JPH0341249B2 - - Google Patents

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JPH0341249B2
JPH0341249B2 JP63155375A JP15537588A JPH0341249B2 JP H0341249 B2 JPH0341249 B2 JP H0341249B2 JP 63155375 A JP63155375 A JP 63155375A JP 15537588 A JP15537588 A JP 15537588A JP H0341249 B2 JPH0341249 B2 JP H0341249B2
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punch
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groove
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diameter
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/76Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/76Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
    • B21K1/765Outer elements of coupling members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0023Shaping by pressure

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、等速ジヨイント及びその類似物の製
造装置に関し、さらに詳しくは等速ジヨイントの
外輪ないしは内輪などのように内径部の開口部が
奥部より絞られている製品の製造装置に関してい
る。
(従来の技術) 従来技術による装置は、第12図に示す成形品
1の内径部、即ち内球面2を形成するためのポン
チ3が第14図に示すように円周方向に6個に分
割された構造になつており、その中心部分に各ポ
ンチを保持するマンドレル4が配置されている。
素材から成形品1を成形する場合は、分割され
たポンチ3を第14図の左半分の状態に保持し、
この状態のポンチ3に予備成形された素材1A
を、その大径開口側から嵌合し、ダイスによるし
ごき加工を行うことによつて成形品1を加工し、
その後、ポンチ3を第14図の右半分の状態に縮
径してポンチ3群の外径を成形品の内径部開口の
径より小さくして抜き取るようにしていた(例・
特開昭52−24978号公報)。
従来装置では、ポンチ3を成形品から抜き取る
時、分割された各ポンチを同時に縮径方向に作動
させるようにしているため、各ポンチ間には、第
12図に示す如く成形品内径部の最大半径と内径
部開口の半径との差Pに相当して各ポンチを内方
へ移動させるために少なくとも、Psin30°×2=
Qに相当する隙間が必要となる。
しかるに、成形品の成形時にあつては、ポンチ
3は第14図の左半分の状態に拡径され、各ポン
チ間にQなる隙間が生じているため、この隙間内
に成形素材1Aの一部5が内側に膨出されること
になる。素材が膨出されると、成形品の型抜き時
に分割ポンチ3の縮径が妨げられることがあり、
成形品を取り出すことができないこともあつた。
これらを防止するため、成形素材のポンチの隙間
と対向する位置に第15図に示すような成形後の
幅がQ以上となる逃げ溝6を形成しておくことが
提案された(例・特開昭57−177843号公報)。
上記した逃げ溝6は成形後も成形品に残るが、
最終製品に逃げ溝6の存在が許されない場合は、
内球面2を機械加工して逃げ溝6を除去しなけれ
ばならず、従つて、このように成形品に機械加工
を行うことはコストを上昇させるばかりでなく、
材料の歩留りも悪いという問題があつた。
(発明が解決しようとする課題) 本発明が解決しようとする課題は、成形加工後
の切削加工を不要にし、併せて材料の歩留りを向
上できるようにした等速ジヨイント及びその類似
物の製造装置を提供することである。
(課題を解決するための手段) 本発明において課題を解決するための手段は、
ダイスを装着した外型、上記ダイスに向つて軸方
向に設けられポンチガイドを装着した内型、上記
ポンチガイドの外周部に当該ポンチガイドの軸方
向に沿つて移動可能であり上端部に加工部が形成
されると共に周周り方向に分割され第1のグルー
プと第2のグループのポンチ分割体が交互に配設
されたポンチ群、上記第1のグループの各ポンチ
分割体のポンチガイドに面する側において加工部
の下方に形成されかつ軸方向に延び所定長さを有
する第1の溝と、上記第2のグループの各ポンチ
分割体のポンチガイドに面する側において加工部
の下方に形成されかつ上記第1のグループのポン
チ分割体の第1の溝の長さと異なる長さを有する
第2の溝、上記ポンチガイドの周面において上記
ポンチ群を移動し当該ポンチガイドの一部分が上
記第1の溝内に収容されて上記第1のグループの
ポンチ分割体の加工部を縮径させる第1の移動手
段、上記ポンチ群が第1の移動手段によつて移動
されたのち上記ポンチガイドの一部分が上記第2
の溝内に収容されて上記第2のグループのポンチ
分割体の加工部を縮径させる第2の移動手段とを
備え、上記ポンチ群の第1のグループの及び第2
のグループの各ポンチ分割体が加工品の成形時に
隙間なく閉塞されると共に、上記第1のグループ
のポンチ分割体の加工部は上記第2のグループの
ポンチ分割体の加工部との適合部が放射方向に平
行もしくは抜きテーパ構造に形成されていること
を特徴としている。
(作用) 第1図、第7図が、素材から成形品をプレス加
工した状態でありスライドは下死点にいる。この
位置からスライドが上昇すると、スライドの上昇
と共にノツクアウトピン39,129によりスラ
イド体25,118が上昇し、これによりマンド
レル19,117とポンチ群との相対位置が変化
する。
ポンチ群が上昇して第1のグループのポンチ分
割体20a,121aの第1の溝37a,137
aがマンドレル19,117の上端に達すると、
第1のグループのポンチ分割体20a,121a
の加工部のみが縮径し、成形品との間に隙間がで
きる。
次に、ピストン29,125を動作してリスト
ピン38,130を上昇する。この時点で上記ス
ライド体25,118は上昇限に達しているの
で、リストピン29,125の上昇によつて第2
のグループのポンチ分割体20b,121bのみ
が上昇すると共に、第2の溝37b,137bが
マンドレル19,117の上端に達すると、第2
のグループのポンチ分割体20b,121bの加
工部が縮径し、成形品との間に隙間ができる。
これにより、第2のグループのポンチ分割体2
0b,121bの加工部も縮径でき、成形品はポ
ンチ群から取り出し可能となる。
(実施例) 第1図から第6図は第1実施例であつて、ベア
リングの内輪の成形用金型に適用した場合を示し
ている。
第1図は金型全体の断面図を示しており、10
はプレス機械のスライド(図示せず)にセツトさ
れる上型で外型を構成しており、11はプレス機
械のボルスタ(図示せず)にセツトされる下型で
内型を構成している。
前記上型10は、ダイセツトプレート12及び
その下面に取り付けた上ダイス13とからなる。
又、前記下型11は、ダイセツトプレート14
と、このダイセツトプレート14上にボルト15
により固定された円筒ホルダ16、該円筒ホルダ
16の上端に押えリング17とボルト18aによ
り固定された下ダイス18の中心部に配置したポ
ンチガイドとしてのマンドレル19、該マンドレ
ル19の上端部外周に配置したポンチ群20とか
らなる。
前記円筒ホルダ16は、その内周に上端に向つ
て段階的に内径を小さくした3つの円筒部16
a,16b,16cを有している。そして下端の
大径円筒部16a内にはバネ21により常時上方
へ付勢される円盤プレート22が摺動可能に嵌合
されると共に、この円盤プレート22の上面中央
にマンドレル19の下端がリテーナ23とボルト
24によつて一体に固定されている。又、中間の
円筒部16b及び上端の小径円筒部16c内に
は、それぞれの円筒部内径に相当する2つの外径
部を備えたスライド体25が上下方向に摺動可能
に嵌合されており、該スライド体25の上端に、
小径円筒部16c内に摺動可能に嵌合するポンチ
支持プレート26が重合されている。そしてポン
チ支持プレート26及びポンチ保持体27はボル
ト28によつて前記スライド体25に一体に固定
されている。
なお、前記スライド体25及び前記ポンチ支持
プレート26の軸心には前記マンドレル19が相
対移動可能に貫通されている。
前記スライド体25は、その内部に同心に形成
したリング状の円筒穴25aを有し、この円筒穴
25a内にはリング状のピストン29が上下方向
に摺動可能に嵌合されている。そして、ピストン
29により区画される円筒穴25aの上室は、上
記ポンチ支持プレート26にその外周へ開口する
ように形成した通路30と連通していると共に、
円筒穴25aの下室は、スライド体25に形成し
た通路31を介して該スライド体25と円筒部1
6b間に形成される空室32に連通され、さらに
該空室32は円筒ホルダ16に形成した給排ポー
ト33と連通している。又、上記ポンチ支持プレ
ート26の通路30は、スライド体25を含むポ
ンチ支持プレート26が上昇端にあるとき、円筒
ホルダ16に形成した給排ポート34に連通する
ようになつている。
これら給排ポート33,34は流体圧力、例え
ば図示しない空気圧供給源に接続され、これから
空気圧を供給することによつてピストン29を動
作させるようになつている。なお、35は円筒ホ
ルダ16の大径円筒部16a内を大気に開放する
ため、当該円筒ホルダ16に形成した通路であ
る。
前記ポンチ群20は、第2図に示すように円周
方向に6個に分割されたポンチ分割体20a,2
0bから成り、これらポンチ分割体の上端加工部
はマンドレル19の上端正六角形部の各面と係合
している時、成形品1の内球面2と一致する隙間
のない球体状になつている。又、上記ポンチ分割
体20a,20bは交互に配設されており、一方
の分割体20aを第1のグループとし、他方の分
割体20bを第2のグループとする。そして第1
グループのポンチ分割体20aは、隣接する第2
のグループのポンチ分割体20bとの接触面が互
いの接触状態にあるとき、第1グループのポンチ
分割体20aのみが縮径移動できるように放射方
向に対し平行若しくは抜きテーパ構造になつてい
る。
又、前記第1、第2の各ポンチ分割体20a,
20bは、マンドレル19の長手方向に沿つて延
びる支持部を備え、これら支持部はポンチ保持体
27の内壁にその軸方向に沿つて形成したそれぞ
れのガイド溝36に収容されている。さらに各ポ
ンチ分割体20a,20bには各々の分割体がマ
ンドレル19に向つて傾動して加工部を縮径する
ために、マンドレル19に面する側において加工
部の下方に形成され、軸方向に延び所定長さを有
する溝37a,37bが形成されている。なお、
第1グループのポンチ分割体20aに形成した第
1の溝37aは長く、第2グループのポンチ分割
体20bに形成した第2の溝37bは第1の溝2
0aよりも短かくなつている。
各ポンチ分割体20a,20bの加工部の縮径
動作は、2つのグループに分かれてマンドレル1
9の軸方向にずれた位置で行なわれるものであ
り、このために第1のグループのポンチ分割体2
0aは最初に縮径し、その後に第1のグループの
ポンチ分割体と干渉しない位置で第2のグループ
のポンチ分割体20bが縮径する。
このように第2グループのポンチ分割体20b
を第1グループとは軸方向にずれた位置で縮径さ
せるために、第2のグループのポンチ分割体20
bの下端に、ポンチ支持プレート26を貫通して
上下に摺動可能なリストピン38の上端を連通
し、該リストピン38の下端を前記スライド体2
5の円筒穴25a内に嵌入したピストン29に連
結している。このため、上記ピストン29を上動
することで、第2のグループのポンチ分割体20
bを第1のグループのポンチ分割体20aより上
方の位置で縮径させる。
又、39は上記下型11のダイセツトプレート
14及び円盤プレート22、リテーナ23を貫通
してスライド体25の下面に達するノツクアウト
ピン、40はノツクアウトピン39により上動さ
れたスライド体25を含むポンチ群20を下降さ
せるバネであり、このバネ40の弾力はマンドレ
ル支持用の円盤プレート22を押し上げるバネ2
1の弾力より小さく設定されている。
次に、この実施例の動作について説明する。ま
ず、内輪の素材1aを、第4図に示すように下型
11の下ダイス18の上方へ突出するポンチ群2
0にセツトし、次いで上型10を下降することに
より内輪素材を下ダイスに押し込むことで内輪1
を成形加工する(第1図、第2図A)。
第1図において、スライドが下死点から上昇し
始めると、その上昇動作につれてバネ21により
円盤プレート22、マンドレル19、スライド体
25、ポンチ群20が円筒ホルダ16の大径内筒
部16aの長さに相当する分だけ上昇する(第4
図)。その後スライドが上昇すると、ノツクアウ
トピン39によりスライド体25及びポンチ群2
0のみが上昇し、これに伴いポンチ群20とマン
ドレル19との相対的係合位置が変化し、マンド
レル19がポンチ群20内に相対的に埋没されて
いく。そして、スライド体25が、円筒ホルダ1
6の円筒部16bと円筒部16cとの段部と係止
する上昇端に達すると、マンドレル19の上端肩
部に第1グループのポンチ分割体20aの第1の
溝37aが係合するため、当該ポンチ分割体20
aは溝37aの深さに相当する量だけ内側へ傾動
される。これにより第1グループのポンチ分割体
20aの加工部のみが成形時の位置から縮径され
成形内輪1から解放される。(第2図B、第5
図)。
その後、ポート33から通路31を通してピス
トン29の下室にエア等の圧力流体を供給し、こ
れによりピストン29を上昇させる。すると、リ
ストピン38を介してピストン29に連結された
第2グループのポンチ分割体20bがポンチ保持
体27の各ガイド溝36内を上昇し、ピストン2
9がポンチ支持プレート26に当接する上昇端に
達すると、第2の溝37bがマンドレル19の上
端肩部と係合する。このため、第2グループのポ
ンチ分割体20bは、第1グループのポンチ分割
体20aより上方位置において第2の溝37bの
深さに相当する量だけ内側へ傾動されることにな
る。これにより第2グループのポンチ分割体20
bの加工部は成形時の位置から縮径され成形内輪
1から解放され、従つて成形内輪1の型抜きが終
了する(第2図C、第6図)。
又、内輪1の型抜きが終了した後は、次の成形
動作に備えるために、ポート34から圧力流体を
供給することによりピストン29を下降させて、
第2グループのポンチ分割体20bをそれらの下
端がポンチ支持プレート26に当接する状態に戻
し、さらにノツクアウトピン39を下降させる
と、スライド体25を含むポンチ20全体がバネ
40により円盤プレート22に当接するまで下降
され、加工前の状態に戻る(第4図)。
なお、ポンチ群20の解放後は、排出装置によ
り成形内輪1を排出する。
第7図から第11図は第2実施例であつて、等
速ジヨイントの外輪の成形用金型に適用した場合
を示している。第13図は等速ジヨイントの外輪
であつて、外輪100は凹部101内にボール収
容部102、ケージ収容部103が形成されてい
る。
第7図は金型を示しており、上型110並びに
下型111を有している。上型110はダイセツ
トプレート112に上型ホルダ113が固定さ
れ、又、上型ホルダ113の下端にはダイス11
4が固定されている。下型111はダイセツトプ
レート115に筒状の下型ホルダ116が固定さ
れている。下型ホルダ116の内部中心にポンチ
ガイドとしてのマンドレル117が設けられ、該
マンドレル117はダイセツトプレート115に
当接されている。
又、下型ホルダ116はシリンダを構成してお
り、内部に円筒のスライド体118、ポンチ支持
筒119、ポンチ保持体120が一体に形成され
た状態で摺動自在に収容されている。又、ポンチ
支持筒119の上面にはポンチ群121が6個に
分割された状態で載置されており、該ポンチ群は
第1のグループのポンチ分割体121aと第2の
グループの分割体121bが3本ずつ交互に配設
された6本のパンチ群で構成されている。前記円
筒スライダ118の下端はピストン122に形成
されていて下型ホルダ116との間にシリンダ室
123が形成されている。この他、円筒スライダ
118にはリング状の有底穴124が形成され、
さらに有底穴124内にはリング状ピストン12
5が収容されている。
一方、ポンチ支持筒119は下型ホルダ116
の上部に形成された空気室126に摺動自在であ
る。前記シリンダ室123はピストン122によ
つて上室、下室に区分され、空気室126並びに
シリンダ室123の上室にエア圧などの流体圧力
を供給するのは通路127であり、シリンダ室1
23の下室は通路128により大気に開放されて
いる。
129は円筒スライダ118を押し上げるノツ
クアウトピン、130はリングピストン125と
第2のグループのポンチ分割体121bと連結し
たリストピンである。
ポンチ分割体121a,121bにおけるマン
ドレル117と接する面に形成する溝137a,
137b及び加工部の互いの接触面の形状は第1
実施例と同じである。
この実施例ではポンチ分割体に121a,12
1bに嵌めた支持リング141を設けている。こ
の支持リング141は第2のグループのポンチ分
割体121bの外側に形成した突起142が支持
リングの内側に形成した溝に係合していてポンチ
分割体121bと共に昇降できるようになつてい
る。なお、成形品140は上型113に設けたノ
ツクアウトロツド143で常時下方に付勢されて
いる。
第2実施例において、ノツクアウトロツド14
3は常時成形品を下方に付勢し、プレスのスライ
ドが下死点から上昇するにつれて成形品をダイス
114から排出しポンチ側に残す。又、支持リン
グ141は第2のグループのポンチ分割体121
bと共に昇降し、ポンチ群121から解放された
成形品を支持する。
ノツクアウトピン129の上昇によつて第1、
第2のグループのポンチ分割体121a,121
bと共に成形品は上昇し、第1のグループのポン
チ分割体121aがマンドレル117の上方で縮
径し(第8図B、第9図)、次いで、リング状ピ
ストン125の上昇によつて第2のグループのポ
ンチ分割体121bを上昇させると共に上昇限の
位置で第2のグループのポンチ分割体を縮径して
成形品を取り出す(第8図C、第10図)。
なお、第1、第2実施例では各部材の昇降運動
を流体圧力によつて行つているが、部材によつて
は付勢手段をバネの弾力によつて行う構造とする
ことが出来る。
(発明の効果) 本発明は、成形時にポンチ分割体を隙間なく構
成したから、成形品に従来技術のようなポンチの
隙間に相当する部分に余肉が発生することがな
く、このため凹部内周面は成形後に機械加工を必
要としない成形品を得ることができる。
又、本発明は、ポンチ群を構成する各ポンチ分
割体が、第1のグループと第2のグループごとに
縮径するタイミングを異にしているから、成形品
をポンチ群から取り出すときは同心的に配設され
たポンチ分割体を半数ずつ縮径してワーク開口部
から抜き取るようにしているので、等速ジヨイン
トのような開口部が奥部よりも絞られた成形品を
一度の鍛造加工で製造することができる。
さらに又、本発明は、ポンチ分割体の加工部を
隙間なく集結させて成形加工を行うので、成形加
工時に各ポンチに“ずれ”がなく、従つて凹部内
面の加工精度が高い成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第6図は第1実施例を表わしてお
り、第1図は金型の断面図、第2図A,B,Cは
ポンチの縮径状態を表わす平面図、第3図は第1
図−線の断面図、第4図は加工前の金型の断
面図、第5図は第1のグループのポンチが縮径し
た状態の断面図、第6図は第2のグループのポン
チが縮径した状態の断面図、第7図から第11図
は第2実施例を表わしており、第7図は金型の断
面図、第8図A,B,Cはポンチの縮径状態を表
わす平面図、第9図は第1のグループのポンチが
縮径した状態の断面図、第10図は第2のグルー
プのポンチが縮径した状態の断面図、第11図は
ポンチ支持リングの断面図、第12図は第1実施
例による成形品の断面図、第13図A,Bは第2
実施例による成形品の断面図並びに側面図、第1
4図は従来技術のポンチ配設状態を表わす平面
図、第15図A,Bは従来技術の成形素材の断面
図並びに側面図である。 10……上型、11……下型、12……ダイセ
ツトプレート、13……上ダイス、14……ダイ
セツトプレート、18……下ダイス、19……マ
ンドレル(ポンチガイド)、20……ポンチ群、
25……スライド体、26……支持プレート、2
7……ガイド体、29……ピストン、37……
溝、38……リストピン、39……ノツクアウト
ピン、110……上型、111……下型、112
……ダイセツトプレート、113……上型ホル
ダ、114……ダイス、115……ダイセツトプ
レート、116……下型ホルダ、117……マン
ドレル(ポンチガイド)、118……スライド体、
121……ポンチ群、125……ピストン、12
9……ノツクアウトピン、130……リストピ
ン、137……溝。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ダイスを装着した外型、上記ダイスに向つて
    軸方向に設けられポンチガイドを装着した内型、
    上記ポンチガイドの外周部に当該ポンチガイドの
    軸方向に沿つて移動可能であり上端部に加工部が
    形成されると共に周周り方向に分割され第1のグ
    ループと第2のグループのポンチ分割体が交互に
    配設されたポンチ群、上記第1のグループの各ポ
    ンチ分割体のポンチガイドに面する側において加
    工部の下方に形成されかつ軸方向に延び所定長さ
    を有する第1の溝と、上記第2のグループの各ポ
    ンチ分割体のポンチガイドに面する側において加
    工部の下方に形成されかつ上記第1のグループの
    ポンチ分割体の第1の溝の長さと異なる長さを有
    する第2の溝、上記ポンチガイドの周面において
    上記ポンチ群を移動し当該ポンチガイドの一部分
    が上記第1の溝内に収容されて上記第1のグルー
    プのポンチ分割体の加工部を縮径させる第1の移
    動手段、上記ポンチ群が第1の移動手段によつて
    移動されたのち上記ポンチガイドの一部分が上記
    第2の溝内に収容されて上記第2のグループのポ
    ンチ分割体の加工部を縮径させる第2の移動手段
    とを備え、上記ポンチ群の第1のグループ及び第
    2のグループの各ポンチ分割体が加工品の成形時
    に隙間なく閉塞されると共に、上記第1のグルー
    プのポンチ分割体の加工部は上記第2のグループ
    のポンチ分割体の加工部との適合部が放射方向に
    平行もしくは抜きテーパ構造に形成されているこ
    とを特徴とする等速ジヨイント及びその類似物の
    製造装置。
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