JP2002213476A - トリポード型等速自在継手外輪の製造方法 - Google Patents
トリポード型等速自在継手外輪の製造方法Info
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Abstract
うにする。また、カップ部分の成形用のポンチが簡素な
形状のもので済み、金型製作が容易で、摩耗時の修理も
簡単に行えるようにする。 【解決手段】 据え込み工程で、小径部分W3aおよび
大径部分W3bの外周形状だけでなく、その端面に、外
輪1の面取り部10の概略形状となるテーパ状面Wba
を有する窪み部Wbを形成する。カップ成形工程では、
据え込み工程で形成されたテーパ状面Wbaは、その形
状を維持したままで後方押し出しする。この後、カップ
しごき工程で、テーパ状面Wbaを面取り部10の仕上
がり形状,寸法とする。
Description
速自在継手の外輪を塑性加工で製造する製造方法に関
し、特に開口縁の面取り部を塑性加工するようにした製
造方法に関する。
カップ部分の内周に、軸方向に延びる3本のトラック溝
が形成され、内輪と外輪との間に介在する転動体が、上
記トラック溝に係合する。この形式の等速自在継手にお
いて、内輪に結合された軸が、継手の屈曲状態で外輪の
開口縁に干渉しないように、外輪の開口縁におけるトラ
ック溝間の小内径部の端部領域に面取り部を施したもの
がある。この面取り部は、一般には切削加工で形成され
るが、切削加工は生産効率および歩留りの面で好ましく
ない。そのため、面取り部を塑性加工で成形することが
好ましい。面取り部を塑性加工する過程を含む外輪製造
方法としては、例えば、特開2000−61576号が
ある。この例では、外輪の中間素材を、前方押し出しと
後方容器押し出しとの組み合わせ押し出しで生成してカ
ップ部分を形成し、このカップ成形工程で、トラック溝
を成形するポンチによって面取り部を塑性加工する。こ
の後、外輪を仕上げ寸法形状に成形するしごき工程にお
いて、面取り部も仕上げ加工する。
程で面取り部を成形するため、そのカップ成形用のポン
チは、面取り部の成形面となるテーパ面を軸方向の中間
に有する段付き状の複雑な形状となる。カップ成形用の
ポンチは、トラック溝および各トラック溝間の小内径部
を成形する金型であるため、比較的複雑な形状であり、
これに面取り部の成形面となるテーパ面を段差状に設け
ると、非常に複雑な形状となる。このため、カップ成形
用のポンチの製作が難しいうえ、ポンチが摩耗したとき
の修理が難しい。例えば、摩耗に対して、先端部の切除
で対処しようとした場合に、テーパ面も修理しなくては
ならず、加工が難しい。
性加工で形成でき、また他の部分の成形が簡素な形状の
金型で行えるトリポード型等速自在継手外輪の製造方法
を提供することである。この発明の他の目的は、カップ
部分の成形用のポンチが簡素な形状のもので済み、ポン
チ摩耗時にも簡単な修理で対処できるようにすることで
ある。この発明のさらに他の目的は、塑性加工で面取り
部を仕上げることができるようにすることである。
等速自在継手外輪の製造方法は、カップ部分と、このカ
ップ部分の底部から軸方向の外方へ延びる軸部分とを有
し、上記カップ部分は、内周に軸方向に延びる3本のト
ラック溝が形成され、周壁部の肉厚が略均一とされて、
外周に上記トラック溝に対応する大径部とトラック溝間
に対応する小径部とが周方向に交互に形成され、かつ開
口縁におけるトラック溝間の小内径部の端部に面取り部
を有するトリポード型等速自在継手外輪の製造方法であ
って、次の工程を含むことを特徴とする。すなわち、上
記軸部分とする小径部分と上記カップ部分とする大径部
分と、上記面取り部の概略形状とを、据え込みにより成
形する工程を含む。この方法によると、軸部分およびカ
ップ部分とするための小径部分および大径部分の据え込
み工程で、面取り部の概略形状を成形するため、後にカ
ップ部分を成形するときに、面取り部成形用の型面を設
ける必要がない。そのため、簡素な形状の金型でカップ
部分を形成することができる。据え込み用の金型に、面
取り部の成形用の型面を設けることが必要であるが、据
え込み段階では素材が簡素な形状であるため、簡素な形
状の金型で済み、面取り部の概略形状を成形するための
型面部分を設けても、金型形状の複雑化の支障がない。
で製造する。この方法は、小径部分と大径部分とを有し
大径部分の端面に、内周の一部が上記面取り部の概略形
状となるテーパ状面とされた窪み部を有する中間素材を
成形する据え込み工程と、この中間素材を、前方押し出
しと後方容器押し出しとの組み合わせ押し出しによりカ
ップ部分を有する形状に成形するカップ成形工程と、上
記カップ部を仕上げ寸法,形状に成形するしごき工程と
を含む。このように、据え込み工程で、大径部分の端面
に窪み部を成形し、この窪み部の内周の一部を、面取り
部の概略形状となるテーパ状面とするため、据え込み時
に浅い窪み部を形成するだけで、面取り部の概略形状が
成形できる。このため、面取り部の概略形状の成形が容
易である。
は、上記軸部分とカップ部分を成形するダイスと、上記
トラック溝および各トラック溝間の小内径部を成形する
ストレートポンチとで、上記組み合わせ押し出しを行
う。この方法では、予め据え込み工程で面取り部の概略
形状を形成しておくため、カップ成形工程では、面取り
部となるテーパ状面を拘束しなくて済む。そのためカッ
プ成形用のポンチに、テーパ状面に相当する形状の型面
部分を設ける必要がなく、ストレートポンチ、つまり軸
方向各部の断面形状が一定のポンチを用いることができ
る。カップ成形用のポンチは、トラック溝および各トラ
ック溝間の小内径部を成形する金型であるため、比較的
複雑な形状となるが、これにテーパ状面に相当する形状
の型面部分を設ける必要がないため、従来の面取り部を
鍛造しない場合のポンチと同様のストレートポンチで済
む。したがって、ポンチの製作が難しくならず、またポ
ンチが摩耗した場合も、ストレートポンチであるため、
先端部を切除する簡単な修理で再利用することが可能で
ある。
成するダイスと、上記トラック溝、各トラック溝間の小
内径部、およびこの小内径部の端部の面取り部を成形す
るポンチとで、しごきを行う。この場合、前記の据え込
みにより成形された概略形状の面取り部が、しごき工程
でそのポンチにより仕上がり状態に成形される。このた
め、カップ成形工程で面取り部が非拘束であっても、し
ごき工程で面取り部を精度良く仕上げることができる。
このように、面取り部を塑性加工だけで仕上げることが
でき、しかもカップ成形工程で用いる金型が簡素な形状
のもので済む。しごき工程のポンチは、上記従来の塑性
加工で面取り部を設けるものと同様に、複雑な形状とな
るが、負荷が少ないため、摩耗の問題が少なく、ポンチ
の修理の必要性がない。
に説明する。図1は、この発明方法で外輪を製造するト
リポード型等速自在継手の断面図、および破断正面図を
示す。このトリポード型等速自在継手は、外輪1と、内
輪2と、転動体3とを備える。外輪1は、カップ部分4
と、このカップ部分4の底部から軸方向の外方へ延びる
軸部分5とを有する。カップ部分4は、内周に軸方向に
延びる3本のトラック溝6が形成され、周壁部の肉厚が
略均一とされて、外周に各トラック溝6に対応する大径
部8と各トラック溝6間の小内径部7に対応する小径部
9とが周方向に交互に形成されている。したがって外輪
1の横断面は、3弁の花冠状を呈している。カップ部分
4の開口縁における小内径部7の端部には、面取り部1
0が形成されている。面取り部10は、図1(B)にお
いて、交差斜線を施して示されている。内輪2は、外周
の3か所に半径方向に延びる枝軸12を有する。各転動
体3は、枝軸12に回転自在に装着されたローラとさ
れ、また外周が球面状のローラとされている。外輪1の
トラック溝6は、両側面が転動体3の球面形状に応じた
円弧状の断面形状とされ、底面が両側面よりも曲率半径
の大きな円弧状の曲面とされている。内輪2には、内径
面に軸11が結合されている。
に取付けられた転動体3が、外輪1のトラック溝6内で
軸方向に自由に移動できるが、円周方向には移動するこ
とができない。そのため、この自在継手は、外輪1と内
輪2とが、一直線上に位置しなくて、互いに屈曲状態に
あっても、一定の角速度で回転を伝達可能である。外輪
1の面取り部10は、内輪2の軸11が同図に鎖線で示
すように、外輪1に対して屈曲したときの開口縁への干
渉を避け、自在継手の屈曲可能角度を大きくする。
は塑性加工の全工程を示す。まず、素材(図示せず)を
据え込みにより円柱状素材W1に予備成形する(同図
(A))。円柱状素材W1は、一端の外周に断面円弧状
の狭め部Waが形成されたものとする。狭め部Waは必
ずしも形成しなくても良い。この円柱状素材W1を、前
方軸押し出しにより、同図(B)のように、小径部分W
2a、大径部分W2b、および中間テーパ部分W2cか
らなる第2の中間素材W2に成形する。円柱状素材W1
が狭め部Waを有するものである場合は、狭め部Wa側
を小径部W2aとする。
同図(C)に示す第3の中間素材W3に成形する。この
据え込み工程では、第3の中間素材W3が、小径部分W
3aと大径部分W3bとを有し、大径部分W3bの端面
に窪み部Wbを有する形状に生成する。窪み部Wbは、
内周の一部が外輪1の面取り部10の概略形状となるテ
ーパ状面Wbaとされた形状とする。窪み部Wbは、テ
ーパ状面Wbaが得られるだけの深さのものであり、底
面Wbbが平らな浅底形状のものとする。
方容器押し出しとの組み合わせ押し出しによるカップ成
形工程で、同図(D)に示すように、カップ部分W4b
および軸部分W4aを有する形状の第4の中間素材W4
に成形する。カップ成形工程では、テーパ状面Wbaは
非拘束とする。
図(E)に示すように仕上げ寸法,仕上げ形状に成形す
る。このしごき工程は、テーパ状面Wbaをしごいて面
取り部10に仕上げる加工を含む。
(E)の据え込み工程、カップ成形工程、およびカップ
しごき工程で得られる形状の詳細をそれぞれ示す。同図
では、図の上側に平面図を示し、下側の縦断面を示す。
同図(A)の平面図からわかるように、据え込み工程に
おいて、大径部分W3bの外周は、完成した外輪1(図
3(C))のカップ部分4の外周面形状の概略形状とな
る大径部W3b8 と小径部W3b9 を有する形状とす
る。窪み部Wbの内周面には、完成した外輪1のトラッ
ク溝6に対応する平坦面部W3b6 が周方向の3箇所に
形成される。このため、テーパ状面Wbaは、隣合う平
坦面部W3b6 間の部分では底部まで深く、平坦面部W
3b6 の部分では窪み部Wbの開口縁のみに形成され
る。図3(B)に示すように、カップ成形工程では、後
方容器押し出しによって、カップ部分W4bに、トラッ
ク溝6の概略形状となる軸方向の溝W4b6 も形成す
る。
(D)の予備成形工程から、カップ成形工程までの各工
程で用いる金型を示し、図6はカップしごき工程で用い
る金型を示す。図5(A)に示すように、予備成形は、
予備成形金型20を用いて行う。同図(B)に示すよう
に、軸押し出し工程では、金型としてダイス21とポン
チ22とを用いる。ダイス21は、内径面が第2の中間
素材W2の外径面形状に対応する大径部,小径部,およ
び中間テーパ部分を有する形状のものである。ポンチ2
2は、ダイス21の大径部に略嵌合する断面形状のもの
である。図5(C)に示すように、据え込み工程では、
金型としてダイス31と、上側のポンチ32と、下側の
エジェクタ33とを用いる。図5(D)に示すように、
カップ成形工程では、金型としてダイス41とポンチ4
2を用い、ポンチ42からワークを離型するためのスト
リッパ43が用いられる。
ップ成形工程、およびカップしごき工程に用いる金型を
拡大した図である。同図(A)に示すように、据え込み
工程で用いるダイス31は、内径面が第3の中間素材W
3の小径部分W3aと大径部分W3bを与える型面を有
するものとする。上側のポンチ32は、先端面32a
が、中間素材W3の窪み部Wbを与える型面とされる。
この先端面32aに、テーパ状面Wbaを与える形状の
型面部分32aaが設けられる。また、先端面32aに
は、窪み部Wbの平坦面部W3b6 (図3(A))を与
える片面部分を有するものとされる。図4(A)におい
て、下側のエジェクタ33は、ダイス31の小径部分の
内径面に嵌合する丸軸状のものとされる。
で用いるダイス41は、内径面が、第4の中間素材W4
のカップ部分W4bおよび軸部分W4aを有する型面と
される。ポンチ42は、各トラック溝6(W4b6 )、
これらトラック溝6間の小内径部7、およびカップ部分
W4bの底面を成形する外周面形状および先端面形状を
有するものであり、ストレートポンチとされる。ストリ
ッパ43は、ポンチ42を昇降自在に嵌合させた部材で
あり、下面に、ダイス41の上部に挿脱自在に嵌合する
筒部43aを有している。この筒部43aは、カップ部
分W4bと同じ横断面形状のものとされる。筒部43a
は必ずしも必要ではなく、また、必ずしも同一断面形状
である必要はない。筒部43aの先端面は、後方容器押
し出しにより延びたカップ部分W4bの周壁の上端に当
たるように設けられるが、テーパ状面Wbaは拘束しな
いものとされる。
程では、ダイス51とポンチ52とが用いられる。ダイ
ス51は、内径面の上部がテーパ状に広がる導入部51
aとされ、下部がしごき型面部51bとされる。しごき
型面部51bは、カップ部分4を仕上がり寸法および形
状に成形する内周面形状とされる。ポンチ52は、外輪
1のトラック溝6、各トラック溝6間の小内径部7、お
よびこの小内径部7の端部の面取り部10をそれぞれ仕
上がり形状および寸法に成形する各型面部52a〜52
cを有する。図6に示すように、ダイス51は下金型台
55に設置され、ポンチ52は下金型台55に対して昇
降駆動される上金型台56に設置されている。しごき工
程では、ポンチ52で第4の中間素材W4をダイス51
内に押し通すことにより、しごきが行われる。
え込み工程で面取り部10の概略形状を成形し、カップ
成形工程でそのテーパ状面Wbaを金型で拘束せず、テ
ーパ状面Wbaを維持したまま後方押し出しし、中間素
材W4を形成するため、カップ成形用のポンチ42の形
状が複雑にならず、ポンチ42の製作や修理が容易であ
る。
aおよび大径部分W3bの外周形状だけでなく、その端
面に、外輪カップ部4の面取り部10に略位置するテー
パ状面Wbaを有する窪み部Wbを形成する。カップ成
形工程では、据え込み工程で形成されたテーパ状面Wb
aは、その形状を維持したままで後方押し出しされる。
このため、カップ成形工程で、テーパ状面Wbaを拘束
することなく、テーパ状面Wbaを持った中間素材W4
を得ることができる。このように、カップ成形工程でテ
ーパ状面Wbaを拘束しないので、成形ポンチ42にテ
ーパ状面に相当する型面部分を設ける必要がない。その
ため、従来の面取り部無しの外輪を成形する場合と同様
のストレート形状(断面形状が一定)のポンチ42を使
用することができる。したがってポンチ42の形状が複
雑にならず、ポンチ42の製作が容易である。また、ポ
ンチ42が摩耗した場合でも、ストレートポンチである
ため、先端部を切除する簡単な修理で再利用することが
可能である。また、中間素材W4のテーパ状面Wba
は、しごき工程で仕上がり寸法,形状に成形するため、
外輪1の面取り部10を、塑性加工だけで精度良く仕上
げることができる。面取り部10の成形は、しごき工程
におけるテーパ状面Wbaの成形を省いても可能である
が、据え込み工程でテーパ状面Wbaを形成した後に、
しごき工程で再度成形することにより、面取り部10の
軸方向の不揃いを極力防止することができる。また、し
ごき金型となるポンチ52の負荷が軽減され、面取り部
10の加工度過大による端面割れが防止されるという効
果も得られる。
W4のカップ部分W4bの端面をストリッパ43で拘束
しているが、この拘束は必ずしも行わなくても良い。こ
のストリッパ43に、テーパ状面Wbaを拘束してより
一層の精度向上を図ることも考えられるが、その場合、
ポンチガイド43の筒部43aが、円錐から内径をくり
抜いたような工具となる。そのため、先端が細い楔を素
材W4に押し込むようになるため、先端が破損し易い工
具となる。また、このようなカップ成形工程でのテーパ
状面Wbaの形成を行わなくても、後のしごき工程で精
度良く面取り部10を仕上げることができる。そのた
め、カップ成形工程でのテーパ状面Wbaの拘束は、行
わない方が好ましい。
輪の製造方法は、軸部分とする小径部分とカップ部分と
する大径部分と、面取り部の概略形状とを、据え込みに
より成形するため、開口縁の面取り部を塑性加工で形成
でき、他の部分の成形も簡素な形状の金型で行うことが
できる。この発明方法において、小径部分と大径部分と
を有し大径部分の端面に、内周面が上記面取り部の概略
形状となるテーパ状面とされた窪み部を有する中間素材
を成形する据え込み工程と、この中間素材を、前方押し
出しと後方容器押し出しとの組み合わせ押し出しにより
カップ部分を有する形状に成形するカップ成形工程と、
上記カップ部を仕上げ寸法,形状に成形するしごき工程
とを含む方法とする場合は、据え込み時に浅い窪み部を
形成するだけで、面取り部の概略形状が成形でき、面取
り部の概略形状の成形が容易である。上記カップ成形工
程において、上記軸部分とカップ部分を成形するダイス
と、上記トラック溝および各トラック溝間の小内径部を
成形するストレートポンチとで、上記組み合わせ押し出
しを行う場合は、ポンチの製作が容易で、ポンチが摩耗
した場合も、ストレートポンチであるため、先端部を切
除する簡単な修理で再利用することが可能である。上記
しごき工程において、カップ部分を形成するダイスと、
上記トラック溝、各トラック溝間の小内径部、およびこ
の小内径部の端部の面取り部を成形するポンチとでしご
きを行う場合は、面取り部を塑性加工だけで仕上げるこ
とができ、しかもカップ成形工程で用いる金型が簡素な
形状のもので済む。
した外輪を用いるトリポード型等速自在継手の縦断面図
および破断正面図である。
図である。
状断面図および正面図である。
状の説明図である。
ある。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 カップ部分と、このカップ部分の底部か
ら軸方向の外方へ延びる軸部分とを有し、上記カップ部
分は、内周に軸方向に延びる3本のトラック溝が形成さ
れ、周壁部の肉厚が略均一とされて、外周に上記トラッ
ク溝に対応する大径部とトラック溝間に対応する小径部
とが周方向に交互に形成され、かつ開口縁における上記
トラック溝間の小内径部の端部に面取り部を有するトリ
ポード型等速自在継手外輪の製造方法であって、 上記軸部分とする小径部分と上記カップ部分とする大径
部分と、上記面取り部の概略形状とを、据え込みにより
成形する工程を含むことを特徴とするトリポード型等速
自在継手外輪の製造方法。 - 【請求項2】 カップ部分と、このカップ部分の底部か
ら軸方向の外方へ延びる軸部分とを有し、上記カップ部
分は、内周に軸方向に延びる3本のトラック溝が形成さ
れ、周壁部の肉厚が略均一とされて、外周に上記トラッ
ク溝に対応する大径部とトラック溝間に対応する小径部
とが周方向に交互に形成され、かつ開口縁における上記
トラック溝間の小内径部の端部に面取り部を有するトリ
ポード型等速自在継手外輪の製造方法であって、 小径部分と大径部分とを有し大径部分の端面に、内周の
一部が上記面取り部の概略形状となるテーパ状面とされ
た窪み部を有する中間素材を成形する据え込み工程と、
この中間素材を、前方押し出しと後方容器押し出しとの
組み合わせ押し出しによりカップ部分を有する形状に成
形するカップ成形工程と、上記カップ部を仕上げ寸法,
形状に成形するしごき工程とを含むトリポード型等速自
在継手外輪の製造方法。 - 【請求項3】 上記カップ成形工程は、上記軸部分とカ
ップ部分を成形するダイスと、上記トラック溝および各
トラック溝間の小内径部を成形するストレートポンチと
で、上記組み合わせ押し出しを行う請求項2記載のトリ
ポード型等速自在継手外輪の製造方法。 - 【請求項4】 上記しごき工程は、カップ部分を形成す
るダイスと、上記トラック溝、各トラック溝間の小内径
部、およびこの小内径部の端部の面取り部を成形するポ
ンチとでしごきを行う請求項3または請求項4記載のト
リポード型等速自在継手外輪の製造方法。
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