JPH0266124A - 等速ジョイント外輪の高周波焼入方法 - 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、等速ジヨイント外輪に高周波焼入れする方法
に係り、特にバーフィールド型（ＢＪ型）等速ジヨイン
トのカップ部内面に高周波焼入れする方法に関する。

（従来の技術） ＢＪ型等速ジヨイントは、第７図と第８図に示すように
、カップ部２および軸部３を有しかつ前記カップ部２に
６個のボール溝４を有する外輪ｌと、同じく６個のボー
ル溝６を有する内輪５と、前記各ポール溝４．８間に介
在して外輪ｌと内輪５とを連結するポール７と、該ポー
ル７を保持するケージ８とから成っている。か−るＢＪ
型等速ジ、インドにおいて、前記外輪１のカップ部２は
ポール７を円滑に転勤させてジヨイントの等速性を保証
する重要な役割りをなし、強度的、精度的に優れている
ことが要求される・そして、この要求にそうべく、外輪
１のカップ部２は焼入によって仕上げられていた。

ところで、上記カップ部２に対する焼入れは、従来第９
図に示すように、カップ部２が下向きとなるように外輪
１を治具９上にセットし、下方からカップ部２内に高周
波コイル１０を装入し、カップ部２を内面から誘導加熱
する方法を採用していた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の焼入方法によれば、カップ部２
の内面形状が複雑であるため、焼入ひずみが一様に発生
せず、第１０図に破線で示すように、カー、ブ部２の内
面形状が複雑に変化する。特にこの変化量は、カップ部
２の内径り。

に比してボール溝４の底のピッチ円径Ｄ２で大きく表わ
れ（通常、その差は４０〜７呻］）、ボール溝４の断面
形状が複雑に変化して、焼入れのま覧ではボール溝４の
精度保証が困難で、別途研摩によるボール溝４の仕上が
必要となって、加工工数の増大はもちろん、生産性の低
下やコスト上昇を招いていた。

なお、上記問題の対策として、第１１図に示すように、
カップ部２の開口端部の外周を異形断面の治具１０′で
拘束しつ一高周波焼入れをする試みがなされているが、
この対策によっても上記ボール溝２の精度悪化を避ける
ことは困難であった。

本発明は、上記従来の問題を解決することを課題として
なされたもので、その目的とするところは、焼入れに伴
うカップ部の変形を抑制し、もって焼入れま−でも所望
のポール溝精度を確保し得る等速ジヨイント外輪の高周
波熱処理方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するため、カップ部の開口端
部を軸径方向へ拘束すると共に、カップ部の全体を軸方
向に拘束しつ一高周波焼入れをするように構成したこと
を要旨とする。

本発明において、カップ部の拘束には治具を用いるが、
軸径方向へ拘束するには、カップ部の内面と外面とを治
具で押え、また軸方向に拘束するには、カップ部の端面
と軸部の端面とを治具で押えるようにすれば良い、また
この時、前記カップ部の開口端のテーパ面に前記内面を
押える治具を角当りさせることにより、該治具を軸径方
向と軸方向との押えに共用させることができる。

（作用） 上記構成の等速ジゴイントの高周波焼入方法において、
カップ部を軸径方向および軸方向に拘束しつ＼、高周波
焼入れすることにより、焼入ひずみによるカップ部の変
形が抑えられ、ポール溝精度が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図は、本発明にか〜る高周波焼入方法の一実施例を
示したものである。なお前出の第９図に示した部分と同
一部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する０
本実施例においては、カップ部２の開口端部の内側に有
するテーパ面２ａに係合する第１の押え治具１１と、カ
ップ部２の開口端部の外周面に係合する第２の押え治具
１２と、加圧手段（図示路）により上下動して軸部３の
端面に係合する第３の押え治具１３とを用意する。これ
ら治具類の内、第１の押え治具１１は、前記カップ部２
のテーパ面２ａに角当りとなるように、その上端部外周
に、前記テーパ面２ａの傾斜角度θｌより０．５〜ｌＯ
°程度小さい角度θ２をなすテーパ面１１！１を有する
形状としておく、また第２の押え治具１２は、前記第１
の押え治具１１上に外輪ｌをセットした状態において、
カップ部２に対してわずか係合できる程度にその押え幅
Ｗ　（１”ｌＯｍｍ）を設定しておく、なお、この第２
の押え治具１２は、カップ部２の外周面に密着させる必
要はなく、該外周面との間にわずかのクリアランスｌ　
（０，２ｍｍ以下）を有する大きさに形成して良い。

高周波焼入れに際しては、予め第１の押え治具１１内か
ら高周波コイル９を延出させておき、先ずカップ部２を
下向きとして外輪１を第１の押え治具１１上にセットし
、続いて第３の押え治具１３を下動させて軸部３の端面
を押える。この時、カップ部２のテーパ面２ａに第１の
押え治具１１が角当りしており、この角当り部に発生す
る水平分力と第２の押え治具１２の押え力とによりカッ
プ部２は軸径方向に拘束され、一方前記角当り部に発生
する垂直分力と前記第３の押え治具１３の押え力とによ
りカップ部２は軸方向に拘束される０次にこのセット状
態のもと、高周波コイル９に高周波電力を供給してカッ
プ部２を誘導加熱し該カップ部２に焼入れを施す。この
焼入れに際し、マルテンサイト変態に起因して焼入ひず
みが発生し、カップ部２は変形しようとする。しかして
該カップ部２は前記したように軸径方向と軸方向との双
方に拘束されているため、前記変形はそのま一抑えられ
、カップ部２は異常に変形することがなくなる。

こへで、カップ部２のテーパ面２ａの角度θ１と第１の
押え治具１１のテーパ面１１ａの角度θ２との差を３°
、第２の押え治具１２のカップ部２に対する押え幅Ｗを
５■、第２の押え治具１２のカップ部２に対するクリア
ランス２を０．３ｒａｒａにそれぞれ設定し、周波数８
ＫＨｚ、出力２００ｋｗ、加熱時間５．０秒の条件のも
と、高周波コイル９による高周波焼入れを実行し、カッ
プ部２の寸法変化量を測定した結果、第１０図に示した
内径Ｄ１　とボール溝４の底のピッチ円径Ｄ２との差は
１０〜１５４層であり、従来の高周波焼入を施したもの
における差（４０〜７０ル謬）に比して著しく小さくな
ることが確認できた。

また上記条件により高周波焼入れを施したものについて
、第２図に示す要領で、Ｂ、Ｂ、０寸法、Ｂ、Ｂ、Ｄ相
互差、ボール溝４のピッチ誤差およびボール溝４の中心
Ａのオフセット量Ｓをそれぞれ測定したところ、第３図
〜第６図に示すような結果が得られた。なお、測定数は
１３とし、また比較のため、全く焼入れを施さないもの
（非熱処理品）、第９図に示した従来の方法により高周
波焼入れを実施したもの（従来品）についても測定した
。

この結果、本発明品は、Ｂ、Ｂ、０寸法、Ｂ、Ｂ、Ｄ相
互差、ポール溝ピツチ誤差、オフセット量共に規格範囲
（図中、ハツチで表わす）に入っており、ポール溝精度
に優れていることが明らかになった。特に注目すべきこ
とは、本発明品は、何れの特性においても非熱処理品と
同等のレベルとなり１本高周波焼入方法がカップ部２の
形状変化の抑制に極めて有効に作用することが確認でき
た。これに対して、従来品は、平均値（図中、黒丸で表
わす）で規格を外れることはないものの、各特性におい
てバラツキが非常に大きく、規格を外れるものも多く出
て品質的に極めて不安定であることが明らかとなった。

このように、本発明にか−る高周波焼入方法によれば、
焼入れのま−でも十分にポール溝精度を保証でき、した
がって研摩による仕上げが不要になる。しかもこの研摩
仕上げを不要としたことにより、高周波焼入れにより発
生した表面圧縮残留応力がそのま一残留し、強度特に疲
労強度が高水準に維持されるようになる。因みに研摩仕
上げをした場合には、前記した表面圧縮残留応力が開放
されるため、疲労強度が１０〜１５％低下することが明
らかになっている。

また上記実施例にあっては、カップ部２の開口端テーパ
面２ａを押え治具１１で角当りに押えるようにしている
ので、１つの治具１１を軸径方向と軸方向との押えに共
用することができ、治具構成を簡略化できる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にか−る高周波焼
入方法によれば、焼入れのま〜でも十分にポール溝精度
を保証でき、面倒な研摩仕上げが不要になって加工工数
の削減、生産性の向上、製造コストの低減に大きく寄与
する効果を奏した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか−る高周波焼入方法の一実施例を模
式的に示す断面図、第２図はポール溝精度の測定要領を
示す説明図、第３図〜第６図は本発明の方法により得た
外輪のポール溝精度を比較量と対比して示すグラフ、第
７図はＢＪ型等速ジヨイントの断面図、第８図は前記等
速ジヨイントを構成する外輪の平面図、第９図は従来の
外輪の高周波焼入方法を模式的に示す断面図、第１θ図
は従来の外輪に生じる不具合例を示す説明図、第１１図
は従来の高周波焼入方法の変形例を示す断面図である。 １　・・・　外輪 ２　・・・　カー２プ部 軸部 ポール溝 高周波コイル １１．１２．１３・・・ 押え治具 （ほか２名） 筒２　図 第 図 ぼ　４ 図 寥 閃 第６　図 第 図 ］ 第９　′Ａ 第１０ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）等速ジョイント外輪のカップ部内に高周波コイル
   を装入し、該カップ部を高周波焼入れする方法において
   、前記カップ部の開口端部を軸径方向へ拘束すると共に
   、カップ部の全体を軸方向に拘束しつゝ高周波焼入れを
   することを特徴とする等速ジョイント外輪の高周波焼入
   方法。