JPH05215144A - 等速自在継手 - Google Patents
等速自在継手Info
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- JPH05215144A JPH05215144A JP2313092A JP2313092A JPH05215144A JP H05215144 A JPH05215144 A JP H05215144A JP 2313092 A JP2313092 A JP 2313092A JP 2313092 A JP2313092 A JP 2313092A JP H05215144 A JPH05215144 A JP H05215144A
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- Japan
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- inner ring
- shot peening
- serration
- spline
- universal joint
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 等速自在継手の内輪の捩り疲労強度及び静捩
り強度を向上させること。 【構成】 内輪（２）のセレーション部又はスプライン
部（２ｂ）の少くとも軸（５）の挿入方向側のチャンフ
ァ部（２ｃ）を含む付近にショットピーニング処理を施
す。
り強度を向上させること。 【構成】 内輪（２）のセレーション部又はスプライン
部（２ｂ）の少くとも軸（５）の挿入方向側のチャンフ
ァ部（２ｃ）を含む付近にショットピーニング処理を施
す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の駆動力伝達軸
等に利用される等速自在継手の改良に関する。
等に利用される等速自在継手の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】等速自在継手は、例えば、固定型の場
合、図２に示すように、複数のボール溝（１ａ）を内周
面に有する外輪（１）と、複数のボール溝（２ａ）を外
周面に有する内輪（２）と、内外輪（１）（２）の各ボ
ール溝（１ａ）（１ｂ）間に嵌合された複数のトルク伝
達用ボール（３）と、内外輪（１）（２）間に配置さ
れ、トルク伝達用ボール（３）を保持する保持器（４）
とからなっている。内輪（２）の内周面には、軸（５）
を挿入して、トルクを伝達させるためのセレーション部
又はスプライン部（２ｂ）が設けてある。尚、スプライ
ンとは、トルクを伝達するために、軸（５）に平行にキ
ー状の歯を数個等間隔に削り出し等で形成したもので、
内輪（２）の内周面にもこれに嵌合させる溝を形成して
あり、歯形の形状によって、角形スプライン、インボリ
ュートスプライン等がある。また、セレーションとは、
スプラインの歯を三角形状にしたもので、直線歯形とイ
ンボリュート歯形とがあり、スプラインより大きいトル
クを伝達できる。本明細書において、以後は、セレーシ
ョン部と称する。プランジング型は、固定型に比較し
て、プランジング可能な機能が付与されているが、基本
的な構成部材は類似している。
合、図２に示すように、複数のボール溝（１ａ）を内周
面に有する外輪（１）と、複数のボール溝（２ａ）を外
周面に有する内輪（２）と、内外輪（１）（２）の各ボ
ール溝（１ａ）（１ｂ）間に嵌合された複数のトルク伝
達用ボール（３）と、内外輪（１）（２）間に配置さ
れ、トルク伝達用ボール（３）を保持する保持器（４）
とからなっている。内輪（２）の内周面には、軸（５）
を挿入して、トルクを伝達させるためのセレーション部
又はスプライン部（２ｂ）が設けてある。尚、スプライ
ンとは、トルクを伝達するために、軸（５）に平行にキ
ー状の歯を数個等間隔に削り出し等で形成したもので、
内輪（２）の内周面にもこれに嵌合させる溝を形成して
あり、歯形の形状によって、角形スプライン、インボリ
ュートスプライン等がある。また、セレーションとは、
スプラインの歯を三角形状にしたもので、直線歯形とイ
ンボリュート歯形とがあり、スプラインより大きいトル
クを伝達できる。本明細書において、以後は、セレーシ
ョン部と称する。プランジング型は、固定型に比較し
て、プランジング可能な機能が付与されているが、基本
的な構成部材は類似している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】通常の使用条件では問
題はないが、より一層の安全性を向上させるため、過酷
な使用条件を設定し等速自在継手の捩り疲労強度試験及
び静捩り強度試験を実施したところ、図３の（Ａ）に示
すように、内輪（２）にクラック（６）が発生する場合
があった。このクラック（６）は、厳密には、軸（５）
のセレーション歯（５ａ）と内輪（２）のセレーション
部（２ｂ）との接触着力点から内輪（２）のボール溝
（２ａ）のボール（３）への接触角方向に向けて進展し
ている。また、クラック（６）の進展は、図３の（Ｂ）
に矢印（７）で示すように、内輪（２）の入口側（軸
（５）の挿入時の入口側）のセレーション部（２ｂ）が
ある内周端面の応力集中部のチャンファ部（２ｃ）を起
点として、軸方向他端に向かっている。
題はないが、より一層の安全性を向上させるため、過酷
な使用条件を設定し等速自在継手の捩り疲労強度試験及
び静捩り強度試験を実施したところ、図３の（Ａ）に示
すように、内輪（２）にクラック（６）が発生する場合
があった。このクラック（６）は、厳密には、軸（５）
のセレーション歯（５ａ）と内輪（２）のセレーション
部（２ｂ）との接触着力点から内輪（２）のボール溝
（２ａ）のボール（３）への接触角方向に向けて進展し
ている。また、クラック（６）の進展は、図３の（Ｂ）
に矢印（７）で示すように、内輪（２）の入口側（軸
（５）の挿入時の入口側）のセレーション部（２ｂ）が
ある内周端面の応力集中部のチャンファ部（２ｃ）を起
点として、軸方向他端に向かっている。
【０００４】上記クラック（６）の発生原因は、複数の
要因からなるものと推定され、例えば、内輪（２）の肉
厚は、内輪（２）の入口側端面におけるボール溝（２
ａ）の溝底部が最小であることや、内外輪（１）（２）
の作動角（θ）が大きくなってくると、ボール（３）が
内輪（２）の入口側へ移動してトルクを伝達するように
なり、内輪（２）の入口側内周端面のチャンファ部（２
ｃ）に応力集中が生ずること等も要因の１つと考えられ
ている。しかし、これらは、等速自在継手の性質上、あ
る程度、やむを得ないものである。
要因からなるものと推定され、例えば、内輪（２）の肉
厚は、内輪（２）の入口側端面におけるボール溝（２
ａ）の溝底部が最小であることや、内外輪（１）（２）
の作動角（θ）が大きくなってくると、ボール（３）が
内輪（２）の入口側へ移動してトルクを伝達するように
なり、内輪（２）の入口側内周端面のチャンファ部（２
ｃ）に応力集中が生ずること等も要因の１つと考えられ
ている。しかし、これらは、等速自在継手の性質上、あ
る程度、やむを得ないものである。
【０００５】一方、内輪（２）はブローチ加工後浸炭処
理されるため、その表面には浸炭表面異常層が生じてい
る。浸炭表面異常層とは、表面の粒界に沿って酸化物が
生成する粒界酸化と焼入性低下による焼入不完全な組織
をいう。従来、ボール溝（２ａ）の浸炭表面異常層は研
削加工によって除去するようにしているが、セレーショ
ン部（２ｂ）には浸炭処理後に何らの加工も行なってお
らず、その表面には浸炭表面異常層が残存したままにな
っていた。この浸炭表面異常層が残存したままである
と、上述した応力集中等によって、この粒界に沿って初
期クラックが表面に発生し、内輪（２）の疲労を誘発す
る原因の１つとなることが本発明者の研究によって判明
した。
理されるため、その表面には浸炭表面異常層が生じてい
る。浸炭表面異常層とは、表面の粒界に沿って酸化物が
生成する粒界酸化と焼入性低下による焼入不完全な組織
をいう。従来、ボール溝（２ａ）の浸炭表面異常層は研
削加工によって除去するようにしているが、セレーショ
ン部（２ｂ）には浸炭処理後に何らの加工も行なってお
らず、その表面には浸炭表面異常層が残存したままにな
っていた。この浸炭表面異常層が残存したままである
と、上述した応力集中等によって、この粒界に沿って初
期クラックが表面に発生し、内輪（２）の疲労を誘発す
る原因の１つとなることが本発明者の研究によって判明
した。
【０００６】そこで、本発明の目的は、内輪（２）の捩
り疲労強度及び静捩り強度を向上させた等速自在継手を
提供することにある。
り疲労強度及び静捩り強度を向上させた等速自在継手を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のボール
溝（１ａ）を内周面に有する外輪（１）と、複数のボー
ル溝（２ａ）を外周面に有し、内周面に軸（５）挿入用
のセレーション部又はスプライン部（２ｂ）を備えた内
輪（２）と、内外輪（１）（２）の各ボール溝（１ａ）
（２ａ）間に嵌合された複数のトルク伝達用ボール
（３）と、内外輪（１）（２）間に配置され、トルク伝
達用ボール（３）を保持する保持器（４）とからなる等
速自在継手において、内輪（２）のセレーション部又は
スプライン部（２ｂ）の少なくとも軸（５）の挿入方向
側のチャンファ部（２ｃ）を含む付近にショットピーニ
ング処理を施したものである。
溝（１ａ）を内周面に有する外輪（１）と、複数のボー
ル溝（２ａ）を外周面に有し、内周面に軸（５）挿入用
のセレーション部又はスプライン部（２ｂ）を備えた内
輪（２）と、内外輪（１）（２）の各ボール溝（１ａ）
（２ａ）間に嵌合された複数のトルク伝達用ボール
（３）と、内外輪（１）（２）間に配置され、トルク伝
達用ボール（３）を保持する保持器（４）とからなる等
速自在継手において、内輪（２）のセレーション部又は
スプライン部（２ｂ）の少なくとも軸（５）の挿入方向
側のチャンファ部（２ｃ）を含む付近にショットピーニ
ング処理を施したものである。
【０００８】
【作用】ショットピーニング処理を施した内輪（２）の
チャンファ部（２ｃ）は、表面異常層が除去されると共
に、表層部の圧縮残留応力が増大し、表層部の硬さも増
加する。これによって、内輪（２）の捩り疲労強度及び
静捩り強度が向上する。
チャンファ部（２ｃ）は、表面異常層が除去されると共
に、表層部の圧縮残留応力が増大し、表層部の硬さも増
加する。これによって、内輪（２）の捩り疲労強度及び
静捩り強度が向上する。
【０００９】ショットピーニング処理の条件は、必要と
する強度レベルに応じて、鋼球の硬さ、径、投射速度、
投射時間及び装置（エアー方式、インペラー方式）等を
変更する。
する強度レベルに応じて、鋼球の硬さ、径、投射速度、
投射時間及び装置（エアー方式、インペラー方式）等を
変更する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明による内輪端面の処理方法の一
例を示す説明図であって、内輪（２）のセレーション部
（２ｂ）の一端のチャンファ部（２ｃ）を含む付近にシ
ョットピーニング機（８）からショット粒を矢印（９）
（10）の方向に投射する。
例を示す説明図であって、内輪（２）のセレーション部
（２ｂ）の一端のチャンファ部（２ｃ）を含む付近にシ
ョットピーニング機（８）からショット粒を矢印（９）
（10）の方向に投射する。
【００１１】投射条件は、例えば、浸炭処理された内輪
（２）の表面硬さが HRc59〜62（残留オーステナイト量
20〜30％）のもので、ショットピーニング処理後、表面
から50〜80μmの深さで圧縮残留応力が−1280MPa以上と
なるような投射速度とされる。
（２）の表面硬さが HRc59〜62（残留オーステナイト量
20〜30％）のもので、ショットピーニング処理後、表面
から50〜80μmの深さで圧縮残留応力が−1280MPa以上と
なるような投射速度とされる。
【００１２】ショットピーニング処理を施こす箇所は、
図１、図２において内輪（２）のセレーション部（２
ｂ）の少なくとも軸（５）の挿入方向側のチャンファ部
（２ｃ）を含む付近であって、セレーション部（２ｂ）
の全面にもショットピーニング処理を施こしてよい。
図１、図２において内輪（２）のセレーション部（２
ｂ）の少なくとも軸（５）の挿入方向側のチャンファ部
（２ｃ）を含む付近であって、セレーション部（２ｂ）
の全面にもショットピーニング処理を施こしてよい。
【００１３】図４の（Ａ）は、固定型等速自在継手の内
輪（２）にショットピーニング処理を施したもの（本発
明品）と、未処理のもの（従来品）との静捩り強度試験
をした結果を破損トルク（KNm）で示すもので、従来品
の平均値は3.08（KNm）であるのに対し、本発明品の平
均値は3.58（KNm）であって、従来品に比較して本発明
品は、静捩り強度が約16％向上した。
輪（２）にショットピーニング処理を施したもの（本発
明品）と、未処理のもの（従来品）との静捩り強度試験
をした結果を破損トルク（KNm）で示すもので、従来品
の平均値は3.08（KNm）であるのに対し、本発明品の平
均値は3.58（KNm）であって、従来品に比較して本発明
品は、静捩り強度が約16％向上した。
【００１４】図４の（Ｂ）は、固定型等速自在継手の内
輪（２）にショットピーニング処理を施したもの（本発
明品）と、未処理のもの（従来品）との捩り疲労強度試
験をした結果を示すもので、従来品の場合は、負荷トル
クＴ＝0〜1.78KNmで、繰り返し数Ｎ＝約9300回で破損し
たが、本発明品は、負荷トルクＴ＝0〜2.35KNmで、繰り
返し数Ｎ＝9336回で破損した。この結果、繰り返し数Ｎ
は殆んど同等であるが、負荷トルクは、本発明品の方が
約30％向上した。
輪（２）にショットピーニング処理を施したもの（本発
明品）と、未処理のもの（従来品）との捩り疲労強度試
験をした結果を示すもので、従来品の場合は、負荷トル
クＴ＝0〜1.78KNmで、繰り返し数Ｎ＝約9300回で破損し
たが、本発明品は、負荷トルクＴ＝0〜2.35KNmで、繰り
返し数Ｎ＝9336回で破損した。この結果、繰り返し数Ｎ
は殆んど同等であるが、負荷トルクは、本発明品の方が
約30％向上した。
【００１５】上記実施例では内輪（２）の内周面にセレ
ーション部（２ｂ）を設けた場合で説明したが、本発明
は、スプライン部の場合にも同様に適用するものであ
る。
ーション部（２ｂ）を設けた場合で説明したが、本発明
は、スプライン部の場合にも同様に適用するものであ
る。
【００１６】本発明は、プランジング型等速自在継手の
内輪に適用し、同様な作用効果が期待できる。
内輪に適用し、同様な作用効果が期待できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、ショットピーニング処
理によって、内輪のセレーション部又はスプライン部の
軸挿入方向側のチャンファ部を含む付近の浸炭表面異常
層が殆んど除去され、粒界に沿ったクラックの発生を防
止できると共に、表層部の圧縮残留応力が増大し、表層
部の硬さも増加するため、内輪の捩り疲労強度及び静捩
り強度を向上させることができる。
理によって、内輪のセレーション部又はスプライン部の
軸挿入方向側のチャンファ部を含む付近の浸炭表面異常
層が殆んど除去され、粒界に沿ったクラックの発生を防
止できると共に、表層部の圧縮残留応力が増大し、表層
部の硬さも増加するため、内輪の捩り疲労強度及び静捩
り強度を向上させることができる。
【図１】本発明による内輪端面の処理方法の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】本発明を適用する等速自在継手の一例を示す縦
断面図である。
断面図である。
【図３】（Ａ）は従来の内輪のクラック発生状態の一例
を示す内輪の一端での部分斜視図である。（Ｂ）は従来
の内輪のクラック進展方向を示す説明図である。
を示す内輪の一端での部分斜視図である。（Ｂ）は従来
の内輪のクラック進展方向を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は本発明品と従来品との静捩り強度の比
較データである。（Ｂ）は本発明品と従来品との捩り疲
労強度の比較データである。
較データである。（Ｂ）は本発明品と従来品との捩り疲
労強度の比較データである。
１ 外輪 １ａ ボール溝 ２ 内輪 ２ａ ボール溝 ２ｂ セレーション部 ２ｃ チャンファ部 ３ ボール ４ 保持器 ５ 軸 ８ ショットピーニング機
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のボール溝を内周面に有する外輪
と、複数のボール溝を外周面に有し、内周面に軸挿入用
のセレーション部又はスプライン部を備えた内輪と、内
外輪の各ボール溝間に嵌合された複数のトルク伝達用ボ
ールと、内外輪間に配置され、トルク伝達用ボールを保
持する保持器とからなる等速自在継手において、浸炭焼
入処理された内輪のセレーション部又はスプライン部の
少なくとも軸挿入方向側のチャンファ部を含む付近にシ
ョットピーニング処理を施したことを特徴とする等速自
在継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313092A JPH05215144A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 等速自在継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313092A JPH05215144A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 等速自在継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215144A true JPH05215144A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12101946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313092A Pending JPH05215144A (ja) | 1992-02-10 | 1992-02-10 | 等速自在継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05215144A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006054614A1 (ja) * | 2004-11-16 | 2006-05-26 | Honda Motor Co., Ltd. | 有内歯部材及びその製造方法 |
| JP2007278464A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Honda Motor Co Ltd | 有内歯部材及びその製造方法 |
| JP2009293780A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Honda Motor Co Ltd | 等速ジョイント用ボール及びその製造方法 |
| CN115139066A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-10-04 | 万向钱潮股份公司 | 万向节钟形壳加工方法 |
-
1992
- 1992-02-10 JP JP2313092A patent/JPH05215144A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7641564B2 (en) | 2004-11-16 | 2010-01-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Member with inner teeth and method of producing the same |
| JP2006144814A (ja) * | 2004-11-16 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 有内歯部材及びその製造方法 |
| EP1813837A1 (en) * | 2004-11-16 | 2007-08-01 | HONDA MOTOR CO., Ltd. | Member with inner teeth and method of producing the same |
| WO2006054614A1 (ja) * | 2004-11-16 | 2006-05-26 | Honda Motor Co., Ltd. | 有内歯部材及びその製造方法 |
| CN100460719C (zh) * | 2004-11-16 | 2009-02-11 | 本田技研工业株式会社 | 有内齿的部件及其制造方法 |
| JP4516411B2 (ja) * | 2004-11-16 | 2010-08-04 | 本田技研工業株式会社 | 有内歯部材の製造方法 |
| EP1813837A4 (en) * | 2004-11-16 | 2010-03-31 | Honda Motor Co Ltd | ELEMENT WITH INTERNAL TOOTH AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| JP2007278464A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Honda Motor Co Ltd | 有内歯部材及びその製造方法 |
| WO2009150928A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | 本田技研工業株式会社 | 等速ジョイント用ボール及びその製造方法 |
| JP2009293780A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Honda Motor Co Ltd | 等速ジョイント用ボール及びその製造方法 |
| CN102057173A (zh) * | 2008-06-09 | 2011-05-11 | 本田技研工业株式会社 | 用于等速万向节的球及其生产方法 |
| US8317943B2 (en) | 2008-06-09 | 2012-11-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Ball for constant velocity joint and method for producing the same |
| CN115139066A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-10-04 | 万向钱潮股份公司 | 万向节钟形壳加工方法 |
| CN115139066B (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-16 | 万向钱潮股份公司 | 万向节钟形壳加工方法 |
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