JP2012229714A - Method of manufacturing outside joint member for constant velocity universal joint and outside joint member for constant velocity universal joint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、等速自在継手用外側継手部材の製造方法および等速自在継手用外側継手部材に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an outer joint member for a constant velocity universal joint and an outer joint member for a constant velocity universal joint.
自動車や各種産業機械等の動力伝達装置に使用される等速自在継手(固定型等速自在継手)は、内径面に複数のトラック溝を形成した外側継手部材と、外径面に複数のトラック溝を形成した内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝と内側継手部材のトラック溝とで協働して形成されるボールトラックに配された複数のボールと、ボールを収容するためのポケットを有するケージとで主要部が構成されている。 Constant velocity universal joints (fixed type constant velocity universal joints) used in power transmission devices for automobiles and various industrial machines include an outer joint member in which a plurality of track grooves are formed on the inner diameter surface and a plurality of tracks on the outer diameter surface. A plurality of balls disposed on a ball track formed in cooperation with the inner joint member formed with a groove, the track groove of the outer joint member and the track groove of the inner joint member, and a pocket for accommodating the ball The main part is comprised with the cage which has.
外側継手部材は、カップ状のマウス部と、このマウス部の底壁から突設される軸部(ステム部)とからなる。そして、近年では、マウス部と軸部とを別部材にて成形した後、これらを一体化して、外側継手部材を構成する場合がある。 The outer joint member includes a cup-shaped mouth portion and a shaft portion (stem portion) projecting from the bottom wall of the mouth portion. And in recent years, after forming a mouse | mouth part and a shaft part by a separate member, these may be integrated and an outer joint member may be comprised.
そして、このような組立方法として、加締作業を行うものがある(特許文献1〜特許文献4)。また、レーザ溶接を用いるものもある(特許文献5)。 As such an assembling method, there is a method for performing caulking work (Patent Documents 1 to 4). Some laser welding is used (Patent Document 5).
特許文献1に記載のものでは、マウス部の底壁に設けられた孔部に、軸部の端部を圧入嵌合した後、孔部を介してマウス部内部に嵌入した軸部の端面を、加締具にて打撃して加締部(鍔部)を形成するものである。そして、この鍔部と軸部の段付部とで、孔部の外周縁部を挟持させている。 In the thing of patent document 1, after carrying out press fitting of the edge part of a axial part to the hole provided in the bottom wall of the mouse part, the end surface of the axial part inserted into the inside of the mouse part via the hole part is used. Then, it is struck with a caulking tool to form a caulking portion (a collar portion). The flange and the stepped portion of the shaft portion sandwich the outer peripheral edge of the hole.
特許文献2〜特許文献4に記載のものでは、マウス部の底壁に、小径の短円筒部を形成するとともに、軸部にこの短円筒部に嵌入する嵌入部を形成する。そして、マウス部の短円筒部に嵌入部を嵌入(圧入)し、その後、マウス部の内部から、加締工具で嵌入部の端部をかしめて膨出部を形成し、この膨出部を、マウス部の短円筒部の内部端部に嵌合させるものである。
In the thing of patent document 2-
特許文献5では、中空のパイプ部材と、スタブ部材とを接合してなる動力伝達軸が記載されている。この場合、パイプ部材の接合端面とスタブ部材の接合端面とを突合せ、この突合せ状態で、その突合せ部に対して、外径方向から径方向に沿ってレーザ光や電子ビームを照射することによって、この突合せ部における溶接を行うものである。
特許文献1〜特許文献4等に記載の組立方法では、圧入工程及び加締工程を必要とする。このため、マウス部や軸部の形状をこのような工程に対応する形状とする必要があり、生産性に劣る。また、端部のみ外径が大である軸部(軸部材)を製造する場合、加工する丸棒材としては、その外径を形成する軸部材の端部外径に合わせる必要がある。このような選択を行えば、切削量が多くなり、加工時間が大となるとともに、マテリアルロス増となって、コスト高となっていた。 In the assembly methods described in Patent Documents 1 to 4, etc., a press-fitting process and a caulking process are required. For this reason, it is necessary to make the shape of a mouse | mouth part and a shaft part the shape corresponding to such a process, and it is inferior to productivity. Moreover, when manufacturing the axial part (shaft member) whose outer diameter is large only in an edge part, as a round bar material to process, it is necessary to match | combine with the edge part outer diameter of the axial member which forms the outer diameter. If such a selection is made, the amount of cutting increases, the processing time increases, material loss increases, and the cost increases.
特許文献5に記載のものでは、外径方向から径方向に沿ってレーザ光や電子ビームを照射するものであり、設備能力上、レーザ光や電子ビームの侵入距離に上限がある。このため、接合面全体を接合できず、安定した接合を行いにくいものとなっている。
In the thing of
ところで、マウス部と軸部とからなる外側継手部材において、底壁に短軸部を有するマウス部を形成し、この短軸部に軸部材を接合するものも提案されている。しかしながら、このような場合、中実軸同士の接合となり、特許文献5に記載されたレーザ光や電子ビームを用いれば、中心までレーザ光や電子ビームが届かず、中実軸同士の接合には対応できない。
By the way, an outer joint member composed of a mouth portion and a shaft portion is proposed in which a mouth portion having a short shaft portion is formed on the bottom wall and the shaft member is joined to the short shaft portion. However, in such a case, solid axes are joined to each other, and if the laser beam or electron beam described in
そこで、従来においては、図13に示す方法が提案されている。この場合、底壁1に凹窪部2を有する短軸部3を備えたマウス部4を形成するとともに、端部大径部5に凹窪部6を有する軸部材7を形成する。そして、マウス部4の短軸部3の端面と、軸部材7の端部大径部5の端面とを突き合わせ、この状態で、レーザ光や電子ビームを外径側から径方向に沿って照射する。これによって、接合面を、溶融・凝固させることによって接合することができる。なお、図13において、9は雄スプラインである。
Therefore, conventionally, a method shown in FIG. 13 has been proposed. In this case, the
しかしながら、図13に示すような方法にて形成された外側継手部材では、軸部に中空部8が形成される。このため、軸部の強度が低下することになる。したがって、このような方法によって形成される外側継手部材において、強度確保を図るためには、中空部8の外径を大きく設定する必要があった。この際、軸部材全体または中空部分のみ大径化することになる。しかしながら、このように大径化すれば、体積及び重量増となる。
However, in the outer joint member formed by the method shown in FIG. 13, the
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、加工工数の減少化及びマテリアルロス低減を図ることが可能な等速自在継手用外側継手部材の製造方法および等速自在継手用外側継手部材を提供しようとするものである。 Therefore, in view of such circumstances, the present invention intends to provide a method for manufacturing an outer joint member for a constant velocity universal joint and an outer joint member for a constant velocity universal joint capable of reducing the number of processing steps and reducing material loss. To do.
本発明の等速自在継手用外側継手部材の製造方法は、カップ状のマウス部と、このマウス部の底壁から突設される軸部材とからなる等速自在継手用外側継手部材の製造方法であって、底壁に嵌合孔を有するマウス部と、前記嵌合孔に嵌入される嵌入部を有する軸部材とを別部材として成形した後、軸部材の嵌入部を、マウス部の嵌合孔に嵌入し、その嵌入した状態で、嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面とを溶接手段にて一体化するものである。 The method for producing an outer joint member for a constant velocity universal joint according to the present invention is a method for producing an outer joint member for a constant velocity universal joint comprising a cup-shaped mouth portion and a shaft member protruding from the bottom wall of the mouth portion. And after forming the mouth portion having the fitting hole in the bottom wall and the shaft member having the fitting portion fitted into the fitting hole as separate members, the fitting portion of the shaft member is inserted into the fitting portion of the mouse portion. The fitting hole is fitted, and the inner circumferential surface of the fitting hole and the outer circumferential surface of the fitting portion are integrated by welding means in the fitted state.
嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面とを溶接するものであるので、嵌合孔の内周面及び嵌入部の外周面を円筒面にて構成でき、嵌合のために、複雑な形状に加工する必要がない。 Since the inner peripheral surface of the fitting hole and the outer peripheral surface of the fitting portion are welded, the inner peripheral surface of the fitting hole and the outer peripheral surface of the fitting portion can be configured by a cylindrical surface, and it is complicated for fitting. There is no need to process into a simple shape.
前記溶接手段がレーザまたは電子ビームの熱源を用いるものが好ましい。すなわち、レーザ熱源を用いればレーザ溶接となり、電子ビーム熱源を用いれば、電子ビーム溶接となる。 The welding means preferably uses a laser or electron beam heat source. That is, if a laser heat source is used, laser welding is performed, and if an electron beam heat source is used, electron beam welding is performed.
嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面の溶接部位に対して軸方向に沿って前記熱源が照射され、特に、カップ部内部から、嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面の溶接部位に対して軸方向に沿って前記熱源が照射されるのが好ましい。このように、レーザまたは電子ビームの熱源を軸方向に沿って照射することによって、溶接装置のコンパクト化を図ることができる。 The heat source is irradiated along the axial direction with respect to the welded portion of the inner peripheral surface of the fitting hole and the outer peripheral surface of the fitting portion, and particularly from the inside of the cup portion, the inner peripheral surface of the fitting hole and the outer peripheral surface of the fitting portion. It is preferable that the heat source is irradiated along the axial direction with respect to the welding portion. As described above, the welding apparatus can be made compact by irradiating the heat source of the laser or the electron beam along the axial direction.
カップ部外部から、嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面の溶接部位に対して軸方向と所定角度で傾斜する方向に沿って前記熱源が照射されるものであってもよい。 The heat source may be irradiated from the outside of the cup portion along a direction inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction with respect to the welded portion of the inner peripheral surface of the fitting hole and the outer peripheral surface of the fitting portion.
前記溶接手段がアーク溶接であってもよい。ここで、アーク溶接とは、金属材料(母材)と溶接棒との間にアークを発生させる溶接法である。 The welding means may be arc welding. Here, the arc welding is a welding method in which an arc is generated between a metal material (base material) and a welding rod.
前記軸部材は、中間部位に肥大部が形成された軸部材構成体に対して、その肥大部において切断して形成された軸であるものであってもよい。軸部材に肥大部を形成する方法としては、特開2002−346684号公報等に記載の軸肥大加工方法にて形成することができる。 The shaft member may be a shaft formed by cutting an enlarged portion of the shaft member structure in which an enlarged portion is formed at an intermediate portion. As a method of forming the enlarged portion on the shaft member, it can be formed by a shaft enlargement processing method described in JP-A-2002-346684.
本発明の等速自在継手用外側継手部材は、前記製造方法にて製造されたものである。また、本発明の等速自在継手は、前記等速自在継手用外側継手部材を外側継手部材として用いている。 The outer joint member for a constant velocity universal joint of the present invention is manufactured by the above manufacturing method. In the constant velocity universal joint of the present invention, the outer joint member for constant velocity universal joint is used as an outer joint member.
本発明では、接合面等を複雑な形状に加工する必要がないので、加工性の向上、及びマテリアルロス低減効果を図ることができる。また、接合手段に溶接手段を用いるので、加締工程を必要とせず、安定した接合状態を得ることができる。しかも、溶接手段としては、レーザ溶接や電子ビーム溶接等を用いることができ、これらの溶接の利点をそのまま発揮させることができる。 In the present invention, since it is not necessary to process the joining surface or the like into a complicated shape, it is possible to improve workability and reduce material loss. Further, since the welding means is used as the joining means, a caulking step is not required and a stable joined state can be obtained. Moreover, laser welding, electron beam welding, or the like can be used as the welding means, and the advantages of these weldings can be exhibited as they are.
レーザまたは電子ビームの熱源を軸方向に沿って照射することによって、径方向ビーム照射では加工困難な中実軸部材の溶接を可能とする。また、肥大部を有する軸部材を用いた場合、内径が大である孔部に対応することができ、これによって、軸方向全長に渡って軸径が大きい軸部材に対しても、内径が大である孔部を有するこのマウス部を用いることができ、相違する軸部材を用いてもマウス部の共有化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。 By irradiating a laser or electron beam heat source along the axial direction, it is possible to weld a solid shaft member that is difficult to process by radial beam irradiation. Further, when a shaft member having an enlarged portion is used, it is possible to deal with a hole portion having a large inner diameter, and thereby, the inner diameter is large even for a shaft member having a large shaft diameter over the entire length in the axial direction. This mouse portion having a hole portion can be used, and even if different shaft members are used, the mouse portion can be shared, and the cost can be reduced.
嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面をテーパ面とすれば、溶接前におけるセット位置が安定して、安定した溶接作業が可能となる。しかも、レーザや電子ビームの熱源の照射方向を、マウス部の内側と外側のいずれかから選択することができ、溶接設備の簡素化及び作業効率向上を図ることができる。 If the inner peripheral surface of the fitting hole and the outer peripheral surface of the fitting portion are tapered surfaces, the set position before welding is stable and stable welding work is possible. In addition, the irradiation direction of the heat source of the laser or electron beam can be selected from either the inside or the outside of the mouse portion, so that the welding equipment can be simplified and the working efficiency can be improved.
溶接手段にアーク溶接を用いることができ、このため、アーク溶接の利点をそのまま発揮させることができる。 Arc welding can be used as the welding means, and therefore, the advantages of arc welding can be exhibited as they are.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図12は本発明に係る製造方法を用いて製造された外側継手部材構成品(以下、単に構成品と呼ぶ場合がある)を示し、この構成品は、カップ状のマウス部54と、このマウス部54の底壁54aから突設される軸部材55Aとからなる。この構成品は、図10に示すドライブシャフト10に用いられる摺動式等速自在継手13の外側継手部材を構成する。
FIG. 12 shows an outer joint member component manufactured by using the manufacturing method according to the present invention (hereinafter may be simply referred to as a component), which includes a cup-shaped
ドライブシャフト10は、エンジンの回転力をデファレンシャルギヤからタイヤに伝達する車軸である。このため、角度変位のみを許容する固定式等速自在継手12と、角度変位のみならず軸方向変位も許容する摺動式等速自在継手14と、両継手を連結する中間シャフト11とを備える。
The
固定式等速自在継手12は、図10に示すように、内径面21に複数のトラック溝22を形成した外側継手部材23と、外径面24に複数のトラック溝25を形成した内側継手部材26と、外側継手部材23のトラック溝22と内側継手部材26のトラック溝25とで協働して形成されるボールトラックに配された複数のボール27と、ボール27を収容するためのポケットを有するケージ29とで主要部が構成されている。
As shown in FIG. 10, the fixed type constant velocity
また、外側継手部材23は、内径面21にトラック溝22が形成されたカップ部(マウス部)30と、カップ部30の底壁30aから突設されるステム部31とからなる。内側継手部材26の軸心孔には、雌スプライン32が形成され、内側継手部材26の軸心孔にシャフト11の端部11aが嵌入される。シャフト11の端部11aには雄スプライン34が形成され、シャフト11の端部11aが内側継手部材26の軸心孔に嵌入された際に、雌スプライン32と雄スプライン34とが嵌合する。
The outer
外側継手部材23の開口部がブーツ40にて塞がれている。ブーツ40は、大径部40aと、小径部40bと、大径部40aと小径部40bとを連結する蛇腹部40cとを備える。そして、ブーツ40の大径部40aが、外側継手部材23の開口部に外嵌された状態でブーツバンド45が締め付けられて、外側継手部材23に固定される。また、ブーツ40の小径部40bは、シャフト11のブーツ装着部46に外嵌された状態でブーツバンド65が締め付けられて、シャフト11に固定される。
The opening of the outer
図10に示す摺動式速自在継手はトリポード型等速自在継手である。トリポード型等速自在継手は、外側継手部材51と、内側継手部材としてのトリポード部材52と、トルク伝達部材53とを備える。
The sliding type speed universal joint shown in FIG. 10 is a tripod type constant velocity universal joint. The tripod type constant velocity universal joint includes an outer
外側継手部材51は一端にて開口したカップ状のマウス部54と、マウス部54の底壁54aから突設されるステム部(軸部材)55を有し、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56が形成してある。各トラック溝56の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面(ローラ摺接面)57、57が形成される。
The outer
トリポード部材52はボス58と脚軸59とを備える。ボス58にはシャフト(図示省略)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が形成してある。脚軸59はボス58の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トルク伝達部材53を構成するローラ部材60を外嵌している。
The
ところで、外側継手部材51の開口部はブーツ61によって密封される。ブーツ61は、大径部61aと、小径部61bと、大径部61aと小径部61bとを連結する蛇腹部61cとを備える。そして、ブーツ61の大径部61aが、外側継手部材51の開口部に外嵌された状態でブーツバンド65が締め付けられて、外側継手部材51に固定される。また、ブーツ61の小径部61bは、シャフト11のブーツ装着部66に外嵌された状態でブーツバンド65が締め付けられて、シャフト11に固定される。
By the way, the opening of the outer
前記外側継手部材51は、まず図2に示すような外側継手部材構成品を形成する。この構成品は、マウス部54の底壁54aには嵌合孔70が形成されたマウス部54と、一方の端部にマウス部54の嵌合孔70に嵌入する嵌入部71が形成された軸部材55Aとからなる。この場合、嵌合孔70は内周面70aが円筒面とされた円孔であり、嵌入部71は、外周面71aが円筒面とされた円盤形状体である。すなわち、軸部材55Aは、大径の本体円柱体72と、この本体円柱体72の端部に設けられる前記嵌入部71とからなり、図1に示すように、嵌入部71の外径D1を本体円柱体72の外径Dよりも小さく設定している。また、マウス部54の嵌合孔70の内径D2と嵌入部71の外径D1とを略同一に設定している。
The outer
この構成品は、まず、図1に示すように、底壁54aに嵌合孔70を有するマウス部54と、前記嵌合孔70に嵌入される嵌入部71を有する軸部材55Aとを別部材として成形する。その後、軸部材55Aの嵌入部71を、マウス部54の嵌合孔70に嵌入し、その嵌入した状態で、嵌合孔70の内周面70aと嵌入部71の外周面71aとを溶接手段にて一体化するものである。
As shown in FIG. 1, the component first includes a
溶接手段としては、レーザ溶接または電子ビーム溶接等を用いることができる。ここで、レーザ溶接とは、レーザ光を熱源として被溶接部に集光した状態で照射し、被溶接部を局部的に溶融・凝固させることによって接合する方法のことである。すなわち、発振器で発振されたレーザを光路を通じて集光光学系へ導く、そして、集光光学系は放物線面鏡や集光レンズ等で構成されており、伝送されてきた光が適切なサイズへ集光される。このように集光された状態でレーザは被溶接部に照射され溶接される。なお、レーザ発振器としては、CO2レーザとYAGレーザ等を用いることができる。レーザは単一波長で位相差の無い光であるため、光学系のレンズで極めて小さな点に集光して高い密度のエネルギーが得られる。 Laser welding, electron beam welding, or the like can be used as the welding means. Here, laser welding is a method of joining by welding with a laser beam focused on a welded part as a heat source and locally melting and solidifying the welded part. In other words, a laser oscillated by an oscillator is guided to a condensing optical system through an optical path. The condensing optical system is composed of a parabolic mirror, a condensing lens, and the like, and the transmitted light is collected to an appropriate size. Lighted. In such a focused state, the laser is irradiated to the welded portion and welded. As a laser oscillator, a CO2 laser, a YAG laser, or the like can be used. Since the laser is light having a single wavelength and no phase difference, high-density energy can be obtained by focusing on an extremely small point with the lens of the optical system.
電子ビーム溶接は、真空中でフィラメントを加熱することにより、陰極から熱電子を放出させ、高電圧で作った電磁場により加速してビームとし、この加速された高速の電子ビームを電磁レンズ等で絞った後、被溶接部に向けて衝突させ、そのときに生じた衝撃発熱を利用して、溶接を行う方法である。 In electron beam welding, the filament is heated in a vacuum to emit thermionic electrons from the cathode, accelerated by an electromagnetic field created at a high voltage to be a beam, and the accelerated high-speed electron beam is squeezed by an electromagnetic lens or the like. After that, it is made to collide toward the welded part, and welding is performed using the impact heat generated at that time.
レーザ溶接や電子ビーム溶接のようなエネルギー密度の高い熱源を用いた溶接では、高速深溶込み溶接が可能である点、溶接熱影響が非常に少ない点、及び溶接変形が少ない点等の特徴を有するものである。 Welding using a heat source with high energy density, such as laser welding and electron beam welding, has features such as high-speed deep penetration welding, very little effect on welding heat, and little welding deformation. It is what you have.
また、レーザ溶接や電子ビーム溶接をいずれで行う場合でも、それらの熱源(レーザ叉は電子ビーム)は、図2に示すビーム照射方向で示すように、マウス部54に内部から、軸方向に沿って照射される。これによって、嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面とが溶接されて、マウス部54と軸部材55Aとが一体化する。
Further, in either case of laser welding or electron beam welding, those heat sources (laser or electron beam) are supplied from the inside to the
図2に示すようにマウス部54と軸部材55Aとが一体化された後は、軸部材55Aに対して切削加工及び熱処置加工等を行って、図3に示すように、外側継手部材51のステム部55を形成する。すなわち、端部(反マウス部側の端部)に雄スプライン80aを形成するとともに、中径部80b、80d、小径部80c、周方向溝80e,80e、テーパ部80f、80g、80h、80i等を形成する。さらに、所望の位置に加熱処理を行う。加熱処理としては、例えば、高周波焼入れである。高周波焼入れは、電磁誘導作用により、ジュール熱が発生することを利用して、伝導性物体を過熱する原理を応用した焼入れにて硬化層Sを形成するものである。なお、図例では、硬化層Sは周方向の一部のみ記載されているが、実際には周方向全周に形成されている。
After the
この製造方法では、嵌合孔70の内周面70aと嵌入部71の外周面71aとを溶接するものであるので、嵌合孔70の内周面70a及び嵌入部71の外周面71aを円筒面にて構成でき、嵌合のために、複雑な形状に加工する必要がない。
In this manufacturing method, since the inner
このように、接合面等を複雑な形状に加工する必要がないので、加工性の向上、及びマテリアルロス低減効果を図ることができる。また、接合手段に溶接手段を用いるので、加締工程を必要とせず、安定した接合状態を得ることができる。しかも、溶接手段としては、レーザ溶接や電子ビーム溶接を用いることができ、これらの溶接の利点をそのまま発揮させることができる。 Thus, since it is not necessary to process a joint surface etc. in a complicated shape, the improvement of workability and the effect of reducing material loss can be aimed at. Further, since the welding means is used as the joining means, a caulking step is not required and a stable joined state can be obtained. Moreover, laser welding or electron beam welding can be used as the welding means, and the advantages of these weldings can be exhibited as they are.
前記図1と図2に示す構成品では、軸部材55Aが中実体であったが、図4に示すように、中空体であってもよい。この場合も、軸部材55Bの端部には、マウス部54の嵌合孔70に嵌入する嵌入部71が設けられている。この中空軸の軸部材55Bは、大径部81aと,中径部81bと,小径部81cとを有するものである。この場合も、嵌入部71の外径をD1とし、嵌合孔70の孔径をD2とし、D1≒D2に設定する。なお、嵌入部71に近接する大径部81aの外径をD3とすれば、D3>D1に設定される。
In the components shown in FIGS. 1 and 2, the
このため、このような軸部材55Bが中空体であっても、図4に示すように、マウス部54の嵌合孔70に嵌入部71を嵌入した状態で、図2に示すように、レーザ光や電子ビームを、マウス部54の内部から、軸方向に沿って、嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面との間に向かって照射することになる。これによって、嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面とが溶接されて、マウス部54と、中空軸の軸部材55Bとが一体化する。
For this reason, even if such a
そして、この中空軸からなる軸部材55Bに対して、切削加工及び熱処置加工等を行って、図11に示すような摺動式等速自在継手13の外側継手部材51のステム部55を形成する。
Then, the
このように、図11に示すドライブシャフトの摺動式等速自在継手13は、外側継手部材51のステム部55が中空軸で構成されている。外側継手部材51のステム部55においても、反マウス部側の端部、つまり小径部81cの端部には雄スプライン81が形成される。また、この軸部材55の両開口部は、シールプレート82,83にて密封されている。
As described above, in the sliding type constant velocity
このため、図11に示すような摺動式等速自在継手13の外側継手部材51であっても、嵌合孔70の内周面70aと嵌入部71の外周面71aとを溶接するものであるので、前記図10に示す摺動式等速自在継手13の外側継手部材51の製造方法と同様の作用効果を奏する。
Therefore, even the outer
次に図5は、嵌入部71が大径とされた軸部材55Cを用いている。すなわち、この軸部材55Cが、嵌入部71よりも小径の本体部85と、この本体部85の端部に設けられた嵌入部71とからなる。すなわち、嵌入部71の外径をD1とし、嵌合孔70の孔径をD2とし、本体部85の外径をD4としたときに、D1≒D2に設定し、D1>D4に設定する。
Next, FIG. 5 uses a shaft member 55C in which the
このような軸部材55Cが中実体であっても、図5に示すように、マウス部54の嵌合孔70に嵌入部71を嵌入した状態で、図2に示すように、レーザ光や電子ビームを、マウス部54の内部から、軸方向に沿って、嵌合孔70の内周面70aと嵌入部71の外周面71aとの間に向かって照射することになる。これによって、嵌合孔70の内周面70aと嵌入部71の外周面71aとが溶接されて、マウス部54と、中実軸の軸部材55Cとが一体化する。
Even if such a shaft member 55C is solid, as shown in FIG. 5, with the
ところで、端部が大径部とされた軸部材55Cは、特開2002−346684号公報等に記載の軸肥大加工技術によって、図6(a)に示すような材料(丸棒材)90から、図6(b)に示すような肥大部91aをその軸方向中心において形成された軸部材91を形成する。次に、肥大部91aを切削加工等によって、図6(b)の破線で示すような形状とする。その後、この加工された肥大部91aにおいて、図6(c)に示すように、切断する。すなわち、1本の丸棒材90から2本の軸部材55Cを形成することができる。
By the way, the shaft member 55C whose end portion is a large diameter portion is made from a material (round bar material) 90 as shown in FIG. 6A by the shaft enlargement processing technique described in JP-A-2002-346684. A
この軸肥大加工は、例えば、図7に示す工程を行う。すなわち、互いに対向する一対の回転保持体95a、95bでワークである直線状の丸棒材90を所定間隔において保持する。この状態で、丸棒材90に軸周りの回転と、少なくとも一方の回転保持体95aを他方の回転保持体95bの軸心に対して傾斜する方向へ偏倚させることによって丸棒材90に耐力以上の応力が作用する曲げを加え、両回転保持体95a、95b間の丸棒材90に曲げと曲げ戻しを繰り返し作用させ、丸棒材90の降伏応力を低下させる降伏応力低下工程を行う。その後、丸棒材90に前記回転と曲げ、さらに一方の回転保持体95aを他方の回転保持体95bに接近させることによって圧縮圧力を作用させる圧縮成形工程を行う。これによって、両回転保持体間の丸棒材90の曲げ部内側に形成される凸部を丸棒材90の全周に累積させ所望の肥大部91bを成形し、次に両回転保持体95a、95bの軸心を直線状に配置することによる丸棒材90の真直化工程を行う。圧縮圧力及び回転を停止させることによって丸棒材90の中間部の任意の位置に所望の肥大部91aを成形して、軸部材91を形成する。
This axial enlargement process performs the process shown in FIG. 7, for example. That is, the
図5に示すようにマウス部54と軸部材55Cとが一体化された後は、軸部材55Cに対して切削加工及び熱処置加工等を行って、図12に示す摺動式等速自在継手の外側継手部材51のステム部55を形成する。この場合、軸部材55Cの端部(反マウス部側の端部)に雄スプライン96を形成するとともに、雄スプライン96に小径部97を形成している。なお、図12において、Sは熱処置加工によって形成された硬化部を示している。この場合の硬化部Sも周方向全周に形成される。
After the
このように図5に示すような嵌合孔70の内周面70aと嵌入部71の外周面71aとを溶接するものであるので、前記図10に示す摺動式等速自在継手13の外側継手部材51の製造方法と同様の作用効果を奏する。
Since the inner
特に、肥大部91を有する軸部材55を用いた場合、内径が大である孔部70に対応することができ、これによって、軸方向全長に渡って軸径が大きい軸部材に対しても、内径が大である孔部70を有するこのマウス部54を用いることができ、相違する軸部材55を用いてもマウス部54の共有化を図ることができ、低コスト化を図ることができる。
In particular, when the
次に図8では、軸部材55Bとして、図4に示す中空軸が用いられ、嵌合孔70の内周面70aがマウス部内部に向かって順次縮径するテーパ面であり、嵌入部71の外周面71aが底壁54aのバックフェースからマウス部内部に向かって順次縮径するテーパ面である。
Next, in FIG. 8, the hollow shaft shown in FIG. 4 is used as the
このように、嵌合孔70の内周面70aと嵌入部71の外周面71aをテーパ面とすれば、マウス部54の嵌合孔70に軸部材55Bの嵌入部71を嵌入した状態において安定する。このため、溶接前におけるセット位置が安定して、安定した溶接作業が可能となる。しかも、レーザや電子ビームの熱源の照射方向を、図8の矢印のように、マウス部の内側と外側のいずれかから選択することができ、溶接設備の簡素化及び作業効率向上を図ることができる。なお、この図8に示す軸部材55Bに対しても、削加工及び熱処置加工等を行って、図11に示す摺動式等速自在継手の外側継手部材51のステム部55を形成する。
As described above, when the inner
次に、図9は、マウス部54と軸部材55Dとをアーク溶接にて接合している。ここで、アーク溶接とは、金属材料(母材)と溶接棒との間にアークを発生させる溶接法である。
Next, in FIG. 9, the
この場合、マウス部54の嵌合孔70は、マウス部内部側の直線孔98aと、内部からバックフェースに向かって拡径するテーパ孔98bとからなる。また、軸部材55Dは、大径の本体部100と、この本体部100の端部にテーパ部101を介して連設される嵌入部71とからなる。この場合、嵌入部71の外径をD1とし、本体部100の外径をD6とし、嵌合孔70の直線孔98aの孔径をD5としたとき、D1≒D5に設定するとともに、D6>D1としている。
In this case, the
このため、図9に示すように、マウス部54の嵌合孔70に、軸部材55Dの嵌入部71を嵌入した状態で、その嵌合部(嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面)に対してアーク溶接を行う。なお、図9に示すWはビード部を示している。また、このように接合された後は、軸部材55Dに対して切削加工及び熱処置加工等を行って、摺動式等速自在継手の外側継手部材51のステム部55を形成する。
For this reason, as shown in FIG. 9, in the state which inserted the
このように、アーク溶接にて、マウス部54と軸部材55Dとを接合したものであっても、軸部材の形状の簡素化を図ることが可能で、これによって、加工工数の減少化及びマテリアルロス低減の効果を奏する。しかも、アーク溶接の利点をそのまま発揮させることができる。
Thus, even if 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、外側継手部材として、摺動式等速自在継手の外側継手部材であったが、固定式等速自在継手の外側継手部材であってもよい。また、摺動式等速自在継手として、トリポード型に限らず、ダブルオフセット型やクロスグルーブ型であってもよい。また、固定式等速自在継手として、バーフィールド型(BJ)やアンダーカットフリー型(UJ)等であってもよい。なお、トリポード型等速自在継手として、いわゆるシングルローラタイプであっても、内側ローラと外側ローラとを備えたいわゆるダブルローラタイプ等であってもよい。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, as an outer joint member, an outer joint of a sliding type constant velocity universal joint Although it was a member, it may be an outer joint member of a fixed type constant velocity universal joint. The sliding constant velocity universal joint is not limited to the tripod type, but may be a double offset type or a cross groove type. Further, the fixed constant velocity universal joint may be a bar field type (BJ), an undercut free type (UJ), or the like. The tripod type constant velocity universal joint may be a so-called single roller type or a so-called double roller type including an inner roller and an outer roller.
前記実施形態の外側継手部材は、ドライブシャフトの等速自在継手に用いる外側継手部材であったが、プロペラシャフト(推進軸)に用いる外側継手部材であってもよい。プロペラシャフトは、例えば、エンジン、クラッチ(回転動力を断続させる装置)、トランスミッション(変速機)が車体前方に配置され、減速歯車装置(ディファレンシャル)、駆動車軸が車体後方に配置されるFR車(エンジンが車体前部に配置され、後輪が駆動する車)において、車体前方から車体後方に動力を伝達するのに用いられる。このため、プロペラシャフトは、その両端に等速自在継手が装着され、トランスミッションとディファレンシャルとの間の相対位置の変化による長さと角度の変化に対応しながら回転トルクを伝達し得る構造となっている。すなわち、このプロペラシャフトは、中間シャフトと、この中間シャフトの両端に装着された一対の摺動型等速自在継手とで主要部が構成されている。 The outer joint member of the embodiment is an outer joint member used for a constant velocity universal joint of a drive shaft, but may be an outer joint member used for a propeller shaft (propulsion shaft). The propeller shaft is, for example, an FR vehicle (engine) in which an engine, a clutch (device for intermittently rotating and rotating), a transmission (transmission) are arranged at the front of the vehicle body, a reduction gear device (differential), and a drive axle are arranged at the rear of the vehicle body. Is disposed at the front of the vehicle body and is used to transmit power from the front of the vehicle to the rear of the vehicle. For this reason, the propeller shaft is equipped with constant velocity universal joints at both ends thereof, and has a structure capable of transmitting rotational torque while responding to changes in length and angle due to changes in the relative position between the transmission and the differential. . That is, the main part of the propeller shaft is composed of an intermediate shaft and a pair of sliding type constant velocity universal joints attached to both ends of the intermediate shaft.
54 マウス部
55 軸部材(ステム部)
55A、55B、55C、55D 軸部材
70 嵌合孔
70a 内周面
71 嵌入部
71a 外周面
91 軸部材
91a 肥大部
54
55A, 55B, 55C,
Claims (9)
底壁に嵌合孔を有するマウス部と、前記嵌合孔に嵌入される嵌入部を有する軸部材とを別部材として成形した後、軸部材の嵌入部を、マウス部の嵌合孔に嵌入し、その嵌入した状態で、嵌合孔の内周面と嵌入部の外周面とを溶接手段にて一体化することを特徴とする等速自在継手用外側継手部材の製造方法。 A method for producing an outer joint member for a constant velocity universal joint comprising a cup-shaped mouth portion and a shaft member protruding from the bottom wall of the mouth portion,
After forming the mouth part having the fitting hole in the bottom wall and the shaft member having the fitting part fitted into the fitting hole as separate members, the fitting part of the shaft member is fitted into the fitting hole of the mouse part. And the inner peripheral surface of a fitting hole and the outer peripheral surface of a fitting part are integrated with a welding means in the inserted state, The manufacturing method of the outer joint member for constant velocity universal joints characterized by the above-mentioned.
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