JPH0639478A - レブロジョイント外輪の製造機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 型の亀裂や破損を防止し、またクロス溝周囲
のフィルアップを促進する。 【構成】 クロス溝成形用の突条６０ｂを斜めに形成し
た基板部６０ａのうち、その突条６０ｂに交差する方向
の対角線上もしくはその近傍に突起部６１を設けた。そ
の基板部６０ａの両側面６０ｃ，６０ｄはテーパ面とな
っている。成形時にそのテーパ面を介して生じる基板部
６０ａに対する半径方向外方への曲げモーメントは、突
起部６１が粗形材４の内面に接触して外方から荷重を受
けることによりキャンセルされ、したがって基板部６０
ａに過大な曲げが作用しないので、分割ダイス６０の亀
裂や破損が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、等速ジョイントの一
種であるレブロジョイントにおける外輪を製造するため
の機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ずこの発明で対象とするレブロジョイ
ントの外輪の形状の一例について説明すると、これは、
軸部の一端部に中空状のカップ部を有し、そのカップ部
の内面に複数のクロス溝を形成したものである。このク
ロス溝は、カップ部の内面に対し螺旋方向に向けて形成
され、かつ隣り合うクロス溝の方向が互いに反対方向と
なっている。この種の外輪の一例を図８および図９に示
してあり、これらの図中符号１は軸部を示し、また符号
２はカップ部を示し、さらに符号３はクロス溝を示して
いる。

【０００３】このレブロジョイント外輪のカップ部２を
形成する方法として、生産性や材料歩留りを向上させる
ために、鍛造法が従来採用されており、その方法の一例
を図１０を参照して説明すると、以下のとおりである。

【０００４】すなわち図１０は、本出願人が特願平３−
２８３８５４号で提案した装置を概略的に示す断面図で
あって、粗形材４の内部にマンドレルポンチ５が挿入さ
れており、このマンドレルポンチ５は、前記クロス溝３
を形成するための突条を設けた複数の分割ダイス６を、
ホルダー７の外周部に一定間隔に保持したものである。
また粗形材４の外周側には、粗形材４の半径方向に前後
動する複数のラジアルダイ８が配置され、それらのラジ
アルダイ８と反力受け部９との間にくさび部材１０が挿
入されている。したがってくさび部材１０をラジアルダ
イ８と反力受け部９との間に押し込むことにより、ラジ
アルダイ８が粗形材４を分割ダイス６に向けて加圧し、
その結果、粗形材４がマンドレルポンチ５に沿って塑性
変形させられて、所期の形状のレブロジョイント外輪が
得られる。

【０００５】上記の分割ダイス６には、大きな荷重が作
用するうえに、その位置決め精度および寸法精度が、ク
ロス溝３の精度に大きく影響する。そのため従来では、
分割ダイス６は，図１１に示すように、矩形断面の基板
部６ａの表面に、その対角線とほぼ平行な方向に沿って
突条６ｂを形成し、さらに基板部６ａの両側面６ｃ，６
ｄをテーパ面として位置決め精度を良好にしている。な
お、符号６ｅは研削逃げ代形成用の膨大部である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したレブロジョイ
ント外輪のクロス溝３は、その螺旋方向（傾斜方向）が
交互に反対となっているから、クロス溝３同士の間隔、
すなわち突条６ｂ同士の間隔は、カップ部２の開口部お
よび底部のそれぞれにおいて大小に交互に変化してい
る。したがって図１２に成形過程を示すように、突条６
ｂの間隔が狭い箇所（以下、仮に小ピッチ部とする）１
１には、突条６ｂの間隔の広い箇所（以下、仮に大ピッ
チ部とする）１２よりも先に材料が流入して充填される
（フィルアップする）。粗形材４に対する加圧は、これ
以後も継続されるから、小ピッチ部１１の圧力は、大ピ
ッチ部１２における圧力よりも更に高くなる。したがっ
て各分割ダイス６には、大ピッチ部１２に向けて押す外
力が突条６ｂを介して作用し、その外力の方向はカップ
部２の開口端側と底部側とでは反対方向になるので、結
局、分割ダイス６にはこれを捩る方向に力が作用するこ
とになる。このような突条６ｂを挟んだ両側での圧力の
差は、前記膨大部６ｅを形成してあれば更に大きくな
る。

【０００７】一方、この外力に対する反力は、基板部６
ａの側面６ｃ，６ｄを介してホルダー７から作用するこ
とになる。その場合、基板部６ａの側面６ｃ，６ｄは、
前述したように、位置決めのためにテーパ状としてある
から、前記反力に基づく半径方向外方に向けた分力（図
１２に矢印Ｙで示してある）が発生する。その結果、成
形過程において分割ダイス６の基板部６ａのうち大ピッ
チ部１２側に延びている部分には、これを半径方向で外
側に押し曲げるトルクが作用し、これが原因となって突
条６ｂと基板部６ａとの境界部分に亀裂が入ってしま
い、あるいは分割ダイス６が破損してしまう問題があっ
た。

【０００８】また前述したように、大ピッチ部１２への
材料の充填（フィルアップ）が遅れるため、小ピッチ部
１１へのフィルアップがほぼ完了して成形抵抗が増大し
た後も、更に形成荷重を加える必要があるので、容量の
大きいプレス機を使用しなければならない不都合があっ
た。さらに大ピッチ部１２側のクロス溝稜線部のフィル
アップが不充分となるために、形状を整えるための余分
な切削代が多くなり、その結果、工数の増大や材料歩留
りの悪化などの問題があった。

【０００９】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、クロス溝の成形性の良好なレブロジョイント外
輪の製造機構を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、筒状の中空部の内側に、その中空部
の内周面に対して螺旋方向を向いたクロス溝を形成する
突条を設けた複数の分割ダイスを、それらの突条の螺旋
方向が交互に反対となるよう一定間隔に等配し、その分
割ダイスに向けた前記中空部を外周側から押圧して塑性
変形を生じさせるレブロジョイント外輪の製造機構にお
いて、前記分割ダイスが、前記中空部を外周側から押圧
する荷重を受ける両側面をテーパ面とした矩形断面の基
板部に、前記突条をそのひとつの対角線方向に斜めに形
成した構造であり、かつ基板部の前記突条を設けた面の
うち、前記突条と交差する方向の他の対角線の近傍の所
定箇所もしくは該所定箇所と対向する前記中空部の内面
所定箇所の少なくともいずれか一方に突起部が形成され
ていることを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】この発明における分割ダイスは、突条によって
形成すべきクロス溝の螺旋方向が交互に反対向きとなる
よう粗形材の内側に配置され、その分割ダイスに向けて
粗形材の外周側から荷重が加えられて粗形材に塑性変形
を生じさせる。その分割ダイスは、矩形断面の基板部
に、その対角線方向に沿って斜めに突条を形成したもの
であるから、いわゆる大ピッチ部側に大きく延びた部分
が、突条の各端部側に形成されている。またこの分割ダ
イスはその両側面のテーパ面で保持される。したがって
突条を挟んだ両側での材料のフィルアップの相違に起因
して分割ダイスには、横方向すなわち粗形材の中空部の
円周方向に向けた荷重がかかり、これに対する反力がテ
ーパ面である側面に作用し、その結果、分割ダイスの基
板部のうち大ピッチ部側に延びた部分に曲げモーメント
がかかる。しかしながらこの大ピッチ部側に延びた部分
もしくはこれに対向する中空部の内面所定箇所に突起部
を形成してあるから、この突起部を介して基板部と粗形
材とが接触することにより、成形荷重が前記曲げモーメ
ントを相殺する方向に作用する。したがってこの発明で
は、分割ダイスの亀裂や破損を防止することができる。

【００１２】また前記突起部を分割ダイスの基板部に形
成した場合には、いわゆる大ピッチ部側での突条の周囲
に対する材料の流れをその突起部が促進するので、いわ
ゆる大ピッチ部側における突条の周囲への材料のフィル
アップが良好となる。

【００１３】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説
明する。なお、以下の実施例の説明において、図８ない
し図１２に示す従来例と同一の部分には、図に同一の符
号を付してその説明を省略する。

【００１４】図１は、この発明の一実施例による成形過
程を示す図であって、ここで対象とするレブロジョイン
ト外輪は、図８および図９に示す形状をなすものであ
る。ここで用いられている分割ダイス６０は、基本的に
は従来のものと近似した構造であり、図２に示すよう
に、両側面６０ｃ，６０ｄをテーパ面とした矩形断面の
基板部６０ａに、そのひとつの対角線方向に斜めに向け
て突条６０ｂが形成されている。また基板部６０ａのう
ち、突条６０ｂと交差する方向の対向線上、特にその両
端部付近に、突起部６１が形成されている。なお、符号
６０ｅは、クロス溝に研削加工逃げ代を形成するための
膨大部である。

【００１５】この実施例においても、各分割ダイス６０
は、その両側面で位置決めされた状態でホルダー７の外
周部に一定間隔で保持され、その状態でカップ部２の内
周側に配置される。なおこの配置状態において、隣り合
う分割ダイス６０の突条６０ｂは、カップ部２の螺旋方
向において互いに反対向きとなっている。そして粗形材
４の外周側からラジアルダイ８を押し付けることにより
カップ部２に塑性変形を生じさせて成形を行う。その場
合、突条６０ｂ同士の間隔が狭い小ピッチ部１１におけ
るフィルアップが先行し、突条６０ｂ同士の間隔が広い
大ピッチ部１２におけるフィルアップが遅れる。その結
果、突条６０ｂを挟んだ両側での圧力の差によって分割
ダイス６０には大ピッチ部１２側への荷重が作用する。
この荷重に対する反力が、テーパ面である側面を介して
作用するから、基板部６０ａのうち大ピッチ部１２側へ
延び出た部分には、テーパ面を介して半径方向で外側に
向けて作用する分力が、曲げモーメントとなって働く。

【００１６】一方、この基板部６０ａのうち大ピッチ部
１２側へ延び出た部分には突起部６１が形成されている
ので、成形の開始と同時に、あるいは成形がある程度進
行した時点で、この突起部６１が粗形材４の内面に接触
する。この粗形材４はラジアルダイ８によって中心方向
に向けて押圧されているから、この粗形材４の内面に突
起部６１が接触することにより、基板部６０ａのうち大
ピッチ部１２側に延び出た部分を、中心部に向けて押す
ことになり、その結果、前記の曲げモーメントが相殺さ
れる。この状態は、カップ部２の成形が終了するまで継
続するから、結局、基板部６０ａには、従来生じていた
ような過大な曲げモーメントが作用しないので、その亀
裂や破損が防止される。

【００１７】なお、前述した曲げモーメントは、突条６
０ｂを挟んだ両側でのフィルアップの差に起因し、した
がって突条６０ｂに前記膨大部６０ｅを形成してあれ
ば、フィルアップの差および曲げモーメントが顕著にな
るから、前記突起部６１は、膨大部６０ｅと同一の端部
側にのみ設けてもよい。

【００１８】また上記の説明から明らかなように、突起
部６１は、突条６０ｂを挟んだ両側でのフィルアップの
差およびそれに起因する圧力差が過大になる以前に、基
板部６０ａの端部とカップ部２の内面とを接触させるた
めのものである。したがってこの突起部６１は、分割ダ
イス６０の基板部６０ａ以外に、例えば図３に示すよう
に、カップ部２の内周面のうち、図２に示す突起部６１
と対向する部分に形成してもよい。

【００１９】なお、突起部６１の形状は、基板部６０ａ
あるいはカップ部内面のいずれに設ける場合であっても
多角形、円形、三角形あるいは球形等の任意の形状で良
く、その具体例を示せば、図４の（Ａ）に示すように、
一辺Ｌが２〜８ｍｍの正方形で突出高さＨが０．１〜３
ｍｍの薄板状、あるいは図４の（Ｂ）に示すように、直
径Ｌが２〜８ｍｍで突出高さＨが０．３〜３ｍｍの円板
薄板状とすることができる。

【００２０】つぎにこの発明の他の実施例を説明する。
図５はこの発明の他の実施例で使用される分割ダイス６
０を示す図であって、ここに示す分割ダイス６０にあっ
ては、図２に示す突起部６１に替えて、より大きい突起
部６２が形成されている。すなわち、基板部６０ａのう
ち大ピッチ部１２側へ延び出す部分には、突条６０ｂと
平行となるよう、台形断面の突起部６２が突条６０ｂと
の間に一定間隔あけて形成されている。

【００２１】また図６はこの発明の更に他の実施例で使
用される分割ダイス６０を示す図であって、ここに示す
分割ダイス６０は、図５に示す分割ダイス６０における
突起部６２の立ち上り面を平坦な斜面から円弧面に変え
たものである。

【００２２】この図５に示す分割ダイス６０あるいは図
６に示す分割ダイス６０を使用した成形状態を図７に模
式的に示してある。このような分割ダイス６０において
も、突起部６２が成形開始当初から、あるいは成形開始
後の比較的早い時点で粗形材４の内面に接触するので、
基板部６０ａのうち大ピッチ部１２側に延び出している
部分に対する曲げモーメントが生じなくなり、したがっ
て前述した実施例におけると同様に、分割ダイス６０の
亀裂や破損を防止することができる。

【００２３】またこれら図５に示す分割ダイス６０や図
６に示す分割ダイス６０にあっては、その突起部６２
が、材料の流れの一部を図７に矢印Ｚで示すように、突
条６０ｂとの間に導くので、突条６０ｂの大ピッチ部１
２側へのフィルアップが促進される。その結果、クロス
溝３の稜線部Ａが所期どおりの形状に形成される。この
ような大ピッチ部１２側での材料の流れは、成形開始後
の比較的早い時期、すなわち小ピッチ部１１側での材料
のフィルアップと並行して生じるので、大きい成形荷重
を要さずに大ピッチ部１２側でのフィルアップを生じさ
せることができる。

【００２４】なお、この大ピッチ部１２側への材料の流
れを生じさせる突起部の形状は、図５あるいは図６に示
す形状以外に種々可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
クロス溝成形用の突条を挟んだ両側での材料のフィルア
ップに起因する分割ダイスに対する曲げモーメントを、
分割ダイスもしくは粗形材の一方に形成した突起部が他
方に接触することにより、成形荷重によって相殺するよ
うにしたから、分割ダイスの亀裂や破損を未然に防止し
て型寿命の向上を図り、ひいては部品コストを下げるこ
とができる。また分割ダイスの基板部を薄くできるの
で、型コストを下げることができ、さらに成形時の分割
ダイスの変形が生じないから、クロス溝の傾き角度やピ
ッチの精度を向上させることができる。

【００２６】また突起部を分割ダイスの基板部に形成す
れば、突条の周囲に向けて材料の流れを導くことができ
るので、突条の周囲へのフィルアップ性を向上させてク
ロス溝の稜線形状を明確にし、ひいては後加工を省略も
しくは削減することができ、それに伴い材料歩留りの向
上を図ることができる。そしてまた成形荷重が小さくて
よいから、プレス機を低容量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による成形過程を示す部分
図である。

【図２】その分割ダイスの一つを示す斜視図である。

【図３】その粗形材の一例を示す断面図である。

【図４】突起の形状の例を示す斜視図である。

【図５】分割ダイスの他の例を示す斜視図である。

【図６】分割ダイスの更に他の例を示す斜視図である。

【図７】図６に示す分割ダイスを使用して成形を行って
いる状態の部分図である。

【図８】レブロジョイント外輪の平面図である。

【図９】レブロジョイント外輪の断面図である。

【図１０】本出願人が既に提案した製造装置の一例を示
す部分断面図である。

【図１１】従来の分割ダイスの一例を示す斜視図であ
る。

【図１２】図１１に示す分割ダイスを使用して成形を行
っている状態を示す部分図である。

【符号の説明】

２ カップ部 ３ クロス溝 ４ 粗形材 ６０ 分割ダイス ６０ａ 基板部 ６０ｂ 突条 ６０ｃ，６０ｄ 側面 ６１，６２ 突起部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の中空部の内側に、その中空部の内
   周面に対して螺旋方向を向いたクロス溝を形成する突条
   を設けた複数の分割ダイスを、それらの突条の螺旋方向
   が交互に反対となるよう一定間隔に等配し、その分割ダ
   イスに向けた前記中空部を外周側から押圧して塑性変形
   を生じさせるレブロジョイント外輪の製造機構におい
   て、 前記分割ダイスが、前記中空部を外周側から押圧する荷
   重を受ける両側面をテーパ面とした矩形断面の基板部
   に、前記突条をそのひとつの対角線方向に斜めに形成し
   た構造であり、かつ基板部の前記突条を設けた面のう
   ち、前記突条と交差する方向の他の対角線の近傍の所定
   箇所もしくは該所定箇所と対向する前記中空部の内面所
   定箇所の少なくともいずれか一方に突起部が形成されて
   いることを特徴とするレブロジョイント外輪の製造機
   構。