JP2000334516A - 等速ジョイント用外輪部材の軸部矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カップ部と軸部との同軸精度を確保し、しかも
装置全体を簡素な構造とすることにある。 【解決手段】カップ部１２と軸部１４とが接合されたワ
ーク７０をセットするマンドレル７２と、徐々に縮径す
る第１テーパ面８２が形成されたアウタダイ８４と、カ
ップ部１２を拘束するインナダイ８８と、クリアランス
を介して略水平方向に変位自在に設けられ、軸部１４に
係合する矯正用孔部１２８が形成された矯正ダイ１１８
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、等速ジョイント用
外輪部材のカップ部に対する軸部の同軸精度を矯正する
ことが可能な等速ジョイント用外輪部材の軸部矯正装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、自動車の動力伝達装
置には、駆動されるシャフトの角度に影響されることな
く円滑な回転力を得るために、等速ジョイントが採用さ
れている。この種の等速ジョイントとして、ボールベア
リングにより回転力を与えるバーフィールドタイプと、
少なくとも３個のローラを介して回転力を与えるトリポ
ードタイプとが知られている。

【０００３】この場合、バーフィールドタイプおよびト
リポードタイプの等速ジョイントは、それぞれ、軸部
と、この軸部の端部から拡径して一体的に設けられると
ともに、その内周面に複数本のトラック溝が形成された
カップ部とにより構成される外輪部材を備えている。

【０００４】例えば、バーフィールドタイプの等速ジョ
イントを構成する外輪部材を製造する際には、所定長に
切断された棒状部材に対し、前方押し出し成形を施すこ
とにより軸部を形成し、一方、据え込み成形、後方押し
出し成形およびしごき成形等の種々の鍛造成形を施すこ
とにより、前記軸部と一体的にカップ部を形成してい
る。

【０００５】ところで、このような鍛造成形方法を用い
て外輪部材を製造した場合、各種の鍛造成形工程の間
に、例えば、焼鈍し、ボンデ等の中間処理が必要とな
り、複数の鍛造成形工程では、複数の中間処理が必要と
なる。

【０００６】また、前記鍛造成形方法では、得られる成
形体の成形面の面圧が極めて高いため、外輪部材の肉厚
を薄くすることが難しいという問題がある。

【０００７】そこで、例えば、特開平９−２９３８０号
公報には、図１３および図１４に示されるように、所定
寸法に切断された高炭素鋼管材に対して冷間プレスによ
りその一端部を絞り込んでカップ部１を成形し、前記カ
ップ部１の中心に対して、丸材からロール転造等により
成形された軸部２の基端を溶着して前記カップ部１と軸
部２とを一体化した後、表面硬化処理を行う技術的思想
が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平９−２９３８０号公報に開示された技術的思想で
は、カップ部と軸部とを溶着した際、前記カップ部と軸
部との同軸精度を保持することができないため、後加工
からなる機械加工（例えば、研削加工等）によって同軸
精度を確保する必要がある。従って、後加工に多大の時
間がかかり、製造コストが高騰するという不具合があ
る。

【０００９】本発明は、前記の不具合を考慮してなされ
たものであり、カップ部と軸部との同軸精度を確保し、
しかも装置全体を簡素な構造とすることにより製造コス
トを低減することが可能な等速ジョイント用外輪部材の
軸部矯正装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、カップ部と軸部とが接合された等速ジ
ョイント用外輪部材において、相対的に接近および離間
自在に設けられた上型および下型と、前記下型に設けら
れ、カップ部と軸部とが接合されたワークをセットする
ワーク保持部材と、前記下型に設けられ、徐々に縮径す
るテーパ面が形成されたアウタダイと、前記上型に設け
られ、カップ部を拘束するインナダイと、前記上型に略
水平方向に沿って変位自在に設けられ、軸部に係合する
矯正用孔部が形成された矯正ダイと、を備え、前記矯正
ダイがアウタダイのテーパ面に沿って摺動変位すること
により、インナダイに拘束されたカップ部に対して矯正
用孔部に係合する軸部の芯ずれが矯正されることを特徴
とする。

【００１１】この場合、前記ワーク保持部材はマンドレ
ルからなり、前記マンドレルは、好適には、ばね部材の
弾発力の作用下に軸線方向に沿って変位自在に設けられ
る。

【００１２】本発明によれば、インナダイによってカッ
プ部を拘束した状態において、軸部に係合する矯正用孔
部が形成された矯正ダイをアウタダイのテーパ面に沿っ
て摺動変位させることにより、前記カップ部に対する軸
部の同軸精度が保持される。

【００１３】従って、装置全体として簡素な構造とな
り、しかも同軸精度を保持するための後加工を省略する
ことができ、製造コストが低減される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る等速ジョイント用外
輪部材の軸部矯正装置について好適な実施の形態を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１５】図１において、参照数字１０は、本実施の
形態に係る等速ジョイント用外輪部材の軸部矯正装置
（後述する）によってカップ部に対する軸部の同軸精度
が保持された等速ジョイント用外輪部材を示す。

【００１６】この等速ジョイント用外輪部材１０は、カ
ップ部１２と軸部１４とから構成され、前記カップ部１
２と軸部１４とは溶接等により一体的に結合して形成さ
れる。前記カップ部１２の一端部には略円形状の開口部
１６が形成され、前記開口部１６の外周面には、ブーツ
バンド１８（図２参照）を装着するための断面略円形状
のフランジ部２０が形成されている。

【００１７】また、前記カップ部１２には、図３に示さ
れるように、周方向に沿って約１２０度の角度だけ離間
し、軸線方向に沿って延在する３つの膨出部２２ａ〜２
２ｃが形成され、前記膨出部２２ａ〜２２ｃの内壁面に
はトラック溝２４ａ〜２４ｃが形成されている。隣接す
る膨出部２２ａ〜２２ｃの間には、同心円状からなる円
弧部２５ａ〜２５ｃが形成されている。

【００１８】この場合、フランジ部２０と膨出部２２ａ
〜２２ｃの頂面２６は、それぞれ、略同一の曲率半径を
有する周面に形成されている。従って、カップ部１２の
形状を簡素化して小型化することができる。

【００１９】前記カップ部１２の他端部は、後述するプ
レス成形によって絞り込まれることにより、前記膨出部
２２ａ〜２２ｃから軸部１４側に向かって徐々に縮径す
るショルダ部２８が形成されている（図２参照）。

【００２０】軸部１４は、図４に示されるように、略円
柱状からなり、その軸線方向に沿った両端面にそれぞれ
センタ穴３０、３２が同軸状に形成され、カップ部１２
との接合部位には環状段部３４が形成されている。

【００２１】次に、本発明の実施の形態に係る等速ジョ
イント用外輪部材の軸部矯正装置６０について説明す
る。

【００２２】この軸部矯正装置６０は、図５に示される
ように、図示しない昇降手段の駆動作用下に昇降自在に
設けられた上型６２と、図示しない基台部に固定された
下型６４とから構成される。

【００２３】下型６４は、ベースプレート６６と、前記
ベースプレート６６の孔部内に固定された下部ホルダ６
８と、カップ部１２と軸部１４とが一体的に接合された
ワーク７０がセットされ、前記下部ホルダ６８の略中心
部に上下方向に沿って変位自在に保持されたマンドレル
（ワーク保持部材）７２と、前記マンドレル７２の軸線
方向に沿った貫通孔に挿入され、一端部に軸部１４のセ
ンタ穴３０に係合する突起部７４が形成された下センタ
リングピン７６と、大径な孔部７８を有し前記下部ホル
ダ６８上に環状段部を介して保持されるリング体８０
と、下方側に向かって徐々に縮径する第１テーパ面８２
が形成され、図示しないボルトを介して前記リング体８
０の上部に固定されるアウタダイ８４とを備える。

【００２４】なお、参照数字８６は、下部ホルダ６８の
上面部に設けられた第１センサを示し、前記第１センサ
８６に対して後述するインナダイ８８が当接することに
より、上型６２が下死点に到達したことが検出される。

【００２５】前記マンドレル７２には、半径外方向に向
かって突出する環状膨出部９０が形成され、前記環状膨
出部９０には下部ホルダ６８の内壁面に沿って転動する
複数のボールベアリング９２が設けられている。また、
前記マンドレル７２の底面部には、その弾発力の作用下
にマンドレル７２を常時上方に向かって付勢する板ばね
９４が配設されている。

【００２６】なお、下センタリングピン７６は、図示し
ないシリンダの駆動作用下に昇降自在に設けられ、前記
下センタリングピン７６が上昇することにより、マンド
レル７２からワーク７０を離間させるノックアウトピン
としての機能を併有する。

【００２７】上型６２は、上部シュー９６と、前記上部
シュー９６に固定される固定プレート９８と、一端部に
軸部１４のセンタ穴３２に係合する突起部１００が形成
され、前記固定プレート９８の孔部１０２内に微小距離
だけ昇降自在に保持される上センタリングピン１０４
と、前記上部シュー９６の略中央部に設けられ、前記上
センタリングピン１０４のストロークを検出する第２セ
ンサ１０６と、前記上センタリングピン１０４が挿通す
る孔部が形成された上部ホルダ１０８と、前記上部ホル
ダ１０８に固定され、ばね部材１１０の弾発力を介して
上型６２が下型６４に当接する際の衝撃を吸収する緩衝
ピストン１１２とを有する。

【００２８】さらに上型６２は、前記アウタダイ８４の
第１テーパ面８２に沿って摺動する第２テーパ面１１４
を有しボルト１１６を介して上部ホルダ１０８に固定さ
れる矯正ダイ１１８と、前記ボルト１１６を介して矯正
ダイ１１８の下部に保持されるアウタリング１２０と、
有底円筒状に形成され、前記リング体８０の孔部７８に
沿って摺動変位することによりカップ部１２を拘束する
インナダイ８８と、一端部が前記インナダイ８８に締結
され、他端部が固定プレート９８の孔部１２２に係止さ
れる環状突起部１２４を介して昇降自在に設けられたロ
ッド部材１２６とを備える。

【００２９】前記矯正ダイ１１８は、軸部１４の端部形
状に対応する断面形状からなる矯正用孔部１２８を有
し、さらに、該矯正ダイ１１８には、前記ボルト１１６
に外嵌されたカラー部材１３０との間に所定のクリアラ
ンスが形成される第１孔部１３２と、ロッド部材１２６
の間に所定のクリアランスが形成される第２孔部１３４
とが設けられる。従って、前記矯正ダイ１１８は、略水
平方向に沿って前記クリアランス分だけ変位自在に設け
られている。

【００３０】また、前記インナダイ８８には、軸部１４
の環状段部１３６に接触して該軸部１４の下部側を拘束
した状態でワーク７０を下方側に向かって押圧する環状
凸部１３８が形成されている。

【００３１】本実施の形態に係る軸部矯正装置６０は、
基本的には以上のように構成されるものであり、次に等
速ジョイント用外輪部材１０の製造工程に基づいて、そ
の動作並びに作用効果について説明する。

【００３２】先ず、カップ部１２の製造工程について説
明する。

【００３３】例えば、パイプ等の管状体３６を所定寸法
に切断し（図１０Ａ参照）、切断された前記管状体３６
に対して中間処理を施す。すなわち、前記管状体３６に
対し、焼鈍し処理、ショットブラスト処理およびボンデ
処理等の潤滑処理を行う（図１０Ｂおよび図１０Ｃ参
照）。前記中間処理が行われた管状体３６に対してトラ
ック溝およびショルダ部をプレス成形装置３８、４０に
よってプレス成形した後（図１０Ｄおよび図１０Ｅ参
照）、前記管状体３６の両端面にそれぞれレース加工を
行うことによりカップ部１２が形成される（図１０Ｆ参
照）。

【００３４】本実施の形態では、薄肉状に形成された管
状体３６を用いることにより、等速ジョイント用外輪部
材１０の肉厚をより一層薄肉に形成することができる。

【００３５】次に、前記カップ部１２とは別個に且つ並
列的に遂行される軸部１４の製造工程について説明す
る。

【００３６】棒状部材４２が所定寸法に切断された円柱
体４４に対して（図１１Ａ参照）、焼鈍し処理、ショッ
トブラスト処理およびボンデ処理等の中間処理を行った
後（図１１Ｂおよび図１１Ｃ参照）、前記円柱体４４に
対して２つの工程からなる鍛造成形が施されることによ
り成形体４６、４８が得られ（図１１Ｄおよび図１１Ｅ
参照）、さらに、前記成形体４８において、カップ部１
２との接合部位に対してレース加工が行われることによ
り、軸部１４が形成される（図１１Ｆ参照）。なお、図
４において、二点鎖線は、レース加工を施す前の状態に
おける軸部１４の形状を示している。

【００３７】このようにしてそれぞれ別個に且つ並列的
に製造されたカップ部１２の縮径した一端部に軸部１４
を圧入し（図１２Ａ参照）、前記カップ部１２と軸部１
４との接合部位を図示しないレーザビーム発生手段から
照射されるレーザビーム５０によって溶着することによ
り、カップ部１２と軸部１４とが一体的に接合される
（図１２Ｂ参照）。

【００３８】前記カップ部１２と軸部１４とが一体的に
接合されたワークに対して、カップ部１２と軸部１４と
の同軸精度を高精度に保持するために軸部矯正装置６０
を介してサイジング加工が行われる。なお、カップ部１
２と軸部１４との同軸精度が保持されていないこと、す
なわち、カップ部１２と軸部１４との間に芯ずれがある
ことを前提として以下に説明する。

【００３９】図５に示されるような初期状態において、
下センタリングピン７６の突起部７４が軸部１４のセン
タ穴３０に挿入されるように位置決めしてマンドレル７
２にワーク７０をセットし、図示しない昇降手段の駆動
作用下に上型６２を下降させる。前記上型６２が下降す
る際、インナダイ８８の外周面がリング体８０の孔部７
８の内周面に沿って摺動変位するとともに、前記インナ
ダイ８８の内周面によってカップ部１２がマンドレル７
２に拘束される。

【００４０】上型６２が下型６４に向かって下降してい
る際、図６に示されるように、矯正ダイ１１８の矯正用
孔部１２８に芯ずれした軸部１４が係合することによ
り、矯正ダイ１１８は、軸部１４の芯ずれに対応しクリ
アランスの分だけ水平方向に微小距離変位する。さら
に、図７に示されるように、上型６２が下降することに
より、矯正ダイ１１８の第２テーパ面１１４がアウタダ
イ８４の第１テーパ面８２と接触し、前記矯正ダイ１１
８が第１テーパ面８２に沿って摺動変位することによ
り、センタ位置に規制される矯正用孔部１２８を介して
軸部１４が前記センタ位置に矯正される。

【００４１】なお、図７に示されるように、第１テーパ
面８２と第２テーパ面１１４とが接触する初期状態にお
いては、カップ部１２と軸部１４との芯ずれ寸法に対応
して前記第１テーパ面８２と第２テーパ面１１４との間
に微小のクリアランスが形成されているものとする。

【００４２】この場合、カップ部１２はインナダイ８８
の孔部によって拘束された状態にあり、軸部１４の下部
側に環状凸部１３８が当接することにより、前記軸部１
４の下部側は環状凸部１３８によって拘束された状態に
ある。なお、軸部１４の下部側に環状凸部１３８が当接
する際に発生する衝撃は、ばね部材１１０の弾発力を介
して緩衝ピストン１１２に吸収される。

【００４３】このようにワーク７０が拘束された状態に
おいて、さらに上型６２を下降させ前記環状凸部１３８
によってワーク７０を下方側に押圧することにより、ワ
ーク７０を保持するマンドレル７２は、板ばね９４の弾
発力に抗して下センタリングピン７６と一体的に下降
し、図８に示されるように下死点に到達する。なお、下
死点に到達したことは、第１センサ８６によって検出さ
れる。

【００４４】従って、ワーク７０を構成するカップ部１
２および軸部１４の下部側が拘束された状態において、
矯正ダイ１１８をアウタダイ８４の第１テーパ面８２に
沿って下方側に変位させ、前記矯正ダイ１１８のセンタ
位置とアウタダイ８４のセンタ位置とが一致することに
より、軸部１４は、予め設定されたセンタ位置に矯正さ
れる。この結果、カップ部１２と軸部１４との同軸精度
が保持され、カップ部１２と軸部１４との芯ずれが矯正
される。なお、矯正ダイ１１８が第１テーパ面８２に沿
って下方側に変位する際、クリアランスによって微小距
離だけ水平方向に変位可能に設けられているため、カッ
プ部１２と軸部１４との芯ずれ寸法に対応して矯正ダイ
１１８が微小距離だけ水平方向に沿って変位する。

【００４５】図９において、実線からなる大径の円Ａ
は、アウタダイ８４の第１テーパ面８２の最大径を示
し、実線からなる小径の円Ｂは、芯ずれした状態におけ
る矯正ダイ１１８の第２テーパ面１１４の最大径を示
し、２点鎖線からなる円Ｃは、芯ずれ寸法ａおよびｂを
矯正してセンタ位置に調芯された矯正ダイ１１８の第２
テーパ面１１４の最大径を示している。この場合、本実
施の形態に係る軸部矯正装置６０によって芯ずれ寸法ａ
およびｂを矯正することにより、軸部１４は、芯ずれし
た軸芯Ｒからセンタ位置に矯正された軸芯Ｓに調芯され
る。

【００４６】そして、図示しない昇降手段の駆動作用下
に上型６２を上昇させ、図示しないシリンダを駆動させ
て下センタリングピン７６を上方に向かって変位させる
ことにより、同軸精度が保持されたワーク７０がマンド
レル７２から取り出される。

【００４７】このように同軸精度が保持されたワーク７
０に対し、さらに、ブーツバンド１８を装着するための
バンド溝５２のサイジング加工が施された後（図１２Ｃ
参照）、最後に浸炭処理および研磨処理等が行われるこ
とにより（図１２Ｄ参照）、製品としての等速ジョイン
ト用外輪部材１０が完成する。

【００４８】本実施の形態では、インナダイ８８によっ
てカップ部１２が拘束された状態において、クリアラン
スを介して略水平方向に微小距離だけ変位自在に設けら
れた矯正ダイ１１８をアウタダイ８４の第１テーパ面８
２に沿って変位させることにより、カップ部１２に対す
る軸部１４の同軸精度を保持することができる。

【００４９】従って、装置全体として簡素な構造により
カップ部１２と軸部１４との同軸精度を確保することが
でき、このため、後加工によって前記カップ部１２と軸
部１４との同軸精度を保持するための機械加工の工程を
省略し、製造工程を簡素化して製造コストを削減するこ
とができる。

【００５０】さらに、管状体３６を塑性変形させてカッ
プ部１２を形成しているため、前記カップ部１２の肉厚
をより一層薄肉にすることにより、軽量化を図ることが
できる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００５２】すなわち、インナダイによってカップ部を
拘束した状態において、軸部に係合する矯正用孔部が形
成された矯正ダイをアウタダイのテーパ面に沿って摺動
変位させることにより、前記カップ部に対する軸部の同
軸精度が保持される。

【００５３】従って、装置全体として簡素な構造とな
り、しかも同軸精度を保持するための後加工を省略する
ことができ、製造コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る軸部矯正装置によっ
てカップ部と軸部との同軸精度が保持された等速ジョイ
ント用外輪部材の斜視図である。

【図２】前記等速ジョイント用外輪部材の軸線方向に沿
った部分断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図であ
る。

【図４】軸部の一部断面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る等速ジョイント用外
輪部材の軸部矯正装置の縦断面構成図である。

【図６】図５の初期位置から上型が下降して、矯正ダイ
の矯正用孔部に軸部の一端部が係合した状態を示す動作
説明図である。

【図７】図６の状態からさらに上型が下降して、矯正ダ
イの第２テーパとアウタダイの第１テーパ面とが接触し
た状態を示す動作説明図である。

【図８】図７の状態からさらに上型が下降して、矯正ダ
イが第１テーパ面に沿って摺動変位することにより軸部
が矯正される状態を示す動作説明図である。

【図９】軸部が芯ずれした位置と矯正されたセンタ位置
とを示す説明図である。

【図１０】図１０Ａ乃至図１０Ｆは、それぞれ、カップ
部の製造工程を示す説明図である。

【図１１】図１１Ａ乃至図１１Ｆは、それぞれ、軸部の
製造工程を示す説明図である。

【図１２】図１２Ａ乃至図１２Ｄは、それぞれ、前記カ
ップ部と前記軸部とを接合して等速ジョイント用外輪部
材を製造する工程を示す説明図である。

【図１３】従来技術に係る等速ジョイント用外輪部材の
一部断面図である。

【図１４】図１３に示す等速ジョイント用外輪部材の側
面図である。

【符号の説明】

１０…等速ジョイント用外輪部材 １２…カップ部 １４…軸部 １６…開口部 ２４ａ〜２４ｃ…トラック溝 ２８…ショルダ部 ３４…環状段部 ３６…管状体 ６０…軸部矯正装置 ６２…上型 ６４…下型 ７０…ワーク ７２…マンドレル ７４、１００…突起
部 ７６…下センタリングピン ７８、１０２、１２２、１３２、１３４…孔部 ８０…リング体 ８２、１１４…テー
パ面 ８４…アウタダイ ８８…インナダイ １０４…上センタリングピン １１８…矯正ダイ １２８…矯正用孔部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カップ部と軸部とが接合された等速ジョイ
   ント用外輪部材において、 相対的に接近および離間自在に設けられた上型および下
   型と、 前記下型に設けられ、カップ部と軸部とが接合されたワ
   ークをセットするワーク保持部材と、 前記下型に設けられ、徐々に縮径するテーパ面が形成さ
   れたアウタダイと、 前記上型に設けられ、カップ部を拘束するインナダイ
   と、 前記上型に略水平方向に沿って変位自在に設けられ、軸
   部に係合する矯正用孔部が形成された矯正ダイと、 を備え、前記矯正ダイがアウタダイのテーパ面に沿って
   摺動変位することにより、インナダイに拘束されたカッ
   プ部に対して矯正用孔部に係合する軸部の芯ずれが矯正
   されることを特徴とする等速ジョイント用外輪部材の軸
   部矯正装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記ワーク保持部材はマンドレルからなり、前記マンド
   レルは、ばね部材の弾発力の作用下に軸線方向に沿って
   変位自在に設けられることを特徴とする等速ジョイント
   用外輪部材の軸部矯正装置。