JP2007155100A - 等速自在継手の外側継手部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】亀裂が発生するのを抑制することができ、亀裂が仮に発生したとしてもその成長を抑えることができ、さらには静捩り強度や疲労強度を向上させることが可能な等速自在継手の外側継手部材を提供する。
【解決手段】内径面にトラック溝25が形成された等速自在継手の外側継手部材である。内径面に浸炭焼入れ硬化処理が行われた硬化層Sを設ける。外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層S1を設ける。
【選択図】図1
【解決手段】内径面にトラック溝25が形成された等速自在継手の外側継手部材である。内径面に浸炭焼入れ硬化処理が行われた硬化層Sを設ける。外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層S1を設ける。
【選択図】図1
Description
本発明は、等速自在継手の外側継手部材に関するものである。
図5に示すように、等速自在継手(トリポート型等速自在継手)1は、外側継手部材2と、内側継手部材としてのトリポード部材4と、トルク伝達部材としてのローラ6を主要な構成要素としている。
外側継手部材2は一体に形成されたマウス部7とステム部8とからなる。ステム部8は端部に形成したスプラインまたはセレーション軸9にて第一の回転軸(図示せず)とトルク伝達可能に結合する。マウス部7は一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝10が形成してある。マウス部7は、横断面(図3)で見ると、大径部7aと小径部7bが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部7は、大径部7aと小径部7bとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる3本の前記トラック溝10が形成される。各トラック溝10の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面11、11が形成される。
トリポード部材4はボス12と脚軸13とを備える。ボス12には第二の回転軸(シャフト)14とトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション孔15が形成してある。脚軸13はボス12の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材4の各脚軸13はローラ6を担持している。脚軸13とローラ6との間には複数の針状ころ16が介在させてあり、ローラ6は脚軸13の軸線(軸心)を中心として回転自在である。
なお、この等速自在継手には、大径部5aがマウス部7の開口部側の外周面に外嵌固定されるとともに、小径部5bがシャフト14に外嵌固定されるブーツ5が装着されている。
外側継手部材2には、図3に示すように、少なくともローラが接触する部分に硬化層(硬化部)Sが設けられている(特許文献1)。すなわち、硬化層Sを設けることによって、ローラ6の転動によるローラ案内面11の摩耗を抑制するようにしている。そして、この硬化層Sは、例えば高周波焼入れ等にて形成される。ここで、高周波焼入れとは、高周波による表皮硬化を利用した処理物の表面のみを加熱して焼き入れを行うものである。また、外側継手部材2が低炭素鋼又は低炭素合金鋼等の場合、浸炭処理を行った後、焼入れを行うことによって、硬化層Sを形成することになる。すなわち、鋼の表面に炭素を浸み込ませ、その後で焼入れして表面を硬化させる浸炭焼入れを行う。
特開2005−009507号公報
浸炭焼き入れにて硬化層Sを形成する場合、図4に示すように、外側継手部材2の外径面(外面)及び内径面(内面)に硬化層Sを形成することになる。しかしながら、浸炭焼き入れ等にて硬化層Sを形成すれば、この硬化層Sは靭性が劣化し、使用時の外力負荷等により、硬化層Sにおいて亀裂が生じるおそれがある。また、外側継手部材2として静捩り強度や疲労強度も劣る傾向にある。
本発明は、上記課題に鑑みて、亀裂が発生するのを抑制することができ、亀裂が仮に発生したとしてもその成長を抑えることができ、さらには静捩り強度や疲労強度を向上させることが可能な等速自在継手の外側継手部材を提供する。
本発明の等速自在継手の外側継手部材は、内側継手部材との間で角度変位を許容しながらトルクを伝達する等速自在継手に装備され、内径面にトラック溝が形成された外側継手部材において、内径面に浸炭焼入れ硬化処理が行われた硬化層を設けるとともに、外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層を設けたものである。ここで、浸炭焼入れは、鋼の表面に炭素を浸み込ませ、その後焼入れして表面を硬化させる金属硬化処理である。すなわち、低炭素鋼を浸炭剤中で所定温度以上で加熱すると、炭素が拡散して鋼表面層の炭素含有量が多くなる。これを焼入れすると浸炭層が硬化して耐摩耗性に優れる表面となる。また、鋼内部は低炭素鋼のままであるから、靭性に富み、かつ硬度の高い製品となる。防炭処理とは、浸炭焼入れにおいて浸炭しないようにする処理である。このため、硬化処理が行われない外径面の非硬化層には、靭性がある。
本発明の外側継手部材では、内径面に浸炭焼入れ硬化処理が行われた硬化層を設けているので、内径面側においては耐摩耗性に優れ、また、外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層を設けているので、外径面側においては靭性に優れる。
この外側継手部材は、前記内側継手部材を含むトルク伝達要素がトラック溝内を軸方向に移動する摺動型等速自在継手に装備され、前記非硬化層を、前記トルク伝達要素が移動する軸方向範囲に対応して設けたので、長手方向(軸方向)で機能上必要な部位のみに防炭処理を行うことができ、強度的に弱い所(応力集中部)に非硬化層を形成することになる。
本発明は、内径面に浸炭焼入れ硬化処理が行われた硬化層を設けているので、内径面側において耐摩耗性に優れる。このため、トラック溝内のトルク伝達手段の移動によるトルク伝達手段案内面の摩耗を抑制することができる。また、外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層を設けているので、外径面側においては靭性に優れ、亀裂の発生を防止することができ、たとえ発生したとしてもその成長を抑制することができるとともに、この外側継手部材の静捩り強度や疲労強度を向上させることができる。
また、長手方向(軸方向)で機能上必要な部位のみに防炭処理を行うことができ、強度的に弱い所(応力集中部)に非硬化層を形成することになる。このため、外径面全域に亘っての防炭処理を行う必要がなく、製造時間の短縮及び低コスト化を図ることができる。
以下本発明の実施の形態を図1と図2に基づいて説明する。図1はトリポード型等速自在継手を示し、このトリポード型等速自在継手は、外側継手部材22と、この外側継手部材22に収納されるトリポード部材29とを備える。すなわち、外側継手部材22は、内側継手部材(トリポード部材29)との間で角度変位を許容しながらトルクを伝達する等速自在継手に装備される。
外側継手部材22は、有底筒状のカップ部(マウス部)23と、このマウス部23から突出するステム部24とからなる。ステム部24は端部に形成したスプラインまたはセレーション軸にて第1の回転軸(図示せず)とトルク伝達可能に結合する。マウス部23は、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝25が形成してある。マウス部23は、横断面で見て、大径部23aと小径部23bが交互に現れる非円筒形状である。すなわち、マウス部23は、大径部23aと小径部23bとを形成することによって、その内周面に、軸方向に延びる3本の前記トラック溝25が形成される。各トラック溝25の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面26、26が形成される。
トリポード部材29は、ボス30と脚軸31とを備える。ボス30には第2の回転軸(シャフト)とトルク伝達可能に結合するスプラインまたはセレーション孔34が形成してある。脚軸31はボス30の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材29の各脚軸31には、トルク伝達部材としてもローラ32が軸線(軸心)を中心として回転自在に外嵌されている。そして、各ローラ32は外側継手部材22のそれぞれのトラック溝25内に収容される。なお、脚軸31およびローラ32は、大径部23aの内周面33に接触させないようにしている。また、ローラ32として、内側ローラと外側ローラとを有するダブルローラタイプであっても、1個のみのシングルローラタイプであってもよい。
外側継手部材22の内径面には硬化層Sが形成されている。この硬化層Sは、浸炭焼入れにて形成することができる。浸炭焼入れとは、低炭素鋼または低炭素合金鋼を機械加工した後、その表面層に炭素量を増加させ、表面層のみを焼入硬化する処理法である。また、浸炭処理には、固体浸炭と、液体浸炭と、ガス浸炭と、真空浸炭とがある。固体浸炭は、大物部品の処理が可能で、少量生産向きであり、設備費が安い利点がある。液体浸炭は、小物部品の処理に有利で、薄い硬化層形成が可能であり、設備費が安い利点がある。ガス浸炭は、炭素濃度の調整が可能で、自動化が容易であり、多量生産向きである。真空浸炭は、作業環境が良好で、処理品の光輝性が良好であり、粒界酸化の面で有利である。
このため、この外側継手部材22の内径面には硬化層Sの形成には、前記種々の浸炭処理が可能であるが、特に、ガス浸炭が好ましい。これは、多量生産に向いているからである。この硬化層Sの厚さとしては、例えば、0.5mm〜2mm程度とするのが好ましい。すなわち、硬化層Sの肉厚を、外側継手部材22の肉厚の50%以下とすることが好ましい。
また、外側継手部材22の外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層S1を設けている。防炭処理とは、浸炭焼入れにおいて浸炭しないようにする処理である。防炭処理は、浸炭焼入れ処理を行いたくないない部位にメッキを施したり、浸炭処理を行った後、浸炭焼入れ処理を行いたくない部位の浸炭処理部を削ったり、防炭剤を塗布したりすることによってできる。
この実施形態では、非硬化層S1は図2の防炭範囲Hである。この防炭範囲Hは、トラック溝25内をトルク伝達手段であるローラ6が移動する軸方向範囲(内側継手部材を含むトルク伝達要素が移動する軸方向範囲)に対応する。なお、非硬化層S1とは、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理を行うものであるので、この場合、硬化層S以外を非硬化層と呼ぶことができる。
前記実施形態のように構成することによって、図4に示すように防炭処理を施していないものに比べて、静捩り強度や疲労強度が向上している。すなわち、防炭処理有り無しのみが相違する外側継手部材を製作して、同一条件で片振り捩り疲労試験をそれぞれについて複数回を行った場合、平均値で比較すると、防炭処理有りは防炭無しの約2.7倍の強度があった。
また、防炭処理有り無しのみが相違する外側継手部材を製作して、同一条件で静捩り強度試験をそれぞれについて複数回を行った場合、平均値で比較すると、防炭処理有りは防炭無しの約1.3倍の強度があった。
本発明では、内径面に浸炭焼入れ硬化処理が行われた硬化層Sを設けているので、内径面側において耐摩耗性に優れる。このため、トラック溝25内のトルク伝達手段(ローラ32)の移動による案内面26の摩耗を抑制することができる。また、外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層S1を設けているので、外径面側においては靭性に優れ、亀裂の発生を防止することができ、たとえ発生したとしてもその成長を抑制することができるとともに、この外側継手部材の静捩り強度や疲労強度を向上させることができる。
また、長手方向(軸方向)で機能上必要な部位のみに防炭処理を行うことができ、強度的に弱い所(応力集中部)に非硬化層S1を形成することになる。このため、外径面全域に亘っての防炭処理を行う必要がなく、製造時間の短縮及び低コスト化を図ることができる。
硬化層Sの厚さとしては、例えば、0.5mm〜2mm程度とすることにより、外径面側における靭性がより優れることになり、亀裂の発生及び成長をより一層抑制でき、静捩り強度や疲労強度を確実に向上させることができる。
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って、例えば、非硬化層S1を外側継手部材の全長に亘って形成するようにしてもよい。また、前記実施形態では、硬化層Sを内径面の全周に亘って設けているが、ローラ32が接触する部分、つまり案内面26にのみに設けてもよい。
前記実施形態では、トルク伝達手段がローラであるトリポード型等速自在継手用であったが、等速自在継手として、トルク伝達手段がボールである他の摺動型等速自在継手であってもよい。本発明では、内径面の硬化層Sが形成されるので、摺動型等速自在継手であれば、ローラ6等が転動するローラ案内面11の摩耗を抑制することができ、特に優れた効果を発揮することができるが、他の種々の固定型等速自在継手用であってもよい。
25 トラック溝
26 ローラ案内面
S 硬化層
S1 非硬化層
26 ローラ案内面
S 硬化層
S1 非硬化層
Claims (2)
- 内側継手部材との間で角度変位を許容しながらトルクを伝達する等速自在継手に装備され、内径面にトラック溝が形成された外側継手部材において、内径面に浸炭焼入れ硬化処理が行われた硬化層を設けるとともに、外径面に、防炭処理を施すことにより浸炭焼入れ硬化処理が行われない非硬化層を設けたことを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。
- 前記内側継手部材を含むトルク伝達要素がトラック溝内を軸方向に移動する摺動型等速自在継手に装備され、前記非硬化層を、前記トルク伝達要素が移動する軸方向範囲に対応して設けたことを特徴とする請求項1の等速自在継手の外側継手部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005355046A JP2007155100A (ja) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | 等速自在継手の外側継手部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005355046A JP2007155100A (ja) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | 等速自在継手の外側継手部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007155100A true JP2007155100A (ja) | 2007-06-21 |
Family
ID=38239730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005355046A Withdrawn JP2007155100A (ja) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | 等速自在継手の外側継手部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007155100A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013154015A1 (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Ntn株式会社 | 等速自在継手の内方部材およびその製造方法 |
-
2005
- 2005-12-08 JP JP2005355046A patent/JP2007155100A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013154015A1 (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Ntn株式会社 | 等速自在継手の内方部材およびその製造方法 |
JP2013217478A (ja) * | 2012-04-11 | 2013-10-24 | Ntn Corp | 等速自在継手の内方部材およびその製造方法 |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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