JPH02211921A

JPH02211921A - 等速ジョイント外輪の製造方法とその製造装置

Info

Publication number: JPH02211921A
Application number: JP1032440A
Authority: JP
Inventors: Yasuji Sotozono; 保治外園; Masatoshi Hirofuji; 廣藤　雅俊
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-08-23
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: JPH07100186B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車の駆動伝達装置などに用いられる等速
ジヨイントの構成部品のうちカップ形状をしたジヨイン
ト外輪の製造方法及びその製造装置に関する。

（従来の技術）近年乗用自動車においては、世界的にＦＦ（前輪駆動）
車が増加している。このＦ’Ｆ車は床下に長いプロペラ
シャフトを配置する必要がないため、軽量で燃費が良く
、居住性が良いばかりでなく、振動・騒音が少ない等の
利点を備えている。このようなＦＦ車の前輪は、駆動輪
であると同時に転舵しなければならないが、この転舵に
よって駆動軸の斜交角が大きくなっても回転速度が変化
しないように、駆動軸と車輪軸の間に等速ジヨイントＪ
が採用されている（第７図参照）。自動車に用いられて
いる等速ジヨイントとしては、トリポード型やバーフィ
ールド型などが主流となっており、前者のジヨイントは
コスト的に有利であること、一方後者のジヨイントは発
進時の振動が少ないことなどの長所を有し、適宜選択し
て使用されている。

前記等速ジヨイントＪは、第７図に示すように、それぞ
れボール溝１が穿設された内輪Ｎと外輪Ｇに、前記ボー
ル溝１内を転動するボールＢを係合してなり、前記外輪
Ｇは、開口部２を一端に有するカップ部Ｃと当該カップ
部Ｃの他端に形成された支軸３とから構成されている。

この等速ジヨイントの外輪Ｇは、円柱状の素材に複数工
程の鍛造加工を施して粗製品を成形した後、第９図に示
すように、仕上げ加工用の鍛造型４，５により鍛造加工
して成形される（特表昭５９−５０１．８５８号公報参
照）。

（発明が解決しようとする課題）ところで、第８図に示すようなトリポード型等速ジヨイ
ントＪｔにあっては、その特有の形状、すなわち、ボー
ル溝間に厚肉部が存在することに基づき、カップ外面Ｃ
ａを部分的に削落し、軽量化を図ることが試みられてい
る。図中、「６」にて示す部分が削落した部分である。

ところが、鍛造工程の仕−ヒげ工程であるサイジング工
程において第９図に示すようなパンチ５をカップ内面ｃ
ｂに挿入してカップ外面Ｃａをしごき加工し、この加工
品を高周波焼入れ等により熱処理すると、カップＣの開
口部２側のボール溝径ｄが小さくなり、これによって、
この等速ジヨイント外輸ＧにボールＢを挿入できないと
いう不具合があった。また、この不具合を解消するため
に、多少大きめの外径を有するパンチ５を使用してカッ
プの開口部をボールが挿入し得る径にしたとしても、第
１０図に示すボールの常用位置７（自動車の通常運転状
態におけるボールの転勤領域）において、ボールとボー
ル溝との係合にがたつきが生じ、振動・騒音の発生原因
になるだけでなく、等速ジヨイントの信頼性にも支承を
きたす結果となる。

本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
あり、組付性及び信頼性に優れた等速ジヨイント外輪を
提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための第１の発明に係る等速ジヨイ
ント外輪の製造方法は、カップ内面にボール溝を有する
等速ジヨイント外輪の製造方法において、前記カップ内
面の前記ボール常用位置より前記カップの開口部側に、
当該開口部方向に拡開する段差部を有するパンチを前記
カップ内面に抑大した後、前記カップ外面をダイスによ
りしごき加工し、次いでこの外輪を熱処理したことを特
徴としている。

また、上記目的を達成するための第２の発明に係る等速
ジヨイント外輪の製造装置は、ボトムホルダとアッパホ
ルダとを近接離間動可能に設け、前記ボトムホルダある
いはアッパホルダのいづれか一方に、等速ジヨイント外
輪のカップ内面形状に対応すると共に先端が縮径する段
差部を有するパンチを設け、他方に等速ジヨイント外輪
をしごき加工するダイスを設けたことを特徴としている
。

（作用）このように構成した本発明にあっては、熱処理を施す前
に、カップ内面のボール常用位置より開口部側に、開口
部方向に拡開する段差部を形成したため、熱処理を施し
た状態にあっては、開口部のボール溝径寸法がボール常
用位置のボール溝径寸法に比べて小さくなることがなく
、これによってボールの組付性及び等速ジヨイントの信
頼性が向上することになる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は第２の発明の一実施例に係る等速ジヨイント外
輪の製造装置を示す要部縦断面図、第２図は同装置のパ
ンチを示す斜視図、第３図は同装置により製造した等速
ジヨイント外輪を示す平面図、第４．５図は第２の発明
の一実施例に係る製造方法を示す第３図のＴＶ−ＴＶ線
に沿う要部断面図、第６図は同製造方法により製造した
等速ジヨイント外輪のカップ内面のボール溝径の変化を
測定した結果を示すグラフ及び等速ジヨイント外輪の半
断面図である。

等速ジヨイント外輪製造装置第１図に示す本発明の実施例に係る等速ジヨイント外輪
の製造装置にあっては、プレスベツド１０の」二にボト
ムホルダ１１を介して、パンチ１２がボルト１３により
固着されている。このパンチ１２は、第２図に示すよう
に、その中心に前記ボルト１３が挿入される通孔１９が
穿設され、また側面１２ａの外形形状が等速ジヨイント
外輪のカップ内面ｃｂ形状に対応するように形成されて
おり、さらに当該側面１２ａの長手方向に所定の寸法の
段差部２０が形成されている。この段差部２０は、パン
チ１２の先端側が縮径、すなわちワークであるカップＣ
側で言えばカップの開口部側が拡開するように形成され
ている。

段差部２０の段差寸法Ωは、例えば前記カップ内面ｃｂ
の内径ｄが３５１１ＩＩｍである場合には、約０゜３１
１１ｆｆｌ程度が好ましく、また、この段差部２０の形
成位置は、カップ内面ｃｂにおいて、ボールＢが定常運
転時に係合するいわゆるｒボール常用位置７」よりもカ
ップＣの開口部２側にあることが好ましい。第６図に示
すカップＣにおいて、前記段差部２０の境界部分２１が
前記ボール常用位置７よりカップＣの支軸３側にある場
合には、高周波焼入れを施した後においてカップ開口部
２が縮径し、ボール挿入性に効果を示さないことになる
。

また、当該段差部２０をボール常用位置７に形成すると
、この常用位置７の範囲内でカップ内径寸法ｄが相違す
ることとなり、この結果カップのボール溝１とボールＢ
との間にがたつきが生じることとなる。したがって、こ
の段差部２０の拡開する始点位置２１は、ボール常用位
置７とカップ開口部２との間に形成することが好ましい
と言える。

また、サイジング工程前のボール溝径ｄは、サイジング
加工時の歪及び高周波焼入れ時の歪が完成した等速ジヨ
イント外輪Ｇのボール溝径ｄを支配する主要因であるこ
とから、前述した段差寸法Ωは、製品形状や材質、加工
条件等により、その設定寸法が異なることとなる。本実
施例において設定する段差寸法Ωは、第６図に示す高周
波焼入れ後のカップ開口部２のボール溝径の最小寸法ｄ
２が、少な（とも高周波焼入れ後のボール常用位置７の
ボール溝径の最大寸法ｄ１より大きくなるようにしてい
る。このように、段差寸法９は前記諸条件を加味して前
記歪み量を測定し、予め適宜選択して決定することが好
ましい。尚、第２図に示す実施例においては、段差部２
０の形成位置をバンチ１２側面１２ａの小径部２２とボ
ール溝部２３とにしたが、前述した諸条件が成立する範
囲においては、大径部２４に段差部２０を形成しても良
く、またそれぞれ単独に形成しても良い。

一方、前記パンチ１２の」二部には、図示しない駆動源
により上下動し、中央部に等速ジヨイント外輪Ｇを収容
するための中空部１４を有するアッパホルダ１５が設け
られており、当該アッパホルダ１５の下方面には、前記
等速ジヨイント外輪Ｇの外面をしごき加工するテーパ貫
通口を有するダイス１６がダイスカバー２６により固着
されている。また、前記アッパホルダ１５と前記ダイス
１６の間に凹部１７を設け、当該凹部１７内に等速ジヨ
イント外輪Ｇをしごき加工した後に当該ワークＧを取り
出すためのノックアウトブロック１８が半径方向摺動自
在に複数周設されている。当該ノックアウトブロック１
８後端と前記凹部１７底面には、コイルスプリング２５
が介装され、ノックアウトブロック１８を前進方向に負
荷させると共に、前記アッパホルダ１５の中空部１４の
端部と、前記ノックアウトブロック１８先端の凹部との
嵌合により、ノックアウトブロック１８の前進端を規制
している。

等速ジヨイント外輪の製造方法次に、上記製造装置を用いて等速ジヨイント外輪Ｇの製
造方法について、第１〜６図を参照しながら説明する。

まず、サイジング工程に搬入するいわゆる粗成形品を製
造する製造工程を説明すると、円柱状の素材を中実カッ
プ部と支軸とを形成するように前方押出加工及び据え込
み加工を施し、次いで後方押出加工によって前記中実カ
ップ部をカップ形状に形成する。

このようにして形成された前記粗成形品のカップ部Ｃを
、第１図に示すアッパホルダ１５を上昇させた状態で、
パンチ１２にセットした後、前記アッパホルダ１５を下
降させ、ダイス１６によりカップ外面Ｃａをしごき加工
する（第４図参照）。

このとき、パンチ１２とダイス１６とに挟持されたカッ
プ部Ｃは、パンチ１２の外形形状に沿って塑性変形し、
第３図に示すように、カップ内面Ｃｂに段差部２０が形
成される。さらにアッパホルダ１５を下降し続けて前記
ダイス１６がカップ外面Ｃａを加工し終わる（第５図参
照）と、カップの開口部２の端面がノックアウトブロッ
ク１８に保持され、この状態からアッパホルダ１５を再
び」二昇させれば、等速ジヨイント外輪Ｇは、パンチ１
２から取り出されることになる。

このようにしてしごき加工を終了した等速ジヨイント外
輸Ｇには、第３図に示すようにボール溝１に所定の段差
部２０が形成されており、前記パンチ１２の外形形状に
比較してボール溝径ｄが縮径するように塑性変形してい
る（第６図の１サイジング後」参照）。

次いで、等速ジヨイント外輪Ｇの硬度を高めるために高
周波焼入れ等の熱処理を行う。この熱処理によって、第
６図のグラフに示すように、ボール溝径ｄがさらに縮径
することとなる（第６図の「高周波焼入れ後」参照）。

しかし、このとき、カップ開口部２の最小ボール溝径ｄ
２が、ボール常用位置７の最大ボール溝径ｄ１より僅か
に大きくなっていることから、後工程にて等速ジヨイン
ト内輸Ｎを組み付ける際にボールＢの挿入性に全く問題
がなく、またボール常用位置７の範囲内のボール溝径寸
法ｄも殆んど等しいことから、等速ジヨイントを使用し
た際に振動・騒音等が生じることもない。

（発明の効果）以上述べたように本発明によれば、熱処理を施す前に形
成した段差部が、当該熱処理を施すことによりカップの
開口部とボール常用位置との内面径寸法が等しくなり、
これによってボールのジヨイント外輪への組付性が向上
すると共に、ボールとカップとの係合が好適となって、
等速ジヨイントの信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２の発明の一実施例に係る等速ジヨイント外
輪の製造装置を示す要部縦断面図、第２図は同装置のパ
ンチを示す斜視図、第３図は同装置により製造した等速
ジヨイント外輪を示す平面図、第４，５図は第２の発明の一実施例に係る製造方法を示
す要部断面図、第６図は同製造方法により製造した等速ジヨイント外輪
のカップ内面のボール溝径の変化を測定した結果を示す
グラフ及び等速ジヨイント外輪の半断面図、第７図は従来の自動車に用いられている等速ジヨイント
を示す断面図、第８図は同ジヨイントを示す正面図、第９図は従来の等速ジヨイント外輪の製造方法を示す要
部断面図、第１０図は同ジヨイントのカップ内面のボール溝径の変
化を測定した結果を示すグラフ及び等速ジヨイント外輪
の半断面図である。１・・・ボール溝、２・・・開口部、７・・・ボール常
用位置、１１・・・ボトムホルダ、１２・・・パンチ、
１５・・・アッパホルダ、１６・・・ダイス、２０・・
・段差部、Ｂ・・・ボール、Ｃ・・・カップ、Ｃａ・・
・カップ外面、ｃｂ・・・カップ内面、Ｇ・・・等速ジ
ヨイント外輪。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カップ内面にボール溝を有する等速ジョイント外
輪の製造方法において、前記カップ内面の前記ボール常
用位置より前記カップの開口部側に、当該開口部方向に
拡開する段差部を有するパンチを前記カップ内面に挿入
した後、前記カップ外面をダイスによりしごき加工し、
次いでこの外輪を熱処理したことを特徴とする等速ジョ
イント外輪の製造方法。
（２）ボトムホルダとアッパホルダとを近接離間動可能
に設け、前記ボトムホルダあるいはアッパホルダのいづ
れか一方に、等速ジョイント外輪のカップ内面形状に対
応すると共に先端が縮径する段差部を有するパンチを設
け、他方に等速ジョイント外輪をしごき加工するダイス
を設けてなる等速ジョイント外輪の製造装置。