本申請要求基于2016年2月10日申請的日本發明專利申請第2016-023599號的優先權,其記載內容作為參照被引用。
本發明涉及一種通過連結多個軸而形成的連結軸以及連結軸的制造方法。
背景技術:
作為這種軸,在現有技術中,公知如下一種軸,即,該軸具有:端部接頭;frp制圓筒,其內周面與形成于端部接頭的外周面的鋸齒狀突起(serration)部的一部分嵌合;外部軸環,其用于連接端部接頭和frp制圓筒。例如,在日本發明專利公開公報特開2014-222069號(jp2014-222069a)所記載的軸的結構中,外部軸環具有:小徑部,其內周面與端部接頭的鋸齒狀突起部的余下部分嵌合;大徑部,其內周面與frp制圓筒的外周面嵌合,大徑部的內周面通過粘接劑固定于frp制圓筒的外周面。
然而,在jp2014-222069a所記載的軸的情況下,由于在粘接狀態下外軸環的大徑部的軸向端面露出,因此,會使銹侵入大徑部的內周面與粘接劑之間的界面,導致粘接強度降低。
技術實現要素:
本發明的一個技術方案所涉及的連結軸具有金屬制的第1軸、樹脂制的第2軸和金屬制的軸環,其中,在金屬制的第1軸的一端部的外周面形成有鋸齒狀突起(serration);樹脂制的第2軸的一端部的內周面與所述鋸齒狀突起的第1區域嵌合;金屬制的軸環具有:第1嵌合部,其與鋸齒狀突起的第2區域嵌合;和第2嵌合部,其通過粘接劑與所述第2軸的外周面嵌合,粘接劑被填充到第2軸的外周面與第2嵌合部的內周面之間,并覆蓋第2嵌合部的軸向端面,直到被涂覆到軸環的外周面。
本發明另一技術方案所涉及的連結軸的制造方法包括如下工序:將金屬制的軸環的所述第1嵌合部的內周面嵌合在包括第1區域和第2區域的鋸齒狀突起的第2區域上,其中:鋸齒狀突起被形成于金屬制的第1軸的一端部的外周面,金屬制的軸環具有第1嵌合部和內徑大于所述第1嵌合部的內徑的第2嵌合部;將粘接劑填充到鋸齒狀突起的第1區域與第2嵌合部的內周面之間的間隙內;將樹脂制的第2軸的內周面嵌合于鋸齒狀突起的第1區域;通過第2軸的嵌合,將粘接劑填充到第2軸的外周面與第2嵌合部的內周面之間的間隙內,并且使經過間隙且越過第2嵌合部的軸向端面而被擠出的粘接劑覆蓋軸向端面直到將其涂覆到軸環的外周面。
本發明的目的、特征和優點通過以下與附圖關聯的實施方式的說明會變得更加明確。
附圖說明
圖1是表示本發明的實施方式所涉及的連結軸的分解狀態的立體圖。
圖2是表示本發明的實施方式所涉及的連結軸的組裝狀態的立體圖。
圖3是表示本發明的實施方式所涉及的連結軸的主要部分的結構的剖視圖。
圖4是圖3所示的主要部分的放大圖。
圖5a是用于說明本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第1圖。
圖5b是用于說明本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第2圖。
圖5c是用于說明本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第3圖。
圖5d是用于說明本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第4圖。
圖5e是用于說明本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第5圖。
圖5f是用于說明本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第6圖。
圖5g是用于說明本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第7圖。
圖6是圖5f所示的主要部分的放大圖。
圖7是表示本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第1變形例的圖。
圖8a是表示本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第2變形例的第1圖。
圖8b是表示本發明的實施方式所涉及的連結軸的制造方法的第2變形例的第2圖。
具體實施方式
下面,參照圖1~圖8b對本發明的實施方式進行說明。圖1是表示表示本發明的實施方式所涉及的連結軸100的分解狀態的立體圖。圖2是表示組裝狀態的立體圖。連結軸100作為扭矩傳遞部發揮作用,用于將來自引擎等驅動源的扭矩傳遞給車輛等扭矩被傳遞部,例如適用于車輛的傳動軸。另外,在下面的內容中,為了便于說明,如圖所示,將連結軸100的軸向定義為左右方向,基于該定義對各部的結構進行說明。
如圖1、圖2所示,連結軸100具有左右一對的第1軸10、第2軸20和左右一對的軸環30,其中,第2軸20配置于一對第1軸10之間;左右一對的軸環30將第1軸10和第2軸20連接成一體。連結軸100整體呈左右對稱形狀。在將連結軸100用作傳動軸時,來自引擎的動力(扭矩)被施加給一方的第1軸10的端部(例如,右側的第1軸10的右端部)。該扭矩通過第2軸20由另一方的第1軸10的端部(例如,左側的第1軸10的左端部)傳遞給車輪。
圖3是表示左側的第1軸10和第2軸20的連結結構的剖視圖。另外,雖然省略其圖示,但是,右側的第1軸10和第2軸的連結結構與圖3所示的連結結構相同。因此,下面主要將焦點集中于左側的第1軸10和第2軸20的連結結構,并對各部的結構進行說明。
第1軸10由鐵等金屬構成。如圖3所示,第1軸10具有小徑部11和大徑部12,該小徑部11和大徑部12分別位于第1軸10的左側和右側,且分別具有以軸線lo為中心的圓筒形的外周面11a、12a。外周面12a的直徑大于外周面11a的直徑,外周面11a和外周面12a通過平滑的曲面相連接。在小徑部11的左端部,例如設置有用于將第1軸10和車輪連接的接頭部13。在第1軸10的周圍配置有波紋筒狀的護罩40,護罩40的右端部安裝在小徑部11的右端部的外周面11a上。
在大徑部12的左端部設置有環狀的槽部14。槽部14的右端面被設置成與軸環30的端面34共面或者大致共面(參照圖4),金屬制的卡簧(circlip)15嵌合于槽部14內。如圖1所示,卡簧15以圓環的一部分被切掉的方式構成為大致c字形,其通過彈性變形擴大直徑以能夠嵌合于槽部14內。
如圖3所示,在大徑部12的外周面,于槽部14的右側形成有三角形鋸齒狀突起或者螺旋鋸齒狀突起等鋸齒狀突起16。另外,如圖1所示,鋸齒狀突起16可以沿大徑部12的軸向一體形成,但是,并不局限于此,鋸齒狀突起16也可以沿大徑部12的軸向分割為多個而形成環狀。鋸齒狀突起16的硬度高于第2軸20和軸環30的硬度。如圖3所示,鋸齒狀突起16包括在軸向上鄰接的第1區域16a和第2區域16b。
如圖1、圖3所示,整個第2軸20呈以軸線lo為中心的圓筒形,其由纖維增強塑料(frp)等構成。更具體來說,例如可以由多個碳纖維增強塑料(cfrp)層構成,其中,該碳纖維增強塑料層是通過將碳纖維浸透于熱固化樹脂片中而形成的多個預浸料卷成筒形并使之熱固化而成的。另外,可以通過注塑成型的方式使短纖維的碳纖維被分散到樹脂而成的材料形成第2軸20。第2軸20的內周面20a與鋸齒狀突起16的頂端側的軸向上的一部分(圖3的第1區域16a)嵌合。
軸環30由鐵等金屬構成。軸環30構成為以軸線lo為中心的大致圓筒形,且具有:第1嵌合部31,其與鋸齒狀突起16的位于小徑部11側的軸向上的余下部分(圖3的第2區域16b)嵌合;和第2嵌合部32,其與第2軸20的外周面20b嵌合。
圖4是放大表示圖3的主要部分的結構的圖。如圖4所示,第2嵌合部32的的內周面32a的直徑大于第1嵌合部31的內周面31a的直徑,各內周面31a、32a通過與軸線lo垂直的端面33相連接。第2軸20的軸向端面23與端面33抵接。軸環30在第1嵌合部31側和第2嵌合部32側分別具有以軸線lo為中心的圓筒形的第1外周面31b和第2外周面32b。第2外周面32b的直徑大于第1外周面31b的直徑。
軸環30的左端面34與卡簧15的右端面抵接。如圖1所示,在該軸環30的左端面34設置有沿周向配置的多個凹進部35。凹進部35形成為從第1嵌合部31的內周面31a向徑向外側沿軸向以規定深度切割成大致半圓形的凹部。凹進部35的最外側的外徑大于卡簧15的外徑。因此,凹進部35的一部分從卡簧15露出,凹進部35與連結軸100的外側空間連通。
軸環30的第2嵌合部32的內周面32a的直徑比第2軸20的外周面20b的直徑大規定長度,在外周面20b與內周面32a之間,于整周范圍內(整個周長范圍)設置有在徑向上具有規定長度的間隙41。第2嵌合部32的內周面32a從軸環30的右端面36向徑向內側形成為錐形,在該錐部,間隙41向右端面36擴大。在間隙41內填充粘接劑50,以使第2軸20的外周面20b和軸環30的第2嵌合部32的內周面32a分別形成粘接面50a、50b。
在將連結軸100用作傳動軸時,連結軸100的周圍因受到廢氣的影響等溫度可能會升高。因此,優選粘接劑50具有耐熱性,例如可以優選使用具有一定粘性的兩種液體混合而成的環氧粘接劑。通過粘接劑50將第2軸20和軸環30連接成一體,由此,扭矩在第1軸10和第2軸20之間被傳遞時,能夠減小第2軸20的內周面側的轉矩與第2軸20的外周面側的轉矩之間的轉矩差。另外,具有耐熱性的粘接劑50一般較硬,但是,硬度越低,粘接劑越容易變形。考慮到這點,可以在保證耐熱性的基礎上,使用硬度較低的粘接劑。
雖然在圖1、圖2中省略了圖示,但是,在圖4中,在軸環30的第2外周面32b,于整周范圍內突出設置有左右一對的凸部37a、37b。各凸部37a、37b彼此在徑向上突出同一長度。因此,連接一對凸部37a、37b的頂點的線(未圖示)與軸線lo平行。
粘接劑50被填充到第2軸20的外周面20b與第2嵌合部32的內周面32a之間的間隙41內,并覆蓋第2嵌合部32的整個右端面36,且被涂覆到第2外周面32b的右側的凸部37a。與凸部37a相連的粘接劑50的外周面50c的直徑與凸部37a的直徑相等。因此,利用粘接劑50在軸環30上形成的粘接面50b沒有露出軸環30的右端面36,粘接劑50的界面的端部(界面端部)位于與第2外周面32b的凸部37a鄰接的位置。更具體來說,界面端部51位于凸部37a的頂部。
在粘接劑50的周圍,以覆蓋整個粘接劑50的方式進行防腐涂裝以形成防腐涂層60。防腐涂層60被涂覆成從軸環30的外周面(例如,第1外周面31b)到第2軸20的外周面20b。更詳細來說,在第2軸20的外周面20b上,作為一個例子,于碳纖維層(cf層21)的外側形成有玻璃纖維層(gf層22)。并且,粘接劑50被涂覆到gf層22。并且,防腐涂層60被涂覆到gf層22。
這樣,在本實施方式中,粘接劑50覆蓋軸環30的軸向端面36且被涂覆到軸環30的外周面32b。因此,在第2軸20和軸環30之間的粘接區域未形成界面端部51,粘接劑50的界面沒有露出。所以,能夠防止水分附著到界面端部51而使銹侵入粘接劑50的界面。
即,在分別由樹脂和金屬構成第2軸20和軸環30時,由于兩者之間存在電位差,因此,容易產生電腐蝕。再者,由于在線膨脹系數上兩者之間的差較大,因此,隨著溫度變化,粘接劑50的界面(粘接面50a、50b)上產生熱應力。另外,當轉矩被施加給連結軸100時,在第2軸20與軸環30之間因扭曲而產生應力。因此,假如如圖4的虛線b所示,僅在第2軸20與軸環30之間的粘接區域涂覆粘接劑50以使粘接劑50的界面端部(位置a)與軸環30的端面36鄰接,則容易產生粘接劑50的界面剝離,銹可能會從界面端部侵入界面(粘接面50b)。
若銹侵入粘接面50b,粘接劑50的界面剝離便會持續,從而導致粘接強度的降低。此時,即使為了防止銹的侵入而在粘接劑50的周圍進行涂裝處理,也無法確保在軸環30的端部(位置a)通過涂裝處理而得到足夠的膜厚。因此,當粘接劑50的界面端部形成于與軸環30的端面36鄰接的位置時,無論是否進行涂裝處理,銹還是容易從界面端部侵入。
對于這點,在本實施方式中,由于粘接劑50的界面端部51位于軸環30的第2外周面32b,因此,連結軸100因扭曲而產生的扭矩不會作用于界面端部51。另外,由于界面端部51不是位于第2軸20與軸環30的粘接區域而是位于粘接區域的外側,不構成粘接面50a、50b。因此,能夠抑制因樹脂和鐵的線膨脹系數的差而產生的熱應力的影響以及因樹脂和鐵的電位差而產生的電腐蝕的影響波及到界面端部51。再者,能夠通過涂裝處理得到覆蓋界面端部51的具有足夠膜厚的涂層60(即防腐涂層60)。因此,能夠防止銹侵入粘接劑50的界面,以保持穩定的粘接強度。
另外,由于作為第2軸20的構成材料的樹脂和作為軸環30的構成材料的鐵的楊氏模量有較大的不同,因此,應力容易集中于軸環30的頂端部。考慮到這點,在本實施方式中,軸環30的頂端部構成為錐形。即,軸環的內周面32a以直徑向第2嵌合部32的端面36側擴大的方式構成。據此,軸環30的厚度變薄,軸環30容易變形,并且,相應地能夠增加粘接劑50的厚度。因此,能夠緩和應力集中于軸環30的頂端部。另外,軸環30的端部可以不形成為錐形,例如,內周面32a可以向端面36側以與軸線lo平行的方式延伸。
接著,參照圖5a~圖5g對本發明的實施方式所涉及的連結軸100的制造方法進行說明。在制造連結軸100時,首先,將軸環30的第1嵌合部31壓入第1軸10(軸環壓入工序)。如圖5a所示,優選利用大致圓筒形的治具70來進行該工序。
治具70具有:內周面71,其插入第1軸10的大徑部12;第1外周面72,其供軸環30的第2嵌合部32嵌合;第2外周面73,其直徑大于第1外周面72的直徑;和端面74,其用于連接第1外周面72和第2外周面73,且沿徑向延伸。治具70被預先插入第1軸10的大徑部12,以第2外周面73側的軸向端面與大徑部12的軸向端面一致的狀態被保持。即,治具70被保持在鋸齒狀突起16的第1區域16a。
在軸環壓入工序中,如圖5b所示,從第1軸10的小徑部11側以規定量壓入軸環30,直到第2嵌合部32側的端面36與治具70的端面74抵接。據此,能夠限定軸環30相對于第1軸10在軸向上的位置,將軸環30配置在鋸齒狀突起16的第2區域16b。通過軸環30的壓入,第1軸10的大徑部12的鋸齒狀突起形狀被復制到軸環30的第1嵌合部31的內周面31a上。通過壓入工序能夠將軸環30固定在第1軸10的第2區域16b。
在以規定量壓入軸環30的狀態下,第1嵌合部31的內周面31a穿過第1軸10的槽部14,第1嵌合部31的軸向端面34與槽部14的軸向端面的位置一致或者大致一致。接著,如圖5c所示,將卡簧15嵌合在槽部14內,并且,將治具70從第1軸10上取下來(卡簧安裝工序)。通過卡簧15的安裝,軸環30相對于第1軸10的在軸向上的移動受到限制。在該狀態下,形成于軸環30的端面34的凹進部35的一部分被卡簧15覆蓋,凹進部35的余下部分越過卡簧15而露出。
當將治具70從第1軸10上取下來時,在第1軸10的大徑部12的外周面12a與軸環30的第2嵌合部32的內周面32a之間,于整周范圍內形成有間隙75。如圖5d所示,在該間隙75內填充粘接劑50(粘接劑填充工序)。此時,優選在使第1軸10沿鉛直方向豎立設置且小徑部11位于下方的姿勢下,從上方填充粘接劑50。據此,能夠沿周向將粘接劑50均勻地填充到間隙75內。
接著,將第2軸20壓入第1軸10的大徑部12(軸壓入工序)。即,如圖5e所示,壓入第2軸20,直到第2軸20的端面23與軸環30的內側的端面33抵接。據此,能夠限定第2軸20相對于第1軸10在軸向上的位置,并且能夠將第2軸20的端部配置在鋸齒狀突起16的第1區域16a。通過第2軸20的壓入,第1軸10的大徑部12的鋸齒狀突起形狀被復制到第2軸20的內周面20a上。通過壓入工序,能夠將第2軸20固定在第1軸10的第1區域16a。
通過第2軸20的壓入,間隙75的體積減小,間隙75內的粘接劑50被填充到第2軸20的外周面20b與軸環30的第2嵌合部32的內周面32a之間的間隙41內。余下的粘接劑50穿過間隙41,越過第2嵌合部32的端面36向間隙41而被擠到外側。被擠出的粘接劑50存積在軸環30的端面36附近。
另外,間隙75內的粘接劑50的一部分被推入軸環30的第1嵌合部31與第1軸10的大徑部12(鋸齒狀突起16的第2區域16b)之間的間隙內。據此,在軸環30的第1嵌合部31與第1軸10之間會形成粘接劑50的涂層,使得第1嵌合部31與第1軸10處于非接觸狀態。當軸環30與第1軸10之間的粘接劑50內含有氣泡時,氣泡通過凹進部35被排出到連結軸100的外部空間。因此,能夠毫無間隙地將粘接劑50填充到軸環30與第1軸10之間。
接著,使存積在軸環30的端面36附近的粘接劑50覆蓋端面36,并將其涂覆到軸環30的第2外周面32b(粘接劑涂覆工序)。例如如圖5f所示,利用具有大致矩形的切口部81的板狀的刮板80來進行該工序。
圖6是圖5f的主要部分的放大圖。如圖6所示,刮板80具有隔著切口部81配置的第1邊緣82和第2邊緣83。從切口部81的底面81a到第1邊緣82的長度與從軸環30的第2外周面32b的凸部37a、37b的頂點到第2軸20的外周面20b的長度相等,從切口部81的底面81a到第2邊緣83的長度比從凸部37a、37b的頂點到軸環30的第1外周面31b的長度長,且比從凸部37a、37b的頂點到卡簧15的外周面的長度短。切口部81的位于第1邊緣82側的底面角部81b形成為圓弧狀或者平滑的曲線狀。切口部81的軸向長度比從軸環30的一個端面34到另一個端面36的長度長規定長度。
在粘接劑涂覆工序中,首先,作業人員使切口部81的位于第2邊緣83側的端面81c與軸環30的端面34抵接,并且,使切口部81的底面81a與軸環30的一對凸部37a、37b的頂點抵接。在保持該狀態的同時,作業人員使刮板80沿軸環30的周圍至少轉動一周。據此,粘接劑50被填充到由刮板80的切口部81、從軸環30的端面36到第2外周面32b和凸部37a的部位和第2軸20的外周面20b圍成的區域ar1,并且,由刮板80刮掉區域ar1外的余下的粘接劑50。因此,能夠使粘接劑50覆蓋軸環30的整個端面36,且被涂覆到第2外周面32b的凸部37a。此時,粘接劑50形成為與切口部81相對應的表面形狀。
最后,實施覆蓋粘接劑50的整個表面,從軸環30的第2外周面32b到第2軸20的外周面20b的防腐涂裝,以形成防腐涂層60(涂裝工序)。這種情況下,如圖5g所示,可以以覆蓋軸環30的整個外周面(第1外周面31b、第2外周面32b)、或者不覆蓋軸環30的整個外周面而是覆蓋第1軸10的小徑部11的外周面11a的一部分的方式進行防腐涂裝,以形成防腐涂層60。通過將刮板80的切口部81的底面81a的底面角部81b形成為圓弧狀或者平滑的曲面狀,從而使粘接劑50的表面形成為圓弧狀或者平滑的曲面狀。據此,在涂裝工序中,能夠容易使粘接劑50的表面上形成具有足夠膜厚的涂層60。
根據本實施方式,能夠得到以下的作用效果。
(1)連結軸100具有金屬制的第1軸10、樹脂制的第2軸20和金屬制的軸環30,其中,在第1軸10的一個端部(大徑部12)的外周面12a形成有鋸齒狀突起16;樹脂制的第2軸20的一個端部的內周面20a與鋸齒狀突起16的第1區域16a嵌合;金屬制的軸環30具有與鋸齒狀突起16的第2區域16b嵌合的第1嵌合部31和通過粘接劑50與第2軸20的外周面20b嵌合的第2嵌合部32(圖3)。粘接劑50被填充到第2軸20的外周面20b與第2嵌合部32的內周面32a之間,并且,覆蓋第2嵌合部32的軸向端面36被涂覆到軸環30的外周面36b(圖4)。
因此,在第2軸20與軸環30之間的粘接區域,粘接劑50的界面端部不會露出,界面端部51位于軸環30的外周面32b的上方。因此,在通過粘接劑50將樹脂制的第2軸20和金屬制的軸環30接合在一起而成的連結軸100中,能夠防止由于水分附著于粘接劑50的界面端部51而導致銹侵入粘接劑50的界面(粘接面50b),由此能夠保持足夠的粘接強度。
(2)軸環30具有凸部37a,該凸部37a在整周范圍內向徑向外側突出設置于軸環30的外周面32b,粘接劑50被涂覆到凸部37a(圖4)。據此,能夠將粘接劑50涂覆到與凸部37a相同的高度位置,并且能夠將粘接劑50平滑地涂覆到軸環30的外周面32b。
(3)以覆蓋被涂覆到軸環30的外周面32b的粘接劑50的方式從軸環30的外周面32b到第2軸20的外周面20b進行涂裝處理,以形成防腐涂層60(圖4)。據此,能夠防止水分附著到粘接劑50的界面端部51上,并且能夠更可靠地防止銹侵入粘接劑50的界面。另外,在本實施方式中,由于粘接劑50被涂覆到軸環30的外周面32b,因此,能夠容易通過涂裝處理得到覆蓋粘接劑50的整個表面的具有足夠膜厚的防腐涂層60,并且能夠防止涂膜開裂。
(4)連結軸100的制造方法包括軸環壓入工序、粘接劑填充工序、軸壓入工序和粘接劑涂覆工序,其中,在軸環壓入工序中,在金屬制的第1軸10的一個端部(大徑部12)的外周面12a形成有鋸齒狀突起16,鋸齒狀突起16包括第1區域16a和第2區域16b,金屬制的軸環30具有第1嵌合部31和內徑大于第1嵌合部31的第2嵌合部32,將軸環30的第1嵌合部31的內周面31a與鋸齒狀突起16的第2區域16b嵌合;在粘接劑填充工序中,將粘接劑50填充到鋸齒狀突起16的第1區域16a與第2嵌合部32的內周面32a之間的間隙75內;在軸壓入工序中,將樹脂制的第2軸20的內周面20a與鋸齒狀突起16的第1區域16a嵌合;在粘接劑涂覆工序中,將粘接劑50填充到第2軸20的外周面20b與第2嵌合部32的內周面32a之間的間隙41內,并且使穿過間隙41且越過第2嵌合部32的軸向端面36而被擠出的粘接劑50覆蓋端面36,并將該粘接劑50涂覆到軸環30的外周面32b(圖5a~圖5f)。
據此,不僅能夠容易在第2軸20的外周面20b與軸環30的第2嵌合部32的內周面32a之間的間隙41內毫無間隙地填充粘接劑50,還能夠容易使粘接劑50覆蓋第2嵌合部32的軸向端面36,并將該粘接劑50涂覆到軸環30的外周面32b。
(5)軸環30具有一對凸部37a、37b,該一對凸部37a、37b在整周范圍內向徑向外側突出設置于軸環30的外周面32b,且在軸向上隔開距離,在將第2軸20的內周面20a與鋸齒狀突起16的第1區域16a嵌合之后,使板狀的刮板80的緣部(切口部81的底面81a)與一對凸部37a、37b抵接,通過使底面81a與一對凸部37a、37b抵接的同時使刮板80在軸環30的周圍移動一周,從而使越過第2嵌合部32的軸向端面36而被擠出的粘接劑50填充到刮板80的切口部81與軸環30的外周面32b之間的區域ar1(圖6)。據此,能夠沿軸向將粘接劑50以同一高度均勻地涂覆在軸環30的外周面32b上。即,軸環30不僅具有作為粘接劑50的涂覆終點的凸部37a,還具有凸部37b,其中,該凸部37b在整周范圍內向徑向外側突出設置于軸環30的位于比凸部37a靠第1嵌合部31一側的外周面32b。因此,能夠使刮板80的切口部81的底面81a以軸線lo為中心且以與軸線lo平行的方式移動一周,由此能夠使覆蓋軸環30的外周面32b的粘接劑50的外周面50c形成為圓筒面狀。
另外,在上述實施方式中,在軸環30的外周面32b上設置一對凸部37a、37b,在粘接劑涂覆工序中,通過使刮板80的底面81a與兩個凸部37a、37b抵接的同時在軸環30的周圍移動一周,據此將粘接劑50以規定形狀涂覆到軸環30的外周面32b。然而,在粘接劑涂覆工序中用于涂覆粘接劑50的治具(jig)的結構并不局限于此。圖7是表示治具的第1變形例的圖。
在圖7中,板狀的刮板85構成為大致l字形。因此,刮板85具有在l字形的內側互相垂直的第1邊緣86和第2邊緣87。再者,刮板85在第1邊緣86的頂端部具有切割規定深度而成的切口部88。切口部88在從第1邊緣86上切割而成為圓弧狀或者平滑的曲線狀后,以與第1邊緣86平行的方式延伸到刮板85的頂端。這種情況下,不用在軸環30的外周面32b上設置凸部,在粘接劑涂覆工序中,使刮板85的第2邊緣87與軸環30的位于第1嵌合部31一側的端面34(即左端面34)抵接,并且使刮板85的第1邊緣86與軸環30的第2外周面32b抵接。
接著,在保持該狀態的同時,使刮板85沿著軸環30的外周面至少移動一周。據此,能夠將粘接劑50填充到刮板85的切口部88與軸環30的外周面32b之間的區域ar2,并且能夠將粘接劑50從軸環30的外周面32b涂覆到第2軸20的外周面20b。這種情況下,能夠使粘接劑50的表面形成為與切口部88相對應的形狀,并且能夠將粘接劑50以同一高度均勻地涂覆在軸環30的外周面32b上。由于不需要在軸環30的外周面32b上設置凸部37a、37b,因此能夠簡化軸環30的結構。
這樣,作為連結軸100的制造方法,可以采用如下方法,即,在將第2軸20的內周面20a與鋸齒狀突起16的第1區域16a嵌合之后,使具有第1邊緣86和從第1邊緣86上切割而成的切口部88的板狀的刮板85的第1邊緣86與軸環30的外周面32b抵接,通過使刮板85與軸環30的外周面32b抵接,并使刮板85在軸環30的周圍移動一周,從而將越過第2嵌合部32的軸向端面36而被擠出的粘接劑50填充到刮板85的切口部88與軸環30的外周面32b之間的區域ar2。
圖8a、圖8b是表示治具的第2變形例的圖。在該變形例中,采用了覆蓋軸環30的端部的對開形狀(以軸線lo為中心的半圓筒形狀)的一對治具90。治具90在軸向一端側和另一端側分別具有以軸線lo為中心的第1內周面91和直徑小于第1內周面91的直徑的第2內周面92。從第1內周面91到第2內周面92的距離相當于從軸環30的第2嵌合部32的外周面32b到第2軸20的外周面20b的距離。在第1內周面91與第2內周面92之間設置有凹部93。
在對開形狀的各治具90上,于周向上180°范圍內分別設置有第1內周面91、第2內周面92和凹部93,但在將一對治具90組合時,第1內周面91、第2內周面92和凹部93分別形成為360°的圓筒面。另外,治具90可以不構成為在周向上分割成兩部分的結構,而構成為在軸向上分割成兩部分的結構。例如,可以沿圖8a的虛線a將大致圓筒狀的治具90在軸向上分割成兩部分。凹部93的底面93a以與軸線lo平行的方式形成,凹部93的軸向上的兩個端部94、95分別到第1內周面91和第2內周面92為止形成為圓弧狀或者平滑的曲面狀。由于在治具90上設置了凹部93,因此,在使用治具90的情況下,也不需要在軸環30的外周面32b上設置凸部37a、37b(圖4)。
治具90如下使用。即,如圖8a所示,在粘接劑填充工序之后且在軸壓入工序之前,使治具90的第1內周面91與軸環30的第2嵌合部32的外周面32b嵌合,將治具90相對于軸環30設置于軸向規定位置。更詳細來說,以軸環30的端面36位于凹部93的內側的方式來設置一對治具90。接著,如圖8b所示,將第2軸20壓入軸環30。
據此,越過軸環30的端面36而被擠出的粘接劑50被填充到凹部93與第2軸20的外周面20b和軸環30這兩者之間的間隙ar3內。因此,能夠使粘接劑50形成為與凹部93的形狀相對應的表面形狀。這種情況下,不需要費事使刮板80、85在軸環30的周圍移動一周,能夠伴隨著第2軸20的壓入將粘接劑50涂覆到軸環30的外周面32b,因此容易進行粘接劑50的涂覆作業。
這樣,作為連結軸100的制造方法,可以采用如下方法,即,設置具有隔開規定的間隙ar3與軸環30的外周面32b相向的凹部93(底面93a)且能夠分割的筒狀的治具90,在設置好治具90之后,將第2軸20與鋸齒狀突起16的第1區域16a嵌合,并將越過第2嵌合部32的軸向端面36而被擠出的粘接劑50填充到間隙ar3內。
另外,連結軸的制造方法并不局限于上述方法,只要能夠將粘接劑50填充到第2軸20的外周面20b與軸環30的第2嵌合部32的內周面32a之間,并能夠使粘接劑50覆蓋第2嵌合部32的軸向端面36且被涂覆到軸環30的外周面32b即可。例如,可以采用如下方法:預先將粘接劑50涂覆在第2軸20的外周面20b的端部,接著,將該第2軸20壓入第1軸10,由此將粘接劑50填充到第2軸20與軸環30之間的間隙41內。
在上述實施方式中將連結軸用作車輛的傳動軸,然而,本發明的連結軸同樣可以適用于傳輸動力軸(propellershaft)等用于傳遞扭矩的其他軸。另外,也可以將本發明的連結軸適用于車輛以外的移動工具(例如船舶等)。
可以將上述實施方式和變形例中的1個或者多個進行任意組合。也可以將變形例之間進行組合。
根據本發明,粘接劑被填充到第2軸的外周面與軸環的第2嵌合部的內周面之間,并且粘接劑覆蓋第2嵌合部的軸向端面,被涂覆到軸環的外周面。因此,在第2軸和第2嵌合部的粘接區域,粘接劑不會露出,能夠防止銹侵入界面。
上面通過與本發明相關的優選實施方式對本發明進行了說明,但本領域技術人員可以理解為,在不脫離后述的權利要求書的公開范圍內,可以進行各種修改和變更。