JPH11247878A - 等速ジョイントの外輪と軸部の結合方法 - Google Patents

等速ジョイントの外輪と軸部の結合方法

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JPH11247878A
JPH11247878A JP10049518A JP4951898A JPH11247878A JP H11247878 A JPH11247878 A JP H11247878A JP 10049518 A JP10049518 A JP 10049518A JP 4951898 A JP4951898 A JP 4951898A JP H11247878 A JPH11247878 A JP H11247878A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 等速ジョイントの外輪と軸部の結合部を大き
くしたり強度を低下させることなく、外輪と軸部の結合
時間を短くする。 【解決手段】 略カップ状の外輪10の底板部10aに
形成した結合穴12に、軸部15の一端に同軸的に形成
した突出部16を挿入して、等速ジョイントの外輪と軸
部を結合する。結合穴と突出部の径は挿入可能な程度に
突出部の径の方を大とし、軸部の突出部は外輪の結合穴
に高速で打込んで圧入する。または、外輪と軸部は、高
速で打ち込む代わりに高速で相対回転させながら突出部
を結合穴に圧入するようにしてもよい。慣性による移動
または回転の運動エネルギは結合穴と突出部の間の圧入
面の摩擦により吸収され、この際に生じる摩擦熱により
圧入面は加熱されるので、結合穴と突出部は溶着され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに別体に成形
した等速ジョイントの外輪と軸部とを、互いに一体的に
結合する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車のドライブシャフトやプロペラシ
ャフト等の駆動伝達軸に用いられる等速ジョイントに
は、軽量化のために外輪を引抜きパイプ材などからプレ
ス成形したものがある。この場合は軸部を同時に成形す
ることができないので、軸部を別途成形して外輪と一体
的に結合する必要がある。このような結合構造の一例を
開示した特開平8−49727号公報では、内周面に多
角形面またはセレーション溝を形成した外輪の孔部に軸
部一端の突出部を圧入した後、その先端をかしめて抜け
止めする方法が記載されている。孔部は浸炭焼入れまた
は高周波焼入れにより表面硬化処理をほどこし、軸部の
突出部は生材のままとし、孔部と軸部に硬度差を持たせ
ることによって、孔部の形状が突出部に転写されやすく
して、結合部のトルク伝達容量を増大させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、外
輪と軸部の結合のトルク伝達容量を増大するには、孔部
に高硬度の浸炭焼入れをすることが望ましいが、浸炭焼
入れ処理には数時間を要するため、等速ジョイントの外
輪の製造ラインに組み込んで一連の工程とすることがで
きない。高周波焼入れは処理時間が短いので製造ライン
に組み込むことは可能であるが、浸炭焼入れに比して硬
度が低いので、トルク伝達容量を増大するには結合部で
ある軸部の突出部の径を増大させる必要があり、その部
分の形状を大きくしなければならない。また、何れの場
合にもかしめのために軸部の突出部の先端を外輪内に突
出させる必要があるので、その分だけ外輪の長さを大き
くしなければならないという問題がある。
【0004】本発明は、孔部に高硬度の浸炭焼入れをす
る必要がなく、また外輪や軸部が大きくなることもない
外輪と軸部の結合方法を提案して、このような各問題を
解決することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の本発明による等速
ジョイントの外輪と軸部の結合方法は、略カップ状の等
速ジョイントの外輪の底板部に同軸的に形成した結合穴
に、軸部の一端に同軸的に形成した突出部を挿入して結
合する等速ジョイントの外輪と軸部の結合方法におい
て、結合穴と突出部の径は挿入可能な程度に突出部の径
の方を大とし、軸部の突出部を外輪の結合穴に高速で打
込んで圧入することを特徴とするものである。突出部を
結合穴に高速で打ち込む際の移動部分の運動エネルギ
は、結合穴と突出部の間の圧入面の摩擦により吸収され
るので、この圧入面は摩擦熱により加熱される。しかも
この発熱は周囲に伝熱される間もなく瞬間的に生じるの
でこの圧入面だけが局部的にきわめて高温となるので、
結合穴と突出部は瞬間的に溶着される。
【0006】また、第2の本発明による等速ジョイント
の外輪と軸部の結合方法は、軸部の突出部を外輪の結合
穴に高速で打込んで圧入する代わりに、外輪と軸部を高
速で相対回転させながら突出部を結合穴に圧入するよう
にしてもよい。突出部を結合穴に圧入する際の回転部分
の運動エネルギは、結合穴と突出部の間の圧入面の摩擦
により吸収されるので、この圧入面は摩擦熱により加熱
される。しかもこの発熱は周囲に伝熱される間もなくき
わめて短時間に生じるのでこの圧入面の付近だけがきわ
めて高温となるので、結合穴と突出部は短時間で溶着さ
れる。
【0007】
【発明の実施の形態】図3は、本発明により結合された
外輪10と軸部15よりなる外輪アセンブリAを用いた
等速ジョイントの一例を示し、外輪アセンブリAと、伝
達軸23にスプライン結合された内輪20と、ケージ2
2により保持されて外輪アセンブリAと内輪20の間の
回転を伝達するボール21により構成されている。外輪
アセンブリAは略カップ状の外輪10と軸部15とを互
いに同軸的に一体結合したもので、外輪10はパイプ材
などからプレスにより成形されており、その外周面には
円周方向等間隔に配置されて軸線方向に延びる6本の張
出し突起11が形成されている。軸部15は、外輪10
の底板部10aに連結される一端側にやや大径のボス部
15aが形成され、その先端面には円形の突出部16が
形成され、この両部分15a,16は何れも軸部15と
同軸的である。外輪10の底板部10aには軸部15を
結合するための結合穴12が同軸的に形成されており、
軸部15の突出部16の径は弾性変形あるいは多少の塑
性変形により挿入可能な程度に結合穴12よりも大であ
る。
【0008】各張出し突起11の内面により形成される
ボール溝11aと、内輪20の外面に形成されて軸線方
向に延びる円弧状の6本のボール溝20aの間には各ボ
ール21が係合されて、軸部15と伝達軸23の間で回
転が伝達されるようになっている。なお、突出部16の
外側となるボス部15aの端面には環状溝17が形成さ
れ、また突出部16の先端には挿入を容易にするために
多少の面取り(図示省略)がなされている。
【0009】図1に示す第1の実施の形態では、外輪1
0及び軸部15はいずれも焼入れ硬化処理されない生材
である。軸部15はその突出部16を高速にて結合穴1
2に圧入することにより、外輪10に同軸的に結合され
る。これにつき説明すれば、先ずボール溝11a及び結
合穴12が形成された外輪10は、圧入装置の機枠に固
定された外輪支持治具25に底板部10aの内面を当接
させて固定支持される。環状溝17内にシールリング
(図示省略)を装着した軸部15は、外輪10と同軸的
で長手方向摺動自在となるように導管(図示省略)によ
り案内支持され、実線で示す離れた位置から矢印Xに示
すように空気圧などにより加速され、軸部15及びこれ
とともに移動する部分の慣性により打ち込まれる。これ
により軸部15の突出部16は外輪10の結合穴12に
圧入され、二点鎖線15Aに示すようにボス部15aの
端面が底板部10aの外面に当接して停止される。
【0010】突出部16が結合穴12に打ち込まれる際
の軸部15の速度は、外輪10に設けられた結合孔12
の内径と、軸部15に設けられた突出部16の間の圧入
代により変わるが、例えば圧入代が0.1mmのとき、5
0〜100m/sであり、軸部15及びこれと共に移動す
る部分の運動エネルギは、結合穴12と突出部16の間
の圧入面の摩擦により吸収されるので、この圧入面は摩
擦熱により加熱される。この発熱は周囲に伝熱される間
もなく瞬間的に生じるので、結合穴12と突出部16の
間の圧入面だけが局部的にきわめて高温となり、外輪1
0と軸部15はこの圧入面で瞬間的に溶着されて一体的
に結合される。
【0011】この第1の実施の形態によれば、突出部1
6の突出長は外輪10の底板部10aの板厚とほゞ同じ
であり、外輪10内に突出することがないのでその分だ
け外輪10の長さを短くすることができ、結合穴12と
突出部16は圧入面で溶着されるので突出部16が外輪
10内に突出していなくても、回転及び抜け方向におけ
る外輪10と軸部15の結合は充分に強固であり、突出
部16の径を増大させる必要はない。従って外輪10と
軸部15よりなる外輪アセンブリAは小形になる。ま
た、結合穴12と突出部16は瞬間的に溶着結合される
ので、結合孔12と突出部16に硬度差を持たせる必要
はない。従って、この実施の形態の結合方法では、従来
のような焼入れ硬化処理が不要となって等速ジョイント
の外輪の製造ラインに組み込むことができる。
【0012】なお、結合穴12と突出部16は全周で一
様に溶着されて良好なシール性が得られるので、環状溝
17及びその中に装着されるシールリングは必ずしも必
要ない。また、外輪10と軸部15の結合の後に行われ
るボール溝11aの焼入れと同時に、結合穴12と突出
部16の結合部を焼入れしてもよく、そのようにすれば
この結合部の硬度が高まり、また結合穴12と突出部1
6の圧入面における固体拡散が進展するので結合部の強
度は一層増大する。また上記実施の形態では、結合穴1
2と突出部16は何れも円形としたが、この両部材1
2,26のいずれか一方をセレーションまたは多角形と
すれば、回転に対する結合強度は一層増大する。
【0013】次に図2に示す第2の実施の形態の説明を
する。この第2の実施の形態の外輪10及び軸部15は
第1の実施の形態で説明したものと同一であり、いずれ
も焼入れ硬化処理されない生材である。軸部15は矢印
ωに示すように高速で回転され、その突出部16を矢印
Yに示すように結合穴12に圧入することにより、外輪
10に同軸的に結合される点が第1の実施の形態と相違
するだけである。
【0014】外輪10は、第1の実施の形態と同様、底
板部10aの内面が外輪支持治具25に当接されるよう
に固定支持される。軸部15は、外輪10と同軸的に設
けられた回転軸(図示省略)の先端に支持されて矢印ω
に示すように高速で回転され、慣性により回転させなが
ら実線で示す位置から矢印Yに示すように移動され、二
点鎖線15Aに示すように軸部15の突出部16は外輪
10の結合穴12に圧入され、ボス部15aの端面が底
板部10aの外面に当接して停止される。結合穴12に
対する突出部16の圧入は、第1の実施の形態と同様高
速で打ち込んでもよいし、比較的遅い速度で圧入しても
よい。
【0015】軸部15の回転速度は、結合部の圧入代及
び径により増減するが、例えば圧入代が0.1mm、接合
径φ30のとき、18,000〜25,000rpm であ
り、軸部15及びこれと共に回転する部分の運動エネル
ギは、結合穴12と突出部16の間の圧入面の摩擦によ
り吸収されるので、この圧入面は摩擦熱により加熱され
る。この発熱は周囲に伝熱される間もなく短時間に生じ
るので、結合穴12と突出部16の間の圧入面付近だけ
が局部的にきわめて高温となり、外輪10と軸部15は
この圧入面で瞬間的に溶着されて一体的に結合される。
【0016】この第2の実施の形態も第1の実施の形態
と同様、突出部16の突出長は外輪10の底板部10a
の板厚とほゞ同じであるので、外輪10と軸部15より
なる外輪アセンブリAを小形にすることができ、しかも
外輪10と軸部15の結合は充分に強固である。また、
結合穴12と突出部16は短時間に溶着結合されるの
で、第1の実施の形態と同様、結合孔12と突出部16
に硬度差を持たせる必要がない。従って、従来のような
焼入れ硬化処理が不要となって、等速ジョイントの外輪
の製造ラインに組み込むことができる。
【0017】この第2の実施の形態の結合穴12と突出
部16の形状は、図に示すように円筒形とする代わりに
円錐台形状としてもよい。その他の変形及び結合部の付
加的焼入れについては第1の実施の形態と同様であるの
で、詳細な説明は省略する。
【0018】また上記各実施の形態では、内輪20が外
輪10に対し軸線方向に移動可能なスライド型等速ジョ
イントの外輪10と軸部15を結合するのに本発明を適
用した例を示したが、本発明は内輪が外輪に対し軸線方
向に移動しない固定型等速ジョイントの外輪と軸部を結
合するのに適用することもできる。また、上述のように
ボールを使う代わりに、トラニオンとローラを用いたト
リポード型等速ジョイントの外輪と軸部を結合するのに
適用することもできる。
【0019】
【発明の効果】軸部の突出部を外輪の結合穴に高速で打
込んで圧入する第1の発明によれば、結合穴と突出部は
圧入面で溶着されるので互いに強固に結合される。従っ
て結合部である軸部の突出部の径を増大させる必要も、
かしめのために軸部の突出部の先端を外輪内に突出させ
る必要もないので、外輪と軸部よりなる外輪アセンブリ
は小形となる。また、外輪と軸部は瞬間的に溶着結合さ
れるので、外輪と軸部に硬度差を持たせる必要がなく、
この発明による結合方法では、従来のような焼入れ硬化
処理が不要となって等速ジョイントの外輪の製造ライン
に組み込むことができる。
【0020】外輪と軸部を高速で相対回転させながら突
出部を結合穴に圧入する第2の発明でも、結合穴と突出
部は圧入面で溶着されるので互いに強固に結合される。
従って第1の発明と同様、外輪と軸部よりなる外輪アセ
ンブリは小形となり、また等速ジョイントの外輪の製造
ラインに組み込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による等速ジョイントの外輪と軸部の
結合方法の第1実施形態の説明図である。
【図2】 本発明による等速ジョイントの外輪と軸部の
結合方法の第2実施形態の説明図である。
【図3】 本発明により結合された外輪と軸部よりなる
外輪アセンブリを用いた等速ジョイントの一例を示す図
である。
【符号の説明】
10…外輪、10a…底板部、12…結合穴、15…軸
部、16…突出部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 略カップ状の外輪の底板部に同軸的に形
    成した結合穴に、軸部の一端に同軸的に形成した突出部
    を挿入して結合する等速ジョイントの外輪と軸部の結合
    方法において、前記結合穴と突出部の径は挿入可能な程
    度に前記突出部の径の方を大とし、前記軸部の突出部を
    前記外輪の結合穴に高速で打込んで圧入することを特徴
    とする等速ジョイントの外輪と軸部の結合方法。
  2. 【請求項2】 略カップ状の外輪の底板部に同軸的に形
    成した結合穴に、軸部の一端に同軸的に形成した突出部
    を挿入して結合する等速ジョイントの外輪と軸部の結合
    方法において、前記結合穴と突出部の径は挿入可能な程
    度に前記突出部の径の方を大とし、前記外輪と軸部を高
    速で相対回転させながら前記突出部を前記結合穴に圧入
    することを特徴とする等速ジョイントの外輪と軸部の結
    合方法。
  3. 【請求項3】 前記外輪及び軸部には硬度差がないこと
    を特徴とする請求項1または請求項2に記載の等速ジョ
    イントの外輪と軸部の結合方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005186093A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Origin Electric Co Ltd 溶接物品及び金属部品の溶接方法
JP2005313234A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Snecma Moteurs 金属部品の穴を摩擦溶接で塞ぐ方法、該方法を実施するためのフランジング部品および保持部品の使用方法

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JP2005186093A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Origin Electric Co Ltd 溶接物品及び金属部品の溶接方法
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