JP2001059526A - トリポード型等速継手用外輪における筒状部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】筒状部品と軸部品を結合して成る等速継手用外
輪において、軽量化と製造コストの低減を図り、かつ、
軸部品との結合後の強い結合力と高い結合精度を確保す
るのに適したトリポート型等速継手用外輪における筒状
部品の製造方法を提供する。 【解決手段】等速継手用外輪の筒状部品を、その外周形
状と略同一の外周形状を有し、かつ、中心部には結合時
に嵌合する軸部品の小径部と略同一径の貫通穴を有する
素材を後方押し出し成形することにより製造することに
したのである。さらに、筒状部品における所望の上端部
の形状を素材の形状に予め、盛り込んだのである。一
方、後方押し出し成形時には、同時に、前方側にも素材
の材料を流動することのできるようにしたのである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、自動車の駆動系
統等に用いられ、筒状部品と軸部品を結合してなるトリ
ポード型等速継手用外輪において、押出し成形される筒
状部品の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、トリポード型等速継手用の外輪
は、円柱形状素材より焼鈍及び表面潤滑処理、前方押出
し成形、据え込み成形、焼鈍及び表面潤滑処理、後方押
出し成形、焼鈍及び表面潤滑処理及び筒状部品における
内周のベアリングとの係合部の成形のような多工程の冷
間鍛造成形により、筒状部品と軸部品を一体で押し出し
成形するのが一般的であった。

【０００３】しかし、近年、等速継手用外輪の軽量化と
製造コストの低減を図るために、等速継手用外輪を筒状
部品と軸部品に分割し、プレス成形した後、結合して一
体化する方法が注目されている。特に筒状部品は、軽量
化や製造コストの低減だけでなく、その形状や製造方法
による結合後の強い結合力と高い結合精度にも大きな影
響を及ぼすことがわかってきた。

【０００４】例えば、特開平７−３１７７９２において
は、パイプを素材として成形され、外輪（筒状部品）、
ジョイント部及び円筒部から成るシェル型外輪と軸とを
結合した等速ジョイントの外輪及びその製造方法が開示
されている。即ち、前記円筒部にはセレーション溝が形
成され、あるいは、前記円筒部が多角形に形成され、こ
の円筒部に前記軸の一端部を結合する構成になってい
る。更に、他の実施例として、円筒部と軸との間に接合
部材を介在させたものが開示されている。

【０００５】しかし、パイプ素材から成形されたシェル
型外輪（筒状部品）と軸との結合においては、パイプ素
材の板厚が結合力や結合精度を決定することになり、強
い結合力や高い結合精度は期待できない。また、円筒部
に接合部材を圧入したものにおいては、内外周面に軸方
向に複数の溝または平担面を有する接合部材の製造や円
筒部への接合部材の圧入工程等に余分なコストが必要と
なる。また、外輪と接合部材と軸の３部品の結合により
等速ジョイントを構成することになるため外輪のジョイ
ント部と軸との結合精度は２部品の結合に比べて悪い。

【０００６】特開平８−４９７２７においては、板材よ
りプレス成形されたシェル型外輪（筒状部品）に孔部を
設け、その孔部の内周面に軸方向に複数の溝又は平担面
を形成し、軸の突出部を圧入嵌合した後、突出部の端面
を据え込むことにより型外輪と軸を一体に接合した構造
の等速ジョイントが開示されている。

【０００７】しかし、このような結合方法においては、
外輪と軸との圧入嵌合部分に発生した結合力が突出部の
端面を据え込むことにより減少してしまう可能性があ
る。さらに外輪の板厚のみが軸との嵌合部分であるため
大きな結合力は期待できない。一方、外輪に軸を圧入す
る時、嵌合部分の板の厚さによる強度が弱いため、嵌合
部分やベアリング係合部に変形が生じることになり、筒
状部品と軸部品の結合精度が悪くなる。

【０００８】以上の様に、外輪（筒状部品）をパイプ材
や板材からプレス成形した場合に軽量化は可能になっ
た。しかし、軸との結合においては外輪の結合部の強度
がパイプ材や板材の厚さに左右されることになり、強い
結合力と高い結合精度を生み出すことは困難であること
がわかってきた。さらに、パイプ材や板材の厚さのバラ
ツキが結合力や結合精度にバラツキを生じさせることも
容易に想像できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】筒状部品と軸部品を結
合してなる等速継手用外輪において、軽量化と製造コス
トの低減を図り、かつ、軸部品との結合後の強い結合力
と高い結合精度を確保するのに適したトリポード型等速
継手用外輪における筒状部品の製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、等速継手用外輪の筒状部品
を、その外周形状と略同一の外周形状を有し、かつ、中
心部には結合時に嵌合する軸部品の小径部と略同一径の
貫通穴を有する素材を後方押出し成形することにより製
造することにしたのである。さらに、後方押出し成形時
には、同時に前方側にも素材の材料を流動することがで
きるようにしたのである。一方、軽量化を図ることを目
的として、所望の筒状部品の上端部の形状を、素材の形
状に予め盛り込んだのである。

【００１１】

【発明の実施の形態】最初に、筒状部品（図１または図
２）の形状について説明する。筒状部品２は後で軸部品
３と結合されて等速継手用の外輪１を形成する。筒状部
品２は筒部４と底部５から構成されており、後で述べる
素材１２を使用して押出し成形されたものである。

【００１２】底部５の中心には、結合時に軸部品３と嵌
合する貫通孔１１が形成されている。また底部５の下端
は貫通孔１１を有する円筒形状２８になっていて、上方
においては筒部４とつながっている。筒部４は図１
（ａ）に示すように、内周形状１０はベアリングとの係
合部８とそれらをつなぐ円弧７が、円周方向に等間隔に
配置されている。外周形状９は図１（ａ）に示すように
内周形状１０の相似形状であったり、図２に示すように
筒部４の端面から軸方向の一部が円形状２９となってい
るものが良く知られている。

【００１３】次に筒状部品２をプレス加工により成形す
る時に使用する素材１２の形状について説明する。ま
ず、第１の素材１２は図３（ａ）の平面図及び（ｂ）の
断面図に示すようにその外周形状１３が筒状部品２の筒
部４の外周形状９と略同一形状であり、かつ、中心部に
は後で結合する軸部品３の小径部６（図６）と略同一径
の貫通穴１４を有している。この第１の素材１２を後方
押出し成形することにより図１に示すような筒状部品２
になる。

【００１４】第２の素材１２は図３（ｃ）及び（ｄ）に
示すように外周形状１３と中心部の貫通穴１４について
は前記第１の素材１２と同形状であるが、その外周部分
において上端面から軸方向の一部が丸形状１５になって
いる。この第２の素材１２をプレス加工により後方押し
出し成形すると図２に示すような筒状部品２になる。

【００１５】さらに、第３の素材１２は図３（ｅ）及び
（ｆ）に示すように、外周形状１３と中心部の貫通穴１
４については前記第１の素材１２と同形状であるが、そ
の外周部分において上端面から軸方向の一部が丸形状１
５であり、かつ、上端面に凹部１６を有している。この
第４の素材１２は後方押出し成形された筒状部品２の更
なる軽量化を図ったものであるとともに、押出し成形時
の成形性を考慮したものである。

【００１６】次に前記素材１２を使用して筒状部品２を
後方押出し成形する方法について説明する。図４は筒状
部品２を後方押出し成形する時の金型構造を示す。上型
１７はプレスのスライドに、下型１８はボルスタに装着
されている。パンチ１９は途中に筒状部品２の内周形状
１０とほぼ同一形状を有し、更に先端部分は前記貫通孔
１１とほぼ同径の丸形状部を有していて上型１７に固定
されている。

【００１７】ホルダ２０も上型１７に固定され、内周部
分でパンチ１９をガイドしている。パンチ１９の外側の
ストリッパ２２はスプリング２７によって下方に付勢さ
れている。またストリッパ２２先端の外周形状はブロッ
ク２４のキャビティ部の内周形状３０よりわずかに小さ
い形状を有し、内周形状はパンチ１９の外周形状よりわ
ずかに大きい形状を有している。

【００１８】ブロック２４は下型１９に固定され、キャ
ビティ部は筒部４及び底部５の外周形状とほぼ同じ形状
をしている。ブロック２４内には円筒形状のカウンタパ
ンチ２５があり、ブロック２４にガイドされた状態で昇
降自在になっている。まず素材１２をブロック２４内に
投入する。この時、ブロック２４のキャビティ部の内周
形状３０により素材１２は位置決めされる。

【００１９】このように素材１２を位置決めした後、ま
ず、ブロック２４の上面にストッパ２３が当接するまで
ストリッパ２２が下降する。この時、ストリッパ２２の
先端の外周部はブロック２４のキャビティ部の内周３０
によりガイドされる。次にパンチ１９が下降し、ストリ
ッパ２２の先端の内周部及びカウンタパンチ２５の内周
部にガイドされながら素材１２を後方押出し成形する。

【００２０】この時、前方（円筒部２８）側にも材料が
流れ、カウンタパンチ２５に当接する。このような方法
で後方押出し成形した場合の成形荷重は、通常の前方側
に材料を流さない後方押出し成形に比べて減少する。さ
らに、素材１２に貫通穴１４が設けてあるため、貫通穴
１４のない素材に比べて成形荷重は大幅に減少する。し
たがって、小さな能力のプレス機械で成形が可能にな
り、かつ、金型寿命も良くなってコスト低減につなが
る。

【００２１】また、このように後方押出し成形された筒
状部品２においては、筒部４の内周形状１０（ベアリン
グ係合部８）と貫通孔１１及び前記貫通孔１１を有する
円筒部２８の外周３１及び下端面３２は同時に精度良く
成形される。したがって、軸部品３を塑性結合する時、
筒状部品２と軸部品３は精度良く結合される。

【００２２】さらに、貫通孔１１を有する円筒部２８
は、パイプ材や板材を素材として使用した場合には製造
することが困難な肉厚で高強度の形状になる。したがっ
て、パイプ材や板材の場合に比べて、軸部品３を塑性結
合した時の結合部の変形は格段に少なく、かつ、結合強
度も格段に強くなる。

【００２３】前述のような方法で素材１２を使用して後
方押出し成形されることにより製造された筒状部品２
は、軸部品３と結合した時に高い結合精度と強い結合力
を兼ね備えたトリポード型等速継手用の外輪１を製造す
る場合に、非常に適した形状と言える。

【００２４】

【発明の効果】以上の作用により、筒状部品２と軸部品
３を結合して成るトリポード型等速継手用外輪１におい
て、筒状部品２と軸部品３と結合した時に、必要とされ
るトルク強度を満足する強い結合力と高い結合精度を兼
ね備えることが可能で、かつ、軽量化された筒状部品２
を従来より低コストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】筒状部品図（ａ）（ｂ）

【図２】筒状部品図（ａ）（ｂ）

【図３】筒状部品の素材図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）（ｆ）

【図４】前方側にも材料が流れる構造で素材を後方押出
し成形する金型装置図

【図５】筒状部品と軸部品を塑性結合した等速継手用の
外輪図

【図６】筒状部品と塑性結合する軸部品図

【符号の説明】

１は等速継手用外輪、２は筒状部品、３は軸部品、４は
筒部、５は底部、６は小径部、７は円弧形状、８は係合
部、９は外周形状、１０は内周形状、１１は貫通孔、１
２は素材、１３は外周形状、１４は貫通穴、１５は丸形
状、１６は凹部、１７は上型、１８は下型、１９はパン
チ、２０はホルダ、２１はプレート、２２はストリッ
パ、２３はストッパ、２４はブロック、２５はカウンタ
パンチ、２６はノックアウトピン、２７はスプリング、
２８は円筒部、２９は円形状、３０は内周、３１は外
周、３２は下端面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒部と底部を有する筒状部品と、端面に小
   径部があり径の異なる段付部を有する軸部品とを結合し
   てなるトリポード型等速継手用外輪の筒状部品におい
   て、前記筒状部品の外周形状と略同一の外周形状を有
   し、かつ、中心部に軸部品の前記小径部と略同一径の貫
   通穴を有する素材を使用して押出し成形することを特徴
   とするトリポード型等速継手用外輪における筒状部品の
   製造方法。
2. 【請求項２】前記押出し成形は素材を後方押出し成形す
   ると同時に前方側にも材料が流れることを特徴とする請
   求項１記載のトリポード型等速継手用外輪における筒状
   部品の製造方法。
3. 【請求項３】素材の外周部分において、上端面から軸方
   向の一部が円形状である素材を使用して押出し成形する
   ことを特徴とする請求項１または２記載のトリポード型
   等速継手用外輪における筒状部品の製造方法。
4. 【請求項４】素材の外周部分において、上端面から軸方
   向の一部が円形状であり、かつ、上端面に凹部を有する
   素材を使用して押出し成形することを特徴とする請求項
   １または２記載のトリポード型等速継手用外輪における
   筒状部品の製造方法。