JPS5844932A - 自在継手の外輪製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自在継手の外輪を製造する方法に係り、特に
外輪をプレス加工にて製造する方法に関するものである
。

一対の回転軸を屈曲可能に連結する自在継手に、一端に
７ランジを備えた筒状の外輪を備え、この外輪がそ、の
フランジにおいてデフサイドギヤシャフト等一方の回転
軸に一体的に固定される一方、他端側からは他方０回転
軸がその内側に挿入され、こ、の挿入された軸と外輪の
内側に軸心方向に沿って形成された凹溝とが回転軸の挿
入端に取付けられた係合部材を介して係合することによ
って上記一対の回転軸を回転可法に連結する形式のもの
が知られている；。

この種形式の自在継手の外輪は、従来、冷間乃至は熱間
鍛造等の押出し加工で厚肉の円筒素、材を成形するとと
もに、この厚肉＾簡素材にポンチとダイスとを用いる鍛
造加工を施し、この鍛造加工の後に凹溝を切削加工によ
って所望形状・寸法に形成するなどの工程を経て製造し
ていた。

しかしながら、かかる製造方法は仕上げ工程としての切
削加工に多大の労力と時間を要するために生産性が低下
してコスト高となり、また鍛造加工の後に表面部を削る
こととなるために製品の強度、剛性が低下する問題があ
った。

更には、上記方法は薄肉の製品を得−ることか困難な鍛
造加工を利用するために製品の肉厚は相当程度の厚さと
せざるを得ず、そのため製品の重量が増す他、材料費が
高くつくといった欠点をも有ようにこれを鍛造及び切削
によって製造することに起因して生ずるものであり、そ
こで本発明者等はこの外輪を薄肉の円筒素材からプレス
加工によって製造することを思い付き、その具体的な条
件、手順等について鋭意試験、研究を行なってこれを完
成させた。特願昭筒５５−６９４９９号に係る外輪製造
方法がそれである。この発明は筒形素材に予備的なプレ
ス加工を施してその、軸心方向に沿った凹溝を形成し、
その後またはそれと同時に凹溝に沿ってしごき加工を施
すことにより当該凹溝を所望の形状、寸法に仕上げるこ
とを骨子とするものである。

しかしながらこの方法はプレス加工としごき加工の２種
類の加工工程を含むものであり、従って加工型の種類も
相対応する別種のものが必要であり、加工工数の点でも
未だ十分低減されていないなどのうらみがあった。

そこで本発明者等はこの方法を更に改良すべく研究を進
め、そして一端に７ランジを有する自在継手の外輪につ
いて、プレス加工のみによって所望形状、寸法の凹溝を
直接的に形成し得る本発明に到達したのである。

このようにして完成された本発明は、第１の回転軸と第
２の回転軸とを屈曲可能に連結する自在継手の構成部材
たる筒体状の外輪にして、一端の７ランジにおいて前記
第１の回転軸に固定されるとともに、内側の適数個所に
軸心に沿う凹溝を備　５− え、該凹溝には該筒体の他端側から挿入される前記第２
の回転軸の端部に設けられた係合部が係合させられる形
式の外輪を製造する方法であって、（１）筒形素材を半
径方向にプレス成形して前記凹溝を形成しつつ、同時に
該筒形素材の一端部を漏斗状に拡張して７ランジの予備
成形を行なう溝成形工程と、（２）該溝成形工程後の中
間製品を内外両側から拘束型で加圧下に拘束した状態で
、前記予備成形された部分を７ランジ成形型で７ランジ
に成形する７ランジ成形工程とを含むことを特徴とする
ものである。

このようにすれば、自在継手の外輪を薄肉の筒形素材か
ら容易に製造し得て製品重量の軽減、材料費−の節減を
達成し、また切削加工を排し得て製品の強度、剛性を高
めるなど前述した出願に係る発明の効果をそのまま維持
しつつ、更に当該発明において必要とされていた溝しご
き工程を省略し得て所要の加工工数、労力、費用をより
以上に低減せしめるなど、新たな優れた効果を奏するの
である。

６− 以下、本発明を車両のデフサイドギヤシャフトとこのシ
ャフトの回転運動を伝達すべき今一方の回転軸とを連結
する自在継手を例にとって、その外輪の製造方法を図面
に基づいて更に詳しく説明する。

先ず、本発明を述べるに先立って本発明方法によって製
造すべき外輪の一例を第１図に基づいて説明する。

第１図乃至第３図にはデフサイドギヤシャフト１０に固
定されて他方の回転軸１２に回転を伝達するトリポード
型自在継手が示されている。図において外輪１４は筒体
から成り、一端に形成された７ランジ１６においてデフ
サイドギヤシャフト１０とボルトで締結されている。外
輪１４はその内側に筒体の軸心に沿う三本の凹溝１８を
備えており、筒体の他端から挿入される他方の軸先端部
に固定された固定部材２０がローラ２２を介してこの凹
溝１８に係合させられるようになっている。

このような構成Ω自在継手の外輪を製造する工程を第４
図（Ａ）に基づいて概略的に説明すると、先ず肉厚及び
外径が製品のそれに略等しい円筒素材２４が用意される
゛。用意された素材２４は後に詳述する装置によってそ
の半径方向にプレス加工され、側壁３個所が内側に突出
させられてこの突出する部分の間に、１２０度の角度間
隔で凹溝１８が形成される（工程（Ｉ））。この際凹溝
１８はこのプレス加工によって製品のそれと同じ寸法、
形状、即ち自在継手の外輪として所要の寸法、形状に直
接形成される。尚、この溝成形工程（１）においては凹
溝１８の形成と同時に７ランジ１６の予備成形が行なわ
れ、筒体の一端において半径方向外側へと広がる漏斗状
の予備成形７ランジ２６が形成され、これによって中間
製品２８が製作される。

中間製品２８には引き続いて７ランジ成形加工が施され
、漏斗状の７ランジ２６が細心に直角な方向に押拡げら
れる。この加工工程においては前記溝成形工程（１）ア
所定寸法、形状に仕上げられた凹溝１８が変形しないよ
うに、後述の装置によって凹溝１８を含む筒状の部分が
その内外両側から加圧下に拘束された状態で行なわれる
。斯がる７ランジ成形工程（１）において得られる製品
３０は自在継手の外輪として所望の形状、寸法を備えた
ものであり、これはそのま＼第１図乃至第３図に示す自
在継手の外輪として提供される。ただし、ここにおいて
「そのま＼」とは［凹溝１８゛の仕上げ加工を行うこと
なく］の意であって、取付用のボルト穴加工等簡単な付
随加工まで排除する意では、ない。

次に、第４図（Ｂ）、（Ｃ）は夫々異なった形状の２種
の外輪８２．８４を製造する。工程を示したものであり
、同図において示される外輪の形状は夫々前記デフサイ
ドギヤシャフトｌＯと連結されるべく外輪内に挿入され
る他方の回転軸１２の形状に相対応して選ばれたもので
ある。これら２種の外輪８２．８４の製造工程は基本的
には第４図（Ａ）に示した外輪３０の製造工程と同じも
のであり、その詳細な説明については省略して、次に斯
かる外輪、の製造における具体的な手順を、上記外輪８
２を代表例として、これを実施する装置　９− と併せて・第５図乃至第７図に基づいて詳しく説明する
。

第５図において８６は主ポンチで図示しないベースに固
定されている。主ポンチ８６には外周三方に四部８８（
第６図参照）が互に１２０度の角度間隔で設けられ、そ
の横断面外周形状が所望成形品を得るに適した形状、即
ち第４図（Ｂ）に示す外輪８２の横断面内側輪郭に沿っ
た形状とされている。またこの主ポンチ３６の口部下側
には外輪８２の円筒部４０に対応する外形を備えた副ポ
ンチ４２が固定されて、主ポンチ８６とともにポンチ４
８を形成し、外輪の主要部が連結軸に応じた一定の形状
に成形されるようになっている。尚、副ポンチ４２はボ
ルト締めＫよって主ポンチ８６に固定しても良く、また
主ポンチ８６と一体に形成しても良い。ポンチ４３の外
周部には円筒素材を載せるためのスペーサ４４が配置さ
れるとともにこのスペーサ４４にエジェクトピン４６が
固定され、エジェクトピン４６の上昇によってスペーサ
４４が上方へ押上げられるようになっている１゜＝１０
− スペーサ４４の上方には相対向する３対のダイスブロッ
ク４８．５０がポンチ４８を取囲むように放射状−を成
して配置されている。対を成すダイスブロックのうち一
方のダイスブロック５０は前記主ポンチ８６の凹部８８
に対向する位置に、また他方のダイスブロック４８は斯
かる凹部３８の形成されない部分に対向して夫々配置さ
れ、このうち四部８８に対向する側のダイスブロック５
０は凹部３８と協同して円筒素材５１（第４図＠）の側
壁を内−側へと突出させるべくその中央部が凹部３８に
向けて突出させられている。またこのダイスブロック５
０の前記副ポンチ４２に対向する下側部分は前記外輪８
２の円筒部４０の外側輪郭に沿って形成され、同じく副
ポンチ４２とともに円筒部４０とそれに連なる部分とを
プレス成形し得るようになっている。

これらダイスブロック４８．５０はその外側に配設され
且つ７０アベーえ”□’ｊ□２上に設けられた摺動台５
４上を摺動する可動カム５６．５７に固定され、この可
動カム５６．５７とともに主ポンチ８６に向って或いは
これから離間する方向に進退させられるようになってい
る。可動カム５６．５７は更にその外側に位置固定に配
設された固定ブロック５８から延び出す図示しないガイ
ドロッドで移動時の案内が為されるとともに、同じ固定
ブロック５８に一端が取付けられたウレタンゴム、スプ
リング等の図示しない弾性部材によってポンチ４８から
離間する方向（以後外側方向という）に付これら可動カ
ム５６．５７には夫々上方に進むに従って内側へと接近
する方向に傾斜するカム面６０．６１を備え、同じく同
方向に同角度で傾斜するカム面６２．６８を備えた固定
カム６４．６５の下降運動によりそれらのカム作用で内
側へと前進させられるようになっている。固定カム６４
゜６５は可動カム５６．５７の上方においてアッパ々−
ス６６に固定され、このアッパベース６６とともに昇降
させられる。ただし、カム面６１．６８が垂直面すなわ
ちアッパペース６６の移動方向に対してなす角度は、カ
ム面６０．６２のそれより大きくされ、アッパベース６
６の同一のストロークに対して可動カム５７及びダイス
ブロック５０の方が可動カム５６及びダイスブロック４
８より多く前進させられるようになっている。カム面６
とが望ましい。これに対して、カム面６１．６８の垂直
面に対してなす角度は５°〜５０°　であることが望ま
、Ｌ＜、１０°〜４５°であることが特に望ましいので
あり、このように、カム面の傾き角度に差を持たせるこ
とによって、ダイスブロック４８の加圧力をダイスブロ
ック５０の加圧力より小さくシ、円筒素材５１の大きく
変形させられない部分を適度な力で拘束しつつ溝成形工
程を行なうことが可能となるのである。

アッパベース６６の中央部には取付は用ブロック６８が
固定、されており、このブロック６８の下側に７ランジ
予備成形型７０が固定されている。

フランジ予備成形型７０は前記主ポンチ３６の頭部に僅
少隙間をおいて嵌合し得る嵌合穴７２を有１３− し、またその先端面は漏斗状のテーパ面として形成され
ている。

かかる構成の装置を用いる前記予備成形工程の手順を説
明するならば、先ず用意された円筒素材５１がポンチ４
８に嵌込まれる。そこでアッパペース６６とともに固定
カム６４．６５が下降させられると、可動カム５ｅ’、
５７がカム作用で前記弾性部材の弾性力に抗して内方に
押動される。これに伴って可動カム５６．５７に固定さ
れたダイスプｏツク４８．５０が夫々内方に移動させら
れて、ポンチ４８に嵌められた円筒素材５１の側壁を内
側に押圧し、以て同素材５１に外輪として所望の形状、
寸法の凹溝を形成する。

アッパベース６６が下降させられるとフランジ予備成形
型７０も同時に下降させられ、素材の上端部が外方に略
４５度の角度まで押拡げられて漏斗状の予備成形７ラン
ジ７４が形成される。このようにフランジ予備成形と溝
成形とを同時に行なうことによって、材料の破断やしわ
の発生を回避しつつ、第４図（Ｂ）に示すように深い凹
溝８３１４− を有する外輪８２の本体部とそれに連なる７ランジ８２
とを成形することができるのであり、第５図の装置はこ
れに特に適したものであるが、７ランジ予備成形型７０
．ダイスブロック４８及びダイスブロック５０をそれぞ
れ別の駆動装置で作動させる装置の使用も可能である。

６とともに上昇させられると７ランジ予備成形型７０が
上、昇させられるとともに、可動カム５６゜５７はこれ
らに繋がれた前記弾性部材によって外方に引き戻される
。次にスペーサ４４が図示しないクッション装置の作用
でエジェクトピン４６とともに上方に押出されると、中
間製品７６は上方に押上げられてポンチ４８から抜き取
られ、ここさて、このようにして得られた中間製品７６
には続いて最終的な７ランジ成形加工が施される。

この工程をその装置ととも、、に第７図に基づいて説明
する。図に示す装置は前記７ランジ予備成形型７０の代
わりに仕上げ用の７ランジ成形型７８を有し、この７ラ
ンジ成形型７８は水平なプレス面８０を有して、このプ
レス面８０における押圧作用で予め形成された漏斗状の
予備成形７ランジ７４が外輪８２の軸心に直角な７ラン
ジ８２に成形される。尚、本装置における他の部材は第
５図及び第６図に示した前記装置と同様の構成であるの
で図中相対応する部材の番号にサフィックスａを付して
示し、その詳細な説明は省略する。

斯かる装置を用いて７ランジ成形する手順は前記溝成形
工程（１）と略同じであるが、その際ポンチ４Ｂ＆及び
ダイスブロック４８Ｂ、５０＆は工程（１）において形
成された凹溝がこの７ランジ成形工程（１）によって変
形するのを防止する作用を為す。即ちポンチ４８Ｂに嵌
合セットされた中間製品７６はアッパベース６６ａとと
もに下降する７ランジ成形型７８・によって加工される
が、このとき中間製品７６を放射状に取囲んでいるダイ
スブロック４８＆、５０Ｂがアッパベース６６＆の下降
とともに中間製品７６に接近し、ポンチ４８ａと協同し
てこれを内外両側から加圧下に拘束する。これによって
７ランジ成形加工（１）が行なわれる際に凹溝が変形す
るのが防止される。尚、この工程（１）においては７ラ
ンジ成形型７８を可動カム５６Ｂ、５７ａとは別駆動源
で駆動することが可能であり、ダイスブロック４８　Ｂ
、　５０Ｂが中間製品７６を拘束した後に７ランジ成形
型７８を下降させてもよい。またダイスブロック４８ａ
。

５０ａの加圧力を相異ならせることも必ずしも必要では
な、い。

アッパベース６６＆が下列、！、に達した後上昇させら
れると可動カム５６８，５７８及びダイスブロック４８
ａ、５０Ｂによる拘束が解かれ、同時にスペーサ４４ａ
がエジェクトピン４６ａによって上昇させられると製品
８２が突き上げられてポンチ４８Ｂから抜き取られ、こ
こに７ランジ成形工程（１）が完了する。

このように上記方法は自在継手の外輪を円筒素材からプ
レス加工によって直接的に製造するものであるために、
薄肉且つ軽量な外輪を製造し得て材料費を節減し得ると
ともに切削加工を含まない１７− から製品の強度、剛性が従来のそれに比べて高められる
など前述の出願に係る発明の利点をそのまま有するので
ある。そして上記方法は更に進んで、当該発明において
必須とされたしごき加工が省略されるために、所要の加
工時間、労力、が更に節減されて製品コストをより以上
に低減させ得るなど、優れた特長を有するのである。

なお、先の発明では不可欠であったしごき加工が不要に
なったのは、主として、７ランジ成形工程における中間
製品の強化によるものである。すなわち、先の発明の実
施に使用される装置においては垂直とされていたカム面
６０＆、６２ａが垂直面に対して傾斜させられ、中間製
品７６がダイスブロック５０Ｂのみならずダイスブロッ
ク４８Ｂによっても強くポンチ８６８に押付けられ、全
周にわたって十分に座屈を防止された状態で７ランジ成
形工程が行なわれるため、一旦所定寸法精度で形成され
た凹溝の寸法精一度の低下が防止され、しごき加工が不
要となったのである。

また、溝成形工程に使用される装置においても、１８− 以前には垂直とされていたカム面６０．６２が垂直面に
対して傾けられ、ダイスブロック４８に加圧力を加えつ
つダイスブロック５０による突出部の成形が行なわれる
ようにされたのであり、これによって、溝成形工程自体
の成形寸法精度も向上した。

なお付言すれば、上記実施例においては、第５図の装置
で成形された中間製品７６を第７図の装置に移し、て、
７ランジ成形工程を行なうようにされていたが、溝成形
工程用のダイスブロック４８゜５０を溝成形後も後退さ
せず、７ランジ予備成形型７０のみを上昇させ、かつ横
へ退避させて、代りにフランジ成形型７８を下降させ、
７ランジ成形工程を行なうことも可能である。すなわち
、ダイスブロック４８．５０をポンチ４３と共に拘束型
として使用するのである。

また、本発明は前記トリポード型自在継手のみならず、
ダブルオフセットプランジング（Ｄｏｕｂｌｅｏｆｆｓ
ｅｔ　　ｐｌｕｎｇｉｎｇ　）継手、ゼツパ（Ｒｚｅｐ
ｐａ　）継手、バイス（Ｗｅｉｓｓ）継手等の外輪のう
ち、一端部に７ランジを備えたものであればいずれにも
適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用すべき自在継手の一例を示す正面
断面図、第２図は第１図における外輪の側面図、第３図
は同正面断面図である。第４図（Ａ）乃至（Ｃ）は形状
の異なった８種類の外輪を本発明の実施例によって製造
する工程を示す図、第５図及び第６図は夫々第４　［Ｍ
　（Ａ）乃至（Ｃ）における工程（１）を実施する装置
の正面断面図及び平面断面図、第７図は第４図（Ａ）乃
至（Ｃ）における工程（ＩＩ）を実施する装置の正面断
面図である。 １０：デ７サイドギャシャフト ２２：ローラ　　　　２４，５１：円筒素材２８、７６
　：中間製品　４８，４８８：ポンチ４８１５０１４８
Ｂ’、５０ａ：ダイスブロック７０゛：フランジ予備成
形型 ７８：フランジ成形型 第１図 第２図　　　　　　　＋ｊ’１３図 竿４閃 （Ａ）　　　　　　　（９）　　　　　　　（Ｃ）ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　第１の回転軸と第２の回転軸とを屈曲可能に
   連結する自在継手の構成部材たる筒体状の外輪にして、
   一端の７ランジにおいて前記第１の回転軸に固定される
   とともに、内側の適数個所に軸心に沿う凹溝を備え、該
   凹溝には該筒体の他端側から挿入される前記第２の回転
   軸の端部に設けられた堡合部が係合させられる形式の外
   輪を製造する方法であって、 筒形素材を半径方向にプレス成形して前記凹溝を形成し
   つつ、同時に該筒形素材の一端部を漏斗状に拡張して７
   ランジの予備成形を行なう“二二二＊１１ｉ［。ＩＭＩ
   Ｉｌ、！ｉ１Ｍ。４゜、６゜束型で加圧下に拘束した状
   態で、前記予備成形された部分を７ランジ成形型で７ラ
   ンジに成形する７ランジ成形工程と を含むことを特徴とする自在継手の外輪製造方法。 （２）前記溝成形工程が、前記筒形素材の内部に第１型
   が挿入さ紙数筒形素材の外方に放射状に配設された第２
   型が該第１型の軸線にほぼ直角の方向に前進させられて
   、該筒形、素材を該第１型との間で成形すると同時に、
   外周面が漏斗状を成す７ランジ予備成形型が該筒形素材
   の一端開口部に圧入さ孔る工程である特許請求の範囲第
   １項記載の外輪製造方法。 （８）、前記拘束型として、中間製品の内＊＜挿入され
   る内側拘束型と、該内側拘束型の周辺に放射状にかつ該
   内側拘束型の軸線にほぼ直角な方向に進退可能に配設さ
   れた外側拘束型が使用される特許請求の範囲第１項記載
   の外輪製造方法。 （４）前記溝成形工程の後、前記第１型と第２型とで中
   間製品を加圧下に拘束したｔ−前記７ランジ予備成形型
   のみ後退させ、代りに前記７ランジ成形型を前進させて
   ７ランジ成形工程を行ない、前記第１Ｍ及び第２型を前
   記拘束型としても使用する特許請求の範囲第２項の外輪
   製造方法。