JPS60201120A - 自在継手クロスおよびその製作法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・産業上の利用分野 本発明は自在継手に関するものである。さらに詳述すれ
ば５本発明は、大体が円筒状である１対のビンを加熱加
圧によって接合して形成する自在継手クロスである。従
って機械工業がその利用分野である。

・従来の技術とその問題点 自在継手の製造では１通常のやり方は自在継手の二つの
ヨークが相対的に回転できるように複数のニードル軸受
を支持するクロスを準備することである。一つのヨーク
はクロスの相対する１対のビンに取付け、もう一つのヨ
ークはクロスの残りの１対のビンに取付けるのが普通で
ある。

最近用いられている自在継手クロスの製作法の一つは鍛
造捷だは鍛造によってクロス部材を造シ。

ついでビンシャフトの端部に機械加工・研磨加工を行っ
て、ピンの端部にかぶせて取付けるニードル軸受用の軸
受面を形成する。このやり方では。

機械加工においても、適正な公差と製作過程の効率を維
持する点においても問題が生じる。これらの不都合によ
って結局比較的高価な部品になる。

もう一つの最近用いられている自在継手クロスの製作法
は次の段階で組立てられて中心ハブとなる１本の長いピ
ンと２本の短かいピンを精密に研磨することである。こ
の２本の短かいピンは通常夫々その１端が二またに分れ
、組立てるときにはこのまたが長いピンの中央を取９囲
む。短かいピンの端をきちんとした形の二重だに形成す
るには高価な装置が必要である。従って１本の長いピン
と２本の短かいピンから成る自在継手を造るのは比較的
費用がかかる。

さらにもう一つの自在継手クロスの製作法は、ウィリア
ム・エヌ・シャット（Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｎ、５ｈｕｔｔ
）に発行され１名称が「自在継手スパイダ（Ｕｎｉｖｅ
ｒｓａｌ　Ｊｏｉｎｔ　５ｐｉｄｅｒ）　Ｊである米国
特許第３．１１０．１６６号に記載されている。シャッ
トの特許では、自在継手クロスは前もって機械加工をす
ませた２本の大体が円筒状である部Ｈ’に圧力下で抵抗
溶接することによって形成される。しかしながら、あと
でニードル軸受を受容することになっているピンの端部
は、クロスが形成さ扛た後なお研磨および仕上をしなげ
ればならない。シャットの工程のうちで、ピンが一体に
溶接さｎ後のピンのささえ面を研磨し仕上する段階がな
げ扛ば。

当然不用となる筈の余分な装置、設備および時間がとｎ
には必要である。

・発明が解決しようとする問題点 本発明は新しい自在継手クロス、およびその新しい自在
継手クロスを製作する方法である。２本のピンがクロス
に形成され牡ば、そのま＼でクロスは完成しておりすぐ
に使用できる。ピンのささえ端部の研削または研磨捷た
は何か別の処理といった最終段階を必要としない。

簡単に説明すると、この新しい自在継手クロスは、２本
のささえピンを形成する大体が円筒状で焼き入れされ研
磨された第１のピンおよび大体が円筒状で焼き入れされ
研磨された第２のピンから成り立っている。２本のピン
は互いに直角に配置され、その２本の軸は共通の平面内
にある。クロスは、２本のピンの両端部のささえ面の冶
金的組織に影響をおよぼさぬようにピンの溶接の長さを
調整するとともに２本のピンに圧力をかげて溶接するこ
とにより形成される。

プラスチック製のハブが自在継手クロスの溶接された中
心の回りに成形されスラスト面を形成する。

・問題を解決する為の手段 本願の自在継手クロスを製作する新しい方法には１対の
ピンを焼き入して研磨する工程が含まれている。焼き入
れされ、研磨された２本のピンは。

１本のピンを他方のピンの上に２本の軸を互いに直交さ
せて置かれる。２本のピンのそれぞれの中心からの距離
を調整しながら正確に加熱・加圧して２本のピンをそれ
ぞれの真中で接合する。その１対のピンは、それぞれの
軸が共通の平面内にあって互いに直交するように配置さ
れかつピン端部を焼き入れされた自在継手クロスとなる
ように加熱される。

・実施例 本発明およびその数多くの利点を以下の詳細な説明及び
図面によって更によく理解できることと考えられる。

図面について、特に第１図から第５図について詳しく説
明すると、この新しい自在継手クロスには、第１の大体
が円筒状の焼き入れし、研磨したピンｌＯと、第２の大
体が円筒状の焼き入れし研磨したピン１２とがある。こ
れらのピンは、調整された熱量と高い圧力によって二つ
のピンを接合するために制御した量の電流を加えて自在
継手クロスに接合された後の状態が示されている。ピン
１０の端部１１Ｉおよび１６ならびにピン１２の端部１
８および２０は、普通ピン１０および１２の両端部にか
ぶせてつけられるニードル軸受（図示なし）のなかの環
状をなす複数のニードルのささえ面の役をする。余盛部
分２２は、溶接中に形成されたもので、溶接中に押し出
された素月に相当する。

新しく自在継手クロスを形成するに当って、最初にビン
１０およびビン１２を焼き入れして研磨する。接合して
クロスに形成するに先立って、ビンｌＯおよび１２は全
長に渡り径が同一でなければならない。中央の面積が小
さくなっているようなことがあると、できたクロスは弱
すぎて高い負荷の用途には使えないことが分った。

２本のビンは、一方のビンを他方のビンの上に、互いに
その軸が直交するように置く。２本のビンの中心からの
距離を調整しながらビンを加熱するとともに正確に熱と
圧力を加えてビンをそれぞれ中心のところで接合する。

その結果できあがった自在継手クロスは第１から第５図
に示すような形をしている。

第４図および第５図は溶接作業を行うための型すなわち
取付具の一部分を示す。型には受台２６の付いた銅電極
２１＋のある底部アセンブリがある。

受台２６には一方のビンを受ける中央溝２８がある。半
円形断面の溝３０および３２がビンを支持溝２ｇの両側
にと扛と隣接して銅製の受台２６の中に設けられ、溶け
た金属の逃げ場となり、この金属が凝固して第１図ない
し第５図の余盛２２になる。

中央穴５６のある環状の鋼製ディスク３４（第５図参照
）がｇｉ４電極２１１の環状の肩部５８の上に乗ってい
る。電極２１Ｊの受台２６はその一部が延びて環状ディ
スク５１１の穴う６に入り込んでいる。

穴５６の径は受台２６の径よりも大きいので環状のの空
間ｌＩＯが生れる。

す個の直交する半円形断面の溝１１２．　１ｔ　ＩＩ、
　＋１６゜および１１８（第５図参照）が環状ディスク
５１１の周辺から延び環状ディスクの周辺に達している
。

半円形断面の溝１１２および１１６は受台２６にあるビ
ン支持溝２８と一線’（＋［し、半円形断面の溝１１１
＋および＃８はピン支持溝２８と直交している。銅電極
の受台２６には、環状ディスク５勾の溝４　ＩＩと一線
をなす短かい半円径断面の溝５０と、環状ディスク５Ｉ
ｌ上の溝１１８と一線ヲナす短かい半円形断面の溝５２
とが備わっている。

２本のビンを溶接して自在継手クロスを形成するのに使
用される型すなわち取付具の上部アセンブリには、第）
１図に見るように、中心に受台６２を配した上部銅電極
６０がある。中心に穴６６のある鋼製の環状ディスク６
Ｉｌが銅製の受台６２にかぶるように取付いている。穴
６６の径が受台６２の径よりも大きく、従って環状の空
間６８ができる。環状ディスク６１１上の半円形断面の
溝７２および７キはそれぞれ環状ディスク３耳上の半円
形断面の溝η都およびｑ８と合っている。環状ディスク
６１１には環状ディスク３１１上の溝■２および４６（
第５図参照）と合う別途の溝（図示さ扛ていｌＩ／′１
ｏ）が備わっている。

上部銅電極６０の受座６２にはまた曲がったビン受けと
、下部銅電極２１１の受台２６上のピン支持溝２８なら
びにこれに隣接する二つの溝う０およびう２に直交する
二つの隣接する半円形断面溝が設けられている。さらに
、上部銅電極受台６２には、上部環状鋼製ディスク６Ｉ
ｌの穴６６から伸び上部環状鋼製ディスク６４の外周辺
に達する半円形断面の溝（図示されていない）と−線に
なり。

かつ下部環状ディスク３１＋の半円形断面の溝ｌ１２お
よびｌ１６と合う短かい半円形断面の溝（図示さｎてい
ない）が設けられている。

本願の自在継手クロスの新しい製作法全実施するには、
ビン１０および１２のようｆ！、１対のビンに焼きをい
れ研磨する。一方のビンを下部銅電極２１１の受台２６
の溝２８の上に置く。２本のビンがその軸が互いに直交
するように配置されるようにして他方のビンを上部銅電
極６０の受台２６上の中心で直交する溝（図示されてい
ない）に置く。

第４図全参照すると、ビン１２は、焼き金いｎ研磨した
その端部１８および２０が受台２６および６２の外周か
らとび出て延び環状ディスク５ｇおよび６４の中に入り
こんでいるように箭か旧、ているのに注意されたい。同
じようにビン１０ｉｄ、。

焼きをいれ研磨したその端部１１＋および１６が受台２
６および６２の外周からとび出て延び環状ディスクう８
および６１ｔの中に入りこんでいる。次に上部および下
部アセンブリは、正蓚に熱と圧力を加えることによって
２本のビンが真中で接合されるように一体に押し合わさ
扛る。加熱は上部および下部の銅電極の間ヲ棲切って流
扛る周期的に脈動する直流パルスによる。

電極間を流扛る電気パルスを適宜制御し、焼き入れした
ビンの両端部が延びて環状ディスクう８および６４に在
る溝に入り込むようにビンを置けば、中心からの溶接の
長さを調整できる。ビン１０および１２の加熱される長
さを調節して、この両ピンの中央部分の材料だけが溶け
て余盛になるようにする。電気パルスの強さおよび持続
時間ならびにビンの配置は、焼き入れしたビンの端部、
すｌわち、ビン１２では１８および２０、ビン１０では
ＩＩＩおよび１６が作動中に加熱さ牡ることがなイ程度
のものである。従ってビン１２の部分１８および２０．
ならびにビン１０の部分１４および１６は、焼きを入れ
研磨したビンの冶金的組織がこれらの点では影響をうけ
ることのないように焼きがはいったま＼である。焼きを
いれたビンの端部はニードル軸受をささえる部分である
から、このことは非常に重要である。

自在継手クロスが完成した後は、プラスチック製のジャ
ケットすなわちハブｇｏが、この自在継手クロスの溶接
した中心のまわりに成形され、ビン１０の端部１４およ
び１６．ならびに、ビン１２の端部１８お工び２０にか
ぶせ取付けらｎる予定のニードル軸受のスラスト面を作
る。プラスチック製ハブ８０は全体として、立方体中心
部ｇ２の形になっており、その立方体中心部には立方体
中心部８２の４面から延びている環状突起＆１１．８６
゜８８および９０があってそ−ｎ＋ビン１０および１２
が貫通して延びている。環状の突起８１１！および８４
は、ビン１０に沿って縦方向にビンの一部の間にだけ延
びる。環状突起８６および９０はビン１２に沿ってビン
の一部の間だけ延びる。環状突起８１１．８６．８８お
よび９０それぞれの延びる長さは。

自在継手クロスの溶接さ扛だ中心部分がグラスチックの
ハブ８０で覆われ、焼きのはいったビンの端部１４．１
６．１８および２ｏはむき出しのま＼で残っているとい
つだ具合である。ビン１ｏおよび１２の焼きのはいった
端にかぶせて取付けるニードル軸受は、従って、そのニ
ードル軸受のなかのニードルころが焼きのはいった部分
１ヰ、１６゜１８、および２０と接触する。ニードルこ
ろが焼きの入った部分に接触することは自在継手が適正
に作動する上に必要である。

環状突起８８およびｇ＋−ｚｙｏＪｉ状の一番端の面９
２および９１１はそれぞれビン１ｏの軸に垂直であり。

従ってその後でビン１０の端部Ｉｌｌおよび１６に収り
付けら扛るニードルころ軸受（図示さ扛てぃない）用の
スラスト面になっている。ハブ８ｏの環状突起８６およ
び９Ｏ−ｔｔＬぞｎの環状の一番端の面９６および９８
はビン１２の軸に対し垂直に広がりビン１２の焼きのは
いった端部１２および２０にかぶせて取付けるニードル
ころ軸受（図示さ扛ていない）用のスラスト面の役を果
たす。

・発明の効果 以上に述べた本発明によれば、従来の自在継手クロスの
製作法に伴った費用のか＼る製作装置や工程の必要のな
い自在継手クロスの製法および自在継手クロスが提供さ
れるので経済性が向上する０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクロスの好ましい実施例の正面図
。 第２図は第１図の線２−２に沿って矢印の方向に取シだ
した正面図。 第５図は第１図の線３−３に沿って矢印の方向に取シだ
した後面図。 第４図はこの新しい自在継手クロスを製作するのに使用
する型と溶接機のアセンブリの好ましい実施例の一部分
を種りなる部品の配置を示すため各部品を破断して断面
にして示す側面図、第５図は第４図の線５−５に沿って
矢印の方向に取りだした図。 第６図は完成したハブおよびクロスのアセンブリの正面
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　軸受ビンを形成する大体が円筒状で焼き入れされか
   つ研磨された第１のビンと、大体が円筒状で焼き入れさ
   れかつ研磨された第２のビンを持ち、前記２本のビンは
   互いに直交しかつその軸が共通の平面内に配置されてい
   る自在継手クロスにおいて、２本のビンの複数の軸受面
   の冶金的組織に影響が及ばぬよ５に。 前記第１および第２ビン上の溶接の長さを調整しながら
   前記第１および第２ビンを加圧状態で溶接して形成され
   る前記クロスを特徴とする自在継手クロス。 ２．１対のビンを焼ぎ入れし研磨する工程と、片方のビ
   ンを他方のビンの上に両者の軸が互いに直交するように
   配置する工程を含む自在継手クロス製作法において、１
   対のビンは互いに直交するように配置され、かつその軸
   は共通の平面内にアシ、焼きの入ったビンの端を有する
   自在継手クロスを提供するためにビンの中心からの加熱
   部分の長さを調整しながら、熱と圧力を正確に加えて２
   本のビン全各々の中央で接合する工程を含むことを特徴
   とする自在継手クロスの製作法。