等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法以及外侧联轴器构件技术

一种等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法，外侧联轴器构件的杯状部和轴部由独立构件构成，杯状部在内周形成有供转矩传递元件卡合的滚道槽，轴部形成于该杯状部的底部，并且外侧联轴器构件通过对形成杯状部的杯状构件和形成轴部的轴构件进行焊接而成，其特征在于，杯状构件和轴构件由中碳钢形成，作为杯状构件，准备在通过锻造加工而一体地形成杯状构件的筒状部和底部之后，在机械加工工序中在底部的外表面形成了接合用端面的杯状构件，作为轴构件，准备在机械加工工序中形成了与杯状构件的底部接合的接合用端面的轴构件，使杯状构件的接合用端面与轴构件的接合用端面对接，从该对接部的外侧沿径向照射射束而进行焊接，轴构件由将棒材切断而成的钢坯形成，且通过锻造加工成形出形成有所述接合用端面的台阶部以及径向内侧的凹部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法以及外侧联轴器构件。
技术介绍
构成机动车、各种工业机械的动力传递系统的等速万向联轴器能够以能够传递转矩的方式连结驱动侧和从动侧的二轴，并且即使所述二轴具有工作角也能够等速地传递旋转转矩。等速万向联轴器大致分为仅允许角度位移的固定式等速万向联轴器、允许角度位移以及轴向位移双方的滑动式等速万向联轴器，例如，在机动车的从发动机向驱动车轮传递动力的驱动轴中，在差动装置侧(内需侧)使用滑动式等速万向联轴器，在驱动车轮侧(外盘侧)使用固定式等速万向联轴器。无论滑动式或固定式，等速万向联轴器具备外侧联轴器构件作为主要的构成构件，所述外侧联轴器构件具有：在内周面形成有供转矩传递元件卡合的滚道槽的杯状部、和从该杯状部的底部沿轴向延伸的轴部。就该外侧联轴器构件而言，经常通过对实心的棒状材料(棒材)实施锻造加工、减薄拉伸等塑性加工、切削加工、热处理、磨削加工等，从而将杯状部与轴部一体成形。然而，作为外侧联轴器构件，有时使用具有长条的轴部(长杆)的构件。为了使左右的驱动轴的长度相等，将一侧的驱动轴的内盘侧外侧联轴器构件设为长杆，该长杆被滚动轴承旋转支承。长杆部的长度根据车型而有所不同，但大致为300mm～400mm左右。在该外侧联轴器构件中，由于轴部为长条，因此难以将杯状部与轴部高精度地一体成形。因此，存在由独立构件构成杯状部和轴部，且通过摩擦压接将两构件接合的结构。例如，在专利文献1中记载了这样的摩擦压接技术。根据图20以及图21对专利文献1所记载的外侧联轴器构件的摩擦压接技术的概要进行说明。外侧联轴器构件71的中间产品71’由杯状构件72以及轴构件73构成，并通过摩擦压接而接合。如图20所示，接合部74随着压接而至少在内外径中的任一方产生毛刺75。为了在外侧联轴器构件71的中间产品71’的轴部安装滚动轴承(参照图1)，如图21所示，需要通过车削等加工去除接合部74的外径侧的毛刺75。虽然省略图示，但中间产品71’通过机械加工出花键、挡圈槽等并经由热处理、磨削加工等形成外侧联轴器构件71的成品件。因此，虽然在外侧联轴器构件71与中间产品71’之间，存在细微部的形状不同的地方，但在图21中为了简化说明，省略了细微部的形状的不同点，对于作为成品件的外侧联轴器构件71和中间产品71’，在相同的部分标注了附图标记。在以后的说明中也相同。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-57696号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题通过上述摩擦压接而产生的接合部74的毛刺75通过摩擦热和之后的冷却而被淬火从而具有较高的硬度，并且呈向径向和轴向延展的歪曲的形状。因此，如图21所示，在通过车削加工去除外径侧的毛刺75时，由于高硬度而导致车削刀片剧烈磨损，另外，容易因歪曲的形状而导致车削刀片产生缺口。因此，难以提高车削速度，由于车削刀片的一个循环的切削量较少导致循环数增大，因此存在周期时间变长而制造成本上升的问题。另外，为了检查外侧联轴器构件71的接合部74的接合状态，即使进行能够高速探伤的超声波探伤，也会由于残留于接合部74的内径侧的毛刺75而使超声波散射因而无法确认接合状态。因此，还存在在接合之后无法进行基于超声波探伤的全数检查的问题。对于上述问题，可以考虑通过在接合时使用激光焊接或电子束焊接，来抑制摩擦压接这样的接合部表面的隆起，但在如图22所示那样使杯状构件72和轴构件73对接并进行焊接的情况下，由于焊接中的加工热量，导致中空空洞部76内的气体压力上升，在焊接结束后产生压力的减小。由于该中空空洞部76的内压的变化，从而产生熔融物的涌出，在焊接部的外径的表面产生凹陷、熔深不良、在焊接内部产生气泡导致焊接状态恶化。其结果是，焊接部的强度不稳定，对品质带来负面影响。并且，利用了上述的图20以及图21的摩擦压接、图22的焊接的杯状构件72与轴构件73针对不同车型在不同形状、尺寸的轴部分的中途位置接合。因此，已知如后述那样在生产率的提高、基于杯状构件的品种统一的成本降低方面也存在问题。此外，着眼于在机动车用等的作为量产产品的等速万向联轴器的外侧联轴器构件中，必须减少其轴构件的加工工序，谋求生产率的提高以及制造成本的降低。本专利技术是鉴于上述的问题点而提出的，其目的在于提供一种外侧联轴器构件的制造方法以及外侧联轴器构件，其能够实现焊接部的强度、品质的提高、焊接成本的降低、轴构件的生产率的提高及制造成本的降低、以及基于品种统一的成本降低、生产管理的负荷减轻。用于解决课题的方案本专利技术人为了实现上述的目的而进行了深入研究以及验证，发现以下的见解。并且，根据这些多方面的见解，构思出考虑到量产性的新的制造理念，从而完成了本专利技术。(1)在生产技术方面，将杯状构件与轴构件设置于封闭空间并进行抽真空，在中空空洞部也被真空化的状态下进行焊接，从而抑制熔融物的涌出、气泡的产生。(2)另外，在生产率方面，为了实现生产率提高，在对实施了淬火回火的热处理的杯状构件与轴构件进行焊接的情况下，存在因焊接时的热量导致周边部的温度上升，热处理部的硬度下降的顾虑。对于该问题，着眼于通过更换焊接工序的顺序，在不对联轴器功能造成影响的范围内最有效地通过能够实现成本降低的工序进行接合的方法。例如，若不存在焊接时的热影响，则对实施了淬火回火的热处理的完成状态的杯状构件与轴构件进行焊接，另一方面，在存在热影响的情况下，提出了焊接后的热处理的工序等，根据杯状构件、轴构件的形状、规格等而采取最佳的工序的理念。(3)并且，在生产率、品种统一方面，明确了在图20～22所示的杯状构件72中存在如下的问题。即，杯状构件72采用如下结构：通过锻造加工等形成与杯状部的底部相比被缩径的短轴部，该短轴部以轴构件73的形状、尺寸为基准而设定，在轴部的中途位置接合。轴构件73根据所组装的车辆，除标准长度的杆、长杆这种类型的不同以外，要求各种轴径、外周形状。因此，在以轴构件73的形状、尺寸为基准而设定杯状构件72的短轴部，并在轴部的中途位置接合的情况下，由于与轴构件73接合的杯状构件72的短轴部的轴径(接合直径)及形状、长度(接合位置)双方不同，因此对于一个种类的轴构件73需要专用的杯状构件72。因此，明确了基于生产率的提高、杯状构件的品种统一的成本降低方面也存在问题。(4)此外，明确了为了使机动车用等的作为量产产品的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的新的制造理念在实用方面成立，需要精心设计能够减少外侧联轴器构件的轴构件的加工工序、实现生产率的提高以及制造成本的降低的锻造加工。具体而言，例如，在使用墩锻机的锻造中，由于在各工序间搬运材料，因此不能忽视搬运时间而发生材料温度的降低。另外，在工序数多的情况下，与模具的接触也变多，因此材料温度容易进一步降低。在材料温度降低的情况下，存在由于变形阻力变大而无法在规定的工序中加工为目标形状的问题，因此，以往需要将材料温度加热至1000～1200℃的热区域而进行锻造。其结果是，通过加热至热区域而容易引起晶粒的肥大化，从而锻造加工后的正火工序是必须的，并且在热区域，在锻造品表面会形成被称为氧化皮的氧化被膜，因此存在必须有喷丸硬化工序这一制造成本高的课题。尤其明确了在长轴产品中，与基于棒材的整个区域车削相比不存在成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法，所述外侧联轴器构件的杯状部和轴部由独立构件构成，所述杯状部在内周形成有供转矩传递元件卡合的滚道槽，所述轴部形成于该杯状部的底部，并且所述外侧联轴器构件通过对形成所述杯状部的杯状构件和形成所述轴部的轴构件进行焊接而成，所述等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法的特征在于，所述杯状构件和所述轴构件由中碳钢形成，作为所述杯状构件，准备在通过锻造加工而一体地形成所述杯状构件的筒状部和底部之后，在机械加工工序中在所述底部的外表面形成了接合用端面的杯状构件，作为所述轴构件，准备在机械加工工序中形成了与所述杯状构件的底部接合的接合用端面的轴构件，使所述杯状构件的接合用端面与所述轴构件的接合用端面对接，从所述杯状构件的接合用端面与所述轴构件的接合用端面的对接部的外侧沿径向照射射束而进行焊接，所述轴构件由将棒材切断而成的钢坯形成，且通过锻造加工成形出形成有所述接合用端面的台阶部以及径向内侧的凹部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 JP 2014-1234661.一种等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法，所述外侧联轴器构件的杯状部和轴部由独立构件构成，所述杯状部在内周形成有供转矩传递元件卡合的滚道槽，所述轴部形成于该杯状部的底部，并且所述外侧联轴器构件通过对形成所述杯状部的杯状构件和形成所述轴部的轴构件进行焊接而成，所述等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法的特征在于，所述杯状构件和所述轴构件由中碳钢形成，作为所述杯状构件，准备在通过锻造加工而一体地形成所述杯状构件的筒状部和底部之后，在机械加工工序中在所述底部的外表面形成了接合用端面的杯状构件，作为所述轴构件，准备在机械加工工序中形成了与所述杯状构件的底部接合的接合用端面的轴构件，使所述杯状构件的接合用端面与所述轴构件的接合用端面对接，从所述杯状构件的接合用端面与所述轴构件的接合用端面的对接部的外侧沿径向照射射束而进行焊接，所述轴构件由将棒材切断而成的钢坯形成，且通过锻造加工成形出形成有所述接合用端面的台阶部以及径向内侧的凹部。2.根据权利要求1所述的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法，其特征在于，将所述接合用端面的外径针对每个联轴器尺寸而设定为相同尺寸。3.根据权利要求1所述的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法，其特征在于，所述轴构件的锻造加工包括：预成形工序，从所述钢坯将形成有所述接合用端面的台阶部成形为锥状；以及预成形工序之后的主成形工序，使形成有所述接合用端面的台阶部以及所述凹部形成。4.根据权利要求3所述的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法，其特征在于，相对于所述预成形工序中的墩锻距离L1与所述钢坯的直径Dw1之比L1/Dw1...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏目练二，原田邦明，真野义也，铃木圣广，坪井骏一郎，永武英，杉山达朗，小林正纯，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP