JP2003343592A - トリポード組立体およびトリポード粗形材の冷間塞鍛造方法 - Google Patents
トリポード組立体およびトリポード粗形材の冷間塞鍛造方法Info
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Abstract
対する取付構造を変更することにより機械加工を削減す
ると共に、トラニオン軸の短縮を図り、もって生産性の
向上と等速自在継手の小型化に寄与するトリポード組立
体を提供する。 【解決手段】 冷間閉塞鍛造品であるトリポード4のト
ラニオン軸3に軸受5を介してローラ6を嵌装し、軸受
5をトラニオン軸3に取付けたリテーナ11により抜止
めしたトリポード組立体10において、前記トリポード
4を冷間閉塞鍛造する際、閉塞鍛造型のインプレッショ
ンの先端に連設した逃げ部内に材料を流入させて、その
トラニオン軸3の先端に小径のボス部17を同軸に一体
成形し、前記リテーナ11を、このボス部17のかしめ
によりトラニオン軸3の鍛造肌の端面3aに接合固定す
る。
Description
トリポード型等速自在継手のサブアセンブリ体であるト
リポード組立体および該トリポード組立体を構成するト
リポードの中間体であるトリポード粗形材を鍛造成形す
る冷間閉塞鍛造方法に関する。
号1にて示すように、軸孔(スプライン付き)2aを有
する軸本体2の周りに放射状に3本のトラニオン軸3
(1本は省略)を備えたトリポード4と、このトリポー
ド4の各トラニオン軸3に軸受5を介して嵌装されたロ
ーラ6と、前記軸受5をトラニオン軸3に対して抜止め
する環状のリテーナ7とからなっている。このようなト
リポード組立体1において、上記リテーナ7は、従来一
般には、トラニオン軸3の先端部に形成した環状溝8に
装着したスナップリング9により抜止めされる構造とな
っていた。なお、トリポード組立体1は、その3つのロ
ーラ6を、図示を略すチューリップの保持溝に嵌合させ
ることにより、該チューリップと共に等速自在継手を構
成する。
リポード4は、冷間閉塞鍛造によりトリポード粗形材を
を成形した後、軸孔2aに対応する部分の穴抜きを行
い、しかる後、この軸孔2a、軸受5の嵌合面となるト
ラニオン軸3の外周面、スナップリング9を装着するた
めの環状溝(スナップリング溝)8およびトラニオン軸
3の端面を機械加工することにより製造されていた。こ
こで、トラニオン軸3の端面加工を必要とする理由は、
閉塞鍛造型を完全密閉にすると、型にかかる面圧が過大
となって型破損を招く危険があり、これを避けるべくイ
ンプレッションのトラニオン軸成形部の長さを必要以上
に長く設定しているためである。すなわち、従来は、ト
リポード4の完成までにかなり多くの機械加工を必要と
し、特にスナップリング溝8を形成するための溝加工に
多くの時間を要し、機械加工を削減して生産性を高める
ことを目的とした冷間閉塞鍛造のせっかくの利点が失わ
れてしまう、という問題があった。また、リテーナ7と
して必要とする板厚がわずかであるのに対し、スナップ
リング溝8を含めてトラニオン軸3の先端側に必要とす
る長さLはかなりの大きさとなり、結果としてトラニオ
ン軸3の全長が長くなって、完成品としての等速自在継
手が大型化する、という問題もあった。なお、例えば、
特開2001−330047号公報に記載の等速自在継
手においては、トラニオン軸の先端にリテーナをボルト
で止めるようにしているが、この場合でも、トラニオン
軸の端面加工が依然として残ることに加え、新たにねじ
穴の加工が必要になり、機械加工の削減にはほとんど寄
与しない。
なされたもので、その課題とするところは、軸受を抜止
めするリテーナの、トリポードに対する取付構造を変更
することにより機械加工を削減すると共に、トラニオン
軸の短縮を図り、もって生産性の向上と等速自在継手の
小型化に寄与するトリポード組立体を提供し、併せてこ
のトリポード組立体を構成するトリポードの中間体であ
るトリポード粗形材を円滑に鍛造成形できる閉塞鍛造方
法を提供することにある。
の本発明に係るトリポード組立体は、冷間閉塞鍛造品で
あるトリポードのトラニオン軸に軸受を介してローラを
嵌装し、前記軸受を前記トラニオン軸に取付けたリテー
ナにより抜止めした等速自在継手用トリポード組立体に
おいて、前記リテーナを、前記トラニオン軸の先端に予
め一体成形したボス部をかしめることにより、該トラニ
オン軸の端面に接合固定したことを特徴とする。このよ
うに構成したトリポード組立体においては、トラニオン
軸の先端のボス部のかしめによりリテーナを取付けるの
で、トラニオン軸に対する面倒なスナップリング溝の加
工が不要になり、また、スナップリング溝が不要になる
分、トラニオン軸が短縮する。本トリポード組立体にお
いて、上記トリポードは、リテーナが接合固定されるト
ラニオン軸の端面を、鍛造肌とすることができ、この場
合は、スナップリング溝の加工が不要になることに加
え、トラニオン軸の端面加工も不要になる。
係るトリポード粗形材の冷間閉塞鍛造方法は、閉塞鍛造
型のインプレッションの先端に縮小断面の逃げ部を連設
し、鍛造中、材料を前記逃げ部に流入させて、トラニオ
ン軸相当部の先端にかしめ用ボス部を一体に成形するこ
とを特徴とする。このように行うトリポード粗形材の冷
間閉塞鍛造方法においては、インプレッションの先端に
連設した逃げ部内に材料が逃げるので、型にかかる面圧
はそれほど上昇せず、したがって型破損を招くことはな
い。本発明の方法においては、材料を、インプレッショ
ンの先端にフィルアップさせながら逃げ部内に流入させ
るようにしてもよく、この場合は、端面の精度が十分と
なるので、該端面を鍛造肌のまま、リテーナの接合面と
して用いることが可能になる。
図面に基いて説明する。図1は、本発明に係るトリポー
ド組立体(サブアセンブリ体)10を示したものであ
る。なお、本トリポード組立体10の全体構造は前記図
8に示した従来のものと同じであるので、ここでは、図
8に示した部分と同一部分に同一符号を付し、重複する
説明は省略することとする。本実施の形態の特徴とする
ところは、後述(図4)のトリポード粗形材15を冷間
閉塞鍛造する際、そのトラニオン軸相当部16の先端に
小径のボス部17を一体成形し、前記軸受5を抜止めす
るためのリテーナ11を、このボス部17のかしめによ
りトラニオン軸3の端面3aに接合固定した点にある。
に示すように、各トラニオン軸3の先端に前記小径のボ
ス部17を同軸に有している。このトリポード4は、内
径スプライン2bを有する軸孔2aおよび軸受5の嵌合
面となるトラニオン軸3の外周面以外は、前記トリポー
ド粗形材15の鍛造肌がそのまま残された状態となって
おり、したがって、前記トラニオン軸3の端面3aおよ
びかしめ前のボス部17の外面は、鍛造肌のままとなっ
ている。一方、リテーナ11は、平板リング状の単純形
状となっており、軸受5の外径よりわずか小さな外径を
有しかつ前記ボス部17の外径よりわずか大きな内径を
有するようにその大きさが設定されている。なお、軸受
5は、ここでは、ころ5aの両端部を保持器5bに支承
させてなる保持器付きころからなっているが、本発明で
用いる軸受5の種類は任意であり、例えば内輪と外輪と
の間にころを配した、いわゆる針状ころ軸受を用いるこ
とができ、この場合は、前記外輪の外周面を所定の曲率
の湾曲面とすることで、該外輪を前記ローラ6の代替と
することができる。
は、図3に示すように、トリポード4(図2)のトラニ
オン軸3に軸受5とローラ6とを嵌合してサブアセンブ
リした後、これを図示を略す自動かしめ機に投入し、先
ずトラニオン軸3の先端のボス部17に、別途用意した
リテーナ11を嵌合し()、続いて、自動かしめ機を
起動させる。すると、自動かしめ機内の図示を略すヘッ
ドが前進して、ボス部17が軸方向へ押し潰され、これ
によりリテーナ11が、トラニオン軸3の端面にかしめ
部12により接合固定される()。
においては、従来必要としていたスナップリング9(図
8)が不要になり、したがって、トラニオン軸3に対す
る環状溝8(図8)の機械加工も不要になっている。ま
た、トラニオン軸3の端面3aおよびかしめ前のボス部
17の外面は、鍛造肌のまま用いるので、従来必要であ
ったトラニオン軸3に対する端面加工(機械加工)も不
要となっている。すなわち、本実施の形態においては、
トリポード4のトラニオン軸3に対する溝加工および端
面加工が一切不要になっており、これらの機械加工が不
要になる分、トリポード4の生産性は著しく向上するよ
うになっている。また、上記リテーナ11のおもて側に
は、前記ボス部17が押し潰されて形成されたかしめ部
12が扁平状に存在するだけであるので、リテーナ11
およびかしめ部12を含めたトラニオン軸3の全長は従
来よりも大幅に削減されている。すなわち、トラニオン
軸3の全長が削減される分、トリポード組立体10は小
型となり、結果として、トリポード組立体10とチュー
リップ(図示略)とを合せた等速自在継手も小型とな
る。
述の閉塞鍛造型(図5、6)による冷間閉塞鍛造により
成形されたもので、図4に示すように、前記軸本体2に
相当する軸本体相当部18の周りに前記トラニオン軸相
当部16を放射状に3本備えた形状となっている。軸本
体相当部18の上下端面には、前記閉塞鍛造型を構成す
るポンチ22(図5,6)の押込み跡としての凹穴1
9、19が形成されており、この凹穴19の底には所定
の厚さの残肉部18aが存在している。トリポード4を
製造するには、上記トリポード粗形材15の軸本体相当
部18に残存する残肉部18aを抜き型により打抜いた
後、これに必要な機械加工を施すようにする。この場合
の機械加工の範囲は、前記したように内径スプライン2
bを有する軸孔2aおよび軸受5の嵌合面となるトラニ
オン軸3の外周面だけとなる。
する閉塞鍛造型は、図5および6に示す構造となってい
る。両図において、20は上下一対のダイ、21は、各
ダイ20を嵌合保持する上下一対の補強リング、22
は、各ダイ20の透孔20a内に摺動可能に嵌入された
上下一対のポンチ(組立ポンチ)である。補強リング2
1を含む上下一対のダイ20と上下一対のポンチ22と
は、複動プレス装置に組込まれ、それぞれ専用の駆動機
構により昇降駆動されるようになっている。そして、補
強リング21を含む上下一対のダイ20は、鍛造時には
所定の型締力Fで型閉じされ、この型閉じ状態で、両者
の間には前記トリポード4の外形状に倣うインプレッシ
ョン23が画成される。一方、上下一対のポンチ22
は、鍛造時には、対応するダイ20の透孔20a内を相
互に接近する方向へ駆動され、予め両者の間に供給され
た素材Wを前記インプレッション23内に押込むように
作動する。なお、組立ポンチ22は、中実のインナポン
チ22aとこのインナポンチ22aを囲む筒状のアウタ
ポンチ22bとからなっており、インナポンチ22a
は、常時はアウタポンチ22bの先端から所定の長さだ
け突出する状態に位置決めされている。また、上下一対
の補強リング21の相互間には、型開閉時の案内となり
かつ上下一対のダイ20を正確に位置決めするためのガ
イド孔(ブッシュ)24とガイドピン25とが設けられ
ている。
間に画成されたインプレッション23のトラニオン軸成
形部23aの先端には、縮小断面の逃げ部26が連設さ
れている。この逃げ部26は、前記トラニオン軸相当部
16(図4)の先端のボス部17を一体成形するための
もので、ここでは、ボス部17として必要な体積よりも
大きくなるようにその内容積が設定されている。
方法を、図7も参照して説明する。冷間閉塞鍛造に際し
ては、先ず、専用の駆動機構の作動により、図5に示す
ように補強リング21を含む上下一対のダイ20を所定
の型締力Fで型閉じした状態とし、その後、上側のダイ
20の透孔20a内に一定寸法の素材(ブランク)Wを
装入し、これを、下側のダイ20の透孔20a内に予め
嵌入されていた下側のポンチ22に支承させる。次に、
図示を略す昇降機構の作動により上側のポンチ22を下
降させ、その先端が前記素材Wの上端に当接する上側の
ダイ20の透孔20a内に嵌入させ、その後、専用の駆
動機構の作動により上下一対のポンチ22を相互に接近
する方向へ駆動する。
より据込まれ、図7に示すように、その材料W´がイ
ンプレッション23のトラニオン軸成形部23a内に流
入し、続いて、図7に示すように材料W´の先端部が
インプレッション23の先端に到達する。このインプレ
ッション23の先端に到達した材料W´は、同図に小矢
印で示すように、その一部がトラニオン軸成形部23a
の先端の隅角部P1へ向かう共に、残りが逃げ部26内
へ向かう。そして遂には、図7に示すように、材料W
´の先端が逃げ部26の底面に当接するまで流入し、こ
の段階で、図6に示すようプレスは下死点となり、各ト
ラニオン相当部16の先端にボス部17を備えたトリポ
ード粗形材15が完成する。
したように、インプレッション23の先端に到達した材
料W´が、トラニオン軸成形部23aの隅角部P1と逃
げ部26とへ向けて分流するので、面圧がそれほど上昇
せず、これにより型破損が未然に防止される。また、逃
げ部26の内容積がボス部17として必要な体積よりも
大きく設定されているので、鍛造の最終段階では、図7
に示すように、逃げ部26内に材料W´がフィルアッ
プせず、その隅角部P2に空隙が存在する状態となり、
したがって、この最終段階でも面圧はそれほど上昇せ
ず、型破損が未然に防止される。一方、隅角部P1も含
めてトラニオン軸成形部23a内には材料W´が十分に
フィルアップすることから、得られたトリポード粗形材
15におけるトラニオン軸相当部16の端面16a(図
4)の形状精度も十分となり、これにより、該端面16
aを鍛造肌のまま前記リテーナ11の接合面(トラニオ
ン軸3の端面3a)として用いても全く問題は生じな
い。
ード粗形材15の端面16aを、リテーナ11の接合面
として用いるようにしたが、本発明は、リテーナ11の
接合面を機械加工により仕上げるようにしてもよいもの
である。この場合は、インプレッション23のトラニオ
ン軸成形部23aの隅角部P1まで材料をフィルアップ
させる必要がないので、面圧の上昇はより押えられ、型
破損はより確実に防止される。ただし、機械加工による
取代分だけ、トラニオン軸成形部23aを延長する必要
があるので、完成品としてのトリポード4におけるトラ
ニオン軸3は、上記実施の形態の場合よりも若干長くな
る。
リポード組立体によれば、トラニオン軸の先端に予め一
体成形したボス部のかしめにより、軸受の抜止め用リテ
ーナを取付けるようにしたので、トラニオン軸に対する
面倒なスナップリング溝の加工が不要になり、その分、
生産性が向上する。また、スナップリング溝が不要にな
る分、トラニオン軸が短縮するので、等速自在継手の小
型化にも寄与するものとなる。そして、リテーナが接合
固定されるトラニオン軸の端面を、鍛造肌とした場合
は、スナップリング溝の加工が不要になることに加え、
トラニオン軸の端面加工も不要になるので、生産性はよ
り一層向上する。一方、本発明に係るトリポード粗形材
の冷間閉塞鍛造によれば、インプレッションの先端に連
設した逃げ部内に材料が逃げるので、型にかかる面圧は
それほど上昇せず、したがって型破損を招くことはな
い。そして、インプレッションの先端にフィルアップさ
せながら逃げ部内に材料を流入させるようにした場合
は、トラニオン軸の端面の精度が十分となるので、該端
面を鍛造肌のままリテーナ接合面として用いることが可
能になり、トリポード組立体のコスト低減に大きく寄与
するものとなる。
を、一部断面として示す平面図である。
造を示す断面図である。
す断面図である。
て用いるトリポード粗形材の形状を示す断面図である。
塞鍛造型の構造と使用初期態様とを示す断面図である。
塞鍛造型の構造と使用末期態様とを示す断面図である。
て示す断面図である。
断面として示す平面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 冷間閉塞鍛造品であるトリポードのトラ
ニオン軸に軸受を介してローラを嵌装し、前記軸受を前
記トラニオン軸に取付けたリテーナにより抜止めした等
速自在継手用トリポード組立体において、前記リテーナ
を、前記トラニオン軸の先端に予め一体成形したボス部
をかしめることにより、該トラニオン軸の端面に接合固
定したことを特徴とするトリポード組立体。 - 【請求項2】 リテーナが接合固定されるトラニオン軸
の端面を、鍛造肌としたことを特徴とする請求項1に記
載のトリポード組立体。 - 【請求項3】 閉塞鍛造型のインプレッションの先端に
縮小断面の逃げ部を連設し、鍛造中、前記逃げ部に材料
を流入させて、トラニオン軸相当部の先端にかしめ用ボ
ス部を一体に成形することを特徴とするトリポード粗形
材の冷間閉塞鍛造方法。 - 【請求項4】 材料を、インプレッションの先端にフィ
ルアップさせながら逃げ部内に流入させることを特徴と
する請求項3に記載のトリポード粗形材の冷間閉塞鍛造
方法。
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