JP2002001476A - 等速ジョイント用内輪の鍛造成形型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】型構造を改良して、鍛造成形時の内圧による鍛
造成形型の折損等を防止する。 【解決手段】第１分割型２０の軸方向端部２０ｂには、
等速ジョイント用内輪の球状外周面を成形するための外
球成形面２１ａがそれぞれ内径側に形成された複数の外
球成形部２１が軸方向に一体に凸設されている。第２分
割型３０の軸方向端部３０ｂには、各外球成形部２１と
それぞれ嵌合可能な複数の嵌合凹部３１が凹設されると
ともに、等速ジョイント用内輪のボール溝を成形するた
めの溝成形面３２ａがそれぞれ内径側に形成された複数
の溝成形部３２が設けられている。第１分割型２０及び
第２分割型３０が型閉めされ、各外球成形部２１と各嵌
合凹部３１とがそれぞれ嵌合した状態で、該２分割型３
０は各外球成形部の外径側を拘束する拘束外縁部３３を
有している。

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
内輪の鍛造成形型に関し、詳しくは鍛造成形時の内圧に
よる鍛造成形型の折損等を防止すべく、型構造を改良し
た等速ジョイント用内輪の鍛造成形型に関する。

【０００２】

【従来の技術】等速ジョイント用内輪は、球状外周面を
もつリング状部材よりなり、この球状外周面に、軸方向
に延びて軸線に沿った断面が円弧状をなす複数のボール
溝が円周上等間隔に形成されている。

【０００３】かかる形状の等速ジョイント用内輪を鍛造
成形により製造する場合、図８〜図１０に示すように、
軸方向に接近・離反可能な二分割型構造の鍛造成形型が
一般に用いられている（特開平６−１４２８１５号公報
参照）。

【０００４】この鍛造成形型は、軸方向に接近・離反可
能な第１分割型８０及び第２分割型９０よりなる。第１
分割型８０の軸方向端部８０ａには、上記球状外周面を
成形するための複数の外球成形面８１ａがそれぞれ内径
側に形成された複数の外球成形部８１が、軸方向に一体
に凸設されている。また、第２分割型９０の軸方向端部
９０ａには、各外球成形部８１とそれぞれ嵌合可能な複
数の嵌合凹部９１が凹設されるとともに、各上記ボール
溝を成形するための溝成形面９２ａがそれぞれ内径側に
形成された複数の溝成形部９２が設けられている。

【０００５】上記構成の鍛造成形型を用いて等速ジョイ
ント用内輪を製造するには、型内に素材を納めつつ第１
分割型８０及び第２分割型９０を軸方向に近接させて型
閉めした後、第１分割型８０内及び第２分割型９０内に
それぞれ配設された下ポンチ８２及び上ポンチ９３で加
圧することにより、素材を所定形状に成形する。その
後、第１分割型８０及び第２分割型９０を軸方向に離反
させて型開きし、成形品を取り出す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
鍛造成形型は、鍛造成形時の加圧力を素材から内圧とし
て受ける外球成形部８１に破損部Ｐが発生するという問
題があった。

【０００７】これは、図からも明らかなように、第１分
割型８０の端部８０ａから軸方向に一体に凸設された外
球成形部８１は放射状に延びて、その外径側端面が第１
分割型８０の外周面に露出されており、外球成形部８１
の外径側が何ら拘束されていないことに起因する。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、型構造を改良して、鍛造成形時の内圧による鍛造
成形型の折損等を防止することを解決すべき技術課題と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の等速ジョイント用内輪の鍛造成形型は、球状外周面
をもつリング状部材よりなり、該球状外周面に、軸方向
に延びて軸線に沿った断面が円弧状をなす複数のボール
溝が円周上等間隔に形成されてなる等速ジョイント用内
輪を成形するための鍛造成形型であって、軸方向に接近
・離反可能な第１分割型及び第２分割型を備え、上記第
１分割型の軸方向端部には、上記球状外周面を成形する
ための外球成形面がそれぞれ内径側に形成された複数の
外球成形部が軸方向に一体に凸設され、該第１分割型の
軸方向端部に対向する上記第２分割型の軸方向端部に
は、各該外球成形部とそれぞれ嵌合可能な複数の嵌合凹
部が凹設されるとともに、各上記ボール溝を成形するた
めの溝成形面がそれぞれ内径側に形成された複数の溝成
形部が設けられ、上記第１分割型及び上記第２分割型が
軸方向に接近して型閉めされ、該第１分割型の各上記外
球成形部と該第２分割型の各上記嵌合凹部とがそれぞれ
嵌合した状態で、該該２分割型は各該外球成形部の外径
側を拘束する拘束外縁部を有していることを特徴とする
ものである。

【００１０】この等速ジョイント用内輪の鍛造成形型で
は、第１分割型及び第２分割型が型閉めされた状態で、
第１分割型の端部に軸方向に一体に凸設された外球成形
部と第２分割型の端部に凹設された嵌合凹部とが嵌合す
るとともに、該外球成形部の外径側が第２分割型の拘束
外縁部で拘束されている。このため、外球成形部が鍛造
成形時の加圧力を素材から受けたとしても、外球成形部
の外側に存在する拘束外縁部でその力を支えることがで
きる。したがって、鍛造成形時の内圧による外球成形部
の破損等を効果的に防止することが可能となる。

【００１１】好適な態様において、前記拘束外縁部は、
隣り合う各前記溝成形部同士を周方向に互いに連結する
連結部により構成される。この態様によれば、拘束外縁
部の周方向両端がそれぞれ溝成形部に連結されているこ
とから、拘束外縁部自身の剛性及び強度を高めることが
できるとともに、拘束外縁部としての連結部により連結
された各溝成形部の剛性及び強度を高めることができ
る。このため、上記外球成形部の破損等をより効果的に
防止することが可能になるとともに、鍛造成形時の内圧
による溝成形部の破損等も効果的に防止することが可能
となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の等速ジョイント用
内輪の鍛造成形型の実施形態について、図面を参照しつ
つ具体的に説明する。

【００１３】本実施形態では、図７に示すように、球状
外周面１０ａをもつリング状部材よりなり、この球状外
周面１０ａに、軸方向に延びて軸線に沿った断面が円弧
状をなす複数のボール溝１１が円周上等間隔に形成され
た等速ジョイント用内輪１０を鍛造成形型により製造す
る。

【００１４】この鍛造成形型は、軸方向に近接・離反可
能な第１分割型２０及び第２分割型３０を備えている。

【００１５】第１分割型２０は、図６に示すように、下
ポンチ４１が昇降自在に配設される中心孔２０ａをもつ
円筒状を呈している。第１分割型２０の軸方向端部２０
ｂには、放射状に延びる複数の外球成形部２１が円周上
等間隔に、かつ、軸方向に一体に凸設されている。な
お、各外球成形部２１は、リング帯状に形成された第１
分割型２０の上端面２０ｃの径方向略中央に放射状に延
設されており、各外球成形部２１の内径側及び外径側に
は上端面２０ｃが残されている。また、下ポンチ４１の
上端面４１ａは等速ジョイント用内輪１０の下端面を成
形するための成形面とされている。

【００１６】また、各上記外球成形部２１は、上記球状
外周面１０ａを成形するための外球成形面２１ａがそれ
ぞれ内径側に形成されている。また、各上記外球成形部
２１の外径側は、それぞれ軸方向先端（図６（ｂ）の上
方）に向かうに連れて求心側に傾くテーパ外面２１ｂと
されている。

【００１７】第２分割型３０は、図５に示すように、上
ポンチ４２が昇降自在に配設される中心孔３０ａをもつ
円筒状を呈している。第１分割型２０の軸方向端部２０
ｂに対向する第２分割型３０の軸方向端部３０ｂには、
各上記外球成形部２１とそれぞれ嵌合可能な複数の嵌合
凹部３１が凹設されている。各嵌合凹部３１は、外径側
に外縁部（後述する拘束外縁部）を残しつつ放射状に延
びて凹設されている。また、この第２分割型３０の軸方
向端部３０ｂには、各上記ボール溝１１を成形するため
の溝成形面３２ａがそれぞれ内径側に形成された複数の
溝成形部３２が円周上等間隔に設けられている。さら
に、第２分割型３０の軸方向端部３０ｂには、隣り合う
各溝成形部３２同士を周方向に互いに連結する連結部よ
りなり、第１分割型２０及び第２分割型３０が軸方向に
接近して型閉めされ、各上記外球成形部２１と各上記嵌
合凹部３１とがそれぞれ嵌合した状態で、各外球成形部
２１の外径側を拘束する複数の拘束外縁部３３が設けら
れている。なお、上ポンチ４２の下端面４２ａは、等速
ジョイント用内輪１０の上端面を成形するための成形面
とされている。

【００１８】また、各上記嵌合凹部３１の外径側は、そ
れぞれ軸方向先端（図５（ａ）の下方）に向かうに連れ
て遠心側に傾いて、各上記外球成形部２１のテーパ外面
２１ｂとそれぞれ互いに整合するテーパ内面３１ａとさ
れている。

【００１９】上記第１分割型２０及び第２分割型３０が
軸方向に近接されて型閉めされた状態では、第１分割型
２０の上端面２０ｃ及び第２分割型３０の下端面３０ｃ
同士が互いに整合して当接し合うとともに、第１分割型
２０の各外球成形部２１及び第２分割型３０の各嵌合凹
部３１同士が互いに整合して嵌合し合う。そして、この
状態で、第１分割型２０の各外球成形部２１の外球成形
面２１ａ、第２分割型３０の各溝成形部部３２の溝成形
面３２ａ、下ポンチ３１の上端面３１ａ及び上ポンチ３
２の下端面３２ａ等により等速ジョイント用内輪を成形
するための成形面が形成される。

【００２０】以下、上記構成を有する鍛造成形型を用い
て等速ジョイント用内輪を製造する方法について、説明
する。

【００２１】図１に示すように、第１分割型２０及び第
２分割型３０を軸方向に離反させて型開きした状態で、
図２に示すように第１分割型２０の中心孔２０ａ内に素
材Ｗを配設する。なお、この状態では、下ポンチ４１及
び上ポンチ４２はともに下方に位置している。そして、
図２に示すように第１分割型２０及び第２分割型３０を
軸方向に近接させて型閉めし、第１分割型２０の上端面
２０ｃ及び第２分割型３０の下端面３０ｃ同士を当接さ
せるとともに、第１分割型２０の各外球成形部２１及び
第２分割型３０の各嵌合凹部３１同士を嵌合させる。そ
の後、図３に示すように、上ポンチ４２を保持したまま
下ポンチ４１を上昇させて素材Ｗを加圧し、所定形状に
成形する。その後、図７に示すように、第１分割型２０
及び第２分割型３０を軸方向に離反させて型開きし、成
形された等速ジョイント用内輪１０を取り出す。なお、
この等速ジョイント用内輪１０は、必要に応じて球状外
周面１０ａ及びボール溝１１等を仕上げ加工するととも
に、軸穴等が形成されて製品とされる。

【００２２】以上のように、本実施形態に係る等速ジョ
イント用内輪の鍛造成形型では、第１分割型２０及び第
２分割型３０が型閉めされた状態で、第１分割型２０の
軸方向端部２０ｂに軸方向に一体に凸設された外球成形
部２１と第２分割型３０の軸方向端部３０ｂに凹設され
た嵌合凹部３１とが嵌合するとともに、この外球成形部
２１の外径側が第２分割型３０に一体に設けられた拘束
外縁部３３で拘束されている。しかも、この拘束外縁部
３３は、周方向両端がそれぞれ溝成形部３２に一体に連
結されていることから、拘束外縁部３３自身の剛性及び
強度が高められている。

【００２３】このため、外球成形部２１が鍛造成形時の
加圧力を素材Ｗから内圧として受けたとしても、図４に
示すように、外球成形部２１の外側に存在する拘束外縁
部３３でその力を確実に支えることができる。したがっ
て、鍛造成形時の内圧による外球成形部２１の破損等を
効果的に防止することが可能となる。

【００２４】また、各溝成形部３２は、拘束外縁部３３
としての連結部により周方向に互いに連結されているこ
とから、各溝成形部３２の剛性及び強度も向上してい
る。このため、鍛造成形時の内圧による溝成形部３２の
破損等も効果的に防止することが可能となる。

【００２５】（評価）上記実施形態で示した鍛造成形型
について、第１分割型２０の外球成形部２１に割れが発
生するまでのショット数を調べた。また、比較のため、
図８〜図１０に示す従来の鍛造成形型についても同様に
調べた。

【００２６】なお、本実施形態の鍛造成形型及び従来の
鍛造成形型における第１分割型２０、第２分割型３０及
び素材の材質はいずれも共通で、第１分割型２０及び第
２分割型３０としてハイス鋼を、素材としてクロム鋼を
用いた。また、鍛造成形時の圧縮荷重は２０００ＭＰａ
とした。

【００２７】その結果、従来の鍛造成形型では１０ショ
ットで割れが発生したのに対し、本実施形態の鍛造成形
型では１０００ショットで割れが発生した。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の等速ジョイ
ント用内輪の鍛造成形型によれば、鍛造成形時の内圧に
よる外球成形部等の破損等を効果的に防止することがで
きるため、型寿命及びコスト面で有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の等速ジョイント用内輪の鍛造成形
型の全体構成を示し、製造前の状態を示す断面図であ
る。

【図２】上記鍛造成形型において、型閉めした状態を示
す断面図である。

【図３】上記鍛造成形型において、製造後の状態を示す
断面図である。

【図４】上記鍛造成形型において、外球成形部を拘束外
縁部で支持することにより、鍛造成形時の内圧により外
球成形部が破損することを防止する様子を説明する部分
断面図である。

【図５】上記鍛造成形型を構成する第２分割型を示し、
（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は第２分
割型の底面図である。

【図６】上記鍛造成形型を構成する第１分割型を示し、
（ａ）は第１分割型の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ
線矢視断面図である。

【図７】上記鍛造成形型において、製造後、型開きした
状態を示す断面図である。

【図８】従来の等速ジョイント用内輪の鍛造成形型であ
り、製造後の状態を示す断面図である。

【図９】上記従来の鍛造成形型を構成する第２分割型を
示し、（ａ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｂ）は
第２分割型の底面図である。

【図１０】上記従来の鍛造成形型を構成する第１分割型
を示し、（ａ）は第１分割型の平面図、（ｂ）は（ａ）
のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

【符号の説明】

１０…等速ジョイント用内輪 １０ａ…球状外周面 １１…ボール溝 ２０…第１分割型 ２１…外球成形部 ２１ａ…外球成形面 ３０…第２分割型 ３１…嵌合凹部 ３２…溝成形部 ３２ａ…溝成形面 ３３…拘束外縁部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 球状外周面をもつリング状部材よりな
   り、該球状外周面に、軸方向に延びて軸線に沿った断面
   が円弧状をなす複数のボール溝が円周上等間隔に形成さ
   れてなる等速ジョイント用内輪を成形するための鍛造成
   形型であって、軸方向に接近・離反可能な第１分割型及
   び第２分割型を備え、 上記第１分割型の軸方向端部には、上記球状外周面を成
   形するための外球成形面がそれぞれ内径側に形成された
   複数の外球成形部が軸方向に一体に凸設され、該第１分
   割型の軸方向端部に対向する上記第２分割型の軸方向端
   部には、各該外球成形部とそれぞれ嵌合可能な複数の嵌
   合凹部が凹設されるとともに、各上記ボール溝を成形す
   るための溝成形面がそれぞれ内径側に形成された複数の
   溝成形部が設けられ、 上記第１分割型及び上記第２分割型が軸方向に接近して
   型閉めされ、該第１分割型の各上記外球成形部と該第２
   分割型の各上記嵌合凹部とがそれぞれ嵌合した状態で、
   該該２分割型は各該外球成形部の外径側を拘束する拘束
   外縁部を有していることを特徴とする等速ジョイント用
   内輪の鍛造成形型。
2. 【請求項２】 前記拘束外縁部は、隣り合う各前記溝成
   形部同士を周方向に互いに連結する連結部により構成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載の等速ジョイン
   ト用内輪の鍛造成形型。