JP2006183725A - Cvjトリポード、その製造方法およびその製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基部2と、基部2から一方に突出する取り付け軸3と、基部2から取り付け軸3の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸4・4・4と、を具備するCVJトリポード1を、取り付け軸3、基部2の取り付け軸3側部分およびトラニオン軸4・4・4の取り付け軸3側部分に対応する上部キャビティ53aが形成された上型53と、基部の反取り付け軸3側部分およびトラニオン軸4・4・4の反取り付け軸3側部分に対応する下部キャビティ54aが形成された下型と、下型54の外部と下部キャビティ54aとを連通する孔54bに摺動可能に貫装されるパンチ55と、を具備する製造装置51を用いて鍛造により一体成形した。
【選択図】図1
Description
より詳細には、CVJの構成部材の一つであるCVJトリポード、その製造方法およびその製造装置に関し、CVJトリポードの小型化、高強度化および加工性向上の技術に関する。
ハウジングは、前記CVJが連結する一対の回転軸のうち、他方の回転軸の先端部に固設されるカップ状の部材であり、その内部にCVJトリポードが収容される。なお、ハウジングの内周面には溝が形成され、該溝にトラニオン軸に貫装されたローラが摺動可能に嵌合する。
図7および図8に示す如く、従来のCVJトリポード101は、基部(ボス部)102に回転軸の先端部を固定、または該回転軸の軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に貫装するための孔102aが設けられているため、該基部102から突出しているトラニオン軸104・104・104に挟まれる部分102b・102b・102b(図7の(a)に図示)に亀裂が生じて破損しやすいという問題がある。従って、当該部分102b・102b・102bの強度を十分に確保するためには基部102の肉厚を大きくする必要があり、結果として従来のCVJトリポード101を小型化することが困難であった。
また、図9および図10に示す如く、従来の製造装置151でCVJトリポード101を鍛造する場合には、CVJトリポード101の体積が大きいほど鍛造時の成形荷重が大きくなり、金型の変形や破損を起こしやすいという問題があった。
基部と、
該基部から一方に突出する取り付け軸と、
該基部から該取り付け軸の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸と、
を具備し、
該基部と、該取り付け軸と、該トラニオン軸と、を鍛造により一体成形したものである。
一体成形時に、前記取り付け軸の周面に係合凹部または係合凸部を形成したものである。
前記係合凹部または係合凸部はスプライン結合に係るものであるものである。
一体成形時に、前記取り付け軸の中途部に、該取り付け軸の軸線方向に略直交する段差面を形成したものである。
一体成形時に、前記トラニオン軸の周面に球形面を形成したものである。
基部と、
該基部から一方に突出する取り付け軸と、
該基部から該取り付け軸の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸と、
を具備するCVJトリポードの製造方法であって、
該基部と、該取り付け軸と、該トラニオン軸と、を鍛造により一体成形したものである。
一体成形時に、前記取り付け軸の周面に係合凹部または係合凸部を形成したものである。
前記係合凹部または係合凸部はスプライン結合に係るものであるものである。
一体成形時に、前記取り付け軸の中途部に、該取り付け軸の軸線方向に略直交する段差面を形成したものである。
一体成形時に、前記トラニオン軸の周面に球形面を形成したものである。
基部と、
該基部から一方に突出する取り付け軸と、
該基部から該取り付け軸の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸と、
を具備するCVJトリポードの製造装置であって、
該取り付け軸、該基部の取り付け軸側部分および該トラニオン軸の取り付け軸側部分に対応する上部キャビティが形成された上型と、
該基部の反取り付け軸側部分および該トラニオン軸の反取り付け軸側部分に対応する下部キャビティが形成された下型と、
該下型の外部と該下部キャビティとを連通する孔に摺動可能に貫装されるパンチと、
を具備するものである。
前記上部キャビティにおいて、前記取り付け軸の周面に対応する部分に、係合凹部または係合凸部を形成するための突起または窪みを設けたものである。
前記係合凹部または係合凸部はスプライン結合に係るものであるものである。
前記上部キャビティにおいて、前記取り付け軸の中途部に対応する部分に、該取り付け軸の軸線方向に略直交する段差面を形成するための段差部を設けたものである。
前記上部キャビティおよび下部キャビティにおいて、前記トラニオン軸の周面に対応する部分に、球形面を形成するための球形部を設けたものである。
前記上部キャビティにおいて、前記取り付け軸に対応する部分と前記上型の外部とを連通したものである。
また、後工程で取り付け軸の周面に係合凹部または係合凸部を形成する作業を省略して加工工数を削減することが可能である。
また、後工程で取り付け軸の周面にスプライン溝またはスプライン溝に係合する取り付け軸の軸線方向に延びた凸部を形成する作業を省略して加工工数を削減することが可能である。
また、後工程で取り付け軸の周面に係合凹部または係合凸部を形成する作業を省略して加工工数を削減することが可能である。
また、後工程で取り付け軸の周面にスプライン溝またはスプライン溝に係合する取り付け軸の軸線方向に延びた凸部を形成する作業を省略して加工工数を削減することが可能である。
また、出発材の重量(体積)が大きい場合でも出発材が上型および下型の内部で閉塞されて成形荷重が過大となることを防止し、上型および下型の長寿命化を図ることが可能である。
取り付け軸3には、CVJトリポード1を含むトリポード型CVJが連結する一対の回転軸のうち、一方の回転軸200(図1の(b)に図示)の先端部に固定、または回転軸200の軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に貫装される。
なお、回転軸200を構成する材料としては、通常の棒材の先端部に穴を形成したもの、または、中央を貫通する孔が形成されたパイプが用いられる。
さらに、スプライン溝および該スプライン溝に摺動可能に係合し得る軸線方向に延びた凸部の如くスプライン結合に係るものに限定されず、取り付け軸3の周面3aに、回転軸の先端部に固定、または回転軸200の軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に貫装可能な突起である係合凸部または窪みである係合凹部を形成しても、略同様の効果を奏する。
トラニオン軸4・4・4の突出方向、すなわちトラニオン軸4・4・4の軸線方向は、いずれも取り付け軸3の軸線方向に略直交する。より詳細には、トラニオン軸4・4・4の軸線は、いずれも取り付け軸3の軸線に直交する同一の平面に含まれる。
また、隣り合うトラニオン軸4・4の突出方向の成す角度はいずれも120度(=360度/トラニオン軸の本数)である。
なお、基部から突出するトラニオン軸の本数は、本実施例のCVJトリポード1の如く三本に限定されず、単数でも複数でも良い。ただし、小型化およびCVJの回転時の振動抑制の両方の観点から見て、基部から突出するトラニオン軸の本数は三本であることが好ましい。
なお、説明の便宜上、図1および図2に示すCVJトリポード1と略同じ構成の部分については同じ部材番号を付して説明を省略する。
なお、一体成形時の成形荷重を調整する他の方法としては、CVJトリポード1の機能を阻害しない部分の形状を変更する、例えば、取り付け軸3の下半部(スプライン溝3b・3bが形成されない部分)をテーパ形状とするといった方法が挙げられる。
なお、説明の便宜上、図1および図2に示すCVJトリポード1と略同じ構成の部分については同じ部材番号を付して説明を省略する。
ここで、「取り付け軸3側」とは、CVJトリポード1において、取り付け軸3の軸線に直交し、かつトラニオン軸4・4・4の軸線を含む平面、を境として取り付け軸3に近い側を指す。
ここで、「反取り付け軸3側」とは、CVJトリポード1において、取り付け軸3の軸線に直交し、かつトラニオン軸4・4・4の軸線を含む平面、を境として取り付け軸3から遠い側を指す。
ここで、出発材11はCVJトリポード1を鍛造するための素材であり、本実施例では略円柱形状に成形された金属材料からなる。出発材11を構成する金属材料としては、通常の冷間鍛造または熱間鍛造に用いられる金属材料を広く適用することが可能である。
基部2と、
基部2から一方に突出する取り付け軸3と、
基部2から取り付け軸3の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸4・4・4と、
を具備し、
基部2と、取り付け軸3と、トラニオン軸4・4・4と、を鍛造により一体成形したものである。
このように構成することにより、図7および図8に示す従来のCVJトリポード101と比較して基部2の強度が向上し、その分CVJトリポード1の小型化を図ることが可能である。
一体成形時に、取り付け軸3の周面3aに係合凹部または係合凸部の実施の一形態であるスプライン溝3b・3b・3b・・・を形成したものである。
このように構成することにより、CVJが等速回転可能に連結する一対の回転軸の一方の先端部にCVJトリポード1を固定、または該回転軸の軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に貫装することが可能である。
このように構成することにより、一体成形時の成形荷重を所定の値に調整することが可能であり、一体成形に用いられる金型52(上型53および下型54)の長寿命化を図ることが可能である。
このように構成することにより、図7および図8に示す従来のCVJトリポード101と比較して、CVJ全体の部品点数、およびCVJトリポードの加工工数を削減することが可能である。
基部2と、
基部2から一方に突出する取り付け軸3と、
基部2から取り付け軸3の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸4・4・4と、
を具備するCVJトリポード1の製造方法であって、
基部2と、取り付け軸3と、トラニオン軸4・4・4と、を鍛造により一体成形したものである。
このように構成することにより、図7および図8に示す従来のCVJトリポード101と比較して基部2の強度が向上し、その分小型化を図ることが可能なCVJトリポード1を製造することが可能である。
また、CVJトリポード1を従来のCVJトリポード101と比較して小型化することにより、一体成形時の成形荷重を小さくして金型52(上型53および下型54)の変形や破損を防止し、金型の長寿命化を図ることが可能である。
CVJトリポード1の一体成形時に、取り付け軸3の周面3aに係合凹部または係合凸部の実施の一形態であるスプライン溝3b・3b・3b・・・を形成したものである。
このように構成することにより、CVJが等速回転可能に連結する一対の回転軸の一方の先端部に固定、または該回転軸の軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に貫装することが可能なCVJトリポード1を製造することが可能である。
また、後工程で取り付け軸3の周面3aにスプライン溝3b・3b・3b・・・を形成する作業を省略して加工工数を削減することが可能である。
CVJトリポード21の一体成形時に、取り付け軸3の中途部に、取り付け軸3の軸線方向に略直交する段差面3cを形成したものである。
このように構成することにより、一体成形時の成形荷重を所定の値に調整することが可能であり、一体成形に用いられる金型52(上型53および下型54)の長寿命化を図ることが可能である。
CVJトリポード31の一体成形時に、トラニオン軸4・4・4の周面4a・4a・4aに球形面4b・4b・4bを形成したものである。
このように構成することにより、図7および図8に示す従来のCVJトリポード101と比較して、CVJ全体の部品点数、およびCVJトリポードの加工工数を削減することが可能である。
なお、本実施例のCVJトリポードの製造方法はCVJトリポードを小型化することにより成形荷重を小さくすることが可能となったため、CVJトリポード31の一体成形時に合わせて球形面4b・4b・4bを形成することが可能となっている。
基部2と、
基部2から一方に突出する取り付け軸3と、
基部2から取り付け軸3の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸4・4・4と、
を具備するCVJトリポード1の製造装置であって、
取り付け軸3、基部2の取り付け軸3側部分およびトラニオン軸4・4・4の取り付け軸3側部分に対応する上部キャビティ53aが形成された上型53と、
基部2の反取り付け軸3側部分およびトラニオン軸4・4・4の反取り付け軸3側部分に対応する下部キャビティ54aが形成された下型54と、
下型54の外部と下部キャビティ54aとを連通する孔54bに摺動可能に貫装されるパンチ55と、
を具備するものである。
このように構成することにより、図7および図8に示す従来のCVJトリポード101と比較して基部2の強度が向上し、その分小型化を図ることが可能なCVJトリポード1を製造することが可能である。
また、CVJトリポード1を従来のCVJトリポード101と比較して小型化することにより、一体成形時の成形荷重を小さくして金型の変形や破損を防止し、金型52(上型53および下型54)の長寿命化を図ることが可能である。
上部キャビティ53aにおいて、取り付け軸3の周面3aに対応する部分に、係合凹部または係合凸部を形成するための突起または窪みを設けたものである。
このように構成することにより、CVJが等速回転可能に連結する一対の回転軸の一方の先端部に固定、または該回転軸の軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に貫装することが可能なCVJトリポード1を製造することが可能である。
また、後工程で取り付け軸3の周面3aに係合凹部または係合凸部を形成する作業を省略して加工工数を削減することが可能である。
スプライン結合に係るもの、すなわち、スプライン溝3b・3b・3b・・・または取り付け軸3の軸線方向に延びた凸部であるものである。
このように構成することにより、CVJが等速回転可能に連結する一対の回転軸の一方の先端部に固定、または該回転軸の軸線方向に摺動可能かつ相対回転不能に貫装することが可能なCVJトリポード1を製造することが可能である。
また、後工程で取り付け軸3の周面3aにスプライン溝3b・3b・3b・・・または取り付け軸3の軸線方向に延びた凸部を形成する作業を省略して加工工数を削減することが可能である。
上部キャビティ53aにおいて、取り付け軸3の中途部に対応する部分に、取り付け軸3の軸線方向に略直交する段差面3cを形成するものである。
このように構成することにより、一体成形時の成形荷重を所定の値に調整することが可能であり、一体成形に用いられる金型52(上型53および下型54)の長寿命化を図ることが可能である。
上部キャビティ53aおよび下部キャビティ54aにおいて、トラニオン軸4・4・4の周面4a・4a・4aに対応する部分に、球形面4b・4b・4bを形成するための球形部を設けたものである。
このように構成することにより、図7および図8に示す従来のCVJトリポード101と比較して、CVJ全体の部品点数、およびCVJトリポードの加工工数を削減することが可能である。
なお、本実施例のCVJトリポードの製造装置の一実施例である製造装置51は、CVJを小型化することにより成形荷重を小さくすることが可能となったため、CVJトリポード31の一体成形時に合わせて球形面4b・4b・4bを形成することが可能となっている。
上部キャビティ53aにおいて、取り付け軸3に対応する部分と上型53の外部とを連通したものである。
このように構成することにより、図9および図10に示す従来のCVJトリポードの製造装置151の如く、後工程で行う芯抜き加工(図10に示す中心部101aを除去する加工)を省略して加工工数を削減することが可能である。また、芯抜き加工を省略することにより、出発材11の材料歩留まりが向上する。
また、従来のCVJトリポードの製造装置151の場合、上下のパンチ156・155により出発材111を上下から閉塞した状態で成形することとなるため、出発材111の重量(体積)のばらつきにより成形荷重が大きくばらつき、出発材111の重量(体積)が大きい場合には、成形荷重が過大となって金型152(上型153および下型154)を変形または破損する場合があった。
一方、本実施例の場合には、上部キャビティ53aが外部と連通しているため、出発材11の重量(体積)が大きい場合でも出発材が金型52の内部で閉塞されて成形荷重が過大となることを防止し、金型52(上型53および下型54)の長寿命化を図ることが可能である。
さらに、成形荷重自体を小さくすることが可能であるため、製造装置51自体を小型化可能であり、設備コストを削減することも可能である。
2 基部
3 取り付け軸
4 トラニオン軸
Claims (16)
- 基部と、
該基部から一方に突出する取り付け軸と、
該基部から該取り付け軸の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸と、
を具備し、
該基部と、該取り付け軸と、該トラニオン軸と、を鍛造により一体成形したことを特徴とするCVJトリポード。 - 一体成形時に、前記取り付け軸の周面に係合凹部または係合凸部を形成したことを特徴とする請求項1に記載のCVJトリポード。
- 前記係合凹部または係合凸部はスプライン結合に係るものであることを特徴とする請求項2に記載のCVJトリポード。
- 一体成形時に、前記取り付け軸の中途部に、該取り付け軸の軸線方向に略直交する段差面を形成したことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のCVJトリポード。
- 一体成形時に、前記トラニオン軸の周面に球形面を形成したことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のCVJトリポード。
- 基部と、
該基部から一方に突出する取り付け軸と、
該基部から該取り付け軸の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸と、
を具備するCVJトリポードの製造方法であって、
該基部と、該取り付け軸と、該トラニオン軸と、を鍛造により一体成形したことを特徴とするCVJトリポードの製造方法。 - 一体成形時に、前記取り付け軸の周面に係合凹部または係合凸部を形成したことを特徴とする請求項6に記載のCVJトリポードの製造方法。
- 前記係合凹部または係合凸部はスプライン結合に係るものであることを特徴とする請求項7に記載のCVJトリポードの製造方法。
- 一体成形時に、前記取り付け軸の中途部に、該取り付け軸の軸線方向に略直交する段差面を形成したことを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれか一項に記載のCVJトリポードの製造方法。
- 一体成形時に、前記トラニオン軸の周面に球形面を形成したことを特徴とする請求項6から請求項9までのいずれか一項に記載のCVJトリポードの製造方法。
- 基部と、
該基部から一方に突出する取り付け軸と、
該基部から該取り付け軸の軸線方向に直交する方向に突出するトラニオン軸と、
を具備するCVJトリポードの製造装置であって、
該取り付け軸、該基部の取り付け軸側部分および該トラニオン軸の取り付け軸側部分に対応する上部キャビティが形成された上型と、
該基部の反取り付け軸側部分および該トラニオン軸の反取り付け軸側部分に対応する下部キャビティが形成された下型と、
該下型の外部と該下部キャビティとを連通する孔に摺動可能に貫装されるパンチと、
を具備することを特徴とするCVJトリポードの製造装置。 - 前記上部キャビティにおいて、前記取り付け軸の周面に対応する部分に、係合凹部または係合凸部を形成するための突起または窪みを設けたことを特徴とする請求項11に記載のCVJトリポードの製造装置。
- 前記係合凹部または係合凸部はスプライン結合に係るものであることを特徴とする請求項12に記載のCVJトリポードの製造装置。
- 前記上部キャビティにおいて、前記取り付け軸の中途部に対応する部分に、該取り付け軸の軸線方向に略直交する段差面を形成するための段差部を設けたことを特徴とする請求項11から請求項13までのいずれか一項に記載のCVJトリポードの製造装置。
- 前記上部キャビティおよび下部キャビティにおいて、前記トラニオン軸の周面に対応する部分に、球形面を形成するための球形部を設けたことを特徴とする請求項11から請求項14までのいずれか一項に記載のCVJトリポードの製造装置。
- 前記上部キャビティにおいて、前記取り付け軸に対応する部分と前記上型の外部とを連通したことを特徴とする請求項11から請求項15までのいずれか一項に記載のCVJトリポードの製造装置。
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