JP2007162804A

JP2007162804A - 等速自在継手およびその外輪製造方法

Info

Publication number: JP2007162804A
Application number: JP2005358844A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ishijima; 実石島
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】生産性に優れ、しかも、止め輪等を使用することなく、内輪等の内部部品の抜けを防止することが可能な等速自在継手及びその外輪製造方法を提供する。
【解決手段】等速自在継手は、内径面にトラック溝１が形成されたカップ状の外輪２と、外径面にトラック溝３が形成された内輪４と、外輪２のトラック溝１と内輪４のトラック溝３との間に介在されるボール５と、外輪２の内径面と内輪４の外径面との間に配置されてボール５を保持するケージ６とを備える。カップ状の外輪２は、板材からのプレス成形品であり、プレス成形時に内径面及びトラック溝１が成形され、外輪２の底壁１１に、内輪４に連結されるシャフト８が貫通される貫通孔１２を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、等速自在継手およびその外輪製造方法に関する。

ダブルオフセットタイプ（ＤＯＪタイプ）のプロペラシャフト用の等速自在継手は、図６に示すように、内径面に軸方向のトラック溝５１が形成された外輪５２と、外径面に軸方向のトラック溝５３が形成された内輪５４と、外輪５２のトラック溝５１と内輪５４のトラック溝５３との間に介在されるボール５５と、前記外輪５２の内径面と内輪５４の外径面との間に配置されて前記ボール５５を保持するケージ５６とを備える。内輪５４の中心孔５７にシャフト５８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。外輪５２の開口端にはシャフト（中空シャフト）６５が溶接等にて接合されている。

また、内輪５４とボール５５とケージ５６等で構成される内部部品６０の抜けを防止する抜け防止手段６１が、外輪５２には設けられる。抜け防止手段６１は、外輪５２の内径面の開口端縁側に設けられた周方向凹溝６２に止め輪６３にて構成している。すなわち、この等速自在継手では、図６の状態から軸方向外方にスライドした場合、ボール５５がこの止め輪６３に当接して、内部部品６０の抜けを防止している。

ところで、図６に示すようなプロペラ用ＤＯＪタイプ（中空シャフトと溶接等にて接合するタイプ）の外輪は、例えば、熱間鍛造、旋削、内径ブローチ加工、熱処理工程を行うことによって、成形される。

また、従来では、プレス加工等にて形成された外輪形成用のカップ体の底部に、軸部材を接合していた（特許文献１〜特許文献３）。
特開平９−２９３８０号公報特開平９−７６０２６号公報特開２０００−２４７３６号公報

このように、外輪製造には、多くの加工工程を必要とし、さらには、前記特許文献１〜特許文献３等に記載のものでは、カップ体の底部に軸部材を接合するものであり、開口部側に、抜け防止手段を設ける必要がある。このため、従来の製造方法では、生産性に劣り、しかも、抜け防止手段の止め輪のための溝加工を必要として、加工性に劣り、また、止め輪等を必要として部品点数が多くなって、組立性に劣っていた。

本発明は、上記課題に鑑みて、生産性に優れ、しかも、止め輪等を使用することなく、内輪等の内部部品の抜けを防止することが可能な等速自在継手及びその外輪製造方法を提供する。

本発明の等速自在継手は、内径面にトラック溝が形成されたカップ状の外輪と、外径面にトラック溝が形成された内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝との間に介在されるボールと、前記外輪の内径面と内輪の外径面との間に配置されて前記ボールを保持するケージとを備えた等速自在継手において、前記カップ状の外輪は、板材からのプレス成形品であり、プレス成形により前記内径面及びトラック溝が成形され、底壁に、前記内輪に連結されるシャフトが貫通される貫通孔を設けたものである。

カップ状の外輪は、板材からのプレス成形品であり、プレス成形時に前記内径面及びトラック溝が成形されるものであるので、ブローチ加工等を省略することができる。また、外輪の底壁に、内輪に連結されるシャフトが貫通される貫通孔を設けたので、この貫通孔によって、シャフトの外輪軸心に対する傾斜角度を規制することができる。

前記貫通孔は、シャフトの外輪軸心に対する最大傾斜角度を規制する孔径を有する。また、前記外輪の底壁側のトラック溝端部に、前記ボールの抜けを防止する切り上がり部を設けた。

外輪の周壁において、トラック溝対応部の肉厚と、トラック溝非対応部の肉厚とを略同一とすることができる。また、外輪の開口端にプロペラシャフトを接合することができる。

本発明の等速自在継手の製造方法は、板材からプレス成形にて、その内径面にトラック溝を備えた有底カップ形状体を形成した後、有底カップ形状体の底壁に、内輪に連結されるシャフトが貫通する貫通孔を設ける。

カップ状の外輪は、板材からのプレス成形品であり、プレス成形時に前記内径面及びトラック溝が成形されるものであるので、ブローチ加工等を省略することができる。また、有底カップ形状体の底壁のシャフト貫通孔は、プレス成形時に同時成形してもよい。

本発明は、カップ状の外輪は、板材からのプレス成形品であり、プレス成形時に前記内径面及びトラック溝及び底壁のシャフト貫通孔が成形されるものであるので、ブローチ加工等を省略することができ、生産性に優れる。また、外輪の底壁に、内輪に連結されるシャフトが貫通される貫通孔を設けたので、シャフトの外輪軸心に対する傾斜角度を規制することができる。すなわち、傾斜角度を規制する手段を簡単な構成にて形成でき、全体構成の簡略化を図ることができる。

前記貫通孔を、シャフトが貫通孔の内周縁に当接してシャフトの外輪軸心に対する最大傾斜角度を規制する孔径とすることができる。すなわち、シャフトの最大傾斜角度を確実に規制することができる。また、この切り上がり部にて前記ボールの抜けを防止することができるので、従来のような止め輪を必要とせず、部品点数の削減を図ることができ、コスト低減を達成できるとともに、止め輪嵌合用の溝形成を必要とせず、生産性の向上を達成できる。

トラック溝対応部の肉厚と、トラック溝非対応部の肉厚とを略同一とすることができるので、プレス成形性に優れる。また、外輪の開口端にプロペラシャフトを接合することができ、プロペラシャフト用の等速自在継手に最適となる。

本発明の製造方法は、外輪の加工工数を削減することができ、コスト低減を図ることができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。第１実施形態における等速自在継手は、トルク伝達手段にボールを使用した摺動式等速自在継手（ＤＯＪタイプ）の摺動式等速自在継手であって、外輪２、内輪４、ボール５およびケージ６を主要な構成要素としている。

外輪２は有底円筒体からなり、その周壁１０の内周面（内径面）に軸方向に延びる複数（図例では８個）のトラック溝１が形成されている。また、底壁１１には貫通孔１２が設けられている。周壁１０の開口端部は大径部１３とされ、その大径部１３の開口端１３ａにプロペラシャフト１４の開口端１４ａが接続（接合）される。この接合は、溶接、摩擦圧接、接着等にて行うことができる。

外輪２に設けられるトラック溝１は、大径部１３の近傍から底壁１１の近傍まで延び、底壁１１の近傍において、切り上げ部１ａが形成されている。切り上げ部１ａは、底壁１１側から大径部１３側に向かって拡径するテーパー部にて構成される。このため、図１に示す状態から、内部部品１５（内輪４とボール５とケージ６等から構成される）が、外輪２に対して矢印Ａ方向に移動すれば、ボール５がトラック溝１に沿って矢印Ａ方向に移動して、切り上げ部１ａに当接する。これによって、内部部品１５の外輪２からの抜けを規制することができる。

内輪４の中心孔７にシャフト８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。また、シャフト８のスプライン端部に、周溝１６が形成され、この周溝１６に止め輪１７が嵌合されている。そして、シャフト８が外輪２の底壁１１の貫通孔１２を介して外部へ突出している。なお、外輪２の大径部１３側には、エンドプレート１８が装着されている。

図１に示す状態（シャフト８の軸心と、外輪２の軸心とが一致した状態）から、シャフト８が仮想線で示すように、屈曲すれば、貫通孔１２の周縁にシャフト８が当接して、シャフト８のこれ以上の屈曲を規制する。すなわち、貫通孔１２がシャフト８の屈曲角を規制する角度規制手段を構成することになる。このため、貫通孔１２の孔径を変更することによって、シャフト８の最大角度（最大屈曲角）を変更することができる。

次に、前記外輪２の製造方法を説明する。まず、板材をプレス加工にて、図３に示すように、カップ状の有底円筒体２０を成形する。この成形時には、内径面及びトラック溝１、さらには大径部１３を成形する。トラック溝１を成形する場合、底壁側の切り上げ部１ａを残すことになる。その後は、プレスや切削加工にて底壁１１に貫通孔１２を設ける。これによって、外輪２を製造することができる。なお、有底カップ形状体の底壁のシャフト貫通孔は、プレス成形時に同時成形してもよい。

本発明は、カップ状の外輪２は、板材からのプレス成形品であり、プレス成形時に前記内径面及びトラック溝１が成形されるものであるので、ブローチ加工等を省略することができ、生産性に優れる。また、外輪２の底壁１１に、内輪４に連結されるシャフト８が貫通される貫通孔１２を設けたので、シャフト８の外輪軸心に対する傾斜角度を規制することができる。すなわち、傾斜角度を規制する手段を簡単な構成にて形成でき、全体構成の簡略を図ることができる。

前記貫通孔１２は、シャフト８が貫通孔１２の内周縁に当接してシャフト８の外輪軸心に対する最大傾斜角度を規制する孔径であり、シャフト８の最大傾斜角度を確実に規制することができる。また、この切り上がり部１ａにてボール５の抜けを防止することができるので、従来のような止め輪を必要とせず、部品点数の削減を図ることができ、コスト低減を達成できるとともに、止め輪嵌合用の溝形成を必要とせず、生産性の向上を達成できる。

次に図４と図５は、第２実施形態を示し、この場合、外輪２の周壁において、トラック溝対応部２１の肉厚Ｔ１と、トラック溝非対応部２２の肉厚Ｔ２とを略同一としている。なお、図１と図２に示す第１実施形態では、トラック溝対応部２１の肉厚Ｔ１が、トラック溝非対応部２２の肉厚Ｔ２よりも小となっている。

この図４と図５に示す等速自在継手の他の構成は、前記図１と図２に示す等速自在継手と同一の構成であるので、図１等に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。また、外輪２の製造方法も、図１等に記載した外輪２と同様の製造方法にて製造することができる。

このため、図４と図５に示す第２実施形態においても、図１と図２に示す第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に、トラック溝対応部２１の肉厚Ｔ１と、トラック溝非対応部２２の肉厚Ｔ１とを略同一としたので、プレス成形性に優れる利点がある。

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って、例えば、トラック溝１、３の数としては、８個に限るものではなく、６個等であってもよい。また、貫通孔１２の孔径によって、シャフト８の最大屈曲角を変更できるので、この等速自在継手の使用する部位に応じて変更できる。

本発明の第１実施形態を示す等速自在継手の縦断面図である。前記等速自在継手の外輪の横断面図である。前記等速自在継手の外輪製造方法を示す断面図である。本発明の第２実施形態を示す等速自在継手の縦断面図である。前記等速自在継手の外輪の横断面図である。従来の等速自在継手の断面図である。

符号の説明

１トラック溝
１ａ切り上がり部
２外輪
４内輪
５ボール
６ケージ
８シャフト
１１底壁
１２貫通孔
１３大径部
１３ａ開口端
１４プロペラシャフト
２１トラック溝対応部
２２トラック溝非対応部

Claims

内径面にトラック溝が形成されたカップ状の外輪と、外径面にトラック溝が形成された内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝との間に介在されるボールと、前記外輪の内径面と内輪の外径面との間に配置されて前記ボールを保持するケージとを備えた等速自在継手において、前記カップ状の外輪は、板材からのプレス成形品であり、プレス成形により前記内径面及びトラック溝が成形され、底壁に、前記内輪に連結されるシャフトが貫通される貫通孔を設けたことを特徴とする等速自在継手。
前記貫通孔は、シャフトの外輪軸心に対する最大傾斜角度を規制する孔径を有することを特徴とする請求項１の等速自在継手。
前記外輪の底壁側のトラック溝端部に、前記ボールの抜けを防止する切り上がり部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の等速自在継手。
外輪の周壁において、トラック溝対応部の肉厚と、トラック溝非対応部の肉厚とを略同一としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の等速自在継手。
外輪の開口端にプロペラシャフトを接合したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の等速自在継手。
板材からプレス成形にて、その内径面にトラック溝を備えた有底カップ形状体を形成した後、有底カップ形状体の底壁に、内輪に連結されるシャフトが貫通する貫通孔を設けることを特徴とする等速自在継手の外輪製造方法。