JP2007139094A - Constant speed universal joint - Google Patents

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JP2007139094A JP2005334579A JP2005334579A JP2007139094A JP 2007139094 A JP2007139094 A JP 2007139094A JP 2005334579 A JP2005334579 A JP 2005334579A JP 2005334579 A JP2005334579 A JP 2005334579A JP 2007139094 A JP2007139094 A JP 2007139094A
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Toru Yamase
徹 山瀬
Chikaya Shinba
千佳也 榛葉
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NTN Corp
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a constant speed universal joint to be used in a power transmission system for an automobile or various kinds of industrial machines, with an outer ring easy to manufacture. <P>SOLUTION: The constant speed universal joint comprises the outer ring 23 having a plurality of track grooves 22 formed in an inner peripheral face 21 at circumferentially equal spaces along the axial direction, an inner ring having a plurality of track grooves paired with the track grooves 22 of the outer ring 23 and formed in the outer peripheral face at circumferentially equal spaces along the axial direction, a plurality of balls 27 laid between each of the track grooves 22 of the outer ring 23 and each of the track grooves of the inner ring for transmitting torque, and a cage laid between the inner peripheral face 21 of the outer ring 23 and the outer peripheral face of the inner ring for holding the balls 27. The cross section of the track groove 22 of the outer ring 23 consists of a gothic arch portion 22a having angular contact with the balls 27, and a run off portion 22b formed in a range from a site beyond a contact point Y of the gothic arch portion 22a with the balls 27 to a shoulder portion X of the track groove 22 and set back from the curvature radius face of the gothic arch portion 22a. The track groove 22 and the run off portion 22b of the outer ring 23 are finished with forging. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、等速自在継手に関し、例えば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等速自在継手に関する。   The present invention relates to a constant velocity universal joint, for example, a constant velocity universal joint used in a power transmission system of an automobile or various industrial machines.

例えば、自動車のエンジンから車輪に回転力を等速で伝達する手段として使用される等速自在継手の一種に固定式等速自在継手がある。この固定式等速自在継手は、駆動側と従動側の二軸を連結してその二軸が作動角をとっても等速で回転トルクを伝達し得る構造を備えている。一般的に、前述した固定式等速自在継手としては、バーフィールド型(BJ)やアンダーカットフリー型(UJ)が広く知られている。   For example, there is a fixed type constant velocity universal joint as a kind of constant velocity universal joint used as means for transmitting rotational force from an engine of an automobile to wheels at a constant speed. This fixed type constant velocity universal joint has a structure in which two shafts on the driving side and the driven side are connected and the rotational torque can be transmitted at a constant speed even if the two shafts have an operating angle. In general, as the above-mentioned fixed type constant velocity universal joint, a Barfield type (BJ) and an undercut free type (UJ) are widely known.

例えば、BJタイプの固定式等速自在継手は、球面状内周面に複数のトラック溝が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪と、球面状外周面に外輪のトラック溝と対をなす複数のトラック溝が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪と、外輪のトラック溝と内輪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、外輪の内周面と内輪の外周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。複数のボールは、ケージに形成されたポケットに収容されて円周方向等間隔に配置されている。   For example, the BJ type fixed type constant velocity universal joint has an outer ring as an outer member in which a plurality of track grooves are formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction on the spherical inner circumferential surface, and the spherical outer circumferential surface. A plurality of track grooves paired with the track grooves of the outer ring are formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and interposed between the inner ring as the inner member and the track groove of the outer ring and the track groove of the inner ring Thus, a plurality of balls for transmitting torque and a cage for holding the balls interposed between the inner peripheral surface of the outer ring and the outer peripheral surface of the inner ring are provided. The plurality of balls are accommodated in pockets formed in the cage and arranged at equal intervals in the circumferential direction.

外輪は、一般的に以下の要領でもって製作されている。まず、円柱状ビレットを冷間鍛造で外輪の概略形状に形成し、この外輪素材の外周面、内周面および端面を旋削する。その後、熱処理を行い、内周面とトラック溝を研磨や焼入れ鋼切削などで仕上げ加工することにより、外輪を製作している。   The outer ring is generally manufactured in the following manner. First, a cylindrical billet is formed into a schematic shape of an outer ring by cold forging, and the outer peripheral surface, inner peripheral surface and end surface of the outer ring material are turned. Then, heat treatment is performed, and the outer ring is manufactured by finishing the inner peripheral surface and the track groove by polishing or quenching steel cutting.

この外輪のトラック溝は、軸方向に沿う縦断面が所定の曲率中心を持つ単一の円弧面形状を有し、その横断面形状は、トラック溝とボールがアンギュラ接触する曲面形状となっている。また、トラック溝のボール接触点を越える部位からトラック溝の肩部までの間には、トラック溝の曲率半径面から後退する逃げ部を形成している(例えば、特許文献1参照)。   The track groove of the outer ring has a single circular arc surface shape having a predetermined center of curvature in the longitudinal section along the axial direction, and the cross-sectional shape thereof is a curved surface shape in which the track groove and the ball are in angular contact. . Further, an escape portion that recedes from the radius of curvature of the track groove is formed between the portion of the track groove beyond the ball contact point and the shoulder of the track groove (see, for example, Patent Document 1).

このように逃げ部を形成したことにより、トラック溝の肩部とボールとの隙間を大きくすることができるので、トラック溝でのボールの転動時、トラック溝の肩部に打ち傷による変形やバリが万一存在していても、それら打ち傷による変形やバリがボールと干渉することを抑制でき、また、トルクが負荷された時のボールとトラック溝との接触楕円が小さくなることから、トラック溝の肩部へのボール乗り上げを抑制して折り曲げトルクの安定化を図ることができる。   Since the clearance portion is formed in this manner, the clearance between the shoulder portion of the track groove and the ball can be increased. Therefore, when the ball rolls in the track groove, the shoulder portion of the track groove is deformed or burrs due to scratches. Can be prevented from deforming due to scratches and burrs from interfering with the ball, and the contact ellipse between the ball and the track groove when torque is applied is reduced. It is possible to stabilize the bending torque by restraining the ball from riding on the shoulder of the ball.

この種の等速自在継手を、例えば自動車のドライブシャフトに使用した場合、外輪を従動軸に連結し、内輪に車体側のディファレンシャルに取り付けられた摺動式等速自在継手から延びる駆動軸をスプライン嵌合で連結した構造としている。この等速自在継手では、外輪と内輪との間に作動角が付与されると、ケージに収容されたボールは常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。
特開2002−310180号公報
When this type of constant velocity universal joint is used, for example, in an automobile drive shaft, the outer ring is connected to the driven shaft, and the drive shaft extending from the sliding type constant velocity universal joint attached to the inner ring on the differential on the vehicle body is splined. The structure is connected by fitting. In this constant velocity universal joint, when an operating angle is given between the outer ring and the inner ring, the ball accommodated in the cage is always maintained in the bisector of the operating angle at any operating angle. Is constant speed.
JP 2002-310180 A

ところで、前述した従来の等速自在継手の構成部品である外輪は、冷間鍛造、旋削および熱処理を経て、最終的にトラック溝に研削などの仕上げ加工を施すことにより製作されている。このように、冷間鍛造、旋削および熱処理の後、トラック溝の仕上げ加工を行っていると、トラック溝を仕上げ加工するための設備、工具などの費用が嵩むと共に、仕上げ加工に時間を要することや、材料の歩留まりも悪いという不都合があった。   By the way, the outer ring, which is a component of the conventional constant velocity universal joint described above, is manufactured by cold forging, turning, and heat treatment, and finally finishing the track groove such as grinding. In this way, if track groove finishing is performed after cold forging, turning and heat treatment, the cost of equipment and tools for finishing track grooves is increased, and the finishing process takes time. In addition, the material yield was inconvenient.

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、外輪の製作を容易にし得る等速自在継手を提供することにある。   The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a constant velocity universal joint that can facilitate the production of an outer ring.

本発明では、外方部材のトラック溝および逃げ部を鍛造で仕上げたことにより、その外方部材のトラック溝について研削などの仕上げ加工が不要となることから、その仕上げ加工に必要としていた設備や工具が不要となり、また、加工時間の短縮化を図ることができ、外方部材を効率的に製作することができ、製品のコスト低減化が図れる。   In the present invention, by finishing the track groove and the relief portion of the outer member by forging, finishing processing such as grinding is unnecessary for the track groove of the outer member, No tool is required, the processing time can be shortened, the outer member can be efficiently manufactured, and the cost of the product can be reduced.

ここで、「接触点を越える部位」は、ゴシックアーチ部と逃げ部との境界部位であり、ゴシックアーチ部とボールの接触点とトラック溝の肩部との間に位置し、その位置は打ち傷による変形やバリの大きさと、トルク負荷時のボールとトラック溝との接触楕円の大きさにより決定される。また、「ゴシックアーチ部の曲率半径面から後退する」とは、逃げ部でのトラック溝面が、ゴシックアーチ部の曲率半径による溝面を仮想的に形成した場合、その仮想的な溝面の場合よりも、ボールとのすきまが大きくなるように形成されていることを意味する。   Here, the “part beyond the contact point” is a boundary part between the Gothic arch part and the relief part, and is located between the Gothic arch part, the contact point of the ball and the shoulder of the track groove, and the position is a scratch. And the size of the burr and the size of the contact ellipse between the ball and the track groove when a torque is applied. In addition, “retreat from the curvature radius surface of the Gothic arch portion” means that if the track groove surface at the relief portion virtually forms a groove surface by the curvature radius of the Gothic arch portion, the virtual groove surface This means that the gap with the ball is larger than the case.

また、本発明における逃げ部は、接触点を越える部位でゴシックアーチ部の曲率半径面と連続的に繋がり、鍛造時に成形された形状を有することが望ましい。ここで、「連続的に繋がり」とは、ゴシックアーチ部と逃げ部との境界において、両方の溝面が滑らかに繋がっていることを意味する。   Moreover, it is desirable that the relief portion in the present invention is continuously connected to the curvature radius surface of the Gothic arch portion at a portion beyond the contact point and has a shape formed at the time of forging. Here, “continuously connected” means that both groove surfaces are smoothly connected at the boundary between the Gothic arch portion and the relief portion.

このように逃げ部を形成すれば、トラック溝の肩部とボールとの隙間を大きくすることができるので、トラック溝でのボールの転動時、トラック溝の肩部に打ち傷による変形やバリが万一存在していても、それら打ち傷による変形やバリがボールと干渉することを抑制でき、また、トルクが負荷された時のボールとトラック溝との接触楕円が小さくなることから、トラック溝の肩部へのボール乗り上げを抑制して折り曲げトルクの安定化を図ることができる。   If the relief portion is formed in this way, the clearance between the track groove shoulder and the ball can be increased, so that when the ball rolls in the track groove, the track groove shoulder is not deformed or burred by scratches. Even if they exist, deformation and burrs due to the scratches can be prevented from interfering with the ball, and the contact ellipse between the ball and the track groove when torque is loaded is reduced. It is possible to stabilize the bending torque by preventing the ball from riding on the shoulder.

なお、本発明は、軸方向の縦断面が単一の円弧面形状を有するトラック溝を持つ外方部材および内方部材を具備したバーフィールド型の固定式等速自在継手(BJ)や、軸方向と平行なストレート底を有するトラック溝を持つ外方部材および内方部材を具備したアンダーカットフリー型の固定式等速自在継手(UJ)のいずれにも適用可能である。また、これらバーフィールド型やアンダーカットフリー型以外のトラック溝形状を有する他の固定式等速自在継手にも適用可能である。さらに、ダブルオフセット型の摺動式等速自在継手(DOJ)やクロスグルーブ型の摺動式等速自在継手(LJ)にも適用可能である。   The present invention also relates to a barfield type fixed constant velocity universal joint (BJ) having an outer member and an inner member having track grooves each having a single circular arc surface in the longitudinal direction in the axial direction, The present invention is applicable to both an outer member having a track groove having a straight bottom parallel to the direction and an undercut free type fixed constant velocity universal joint (UJ) having an inner member. The present invention is also applicable to other fixed type constant velocity universal joints having track groove shapes other than these bar field type and undercut free type. Furthermore, the present invention can also be applied to a double offset type sliding constant velocity universal joint (DOJ) and a cross groove type sliding constant velocity universal joint (LJ).

本発明によれば、外方部材のトラック溝および逃げ部を鍛造で仕上げたことにより、その外方部材のトラック溝について研削などの仕上げ加工が不要となることから、その仕上げ加工に必要としていた設備や工具が不要となり、また、加工時間の短縮化を図ることができ、外方部材を効率的に製作することができ、製品のコスト低減化が図れる。   According to the present invention, by finishing the track groove and the relief portion of the outer member by forging, a finishing process such as grinding is unnecessary for the track groove of the outer member, which is necessary for the finishing process. Equipment and tools are not required, the processing time can be shortened, the outer member can be efficiently manufactured, and the cost of the product can be reduced.

また、鍛造時のスプリングバックなどを利用して所定の逃げ形状を得られるように逃げ形状を設定すれば、過大な鍛造荷重を必要としなくなることから、鍛造ダイスの長寿命化などが図れる。   Further, if the relief shape is set so that a predetermined relief shape can be obtained by using a spring back at the time of forging, an excessive forging load is not required, so that the life of the forging die can be extended.

本発明に係る等速自在継手の実施形態を詳述する。以下の実施形態では、バーフィールド型の固定式等速自在継手(BJ)を例示する。   An embodiment of a constant velocity universal joint according to the present invention will be described in detail. In the following embodiment, a Barfield type fixed constant velocity universal joint (BJ) is illustrated.

この等速自在継手は、図2に示すように球面状内周面21に複数のトラック溝22が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外方部材としての外輪23と、球面状外周面24に外輪23のトラック溝22と対をなす複数のトラック溝25が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材としての内輪26と、外輪23のトラック溝22と内輪26のトラック溝25との間に介在してトルクを伝達する複数のボール27と、外輪23の球面状内周面21と内輪26の球面状外周面24との間に介在してボール27を保持するケージ28とを備えている。複数のボール27は、ケージ28に形成されたポケット29に収容されて円周方向等間隔に配置されている。   As shown in FIG. 2, the constant velocity universal joint includes an outer ring 23 as an outer member in which a plurality of track grooves 22 are formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction on a spherical inner peripheral surface 21, and a spherical surface. A plurality of track grooves 25 that are paired with the track grooves 22 of the outer ring 23 on the outer peripheral surface 24 are formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and the track grooves 22 of the outer ring 23. Between the inner ring 26 and the track groove 25 of the inner ring 26 to transmit torque, and between the spherical inner peripheral surface 21 of the outer ring 23 and the spherical outer peripheral surface 24 of the inner ring 26. 27 and a cage 28 for holding 27. The plurality of balls 27 are accommodated in pockets 29 formed in the cage 28 and arranged at equal intervals in the circumferential direction.

この種の等速自在継手を、例えば自動車のドライブシャフトに使用した場合、外輪23を従動軸に連結し、内輪26に車体側のディファレンシャルに取り付けられた摺動式等速自在継手から延びる駆動軸をスプライン嵌合で連結した構造としている。この等速自在継手では、図3に示すように外輪23と内輪26との間に作動角が付与されると、ケージ28に収容されたボール27は常にどの作動角においても、その作動角の二等分面内に維持され、継手の等速性が確保される。   When this type of constant velocity universal joint is used for a drive shaft of an automobile, for example, an outer ring 23 is connected to a driven shaft, and a drive shaft extending from a sliding type constant velocity universal joint attached to the inner ring 26 on a differential on the vehicle body side. Are connected by spline fitting. In this constant velocity universal joint, when an operating angle is given between the outer ring 23 and the inner ring 26 as shown in FIG. 3, the ball 27 accommodated in the cage 28 always has an operating angle of any operating angle. It is maintained in the bisection plane and the constant velocity of the joint is ensured.

この実施形態の等速自在継手の一部を構成する外輪23は、その球面状内周面21に、軸方向に沿う縦断面が所定の曲率中心を持つ単一の円弧面形状を有するトラック溝22が形成された構造を具備する。図1は外輪23の球面状内周面21に形成されたトラック溝22を示す横断面図である。同図に示すように、トラック溝22の横断面形状は、ボール27とアンギュラ接触する接触点Yを越える部位Zまでゴシックアーチ状に形成し、そのボール接触点Yを越える部位Zからトラック溝22の肩部Xまでの間を、ゴシックアーチ部22aの曲率半径Rよりも大きな曲率半径Rで曲線状に連続的に形成することにより構成される。 The outer ring 23 constituting a part of the constant velocity universal joint of this embodiment has a track groove having a single circular arc surface shape with a longitudinal section along the axial direction having a predetermined center of curvature on the spherical inner peripheral surface 21. 22 is formed. FIG. 1 is a transverse sectional view showing a track groove 22 formed on the spherical inner peripheral surface 21 of the outer ring 23. As shown in the figure, the cross-sectional shape of the track groove 22 is formed in a Gothic arch shape up to a portion Z beyond the contact point Y that makes angular contact with the ball 27, and the track groove 22 extends from the portion Z beyond the ball contact point Y. of until shoulder X, constructed by than the radius of curvature R 1 of the Gothic arch portion 22a continuously formed in a curved shape with a large radius of curvature R 2.

このゴシックアーチ部22aは、半径rのボール27がトラック溝22とアンギュラ接触する接触点Yとボール中心Oとを結ぶ線分をボール中心側へ延長した線上に位置するトラック溝中心Oを有し、ボール半径rよりも大きな曲率半径Rを持つ。このようにゴシックアーチ状としたことにより、トラック溝22とボール27との接触は、ボール接触角αを有するアンギュラ接触となっている。ゴシックアーチ部22aの形成角度βは、ボール接触角αよりも大きく、接触点Yを越える部位Zまでとしている。 The Gothic arch portion 22a have a track groove center O 1 of the ball 27 of the radius r is located on a line obtained by extending the line connecting the contact point Y and the ball center O of the track grooves 22 and the angular contact to the ball center side And a radius of curvature R 1 larger than the ball radius r. With the Gothic arch shape as described above, the contact between the track groove 22 and the ball 27 is an angular contact having a ball contact angle α. The formation angle β of the gothic arch portion 22a is larger than the ball contact angle α and extends to the portion Z exceeding the contact point Y.

この接触点Yを越える部位Zからトラック溝16の肩部Xまでの間に、ゴシックアーチ部22aの曲率半径Rよりも大きな曲率半径Rで曲線状に形成した逃げ部22bを設けている。この逃げ部22bは、ゴシックアーチ部22aの曲率半径面から後退するように設けられ、ボール接触点Yとボール中心O、トラック溝中心Oとを結ぶ線分をトラック溝中心側へ延長した線上に位置する逃げ部中心Oにより形成される。ここで、ボール接触角αとは、ボール27の中心Oを基準としてボール27とトラック溝22とが接触するボール接触点Yとトラック溝22の溝底中心Qとのなす角度を意味する。 From the site Z above this contact point Y until the shoulder X of the track groove 16 is provided with a relief portion 22b which is formed in a curved shape with a large radius of curvature R 2 than the radius of curvature R 1 of the Gothic arch portion 22a . The escape portion 22b is provided so as to retract from the curvature radius surface of the Gothic arch portion 22a, on a line extended ball contact point Y and the ball center O, and a line segment connecting the track groove center O 1 to the track groove center side Is formed by the relief center O 2 located at Here, the ball contact angle α means an angle formed by the ball contact point Y where the ball 27 and the track groove 22 are in contact with the center O of the ball 27 and the groove bottom center Q of the track groove 22.

この逃げ部22bについては、ゴシックアーチ部22aの曲率半径Rよりも大きな曲率半径Rで形成したことにより、トラック溝22の肩部Xとボール27とのすきまが大きくなるので、トラック溝22でのボール27の転動時、トラック溝22の肩部Xに打ち傷による変形やバリが存在していても、それら打ち傷による変形やバリがボール27と干渉することを抑制することができる。また、トルクが負荷された時のボール27とトラック溝22との接触楕円Mを小さくすることができ、ボール27が肩部Xに乗り上げることも抑制できて折り曲げトルクの安定化を図ることができる。 This escape portion 22b, by forming a large radius of curvature R 2 than the radius of curvature R 1 of the Gothic arch portion 22a, since the gap between the shoulder portion X and the ball 27 of the track groove 22 is increased, the track grooves 22 When the ball 27 rolls at this point, even if deformation or burrs due to scratches exist on the shoulder portion X of the track groove 22, it is possible to suppress the deformation or burrs due to the scratches from interfering with the balls 27. In addition, the contact ellipse M between the ball 27 and the track groove 22 when torque is applied can be reduced, and the ball 27 can be prevented from riding on the shoulder X, so that the bending torque can be stabilized. .

一方、トルク負荷時の接触楕円Mが小さくなる反面、接触面圧が大きくなり、耐久性に影響を及ぼすため、この逃げ部22bの曲率半径Rは、その使用条件に応じて最適値に設定する必要がある。なお、接触楕円Mは、ボール接触中心Pを有し、そのボール接触中心Pからトラック溝底側とトラック溝開放側とで非対称な形状となっている。 Meanwhile, although the contact ellipse M during torque load decreases, the contact surface pressure is increased, to influence the durability, the radius of curvature R 2 of the relief portion 22b is set to an optimum value depending on the operating conditions There is a need to. The contact ellipse M has a ball contact center P, and has an asymmetric shape from the ball contact center P between the track groove bottom side and the track groove open side.

ゴシックアーチ部22aと逃げ部22bとの境界部分については、ゴシックアーチ部22aと逃げ部22bとの連続性が保持されて滑らかに繋がれており、ゴシックアーチ部22aの形成角度βは、ボール接触角αよりも大きく、かつ、トラック溝22の肩部Xまでの角度γよりも小さく設定されている。このゴシックアーチ部22aの形成角度βは、想定される打ち傷による変形やバリの大きさと、トルク負荷時のボール27とトラック溝22との接触楕円Mの大きさにより決定される。   The boundary portion between the Gothic arch portion 22a and the relief portion 22b is connected smoothly with the continuity between the Gothic arch portion 22a and the relief portion 22b being maintained. It is set to be larger than the angle α and smaller than the angle γ to the shoulder portion X of the track groove 22. The formation angle β of the Gothic arch portion 22a is determined by the assumed deformation or burr size due to a flaw and the size of the contact ellipse M between the ball 27 and the track groove 22 when torque is applied.

以上で説明したようにゴシックアーチ部22aと逃げ部22bで構成された複合ゴシックアーチ形状のトラック溝22は、曲線状の逃げ部22bに代えて、ボール接触点Yを越える部位Zからトラック溝16の肩部Xまでの間で、そのボール接触点Yを越える部位Zでの接線方向に延びる直線状の逃げ部とすることも可能である。   As described above, the compound gothic arch-shaped track groove 22 composed of the gothic arch portion 22a and the relief portion 22b replaces the curved relief portion 22b with the track groove 16 from the portion Z beyond the ball contact point Y. A straight relief portion extending in a tangential direction at a portion Z exceeding the ball contact point Y between the shoulder portion X and the shoulder portion X can be used.

このトラック溝および逃げ部は、鍛造により仕上げられている。つまり、トラック溝16を冷間鍛造によって形成する場合、ダイス形状を複合ゴシックアーチ形状に予め成形することによって、ゴシックアーチ部22aと逃げ部22bからなる複合ゴシックアーチ形状を形成することが容易である。   The track groove and the relief portion are finished by forging. That is, when the track groove 16 is formed by cold forging, it is easy to form a composite Gothic arch shape composed of the Gothic arch portion 22a and the relief portion 22b by previously forming the die shape into a composite Gothic arch shape. .

前述の外輪23の鍛造は、ポンチを外輪素材の内面に押し付けてトラック溝22を形成すると共に内周面側に素材を塑性流動させて外輪23の形状に成形する。このため、内周面側への素材の充填は、特にトラック溝22が深い部分で行われ難くなる。一方で、トラック溝22の深い部分では浅い部分より逃げ量が大きな設定にしてもよい。逃げ部22bは、前述したポンチに逃げ部22bに相当する部分を設けてそれを転写することにより成形してもよいし、鍛造時のスプリングバック等を利用して逃げ部22bが成形されるようにその形状をコントロールすることで所定の逃げ部22bを成形してもよい。これにより、過大な鍛造荷重で鍛造することなく、所定の逃げ形状を得ることができる。   In the forging of the outer ring 23 described above, the punch is pressed against the inner surface of the outer ring material to form the track groove 22, and the material is plastically flowed to the inner peripheral surface side to be formed into the shape of the outer ring 23. For this reason, it becomes difficult to fill the material on the inner peripheral surface side particularly in a portion where the track groove 22 is deep. On the other hand, the escape amount may be set larger in the deep part of the track groove 22 than in the shallow part. The escape portion 22b may be formed by providing a portion corresponding to the escape portion 22b on the above-described punch and transferring it, or the escape portion 22b may be formed by using a spring back or the like during forging. Alternatively, the predetermined relief portion 22b may be formed by controlling the shape thereof. Thereby, a predetermined relief shape can be obtained without forging with an excessive forging load.

このように外輪23のトラック溝22および逃げ部22bを鍛造で仕上げたことにより、その外輪23のトラック溝22について研削などの仕上げ加工が不要となることから、その仕上げ加工に必要としていた設備や工具が不要となり、また、加工時間の短縮化を図ることができ、外輪23を効率的に製作することができ、製品のコスト低減化が図れる。   Since the track groove 22 and the relief portion 22b of the outer ring 23 are finished by forging as described above, the track groove 22 of the outer ring 23 does not require finishing such as grinding. A tool is not required, the processing time can be shortened, the outer ring 23 can be efficiently manufactured, and the cost of the product can be reduced.

なお、逃げ部は、前述した直線状または曲線状に限定されるものではなく、逃げ部でのトラック溝面が、ゴシックアーチ部22aの曲率半径Rによる溝面を仮想的に形成した場合、その仮想的な溝面の場合よりも、ボール27とのすきまが大きくなるように形成されていればよい。また、外輪23のトラック溝22について説明したが、内輪26のトラック溝25の形状を前述したゴシックアーチ部22aと逃げ部22bからなる複合ゴシックアーチ形状としてもよいのは勿論である。 In the case relief unit is not limited to straight or curved described above, the track groove surfaces in the relief portion has a groove surface by the radius of curvature R 1 of the Gothic arch portion 22a virtually, What is necessary is just to form so that the clearance gap with the ball | bowl 27 may become large rather than the case of the virtual groove surface. Although the track groove 22 of the outer ring 23 has been described, it is needless to say that the shape of the track groove 25 of the inner ring 26 may be a composite Gothic arch shape composed of the Gothic arch portion 22a and the relief portion 22b described above.

なお、前述の実施形態では、軸方向の縦断面が単一の円弧面形状を有するトラック溝22,25を持つ外輪23および内輪26を具備したバーフィールド型の固定式等速自在継手について適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図4に示すように軸方向と平行なストレート底を有するトラック溝22’,25’を持つ外輪23’および内輪26’を具備したアンダーカットフリー型の固定式等速自在継手にも適用可能である。さらに、これらバーフィールド型やアンダーカットフリー型以外のトラック溝形状を有する他の固定式等速自在継手にも適用可能である。さらに、ダブルオフセット型の摺動式等速自在継手(DOJ)やクロスグルーブ型の摺動式等速自在継手(LJ)にも適用可能である。   In the above-described embodiment, the present invention is applied to a barfield-type fixed constant velocity universal joint including an outer ring 23 and an inner ring 26 having track grooves 22 and 25 having a single circular arc surface in the longitudinal direction in the axial direction. Although the case has been described, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 4, an outer ring 23 ′ and an inner ring 26 ′ having track grooves 22 ′ and 25 ′ having straight bottoms parallel to the axial direction are provided. The present invention can also be applied to an undercut free fixed constant velocity universal joint. Furthermore, the present invention can also be applied to other fixed type constant velocity universal joints having track groove shapes other than these bar field type and undercut free type. Furthermore, the present invention can also be applied to a double offset type sliding constant velocity universal joint (DOJ) and a cross groove type sliding constant velocity universal joint (LJ).

本発明に係る等速自在継手の実施形態で、外輪のトラック溝とボールの接触状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the contact state of the track groove and ball | bowl of an outer ring | wheel in embodiment of the constant velocity universal joint which concerns on this invention. 本発明の実施形態で、バーフィールド型の固定式等速自在継手の全体構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a barfield type fixed constant velocity universal joint in an embodiment of the present invention. 図2の等速自在継手の外輪と内輪が作動角をとった状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which an outer ring and an inner ring of the constant velocity universal joint of FIG. 2 take an operating angle. 本発明の他の実施形態で、アンダーカットフリー型等速自在継手の全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the undercut free type constant velocity universal joint in other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

21 球面状内周面
22 トラック溝
22a ゴシックアーチ部
22b 逃げ部
23 外方部材(外輪)
24 球面状外周面
25 トラック溝
26 内方部材(内輪)
27 ボール
28 ケージ
21 Spherical inner peripheral surface 22 Track groove 22a Gothic arch portion 22b Escape portion 23 Outer member (outer ring)
24 Spherical outer peripheral surface 25 Track groove 26 Inner member (inner ring)
27 balls 28 cage

Claims (2)

内周面に複数のトラック溝が円周方向に軸方向に沿って形成された外方部材と、外周面に前記外方部材のトラック溝と対をなす複数のトラック溝が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内方部材と、前記外方部材のトラック溝と内方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、前記外方部材の内周面と内方部材の外周面との間に介在してボールを保持するケージとを備え、前記外方部材のトラック溝の横断面形状は、前記ボールとアンギュラ接触するゴシックアーチ部と、そのゴシックアーチ部とボールの接触点を越える部位からトラック溝の肩部までの間に形成され、前記ゴシックアーチ部の曲率半径面から後退する逃げ部とで構成された等速自在継手において、前記外方部材のトラック溝および逃げ部を鍛造で仕上げたことを特徴とする等速自在継手。   An outer member in which a plurality of track grooves are formed along the axial direction in the circumferential direction on the inner peripheral surface, and a plurality of track grooves that are paired with the track grooves of the outer member on the outer peripheral surface are equally spaced in the circumferential direction. An inner member formed along the axial direction, a plurality of balls interposed between the track groove of the outer member and the track groove of the inner member, and transmitting torque, and the inner member of the outer member A cage for holding the ball interposed between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner member, and the cross-sectional shape of the track groove of the outer member is a Gothic arch portion that is in angular contact with the ball; In the constant velocity universal joint formed between the Gothic arch portion and the portion exceeding the contact point of the ball and the shoulder portion of the track groove, and configured as a relief portion retreating from the radius of curvature of the Gothic arch portion, The track groove and relief Constant velocity universal joint, characterized in that finished with concrete. 前記逃げ部は、前記接触点を越える部位でゴシックアーチ部の曲率半径面と連続的に繋がり、鍛造時にコントロールして所定の形状になるように成形した形状を有する請求項1に記載の等速自在継手。   2. The constant velocity according to claim 1, wherein the relief portion has a shape that is continuously connected to a curvature radius surface of the Gothic arch portion at a portion beyond the contact point, and is shaped to be controlled to be a predetermined shape during forging. Universal joint.
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