JP2011106568A - Constant velocity universal joint, and outside joint member of the same - Google Patents
Constant velocity universal joint, and outside joint member of the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011106568A JP2011106568A JP2009261923A JP2009261923A JP2011106568A JP 2011106568 A JP2011106568 A JP 2011106568A JP 2009261923 A JP2009261923 A JP 2009261923A JP 2009261923 A JP2009261923 A JP 2009261923A JP 2011106568 A JP2011106568 A JP 2011106568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- constant velocity
- velocity universal
- universal joint
- joint member
- cup
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば、自動車や各種産業機械の動力伝達系において使用される等速自在継手及び等速自在継手の外側継手部材に関する。 The present invention relates to a constant velocity universal joint used in a power transmission system of automobiles and various industrial machines, and an outer joint member of the constant velocity universal joint, for example.
トルク伝達部材にボールが用いられる等速自在継手は、一般には、内球面に複数のトラック溝が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された外側継手部材としての外輪と、外球面に外輪のトラック溝と対をなす複数のトラック溝が円周方向等間隔に軸方向に沿って形成された内側継手部材としての内輪と、外輪のトラック溝と内輪のトラック溝との間に介在してトルクを伝達する複数のボールと、外輪の内球面と内輪の外球面との間に介在してボールを保持するケージとを備えている。 A constant velocity universal joint in which a ball is used as a torque transmission member generally includes an outer ring as an outer joint member in which a plurality of track grooves are formed on the inner spherical surface at equal intervals in the circumferential direction, and an outer spherical surface. A plurality of track grooves paired with the track grooves of the outer ring are interposed between the inner ring as an inner joint member formed along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction, and between the track groove of the outer ring and the track groove of the inner ring. A plurality of balls for transmitting torque and a cage for holding the balls interposed between the inner spherical surface of the outer ring and the outer spherical surface of the inner ring.
ところで、近年の環境意識の高まりとガソリンの高騰を受け、自動車製造メーカは自動車燃費の向上を目的として大幅な軽量化を図るのが好ましい。このため、自動車の動力伝達系において使用される等速自在継手にも大幅な軽量化が必要となる。 By the way, in response to the recent increase in environmental consciousness and soaring gasoline, it is preferable for automobile manufacturers to significantly reduce the weight for the purpose of improving automobile fuel consumption. For this reason, the constant velocity universal joint used in the power transmission system of the automobile also needs to be significantly reduced in weight.
そこで、等速自在継手の外輪に対して軽量化を図るようにしたものがある(特許文献1〜特許文献3等)。これらは、外輪のカップ部(マウス部)をプレス成形体として、薄肉化を図ったものである。
Therefore, there are some which are designed to reduce the weight of the outer ring of the constant velocity universal joint (
すなわち、特許文献1では、軸部とフランジ部を有する素材に対して、絞り加工によって中間品を成形し、次に、その中間品に対して前方押出加工を行って成形品を成形するものである。特許文献2では、2種類のパンチおよびダイス等を用いて絞り加工するものである。特許文献3では、鋼板の深絞りにより成形するものである。
That is, in
しかしながら、ボールタイプの等速自在継手の外輪は、コンパクト性を重視する設計においては、トラック溝と内球径(内径面)の繋ぎRを小さくする必要がある。そのため、特許文献1から特許文献3に記載されているようなプレス成型において、必要な精度を得るには薄肉素材とする必要がある。しかしながら、薄肉素材を用いれば、強度が不足するか、または、強度確保のためにコンパクト性を犠牲にする必要があり、軽量化が困難であった。
However, the outer ring of the ball type constant velocity universal joint needs to reduce the connection R between the track groove and the inner sphere diameter (inner diameter surface) in a design that emphasizes compactness. Therefore, in press molding as described in
また、強度確保を目的に、厚肉素材にてプレス成形すると、必要寸法精度が得られないか、無理に高い荷重にてプレスすると、素材に割れが生じてしまう等、実現するには限界があった。 Also, for the purpose of securing strength, if you press-mold with a thick-walled material, the required dimensional accuracy will not be obtained, or if you press it with a high load forcibly, the material will crack, and there are limits to realizing it. there were.
そこで、本発明は斯かる実情に鑑み、強度の低下を伴わず、高精度で、且つ軽量化が可能な等速自在継手の外側継手部材を提供しようとするものである。 Therefore, in view of such a situation, the present invention intends to provide an outer joint member of a constant velocity universal joint that is not accompanied by a decrease in strength and is highly accurate and can be reduced in weight.
本発明の等速自在継手の外側継手部材は、内径面にトラック溝を形成したカップ部と、カップ部の奥側端部に外嵌固定されるフランジ部とを備えた等速自在継手の外側継手部材であって、前記カップ部が、複数の薄板プレス成形品の重ね合せ体にて構成されているものである。 The outer joint member of the constant velocity universal joint of the present invention is an outer side of the constant velocity universal joint provided with a cup portion in which a track groove is formed on the inner diameter surface and a flange portion that is fitted and fixed to the back end portion of the cup portion. It is a joint member, and the cup portion is constituted by an overlapping body of a plurality of thin plate press-formed products.
本発明の等速自在継手の外側継手部材によれば、カップ部が、複数の薄板プレス成形品の重ね合せ体にて構成されているので、強度的に優れる。しかも、各薄板プレス成形品は、プレス成形しやすい薄肉板の使用が可能であり、寸法精度を得易い利点がある。 According to the outer joint member of the constant velocity universal joint of the present invention, the cup portion is composed of an overlapped body of a plurality of thin plate press-formed products, so that the strength is excellent. In addition, each thin plate press-formed product can use a thin plate that is easy to press-mold, and has an advantage of easily obtaining dimensional accuracy.
前記重ね合せ体にプレス加工が施されてなるものが好ましい。このようにプレス加工を施せば、重ね合せ体全体が加締られた状態となって、薄板プレス成形品同士の密着性が向上する。また、重ね合せ体を構成する薄板プレス成形品が接着一体化されているものであって、溶接一体化されているものであってもよい。ここで、接着一体化とは接着剤を用いた接合であり、溶接一体化とは溶接(例えば、レーザー溶接)を用いた接合である。 It is preferable that the laminated body is subjected to press working. When press working is performed in this manner, the entire laminated body is crimped, and the adhesion between the thin plate press-formed products is improved. Moreover, the thin plate press-molded product constituting the overlapped body may be bonded and integrated, and may be integrated by welding. Here, the adhesion integration is a joining using an adhesive, and the welding integration is a joining using welding (for example, laser welding).
前記重ね合せ体の最内径層の薄板プレス成形品に浸炭焼入れ材を用いたり、高周波焼入れ材を用いたりすることによって、最内径層に焼入れ硬化層を設けるのが好ましい。このように、最内径層の焼入れ硬化層を設けることによって、最内径層の強度及び耐久性を確保することができる。 It is preferable to provide a hardened hardened layer on the innermost diameter layer by using a carburized quenching material or an induction hardening material for the thin plate press-formed product of the innermost diameter layer of the laminated body. Thus, the strength and durability of the innermost diameter layer can be ensured by providing the quenched and hardened layer of the innermost diameter layer.
前記重ね合せ体の最内径層と最外径層の間に、軽量素材を介装してもよい。軽量素材は、自動車の量産車等に使用される軽量素材であって、アルミニウムやマグネシウムに代表される軽金属類、各種のFRP(繊維強化プラスチック)やエンジニアリング・プラスチック、高張力鋼などである。 A lightweight material may be interposed between the innermost diameter layer and the outermost diameter layer of the superposed body. The lightweight material is a lightweight material used for mass-produced automobiles, and includes light metals represented by aluminum and magnesium, various FRPs (fiber reinforced plastics), engineering plastics, high-tensile steels, and the like.
また、前記重ね合せ体からなるカップ部と、このカップ部に外嵌されるフランジ部とを溶接一体化してもよく、接着一体化してもよい。 Moreover, the cup part which consists of the said overlapping body, and the flange part externally fitted by this cup part may be integrated by welding, and adhesion | attachment integration may be carried out.
さらに、カップ部とこのカップ部に外嵌されるフランジ部とは凹凸嵌合構造を介して一体化された等速自在継手の外側継手部材であって、カップ部のフランジ嵌合部外径面とフランジ部の孔部内径面とのいずれか一方に軸方向に延びる凸部を設け、この凸部を他方に軸方向に沿って圧入し、この圧入によって、他方に凸部に嵌合する凹部を形成して前記凹凸嵌合構造を構成するものであってもよい。 Furthermore, the cup part and the flange part fitted to the cup part are outer joint members of a constant velocity universal joint integrated through a concave-convex fitting structure, and the flange fitting part outer diameter surface of the cup part A convex portion that extends in the axial direction is provided on one of the inner diameter surface of the flange portion and the hole portion of the flange portion, and the convex portion is press-fitted along the axial direction to the other, and the concave portion that fits the convex portion on the other side by this press-fitting To form the concave-convex fitting structure.
凸部を他方に軸方向に沿って圧入し、この圧入によって、凸部にて、相手側に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凹凸嵌合構造を構成していくことになる。この際、凸部が相手側の凹部形成面に食い込んでいくことによって、孔部が僅かに拡径した状態となる。孔部が縮径しようとするため、凸部の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部に対して密着する。 The convex part is press-fitted along the axial direction to the other side, and by this press-fitting, a concave part that closely fits to the convex part is formed on the other side of the convex part, thereby forming the concave-convex fitting structure. . At this time, the convex part bites into the concave part forming surface on the other side, so that the hole part is slightly expanded in diameter. Since the hole is to be reduced in diameter, the entire concave portion fitting portion of the convex portion is in close contact with the corresponding concave portion.
前記フランジ部に周方向に沿って複数個の貫通孔が開設されているものであってもよい。また、周方向に隣合う貫通孔間のフランジ部外径面に切欠部が設けられているもの、すなわち、フランジ部を花形形状としたものであってもよい。 A plurality of through holes may be formed in the flange portion along the circumferential direction. Moreover, what provided the notch part in the flange part outer-diameter surface between the through-holes adjacent to the circumferential direction, ie, the thing which made the flange part the flower shape, may be used.
カップ部のトラック溝の溝底全範囲が円弧形状であるものであっても、カップ部のトラック溝の溝底が円弧形状部とストレート形状部とを有するものであってもよい。すなわち、これらの場合は、ボールを用いた固定式等速自在継手を構成することができる。また、カップ部のトラック溝の溝底全範囲がストレート形状であってもよい。この場合、ダブルオフセット型等の摺動式等速自在継手を構成することができる。 The entire groove bottom range of the track groove of the cup portion may be an arc shape, or the groove bottom of the track groove of the cup portion may have an arc shape portion and a straight shape portion. That is, in these cases, a fixed type constant velocity universal joint using a ball can be formed. Further, the entire groove bottom range of the track groove of the cup portion may be a straight shape. In this case, a sliding-type constant velocity universal joint such as a double offset type can be configured.
本発明の等速自在継手は、前記記載の等速自在継手の外側継手部材を用いたものである。この際、トルク伝達部材としてボールを用い、ボール数を3個以上とすることができる。本発明の等速自在継手は、自動車の駆動系またはプロペラシャフトに適用するのが好ましい。 The constant velocity universal joint of the present invention uses the outer joint member of the constant velocity universal joint described above. At this time, balls can be used as the torque transmitting member, and the number of balls can be three or more. The constant velocity universal joint of the present invention is preferably applied to an automobile drive system or a propeller shaft.
本発明の等速自在継手の外側継手部材では、寸法精度を得易すく、必要な形状(等速自在継手の外側継手部材の形状)の精度を得ることができる。しかも、このように重ね合わせ体を構成することによって、小型でも高い強度をもった製品(外側継手部材)を提供できる。プレス加工を施せば、薄板プレス成形品同士の密着性が向上して、一層の強度向上を図ることができる。 In the outer joint member of the constant velocity universal joint of the present invention, it is easy to obtain dimensional accuracy, and the required shape (the shape of the outer joint member of the constant velocity universal joint) can be obtained. In addition, by configuring the overlapping body in this way, a product (outer joint member) having a small size and high strength can be provided. If press working is performed, the adhesion between thin plate press-formed products is improved, and a further improvement in strength can be achieved.
最内径層の薄板プレス成形品に焼入れ材等を用いることによって、最内径層の強度及び耐久性を確保することができ、長期にわたって安定して等速自在継手を構成できる。最内径層の焼入れと共に、軽量素材を最内径層以外に使用することによって、強度の低下を招く事なく軽量化を図ることができる。 By using a quenching material or the like for the thin plate press-molded product of the innermost diameter layer, the strength and durability of the innermost diameter layer can be secured, and a constant velocity universal joint can be configured stably over a long period of time. By using a lightweight material other than the innermost diameter layer together with quenching the innermost diameter layer, the weight can be reduced without causing a decrease in strength.
ところで、この等速自在継手の外側継手部材はフランジ部を有するものであり、このフランジ部を、車両または産業機械等の動力出力部に取付けることができる。このため、フランジ部に貫通孔が開設されているものであれば、この貫通孔をいわゆるボルト孔として使用して、このフランジ部を前記動力出力部に固定でき、組立て性の向上を図ることができる。また、フランジ部を花形形状としたものであれば、前記貫通孔(ボルト孔)周辺を残して、強度的に不要な部分を削除することで、軽量化を図ることができる。 By the way, the outer joint member of the constant velocity universal joint has a flange portion, and this flange portion can be attached to a power output portion of a vehicle or an industrial machine. For this reason, if the through hole is formed in the flange portion, the through hole can be used as a so-called bolt hole, and the flange portion can be fixed to the power output portion, thereby improving the assemblability. it can. Further, if the flange portion has a flower shape, the weight can be reduced by removing the unnecessary portion with the periphery of the through hole (bolt hole).
カップ部とフランジ部とを凹凸嵌合構造を介して連結すれば、カップ部とフランジ部とは安定して連結され、しかも、カップ部とフランジ部の孔部に圧入すればよいので、その連結作業の簡略化を図ることができ、生産性に優れる。 If the cup part and the flange part are connected via the concave / convex fitting structure, the cup part and the flange part are stably connected, and it is only necessary to press-fit into the hole part of the cup part and the flange part. The work can be simplified and the productivity is excellent.
この外側継手部材としては、ボールを用いた固定式等速自在継手や摺動式等速自在継手(ダブルオフセット型)を構成することができ、種々のタイプの等速自在継手に対応することができる。さらに、ボール数も任意に設定でき、設計の自由度が拡がる。 As this outer joint member, a fixed type constant velocity universal joint using a ball or a sliding type constant velocity universal joint (double offset type) can be constituted, and it can correspond to various types of constant velocity universal joints. it can. Furthermore, the number of balls can be arbitrarily set, and the degree of freedom of design is expanded.
以下本発明の実施の形態を図1〜図13に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1と図2に本発明に係る等速自在継手の外側継手部材を示している。この等速自在継手は、外側継手部材3と、この外側継手部材3内に収容状となる図示省略の内部部品とを備える。外側継手部材3は、内径面1に複数のトラック溝2が軸方向に沿って形成されたカップ部10と、カップ部10の奥側端部に外嵌固定されるフランジ部11とを備える。図示省略の内部部品は、外径面に複数のトラック溝が軸方向に沿って形成された内側継手部材と、外側継手部材のトラック溝2と内側継手部材のトラック溝との対で形成されるボールトラックに配置される複数のトルク伝達ボールと、外側継手部材3の内径面と内側継手の外径面との間に介在すると共に前記トルク伝達ボールを保持するケージを備える。
1 and 2 show an outer joint member of a constant velocity universal joint according to the present invention. The constant velocity universal joint includes an outer
外側継手部材3のトラック溝2は、トラック溝底が奥側の円弧部2aと、継手軸方向と平行な開口側のストレート部2bとからなり、内側継手部材のトラック溝は、トラック溝底が奥側のストレート部と、開口側の円弧部とからなる。すなわち、この等速自在継手はアンダーカットフリータイプの固定式等速自在継手である。
The
カップ部10は、内径面にトラック溝2が形成されたカップ本体10aと、このカップ本体10aの小径側に連設される短円筒部10bとからなる。カップ部10は複数枚(図例では3枚)の薄板プレス成形品25の重ね合せ体26にて構成している。薄板プレス成形品25は、例えば、鋼板を既存のプレス成形機のプレス加工にて成形することができる。すなわち、各薄板プレス成形品25は、完成品のカップ部10と同一形状品であって、その肉厚が小であるものである。各薄板プレス成形品25は、カップ部本体形成部51aと、短円筒部形成部51bとからなる。なお、薄板プレス成形品25には、超高強度鋼板を用いることができる。高張力鋼板は、「ハイテン」(High Tensile Strength Steel Sheets)とも呼ばれる引っ張り強さが高い鋼板のことである。普通鋼板が引張り強さ270MPa以上であるのに対して、一般的には340MPa〜790MPaのものが高張力鋼板と定義されている。なお、引張り強さ980MPa以上のものは通常「超高張力鋼板」と呼ばれる。
The
高張力鋼板の種類としては、炭素の他にニッケル(Ni)やシリコン(Si)、マンガン(Mn)などの元素を添加して強化した固溶強化型や析出強化型鋼板、プレス成形後に焼入れして強化した複合組織鋼板などがある。また、プレス成形する前に材料を加熱して、成形後急冷して強度を高める熱間プレス成形法が開発され、採用が広がっている。なお、薄板プレス成形品25としては、このような超高強度鋼板に限るものではなく、プレス成形機のプレス加工にて成形することができるものであればよい。
The types of high-strength steel sheets include solid solution strengthened and precipitation strengthened steel sheets strengthened by adding elements such as nickel (Ni), silicon (Si) and manganese (Mn) in addition to carbon, and quenching after press forming. And strengthened composite steel sheets. In addition, a hot press molding method has been developed, in which the material is heated before press molding, and then rapidly cooled after molding to increase the strength, and its use is expanding. Note that the thin plate press-formed
重ね合せ体26としては、薄板プレス成形品25を重ね合せた後に、プレス加工が施されて、薄板プレス成形品25同士の密着性を向上させるのが好ましい。また、薄板プレス成形品25間に接着剤を介在させ、薄板プレス成形品25を接着一体化するようにしてもよい。このように接着一体化する場合、接着剤としては、例えば、エポキシ系、ウレタン系またはアクリル系等を用いることができる。
As the
また、接着一体化することなく、溶接一体化するようにしてもよい。この場合、例えば、強度確保に適した箇所に部分的なレーザー溶接を行えばよい。ここで、レーザー溶接とは、レーザー光を熱源として主として金属に集光した状態で照射し、金属を局部的に溶融・凝固させることによって接合する方法のことである。 Moreover, you may make it weld-integrate, without adhering and integrating. In this case, for example, partial laser welding may be performed at a location suitable for securing the strength. Here, the laser welding is a method of joining by irradiating a laser beam mainly on a metal as a heat source and locally melting and solidifying the metal.
フランジ部11は、例えば、炭素鋼等からなる円盤体にて構成される。そして、図2に示すように、周方向に沿って所定ピッチで複数個(図例では、6個)の貫通孔12が設けられている。なお、この貫通孔12の数は6個に限るものではない。
The
カップ部10とフランジ部11とは、接着一体化又は溶接一体化等される。接着一体化する場合、カップ部10のフランジ嵌合部15、つまり、カップ部10の短円筒部10bの反カップ本体側の外径面と、フランジ部11の孔部11aの内径面との間に、接着剤を介在させて、フランジ部11の孔部11aにカップ部10のフランジ嵌合部15を嵌入すればよい。使用する接着剤としては、例えば、エポキシ系,ウレタン系,アクリル系等であり、カップ部10の材質、フランジ部11の材質に応じて種々の種類のものを用いることができる。
The
溶接一体化する場合、フランジ部11の孔部11aにカップ部10のフランジ嵌合部15を嵌入乃至圧入した後、フランジ部11の外面11b側及び/又は内面11c側から、フランジ部11の孔部11aの内径面とカップ部10のフランジ嵌合部15の外径面との間に対して、周方向に沿って全周又は所定ピッチで、レーザー溶接を行えばよい。
In the case of welding integration, after the
図3と図4に示す外側継手部材3は、周方向に隣合う貫通孔12間のフランジ部外径面に切欠部13が設けられている。すなわち、フランジ部11がいわゆる花形形状とされている。この図3と図4に示す外側継手部材3の他の構成は、図1と図2に示す外側継手部材3と同様であるので、同一部材については図1と図2と同一の符号を付して説明を省略する。
The outer
本発明の等速自在継手の外側継手部材では、カップ部10が、複数の薄板プレス成形品25の重ね合せ体26にて構成されているので、強度的に優れる。しかも、各薄板プレス成形品25は、プレス成形しやすい薄肉板の使用が可能であり、寸法精度を得易い利点がある。このため、本発明の等速自在継手の外側継手部材では、寸法精度を得易すく、必要な形状(等速自在継手の外側継手部材の形状)の精度を得ることができる。しかも、このように重ね合せ体26を構成することによって、小型でも高い強度をもった製品(外側継手部材)を提供できる。プレス加工を施せば、重ね合せ体26全体が加締られた状態となって、薄板プレス成形品同士の密着性が向上して、一層の強度向上を図ることができる。薄板プレス成形品25が接着一体化や溶接一体化されているものであれば、一体化が安定して耐久性の向上を図ることができる。
In the outer joint member of the constant velocity universal joint of the present invention, the
この等速自在継手の外側継手部材3はフランジ部11を有するものであり、このフランジ部11を、車両または産業機械等の動力出力部に取付けることができる。このため、実施形態のように、フランジ部11に貫通孔12が開設されているものであれば、この貫通孔12をいわゆるボルト孔として使用して、このフランジ部11を前記動力出力部に固定できる。また、図3に示すように、フランジ部11を花形形状としたものであれば、前記貫通孔(ボルト孔)12周辺を残して、強度的に不要な部分を削除することで、軽量化を図ることができる。
The outer
ところで、前記重ね合せ体26の最内径層の薄板プレス成形品25に浸炭焼入れ材(例えば、SCr420等)を用いたり、高周波焼入れ材(例えば、S48C等)を用いたりするのが好ましい。このように、最内径層の薄板プレス成形品に焼入れ材等を用いることによって、最内径層に焼き入れ硬化層を形成することができ、最内径層の強度及び耐久性を確保することができ、長期にわたって安定して等速自在継手を構成できる。
By the way, it is preferable to use a carburized quenching material (for example, SCr420) or an induction quenching material (for example, S48C) for the thin plate press-formed
また、図5に示すように、前記重ね合せ体26の最内径層26aと最外径層26bの間に、軽量素材29を介装してもよい。軽量素材29は、自動車の量産車等に使用される軽量素材であって、アルミニウムやマグネシウムに代表される軽金属類、各種のFRP(繊維強化プラスチック)やエンジニアリング・プラスチック、高張力鋼などである。軽量素材を使用することによって、強度低下することなく軽量化を図ることができる。なお、アルミニウム等を用いる場合、カーボンナノチューブ添加アルミニウム等を用いるのが好ましい。
In addition, as shown in FIG. 5, a
軽量素材29を用いる場合、重ね合せ体26の外径側、つまり最外径層部26bを軽量素材29としてもよい。
When the
前記実施形態では、カップ部10のトラック溝2の溝底が円弧形状部とストレート形状部とを有するものであったが、カップ部10のトラック溝2の溝底全範囲が円弧形状であるものであってもよい。すなわち、これらの場合は、ボール7を用いた固定式等速自在継手を構成することができる。
In the embodiment, the groove bottom of the
また、図6と図7に示すように、外側継手部材として、ダブルオフセット型の摺動式等速自在継手に用いるものであってもよい。この場合のカップ部10は、その内径面に軸方向に沿ってストレート状に延びるトラック溝32が周方向に沿って60°ピッチで6個が形成されたものである。カップ部10は、前記実施形態と同様、複数枚(図例では3枚)の薄板プレス成形品25の重ね合せ体26にて構成している。各薄板プレス成形品25は、完成品のカップ部10と同一形状品であって、その肉厚が小であるものである。なお、薄板プレス成形品25には、超高強度鋼板等を用いることができる。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the outer joint member may be a double offset type sliding constant velocity universal joint. In this case, the
また、フランジ部11は、図1と図2に示す外側継手部材3のフランジ部11と同様、周方向に沿って所定ピッチ(図例では、60°ピッチ)で貫通孔12が設けられたものであり、カップ部10のフランジ嵌合部15に外嵌固定されている。この場合、接着一体化したり、溶接一体化したりできる。
Further, the
図8と図9に示すように、外側継手部材3として、トリポード型の摺動式等速自在継手に用いるものであってもよい。この場合のカップ部10は、内周に軸方向に延びた3本のトラック溝33を有するものであって、各トラック溝33の向かい合った側壁をローラ案内面33aとしている。なお、トリポード型等速自在継手は、一般的には、このような外側継手部材3と、半径方向に突出した三本の脚軸を有するトリポード部材と、トリポード部材の脚軸に回転自在に支持されるローラとを備え、ローラが外側継手部材のトラック溝に転動自在に挿入されてローラ案内面33aに沿って案内されるものである。
As shown in FIGS. 8 and 9, the outer
この場合も、カップ部10は、前記実施形態と同様、複数枚(図例では3枚)の薄板プレス成形品25(超高強度鋼板等を用いたもの)の重ね合せ体26にて構成している。各薄板プレス成形品25は、完成品のカップ部10と同一形状品であって、その肉厚が小であるものである。また、フランジ部11も、図1に示す外側継手部材3のフランジ部11と同様、周方向に沿って所定ピッチ(図例では、60°ピッチ)で貫通孔12が設けられたものであり、カップ部10のフランジ嵌合部15に外嵌固定されている。この場合、接着一体化したり、溶接一体化したりできる。
In this case as well, the
図6と図7に示す外側継手部材であっても、図8と図9に示す外側継手部材であっても、図2や図4に示す外側継手部材と同様の作用効果を奏することができる。なお、図6と図7に示す外側継手部材であっても、図8と図9に示す外側継手部材であっても、カップ部10において、重ね合せ体26の最内径層と最外径層の間に、軽量素材を介装しても、重ね合せ体26の外径側に軽量素材を配置してもよい。
The outer joint member shown in FIGS. 6 and 7 or the outer joint member shown in FIGS. 8 and 9 can achieve the same effects as the outer joint member shown in FIGS. . 6 and FIG. 7 and the outer joint member shown in FIGS. 8 and 9, the innermost diameter layer and the outermost diameter layer of the overlapped
ところで、前記実施形態では、カップ部10とフランジ部11とを接着一体化や溶接一体化したものであったが、図10と図11に示すように凹凸嵌合構造Mを用いたものであってもよい。凹凸嵌合構造Mは、例えば、カップ部10のフランジ嵌合部15の外径面に設けられた軸方向に延びる凸部35と、フランジ部11の孔部11aの内径面に設けられた軸方向に延びる凹部36とからなり、凸部35とその凸部35に嵌合する凹部36との嵌合接触部位38全域が密着している。この場合、カップ部10のフランジ嵌合部15の外径面に、複数の凸部35が周方向に沿って所定ピッチで配設され、フランジ部11の孔部11aの内径面に凸部35が嵌合する複数の凹部36が周方向に沿って形成されている。そして、周方向全周にわたって、凸部35とこれに嵌合する凹部36とがタイトフィットしている。なお、嵌合接触部位38の全体が密着しているには、嵌合接触部位38の極一部領域に凸部による凹部形成過程で不可避的に隙間が生じる場合も含むものとする。
By the way, in the said embodiment, although the
この場合、フランジ部11の孔部11aの内径寸法Dを、凸部35の頂点を結ぶ円の最大直径寸法(外接円直径)D1よりも小さく、凸部35間の底を結ぶ円の最小外径寸法D2よりも大きく設定される。すなわち、D2<D<D1とされる。
In this case, the inner diameter dimension D of the
凸部35に対して、熱硬化処理を行い、フランジ部11の孔部11aの内径面を未焼き状態に維持している。熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。ここで、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。また、浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入/拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。具体的には、凸部35の硬度を50HRCから65HRC程度とし、カップ部10の未硬化部の硬度を10HRCから30HRC程度とする。そして、その硬度差を例えばHRCで20ポイント以上とする。
The
ところで、前記凸部35は、周方向に沿って所定ピッチで配設されるものであるので、複数の凸条と複数の凹条とからなるスプラインを形成し、このスプラインの凸条をもって凸部35を構成できる。このようなスプラインは、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としては、凸部35を形成した後に行うことになる。
By the way, since the said
このように設定して、カップ部10のフランジ嵌合部15をフランジ部11の孔部11aに圧入すれば、D2<D<D1であり、凸部35の硬度がフランジ部11の孔部11aの内径部の硬度よりも大きいので、この圧入によって、この凸部35がフランジ部11の孔部11aの内径面に凹部36を成形しながら食い込んでいき、これにより凹凸嵌合構造Mを成形する。
If the
すなわち、この圧入によって、相手側の凹部形成面(フランジ部11の孔部11aの内径面)に凸部35の形状の転写を行うことになって、凸部35と、これに嵌合する凹部36との嵌合接触部位38の全体が密着する。このため、凸部35の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部36に対して密着する凹凸嵌合構造Mを確実に形成することができる。
That is, by this press-fitting, the shape of the
各凸部35は、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状(山形状)であり、各凸部35の凹部嵌合部位とは、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲Aである。また、周方向の隣合う凸部35間において、孔部11aの内径面よりも内径側に隙間40が形成されている。この場合も、隙間40が形成されないものであってもよい。軸方向の圧入は、カップ部10のフランジ嵌合部15の圧入開始側の端面がフランジ部11の外面11bとが同一平面上に配置されるまで行う。
Each
このように、カップ部10とフランジ部11とを凹凸嵌合構造Mを介して連結したものでは、カップ部10とフランジ部11とは安定して連結され、しかも、カップ部10とフランジ部11の孔部11aに圧入すればよいので、その連結作業の簡略化を図ることができ、生産性に優れる。
As described above, in the case where the
凹凸嵌合構造Mとして、前記図12と図13に示すように、フランジ部11の孔部11aの内径面に凸部35を設けるとともに、カップ部10のフランジ嵌合部15の外径面に凹部36を設けたものであってもよい。
As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the concave and convex fitting structure M is provided with a
この場合、凸部35の頂点を結ぶ円の径寸法(凸部35の最小径寸法)D8を、カップ部10のフランジ嵌合部15の外径面の外径寸法D10よりも小さく、凸部35間の底を結ぶ円の径寸法D9をカップ部10のフランジ嵌合部15の外径面の外径寸法D10よりも大きく設定する。すなわち、D8<D10<D9とされる。この凸部35においても、熱硬化処理を行い、カップ部10のフランジ嵌合部15の外径面を未焼き状態に維持している。熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。フランジ部11の孔部11aの凸部35の硬度を、カップ部10のフランジ嵌合部15の外径面の硬度よりも大きく設定する。この硬度差としては、図10に示す凹凸嵌合構造Mと同様、HRCで20ポイント以上とする。
In this case, the diameter dimension (minimum diameter dimension of the convex portion 35) D8 connecting the vertices of the
フランジ部11の孔部11aに対して、カップ部10のフランジ嵌合部15を挿入(圧入)していく。この際、D8<D10<D9であり、しかも、凸部35の硬度がカップ部10のフランジ嵌合部15の外径面の硬度よりも大きいので、この圧入によって、この凸部35がカップ部10のフランジ嵌合部15の外径面に凹部38を形成しながら食い込んでいき、これにより凹凸嵌合構造Mを成形する。
The flange
すなわち、この圧入によって、相手側の凹部形成面(フランジ嵌合部15の外径面)に凸部35の形状の転写を行うことになって、凸部35と、これに嵌合する凹部36との嵌合接触部位38の全体が密着している。このため、凸部35の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部36に対して密着する凹凸嵌合構造Mを確実に形成することができる。
That is, by this press-fitting, the shape of the
この場合の各凸部35も、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状(山形状)であり、各凸部35の凹部嵌合部位とは、図13に示す範囲Bであり、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲Bである。また、周方向の隣合う凸部35間において、フランジ嵌合部15の外径面よりも外径側に隙間42が形成されている。図13では隙間42が形成されるが、凸部35間の凹部まで、フランジ嵌合部15の外径面に食い込むようなものであってもよい。
Each
図12と図13に示す凹凸嵌合構造Mにおいても、カップ部10とフランジ部11とは安定して連結され、しかも、カップ部10とフランジ部11の孔部11aに圧入すればよいので、その連結作業の簡略化を図ることができ、生産性に優れる。
Also in the concave-convex fitting structure M shown in FIGS. 12 and 13, the
本発明の等速自在継手は、前記の外側継手部材3を用いたものである。この際、図1から図7等においては、トルク伝達部材としてボールを用い、ボール数を3個以上とすることができる。また、図8では、ボールを用いないトリポード型等速自在継手である。このように、この外側継手部材としては種々のタイプの等速自在継手に対応することができ、ボール数も任意に設定でき、設計の自由度が拡がる。したがって、本発明の等速自在継手では、強度低下を伴わず、高精度で、且つ軽量化が可能であるので、自動車の駆動系またはプロペラシャフトに最適となる。
The constant velocity universal joint of the present invention uses the outer
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、重ね合せ体26を構成する薄板プレス成形品25の数の増減は任意である。また、薄板プレス成形品25の肉厚も任意であり、さらには、使用する複数枚の薄板プレス成形品25において、すべてが同一の肉厚のものを用いても、すべてが異なる肉厚のものを用いても、任意の数のものが同一の肉厚であるものを用いてもよい。重ね合せ体26をプレスする場合、密着性を考慮して、内側の薄板プレス成形品25の外径側の凸部(内径側にトラック溝を形成するための凸部)が、この薄板プレス成形品25の外側の薄板プレス成形品25の内径面の凹部(トラック溝を形成するための凹部)に圧入状となるのが好ましい。圧入する場合、圧入後のトラック溝形状及びトラック溝のピッチダイヤ径が規定の値になるように、予め変形量を考慮した形状としておくのが好ましい。
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the number of the thin plate press-formed
軽量素材29を用いる場合、一枚に限るものではなく、2枚以上の複数枚であってもよい。このように複数枚の軽量素材29を用いる場合、その肉厚が同一であっても相違するものであってもよい。また、軽量素材29の肉厚と薄板プレス成形品25の肉厚とが同一であっても相違するものであってもよい。浸炭焼入れ材や高周波焼入れ材を用いる場合、最内径層に用いることとし、この最内径層に加えて、最外径層や、最内径層と最外径層との間の中間層にも用いてもよい。
When the
フランジ部11としても前記軽量素材を用いるようにしてもよい。このように、フランジ部に軽量素材を用いることによって、等速自在継手全体としての軽量化を図ることができる。フランジ部11の厚さ寸法、外径寸法等は、使用する材質、連結される動力出力部等に応じて種々変更できる。
The lightweight material may also be used as the
凹凸嵌合構造Mの凸部35の形状として、前記実施形態では断面略三角形状であり、これら以外の断面台形、半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々の形状のものを採用でき、凸部35の面積、数、周方向配設ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、前記実施形態では、スプラインを形成し、このスプラインの凸部(凸歯)をもって凹凸嵌合構造Mの凸部35を形成したが、このようなスプラインを構成することなく、キーのようなものであってもよく、曲線状の波型の合わせ面を形成するものであってもよい。要は、軸方向に沿って配設される凸部35を相手側に圧入し、この凸部35にて凸部35に密着嵌合する凹部36を相手側に形成することができて、凸部35とこれに嵌合する凹部36との嵌合接触部位38の全体が密着すればよい。
As the shape of the
M 凹凸嵌合構造
1 内径面
2 トラック溝
3 外側継手部材
10 カップ部
11 フランジ部
11a 孔部
12 貫通孔
13 切欠部
25 薄板プレス成形品
26 重ね合わせ体
26a 最内径層
26b 最外径層
29 軽量素材
35 凸部
36 凹部
38 嵌合接触部位
M Concavity and convexity
Claims (17)
前記カップ部が、複数の薄板プレス成形品の重ね合せ体にて構成されていることを特徴とする等速自在継手の外側継手部材。 An outer joint member of a constant velocity universal joint including a cup portion in which a track groove is formed on an inner diameter surface, and a flange portion that is fitted and fixed to a back end portion of the cup portion,
An outer joint member of a constant velocity universal joint, wherein the cup portion is configured by a laminated body of a plurality of thin plate press-formed products.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009261923A JP2011106568A (en) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | Constant velocity universal joint, and outside joint member of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009261923A JP2011106568A (en) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | Constant velocity universal joint, and outside joint member of the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011106568A true JP2011106568A (en) | 2011-06-02 |
Family
ID=44230268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009261923A Pending JP2011106568A (en) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | Constant velocity universal joint, and outside joint member of the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011106568A (en) |
-
2009
- 2009-11-17 JP JP2009261923A patent/JP2011106568A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007062647A (en) | Bearing device for driving wheel | |
JP2011226589A (en) | Tripod type constant velocity universal joint and outside joint member for the same | |
WO2016027650A1 (en) | Metal joined body and method for manufacturing metal joined body | |
US20180180103A1 (en) | Propshaft assembly having yoke friction welded to propshaft tube | |
JP6047831B2 (en) | Manufacturing method of core metal for resin gear | |
EP3004689B1 (en) | Metal core for resin gear and resin gear composite member | |
WO2005121582A1 (en) | Spline joint part | |
JP2010221246A (en) | Method for manufacturing forging product | |
JP5410163B2 (en) | Drive shaft and drive shaft assembly method | |
US10883533B2 (en) | Method of manufacturing spline telescopic shaft | |
JP2011106568A (en) | Constant velocity universal joint, and outside joint member of the same | |
US11428271B2 (en) | Rotational driving force transmission mechanism | |
JP2011080557A (en) | Constant velocity universal joint and outside joint member of constant velocity universal joint | |
JP2011132986A (en) | Constant velocity universal joint, and outer joint member for the same | |
WO2019035395A1 (en) | Power transmission shaft | |
JP5501655B2 (en) | Constant velocity universal joint | |
JP6594719B2 (en) | Tripod type constant velocity universal joint | |
WO2011142375A1 (en) | Sliding-type constant-velocity universal joint | |
JP2007138192A (en) | Method for joining parts | |
JP6312301B2 (en) | Hollow rack bar, steering device, and method of manufacturing hollow rack bar | |
JP4344425B2 (en) | Manufacturing method of outer ring member for constant velocity joint | |
JP2011106566A (en) | Shaft structure for power transmission, intermediate shaft, and outside joint member | |
JPH05223117A (en) | Counter shaft and manufacture thereof | |
JP6532793B2 (en) | Tripod type constant velocity universal joint | |
JP2009012517A (en) | Rolling bearing unit for wheel |