JP2014009781A - Power transmission shaft and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力伝達シャフトおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a power transmission shaft and a manufacturing method thereof.
ドライブシャフトの等速ジョイントとして、例えば、ボール型が知られている。ここで、ボール型における内輪は、シャフトに固定されている。固定方法としては、内輪にシャフトを圧入してシャフトの外スプラインと内輪の内スプラインを嵌め合わせる。そして、シャフトの先端部に形成された止め輪溝に装着される止め輪により、内輪を抜け止めしている。 As the constant velocity joint of the drive shaft, for example, a ball type is known. Here, the inner ring in the ball mold is fixed to the shaft. As a fixing method, the shaft is press-fitted into the inner ring, and the outer spline of the shaft and the inner spline of the inner ring are fitted together. The inner ring is prevented from coming off by a retaining ring mounted in a retaining ring groove formed at the tip of the shaft.
このようなシャフトに内輪を固定する構造においては、止め輪を確実にシャフトの止め輪溝に装着するために、止め輪溝と止め輪の間、または止め輪と内輪との間に隙間が設けられている。そのため、等速ジョイントの経年変化によりスプラインが摩耗すると、上記の隙間に起因する軸方向のガタが発生することがある。シャフトと内輪との間にガタがあると異音などが発生するおそれがある。そこで、例えば特許文献1には、外輪の開口側に配置された規制部材を有する等速ジョイントが開示されている。これによると、規制部材が内輪に対するシャフトの外輪開口側への変位を規制することができるものとされている。
In such a structure in which the inner ring is fixed to the shaft, a gap is provided between the retaining ring groove and the retaining ring or between the retaining ring and the inner ring in order to securely attach the retaining ring to the retaining ring groove of the shaft. It has been. For this reason, when the spline wears due to aging of the constant velocity joint, axial play due to the gap may occur. If there is a backlash between the shaft and the inner ring, an abnormal noise or the like may occur. Therefore, for example,
特許文献1の等速ジョイントにおいては、内輪にシャフトを圧入する前に、弾性変形可能なリング状の規制部材をシャフトに予め嵌め込む構成となっている。そのため、内輪にシャフトを組み付ける際には、規制部材の弾性力に抗して圧入する必要があり、規制部材を有さない構成と比較して大きな圧入荷重を要する。よって、軸方向のガタを低減するためには規制部材の弾性力を大きく設定することが好適であるが、弾性力を大きくすると圧入荷重が大きくなって組み付け性が低下することが懸念される。
The constant velocity joint of
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、シャフトに対する内輪の軸方向のガタの発生を抑制することができる等速ジョイントおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a constant velocity joint capable of suppressing the occurrence of axial play of the inner ring with respect to the shaft and a method for manufacturing the same.
(請求項1)本発明に係る動力伝達シャフトは、少なくとも軸方向一方に開口部を備える筒状に形成され、内周面に外輪ボール溝が複数形成された外輪と、前記外輪の内側に配置され、外周面に内輪ボール溝が複数形成された内輪と、それぞれの前記外輪ボール溝および前記内輪ボール溝を転動し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、環状に形成され、前記外輪と前記内輪との間に配置され、周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部が形成された保持器と、を備える等速ジョイントと、前記等速ジョイントの前記内輪に連結されるシャフトと、を有する動力伝達シャフトにおいて、前記シャフトの先端部に装着され、前記シャフトに圧入された前記内輪の抜け止めをする止め輪と、前記シャフトの外周面に配置され、前記内輪の前記シャフト先端部側の端面と前記シャフト中央部側の端面のうち、前記シャフト中央部側の端面に接触して前記内輪の軸方向移動を規制する規制部材と、を備え、前記シャフト先端部側への移動を前記シャフトの先端部に装着された前記止め輪により規制される位置まで、前記内輪を前記シャフトに対して軸方向に移動させた後に、前記シャフト中央部側から前記内輪の圧入された前記シャフト先端部側へ向かって前記規制部材に軸方向荷重をかけることにより、前記規制部材を前記内輪の前記シャフト中央部側の端面と接触させて前記内輪の軸方向移動を規制する。 (Claim 1) A power transmission shaft according to the present invention is formed in a cylindrical shape having an opening in at least one axial direction, and is disposed inside an outer ring having a plurality of outer ring ball grooves formed on an inner peripheral surface. An inner ring having a plurality of inner ring ball grooves formed on the outer peripheral surface, and a plurality of balls that roll the respective outer ring ball grooves and the inner ring ball grooves and transmit torque between the outer ring and the inner ring, A constant velocity joint comprising: a cage formed in an annular shape, and disposed between the outer ring and the inner ring and having a plurality of windows formed therein to accommodate the balls in the circumferential direction; and A power transmission shaft having a shaft coupled to the inner ring, a retaining ring attached to a tip of the shaft and preventing the inner ring press-fitted into the shaft, and an outer periphery of the shaft A regulating member that regulates axial movement of the inner ring in contact with the end surface on the shaft center portion side of the end surface on the shaft tip portion side and the end surface on the shaft center portion side of the inner ring, The inner ring is moved in the axial direction with respect to the shaft to a position regulated by the retaining ring attached to the distal end of the shaft. An axial load is applied to the restricting member from the side toward the shaft tip portion into which the inner ring is press-fitted, thereby bringing the restricting member into contact with the end surface of the inner ring on the shaft central portion side so that the shaft of the inner ring Regulate direction movement.
(請求項2)また、前記規制部材は、前記シャフトの外周側に圧入される筒状からなり、軸方向の荷重により前記内輪と接触する前記シャフトの軸方向位置まで移動されるようにしてもよい。
(請求項3)また、前記規制部材は、前記シャフトの外周面から径方向に突出するように一体的に形成された鍔状からなり、軸方向の荷重により外周縁が前記内輪と接触するように塑性変形されるようにしてもよい。
(請求項4)また、前記規制部材に加えられる軸方向の荷重は、前記内輪を前記シャフトに圧入する際の荷重よりも小さく設定されているようにしてもよい。
(Claim 2) Further, the restricting member is formed in a cylindrical shape that is press-fitted to the outer peripheral side of the shaft, and is moved to an axial position of the shaft that contacts the inner ring by an axial load. Good.
(Claim 3) Further, the restricting member is formed in a bowl shape integrally formed so as to protrude in the radial direction from the outer peripheral surface of the shaft, and an outer peripheral edge is in contact with the inner ring by an axial load. It may be plastically deformed.
(Aspect 4) An axial load applied to the restricting member may be set smaller than a load when the inner ring is press-fitted into the shaft.
(請求項5)本発明に係る動力伝達シャフトの製造方法は、少なくとも軸方向一方に開口部を備える筒状に形成され、内周面に外輪ボール溝が複数形成された外輪と、前記外輪の内側に配置され、外周面に内輪ボール溝が複数形成された内輪と、それぞれの前記外輪ボール溝および前記内輪ボール溝を転動し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のボールと、環状に形成され、前記外輪と前記内輪との間に配置され、周方向に前記ボールをそれぞれ収容する複数の窓部が形成された保持器と、を備える等速ジョイントと、前記等速ジョイントの前記内輪と連結されるシャフトと、を有する動力伝達シャフトの製造方法であって、前記動力伝達シャフトは、前記シャフトの先端部に装着され、前記シャフトに圧入された前記内輪の抜け止めをする止め輪と、前記シャフトの外周面に配置され、前記内輪の前記シャフト中央部側の端面と前記シャフト中央部側の端面のうち、前記シャフト中央部側の端面に接触して前記内輪の軸方向移動を規制する規制部材と、を備え、前記動力伝達シャフトの製造方法は、前記シャフトの先端部の止め輪溝に止め輪を装着し、前記シャフトに前記内輪を圧入し、前記シャフトと前記内輪との抜けを前記止め輪で防止する圧入・抜け止め工程と、前記シャフト先端部側への移動を前記シャフトの先端部に装着された前記止め輪により規制される位置まで、前記内輪を前記シャフトに対して軸方向に移動させる軸方向ガタ詰め工程と、前記シャフト中央部側から前記内輪の圧入された前記シャフト先端部側へ向かって前記規制部材に軸方向荷重をかけることにより、前記規制部材を前記内輪の前記シャフト中央部側の端面と接触させて前記内輪の軸方向移動を規制する規制工程と、を備える。 (Claim 5) A method for manufacturing a power transmission shaft according to the present invention is formed in a cylindrical shape having an opening at least in one axial direction, and an outer ring having a plurality of outer ring ball grooves formed on an inner peripheral surface; An inner ring that is arranged on the inner side and has a plurality of inner ring ball grooves formed on the outer peripheral surface, and a plurality of rollers that roll the outer ring ball groove and the inner ring ball groove, respectively, and transmit torque between the outer ring and the inner ring. A constant velocity joint comprising: a ball; and a cage formed in an annular shape and disposed between the outer ring and the inner ring, and formed with a plurality of windows that respectively accommodate the balls in the circumferential direction; A power transmission shaft having a shaft coupled to the inner ring of a speed joint, wherein the power transmission shaft is attached to a distal end portion of the shaft and press-fitted into the shaft. A retaining ring for retaining the outer ring, disposed on the outer peripheral surface of the shaft, and in contact with an end surface on the shaft central portion side of the end surface on the shaft central portion side and the end surface on the shaft central portion side of the inner ring, A regulating member that regulates axial movement of the inner ring, and the method of manufacturing the power transmission shaft includes attaching a retaining ring to a retaining ring groove at a tip of the shaft, press-fitting the inner ring into the shaft, The press-fitting and slip-off preventing process for preventing the shaft and the inner ring from coming off with the retaining ring, and the movement toward the shaft tip end side to the position regulated by the retaining ring attached to the tip end of the shaft, An axial backlashing process for moving the inner ring in the axial direction with respect to the shaft, and an axial direction on the restriction member from the shaft central part side toward the shaft tip part side where the inner ring is press-fitted By applying a weight, and a regulating step of regulating the axial movement of the inner ring of the regulating member in contact with the shaft center side end surface of the inner ring.
(請求項1)本発明によれば、規制部材を止め輪により抜け止めされた内輪と接触させて、内輪の軸方向移動を規制する構成としている。このように、内輪は、止め輪を装着するために設けられた隙間を予め詰められるとともに、規制部材によりシャフト先端部の内輪の圧入された側からシャフト中央部側への軸方向移動を規制される。よって、シャフトに対する内輪の軸方向のガタの発生を抑制することができる。また、規制部材が軸方向の荷重を加えられて内輪と接触する際に、予め内輪が止め輪に接触して抜け止めされるシャフトの軸方向位置まで移動されている。つまり、等速ジョイントの組み付けの際には、内輪の圧入および抜け止め、規制部材の移動が別々の工程となっているため、それぞれの工程に必要な荷重で組み付けることができる。 (Claim 1) According to the present invention, the restricting member is brought into contact with the inner ring that is prevented from coming off by the retaining ring to restrict the axial movement of the inner ring. In this way, the inner ring is preliminarily filled with a clearance provided for attaching the retaining ring, and the axial movement from the press-fitted side of the inner ring at the tip of the shaft toward the center of the shaft is regulated by the regulating member. The Therefore, it is possible to suppress the backlash in the axial direction of the inner ring with respect to the shaft. Further, when the restricting member is applied with an axial load and comes into contact with the inner ring, it is moved in advance to the axial position of the shaft where the inner ring contacts the retaining ring and is prevented from coming off. That is, when the constant velocity joint is assembled, the inner ring is press-fitted and prevented from coming off and the movement of the regulating member is a separate process, so that it can be assembled with a load necessary for each process.
(請求項2)本発明によれば、筒状からなる規制部材をシャフトの外周側に圧入して、止め輪により抜け止めされた内輪の軸方向移動を規制する。これにより、内輪は、シャフトとの間の圧入荷重に加えて、規制部材とシャフトの間の圧入荷重により軸方向移動を規制される。よって、シャフトと内輪との間にガタが発生することをより確実に抑制することができる。 (Claim 2) According to the present invention, the cylindrical restricting member is press-fitted into the outer peripheral side of the shaft to restrict the axial movement of the inner ring that is prevented from coming off by the retaining ring. Thereby, in addition to the press-fit load between the inner rings, the inner ring is restricted from moving in the axial direction by the press-fit load between the regulating member and the shaft. Therefore, it is possible to more reliably suppress the occurrence of backlash between the shaft and the inner ring.
(請求項3)本発明によれば、鍔状からなる規制部材の外周縁を内輪と接触するように塑性変形させて、止め輪により抜け止めされた内輪の軸方向移動を規制する。これにより、内輪は、シャフトとの間の圧入荷重に加えて、規制部材の外周縁と接触して軸方向移動を規制される。よって、シャフトと内輪との間にガタが発生することをより確実に抑制することができる。 (Claim 3) According to the present invention, the outer peripheral edge of the flange-shaped restricting member is plastically deformed so as to come into contact with the inner ring, and the axial movement of the inner ring that is prevented from coming off by the retaining ring is restricted. Thereby, in addition to the press-fit load between the inner ring and the shaft, the inner ring is brought into contact with the outer peripheral edge of the restricting member and the axial movement is restricted. Therefore, it is possible to more reliably suppress the occurrence of backlash between the shaft and the inner ring.
(請求項4)本発明によれば、規制部材にシャフト中央部側からシャフト先端部側の内輪の圧入された側への軸方向荷重が加えられた場合において、規制部材を介して他の部材に加えられる荷重は、内輪をシャフトに圧入する際の荷重よりも小さくすることができる。これにより、他の部材に過大な荷重が加えられることを防止することができる。 (Claim 4) According to the present invention, when an axial load is applied to the regulating member from the shaft central portion side to the press-fitted side of the inner ring on the shaft tip portion side, the other member is interposed via the regulating member. The load applied to the inner ring can be made smaller than the load when the inner ring is press-fitted into the shaft. Thereby, it can prevent that an excessive load is applied to another member.
(請求項5)本発明によれば、規制部材を止め輪により抜け止めされた内輪と接触させて、内輪の軸方向移動を規制する規制工程を備える構成としている。このように、内輪は、止め輪を装着するために設けられた隙間を予め詰められるとともに、規制部材により外輪の開口側への軸方向移動を規制される。よって、シャフトに対する内輪の軸方向ガタの発生を抑制することができる。また、規制部材に軸方向の荷重を加えて内輪と接触させる規制工程の前に、予め内輪が止め輪に接触して抜け止めされるシャフトの軸方向位置まで移動される軸方向ガタ詰め工程を行っている。つまり、等速ジョイントの組み付けの際には、内輪の圧入と規制部材の移動が別々の工程となっているため、それぞれの工程に必要な荷重で組み付けることができる。
また、動力伝達シャフトにおける他の特徴部分についても、本発明の製造方法に同様に適用できる。この場合、同様の効果を奏する。
(Claim 5) According to the present invention, the restricting member is brought into contact with the inner ring that is prevented from coming off by the retaining ring, and the restricting step for restricting the axial movement of the inner ring is provided. As described above, the inner ring is preliminarily filled with a clearance provided for mounting the retaining ring, and the axial movement of the outer ring toward the opening side of the outer ring is restricted by the restriction member. Therefore, generation | occurrence | production of the axial play of the inner ring | wheel with respect to a shaft can be suppressed. In addition, before the regulating step of applying an axial load to the regulating member and bringing it into contact with the inner ring, an axial backlashing process in which the inner ring is moved in advance to the axial position of the shaft that comes into contact with the retaining ring and is prevented from coming off is performed. Is going. That is, when the constant velocity joint is assembled, the inner ring press-fitting and the movement of the restricting member are separate processes, and therefore can be assembled with a load necessary for each process.
Further, other characteristic portions in the power transmission shaft can be similarly applied to the manufacturing method of the present invention. In this case, the same effect is obtained.
<実施形態>
(ドライブシャフトの全体構成)
本実施形態のドライブシャフト1(本発明の「動力伝達シャフト」に相当する)の構成について、図1〜図3を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るボール型等速ジョイント10(以下、単に「等速ジョイント」と称する)のジョイント作動角を所定角度θとした状態の軸方向断面図である。なお、このジョイント作動角は、外輪軸線L1と内輪軸線L2の相対角度である。
<Embodiment>
(Overall configuration of drive shaft)
The structure of the drive shaft 1 (corresponding to the “power transmission shaft” of the present invention) of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an axial cross-sectional view of a ball type constant velocity joint 10 (hereinafter simply referred to as “constant velocity joint”) according to the present embodiment in a state where a joint operating angle is set to a predetermined angle θ. The joint operating angle is a relative angle between the outer ring axis L1 and the inner ring axis L2.
本実施形態の等速ジョイント10は、図1に示すように、固定式ボール型等速ジョイント(「ツェッパ型等速ジョイント」とも称する)である。ジョイント中心は外輪軸線L1と内輪軸線L2との交点Oであって、等速ジョイント10はジョイント中心の軸方向変位を許容しない固定式としている。この等速ジョイント10は、自動車のフロント用またはリヤ用のドライブシャフトにおけるアウトボードジョイントとして好適に使用されるものである。特に、本実施形態においては、アンダーカットフリー型(UF)の固定式ボール型等速ジョイントを例示して説明する。 As shown in FIG. 1, the constant velocity joint 10 of the present embodiment is a fixed ball type constant velocity joint (also referred to as “Zepper type constant velocity joint”). The joint center is an intersection O between the outer ring axis L1 and the inner ring axis L2, and the constant velocity joint 10 is a fixed type that does not allow axial displacement of the joint center. The constant velocity joint 10 is preferably used as an outboard joint in a front or rear drive shaft of an automobile. In particular, in this embodiment, an undercut free type (UF) fixed ball type constant velocity joint will be described as an example.
この等速ジョイント10は、複数の外輪ボール溝23を有する外輪20と、複数の内輪ボール溝32を有する内輪30(本発明の「内輪」に相当する)と、複数のボール40と、保持器50と、止め輪71と、リング部材72(本発明の「規制部材」に相当する)とを備えて構成されている。
The constant velocity joint 10 includes an
外輪20は、図1の右側に開口部を備えるカップ状(有底筒状)に形成されている。この外輪20のカップ底部側(図1の左側)の外方には、連結軸21が外輪軸線L1方向に延びるように一体形成されている。この連結軸21は、他の動力伝達軸に連結される。また、外輪20の内周面は、凹球面状に形成されている。具体的には、外輪20の凹球面状内周面22は、外輪軸線L1と内輪軸線L2との交点Oを曲率中心として描かれる球面の一部により形成されており、外輪軸線L1方向に切断した断面で見た場合に凹円弧状に形成されている。
The
さらに、外輪20の内周面には、外輪軸線L1直交方向の断面がほぼ凹円弧状の複数の外輪ボール溝23が、ほぼ外輪軸線L1方向に延びるように形成されている。これら複数(本実施形態では6本)の外輪ボール溝23は、径方向に切断した断面で見た場合に、周方向に等間隔(本実施形態においては60度間隔)に形成されている。
Further, a plurality of outer
内輪30は、環状に形成され、外輪20の内側に配置されている部材である。この内輪30の外周面31は、凸球面状に形成されている。具体的には、内輪30の凸球面状外周面31は、外輪軸線L1と内輪軸線L2との交点Oを曲率中心として描かれる球面の一部により形成されており、内輪軸線L2方向に切断した断面で見た場合に凸円弧状に形成されている。
The
また、内輪30の外周面には、内輪軸線L2直交方向の断面がほぼ円弧凹状の複数の内輪ボール溝32が、ほぼ内輪軸線L2方向に延びるように形成されている。これら複数(本実施形態では6本)の内輪ボール溝32は、径方向に切断した断面で見た場合に、周方向に等間隔(本実施形態では60度間隔)に、且つ、外輪20に形成される外輪ボール溝23と同数形成されている。つまり、それぞれの内輪ボール溝32が、外輪20のそれぞれの外輪ボール溝23に対向するように位置する。
A plurality of inner
また、内輪30の内周面には、内輪軸線L2方向に延びる内歯スプライン35が形成されている。この内歯スプライン35は、シャフト60の外歯スプライン61に嵌合(噛合)されている。さらに、内輪30の内周面の端部のうち、内歯スプライン35が形成されていない外輪20の底部側(図1の左側)には全周に亘って軸方向に、内歯スプライン35の径よりも内径を大きくした環状部36が形成されている。環状部36は円筒形状であり、内歯スプライン35側の端面36aは、内歯スプライン35側に向かって内径を徐々に小さくしたテーパ形状に形成されている。また、内輪30の内周面の端部のうち、外輪20の開口側(図1の右側)には端部側に向かって内径を徐々に大きくした面取り37が形成されている。
Further, an
複数のボール40は、それぞれ、外輪20の外輪ボール溝23と、当該外輪ボール溝23に対向する内輪30の内輪ボール溝32に挟まれるように配置されている。そして、それぞれのボール40は、それぞれの外輪ボール溝23およびそれぞれの内輪ボール溝32に対して、転動自在で周方向(外輪軸線L1回りまたは内輪軸線L2回り)に係合している。従って、内輪30は、複数のボール40により、外輪20に対するジョイント中心を固定した状態で相対角度を可変に、且つトルク伝達可能に連結されている。
Each of the plurality of
保持器50は、環状に形成されている。この保持器50の外周面51は、外輪20の凹球面状内周面22にほぼ対応する部分球面状、すなわち凸球面状に形成されている。一方、保持器50の内周面52は、内輪30の凸球面状外周面31にほぼ対応する部分球面状、すなわち凹球面状に形成されている。この保持器50は、外輪20の凹球面状内周面22と内輪30の凸球面状外周面31との間に配置されている。
The
この保持器50は、周方向(保持器軸心の周方向)に等間隔に配置された、ほぼ矩形の貫通孔である複数の窓部53を有する。保持器50の窓部53は、ボール40と同数形成されている。そして、それぞれの窓部53に、ボール40が1つずつ収容されている。各窓部53の4箇所の角部は円弧凹状に形成されている。これにより、隣り合う窓部53の間に位置するそれぞれの柱部の強度および剛性の向上が図られている。
The
シャフト60は、軸状からなり、駆動力を伝達可能であり、ドライブシャフト1を構成している。このシャフト60の一端側の外周面には、軸方向に延びる外歯スプライン61が形成されている。この外歯スプライン61は、上述したように、内輪30の内歯スプライン35に嵌合されている。また、シャフト60に内輪30を圧入して固定した際に、内輪30の軸方向端部から突出するシャフト60の先端部には、止め輪溝62が形成されている。
The
さらに、シャフト60に内輪30を固定した際に、シャフト先端部側に圧入された内輪30よりもシャフト中央部側に位置する外周面には、外径が徐々に大きくなるストッパー部63と、大径部64が連接して形成されている。このストッパー部63は、シャフト60に内輪30を圧入した場合に、内輪30の面取り37と接触して、所定の軸方向位置からさらに内輪30が圧入されないように規制する部位である。大径部64は、外周面を円筒状に形成され、図3に示すように、後述するリング部材72が圧入される部位である。
Further, when the
止め輪71は、全体形状としては環状からなり、シャフト60の止め輪溝62に装着される。この止め輪71は、止め輪溝62内に縮径されて埋め込まれた状態で内輪30の内周を通過し、環状部36が形成された軸方向位置において拡径して装着される。止め輪71は、装着された状態における外径が内輪30の内径よりも大きく、且つ環状部36の内径より小さくなるように形成されている。
The retaining
このような構成により、止め輪71は、図2に示すように、断面円形に形成され、内輪30とは、内輪30の内周面の端部に形成された環状部36の円筒部とテーパ形状をした端面36aとの2点で接触し、シャフト60とは、シャフト60に形成された止め輪溝62の角部との1点で接触し、内輪30を固定してシャフト60に引き抜き荷重をかけても内輪30とシャフト60とを分解できない構造になっている。
With such a configuration, the retaining
リング部材72は、円筒状に形成され、シャフト60の大径部64に圧入されて固定される。より詳細には、リング部材72は、内輪30がシャフト60の先端側への移動を止め輪71により規制される軸方向位置まで移動されて抜け止めされた後に、シャフト60の先端側に向かう軸方向の荷重を加えられて、図3に示すように、内輪30と接触し内輪30の軸方向移動を規制する構成となっている。
The
(ドライブシャフトの組み付け)
次に、ドライブシャフト1の組み付けについて、図4〜図9を参照して説明する。先ず、ドライブシャフト1は、図4に示すように、外輪20の開口部が上方を向くように組み付け台91に載置される。そして、外輪20の内側に内輪30、複数のボール40、および保持器50を所定の位置に配置して等速ジョイント10を組み付ける。その後に、等速ジョイント10の内輪30に対してシャフト60が固定される。このようにシャフト60の固定を内輪30などの配置工程の後に行うのは、保持器50の窓部53にボール40を挿入する際に必要となる外輪20と内輪30の角度が等速ジョイント10の最大ジョイント角(シャフト60が外輪20の開口部に干渉する角度)を超えているためである。
(Installation of drive shaft)
Next, assembly of the
続いて、圧入・抜け止め工程において、端面を治具92に押さえられた状態の内輪30にシャフト60を圧入する。先ず、シャフト60の止め輪溝62に止め輪71を仮止めした状態で、シャフト60を上方から内輪30側に移動させる。そうすると、止め輪71の外周縁が治具92の内周面と接触して、止め輪71が徐々に縮径して止め輪溝62に埋め込まれた状態となる。そして、シャフト60に所定の圧入荷重Fiが加えられると、内輪30およびシャフト60は、図5に示すように、内輪30の面取り37がシャフト60のストッパー部63に接触するまで相対的に軸方向移動する。
Subsequently, in the press-fitting / removing prevention process, the
このように、内輪30にシャフト60が圧入されて、内歯スプライン35と外歯スプライン61が嵌合される。また、止め輪71は、図6に示すように、環状部36の端面36aを通り過ぎると弾性により拡径する。上述のように、圧入・抜け止め工程においては、シャフト60に圧入された内輪30を抜け止めする止め輪71をシャフト60の先端部に装着する工程を兼ねている。
In this way, the
ここで、内輪30の面取り37とシャフト60のストッパー部63が接触している状態においては、図6に示すように、環状部36の端面36aと止め輪溝62の先端側溝側面の軸方向距離Lnが、止め輪71の軸方向幅Wdよりも大きくなっている(Ln>Wd)。これは、製造上の寸法誤差などを吸収して止め輪71が好適に装着されるように、ある程度の隙間(Ln−Wd)が設けられているためである。そして、軸方向ガタ詰め工程においては、この隙間を予め詰めるようにしている。
Here, in the state where the
軸方向ガタ詰め工程では、図7に示すように、内輪30の端面を治具92により押さえた状態で、シャフト60に上方への抜き荷重Fcを加える。これにより、図8に示すように、内輪30がシャフト60の先端側への移動を止め輪71により規制される軸方向位置まで移動されて、内輪30がシャフト60に対して抜け止めされる。ここで、抜き荷重Fcは、圧入・抜け止め工程における圧入荷重Fiと反対方向でほぼ同程度の荷重である。また、この軸方向ガタ詰め工程は、止め輪71が適切に拡径しているかの確認を兼ねている。
In the axial backlashing step, as shown in FIG. 7, an upward pulling load Fc is applied to the
続いて、規制工程において、リング部材72を圧入して内輪30の軸方向移動を規制する。先ず、外輪20に対して内輪30が傾斜しないようにシャフト60を支持する。そして、シャフト60の大径部64に上方からリング部材72を嵌め合わせるように圧入する。リング部材72は、図9に示すように、治具92から所定の移動荷重Fmを加えられて、内輪30の端面と接触する軸方向位置まで移動される。この移動荷重Fmは、シャフト60の軸方向に平行であり、内輪30をシャフト60に圧入する際の圧入荷重Fiよりも小さく設定されている(Fm<Fi)。このように、等速ジョイント10は各工程により組み付けられる。
Subsequently, in the restricting step, the
(実施形態の構成による効果)
上述した等速ジョイント10によると、リング部材72を止め輪71により抜け止めされた内輪30と接触させて、内輪30の軸方向移動を規制する構成とした。これにより、内輪30は、止め輪71を装着するために設けられた隙間を予め詰められるとともに、リング部材72により外輪20の開口側への軸方向移動を規制される。よって、シャフト60に対する内輪30の軸方向のガタの発生を抑制することができる。
(Effects of the configuration of the embodiment)
According to the constant velocity joint 10 described above, the
また、リング部材72が軸方向の移動荷重Fmを加えられて内輪30と接触する際に、予め内輪30が止め輪71に接触して抜け止めされるシャフト60の軸方向位置まで移動されている。つまり、等速ジョイント10の組み付けにおいて、圧入・抜け止め工程、軸方向ガタ詰め工程、および規制工程が別工程となっている。そのため、各工程に必要な荷重で組み付けることができる。
Further, when the
本実施形態においては、規制部材を筒状からなるリング部材72とした。これにより、内輪30は、シャフト60との間の圧入荷重Fiに加えて、リング部材72とシャフト60の間の圧入荷重(移動荷重Fm)により軸方向移動を規制される。よって、シャフト60と内輪30との間にガタが発生することをより確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the regulating member is a
また、本実施形態の等速ジョイント10においては、圧入・抜け止め工程の後に隙間(Ln−Wd)を詰めることを前提としているため、内輪30の端面とシャフト60における止め輪溝62の溝側面との間に隙間を十分に設けることができるので、止め輪71の拡径を促して圧入・抜け止め工程における止め輪71の装着を容易にすることができる。また、内輪30と中間シャフト60は、引き抜き荷重を加えられても分解できない構造としている。これにより、軸方向ガタ詰め工程において、中間シャフト60に抜き荷重Fcが加えられても止め輪71が縮径することを防止できるので、内輪30を抜け止めした状態で隙間を確実に詰めることができる。
Further, in the constant velocity joint 10 of the present embodiment, since it is premised that the gap (Ln-Wd) is reduced after the press-fitting / removing prevention process, the end surface of the
本実施形態において、規制工程においてリング部材72に加えられる移動荷重Fmは、圧入・抜け止め工程においてシャフト60に加えられる圧入荷重Fiよりも小さく設定されるものとした。これにより、リング部材72を介して他の部材に加えられる荷重も、内輪30をシャフト60に圧入する際の荷重よりも小さくなる。よって、他の部材に過大な荷重が加えられることを防止することができる。
In the present embodiment, the moving load Fm applied to the
<実施形態の変形態様>
本実施形態では、規制部材としてシャフト60とは別体のリング部材72を用いた構成を例示して説明した。これに対して規制部材は、図10の破線に示すように、シャフト160の大径部64の外周面から径方向に突出するように一体的に形成された鍔状からなる鍔部165とする構成としてもよい。
<Modification of Embodiment>
In the present embodiment, the configuration using the
シャフト160の鍔部165は、規制工程において、軸方向の移動荷重Fmを加えられ、予め隙間を詰められて止め輪71により抜け止めされた内輪30と接触するように鍔部165の外周縁が塑性変形される。これにより、内輪30は、シャフト60との間の圧入荷重Fiに加えて、規制部材の外周縁と接触して軸方向移動を規制される。よって、シャフト160と内輪30との間にガタが発生することをより確実に抑制することができる。
In the regulating step, the
本実施形態の動力伝達シャフトは、自動車のドライブシャフトを例示して説明した。これに対して、本実施形態におけるシャフト60に内輪30を固定する構造および製造方法は、ボール型等速ジョイントを有する動力伝達シャフトであれば適用できる。よって、ドライブシャフトの他に、例えば、プロペラシャフトやステアリングシャフトなどについても同様に適用することができる。このような構成においても同様の効果を奏する。
The power transmission shaft of this embodiment has been described by exemplifying a drive shaft of an automobile. On the other hand, the structure and manufacturing method for fixing the
1:ドライブシャフト(動力伝達シャフト)、 10:等速ジョイント、 20:外輪、 30:内輪、 60:シャフト、 165:鍔部(規制部材)、 71:止め輪、 72:リング部材(規制部材)、 Fi:圧入荷重、 Fm:移動荷重 1: drive shaft (power transmission shaft), 10: constant velocity joint, 20: outer ring, 30: inner ring, 60: shaft, 165: collar (regulating member), 71: retaining ring, 72: ring member (regulating member) , Fi: press-fit load, Fm: moving load
Claims (5)
前記等速ジョイントの前記内輪に連結されるシャフトと、
を有する動力伝達シャフトにおいて、
前記シャフトの先端部に装着され、前記シャフトに圧入された前記内輪の抜け止めをする止め輪と、
前記シャフトの外周面に配置され、前記内輪の前記シャフト先端部側の端面と前記シャフト中央部側の端面のうち、前記シャフト中央部側の端面に接触して前記内輪の軸方向移動を規制する規制部材と、を備え、
前記シャフト先端部側への移動を前記シャフトの先端部に装着された前記止め輪により規制される位置まで、前記内輪を前記シャフトに対して軸方向に移動させた後に、
前記シャフト中央部側から前記内輪の圧入された前記シャフト先端部側へ向かって前記規制部材に軸方向荷重をかけることにより、前記規制部材を前記内輪の前記シャフト中央部側の端面と接触させて前記内輪の軸方向移動を規制する動力伝達シャフト。 An outer ring formed in a cylindrical shape having an opening in at least one of the axial directions, an inner ring having a plurality of outer ring ball grooves formed on the inner peripheral surface, and an inner ring disposed inside the outer ring and having a plurality of inner ring ball grooves formed on the outer peripheral surface A plurality of balls that roll in each of the outer ring ball grooves and the inner ring ball grooves and transmit torque between the outer ring and the inner ring, and are formed in an annular shape between the outer ring and the inner ring. A constant velocity joint comprising: a cage formed with a plurality of windows that are arranged and each of which accommodates the balls in the circumferential direction;
A shaft coupled to the inner ring of the constant velocity joint;
In a power transmission shaft having
A retaining ring that is attached to the tip of the shaft and prevents the inner ring that is press-fitted into the shaft;
It is arranged on the outer peripheral surface of the shaft, and contacts the end surface on the shaft center portion side of the end surface on the shaft tip portion side and the end surface on the shaft center portion side of the inner ring to restrict the axial movement of the inner ring. A regulating member,
After moving the inner ring in the axial direction with respect to the shaft to a position regulated by the retaining ring attached to the distal end of the shaft, the movement toward the shaft distal end side,
By applying an axial load to the restriction member from the shaft central part side toward the shaft tip part side where the inner ring is press-fitted, the restriction member is brought into contact with the end face of the inner ring on the shaft central part side. A power transmission shaft for restricting axial movement of the inner ring.
前記等速ジョイントの前記内輪と連結されるシャフトと、
を有する動力伝達シャフトの製造方法であって、
前記動力伝達シャフトは、
前記シャフトの先端部に装着され、前記シャフトに圧入された前記内輪の抜け止めをする止め輪と、
前記シャフトの外周面に配置され、前記内輪の前記シャフト中央部側の端面と前記シャフト中央部側の端面のうち、前記シャフト中央部側の端面に接触して前記内輪の軸方向移動を規制する規制部材と、を備え、
前記動力伝達シャフトの製造方法は、
前記シャフトの先端部の止め輪溝に止め輪を装着し、前記シャフトに前記内輪を圧入し、前記シャフトと前記内輪との抜けを前記止め輪で防止する圧入・抜け止め工程と、
前記シャフト先端部側への移動を前記シャフトの先端部に装着された前記止め輪により規制される位置まで、前記内輪を前記シャフトに対して軸方向に移動させる軸方向ガタ詰め工程と、
前記シャフト中央部側から前記内輪の圧入された前記シャフト先端部側へ向かって前記規制部材に軸方向荷重をかけることにより、前記規制部材を前記内輪の前記シャフト中央部側の端面と接触させて前記内輪の軸方向移動を規制する規制工程と、
を備える動力伝達シャフトの製造方法。 An outer ring formed in a cylindrical shape having an opening in at least one of the axial directions, an inner ring having a plurality of outer ring ball grooves formed on the inner peripheral surface, and an inner ring disposed inside the outer ring and having a plurality of inner ring ball grooves formed on the outer peripheral surface A plurality of balls that roll in each of the outer ring ball grooves and the inner ring ball grooves and transmit torque between the outer ring and the inner ring, and are formed in an annular shape between the outer ring and the inner ring. A constant velocity joint comprising: a cage formed with a plurality of windows that are arranged and each of which accommodates the balls in the circumferential direction;
A shaft connected to the inner ring of the constant velocity joint;
A power transmission shaft manufacturing method comprising:
The power transmission shaft is
A retaining ring that is attached to the tip of the shaft and prevents the inner ring that is press-fitted into the shaft;
It is arranged on the outer peripheral surface of the shaft, and contacts the end surface on the shaft central portion side of the end surface on the shaft central portion side of the inner ring and the end surface on the shaft central portion side to restrict axial movement of the inner ring. A regulating member,
The method of manufacturing the power transmission shaft is as follows:
A press-fitting and retaining step of attaching a retaining ring to a retaining ring groove at the tip of the shaft, press-fitting the inner ring into the shaft, and preventing the shaft and the inner ring from coming off with the retaining ring;
An axial backlashing step of moving the inner ring in the axial direction with respect to the shaft to a position regulated by the retaining ring attached to the tip of the shaft;
By applying an axial load to the restriction member from the shaft central part side toward the shaft tip part side where the inner ring is press-fitted, the restriction member is brought into contact with the end face of the inner ring on the shaft central part side. A regulation step for regulating axial movement of the inner ring;
A method of manufacturing a power transmission shaft comprising:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012148151A JP2014009781A (en) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Power transmission shaft and method of manufacturing the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019054775A1 (en) * | 2017-09-13 | 2019-03-21 | 이래에이엠에스 주식회사 | Lash reduction structure of inner race for constant velocity joint |
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2012
- 2012-07-02 JP JP2012148151A patent/JP2014009781A/en active Pending
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