JPH06142815A

JPH06142815A - 軸状物品の鍛造金型

Info

Publication number: JPH06142815A
Application number: JP29256192A
Authority: JP
Inventors: Jun Kaneko; 純金子
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1994-05-24

Abstract

(57)【要約】【目的】外周面の曲率中心とボール溝の曲率中心とを
軸方向にオフセットさせた等速自在継手の内輪を、取り
代等の除去工程を施すことなく能率的に鍛造成形する。【構成】上金型（１）・下金型（３）の内径面を、内
輪の外周面を形成する外径側成形部（７）と、ボール溝
を形成する内径側成形部（９）とで断面花弁状に形成す
る。両金型（１）（３）の分割面（11）は、外径側成形
部（７）の曲率中心を通り且つ外径側成形部（７）を軸
方向と直交する方向に分断する第１の分割面（13）と、
内径側成形部（９）の曲率中心を通り且つ内径側成形部
（９）を軸方向と直交する方向に分断する第２の分割面
（15）とで段違い面に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軸状物品、例えば等速
自在継手の内輪を鍛造成形する際に用いられる金型に関
する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるツェッパー型の等速自在継手で
は、図５に示すような内輪（20）が用いられる。このタ
イプの内輪（20）は、以下の〜に列挙する条件を満
たすよう成形される。

【０００３】外周面（22）は、軸線（X−X）上に設
けた曲率中心（O'₁）を中心とする半径（R'）の球面状
に形成される。

【０００４】外周面（22）の円周等配位置には、軸
方向のボール溝（24）が複数形成される。このボール溝
（24）は、軸線（X−X）に沿った断面で半径（r'）の円
弧状をなす。

【０００５】ボール溝（24）の曲率中心（O'₂）
は、軸線（X−X）上に設けられ且つ外周面（22）の曲率
中心（O'₁）に対して軸方向にオフセットされる。この
結果、外周面（22）の最大径部（ｍ）とボール溝（24）
の最大径部（ｎ）との間には、軸方向のずれ（S'）が生
じる。

【０００６】この内輪（20）は、一般に図６に示すよう
に、軸方向に離反可能となるよう二分割した上金型（2
6）および下金型（28）で鍛造成形される。この上金型
（26）及び下金型（28）の内径面には、内輪（20）の外
周面（22）を成形する外径側成形部（31）と、ボール溝
（24）を成形する内径側成形部（32）とを備えた成形部
（30）が形成されている。この成形部（30）内に素材を
収納し、これを上下方向からポンチ（33）等で加圧する
ことにより、素材が成形部（30）内に充填され、所定の
形状に形成される。この後、両金型（26）（28）を軸方
向に離反させ、成形部（30）から成形品（20ａ）を取り
出す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記鍛造工程におい
て、図示のように上金型（26）と下金型（28）の分割面
（34）を水平面とした場合には、成形品（20ａ）の取り
出しが不可能になる。これは、上述のように外周面（2
2）の最大径部（ｍ）とボール溝（24）の最大径部
（ｎ）との間に軸方向のずれ（S'）があることに起因す
る。

【０００８】以下、この問題を具体的に説明する。例え
ば、分割面（34）をボール溝（24）の最大径部（ｎ）を
通る水平面とした場合、外周面（22）の最大径部（ｍ）
は当該分割面（34）より（S'）だけ下方に位置する。こ
の時、最大径部（ｍ）の径は下金型（28）の分割面（3
4）の内径より大きくなる。そのため、成形品（20ａ）
が下金型（28）から分離できなくなり、上述の問題が生
じるのである。

【０００９】このような事態を防止するため、従来で
は、図７に示すように、外径側成形部（31）に球面状の
凹所（37）を設けることにより、成形品（20ａ）の外周
面（22）に取り代（36）を一体形成している。前記凹所
（37）は、取り代（36）の最大径部（m'）が分割面（3
4）上に位置し、且つ、当該最大径部（m'）が外周面（2
2）の最大径部（ｍ）と同径若しくはこれより大径とな
るよう形成される。これにより、外周面（22）側の最大
径部（m'）と、ボール溝（24）の最大径部（ｎ）とが同
一平面上に位置するので、下金型（28）と成形品（20
ａ）の分離が可能となる。

【００１０】以上の説明は、分割面（34）がボール溝
（24）の最大径部（ｎ）を通る場合についてのものであ
るが、分割面（34）を外周面（22）の最大径部（ｍ）を
通る水平面とした場合にも同様の問題が生じる。即ち、
ずれ（S'）の影響でボール溝（24）の最大径部（ｎ）の
径が上金型（26）の分割面（34）の内径より大きくな
り、成形品（20ａ）が上金型（26）から分離できなくな
る。しかし、この場合も、内径側成形部（32）に凹所
（図示省略）を設け、ボール溝（24）の表面に同様の取
り代（図示省略）を設けることによって、成形品（20
ａ）の取り出しが可能となる。

【００１１】ところで、このような凹所（37）を設けた
場合には、金型から取り出した成形品（20ａ）に、取り
代（36）を除去するための切削あるいは研削加工を別途
施す必要がある。そのため、内輪（20）の製作工程が繁
雑化する。

【００１２】そこで、本発明は、このような取り代の除
去工程を必要とせず、内輪等の軸状物品を能率的に成形
し得る鍛造金型の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明では、球面状の外周面に、軸線に沿った断面が円
弧状をなす軸方向溝が形成され、前記外周面の曲率中心
に対し軸方向溝の曲率中心が軸方向にオフセットされて
なる軸状物品を成形するための鍛造金型であって、

【００１４】軸方向に接近・離反可能の二分割構造とさ
れ、内径面に、前記外周面の形状と合致する外径側成形
部と、前記軸方向溝の形状と合致する内径側成形部とが
形成された鍛造金型において、

【００１５】前記鍛造金型を、外径側成形部の曲率中心
を通り且つ外径側成形部を軸方向と直交する方向に分断
する第１の分割面と、内径側成形部の曲率中心を通り且
つ内径側成形部を軸方向と直交する方向に分断する第２
の分割面とで分割した。

【００１６】

【作用】前記鍛造金型を、外径側成形部の曲率中心を通
り且つ外径側成形部を軸方向と直交する方向に分断する
第１の分割面と、内径側成形部の曲率中心を通り且つ内
径側成形部を軸方向と直交する方向に分断する第２の分
割面とで分割することにより、第１の分割面が外周面の
最大径部を通り、第２の分割面が軸方向溝の最大径部を
通ることとなる。この結果、分割された２つの金型の上
下動が、外周面及び軸方向溝の最大径部に拘束されなく
なるので、加圧成形後に両金型をスムーズに分離するこ
とが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係る鍛造金型（Ｄ）の実施例
を図１乃至図４に基づいて説明する。

【００１８】図１は、上金型（１）および下金型（３）
の斜視図であり、これらの金型（１）（３）は、一方が
固定とされ、他方が適当な駆動機構により軸方向に移動
可能とされている。

【００１９】両金型（１）（３）の内径面は、円周等配
位置に設けた外径側成形部（７）と、外径側成形部
（７）の間に設けた内径側成形部（９）とで断面花弁状
に形成されている。この外径側・内径側成形部（７）
（９）のうち、外径側成形部（７）が図５に示す内輪
（20）の外周面（22）を成形し、内径側成形部（９）が
ボール溝（24）を成形する。

【００２０】図２は、鍛造金型（Ｄ）、即ち、合体時に
おける上金型（１）及び下金型（３）の縦断面図であ
り、図３は、下金型（３）の平面図である。両図に示す
ように、外径側成形部（７）は、半径（Ｒ）の球面に形
成され、内径側成形部（９）は、軸線（X−X）に沿う断
面が半径（ｒ）の円弧を描くよう形成されている。この
内径側成形部（９）の曲率中心（O₂）は、外径側成形部
（７）の曲率中心（O₁）に対して軸方向に距離（Ｓ）だ
けオフセットされている。ここで、外径側成形部（７）
及び内径側成形部（９）の半径（Ｒ、ｒ）は、内輪（2
0）の外周面（22）及びボール溝（24）の半径（R'、
r'）（図５参照）と等しくされ（Ｒ＝R'、ｒ＝r'）、曲
率中心（O₁、O₂）の位置も内輪（20）のそれ（O'₁、
O'₂）と一致させてある。

【００２１】本発明では、図２に示すように、鍛造金型
（Ｄ）を、外径側成形部（７）の曲率中心（O₁）を通り
且つこの外径側成形部（７）を軸方向と直交する方向に
分断する第１の分割面（13）と、内径側成形部（９）の
曲率中心（O₂）を通り且つこの内径側成形部（９）を軸
方向と直交する方向に分断する第２の分割面（15）とで
分割する。これにより、図１に示すように、上金型
（１）と下金型（３）の分割面（11）が高さ（Ｓ）の段
違い面になる。

【００２２】図４は、上記鍛造金型（Ｄ）の成形段階に
おける縦断面図である。既に述べたように、外径側・内
径側成形部（７）（９）の曲率中心（O₁、O₂）の位置
と、外周面（22）及びボール溝（24）の曲率中心
（O'₁、O'₂）の位置が一致しているので、第１の分割面
（13）は、成形品（20ａ）の外周面（22）の最大径部
（ｍ）を通り、第２の分割面（15）は、ボール溝（24）
の最大径部（ｎ）を通ることとなる。従って、両金型
（１）（３）の上下動が外周面（22）及びボール溝（2
4）の最大径部（ｍ）（ｎ）で規制されなくなり、加圧
成形後に両金型（１）（３）をスムーズに分離できるよ
うになる。この結果、取り代を形成せずとも、確実に両
金型（１）（３）から成形品（20ａ）を取り出すことが
可能となる。

【００２３】このようにして得られた成形品（20ａ）
に、軸穴等を形成した上で仕上げ加工を施すことによ
り、図５に示す内輪（20）が得られる。

【００２４】なお、本発明は、上述した等速自在継手の
内輪（20）に限らず、種々の軸状物品、具体的には、球
面状をなす外周面に、軸線（X−X）に沿った断面が円弧
状をなす軸方向溝（上記ボール溝（24）に類似するも
の）が形成され、外周面の曲率中心に対し軸方向溝の曲
率中心が軸方向にオフセットされてなる軸状物品の鍛造
金型として利用することができる。

【００２５】

【発明の効果】上述のように、鍛造金型を、外径側成形
部の曲率中心を通り且つ外径側成形部を軸方向と直交す
る方向に分断する第１の分割面と、内径側成形部の曲率
中心を通り且つ内径側成形部を軸方向と直交する方向に
分断する第２の分割面とで分割することにより、加圧成
形後に両金型をスムーズに分離することが可能となり、
取り代等を形成する必要もなくなる。従って、軸状物品
の鍛造作業が能率よく行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る鍛造金型の斜視図である。

【図２】上金型と下金型とを合体させ際の図１中のA−A
線での縦断面図である。

【図３】下金型の平面図である。

【図４】加圧成形後の上金型及び下金型の縦断面図であ
る。

【図５】本発明に係る鍛造金型の被成形物である内輪の
正面図（ａ）、側面一部断面図（ｂ）、背面図（ｃ）で
ある。

【図６】従来の鍛造金型の縦断面図である。

【図７】従来の鍛造金型の縦断面図である。

【符号の説明】

１上金型３下金型７外径側成形部９内径側成形部 13 第１の分割面 15 第２の分割面 X−X 軸線Ｄ鍛造金型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】球面状の外周面に、軸線に沿った断面が
円弧状をなす軸方向溝が形成され、前記外周面の曲率中
心に対し軸方向溝の曲率中心が軸方向にオフセットされ
てなる軸状物品を成形するための鍛造金型であって、軸方向に接近・離反可能の二分割構造とされ、内径面
に、前記外周面の形状と合致する外径側成形部と、前記
軸方向溝の形状と合致する内径側成形部とが形成された
鍛造金型において、前記鍛造金型が、外径側成形部の曲率中心を通り且つ外
径側成形部を軸方向と直交する方向に分断する第１の分
割面と、内径側成形部の曲率中心を通り且つ内径側成形
部を軸方向と直交する方向に分断する第２の分割面とで
分割されたことを特徴とする軸状物品の鍛造金型。