件及其制造方法。

背景技术：

构成机动车、各种工业机械的动力传递系统的等速万向联轴器将驱动侧与从动侧的两轴能够传递转矩地连结，并且，即使所述两轴具有工作角也能够等速地传递旋转转矩。等速万向联轴器大致分为仅允许角度位移的固定式等速万向联轴器、允许角度位移以及轴向位移双方的滑动式等速万向联轴器。例如，在机动车的从发动机向驱动车轮传递动力的驱动轴中，在差速器侧(内盘侧)使用滑动式等速万向联轴器，在驱动车轮侧(外盘侧)使用固定式等速万向联轴器。

无论固定式、滑动式，等速万向联轴器作为其主要的构成要素而具备内侧联轴器构件、外侧联轴器构件和转矩传递构件。并且，外侧联轴器构件具有杯状部和轴部，在杯状部的内周面形成有供转矩传递构件滚动的滚道槽，轴部从杯状部的底部沿轴向延伸。就该外侧联轴器构件而言，多数情况下通过对实心的棒状材料即圆棒实施锻造加工、减薄拉伸加工等的塑性加工、切削加工、热处理、磨削加工等而将杯状部与轴部一体成形(参照专利文献1的图4、图8)。

在专利文献1中，记载有杯状部与轴部成为一体的外侧联轴器构件的锻造加工的制造工序。参照图26a～26e说明其锻造加工，首先，对棒状材料即钢坯170(图26a)实施前方挤出成形而获得具有轴部174和实心主体部176的成形体172(图26b)。接着，对其实心主体部176进行镦锻而获得由轴部174和实心大径部180构成的中间成形体178(图26c)。接着，通过后方挤出将其实心主体部178成形为在一端开口的那样的杯状部184而获得前锻成品件182(图26d)。然后，对前锻成品件182的杯状部184进行减薄拉伸加工，而获得高精度地做成了的减薄拉伸成品186(图26e)。需要说明的是，在杯状部的内侧，在后方挤出、减薄拉伸的过程中，在滚珠型的等速万向联轴器的情况下，形成有成为转矩传递滚珠的滚动面的滚道槽188，在三球销型的等速万向联轴器的情况下，形成有滚道槽(未图示)。

通过前方挤出(图26b)而成形的轴部174在之后的镦锻(图26c)、后方挤出(图26d)、减薄拉伸(图26e)的所有的过程中由下部成形模(未图示)来保持。另外，镦锻由单一的工序来进行(图26c)。

但是，存在使用轴部的长度比标准长的外侧联轴器构件(长杆型)的情况。例如，为了使左右的驱动轴的长度相等，在一侧的驱动轴的内盘侧等速万向联轴器采用长杆型。在该情况下，利用支承轴承旋转自如地支承轴部。长杆型的轴部的长度根据车型而有所不同，但大致为300～400mm左右。长杆型的外侧联轴器构件由于轴部为长条，因此，难以将杯状部与轴部高精度地一体成形。因此，公知分别制作杯状部和轴部后通过摩擦压接进行接合的技术(专利文献2)。

专利文献2记载的外侧联轴器构件的摩擦压接技术的概要如下所述。首先，如图27所示，通过摩擦压接将杯状构件72与轴构件73接合而制作中间产品71’，接着，去除接合部74的外径侧的毛刺75而获得图28所示那样的外侧联轴器构件71。由于在中间产品71’的接合部74伴随压接而产生毛刺75，因此，通过车削等加工去掉接合部74的外径侧的毛刺75，从而能在外侧联轴器构件71的轴部安装支承轴承(滚动轴承6：参照图1)。

虽省略图示，但中间产品71’通过机械加工出花键、挡圈槽等并经由热处理、磨削加工等而成为外侧联轴器构件71的成品件，因此，在外侧联轴器构件71和中间产品71’之间，存在细微部的形状不同的地方。但是，在图27及图28中，为了简化说明，省略细微部的形状的不同点，对于作为成品件的外侧联轴器构件71和中间产品71’的相同的部分标注相同的附图标记。在以下的说明中也同样。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-179477号公报

专利文献2：日本特开2012-057696号公报

专利文献3：日本特开2013-100859号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

通过摩擦压接而产生的接合部74的毛刺75不但由于摩擦热和之后的冷却而被淬火从而变硬，并且呈向轴向和径向扩展的歪曲的形状。因此，在通过车削加工去除外径侧的毛刺75时，由于高硬度导致车削刀片剧烈磨损，另外，容易因歪曲的形状而导致车削刀片产生缺口。因此，难以提高车削速度，车削刀片的一个循环的切削量较少导致循环数增大，存在周期时间变长、制造成本上升这样的问题。

另外，为了检查外侧联轴器构件71的接合部74的接合状态，即使想要进行能够高速探伤的超声波探伤，也会由于残留于接合部74的内径侧的毛刺75而使超声波散射，因而无法确认接合状态。因此，还存在接合之后无法进行基于超声波探伤的全数检查这样的问题。

对于上述问题，可以考虑通过采用激光焊接或电子束焊接这样的基于高能密度束流的焊接，来抑制摩擦压接这样的接合部表面的隆起(参照专利文献3)。但是，在如图29所示那样的使杯状构件72和轴构件73对接而进行焊接的情况下，形成有容积比较大的空洞部76，由于焊接中的加工热量，导致空洞部76内的压力上升，且在焊接结束后，压力减小。由于这样的空洞部76的内压的变化，产生熔融物的涌出，且产生焊接部的表面的凹陷、熔深不良、内部产生气泡这样的不良情况，从而导致焊接状态恶化。其结果是，焊接部的强度不稳定，对品质带来负面影响。

另外，考虑对构成等速万向联轴器的外侧联轴器构件的构件(工件)进行对接焊接的情况时，这些工件为了确保强度而使用碳含量较多的中、高碳钢，因此，若直接焊接，则会导致焊接部显著硬化，容易产生裂纹。因此，出于降低硬度、确保韧性的目的进行预热，使焊接后的冷却速度减慢，但若对实心轴状的工件直接进行对接焊接，则接合部周边的体积较多而预热需要较长时间，周期时间变长，导致制造成本上升。

并且，在通过焊接将杯状构件与轴构件接合而制造的接合型的外侧联轴器构件的情况下，特别是成为杯状构件的材料的棒状材料的中心部偏析进入焊接部时，由于杂质，接合部的强度降低，不良率恶化。在此，偏析是指合金元素、杂质不均匀地偏置的现象或其状态(JIS G 0201钢铁用语(热处理))。另外，中心部偏析是指由于钢的凝固过程中的成分的偏置而在钢材中心部出现偏析的情况(参照JIS G 0553钢的宏观组织试验方法)。

专利文献1所记载的外侧联轴器构件由于为杯状部与轴部成为一体的类型，因此关于在对杯状部与轴部进行焊接的情况下面对的问题，完全没有考虑。但是，在如专利文献1所记载的锻造加工那样通过单工序实施镦锻时，截面减少率、高度减少率会变大。在钢坯端面，由于冲模、冲头之间的摩擦，横向延展存在限制，因此导致钢坯的高度方向的中央部进行横向延展(扩径)。其结果是，中心部偏析也向外径侧移动。这样，向外径侧移动了的中心部偏析在接合型的外侧联轴器构件的情况下可能对接合部产生干涉。若中心部偏析对接合部产生干涉，则会成为强度不足、焊接不良的原因，因此，为了使中心部偏析不与焊接部干涉，在锻造加工的过程中，需要想办法将中心部偏析阻止在内径侧。截面减少率是指，在将材料的成形前的截面积设为A₀、将成型后的截面积设为A时，100×(A₀-A)/A。另外，高度减少率是指，在将进行镦锻等的材料部分的加工前的高度设为H₀、将加工结束时的高度设为H时，通过100×(H₀-H)/H算出的百分率(JIS B 0112锻造加工用语)。

需要说明的是，可以考虑使用纯度较高的材料，但成本会变高。另外，若为了避免中心部偏析的干涉而采用不应采用的小径的杆，则成为研究接合型的外侧联轴器构件的杆形状时的设计上的制约，因而不优选。

本发明的目的在于消除上述那样的现有的技术的问题点，而谋求提高通过焊接将杯状构件与轴构件接合而制造的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的接合部的强度、品质。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的通过将杯状构件与轴构件接合而制造的外侧联轴器构件的特征在于，所述杯状构件呈在一端开口的有底筒状，且包括筒状部、底部以及从所述底部突出的短轴部，所述短轴部为实心轴状且在端部具有接合用端面，所述轴构件为实心轴状且在一端具有接合用端面，通过使所述杯状构件的所述接合用端面与所述轴构件的所述接合用端面对接并进行焊接而形成环状的焊接部，从而避免中心部偏析与所述焊接部干涉。

通过将焊接部形成为环状，从而使焊接部位于比中心部偏析靠外径侧的位置，因此，消除了由中心部偏析与焊接部干涉引起的不良情况。中心部偏析的范围并不是在几何学上确定的，在此，中心部偏析的径向的范围遵照由JIS G 0416(钢及构成品-机械试验用供试验材及试验片的采取位置以及调制)规定的圆棒的冲击试验片采集位置，且在预料安全的情况下假定为材料直径的1/2直径范围。

焊接部是包含了焊接金属及热影响部的部分的总称。并且，焊接金属是焊接部的一部分，是指在焊接中溶融凝固了的金属，热影响部是指由于焊接热量而组织、冶金性质、机械性质等发生了变化的、未溶融的母材的部分(JIS Z 3001-1焊接用语-第1部：一般)。

在此，所谓实心轴状，旨在排除具有沿轴向贯通的空洞部的情况、具有从接合用端面沿轴向较长延伸了的空洞部(参照专利文献2、3)的情况。杯状构件整体为有底筒状，但在形成有接合用端面的短轴部没有贯通孔也没有从接合用端面沿轴向较长延伸了的空洞部，因此，至少短轴部为实心轴状。

本发明的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法的特征在于，在制造上述的等速万向联轴器的外侧联轴器构件时，通过锻造工序来成形所述杯状构件，使所述杯状构件的接合用端面与所述轴构件的接合用端面对接并进行焊接而形成环状的焊接部，所述锻造工序包括：连续且多级地对柱状的钢坯进行镦锻的镦锻加工、成形所述筒状部和所述短轴部的挤出加工以及对所述筒状部进行减薄拉伸的减薄拉伸加工。

发明效果

本发明的等速万向联轴器的外侧联轴器构件，由于焊接部为环状，因此即使在材料中存在有中心部偏析，也能尽可能地避免中心部偏析与焊接部干涉。因此，能提高通过焊接将杯状构件与轴构件接合的接合类型的外侧联轴器构件的焊接品质，能够确保接合部的强度。

本发明的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法，能够将杯状构件的接合用端面附近的中心部偏析阻止在内径侧，从而尽可能地避免中心部偏析与焊接部干涉，能够抑制接合部的强度降低，削减不良率。另外，由于能尽可能地避免中心部偏析与焊接部干涉，因此也能应用于比较小径的杯状构件的情况，因此外侧联轴器构件的设计具有自由度。

若为基于高能密度束流的焊接，则焊道宽度较窄，能在短时间内获得较深的熔深，因此，焊接部的强度提高，且热应变也较少。并且，由于不产生毛刺，因此能省略接合部的后加工，其结果是，不仅能够削减制造成本，也不会产生在通过摩擦压接接合的情况下成为问题的毛刺引起的超声波的散射。因此，能够实施基于超声波探伤的全数检查而稳定地确保较高的焊接品质。另外，一般来说，电子束焊接在真空中进行。因此，消除了熔融物的涌出、气泡的产生等问题。

根据上述说明明显可知，根据本发明的对接焊接方法，能实现焊接部的强度、品质的提高。另外，通过将本发明应用于通过对接焊接将杯状构件与轴构件接合的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造，能够提供实现了焊接部的强度、品质的提高的外侧联轴器构件。

附图说明

图1是具备外侧联轴器构件为长杆型的滑动式等速万向联轴器的驱动轴的局部剖切主视图。

图2a是表示图1中的外侧联轴器构件的第一实施例的放大图。

图2b是图2a的b部的放大图。

图2c是表示焊接前的状态的、与图2b类似的放大图。

图3是表示图1的外侧联轴器构件的制造工序的方框图。

图4a是减薄拉伸加工后的杯状构件的纵剖视图。

图4b是车削加工后的杯状构件的纵剖视图。

图5a是作为轴构件的原料的棒材的主视图。

图5b是锻造加工后的局部剖切主视图。

图5c是车削加工及花键加工后的轴构件的局部剖切主视图。

图6是焊接前的焊接装置的概略立视图。

图7是焊接过程的焊接装置的概略立视图。

图8是超声波探伤装置的概略立视图。

图9是超声波探伤装置的概略俯视图。

图10是超声波探伤装置的概略立视图。

图11是超声波探伤装置的概略俯视图。

图12a是沿图10的XII-XII线的、焊接合格件的情况下的局部放大剖视图。

图12b是沿图10的XII-XII线的、焊接不合格件的情况下的局部放大剖视图。

图13是用于说明开发过程中的见解的与图12a、12b类似的局部放大剖视图。

图14是表示编号不同的轴构件的局部剖切主视图。

图15是使用图14的轴构件制造出的外侧联轴器构件的局部剖切主视图。

图16是用于说明杯状构件的品种统一的例子的方框图。

图17a是表示外侧联轴器构件的第二实施例的局部剖切主视图。

图17b是图17a的b部的放大图。

图17c是表示焊接前的状态的与图17b类似的放大图。

图18是图17a中的杯状构件的纵剖视图。

图19是用于说明外侧联轴器构件的制造方法的第二例的方框图。

图20是用于说明外侧联轴器构件的制造方法的第三例的方框图。

图21是表示外侧联轴器构件的第三实施例的等速万向联轴器的局部剖切主视图。

图22是图21中的外侧联轴器构件的局部剖切主视图。

图23a是表示实施例的锻造过程的工序图。

图23b是表示实施例的锻造过程的工序图。

图23c是表示实施例的锻造过程的工序图。

图23d是表示实施例的锻造过程的工序图。

图23e是表示实施例的锻造过程的工序图。

图23f是表示实施例的锻造过程的工序图。

图23g是表示实施例的锻造过程的工序图。

图24a是例示模具的截面形状的局部剖视图。

图24b是例示模具的截面形状的局部剖视图。

图24c是例示模具的截面形状的局部剖视图。

图25a是表示比较例的锻造过程的工序图。

图25b是表示比较例的锻造过程的工序图。

图25c是表示比较例的锻造过程的工序图。

图25d是表示比较例的锻造过程的工序图。

图25e是表示比较例的锻造过程的工序图。

图25f是表示比较例的锻造过程的工序图。

图26a是表示现有技术的锻造过程的工序图。

图26b是表示现有技术的锻造过程的工序图。

图26c是表示现有技术的锻造过程的工序图。

图26d是表示现有技术的锻造过程的工序图。

图26e是表示现有技术的锻造过程的工序图。

图27是用于说明现有技术的外侧联轴器构件的中间产品的纵剖视图。

图28是用于说明现有技术的外侧联轴器构件的纵剖视图。

图29是用于说明另一现有技术的外侧联轴器构件的纵剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，参照图1及图2a～2c说明外侧联轴器构件的第一例，接着，参照图3～16说明外侧联轴器构件的制造方法的第一例。

图1表示驱动轴1的整体结构。驱动轴1将滑动式等速万向联轴器10、固定式等速万向联轴器20以及连结两联轴器10、20的中间轴2作为主要的构成要素。滑动式等速万向联轴器10配置于差速器侧(图中右侧：也称为内盘侧)，固定式等速万向联轴器20配置于驱动车轮侧(图中左侧：也称为外盘侧)。

滑动式等速万向联轴器10是所谓的双圈型等速万向联轴器(DOJ)，作为主要的构成要素，具备外侧联轴器构件11、内侧联轴器构件16、作为转矩传递元件的多个滚珠41以及保持滚珠41的保持器44。

外侧联轴器构件11具有杯状部12和从杯状部12的底部沿轴向延伸的长尺寸的轴部(以下也称为长杆部)13。内侧联轴器构件16收容于外侧联轴器构件11的杯状部12内。在外侧联轴器构件11的杯状部12的内周形成的滚道槽30与在内侧联轴器构件16的外周形成的滚道槽40构成对，在各对滚道槽30、40之间配置有滚珠41。保持器44位于外侧联轴器构件11与内侧联轴器构件16之间，且在球状外周面45与外侧联轴器构件11的部分圆筒形的内周面42接触，在球状内周面46与内侧联轴器构件16的球状外周面43接触。保持器44的球状外周面45的曲率中心O₁与球状内周面46的曲率中心O₂隔着联轴器中心O向轴向上的相反侧等距离偏移。

在长杆部13的外周面固定有支承轴承6的内圈，该支承轴承6的外圈经由未图示的托架固定于变速器箱体。这样，通过利用支承轴承6旋转自如地支承外侧联轴器构件11，能够尽可能地防止运转时等的外侧联轴器构件11的振动。

固定式等速万向联轴器20是所谓的球笼型等速万向联轴器，作为主要的构成要素，具备外侧联轴器构件21、内侧联轴器构件22、作为转矩传递元件的多个滚珠23以及保持滚珠23的保持器24。外侧联轴器构件21具有有底筒状的杯状部21a和从杯状部21a的底部沿轴向延伸的轴部21b。内侧联轴器构件22收容于外侧联轴器构件21的杯状部21a内。滚珠23配置于外侧联轴器构件21的杯状部21a与内侧联轴器构件22之间。保持器位于外侧联轴器构件21的杯状部21a的内周面与内侧联轴器构件22的外周面之间。

需要说明的是，作为固定式等速万向联轴器，有时也使用免根切(undercut free)型等速万向联轴器。

中间轴2在其两端部具有花键(包含锯齿。以下相同)轴3。并且，通过将内盘侧的花键轴3插入滑动式等速万向联轴器10的内侧联轴器构件16的花键孔，从而将中间轴2与滑动式等速万向联轴器10的内侧联轴器构件16以能够传递转矩的方式连结。另外，通过将外盘侧的花键轴3插入固定式等速万向联轴器20的内侧联轴器构件22的花键孔，从而将中间轴2与固定式等速万向联轴器20的内侧联轴器构件22以能够传递转矩的方式连结。虽然图示了实心的中间轴2的例子，但也可以使用中空类型。

在两等速万向联轴器10、20的内部封入有作为润滑剂的润滑脂。在滑动式等速万向联轴器10的外侧联轴器构件11与中间轴2之间以及固定式等速万向联轴器20的外侧联轴器构件21与中间轴2之间分别安装有蛇腹状的防护罩4、5，从而来防止润滑脂的泄漏、异物的侵入。

接着，参照图2a～2c详细说明外侧联轴器构件11。

外侧联轴器构件11由杯状部12和长杆部13构成。该外侧联轴器构件11通过利用对接焊接将杯状构件12a与轴构件13a接合而制造，关于制造工序，之后进行详细说明。

杯状部12呈一端开口的有底筒状，内周面42沿圆周方向等间隔地形成有多个滚道槽30，其结果是，内周面42形成为部分圆筒形状。滚珠41(参照图1)在滚道槽30上滚动。

杯状构件12a由S53C等含有0.40～0.60重量％的碳的中碳钢形成，是由筒状部12a1和底部12a2构成的一体成形件。在筒状部12a1形成有上述的滚道槽30和内周面42。在杯状构件12a的开口侧的外周形成有防护罩安装槽32，在内周形成有挡圈槽33。底部12a2具有向轴构件13a侧突出的实心轴状的轴部即短轴部12a3，在其短轴部12a3形成有接合用端面50(图2c)。

接合用端面50通过车削来加工出。在此，在接合用端面50的内径侧形成凹部50b，结果，在凹部50b的外径侧形成有环状的接合用端面50。符号D表示接合用端面50的内径。凹部50b也可以在锻造的过程中成形，或者通过切削加工来形成。通过在锻造的过程中成形凹部50b，工时数较少即可，另外，由于接合用端面50成为环状，因此能缩短其车削所需要的时间。

长杆部13是从杯状部12的底部12a2沿轴向延伸的实心的轴。长杆部13在靠杯状构件12a的外周形成有轴承安装面14和挡圈槽15，在与杯状部12相反的一侧的端部形成有作为转矩传递用连结部的花键轴Sp。

轴构件13a由S40C等含有0.30～0.55重量％的碳的中碳钢形成，在杯状构件12a侧的端部形成有接合用端面51(图2c)。接合用端面51设有凹陷52，结果形成为环状的面。符号E表示接合用端面51的内径。需要说明的是，图2a～2c及图5a～5c是表示在锻造的过程中成形凹陷52、且通过切削加工在接合用端面51形成内径部53的例子的图，因此，凹陷52和其内径部53看起来好像带台阶的孔，内径部53是接合用端面51的内径部，或者也可以称作凹陷52的内径部。凹陷52可以直接为锻造表面，在该情况下，不会出现如图示那样的能与凹陷52明确地区分开的内径部53。

凹陷52为浅底、即与接合用端面51的外径相比非常浅，若例示深度的话，下限为1mm左右。这是为了确保对焊接部49的径向的尺寸(熔深)不良进行超声波探伤所需要的轴向长度的笔直部。上述下限是来自超声波探伤的面的值，从减小接合部附近的体积而缩短预热时间的方面出发，期望上述那样的凹陷52的深度。

在锻造的过程中成形凹陷的情况下，凹陷52的深度的上限为能够通过锻造成形的极限值(目标)×1.5mm左右。若凹陷52过深，则锻造负荷提高，模具寿命降低，加工成本增大。即使在通过切削加工形成的情况下，若凹陷52过深，则加工时间变长，材料成品率也变差。

接合用端面51的内径部53虽然也取决于轴构件13a的外径，但前提是要确保在凹陷52的外径侧形成的焊接部49的径向宽度。需要说明的是，内径的“径”这个词通常会联想到圆形，但在与轴构件13a的轴线垂直的平面中看到的凹陷52的轮廓未必限于圆形，例如也可以为多边形、不定形。

使杯状构件12a的接合用端面50与轴构件13a的接合用端面51对接，并从杯状构件12a的外侧沿径向照射电子束，由此来进行焊接(图2a及图2b)。众所周知，焊接部49由在焊接中熔融凝固了的金属、即熔融金属及其周围的热影响部构成。在图2b中，虚线的平行斜线示意性地表示了中心部偏析的假定范围S，如图示那样，将中心部偏析的假定范围S阻止在内径侧而不与焊接部49干涉。需要说明的是，关于轴构件13a，省略了中心部偏析的假定范围的图示。其理由在于，即使在通过镦锻等锻造加工来成形端部的凹陷52的情况下(参照图5a～5c)下，凹陷52也如已经说明的那样为锪孔程度的较浅的凹陷，因此，截面减少率、高度减少率都较小，中心部偏析的假定范围不会扩径至与焊接部干涉的程度。

详细情况见后述，接合用端面50、51的外径B(参照图4b、图5c)针对每个联轴器尺寸而设定为相同尺寸。但是，杯状构件12a的接合用端面50的外径B与轴构件13a的接合用端面51的外径B不一定为相同尺寸。例如，考虑焊道的状态等，也可以附加使接合用端面51的外径B比接合用端面50的外径B稍小等的适当的尺寸差。该接合用端面50的外径B与接合用端面51的外径B的尺寸关系在本说明书中相同。

焊接部49形成在轴构件13a的比轴承安装面14靠杯状构件12a侧，因此轴承安装面14等能够在焊接之前预先进行加工，由此，能够取消焊接后的后加工。另外，由于为电子束焊接而在焊接部不产生毛刺，因此在该方面也能省略焊接部的后加工，能够削减制造成本，并且能够实现焊接部的基于超声波探伤的全数检查。

如图2c所示，杯状构件12a的接合用端面50的内径D设定得比轴构件13a的接合用端面51的内径E小。其结果是，与内径E的接合用端面51相比，杯状构件12a的接合用端面50向径向内侧局部突出。将该突出的部分称作突出面50a。使这样的形状的接合用端面50、51彼此对接，从而将杯状构件12a和轴构件13a通过焊接而接合。突出面50a针对每个联轴器尺寸而设定为相同。

接着，参照图3～16说明上述的外侧联轴器构件的制造方法。在详细说明各制造工序之前说明整体的制造工序。

如图3所示，杯状构件12a通过包括棒材切断工序S1c、锻造工序S2c、减薄拉伸工序S3c以及车削工序S4c的制造工序而制造。需要说明的是，锻造工序S2c和减薄拉伸工序S3c图示为不同的工序，但一般情况下，锻造作业被分类为很多种，也有时将包含镦锻、挤出、减薄拉伸在内称作锻造(参照图23及对应的记述)。

另一方面，轴构件13a通过包括棒材切断工序S1s、车削工序S2s以及花键加工工序S3s的制造工序而制造。

这样制造出的杯状构件12a和轴构件13a分别被标注编号进行管理。然后，杯状构件12a和轴构件13a经由焊接工序S6、超声波探伤工序S6k、热处理工序S7以及磨削工序S8而完成外侧联轴器构件11。

各工序的概要如下所述。需要说明的是，在此说明的各工序是表示代表性的例子的工序，能够根据需要适当地变更、追加。

首先，对杯状构件12a的制造工序进行说明。

[棒材切断工序S1c]

根据锻造重量将棒材(圆棒)以规定长度切断，制作柱状的钢坯。

[锻造加工工序S2c]

通过对钢坯实施锻造加工，来一体成形作为杯状构件12a的毛坯的筒部、底部以及凸部。

[减薄拉伸加工工序S3c]

对上述毛坯的滚道槽30及筒状圆筒面42进行减薄拉伸加工，完成杯状构件12a的筒部的内周。

[车削加工工序S4c]

在减薄拉伸加工后的毛坯上车削加工出外周面、防护罩安装槽32、挡圈槽33等与接合用端面50。对经由了车削工序S4c的作为中间部件的杯状构件12a标注编号进行管理。

接下来，对轴构件13a的制造工序进行说明。

[棒材切断工序S1s]

根据轴部全长将棒材以规定长度切断，制作柱状的钢坯。之后，有时根据轴构件13a的形状，通过镦锻将钢坯锻造加工为概略形状。

[车削加工工序S2s]

对钢坯的外周面(轴承安装面14、挡圈槽15、花键下径、端面等)与杯状构件12a侧端部的接合用端面51进行车削加工。

[花键加工工序S3s]

在车削加工后的轴构件上滚轧加工出花键而形成花键轴。但是，花键的加工不限于滚轧加工，也可以适当地置换为冲压加工等。对经由了花键加工的作为中间部件的轴构件13a标注编号进行管理。

接下来，对从如上述那样得到的作为中间部件的杯状构件12a与轴构件13a到完成外侧联轴器构件11的制造工序进行说明。

[焊接工序S6]

使杯状构件12a的接合用端面50与轴构件13a的接合用端面51对接而进行焊接。关于该焊接工序，在后文进行详细说明。

[超声波探伤工序S6k]

通过超声波探伤对杯状构件12a与轴构件13a的焊接部49进行检查。关于该超声波探伤工序，也在后文进行详细说明。

[热处理工序S7]

对焊接后的杯状部12的至少滚道槽30、内周面42以及轴构件13的外周的所需范围进行高频淬火回火的热处理。焊接部49不实施热处理。通过热处理，杯状部12的滚道槽30、内周面42形成HRC58～62左右的硬化层。另外，在轴部13的外周的规定范围形成HRC50～62左右的硬化层。

[磨削加工工序S8]

在热处理后，对轴构件13的轴承安装面14等进行磨削加工而进行精加工。由此，外侧联轴器构件11完成。

这样，在焊接工序之后加入热处理工序，因此，适于杯状构件及轴构件为因焊接时的热量而使周边部的温度上升、对热处理部的硬度造成影响那样的形状、规格的情况。

对上述的外侧联轴器构件的制造方法中的主要的结构进一步进行详细说明。

图23a～23g表示杯状构件12a的锻造工序。需要说明的是，这些图是剖视图，但省略钢坯、锻造工件的剖面显示，并且如关联图2b已经说明的那样，用虚线的平行斜线示意性地表示中心部偏析的假定范围S。另外，双点划线表示前阶段的钢坯、锻造工件的轮廓。

首先，将图23a所示的棒状的材料(钢坯)60插入锻造模具(以下称作冲模。)62A的模腔内。然后，如图23b所示，使冲头66A下降而在冲模62A内对钢坯60进行镦锻。此时，钢坯60的上部、即相当于杯状构件12a的开口侧的区域在冲模62A的内周面的作用下向横向延展(扩径)，直至外径被限制。

另一方面，钢坯60的下部、即相当于杯状构件12a的底侧的区域在冲模62A内被挤压而缩径。为了实现该挤压，使冲模的内径随着朝向杯状构件12a的底侧(图中下侧)而逐渐缩小。具体而言，如图24a～24c所示，在纵剖面中看到的冲模62A～62C的内周面形状例如为圆弧形状64A(图24a)或锥形状64B(图24b)或者将圆弧形状与锥形状组合而成的复合形状64C(图24c)。该挤压并不限于单工序，也存在根据工序的设计而经由多次实施的情况。通过这样进行挤压，在相当于杯状构件12a的底侧的区域，在整个镦锻的过程(图23b～23d)中对材料作用有朝向中心方向的力，因此能抑制材料向外径侧的移动。

这样，就在镦锻的过程中使用的冲模62(62A～62C)而言，在相当于杯状构件12a的开口侧的第一区域，内径比钢坯60的外径大，在相当于杯状构件12a的底侧的第二区域，内径逐渐缩小。并且，通过依次使用阶段性地增大了第一区域的内径的多个冲模62A～62C，从而在镦锻的过程中使钢坯60的、相当于杯状构件12a的开口侧的区域扩径，对钢坯60的、相当于杯状构件12a的底侧的区域进行挤压。

图23b～23d是经由3工序实施镦锻的例子。如图示所示，冲模62A～62C的内径和冲模66A～66C的外径依次成为大径。通过经由多个工序来实施镦锻，能够避免由润滑剂不足引起的摩擦阻力的增加，从而能促进材料的横向延展。因此，能使钢坯边缘尽可能地向外径侧移动。通过使钢坯边缘尽可能地向外径侧移动，能够在对杯状构件的开口侧的端面进行精加工时将该钢坯边缘部分去除。

接着，如图23e所示，实施组合挤出加工。即，通过前方挤出来成形杯状构件12a的短轴部12a3，通过后方挤出来成形杯状构件12a的筒状部12a1。此时，相当于杯状构件12a的底侧的被挤压的区域保持为短轴部12a3的原型，尽量不发生横向延展(扩径)，而关于相当于杯状构件12a的开口侧的筒状部12a1的区域实施后方挤出加工。换言之，欲在短轴部12a3形成轴向的锻件纤维流线。该工序也有时根据工序设计而通过多次来实施。

之后，如图23f及图23g所示，在对杯状构件12a的筒状部12a1进行冷减薄拉伸加工，获得减薄拉伸成品。该减薄拉伸成品根据需要经由车削加工而成为作为锻造成品的杯状构件12a(参照图4a)。

需要说明的是，图25a～25f通过与图23a～23g对比而示意性地示出不进行关联图23b～23d已经说明的挤压加工而通过通常的镦锻加工、挤出加工、减薄拉伸加工进行了锻造成形的情况下假想的工件的形状。

图4a表示杯状构件12a的减薄拉伸加工后的状态，图4b表示车削加工后的状态。杯状构件12a的毛坯12a’在锻造工序S2c(图23b～23d的镦锻)中一体成形出筒状部12a1’、底部12a2’及短轴部12a3’。之后，在减薄拉伸工序S3c(图23f及图23g)中，对滚道槽30及筒状圆筒面42进行减薄拉伸加工，如图4a所示对筒状部12a1’的内周进行精加工。然后，在车削工序S4c中，如图4b所示，车削加工出杯状构件12a的外周面、防护罩安装槽32、挡圈槽33等和短轴部12a3的接合用端面50、接合用端面50的外径B及内径D。

图5a、5b表示轴构件13a的各加工工序中的状态。即，图5a表示将棒材切断后的钢坯13a”，图5b表示通过镦锻将钢坯13a”锻造加工成概略形状的毛坯13a’，图5c表示车削加工及花键加工后的轴构件13a。

在棒材切断工序S1s中，制作图5a所示的钢坯13a”。并且，根据需要，如图5b所示，对钢坯13a”实施镦锻加工，从而制作成使规定范围的轴径扩径并且在接合侧端部(杯状构件12a侧端部)形成有凹陷52的毛坯13a’。需要说明的是，如已经说明的那样，图5c示出了在锻造的过程中成形凹陷52、通过车削加工在开口端部形成内径部53的例子，但也可以直接为锻造表面，在该情况下，凹陷52和内径部53一体化而不会出现明显的区别。

之后，在车削工序S2s中，如图5c所示，对轴构件13a的外径、轴承安装面14、挡圈槽15、内径部53(内径E)、接合用端面51及其外径B进行车削加工。另外，在花键加工工序S3s中，在凹陷52的相反侧端部通过滚轧、冲压而加工出花键轴Sp。

图4b所示的杯状构件12a的接合用端面50的外径B在一个联轴器尺寸中设定为相同尺寸。另外，图5c所示的轴构件13a是长杆型用，但杯状构件12a侧端部的接合用端面51的外径B与轴径、外周形状无关地，设定为与杯状构件12a的接合用端面50的外径B相同的尺寸。并且，轴构件13a的接合用端面51设定在比轴承安装面14靠杯状构件12a侧的位置。

由于像这样进行尺寸设定，因此使杯状构件12a共用化，仅将轴构件13a制作成与车型对应的各种轴径、长度、外周形状，通过对两构件12a、13a进行焊接，能够制作出适合于各种车型的外侧联轴器构件11。关于杯状构件12a的共用化的详细情况见后述。

接下来，参照图6及图7对杯状构件12a与轴构件13a的焊接进行说明。在此，图6及图7是表示焊接装置的概略立视图和概略俯视图，图6表示焊接前的状态，图7表示焊接过程。

如图6所示，焊接装置100作为主要的构成要素而具有电子枪101、旋转装置102、卡盘103、中心件104、尾座105、工件载置台106、中心件107、壳体108、真空泵109。

作为工件的杯状构件12a及轴构件13a载置于焊接装置100内的工件载置台106上。位于焊接装置100的一端的卡盘103及定心夹具107与旋转装置102连结。在通过中心件107对杯状构件12a进行定心后的状态下，通过卡盘103夹持杯状构件12a，并通过旋转装置102施加旋转运动。在位于焊接装置100的另一端的尾座105一体地安装有中心件104，两者构成为能够沿轴向(图6的左右方向)进退。

通过将轴构件13a的中心孔安置于中心件104，而进行定心。在焊接装置100的壳体108上连接有真空泵109。在此，密闭空间是指由壳体108形成的空间111，杯状构件12a及轴构件13a整体收容于密闭空间111。在与杯状构件12a及轴构件13a的接合用端面50、51对应的位置设置有电子枪101。电子枪101能够相对于工件接近、离开。

关于上述结构的焊接装置100的工作和焊接方法如下所述。

作为工件的杯状构件12a及轴构件13a存放在与焊接装置100不同的部位。例如，通过机器人将各工件取出，搬运至图6所示的向大气开放的焊接装置100的壳体108内，放置在工件载置台106的规定位置。在该时刻，中心件104及尾座105向图的右侧后退，在杯状构件12a及轴构件13a的接合用端面50、51之间存在有间隙。

之后，壳体108的门(省略图示)关闭，起动真空泵109而使在壳体108内形成的密闭空间111减压。由此，杯状构件12a的凹部50b及轴构件13a的凹部52、53内也被减压。

当密闭空间111减压至规定的压力，如图7所示，中心件104及尾座105向左侧行进，杯状构件12a与轴构件13a的接合用端面50、51之间的间隙消失。由此，杯状构件12a通过中心件107被定心且通过卡盘103而被固定，轴构件13a被中心件104定心而被支承。之后，工件载置台106与工件(12a、13a)分离。此时的工件载置台106与工件(12a、13a)之间的间隔可以是微小的间隔，因此，在图7中省略上述间隔的图示。当然，也可以做成使工件载置台106向下方较大退避的结构。

之后，虽省略图示，但使电子枪101移动至规定位置而与工件(12a、13a)接近，使工件(12a、13a)旋转而开始预热。预热条件与焊接条件不同，使电子枪101接近工件(12a、13a)而在点径较大的状态下照射电子束等，从而成为比焊接温度低的温度。通过进行预热，延缓焊接后的冷却速度从而能够防止淬裂。在达到规定的预热时间后，电子枪101后退至规定的位置，从工件(12a、13a)的外侧沿径向照射电子束而开始进行焊接。当焊接结束时，电子枪101后退，工件(12a、13a)的旋转停止。

之后，虽省略图示，但将密闭空间111向大气开放。并且，工件载置台106上升，在支承工件的状态下，中心件104及尾座105向图的右侧后退，使卡盘103开放。之后，例如，机器人握持工件(12a、13a)，从焊接装置100取出，排列在冷却储料器中。在本实施方式中，由于将杯状构件12a及轴构件13a整体收容于密闭空间111，因此能够简化壳体108内的密闭空间111的结构。

如果例示焊接的具体的条件的话，如下所述。

使用碳量0.4～0.6％的杯状构件12a和碳量0.3～0.55％的轴构件13a，在焊接装置100将壳体108内的密闭空间111的压力设定为6.7Pa以下而进行焊接。为了防止焊接后的骤冷而避免焊接部的硬度过高，包含杯状构件12a、轴构件13a的接合用端面50、51的周边在通过基于电子束的预热而均热化为300～650℃之后，进行电子束焊接。其结果是，与在接合用端面未设置凹陷的情况相比，预热时间能缩短至约1/2以下，能获得满足必要强度的良好的焊接部。

其结果是，能够获得对产品功能上没有影响的焊接表面的隆起高度(0.5mm以下)的焊接部。另外，由于通过预热进行了均热化，因此能将焊接结束后的焊接部硬度抑制在HV200～500的范围内，焊接强度较高，且能够获得稳定的焊接状态、品质。并且，通过以将焊接装置100的密闭空间111设为大气压以下的方式进行焊接，能够抑制焊接中的空洞部内的压力变化，能够防止熔融物的涌出、向内径侧的导入。需要说明的是，例如也可以在杯状构件12a的内部和凹陷52设置相通的通气孔，在将杯状构件12a内的空间抽真空至1.3Pa之后，使接合面对接而进行焊接。

接着，参照图8～13说明超声波探伤工序。

在此，图8及图9是载置了焊接后的外侧联轴器构件的超声波探伤装置的主视图及俯视图，图8相当于图9的VIII-VIII向视图。图10及图11是超声波探伤中的超声波探伤装置的主视图及俯视图，图10相当于图11的X-X向视图。

如图8及图9所示，超声波探伤装置120具有基台121、贮水槽122、工件载置台123、工件按压构件124、旋转驱动装置125、按压装置135、驱动定位装置136(参照图9)。贮水槽122设置于基台121的中央。旋转驱动装置125是用于使外侧联轴器构件11的中间产品11’(以下也称为工件11’)旋转的装置。按压装置135是用于按压工件11’的轴端部的装置。驱动定位装置136进行探头的驱动和定位。

工件载置台123设有用于将工件11’载置为旋转自如的支承辊126、127，支承辊126配置于接近焊接部的位置，支承辊127配置于轴部13的中央附近。根据图9明确可知，各支承辊126、127为了能稳定地支承工件11’的轴部13而由分开在轴部13的轴线的两侧的一对辊构成。支承辊126、127能够考虑工件11’的联轴器尺寸、尺寸、重量平衡地适当地调整工件11’的轴向(图8的左右方向)及径向(图8的上下方向)的设置位置。

另外，在图9的俯视观察中，在工件载置台123的从工件11’的轴线偏离了的位置设有工件按压构件124。工件按压构件124具有控制杆128，在控制杆128的端部设有工件按压辊129。控制杆128在图9的平面内能够回旋，且能够沿图8的上下方向移动。

工件载置台123借助由轨道131和直线引导件132构成的直线运动轴承130安装于支承台134，能够沿轴向(图8、9的左右方向)移动。支承台134安装于基台121。工件载置台123借助与端部(图8、9的左侧端部)连结的杆133，并利用在贮水槽122的外部配置的致动器(省略图示)进行移动，从而能被定位在期望的位置。

旋转驱动装置125具有设置有旋转板144的旋转轴143，该旋转轴143被在贮水槽122的外部配置的电动机(省略图示)驱动而旋转。

在超声波探伤装置120的上侧设置有台架137，按压装置135的基板145借助由轨道139和直线引导件140构成的直线运动轴承138以能够沿轴向(图8、9的左右方向)移动的方式安装于该架台137上。在基板145的端部连结有气缸141的活塞杆142，利用气缸141驱动基板145，即使基板145进行轴向移动。按压装置135借助自由轴承146与工件11’的轴部13的轴端接触。

在图9的俯视观察中，在从工件11’的轴线偏离了的位置配置有探头的驱动装置136。该驱动装置136由X轴方向和Y轴方向的致动器构成，进行探头147的X轴方向及Y轴方向上的移动和定位。X轴方向的致动器148及Y轴方向的致动器149为电动滚珠丝杠型的致动器(自动工作缸)，能进行高精度的定位。附图标记150表示直线运动轴承的轨道。驱动装置136配置于贮水槽122的外部，探头147和其保持件151的部分配置于贮水槽122内。

针对说明上述结构的超声波探伤装置120的动作和超声波探伤工序S6k的说明如下所述。

首先，将焊接后的工件11’通过装载机(省略图示)载置于工件载置台123上(参照图8及图9)。此时，工件载置台123位于在工件11’的轴向上与旋转驱动装置125隔开适当的间隔的位置，工件按压构件124使控制杆128在上升的同时旋转至与工件11’的轴线大致平行的位置。另外，按压装置135及探头的驱动装置136在后退了的位置待机。

然后，工件按压构件124的控制杆128在以与工件11’的轴线大致成直角的方式回旋的同时下降，从上方按压工件11’(参照图10)。在此，向贮水槽122供水。这样，超声波探伤装置120是在水中进行探伤的结构，因此，超声波的传播良好且能够实现高精度的检查。

接着，如图10及图11所示，利用气缸141的动作使按压装置135前进来对工件11’的轴端进行按压，使工件11’的杯状部12的开口端与旋转驱动装置125的旋转板144接触。在按压装置135前进的同时，工件载置台123也向旋转驱动装置125移动。由此，工件11’被在轴向及径向上定位。在该状态下，旋转驱动装置125的电动机(省略图示)起动，使工件11’旋转。

如图11中的空心箭头所示，驱动装置136沿X轴方向移动，再沿Y轴方向移动，从而将探头147定位于探伤位置。此时的探头147在图10中用虚线表示。然后，进行超声波探伤。当超声波探伤结束时，对贮水槽122内进行排水，并利用装载机(省略图示)将工件11’从超声波探伤装置120搬出。这样，依次反复进行工件11’的超声波探伤。

为了缩短超声波探伤的周期时间，期望花费时间的供水、排水在与各装置、构件的动作同时动作等连动的时刻进行。另外，各装置、构件的动作也可以一部分同时动作、一部分改变顺序等适当实施。

参照图12及图13说明超声波探伤的详细内容。这些图均相当于图10的XII-XII向视图，图12a表示焊接合格件，图12b表示焊接不合格件。图13是用于说明在开发过程中获得的见解的图。

探头147被定位于距焊接部49规定距离的探伤位置。探伤位置根据每个联轴器尺寸而预先设定。使来自探头147的送信脉冲G从工件11’的表面倾斜入射，并将接收到的反射回波以波形显示，通过观察其波形能够判断缺陷的有无(斜角探伤法)。符号θ1表示入射角，符号θ2表示折射角。在实施方式的情况下，入射角θ1约为20°，折射角θ2约为45°。

在此，通过检测熔透焊道的位置，从而主要检测熔深不良的有无。即，将熔深超过判定基准Wmin而到达内径侧的构件设为焊接合格件，将熔深在判定基准Wmin的外径侧结束的构件设为焊接不合格件。在图示的例子中，使在接合用端面51设置的凹陷52的内径部53与判定基准Wmin一致。符号E表示凹陷52(的内径部53)的内径，但可以为接合用端面51的内径。符号Wa表示目标的熔深。顺便说一下，在焊接后，在凹陷52的外径侧形成有焊接部49，其结果是，在焊接部49的内径侧形成有封闭了的空洞。因此，无法从外部目视确认熔透焊道491。

在超声波探伤期间，工件11’被旋转驱动装置125驱动而进行旋转。被定位于距离焊接部49规定距离的探伤位置的探头147采集工件11’的整周的数据。由于焊接位置与公差量偏离相对应，因此，在上述探伤位置，首先，采集工件11’的旋转一圈(360°)的数据，然后，依次以微小间距(例如0.5mm)沿轴向扫描，采集旋转多圈(例如5圈)的数据。根据该数据进行合格与否的判定，合格与否判定的反射回波的阈值使用判定基准Wmin的焊接标准来决定。

如已经说明的那样，在杯状构件12a的接合用端面50设有比轴构件13a的接合用端面51的内径E向径向内侧突出的突出面50a，根据该形状，能获得下述那样的超声波探伤的优点。

为了容易理解该优点，首先说明在开发过程中得到的见解、即如图13所示那样将杯状构件12a的接合用端面50的内径D’与轴构件13a的接合用端面51的内径E设为相同尺寸的情况。在该情况下，熔深超过判定基准Wmin而到达内径侧，因此应该能判定为焊接合格件。但是，当从探头147入射送信脉冲G时，由于在熔透焊道491存在有与送信脉冲G成直角的方向的边界面，因此，探头147接收由该边界面反射来的反射回波R。虽然熔透焊道491的反射回波散射，但由于反射回波R的回波高度较高，因此，导致超过合格与否判定的反射回波的阈值，从而被判定为焊接不合格件。可知，在这样的情况下，难以进行焊接合格件、不合格件的判定。

因此，在实施方式中，通过在杯状构件12a的接合用端面50设置比轴构件13a的接合用端面51的内径E向径向内侧突出的突出面50a而采取了对策。

焊接合格件如图12a所示那样熔深足够。在该情况下，来自探头147的送信脉冲G从超过判定基准Wmin而到达内径侧的熔透焊道491进入杯状部12，直接直进或被杯状部12的内径D反射而向杯状部12侧前进。因此，探头147不接收反射回波。也就是说，即使送信脉冲G向熔透焊道491入射，由于存在有与送信脉冲G成直角的方向的熔透焊道491的边界面，因此，虽然产生一点点的散射的反射回波，但不会产生成为误检测的原因的程度的反射回波。因此，探头147接收到的反射回波的回波高度为阈值以下，判定为焊接合格件。

这样，通过在杯状构件12a的接合用端面50设置突出面50a，从而反射回波的回波高度变低，能够提高检查的精度。

在焊接不合格件的情况下，如图12b所示，因熔深不良而焊道491的前端未到达判定基准Wmin，因此，送信脉冲G被接合用端面51、倒角部51a反射，探头147接收散射了的反射回波R。该反射回波R超过合格与否判定的反射回波的阈值，判定为焊接不合格件。

这样，通过在接合用端面50设置突出面50a，能够明确地区分反射回波的回波高度，能够高精度地进行焊接合格件、不合格件的判定。

就突出面50a的尺寸而言，如图12a所示，设突出面50a的径向的宽度为S〔S＝(E-D)/2〕，设熔透焊道491距接合用端面51的内径E的高度为Q时，成为S≥Q的关系。若处于该关系，则能够明确地区分反射回波的高度，能够高精度地判定焊接合格件、不合格件。若维持该S≥Q的关系，则能够适当地设定突出面50a的尺寸。需要说明的是，接合用端面51的内径E也可以为凹陷52(的内径部53)的内径。

超声波探伤装置120能够使从工件11’的搬入到供水、排水、超声波探伤、工件搬出的各动作连动，能够使超声波探伤自动化。因此，能够提高检查的精度、作业性及效率，适于作为批量产品的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的焊接部的检查。

另外，在超声波探伤中，与将杯状构件12a的接合用端面50的外径B针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸的基础的结构相结合，还能减少对于编号不同的外侧联轴器构件11的换产调整作业，能谋求检测效率的进一步提高。

而且，由于是在水中进行探伤的结构，因此，超声波的传播良好，能实现更高精度的检查。而且，由于采用在接合用端面50设置突出面50a的焊接部的形状，因此，能明确地区分反射回波的回波高度，能够高精度地判定焊接合格件、不合格件。

接下来，关于杯状构件的品种统一，例示与图5c所示的长杆型的轴构件13a不同编号的轴构件进行补充说明。

图14及图15所示的轴构件13b为内盘侧的标准的杆用。在轴构件13b形成有与杯状构件12a的底部12a2(短轴部12a3)的接合用端面50(参照图4b)对接的接合用端面51。该接合用端面51的外径B及内径E形成为与图5c所示的长杆型的轴构件13a的接合用端面51的外径B及内径E相同的尺寸。

在此，也将杯状构件12a的接合用端面50的内径D设定得比轴构件13b的接合用端面51的内径E小。其结果是，在杯状构件12a的接合用端面50形成有比轴构件13b的接合用端面51的内径E向径向内侧突出的突出面50a。通过使这样的形状的接合用端面50、51对接而进行焊接，从而将杯状构件12a与轴构件13b接合。

该轴构件13b为内盘侧的标准的杆用，因此，轴部的长度短，在轴向中央部形成有滑动轴承面25，在该滑动轴承面25形成有多个油槽26。在与杯状构件12a侧相反侧的端部形成有花键轴Sp和挡圈槽48。这样，即使标准长度的杆、长杆这样的类型的不同、每种车型的各种轴径、外周形状不同，也能够将轴构件13a、13b的接合用端面51的外径B设定为相同尺寸。

杯状构件12a与轴构件13a、13b的接合用端面50、51的外径B针对每个联轴器尺寸而设定为相同尺寸。因此，能够在热处理前的状态下准备针对每个联轴器尺寸共用化的杯状构件和针对各种车型而具备各种轴部规格的轴构件，能够分别对杯状构件12a与轴构件13a、13b的中间部件标注编号进行管理。并且，即使将杯状构件12a品种统一，通过与对于每种车型具备各种轴部规格的轴构件13a、13b组合，能够迅速地制作与要求相应的各种外侧联轴器构件11。因此，能够实现由杯状构件12a的品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻。

在上述中，为了易于理解，以标准长度的杆与长杆这种类型的不同为例，进行杯状构件的品种统一的说明。但是，并不限于此，杯状构件相对于标准长度的杆之间的针对每种车型而具备各种轴部规格的轴构件、长杆之间的针对每种车型而具备各种轴部规格的轴构件的品种统一也是同样的。

在图16中示出杯状构件的品种统一的例子。

如图示所示，杯状构件在一个联轴器尺寸中共用化，例如，标注编号C001而进行管理。与此相对，轴构件针对每种车型而具备各种轴部规格，例如，标注编号S001、S002、～S(n)而进行管理。并且，例如，当组合编号C001的杯状构件和编号S001的轴构件来进行焊接时，能够制作编号A001的外侧联轴器构件。

这样，通过杯状构件的品种统一，能够实现成本降低、生产管理的负荷减轻。在此，在称作杯状构件的品种统一时，并不限于在一个联轴器尺寸中设定一个种类、即一个型号的杯状构件。例如，也包括根据最大工作角的不同规格而在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个型号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径B设为相同尺寸。

接着，参照图17a～17c及图18说明外侧联轴器构件的第二例。

在此，图17a表示外侧联轴器构件的局部剖切主视图，图17b表示图17a的b部放大图，图17c表示图17b的焊接前的状态。图18是焊接前的杯状构件的纵剖视图。图17a～17c与图2a～2c相对应，若将这些图进行对比则明显可知，在该第二例中，已经说明的第一例中的杯状构件的接合用端面的内径侧的形态不同。其他结构与第一例相同，因此，对具有与第一例相同功能的部位标注仅改变了带下角标数字的同一附图标记，省略重复的说明。当然，如图17b中的虚线的平行斜线所示，将中心部偏析的假定范围S₁阻止在内径侧而不与焊接部49干涉这一点也与第一例相同。

如图17c及图18所示，在杯状构件12a₁的短轴部12a3₁形成的接合用端面50₁为环状，在内径侧具有凸部50b₁。并且，环状的接合用端面50₁的内径侧的直径D₁相当于外侧联轴器构件的第一例中的杯状构件12a的接合用端面50的内径D，接合用端面50₁的内径侧部分比轴构件13a的接合用端面51的内径E向内径侧突出。将该突出的部分与第一例同样地称为突出面50a₁。轴构件13a与第一例相同，在接合用端面51的内径侧设有凹陷52。为了不妨碍接合用端面50₁、51的对接，使杯状构件12a₁的凸部50b₁的高度、即从接合用端面50₁到凸部50b₁的端面的距离比凹陷52的深度小。

杯状构件12a₁能够通过仅对第一例中的减薄拉伸加工后的杯状构件的毛坯12a’(图4a)的短轴部12a3’的端面中的、外径侧的接合用端面50₁的部分进行车削加工而形成。因此，能够缩短车削加工时间，材料成品率也较好。当然，也可以对内径侧的凸部50b₁实施车削加工，但通过直接为锻造表面能够削减工时。

除此以外的结构、作用、即关于外侧联轴器构件的第一例已经说明的各工序的概要、杯状构件及轴构件的主要的加工工序中的状态、杯状构件的共用化、焊接方法、超声波探伤、品种统一、外侧联轴器构件的结构等在外侧联轴器构件的第二例中也适用。

图19表示外侧联轴器构件的制造方法的第二例。

在该第二例中，将图3的热处理工序S7中的杯状构件的热处理工序放入焊接工序S6之前而作为热处理工序S5c，对于杯状构件，作为成品件而准备。除此以外的内容，即，关于制造方法的第一例已经说明的事项、即各工序的概要、杯状构件及轴构件的主要的加工工序中的状态、杯状构件的共用化、焊接方法、超声波探伤、品种统一、外侧联轴器构件的结构等在制造方法的第二例中也适用。

如图4b所示，杯状构件12a的外形呈从接合用端面50经由底部12a2直至直径较大的筒状部12a1的形状，筒状部12a1的内周的滚道槽30和内周面42是实施淬火回火的热处理的部位。因此，通常认为对于热处理部不存在焊接时的热影响，因此对于杯状构件12a，在焊接前实施热处理，作为成品件而准备。这样的制造工序在实用方面优选。

对于杯状构件12a实施作为成品件的热处理，因此标注作为成品件的编号而进行管理。因此，杯状构件12a的品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻变得显著。另外，对于杯状构件12a而言，直至经由锻造加工、车削加工、热处理的成品件，能够单独地制造，也包括减少换产调整等而使生产率提高。

对于表示关联制造方法的第一例已经说明的杯状构件的品种统一的例子的图16，图中的杯状构件的编号仅为作为成品件的编号，对于轴构件与外侧联轴器构件，与制造方法的第一例相同，因此省略说明。

图20表示外侧联轴器构件的制造方法的第三例。

在该第三例中，将关联第一例已经说明的图3的热处理工序S7的杯状部与轴部的热处理工序以及轴部的磨削工序S8放入焊接工序S6之前，作为杯状构件的热处理工序S5c、轴构件的热处理工序S4s、磨削工序S5s。因此，将杯状构件与轴构件均作为成品件而准备。除此以外的事项、即关联制造方法的第一例已经说明的各工序的概要、杯状构件以及轴构件的主要的加工工序的状态、杯状构件的共用化、焊接方法、超声波探伤、品种统一、外侧联轴器构件的结构等也适用于该第三例。

轴构件在花键加工工序S3s之后，在热处理工序S4s中，在外周面的规定范围通过高频淬火形成HRC50～62程度的硬化层。包括接合用端面51的规定的轴向部位不实施热处理。对于杯状构件的热处理、编号标注等，与制造方法的第二例相同，因此省略重复说明。

在热处理工序S4s之后，轴构件移至磨削工序S5s，对轴承安装面14等进行精加工。由此，获得作为成品件的轴构件。然后，对轴构件标注作为成品件的编号进行管理。该制造方法的第三例适于具有对热处理部不产生焊接时的热影响的形状、规格的杯状构件以及轴构件的情况。

在制造方法的第三例中，杯状构件与轴构件双方能够标注作为成品件的编号进行管理。因此，杯状构件的品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻更加显著。另外，对于杯状构件以及轴构件而言，直至经由锻造加工、车削加工、热处理以及热处理后的磨削加工等的成品件，能够分别单独地制造，包括减少换产调整等而使生产率进一步提高。

在制造方法的第三例的情况下，对于表示关联第一例已经说明的杯状构件的品种统一的例子的图16，图中的杯状构件以及轴构件的编号为成品件的编号。外侧联轴器构件与制造方法的第一例相同，因此省略说明。但是，所谓作为成品件的杯状构件、轴构件，不限于实施了前述的热处理后的磨削加工、淬火后切削加工等精加工的构件，还包括未进行该精加工的热处理结束状态的杯状构件、轴构件。

如在品种统一中已经说明的那样，杯状构件不限定于在一个联轴器中为一个种类、即一个编号。例如，也包括如下情况：根据最大工作角的不同规格而在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个型号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径B设为相同尺寸。另外，例如，还包括如下情况：考虑联轴器功能、制造现场的实际情况、生产率等，为了在热处理前的中间部件与成品部件的多个形态下管理杯状构件，在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个型号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径B设为相同尺寸。

接下来，参照图21以及图22说明外侧联轴器构件的第三例。

在此，对具有与外侧联轴器构件的第一例相同功能的部位标注相同的附图标记，仅对要点进行说明。

图21所示的滑动式等速万向联轴器10₂是三球销型等速万向联轴器(TJ)，且具备外侧联轴器构件11₂、内侧联轴器构件16₂以及作为转矩传递元件的滚子19。外侧联轴器构件11₂具有杯状部12₂和从杯状部12₂的底部沿轴向延伸的长杆部13。内侧联轴器构件16₂由三球销构件17构成，且收容于外侧联轴器构件11₂的杯状部12₂的内周，该三球销构件17在圆周方向上等间隔地设有将滚子19支承为旋转自如的三根脚轴18。滚子19介于外侧联轴器构件11₂与内侧联轴器构件16₂之间，在两者之间传递转矩。

与外侧联轴器构件的第一例相同，在长杆部13的外周面固定有支承轴承6的内圈，该支承轴承6的外圈经由未图示的托架固定于变速器箱体。因此，外侧联轴器构件11₂通过支承轴承6被支承为旋转自如，从而尽可能地防止运转时等的外侧联轴器构件11₂的振动。

如图22所示，外侧联轴器构件11₂包括杯状部12₂和长杆部13。杯状部12₂呈一端开口的有底筒状，且在内周面31₂的圆周方向三等分位置形成有供滚子19滚动的滚道槽30₂。长杆部13从杯状部12₂的底部沿轴向延伸，且在与杯状部12₂相反侧的端部外周设置有作为转矩传递用连结部的花键轴Sp。

外侧联轴器构件11₂通过对成为杯状部12₂的杯状构件12a₂与成为长杆部13的轴构件13a进行焊接而形成。

杯状构件12a₂是由筒状部12a1₂与底部12a2₂构成的一体成形件，在筒状部12a1₂的内周形成有滚道槽130与内周面131。在底部12a2₂形成有短轴部12a3₂。在杯状构件12a₂的开口侧的外周形成有防护罩安装槽32。

轴构件13a在杯状构件12a₂侧的外周形成有轴承安装面14以及挡圈槽15，在与杯状构件12a₂相反侧的端部形成有花键轴Sp。

通过使在杯状构件12a₂的短轴部12a3₂形成的接合用端面50₂与轴构件13a的杯状构件12a₂侧端部的接合用端面51对接，并从径向的外侧照射电子束而进行焊接。众所周知，焊接部49由在焊接中溶融凝固了的金属即溶融金属及其周围的热影响部构成。

与外侧联轴器构件的第一例相同，接合用端面50₂与接合用端面51的外径B针对每个联轴器尺寸而设定为相同尺寸。焊接部49形成在轴构件13a的比轴承安装面14靠杯状构件12a₂侧，因此，轴承安装面14等能够预先进行加工而取消焊接后的后加工。另外，若为电子束焊接，则在焊接部不存在毛刺，因此也能够省略焊接部的后加工，能够降低制造成本。

关联外侧联轴器构件的第一例与第二例以及制造方法的第一～三例已经说明的事项也适用于外侧联轴器构件的第三例。

在此，所谓关于杯状构件12a、12a₁、12a₂的接合用端面50、50₁、50₂的外径B、突出面50a、50a₁针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸，并不限定于杯状构件12a、12a₁、12a₂在一个联轴器尺寸中为一个种类、即一个编号。

例如，也包括根据最大工作角的不同规格而在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个编号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径设定为相同尺寸、将上述突出面设定为相同的情况。

另外，除此之外，例如还包括如下情况：考虑联轴器功能、制造现场的实际情况、生产率等，为了在热处理前的中间部件与实施了热处理的成品部件的多个形态下管理杯状构件，在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个编号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径设为相同尺寸、将上述突出面设定为相同。

而且，在将杯状构件12a、12a₁、12a₂的接合用端面50、50₁、50₂的外径B针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸、或将突出面50a、50a₁针对每个联轴器尺寸而设为相同时，关于不同形式的等速万向联轴器彼此也适用。

例如，还包括如下情况：在内盘侧将三球销型等速万向联轴器与双圈型等速万向联轴器的上述接合用端面的外径设为相同尺寸、将上述突出面设定为相同。另外，还包括如下情况：在外盘侧将球笼型等速万向联轴器与免根切型等速万向联轴器的上述接合用端面的外径设为相同尺寸、将上述突出面设定为相同。而且，也能将内盘侧与外盘侧的等速万向联轴器的上述接合用端面的外径设为相同尺寸、将上述突出面设定为相同。

可以将上述的焊接前的杯状构件12a、12a₁、12a₂与轴构件13a、13b的至少一方作为不实施热处理的中间部件。在该情况下，在焊接后，实施热处理和磨削加工、淬火钢切削等精加工。适于杯状构件12a、12a₁、12a₂以及轴构件13a、13b为在热处理后进行焊接时因焊接時的热量而使周边部的温度上升且对热处理部的硬度存在影响那样的形状、规格的情况。对上述的中间部件标注编号进行管理。

另外，可以将上述的焊接前的杯状构件12a、12a₁、12a₂与轴构件13a、13b的至少一方作为实施了热处理的成品部件。实施了热处理的成品部件是指实施了热处理及热处理后的磨削加工、淬火钢切削等精加工的成品部件。在该情况下，能够得到针对每个联轴器尺寸而共用化了的作为成品部件的杯状构件12a、12a₁、12a₂与针对每种车型而具备各种轴部规格的轴构件，能够分别标注编号进行管理。因此，杯状构件12a、12a₁、12a₂的品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻变得显著。

另外，对于共用化的杯状构件12a、12a₁、12a₂与具备各种轴部规格的轴构件13a、13b而言，直至经由锻造加工、车削加工、热处理以及磨削加工、淬火钢切削等精加工的成品部件，能够分别单独地制造，也包括减少换产调整作业等而使生产率提高。其中，作为成品部件的杯状构件12a、12a₁、12a₂、轴构件13a、13b不限于实施了前述的热处理后的磨削加工、淬火钢切削等精加工的构件，包括未进行该精加工的热处理结束状态的杯状构件12a、12a₁、12a₂、轴构件13a、13b。

归纳上述的本发明的实施方式的效果而列记如下。

实施方式中的外侧联轴器构件11、11₁、11₂是一种等速万向联轴器的外侧联轴器构件，其是通过将杯状构件12a、12a₁、12a₂与轴构件13a、13b接合而制造的外侧联轴器构件，

所述杯状构件12a、12a₁、12a₂呈在一端开口的有底筒状，且包括筒状部12a1、12a1₁、12a1₂、底部12a2、12a2₁、12a2₂以及从所述底部12a2、12a2₁、12a2₂突出的短轴部12a3、12a3₁、12a3₂，所述短轴部12a3、12a3₁、12a3₂为实心轴状且在端部具有接合用端面50、50₁、50₂，所述轴构件13a、13b为实心轴状且在一端具有接合用端面51，通过使所述杯状构件12a、12a₁、12a₂的所述接合用端面50、50₁、50₂与所述轴构件13a、13b的所述接合用端面51对接，并从外径侧照射高能密度束流而进行焊接，从而形成环状的焊接部49，由此避免中心部偏析与焊接部49干涉。通过做成为环状的焊接部49，能在避开了中心部偏析的外径侧配置焊接部49，强度、焊接品质有所提高。

实施方式的制造方法在制造上述等速万向联轴器的外侧联轴器构件11、11₁、11₂时，通过锻造工序来成形所述杯状构件12a、12a₁、12a₂，使所述杯状构件12a、12a₁、12a₂的接合用端面50、50₁、50₂与所述轴构件13a、13b的接合用端面51对接并从外径侧照射高能密度束流来进行焊接，从而形成环状的焊接部49，所述锻造工序包括：连续且多级地对柱状的钢坯60进行镦锻的镦锻加工、成形所述筒状部12a1、12a1₁、12a1₂和所述短轴部12a3、12a3₁、12a3₂的挤出加工以及对所述筒状部12a1、12a1₁、12a1₂进行减薄拉伸的减薄拉伸加工。通过以多级实施镦锻，能够使钢坯边缘尽可能地向外径侧移动。

就在所述镦锻的过程中使用的模具62而言，在相当于所述杯状构件12a、12a₁、12a₂的开口侧的第一区域，所述模具的内径比所述钢坯60的外径大，在相当于所述杯状构件12a、12a₁、12a₂的底侧的第二区域，所述模具的内径逐渐缩小。并且，通过依次使用阶段性地增大了第一区域的内径的多个模具，从而在所述镦锻的过程，使所述钢坯60的、相当于所述杯状构件12a、12a₁、12a₂的开口侧的区域扩径，使相当于所述杯状构件12a、12a₁、12a₂的底侧的区域缩小。通过该缩小，能阻止朝向外径侧的材料的流动，因此能将钢坯的中心部偏析阻止在内径侧。

关于模具62的第二区域，作为逐渐缩小的内径，如举具体例的话，为在纵剖面中看为凹圆弧形状64A或锥形状64B或者圆弧与锥形的复合形状64C。

所述挤出加工包括成形所述短轴部12a3、12a3₁、12a3₂的前方挤出加工和成形所述筒状部12a1、12a1₁、12a1₂的后方挤出加工。此时，在对在镦锻的过程中缩小了的第二区域实施前方挤出加工而成形短轴部12a3、12a3₁、12a3₂时，形成轴向上的锻件纤维流线，从而能够极力抑制扩径(横向延展)，能将缩小了的中心部偏析阻止在中央部。

通过上述的方法制造成的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的焊接部的强度、焊接品质提高。

以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于在此说明且在图中例示的实施方式，能在不脱离权利请求的范围的范围内施加各种改变来实施。

另外，例示了采用电子束焊接的情况，但本发明并不限于电子束焊接，能同样地应用于采用激光焊接以及其他的基于高能密度束流的焊接的情况。

并且，作为滑动式等速万向联轴器，例示了双圈型等速万向联轴器、三球销型等速万向联轴器，但本发明也能够应用于十字槽型等速万向联轴器等其他的滑动式等速万向联轴器的外侧联轴器构件、以及固定式等速万向联轴器的外侧联轴器构件。另外，以将本发明应用于构成驱动轴的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的情况为例进行了说明，但本发明也能够应用于构成传动轴的等速万向联轴器的外侧联轴器构件。

附图标记说明

10 滑动式等速万向联轴器

11、11₁、11₂ 外侧联轴器构件

12、12₁、12₂ 杯状部

12a、12a₁、12a₂ 杯状构件

12a1、12a1₁、12a1₂ 筒状部

12a2、12a2₁、12a2₂ 底部

12a3、12a3₁、12a3₂ 短轴部

13 轴部(长杆部)

13a、13b 轴构件

14 轴承安装面

16 内侧联轴器构件

17 三球销构件

19 转矩传递元件(滚子)

41 转矩传递元件(滚珠)

49 焊接部

50、50₁、50₂ 杯状构件的接合用端面

50a 突出面

50b 凹部

50b₁ 凸部

51 轴构件的接合用端面

52 凹陷

53 (接合用端面51的)内径部

60 钢坯

62A～62D 冲模

64A 圆弧形状剖面

64B 锥形状剖面

64C 圆弧与锥的复合形状剖面

66A～66D 冲头

68 减薄拉伸冲模

100 焊接装置

120 超声波探伤装置

S、S₁ 中心部偏析的假定范围