JP2009275880A - 等速自在継手の外側継手部材 - Google Patents

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Abstract

【課題】付根部の遅れ破壊を防止することができて、軽量な等速自在継手の外側継手部材を提供する。
【解決手段】内側継手部材2が収容される外輪カップ部7と、外輪カップ部7の底部8から突設されるステム部10とを有し、ステム部10と外輪カップ部7とのコーナ部17がアール状とされた等速自在継手の外側継手部材である。外輪カップ部7のバック面19のコーナ部近傍に凹部16を形成した。
【選択図】図2

Description

本発明は、等速自在継手の外側継手部材に関する。
2WD車及び4WD車向けに使用されるいわゆるドライブシャフトは、図7に示すようなアウトボード側(自動車に組付けた状態で外側となる方)の固定式等速自在継手104と、インボード側(自動車に組付けた状態で内側となる方)の摺動式等速自在継手(図示省略)とを図示省略の中間シャフトで結合した構成を有する。アウトボード側の等速自在継手104は、車輪用軸受装置で回転自在に支持されたハブ輪102に結合される。
車輪用軸受装置としては、例えば図7に示すようなものがある。この車輪用軸受装置は、外径方向に延びるフランジ101を有するハブ輪102と、このハブ輪102に外側継手部材103のステム部123が固定される等速自在継手104と、ハブ輪102の外周側に配設される外方部材105とを備える。
等速自在継手104は、前記外側継手部材103と、この外側継手部材103の外輪カップ部107内に配設される内側継手部材108と、この内側継手部材108と外側継手部材103との間に配設されるボール109と、このボール109を保持する保持器110とを備える。また、内側継手部材108の中心孔の内周面にはスプライン部111が形成され、この中心孔にシャフト130の端部スプライン部136が挿入されて、内側継手部材108側のスプライン部111とシャフト側のスプライン部136とが係合される。
また、ハブ輪102は、筒部113と前記フランジ101とを有し、フランジ101の外端面114(反継手側の端面)には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部115が突設されている。
そして、筒部113のフランジ側の外周面に切欠部140が設けられ、この切欠部140にアウトボード側の第1内輪116及びインボード側の第2内輪117が嵌合されている。第1内輪116の外周面に第1内側転走面118が設けられ、内輪117の外周面に第2内側転走面119が設けられている。また、ハブ輪102のフランジ101にはボルト装着孔112が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ101に固定するためのハブボルト129がこのボルト装着孔112に装着される。
内周に2列の外側転走面120、121が設けられている外方部材105と、外方部材105の第1外側転走面120と対向する内側転走面118を有する第1内方部材116と、外方部材105の第2外側転走面121と対向する内側転走面119を有する第2内方部材117と、外方部材105と内方部材116、117との間に介装される転動体122とで転がり軸受を形成する。
ハブ輪102の筒部113に外側継手部材103のステム部123が挿入される。ステム部123は、その反外輪カップ部の端部にねじ部124が形成され、このねじ部124と外輪カップ部107との間にスプライン部125が形成されている。また、ハブ輪102の筒部113の内周面(内径面)にスプライン部126が形成され、ステム部123がハブ輪102の筒部113に挿入された際には、ステム部123側のスプライン部125とハブ輪102側のスプライン部126とが係合する。
そして、筒部113から突出したステム部123のねじ部124にナット部材127が螺着され、ハブ輪102と外側継手部材103とが連結される。この際、ナット部材127の内端面(裏面)128と筒部113の外端面129とが当接するとともに、外輪カップ部107のステム部側の端面(ハブ内輪との接触面)131と第2内輪117の外端面132とが当接する。すなわち、ナット部材127を締付けることによって、ハブ輪102が内輪116、117を介してナット部材127と外輪カップ部107とで挟持される。この場合、外輪カップ部107のハブ内輪との接触面131が、内輪116、117に与圧する。
このように、等速自在継手104の外側継手部材103をハブ輪102に結合する際には、ナット部材127を強固に締付る必要がある。この場合、ステム部123はナット部材127で引っ張られ、かつ、ハブ内輪との接触面131が軸受装置の第2内輪117と接触しているため常に軸力がかかる。このため、過大にナット部材127を締付けた場合には、ステム部123と外輪カップ部107のコーナ部134に応力が集中し、外側継手部材103の遅れ破壊が問題になることがある。遅れ破壊とは、一定の引張応力が付加されている状態で、ある時間が経過したのち、外見上はほとんど塑性変形を伴わずに突然脆性的に破壊する現象である。この遅れ破壊は、外側継手部材においては、応力が高くなるねじ部124とスプライン部125との間の中間部133や、ステム部123と外輪カップ部107のコーナ部134で特に生じ易い。
そこで、ねじ部124とスプライン部125との間の中間部133で遅れ破壊を防止する方法が提案されている(特許文献1)。外側継手部材の熱処理は通常、高周波焼入もしくは浸炭焼入が用いられる。ところが、遅れ破壊は熱処理硬化層部のように硬さが硬いほど発生し易い。このため、中間部133では硬度を低下させることで遅れ破壊を防止するか、高周波焼入品の場合は中間部133に焼入れを施さないようにしている。この場合、特許文献1のものは、加熱温度と加熱時間とを正確に管理する必要がある。
一方、コーナ部134では、捩りに対する強度を確保するために、熱処理による表面硬化が必要不可欠となる。このため、コーナ部134での遅れ破壊対策の方法としては、コーナ部134の硬さを、強度を確保できる範囲で低下させる方法がある(特許文献2)。その他に、コーナ部134の曲率半径を大きくして、コーナ部134にかかる応力を緩和したり、外輪カップ部135の肉厚を厚く設計し、コーナ部にかかる応力を緩和したりする方法もある。
特公昭63−5455号公報 特開平5−9583号公報
しかしながら、特許文献1に記載されたものは、加熱温度と加熱時間とを正確に管理する必要があり、コストアップに繋がる。また、特許文献2に記載されたもののように、コーナ部134の硬さを、強度を確保できる範囲で低下させる方法は、熱処理工程が複雑になるためコストアップに繋がる。また、コーナ部134の曲率半径を大きくして、コーナ部134にかかる応力を緩和する方法では、曲率半径を大きくしすぎると重量が増える上、相手部品であるハブ輪102との干渉を考慮すると曲率半径の大きさに限界がある。さらには、底部135の肉厚を厚く設計し、コーナ部134に掛かる応力を緩和する方法は、等速自在継手自体の重量増となる。このような理由により、低コスト化と軽量化による燃費向上という自動車市場の要求に答えるのが困難であった。
本発明は、上記課題に鑑みて、付根部の遅れ破壊を防止することができて、軽量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、内側継手部材が収容される外輪カップ部と、外輪カップ部の底部から突設されるステム部とを有し、ステム付根部が円弧状のコーナを持った等速自在継手の外側継手部材であって、外輪カップ部のハブ内輪との接触面のコーナ部近傍に凹部を形成したものである。
本発明の他の等速自在継手の外側継手部材は、内側継手部材が収容される外輪カップ部と、外輪カップ部の底部から突設されるステム部とを有し、ステム付根部が円弧状のコーナを持った等速自在継手の外側継手部材であって、ステム部の基部のコーナ部近傍に凹部を形成したものである。
本発明の別の等速自在継手の外側継手部材は、内側継手部材が収容される外輪カップ部と、外輪カップ部の底部から突設されるステム部とを有し、ステム付根部が円弧状のコーナを持った等速自在継手の外側継手部材であって、外輪カップ部のハブ内輪との接触面のコーナ部近傍及びステム部の基部のコーナ部近傍に凹部を形成したものである。
本発明の等速自在継手の外側継手部材は、コーナ部の近傍に凹部を設けているため、この凹部を設けることによりコーナ部への応力が凹部にも集中し、全体としては応力が分散される。すなわち、コーナ部にかかる応力を緩和できるので、コーナ部を大きくしたり、バック面の肉厚を大きくしたりする必要がなくなって軽量化を図ることができる。
前記凹部を冷間鍛造成形にて成形したり、前記凹部を切削加工又は研削加工にて成形したりすることができる。
前記凹部を周方向溝としたり、円周上の一部に配置したりすることができる。
前記等速自在継手が固定式等速自在継手であったり、前記等速自在継手が摺動式等速自在継手であったりすることができる。
本発明の等速自在継手の外側継手部材では、コーナ部への応力が凹部にも集中し、全体としては応力が分散され、コーナ部にかかる応力が緩和されて遅れ破壊を防止することができる。また、この凹部を設けることにより、軽量化を図ることができるため、材料費の削減による低コスト化、重量削減による自動車の燃費向上が可能となる。
前記凹部をステム部の基部のコーナ部近傍に設けたり、外輪カップ部のハブ内輪との接触面のコーナ部近傍に設けたりできて、所望の位置に凹部を設けることができ、設計自由度が拡大する。
前記凹部を冷間鍛造成形にて成形したり、前記凹部を切削加工又は研削加工にて成形したりすることができる。特に冷間鍛造成形にて形成した場合、切削加工等の工数を省略することができるため、コストの低減を図ることができる。
前記凹部を周方向溝としたり、円周上の一部に配置したりでき、凹部に対面する相手部材の形状に応じて凹部を設けることができる。特に、凹部を周方向溝とすると、応力集中の緩和に優れ、重量の低減を図ることもできる。
固定式等速自在継手であっても、摺動式等速自在継手であっても適用することができ、種々の等速自在継手に適用することができる。
以下、本発明の実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態の外側継手部材が使用された等速自在継手である。この等速自在継手は、外側継手部材1と、外側継手部材1の内側に配された内側継手部材2と、外側継手部材1と内側継手部材2との間に介在してトルクを伝達する複数のボール3と、外側継手部材1と内側継手部材2との間に介在してボール3を保持するケージ4とを主要な部材として構成される。
内側継手部材2は、その外周面に複数のトラック溝6が形成されている。この内側継手部材2の中心孔(内径孔)22にシャフト23を挿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。なお、シャフト23の端部には、シャフト抜け止め用の止め輪9が嵌合されている。
外側継手部材1は、例えば中炭素鋼にて構成され、内側継手部材2、ケージ4およびボール3を収容した円筒面を有する外輪カップ部7と、この外輪カップ部7の底部8から軸方向に一体的に延びるステム部10とを有する。ステム付根部のコーナ部17は円弧状となっている。ステム部10は、大径部10aと、大径部10aに連設される小径部10bとからなる。大径部10aは、図示省略の相手部材(ハブ輪の孔部の内径面の雌スプライン)と嵌合する雄スプライン20が形成された嵌合部21と、その外径面が円筒面とされる基端部18aとを備える。基端部18aの外径寸法は、雄スプライン20の最外径寸法(スプライン21の凸部の頂点を結ぶ円弧の外径寸法)より小さく、雄スプライン21の最小外径(スプライン21の凹部の底を結ぶ円弧の外径寸法)よりも大きく設定されている。小径部10bの外周面には、ねじ部12が形成されている。
外輪カップ部7の内周面(円筒状内周面)に内側継手部材2のトラック溝6と同数のトラック溝5が形成されている。外側継手部材1のトラック溝5と内側継手部材2のトラック溝6との間にトルクを伝達する複数のボール3が組み込まれている。内側継手部材2と外側継手部材1の間にケージ4が配置され、ボール3は、ケージ4のポケット11内に保持されている。
外輪カップ部7のハブ内輪との接触面19のコーナ部17近傍には、図2や図3に示すように、冷間鍛造成形にて、凹部16aを周方向に沿って連続的に形成している。すなわち、外輪カップ部のハブ内輪との接触面19の一部を周方向に沿って切欠いて周方向溝を形成している。なお、図3における仮想線は、凹部16aを設けない場合の外輪カップ部のハブ内輪との接触面19を示す。
このように、本発明の第1実施形態の等速自在継手の外側継手部材では、コーナ部17の近傍に凹部16aを設けている。このため、コーナ部17への応力が凹部16aにも集中し、全体としては応力が分散される。すなわち、コーナ部17にかかる応力を緩和できるので、遅れ破壊を防止することができる。このため、コーナ部17を大きくしたり、ハブ内輪との接触面19の肉厚を大きくしたりする必要がなくなって軽量化を図ることができて、材料費の削減による低コスト化、重量削減による自動車の燃費向上が可能となる。
凹部16aを冷間鍛造成形にて形成した場合、切削加工等の工数を省略することができるため、コストの低減を図ることができる。
前記凹部16aを、周方向に沿って連続的に形成すると、優れた応力集中の緩和の効力を発揮することになり、また、重量の低減を図ることもできる。
次に、本発明の第2実施形態の等速自在継手の外側継手部材について説明する。この場合、図4に示すように、冷間鍛造成形にて、ステム部10の基部のコーナ部17近傍には、冷間鍛造成形にて、凹部16bを周方向に沿って連続的に形成している。すなわち、ステム部10の基部の外径面の一部を周方向に沿って切欠いて溝部を形成している。なお、図4における仮想線は、凹部を設けない場合のステム部の基部の外径面を示す。
次に、本発明の第3実施形態の等速自在継手の外側継手部材について説明する。この場合、図5に示すように、外輪カップ部7のハブ内輪との接触面19のコーナ部17近傍に凹部16aを周方向に沿って連続的に形成するとともに、ステム部10の基部のコーナ部17近傍に凹部16bを周方向に沿って連続的に形成している。なお、図5における仮想線は、ぬすみ部を設けない場合の外輪カップ部7のバック面19及び凹部を設けない場合のステム部の基部の外径面を示す。
このように、凹部16bをステム部10の基部のコーナ部17近傍に設けたり、凹部16a、16bを、外輪カップ部7のハブ内輪との接触面19のコーナ部近傍及びステム部10の基部のコーナ部17近傍の両方に設けたりすることができる。この場合でも、図4及び図5に示す実施形態においても、図1〜図3に示す実施形態と同様の作用効果を奏し、また、所望の位置に凹部16a、16bを設けることができ、設計自由度が拡大する。なお、図4及び図5に示す等速自在継手の外側継手部材において、図1〜図3の等速自在継手の外側継手部材と同様の構成については、図1〜図3と同一符号を付してその説明を省略する。
また、図6に示すように、周方向に沿って断続的な凹部16cを形成することができる。図6では、凹部16cを所定ピッチで配設しているが、配設ピッチは任意に設定することができる。
前記各実施形態では、凹部16a〜16cを冷間鍛造成形にて仕上げたが、凹部16a〜16cを切削加工又は研削加工にて仕上げることもできる。
固定式等速自在継手としては、種々のタイプのものを採用することができ、また、固定式等速自在継手に限らず種々のタイプの摺動式等速自在継手であってもよく、ナット等を締付けることでステム部10に軸力が発生し、付根部17に大きな応力が発生する外側継手部材1であればよい。
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、基部の外径面の外径としては、凸部20の先端部31を結ぶ円の外径と略同一であってもよい。凹部16の深さ、大きさとしては、外側継手部材1の形状や材質等に応じて種々変更することができる。
本発明の第1実施形態を示す外側継手部材を使用した等速自在継手の断面図である。 前記図1に示す外側継手部材の斜視図である。 前記図1の外側継手部材の要部拡大断面図である。 本発明の第2実施形態を示す外側継手部材の要部拡大断面図である。 本発明の第3実施形態を示す外側継手部材の要部拡大断面図である。 本発明の第4実施形態を示す外側継手部材の斜視図である。 従来の外側継手部材を使用した駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。
符号の説明
1 外側継手部材
2 内側継手部材
7 外輪カップ部
8 底部
10 ステム部
16 凹部
17 コーナ部
19 ハブ内輪との接触面

Claims (9)

  1. 内側継手部材が収容される外輪カップ部と、外輪カップ部の底部から突設されるステム部とを有し、ステム付根部が円弧状のコーナを持った等速自在継手の外側継手部材であって、
    外輪カップ部のハブ内輪との接触面のコーナ部近傍に凹部を形成したことを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。
  2. 内側継手部材が収容される外輪カップ部と、外輪カップ部の底部から突設されるステム部とを有し、ステム付根部が円弧状のコーナを持った等速自在継手の外側継手部材であって、
    ステム部の基部のコーナ部近傍に凹部を形成したことを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。
  3. 内側継手部材が収容される外輪カップ部と、外輪カップ部の底部から突設されるステム部とを有し、ステム付根部が円弧状のコーナを持った等速自在継手の外側継手部材であって、
    外輪カップ部のハブ内輪との接触面のコーナ部近傍及びステム部の基部のコーナ部近傍に凹部を形成したことを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。
  4. 前記凹部を冷間鍛造成形にて成形したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項の等速自在継手の外側継手部材。
  5. 前記凹部を切削加工又は研削加工にて成形したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項の等速自在継手の外側継手部材。
  6. 前記凹部が周方向溝であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項の等速自在継手の外側継手部材。
  7. 前記凹部が、円周上の一部に配置されたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項の等速自在継手の外側継手部材。
  8. 前記等速自在継手が固定式等速自在継手であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項の等速自在継手の外側継手部材。
  9. 前記等速自在継手が摺動式等速自在継手であることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項の等速自在継手の外側継手部材。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05318018A (ja) * 1992-05-13 1993-12-03 Nippon Fastener Kogyo Kk 高力ボルトの製造方法
JPH0738727U (ja) * 1993-12-27 1995-07-14 東京電力株式会社 送電用鋼管鉄塔フランジ部のボルト締め付け機構
JP2004076790A (ja) * 2002-08-12 2004-03-11 Ntn Corp 等速自在継手及びこれを用いた車輪軸受装置
JP2007263233A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Ntn Corp 等速自在継手

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05318018A (ja) * 1992-05-13 1993-12-03 Nippon Fastener Kogyo Kk 高力ボルトの製造方法
JPH0738727U (ja) * 1993-12-27 1995-07-14 東京電力株式会社 送電用鋼管鉄塔フランジ部のボルト締め付け機構
JP2004076790A (ja) * 2002-08-12 2004-03-11 Ntn Corp 等速自在継手及びこれを用いた車輪軸受装置
JP2007263233A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Ntn Corp 等速自在継手

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