JPH0728234U - 等速自在継手の外輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯出し作業の容易化、接合強度の確保、熱歪
みの抑制。 【構成】 この外輪は、例えば２〜４ｍｍ厚さの鋼板ま
たは鋼製パイプ材から冷間プレス成形したカップ状の外
輪素材１と、外輪素材１に一体に接合されたステム２と
で構成される。外輪素材１は、動力伝達部となる案内溝
１ａ１および保持器案内面１ａ２を内径に有するカップ
部１ａと、カップ部１ａの底中心から同軸で一体に連続
した筒状の接合部１ｂとからなる。外輪素材１とステム
２との接合は、ステム２の軸端２ａを接合部１ｂに嵌合
した後、この嵌合面Ａをレーザビームまたは電子ビーム
を用いて一体に溶着することによりなされる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車や各種産業機械に使用される等速自在継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、ゼッパー型等速自在継手やダブルオフセット型等速自在継手の外輪は 、動力伝達部を有するカップ状の外輪素材とステムとを熱間または亜熱間鍛造に より一体成形し、これに、旋削加工、研削加工を施して仕上げたものが多かった が、近時、軽量化、コスト低減などを図るため、外輪素材を鋼板や鋼製パイプか らプレス加工により成形し、これに、ステムを一体に接合した構成のものが種々 提案されている。

【０００３】 従来、外輪素材とステムとの接合は、カップ状の外輪素材の底にステムの軸端 を突合わせて摩擦圧接することにより（特開昭５４−５０４５１号公報参照）、 パイプ素材からプレス成形した筒状の外輪素材の外周後部に、ステムの軸端に設 けた椀状部の内周を係合嵌め合せてロー付することにより（特開昭５５−７２９ ２１号公報参照）、筒状の外輪素材の端面に、ステムの軸端に設けたフランジ部 を突合わせてアーク溶接等の電気溶接で溶着すること等によりなされていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

外輪素材とステムとは同軸一体に接合する必要があるが、従来の接合手段では 両者の芯出が難しく、そのため、接合時のセッティング作業にかなりの時間を要 していた。

【０００５】 また、摩擦圧接によれば、接合部に発生するバリ取りのための後加工が必要で あり、工程数増の要因になっていた。

【０００６】 さらに、ロー付や電気溶接によれば、特にプレス成形品のように肉厚が薄い場 合には、接合部の熱歪みが懸念される。

【０００７】 本考案は、プレス成形によるカップ状の外輪素材とステムとの一体接合構造を 採用することにより、等速自在継手の軽量化、低コスト化、ならびに高品質化を 図ることをその究極目的とするが、そのためには、上述した接合に伴う工程管理 上、品質管理上の問題点を解消する必要があり、これが、本考案の解決しようと する課題である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本発明の等速自在継手の外輪は、内径に動力伝達部を有するカップ部、および 、カップ部の底中心から一体に連続した筒状の接合部をプレス加工により成形し たカップ状の外輪素材と、外輪素材に一体に接合されたステムとからなるもので あって、外輪素材とステムとを上記接合部にて同軸嵌合し、この嵌合面をレーザ ビーム溶接または電子ビーム溶接により溶着したものである。

【０００９】 また、本発明の等速自在継手の外輪は、内径に動力伝達部を有するカップ部を プレス加工により成形すると共に、カップ部の底中心に貫通穴を設けたカップ状 の外輪素材と、外輪素材に一体に接合されたステムとからなるものであって、外 輪素材のカップ部の底にステムの軸端を同軸で突合わせ、この突合わせ面をレー ザビーム溶接または電子ビーム溶接により溶着したものである。

【００１０】 さらに、上記構成において、ステムの軸端中心に、上記貫通穴と同軸嵌合する 突部を設けたものである。

【００１１】

【作用】

外輪素材とステムとの芯出しは、カップ部の底中心から一体に連続した筒状の 接合部にステムの軸端を嵌合することによりなされる。両者の接合は、接合部と ステムとの嵌合面をレーザビーム溶接または電子ビーム溶接により溶着すること によりなされる。図７に示すように、レーザビーム溶接または電子ビーム溶接に よれば、同一入力熱のアーク溶接等に比べて深い溶け込みが得られるので、上記 のような嵌合面を広い領域にわたって高速でかつ強固に溶着することができる。 しかも、パワー密度が高く入熱が少ないので、溶接部の熱歪みが小さい。

【００１２】 また、外輪素材とステムとの接合は、外輪素材のカップ部の底にステムの軸端 を同軸で突合わせ、この突合わせ面をレーザビーム溶接または電子ビーム溶接に より溶着することによりなされる。この場合、カップ部の底中心に貫通穴を設け 、溶接部に気泡が発生するのを防止する。さらに、ステムの軸端中心に上記貫通 穴と同軸嵌合する突部を設けると、突合わせ時の芯出し作業が容易になる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案をダブルオフセット型等速自在継手（ＤＯＪ）の外輪に適用した 実施例について説明する。

【００１４】 図１に示す外輪は、例えば２〜４ｍｍ厚さの鋼板または鋼製パイプ材から冷間 プレス成形したカップ状の外輪素材１と、外輪素材１に一体に接合されたステム ２とで構成される。外輪素材１は、動力伝達部となる案内溝１ａ１および保持器 案内面１ａ２を内径に有するカップ部１ａと、カップ部１ａの底中心から同軸で 一体に連続した筒状の接合部１ｂとからなる。ステム２は鋼材から鍛造により、 あるいは、鋼製棒材から旋削により成形したものである。

【００１５】 外輪素材１とステム２との接合は、ステム２の軸端２ａを接合部１ｂに嵌合し た後、この嵌合面Ａをレーザビームまたは電子ビームを用いて一体に溶着するこ とによりなされる。ステム２の軸端２ａを接合部１ｂに嵌合すると、外輪素材１ とステム２との芯出しがなされるので、従来構成に比べ芯出し作業が極めて容易 である。また、レーザビーム溶接または電子ビーム溶接によれば、同一入力熱の アーク溶接等に比べて深い溶け込みが得られるので、嵌合面Ａを広い領域にわた って高速でかつ強固に溶着することができる。しかも、パワー密度が高く入熱が 少ないので、溶接部の熱歪みが小さい。

【００１６】 この実施例では、外輪素材１およびステム２の材質として低炭素鋼を用い、溶 接後に浸炭処理をして表層部を硬化させてある。溶接前に浸炭処理を行なう場合 には、溶接予定箇所の硬化層を浸炭処理後に機械加工により除去するか、あるい は、溶接予定箇所に防炭処理をすると良い。また、外輪素材１およびステム２の 材質として高周波焼入鋼を用いる場合には、溶接後に焼入処理するか、あるいは 、溶接前に溶接予定箇所を除いて焼入処理すると良い。

【００１７】 図２に示すように、嵌合面Ａを電子ビームＢ１で溶接する場合は、外輪素材１ とステム２とを接合部１ｂにて同軸嵌合した外輪ワークを軸線Ｘを中心として回 転させながら、電子ビームＢ１を軸線Ｘに対し平行方向から嵌合面Ａに照射する 。外輪ワークを回転させることにより、電子ビームＢ１を嵌合面Ａに沿って円周 方向に走査することができる。あるいは、外輪ワークを固定とし、電子ビームＢ １の電気的な偏向を利用して円周方向に走査させる構成にすると、装置製作上有 利である。尚、ステム２が長い場合には、同図に示すように、ビーム源（図示省 略）をカップ部１ａの開口側に配置し、開口側から電子ビームＢ１を嵌合面Ａに 照射する構成とするのが望ましい。

【００１８】 図３に示すように、嵌合面ＡをレーザビームＢ２で溶接する場合は、外輪ワー クを軸線Ｘを中心として回転させながら、レーザビームＢ２を軸線Ｘに対し僅か に外側に傾けた方向から嵌合面Ａに照射する。ビーム出力部付近の雰囲気ガスノ ズル等とステム２との干渉をさける必要があるからである。傾き量が大きくなる 場合には、図４に示すように、接合部１ｂとステム２の軸端２ａとの嵌合をテー パ嵌合とし、嵌合面Ａを軸線に対して外側に傾けると良い。

【００１９】 図５に示す外輪は、外輪素材１のカップ部１ａの底にステム２の軸端２ａを同 軸で突合わせ、この突合わせ面Ｃをレーザビームまたは電子ビームを用いて一体 に溶着したものである。この場合、カップ部１ａの底中心に貫通穴１ｃを設けて おくと、溶接部に気泡が発生するのを防止する上で有効である。

【００２０】 図６に示す外輪は、図５に示すものと同様に、外輪素材１のカップ部１ａの底 にステム２の軸端２ａを同軸で突合わせ、この突合わせ面Ｃをレーザビームまた は電子ビームを用いて一体に溶着したものであるが、突合わせ時の芯出し作業を 容易にするため、ステム２の軸端２ａの中心に貫通穴１ｃと同軸嵌合する突部２ ｂを設けてある。

【００２１】 尚、本考案は上述したダブルオフセット型等速自在継手の外輪の他、ゼッパー 型、トリポード型、クルスグルーブ型等速自在継手の外輪等にも同様に適用する ことができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の外輪は、外輪素材の筒状の接合部にステムを同 軸嵌合し、この嵌合面をレーザビーム溶接または電子ビーム溶接により溶着した 構成を有するので、接合時における外輪素材とステムとの芯出し作業が極めて容 易であり、このためワークのセッテイングに要する時間を従来より大幅に短縮す ることができる。また、レーザビーム溶接または電子ビーム溶接によれば、嵌合 面を広い領域にわたって高速でかつ強固に溶着することができので、短時間で強 固な接合強度を確保することができる。しかも、溶接熱による歪みが小さいので 品質面でも優れている。

【００２３】 また、外輪素材のカップ部の底にステムの軸端を同軸で突合わせ、この突合わ せ面をレーザビーム溶接または電子ビーム溶接により溶着する構成としたもので は、カップ部の底中心に設けた貫通穴により、溶接部における気泡の発生が防止 されるので、強固な接合強度を確保することができる。さらに、ステムの軸端中 心に上記貫通穴と同軸嵌合する突部を設けることにより、突合わせ時の芯出し作 業を容易にすることができる。

【００２４】 本考案は、以上の特有の効果により、プレス成形による外輪素材とステムとの 一体接合構造と相俟って、等速自在継手の軽量化、低コスト化、高品質化に寄与 する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係わる外輪を示す縦断面図（図ａ：図
ｂにおけるａ−ａ断面）、横断面図（図ｂ：図ａにおけ
るｂ−ｂ断）である。

【図２】電子ビームを用いて溶着する場合の機構を概念
的に示す図である。

【図３】レーザビームを用いて溶着する場合の機構を概
念的に示す図である。

【図４】レーザビームを用いて溶着する場合の機構を概
念的に示す図である。

【図５】他の実施例に係わる外輪を示す縦断面図であ
る。

【図６】他の実施例に係わる外輪を示す縦断面図であ
る。

【図７】各種溶接法による溶け込み形状を示す概念図で
ある。

【符号の説明】

１ 外輪素材 １ａ カップ部 １ｂ 接合部 １ｃ 貫通穴 ２ ステム ２ａ 軸端 ２ｂ 突部 Ａ 嵌合面 Ｃ 突合わせ面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 26/00 ３１０ Ｎ Ｊ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内径に動力伝達部を有するカップ部、お
   よび、カップ部の底中心から一体に連続した筒状の接合
   部をプレス加工により成形したカップ状の外輪素材と、
   外輪素材に一体に接合されたステムとからなるものであ
   って、外輪素材とステムとを上記接合部にて同軸嵌合
   し、この嵌合面をレーザビーム溶接または電子ビーム溶
   接により溶着したことを特徴とする等速自在継手の外
   輪。
2. 【請求項２】 内径に動力伝達部を有するカップ部をプ
   レス加工により成形すると共に、カップ部の底中心に貫
   通穴を設けたカップ状の外輪素材と、外輪素材に一体に
   接合されたステムとからなるものであって、外輪素材の
   カップ部の底にステムの軸端を同軸で突合わせ、この突
   合わせ面をレーザビーム溶接または電子ビーム溶接によ
   り溶着したことを特徴とする等速自在継手の外輪。
3. 【請求項３】 ステムの軸端中心に、上記貫通穴と同軸
   嵌合する突部を設けたことを特徴とする請求項２の等速
   自在等速自在継手の外輪。