JP2010261559A - Trunnion for tripod type constant velocity universal coupling, and tripod type constant velocity universal coupling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車、航空機、船舶や各種産業機械などの動力伝達系において使用され、例えば4WD車やFR車などで使用されるドライブシャフトやプロペラシャフト等に組み込まれて駆動側と従動側の二軸間で軸方向変位および角度変位を許容する摺動式等速自在継手の一種であるトリポード型等速自在継手およびトリポード型等速自在継手のトラニオンに関する。 The present invention is used in power transmission systems such as automobiles, airplanes, ships, and various industrial machines, and is incorporated in drive shafts and propeller shafts used in, for example, 4WD vehicles and FR vehicles. The present invention relates to a tripod type constant velocity universal joint and a trunnion of a tripod type constant velocity universal joint which are a kind of sliding type constant velocity universal joints that allow axial displacement and angular displacement between two axes.
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つにトリポード型等速自在継手がある(例えば、特許文献1参照)。このトリポード型等速自在継手は、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、しかも、軸方向の相対変位をも許容することができる構造を備えている。 For example, there is a tripod type constant velocity universal joint as one of constant velocity universal joints used as means for transmitting rotational force from an automobile engine to wheels at a constant speed (see, for example, Patent Document 1). This tripod type constant velocity universal joint connects two shafts on the drive side and the driven side, transmits rotational torque at a constant speed even if the two shafts take an operating angle, and also allows relative displacement in the axial direction. It has a structure that can
図4および図5は特許文献1に開示されたトリポード型等速自在継手の構造を示す。なお、図4は継手の軸線に対する横断面を示し、図5は継手の軸線に対する縦断面を示す。 4 and 5 show the structure of the tripod type constant velocity universal joint disclosed in Patent Document 1. FIG. 4 shows a cross section with respect to the axis of the joint, and FIG. 5 shows a vertical section with respect to the axis of the joint.
同図に示すトリポード型等速自在継手は、外側継手部材である外輪110と内側継手部材であるトリポード部材(トラニオン)120と転動体であるローラ130とで主要部が構成されている。連結すべき駆動側と従動側の二軸の一方の軸(駆動軸)が外輪110の底部から一体的に延び、他方の軸(図示せず)がトリポード部材120と結合される。
The tripod type constant velocity universal joint shown in the same figure includes an
外輪110は一端が開口した有底筒状で、その内周に軸方向に延びる三本のトラック溝112が円周方向等間隔に形成されている。トリポード部材120は円筒状のボス部122から半径方向外方に突出した三本の脚軸124を有し、これら脚軸124が外輪110のトラック溝112に挿入され、そのトラック溝112と係合してトルク伝達を行う。脚軸124には針状ころ140を介してローラ130が回転自在に外嵌され、このローラ130がトラック溝112の互いに対向する一対のローラ案内面114に沿って転動することで連結二軸間の角度変位と軸方向変位を円滑にする。
The
図6は図4の部分拡大図で、脚軸124、針状ころ140およびローラ130を示す。脚軸124の外周面は針状ころ140の内側転動面を構成し、ローラ130の内周面は針状ころ140の外側転動面を構成している。複数の針状ころ140は、脚軸124の外周面とローラ130の内周面との間に総ころ状態で配設されている。
FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 4 and shows the
これら針状ころ140は、脚軸124の付け根部に外嵌されたインナワッシャ150と半径方向内方で接すると共に、脚軸124の先端部に外嵌されたアウタワッシャ160と半径方向外方で接している。このアウタワッシャ160は、脚軸124の先端部に形成された環状溝126にサークリップ等の止め輪170を嵌合させることにより抜け止めされ、この止め輪170により、針状ころ140の半径方向移動が規制されている。
These
前記特許文献1に記載のものは、インナワッシャ150とアウタワッシャ160とで針状ころ140の半径方向の移動が規制されている。このため、このような等速自在継手において、作動角を取ろうとした場合、針状ころ140が移動することができず、滑らかにこの作動角を取ることができなかった。
In the device disclosed in Patent Document 1, the movement of the
本発明は、上記課題に鑑みて、滑らかにこの作動角を取ることができ、しかも、脚軸の強度も安定しているトリポード型等速自在継手のトラニオン及びこのようなトラニオンを用いたトリポード型等速自在継手を提供する。 In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a tripod type constant velocity universal joint trunnion that can smoothly take this operating angle and has a stable leg shaft strength, and a tripod type using such a trunnion. Provide constant velocity universal joints.
本発明のトリポード型等速自在継手のトラニオンは、ボス部と、ボス部の円周方向等分位置から半径方向に突出した三本の脚軸とを有し、各脚軸の外周面には複数の針状ころが転動する転動面が形成されたトリポード型等速自在継手のトラニオンであって、前記脚軸の付根部に、前記針状ころの転動面よりも後退するように凹んだぬすみ部を設けるとともに、このぬすみ部の表面を圧縮残留応力処理部としたものである。 The trunnion of the tripod type constant velocity universal joint of the present invention has a boss portion and three leg shafts projecting in a radial direction from the circumferentially equalized position of the boss portion. A trunnion of a tripod type constant velocity universal joint in which a rolling surface on which a plurality of needle rollers roll is formed, so that the root part of the leg shaft is retracted from the rolling surface of the needle roller. A recessed relief portion is provided, and the surface of the relief portion is a compression residual stress treatment portion.
本発明のトリポード型等速自在継手のトラニオンによれば、前記脚軸の付根部に、前記針状ころの転動面よりも後退するように凹んだぬすみ部を設けているので、このぬすみ部によって、針状ころが半径方向に移動することができる。しかも、このぬすみ部の表面は圧縮残留応力処理部としている。外力を取り去った後で材料の中に残っている応力で圧縮状態にあるものを圧縮残留応力という。材料は一般に引張応力で破損することが多く,圧縮残留応力があると疲労強度が向上する。 According to the trunnion of the tripod type constant velocity universal joint according to the present invention, since the base portion of the leg shaft is provided with a hollow portion recessed so as to recede from the rolling surface of the needle roller, By this, the needle rollers can move in the radial direction. In addition, the surface of the thinning portion is a compressive residual stress processing portion. The stress that remains in the material after the external force is removed and is in a compressed state is called compressive residual stress. In general, materials are often damaged by tensile stress, and if there is compressive residual stress, fatigue strength improves.
圧縮残留応力処理部は、熱処理後における焼入れ鋼切削にて構成されるものであっても、熱処理後におけるショットピーニングにて構成されるものであっても、熱処理後における焼入れ鋼切削及びショットピーニングにて構成されるものであってもよい。焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切削は通常生材の状態で行うので、熱処理後(焼入れ後)の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。焼き入れ後に切削を行うため、素材の熱処理変形をこの切削過程で除去することができる。これに対して、研削加工は加工時に研削油剤を必要とすることから、研削油剤に含まれる鉱物油の消費、及び、研削油剤の供給電力消費は多大なものとなり、コスト高や環境への悪影響が懸念される。これに替わり、ドライ加工である焼入鋼切削を仕上げ加工とて実施すれば研削油剤が不要となり、環境への負担が軽減される。すなわち、研削加工では、粉状の研削屑が生じ、研削屑は研削油と共に研削スラッジとして排出される。研削スラッジは、研削屑を濾過したうえで一部が研削油に再利用される一方、濾過により得られた高濃度スラッジは廃棄処分される。このように、研削加工は、研削油に関する供給装置や濾過装置が必要となるので装置構成が複雑になる。また、廃棄されたスラッジが環境に悪影響を与えるおそれがある。また、加工作業において研削油の供給のための前準備が必要であり、作業に手間がかかって生産性が低いという問題がある。なお、切削工具として、このような切削が可能なバイトを使用する。焼入鋼切削の可能なバイトとして、例えばCBN(立方晶窒化硼素)に特殊セラミックス結合材を加えた焼結体工具等を使用することができる。 The compressive residual stress processing part is used for quenching steel cutting and shot peening after heat treatment, whether it is constituted by quenching steel cutting after heat treatment or shot peening after heat treatment. It may be configured. Hardened steel cutting is simply cutting, and since cutting is usually performed in the state of raw material, it was referred to as hardened steel cutting in order to clarify that the cutting was after heat treatment (after quenching). Since cutting is performed after quenching, the heat treatment deformation of the material can be removed in this cutting process. On the other hand, since grinding requires a grinding fluid during processing, the consumption of mineral oil contained in the grinding fluid and the power consumption of the grinding fluid are enormous, resulting in high costs and adverse environmental impacts. Is concerned. Instead, if hardened steel cutting, which is a dry process, is performed as a finishing process, no grinding oil is required and the burden on the environment is reduced. That is, in the grinding process, powdery grinding waste is generated, and the grinding waste is discharged together with the grinding oil as grinding sludge. The grinding sludge is partly reused as grinding oil after filtering the grinding waste, while the high-concentration sludge obtained by filtration is discarded. As described above, the grinding process requires a supply device and a filtration device related to the grinding oil, so that the device configuration becomes complicated. In addition, the discarded sludge may adversely affect the environment. In addition, preparation for supplying the grinding oil is necessary in the machining operation, and there is a problem that the operation takes time and productivity is low. Note that a cutting tool capable of such cutting is used as a cutting tool. As a cutting tool capable of cutting hardened steel, for example, a sintered tool obtained by adding a special ceramic binder to CBN (cubic boron nitride) can be used.
ショットピーニングは、処理対象物の表面に小粒子を投射するという処理であり、表面に圧縮の残留応力を生成させることを目的として、その最表面を塑性変形させるような条件で行われる。 Shot peening is a process of projecting small particles onto the surface of the object to be processed, and is performed under the condition that the outermost surface is plastically deformed for the purpose of generating a compressive residual stress on the surface.
前記脚軸の転動面の半径方向先端側に外側鍔部を設けたものとするのが好ましい。このように、外側鍔部を設ければ、脚軸に針状ころとローラとを組み付けたトラニオンユニットを構成し、このトラニオンユニットを等速自在継手の外側継手部材に装着した場合、外側鍔部によって半径方向先端方向のころの抜けが規制される。 It is preferable that an outer flange is provided on the distal end side in the radial direction of the rolling surface of the leg shaft. In this way, when the outer collar is provided, a trunnion unit in which needle rollers and rollers are assembled to the leg shaft is configured, and when this trunnion unit is attached to the outer joint member of the constant velocity universal joint, the outer collar This restricts the roller from coming out in the radial direction.
また、表面全体に浸炭熱処理が施されるものであっても、表面全体に高周波熱処理が施されるものであってもよい。ここで、浸炭熱処理とは、炭素を多く含むガス、液体、固体などの浸炭剤中で鋼を長時間加熱することにより、表面層から炭素を含浸させる処理(浸炭処理)を行い、この浸炭した鋼に対して、焼入れ焼もどしを行う方法である。また、高周波熱処理とは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。 Moreover, even if the entire surface is subjected to carburizing heat treatment, the entire surface may be subjected to induction heat treatment. Here, the carburizing heat treatment is a process in which carbon is impregnated from the surface layer (carburizing treatment) by heating the steel for a long time in a carburizing agent such as a gas, liquid or solid containing a large amount of carbon. It is a method of quenching and tempering steel. In addition, high-frequency heat treatment is a quenching method that applies the principle of heating a conductive object by placing a part necessary for quenching in a coil through which a high-frequency current flows and generating Joule heat by electromagnetic induction. .
前記脚軸の転動面に焼入れ鋼切削が施されているものであっても、前記脚軸の転動面を研削加工したものであってもよい。 Even if hardened steel cutting is given to the rolling surface of the leg shaft, the rolling surface of the leg shaft may be ground.
本発明のトリポード型等速自在継手は、前記記載のトリポード型等速自在継手のトラニオンを用いたものである。 The tripod type constant velocity universal joint of the present invention uses the trunnion of the tripod type constant velocity universal joint described above.
本発明のトリポード型等速自在継手のトラニオンは、針状ころが半径方向に移動することができ、安定した作動角をとることができ、滑らかな作動が可能となる。しかも脚軸が強度的に優れ、耐久性に優れる。 In the trunnion of the tripod type constant velocity universal joint of the present invention, the needle rollers can move in the radial direction, can take a stable operating angle, and can be operated smoothly. In addition, the leg shaft is excellent in strength and excellent in durability.
また、ぬすみ部の圧縮残留応力処理部は、焼入鋼切削やショットピーニング等にて成形することができ、安定した圧縮残留応力処理加工を行うことができる。特に、焼入鋼切削では、ドライ加工である焼入鋼切削を仕上げ加工とで実施すれば研削油剤が不要となり、環境への負担が軽減される利点がある。 Moreover, the compressive residual stress processing part of a thin part can be shape | molded by hardening steel cutting, shot peening, etc., and can perform the stable compressive residual stress processing. In particular, in hardened steel cutting, if the hardened steel cutting, which is a dry process, is performed in the finishing process, a grinding fluid is unnecessary, and there is an advantage that the burden on the environment is reduced.
脚軸の転動面の半径方向先端側に外側鍔部を設けたものであれば、外側鍔部によって半径方向先端方向のころの抜けが規制される。このため、この等速自在継手の作動中等においては、外側継手部材内でトラニオンユニットが分解することがなく、安定した作動を可能とする。 If an outer collar is provided on the radial front end side of the rolling surface of the leg shaft, the outer collar restrains the roller from coming off in the radial front direction. For this reason, during operation of the constant velocity universal joint, the trunnion unit is not disassembled in the outer joint member, and stable operation is possible.
表面全体に、浸炭熱処理や高周波熱処理を施すことによって、強度的に優れ、長期に渡って安定した機能を発揮する。また、脚軸の転動面に焼入鋼切削や研削加工を施すことによって、この転動面を針状ころがより滑らかに転動する。 By performing carburizing heat treatment or high-frequency heat treatment on the entire surface, it exhibits excellent strength and stable functions over a long period of time. Further, by applying hardened steel cutting or grinding to the rolling surface of the leg shaft, the needle rollers roll on the rolling surface more smoothly.
前記のトラニオンを用いたトリポード型等速自在継手によれば、滑らかな作動が可能となるとともに、脚軸が強度的に優れ、トリポード型等速自在継手としての耐久性の向上を図ることができる。 According to the tripod type constant velocity universal joint using the trunnion described above, smooth operation is possible, the leg shaft is excellent in strength, and durability as a tripod type constant velocity universal joint can be improved. .
以下本発明の実施の形態を図1〜図3に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1および図2は本発明に係るトリポード型等速自在継手の実施形態を示す。この実施形態のトリポード型等速自在継手は、外側継手部材である外輪10と、内側継手部材であるトリポード部材(トラニオン)20と転動体であるローラ30とで主要部が構成されている。
1 and 2 show an embodiment of a tripod type constant velocity universal joint according to the present invention. The tripod type constant velocity universal joint according to this embodiment includes a main part including an
外輪10は、一端が開口した有底筒状でその底部中央から回転軸(例えば駆動軸)が一体的に延びている。外輪10の内周面には、軸方向に延びる三本のトラック溝12が円周方向等間隔に形成される。各トラック溝12は、その両側に互いに対向する一対のローラ案内面14を有する。ローラ案内面14は円弧状断面を有し、外輪10の軸線方向に直線状に延びる。なお、外輪10の外周面は、軽量化のため、トラック溝12間と対応する部位が減肉されて凹所18が軸方向に形成されている。
The
トリポード部材(トラニオン)20は、円筒状をなすボス部22の外周面に、半径方向外方に突出した三本の脚軸24が円周方向等間隔(120°間隔)で一体形成されたものである。ボス部22の軸孔に図示しない回転軸(例えば従動軸)の軸端がスプライン嵌合により連結される。各脚軸24の先端は、半径方向外方へ延びてトラック溝12の底面付近まで延在し、その外周面は一般的に円筒面とされている。
The tripod member (trunnion) 20 is formed by integrally forming three
外輪10のトラック溝12のローラ案内面14と脚軸24の外周面との間に針状ころ40を介してローラ30が回転自在に配設される。ローラ30の外周面は縦断面円弧状とされ、ローラ案内面14とアンギュラ接触により二箇所で接触する場合と、サーキュラ接触により一箇所で接触する場合がある。一方、ローラ30の内周面は、円筒状に形成されている。
A
このトリポード部材20の脚軸24に針状ころ40を介して回転自在に装着されたローラ30が、外輪10のトラック溝12に挿入されて係合し、そのトラック溝12の互いに対向する一対のローラ案内面14に沿って転動することにより、連結二軸(駆動軸と従動軸)間の角度変位と軸方向変位を許容しながらトルク伝達を行う。
A
脚軸24の外周面は針状ころ40の内側転動面を構成し、ローラ30の内周面は針状ころ40の外側転動面を構成している。ローラ30の内周面と脚軸24の外周面との間に、複数の針状ころ40が単列総ころ状態で配設される。
The outer circumferential surface of the
この実施形態におけるトリポード型等速自在継手では、脚軸24の外周面に、針状ころ40を収容して底面26aが針状ころ40の転動面となる凹溝部26を周方向に形成し、凹溝部26の半径方向基端側に、つまり、脚軸24の付根部に、針状ころ40の半径方向移動をスムーズに行うため、その凹溝部26の底面26aから後退するように凹んだぬすみ部(逃げ)29が形成されている。
In the tripod type constant velocity universal joint in this embodiment, the
また、凹溝部26の半径方向先端には、脚軸周方向に沿った周方向溝を介して外側鍔部21が設けられている。この周方向溝31もぬすみ部(逃げ)31を形成する。
Moreover, the outer
ところで、脚軸24は、凹溝部26(図3における範囲A)とぬすみ部(逃げ)29、31(図3における範囲B、B)とが旋削加工にて形成され、その後、範囲Aおよび範囲Bに、浸炭焼入れ焼き戻しの浸炭熱処理を行った後、焼入鋼切削を行った。
By the way, the
ここで、浸炭熱処理とは、炭素を多く含むガス、液体、固体などの浸炭剤中で鋼を長時間加熱することにより、表面層から炭素を含浸させる処理(浸炭処理)を行い、この浸炭した鋼に対して、焼入れ焼もどしを行う方法である。また、焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切削は通常生材の状態で行うので、熱処理後(焼入れ後)の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。このように、焼入鋼切削を施すことによって、ぬすみ部29,31の表面に圧縮残留応力が付与され、圧縮残留応力処理部が形成される。外力を取り去った後で材料の中に残っている応力で圧縮状態にあるものを圧縮残留応力という。材料は一般に引張応力で破損することが多く,圧縮残留応力があると疲労強度が向上する。
Here, the carburizing heat treatment is a process in which carbon is impregnated from the surface layer (carburizing treatment) by heating the steel for a long time in a carburizing agent such as a gas, liquid or solid containing a large amount of carbon. It is a method of quenching and tempering steel. Also, hardened steel cutting is simply cutting, and since cutting is usually performed in the state of raw material, it was called hardened steel cutting in order to clarify that the cutting was after heat treatment (after quenching). . In this way, by applying hardened steel cutting, compressive residual stress is applied to the surfaces of the thinning
焼入鋼切削では、切削の際除去されるべき切り屑の一部が表面に押し込まれ、かつ表面上に伸長されることが発生する。また、せん断変形による機械的要因と組織がせん断変形する際に生じる切削熱等による熱的要因とが重畳されて残る。このため、焼入鋼切削を行うことによって、圧縮残留応力が発生する。 In hardened steel cutting, part of the chips to be removed during cutting is pushed into the surface and stretched onto the surface. Further, mechanical factors due to shear deformation and thermal factors due to cutting heat generated when the structure undergoes shear deformation remain superimposed. For this reason, compressive residual stress is generated by performing quenching steel cutting.
本発明のトリポード型等速自在継手のトラニオンは、脚軸24の付根部に、針状ころ40の転動面26aよりも後退するように凹んだぬすみ部29を設けているので、このぬすみ部29によって、針状ころ40が半径方向に移動することができる。このため、安定した作動角をとることができ、滑らかな作動が可能となる。しかも、このぬすみ部29の表面は圧縮残留応力処理部としているので、脚軸24が強度的に優れ、耐久性に優れる。
Since the trunnion of the tripod type constant velocity universal joint according to the present invention is provided with the thinning
圧縮残留応力処理部としては、前記のように焼入鋼切削に依らずに、ショットピーニングによっても成形することができる。ショットピーニングは、処理対象物の表面に小粒子を投射するという処理であり、表面に圧縮の残留応力を生成させることを目的として、その最表面を塑性変形させるような条件で行われる。このため、このようなショットピーニングによっても圧縮残留応力処理部を成形することができる。 As described above, the compressive residual stress processing portion can be formed by shot peening without depending on hardened steel cutting. Shot peening is a process of projecting small particles onto the surface of the object to be processed, and is performed under the condition that the outermost surface is plastically deformed for the purpose of generating a compressive residual stress on the surface. For this reason, a compression residual stress processing part can be shape | molded also by such shot peening.
このように、ぬすみ部29の圧縮残留応力処理部は、焼入鋼切削やショットピーニング等にて成形することができ、安定した圧縮残留応力処理加工を行うことができる。特に、焼入鋼切削では、ドライ加工である焼入鋼切削を仕上げ加工とで実施すれば研削油剤が不要となり、環境への負担が軽減される利点がある。
Thus, the compressive residual stress processing part of the thinning
脚軸24の転動面26aの半径方向先端側に外側鍔部21を設けたものであれば、外側鍔部21によって半径方向先端方向の針状ころ40の抜けが規制される。このため、この等速自在継手の作動中等においては、外輪10内でトラニオンユニット(トラニオン10と針状ころ40とローラ30とが組み付けられたユニット体)が分解することがなく、安定した作動を可能とする。
If the
また、前記熱処理として、浸炭熱処理以外に高周波熱処理であってもよい。ここで、高周波熱処理とは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。 In addition to the carburizing heat treatment, the heat treatment may be an induction heat treatment. Here, high-frequency heat treatment is a hardening method that applies the principle of heating a conductive object by placing Joule heat in a coil through which high-frequency current flows, and generating Joule heat by electromagnetic induction. is there.
ところで、浸炭熱処理や高周波熱処理を行う場合、トラニオン20の表面全体に行うようにしてもよい。このように、表面全体に熱処理を行うことによって、強度的に優れ、長期に渡って安定した機能を発揮する。また、脚軸24の転動面26aに焼入鋼切削や研削加工を施すことによって、この転動面26aを針状ころ40がより滑らかに転動する。ここで、表面全体とは、ボス部22の外周面(外径面)、脚軸24の図3における範囲A,B、外側鍔部21の外周面(外径面)、脚軸24の先端面、及びボス部22の内径面である。
By the way, when carburizing heat treatment or induction heat treatment is performed, it may be performed on the entire surface of the
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、前記実施形態では、脚軸24に外側鍔部21を設けることによって、ころ40の外径方向への抜けを規制しているが、このような外側鍔部21を設けなくてもよい。この場合、外側鍔部21に代えて、ワッシャ部材を脚軸24の先端部に装着するようにすればよい。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the
凹溝部26の底面26aからなるころ転動面(図3に示す範囲A)においては、前記実施形態では、焼入鋼切削を行っていたが、このような焼入鋼切削に代えて研削を行うようにしてもよい。このように、研削を行うことによって、ころがより滑らかに転動することができ、効率のよい回転伝達を行うことができる。しかしながら、図3における範囲A及び範囲B、Bとが同じ加工法である焼入鋼切削であるのがコスト面からは有利である。また、形成する硬化層としては、ボス部22の内径面や脚軸24の先端面等を省略することが可能である。
In the roller rolling surface (range A shown in FIG. 3) formed by the
本発明品と比較品とをそれぞれ2つのサンプルを作成し、それぞれについて、片振り捩り疲労試験にて強度を確認した。片振り捩り疲労試験は所定のトルクを繰り返し負荷する試験である。すなわち、トラニオンの強度を評価する上では、主として静捩り強度(試験)と片振り疲労強度(試験)とがあるが、通常、両試験において、軸が最初に破損するように設定されている。したがって、トリポード部材(トラニオン)あるいはローラは軸以上の強度を有するように設定されている。ここで、静捩り強度は、トリポード型等速自在継手にトルクを負荷する静捩り試験において、どこかの部位が捩り切れるトルクをもって評価する。片振り疲労強度は、トリポード型等速自在継手に片振りの所定トルクを負荷し、どこかの部位が捩り切れるまでの繰返し数をもって評価する。 Two samples were prepared for each of the product of the present invention and the comparative product, and the strength of each sample was confirmed by a uniaxial torsional fatigue test. The single swing torsional fatigue test is a test in which a predetermined torque is repeatedly applied. That is, in evaluating the strength of the trunnion, there are mainly static torsional strength (test) and swing fatigue strength (test). Usually, in both tests, the shaft is set so as to be damaged first. Therefore, the tripod member (trunnion) or the roller is set to have a strength higher than that of the shaft. Here, the static torsion strength is evaluated by a torque at which any part is twisted in a static torsion test in which torque is applied to the tripod type constant velocity universal joint. The cantilever fatigue strength is evaluated based on the number of repetitions until a certain portion of the tripod type constant velocity universal joint is loaded with a predetermined swing torque and torsion is cut off.
本発明品は、図3に示す範囲A及び範囲Bに対して、旋削加工を行った後、浸炭焼入れ・焼戻しの浸炭熱処理を行い、次に、焼入鋼切削を行ったものである。比較品は、図3に示す範囲Aに対して、旋削加工を行った後、浸炭焼入れ・焼戻しの浸炭熱処理を行い、次に、研削加工を行ったものであり、範囲Bに対しては、旋削加工を行った後、浸炭焼入れ・焼戻しの浸炭熱処理を行ったものである。 The product of the present invention is obtained by performing carburizing heat treatment such as carburizing and quenching and tempering, and then performing quenching steel cutting after turning the ranges A and B shown in FIG. The comparative product is obtained by performing a carburizing and tempering carburizing heat treatment after performing a turning process on the range A shown in FIG. 3 and then performing a grinding process. After turning, carburizing heat treatment for carburizing and tempering was performed.
この場合、本発明品における脚軸付根部のぬすみ部29の残留圧縮応力が500MPa〜600MPaであり、比較品における残留圧縮応力が100MPa〜200MPaであった。
In this case, the residual compressive stress of the
破損までの負荷回数は、比較品が26000回と35000回となったのに対して、本発明品が160000回と200000回となった。この結果により、脚軸付根部のぬすみ部29に残留圧縮応力処理部を設けたものが、このような残留圧縮応力処理部を設けないものよりも高強度であることが分かる(5倍の高強度化を達成できた)。
The number of loads until breakage was 26,000 times and 35,000 times for the comparative product, while 160000 times and 200000 times for the product of the present invention. From this result, it can be seen that the residual compressive stress processing portion provided in the
21 外側鍔部
22 ボス部
24 脚軸
26a 底面(転動面)
29,31 ぬすみ部
30 ローラ
40 針状ころ
21
29, 31
Claims (10)
前記脚軸の付根部に、前記針状ころの転動面よりも後退するように凹んだぬすみ部を設けるとともに、このぬすみ部の表面を圧縮残留応力処理部としたことを特徴とするトリポード型等速自在継手のトラニオン。 It has a boss part and three leg shafts projecting radially from the circumferentially equal position of the boss part, and a rolling surface on which a plurality of needle rollers rolls on the outer peripheral surface of each leg shaft A trunnion of formed tripod type constant velocity universal joint,
A tripod type characterized in that a base portion of the leg shaft is provided with a relief portion that is recessed so as to recede from the rolling surface of the needle roller, and the surface of the relief portion is a compression residual stress treatment portion. Trunnion of constant velocity universal joint.
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JP2018200109A (en) * | 2018-08-24 | 2018-12-20 | Ntn株式会社 | Tripod-type constant velocity universal joint |
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