JP2002317823A - クロスグルーブジョイント用外輪の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロスグルーブジョイント用外輪のトラック
溝を含む内周面を成形する内周面成形用型を分割して構
成することにより、外輪の内周面の円周方向に傾斜する
トラック溝を精度良く鍛造により成形し、大幅なコスト
ダウンを図ることができるクロスグルーブジョイント用
外輪の製造方法を提供すること。 【解決手段】 ボール１０が嵌合するトラック溝１を内
周面の軸方向に有し、このトラック溝１を内周面の円周
方向に傾斜するように形成したクロスグルーブジョイン
ト用外輪２の製造方法において、トラック溝１を含む外
輪２を鍛造する型のうち、外輪２の内周面を成形する内
周面成形用型３を、外輪２のトラック溝１の上向きの傾
斜面１１を含む内周面を成形する内周面成形用上型３１
と、トラック溝１の下向きの傾斜面１２を含む内周面を
成形する内周面成形用下型３２とに分割して構成し、分
割した上型３１と下型３２とを上下から合わせて外輪２
の内周面を成形するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロペラシャフト
等に使用されるクロスグルーブジョイント用外輪の製造
方法に関し、特に、クロスグルーブジョイント用外輪の
トラック溝を含む内周面を成形する内周面成形用型を分
割して構成することにより、外輪の内周面の円周方向に
傾斜するトラック溝を精度良く鍛造により成形し、大幅
なコストダウンを図ることができるクロスグルーブジョ
イント用外輪の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のプロペラシャフト等に使用され
るクロスグルーブジョイントは、例えば、図９に示すよ
うに、外輪２内に内輪９を内装し、外輪２内面のトラッ
ク溝１と内輪９外面のトラック溝９１との間に数個のボ
ール１０を介装し、外輪２と内輪９との間にボール１０
を規制する窓を設けたリング状の保持器９２を配置して
いる。このようなクロスグルーブジョイントにおいて
は、図４に示すように、隣接するトラック溝１ａ、１ｂ
が内周面の円周方向で異なる方向に傾斜するように形成
された、ハの字状のトラック溝１を有する外輪２を備え
るものがある。

【０００３】従来では、このような内周面の円周方向に
傾斜するトラック溝を有する外輪を製造するに際して
は、熱間鍛造又はリングロール機でリング状に成形され
た素材を旋削した後、このトラック溝をブローチ加工や
切削加工による機械加工により成形していた。しかしな
がら、この加工は、トラック溝が内周面の円周方向に傾
斜しているため、非常に困難でコスト高になるという問
題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、鍛造による製造方法が考えられるが、やは
りトラック溝形状が内周面の円周方向に傾斜しているこ
とから、通常の鍛造方法では鍛造型から製品を取り出す
ことができないという問題が発生する。

【０００５】本発明は、上記従来のクロスグルーブジョ
イント用外輪の製造方法が有する問題点に鑑み、クロス
グルーブジョイント用外輪のトラック溝を含む内周面を
成形する内周面成形用型を分割して構成することによ
り、外輪の内周面の円周方向に傾斜するトラック溝を精
度良く鍛造により成形し、大幅なコストダウンを図るこ
とができるクロスグルーブジョイント用外輪の製造方法
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のクロスグルーブジョイント用外輪の製造方
法は、ボールが嵌合するトラック溝を内周面の軸方向に
有し、該トラック溝を内周面の円周方向に傾斜するよう
に形成したクロスグルーブジョイント用外輪の製造方法
において、トラック溝を含む外輪を鍛造する型のうち、
外輪の内周面を成形する内周面成形用型を、外輪のトラ
ック溝の上向きの傾斜面を含む内周面を成形する内周面
成形用上型と、トラック溝の下向きの傾斜面を含む内周
面を成形する内周面成形用下型とに分割して構成し、該
分割した内周面成形用上型と内周面成形用下型とを上下
から合わせて外輪の内周面を成形するようにしたことを
特徴とする。

【０００７】このクロスグルーブジョイント用外輪の製
造方法は、トラック溝を含む外輪を鍛造する型のうち、
外輪の内周面を成形する内周面成形用型を、外輪のトラ
ック溝の上向きの傾斜面を含む内周面を成形する内周面
成形用上型と、トラック溝の下向きの傾斜面を含む内周
面を成形する内周面成形用下型とに分割して構成し、該
分割した内周面成形用上型と内周面成形用下型とを上下
から合わせて外輪の内周面を成形するようにしたことか
ら、外輪の内周面の円周方向に傾斜するトラック溝を有
するクロスグルーブジョイント用外輪においても、成形
された製品の型からの取り出しを可能として、鍛造によ
り製造することができ、これにより、従来のブローチ加
工や切削加工を省略することができる。

【０００８】この場合において、外輪の前素材の外周部
に、鍛造時にトラック溝周辺に肉を充満する余肉部を有
するようにすることができる。

【０００９】これにより、外輪の前素材を、鍛造時にト
ラック溝周辺に肉が充満しやすいプリフォーム形状に予
備成形し、トラック溝の鍛造を容易にするとともに、鍛
造後のトラック溝の精度を向上させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のクロスグルーブジ
ョイント用外輪の製造方法の実施の形態を図面に基づい
て説明する。

【００１１】図１〜図２に、本発明のクロスグルーブジ
ョイント用外輪の製造方法の一実施例を示す。この外輪
の製造方法は、例えば、図４に示すように、ボール（図
示省略）が嵌合するトラック溝１を内周面の軸方向に有
し、このトラック溝１を内周面の円周方向に傾斜するよ
うにしたクロスグルーブジョイント用外輪２を成形する
ためのもので、図３に示すように、筒状の外輪の前素材
２１を軸方向が上下となるように配設し、上下から冷間
鍛造により製造するものである。なお、本実施例で製造
する外輪２は、隣接するトラック溝１ａ、１ｂとが内周
面の円周方向で異なる方向に傾斜するように形成され
た、ハの字状のトラック溝１ａ、１ｂを有している。

【００１２】本実施例の外輪の製造方法では、図１〜図
２に示すように、トラック溝１を含む外輪２を鍛造する
型のうち、外輪２の内周面を成形する内周面成形用型３
を、外輪のトラック溝１の上向きの傾斜面１１を含む内
周面を成形する内周面成形用上型（上パンチ。以下、単
に、「上型」という。）３１と、トラック溝１の下向き
の傾斜面１２を含む内周面を成形する内周面成形用下型
（下パンチ。以下、単に、「下型」という。）３２とに
分割して構成し、分割した上型３１と下型３２とを上下
から合わせて外輪２の内周面を成形するようにしてい
る。この場合、上型３１は、ハの字状に隣接する２本の
トラック溝１ａ、１ｂを同時に鍛造する扇状の３個のブ
ロック３１ａを周方向の等分位置に備え、一方、下型３
２は、逆ハの字状に隣接する２本のトラック溝１ｂ、１
ａを同時に鍛造する扇状の３個のブロック３２ａを周方
向の等分位置に備えている。これら上型３１と下型３２
の各ブロック３１ａ、３２ａは、図１〜図２に示すよう
に、上型３１と下型３２とを合わせたときに、トラック
溝１の上向きの傾斜面１１を形成する刃３３と、トラッ
ク溝１の下向きの傾斜面１２を形成する刃３４とが一体
化して、傾斜するトラック溝１を形成する刃を構成する
ようにする。なお、この刃３３と刃３４の合わせ面は、
上型３１と下型３２を上下に抜くために、垂直に形成さ
れている。

【００１３】また、本実施例では、例えば、図５〜図７
に示すように、外輪２の前素材２１の外周部に、鍛造時
にトラック溝周辺に肉を充満する余肉部４を形成するよ
うにし、これにより、外輪２の前素材２１を、上型３１
と下型３２とによる鍛造の際に、トラック溝周辺に肉が
充満しやすいプリフォーム形状に予備成形している。こ
の場合、前素材２１の予備成形は、熱間又は温間鍛造に
より、逆テーパにならない範囲でトラック溝１ａ、１ｂ
の形状をあらかじめ成形しておくことが望ましい。ただ
し、この前素材２１の形状は、最終製品形状により、図
８に示すような、余肉部の予備成形を行わない単なるリ
ング状の形状とすることもできる。

【００１４】次に、この外輪の製造方法を、工程順に詳
しく説明する。先ず、上記のような外輪２の前素材２１
を、球状化焼鈍、ボンデ処理した後、図３に示すよう
に、冷間鍛造用で中継ぎ台がガスクッションタイプにな
っているダイセット装置にセットする。このとき、前素
材２１の位置が型の中に決まるように、図３の左半に示
すように、下型３２を持ち上げておく。

【００１５】次に、この前素材２１に成形圧力がかかる
時点では、図１に示すように、上型３１が上からパンチ
され、上型３１のブロック３１ａと、下型３２のブロッ
ク３２ａとが、隙間なくはまり込む。この状態から、図
３に示すように、上スリーブ５により、上方から前素材
２１を押し下げることにより、外周面成形用型（ダイ
ス）６のアプローチ部６１でしごきながら、前素材２１
の外周面を拘束し、外輪２の外周面を成形するととも
に、前素材２１の外周部の凸状余肉部４を、内側の内周
面成形用型３の外周面に充満させる（最終成形時は図３
の右半の状態）。また、このとき最終成形時点では、型
に負荷がかからないようにガスクッションで持ち上げて
いて、製品の外輪２の厚み方向の位置決めは上型３１と
下型３２で合わせ面によって決めるようにしている。

【００１６】次に、成形終了後、図１（ａ）に示す状態
から上型３１と下型３２とを上下に移動させることによ
り、トラック溝１の形状を崩さないように上下に分離
し、製品の外輪２は下に残るように、上から上スリーブ
５で上型３１から取り外すようにする。また、下型３２
と製品との分離は、センターのメカノックアウトピン７
により、下スリーブ８を介して下型３２から分離させて
持ち上げるようにする。

【００１７】本実施例の外輪の製造方法では、トラック
溝１が最小取り代（例えば０．１〜０．５ｍｍ）で鍛造
できるため、複雑なハの字状トラック溝１の加工、例え
ば、ブローチ加工を省略することができ、研磨のみで仕
上げられる等、大幅なコストダウンが可能になる。

【００１８】以上、本発明のクロスグルーブジョイント
用外輪の製造方法について、その実施例に基づいて説明
したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定され
るものではなく、上記実施例のように、上型３１と下型
３２とを、３個ずつのブロック３１ａ、３２ａで各々構
成し、６本のトラック溝１ａ、１ｂを鍛造することに代
えて、トラック溝１ａ、１ｂの数に応じ、例えば、８本
のトラック溝の場合は、上型と下型で４個ずつのブロッ
クを等分位置に形成し、トラック溝を鍛造するようにす
る等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成
を変更することができるものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明のクロスグルーブジョイント用外
輪の製造方法によれば、トラック溝を含む外輪を鍛造す
る型のうち、外輪の内周面を成形する内周面成形用型
を、外輪のトラック溝の上向きの傾斜面を含む内周面を
成形する内周面成形用上型と、トラック溝の下向きの傾
斜面を含む内周面を成形する内周面成形用下型とに分割
して構成し、該分割した内周面成形用上型と内周面成形
用下型とを上下から合わせて外輪の内周面を成形するよ
うにしたことから、外輪の内周面の円周方向に傾斜する
トラック溝を有するクロスグルーブジョイント用外輪に
おいても、成形された製品の型からの取り出しを可能と
して、鍛造により製造することができ、これにより、従
来のブローチ加工や切削加工を省略し、研磨のみで仕上
げられることから、大幅なコストダウンを実現すること
ができる。

【００２０】また、外輪の前素材の外周部に、鍛造時に
トラック溝周辺に肉を充満する余肉部を有するようにす
ることにより、外輪の前素材を、鍛造時にトラック溝周
辺に肉が充満しやすいプリフォーム形状に予備成形し、
トラック溝の鍛造を容易にするとともに、鍛造後のトラ
ック溝の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクロスグルーブジョイント用外輪の製
造方法の一実施例を示し、（ａ）は上型と下型によるト
ラック溝の形成工程を示す断面図、（ｂ）は上型と下型
の配置を示す平面図である。

【図２】上型と下型を示す斜視図である。

【図３】同実施例の鍛造工程を示す断面図である。

【図４】同実施例の製造方法により製造する外輪を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＰ矢視図であ
る。

【図５】同実施例の製造方法により製造する外輪の前素
材を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

【図６】外輪の他の前素材を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は断面図である。

【図７】外輪のまた他の前素材を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は断面図である。

【図８】外輪のさらにまた他の前素材を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は断面図である。

【図９】クロスグルーブジョイントの一例を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

１ トラック溝 １ａ、１ｂ トラック溝 １１ 上向きの傾斜面 １２ 下向きの傾斜面 ２ 外輪 ２１ 前素材 ３ 内周面成形用型 ３１ 内周面成形用上型 ３１ａ ブロック ３２ 内周面成形用下型 ３２ａ ブロック ３３ 刃 ３４ 刃 ４ 余肉部 ５ 上スリーブ ６ 外周面成形用型 ６１ アプローチ部 ７ メカノックアウトピン ８ 下スリーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボールが嵌合するトラック溝を内周面の
   軸方向に有し、該トラック溝を内周面の円周方向に傾斜
   するように形成したクロスグルーブジョイント用外輪の
   製造方法において、トラック溝を含む外輪を鍛造する型
   のうち、外輪の内周面を成形する内周面成形用型を、外
   輪のトラック溝の上向きの傾斜面を含む内周面を成形す
   る内周面成形用上型と、トラック溝の下向きの傾斜面を
   含む内周面を成形する内周面成形用下型とに分割して構
   成し、該分割した内周面成形用上型と内周面成形用下型
   とを上下から合わせて外輪の内周面を成形するようにし
   たことを特徴とするクロスグルーブジョイント用外輪の
   製造方法。
2. 【請求項２】 外輪の前素材の外周部に、鍛造時にトラ
   ック溝周辺に肉を充満する余肉部を有するようにするこ
   とを特徴とする請求項１記載のクロスグルーブジョイン
   ト用外輪の製造方法。