本發(fā)明涉及一種等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法以及外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件。

背景技術(shù)：

構(gòu)成機(jī)動(dòng)車、各種工業(yè)機(jī)械的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的等速萬向聯(lián)軸器能夠以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連結(jié)驅(qū)動(dòng)側(cè)和從動(dòng)側(cè)的二軸，并且即使所述二軸具有工作角也能夠等速地傳遞旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。等速萬向聯(lián)軸器大致分為僅允許角度位移的固定式等速萬向聯(lián)軸器、允許角度位移以及軸向位移雙方的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，例如，在機(jī)動(dòng)車的從發(fā)動(dòng)機(jī)向驅(qū)動(dòng)車輪傳遞動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)軸中，在差動(dòng)裝置側(cè)(內(nèi)盤側(cè))使用滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，在驅(qū)動(dòng)車輪側(cè)(外盤側(cè))使用固定式等速萬向聯(lián)軸器。

無論滑動(dòng)式或固定式，等速萬向聯(lián)軸器具備外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件作為主要的構(gòu)成構(gòu)件，所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件具有：在內(nèi)周面形成有供轉(zhuǎn)矩傳遞元件卡合的滾道槽的杯狀部、和從該杯狀部的底部沿軸向延伸的軸部。就該外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件而言，經(jīng)常通過對(duì)實(shí)心的棒狀材料(棒材)實(shí)施鍛造加工、減薄拉伸加工等塑性加工、切削、熱處理、磨削等加工，從而將杯狀部與軸部一體成形。

然而，作為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，有時(shí)使用具有長(zhǎng)條的軸部(長(zhǎng)桿)的構(gòu)件。為了使左右的驅(qū)動(dòng)軸的長(zhǎng)度相等，將一側(cè)的驅(qū)動(dòng)軸的內(nèi)盤側(cè)外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件設(shè)為長(zhǎng)桿，該長(zhǎng)桿被滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)支承。長(zhǎng)桿部的長(zhǎng)度根據(jù)車型而有所不同，但大致為300mm～400mm左右。在該外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件中，由于軸部為長(zhǎng)條，因此難以將杯狀部與軸部高精度地一體成形。因此，存在杯狀部和軸部由獨(dú)立構(gòu)件構(gòu)成，且通過摩擦壓接將兩構(gòu)件接合的結(jié)構(gòu)。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了這樣的摩擦壓接技術(shù)。

根據(jù)圖17以及圖18對(duì)專利文獻(xiàn)1所記載的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的摩擦壓接技術(shù)的概要進(jìn)行說明。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件71的中間產(chǎn)品71’由杯狀構(gòu)件72以及軸構(gòu)件73構(gòu)成，并通過摩擦壓接而接合。如圖17所示，接合部74隨著壓接而在內(nèi)外徑產(chǎn)生毛刺75。為了在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件71的中間產(chǎn)品71’的軸部安裝滾動(dòng)軸承(參照?qǐng)D1)，如圖18所示，需要通過車削等加工去除接合部74的外徑側(cè)的毛刺75。雖然省略圖示，但中間產(chǎn)品71’通過機(jī)械加工出花鍵、擋圈槽等而成為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件71的成品件。因此，雖然在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件71與中間產(chǎn)品71’之間，存在細(xì)微部的形狀不同的地方，但在圖18中為了簡(jiǎn)化說明，省略了細(xì)微部的形狀的不同點(diǎn)，對(duì)于作為成品件的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件71和中間產(chǎn)品71’，在相同的部分標(biāo)注了附圖標(biāo)記。在以后的說明中也相同。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-57696號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

通過上述摩擦壓接而產(chǎn)生的接合部74的毛刺75通過摩擦熱和之后的冷卻而被淬火從而具有較高的硬度，并且呈向徑向和軸向延展的歪曲的形狀。因此，如圖18所示，在通過車削加工去除外徑側(cè)的毛刺75時(shí)，由于高硬度而導(dǎo)致車削刀片劇烈磨損，另外，容易因歪曲的形狀而導(dǎo)致車削刀片產(chǎn)生缺口。因此，難以提高車削速度，由于車削刀片的一個(gè)循環(huán)的切削量較少導(dǎo)致循環(huán)數(shù)增大，因此存在周期時(shí)間變長(zhǎng)而制造成本上升的問題。

另外，為了檢查外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件71的接合部74的接合狀態(tài)，即使進(jìn)行能夠高速探傷的超聲波探傷，也會(huì)由于殘留于接合部74的內(nèi)徑側(cè)的毛刺75而使超聲波散射因而無法確認(rèn)接合狀態(tài)。因此，還存在在接合之后無法進(jìn)行基于超聲波探傷的全數(shù)檢查的問題。

對(duì)于上述問題，可以考慮通過在接合時(shí)使用激光焊接或電子束焊接，來抑制摩擦壓接這樣的接合部表面的隆起，但在如圖19所示那樣使杯狀構(gòu)件72和軸構(gòu)件73對(duì)接并進(jìn)行焊接的情況下，由于焊接中的加工熱量，導(dǎo)致中空空洞部76內(nèi)的氣體壓力上升，在焊接結(jié)束后產(chǎn)生壓力的減小。由于該中空空洞部76的內(nèi)壓的變化，從而產(chǎn)生熔融物的涌出，在焊接部的外徑的表面產(chǎn)生凹陷、熔深不良、在焊接內(nèi)部產(chǎn)生氣泡導(dǎo)致焊接狀態(tài)惡化。其結(jié)果是，焊接部的強(qiáng)度不穩(wěn)定，對(duì)品質(zhì)帶來負(fù)面影響。

作為其對(duì)策，雖然也可以考慮將形成于對(duì)接部位的中空空洞部76真空化而對(duì)杯狀構(gòu)件72和軸構(gòu)件73進(jìn)行焊接，但已知如后述那樣在技術(shù)方面、成本方面等存在問題。

并且，上述的圖17以及圖18的使用了摩擦壓接、圖19的使用了焊接的杯狀構(gòu)件72和軸構(gòu)件73在軸部分的中途位置進(jìn)行接合。因此，已知如后述那樣在生產(chǎn)率的提高、基于杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一的成本降低方面也存在問題。

此外，著眼于在機(jī)動(dòng)車用等的作為量產(chǎn)產(chǎn)品的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件中，必須謀求杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件的焊接前的壓入時(shí)的精度以及作業(yè)性的提高。

本發(fā)明是鑒于上述的問題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法以及外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其能夠?qū)崿F(xiàn)焊接前的壓入時(shí)的精度以及作業(yè)性的提高、焊接部的強(qiáng)度、品質(zhì)的提高，并且能夠?qū)崿F(xiàn)焊接成本的降低、生產(chǎn)率的提高、以及品種統(tǒng)一帶來的成本降低、生產(chǎn)管理的負(fù)荷減輕。

用于解決課題的方案

本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述的目的而進(jìn)行了深入研究以及驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)以下的見解。并且，根據(jù)這些多方面的見解，構(gòu)思出新的制造理念，形成本發(fā)明。

(1)在激光焊接、電子束焊接的生產(chǎn)技術(shù)方面，當(dāng)將杯狀構(gòu)件72和軸構(gòu)件73設(shè)置于封閉空間中進(jìn)行抽真空，使中空空洞部76真空化而進(jìn)行焊接時(shí)，存在根據(jù)產(chǎn)品尺寸而導(dǎo)致抽真空所需的時(shí)間不同的問題。特別是，在對(duì)長(zhǎng)桿類型的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件那樣的較長(zhǎng)的軸構(gòu)件進(jìn)行焊接的情況下，需要較多的抽真空時(shí)間，因此導(dǎo)致周期時(shí)間變長(zhǎng)，接合工序的成本提高。

(2)另外，在生產(chǎn)率方面，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率提高，在對(duì)實(shí)施了淬火回火的熱處理后的完成狀態(tài)的杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件進(jìn)行焊接的情況下，存在因焊接時(shí)的熱量導(dǎo)致周邊部的溫度上升，熱處理部的硬度下降的顧慮。作為其對(duì)策，可以考慮在焊接過程中通過水冷、空冷等對(duì)作為工件的杯狀構(gòu)件和軸構(gòu)件進(jìn)行冷卻的方法，但在應(yīng)用于封閉空間的情況下，已知依然存在真空度降低，上述焊接部的強(qiáng)度的不穩(wěn)定、對(duì)品質(zhì)帶來負(fù)面影響的問題。

(3)并且，在生產(chǎn)率、品種統(tǒng)一方面，圖17～19所示的杯狀構(gòu)件72是具有由于鍛造加工等而比杯狀部的底部縮徑的短軸部的形狀，杯狀構(gòu)件72與軸構(gòu)件73在軸部的中途位置接合。軸構(gòu)件73根據(jù)所組裝的車輛，除標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的桿、長(zhǎng)桿這種類型的不同以外，要求各種軸徑、外周形狀。因此，與該軸構(gòu)件73接合的杯狀構(gòu)件72的短軸部的軸徑(接合徑)及形狀、長(zhǎng)度(接合部位)雙方不同，因此對(duì)于一個(gè)種類的軸構(gòu)件73需要專用的杯狀構(gòu)件72。因此，明確了基于生產(chǎn)率的提高、杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一的成本降低方面也存在問題。

(4)作為進(jìn)一步的內(nèi)容，在機(jī)動(dòng)車用等的作為量產(chǎn)產(chǎn)品的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件中，明確了為了謀求杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件的焊接前的壓入時(shí)的精度以及作業(yè)性的提高，需要精心設(shè)計(jì)嵌合部的形狀。

作為實(shí)現(xiàn)前述目的的技術(shù)方案，本發(fā)明的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法中，所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的杯狀部和軸部由獨(dú)立構(gòu)件構(gòu)成，所述杯狀部在內(nèi)周形成有供轉(zhuǎn)矩傳遞元件卡合的滾道槽，所述軸部形成于該杯狀部的底部，并且所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件通過對(duì)形成所述杯狀部的杯狀構(gòu)件和形成所述軸部的軸構(gòu)件進(jìn)行焊接而成，所述等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法的特征在于，所述杯狀構(gòu)件和所述軸構(gòu)件由中碳鋼形成，在制造所述杯狀構(gòu)件的工序中，準(zhǔn)備在一體地形成所述杯狀構(gòu)件的筒狀部和底部之后，在機(jī)械加工工序中在所述底部的壁厚內(nèi)形成了嵌合用孔的杯狀構(gòu)件，在制造所述軸構(gòu)件的工序中，準(zhǔn)備在機(jī)械加工工序中在與所述杯狀構(gòu)件的底部接合的所述軸構(gòu)件的端部形成了嵌合用外表面的軸構(gòu)件，使所述杯狀構(gòu)件的嵌合用孔與所述軸構(gòu)件的嵌合用外表面嵌合，從所述杯狀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)向所述杯狀構(gòu)件的嵌合用孔與所述軸構(gòu)件的嵌合用外表面的嵌合部照射射束而進(jìn)行焊接，所述杯狀構(gòu)件的嵌合用孔和所述軸構(gòu)件的嵌合用外表面由具有間隙的接合部和具有過盈量的壓入部構(gòu)成，使所述接合部的軸向尺寸比所述壓入部的軸向尺寸長(zhǎng)，且將所述接合部作為壓入引導(dǎo)件。

另外，作為等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的本發(fā)明由獨(dú)立構(gòu)件構(gòu)成杯狀部和軸部，所述杯狀部在內(nèi)周形成有供轉(zhuǎn)矩傳遞元件卡合的滾道槽，所述軸部形成于該杯狀部的底部，并且所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件通過對(duì)形成所述杯狀部的杯狀構(gòu)件和形成所述軸部的軸構(gòu)件進(jìn)行焊接而成，所述等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的特征在于，所述杯狀構(gòu)件和所述軸構(gòu)件由中碳鋼構(gòu)成，所述杯狀構(gòu)件是一體成形出筒狀部與底部，且該底部的壁厚內(nèi)形成有嵌合用孔的構(gòu)件，所述軸構(gòu)件在與所述底部接合的端部形成有嵌合用外表面的構(gòu)件，所述杯狀構(gòu)件與所述軸構(gòu)件在使所述嵌合用外表面嵌合于所述嵌合用孔中的狀態(tài)下被焊接，所述杯狀構(gòu)件與所述軸構(gòu)件的焊接部通過從所述杯狀構(gòu)件的內(nèi)側(cè)照射的射束產(chǎn)生的焊道而形成，所述杯狀構(gòu)件的嵌合用孔和所述軸構(gòu)件的嵌合用外表面由接合部和壓入部構(gòu)成，所述接合部的軸向尺寸形成得比所述壓入部的軸向尺寸長(zhǎng)，且所述接合部被作為壓入引導(dǎo)件。

根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法以及外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其能夠?qū)崿F(xiàn)焊接部的強(qiáng)度、品質(zhì)的提高、焊接成本的降低、并且能夠?qū)崿F(xiàn)杯狀構(gòu)件以及軸構(gòu)件的生產(chǎn)率的提高、以及杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一帶來的成本降低、生產(chǎn)管理的減輕。尤其是使杯狀構(gòu)件的嵌合用孔和軸構(gòu)件的嵌合用外表面由具有間隙的接合部和具有過盈量的壓入部構(gòu)成，使所述接合部的軸向尺寸比壓入部的軸向尺寸長(zhǎng)，且將接合部作為壓入引導(dǎo)件，因此杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件的同軸度以及壓入時(shí)的定心作業(yè)性得到提高。

通過將上述的杯狀構(gòu)件的接合部的內(nèi)徑針對(duì)每個(gè)聯(lián)軸器尺寸而設(shè)定為相同尺寸，能夠提高品種統(tǒng)一的杯狀構(gòu)件的加工度，進(jìn)一步促進(jìn)生產(chǎn)率的提高以及生產(chǎn)管理的減輕。

這里，在技術(shù)方案以及本說明書中，上述杯狀構(gòu)件的接合部的內(nèi)徑針對(duì)每個(gè)聯(lián)軸器尺寸而設(shè)定為相同尺寸不限于杯狀構(gòu)件在一個(gè)聯(lián)軸器尺寸中為一個(gè)種類，即，一個(gè)編號(hào)的情況，例如，也包括如下情況：根據(jù)最大工作角的不同規(guī)格，在一個(gè)聯(lián)軸器尺寸中設(shè)定多個(gè)種類(多個(gè)編號(hào))的杯狀構(gòu)件，將這些杯狀構(gòu)件的上述接合部的內(nèi)徑設(shè)為相同尺寸。另外，除此以外，例如，也包括如下情況：考慮聯(lián)軸器功能、制造現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況、生產(chǎn)率等，為了在熱處理前的中間部件與實(shí)施了熱處理的成品部件的多個(gè)形態(tài)下管理杯狀構(gòu)件，在一個(gè)聯(lián)軸器尺寸中設(shè)定多個(gè)種類(多個(gè)編號(hào))的杯狀構(gòu)件，將這些杯狀構(gòu)件的上述接合部的內(nèi)徑設(shè)為相同尺寸。

并且，在技術(shù)方案以及說明書中，將杯狀構(gòu)件的接合部的內(nèi)徑針對(duì)每個(gè)聯(lián)軸器尺寸而設(shè)定為相同尺寸是指，包括等速萬向聯(lián)軸器的形式不同的情況，例如，包括在內(nèi)盤側(cè)將三球銷型等速萬向聯(lián)軸器與雙圈式等速萬向聯(lián)軸器的上述接合部的內(nèi)徑設(shè)為相同尺寸、在外盤側(cè)將球籠型等速萬向聯(lián)軸器與免根切型等速萬向聯(lián)軸器的上述接合部的內(nèi)徑設(shè)為相同尺寸的情況的概念。進(jìn)而，也能夠?qū)?nèi)盤側(cè)與外盤側(cè)的等速萬向聯(lián)軸器的上述接合部的內(nèi)徑設(shè)為相同尺寸。

優(yōu)選使上述的壓入部的直徑尺寸比接合部的直徑尺寸大，在杯狀構(gòu)件的底部的壁厚內(nèi)的外部側(cè)設(shè)置壓入部。由此，能夠使軸構(gòu)件從杯狀構(gòu)件的底部穿過并壓入，從而生產(chǎn)率提高。

通過將上述的接合部的間隙在直徑方向上設(shè)定為0.5mm以下，能夠得到壓入引導(dǎo)件的效果，并且不會(huì)產(chǎn)生焊接部的表面凹陷、焊穿等不良，能夠得到良好的焊接部。

優(yōu)選在上述焊接前對(duì)杯狀構(gòu)件和軸構(gòu)件中的至少一方實(shí)施作為成品部件的熱處理后的磨削加工、淬火后切削加工等精加工。由此，能夠得到對(duì)于每個(gè)聯(lián)軸器尺寸共用化的作為成品部件的杯狀構(gòu)件和對(duì)于每種車型具備各種軸部規(guī)格的軸構(gòu)件，因此能夠分別標(biāo)注編號(hào)進(jìn)行管理。因此，由杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一帶來的成本降低、生產(chǎn)管理的負(fù)荷減輕變得顯著。另外，對(duì)于共用化的杯狀構(gòu)件與具備各種軸部規(guī)格的軸構(gòu)件而言，直至經(jīng)由鍛造加工、車削加工、熱處理以及磨削加工、淬火后的切削加工等精加工的成品部件，能夠分別單獨(dú)地制造，也包括減少換產(chǎn)調(diào)整等在內(nèi)而使生產(chǎn)率提高。但是，在本說明書以及技術(shù)方案中，作為成品部件的杯狀構(gòu)件、軸構(gòu)件并不限于上述實(shí)施了熱處理后的磨削加工、淬火后的切削加工等精加工(例如，軸承安裝面、滑動(dòng)軸承面)的構(gòu)件，是指包括尚未進(jìn)行上述精加工的熱處理結(jié)束狀態(tài)的杯狀構(gòu)件、軸構(gòu)件的概念。

通過將上述焊接設(shè)為電子束焊接，從而不會(huì)在接合部產(chǎn)生毛刺。能夠?qū)崿F(xiàn)由省略接合部的后加工帶來的制造成本削減、并且能夠可靠地實(shí)施接合部的基于超聲波探傷的全數(shù)檢查。另外，通過電子束焊接，能夠得到較深的熔深，因此焊接強(qiáng)度較高，并且能夠減小熱應(yīng)變。

優(yōu)選在使上述杯狀部的內(nèi)部成為大氣壓以下的狀態(tài)下進(jìn)行焊接。由于對(duì)杯狀構(gòu)件的內(nèi)部空間進(jìn)行抽真空，因此由于減少抽真空的空間，能夠縮短周期時(shí)間，并且能夠減小因產(chǎn)品尺寸造成的抽真空時(shí)間之差，能夠不增加周期時(shí)間地對(duì)應(yīng)其他型號(hào)、品種。另外，在品質(zhì)方面，由于對(duì)杯狀構(gòu)件的內(nèi)部空間進(jìn)行抽真空，因此能夠提高焊接部的品質(zhì)。

優(yōu)選一邊對(duì)上述杯狀部以及軸部進(jìn)行冷卻一邊進(jìn)行焊接。由此，即使在對(duì)實(shí)施了淬火回火的熱處理的作為成品部件的杯狀構(gòu)件和作為成品部件的軸構(gòu)件進(jìn)行焊接的情況下，也能夠消除因焊接時(shí)的熱量而使周邊部的溫度上升導(dǎo)致熱處理部的硬度降低的問題。另外，由于對(duì)杯狀部以及軸部進(jìn)行冷卻的部位與進(jìn)行抽真空的杯狀構(gòu)件的內(nèi)部空間隔斷，因此還消除了因真空度降低導(dǎo)致的焊接部的強(qiáng)度的不穩(wěn)定、對(duì)品質(zhì)帶來負(fù)面影響的問題。

優(yōu)選在上述焊接前將杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件的接合部位預(yù)熱至200℃～650℃、在焊接后將杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件的接合部位后加熱至200℃～650℃。由此，通過延緩焊接后的冷卻速度能夠防止燒裂，能夠調(diào)節(jié)焊接部位的硬度，得到良好的焊接狀態(tài)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法以及外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，能夠?qū)崿F(xiàn)使焊接部的強(qiáng)度、品質(zhì)提高、焊接成本降低、并且能夠?qū)崿F(xiàn)杯狀構(gòu)件以及軸構(gòu)件的生產(chǎn)率提高、以及杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一帶來的成本降低、生產(chǎn)管理的減輕的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法以及外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件。尤其是使杯狀構(gòu)件的嵌合用孔和軸構(gòu)件的嵌合用外表面由具有間隙的接合部和具有過盈量的壓入部構(gòu)成，使接合部的軸向尺寸比壓入部的軸向尺寸長(zhǎng)，且將接合部作為壓入引導(dǎo)件，因此杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件的同軸度以及壓入時(shí)的定心作業(yè)性得到提高。

附圖說明

圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)軸的整體結(jié)構(gòu)的圖。

圖2a是將圖1的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件放大后的局部縱剖視圖。

圖2b是將圖1的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件放大后的側(cè)視圖。

圖2c是圖2a中的A部的放大圖。

圖3是示出圖1的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造工序的概要圖。

圖4是示出焊接前的杯狀構(gòu)件的縱剖視圖。

圖5是示出焊接前的軸構(gòu)件的主視圖。

圖6是示出在焊接前使杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件嵌合的狀態(tài)的局部縱剖視圖。

圖7a示出杯狀構(gòu)件的嵌合用孔與軸構(gòu)件的嵌合用外表面的詳細(xì)結(jié)構(gòu)以及壓入時(shí)的定心作業(yè)，是示出壓入開始時(shí)的狀態(tài)的局部縱剖視圖。

圖7b示出杯狀構(gòu)件的嵌合用孔與軸構(gòu)件的嵌合用外表面的詳細(xì)結(jié)構(gòu)以及壓入時(shí)的定心作業(yè)，是示出壓入結(jié)束時(shí)的狀態(tài)的局部縱剖視圖。

圖8是示出關(guān)于本發(fā)明的制造方法的第一實(shí)施方式中的焊接方法的概要圖。

圖9是示出編號(hào)不同的軸構(gòu)件的主視圖。

圖10是示出使用圖9的軸構(gòu)件制造出的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的局部縱剖視圖。

圖11是示出杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一的例子的圖。

圖12是示出第一實(shí)施方式的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造工序的變形例的概要圖。

圖13是示出關(guān)于本發(fā)明的制造方法的第二實(shí)施方式的制造工序的圖。

圖14是示出本發(fā)明的制造方法的關(guān)于第三實(shí)施方式的制造工序的圖。

圖15是示出使用了關(guān)于本發(fā)明的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第二實(shí)施方式的等速萬向聯(lián)軸器的局部縱剖視圖。

圖16是示出圖15的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。

圖17是示出現(xiàn)有技術(shù)的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。

圖18是示出現(xiàn)有技術(shù)的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。

圖19是示出現(xiàn)有技術(shù)的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

在圖3～11中示出關(guān)于本發(fā)明的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法的實(shí)施方式，在圖1以及圖2中示出關(guān)于本發(fā)明的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第一實(shí)施方式。首先，根據(jù)圖1以及圖2且在有必要時(shí)根據(jù)圖6、圖7對(duì)關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明，接下來，根據(jù)圖3～11對(duì)關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖1是示出使用了第一實(shí)施方式的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11的驅(qū)動(dòng)軸1的整體結(jié)構(gòu)的圖。驅(qū)動(dòng)軸1主要包括配置于差動(dòng)裝置側(cè)(圖中右側(cè)：以下，也稱為內(nèi)盤側(cè))的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器10、配置于驅(qū)動(dòng)車輪側(cè)(圖中左側(cè)：以下，也稱為外盤側(cè))的固定式等速萬向聯(lián)軸器20、以及以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連結(jié)兩等速萬向聯(lián)軸器10、20的中間軸2。

圖1所示的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器10是所謂的三球銷型等速萬向聯(lián)軸器(TJ)，且具備：外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11，其具有杯狀部12和從杯狀部12的底部沿軸向延伸的長(zhǎng)條軸部(長(zhǎng)桿部)13；內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件16，其收容于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11的杯狀部12的內(nèi)周；以及作為轉(zhuǎn)矩傳遞要件的滾子19，其配置在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件16之間。內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件16由三球銷構(gòu)件17構(gòu)成，該三球銷構(gòu)件17在圓周方向上等間隔地設(shè)置有外嵌滾子19的三根腳軸18。

在長(zhǎng)桿部13的外周面固定有支承軸承6的內(nèi)圈，該支承軸承6的外圈經(jīng)由未圖示的托架固定于變速器箱體。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11被支承軸承6支承為旋轉(zhuǎn)自如，通過設(shè)置這樣的支承軸承6，從而盡可能地防止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11的振動(dòng)。

圖1所示的固定式等速萬向聯(lián)軸器20是所謂的球籠型等速萬向聯(lián)軸器，且具備：外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件21，其具有有底筒狀的杯狀部21a和從杯狀部21a的底部沿軸向延伸的軸部21b；內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件22，其收容于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件21的杯狀部21a的內(nèi)周；作為轉(zhuǎn)矩傳遞元件的滾珠23，其配置在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件21的杯狀部21a與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件22之間；以及保持器24，其配置在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件21的杯狀部21a的內(nèi)周面與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件22的外周面之間，且對(duì)滾珠23進(jìn)行保持。需要說明的是，作為固定式等速萬向聯(lián)軸器20，有時(shí)也使用免根切(undercut free)型等速萬向聯(lián)軸器。

中間軸2在其兩端部外徑具有轉(zhuǎn)矩傳遞用的花鍵(包括鋸齒。以下相同)3。并且，通過使內(nèi)盤側(cè)的花鍵3與滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器10的三球銷構(gòu)件17的孔部花鍵嵌合，從而以能夠轉(zhuǎn)矩傳遞的方式連結(jié)中間軸2與滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器10的三球銷構(gòu)件17。另外，通過使外盤側(cè)的花鍵3與固定式等速萬向聯(lián)軸器20的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件22的孔部花鍵嵌合，從而以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連結(jié)中間軸2與固定式等速萬向聯(lián)軸器20的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件22。作為該中間軸2，示出了實(shí)心類型，但也可以使用中空類型。

在兩等速萬向聯(lián)軸器10、20的內(nèi)部封入有作為潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑脂。為了防止?jié)櫥蛲獠啃孤碜月?lián)軸器外部的異物侵入，在滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器10的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11與中間軸2之間、以及固定式等速萬向聯(lián)軸器20的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件21與中間軸2之間，分別安裝有蛇腹?fàn)畹姆雷o(hù)罩4、5。

根據(jù)圖2對(duì)第一實(shí)施方式的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件進(jìn)行說明。圖2放大示出本實(shí)施方式的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11，圖2a是局部縱剖視圖，圖2b是側(cè)視圖。圖2c是圖2a的A部的放大圖。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11包括有底筒狀的杯狀部12和長(zhǎng)桿部13，所述杯狀部的一端開口，且在內(nèi)周面的圓周方向三等分位置形成有供滾子19(參照?qǐng)D1)滾動(dòng)的滾道槽30與內(nèi)周面31，所述長(zhǎng)桿部13從杯狀部12的底部沿軸向延伸，并且在與杯狀部12的開口側(cè)相反一側(cè)(內(nèi)盤側(cè))的端部外周設(shè)置有作為轉(zhuǎn)矩傳遞用連結(jié)部的花鍵Sp。在本實(shí)施方式中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11通過焊接杯狀構(gòu)件12a、軸構(gòu)件13a而形成。

如圖2a以及圖2c所示，杯狀構(gòu)件12a是由在內(nèi)周形成有滾道槽30與內(nèi)周面31的筒狀部12a1與底部12a2構(gòu)成的一體成形件。軸構(gòu)件13a在靠杯狀構(gòu)件12a的外周形成有軸承安裝面14以及擋圈槽15，在內(nèi)盤側(cè)的端部形成有花鍵Sp。如圖6以及圖7所示，杯狀構(gòu)件12a的底部12a2的嵌合用孔50與軸構(gòu)件13a的外盤側(cè)端部的嵌合用外表面51嵌合，嵌合用孔50與嵌合用外表面51的接合部50a、51a通過電子束焊接而被焊接。如圖2a以及圖2c所示，焊接部49通過從杯狀構(gòu)件12a的內(nèi)側(cè)照射的射束產(chǎn)生的焊道而形成。

根據(jù)圖7對(duì)本實(shí)施方式的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11的特征性結(jié)構(gòu)即杯狀構(gòu)件12a的嵌合用孔50與軸構(gòu)件13a的嵌合用外表面51的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖7a所示，在杯狀構(gòu)件12a的底部12a2的壁厚內(nèi)形成有嵌合用孔50，嵌合用孔50由接合部50a和壓入部50b構(gòu)成。軸構(gòu)件13a的嵌合用外表面51由接合部51a和壓入部51b構(gòu)成。

杯狀構(gòu)件12a的接合部50a的內(nèi)徑B1設(shè)定為比軸構(gòu)件13a的接合部51a的外徑B2稍大，在內(nèi)徑B1與外徑B2之間設(shè)有在直徑方向上為0.5mm以下的間隙δ。另一方面，杯狀構(gòu)件12a的壓入部50b的內(nèi)徑C1設(shè)定為比軸構(gòu)件13a的壓入部51b的外徑C2稍小，在內(nèi)徑C1與外徑C2之間設(shè)有過盈量。而且，接合部50a、51a的軸向尺寸D設(shè)定為比壓入部50b、51b的軸向尺寸E長(zhǎng)。壓入部50b、51b的直徑尺寸C1、C2形成得比接合部50a、51a的直徑尺寸B1、B2大，在杯狀構(gòu)件13a的底部12a2的壁厚內(nèi)的外部側(cè)(圖7a的右側(cè))設(shè)有壓入部50b、51b。在圖2a、圖2c中圖示出熔融的焊接部49，能夠看出壓入部50b、51b的直徑尺寸C1、C2形成得比接合部50a、51a的直徑尺寸B1、B2大。

由于設(shè)定為上述那樣的尺寸關(guān)系，因此在壓入時(shí)，首先如圖7a所示，使軸構(gòu)件13a的接合部51a面向杯狀構(gòu)件12a的接合部50a。然后將接合部50a、51a作為壓入引導(dǎo)件，一邊定出杯狀構(gòu)件12a與軸構(gòu)件13a的中心，一邊使杯狀構(gòu)件12a的壓入部50b與軸構(gòu)件13a的壓入部51b抵接。然后在定心后的狀態(tài)下，壓入壓入部50b、51b，如圖7b所示，壓入工序結(jié)束。由于像這樣進(jìn)行了壓入，因此杯狀構(gòu)件12a與軸構(gòu)件13a的同軸度提高。另外，如上述那樣，壓入工序的定心作業(yè)性提高。

將杯狀構(gòu)件12a的接合部50a的內(nèi)徑B1與軸構(gòu)件13a的接合部51a的外徑B2之間的間隙δ在直徑方向上設(shè)定為0.5mm以下，因此在接合部50a、51a處不進(jìn)行壓入，能夠得到良好的壓入引導(dǎo)件的效果，并且不會(huì)產(chǎn)生焊接部的表面凹陷、焊穿等不良，能夠得到良好的焊接部。需要說明的是，為了便于理解而夸張地圖示出間隙6。

另外，使壓入部50b、51b的直徑尺寸C1、C2比接合部50a、51a的直徑尺寸B1、B2大，在杯狀構(gòu)件13a的底部12a2的壁厚內(nèi)的外部側(cè)(圖7a的右側(cè))設(shè)置壓入部50b、51b，因此如圖7a所示，能夠使軸構(gòu)件13a從杯狀構(gòu)件13a的底部12a2穿過并壓入，從而生產(chǎn)率提高。

詳細(xì)內(nèi)容后述，但杯狀構(gòu)件12a的接合部50a的內(nèi)徑B1針對(duì)每個(gè)聯(lián)軸器尺寸設(shè)定為相同尺寸。焊接部49形成于軸構(gòu)件13a的端部，因此能夠省略軸承安裝面14等的后加工，另外，由于進(jìn)行電子束焊接，因此不會(huì)在焊接部產(chǎn)生毛刺，因此還能夠省略焊接部的后加工，能夠削減制造成本。并且，能夠可靠地實(shí)施焊接部的基于超聲波探傷的全部檢查。

接下來，根據(jù)圖3～11對(duì)本發(fā)明的制造方法的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在圖3中示出外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的制造工序的概要。如圖所示，杯狀構(gòu)件12a以棒材切斷工序S1c、鍛造加工工序S2c、減薄拉伸工序S3c、車削加工工序S4c以及熱處理工序S5c為主要的制造工序而形成為成品部件。另一方面，軸構(gòu)件13a以棒材切斷工序S1s、車削加工工序S2s、花鍵加工工序S3s、熱處理工序S4s以及磨削加工工序S5s為主要的制造工序而形成為成品部件。作為成品部件的杯狀構(gòu)件12a和軸構(gòu)件13a分別被標(biāo)注編號(hào)進(jìn)行管理。之后，杯狀構(gòu)件12a和軸構(gòu)件13a經(jīng)過焊接工序S6而完成外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11。技術(shù)方案中的機(jī)械加工工序是指上述的制造工序中的車削加工工序S4c、車削加工工序S2s、以及磨削加工工序S5s。

對(duì)各工序的概要進(jìn)行說明。各工序是表示代表性的例子的工序，能夠根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變更、追加。首先，對(duì)杯狀構(gòu)件12a的制造工序進(jìn)行說明。

[棒材切斷工序S1c]

根據(jù)鍛造重量以規(guī)定長(zhǎng)度進(jìn)行切斷，制作鋼坯。

[鍛造加工工序S2c]

通過鍛造加工將鋼坯一體成形杯狀構(gòu)件12a的筒狀部12a1和底部12a2從而制作出毛坯。

[減薄拉伸加工工序S3c]

對(duì)所述毛坯的滾道槽30以及圓筒面31進(jìn)行減薄拉伸加工，完成杯狀構(gòu)件12a的筒狀部12a1的內(nèi)周。

[車削加工工序S4c]

對(duì)減薄拉伸后的毛坯車削加工出外周面、保護(hù)罩安裝槽32等，在底部12a2的壁厚內(nèi)車削加工出嵌合用孔50。

[熱處理工序S5c]

在車削加工后，至少對(duì)杯狀構(gòu)件12a的滾道槽30進(jìn)行作為熱處理的淬火回火。由此，杯狀構(gòu)件12a成為成品部件，被標(biāo)注編號(hào)進(jìn)行管理。

接下來，對(duì)軸構(gòu)件13a的制造工序進(jìn)行說明。

[棒材切斷工序S1s]

根據(jù)軸部全長(zhǎng)將棒材以規(guī)定長(zhǎng)度切斷，制作鋼坯。有時(shí)根據(jù)軸構(gòu)件13a的形狀，通過鐓鍛將鋼坯鍛造加工為概略形狀。

[車削加工工序S2s]

對(duì)鋼坯或鍛造毛坯的外周面(軸承安裝面14、擋圈槽15、花鍵下徑、端面等)和外盤側(cè)端部的嵌合用外表面51進(jìn)行車削加工。

[花鍵加工工序S3s]

在車削加工后的軸構(gòu)件上滾軋加工出花鍵。但是，花鍵的加工不限于滾軋加工，也可以適當(dāng)?shù)刂脫Q為沖壓加工等。

[熱處理工序S4s]

對(duì)軸構(gòu)件的外周的所需范圍進(jìn)行作為熱處理的高頻淬火回火。軸端的嵌合用外表面不實(shí)施熱處理。

[磨削加工工序S5s]

在熱處理后，對(duì)軸構(gòu)件13a的軸承安裝面14等進(jìn)行磨削加工從而進(jìn)行精加工。由此，軸構(gòu)件13a成為成品部件，被標(biāo)注編號(hào)進(jìn)行管理。

[焊接工序S6]

將作為成品部件的杯狀構(gòu)件12a與軸構(gòu)件13a嵌合并進(jìn)行焊接。由此，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11完成。

接下來，對(duì)本實(shí)施方式的制造方法的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4是示出作為成品部件的杯狀構(gòu)件12a的焊接前的狀態(tài)的縱剖視圖。杯狀構(gòu)件12a包括在內(nèi)周形成有滾道槽30和內(nèi)周面31的筒狀部12a1和從該筒狀部12a1的內(nèi)盤側(cè)端部向徑向內(nèi)側(cè)延伸的底部12a2，在底部12a2的壁厚內(nèi)形成有嵌合用孔50。杯狀構(gòu)件12a由S53C等含有0.40～0.60重量％的碳的中碳鋼構(gòu)成。在前述的車削加工工序S4c中切削加工出嵌合用孔50。雖然省略圖示，但在滾道槽30、其他的規(guī)定部分形成有HRC58～62左右的硬化層。

在圖5中示出作為成品部件的軸構(gòu)件13a的焊接前的狀態(tài)。軸構(gòu)件13a在外盤側(cè)(圖5的左側(cè))端部形成有嵌合于杯狀構(gòu)件12a的嵌合用孔50的嵌合用外表面51，在嵌合用外表面51的內(nèi)盤側(cè)(圖5的右側(cè))形成有軸承裝配面14、擋圈槽15，并且在內(nèi)盤側(cè)端部形成有花鍵Sp。軸構(gòu)件13a由S40C等含有0.30～0.55重量％的碳的中碳鋼構(gòu)成。雖然省略圖示，但在外周面的規(guī)定范圍內(nèi)通過作為熱處理的高頻淬火而形成有HRC50～62左右的硬化層。嵌合用外表面51未實(shí)施熱處理。在熱處理工序S4s后，軸承安裝面14通過磨削加工等進(jìn)行精加工。

如前述那樣，圖4所示的杯狀構(gòu)件12a的接合部50a的內(nèi)徑B1在一個(gè)聯(lián)軸器尺寸中設(shè)定為相同尺寸。圖5所示的軸構(gòu)件13a雖為長(zhǎng)桿用的構(gòu)件，但與接合部50a嵌合的外盤側(cè)端部的接合部51a的外徑B2與軸徑、外周形狀無關(guān)地設(shè)定為與接合部50a的內(nèi)徑B1具有規(guī)定的間隙δ(參照?qǐng)D7a)的尺寸。由于像這樣進(jìn)行尺寸設(shè)定，因此使杯狀構(gòu)件12a共用化，僅將軸構(gòu)件13a制作成與車型對(duì)應(yīng)的各種軸徑、長(zhǎng)度、外周形狀，通過對(duì)兩構(gòu)件12a、13a進(jìn)行焊接，能夠制作出適合于各種車型的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11。

對(duì)作為如上述那樣制作出的完成品的杯狀構(gòu)件12a與軸構(gòu)件13a如圖6所示那樣進(jìn)行壓入嵌合。如圖7b所示，杯狀構(gòu)件12a的壓入部50b與軸構(gòu)件13a的壓入部51b進(jìn)行壓入嵌合，因此兩構(gòu)件12a、13a在定心于同軸的狀態(tài)下臨時(shí)固定。

關(guān)于杯狀構(gòu)件12a的嵌合用孔50、接合部50a、壓入部50b以及軸構(gòu)件13a的嵌合用外表面51、接合部51a、壓入部51b的尺寸關(guān)系的詳細(xì)內(nèi)容、杯狀構(gòu)件12a與軸構(gòu)件13a的壓入時(shí)的狀態(tài)、還有作用效果，如前面根據(jù)圖7a、圖7b敘述的那樣。

接下來，根據(jù)圖8對(duì)關(guān)于本發(fā)明的制造方法的第一實(shí)施方式的焊接工序S6進(jìn)行說明。圖8示出焊接工序S6的概要。將通過壓入嵌合而臨時(shí)固定的杯狀構(gòu)件12a與軸構(gòu)件13a設(shè)置于焊接裝置(省略圖示)。如圖8所示，使設(shè)置于罩構(gòu)件52的密封構(gòu)件53與杯狀構(gòu)件12a的開口端部抵接，在杯狀構(gòu)件12a的內(nèi)部形成封閉空間54。在罩構(gòu)件52內(nèi)設(shè)置有電子槍55，并且為了對(duì)封閉空間54進(jìn)行抽真空而經(jīng)由管路57連接有真空泵56。在杯狀構(gòu)件12a的外周面的外側(cè)與軸構(gòu)件13a的外周面的外側(cè)設(shè)置有冷卻套58。

具體而言，使設(shè)置于罩構(gòu)件52的密封構(gòu)件53與杯狀構(gòu)件12a的開口端部抵接，在杯狀構(gòu)件12a的內(nèi)部形成封閉空間54后，將封閉空間54抽真空至大氣壓以下的1.3pa左右。在本實(shí)施方式中，封閉空間54限定于杯狀構(gòu)件12a的內(nèi)部，由于空間容積減小，因此抽真空的周期時(shí)間縮短。一邊進(jìn)行抽真空，一邊為了防止焊接后的急劇冷卻、抑制焊接部的高硬度化而通過電子束59對(duì)包括嵌合用孔50(參照?qǐng)D6)和嵌合用外表面51在內(nèi)的周邊預(yù)熱至200～650℃。通過擴(kuò)大電子束59的射束寬度，使射束高速回旋而進(jìn)行預(yù)熱。在預(yù)熱后，如圖示那樣縮小電子束59的射束進(jìn)行焊接，通過冷卻套58，一邊對(duì)杯狀構(gòu)件12a的筒狀部12a1的外周與軸構(gòu)件13a的軸承安裝面14的周邊外周進(jìn)行冷卻一邊進(jìn)行焊接。通過預(yù)熱，將焊接部的硬度調(diào)節(jié)為Hv200～Hv500，從而能夠得到滿足所需強(qiáng)度的良好的焊接部，并且能夠防止進(jìn)行了熱處理后的部分的硬度降低。

在上述的焊接工序S6中，對(duì)為了調(diào)節(jié)焊接部的硬度而在焊接前實(shí)施預(yù)熱的例子進(jìn)行了說明，但也可以在焊接后將接合部位后加熱至200℃～650℃，調(diào)節(jié)焊接部的硬度。另外，預(yù)熱、后加熱也可以通過電子束以外的感應(yīng)加熱等的熱源來實(shí)施。

接下來，關(guān)于杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一，例示與上述的圖5所示的長(zhǎng)桿類型的軸構(gòu)件13a不同編號(hào)的軸構(gòu)件而進(jìn)行補(bǔ)充說明。圖9以及圖10所示的軸構(gòu)件13a’是內(nèi)盤側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)的桿用的構(gòu)件。在軸構(gòu)件13a’上，形成有嵌合于杯狀構(gòu)件12a的底部12a2的嵌合用孔50(參照?qǐng)D4)的嵌合用外表面51。該嵌合用外表面51的接合部51a的外徑B2形成為與圖5所示的長(zhǎng)桿類型的軸構(gòu)件13a的嵌合用外表面51的接合部51a的外徑B2相同的尺寸。

該軸構(gòu)件13a’是內(nèi)盤側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)的桿用的構(gòu)件，軸部的長(zhǎng)度短，在軸向中央部形成有滑動(dòng)軸承面18，在該滑動(dòng)軸承面18形成有多個(gè)油槽19。在內(nèi)盤側(cè)的端部形成有花鍵Sp和擋圈槽48。這樣，即使標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度的桿及長(zhǎng)桿這樣的類型的不同、每種車型的各種軸徑及外周形狀不同，也能夠?qū)⑤S構(gòu)件13a、13a’的嵌合用外表面51的接合部51a的外徑B2設(shè)定為相同尺寸。

由于杯狀構(gòu)件12a的嵌合用孔50的接合部50a的內(nèi)徑B1針對(duì)每個(gè)聯(lián)軸器尺寸而設(shè)定為相同尺寸，因此能夠準(zhǔn)備對(duì)于每個(gè)聯(lián)軸器尺寸共用化的杯狀構(gòu)件和對(duì)于每種車型而具備各種軸部規(guī)格的軸構(gòu)件作為成品部件，能夠分別對(duì)杯狀構(gòu)件和軸構(gòu)件標(biāo)注編號(hào)進(jìn)行管理。并且，即使將杯狀構(gòu)件品種統(tǒng)一，通過與對(duì)于每種車型具備各種軸部規(guī)格的軸構(gòu)件組合，能夠迅速地制作與要求相應(yīng)的各種外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)由杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一帶來的成本降低和生產(chǎn)管理的負(fù)荷減輕。

作為以上的概括，在圖11中示出杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一的例子。如圖所示，杯狀構(gòu)件在一個(gè)聯(lián)軸器尺寸中共用化，例如，標(biāo)注編號(hào)C001進(jìn)行管理。與此相對(duì)，軸構(gòu)件針對(duì)每種車型而具備各種軸部規(guī)格，例如，標(biāo)注編號(hào)S001、S002、～S(n)而進(jìn)行管理。并且，例如，當(dāng)組合編號(hào)C001的杯狀構(gòu)件和編號(hào)S001的軸構(gòu)件并進(jìn)行焊接時(shí)，能夠制作編號(hào)A001的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件。這樣，通過杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一，能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低、減輕生產(chǎn)管理的負(fù)荷。就該品種統(tǒng)一而言，杯狀構(gòu)件在一個(gè)聯(lián)軸器尺寸中并不限定為一個(gè)種類、即一個(gè)型號(hào)，例如，也包括根據(jù)最大工作角的不同規(guī)格而在一個(gè)聯(lián)軸器尺寸中設(shè)定多個(gè)種類(多個(gè)型號(hào))的杯狀構(gòu)件，將這些杯狀構(gòu)件的上述接合部的直徑設(shè)為相同尺寸的情況。

在圖12中示出將前述的圖3所示的制造工序部分變更后的變形例。在圖12的制造工序中，將圖3的軸構(gòu)件的磨削加工工序S5s變更為焊接工序S6之后，成為磨削加工工序S7。在該制造工序中，在對(duì)杯狀構(gòu)件與軸構(gòu)件進(jìn)行焊接后，通過磨削加工而完成軸構(gòu)件的軸承安裝面、滑動(dòng)軸承面。因此，在圖12的軸構(gòu)件的制造工序中，在熱處理工序S4s中標(biāo)注為軸構(gòu)件基本完成。其他的結(jié)構(gòu)與圖3所示的制造工序相同，因此對(duì)相同的加工工序標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)說明。這樣，在本說明書以及權(quán)利請(qǐng)求的范圍中，作為成品部件的杯狀構(gòu)件、軸構(gòu)件并不限于上述第一實(shí)施方式這樣的實(shí)施了熱處理后的磨削加工、淬火后的切削加工等精加工(例如，軸承安裝面、滑動(dòng)軸承面)的構(gòu)件，而是包括尚未進(jìn)行所述精加工的熱處理結(jié)束狀態(tài)的杯狀構(gòu)件、軸構(gòu)件的概念。

接下來，根據(jù)圖13對(duì)關(guān)于本發(fā)明的制造方法的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在前述的第一實(shí)施方式以及變形例的制造工序中，以作為成品部件的杯狀構(gòu)件、軸構(gòu)件為前提，但在第二實(shí)施方式中，雖然杯狀構(gòu)件為成品部件，但軸構(gòu)件采用直至經(jīng)過花鍵加工為止的中間部件，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式以及變形例的制造工序不同。除此以外的內(nèi)容，即，關(guān)于制造方法的第一實(shí)施方式中的上述的各工序的概要、杯狀構(gòu)件以及軸構(gòu)件的主要的加工工序的狀態(tài)、杯狀構(gòu)件的共用化、焊接方法、品種統(tǒng)一、外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的結(jié)構(gòu)等相同，因此將第一實(shí)施方式的全部?jī)?nèi)容適用于本實(shí)施方式，僅對(duì)不同的部分進(jìn)行說明。

如圖13所示，在本實(shí)施方式，將圖3中的軸構(gòu)件13a的熱處理工序S4s和磨削加工工序S5s放到焊接工序S6之后，作為熱處理工序S7以及磨削加工工序S8。在本實(shí)施方式中，在焊接工序S6后是軸構(gòu)件13a的熱處理工序S7，因此不存在焊接時(shí)的熱量使周邊部的溫度上升導(dǎo)致熱處理部的硬度下降的問題，能夠省略圖8中的對(duì)軸構(gòu)件13a的軸承裝配面14的周邊外周進(jìn)行冷卻的冷卻套58。

如圖4所示，杯狀構(gòu)件12a呈從嵌合用孔50經(jīng)由底部12a2直至直徑較大的筒狀部12a1的形狀，并且，實(shí)施作為淬火回火的熱處理的部位是筒狀部12a1的內(nèi)周的滾道槽30、內(nèi)周面31。因此，通常，對(duì)于熱處理部不存在焊接時(shí)的熱影響，因此對(duì)于杯狀構(gòu)件12a，在焊接前實(shí)施熱處理作為成品部件而準(zhǔn)備。本實(shí)施方式的制造工序在實(shí)用方面優(yōu)選。

在本實(shí)施方式的情況下，對(duì)于表示在第一實(shí)施方式中上述的杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一的圖11，圖中的軸構(gòu)件的編號(hào)僅為作為中間部件的編號(hào)，對(duì)于杯狀構(gòu)件與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，與第一實(shí)施方式相同，因此省略說明。

根據(jù)圖14對(duì)關(guān)于本發(fā)明的制造方法的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，將第二實(shí)施方式的杯狀構(gòu)件的熱處理工序S5c進(jìn)一步放到焊接工序S6之后，作為熱處理工序S7。除此以外的內(nèi)容，即，關(guān)于制造方法的第一實(shí)施方式中的上述的各工序的概要、杯狀構(gòu)件以及軸構(gòu)件的主要的加工工序的狀態(tài)、杯狀構(gòu)件的共用化、焊接方法、品種統(tǒng)一、外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的結(jié)構(gòu)等相同，因此將第一實(shí)施方式的全部?jī)?nèi)容適用于本實(shí)施方式，僅對(duì)不同的部分進(jìn)行說明。

如圖13所示，在本實(shí)施方式中，在焊接工序S6后是杯狀構(gòu)件12a與軸構(gòu)件13a的熱處理工序S7，因此不存在焊接時(shí)的熱量使周邊部的溫度上升導(dǎo)致熱處理部的硬度下降的問題，能夠省略圖8中的冷卻套58。

在本實(shí)施方式的情況下，對(duì)于表示在第一實(shí)施方式中上述的杯狀構(gòu)件的品種統(tǒng)一的圖11，圖中的杯狀構(gòu)件和軸構(gòu)件這雙方的編號(hào)為作為中間部件的編號(hào)。其他內(nèi)容與第一實(shí)施方式相同，因此省略說明。

接下來，根據(jù)圖15以及圖16對(duì)關(guān)于本發(fā)明的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，對(duì)具有與關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第一實(shí)施方式相同的功能的部位標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記(除了下標(biāo)文字以外)，并省略重復(fù)說明。

圖15所示的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器10₁是雙圈型等速萬向聯(lián)軸器(DOJ)。該等速萬向聯(lián)軸器10₁具備：外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁，其具有杯狀部12₁和從杯狀部12₁的底部沿軸向延伸的長(zhǎng)桿部13；內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件16₁，其收容于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁的杯狀部12₁的內(nèi)周；作為轉(zhuǎn)矩傳遞元件的滾珠41，其配置在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件16₁的滾道槽30₁、40之間；以及保持器44，其具有與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁的筒狀內(nèi)周面42和內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件16₁的球狀外周面43分別嵌合的球狀外周面45、球狀內(nèi)周面46，且對(duì)滾珠41進(jìn)行保持。保持器44的球狀外周面45的曲率中心O₁與球狀內(nèi)周面46的曲率中心O₂相對(duì)于聯(lián)軸器中心O在軸向上向相反側(cè)偏移。

與關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第一實(shí)施方式相同，在長(zhǎng)桿部13的外周面上固定有支承軸承6的內(nèi)圈，該支承軸承6的外圈經(jīng)由未圖示的托架固定于變速器箱體。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁被支承軸承6支承為旋轉(zhuǎn)自如，從而盡可能地防止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁的振動(dòng)。

在圖16中示出外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁的局部縱剖面。如圖所示，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁包括有底筒狀的杯狀部12₁和長(zhǎng)桿部13，所述杯狀部12₁的一端開口，且在內(nèi)周面42上形成有供滾珠41(參照?qǐng)D15)配置的六根或八根滾道槽30₁，所述長(zhǎng)桿部從杯狀部12₁的底部沿軸向延伸，并且在與杯狀部12₂相反一側(cè)(外盤側(cè))的端部外徑設(shè)置有作為轉(zhuǎn)矩傳遞用連結(jié)部的花鍵Sp。與第一實(shí)施方式相同，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件11₁是杯狀構(gòu)件12a₁與軸構(gòu)件13a焊接而成的構(gòu)件。

在杯狀構(gòu)件12a₁的底部12a2₁的壁厚內(nèi)形成有嵌合用孔50₁，嵌合用孔50₁由接合部50a₁和壓入部50b₁構(gòu)成。軸構(gòu)件13a的嵌合用外表面51₁由接合部51a₁和壓入部51b₁構(gòu)成。而且，壓入部50b₁、51b₁設(shè)置于杯狀構(gòu)件13a₁的底部12a2₁的壁厚內(nèi)的外部側(cè)(圖16的右側(cè))。

本實(shí)施方式的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件與上述的關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的第一實(shí)施方式以及關(guān)于制造方法的實(shí)施方式相同，因此關(guān)于這些全部適用上述的內(nèi)容，省略重復(fù)說明。

在以上的實(shí)施方式中，示出了應(yīng)用電子束焊接的情況，但也能夠同樣應(yīng)用激光焊接。

在以上的關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的實(shí)施方式中，對(duì)應(yīng)用于作為滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器10、10₁的三球銷型等速萬向聯(lián)軸器、雙圈型等速萬向聯(lián)軸器的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于十字槽型等速萬向聯(lián)軸器等其他滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件、以及固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件。另外，以上，將本發(fā)明應(yīng)用于構(gòu)成驅(qū)動(dòng)軸的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于構(gòu)成傳動(dòng)軸的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件。

本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式任何限定，當(dāng)然能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)一步以各種方式實(shí)施，本發(fā)明的范圍由權(quán)利請(qǐng)求的范圍示出，還包括與權(quán)利請(qǐng)求的范圍記載的等同含義及范圍內(nèi)的所有變更。

附圖標(biāo)記說明

1 驅(qū)動(dòng)軸

2 中間軸

3 花鍵

4 防護(hù)罩

5 防護(hù)罩

6 支承軸承

10 滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器

11 外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件

12 杯狀部

12a 杯狀構(gòu)件

12a1 筒狀部

12a2 底部

13 長(zhǎng)條軸部

13a 軸構(gòu)件

14 軸承安裝面

16 內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件

17 三球銷構(gòu)件

19 轉(zhuǎn)矩傳遞元件(滾子)

20 固定式等速萬向聯(lián)軸器

21 外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件

22 內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件

23 轉(zhuǎn)矩傳遞元件(滾珠)

24 保持器

30 滾道槽

31 內(nèi)周面

40 滾道槽

41 轉(zhuǎn)矩傳遞元件(滾珠)

49 焊接部

50 嵌合用孔

50a 接合部

50b 壓入部

51 嵌合用外表面

51a 接合部

51b 壓入部

52 罩構(gòu)件

54 封閉空間

55 電子槍

56 真空泵

58 冷卻套

59 電子束

60 嵌合部

77 壓入部

78 壓入部

B1 直徑尺寸(內(nèi)徑)

B2 直徑尺寸(外徑)

C1 直徑尺寸(內(nèi)徑)

C2 直徑尺寸(外徑)

D 軸向尺寸

E 軸向尺寸

O 聯(lián)軸器中心

O₁ 曲率中心

O₂ 曲率中心

Sp 花鍵

δ 間隙