JP2018159404A - Hollow power transmission shaft, external joint member for constant velocity universal joint and drive shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中空状動力伝達シャフト、等速自在継手の外側継手部材、およびドライブシャフトに関する。 The present invention relates to a hollow power transmission shaft, an outer joint member of a constant velocity universal joint, and a drive shaft.
例えば、自動車の動力伝達系において、減速装置(デファレンシャル)から駆動輪に動力を伝達する動力伝達シャフトが用いられる。動力伝達シャフトの一方の端部にて摺動式等速自在継手が接続され、動力伝達シャフトの他方の端部にて固定式等速自在継手が接続され、ドライブシャフトが構成される。 For example, in a power transmission system of an automobile, a power transmission shaft that transmits power from a reduction gear (differential) to drive wheels is used. A sliding type constant velocity universal joint is connected at one end of the power transmission shaft, and a fixed type constant velocity universal joint is connected at the other end of the power transmission shaft to constitute a drive shaft.
この場合、摺動式等速自在継手を介して減速装置側に連結し、その他端部、いわゆる固定側等速自在継手を介して駆動輪側に連結することになる。この動力伝達シャフトとしては、従来、また現在においても、中実シャフトが多く採用されている。しかしながら、自動車の軽量化、動力伝達シャフトの剛性増大による機能向上、曲げ一次固有振動数のチューニング最適化による車室内の静粛性向上の観点から、近時では、動力伝達シャフトを中空化する要求が増えてきている。 In this case, it is connected to the speed reducer side via a sliding type constant velocity universal joint, and is connected to the driving wheel side via the other end, so-called fixed side constant velocity universal joint. As this power transmission shaft, a solid shaft has been widely used in the past and at present. However, in recent years, there has been a demand for hollowing out the power transmission shaft from the viewpoint of reducing the weight of the automobile, improving the function by increasing the rigidity of the power transmission shaft, and improving the quietness of the vehicle interior by optimizing the tuning of the primary natural frequency of bending. It is increasing.
例えば、パイプ素材に絞り加工を施して、軸方向中間部に大径部、軸方向両側部に小径部を有する中空状シャフト素材を成形し、この中空状シャフト素材に必要に応じて所要の機械加工を施した後、熱処理を施すことによって、中空状動力伝達シャフトが製造される。 For example, a pipe material is drawn to form a hollow shaft material having a large diameter portion in the middle in the axial direction and a small diameter portion on both sides in the axial direction, and this hollow shaft material is machined as required. After processing, a hollow power transmission shaft is manufactured by performing heat treatment.
中空状動力伝達シャフトでは、等速自在継手の内部に封入されたグリースがこの中空状動力伝達シャフトに浸入するおそれがある。そこで、従来には、中空状動力伝達シャフトの開口部端部に封止プラグを装着したものがある(特許文献1)。この場合の封止プラグは、弾性を有しかつ耐油性に優れた材質、例えば、クロロプレンゴム、ニトリルゴム等のゴムによって構成されている。 In the hollow power transmission shaft, there is a possibility that grease enclosed in the constant velocity universal joint may enter the hollow power transmission shaft. Therefore, conventionally, there is one in which a sealing plug is attached to the opening end of the hollow power transmission shaft (Patent Document 1). The sealing plug in this case is made of a material having elasticity and excellent oil resistance, for example, rubber such as chloroprene rubber and nitrile rubber.
また、形状記憶合金製のストッパインサートと、エラストマー製の封鎖プラグとで、開口部を塞ぐようにしたものもある(特許文献2)。この場合、封鎖プラグには、穴部が設けられ、この穴部にストッパインサートのインサート部が挿入されるように構成している。 Also, there is a type in which the opening is closed with a stopper insert made of shape memory alloy and a sealing plug made of elastomer (Patent Document 2). In this case, the sealing plug is provided with a hole, and the stopper insert is inserted into the hole.
さらに、中空状動力伝達シャフト内に発泡樹脂を充填して、中空部を封止するもの(特許文献3)、端部を塑性加工してその開口部が塞がれるものが提案されている(特許文献4)。 Furthermore, a hollow power transmission shaft is filled with a foamed resin to seal the hollow part (Patent Document 3), and an end part is plastically processed to close the opening (Patent Document 3). Patent Document 4).
特許文献1に記載の封止プラグを用いる場合、ゴム製封止プラグは、比較的大きな力で中空部に圧入する必要があるので、組付作業に手間が掛かるという問題がある。又、封止プラグは、所要の形状及び寸法に成形された部品形態のものであるため、製作費が高くなる。また、特許文献2に記載のものでは、ストッパインサートは複雑な形状であって、形状記憶合金にて構成されるので、コスト高となって、生産性に劣ることになる。しかも、使用する部品として、L字状断面の形状記憶合金製のリム部材を必要とし、このリム部材を封鎖プラグに埋設する必要がある。このため、部品点数増という問題もある。
When the sealing plug described in
さらに、特許文献3に記載のものでは、充填作業を必要として、前記封止プラグを使用する場合よりもコスト安となるものの組付作業に手間がかかり、しかも発泡率が気温、湿度等の影響を受けて成形品にバラツキが大きく管理しにくいという欠点がある。
Furthermore, in the thing of
特許文献4に記載のものでは、ドライブシャフトに必要なスプライン径を有して、開口部を塞ぐ為には、素管時に外径がかなり大きいものや、肉厚大のものを使用する必要がある為、材料コスト増となる。
In the thing of
そこで、本発明は、上記課題に鑑みて、使用する部品点数を少なくし、かつ組み付け作業の工数を減少できて安定して等速自在継手内のグリースの流入を防止できる中空状動力伝達シャフトを提供するものである。 Accordingly, in view of the above problems, the present invention provides a hollow power transmission shaft that can reduce the number of parts to be used, reduce the number of assembly steps, and stably prevent the inflow of grease in a constant velocity universal joint. It is to provide.
本発明の中空状動力伝達シャフトは、少なくとも一部に雄スプラインが形成されて回転トルクを伝達する中空状動力伝達シャフトであって、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を設けたものである。 A hollow power transmission shaft of the present invention is a hollow power transmission shaft that transmits a rotational torque with a male spline formed at least in part, and the hollow portion is formed on the outer end side of the shaft with respect to the portion where the male spline is formed. A plastic working blocking portion for closing the opening is provided.
本発明の中空状動力伝達シャフトによれば、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側において、中空部の開口部が塑性加工閉塞部にて塞がれる。このため、連結される部材、例えば、等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。 According to the hollow power transmission shaft of the present invention, the opening portion of the hollow portion is closed by the plastic working blocking portion on the shaft outer end side with respect to the formation portion of the male spline. For this reason, the penetration | invasion of the grease etc. from the member to be connected, for example, a constant velocity universal joint, can be prevented.
塑性加工閉塞部は非熱硬化処理部とすることができる。すなわち、この塑性加工閉塞部は、雄スプラインの形成部位(雌スプラインとの嵌合部位)よりもシャフト外端側に設けられているので、トルク伝達に寄与するものでない。このため、塑性加工閉塞部に対して熱硬化処理する必要がない。 The plastic processing blockage portion can be a non-thermosetting treatment portion. That is, the plastic working blockage portion is provided on the outer end side of the shaft with respect to the male spline forming portion (fitting portion with the female spline), and therefore does not contribute to torque transmission. For this reason, it is not necessary to heat-treat the plastic processing blockage.
本発明の等速自在継手の外側継手部材は、トルク伝達部材が転動するトラック溝を内径面に有するマウス部と、このマウス部の底壁から突設されるステム部とからなる等速自在継手の外側継手部材であって、前記ステム部に、端部に雄スプランと塑性加工閉塞部とが形成された前記中空状動力伝達シャフトを用いたものである。 The outer joint member of the constant velocity universal joint of the present invention has a constant velocity universal structure comprising a mouth portion having a track groove on which the torque transmitting member rolls on its inner diameter surface and a stem portion protruding from the bottom wall of the mouth portion. It is an outer joint member of a joint, and uses the hollow power transmission shaft in which a male spurn and a plastic working closed part are formed at an end part of the stem part.
本発明の等速自在継手の外側継手部材によれば、ステム部は、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側において、中空部の開口部が塑性加工閉塞部にて塞がれる。このため、マウス部からのグリース等の侵入を防止できる。 According to the outer joint member of the constant velocity universal joint of the present invention, in the stem portion, the opening portion of the hollow portion is closed by the plastic processing blocking portion on the outer end side of the shaft from the formation portion of the male spline. For this reason, the penetration | invasion of the grease etc. from a mouse | mouth part can be prevented.
本発明のドライブシャフトは、軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転する中間軸とを備えたドライブシャフトであって、前記中間軸に、両端に雄スプラインと塑性加工閉塞部とが形成された前記中空状動力伝達シャフトを用いたものである。 The drive shaft of the present invention includes a pair of constant velocity universal joints spaced apart in the axial direction, and an intermediate shaft that is provided between the two constant velocity universal joints and integrally rotates with the inner joint member of both constant velocity universal joints. The hollow power transmission shaft having a male spline and a plastic working closed portion formed at both ends is used for the intermediate shaft.
本発明のドライブシャフトによれば、各等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。 According to the drive shaft of the present invention, it is possible to prevent intrusion of grease or the like from each constant velocity universal joint.
本発明の中空状動力伝達シャフトの製造方法は、少なくとも一部に雄スプラインが形成されて回転トルクを伝達する中空状動力伝達シャフトの製造方法であって、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、塑性加工にて中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を形成するものである。 A method for manufacturing a hollow power transmission shaft according to the present invention is a method for manufacturing a hollow power transmission shaft in which a male spline is formed at least in part to transmit rotational torque, and the outer end of the shaft is more than the portion where the male spline is formed. On the side, a plastic working closed portion for closing the opening of the hollow portion by plastic working is formed.
本発明の中空状動力伝達シャフトの製造方法によれば、別途、封止プラグ等の部材を必要とせず、さらには、内部に発泡樹脂等を充填することなく、塑性加工にて閉塞部を形成することができる。これによって、雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側において、中空部の開口部が塑性加工閉塞部にて塞がれる。このため、連結される部材、例えば、等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。 According to the method for manufacturing a hollow power transmission shaft of the present invention, a separate member such as a sealing plug is not required, and further, a closed portion is formed by plastic processing without filling a foamed resin or the like inside. can do. As a result, the opening of the hollow portion is closed by the plastic working blocking portion on the outer end side of the shaft with respect to the site where the male spline is formed. For this reason, the penetration | invasion of the grease etc. from the member to be connected, for example, a constant velocity universal joint, can be prevented.
前記塑性加工が、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工のいずれかである。ここで、スウェージング加工(回転冷間鍛造加工)とは、一般には、ダイスと呼ばれる分割された工具を回転させ、母材を叩きながら伸ばしていく加工であり、ラジアル鍛造加工とは、一般には、ラジアル方向に繰り返し加圧する加工であり、プレス加工とは、一般には、対となった工具の間に素材をはさみ、工具によって強い力を加えることで、素材を工具の形に成形(塑性加工)することである。 The plastic working is any one of swaging, radial forging, or pressing. Here, the swaging process (rotary cold forging process) is generally a process in which a divided tool called a die is rotated and stretched while striking a base material. A radial forging process is generally This is a process of repeatedly pressing in the radial direction. In general, pressing is a process of forming a material into the shape of a tool by sandwiching the material between a pair of tools and applying a strong force with the tool (plastic processing) )It is to be.
前記塑性加工が冷間塑性加工であったり、塑性加工が熱間塑性加工であったりする。ここで、常温下で塑性加工することを「冷間塑性加工」と呼び、一般的に600°〜900°で塑性加工行なうことを温間塑性加工と呼び、それ以上の温度で塑性加工することを熱間塑性加工と呼ぶ。 The plastic working may be cold plastic working, or the plastic working may be hot plastic working. Here, plastic working at room temperature is called “cold plastic working”, and generally plastic working at 600 ° to 900 ° is called warm plastic working, and plastic working is performed at a temperature higher than that. Is called hot plastic working.
本発明では、連結される部材、例えば、等速自在継手からのグリース等の侵入を防止できる。しかも、従来必要としていた封止プラグを必要とせず、部品点数および組付作業の工数を削減でき、生産性に優れる。また、内部に発泡樹脂等の充填材を充填する必要もないので、充填工程がなく、管理しずらいという問題も生じない。さらに、必要以上に中空部分を無くす必要がないため、外径寸法を大としたり、肉厚を大としたりすることによる材料コスト向上を防止できる。 In the present invention, it is possible to prevent intrusion of grease or the like from a member to be connected, for example, a constant velocity universal joint. In addition, the sealing plug, which has been conventionally required, is not required, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced, and the productivity is excellent. Further, since there is no need to fill the inside with a filler such as a foamed resin, there is no filling step and there is no problem that it is difficult to manage. Furthermore, since it is not necessary to eliminate the hollow portion more than necessary, it is possible to prevent the material cost from being increased by increasing the outer diameter or increasing the thickness.
以下本発明の実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。図1は、本発明に係る中空状動力伝達シャフトSを示し、この中空状動力伝達シャフトSは、例えば、図5に示すように、ドライブシャフトに用いられる。すなわち、一般には、ドライブシャフトは、軸方向に離間して配置された一対の等速自在継手と、両等速自在継手間に設けられ、両等速自在継手の内側継手部材と一体回転する中間軸とを備えたものである。この場合のドライブシャフトは、固定式等速自在継手1と、摺動式等速自在継手2と、これらの等速自在継手を連結する中間軸としての中空状動力伝達シャフトSとを備える。この図例では、固定式等速自在継手1にバーフィールド型等速自在継手を用い、摺動式等速自在継手2にトリポード型等速自在継手を用いている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a hollow power transmission shaft S according to the present invention, and this hollow power transmission shaft S is used for a drive shaft, for example, as shown in FIG. That is, in general, the drive shaft is provided between a pair of constant velocity universal joints that are spaced apart in the axial direction and the two constant velocity universal joints, and is an intermediate that rotates integrally with the inner joint member of both constant velocity universal joints. And a shaft. The drive shaft in this case includes a fixed type constant velocity
固定式等速自在継手1は、軸方向に延びる複数のトラック溝3が内球面4に形成された外側継手部材5と、軸方向に延びる複数のトラック溝6が外球面7に形成された内側継手部材8と、外側継手部材5のトラック溝3と内側継手部材8のトラック溝6との間に介在してトルクを伝達する複数のボール9と、外側継手部材5の内球面4と内側継手部材8の外球面7との間に介在してボール9を保持するケージ10とを備えている。すなわち、トルク伝達部材としてのボール9は、外側継手部材5のトラック溝3と内側継手部材8のトラック溝6を転動する。
The fixed type constant velocity
摺動式等速自在継手2は、内周に軸線方向に延びる三本の溝11を設けると共に各溝11の内側壁に互いに対向するローラ案内面11aを設けた外側継手部材12と、半径方向に突出した3つの脚軸13を備えた内側継手部材としてのトリポード部材14と、脚軸13に回転自在に支持されると共に外側継手部材12の溝11に転動自在に挿入されたトルク伝達手段としてのローラ15とを備える。この場合、ローラ15は脚軸13の外径面に周方向に沿って配設される複数のころ16を介して外嵌されている。なお、トリポード部材14は、ボス部17と、このボス部17から径方向に伸びる前記脚軸13とからなる。
The sliding type constant velocity
中空状動力伝達シャフトSは、その両端部に雄スプライン(スプライン軸)21A,21Bが形成され、一方の雄スプライン21Aが固定式等速自在継手1の内側継手部材8に嵌入され、他方の雄スプライン21Bが摺動式等速自在継手2のトリポード部材14に嵌入される。内側継手部材8の軸心孔22に雌スプライン(スプライン孔)23が形成され、シャフトSの一方の雄スプライン21Aが内側継手部材8の軸心孔22に嵌入されて、雌スプライン(スプライン孔)23に噛合する。また、シャフトSの他方の雄スプライン(スプライン軸)21Bがトリポード部材14のボス部17の軸心孔24に嵌入されて、この軸心孔24の雌スプライン(スプライン孔)25に噛合する。
The hollow power transmission shaft S has male splines (spline shafts) 21A and 21B formed at both ends thereof, and one
そして、固定式等速自在継手1には外側継手部材5の開口部を密封するためのブーツ30Aが付設され、摺動式等速自在継手2には外側継手部材12の開口部を密封するためのブーツ30Bが付設されている。ブーツ30A,30Bは、大径の取付部30aと、小径の取付部30bと、大径の取付部30aと小径の取付部30bとを連結する屈曲部を構成する蛇腹部30cとからなる。ブーツ30A,30Bの大径の取付部30aは外側継手部材5,12の開口部側の外径面に形成されるブーツ装着部31A,31Bで締結バンド32により締め付け固定され、その小径の取付部30bはシャフトSの所定部位(ブーツ装着部33A,33B)で締結バンド32により締め付け固定されている。
The fixed type constant velocity
シャフトSは中空状動力伝達シャフトであって、図1に示すように、中間大径部50と、この中間大径部50の両側にテーパ部51A、51Bを介して連設される中径部52A,52Bと、一方の中径部52Aからテーパ部53を介して一方の端部側へ延びる小径部54と、この小径部54からテーパ部55を介してさらに一方の端部側へ延びる雄スプライン形成部56と、他方の中径部52Bから他方の端部側へ延びる雄スプライン形成部57とを備え、各雄スプライン形成部56,57には、前述した雄スプライン21A、21Bが形成されている。
The shaft S is a hollow power transmission shaft, and as shown in FIG. 1, an intermediate large-
また、一方の中径部52Aのテーパ53側には、前述したブーツ装着部33Aにおける周方向溝58が形成され、他方の中径部52Bの中間よりもややテーパ部51B寄りに前述したブーツ装着部33Bにおける周方向溝59が形成されている。
Further, the
雄スプライン21A、21Bの各端部には、周方向凹溝60、60が形成され、この周方向凹溝60、60にそれぞれ止め輪61,61が装着される(図5参照)。この場合、図5に示すように、各雄スプライン21A、21Bと、等速自在継手1,2の内側継手部材8、14の雌スプライン23,25とが嵌合した状態で、各止め輪61,61に内側継手部材8、14に係合することになる。これによって、止め輪61,61がシャフトの抜け止めを構成することになる。
また、雄スプライン21A、21Bの形成部位M、Mよりもシャフト外端側に中空部(シャフト中空部)Fの開口部を閉塞する塑性加工閉塞部62,62が形成される。すなわち、形成部位M.Mとは、雄スプライン21A、21Bと雌スプライン23,25との嵌合部位である。この場合、塑性加工閉塞部62,62は、周方向凹溝60、60よりもそれぞれシャフト端部側に設けられ、中空状のシャフト開口部が縮径されて、シャフトSの中空部Fの開口部が密封される。
Further, plastic working blocking
塑性加工閉塞部62,62は、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形される。ここで、スウェージング加工(回転冷間鍛造加工)とは、一般には、ダイスと呼ばれる分割された工具を回転させ、母材を叩きながら伸ばしていく加工であり、ラジアル鍛造加工とは、一般には、ラジアル方向に繰り返し加圧する加工であり、プレス加工とは、一般には、対となった工具の間に素材をはさみ、工具によって強い力を加えることで、素材を工具の形に成形(塑性加工)することである。
The
また、この塑性加工としては、常温で行う冷間塑性加工であっても、600℃〜900℃以上の温度で行う熱間塑性加工であってもよい。すなわち、常温下で塑性加工することを「冷間塑性加工」と呼び、一般的に600℃〜900℃で塑性加工行なうことを温間塑性加工と呼び、それ以上の温度で塑性加工することを熱間塑性加工と呼ぶ。この場合、もちろん、600℃〜900℃で行う温間塑性加工であってもよい。 Further, this plastic working may be cold plastic working performed at room temperature or hot plastic working performed at a temperature of 600 ° C. to 900 ° C. or higher. That is, plastic working at room temperature is called “cold plastic working”, and generally plastic working at 600 ° C. to 900 ° C. is called warm plastic working, and plastic working at a temperature higher than that is called plastic working. This is called hot plastic working. In this case, of course, it may be warm plastic working performed at 600 ° C to 900 ° C.
ところで、このシャフトSは、図1や図2に示すように、熱硬化処理が施され、図1や図2に示すように、熱硬化処理部H(クロスハッチングで示している範囲)が形成される。この場合、塑性加工閉塞部62,62に対しては、熱硬化処理を施さない。すなわち、塑性加工閉塞部62,62は、非熱硬化処理部である。
By the way, this shaft S is heat-cured as shown in FIGS. 1 and 2, and a heat-cured portion H (range shown by cross-hatching) is formed as shown in FIGS. Is done. In this case, the plastic working blocking
熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の公知公用の焼き入れ手段にて行われる。この場合、図2に示すように、シャフト開口部が縮径されて密封されるように塑性加工閉塞部62,62を成形した後、熱硬化処理を行うようしてもよいが、まず、図4に示すように、開口部した状態の塑性加工部63を成形し、この状態で熱硬化処理を行った後、この塑性加工部63の開口部63aを、再度の塑性加工で図2に示すように、塞ぐようにしてもよい。このように、開口部63aを有する状態で、熱硬化処理を行うようにすれば、熱処理によるシャフト内部の空気の膨張の悪影響を回避できる。
The thermosetting treatment is performed by a publicly known quenching means such as induction quenching or carburizing quenching. In this case, as shown in FIG. 2, after the plastic working closed
本発明では、塑性加工閉塞部62にて、雄スプライン21A,21Bと雌スプライン23,25との嵌合部位(雄スプライン21A,21Bの形成部位M,M)よりもシャフト外端側の開口部が塞がれる。このため、連結される部材、例えば、等速自在継手1,2からのグリース等の侵入を防止できる。しかも、従来必要としていた封止プラグを必要とせず、部品点数および組付作業の工数を削減でき、生産性に優れる。また、内部に発泡樹脂等の充填材を充填する必要もないので、充填工数がなく、管理しずらいという問題も生じない。さらに、必要以上に中空部分を無くす必要がないため、外径寸法を大としたり、肉厚を大としたりすることによる材料コスト向上を防止できる。
In the present invention, at the plastic
塑性加工閉塞部62,62は、雄スプライン21A,21Bの形成部位M,M(雌スプライン23,25との嵌合部位)よりもシャフト外端側に設けられているので、これら塑性加工閉塞部62,62は、トルク伝達に寄与するものではない。そこで、本実施形態では、塑性加工閉塞部62,62に熱硬化処理を施していない。このため、塑性加工閉塞部62,62に対する塑性加工が行いやすく、無駄な熱硬化処理を施さなくて済み、低コスト化に寄与する。
Since the plastic working blocking
また、塑性加工閉塞部62は、公知公用のスウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形することができるので、既存の設備で安定して確実に成形でき、低コスト化に寄与する。また、冷間であっても、温間であっても、熱間であってもよく、使用する材質によって、最適な温度での塑性加工が可能である。
Further, the plastic working
ところで、図1等に示すシャフトにおいては、雄スプライン21A、21Bの端部には、止め輪61、61が装着される周方向凹溝60,60が形成されている。すなわち、周方向凹溝60よりも反塑性加工閉塞部側において、雄スプライン21A、21Bの形成部位M,M、すなわち、雌スプライン23,25との嵌合部位を構成することになる。
Incidentally, in the shaft shown in FIG. 1 and the like,
このような周方向凹溝60,60が形成されていれば、塑性加工閉塞部62を成形する際に、図3の仮想線で示すように、周方向凹溝60よりも端部のスプライン部21A,21Bがいわゆる「ダレ」が生じる、すなわち、径寸法が小さくなるおそれがある。このように、「ダレ」が生じれば、周方向凹溝60に嵌合(装着)されている止め輪61(図5参照)がこの「ダレ」部を介して外れるおそれがあり、ストッパとしての機能を発揮できない。このため、「ダレ」が形成されないように、塑性加工閉塞部62を成形する必要がある。
If such
次に図6は、ダブルオフセットタイプの摺動式等速自在継手を示し、軸方向に延びる複数のトラック溝73が内径面74に形成された外側継手部材75と、軸方向に延びる複数のトラック溝76が外径面77に形成された内側継手部材78と、外側継手部材75のトラック溝73と内側継手部材78のトラック溝76との間に介在してトルクを伝達する複数のボール79と、外側継手部材75の内径面74と内側継手部材78の外径面77との間に介在してボール79を保持するケージ(保持器)80とを備えている。
Next, FIG. 6 shows a double offset type sliding type constant velocity universal joint, and an outer
ケージ80の球状外周面80aの曲率中心O1とケージ80の球状内周面80bの曲率中心O2は、継手中心Oに対して、軸方向に反対側にオフセットされている。外側継手部材75は、トラック溝73が内径面74に形成されたカップ部81と、このカップ部81の底壁部81aから突設されるロングステム部としての中空状動力伝達シャフトS1とを備える。
The center of curvature O1 of the spherical outer
ロングステム部S1は、基端側の大径部82aと、この大径部82aからテーパ部82bを介して連設される中径本体部82cと、中径本体部82cに連設される小径部82dと、小径部82dに連設される雄スプライン82eとを備える。そして、基端側の大径部82aに連設される基端ボス部82fが、カップ部81の底壁部81aに溶接等の接合手段を介して接合されている。
The long stem portion S1 includes a large-
基端側の大径部82aのテーパ部82b側に周方向凹溝83が形成されている。すなわち、大径部82aにサポートベアリング(図示省略)が装着され、周方向凹溝83に装着される止め輪(図示省略)がサポートベアリングの抜け止めを構成する。すなわち、サポートベアリングの内輪は、大径部82aに外嵌されて、基端ボス部82fの端面82f1と図示省略の止め輪とで挟持される。そして、サポートベアリングの外輪は、図示しないブラケットを介してトランスミッションケースに固定されている。外側継手部材75は、サポートベアリングによって回転自在に支持され、このようなサポートベアリングを設けておくことにより、運転時等における外側継手部材75の振れが可及的に防止される。
A
このロングステム部、すなわち、中空状動力伝達シャフトS1においても、雄スプライン82eの形成部位M(雌スプライン(図示省略)との嵌合部位)よりもシャフト外端側に塑性加工閉塞部62を設けている。この塑性加工閉塞部62も、非熱硬化処理部であって、前述した図1等に示すシャフトSと同様、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形される。また、冷間、温間、又は熱間のいずれであってもよい。
Also in this long stem portion, that is, in the hollow power transmission shaft S1, the plastic
従って、このロングステム部82においても、塑性加工閉塞部62にて、雄スプライン82eの形成部位Mよりもシャフト外端側の開口部が塞がれるので、図1に示すシャフトと同様の作用効果を奏する。
Accordingly, also in the
次に、図7は、動力伝達軸におけるスタブシャフトとして用いられる中空状動力伝達シャフトS2を示し、この中空状動力伝達シャフトS2の両端部に等速自在継手(図示省略)が連結される。中空状動力伝達シャフトS2は、一対の端部中空軸部90A、90Bと、この端部中空軸部90A、90Bの間に介在される中間筒体91とからなる。
Next, FIG. 7 shows a hollow power transmission shaft S2 used as a stub shaft in the power transmission shaft, and constant velocity universal joints (not shown) are connected to both ends of the hollow power transmission shaft S2. The hollow power transmission shaft S2 includes a pair of end
一方の端部中空軸部90Aは、中間筒体91側の大径部92aと、この大径部92aにテーパ部92bを介して連設される中径部92cと、中径部92cにテーパ部92dを介して連設される小径部92eと、小径部92eからテーパ部92fを介して端部側へ延びる雄スプライン形成部92gとを備える。中径部92cには、テーパ部92d側に周方向凹溝93が形成されている。
One end
そして、雄スプライン形成部92gには雄スプライン94Aが形成されている。また、雄スプライン94Aには、反テーパ部92f側の端部に、周方向凹溝95が形成され、雄スプライン94Aの形成部位M(雌スプライン(図示省略)との嵌合部位)よりもシャフト外端側に塑性加工閉塞部62が形成される。すなわち、塑性加工閉塞部62は、周方向凹溝95よりもそれぞれシャフト端部側に設けられ、シャフト開口部が縮径されて、密封される。
A
他方の端部中空軸部90Bは、中間筒体91側の大径部96aと、この大径部96aにテーパ部96bを介して連設される小径部96cと、小径部96cから延びる雄スプライン形成部96dとを備える。また、小径部96cには、テーパ部96b側に周方向凹溝97が形成されている。
The other end
そして、雄スプライン形成部96dには雄スプライン94Bが形成されている。また、雄スプライン94Bには、小径部96c側の端部に、周方向凹溝95が形成され、雄スプライン94Bの形成部位M(雌スプライン(図示省略)との嵌合部位)よりもシャフト外端側に塑性加工閉塞部62が形成される。すなわち、塑性加工閉塞部62は、周方向凹溝95よりもそれぞれシャフト端部側に設けられ、シャフト開口部が縮径されて、密封される。
A male spline 94B is formed in the male
一方の端部中空軸部90Aと中間筒体91とは、端部中空軸部90Aの大径部92aの端面92a1と中間筒体91の一方の端面91aとが突き合わされて接合手段を介して接合されている。また、他方の端部中空軸部90Bと中間筒体91とは、端部中空軸部90Bの大径部96aの端面96a1と中間筒体91の一方の端面91bとが突き合わされて接合手段を介して接合されている。この場合の接合手段としては、例えば、摩擦圧接等を用いることができる。ここで、摩擦圧接とは、接合する部材(たとえば金属や樹脂など)を高速で擦り合わせ、そのとき生じる摩擦熱によって部材を軟化させると同時に圧力を加えて接合する方法である。
One end
接合手段としては、電子ビーム溶接を用いても、レーザ溶接を用いてもよい。電子ビーム溶接とは、陰極をフィラメントで加熱することによって放出される熱電子を利用したもので、この熱電子を電圧差で作った電磁場を利用して加速させ、溶接対象物に衝突させたときに生じる衝撃発熱を利用して溶接を行う方法である。レーザ溶接とは、レーザ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。 As a joining means, electron beam welding or laser welding may be used. Electron beam welding uses thermoelectrons emitted by heating the cathode with a filament. When these thermoelectrons are accelerated using an electromagnetic field created by a voltage difference and collided with an object to be welded In this method, welding is performed using the heat generated by impact. 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.
このシャフトS2の両塑性加工閉塞部62、62は、非熱硬化処理部であって、前述した図1等に示すシャフトSと同様、スウェージング加工、ラジアル鍛造加工、又はプレス加工等の塑性加工で成形される。また、冷間、温間、又は熱間のいずれであってもよい。
The both plastic processing closed
従って、このシャフトS2においても、塑性加工閉塞部62,62にて、雄スプライン94A,94Bの形成部位M,M(雌スプライン(図示省略)との嵌合部位)よりもシャフト外端側の開口部が塞がれるので、図1に示すシャフトと同様の作用効果を奏する。
Accordingly, also in this shaft S2, at the plastic working blocking
このシャフトS2においても、熱硬化処理が行われ、クロスハッチングで示すように、熱硬化処理部Hが形成される。この場合の熱硬化処理部Hは、端部中空軸部90Aおよび端部中空軸部90Bに設けられ、中間筒体91には設けていない。端部中空軸部90Aでは、テーパ部92bから周方向凹溝91の近傍までであり、端部中空軸部90Bでは、テーパ部96bから周方向凹溝95の近傍までである。
Also in this shaft S2, the thermosetting process is performed, and the thermosetting part H is formed as shown by cross hatching. In this case, the thermosetting portion H is provided in the end
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、図5に示すドライブシャフトにおいて、固定式等速自在継手にバーフィールドタイプを用い、摺動式等速自在継手にトリポードタイプを用いているが、固定式等速自在継手として、アンダーカットフリータイプであっても、摺動式等速自在継手として、クロスグルーブタイプやダブルオフセットタイプ等であってもよい。また、摺動式等速自在継手としてクロスグルーブタイプの等速自在継手を用いる場合、フロートタイプやノンフロートタイプであってもよく、トリポードタイプを用いる場合、シングルローラタイプであっても、ダブルローラタイプであってもよい。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. In the drive shaft shown in FIG. The tripod type is used for the sliding constant velocity universal joint, but the fixed constant velocity universal joint is an undercut-free type, but the sliding constant velocity universal joint is a cross groove type or A double offset type or the like may be used. Also, when using a cross-groove type constant velocity universal joint as a sliding type constant velocity universal joint, it may be a float type or non-float type. When using a tripod type, a single roller type or a double roller It may be a type.
図6に示すようなロングステム部を有する外側継手部材75を用いる等速自在継手においては、ダブルオフセットタイプを用いているが、トリポードタイプの摺動式等速自在継手であってもよい。また、図7に示す中空状動力伝達シャフトS2において、端部に連結される等速自在継手としては、固定式等速自在継手や摺動式等速自在継手であり、固定式等速自在継手として、バーフィールドタイプ又はアンダーカットフリータイプであったり、摺動式等速自在継手として、ダブルオフセットタイプ、トリポードタイプ、又はクロスグルーブタイプであったりする。
In the constant velocity universal joint using the outer
動力伝達構造として、ドライブシャフトに限るものではなく、プロペラシャフトであってもよく、さらには、後輪駆動車の駆動軸であっても、前輪駆動車および4WD車のフロント駆動軸であってもよい。また、このような自動車の動力伝達系以外にも、回転するシャフトを有する種々の一般機械、電気機械、又は輸送機械等にも使用可能である。 The power transmission structure is not limited to the drive shaft, but may be a propeller shaft, and may be a drive shaft of a rear wheel drive vehicle, a front drive shaft of a front wheel drive vehicle, and a 4WD vehicle. Good. In addition to such a power transmission system of an automobile, the present invention can also be used for various general machines, electric machines, transportation machines, and the like having a rotating shaft.
また、図7に示す中空状動力伝達シャフトS2では、熱硬化処理部Hを中間筒体91に設けていないが、中間筒体91にも熱硬化処理部Hを設けてよい。図1や図7に示す中空状動力伝達シャフトS、S2の熱硬化処理部Hでは、肉厚全体に設けているが、表面部のみであってもよく、逆に、図6に示す中空状動力伝達シャフトS1の熱硬化処理部Hでは、表面部のみに設けているが、肉厚全体に設けてもよい。
Further, in the hollow power transmission shaft S2 shown in FIG. 7, the thermosetting portion H is not provided in the
8 内側継手部材
14 トリポード部材
21A 雄スプライン
21B 雄スプライン
23,25 雌スプライン
62 塑性加工閉塞部
75 外側継手部材
81 マウス部(カップ部)
94A 雄スプライン
94B 雄スプライン
M 嵌合部位(雄スプラインの形成部位)
F 中空部
8 Inner
94A Male spline 94B Male spline M Mating part (formation part of male spline)
F Hollow part
Claims (8)
雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を設けたことを特徴とする中空状動力伝達シャフト。 A hollow power transmission shaft in which a male spline is formed at least in part to transmit rotational torque,
A hollow power transmission shaft, characterized in that a plastic working blocking portion for closing the opening of the hollow portion is provided on the outer end side of the shaft with respect to the formation site of the male spline.
前記ステム部に、端部に雄スプラインと塑性加工閉塞部とが形成された前記請求項1又は請求項2に記載の中空状動力伝達シャフトを用いた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 comprising a mouth portion having a track groove on which the torque transmission member rolls on an inner diameter surface and a stem portion protruding from the bottom wall of the mouth portion,
The outside of the constant velocity universal joint using the hollow power transmission shaft according to claim 1 or 2, wherein a male spline and a plastic working closed portion are formed at an end portion of the stem portion. Joint member.
前記中間軸に、両端に雄スプラインと塑性加工閉塞部とが形成された前記請求項1又は請求項2に記載の中空状動力伝達シャフトを用いたことを特徴とするドライブシャフト。 A drive shaft comprising a pair of constant velocity universal joints spaced apart in the axial direction and an intermediate shaft provided between the two constant velocity universal joints and integrally rotating with the inner joint member of both constant velocity universal joints. And
3. A drive shaft using the hollow power transmission shaft according to claim 1 or 2, wherein a male spline and a plastic working closed portion are formed at both ends of the intermediate shaft.
雄スプラインの形成部位よりもシャフト外端側に、塑性加工にて中空部の開口部を閉塞する塑性加工閉塞部を形成することを特徴とする中空状動力伝達シャフトの製造方法。 A method of manufacturing a hollow power transmission shaft in which a male spline is formed at least in part to transmit rotational torque,
A method of manufacturing a hollow power transmission shaft, comprising: forming a plastic processing blocking portion that closes an opening portion of a hollow portion by plastic processing closer to a shaft outer end side than a formation portion of a male spline.
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- 2017-03-22 JP JP2017055950A patent/JP2018159404A/en active Pending
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