JP6769100B2 - 等速ジョイントの外輪の製造方法 - Google Patents
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Description
(1−1. プロペラシャフトの構成)
本発明の等速ジョイントの外輪の製造方法を説明する前に、まず等速ジョイントが組みつけられて製造されるプロペラシャフトについて説明する。プロペラシャフトは、等速ジョイントの内輪にスタブシャフトを連結させるとともに、等速ジョイントの外輪にチューブを固定して製造される。
本実施形態において、等速ジョイント10は、ボール型等速ジョイントのうちのダブルオフセット型等速ジョイント(DOJ)を例示する。この等速ジョイント10は、外輪20、区画部材30、内輪40(内側回転部材に相当)、複数のボール50(転動体に相当)、保持器60及びスナップリング70を備える。
(1−2−1.車両組付け前)
車両組付前のプロペラシャフトでは、内輪40が外輪20に対して軸方向に自在に相対移動可能である。しかし、内輪40の移動範囲は、突起部24とスナップリング70とによって規制される。このため、内輪40などが、区画部材30と接触しないため、区画部材30は、外輪20から脱離しない。
車両組付け後であって通常走行時においては、外輪20に対する内輪40及びスタブシャフト100の移動範囲は規制されている。このため、ボール50は、突起部24及びスナップリング70に接触することはない。
車両が障害物と衝突すると、スタブシャフト100とともに内輪40が、外輪20に対して第一開口20a側に向かって相対移動し、ボール50が突起部24と荷重F1を超える大きさの荷重で衝突し、突起部24を乗り越える。そして、内輪40等は、区画部材30と衝突し、区画部材30を外輪20から脱離させる。その後、内輪40等は、チューブ110内の空間をさらに移動し、車両と障害物との衝突エネルギーを良好に吸収し、これによって乗員を保護する。
次に、等速ジョイント10の外輪20の製造方法について図3,図4A,図4B,図4C,図5に基づき説明する。図3のフローチャートに示すように、外輪20の製造方法(第一製造方法)は、塑性加工工程S10と、底部除去工程S20と、を備える。底部除去工程S20は、打ち抜き工程S20Aと、切削工程S20Bとを備える。なお、塑性加工工程S10に供給される素材は円柱状である。
塑性加工工程S10では、供給された素材に対して冷間鍛造及び冷間しごき加工を行ない、図4Aに示す有底筒状の基部材25を形成する。基部材25は、第二開口20bと、複数の外輪ボール溝22及び複数の円筒面23(共に第二内周面)と、底部26を有する。なお、基部材25には、上記で説明した第一開口20aはまだ形成されていないが、第一開口20aが形成される側に第一開口20aの基になる凹部20a1を備える。
底部除去工程S20は、基部材25の底部26の一部を除去し、底部26に外輪軸方向に貫通する貫通孔26dを形成するとともに、第一内周面21を形成する工程である。底部除去工程S20は、打ち抜き工程S20A及び切削工程S20Bを備える。
次に、第二実施形態について説明する。第一実施形態では、図3に示す第一製造方法のフローチャートの切削工程S20B(底部除去工程S20)において、第一内周面21を形成する際、第一内周面21の内径側(径方向内方)に同時に形成される円筒孔の円筒底面が傾斜面26bの残存部位と交差し、突起部24が鋭角の頂点24cを有して形成された。しかし、この態様には限らない。
次に、第三実施形態について説明する。第一、第二実施形態では、第一内周面21の形成を切削工程S20B(底部除去工程S20)において、切削加工で行なった。しかしこの態様には限らない。第三実施形態として、第一内周面は、図7に示す第二製造方法のフローチャートの塑性加工工程S10又は打ち抜き工程S20A(底部除去工程S20)の何れかの工程において、他の加工部位と同時に加工してもよい。
次に、第四実施形態について図8に示す第三製造方法のフローチャートに基づき説明する。第一〜第三実施形態では、貫通孔26dを、鍛造型による打ち抜き加工によって形成した(打ち抜き工程S20A(底部除去工程S20))。しかし、この態様には限らない。第四実施形態として、図3、図7に示す各フローチャートの打ち抜き工程S20Aを廃止し、切削工程S120B(底部除去工程S120)において、貫通孔26dを第一内周面21とともに切削加工によって形成してもよい。これによっても相応の効果は期待できる。なお、図8において、塑性加工工程S10は、第一実施形態の塑性加工工程S10と同じである。
(5−1.変形態様1)
なお、上記第一〜第四実施形態では、突起部24,124が、外輪ボール溝22(第二内周面)より外輪20の内径側に突出して形成された。そして、内輪40、ボール50、保持器60及びスタブシャフト100が、外輪20の一端側に向かって移動すると、ボール50のうち、外輪ボール溝22の面と接触し転動する部分の近傍が突起部24と当接し内輪40及びボール50の移動を規制した。しかし、この態様には限らない。変形態様1として、突起部は、もう一つの第二内周面である円筒面23に形成してもよい。突起部は、上記実施形態と同様の製造方法で形成可能である。この場合、保持器60の一部が、円筒面23(第二内周面)及び第一内周面21より内径側に突出した突起部と当接(衝突)することにより、車両への組付け時における内輪40、ボール50、保持器60及びスタブシャフト100の移動を規制する。これによっても、相応の効果が期待できる。
また、上記第一〜第四実施形態及び変形態様1においては、等速ジョイント10は、ダブルオフセット型等速ジョイント(DOJ)であり、ダブルオフセット型等速ジョイントが備える外輪20の製造方法について説明した。しかし、この態様には限らない。変形態様2として、等速ジョイントは、トリポード型等速ジョイント(TJ)であってもよい。トリポード型等速ジョイントは、外輪、内側回転部材としてのトリポード、及び転動体としてのローラを備える。そして、ローラが軌道溝上を転動することによりトリポードが外輪軸方向に移動可能となる。このため、トリポードが外輪軸方向に大きく移動する際、ローラと突起部とが当接(衝突)するように突起部を上記実施形態と同様の製造方法によって軌道溝に形成することで、上記実施形態と同様の効果が得られる。
また、上記第一〜第四実施形態及び変形態様1,2においては、区画部材30が、第一内周面21に圧入によって固定された。しかし、この態様には限らない。圧入ではなく、区画部材30の外周面31と、第一内周面21との間に例えば接着材を介在させて区画部材30を第一内周面21に固定してもよい。ただし、このとき、区画部材30は、上記実施形態で説明した第一内周面21からの脱離のための荷重、及びグリースのシール等の条件を満たすように固定される必要があることは言うまでもない。
上記実施形態及び変形態様によれば、等速ジョイント10は、両端のそれぞれに第一開口20a及び第二開口20bを有する筒状に形成される外輪20と、外輪20の内径側に配置される内輪40(内側回転部材)と、外輪20と内輪40との間でトルクを伝達するボール50(転動体)と、外輪20の第一開口20a側に配置されグリース充填領域Ar1を区画する区画部材30と、を備える。
Claims (6)
- 両端のそれぞれに第一開口及び第二開口を有する筒状に形成される外輪と、前記外輪の内径側に配置される内側回転部材と、前記外輪と前記内側回転部材との間でトルクを伝達する転動体と、前記外輪の前記第一開口側に配置されグリース充填領域を区画する区画部材と、を備える等速ジョイントの外輪の製造方法であって、
前記外輪は、
前記第一開口から前記第二開口に向かって延在し、前記区画部材を取り付けるための第一内周面と、
前記第二開口から前記第一開口に向かって延在し、前記内側回転部材が移動可能な複数の円筒面及び前記転動体が移動可能な複数の外輪ボール溝を備える第二内周面と、
前記第一内周面及び前記第二内周面より内径側に突出し、前記内側回転部材及び前記転動体が外輪軸方向に移動して前記内側回転部材及び前記転動体の少なくとも一方が所定の荷重以下の荷重で衝突する場合に前記内側回転部材及び前記転動体の前記外輪軸方向への移動を規制するとともに、前記内側回転部材及び前記転動体の前記少なくとも一方が前記所定の荷重を超える荷重で衝突する場合に前記内側回転部材及び前記転動体の前記外輪軸方向への移動を許容する突起部と、を備え、
前記外輪の製造方法は、
前記第二開口を有するとともに前記第一開口側に底部を有する有底筒状の基部材を形成する塑性加工工程と、
前記基部材の前記底部の一部を除去し、前記底部に前記外輪軸方向に貫通する貫通孔を形成する底部除去工程と、
を備え、
前記塑性加工工程は、前記第二内周面を形成するとともに、前記底部における前記第二開口側には、外輪軸と交差する底面と、前記複数の外輪ボール溝及び前記複数の円筒面の少なくとも一方と前記底面とを接続する傾斜面と、を形成し、
前記底部除去工程は、前記貫通孔の内周面が、前記底部が備える前記傾斜面と重複するよう前記貫通孔を形成し、前記貫通孔の形成により残存した前記底部の残存部位に対応する前記第二開口側の前記傾斜面の一部を、前記突起部を形成する面として前記突起部を形成する、等速ジョイントの外輪の製造方法。 - 前記底部除去工程は、
前記貫通孔を型による打ち抜き加工によって形成し、
前記打ち抜き加工後に、前記第一内周面を切削加工によって形成する、請求項1に記載の等速ジョイントの外輪の製造方法。 - 前記底部除去工程は、前記貫通孔及び前記第一内周面を、切削加工によって形成する、請求項1に記載の等速ジョイントの外輪の製造方法。
- 前記突起部は、
前記傾斜面の一部により形成される前記第二開口側の面と、
前記傾斜面の裏側に位置する前記第一開口側の面と、
前記第二開口側の前記面と前記第一開口側の前記面との交差点である鋭角の頂点と、
を備え、
前記底部除去工程は、前記切削加工によって前記鋭角の頂点を形成する、請求項2又は3に記載の等速ジョイントの外輪の製造方法。 - 前記突起部は、前記貫通孔の内周面の一部として、前記外輪軸方向に所定長さの頂面を有し、
前記底部除去工程は、前記突起部の前記頂面を、前記打ち抜き加工によって形成する、請求項2に記載の等速ジョイントの外輪の製造方法。 - 前記等速ジョイントは、
前記外輪が前記第二内周面に前記外輪軸方向に延びる前記複数の外輪ボール溝及び前記複数の円筒面を有し、前記内側回転部材が外周面に前記外輪軸方向に延びる複数の内側回転部材ボール溝を有するとともに、
前記外輪と前記内側回転部材との間に前記転動体である複数のボールをそれぞれ収容する複数の窓部を有する保持器を備え、
前記保持器の凸球面状の外周面の球面中心と凹球面状の内周面の球面中心とがジョイント中心から互いに軸方向反対側に等距離オフセットされているダブルオフセット型等速ジョイントであって、
前記外輪の製造方法において、
前記底部除去工程は、前記外輪ボール溝及び前記円筒面の少なくとも一方に前記突起部を形成する、請求項1−5の何れか1項に記載の等速ジョイントの外輪の製造方法。
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