專利名稱：動力傳遞用軸及裝配體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如用于在機動車或各種エ業(yè)機械的動カ傳遞系統(tǒng)中使用的等速萬向接頭等的動カ傳遞用軸(軸)及裝配體。
背景技術(shù)：
與等速萬向接頭連結(jié)的軸Sl通常如圖4所示，在端部形成有外花鍵1，且在距該外花鍵1規(guī)定尺寸的位置形成有護罩安裝部2。在護罩安裝部2形成有周向的護罩槽3，在該護罩槽3的兩開ロ部設(shè)有周向凸條 4、5。另外，在護罩安裝部2與外花鍵1之間設(shè)有小徑部6。該小徑部6設(shè)置成在等速萬向接頭取得工作角吋，使軸Sl與等速萬向接頭的外側(cè)接頭構(gòu)件不干渉。在小徑部6與外花鍵 1之間設(shè)有如后所述與作為等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的內(nèi)圈11的內(nèi)花鍵卡合的卡合用大徑部7。需要說明的是，在卡合用大徑部7與小徑部6之間設(shè)有錐形部8，在小徑部6 與護罩安裝部2之間設(shè)有錐形部9。另外，在外花鍵1的端部(護罩安裝部相反側(cè))設(shè)有周向槽10。在這樣的軸Sl中，在外花鍵1的最大外徑為D11、卡合用大徑部7的外徑尺寸為 D12、小徑部6的外徑尺寸為D13及護罩安裝部2的最大外徑尺寸(周向凸條4、5的外徑尺寸)為 D14 時，設(shè)定為 D13 < Dll < D12 < D14。這樣設(shè)定的軸Sl如圖5所示嵌入到作為等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的內(nèi)圈11 中而一體化。內(nèi)圈11在其外徑面12設(shè)有沿著周向以規(guī)定間距配設(shè)的滾道槽13。另外，在該內(nèi)圈11的孔部14的內(nèi)徑面設(shè)有內(nèi)花鍵15。在這種情況下，軸Sl的端部沿著箭頭A方向嵌入到內(nèi)圈11的孔部14。在嵌入的作用下，軸Sl的端部的外花鍵1與內(nèi)圈11的內(nèi)花鍵15嵌合。軸Sl的嵌入進行至卡合用大徑部7與內(nèi)圈11的內(nèi)花鍵15的終端(一端緣)卡合為止。另外，在周向槽10中嵌接有擋圈16的狀態(tài)下，將軸Sl嵌入到內(nèi)圈11的孔部14。 在嵌入中，擋圈16被內(nèi)花鍵15抑制而縮徑，在卡合用大徑部7與內(nèi)圈11的內(nèi)花鍵15的終端卡合的狀態(tài)下，擋圈16擴徑，而與設(shè)置在內(nèi)圈11的孔部14的端部(與軸Sl的嵌入前端部對應(yīng)的端部)上的周向切ロ部17卡合。由此，通過擋圈16來限制軸Sl的箭頭B方向的脫落，并通過卡合用大徑部7來限制軸Sl的箭頭A方向的壓入。因而，能夠消除軸Sl的軸向的位移。近年來，在采用從旋轉(zhuǎn)膨脹性或耐久性等方面考慮而大量使用的樹脂護罩的情況下，考慮到密接性，在安裝時為了咬入樹脂護罩，而采用設(shè)有上述圖4所示那樣的周向凸條 4、5的護罩槽3。相對于此，也有不設(shè)置圖4所示那樣的周向凸條4、5的情況(專利文獻 1)。這種情況下，在將護罩槽的形狀作為規(guī)定的形狀且在護罩槽的開ロ部設(shè)置邊緣部來安裝護罩吋，使該邊緣部咬入護罩中。成形這樣的軸Sl時的軸原料直徑根據(jù)與外花鍵直徑、護罩槽直徑的平衡來決定， 在圖4所示那樣的現(xiàn)有的軸Sl中，周向凸條4、5的外徑或卡合用大徑部7的外徑成為最大徑部。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本專利第3977975號公報若考慮軸Sl的成本，則軸的原料直徑越小而材料費越便宜，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。 但是，在圖4那樣的現(xiàn)有的軸形狀的情況下，在能夠?qū)⒆o罩槽3的周向凸條4、5或護罩槽3 的直徑較小地設(shè)定時，軸肩部直徑(卡合用大徑部7的外徑)成為最大。也就是說，在這種情況下，軸Sl的原料直徑根據(jù)護罩槽3的周向凸條4、5的直徑或卡合用大徑部7的直徑來決定，無法成為更小的直徑。由此，原料直徑成為比較大的直徑，而無法期望低成本化。另外，即便在未設(shè)置周向凸條4、5的情況下，由于卡合用大徑部7的直徑成為基準，故在這種情況下原料直徑也成為比較大的直徑，從而也無法期望低成本化。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明就是鑒于這樣的情況而作出的，其目的在干，提供能夠減小原料直徑且能夠抑制材料費及車床車削費，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的動カ傳遞用軸(軸)及采用了這樣的動力傳遞用軸的裝配體。本發(fā)明的動カ傳遞用軸是具有端部的外花鍵、在該外花鍵與其他構(gòu)件的內(nèi)花鍵嵌合的狀態(tài)下限制軸向上的壓入的卡合用大徑部及護罩安裝用的護罩槽的動カ傳遞用軸，其特征在干，在所述卡合用大徑部的外徑尺寸為D2、所述外花鍵的最大外徑尺寸為Dl及設(shè)有所述護罩槽的護罩安裝部的外徑尺寸為D4吋，D2 < Dl且D2 = D4，并將所述卡合用大徑部及護罩安裝部的外徑作為軸原料的直徑，而始終保持為該軸原料的直徑。根據(jù)本發(fā)明的動カ傳遞用軸，將卡合用大徑部及護罩安裝部的外徑作為軸原料的直徑，而始終保持為該軸原料的直徑，且使卡合用大徑部比端部的外花鍵的外徑小。由此， 與現(xiàn)有的軸相比，只要是外花鍵為相同的直徑，則能夠減小作為原料的最大徑的部位(卡合用大徑部)的直徑。即，與現(xiàn)有相比能夠較小設(shè)定原料直徑，從而能夠減小護罩槽及外花鍵的車床車削量。外花鍵通過滾軋或花鍵沖壓加工來成形，能夠成形為使外花鍵的凹條的內(nèi)徑比滾軋下徑或沖壓下徑小且使外花鍵的凸條比滾軋下徑或沖壓下徑大。由此，能夠?qū)⒍瞬康耐饣ㄦI的外徑設(shè)定為比卡合用大徑部的外徑大?？梢詫⒉馁|(zhì)設(shè)為中碳鋼。另外，可以將外花鍵設(shè)于兩端部，且使各外花鍵也與固定式等速萬向接頭和滑動式等速萬向接頭中的任ー項等速萬向接頭的內(nèi)花鍵嵌合。安裝在所述護罩安裝部的護罩能夠采用樹脂或橡膠作為其護罩材料。作為樹脂可采用酯系、烯烴系、聚氨酯系、酰胺系、苯乙烯系等熱可塑性弾性體。另外，作為橡膠可采用氯丁ニ烯橡膠等。本發(fā)明的裝配體是由所述動カ傳遞用軸和等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件組合而成的裝配體，其使動カ傳遞用軸的端部的外花鍵與設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的孔部的內(nèi)徑面上的內(nèi)花鍵嵌合。在這種情況下，優(yōu)選在所述內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的內(nèi)花鍵中，在與外花鍵和卡合用大徑部之間的部位對應(yīng)的位置設(shè)有避讓部。發(fā)明效果在本發(fā)明的動カ傳遞用軸中，能夠減小原料直徑且能夠抑制軸的材料費及車床車削費，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。動カ傳遞用軸(軸)整體成為更接近平滑(平坦)的形狀， 因此，在實施熱硬化處理吋，熱處理時熱處理硬化層深度的向軸向的偏差變少，品質(zhì)穩(wěn)定。 另外，作為材質(zhì)也能夠使用中碳鋼，無需采用特殊的材質(zhì)，從而能夠以低成本提供穩(wěn)定的動 カ傳遞用軸。外花鍵也能夠與固定式等速萬向接頭和滑動式等速萬向接頭中的任ー種等速萬向接頭的內(nèi)花鍵嵌合，其通用性優(yōu)越。作為所使用的護罩，可以是樹脂制，也可以是橡膠制，而能夠應(yīng)對各種材料的護罩。本發(fā)明的裝配體采用所述動カ傳遞用軸，故能夠抑制材料費及車床車削費，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。另外，如果在內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件設(shè)置避讓部的話，能夠進一歩實現(xiàn)輕量化。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的動カ傳遞用軸的側(cè)視圖。圖2是采用了上述圖1所示的動カ傳遞用軸的裝配體的剖視圖。圖3是表示裝配體的變形例的剖視圖。圖4是現(xiàn)有的動カ傳遞用軸的側(cè)視圖。圖5是采用了現(xiàn)有的動カ傳遞用軸的裝配體的剖視圖。
具體實施例方式以下，根據(jù)圖1 圖3對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1表示本發(fā)明所涉及的動カ傳遞用軸(軸)。如圖2所示，該軸S嵌入固定在作為等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的內(nèi)圈41上，在其端部形成有外花鍵31，且在距該外花鍵 31規(guī)定尺寸的位置形成有護罩安裝部32。該軸S的材質(zhì)為中碳鋼?！疤间摗笔氰F和碳的合金。碳鋼中的、C含量在約0.3[mass% ]以下的稱為“低碳鋼”，約0. 3 0.7[mass% ]的稱為“中碳鋼”，約0.7[mass% ]以上的稱為“高碳鋼”。在護罩安裝部32形成有周向的護罩槽33。這種情況下的護罩槽33不具有現(xiàn)有那樣的周向凸條。另外，該護罩槽33的槽底包括花鍵側(cè)的錐形部33a、花鍵相反側(cè)的圓弧部 33c及錐形部33a與圓弧部33c之間的直線部33b。由此，在護罩槽33的花鍵相反側(cè)形成有邊緣部，在省略圖示的護罩安裝在該護罩安裝部32吋，該邊緣部咬入護罩而能夠維持穩(wěn)定的安裝狀態(tài)。另外，在護罩安裝部32與外花鍵31之間設(shè)有小徑部36。該小徑部36設(shè)置成在等速萬向接頭取得工作角吋，使軸S與等速萬向接頭的外側(cè)接頭構(gòu)件不干渉。在小徑部36 與外花鍵31之間設(shè)有卡合用大徑部37。需要說明的是，在卡合用大徑部37與小徑部36之間設(shè)有錐形部38，且在小徑部36與護罩安裝部32之間設(shè)有錐形部39。另外，在外花鍵31 的端部(護罩安裝部相反側(cè))設(shè)有周向槽40。在這種情況下，在外花鍵31的最大外徑為Dl、卡合用大徑部37的外徑尺寸為D2、 小徑部36的外徑尺寸為D3及護罩安裝部32的最大外徑尺寸為D4吋，設(shè)為D2 < Dl且D2 = D4。即，將卡合用大徑部37及護罩安裝部32的外徑作為軸原料的直徑，而始終保持為該軸原料的直徑。需要說明的是，D3 < D2。外花鍵31通過滾軋或花鍵沖壓加工來成形，能夠成形為使外花鍵31的凹條31a的內(nèi)徑比滾軋下徑(日語原文転造下徑)或沖壓下徑(日語原文プレス下徑)小且使外花鍵31的凸條31b比滾軋下徑或沖壓下徑大。由此，即便原料直徑比外花鍵31的最大外徑小，但在形成該外花鍵31吋，也能夠?qū)⒃撏饣ㄦI31的最大外徑設(shè)定為比卡合用大徑部 37或護罩安裝部32的外徑大。不過，如圖2所述，在作為軸S所嵌入的等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的內(nèi)圈41 中，在其外徑面42設(shè)有沿著周向以規(guī)定間距的方式配設(shè)的滾道槽43。另外，在該內(nèi)圈41的孔部44的內(nèi)徑面設(shè)有內(nèi)花鍵45。在這種情況下，軸S的端部沿著箭頭A方向嵌入到內(nèi)圈41的孔部44。在嵌入的作用下，軸S的端部的外花鍵31與內(nèi)圈41的內(nèi)花鍵45嵌合。軸S的嵌入進行至卡合用大徑部37與內(nèi)圈41的內(nèi)花鍵45的一方的錐狀端緣4 卡合為止。即，卡合用大徑部37的內(nèi)圈孔部側(cè)的端緣37a與該錐狀端緣4 抵接。另外，在周向槽40中嵌接有擋圈46的狀態(tài)下，將軸S嵌入到內(nèi)圈41的孔部44。 在嵌入中，擋圈46被內(nèi)花鍵45抑制而縮徑，在卡合用大徑部37與內(nèi)圈41的內(nèi)花鍵45的終端卡合的狀態(tài)下，擋圈16擴徑，而與設(shè)置在內(nèi)圈41的孔部44的端部(與軸S的嵌入前端部對應(yīng)的端部)上的周向切ロ部47卡合(嵌合)。由此，構(gòu)成由動カ傳遞用軸S和等速萬向接頭的內(nèi)圈41組合而成的裝配體。由此，通過擋圈46來限制軸S的在箭頭B方向上的脫落，并通過卡合用大徑部7 來限制軸S的在箭頭A方向上的壓入。因而，能夠消除軸Sl的軸向的位移。另外，在該軸S中，在未圖示的相反側(cè)的端部也形成有圖1所示那樣的外花鍵31 及護罩安裝部32等。安裝在護罩安裝部32的護罩(省略圖示)能夠采用樹脂或橡膠作為其護罩材料。 作為樹脂可采用酯系、烯烴系、聚氨酯系、酰胺系、苯乙烯系等的熱可塑性弾性體。另外，作為橡膠可采用氯丁ニ烯橡膠等。在本發(fā)明中，將卡合用大徑部37及護罩安裝部32的外徑作為軸原料的直徑，而始終保持為該軸原料的直徑，且使卡合用大徑部37比端部的外花鍵31的外徑小。由此，與現(xiàn)有的軸相比，只要是外花鍵為相同的直徑，則能夠減小作為原料的最大徑的部位(卡合用大徑部)的直徑。即，與現(xiàn)有相比能夠較小設(shè)定原料直徑，從而能夠減小護罩槽及外花鍵的車床車削量。由此，能夠抑制軸的材料費及車床車削費，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。動カ傳遞用軸(軸)整體成為更接近平滑(平坦)的形狀，因此，在實施熱硬化處理時，熱處理時熱處理硬化層深度的向軸向的偏差變少，品質(zhì)穩(wěn)定。另外，作為材質(zhì)也能夠使用中碳鋼，無需采用特殊的材質(zhì)，從而能夠以低成本提供穩(wěn)定的動カ傳遞用軸。在該軸(動カ傳遞用軸)S中，外花鍵31也能夠與固定式等速萬向接頭和滑動式等速萬向接頭中的任ー種等速萬向接頭的內(nèi)花鍵嵌合。由此，動カ傳遞用軸S的通用性優(yōu)越。作為所使用的護罩，可以是樹脂制，也可以是橡膠制，而能夠應(yīng)對各種材料的護罩。本發(fā)明的裝配體采用上述動カ傳遞用軸，因此能夠抑制材料費及車床車削費，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。接著，圖3表示內(nèi)圈41的變形例，在這種情況下，在內(nèi)花鍵45，也就是說內(nèi)花鍵45的凸條50中，在與外花鍵31和大徑部37之間的部位(小徑部)55對應(yīng)的位置設(shè)有避讓部 (切ロ部)56。S卩，在與部位55對應(yīng)的位置上無需花鍵嵌合，故這樣能夠形成避讓部56。該圖3所示的裝配體中的其他結(jié)構(gòu)與上述圖2所示的裝配體同樣，故與圖2相同構(gòu)件標以與圖2相同的標號而省略其說明。由此，即便是該圖3所示的裝配體，也可發(fā)揮與圖2所示的裝配體同樣的作用效果。并且，通過在內(nèi)圈41設(shè)置避讓部56，從而能夠更加輕量化。以上，對于本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明不局限于上述實施方式而能夠進行各種變形，例如，作為等速萬向接頭，可以是固定式等速萬向接頭，也可以是滑動式等速萬向接頭，作為固定式等速萬向接頭，也可以用于球籠型或免根切型等各種類型中，作為滑動式等速萬向接頭，也可以用于雙偏心型、三球銷型，十字槽型等各種類型中。另外，作為動カ傳遞用軸(軸)，可以是中實體，也可以是中空體。作為動カ傳遞用軸(軸)的材質(zhì)，在上述實施方式中設(shè)為了中碳鋼，但也可以是低碳鋼，也可以是高碳鋼。即，在這樣的軸中，鋼鐵是通常的結(jié)構(gòu)，但也可以是合金或碳等復(fù)合原料。另外，優(yōu)選在表面實施熱硬化處理。作為熱硬化處理，可以采用高頻感應(yīng)加熱淬火或滲碳淬火等各種處理。在此，所謂“高頻感應(yīng)加熱淬火”，是指應(yīng)用了向高頻電流所流動的線圈中放入淬火所需的部分，并借助電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生焦耳熱，而對傳導(dǎo)性物體進行加熱的原理的淬火方法。另外，所謂“滲碳淬火”，是指從低碳材料的表面使碳浸入/擴散，之后進行淬火的方法。エ業(yè)方面可利用性動カ傳遞用軸(軸)可用于例如機動車或各種エ業(yè)機械的動力傳遞系統(tǒng)中所使用的等速萬向接頭等中。也可以是由動カ傳遞用軸和等速萬向接頭組合而成的裝配體。符號說明
31外花鍵
32護罩安裝部
33護罩槽
37卡合用大徑部
45內(nèi)花鍵
55部位
56避讓部
權(quán)利要求
1.一種動カ傳遞用軸，其具有端部的外花鍵；在該外花鍵與其他構(gòu)件的內(nèi)花鍵嵌合的狀態(tài)下限制軸向上的壓入的卡合用大徑部；護罩安裝用的護罩槽，其特征在干，在所述卡合用大徑部的外徑尺寸為D2、所述外花鍵的最大外徑尺寸為Dl及設(shè)有所述護罩槽的護罩安裝部的外徑尺寸為D4吋，D2 < Dl且D2 = D4，并且，所述卡合用大徑部及護罩安裝部的外徑為軸原料的直徑，并直接沿用該軸原料的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的動力傳遞用軸，其特征在干，其材質(zhì)為中碳鋼。
3.如權(quán)利要求1或2所述的動力傳遞用軸，其特征在干，通過滾軋加工或沖壓加工來對外花鍵進行精加工。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的動カ傳遞用軸，其特征在干，在兩端部設(shè)有外花鍵，各外花鍵也能夠與固定式等速萬向接頭和滑動式等速萬向接頭中的任一等速萬向接頭的內(nèi)花鍵嵌合。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的動カ傳遞用軸，其特征在干，安裝在所述護罩安裝部上的護罩的護罩材料為樹脂。
6.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的動カ傳遞用軸，其特征在干，安裝在所述護罩安裝部上的護罩的護罩材料為橡膠。
7.—種裝配體，將所述權(quán)利要求1 6中任一項所述的動カ傳遞用軸和等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件組合而成，其特征在干，動カ傳遞用軸的端部的外花鍵與設(shè)置在所述內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的孔部的內(nèi)徑面上的內(nèi)花鍵嵌合。
8.如權(quán)利要求7所述的裝配體，其特征在干，在所述內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的內(nèi)花鍵中，在與外花鍵和卡合用大徑部之間的部位對應(yīng)的位置設(shè)有避讓部。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠減小原料直徑且能夠抑制材料費及車床車削費，從而能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的動力傳遞用軸(軸)及采用了這樣的動力傳遞用軸的裝配體。動力傳遞用軸具有端部的外花鍵(31)、在外花鍵(31)與其他構(gòu)件的內(nèi)花鍵(45)嵌合的狀態(tài)下限制軸向上的壓入的卡合用大徑部(37)及護罩安裝用的護罩槽(33)。在卡合用大徑部(37)的外徑尺寸為D2、外花鍵(45)的最大外徑尺寸為D1及設(shè)有護罩槽(33)的護罩安裝部(32)的外徑尺寸為D4時，D2＜D1且D2＝D4。將卡合用大徑部(37)及護罩安裝部(32)的外徑作為軸原料的直徑，而始終保持為該軸原料的直徑。
文檔編號F16D1/06GK102575718SQ20108004626
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者小林正純, 山崎起佐雄 申請人:Ntn株式會社