JP4349300B2 - CVJ outer race manufacturing method - Google Patents

CVJ outer race manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP4349300B2
JP4349300B2 JP2005058684A JP2005058684A JP4349300B2 JP 4349300 B2 JP4349300 B2 JP 4349300B2 JP 2005058684 A JP2005058684 A JP 2005058684A JP 2005058684 A JP2005058684 A JP 2005058684A JP 4349300 B2 JP4349300 B2 JP 4349300B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
outer race
cvj
cvj outer
coining
ball grooves
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005058684A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006239736A (en
Inventor
一広 鈴木
雅英 山下
敏孝 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005058684A priority Critical patent/JP4349300B2/en
Publication of JP2006239736A publication Critical patent/JP2006239736A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4349300B2 publication Critical patent/JP4349300B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Forging (AREA)

Description

本発明は、等速ジョイント（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｊｏｉｎｔ；以下、本出願では「ＣＶＪ」と表記する）の技術に関する。
より詳細には、内周面に複数のボール溝が成形されたカップ部を具備するＣＶＪアウターレースの製造方法に関する。 The present invention relates to a technology of a constant velocity joint (hereinafter referred to as “CVJ” in the present application).
More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a CVJ outer race having a cup portion in which a plurality of ball grooves are formed on an inner peripheral surface.

従来、自動車のドライブシャフトのジョイント部等に用いられるＣＶＪの技術は公知となっている。ＣＶＪは軸線方向が変化し得る一対の回転軸を等速回転可能に連結するものであり、その用途に応じて多種多様な形式のものが存在する。
これらのＣＶＪのうち、複数のボールと、該複数のボールがそれぞれ嵌合する複数のボール溝が内周面に成形されたカップ部を具備するＣＶＪアウターレースと、該複数のボールがそれぞれ嵌合する複数のボール溝が外周面に成形されたＣＶＪインナーレースと、を具備するいわゆるボールジョイント型のＣＶＪの技術は公知となっている。
ＣＶＪを構成するボール、アウターレース、インナーレース等は、長期間の使用に渡って駆動力を効率良く伝達するために、高い寸法精度と耐摩耗性が要求される。
上記ボールジョイント型のＣＶＪにおけるＣＶＪアウターレースの製造方法としては、特許文献１および特許文献２に記載の方法が知られている。 Conventionally, a CVJ technique used for a joint part of a drive shaft of an automobile is known. CVJ connects a pair of rotating shafts whose axial direction can be changed so that they can rotate at a constant speed, and there are various types of CVJ depending on the application.
Among these CVJs, a plurality of balls, a CVJ outer race having a cup portion formed on the inner peripheral surface with a plurality of ball grooves into which the plurality of balls are respectively fitted, and the plurality of balls are respectively fitted. A so-called ball joint type CVJ technique including a CVJ inner race in which a plurality of ball grooves formed on an outer peripheral surface is known.
Balls, outer races, inner races and the like constituting the CVJ are required to have high dimensional accuracy and wear resistance in order to efficiently transmit the driving force over a long period of use.
As a method for producing a CVJ outer race in the ball joint type CVJ, methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known.

従来の一般的なＣＶＪアウターレースの製造方法は、鉄鋼材料からなる棒材（出発材）を所定の長さに切断する切断工程と、該所定の長さに切断された棒材を温間（または熱間）で鍛造してカップ部等の概略形状を成形する鍛造工程と、カップ部の内周面のボール溝の形状を成形するコイニング工程と、カップ部の内周面およびボール溝の最終形状を成形する機械加工工程と、表面の耐摩耗性を向上させるために焼入れを行う焼入れ工程と、を具備する。
ここで、ＣＶＪアウターレースには高い寸法精度が要求されるため、機械加工工程が煩雑なものとなり、ＣＶＪアウターレースの製造コストを削減する、あるいはサイクルタイムを短縮する（生産性を向上する）上での阻害要因となっている。
このような問題点を解消する方法の一つとしては、カップ部の内周面のボール溝の形状を成形するコイニング工程において、ＣＶＪアウターレースのボール溝を精度良く成形することにより機械加工工程を省略または機械加工工程内の工数を削減する、すなわちコイニング工程により最終形状のボール溝を成形することが考えられる。
特開昭５９−９３５２０号公報 特開２００３−１１２２２８号公報 A conventional method for producing a general CVJ outer race includes a cutting step of cutting a bar material (starting material) made of a steel material into a predetermined length, and a warm ( Or a hot forging process for forming a rough shape of the cup part, a coining process for forming the shape of the ball groove on the inner peripheral surface of the cup part, and the final of the inner peripheral surface of the cup part and the ball groove A machining process for forming the shape, and a quenching process for quenching in order to improve the wear resistance of the surface.
Here, since high dimensional accuracy is required for the CVJ outer race, the machining process becomes complicated, and the manufacturing cost of the CVJ outer race is reduced or the cycle time is shortened (productivity is improved). This is an obstruction factor.
One method for solving such a problem is that in the coining process for forming the shape of the ball groove on the inner peripheral surface of the cup portion, the machining process is performed by accurately forming the ball groove of the CVJ outer race. It is conceivable to omit or reduce the man-hours in the machining process, that is, to form a ball groove having a final shape by a coining process.
JP 59-93520 A JP 2003-112228 A

しかし、従来のＣＶＪアウターレースの製造方法では、コイニング工程により最終形状のボール溝を成形した場合に、焼入れ工程後のＣＶＪアウターレースのボール溝部分の寸法精度のばらつきが大きくなるという問題があった。
このような焼入れ工程後のＣＶＪアウターレースのボール溝部分の寸法精度のばらつきは、以下の如きメカニズムにより起こると考えられる。 However, in the conventional CVJ outer race manufacturing method, when the final shape of the ball groove is formed by the coining process, there is a problem that the variation in the dimensional accuracy of the ball groove portion of the CVJ outer race after the quenching process increases. .
It is considered that the variation in the dimensional accuracy of the ball groove portion of the CVJ outer race after the quenching process is caused by the following mechanism.

従来は、加工時の負荷が小さい温間または熱間での鍛造工程においてＣＶＪアウターケース内周面のボール溝をほぼ最終形状に近い形状に成形していた。そのため、コイニング工程において内周面のボール溝に対応する部分に付与される変形量（加工歪み）は小さいものであった。このような場合、切断工程における切断寸法のばらつきや鍛造工程におけるプレス装置の下死点のばらつき等により、ボール溝に対応する部分に付与される残留応力のばらつきが大きくなる。そして、ボール溝に対応する部分の残留応力のばらつきが大きいと焼入れ工程における焼入れ時に解放される残留応力のばらつきも大きくなるため、焼入れ工程後のＣＶＪアウターレースのボール溝部分の寸法精度のばらつきが生じる。   Conventionally, the ball groove on the inner peripheral surface of the CVJ outer case is formed in a shape close to the final shape in a warm or hot forging process with a small load during processing. Therefore, the amount of deformation (working strain) applied to the portion corresponding to the ball groove on the inner peripheral surface in the coining process is small. In such a case, variation in residual stress applied to the portion corresponding to the ball groove becomes large due to variation in cutting dimensions in the cutting process, variation in bottom dead center of the press device in the forging process, and the like. If the variation in the residual stress in the portion corresponding to the ball groove is large, the variation in the residual stress released at the time of quenching in the quenching process also becomes large. Therefore, there is a variation in the dimensional accuracy of the ball groove portion of the CVJ outer race after the quenching process. Arise.

本発明は以上の如き状況に鑑み、寸法精度と耐摩耗性に優れたＣＶＪアウターレースの製造方法を提供するものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention provides a method for producing a CVJ outer race excellent in dimensional accuracy and wear resistance.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.

即ち、請求項１においては、
内周面に複数のボール溝が成形されたカップ部を具備するＣＶＪアウターレースの製造方法であって、
出発材を概略形状のＣＶＪアウターレースに成形し、該ＣＶＪアウターレースのカップ部の内周面に概略形状の該複数のボール溝を成形し、かつ、該複数のボール溝の奥半部にそれぞれ該カップ部の開口側に比べて奥側をより肉厚にした肉厚部を成形する鍛造工程と、
該鍛造工程において成形された肉厚部を冷間加工して最終形状の該複数のボール溝を成形するコイニング工程と、
該コイニング工程において最終形状の該複数のボール溝が成形されたＣＶＪアウターレースの表面に焼入れを施す焼入れ工程と、
を具備するものである。 That is, in claim 1,
A method for producing a CVJ outer race comprising a cup portion in which a plurality of ball grooves are formed on an inner peripheral surface,
The starting material is molded into a substantially shaped CVJ outer race, the plurality of roughly shaped ball grooves are formed on the inner peripheral surface of the cup portion of the CVJ outer race, and the inner half of each of the plurality of ball grooves is respectively formed A forging step of forming a thick portion with a thicker back side than the opening side of the cup portion ;
A coining step of cold-working the thick portion formed in the forging step to form the plurality of ball grooves in the final shape;
A quenching step of quenching the surface of the CVJ outer race formed with the plurality of ball grooves of the final shape in the coining step;
It comprises.

請求項２においては、
前記コイニング工程において、前記カップ部の外周面奥半部を拘束するものである。 In claim 2,
In the coining step, the inner half of the outer peripheral surface of the cup portion is restrained.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項１においては、寸法精度と耐摩耗性に優れたＣＶＪアウターレースを製造することが可能である。   In claim 1, it is possible to manufacture a CVJ outer race excellent in dimensional accuracy and wear resistance.

請求項２においては、ＣＶＪアウターレースの寸法精度が向上する。   In claim 2, the dimensional accuracy of the CVJ outer race is improved.

以下では、図１から図９を用いて本発明に係るＣＶＪアウターレースの製造方法の実施例について説明する。
なお、本発明はいわゆるボールジョイント型のＣＶＪアウターレースに広く適用可能であって、本実施例のＣＶＪアウターレース１に限定されるものではない。 Below, the Example of the manufacturing method of the CVJ outer race based on this invention is described using FIGS. 1-9.
The present invention can be widely applied to a so-called ball joint type CVJ outer race, and is not limited to the CVJ outer race 1 of this embodiment.

図１に示す如く、本発明に係るＣＶＪアウターレースの実施の一形態であるＣＶＪアウターレース１はいわゆるボールジョイント型のＣＶＪを構成する部材の一つである。
ＣＶＪアウターレース１は、主としてカップ部１０とジョイント部２０とを具備する。 As shown in FIG. 1, a CVJ outer race 1 which is an embodiment of a CVJ outer race according to the present invention is one of members constituting a so-called ball joint type CVJ.
The CVJ outer race 1 mainly includes a cup portion 10 and a joint portion 20.

カップ部１０は一方に開口した略カップ状の形状を有し、その内部に図示せぬＣＶＪインナーレースおよび複数のボールを収容する。カップ部１０の内周面には開口部から内周面の奥部に向かって延びたボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６が成形されている。ボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６には、図示せぬ複数のボールがそれぞれ嵌合する。
また、カップ部１０の内周面の最奥部（底部）には、後述する機械加工工程における基準となる基準面１７が成形されている。
なお、本実施例のＣＶＪアウターレース１の内周面には計六本のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６が成形されるが、ボール溝の本数は六本に限定されず、ＣＶＪの用途や大きさ等に応じて適宜選択することが可能である。 The cup portion 10 has a substantially cup-like shape that opens to one side, and accommodates a CVJ inner race (not shown) and a plurality of balls therein. Ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 are formed on the inner peripheral surface of the cup portion 10 so as to extend from the opening toward the inner portion of the inner peripheral surface. A plurality of balls (not shown) are fitted in the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 respectively.
A reference surface 17 serving as a reference in a machining process described later is formed on the innermost surface (bottom) of the inner peripheral surface of the cup portion 10.
A total of six ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 are formed on the inner peripheral surface of the CVJ outer race 1 of this embodiment, but the number of ball grooves is not limited to six. , And can be appropriately selected according to the use and size of the CVJ.

ジョイント部２０はカップ部１０の底部からカップ部１０の開口方向と逆の方向に突出した略円柱状の部分であり、その先端部には図示せぬ駆動力伝達軸等に固定するための雄ネジ２１が形成される。   The joint portion 20 is a substantially cylindrical portion protruding from the bottom portion of the cup portion 10 in the direction opposite to the opening direction of the cup portion 10, and a male portion for fixing to a driving force transmission shaft (not shown) or the like at the tip portion. A screw 21 is formed.

図２に示す如く、本実施例のＣＶＪアウターレースの製造方法は、主に切断工程１００、鍛造工程２００、コイニング工程３００、機械加工工程４００、焼入れ工程５００等を具備する。   As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the CVJ outer race of the present embodiment mainly includes a cutting process 100, a forging process 200, a coining process 300, a machining process 400, a quenching process 500, and the like.

切断工程１００は、本実施例のＣＶＪアウターレース１を製造するための原材料を所定の大きさに切断した出発材を得る工程である。
ここで、本出願における「原材料」は、通常はクロム、モリブデン、ボロン等を必要に応じて適宜添加した中炭素鋼や高炭素鋼である。
また、本出願における「出発材」は原材料を所定の大きさに切断したものであり、本実施例の場合、所定の直径を有する棒材を所定の長さに切断したものである。 The cutting step 100 is a step of obtaining a starting material obtained by cutting a raw material for manufacturing the CVJ outer race 1 of this embodiment into a predetermined size.
Here, the “raw material” in the present application is usually medium carbon steel or high carbon steel to which chromium, molybdenum, boron, or the like is appropriately added as necessary.
Further, the “starting material” in the present application is obtained by cutting a raw material into a predetermined size. In the case of the present embodiment, a bar material having a predetermined diameter is cut into a predetermined length.

切断工程１００が終了したら、鍛造工程２００に移行する。   When the cutting process 100 is completed, the process proceeds to the forging process 200.

鍛造工程２００は、切断工程１００において得られた出発材を温間または熱間で鍛造し、概略形状のＣＶＪアウターレース１を成形する工程である。
ここで、本出願における「概略形状のＣＶＪアウターレース」は、各部の寸法が最終製品としての寸法精度をまだ十分に確保していない状態のＣＶＪアウターレースを指す。 The forging process 200 is a process in which the starting material obtained in the cutting process 100 is forged warm or hot to form a CVJ outer race 1 having a generally shaped shape.
Here, the “substantially shaped CVJ outer race” in the present application refers to a CVJ outer race in which the dimensions of each part have not yet ensured sufficient dimensional accuracy as a final product.

図３に示す如く、本実施例の鍛造工程２００が終了した時点でのＣＶＪアウターレース１の内周面には、概略形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６が成形されている。
ここで、本出願における「概略形状のボール溝」は、最終製品としての寸法精度をまだ十分に確保していない状態のボール溝を指す。
また、概略形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６の奥半部、すなわちボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６においてカップ部１０の開口部から遠い略半部には肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａ（図３において肉厚部１５ａ・１６ａは図示せず）がそれぞれ形成されている。
肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａは、それぞれ最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６（図３において点線で示す）の奥半部からカップ部１０の内側に向かって突出した余剰の部分である。
図３に示す如く、概略形状のＣＶＪアウターレース１の肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａは、カップ部１０の開口側に比べて奥側（本実施例では基準面１７に近い側）の方がより肉厚になっている。
ここで、本出願における「最終形状のボール溝」は、最終製品としての寸法精度が十分に確保された形状のボール溝を指す。 As shown in FIG. 3, ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 having a substantially shape are formed on the inner peripheral surface of the CVJ outer race 1 at the time when the forging process 200 of the present embodiment is completed. Yes.
Here, the “schematically shaped ball groove” in the present application refers to a ball groove in a state where dimensional accuracy as a final product has not yet been sufficiently secured.
Also, in the rear half of the generally shaped ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 in the substantially half of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 far from the opening of the cup portion 10. Thick portions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a (thick portions 15a and 16a are not shown in FIG. 3) are formed.
The thick portions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a are respectively connected to the cup portion 10 from the back half of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 (shown by dotted lines in FIG. 3) of the final shape. It is a surplus part protruding toward the inside.
As shown in FIG. 3, the thick portions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a of the generally shaped CVJ outer race 1 are on the back side (in this embodiment, on the reference surface 17) compared to the opening side of the cup portion 10. The closer side is thicker.
Here, the “final shape ball groove” in the present application refers to a ball groove having a shape with sufficient dimensional accuracy as a final product.

鍛造工程２００が終了したら、コイニング工程３００に移行する。   When the forging process 200 is completed, the process proceeds to the coining process 300.

コイニング工程３００は、鍛造工程２００において概略形状に成形されたＣＶＪアウターレース１の概略形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６、特に肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａを冷間加工して最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６を成形する工程である。   The coining process 300 includes ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16, particularly thick portions 11 a, 12 a, 13 a, 14 a, and 15 a, of the CVJ outer race 1 formed into a general shape in the forging process 200. This is a step of cold-working 16a to form the final shape of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16.

本実施例のコイニング工程３００は、図４に示すコイニング装置３０を用いて行われる。
コイニング装置３０は、主としてベース部材３１、下部支持部材３２、下部リング部材３３、上部リング部材３４、コイニングパンチ３５等を具備する。 The coining process 300 of this embodiment is performed using the coining apparatus 30 shown in FIG.
The coining device 30 mainly includes a base member 31, a lower support member 32, a lower ring member 33, an upper ring member 34, a coining punch 35, and the like.

ベース部材３１はコイニング装置３０を構成する他の部材のうち、下部リング部材３３および上部リング部材３４を固定するための部材である。
ベース部材３１は略中央部に上下に貫通する孔３１ａが形成されている。 The base member 31 is a member for fixing the lower ring member 33 and the upper ring member 34 among other members constituting the coining device 30.
The base member 31 has a hole 31a penetrating vertically at a substantially central portion.

下部支持部材３２は略円筒状の部材であり、その上端面には孔３２ａの開口部が形成されている。
下部支持部材３２はベース部材３１の孔３１ａに貫装され、図示せぬアクチュエータ（油圧シリンダ等）により、上下方向に移動可能である。 The lower support member 32 is a substantially cylindrical member, and an opening portion of a hole 32a is formed on the upper end surface thereof.
The lower support member 32 is inserted into the hole 31a of the base member 31, and can be moved in the vertical direction by an actuator (not shown) (such as a hydraulic cylinder).

下部リング部材３３は略リング状の部材であり、その略中央部には孔３３ａが形成されている。
下部リング部材３３は、ベース部材３１の上面に固定される。このとき、下部リング部材３３の孔３３ａの中心線とベース部材３１の孔３１ａの中心線とが一致し、下部リング部材３３の孔３３ａには下部支持部材３２が上下に移動可能に貫装される。 The lower ring member 33 is a substantially ring-shaped member, and a hole 33a is formed at a substantially central portion thereof.
The lower ring member 33 is fixed to the upper surface of the base member 31. At this time, the center line of the hole 33a of the lower ring member 33 and the center line of the hole 31a of the base member 31 coincide with each other, and the lower support member 32 is inserted into the hole 33a of the lower ring member 33 so as to be movable up and down. The

上部リング部材３４は略リング状の部材であり、その略中央部には孔３４ａが形成され
ている。
上部リング部材３４は、下部リング部材３３の上端面に固定される。このとき、上部リング部材３４の孔３４ａの中心線と下部リング部材３３の孔３３ａの中心線とが一致する。 The upper ring member 34 is a substantially ring-shaped member, and a hole 34a is formed at a substantially central portion thereof.
The upper ring member 34 is fixed to the upper end surface of the lower ring member 33. At this time, the center line of the hole 34a of the upper ring member 34 and the center line of the hole 33a of the lower ring member 33 coincide.

コイニングパンチ３５はＣＶＪアウターレース１のカップ部１０の内周面に押し当てられる部材であり、その先端部中央にはＣＶＪアウターレース１の基準面１７に対応する形状の突起３５ａが形成され、先端部周縁にはそれぞれ最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６に対応する形状の突起３５ｂ・３５ｃ・３５ｄ・３５ｅ・３５ｆ・３５ｇが形成されている。
コイニングパンチ３５は、図示せぬアクチュエータ（油圧シリンダ等）により、コイニングパンチ３５の先端部が上部リング部材３４の孔３４ａに進入した位置（印圧位置）と、コイニングパンチ３５の先端部が上部リング部材３４の孔３４ａから退避した位置（退避位置）と、の間で上下に移動可能である。 The coining punch 35 is a member that is pressed against the inner peripheral surface of the cup portion 10 of the CVJ outer race 1, and a protrusion 35a having a shape corresponding to the reference surface 17 of the CVJ outer race 1 is formed at the center of the tip portion. Protrusions 35b, 35c, 35d, 35e, 35f, and 35g having shapes corresponding to the final-shaped ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 are formed on the periphery of the portion.
The coining punch 35 includes a position (printing pressure position) where the tip of the coining punch 35 enters the hole 34a of the upper ring member 34 by an actuator (hydraulic cylinder or the like) (not shown), and a tip of the coining punch 35 is the upper ring. It can be moved up and down between a position retracted from the hole 34a of the member 34 (retracted position).

以下では、図４および図６を用いてコイニング工程３００の作業手順の詳細を説明する。   Hereinafter, the details of the work procedure of the coining process 300 will be described with reference to FIGS. 4 and 6.

まず、鍛造工程２００が施されたＣＶＪアウターレース１をコイニング装置３０にセットする。このとき、ＣＶＪアウターレース１のジョイント部２０を下部支持部材３２の孔３２ａに貫装し、ＣＶＪアウターレース１のカップ部１０を下部支持部材３２の上端面に支持した状態で下部支持部材３２を下方に移動させ、下部支持部材３２の上端面を下部リング部材３３の上端面と略同じ高さとする。その結果、ＣＶＪアウターレース１は、カップ部１０の外周面が上部リング部材３４の孔３４ａの内周面に当接した状態で上部リング部材３４の孔３４ａに収容される。   First, the CVJ outer race 1 subjected to the forging process 200 is set in the coining device 30. At this time, the joint portion 20 of the CVJ outer race 1 is inserted into the hole 32 a of the lower support member 32, and the lower support member 32 is supported with the cup portion 10 of the CVJ outer race 1 supported by the upper end surface of the lower support member 32. The lower support member 32 is moved downward so that the upper end surface of the lower support member 32 is substantially the same height as the upper end surface of the lower ring member 33. As a result, the CVJ outer race 1 is accommodated in the hole 34 a of the upper ring member 34 in a state where the outer peripheral surface of the cup portion 10 is in contact with the inner peripheral surface of the hole 34 a of the upper ring member 34.

次に、図４に示す如く、コイニングパンチ３５を退避位置から印圧位置に移動させ、コイニングパンチ３５をＣＶＪアウターレース１の内周面に押し当てる。このとき、コイニングパンチ３５の突起３５ａによりＣＶＪアウターレース１の内周面の最奥部（底部）が冷間加工されて基準面１７が成形される。また、コイニングパンチ３５の突起３５ｂ・３５ｃ・３５ｄ・３５ｅ・３５ｆ・３５ｇにより、概略形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６、特に肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａがそれぞれ冷間加工されて、最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６が成形される。   Next, as shown in FIG. 4, the coining punch 35 is moved from the retracted position to the printing pressure position, and the coining punch 35 is pressed against the inner peripheral surface of the CVJ outer race 1. At this time, the innermost surface (bottom) of the inner peripheral surface of the CVJ outer race 1 is cold worked by the projection 35a of the coining punch 35, and the reference surface 17 is formed. Further, by the projections 35b, 35c, 35d, 35e, 35f, and 35g of the coining punch 35, the generally shaped ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16, particularly the thick portions 11a, 12a, 13a, 14a, and 15a. Each of the 16a is cold worked to form the final shape of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16.

続いて、図６に示す如く、コイニングパンチ３５を印圧位置から退避位置に移動させ、下部支持部材３２を上方に移動させてＣＶＪアウターレース１を上部リング部材３４の上方に移動させ、取り出す。   Subsequently, as shown in FIG. 6, the coining punch 35 is moved from the printing pressure position to the retracted position, the lower support member 32 is moved upward, and the CVJ outer race 1 is moved above the upper ring member 34 and taken out.

コイニング工程３００が終了したら、機械加工工程４００に移行する。   When the coining process 300 is completed, the machining process 400 is performed.

機械加工工程４００は、コイニング工程３００において最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６が成形されたＣＶＪアウターレース１のカップ部の内周面のアンダーカット部を成形したり、ジョイント部２０の先端部に雄ネジ２１を成形したりする等、最終的な仕上げ加工（切削加工等）を施す工程である。なお、ＣＶＪアウターレース１の大きさや材質等によっては、ボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６の仕上げ加工を行う場合もある。   The machining step 400 forms an undercut portion of the inner peripheral surface of the cup portion of the CVJ outer race 1 in which the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 having the final shape are formed in the coining step 300, This is a step of performing final finishing (cutting or the like) such as molding a male screw 21 at the tip of the joint portion 20. Depending on the size, material, etc. of the CVJ outer race 1, finishing of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 may be performed.

機械加工工程４００が終了したら、焼入れ工程５００に移行する。   When the machining process 400 is completed, the process proceeds to the quenching process 500.

焼入れ工程５００は、コイニング工程３００において最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６が成形され、機械加工工程４００において最終的な仕上げ加工が施されたＣＶＪアウターレース１の表面に焼入れを施し、ＣＶＪアウターレース１の表面に耐摩耗性に優れたマルテンサイト層を形成する工程である。
本実施例の焼入れ工程５００は、高周波誘導加熱によりＣＶＪアウターレース１を昇温しつつＣＶＪアウターレース１の表面に浸炭処理を施し、その後ＣＶＪアウターレース１を油槽に浸漬することにより行われる。
なお、本発明に係る焼入れ工程は、ＣＶＪアウターレースの表面にマルテンサイト層を形成可能であれば上記焼入れ工程５００に限定されず、他の方法でも良い。すなわち、ＣＶＪアウターレースの表面にマルテンサイト層を形成可能であれば、浸炭の有無、昇温の方法、昇温時の温度、ＣＶＪアウターレースを浸漬する油または水の種類等は特に限定されるものではない。 The quenching process 500 is performed on the surface of the CVJ outer race 1 in which the final shape of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 is formed in the coining process 300 and the final finishing process is performed in the machining process 400. It is a step of forming a martensite layer having excellent wear resistance on the surface of the CVJ outer race 1 by quenching.
The quenching process 500 of the present embodiment is performed by carburizing the surface of the CVJ outer race 1 while raising the temperature of the CVJ outer race 1 by high frequency induction heating, and then immersing the CVJ outer race 1 in an oil tank.
The quenching process according to the present invention is not limited to the quenching process 500 as long as a martensite layer can be formed on the surface of the CVJ outer race, and other methods may be used. That is, if a martensite layer can be formed on the surface of the CVJ outer race, the presence / absence of carburization, the method of temperature increase, the temperature at the time of temperature increase, the type of oil or water in which the CVJ outer race is immersed are particularly limited. It is not a thing.

以上の如く、本実施例のＣＶＪアウターレースの製造方法は、
出発材を概略形状のＣＶＪアウターレース１に成形し、該ＣＶＪアウターレース１のカップ部１０の内周面に概略形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６を成形し、かつ、ボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６の奥半部にそれぞれカップ部１０の開口側に比べて奥側をより肉厚にした肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａを成形する鍛造工程２００と、
鍛造工程２００において成形された肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａを冷間加工して最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６を成形するコイニング工程３００と、
コイニング工程３００において最終形状のボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６が成形されたＣＶＪアウターレース１の表面に焼入れを施す焼入れ工程５００と、
を具備するものである。 As described above, the manufacturing method of the CVJ outer race of this embodiment is as follows.
The starting material is formed into a CVJ outer race 1 having a substantially shape, and the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 are formed into the inner peripheral surface of the cup portion 10 of the CVJ outer race 1, and Thick portions 11 a, 12 a, 13 a, 14 a, 15 a, and 16 a that are thicker on the back side than the opening side of the cup portion 10 in the back half portions of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16, respectively. A forging process 200 for forming
A coining step 300 for cold-working the thick portions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a formed in the forging step 200 to form the final shape of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16; ,
A quenching process 500 for quenching the surface of the CVJ outer race 1 in which the final-shaped ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 are formed in the coining process 300;
It comprises.

このように構成することは、以下の如き効果を奏する。
すなわち、鍛造工程２００において、敢えてボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６の奥半部にそれぞれ肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａを成形することにより、コイニング工程３００におけるボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６の奥半部の冷間加工による歪みの付与量が大きくなる。そのため、その後の焼入れ工程５００において焼入れを行った場合に、ボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６の奥半部は既に大きな歪みが付与されており、焼入れによる歪み変形を抑制する（歪み変形量を小さくする）ことが可能である。
結果として、寸法精度と耐摩耗性に優れたＣＶＪアウターレース１を製造することが可能である。
また、ＣＶＪアウターレース１において最も高い寸法精度が要求される部分の一つであるボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６がコイニング工程３００において最終形状に成形されるため、その後の機械加工工程４００の工数を削減することが可能であり、作業性、生産性に優れる。 Such a configuration has the following effects.
That is, in the forging process 200, the coining process 300 is performed by forming the thick portions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a in the inner half of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16, respectively. The amount of strain imparted by cold working in the inner half of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, and 16 in is increased. Therefore, when quenching is performed in the subsequent quenching process 500, the back half of the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 has already been given a large strain, and distortion deformation due to quenching is suppressed ( It is possible to reduce the amount of distortion deformation.
As a result, it is possible to manufacture the CVJ outer race 1 excellent in dimensional accuracy and wear resistance.
In addition, since the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 which are one of the parts requiring the highest dimensional accuracy in the CVJ outer race 1 are formed into the final shape in the coining process 300, the subsequent machine It is possible to reduce the man-hours of the processing step 400, and the workability and productivity are excellent.

図７に本発明に係るＣＶＪアウターレースの実施の一形態であるＣＶＪアウターレース１と、従来のＣＶＪアウターレースとのボール溝の各部の寸法精度を比較した結果を示す。
ここで、図７における「従来のＣＶＪアウターレース」は、切断工程、鍛造工程、コイニング工程、機械加工工程、焼入れ工程を経て製造されるという点では本実施例のＣＶＪアウターレース１と基本的には同じであるが、鍛造工程において肉厚部を成形しない、すなわち鍛造工程においてボール溝をほぼ最終形状に近い形状に成形し、コイニング工程においてボール溝の部分に小さい歪みを付与するという点で本実施例のＣＶＪアウターレース１と大きく異なる。
また、図７におけるＰ１、Ｐ２、Ｐ３はそれぞれボール溝の寸法精度を測定した位置を示し、Ｐ１はボール溝の手前側端部（カップ部の開口部寄りの端部）、Ｐ２はボール溝の略中央部、Ｐ３はボール溝の奥側端部を示す（図１参照）。
図７に示す如く、本発明に係るＣＶＪアウターレースの実施の一形態であるＣＶＪアウターレース１は、従来のＣＶＪアウターレースに比べてＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれの位置においても高い残留応力が付与されており、焼入れ後のＣＶＪアウターレース、すなわち最終製品のボール溝へのボールの接触角のばらつきが小さい。
図８は、ボール溝１２へのボール４０の接触角を示す模式図である。本実施例のＣＶＪアウターレース１のボール溝は、接触角の規定値が３８．５度であり、許容誤差が±４．５度である。ボール溝へのボールの接触角のばらつきが小さい程、ボール溝へのボールの接触角を許容誤差の範囲内に収めることが容易となり、歩留まりの向上とそれに伴う再加工（修正）工数を削減することも可能である。 FIG. 7 shows the result of comparing the dimensional accuracy of each part of the ball groove between the CVJ outer race 1 which is an embodiment of the CVJ outer race according to the present invention and the conventional CVJ outer race.
Here, the “conventional CVJ outer race” in FIG. 7 is basically the same as the CVJ outer race 1 of this embodiment in that it is manufactured through a cutting process, a forging process, a coining process, a machining process, and a quenching process. Is the same, except that the thick part is not formed in the forging process, that is, the ball groove is formed in a shape close to the final shape in the forging process, and a small distortion is applied to the ball groove part in the coining process. It is greatly different from the CVJ outer race 1 of the embodiment.
In addition, P1, P2, and P3 in FIG. 7 indicate positions where the dimensional accuracy of the ball groove is measured, P1 is the front end of the ball groove (the end near the opening of the cup portion), and P2 is the position of the ball groove. A substantially central portion, P3, indicates a rear end portion of the ball groove (see FIG. 1).
As shown in FIG. 7, the CVJ outer race 1, which is an embodiment of the CVJ outer race according to the present invention, imparts a higher residual stress at any of the positions P1, P2, and P3 than the conventional CVJ outer race. Therefore, the variation in the contact angle of the ball to the CVJ outer race after quenching, that is, the ball groove of the final product is small.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the contact angle of the ball 40 with the ball groove 12. The ball groove of the CVJ outer race 1 of this embodiment has a specified contact angle value of 38.5 degrees and an allowable error of ± 4.5 degrees. The smaller the variation of the contact angle of the ball with the ball groove, the easier it is to keep the contact angle of the ball with the ball groove within the allowable error range, and the yield is improved and the rework (correction) man-hour is reduced accordingly. It is also possible.

また、図９に示す如く、コイニング装置３０に拘束部材３６を付加することも可能である。拘束部材３６は、コイニング工程３００において、ＣＶＪアウターレース１の外周面奥半部、すなわち肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａが成形されている内周面の奥半部に対応する部分を拘束する部材である。   Further, as shown in FIG. 9, it is possible to add a restraining member 36 to the coining device 30. In the coining process 300, the restraining member 36 corresponds to the back half of the outer peripheral surface of the CVJ outer race 1, that is, the back half of the inner peripheral surface on which the thick portions 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, and 16a are formed. It is a member which restrains the part to do.

以上の如く、本実施例のＣＶＪアウターレースの製造方法は、
コイニング工程３００において、カップ部１０の外周面奥半部を拘束するものである。
このように構成することは、以下の如き利点を有する。
すなわち、ＣＶＪアウターレースを軽量化するために、使用時の強度に影響を与えない範囲でカップ部は極力薄く構成される。しかし、コイニング工程においては大きな力が付与されるために、ＣＶＪアウターレース１の外周面奥半部に隙間があると、カップ部１０が撓む（弾性変形する）場合がある。このような撓みが起こると、肉厚部１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａを冷間加工する際にボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６に付与される歪みが相対的に小さくなる。
拘束部材３６によりＣＶＪアウターレース１の外周面奥半部を拘束し、当該部位の隙間を無くす（小さくする）ことにより、コイニング工程３００においてボール溝１１・１２・１３・１４・１５・１６に付与される歪みをより大きくすることが可能であり、ＣＶＪアウターレース１の寸法精度が向上する。 As described above, the manufacturing method of the CVJ outer race of this embodiment is as follows.
In the coining step 300, the inner half of the outer peripheral surface of the cup 10 is constrained.
Such a configuration has the following advantages.
That is, in order to reduce the weight of the CVJ outer race, the cup portion is made as thin as possible without affecting the strength during use. However, since a large force is applied in the coining process, if there is a gap in the inner half of the outer peripheral surface of the CVJ outer race 1, the cup 10 may be bent (elastically deformed). When such bending occurs, the strain applied to the ball grooves 11, 12, 13, 14, 15, 16 a when the thick portions 11 a, 12 a, 13 a, 14 a, 15 a, 16 a are cold worked is relatively Becomes smaller.
The constraining member 36 constrains the inner half of the outer peripheral surface of the CVJ outer race 1 and eliminates (decreases) the gap in the part, thereby providing the ball groove 11, 12, 13, 14, 15, 16 in the coining process 300. It is possible to further increase the distortion, and the dimensional accuracy of the CVJ outer race 1 is improved.

本発明に係るＣＶＪアウターレースを示す斜視図。The perspective view which shows the CVJ outer race which concerns on this invention. 本発明に係るＣＶＪアウターレースの製造方法を示すフロー図。The flowchart which shows the manufacturing method of the CVJ outer race which concerns on this invention. 鍛造工程終了時の本発明に係るＣＶＪアウターレースを示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the CVJ outer race which concerns on this invention at the time of a forge process completion | finish. コイニング工程途中の本発明に係るコイニング装置を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the coining apparatus based on this invention in the middle of a coining process. 本発明に係るコイニングパンチを示す斜視図。The perspective view which shows the coining punch which concerns on this invention. コイニング工程終了時の本発明に係るコイニング装置を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows the coining apparatus which concerns on this invention at the time of completion | finish of a coining process. コイニング工程においてボール溝に付与された残留応力の大きさとボール溝とボールとの接触角のばらつきとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the magnitude | size of the residual stress provided to the ball groove in the coining process, and the dispersion | variation in the contact angle of a ball groove and a ball | bowl. ボール溝とボールとの接触角を示す模式図。The schematic diagram which shows the contact angle of a ball groove and a ball | bowl. 本発明に係るコイニング装置の別実施例を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows another Example of the coining apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ ＣＶＪアウターレース
１０ カップ部
１１・１２・１３・１４・１５・１６ ボール溝
１１ａ・１２ａ・１３ａ・１４ａ・１５ａ・１６ａ 肉厚部
２００ 鍛造工程
３００ コイニング工程
５００ 焼入れ工程 1 CVJ outer race 10 Cup part 11, 12, 13, 14, 15, 16 Ball groove 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a Thick part 200 Forging process 300 Coining process 500 Quenching process

Claims (2)

内周面に複数のボール溝が成形されたカップ部を具備するＣＶＪアウターレースの製造方法であって、
出発材を概略形状のＣＶＪアウターレースに成形し、該ＣＶＪアウターレースのカップ部の内周面に概略形状の該複数のボール溝を成形し、かつ、該複数のボール溝の奥半部にそれぞれ該カップ部の開口側に比べて奥側をより肉厚にした肉厚部を成形する鍛造工程と、
該鍛造工程において成形された肉厚部を冷間加工して最終形状の該複数のボール溝を成形するコイニング工程と、
該コイニング工程において最終形状の該複数のボール溝が成形されたＣＶＪアウターレースの表面に焼入れを施す焼入れ工程と、
を具備することを特徴とするＣＶＪアウターレースの製造方法。 A method for producing a CVJ outer race comprising a cup portion in which a plurality of ball grooves are formed on an inner peripheral surface,
The starting material is molded into a substantially shaped CVJ outer race, the plurality of roughly shaped ball grooves are formed on the inner peripheral surface of the cup portion of the CVJ outer race, and the inner half of each of the plurality of ball grooves is respectively formed A forging step of forming a thick portion with a thicker back side than the opening side of the cup portion ;
A coining step of cold-working the thick portion formed in the forging step to form the plurality of ball grooves in the final shape;
A quenching step of quenching the surface of the CVJ outer race formed with the plurality of ball grooves of the final shape in the coining step;
The manufacturing method of the CVJ outer race characterized by comprising. 前記コイニング工程において、前記カップ部の外周面奥半部を拘束することを特徴とする請求項１に記載のＣＶＪアウターレースの製造方法。   2. The method of manufacturing a CVJ outer race according to claim 1, wherein, in the coining step, the inner half of the outer peripheral surface of the cup portion is restrained.
JP2005058684A 2005-03-03 2005-03-03 CVJ outer race manufacturing method Expired - Fee Related JP4349300B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005058684A JP4349300B2 (en) 2005-03-03 2005-03-03 CVJ outer race manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005058684A JP4349300B2 (en) 2005-03-03 2005-03-03 CVJ outer race manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006239736A JP2006239736A (en) 2006-09-14
JP4349300B2 true JP4349300B2 (en) 2009-10-21

Family

ID=37046639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005058684A Expired - Fee Related JP4349300B2 (en) 2005-03-03 2005-03-03 CVJ outer race manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4349300B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101179361B1 (en) 2011-01-31 2012-09-03 고석재 Forging mold for manufacturing outer race and method for manufacturing outer race by Closed-die hot forging
KR101224977B1 (en) * 2011-10-12 2013-01-22 진산금속 주식회사 Device for hot forging a outer-race of continuous velocity joint and method for hot forging thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006239736A (en) 2006-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5121168B2 (en) Rolling member manufacturing method and rolling bearing manufacturing method
US8101031B2 (en) Hollow power transmission shaft and method of manufacturing the same
JP5394078B2 (en) Outer joint member of fixed type constant velocity universal joint
US20100299925A1 (en) Method for forming a gear
KR20090078601A (en) Yoke manufacturing method
JP2007253190A (en) Method for forging hollow tube product
CN106460946B (en) The manufacturing method and outside joint member of the outside joint member of constant-speed universal coupling
CN105593539B (en) Hollow drive shaft and the method for manufacturing hollow drive shaft
JP4349300B2 (en) CVJ outer race manufacturing method
JP2008194742A (en) Method for manufacturing flange structure
CN106662160A (en) Constant velocity universal joint outer joint member and manufacturing method for same
JP2008194734A (en) Method for manufacturing outer member for constant velocity universal joint, and device for manufacturing the same outer member
JP2021130135A (en) Forging die and spline molding method
JP6588262B2 (en) Method for forging shaft member of constant velocity universal joint
JP2008111469A (en) Method of manufacturing constant velocity joint outer ring member
JP5502228B2 (en) Outer joint member of fixed type constant velocity universal joint
JP2010029910A (en) Outside joint member
JP4956113B2 (en) Manufacturing method of outer member for constant velocity joint
KR102033393B1 (en) Hub of Worm Wheel and Method for Manufacturing Hub of Worm Wheel Using Cold Drawing
JP6605006B2 (en) Forging method
JP2009275878A (en) Spline shaft, power transmission shaft, and outer ring of constant velocity universal joint
JP5322450B2 (en) Constant velocity joint, material before outer ring of constant velocity joint outer ring, and method of manufacturing constant velocity joint outer ring
JP2006002809A (en) Hollow power transmission shaft
JP2008073735A5 (en)
JP2006000884A (en) Method and apparatus for producing forged product having flange parts at both end parts

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070619

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081014

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090630

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090713

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees