等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法及外侧联轴器构件的制作方法

等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法及外侧联轴器构件的制作方法
【专利摘要】在对供转矩传递单元卡合的杯状构件和轴构件进行焊接而成的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法中，杯状构件与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筒状部和底部，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，从杯状构件的外侧沿径向向对接部照射射束而进行焊接，将杯状构件的接合用端面的外径针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸，包括超声波探伤检查工序，在杯状构件与轴构件的接合用端面中的一方的接合用端面的内径侧设置比另一方的接合用端面的内径向径向内侧突出的突出面，在该状态下进行焊接之后，从具有另一方的接合用端面的构件的表面侧进行探伤。
【专利说明】
等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法及外侧联轴器构件
技术领域
[0001]本发明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。
【背景技术】
[0002]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将驱动侧与从动侧的两轴能够传递转矩地连结，并且，即使所述两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，在差速器侧(内盘侧)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。
[0003]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单元卡合的滚道槽的杯状部；以及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、减薄拉伸加工等塑性加工、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。
[0004]但是，作为外侧联轴器构件，存在使用具有长尺寸的轴部(长杆)的构件的情况。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，由于轴部为长尺寸，因此难以将杯状部与轴部高精度地一体成形。因此，由独立构件构成杯状部和轴部，通过摩擦压接将两构件接合。例如，在专利文献I中记载了这样的摩擦压接技术。
[0005]根据图23以及图24对专利文献I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23所示，接合部74伴随压接而至少在内外径的某处产生毛刺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24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24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’，对相同的部分标注了附图标记。在以下的说明中也同样。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献I:日本特开2012-57696号公报

【发明内容】

[0009]发明要解决的课题
[0010]上述的通过摩擦压接而产生的接合部74的毛刺75由于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扩展的歪曲的形状。因此，如图24所示，在通过车削加工去除外径侧的毛刺75时，由于高硬度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、制造成本上升这样的问题。
[0011]另外，为了检查外侧联轴器构件71的接合部74的接合状态，即使想要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，还存在接合之后无法进行基于超声波探伤的全数检查的问题。
[0012]对于上述问题，可以考虑通过在接合时进行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25所示那样使杯状构件72和轴构件73对接而进行焊接的情况下，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，产生熔融物的涌出，在焊接部的外径的表面产生凹陷、焊接深度不良、在焊接内部产生气泡，从而导致焊接状态恶化。其结果是，焊接部的强度不稳定，对品质带来负面影响。
[0013]并且，上述的图23以及图24的摩擦压接、图25的焊接所使用的杯状构件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、杯状构件的品种统一带来的成本降低方面也存在问题。
[0014]而且，关注了如下的情况:若为激光焊接、电子束焊接，则由于能抑制焊道的隆起，因此能进行基于超声波探伤的全数检查，但由于是作为机动车用等的批量产品的等速万向联轴器的外侧联轴器构件，因此，谋求焊接部的检查精度及检查作业性的提高是不可缺少的。
[0015]本发明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，并且能够实现检查精度、检查作业性的提高、焊接成本的降低、生产率的提高、以及品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本发明人为了实现上述的目的而进行了深入研究以及验证，得到了以下的见解。并且，根据这些多方面的知识，构思出考虑了批量生产率的新的制造理念，完成了本发明。
[0018](I)在生产技术方面，将杯状构件与轴构件设置于封闭空间进行抽真空，在中空空洞部也被真空化了的状态下进行焊接，从而抑制熔融物的涌出、气泡的产生。
[0019](2)另外，在生产率方面，在为了实现生产率提高而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，关注了如下的方法: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通过最有效且能降低成本的工序进行接合。发现了如下的理念: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，若存在热影响，则采取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。
[0020](3)并且，在生产率、品种统一方面，明确了在图23?25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根据所组装的车辆而存在标准长度的杆、长杆这种类型的不同，而且还被要求各种轴径、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，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，明确了在生产率的提高、杯状构件的品种统一带来的成本降低方面也存在问题。
[0021](4)而且，为了使作为机动车用等的批量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，需要对能实现焊接部的检查精度及检查作业性的提高的超声波探伤检查的方法、焊接部形状进行研究。
[0022]作为用于实现前述的目的的技术手段，本发明提供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单元卡合的滚道槽，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，所述杯状构件与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，从所述杯状构件的外侧沿径向向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照射射束而进行焊接，将所述杯状构件的接合用端面的外径针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸，所述等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法包括超声波探伤检查工序，在所述杯状构件与所述轴构件的接合用端面中的一方的接合用端面的内径侧设置比另一方的接合用端面的内径向径向内侧突出的突出面，在该状态下进行焊接之后，从具有所述另一方的接合用端面的构件的表面侧进行探伤。
[0023]另外，在作为等速万向联轴器的外侧联轴器构件的本发明中，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单元卡合的滚道槽，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与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特征在于，所述杯状构件和所述轴构件由中碳钢构成，所述杯状构件通过锻造加工而一体地成形出筒状部和底部，且在该底部的外表面形成有接合用端面，所述轴构件在与所述底部接合的端部形成有接合用端面，使两个所述接合用端面对接并对所述杯状构件和所述轴构件进行焊接，所述杯状构件与所述轴构件的焊接部由从所述杯状构件的外侧沿径向照射的射束产生的焊道而形成，并且所述杯状构件的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，在所述杯状构件与所述轴构件的接合用端面中的一方的接合用端面的内径侧设有比另一方的接合用端面的内径向径向内侧突出的突出面，在该状态下进行焊接。
[0024]根据上述的结构，能够实现如下的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、焊接部的检查精度及检查作业的提尚，并且能够实现杯状构件以及轴构件的生广率的提尚、以及杯状构件的品种统一带来的成本降低、生产管理的减轻。
[0025]具体而言，优选为，在上述的超声波探伤检查工序中将焊接后的杯状构件与轴构件载置于水中并进行探伤。由此，能够进一步提高检查精度。
[0026]通过将上述的突出面针对每个联轴器尺寸而设为相同、将突出面设于杯状构件的接合用端面，从而能够提高进行品种统一的杯状构件的加工度，能够进一步促进生产率的提高及生产管理的减轻。另外，在焊接部的超声波探伤检查时，利用斜探头从轴径较小的轴构件的表面侧入射超声波，因此，能够使探伤检查容易。
[0027]这里，在权利请求的范围以及本说明书中，杯状构件的接合用端面的外径针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸、突出面针对每个联轴器尺寸而相同不限于杯状构件在一个联轴器尺寸中为一个种类，即，一个编号的情况，例如，也包括如下情况，根据最大工作角的不同规格，在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个编号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径设为相同尺寸、将上述突出面设定为相同。另外，除此以外，例如，也包括如下情况，考虑联轴器功能、制造现场的实际情况、生产率等，为了在热处理前的中间部件与实施了热处理的成品部件的多个形态下管理杯状构件，在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个编号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径设为相同尺寸、将上述突出面设定为相同。
[0028]并且，在权利请求的范围以及说明书中，将杯状构件的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、将突出面针对每个联轴器尺寸而设定为相同是指，包括等速万向联轴器的形式不同的情况，例如，包括在内盘侧将三球销型等速万向联轴器与双圈型等速万向联轴器的上述接合用端面的外径设为相同尺寸以及将上述突出面设定为相同、在外盘侧将球笼型等速万向联轴器与免根切型等速万向联轴器的上述接合用端面的外径设为相同尺寸以及将上述突出面设定为相同的情况的概念。而且，也能将内盘侧与外盘侧的等速万向联轴器的上述接合用端面的外径设为相同尺寸以及将上述突出面设定为相同。
[0029]可以将上述的焊接前的杯状构件与轴构件中的至少一方作为不实施热处理的中间部件。在该情况下，在焊接后，实施热处理和磨削加工、淬火钢切削等精加工。适于具有因焊接时的热量而使周边部的温度上升且对热处理部的硬度存在影响的形状、规格的杯状构件以及轴构件。对上述的中间部件标注编号进行管理。
[0030]另外，可以将上述的焊接前的杯状构件与轴构件中的至少一方作为实施了热处理的成品部件。通过采用实施了热处理以及热处理后的磨削加工、淬火钢切削等精加工的成品部件，能够得到针对每个联轴器尺寸而共用化的作为成品部件的杯状构件与针对每种车型而具备各种轴部规格的轴构件，因此能够分别标注编号进行管理。因此，杯状构件的品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻变得显著。另外，对于共用化的杯状构件与具备各种轴部规格的轴构件而言，直至经由锻造加工、车削加工、热处理以及磨削加工、淬火钢切削等精加工的成品部件，能够分别单独地制造，也包括减少换产调整作业等而使生产率提高。其中，作为成品部件的杯状构件、轴构件不限于上述的实施了热处理后的磨削加工、淬火钢切削等精加工的构件，是指包括未进行该精加工的热处理结束状态的杯状构件、轴构件的概念。
[0031]通过将上述的焊接设为电子束焊接，从而不会在接合部产生毛刺。能够实现接合部的后加工的省略所带来的制造成本降低，并且能够更可靠地实施接合部的基于超声波探伤的全数检查。另外，通过电子束焊接，能够得到较深的熔深，因此焊接强度较高，并且能够减小热应变。
[0032]优选为，将上述的杯状构件与轴构件设置于封闭空间内而在大气压以下的状态下进行焊接。由此，抑制了熔融物的涌出、气泡的产生，焊接部的强度、品质提高。
[0033]优选为，上述的杯状构件与轴构件的焊接部的硬度处于Hv200?Hv500的范围。在小于Hv200的情况下，难以确保产品功能方面所需的强度故而不优选。另一方面，当超过Hv500时，可能产生由伴随相变的裂纹及韧性的变化引起的疲劳强度的降低等，因此，不优选。
[0034]发明效果
[0035]根据本发明的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，能够实现下述的外侧联轴器构件的制造方法以及外侧联轴器构件，所述外侧联轴器构件能够实现焊接部的强度、品质的提高、焊接成本的降低、焊接部的检查精度及检查作业性的提尚，并且能够实现杯状构件以及轴构件的生广率的提尚、以及杯状构件的品种统一带来的成本降低、生产管理的减轻。
【附图说明】
[0036]图1是表示应用了关于本发明的外侧联轴器构件的第一实施方式的驱动轴的整体结构的图。
[0037]图2a是放大表示图1的外侧联轴器构件的局部纵剖视图。
[0038]图2b是图2a的焊接部的放大图。
[0039]图2c是表示图2b的焊接前的形状的放大图。
[0040]图3是表示图1的外侧联轴器构件的制造工序的概要图。
[0041 ]图4a是表示焊接前的杯状构件的图，是减薄拉伸加工后的杯状构件的纵剖视图。
[0042]图4b是表示焊接前的杯状构件的图，是车削加工后的杯状构件的纵剖视图。
[0043]图5a是表示焊接前的轴构件的图，是作为原材料的棒材的主视图。
[0044]图5b是表示焊接前的轴构件的图，是锻造加工后的轴构件的局部纵剖视图。
[0045]图5c是表示焊接前的轴构件的图，是车削加工、花键加工后的局部纵剖视图。
[0046]图6是表示焊接工序的概要图。
[0047]图7是表示焊接工序的概要图。
[0048]图8是表示超声波探伤检查装置的概要的主视图。
[0049]图9是表示超声波探伤检查装置的概要的俯视图。
[0050]图10是表示超声波探伤检查装置的概要的主视图。
[0051]图11是表示超声波探伤检查装置的概要的俯视图。
[0052]图12a是沿图10的F-F线向视观察的局部的放大图，是表示焊接良品的情况的图。
[0053 ]图12b是沿图1O的F-F线向视观察的局部的放大图，是表示焊接不良品的图。
[0054]图13是表示开发过程中的见解的图。
[0055]图14是表示编号不同的轴构件的主视图。
[0056]图15是表示使用图14的轴构件制造出的外侧联轴器构件的局部纵剖视图。
[0057]图16是表不杯状构件的品种统一的例子的图。
[0058]图17a是表示第一实施方式的外侧联轴器构件的变形例的局部纵剖视图。
[0059]图17b是图17a的焊接部的放大图。
[0060]图17c是表示图17b的焊接前的形状的放大图。
[0061 ]图18是表示图17c的杯状构件的整体的纵剖视图。
[0062]图19是表示外侧联轴器构件的制造方法的第二实施方式的概要图。
[0063]图20是表示外侧联轴器构件的制造方法的第三实施方式的概要图。
[0064]图21是表示使用了关于本发明的外侧联轴器构件的第二实施方式的等速万向联轴器的局部纵剖视图。
[0065]图22是表示图21的外侧联轴器构件的局部纵剖视图。
[0066]图23是表示以往技术的外侧联轴器构件的纵剖视图。
[0067]图24是表示以往技术的外侧联轴器构件的纵剖视图。
[0068]图25是表示以往技术的外侧联轴器构件的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0069]以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
[0070]在图3?16中示出关于本发明的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法的第一实施方式，在图1以及图2中示出关于本发明的外侧联轴器构件的第一实施方式。首先，根据图1以及图2对关于外侧联轴器构件的第一实施方式进行说明，接着，根据图3?16对关于外侧联轴器构件的制造方法的第一实施方式进行说明。
[0071]图1是表示使用了第一实施方式的外侧联轴器构件11的驱动轴I的整体结构的图。驱动轴I主要包括:配置于差速器侧(图中右侧:以下，也称为内盘侧)的滑动式等速万向联轴器10;配置于驱动车轮侧(图中左侧:以下，也称为外盘侧)的固定式等速万向联轴器20;以及以能够传递转矩的方式连结两等速万向联轴器10、20的中间轴2。
[0072]图1所示的滑动式等速万向联轴器10是所谓的双圈型等速万向联轴器(D0J)。该等速万向联轴器10具备:外侧联轴器构件11，其具有杯状部12和从杯状部12的底部沿轴向延伸的长尺寸轴部(以下也称为长杆部13);内侧联轴器构件16，其收容于外侧联轴器构件11的杯状部12的内周;滚珠41，其作为转矩传递单元而配置于外侧联轴器构件11与内侧联轴器构件16的滚道槽30、40之间；保持器44，其具有分别与外侧联轴器构件11的筒状内周面42和内侧联轴器构件16的球状外周面43嵌合的球状外周面45、球状内周面46，用于保持滚珠41。保持器44的球状外周面45的曲率中心Oi与球状内周面46的曲率中心O2相对于联轴器中心O在轴向上向相反侧等距离偏移。
[0073]在长杆部13的外周面固定有支承轴承6的内圈，该支承轴承6的外圈经由未图示的托架固定于变速器箱体。外侧联轴器构件11被支承轴承6支承为旋转自如，通过预先设置这样的支承轴承6，从而尽可能地防止运转时等的外侧联轴器构件11的振动。
[0074]图1所示的固定式等速万向联轴器20是所谓的球笼型等速万向联轴器，其具备:夕卜侧联轴器构件21，其具有有底筒状的杯状部21a和从杯状部21a的底部沿轴向延伸的轴部21b;内侧联轴器构件22，其收容于外侧联轴器构件21的杯状部21a的内周;滚珠23，其作为转矩传递单元而配置在外侧联轴器构件21的杯状部21a与内侧联轴器构件22之间；保持器24，其配置于外侧联轴器构件21的杯状部21a的内周面与内侧联轴器构件22的外周面之间，用于保持滚珠23。需要说明的是，作为固定式等速万向联轴器20，有时也使用免根切(undercut free)型等速万向联轴器。
[0075]中间轴2在其两端部外径具有转矩传递用的花键(包括锯齿。以下相同)3。并且，通过使内盘侧的花键3与滑动式等速万向联轴器10的内侧联轴器构件16的孔部花键嵌合，从而以能够传递转矩的方式将中间轴2与滑动式等速万向联轴器10的内侧联轴器构件16连结。另外，通过使外盘侧的花键3与固定式等速万向联轴器20的内侧联轴器构件22的孔部花键嵌合，从而以能够传递转矩的方式将中间轴2与固定式等速万向联轴器20的内侧联轴器构件22连结。作为该中间轴2，示出了实心类型，但也可以使用中空类型。
[0076]在两等速万向联轴器10、20的内部封入有作为润滑剂的润滑脂。为了防止润滑脂向外部泄漏、来自联轴器外部的异物侵入，在滑动式等速万向联轴器10的外侧联轴器构件11与中间轴2之间、以及固定式等速万向联轴器20的外侧联轴器构件21与中间轴2之间，分别安装有蛇腹状的防护罩4、5。
[0077]根据图2对第一实施方式的外侧联轴器构件进行说明。图2是放大表示本实施方式的外侧联轴器构件11的图，图2a是局部纵剖视图，图2b是图2a的A部的放大图，图2c是表示焊接前的形状的图。外侧联轴器构件11包括有底筒状的杯状部12和长杆部13，所述杯状部12的一端开口，且在内周面的圆周方向等间隔地形成有供滚珠41(参照图1)滚动的多个滚道槽30与筒状内周面42，所述长杆部13从杯状部12的底部沿轴向延伸，并在与杯状部12相反侧的端部外周设置有作为转矩传递用连结部的花键Sp。在本实施方式中，外侧联轴器构件11通过焊接杯状构件12a、轴构件13a而形成。
[0078]图2a?图2c所示的杯状构件12a由S53C等含有0.40?0.60重量％的碳的中碳钢构成，并且是由在内周形成有滚道槽30和筒状内周面42的筒状部12al与底部12a2构成的一体成形件。在杯状构件12a的底部12a2形成有凸部12a3。在杯状构件12a的开口侧的外周形成有防护罩安装槽32，在内周形成有挡圈槽33。轴构件13a在杯状构件12a侧的外周形成有轴承安装面14以及挡圈槽15，在相反侧的端部形成有花键Sp。
[0079]轴构件13a由S40C等含有0.30?0.55重量％的碳的中碳钢构成。使在杯状构件12a的底部12a2的凸部12a3形成的接合用端面50与轴构件13a的杯状构件12a侧端部的接合用端面51对接，从杯状构件12a的外侧沿径向利用电子束焊接进行焊接。如图2a以及图2b所示，焊接部49由从杯状构件12a的径向外侧照射的射束产生的焊道而形成。详细情况后述，接合用端面50与接合用端面51的外径B(参照图4b、图5c)针对每个联轴器尺寸而设定为相同尺寸。但是，杯状构件12a的接合用端面50的外径B与轴构件13a的接合用端面51的外径B不一定为相同尺寸，例如考虑焊道的状态等，也可以附加使接合用端面51的外径B比接合用端面50的外径B稍小等的适当的尺寸差(该接合用端面50的外径B与接合用端面51的外径B的尺寸关系在本说明书中为相同)。
[0080]焊接部49形成在轴构件13a的比轴承安装面14靠杯状构件12a侧的接合用端面51，因此轴承安装面14等能够在之前进行加工而取消焊接后的后加工。另外，由于进行电子束焊接而在焊接部不存在毛刺，因此也能够省略焊接部的后加工，能够降低制造成本。并且，能够实现焊接部的基于超声波探伤的全数检查。但是，在本实施方式中，特征在于，为了使作为批量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，而提供能实现焊接部的检查精度以及检查作业性的提高的超声波探伤检查的方法及焊接部形状。详细内容见后述。
[0081]如图2c所示，杯状构件12a的接合用端面50的内径D设定得比轴构件13a的接合用端面51的内径E小，在杯状构件12a的接合用端面50设有比轴构件13a的接合用端面51的内径E向径向内侧突出的突出面50a。在这样的状态下对杯状构件12a与轴构件13a进行焊接。突出面50a针对每个联轴器尺寸而设定为相同。
[0082]接下来，根据图3?16对本发明的制造方法的第一实施方式进行说明。在说明作为本实施方式的制造方法的特征性构成的焊接部的超声波探伤检查工序的详细之前，说明整体的制造工序(加工工序)。图3表示外侧联轴器构件的制造工序的概要。在本实施方式中，如图所示，杯状构件12a通过包括棒材切断工序Slc、锻造加工工序S2c、减薄拉伸加工工序S3c以及车削加工工序S4c的制造工序而制造。另一方面，轴构件13a通过包括棒材切断工序Sls、车削加工工序S2s以及花键加工工序S3s的制造工序而制造。这样制造出的杯状构件12a与轴构件13a的中间部件分别被标注编号进行管理。
[0083]然后，杯状构件12a和轴构件13a经由焊接工序S6、超声波探伤检查工序S6k、热处理工序S7以及磨削加工工序S8而完成外侧联轴器构件11。技术方案中的机械加工工序是指，上述的制造工序中的车削加工工序S4c、车削加工工序S2s、后述的磨削加工工序S5s(参照图20)。
[0084]对各工序的概要进行说明。各工序是表示代表性的例子的工序，能够根据需要适当地进行变更、追加。首先，对杯状构件12a的制造工序进行说明。
[0085][棒材切断工序Slc]
[0086]根据锻造重量将棒材以规定长度切断，制作钢坯。
[0087][锻造加工工序S2c]
[0088]通过锻造加工将钢坯一体成形作为杯状构件12a的毛坯的筒状部、底部以及凸部。
[0089][减薄拉伸加工工序S3c]
[0090]对所述毛坯的滚道槽30以及筒状圆筒面42进行减薄拉伸加工，完成杯状构件12a的筒状部的内周。
[0091][车削加工工序S4c]
[0092]在减薄拉伸加工后的毛坯上车削加工出外周面、防护罩安装槽32、挡圈槽33等与接合用端面50。在本实施方式中，在车削加工工序S4c之后，对中间部件的杯状构件12a标注编号进行管理。
[0093]接下来，对轴构件13a的制造工序进行说明。
[0094][棒材切断工序Sls]
[0095]根据轴部全长将棒材以规定长度切断，制作钢坯。之后，有时根据轴构件13a的形状，通过镦锻将钢坯锻造加工为概略形状。
[0096][车削加工工序S2s]
[0097]对钢坯的外周面(轴承安装面14、挡圈槽15、花键下径、端面等)与杯状构件12a侧端部的接合用端面51进行车削加工。
[0098][花键加工工序S3s]
[0099]在车削加工后的轴构件上滚乳加工出花键。但是，花键的加工不限于滚乳加工，也可以适当地置换为冲压加工等。在本实施方式中，在花键加工后，对中间部件的轴构件13a标注编号进行管理。
[0100]接下来，对从杯状构件12a与轴构件13a到完成外侧联轴器构件11的制造工序进行说明。
[0101][焊接工序S6]
[0102]使杯状构件12a的接合用端面50与轴构件13a的接合用端面51对接而进行焊接。
[0103][超声波探伤检查工序S6k]
[0104]通过超声波探伤方法对杯状构件12a与轴构件13a的焊接部49进行检查。
[0105][热处理工序S7]
[0106]对焊接后的杯状部12的至少滚道槽30、筒状内周面42以及轴部13的外周的所需范围作为热处理进行高频淬火回火。焊接部不实施热处理。杯状部12的滚道槽30、筒状内周面42形成HRC58?62左右的硬化层。另外，在轴部13的外周的规定范围形成HRC50?62左右的硬化层。
[0107][磨削加工工序S8]
[0108]在热处理后，对轴部13的轴承安装面14等进行磨削加工从而进行精加工。由此，夕卜侧联轴器构件11完成。
[0109]在本实施方式的制造工序中，在焊接工序后加入热处理工序，因此适于因焊接时的热量而使周边部的温度上升，对热处理部的硬度造成影响的形状、规格的杯状构件以及轴构件。
[0110]接下来，对本实施方式的制造方法的主要的结构进行详细说明。图4a是表示杯状构件12a的减薄拉伸加工后的状态的纵剖视图，图4b是表示车削加工后的状态的纵剖视图。杯状构件12a的毛坯12a’在锻造加工工序S2c中一体成形出筒状部12al’、底部12a2’以及凸部12a3’。之后，在减薄拉伸加工工序S3c中，对滚道槽30以及筒状圆筒面42进行减薄拉伸加工，如图4a所示对筒状部12al’的内周进行精加工。
[0111]然后，在车削加工工序S4c中，如图4b所示，车削加工出杯状构件12a的外周面、防护罩安装槽32、挡圈槽33等和底部12a2的凸部12a3的接合用端面50、接合用端面50的外径B及内径D。
[0112]在图5中示出轴构件13a的各加工工序的状态。图5a是表示将棒材切断后的钢坯13a”的主视图，图5b是表示通过镦锻将钢坯13a”锻造加工成概略形状的毛坯13a’的局部纵剖视图，图5c是表示车削加工以及花键加工后的轴构件13a的局部纵剖视图。
[0113]在棒材切断工序Sls中，制作图5a所示的钢还13a”，根据需要，如图5b所示，通过镦锻加工将钢坯13a”制作成使规定范围的轴径扩径并且在接合侧端部(杯状构件12a侧端部)形成凹部52的毛坯13a’。
[0114]之后，在车削加工工序S2s中，如图5c所示，对轴构件13a的外径、轴承安装面14、挡圈槽15、凹部52的内径部53(内径E)、接合用端面51及其外径B进行车削加工，在花键加工工序S3s中，在凹部52的相反侧端部通过滚乳、冲压加工出花键Sp。
[0115]图4b所示的杯状构件12a的底部12a2的凸部12a3的接合用端面50的外径B在一个联轴器尺寸中设定为相同尺寸。另外，图5c所示的轴构件13a是长杆用的构件，杯状构件12a侧端部的接合用端面51的外径B与轴径、外周形状无关地，设定为与杯状构件12a的接合用端面50的外径B相同的尺寸。并且，轴构件13a的接合用端面51设定在比轴承安装面14靠杯状构件12a侧的位置。由于像这样进行尺寸设定，因此使杯状构件12a共用化，仅将轴构件13a制作成与车型对应的各种轴径、长度、外周形状，通过对两构件12a、13a进行焊接，能够制作出适合于各种车型的外侧联轴器构件11。杯状构件12a的共用化的详细情况见后述。
[0116]接下来，根据图6以及图7对杯状构件12a与轴构件13a的焊接方法进行说明。图6以及图7是表示焊接装置的概要图。图6表示焊接前的状态，图7表示正在进行焊接的状态。如图6所示，焊接装置100主要包括电子枪101、旋转装置102、卡盘103、中心孔引导件104、尾座105、工件载置台106、中心孔引导件107、壳体108以及真空栗109。
[0117]作为工件的杯状构件12a、轴构件13a载置于焊接装置100内的工件载置台106。位于焊接装置100的一端的卡盘103以及定心夹具107与旋转装置102连结，在通过中心孔引导件107对杯状构件12a进行对心后的状态下通过卡盘103夹持杯状构件12a，并施加旋转运动。在位于焊接装置100的另一端的尾座105—体地安装有中心孔引导件104，两者构成为能够沿轴向(图7的左右方向)进退。
[0118]使轴构件13a的中心孔安置于中心孔引导件104，并进行定心。在焊接装置100的壳体108上连接有真空栗109。在本说明书中，封闭空间是指由壳体108形成的空间111。在本实施方式中，杯状构件12a以及轴构件13a整体收容于封闭空间111。在与杯状构件12a以及轴构件13a的接合用端面50、51对应的位置设置有电子枪101。电子枪101构成为能够相对于工件接近至规定位置。
[0119]接下来，对如上述那样构成的焊接装置100的工作与焊接方法进行说明。作为工件的杯状构件12a以及轴构件13a存放在与焊接装置100不同的部位。例如，通过机器人将各工件取出，搬运至图6所示的向大气开放的焊接装置100的壳体108内，放置在工件载置台106的规定位置。此时，中心孔引导件104以及尾座105向图的右侧后退，在杯状构件12a以及轴构件13a的接合用端面50、51之间设有间隙。之后，壳体108的门(省略图示)关闭，起动真空栗109而使壳体108内形成的封闭空间111减压。由此，杯状构件12a的内径部50b及轴构件13a的凹部52、内径部53内也被减压。
[0120]当封闭空间111减压至规定的压力，如图7所示，中心孔引导件104以及尾座105向左侧行进，杯状构件12a与轴构件13a的接合用端面50、51的间隙消失。由此，杯状构件12a通过中心孔引导件107被定心且通过卡盘103而被固定，轴构件13a通过中心孔引导件104而被支承。之后，工件载置台106与工件分离。此时的工件载置台106与工件之间的间隔可以是微小的间隔，因此在图7中上述间隔省略图示。当然，也可以做成使工件载置台106向下方较大退避的结构。
[0121]之后，虽然省略图示，电子枪101接近工件直至规定位置，使工件旋转，开始预热。预热条件与焊接条件不同，使电子枪101接近工件而在点径较大的状态下照射电子束等，从而成为比焊接温度低的温度。通过进行预热，延缓焊接后的冷却速度从而能够防止淬裂。在达到规定的预热时间后，电子枪101后退至规定的位置，从工件的外侧沿径向照射电子束开始进行焊接。当焊接结束时，电子枪101后退，工件的旋转停止。
[0122]然后，虽然省略图示，但使密闭空间111向大气开放。并且，工件载置台106上升，在支承工件的状态下，中心孔引导件104以及尾座105向右侧后退，使卡盘103放开。之后，例如，机器人握持工件，从焊接装置100取出，排列在冷却储料器中。在本实施方式中，采用杯状构件12a以及轴构件13a整体收容于封闭空间111的方式，因此能够简化壳体108内的封闭空间111的结构。
[0123]具体而言，使用碳量为0.4?0.6%的杯状构件12a以及碳量为0.3?0.55 %的轴构件13a，通过上述的焊接装置100，将壳体108内的封闭空间111的压力设定为6.7Pa以下而进行焊接。为了防止焊接后的快速冷却而抑制焊接部硬度的高硬度化，杯状构件12a、轴构件13a的接合用端面50、51在通过预热而均热化为300?650°C后，进行电子束焊接。其结果是，获得了对产品功能上没有影响的焊接表面的隆起高度(0.5mm以下)的焊接部。另外，通过预热产生的均热化能够将焊接结束后的焊接部硬度控制在Hv200?500的范围内，焊接强度高，并且能够得到稳定的焊接状态、品质。并且，通过以将焊接装置100的封闭空间111设为大气压以下的方式进行焊接，能够抑制焊接中的中空空洞部内的压力变化，能够防止熔融物的涌出以及向内径侧的导入。
[0124]本实施方式的制造工序(加工工序)的整体构成如前所述，接下来，根据图8?13说明作为本实施方式的特征性构成的焊接部的超声波探伤检查工序。图8是表示沿图9的G-G线向视观察的超声波探伤检查装置的概要的主视图，图9是俯视图，图8、图9均表示将焊接后的外侧联轴器构件载置于超声波探伤检查装置的状态。图10是表示沿图11的H-H线向视观察的检查中的状态的主视图，图11是俯视图。
[0125]如图8及图9所示，超声波探伤检查装置120主要包括:设置于基台121的中央的贮水槽122;工件载置台123;工件按压构件124;使外侧联轴器构件11的中间产品11’(以下也称为工件11’)旋转的旋转驱动装置125;按压工件11’的轴端的按压装置135;以及探头的驱动定位装置136(参照图9)。
[0126]如图8所示，工件载置台123设有将工件11’载置为旋转自如的辊126、127。如图9所示，辊126、127为了能稳定地支承工件11’的轴部13而各设置一对，辊126位于接近焊接部的部位，辊127位于轴部13的中央部位。辊126、127能够考虑工件11’的联轴器尺寸、尺寸、重量平衡地适当地调整工件11’的轴向(图9的左右方向)以及径向(图9的上下方向)的设置位置。
[0127]另外，在工件载置台123的在平面上从工件11’的轴线偏离了的位置设有工件按压构件124(参照图9)。工件按压构件124具有控制杆128，在控制杆128的端部设有工件按压辊129。控制杆128在平面上能够回旋，且能够沿上下方向移动。
[0128]工件载置台123借助由轨道131和直线引导件132构成的直线运动轴承130安装于支承台134，能够沿轴向(图8、9的左右方向)移动。支承台134安装于基台121。在工件载置台123的端部(图8、9的左侧端部)连结有杆133，利用致动器(省略图示)从贮水槽122的外部进行按压、定位。
[0129]旋转驱动装置125具有设置有旋转板144的旋转轴143，该旋转轴143被电动机(省略图示)从贮水槽122的外部旋转驱动。
[0130]如图8所示，在超声波探伤检查装置120的上侧设有台架137，对工件11’的轴端进行按压的按压装置135的基板145借助由轨道139和直线引导件140构成的直线运动轴承138安装于台架137，能够沿轴向(图8、9的左右方向)移动。在按压装置135的基板145的端部连结有气缸141的活塞杆142而被驱动。在与工件11’的轴部13的轴端抵接的部分安装有自由轴承146，能够旋转自如地进行按压。
[0131]如图9所示，在从工件11’的轴线在平面上偏离了的位置配置有探头的驱动定位装置136。该驱动定位装置136由X轴方向(图9的左右方向)和Y轴方向(图9的上下方向)的致动器构成，探头147被在X-Y轴方向上驱动定位。X轴方向的致动器148以及Y轴方向的致动器149为电动滚珠丝杠型的致动器(自动工作缸)，能进行高精度的定位。附图标记150是直线运动轴承的轨道。驱动定位装置136配置于贮水槽122的外部，探头147和其保持件151的部分配置于贮水槽122内。
[0132]接着，与超声波探伤检查装置120的工作一起说明超声波探伤检查工序S6k。如图8及图9所示，焊接后的工件11’通过装载机(省略图示)载置于工件载置台123。此时，为了进行工件11’的加载，工件载置台123位于在工件11’的轴向上与旋转驱动装置125隔开适当的间隔的位置，工件按压构件124使控制杆128在上升的同时以与工件11’的轴线大致平行的方式回转。另外，按压装置135及探头的驱动定位装置136在后退了的位置待机。
[0133]然后，工件按压构件124的控制杆128在以与工件11’的轴线大致成直角的方式回转的同时下降，从上方按压工件11’(参照图1O)。然后，向贮水槽122供水。在本实施方式的超声波探伤检查装置120中，是在水中进行探伤的结构，因此，超声波的传播良好且能实现高精度的检查。
[0134]接着，如图10及图11所示，驱动气缸使按压装置135前进来对工件11’的轴端进行按压，使工件11’的杯状部12的开口端与旋转驱动装置125的旋转板144接触。在按压装置135前进的同时，工件载置台123也向旋转驱动装置125移动。由此，工件11’被在径向及轴向上定位。在该状态下，旋转驱动装置125的电动机(省略图示)旋转，工件11’旋转。
[0135]如图11所示，驱动定位装置136沿X轴方向移动，再沿Y轴方向移动，将探头147定位于探伤位置(将该状态的探头147在图10中用虚线表示)。然后，进行探伤检查。当探伤检查结束时进行排水，并且利用装载机(省略图示)将工件11’从超声波探伤装置120排出。这样，依次反复进行工件11’的检查。
[0136]在本实施方式的超声波探伤检查装置120中，为了缩短检查的周期，花费时间的供水、排水在与各装置、构件的动作同时动作等连动的时刻进行。另外，各装置、构件的动作也可以一部分同时动作、一部分改变顺序等适当实施。
[0137]根据图12a、图12b及图13说明超声波探伤检查的详细。这些图均是沿图10的F-F线向视观察的图。图12a表示焊接良品，图12b表示焊接不良品。图13表示开发过程中的见解。
[0138]探头147被定位于距焊接部49规定距离的探伤位置。探伤位置根据每个联轴器尺寸而预先设定。用Wa表示焊接目标深度，用Wmin表示焊接合格与否深度。将焊接合格与否深度Wmin以上的构件设为焊接良品，将不满Wmin的构件设为焊接不良品。当从探头147以入射角Θ1发送送信脉冲G时，脉冲在轴部13的表面被折射而以折射角Θ2入射。在本次的超声波探伤检查的条件下，入射角Θ1约为20°，折射角02约为45°。在探伤检查时，工件11’利用旋转驱动装置125进行旋转(参照图10)。
[0139]被定位于距焊接部49规定距离的探伤位置的探头147采集工件11’的整周的数据。具体而言，由于焊接位置与公差量偏离相对应，因此，在上述的探伤位置，首先，采集工件11’的旋转一圈(360°)的数据，然后，依次以微小间距(例如0.5mm)沿轴向进给，采集旋转多圈(例如5圈)的数据。根据该数据进行合格与否的判定，合格与否判定的反射回波的阈值使用焊接合格与否深度Wmin的焊接标准来决定。
[0140]对基于杯状构件12a与轴构件13a的焊接部的形状的超声波探伤检查的优点进行说明。如前所述，杯状构件12a的接合用端面50的内径D设定得比轴构件13a的接合用端面51的内径E小，在杯状构件12a的接合用端面50设有比轴构件13a的接合用端面51的内径E向径向内侧突出的突出面50a。在这样的状态下对杯状构件12a与轴构件13a进行焊接。
[0141]具体而言，通过焊接良品、焊接不良品的情况来说明基于上述的焊接部的形状的优点。在焊接良品的情况下，如图12a所示，当从探头147入射送信脉冲G时，送信脉冲G从处于焊接合格与否深度Wmin以上的背面焊道49a进入杯状部12，直接前进或由杯状部12的内径D反射而向杯状部12侧前进，探头147未接收反射回波。这是由于如前所述在杯状构件12a的接合用端面50设有比轴构件13a的接合用端面51的内径E向径向内侧突出的突出面50a，因此，即使送信脉冲G入射到背面焊道49a，由于不存在与送信脉冲G成直角的方向的背面焊道49a的边界面，因此虽然产生略微散射的反射回波，但不会产生成为探头147误检测的程度的反射回波。因此，探头147接收到的反射回波的高度成为阈值以下，从而判定为焊接良品。这样，通过在杯状构件12a的接合用端面50设置突出面50a，反射回波变低，能够提高检查的精度。
[0142]将构思出本实施方式的焊接部的形状的开发过程中的见解示于图13中。在该情况下，将杯状构件12a的接合用端面50的内径D’与轴构件13a的接合用端面51的内径E设为相同尺寸。虽为焊接深度处于焊接合格与否深度Wmin以上的焊接良品，但当从探头147入射送信脉冲G时，在背面焊道49a存在有与送信脉冲G成直角的方向的边界面，因此，探头147接收由该边界面反射来的反射回波R。虽然背面焊道49a的反射回波散射，但由于反射回波R较高，因此，导致成为合格与否判定的反射回波的阈值以上，从而成为焊接不良品这样的判定。可知，由于这样的状况，因此难以进行焊接良品、不良品的判定。基于该见解，构思出了本实施方式的焊接部形状。
[0143]接着，说明焊接不良品的情况。如图12b所示，当从探头147入射送信脉冲G时，焊道49a的前端未到达焊接合格与否深度Wmin，因此，送信脉冲G由接合用端面51、倒角部51a反射，探头147接收散射的反射回波R。由此该反射回波R高至合格与否判定的反射回波的阈值以上，因此成为焊接不良品这样的判定。这样，由于在接合用端面50设有突出面50a，因此，能够明确地区分反射回波的高度，因此，能高精度地判定焊接良品、不良品。
[0144]就突出面50a的尺寸而言，如图12a所示，设突出面50a的径向的宽度为S〔S= (E-D)/2〕，设背面焊道49a距接合用端面51的内径D的高度为Q时，成为S多Q的关系。若处于该关系，则能够明确地区分反射回波的高度，因此，能够高精度地判定焊接良品、不良品。若维持该S多Q的关系，则能够适当地设定突出面50a的尺寸。
[0145]如以上说明那样，本实施方式的超声波探伤检查装置120在基台121的中央设置贮水槽122，主要包括配置于贮水槽122中的工件载置台123、工件按压构件124、使工件11’旋转的旋转驱动装置125的旋转板144、对工件11’的轴端进行按压的按压装置135的自由轴承146、安装于驱动定位装置136的探头147。利用该结构，能够使从工件11’的搬入到供水、排水、探伤检查、搬出的各动作连动，能够使超声波探伤检查自动化。因此，能够提高检查的精度、作业性以及效率，适于作为批量产品的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的焊接部的检查。
[0146]另外，在超声波探伤检查中，与本实施方式的将杯状构件12a的接合用端面50的外径B针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸的基础的结构相结合，还能减少对于编号不同的外侧联轴器构件11的换产调整作业，能谋求检查效率的进一步提高。
[0147]而且，由于是在水中进行探伤的结构，因此，超声波的传播良好，能实现更高精度的检查。而且，由于采用在接合用端面50设置突出面50a的焊接部的形状，因此，能明确地区分反射回波的尚度，能够尚精度地判定焊接良品、不良品。
[0148]作为制造理念的总结，关于杯状构件的品种统一，例示与上述的图5所示的长杆类型的轴构件13a不同编号的轴构件进行补充说明。图14以及图15所示的轴构件13b是内盘侧的标准的杆用的构件。在轴构件13b形成有与杯状构件12a的底部12a2(凸部12a3)的接合用端面50(参照图4b)对接的接合用端面51。该接合用端面51的外径B及内径E形成为与图5所示的长杆类型的轴构件13a的接合用端面51的外径B及内径E相同的尺寸。在该情况下，杯状构件12a的接合用端面50的内径D设定得比轴构件13b的接合用端面51的内径E小，在杯状构件12a的接合用端面50设有比轴构件13b的接合用端面51的内径E向径向内侧突出的突出面50a ο在这样的状态下，对杯状构件12a与轴构件13b进行焊接。
[0149]该轴构件13b是内盘侧的标准的杆用的构件，因此，轴部的长度短，在轴向中央部形成有滑动轴承面18，在该滑动轴承面18形成有多个油槽19。在与杯状构件12a侧相反侧的端部形成有花键Sp与挡圈槽48。这样，即使标准长度的杆、长杆这样的类型的不同、每种车型的各种轴径、外周形状不同，也能够将轴构件13a、13b的接合用端面51的外径B设定为相同尺寸。
[0150]由于杯状构件12a与轴构件13a、13b的接合用端面50、51的外径B针对每个联轴器尺寸而设定为相同尺寸，因此能够在热处理前的状态下准备针对每个联轴器尺寸共用化的杯状构件和针对各种车型而具备各种轴部规格的轴构件，能够分别对杯状构件12a与轴构件13a、13b的中间部件标注编号进行管理。并且，即使将杯状构件12a品种统一，通过与对于每种车型具备各种轴部规格的轴构件13a、13b组合，能够迅速地制作与要求相应的各种外侧联轴器构件11。因此，能够实现由杯状构件12a的品种统一带来的成本降低和生产管理的负荷减轻。
[0151]在上述中，为了易于理解，以标准长度的杆与长杆这种类型的不同为例，进行杯状构件的品种统一的说明，但不限于此，杯状构件相对于标准长度的杆之间的针对每种车型而具备各种轴部规格的轴构件、长杆之间的针对每种车型而具备各种轴部规格的轴构件的品种统一也是同样的。
[0152 ]作为以上的概括，在图16中示出本实施方式的杯状构件的品种统一的例子。如图所示，杯状构件在一个联轴器尺寸中共用化，例如，标注编号COOl而进行管理。与此相对，轴构件针对每种车型而具备各种轴部规格，例如，标注编号S00US002、?S(n)而进行管理。并且，例如，当组合编号COOl的杯状构件和编号SOOl的轴构件来进行焊接时，能够制作编号AOOl的外侧联轴器构件。这样，通过杯状构件的品种统一，能够实现成本降低、减轻生产管理的负荷。就该品种统一而言，杯状构件在一个联轴器尺寸中并不限定为一个种类、即一个型号，例如，也包括根据最大工作角的不同规格而在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个型号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径B设为相同尺寸的情况。
[0153]将关于外侧联轴器构件的第一实施方式的变形例示于图17以及图18中。图17a是本变形例的外侧联轴器构件的局部纵剖视图，图17b是将图17a的A部放大了的图，图17c是表示图17b的焊接前的状态的图。图18是表示焊接前的杯状构件的整体的纵剖视图。本变形例与第一实施方式的设于杯状构件的接合用端面的突出面的方式不同。其他的结构与第一实施方式相同，因此，对具有相同功能的部位标注同一附图标记(除了带下角标的文字)，仅说明要点。
[0154]如图17c及图18所示，形成于杯状构件12ai的底部12a2i的凸部12a3i的接合用端面5(h被车削加工为锪孔为环状的形态。在该情况下，接合用端面5(h的内径侧的径DJg当于第一实施方式的杯状构件12a的接合用端面50的内径D。因此，如图17c所示，比轴构件13a的内径E靠内径侧的部分成为突出面50ai。如图18所示，该变形例的杯状构件12ai能够通过仅对上述的图4a所示的减薄拉伸加工后的杯状构件的毛坯12a ’的凸部12a3 ’的端面中的、外径侧的接合用端面5(h的部分进行车削加工而形成，能够缩短车削加工时间。但是，并不限于此，也可以对图18的接合用端面的内径侧的凸面部50匕实施车削加工。
[0155]除此以外的结构、作用、即关于制造方法的第一实施方式中的上述的各工序的概要、杯状构件以及轴构件的主要的加工工序的状态、杯状构件的共用化、焊接方法、超声波探伤检查的方法、品种统一、外侧联轴器构件的结构等相同，因此将第一实施方式的全部内容适用于本实施方式，省略重复说明。
[0156]在图19中示出本发明的制造方法的第二实施方式。在本实施方式的制造工序中，将在第一实施方式中的上述的图3的热处理工序S7中的杯状构件的热处理工序放入到焊接工序S6之前，作为热处理工序S5c，对于杯状构件准备成品件。除此以外的内容，S卩，关于制造方法的第一实施方式中的上述的各工序的概要、杯状构件以及轴构件的主要的加工工序的状态、杯状构件的共用化、焊接方法、超声波探伤检查的方法、品种统一、外侧联轴器构件的结构等相同，因此将第一实施方式的全部内容适用于本实施方式，仅对不同的部分进行说明。
[0157]如图4b所示，杯状构件12a呈从接合用端面50经由底部12a2直至直径较大的筒状部12al的形状，并且，实施作为淬火回火的热处理的部位是筒状部12al的内周的滚道槽30、筒状内周面42。因此，通常，对于热处理部不存在焊接时的热影响，因此对于杯状构件12a，在焊接前实施热处理作为成品部件而准备。本实施方式的制造工序在实用方面优选。
[0158]在本实施方式的制造工序中，对于杯状构件12a，不实施作为成品件的热处理，因此标注作为成品件的编号进行管理。因此，杯状构件12a的品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻变得显著。另外，对于杯状构件12a而言，直至经由锻造加工、车削加工、热处理的成品件，能够单独地制造，包括减少换广调整等而使生广率提尚。
[0159]在本实施方式的情况下，对于表示在第一实施方式中的上述的杯状构件的品种统一的例子的图16，图中的杯状构件的编号仅为作为成品件的编号，对于轴构件与外侧联轴器构件，与第一实施方式相同，因此省略说明。
[0160]在图20中示出本发明的制造方法的第三实施方式。在本实施方式的制造工序中，将在第一实施方式中的上述的图3的热处理工序S7的杯状部与轴部的热处理工序以及轴部的磨削加工工序S8放入到焊接工序S6之前，作为杯状构件的热处理工序S5c、轴构件的热处理工序S4s以及磨削加工工序S5s。因此，将杯状构件与轴构件均作为成品件而准备。除此以外的内容，即，关于制造方法的第一实施方式中的上述的各工序的概要、杯状构件以及轴构件的主要的加工工序的状态、杯状构件的共用化、焊接方法、超声波探伤检查的方法、品种统一、外侧联轴器构件的结构等相同，因此将第一实施方式的全部内容适用于本实施方式，仅对不同的部分进行说明。
[0161]轴构件在花键加工工序S3s之后，在热处理工序S4s中，在外周面的规定范围通过高频淬火形成HRC50?62左右的硬化层。包括接合用端面51在内的规定的轴向部位不实施热处理。对于杯状构件的热处理、编号标注等，与关于制造方法的第二实施方式相同，因此省略重复说明。
[0162]在热处理工序S4s后，轴构件移至磨削加工工序S5s，对轴承安装面14等进行精加工。由此，获得作为成品件的轴构件。然后，对轴构件标注作为成品件的编号进行管理。本实施方式的制造工序适于具有对于热处理部不产生焊接时的热影响的形状、规格的杯状构件以及轴构件的情况。
[0163]在本实施方式的制造工序中，杯状构件与轴构件双方能够标注作为成品件的编号进行管理。因此，杯状构件的品种统一带来的成本降低、生产管理的负荷减轻更加显著。另夕卜，对于杯状构件以及轴构件而言，直至经由锻造加工、车削加工、热处理以及热处理后的磨削加工等的成品件，能够分别单独地制造，包括减少换产调整等而使生产率进一步提高。
[0164]在本实施方式的情况下，对于表示在第一实施方式中的上述的杯状构件的品种统一的例子的图16，图中的杯状构件以及轴构件的编号为成品件的编号。外侧联轴器构件与第一实施方式相同，因此省略说明。但是，所谓作为成品部件的杯状构件、轴构件，不限于实施了上述的热处理后的磨削加工、淬火钢切削等精加工的构件，还包括未进行该精加工的热处理结束状态的杯状构件、轴构件。
[0165]如在品种统一中所述的那样，杯状构件不限定于在一个联轴器尺寸中为一个种类、即一个编号。即，如上所述，例如，也包括如下情况，根据最大工作角的不同规格而在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个型号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径B设为相同尺寸。另外，除此以外，例如，还包括如下情况，考虑联轴器功能、制造现场的实际情况、生产率等，为了在热处理前的中间部件与成品部件的多个形态下管理杯状构件，在一个联轴器尺寸中设定多个种类(多个型号)的杯状构件，将这些杯状构件的上述接合用端面的外径B设为相同尺寸。
[0166]接下来，根据图21以及图22对关于本发明的外侧联轴器构件的第二实施方式进行说明。在本实施方式中，对具有与关于外侧联轴器构件的第一实施方式相同功能的部位标注相同的附图标记，仅对要点进行说明。
[0167]图21所示的滑动式等速万向联轴器12是三球销型等速万向联轴器(TJ)，且具备:外侧联轴器构件112，其具有杯状部122和从杯状部122的底部沿轴向延伸的长杆部13;内侧联轴器构件162，其收容于外侧联轴器构件Il2的杯状部122的内周;滚子19，其作为转矩传递单元，配置在外侧联轴器构件Il2与内侧联轴器构件162之间。内侧联轴器构件162由三球销构件17构成，该三球销构件17在圆周方向上等间隔地设置有外嵌滚子19的三根脚轴18。
[0168]与第一实施方式的外侧联轴器构件相同，在长杆部13的外周面固定有支承轴承6的内圈，该支承轴承6的外圈经由未图示的托架固定于变速器箱体。外侧联轴器构件Il2通过支承轴承6被支承为旋转自如，从而尽可能地防止运转时等的外侧联轴器构件112的振动。
[0169]在图22中示出外侧联轴器构件Il2的局部纵剖面。如图所示，外侧联轴器构件Il2包括有底筒状的杯状部122和长杆部13，所述杯状部122的一端开口，且在内周面的圆周方向三等分位置形成有供滚子19(参照图21)滚动的滚道槽302与内周面312，所述长杆部13从杯状部122的底部沿轴向延伸，并且在与杯状部122侧相反侧的端部外周设置有作为转矩传递用连结部的花键Sp。外侧联轴器构件Il2通过焊接杯状构件12&2与轴构件13a而形成。
[0170]如图22所示，杯状构件12a2是由在内周形成有滚道槽302与内周面312的筒状部12al2与底部12a22构成的一体成形件。在杯状构件12a2的底部12a22形成有凸部12a32。在杯状构件12&2的开口侧的外周形成有防护罩安装槽32。轴构件13a在杯状构件12a2侧的外周形成有轴承安装面14以及挡圈槽15，在与杯状构件12a2侧相反侧的端部形成有花键Sp。
[0171]通过使在杯状构件12a2的底部12a22的凸部12a32形成的接合用端面502与轴构件13a的杯状构件12a2侧端部的接合用端面51对接，并从径向的外侧利用电子束焊接进行焊接。焊接部49由从杯状构件12a2的径向外侧照射的射束产生的焊道而形成。与第一实施方式的外侧联轴器构件相同，接合用端面502与接合用端面51的外径B针对每个联轴器尺寸而设定为相同尺寸。焊接部49形成在轴构件13a的比轴承安装面14靠杯状构件12a2侧的接合用端面51，因此轴承安装面14等能够在之前进行加工而取消焊接后的后加工。另外，由于进行电子束焊接而在焊接部不存在毛刺，因此也能够省略焊接部的后加工，能够降低制造成本。
[0172]本实施方式的外侧联轴器构件与前述的关于外侧联轴器构件的第一实施方式以及关于制造方法的第一?第三实施方式中的前述内容相同，因此能够全部适用前述的全部内容，省略重复说明。
[0173]在以上的实施方式及变形例中，例示了在杯状构件的接合用端面的内径侧设置突出面的情况，但也可以与此相反地，在轴构件的接合用端面的内径侧设置突出面。在该情况下，超声波探伤检查从杯状构件的表面侧进行探伤即可。
[0174]在以上的实施方式及变形例中，示出了应用电子束焊接的情况，但能同样地应用激光焊接。
[0175]在以上的关于外侧联轴器构件的实施方式及变形例中，对应用于作为滑动式等速万向联轴器10的双圈型等速万向联轴器、三球销型等速万向联轴器的情况进行了说明，但本发明也能够应用于十字槽型等速万向联轴器等其他滑动式等速万向联轴器的外侧联轴器构件、以及固定式等速万向联轴器的外侧联轴器构件。另外，以上，将本发明应用于构成驱动轴的等速万向联轴器的外侧联轴器构件，但本发明也能够应用于构成传动轴的等速万向联轴器的外侧联轴器构件。
[0176]本发明不受上述的实施方式及变形例任何限定，无需言及在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够以各种方式实施，本发明的范围由权利请求的范围示出，并且包括与权利请求的范围的记载等同的含义以及范围内的全部变更。
[0177]附图标记说明
[0178]I 驱动轴
[0179]2 中间轴
[0180]3花键
[0181]4防护罩
[0182]5防护罩
[0183]6支承轴承
[0184]10滑动式等速万向联轴器
[0185]11外侧联轴器构件
[0186]12杯状部
[0187]12a杯状构件
[0188]12aI筒状部
[0189]12a2底部
[0190]13长尺寸轴部
[0191]13a轴构件
[0192]14轴承安装面
[0193]16内侧联轴器构件
[0194]17三球销构件
[0195]19转矩传递单元(滚子)
[0196]20固定式等速万向联轴器
[0197]21外侧联轴器构件
[0198]22内侧联轴器构件
[0199]23转矩传递单元(滚珠)
[0200]24保持器[0201 ]30滚道槽
[0202]31内周面
[0203]40滚道槽
[0204]41转矩传递单元(滚珠)
[0205]42筒状内周面
[0206]49焊接部
[0207]50接合用端面
[0208]50a突出面
[0209]51接合用端面
[0210]52凹部
[0211]100焊接装置
[0212]101电子枪
[0213]108壳体
[0214]109真空栗
[0215]111封闭空间
[0216]120超声波探伤检查装置
[0217]121基台
[0218]122贮水槽
[0219]123工件载置台
[0220]124工件按压构件
[0221]125旋转驱动装置
[0222]135按压装置
[0223]136探头的驱动定位装置
[0224]147探头
[0225]B外径
[0226]D内径
[0227]E内径
[0228]G送信脉冲
[0229]R反射回波
[0230]O联轴器中心
[0231]01曲率中心
[0232]02曲率中心
[0233]Sp花键
【主权项】
1.一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单元卡合的滚道槽，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， 所述杯状构件与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，从所述杯状构件的外侧沿径向向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照射射束而进行焊接， 将所述杯状构件的接合用端面的外径针对每个联轴器尺寸而设为相同尺寸， 所述等速万向联轴器的外侧联轴器构件的制造方法包括超声波探伤检查工序，在所述杯状构件与所述轴构件的接合用端面中的一方的接合用端面的内径侧设置比另一方的接合用端面的内径向径向内侧突出的突出面，在该状态下进行焊接之后，从具有所述另一方的接合用端面的构件的表面侧进行探伤。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， 在所述超声波探伤检查工序中，将焊接后的所述杯状构件与所述轴构件载置于水中并进tx探伤。3.根据权利要求1或2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， 将所述突出面针对每个联轴器尺寸而设为相同。4.根据权利要求1?3中任一项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， 将所述突出面设于所述杯状构件的接合用端面，利用斜探头从所述轴构件的表面侧入射超声波。5.根据权利要求1?4中任一项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， 将所述焊接前的所述杯状构件与所述轴构件中的至少一方作为不实施热处理的中间部件。6.根据权利要求1?4中任一项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， 将所述焊接前的所述杯状构件与所述轴构件中的至少一方作为实施了热处理的成品部件。7.根据权利要求1?6中任一项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， 所述焊接是电子束焊接。8.根据权利要求1?7中任一项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， 将所述杯状构件与所述轴构件设置于封闭空间内而在大气压以下的状态下进行焊接。9.一种等速万向联轴器的外侧联轴器构件，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单元卡合的滚道槽，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与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特征在于， 所述杯状构件和所述轴构件由中碳钢构成， 所述杯状构件通过锻造加工而一体地成形出筒状部和底部，且在该底部的外表面形成有接合用端面， 所述轴构件在与所述底部接合的端部形成有接合用端面， 使两个所述接合用端面对接并对所述杯状构件和所述轴构件进行焊接， 所述杯状构件与所述轴构件的焊接部由从所述杯状构件的外侧沿径向照射的射束产生的焊道而形成，并且所述杯状构件的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，在所述杯状构件与所述轴构件的接合用端面中的一方的接合用端面的内径侧设有比另一方的接合用端面的内径向径向内侧突出的突出面，在该状态下进行焊接。10.根据权利要求9所述的等速万向联轴器的外侧联轴器构件，其特征在于， 所述杯状构件与所述轴构件的焊接部的硬度为Hv200?Hv500。
【文档编号】B21K1/14GK106062399SQ201580011350
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月20日 公开号201580011350.0, CN 106062399 A, CN 106062399A, CN 201580011350, CN-A-106062399, CN106062399 A, CN106062399A, CN201580011350, CN201580011350.0, PCT/2015/58482, PCT/JP/15/058482, PCT/JP/15/58482, PCT/JP/2015/058482, PCT/JP/2015/58482, PCT/JP15/058482, PCT/JP15/58482, PCT/JP15058482, PCT/JP1558482, PCT/JP2015/058482, PCT/JP2015/58482, PCT/JP2015058482, PCT/JP201558482
【发明人】林宏美, 中川直树, 榊原育彦, 杉山达朗, 小林正纯
【申请人】Ntn株式会社