JP3401452B2 - 保持器を仕上げるための方法及び装置 - Google Patents

保持器を仕上げるための方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、等速自在玉継手用
の球体保持器の保持器窓を仕上げる方法及び装置であっ
て、前記球体保持器が二つの平行な環状縁部と凸状の外
面とを有する環状部材として構成され、該環状部材には
二つの円周方向に延びる縁部をそれぞれ有して円周方向
に等間隔で穿設された保持器窓が打抜き形成される方法
及び装置に関する。環状部材の凸状の外面形状は、広い
範囲で変形可能であり、例えば、球形の外側湾曲部或い
は二重円錐形とすることもできる。保持器の壁厚は略一
定であるが、小さい倍数の範囲内で異なる厚さの比を有
することもできる。
【0002】
【従来の技術】等速自在玉継手の組み立て後、保持器窓
の内側縁部は、保持器窓内で案内される球体用の走行面
を構成する。従って、走行面の品質は、頂部・底部間
(ピーク・バレー間)高さと横方向線の平行性の両方の
観点から良好でなければならない。また、走行面は、十
分な表面硬さを有する必要がある。
【0003】従来技術による保持器窓の仕上げ方法の場
合、打抜いた窓は、その表面品質及び平行性共に不充分
であるが、先ずブローチ削り又はフライス削りを施した
後、硬化し、更に硬化後に研削仕上げをする。このよう
な方法は、特に被加工物を何回も挟持し直さなければな
らないので、高コストで多大な時間を必要とする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、保持器窓を仕上げるための単純且つ費用効果的な方
法並びに適当な工具を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、前記保持器
窓内へ支持部材を挿入し、圧力変形により前記保持器窓
の円周方向に延びる縁部を前記支持部材の上方及び下方
表面に倣って平滑化すると共に互いに平行化することで
達成される。このため、以下に説明する特別な工具を提
供する必要がある。硬化前のチップ形成表面加工と比較
すると、本発明の方法は遥かに迅速で且つより費用効果
的であり、楔窓の幅の許容差を減少させる。窓に挿入さ
れた支持部材の上下表面に沿って円周方向に伸びる窓の
縁部に圧力を付与する変形は、表面材料を圧密状態に
し、球体の走行面として機能する保持器窓の円周方向に
延びる縁部の寿命に積極的な効果を及ぼす。
【0006】第1の実施形態によれば、球体保持器の硬
化工程の実施前に本発明の方法を実施してもよい。許容
差を減少させることにより、球体保持器の硬化後に保持
器窓縁部を研磨することが不要になる。
【0007】第2の実施形態によれば、本発明の実施前
に、保持器窓の円周方向に延びる縁部の表面層硬化を行
ってもよい。この場合、円周方向に延びる縁部は、球体
保持器の非硬化材料内に圧入される。
【0008】基本的に異なる2つの方法は、圧力による
変形を目的として利用し得る。第1の実施形態によれ
ば、前記環状部材を前記環状縁部で半径方向に固定し、
前記保持器窓内に僅かな量の遊びを持って支持部材を挿
入し、そして前記環状部材の環状縁部に圧力を付与し、
環状縁部間の軸線方向距離を維持しつつ、保持器窓の円
周方向に延びる縁部間の軸線方向距離を、円周方向に延
びる縁部が前記支持部材上で平滑化され且つ平行化され
るまで連続的に減少させるように前記環状部材を変形す
ることが提案される。即ち、環状部材は、最初、軸線方
向に余分な寸法を持って製造される。次に、環状部材全
体の材料を可塑的に変形させることにより、保持器窓形
状も同時に規制することができる。
【0009】本発明の第2の実施形態によれば、前記環
状部材を前記環状縁部で半径方向に固定し、前記保持器
窓内に僅かな量の遊びを持って支持部材を挿入し、前記
環状縁部間の軸線方向距離を維持しつつ前記保持器窓の
円周方向に延びる縁部に拡張圧力を付与し、保持器窓の
円周方向に延びる縁部間の軸線方向距離を、該保持器窓
の縁部が前記支持部材により平滑化され且つ平行化され
る程度まで連続的に増加させるように前記環状部材を変
形することが提案される。この場合、前提条件の一つ
は、最初は保持器窓を小さめに打抜き、その後拡張変形
により最終寸法を得ることである。塑性変形工程では、
保持器窓の近傍の材料部分に作用させるだけでよいの
で、エネルギの節約になる。
【0010】変形工程の間、環状部材の凸状の外面は、
寸法的に安定した手段により外側から半径方向に且つ遊
びの無い状態で支持される。変形工程の間、保持器窓の
円周方向に延びる縁部のみが支持部材及び拡張部材にそ
れぞれ接触するが、中間ウエブを画定する縁部は各工具
から一定距離を置いて位置決めすることができる。
【0011】最初に説明した方法を実施するための装置
は、環状縁部を半径方向に固定するための平行な環状凹
部を形成する下側工具及び上側工具と、半径方向に固定
された球体保持器の保持器窓内に、円周方向に延びる縁
部に対して僅かな量の遊びを持って挿入可能な、平滑且
互いに平行な上方及び下方表面を有する支持部材と、
環状凹部の平面に垂直に延びる方向で下側工具と上側工
具との間の距離を減少させるための手段とを備えたこと
により特徴付けられる。
【0012】これに関連して、下側工具及び上側工具
は、それぞれ、環状凹部に対して回転可能に対称で且つ
同心であると同時に変形工程時に略中央平面まで前記環
状部材を遊びの無い寸法的に安定した状態で外側から半
径方向に支持可能な内側支持面を備えていることが提案
される。
【0013】好ましくは、支持部材は保持器窓内に僅か
な量の遊びを持って半径方向に挿入される支持マンドレ
ルの形態を有している。
【0014】下側工具及び上側工具は、支持マンドレル
の数に対応する数の半径方向溝を備え、該溝が対を成し
て互いに関係すると共に協働して支持マンドレルを上側
工具及び下側工具内で案内するように構成されている。
【0015】更に、支持マンドレルは、半径方向内側位
置で相互にかつ環状に支持可能な楔面をそれらの内側端
部に備えている。各支持マンドレルは、これにより、か
なり移動を制限できる。
【0016】下側工具及び上側工具は、それぞれ中央圧
力ダイを固定している基板又はダイ板上にそれぞれ弾性
的に支持されているので、変形工程後、工具のばね戻し
により一定の突き出し効果が得られる。
【0017】圧力ダイは、下側工具及び上側工具と協働
して環状凹部を形成する中央突出部を備えることができ
る。
【0018】2番目に説明した方法を実施するための装
置の実施形態の詳細な説明は、省略する。かかる装置
は、構造は同様であるが、多重拡張マンドレルを備え、
保持器の環状縁部は一定の軸線方向距離を置いて支持し
なければならない。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をよ
り詳細に説明する。
【0020】図1は、基板12が挿入されている多重機
械フレーム11を示す。基板12上には、円周方向に分
布した板ばねパッケージ14を介して基板12上に弾性
的に支持された下側工具13が載置されている。下側工
具13は、締結手段16により基板12内に固定された
圧力ダイ15上で案内される。下側工具13は、圧力ダ
イ15と協働して環状凹部17を形成する。下側工具1
3は、その端面に、環状の内側支持面18と円周方向に
分布した半径方向溝19とを備えている。
【0021】圧力ダイ15は、前面心出し突出部20を
有する。フレーム11上には、ボルト26を介して環状
のマンドレル保持装置25が固定されている。各支持マ
ンドレル27は、半径方向に整列しており、前記フレー
ム11内で作動手段28により半径方向に調節可能であ
る。マンドレル保持装置25の内側には、下側工具13
を遊び無く包囲すると共に上側工具を下側工具に対して
心出しする心出し環29が、遊びを持って位置決めされ
ている。このため、心出し環29は、その上端部に内側
円錐部30を有する。下側工具の上方に一定の間隔を置
いて、ダイ板32を保持するダイ工具31が最高位で示
されている。ダイ板32上には、上側工具33が板ばね
パッケージ34により弾性的に支持されている。
【0022】上側工具33は、締結手段36によりダイ
板32内に固定された上側圧力ダイ35上で案内され
る。ここでも、上側工具33は圧力ダイ35と協働して
環状凹部37を形成する。上側工具33は、その端面
に、環状の内側支持面38と円周方向に分布した半径方
向溝39とを備えている。圧力ダイ35は、前面心出し
突出部40を備えている。
【0023】垂直軸線を有する球体保持器48は、環状
凹部17内で下側圧力ダイ15に当接している。球体保
持器48は、下側環状縁部49と上側環状縁部50と保
持器窓51とを備え、該保持器窓51が上側の円周方向
に分布した縁部52と下側の円周方向に分布した縁部5
3とを有するように図示されている。球体保持器48の
外面54は、下側工具13の支持面18により外側から
支持されている。図示したような各支持マンドレル27
の最大内側位置において、マンドレルは保持器窓51内
に入る。
【0024】図2は、下側工具13及び圧力ダイ15を
備えた基板12と、上側工具33及び圧力ダイ35を備
えたダイ板32とを実質的に示す。各支持マンドレル2
7は、その保持装置25を省略して示されている。球体
保持器48は、圧力ダイ15、35の間に挿入される。
【0025】図2の半部は、板ばねパッケージ14が
既に圧縮されて下側工具13が基板12上に当接してい
圧状態を示すが、左半部は、上側工具33はまだ板
ばねパッケージ34によりダイ板32から一定距離を置
いて保持されている。右半部において、球体保持器48
は、一方では下側工具13と圧力ダイ15の間に、他方
では上側工具33と圧力ダイ35の間に遊びの無い状態
で既に保持されている。支持マンドレル27と保持器の
窓51の縁部52、53との間にはなお遊びが存在す
る。
【0026】図の右半部では、ダイの圧力は、板ばねパ
ッケージ34も圧縮されてダイ板32が上側工具33上
に当接する程度まで増加する。圧力ダイ15,35は、
支持マンドレル27の支持端面46,47と接触する。
その結果、球体保持器48の環状縁部49,50は互い
に接近する方向に移動する。即ち保持器の軸線方向距離
は減少する。保持器窓51の円周方向に延びる窓縁部5
2,53は支持マンドレル27上に当接するようになっ
て平滑化される一方、保持器48の外面54は支持面1
8,38により寸法的に安定した状態で支持される。
【0027】図3は、支持マンドレル27を各保持器窓
51内に半径方向に挿入した球体保持器48を示す。各
支持マンドレル27はその前端部に交互に互いに接触す
る楔面41,42を備えているので、各支持マンドレル
27は全体として球体保持器48の内側に閉じた環状
一体部材を形成する。環状の一体部材を形成する各支持
マンドレル27の概ね平坦な上面および下面46,47
は、図1及び図2に示した下側及び上側圧力ダイ15,
35の停止及び支持を構成する。
【0028】図4は、圧力ダイ15と共に下側工具13
を示す。各支持マンドレル用の半径方向の案内溝19
は、平面図で特に明示されている。下側工具13と圧力
ダイ15との間には環状凹部17も示されている。周方
向に隣接する二つの案内溝19の間には、下側工具を基
板上に保持するための内孔44,45が示されている。
【0029】図5において、a)及びb)は、環状縁部
49、50と円周方向に延びる縁部52,53を備えた
保持器窓51とを有する球体保持器48を示す。図c)
及びd)は、前記円周方向に延びる縁部52,53を備
えた保持器窓51と支持マンドレルとを横断面図で示
す。c)では支持マンドレル27と縁部52,53との
間に遊びが存在するが、d)では縁部52,53は平滑
化された状態で支持マンドレル27上に休止するように
移動している。
【0030】本発明における保持器を仕上げるための方
法において、環状部材は、環状縁部49,50において
半径方向に固定され、保持器窓51内に僅かな量の遊び
を持 って支持部材27を挿入し、次いで、環状縁部4
9,50圧力を印加して、円周方向に延びる縁部5
2,53が支持部材27により平滑化され且つ平行化さ
れるまで、環状縁部49,50間の軸線方向距離及び保
持器窓51の円周方向に延びる縁部52,53間の軸線
方向離間距離を恒久的に減少するように変形される
【0031】更に、前記環状部材を前記環状縁部49,
50において半径方向に固定され、前記保持器窓51内
に僅かな量の遊びを持って支持部材27を挿入し、次い
で、保持器窓51の縁部52,53に拡張圧力を印加
て、環状縁部49,50間の軸線方向距離を維持しつ
つ、前記縁部間の軸線方向離間距離を、該縁部が前記支
持部材27により平滑化され且つ平行化されるまで恒久
的に増加するように変形される
【0032】また、上記した変形工程の間は、前記環状
部材の凸状の外面54を、寸法的に安定した手段により
外側から半径方向に且つ遊びの無い状態で支持して
る。
【0033】更に、上記した変形工程の間は、保持器窓
51の円周方向に延びる縁部52,53のみが拡張のた
めに支持部材27に接触する。
【0034】本発明における保持器窓を仕上げるための
装置において、下側工具13及び上側工具33は、それ
ぞれ、環状凹部17,37に対して回転可能に対称で且
つ同心であると同時に、変形工程時に略中央平面に至る
まで前記環状部材を遊びの無い寸法的に安定した状態で
外側から半径方向に支持可能な内側支持面18,38を
備えている。
【0035】前記支持部材は、保持器窓51内に僅かな
量の遊びを持って半径方向に挿入可能な支持マンドレル
27として構成されている。
【0036】下側工具13及び上側工具33は、支持マ
ンドレル27の数に対応する数の半径方向溝19,39
を備え、該溝が対を成して互いに関係すると協働して支
持マンドレル27を上側工具13及び下側工具33内で
案内するように構成されている。
【0037】支持マンドレル27は、それらの内側端部
おいて、半径方向内側位置で相互に隣接して互いを環
状に支持するための楔面を備えている。
【0038】下側工具13及び上側工具33は、中央圧
力ダイ15,35がそれぞれ固定された基板12又はダ
イ板32上にそれぞれ弾性的に支持されている。
【0039】圧力ダイ15,35は、下側工具及び上側
工具13,33と協働して環状凹部17,37を形成す
る中央突出部20,40を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置全体の垂直断面図。
【図2】球体保持器と支持マンドレルとを挿入した下側
工具と上側工具の部分垂直断面図。
【図3】図2に係る支持マンドレルを挿入した球体保持
器の詳細垂直断面図。
【図4】下側工具の細部の a)第一の垂直断面図、 b)第二の垂直断面図、 c)平面図。
【図5】打抜き保持器窓を有する球体保持器の a)軸線方向図、 b)横断面図、 c)打抜き前の保持器窓のa)に係る詳細図Zで示し、 d)打抜き後の保持器窓のa)に係る詳細図Zで、示し
た図。
【符号の説明】
11 機械枠 12 基板 13 下側工具 14 板ばねパッケージ 15 圧力ダイ 16 締結手段 17 環状凹部 18 支持面 19 溝 20 心出し突出部 25 マンドレル保持装置 26 ボルト 27 支持マンドレル 28 作動手段 29 心出し環 30 内側円錐部 31 ダイ 32 ダイ板 33 上側工具 34 板ばねパッケージ 35 圧力ダイ 36 締結手段 37 環状凹部 38 支持面 39 溝 40 心出し突出部 41 楔面 42 楔面 43 案内溝 44 内孔 45 内孔 46 端面 47 端面 48 球体保持器 49 環状縁部 50 環状縁部 51 保持器窓 52 窓縁部 53 窓縁部 54 外面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21D 53/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 等速自在玉継手用の球体保持器(48)
    の保持器窓(51)を仕上げる方法であって、前記球体
    保持器(48)を二つの平行な環状縁部(49,50)
    と凸状の外面(54)とを有する環状部材として構成
    し、該環状部材には二つの円周方向に延びる縁部(5
    2,53)をそれぞれ有して円周方向に等間隔で穿設さ
    れた保持器窓(51)を打抜き形成する方法において、前記保持器窓内へ支持部材(27)を挿入し、 圧力変形
    により前記保持器窓(51)の円周方向に延びる縁部
    (52,53)を前記支持部材の上方及び下方表面に倣
    って平滑化すると共に互いに平行化することを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項2】 等速自在玉継手用の球体保持器(48)
    の保持器窓(51)を仕上げる装置であって、前記球体
    保持器(48)を二つの平行な環状縁部(49,50)
    と凸状の外面(54)とを有する環状部材として構成
    し、該環状部材には二つの円周方向に延びる縁部(5
    2,53)をそれぞれ有して円周方向に等間隔で穿設さ
    れた保持器窓(51)を打抜き形成する装置において、 環状縁部(49,50)を半径方向に固定するための平
    行な環状凹部(17,37)を形成する下側工具(1
    3)及び上側工具(33)と、 半径方向に固定された球体保持器の保持器窓(51)内
    に、円周方向に延びる縁部(52,53)に対して僅か
    な量の遊びを持って挿入可能な、平滑且つ互いに平行な
    上方及び下方表面を有する支持部材(27)と、 環状凹部(17,37)の平面に垂直に延びる方向で下
    側工具(13)と上側工具(33)との間の距離を減少
    させるための手段とを備えたことを特徴とする装置。
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