JP2006308090A - 等速ジョイントのボールハブを製造するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の課題は、簡単で、コストの安い製造を可能にする、等速ジョイントのためのボールハブを製造するための方法を提供することである。
【解決手段】 自動車の等速ジョイントのためのボールハブ１を製造する際に、先ず始めに、中央の差込み成形溝２が非切削の変形加工によって形成され、その後、このボールハブの半製品は、この差込み成形溝に適合された固定マンドレルの上に収容される。この後、粗仕上げフライス加工、および仕上げフライス加工を用いて、案内軌道３の形成が行われ、その後、球形の軸受面４の形成が、旋盤加工によって行われる。この案内軌道３と軸受面４との間に位置する面取り部は、粗仕上げフライス加工の間に加工される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に自動車のための、ボールケージ内において保持されたボール収容のための、多数の基本的に軸線方向に指向する案内軌道、および、駆動軸を収容するための円形断面と異なる差込み成形溝を有する、等速ジョイントのボールハブを製造するための方法に関する。

前輪駆動を有する自動車の場合、固定ジョイントは、これら車輪の弾性伸縮緩衝と同様に、これら車輪の操舵運動も可能にしなければならない。この目的で、このような等速ジョイントのボールのための案内軌道は、軸線方向において湾曲されている。後車軸において、等速−スライドジョイント（Gleichlaufverschiebegelenke）が使用され、これら等速−スライドジョイントは、このジョイントの屈曲以外に、軸線方向のスライドを許容する。これらのようなジョイントは、ボールのための平坦に指向する案内軌道を備えられており、これら案内軌道が、ハブ軸線方向に対してある角度だけ傾斜されている。これらボールハブは、両方の使用状況のために、円形断面と異なる差込み成形溝を備える中央の穿孔を、駆動軸を収容可能とするために有している。

等速−スライドジョイントのためのボールハブは、有利には、熱間鍛造によって炭素鋼から予成形される。冷却の後、内側穿孔、平坦面、および外径が、回転切削状態で加工される。引き続いて、ボール走行軌道が、フライス加工、またはブローチ加工によって形成される。内側に位置する差込み成形溝の加工は、ブローチ加工、または立て削り加工によって行われる。この加工に、電磁誘導的な硬化が引き続いている。

更に、固定ジョイントのための半製品を浸炭鋼（Einsatzstahl）から製造することは公知である。これら鋼材は、冷間で変形加工され得る。横方向衝撃押出し機内において、ボール軌道の幾何学的な形状、および外径は、仕上げプレスされる。このプレスの後、穿孔、および当接面の旋盤加工が行われる。次いで、内側に位置する差込み成形溝の加工が、ブローチ加工、または立て削り加工によって行われる。次いで、ボールハブは硬化される。

ヨーロッパ特許第９２１ ３２９号明細書（特許文献１）から、ボール軸受けリング形の軸受面と同様に、案内軌道も、旋盤加工（Drehen）によって製造することが公知であり、その際、これら案内軌道の製造のために、明瞭に全く特別の旋盤加工方法（Drehverfahren）が使用される。

全ての公知の方法において、熱間鍛造、または冷間変形加工の後、内側穿孔、および当接面は旋盤加工によって加工され、且つ引き続いて、差込み成形溝がブローチ加工、または立て削り加工によって形成される。このことは、手間暇がかかる一連の作業である。
ヨーロッパ特許第９２１ ３２９号明細書

従って、本発明の課題は、簡単で、コストの安い製造を可能にする、等速ジョイントのためのボールハブを製造するための方法を提供することである。

請求項１の上位概念による方法を出発点として、この課題は、以下の方法のステップ、
即ち：
ａ） 非切削の変形加工による、使用可能な差込み成形溝の形成、
ｂ） この形成された差込み成形溝に適合された固定マンドレルの上への、ボールハブの収容、
ｃ） 切削仕上げ加工（spanende Bearbeitung）による、案内軌道の軟処理（Weichbearbeitung）、
によって解決される。

ボールハブの差込み成形溝の使用可能な形成によって、ブローチ加工または立て削り加工のような加工工程は削減され、従って、固定マンドレルの上に更に別の加工のために収容され得るボールハブが、第１の方法のステップにより予め存在しており、材料の相応する抱きかかえを伴う異なる方法のステップが、この差込み成形溝の形成を出発点として他のフライス加工の加工に至るまで使用される必要は無い。このことは、加工時間を短縮するだけでなく、製造精度をも向上する。何故ならば、このボールハブは、差込み成形溝の非切削の変形加工の後、この形成された差込み成形溝に適合する固定マンドレルの上に収容され、この固定マンドレルの上で、このボールハブが、更に別の加工ステップのために留まっているからである。このことによって、球形状の軸受面、および案内軌道の精確な対応関係が、差込み成形溝に対して与えられ、従って、ここで相関公差（Zuordnungstoleranzen）は回避され、且つ同様に加工時間も著しく短縮される。

形成された差込み成形溝に適合された固定マンドレルの上へのボールハブの収容を改善するために、少なくとも等速ジョイントの半製品の一方の端面において、非切削の変形加工により、材料対称軸線に対して垂直の状態にある当接面を形成することは合目的である。上記のことによって、このボールハブは、この固定マンドレルの上で、当接部に対して押圧され、このことによって、更に別の加工の間のこのボールハブの保持が改善される。

ボールケージ内における軸受のための、球形状の軸受面を有する等速−スライドジョイントを製造するために、本発明により、この軸受面の加工は、切削仕上げ加工を用いての軟処理によって行なわれる。

有利には、案内軌道の形成は、フライス加工によって行われる。

その際、有利な方法で、案内軌道は、先ず始めに、粗仕上げフライス加工によって加工され、および次いで仕上げフライス加工によって仕上げ加工される。

球形状の軸受面の形成は、有利には、旋盤加工によって行われる。

本発明の有利な実施形態において、案内軌道と軸受面の間に設けられている面取り部は、案内軌道の加工の間に粗仕上げフライス加工によって形成され、このことによって、付加的な作業工程が回避される。

最後には、ボールハブは、非切削および切削仕上げの加工の後に硬化され、その際、
この硬化が、浸炭表面硬化によって、または電磁誘導的な硬化によって行われる。

次に、図に示された実施例に基づいて、本発明を詳しく説明する。

ただ１つの図は、軸線方向に見たボールハブを示している。

等速ジョイントのための、全体として参照符号１で示されたボールハブは、スプラインの様式の差込み成形溝２を備える、内側の中央の切欠き部を有している。この差込み成形溝は、非切削の変形加工によって、しかもそれぞれの使用される鋼材に応じて、熱間変形加工か、それとも冷間変形加工（横方向衝撃押出し加工（Querfliesspressen））によって形成される。この差込み成形溝の形成の後、この半製品は、この差込み成形溝に適合され且つこの図内において図示されていない固定マンドレルの上に収容される。これに、次いで、参照符号３で示された案内軌道３の軟処理が引き続いており、このことは、特に、先ず始めに粗仕上げフライス加工によって、および次いで仕上げフライス加工によって行われる。参照符号４で示された軸受面の加工は、旋盤加工によって行われる。参照符号５でもって、この案内軌道３と軸受面４との間に設けられている面取り部５が示されている。これら面取り部は、粗仕上げフライス加工の間に加工され、従って、更に別の付加的な作業工程は行う必要がない。

参照符号Ｄ１およびＤ２は、一方では面取り部５の、他方では案内軌道３の直径を示している。

参照符号６でもって、ボールハブの一方の端面が示されており、この端面は、固定マンドレル上への比較的に良好な収容のために非切削の変形加工により加工され、従って、この加工材料の比較的に良好な保持を可能とするために、加工材料長手軸線方向に対して垂直の状態にある、このボールハブの加工の際にこの固定マンドレルの当接部に押しやられ得る、当接面が形成される。

軸線方向に見た、ボールハブの図である。

符号の説明

１ ボールハブ
２ 差込み成形溝
３ 案内軌道
４ 軸受面
５ 面取り部
６ 端面
Ｄ１ 面取り部の直径
Ｄ２ 案内軌道の直径

Claims (8)

1. 特に自動車のための、ボールケージ内において保持されたボール収容のための、多数の基本的に軸線方向に指向する案内軌道、および、駆動軸を収容するための円形断面と異なる差込み成形溝を有する、等速ジョイントのボールハブを製造するための方法において、以下の工程、即ち、
   ａ） 非切削の変形加工による、使用可能な差込み成形溝の形成、
   ｂ） この形成された差込み成形溝に適合された固定マンドレルの上への、ボールハブの収容、
   ｃ） 切削仕上げ加工による、案内軌道の軟処理、
   から成ることを特徴とする方法。
2. 少なくとも等速ジョイントの半製品の一方の端面において、非切削の変形加工により、材料対称軸線に対して垂直の状態にある当接面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. ボールケージ内における軸受のための、球形状の軸受面を有する等速−スライドジョイントを製造するための請求項１または２に記載の方法において、
   軸受面の加工は、切削仕上げ加工を用いての軟処理によって行なわれることを特徴とする方法。
4. 案内軌道の形成は、フライス加工によって行われることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
5. 案内軌道は、先ず始めに、粗仕上げフライス加工によって加工され、および次いで仕上げフライス加工によって仕上げ加工されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 球形状の軸受面の形成は、有利には、旋盤加工によって行われることを特徴とする請求項３に記載の方法。
7. 案内軌道と軸受面の間に設けられている面取り部は、案内軌道の加工の間に粗仕上げフライス加工によって形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
8. ボールハブは、非切削および切削仕上げの加工の後に硬化されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。

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