JPH07208449A - 高機械抵抗の玉継手とその製造法 - Google Patents

高機械抵抗の玉継手とその製造法

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JPH07208449A
JPH07208449A JP7007110A JP711095A JPH07208449A JP H07208449 A JPH07208449 A JP H07208449A JP 7007110 A JP7007110 A JP 7007110A JP 711095 A JP711095 A JP 711095A JP H07208449 A JPH07208449 A JP H07208449A
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ball joint
cage
ring
cutting
spherical element
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Henri Peters
アンリ、ペテル
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INTERNATL DE ZAPURIKASHIYON E TECHNIC MANGAJIYOTSUKU SOC
Mangachoc Applic & Techn Ste
Soc Internatl Des Application & Technique Mangachoc
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INTERNATL DE ZAPURIKASHIYON E TECHNIC MANGAJIYOTSUKU SOC
Mangachoc Applic & Techn Ste
Soc Internatl Des Application & Technique Mangachoc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高機械抵抗の玉継手を製造する。 【構成】 この玉継手は内部関節要素（１）を収容した
ケージ（３）を含み、前記ケージ（３）はその半径方向
にスリット（５）を備え、前記スリット（５）の切断縁
がケージの最終位置において例えば溶接によって相互に
接合され、前記ケージまたは関節要素の少なくとも一方
がオーステナイトマンガン鋼から成り、他方の要素が関
節面区域において非常な高硬度に処理されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に衝撃および圧潰を
受ける関節器機に装着されるための高機械強度を有する
玉継手とその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】芯部において高硬度（６０Ｈ．Ｒ．Ｃ．
以上）に処理された材料から成る玉継手のケージを有
し、前記ケージの側面に対する衝撃によってケージを半
径にそって開く事によってこのケージの中に同一材質か
ら成り同一処理を受けた球形要素が受けられるようにし
た玉継手は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような玉継
手は脆く、そのケージが破断されやすい。さらに潤滑の
中断がこれらの玉継手を衝撃および圧潰に対して非常に
破損しやすくする。本発明はこのような問題点を解決し
ようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、関節球
形要素と前記球形要素を受ける補形のケージまたはリン
グとから成り、高機械抵抗、特に摩耗、衝撃および圧潰
に対する抵抗力を有する玉継手の製造法において、前記
製造法は、 −芯部において８８２−１０２９Ｎ／ｍｍ2 （９０−１
０５ｋｇ／ｍｍ2 ）に前処理され、また表面において
１．５乃至３ｍｍの厚さ範囲において少なくとも５５
Ｈ．Ｒ．Ｃ．に処理された高硬度鋼から成る球形要素を
切削加工する段階と、 −内側面が前記球形要素の直径より少し大きい内径を有
して前記要素より１−２．５ｍｍの値ｅだけ大きい内周
を有し、玉を受けるその内側面が浅い深さまで（数１／
１０ｍｍまで）３８乃至４０Ｈ．Ｒ．Ｃ．の硬度に軽度
に予冷間圧延され、芯部はその延性を保持するように処
理された例えばＺ １２０Ｍ １２のオーステナイトマ
ンガン鋼（マンガン１２％および炭素１．２％）のケー
ジの鍛造および切削加工段階と、 −前記の値ｅに等しい刃の厚さまたは切断厚さを有する
切断工具をもってほぼ半径にそって前記ケージを切断す
る段階と、 −例えば円錐形下部を有する工具上でケージを開いて拡
張し、プレスを使用して球形要素を上から導入する事に
よって球形要素を導入する段階（玉継手を組立てる段
階）、 −このようにして組立てられた玉継手を玉継手形成ゲー
ジの中において最終サイズまで締め付ける段階と、 −非常に高硬度に処理された表面を損傷しないように温
度を低レベルに制御しながら切断部分を溶接する段階と
を含む事を特徴とする玉継手製造法が提供される。
【０００５】もちろん、特に溶接レベルにおいてケージ
の外側面を例えば研削によって仕上げ処理し、または所
要のケージ外側サイズまでケージの外側面を切削加工す
る事ができる。前記球形要素の構成材料は例えばＺ ３
０Ｃ １３Ｔ鋼または４２ ＣＤ ４Ｔ鋼と呼ばれる鋼
から成る。しかし、大径の（３００ｍｍまたはこれ以
上）の玉継手については、前記リングおよび前記球形要
素のそれぞれ材質を逆転させる事ができる。
【０００６】
【作用】このようにして、衝撃および圧潰エネルギーを
吸収し他の要素の表面に当接して表面の自己冷延を成し
関節の自己潤滑を可能とする要素から成る高機械的抵抗
および高摩耗抵抗を有する玉継手が得られる。この自己
冷延は応力に従って増大し、球形要素の対向面の硬度に
達する事ができる。
【０００７】
【実施例】また本発明は前記の方法を実施して得られた
玉継手に関するものである。以下、本発明を図面に示す
実施例について詳細に説明するが本発明はこれに限定さ
れるものではない。付図について述べれば、本発明によ
る玉継手は環状リングまたは保持ケージ３の中に自由転
動するように挿入された球形要素または本来の玉１を含
む型のものである。玉１は先行技術のようにその軸穴部
分によって軸上に取付けられる。球形要素または玉１は
代表的にはＺ ３０Ｃ １３Ｔ鋼から切削加工によって
形成され、その芯部において８８２−１０２９Ｎ／ｍｍ
2 （９０−１０５ｋｇ／ｍｍ2 ）に前処理され、またそ
の表面において２−３ｍｍの厚さまで、約１８６２Ｎ／
ｍｍ2 （１９０ｋｇ／ｍｍ2 ）または約５５Ｈ．Ｒ．
Ｃ．の非常に高硬度に誘導熱処理される。
【０００８】リング３は例えばＺ １２０Ｍ １２のオ
ーステナイトマンガン鋼の鍛造および切削加工によって
製造される。玉を受けるその内側面は３−５／１０ミリ
メートルの深さまで３８乃至４０Ｈ．Ｒ．Ｃ．の硬度ま
で軽度に予冷間圧延される。このリングのサイズは最終
的リングサイズより少し大である。実際上その内周は、
後の切断工程に際して使用される工具の刃の幅に等しい
１．４ｍｍの余分長さｅを有する。この長さｅは１００
乃至３００ｍｍの直径の玉のサイズに比例して最大１ｍ
ｍまで変動する事ができる。同様にその厚さは、後で最
終サイズまで外部仕上げ（切削加工）できるように、最
終サイズより１乃至２ｍｍの範囲内で少し大である。
【０００９】本発明による製造法の第１段階は、先行技
術の切断工具、例えば幅１．４ｍｍの回転切断ディスク
によって半径にそってリングを切断するにある。このよ
うにしてリングは５において切断され、図１に図示のよ
うに切断スリット５の上部にベベル７が形成される。こ
のベベル７はリングの幅全体にわたって、またリングの
両側において、処理された内側面区域から最大約１ｍｍ
の距離まで、またリングの厚さのほぼ半分の深さまで形
成される。
【００１０】本発明による製造法の第２段階は図２に図
示のような玉継手の組立てである。この操作のため、リ
ングの側面に対応する（補形の）形状のポンチ９を有す
るプレスを使用し、また台座または切頭円錐形下部１１
は上方に向かって比較的小さな円錐度の先細になされ、
この台座の断面はリングの側面開口に対応して断面上部
がこの側面開口の中に係合するように成される。従っ
て、リング３はその一方の側面開口によって台座１１上
に係合させられ、リング３の他方の側面開口上に配置さ
れた球形要素１がその上側面からプレスのポンチ９を受
ける。ポンチ９が台座１１に向かって強く押圧され、球
形要素１はリング３に対して平行位置に留まる。リング
は台座１１の円錐作用で拡張し、十分に拡張されると球
形要素１がリングの弾性作用でリングの中に進入する。
【００１１】今や玉継手が組立てられているので、第３
段階としてリングの切断縁の接合作業を受ける。この接
合作業は、リングのスリットのベベル７の水準で実施さ
れる溶接から成る。
【００１２】リングをその最終的使用サイズに形成する
ためにゲージ１３の中に導入する。このゲージ１３は半
円形の２つのジョー１５を含み、これらのジョーはその
下方レベルで枢着され、締め付けられた状態でリングの
補形を成す。これらのジョー１５はそれぞれの切断縁を
相互に圧着する事によってリング３を完全に締め付ける
まで相互の方に圧着され、上方開口１７を成し、この上
方開口が前記の溶接操作を実施するために使用される。
この溶接は先行技術のように（電極間中性ガスのもと
に）電弧によって実施され、適当な溶接材料、例えばニ
ッケル−クロム材料のワイヤによって、被処理面に影響
しないように２５０℃以下の温度で溶接物質を付加す
る。同様の理由から、これらの（側面ベベル上におい
て）前記のリング内側面の処理された区域から１ｍｍ以
下に近接せず、また球形要素１はリング３の溶接部から
９０゜離れて配向される。リングがオーステナイトマン
ガン鋼から成る場合、溶接被覆層はこのリングと同一物
質から成る。
【００１３】溶接作業が終了した時、リングの側面の最
終仕上げ作業が実施される。この仕上げ作業が溶接箇所
を隠す。そこで玉継手が完成する。
【００１４】本発明は前記の説明のみに限定されるもの
でなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。すなわち、組立体は前記のように平坦に製造される
事なく、リング上に垂直に球形要素を配置し、この球形
要素の外周の一部に適当形状のプレスポンチを当接さ
せ、他方このリングが、その側面を受けるスリーブ型の
内部の広く開いた下方台座の上に配置される。
【００１５】同様に、前記成形ゲージは玉継手を押しば
めされてこの玉継手をその最終締め付け状態に支持する
円錐形中心穴の形とする事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により切断され切断ベベルを溶接される
玉継手のリングの平面図。
【図２】本発明の玉継手のリングの中に球形要素または
玉を嵌合させる組立て工程を示す立面図。
【図３】玉継手のリングの切断縁を溶接するためのリン
グ形成ゲージの平面図。
【符号の説明】
１ 球形要素または玉 ３ ケージまたはリング ５ スリット ７ 溶接部 ９ ポンチ １１ 台座 １３ ゲージ １５ ジョー

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】関節球形要素（１）と前記球形要素を受け
    る補形のケージまたはリング（３）とから成り、高機械
    抵抗、特に摩耗、衝撃および圧潰に対する抵抗力を有す
    る玉継手の製造法において、前記製造法は、 −芯部において８８２−１０２９Ｎ／ｍｍ2 （９０−１
    ０５ｋｇ／ｍｍ2 ）に前処理され、また表面において
    １．５乃至３ｍｍの厚さ範囲において少なくとも５５
    Ｈ．Ｒ．Ｃ．に処理された高硬度鋼から成る球形要素
    （１）を切削加工する段階と、 −内側面が前記球形要素（１）の直径より少し大きい内
    径と前記要素より１−２．５ｍｍの値ｅだけ大きい内周
    を有し、玉を受ける内側面が浅い深さまで（数１／１０
    ｍｍまで）３８乃至４０Ｈ．Ｒ．Ｃ．の硬度に軽度に予
    冷間圧延され、芯部はその延性を保持するように処理さ
    れた例えばＺ １２０Ｍ １２（マンガン１２％および
    炭素１．２％）のオーステナイトマンガン鋼のケージ
    （３）の鍛造および切削加工段階と、 −前記の値ｅに等しい刃の厚さまたは切断厚さを有する
    切断工具をもってほぼ半径にそって前記ケージ（３）を
    切断する段階と、 −円錐形下部を有する工具（１１）上でケージを拡張
    し、プレスを使用して球形要素（１）を上から導入する
    事によって球形要素（１）を導入する段階（玉継手を組
    立てる段階）と、 −このようにして組立てられた玉継手を玉継手形成ゲー
    ジ（１３）の中において最終サイズまで締め付ける段階
    と、 −非常に高硬度に処理された表面を損傷しないように温
    度を低レベルに制御しながら切断部分（５）を溶接する
    段階とを含む事を特徴とする玉継手の製造法。
  2. 【請求項２】最後に、特に溶接レベルにおいてケージの
    外側面を例えば研削によって仕上げ処理し、または所要
    のケージ外側サイズまでケージの外側面を切削加工する
    事を特徴とする請求項１に記載の玉継手の製造法。
  3. 【請求項３】前記球形要素（１）の構成材料は例えばＺ
    ３０Ｃ １３Ｔ鋼または４２ ＣＤ ４Ｔ鋼と呼ばれ
    る鋼から成り、またその（関節）内側面において２−３
    ｍｍの厚さまで、約１８６２Ｎ／ｍｍ2 （１９０ｋｇ／
    ｍｍ2 ）の硬度に先行技術の誘導加熱法によって処理さ
    れる事を特徴とする請求項１または２に記載の玉継手の
    製造法。
  4. 【請求項４】大径（３００ｍｍまたはこれ以上）の玉継
    手の場合、それぞれ球形要素とリングの前記の材料を逆
    転させる事ができる事を特徴とする請求項１乃至３のい
    ずれかに記載の玉継手の製造法。
  5. 【請求項５】前記溶接作業のため前記切断部（５）上に
    ベベル（７）を形成し、前記ベベルは例えばリングの幅
    全体にわたって、リングの両側において前記処理された
    内側面から最大約１ｍｍの距離まで、またリング厚さの
    ほぼ半分の深さまで形成される事を特徴とする請求項１
    乃至４のいずれかに記載の玉継手の製造法。
  6. 【請求項６】前記の組立作業のため、前記リング（３）
    の側面に対応する（補形の）ポンチ（９）を有するプレ
    スと、上方に向かって先細になり上部においてリングの
    開口の中に係合するようにリング開口に対応する断面を
    有し比較的小さい円錐度を有する円錐形台座または基板
    （１１）とを使用する事を特徴とする請求項１乃至５の
    いずれかに記載の玉継手の製造法。
  7. 【請求項７】組立てられた玉継手のケージを切断部分
    （５）の溶接のために締め付ける前記操作に際して、ゲ
    ージ（１３）を使用し、このゲージ（１３）は２つの半
    円形ジョー（１５）を含み、これらのジョーはその締め
    付けられた状態においてリングの補形を成しそれぞれ下
    端において相互に枢着され、またこれらのジョーはリン
    グが完全に締め付けられてその切断縁を当接させるまで
    相互に圧着され、前記溶接作業を実施するための上方開
    口（１７）を成す事を特徴とする請求項１乃至６のいず
    れかに記載の玉継手の製造法。
  8. 【請求項８】前記の溶接作業は先行技術のように（電極
    間中性ガスのもとに）電弧によって、適当な溶接材料、
    例えばニッケル−クロム材料のワイヤによって、被処理
    面に影響しないように２５０℃以下の温度で溶接物質を
    付加する事によって実施される事を特徴とする請求項１
    乃至７のいずれかに記載の玉継手の製造法。
  9. 【請求項９】玉継手の組立ては、球形要素（１）をリン
    グ（３）に対して垂直に当接させ、前記球形要素（１）
    をその外周の一部において適当形状のポンチに当接さ
    せ、他方このリングが、その側面を受けるスリーブ型の
    内部の広く開いた下方台座の上に配置される事を特徴と
    する請求項１乃至５、７または８のいずれかに記載の玉
    継手の製造法。
  10. 【請求項１０】前記成形ゲージ（１３）は、玉継手を押
    しばめされてこの玉継手をその最終締め付け状態に支持
    する円錐形中心穴を有する形とする事を特徴とする請求
    項１乃至６、８または９のいずれかに記載の玉継手の製
    造法。
  11. 【請求項１１】内部関節要素（１）を収容したケージ
    （３）を含み、前記ケージ（３）はその半径方向にスリ
    ット（５）を備え、前記スリット（５）の切断縁がケー
    ジの最終位置において例えば溶接によって相互に接合さ
    れ、前記ケージまたは関節要素の少なくとも一方がオー
    ステナイトマンガン鋼から成り、他方の要素が関節面区
    域において非常な高硬度に処理されている事を特徴とす
    る請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法によって
    得られた玉継手。
JP7007110A 1994-01-25 1995-01-20 高機械抵抗の玉継手とその製造法 Pending JPH07208449A (ja)

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FR9400772 1994-01-25
FR9400772A FR2715338B1 (fr) 1994-01-25 1994-01-25 Rotule à haute résistance mécanique et procédé de fabrication.

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DK (1) DK0664184T3 (ja)
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FR (1) FR2715338B1 (ja)

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