JPS5927542Y2 - 等速ジヨイントの外方部材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、等速ジヨイントの外方部材に関する。

乗用車の等速ジヨイントのステム部とジヨイント外輪と
の結合部分近傍にはこの両部品が一体材料から形成され
ている、いないに拘わらず、一般にダストカバーとかダ
ストデフレクタ−と呼ばれる塵や小石の侵入を防止する
ための薄板からプレス成形された飛石防止板が圧入され
ている。

特に前輪駆動車の車輪側にとりつげられる大角度用非伸
縮型等速自在継手は、ハブところがり軸受を介してナッ
クルに保持されているため、このころがり軸受のグリス
潤滑を外界より保護しているオイルシール又はダストシ
ールを飛石等から保護するためにこの飛石防止板は種々
の形状が工夫されており、−枝根からなるプレス品だけ
でなく、２〜３のプレス部品を溶接やかしめ等により結
合した複雑形状のものがある。

との飛占防止板がステム部と圧入される所の飛石防止板
の内径部の長手寸法は、等速ジヨイント全体を短く小形
に設計するために十分な長さが設定できない場合が多く
この長手寸法が短い場合にはステム部の圧入部の直径
と飛石防止板の内径寸法の寸法管理及び形状管理を相当
厳しく行なわないと、圧入時に圧入部のかじりによる切
屑発生とか、圧入後に軽微な衝撃で飛石防止板がステム
部からはずれてし１つたりする。

次に等速ジヨイントの製造方法から考えた場合、従来ス
テム部とジヨイント外輪とは一体品から削り出していた
が、材質、熱処理、加工方法、設計変更、部品共通化等
々の要請から近年急速に上記二部位を別々に製造して後
に結合するという方法がとられるようになってきている
。

この時結合方法としてアーク溶接が最も多く用いられて
いるが、この方法では特に材質が中・高炭素鋼の場合溶
接条件の管理、品質管理等を厳しく行なう必要があるの
で難点となっている。

他の結合方法としての摩擦溶接は、材質の影響を受ける
ことが少なく、溶接条件管理がし易く且つ溶接品質が安
定していて而も作業環境がアーク溶接よりも格段に良い
等等の利点があるもの中・高炭素鋼部材のときは、摩擦
溶接時の加熱と摩擦溶接直後の熱の放散による急冷によ
って溶接部位、即ち溶接パリとその近傍が焼入れされて
し１うため、このパリの除去のために切削刃具を籍繁に
交換したり、あるいは切削で歯がたたなくて砥石にて研
削加工を行なう場合も多い。

特に飛石防止板を圧入すべきステム部の圧入部の部位近
傍にて摩擦溶接する場合には、圧入部には相当厳しい寸
法精度が要求されているため、この部位の加工は切削に
よる荒加工と研削による切上げ加工を施さねばならない
場合が多い。

本考案は、上記の諸問題を解決するためのもので飛石防
止板の外れを防ヒしつつ、同時に溶接品質がアーク溶接
よりも管理し易い摩擦溶接を作用し、而も磨擦溶接で発
生する硬いパリの加工を少なくてすむようにした経済的
な等速ジヨイントの外方部材を提供するものである。

本考案は、ジヨイント外輪とステム部より等速ジョイ×
トの外方部材において、上記両部材を別体に加工した後
、上記ジヨイント外輪の底部とステム部の一端を精密に
芯出しして摩擦溶接により一体に固着されるべき上記両
部材の対向する部分の少なくとも一方の部分を幅数間の
環状切欠き段部として形成する時に、ステム部の中で最
も太い径をなす部分である飛石防止板が圧入されるべき
圧入部の直径に比し、上記両部材の摩擦溶接により発生
する外方のパリの最大径がやや大きくなるように、前記
環状切欠き段部の外径寸法なステム部の圧入部の直径よ
りも直径寸法で数鵬ないし１０ｍ７７１程度小さく形成
し上記外方パリを機械加工等により全部除去することな
く大部分残しておいた状態で圧入部と同じ直径となるよ
うに加工したのち、飛石防止板をステム部側より挿入し
てステム部の圧入部を教職のり越えてジヨイント外輪に
突き当たるまで圧入し、飛石防止板の内径の端面近くの
部分とステム部の圧入部とを飛石防止板の内径長手寸法
の概ね４以下の長さく一般の乗用車であれば１〜３馴程
度以下）Ｋわたって圧入固着させたことを特徴とする。

以下、図面により本考案を詳細に説明する。

第１図は、バーフィールド型ジョイントヲ本考案と同様
にして接合部に環状溝を設けて摩擦溶接により作ったと
きに発生するパリの状況を示しており、１が上記ジヨイ
ントの外方部材である。

このようなジヨイントではジヨイント外輪３は一般的に
その粗形材が熱間鍛造等でつくられるため、ステム部２
だゆでなく外輪３側にも環状突起（環状切欠き段部）を
設けることが容易である。

ステム部２とジヨイント外輪３との両方に環状突起を設
けたため６１発生したパリは図の通りほぼ対称になって
いる。

第１図に示した状態とは別に、本考案を実施するために
は、発生したパリの直径Ｙの寸法がステム部の圧入部５
の直径Ｘより若干大きくなるような環状突起形状と摩擦
溶接条件を設定する。

参考に、パリ４の形状を示す札第５図ないし第６図のも
のが好ましく、第７図のような形状ではパリ４として押
し出される体積が多すぎて不都合である。

このようにステム部２とジヨイント外輪部３を摩擦溶接
した後、発生したパリの頂部を圧入部５と同一面となる
ように加工した摩擦溶接部上に飛石防止板５を圧入する
。

第８図はトリポード型ジヨイントを本考案と同様にして
環状溝を設けて摩擦溶接により作った場合にパリが発生
する状態の一例を示す図である。

このジヨイントでは一般的にジヨイント外輪３には板厚
４肋程度の鋼板よりカップ状に形成されたものを用いる
為、ジヨイント外輪３側に環状突起を設けるには相当の
工夫を要する。

本例はステム部２２のみ環状突起を設けて摩擦溶接を行
なったものである。

因に、等速ジヨイントの外方部材を三部品を結合してつ
くる場合には、軸形状部品であるステム部とカップ形状
部品であるジヨイント外輪とでは要求される機能が違う
ため、材質、熱処理等を最適設計するには、本考案に示
す飛石防止板の圧入部近傍で材質を変える、即ちこの近
傍で結合するのが好都合である。

更には、溶接部位近傍の熱影響による強度低下を考慮せ
ねばならない場合が多いためその時には当然、ステム部
の細径部位近傍を結合部とすることができない為、第１
図、第８図に示すような結合部位が適当である。

これら非伸縮大角度型ジヨイントは、長手方向の制約は
勿論のこと、直径方向にも周りの部品との干渉を避げる
ために形状の制約が多いので、伸縮小角度型であるダブ
ルオフセトジョイントとか、伸縮トリポードジョインｌ
［用いる場合に比し非伸縮性大角度型ジヨイントに本考
案を用いる場合は本考案の有用性が特に高い。

その中でも特にトリポード型の非伸縮大角度型ジヨイン
トに効果が発揮される。

なぜならばこのジヨイントは１０００ｃｃないり、１５
００ｃｃ クラスの乗用車においては、板厚４關程度
の鋼板を用いているが、この鋼板をカップ状に成形して
、且つその内面に３つの小突起Ｔを塑性変形にて形成し
、その後幾つかの塑性変形工程にて三脚をもったスパイ
ダー８を前記カップ状体の小突起にしつかり固着すると
いう方法が最も安価で量産的なつくり方であるので、こ
のカップ体とステム部とを接合するのはアーク溶接にし
ろ、摩擦溶接にしろ溶接部分はカップ体の底平坦部中比
較的外周端に近い部分に設定することとなる。

従って従来の摩擦溶接であれば第１０図のように外周パ
リ４が発生することとなり、この部分はとりもなおさず
飛石防止板６を圧入したい部分にあたる。

従来はこの焼入れ硬化したパリをある程度焼なましして
から削るか、又は研削にて加工し幅丁のパリを全て除去
して圧入用に必要なストレート部長さＱを確保している
。

Ｑは本来必要最低限しか設計されないのが普通であるか
ら、パリ４を残した１１でＱ−Ｔなる寸法Ｓの部分だけ
で飛石防止板６を確実に固定することは困難である。

第１１図はステム部２の粗形材より摩擦溶接に必要な溶
接面近傍だけを削った一部加工ステムを示す。

二点鎖線部分がもつもとあった粗形材の形状で太い実線
が旋削加工された部分を示す。

第１２図はカップ体の粗形材を示す。

第１３図は第１７．１２図の三部品を摩擦溶接した結合
状態粗形材を示す。

これを後工程０適当な所で、第１４図中に示す二点鎖線
の位置に刃具をはしらせれば圧入部５が得られる。

この時第１４図の如く刃具ば溶接パリを削ることになる
が、図示程度ならその加工量が少ないのでパリの硬さが
Ｈｖ４００程度以下であればある程度の個数を加工でき
実用的である。

熱処理前のステム部加工用に適当な切削スピード約１０
０／分の周速と、硬化したパリ部加工用に適した約３０
ｍ／分の周速との間の適当な周速を設定するか、あるい
は積極的にこの二部位の間で旋盤の回転数を切り切えて
周速を変えるのも良い。

刃具、クーラント等の工夫をこらせば積極的にパリ切削
部１３が全周近くに（例えば全周の２Ａ程度以上）０．
５ｍｍ程度の高さ以内で発生させるように設定して加工
することも不可能ではない。

この場合の利点は従来設計の形状の１１の飛石防止板６
の１１で実用化できる点である。

ちなみに、たのパリ切削部１３を活用しない場合の飛石
防止板６は、板厚を厚くするとか、カップ体との密着を
確実にさせる等）従来品とは別の工夫が当然必要である
。

以上の如く、等速ジヨイントのステム部及びジヨイント
外輪を溶接する際に発生する硬いパリを飛石防止板の支
持に利用しているため強固な保持力が得られるとともに
、パリを全部除去しないため製造工程の簡略化ができ、
該溶接部に装備される飛石防止板のはずれ防止にとって
大いに役立つ等多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、摩擦溶接したバーフィールド型ジヨイントの
一例を示す一部断面図、第２図は飛石防止板の断面図、
第３図は、溶接部の断面図（摩擦溶接前）、第４図は、
溶接部の断面図（摩擦溶接後）、第５．６．７図は、溶
接部の説明用拡大断面図、第８図は、トリポード型ジヨ
イントの一例を示す一部断面図、第９図は、飛石防止板
の断面図、第１０図は、従来法による一部断面図、第１
１図は、粗形材に近いステム部の一部断面図、第１２図
は、カップ体の粗形材の断面図、第１３図は、ステム部
とカップ体の結合状態を示す粗形材の一部断面図、第１
４図は、パリ加工状態を示す要部拡大断面図、を表わす
。 図中、１・・・等速ジヨイントの外方部材、２・・・ス
テム、３・・・ジヨイント外輪、４・・・パリ、５・・
・圧入部、６・・・飛石防止板。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１） カップ状のジヨイント外輪３と動力を伝達す
   るためのスプライン部を有するステム部２を摩擦溶接し
   てなる等速ジヨイントの外方部材１において、ジヨイン
   ト外輪３とステム部２の各圧接部の少なくとも一方の外
   周部に環状切欠き段部な形威し、両部材の摩擦溶接時に
   発生するパリの大部分な該切欠き段部によって形成され
   る環状溝内に位置せしめるとともに、該溝に発生したパ
   リの最大外径部を外方部材１の圧入部５０部分を仕上げ
   るときに同時に圧入部５の外径仕上げ寸法と同一外径寸
   法に仕上げ、外方部材圧入部５とパリの外径仕上げ寸法
   部との両箇所によって飛石防止板を強固に正大保持せし
   めたことを特徴とする等速ジヨイントの外方部材。
2. （２）飛石防止板が圧入される円筒部と直角な平面から
   なる層形状部を有するジヨイント外輪３に対して、その
   肩部につき当る筐で飛石防止板を押し込んで固着せしめ
   たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の等速ジヨイントの外方部材。