專利名稱：無端式套管固定卡箍及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于將橡膠或樹脂等形成的套管箍緊固定在汽車的等速聯(lián)軸器上的無端式套管固定卡箍及其制造方法。
背景技術：
在汽車的等速聯(lián)軸器中，將由橡膠或樹脂等制成的套管包覆在正對的管狀部件上而進行連接，而且，在等速聯(lián)軸器中，為了在旋轉時或掌舵時保持聯(lián)軸器部分的潤滑性而填充有潤滑油。為了防止該潤滑油從套管中泄漏，同時防止灰塵或水侵入套管的內(nèi)部，使用一種將套管固定在管狀部件上的套管卡箍。作為這種套管卡箍，已知有專利文獻1中所述結構的套管卡箍。
專利文獻1所述的套管卡箍形成為如下結構在由金屬形成的帶狀部件的一個端部設置有凸部，并且在另一端部設置有與凸部連接的凹部。按照下述使用該套管卡箍使套管卡箍的凸部和凹部嵌合，從而形成為具有比套管的外徑大一些的內(nèi)徑的環(huán)形，使用專用的箍緊機使卡箍通過塑性變形而減小直徑，從而箍緊套管。
在這樣的套管卡箍中，當使卡箍減小直徑時，則向卡箍的寬度方向作用拉力，并向厚度方向作用壓縮力，這些負荷集中于凸部和凹部嵌合后的結合部位，且當負荷過大時，會發(fā)生如下不良情況結合部位上由于不能獲得充分的箍緊力而導致潤滑油泄漏，或者結合部位被損壞。為了防止發(fā)生這種不良情況，必須使卡箍的板厚加厚或增加板寬以增大結合部位的截面面積。但是，當板厚加厚時套管卡箍體積會增大，必須增大高度方向的空間，另一方面，當增加板寬時，必須增大寬度方向的空間，所以存在不能在等速聯(lián)軸器等的狹窄位置上使用的問題。
鑒于以上問題而使用一種從最初就形成為無端環(huán)形的套管卡箍。也就是說，使用一種具有比套管的外徑稍大的內(nèi)徑的環(huán)形套管卡箍，在將套管插入該套管卡箍內(nèi)的狀態(tài)下利用箍緊機使內(nèi)徑減小，從而箍緊并固定套管。作為這種無端環(huán)形的套管卡箍，已知有例如專利文獻2所述的結構。
專利文獻1日本特許第3253610號公報專利文獻2日本特開2002-70813號公報在上述無端環(huán)形的套管卡箍上，因為圓周方向的任意部分的截面形狀都是不變的，所以箍緊時由內(nèi)表面對套管所產(chǎn)生的表面壓力在圓周的所有位置上都是均勻的。但是，當這種表面壓力均勻時，在振動或轉動慣量、沖擊等作用的運動環(huán)境下，套管與套管卡箍容易相對運動而發(fā)生相對旋轉。因為該相對旋轉使套管與套管卡箍之間產(chǎn)生摩擦力，使脆弱的套管發(fā)生磨損，所以套管卡箍對套管的箍緊力減小。由于該箍緊力減小，從而產(chǎn)生潤滑油從套管內(nèi)泄漏的問題。
另外，利用擠壓成形等將鋼坯成形為長管，將該管切割成預定寬度，從而制成無端環(huán)形套管卡箍，但是，在對管進行鍍金等防銹加工的情況下，將管切割成預定寬度時，由于該切割面露出，所以在制成套管卡箍之后，需要再次進行防銹加工。因此，存在加工工序增加且處理較麻煩的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供無端式套管固定卡箍及其制造方法，該無端式套管雖然是無端環(huán)形的，但通過防止與套管的相對旋轉，從而不會降低套管箍緊力，可以防止?jié)櫥托孤铱梢杂煤唵蔚募庸すば騺碇圃臁?br> 權利要求1記載的發(fā)明是無端式套管固定卡箍，形成為無端環(huán)狀，利用塑性變形減小直徑而箍緊套管的外周，其特征在于，無端式套管固定卡箍全部由Al-Mg-Si合金形成，在內(nèi)表面設置有用于改變箍緊套管的表面壓力的表面壓力變化部。
在權利要求1記載的發(fā)明中，因為設置在卡箍內(nèi)表面上的表面壓力變化部使箍緊套管的表面壓力發(fā)生變化，所以表面壓力不是均勻的，套管不會發(fā)生相對旋轉。因此，不會產(chǎn)生由于相對旋轉使套管磨損，且可以對套管保持最初的箍緊力。由此，可以防止套管內(nèi)潤滑油的泄漏。
另外，因為由Al-Mg-Si合金形成整體，從而可具有與箍緊套管的負荷對應的強度，且可具有耐久性。而且，因為Al-Mg-Si合金具有耐腐蝕性，所以不需要鍍金等防銹加工。因此，即使進行切割加工，也不需要對切割面進行防銹加工，從而可以用簡單的加工工序制造而成。
根據(jù)權利要求2記載的發(fā)明，在權利要求1記載的無端式套管固定卡箍的基礎上，其特征在于，所述表面壓力變化部形成為在與板寬方向大致平行的方向上延伸。
在權利要求2記載的發(fā)明中，表面壓力變化部在與板寬度方向大致平行的方向上延伸，使表面壓力變化部發(fā)揮如下作用在與套管的相對旋轉相交叉的方向上改變表面壓力。因此，能可靠地阻止卡箍和套管的相對旋轉。
根據(jù)權利要求3記載的發(fā)明，在權利要求1記載的無端式套管固定卡箍的基礎上，其特征在于，所述表面壓力變化部是在與板寬度方向大致平行的方向上延伸、且在整個內(nèi)表面上形成的凹凸部。
在權利要求3記載的發(fā)明中，由于表面壓力變化部在與板寬度方向大致水平的方向上延伸，所以與權利要求2記載的發(fā)明相同，可以阻止卡箍和套管的相對旋轉。而且，在該發(fā)明中，表面壓力變化部是由形成在整個卡箍內(nèi)表面上的凹凸部構成，凹凸部在整個卡箍內(nèi)表面上防止與套管的相對旋轉，所以能進一步可靠地防止相對旋轉。
權利要求4記載的發(fā)明是無端式套管固定卡箍的制造方法，其特征在于包括成形工序，對由Al-Mg-Si合金形成的鋼坯進行擠壓成形，成形無端環(huán)狀的管，而且，在管成形的同時，在管的內(nèi)表面形成在與管的長度方向大致平行的方向上延伸的表面壓力變化部；切割工序，將管冷卻后切割成預定長度的管材；硬化工序，通過對管材進行時效硬化處理而使所述合金硬化；以及將時效硬化處理后的管材切割成預定寬度形成環(huán)形體的工序。
在權利要求4記載的發(fā)明中，在將鋼坯擠壓成形而成形管時，同時在管的內(nèi)表面上形成表面壓力變化部，然后切割成管材，進行時效硬化處理，切割成預定寬度，由此形成環(huán)形體，所以不需要對各環(huán)形體加工表面壓力變化部，可以容易地進行加工。另外，因為利用Al-Mg-Si合金制成管，所以不需要對從管得到的各個環(huán)形體進行鍍金等防銹加工。因此，可以通過簡單的加工工序進行制造，且適合于大批量生產(chǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的無端式套管固定卡箍，通過在卡箍的內(nèi)表面設置表面壓力變化部，從而可以防止套管的相對旋轉，所以套管不會產(chǎn)生磨損，可對套管保持原有的箍緊力，進而可防止套管內(nèi)潤滑油泄漏。另外，通過由Al-Mg-Si合金形成整體，從而具有良好的耐腐蝕性，因此，即使進行切割加工，也不需要對切割面進行防銹處理，可以通過簡單的加工工序進行制造。
根據(jù)本發(fā)明的無端式套管固定卡箍的制造方法，在進行管的擠壓成形的同時在管的內(nèi)表面形成表面壓力變化部，所以不需要對由管得到的各環(huán)形體加工表面壓力變化部，而且，使用具有耐腐蝕性的Al-Mg-Si合金作為材料，因而不需要進行防銹加工，可通過簡單的加工工序來制造。


圖1是本發(fā)明一實施方式的套管固定卡箍的立體圖。
圖2是圖1中M部的放大立體圖。
圖3是表示實施方式中的凹凸部的尺寸的主視圖。
圖4是定性地表示凹凸部中的凸部與表面壓力的關系的特性圖。
圖5是定性地表示凹凸部中的凸部的角度與表面壓力的關系圖。
圖6是用于說明利用塑性變形使直徑縮小的作用的主視圖。
圖7是表示套管固定卡箍的制造工序的工序圖。
圖8是表示本發(fā)明其他實施方式的套管固定卡箍的主視圖。
符號說明1、21、31 套管固定卡箍2卡箍本體2a 卡箍本體的內(nèi)表面3凹凸部(表面壓力變化部)4凸部5凹部具體實施方式
圖1是本發(fā)明一實施方式的無端式套管固定卡箍1的立體圖，圖2是圖1中M部的放大立體圖。
無端式套管固定卡箍(以下稱為套管固定卡箍)1包括卡箍本體2、作為形成在卡箍本體2內(nèi)表面上的表面壓力變化部的凹凸部3。為了將使用于汽車的等速聯(lián)軸器(未圖示)上的、由橡膠或樹脂制成的套管(未圖示)箍緊在等速聯(lián)軸器的管狀部件上，而使用該套管固定卡箍1。
卡箍本體2成形為具有比作為箍緊對象的套管的外徑稍大的內(nèi)徑的無端環(huán)形(圓環(huán)狀)。在將套管插入卡箍本體2內(nèi)的狀態(tài)下，使用專用的箍緊機使卡箍本體2發(fā)生塑性變形而減小直徑，從而箍緊套管。這樣，通過使卡箍本體2形成為無端環(huán)形，從而不需要使用帶狀的卡箍。因此，不需要如帶狀的卡箍那樣，在兩端部設置用于形成環(huán)形的結合部位，且沒有必要再考慮由于結合部位的箍緊力降低引起潤滑油泄漏或結合部位破損。因此，沒有必要增大板厚或板寬，可以在小空間內(nèi)很好地使用。
凹凸部3形成在卡箍本體2的整個內(nèi)表面2a上。在該實施方式中，凹凸形成為三角形截面，通過使該三角形截面連續(xù)而形成凹凸部3。此外，凹凸部3可以是矩形截面、梯形截面或圓弧截面。
凹凸部3形成為在與卡箍本體2的板寬度方向大致平行的方向上延伸，由此，凹凸部3在板寬度方向上橫跨卡箍本體2的內(nèi)表面2a。通過在卡箍本體2的整個內(nèi)表面2a上形成這樣的凹凸部3，可以在凹凸部的凸部頂點上形成增大局部表面壓力的部分。因此，套管固定卡箍1施加在套管上的表面壓力不均勻，即使在振動或轉動慣量、沖擊等作用的運動環(huán)境下，套管固定卡箍1與套管也不會相對旋轉。因此，不會產(chǎn)生由相對旋轉引起的套管側的磨耗，套管固定卡箍1可以對套管保持原有的箍緊力，從而能可靠地防止套管內(nèi)潤滑油的泄漏。
圖3表示該實施方式的凹凸部3的尺寸關系，圖4及圖5是定性地表示該尺寸關系中的、與表面壓力的關系的特性圖。
在圖3中，符號4是凹凸部3中的凸部，符號5是凹凸部3中的凹部，其三角形截面利用半徑(R)平滑地連接。另外，尺寸C是凸部4與凹部5之間的距離(振幅)，角度D是凸部4的擴展角。當卡箍本體2的板厚為1.7mm、且將后述的Al-Mg-Si合金作為卡箍本體2的材質(zhì)時，凸部4的R優(yōu)選為0.1～0.4mm的范圍，凹部5的R優(yōu)選為0.1～0.4mm的范圍，振幅優(yōu)選為0.2～0.5mm的范圍，角度優(yōu)選為70～90°的范圍。
在該實施方式中，當凸部4的R超過0.4mm時，如圖4所示，由于增大局部表面壓力的效果降低，所以防止與套管發(fā)生相對錯位的效果降低，于是套管發(fā)生相對旋轉，因而不優(yōu)選。當凸部4的R小于0.1mm時，與具有可增大局部表面壓力的效果相反，由于劃傷套管等，對套管的破壞變大，套管容易破損，所以不優(yōu)選。
當箍緊套管時，負荷作用在凹部5上，于是負荷應力集中在凹部5。此時，當凹部5的R小于0.1mm時，由于耐破壞強度降低，所以凹部5優(yōu)選在上述尺寸范圍內(nèi)。
當振幅C小于0.2mm時，凹凸部3的突起量較小，所以不能獲得增大局部表面壓力的效果，套管發(fā)生相對旋轉，因而不優(yōu)選。當振幅C超過0.5mm時，對應地，該部分的卡箍本體2的板厚減小，耐破壞強度降低，因而不優(yōu)選。此外，當振幅C超過0.5mm時，利用套管的箍緊，由于套管進入凹部5時的后退而產(chǎn)生間隙，所以在凹部5上產(chǎn)生的表面壓力減小，套管內(nèi)的潤滑油發(fā)生泄漏，因此不優(yōu)選。
角度D如圖5所示，表面壓力為最大時的角度處于70°～90°的范圍內(nèi)。在此，當角度D小于70°時，形成為凸部4尖銳的銳角，應力集中在凹部5上，因而不優(yōu)選。當角度D超過90°時，凸部4與凹部5之間的間距變大，其距離變寬。因此，增大局部表面壓力的效果降低，套管發(fā)生相對旋轉，因此不優(yōu)選。
此外，如上所述，在卡箍本體2的板厚為1.7mm、材質(zhì)是Al-Mg-Si合金、凹凸部3是用R平滑連接的三角形截面時，即使這些條件中有一個不同時，上述凸部4、凹部5、振幅C及角度D的尺寸的最適合尺寸將發(fā)生變化。
圖6示出該實施方式中的其他作用。在該實施方式中，通過使三角形截面以等間距連續(xù)地配置而形成凹凸部3。這樣，當利用塑性變形使卡箍本體2減小直徑時，如圖6(a)所示，凹部5兩側的凸部4以凹部5為起點沿箭頭方向折疊。由此，如圖6(b)所示，對應卡箍本體2減小直徑時的塑性變形，凸部4均勻地位移，因此能可靠地箍緊套管整體。
圖7表示套管固定卡箍1的制造工序?？ü勘倔w2、即套管固定卡箍1是由Al-Mg-Si合金一體形成的。作為Al-Mg-Si合金，例如，作為JISH4100中所記載的合金，可以使用例如A6063等。該Al-Mg-Si合金不僅具有強度，而且具有耐腐蝕性、不易生銹的特性。
在工序11中，由該Al-Mg-Si合金成形鋼坯。作為鋼坯，優(yōu)選圓柱形狀等的毛坯。
在工序12中，使用鋼坯2進行擠壓成形。在擠壓成形時，通過加熱鋼坯來提供加工性。通過在該加熱狀態(tài)下沿圓柱形的模具擠壓鋼坯，從而進行熱擠壓而成形管。此時，在模具的外表面形成有使圖2的凹凸部逆轉的凹凸部。這樣，在沿著模具擠壓鋼坯的同時在管內(nèi)表面上形成凹凸部3。
在工序13中，利用水或空氣對擠壓成形后的管冷卻使其硬化，在工序14中，將擠壓成形后的管一次切割。通過該一次切割而形成為預定長度的管材，提高了運輸?shù)炔僮餍砸约昂竺婀ば蛑械募庸ば浴?br> 在工序15中，對切割后的管材進行時效硬化處理。隨著時效硬化處理的熱處理時的溫度上升，金屬分子的固溶度增大，從過飽和固溶物中析出作為金屬間化合物的Mg2Si，所以合金硬化。通過該硬化，可以對套管固定卡箍1施加強度。
在工序16中，將進行了時效硬化處理的管材按預定寬度切割形成環(huán)形體。該環(huán)形體成為套管固定卡箍1的母體。如工序17所示，對該環(huán)形體實施端面處理。端面處理是通過進行滾磨對環(huán)形體的切割面進行去飛邊或除銳角處理。另外，這種端面處理是根據(jù)情況進行的，在環(huán)形體的切割狀態(tài)良好時不需要進行。
在上述制造方法中，利用鋼坯的擠壓成形來成形管時，同時在管的內(nèi)表面形成用作表面壓力變化部的凹凸部3，然后，由管成形環(huán)形體，所以不需要對各環(huán)形體、即各套管固定卡箍1加工凹凸部3。因此，可簡單地加工具有凹凸部3的套管固定卡箍1。
此外，因為由Al-Mg-Si合金形成整個管，所以不需要對切割管而得到的各套管固定卡箍1進行鍍金等防銹加工。因此，可以用簡單的加工工序進行制造，從而可以適用于大批量生產(chǎn)。
圖8分別表示本發(fā)明其他實施方式的套管固定卡箍21、31。在圖8(a)所示的套管固定卡箍21中，在無端環(huán)形的卡箍本體2的內(nèi)表面的四等分位置上形成有凸起部22，在圖8(b)所示的套管固定卡箍31中，在無端環(huán)形的卡箍本體2的內(nèi)表面的一個位置上形成有凸起部32。作為凸起部22、32可以形成三角形截面、圓弧截面、矩形截面、梯形截面、以及其他的截面形狀。
各凸起部22、32形成為與卡箍本體2的板寬度方向(貫通紙面的方向)大致平行，從而在寬度方向上橫跨卡箍本體2的內(nèi)表面，該凸起部22、32使箍緊套管的表面壓力發(fā)生變化。因此，凸起部22、32形成為與上述凹凸部3相同的表面壓力變化部，可以防止套管的相對轉動，從而可以防止?jié)櫥偷男孤?br> 另外，在圖8的實施方式中，也是由Al-Mg-Si合金形成整個卡箍本體2，因此，不需要鍍金等防銹加工，可以用簡單的加工工序來制造。
本發(fā)明不局限于以上實施方式，可以進行各種變形。例如，作為圖1及圖2所示的凹凸部3、圖8所示的凸起部22、32，可以不在板寬的全長上形成，而是在板寬的寬度方向的一部分上形成，這種情況下也可以起到用作防止卡箍本體2相對旋轉的表面壓力變化部的作用。另外，凸起部22、32的數(shù)量不局限于圖8所示，只要形成有至少一個或一個以上的凸起部即可。而且，在卡箍本體2的內(nèi)表面形成的凹凸部3或凸起部22、32也可以不是在擠壓成形管的同時形成，而是利用后續(xù)加工來形成。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性利用本發(fā)明的無端式套管固定卡箍，可以防止套管的相對旋轉，不會產(chǎn)生套管的磨耗，因此，可以保持對套管的箍緊力，并且，可以防止套管內(nèi)潤滑油的泄漏。
權利要求
1.一種無端式套管固定卡箍，形成為無端環(huán)狀，利用塑性變形減小直徑而箍緊套管的外周，其特征在于整個無端式套管固定卡箍由Al-Mg-Si合金形成，在內(nèi)表面設置有用于改變箍緊套管的表面壓力的表面壓力變化部。
2.根據(jù)權利要求1所述的無端式套管固定卡箍，其特征在于所述表面壓力變化部形成為在與板寬方向大致平行的方向上延伸。
3.根據(jù)權利要求1所述的無端式套管固定卡箍，其特征在于所述表面壓力變化部是在與板寬度方向大致平行的方向上延伸、且在無端式套管固定卡箍的全部內(nèi)表面上形成的凹凸部。
4.一種無端式套管固定卡箍的制造方法，其特征在于包括成形工序，對由Al-Mg-Si合金形成的鋼坯進行擠壓成形，成形無端環(huán)狀的管，而且，在管成形的同時，在管的內(nèi)表面形成在與管的長度方向大致平行的方向上延伸的表面壓力變化部；切割工序，將管冷卻后切割成預定長度的管材；硬化工序，通過對管材進行時效硬化處理而使所述合金硬化；以及將時效硬化處理后的管材切割成預定寬度形成環(huán)形體的工序。
全文摘要
本發(fā)明通過防止與進行箍緊的套管的相對旋轉，從而不會降低卡箍的箍緊力，進而防止?jié)櫥偷男孤?，同時可以用簡單的加工工序進行制造。無端式套管固定卡箍(1)形成為無端環(huán)形，利用塑性變形來減小直徑，從而箍緊套管的外周。無端式套管固定卡箍(1)全部由Al－Mg－Si合金形成，且在內(nèi)表面設置有使箍緊套管的表面壓力變化的表面壓力變化部(3)。
文檔編號F16B2/08GK101031728SQ200580033329
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權日2004年9月30日
發(fā)明者荻野隆司, 逸見義宏, 池田博 申請人:日本發(fā)條株式會社