JPH0729170B2

JPH0729170B2 - 等速ジョイント用スパイダの製造方法

Info

Publication number: JPH0729170B2
Application number: JP6874290A
Authority: JP
Inventors: 隆夫依田; 智範中村; 晴夫目黒
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPH03268838A

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は等速ジョイント用スパイダ、特に、軸孔を有す
るボス部と、そのボス部の外周面に突設された複数のロ
ーラ軸部とを有するスパイダの製造方法に関する。

（２）従来の技術従来、この種製造方法として、ボス部に対応する中実の
短柱部と、その短柱部の外周面に突設された複数のロー
ラ軸部とを有する中間体を閉塞鍛造加工により製作し、
次いで短柱部にドリル加工、それに次ぐレース加工を施
して軸孔を形成する、といった手法が知られている。

このように軸孔をドリル加工等により形成する理由は、
ボス部は軸孔半径方向の厚さが比較的薄く、且つ軸孔中
心線方向の厚さが厚いので、通常の打抜き加工を行った
場合、ボス部に変形を生じるからである。

（３）発明が解決しようとする課題しかしながら、前記のように軸孔の形成に当りドリル加
工およびレース加工を用いると、軸孔の形成作業工数お
よびコストが増し、スパイダの量産性が悪い、という問
題がある。

本発明は前記問題を解決することのできる前記製造方法
を提供することを目的とする。

B.発明の構成（１）課題を解決するための手段本発明は、軸孔を有するボス部と、該ボス部の外周面に
突設された複数のローラ軸部とを有する等速ジョイント
用スパイダを製造するに当り、素材に閉塞鍛造加工を施
すことにより、前記ボス部に対応する中実な短柱部と、
該短柱部の外周面に突設された複数の前記ローラ軸部と
を有する１次中間体を製作する第１工程と、ポンチおよ
びダイス孔間のクリアランスを大に設定して前記１次中
間体の前記短柱部に破断期の長い打抜き加工を施すこと
により、打抜き方向前側に大径開口部を、また打抜き方
向後側に小径開口部をそれぞれ有する軸孔用テーパ付貫
通孔を形成された２次中間体を製作する第２工程と、前
記２次中間体の前記テーパ付貫通孔回りに前記小径開口
部より前記大径開口部に向ってシェーピング加工を施す
ことにより前記軸孔を形成する第３工程とを順次行うこ
とを第１の特徴とする。

本発明は、前記第１工程において、前記短柱部の両端面
の少なくとも一方に、前記テーパ付貫通孔よりも大きな
内径を有する凹部を形成することを第２の特徴とする。

本発明は、前記打抜き加工速度を、前記シェービング加
工速度よりも速くなるように設定することを第３の特徴
とする。

本発明は、軸孔を有するボス部と、該ボス部の外周面に
突設された複数のローラ軸部とを有する等速ジョイント
用スパイダを製造するに当り、素材に閉塞鍛造加工を施
すことにより、前記ボス部に対応する中実な短柱部と、
該短柱部の外周面に突設された複数の前記ローラ軸部と
を有する中間体を製作する第１工程と、ポンチおよびダ
イス孔間のクリアランスを大に設定して前記中間体の前
記短柱部に破断期の長い打抜き加工を施すことにより、
打抜き方向前側に大径開口部を、また打抜き方向後側に
小径開口部をそれぞれ有する軸孔用テーパ付貫通孔を形
成し、引続き前記テーパ付貫通孔回りに、前記小径開口
部より前記大径開口部に向ってシェービング加工を施す
ことにより前記軸孔を形成する第２工程とを順次行うこ
とを第４の特徴とする。

本発明は、前記打抜き加工および前記シェービング加工
を１台の機械プレスを用いて連続的に行うことを第５の
特徴とする。

（２）作用第１の特徴によれば、第１工程にて閉塞鍛造法の適用
下、寸法精度の高い１次中間体を製作することができ
る。

また軸孔を打抜き加工、それに次ぐシェービング加工に
より形成するので、その形成作業性が良好である。

打抜き加工において、前記のようにクリアランスを設定
して破断期の長い加工を行うと、剪断荷重を減少させる
ことが可能であり、これにより２次中間体におけるボス
部の変形を回避して閉塞鍛造による高寸法精度を維持、
またポンチの摩耗を抑制してその延命を図ることができ
る。

この場合、軸孔用貫通孔の内径を、その全長に亘り略等
しくすべく、前記クリアランスを極めて小さく設定して
剪断期の長い打抜き加工を行うと、その加工中、貫通孔
回りには静水圧が作用することになるので、ボス部の変
形が発生し、またポンチの摩耗が増えてその寿命が短く
なる。

シェービング加工において、テーパ付貫通孔の小径開口
部より大径開口部に向って切削を行う、したがってシェ
ービング代が漸減するように切削を行うと、軸孔内周面
におけるむしれの発生を回避して仕上げ面のきれいな軸
孔を形成することができ、また剪断荷重も低減すること
ができる。

この場合、貫通孔の内径を、その全長に亘り略等しくし
てシェービング代を均一にすると、軸孔内周面に部分的
にむしれが発生し、またテーパ付貫通孔の大径開口部よ
り小径開口部に向って切削を行う、したがってシェービ
ング代が漸増するように切削を行うと、軸孔内周面の広
い範囲にむしれが発生する。

打抜き加工およびシェービング加工を併用すると、打抜
き加工だけで軸孔を形成する場合に比べ、シェービング
代に応じてテーパ付貫通孔の小径化を図ることができ、
これもまたボス部の変形を回避する上で有効である。

第２の特徴によれば、短柱部の打抜き加工厚さを減じ
て、その加工性を良好にすることができる。

第３の特徴によれば、打抜き加工の際に、破断期の長さ
を助長して剪断荷重を低減し、またシェービング加工開
始時に、２次中間体に対するポンチの衝撃を緩和するこ
とができる。

第４の特徴によれば、軸孔の形成作業性を一層能率化す
ることができる。

第５の特徴によれば、打抜き加工時における剪断荷重の
低減およびシェービング加工時におけるポンチの衝撃緩
和を自動的に実現することができる。

（３）実施例第１図は、車両における等速ジョイント１とドライブシ
ャフト２との連結構造を示す。等速ジョイント１は、一
端を開口させた筒状ハウジング３の底壁外面に連結軸部
４を突設したジョイント本体５と、そのハウジング３内
に収容されたスパイダ６と、そのスパイダ６に支持され
てハウジング３内周面の複数、図示例では３本の溝７を
転動する３個のローラ８とより構成される。連結軸部４
は図示しない差動装置に連結され、スパイダ６はドライ
ブシャフト２に連結される。

第2,第３図に明示するように、スパイダ６は、ドライブ
シャフト２とセレーション結合される軸孔９を備えたボ
ス部10と、そのボス部10の外周面に突設された複数、図
示例では３本のローラ軸部11とよりなる。第１図に明示
するように、各ローラ軸部11に球面スライダ12,ホルダ1
2₂およびニードルベアリング13を介して前記ローラ８が
支持される。

次に、前記スパイダ６の製造方法の一例について説明す
る。

〔第１工程〕第４図に示すように、閉塞鍛造加工部としての温間閉塞
鍛造加工部14において、上部ダイス15と下部ダイス16と
を閉じると共に上部ポンチ17と下部ポンチ18との間に、
300〜400℃に加熱されたクロム鋼製円柱状素材19を挟持
させる。この場合、上、下部ポンチ17,18は中実な心部2
0,21と、その外周に密着する中空筒状部22,23とより構
成され、各心部20,21の円錐台形先端部24,25は各中空筒
状部22,23の先端面より僅かに突出している。このよう
に上、下部ポンチ17,18を二部材より構成すると、各ポ
ンチ17,18における加工時の応力集中を緩和して、その
延命を図ることができる。

第5,第６図に示すように、上、下部ポンチ17,18により
素材19を鍛圧して、その素材19に温間閉塞鍛造加工を施
し、ボス部10に対応する中実な短柱部26と、その短柱部
26の外周面に突設された３個のローラ軸部11とを有する
寸法精度の高い１次中間体27₁を製作する。

この１次中間体27₁においては、その短柱部26の上、下
端面（端面）28,29に、上、下部ポンチ17,18の先端部2
4,25により円錐台形凹部30,31が形成される。各凹部30,
31において、その底面側の小径部分の内径は、次工程の
打抜き加工で用いられるポンチの外径よりも若干大きく
なるように設定される。

また各凹部30,31の深さｄは、短柱部26の上、下端面28,
29とローラ軸部11の外周面との間の間隔ｓよりも浅く設
定される（即ち、ｓ＞ｄ）。このように設定する理由
は、温間閉塞鍛造において各ローラ軸部11は側方押出し
により成形されるのであるが、各凹部30,31の深さｄを
前記間隔ｓよりも深く設定すると、短柱部26と各ローラ
軸部11との連設域に凹陥部が発生するからである。

〔第２工程〕第７図に示すように、１次中間体27₁を打抜き加工部32
のダイス33上に設置する。そして、１次中間体27₁が第
１工程による温間閉塞鍛造過程の温度を保有している温
間状態（例えば、１次中間体27₁の温度が約350℃に在る
状態）にて、１次中間体27₁をストリッパ34とダイス33
との間に挟着し、ポンチ35を作動させて短柱部26に打抜
き加工を施し、これにより中空の短筒部37を有する２次
中間体27₂（第８図）を製作する。第７図中、38はスク
ラップである。

この場合、ポンチ35およびダイス孔33a間のクリアラン
スｃは、適正値よりも大に設定され、また打抜き加工速
度は次工程のシェービング加工速度よりも速くなるよう
に設定される。

その結果、前記打抜き加工では破断期が長くなるため、
短柱部26には、打抜き方向ｐ前側に大径開口部36aを、
また打抜き方向ｐ後側に小径開口部36bをそれぞれ位置
させた軸孔用テーパ付貫通孔36が形成され、またそのテ
ーパ付貫通孔36のテーパは大きくなり、しかもテーパ付
貫通孔36内周面では破断面の占有率が高くなる。

第7A図は、ポンチ35およびダイス孔33a間のクリアラン
スｃと、破断期の長さ（破断面の占有率）および剪断荷
重との関係を示し、線l₁が破断期の長さ変化に、また線
l₂が剪断荷重の変化にそれぞれ該当する。

第7B図は打抜き加工速度と、破断期の長さ（破断面の占
有率）および剪断荷重との関係を示し、線l₁が破断期の
長さ変化に、また線l₂が剪断荷重の変化にそれぞれ該当
する。

第7A,第7B図より、前クリアランスｃを大に設定し、ま
た打抜き加工速度を速くすると、破断期の長さが長くな
り、また剪断荷重も減少することが判る。

テーパ付貫通孔36において、下側の大径開口部36a周縁
は、打抜き加工による破断に起因して粗くなるが、その
粗い周縁は、短柱部26の下端面29に形成された凹部31内
に収められるので、短筒部37の下端面に露出することは
ない。

前記のように、打抜き加工を１次中間体27₁が温間状態
に在るとき行い、また各凹部30,31により短柱部26の打
抜き加工厚さを減じることも剪断荷重を低減する上に有
効な手段であり、このようにしてポンチ35およびダイス
33の延命が図られる。

さらに、次工程でシェーピング加工を行うことから打抜
き加工だけで軸孔を形成する場合に比べ、シェービング
代に応じてテーパ付貫通孔36の小径化を図ることがで
き、これもまたボス部10の変形を回避する上に有効であ
る。

〔第３工程〕第８図に示すように、２次中間体27₂を、そのテーパ付
貫通孔36の小径開口部36bを上側に位置させてシェービ
ング加工部39のダイス40上に設置する。そして前記温間
状態（例えば、２次中間体27₂の温度が約300℃に在る状
態）にて、短筒部37の上、下端面をストリッパ41とダイ
ス40との間に挟着し、ポンチ42を作動させてテーパ付貫
通孔36回りに小径開口部36bより大径開口部36aに向って
シェービング加工を施すことにより軸孔９を形成する。
この場合、シェービング加工を施される部分は各凹部3
0,31の大径部分よりも内側であり、したがってシェービ
ング加工代ａは漸減することになる。

このように軸孔９を打抜き加工、それに次ぐシェービン
グ加工により形成すると、その形成作業性が良好にな
る。この場合、シェービング加工速度は打抜き加工速度
よりも遅くなるように設定され、これにより２次中間体
27₂に対するポンチ42の衝撃が緩和されるので、そのポ
ンチ42の破損が防止され、またシェービング加工が精度
良く行われる。

また前記温間状態に在る２次中間体27₂にシェービング
加工を施すと共にその加工に際しシェービング加工代ａ
を漸減させるので、剪断荷重を低減し、しかも仕上げ面
のきれいな軸孔９を形成することができる。

前記温間状態においては、貫通孔36回りの剪断抵抗が小
さいので、ポンチ42およびダイスチ40の延命を図ること
ができる。

前記第１〜第３工程を経て形成された軸孔９の内周壁に
は、ブローチ加工によってセレーションが形成される。

前記打抜き加工速度とシェービング加工速度との遅速関
係は、例えば両加工を１台のクランクプレスで行うと、
自動的に成立する。何となれば、打抜き加工はクランク
上死点またはその近傍からクランク下死点近傍に至るま
でのストローク範囲で行われ、またシェービング加工は
クランク下死点近傍で行われることになるので、打抜き
加工速度はシェービング加工速度よりも速くなるからで
ある。

他の機械プレスを用いる場合には、前記遅速関係はプレ
スの回転数を変える、といった手法を採用することによ
って成立する。

第９図（ａ）〜（ｃ）は１次中間体27₁に形成される凹
部30,31の形状とテーパ付貫通孔36との関係を示す。

第９図（ａ）は、上端面28側の凹部30を等径に、また下
端面29側の凹部31を円錐台形にそれぞれ形成し、また上
端面28側の凹部30の内径と、下端面29側の凹部31におけ
る底面側の小径部分の内径とを等しくしたものである。

この場合、打抜き加工時のポンチ35（第７図）の外径
は、上端面28側の凹部30の内径に略等しいので、テーパ
付貫通孔36の大径開口部36a周縁は下端面29側の凹部31
内に収められる。

なお、上端面28側の凹部30を円錐台形に、また下端面29
側の凹部31を等径にそれぞれ形成してもよい。

第９図（ｂ）は上、下端面28,29側の凹部30,31をそれぞ
れ等径に形成し、また上端面28側の凹部30の内径よりも
下端面29側の凹部31の内径を大きく形成したものであ
る。この場合にも、テーパ付貫通孔36の大径開口部36a
周縁は前記同様に下端面29側の凹部31内に収められる。

第９図（ｃ）は上、下端面28,29側の凹部30,31を相互に
等径に形成したものである。この場合には、打抜き加工
時のポンチ35（第７図）の外径は凹部30,31の内径より
も小さく設定され、これによりテーパ付貫通孔36の大径
開口部36a周縁は下端面29側の凹部31内に収められる。

第10図に示す加工用ポンチ45は、先端側の打抜きポンチ
部46と、それにボルト50により連結されると共に打抜き
ポンチ部46よりも大径のシェービングポンチ部47とより
構成される。この場合、ダイス48におけるダイス孔49の
内径はシェービングポンチ部47の外径に対応して決めら
れ、したがって打抜きポンチ部46とダイス孔49との間の
クリアランスｃは大に設定される。51はストリッパであ
る。

前記加工用ポンチ45を用いると、前記温間状態にて、１
次中間体（中間体）27₁の短柱部26に打抜きポンチ部46
によって軸孔用テーパ付貫通孔36を形成し、引続きテー
パ付貫通孔36回りにシェービングポンチ部47によりシェ
ービング加工を施して軸孔９を形成することが可能とな
る。

これにより軸孔９の形成作業性を一層能率化することが
できる。

この場合、クランクプレスを用いると、前記同様に打抜
き加工速度をシェービング加工速度よりも自動的に速め
ることができるので、打抜き加工時における剪断荷重の
低減およびシェービング加工時におけるポンチ45の衝撃
緩和が容易に実現される。

前記閉塞鍛造加工、打抜き加工およびシェービング加工
を１台のプレスにより行う場合、閉塞鍛造加工では最も
大きな加圧力を要求されるので、その加工部14はプレス
の加圧中心、またはその近傍に配設され、一方、打抜き
加工部32およびシェービング加工部39は加圧中心から外
れた位置に配設される。

そのため、打抜き加工部32およびシェービング加工部39
においては、プレスによる偏荷重の発生が問題となる。
この偏荷重の発生を極力抑制するためには、打抜き加工
およびシェービング加工に要する剪断荷重をできる限り
低減し、また両加工の開始時期が重ならないようにする
ので望ましい。

このような要望は、クランクプレス等の機械プレスを用
いて、前記特定の打抜き加工を前記特定のシェービング
加工よりも先行させることで満たされる。

この場合、打抜き加工およびシェービング加工を連続的
に行うことのできる第10図の加工用ポンチ45を用いると
効果的である。

なお、本発明は第１工程において１次中間体27₁に凹部
を形成しない場合および上、下端面28,29の一方にのみ
凹部30または31を形成する場合を包含する。

C.発明の効果第（１）請求項記載の発明によれば、軸孔のみならずそ
の外の部位の寸法精度を高め、また軸孔の形成作業性を
良好にし、さらに工具の延命を図り得る前記スパイダの
製造方法を提供することができる。

第（２）請求項記載の発明によれば、前記効果に加え、
打抜き加工性を良好にすることができる。

第（３）請求項記載の発明によれば、前記効果に加え、
打抜きおよびシェービング加工性を一層良好にし、また
それらの加工で用いられる工具の延命を図ることができ
る。

第（４）請求項記載の発明によれば、前記効果に加え、
軸孔の形成作業性を一層能率化することができる。

第（６）請求孔記載の発明によれば、１台の機械プレス
により打抜きおよびシェービング加工を良好に行い、ま
たそれらの加工で用いられる工具の延命を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は等速ジョイントの断面図、第２図はスパイダの
平面図、第３図は第２図III−III線断面図、第4,第５図
は温間閉塞鍛造加工の説明図、第６図は１次中間体の平
面図、第７図は打抜き加工の説明図、第7A図はポンチお
よびダイス孔間のクリアランスと、破断期の長さおよび
剪断荷重との関係を示すグラフ、第7B図は打抜き加工速
度と、破断期の長さおよび剪断荷重との関係を示すグラ
フ、第８図はシェービング加工の説明図、第９図は１次
中間体の凹部形状とテーパ付貫通孔との関係を示す説明
図、第10図は打抜き加工およびシェービング加工を連続
して行う場合の説明図である。１…等速ジョイント、６…スパイダ、９…軸孔、11…ロ
ーラ軸部、15,16…上、下部ダイス、17,18…上、下部ポ
ンチ、19…素材、26…短柱部、27₁…１次中間体（中間
体）、27₂…２次中間体、33…ダイス、33a…ダイス孔、
35…ポンチ、36…テーパ付貫通孔、36a…大径開口部、3
6b…小径開口部、40…ダイス、42…ポンチ、45…加工用
ポンチ、46…打抜きポンチ部、47…シェービングポンチ
部、ｃ…クリアランス、ｐ…打抜き方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸孔（９）を有するボス部（10）と、該ボ
ス部（10）の外周面に突設された複数のローラ軸部（1
1）とを有する等速ジョイント用スパイダ（６）を製造
するに当り、素材（19）に閉塞鍛造加工を施すことによ
り、前記ボス部（10）に対応する中実な短柱部（26）
と、該短柱部（26）の外周面に突設された複数の前記ロ
ーラ軸部（11）とを有する１次中間体（27₁）を製作す
る第１工程と、ポンチ（35）およびダイス孔（33a）間
のクリアランス（ｃ）を大に設定して前記１次中間体
（27₁）の前記短柱部（26）に破断期の長い打抜き加工
を施すことにより、打抜き方向（ｐ）前側に大径開口部
（36a）を、また打抜き方向（ｐ）後側に小径開口部（3
6b）をそれぞれ有する軸孔用テーパ付貫通孔（36）を形
成された２次中間体（27₂）を製作する第２工程と、前
記２次中間体（27₂）の前記テーパ付貫通孔（36）回り
に前記小径開口部（36b）より前記大径開口部（36a）に
向ってシェービング加工を施すことにより前記軸孔
（９）を形成する第３工程とを順次行うことを特徴とす
る等速ジョイント用スパイダの製造方法。
【請求項２】前記第１工程において、前記短柱部（26）
の両端面（28,29）の少なくとも一方に、前記テーパ付
貫通孔（36）よりも大きな内径を有する凹部（30,31）
を形成する、第（１）項記載の等速ジョイント用スパイ
ダの製造方法。
【請求項３】前記打抜き加工速度を、前記シェービング
加工速度よりも速くなるように設定する、第（１）また
は第（２）項記載の等速ジョイント用スパイダの製造方
法。
【請求項４】軸孔（９）を有するボス部（10）と、該ボ
ス部（10）の外周面に突設された複数のローラ軸部（1
1）とを有する等速ジョイント用スパイダ（６）を製造
するに当り、素材（19）に閉塞鍛造加工を施すことによ
り、前記ボス部（10）に対応する中実な短柱部（26）
と、該短柱部（26）の外周面に突設された複数の前記ロ
ーラ軸部（11）とを有する中間体（27₁）を製作する第
１工程と、ポンチ（42）およびダイス孔（33a）間のク
リアランス（ｃ）を大に設定して前記中間体（27₁）の
前記短柱部（26）に破断期の長い打抜き加工を施すこと
により、打抜き方向（ｐ）前側に大径開口部（36a）
を、また打抜き方向（ｐ）後側に小径開口部（36b）を
それぞれ有する軸孔用テーパ付貫通孔（36）を形成し、
引続き前記テーパ付貫通孔（36）回りに、前記小径開口
部（36b）より前記大径開口部（36a）に向ってシェービ
ング加工を施すことにより前記軸孔（９）を形成する第
２工程とを順次行うことを特徴とする等速ジョイント用
スパイダの製造方法。
【請求項５】前記第１工程において、前記短柱部（26）
の両端面（28,29）の少なくとも一方に、前記テーパ付
貫通孔（36）よりも大きな内径を有する凹部（30,31）
を形成する、第（４）項記載の等速ジョイント用スパイ
ダの製造方法。
【請求項６】前記打抜き加工および前記シェービング加
工を１台の機械プレスを用いて連続的に行う、第（４）
または第（５）項記載の等速ジョイント用スパイダの製
造方法。