JPS59166339A - ボ−ルピン製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、１本のシャフトと該シャフトの一端に設けら
れた球を有するボールピンの製造方法に関するものであ
る。この方法においては、実質的に円柱形の中実ブラン
クを素材として、該ブランクに、プレス工具と押出しラ
ムを使用する、主として複数のステップよりなる押出し
工程により、球を形成する。

ボールピンは、例えば内燃機関のタイロッドにおいて使
用される。その場合、球は、寸法が極めて正確でなけれ
ばならないと同時に、表面特性が良好であること、ずな
・わち表面あらさの非常に少ないことが必要である。従
来は、実質的に円柱形の、中実ブランクを素材として、
聞いたプレス工具において複数ステップよりなる押出し
成形を行うことにより、球の形成が前もってなされてい
た。そうした従来の方法においては、開いたプレス工具
において押出し成形を行うことにより、まず、中央の縁
部に出っ張りを有する粗球を得ていた。そして、この出
っ張りは、後続の工程において除去されていた。すなわ
ち、この粗球は、後続の工程において、目標の寸法に至
るまで切削加工され、研摩ローうによって表面を平滑に
されていた。

ドイツ公開公報箱２１　０７　４５９号には、枠構造に
おける結節要素として機能する中空鋼球の製造方法が記
載されている。この中空鋼球は落し鍛造により製造され
る。その場合、まず、各々が例えば正弦曲線状の縁部を
有する２個の半球を鍛造型において形成し、しかる後に
これらの半球を合体せしめて球を得、その継ぎ目の個所
を溶接する。あるいは上記方法とは異なって、中空の球
を単一の材料から形成する。その場合には、ブランクに
中空円柱状の材料を使用し、この中空円柱状ブランクの
両端部をまず円錐状に変形し、こうして得られた半製品
を、鍛造型において最終的に球状にする。この鍛造型は
、互いに補い合う２つの部分よりなり、これら２つの部
分は、材料の変形の最終段階において、１つの閉じた鍛
造型となる。この閉じた鍛造型は１．その上下の２つの
部分を合体することによって得られるものであるが、こ
のようにした場合には、むろん、中空の球の形成は不完
全にしか行なわれ得ない。この、枠構造における結節要
素として機能する既知の中空鋼球は、寸法の精度に関し
て過大の要求を課せ゛られることのないような部分品と
して使用されるものである。いずれにせよ、この中空鋼
球に課せられる精度上の要求は、自動車・におけるタイ
ロッドの連結に使用されるボールピンに代表されるよう
な精密部品の場合に比べると、はるかに低いのである。

上記のような既知の方法は、高品質の製品の天吊生産用
としては、極めてコスト高となるため、不適当であると
言える。本発明の目的は、この種のボールピンの形成を
容易にし、しかも材料の質を低下させることなく、むし
ろ、その製造方法を容易にしたにもかかわらず質の高い
製品を得ることである。上記目的は、本発明によれば、
次のようにして達成される。すなわち、球を形成するた
めの押出し工程の少なくとも最終の段階において、閉じ
たプレス工具を使用し、そうして得られた球を、回転研
摩工程によって、目標の寸法まで縮小しかつ研摩するの
である。上記の方法により、製造は極めて用意かつ安価
に行われるようになるのみならず、表面の追加加工（回
転研摩）がなされる結果、従来のものに比して、より質
の高い製品が得られることになる。なお、これは当業者
にとっては明白なことであるが、先に述べた、枠構造に
おける結節要素をなす中空鋼球を製造するための既知の
方法は、何ら本発明の方法を示唆するものではない。

以下、図面を参照して説明すると、第１図は中実の円柱
状ブランクを示し、従来は、このようなブランクを加工
するにあたって、複数の段階よりなる押出し工程でブラ
ンクの端部に球を形成していた。その最終段階の形態は
、第２図の縦断面図に示す通りである。この従来の方法
において使用される工具１は２つの部分２および３がら
なり、開いた状態で使用されていた。すなわち、押出し
ラム４が作用する間において、両部会２および３は、互
いに僅かな距離ａだけ離れており、従って、押出しラム
４の作用により、材料は、両部会２および３の間の間隙
５に流入し、その結果、形成すべき球６を取り巻く形の
出っ張り７が生ずることになる。プレス工具１は、押出
し加工によって得られた、中央に出っ張り７を有する球
６が、目標の寸法に比して過剰の寸法を有するように作
られている。さて、上記比っ張り７は後続の工程におい
て除去され、球６は目標の寸法に達するまで切削加工を
受けていた。しかる後に、球の表面は特に研摩ローラに
て研摩され、ボールピンのシャフト８は切削加工により
成形されていた。

さて、本発明の方法においては、２つの部分２゜および
３°よりなる、閉じたプレス工具１°を使用する。この
プレス工具１°は、形成すべき球６゜が後続の回転研摩
工程のために必要な程度の１、寸法の余裕を有するよう
に作られている。そうして形成された球６°の表面あら
さ６は、約６ないし１２μｍである。

先述した通り、プレス工具１°は、２つの部分２°と３
°からなるが、そのうちの一方２°の内部に、押出しラ
ム４°が摺動可能に設けられている。本発明の方法にお
いては、プレス工具１°を構成する両部会２゛、３°は
、中実のブランクを受容するが、まず最初に合体させら
れて単一の閉じたプレス型にされ、しかる後に押出しラ
ム４゛が作動させられる。該押出しラム４°は、球６゛
の中実材料に、直′接的に作用する。上記の作用がなさ
れる間、プレス工具１°の両部会２°、３゛は、互いに
密着しており、従って、１つの閉じたたプレス工具をな
している。

ついで、球６°は、回転研摩を受け、これにより、その
表面あらさば、３μｍ以下まで減少させられる。この回
転研摩作業によって、ひとつには球６°の表面の状態が
改善され、同時にまた、球の寸法はその目標値に到達す
る。ボールピンのシャフトの部分は、従来式の方法で切
削加工されるが、これもやはり球と同じように回転研摩
によって所望の形に成形し得る。ボールピンの完成品は
、第５図に示す通りである。

次に、回転研摩を行うための１つの装置について説明す
る（第４図）。この装、置はハンマシャフト１０を有し
、その中に、ハンマタップ１２ならびにハンマラム１３
が、半径方向に摺動可能に設けられている。そして、圧
力ローラ１４が、ローラケージ１５内において自由に回
転可能の状態に設けられ、該ローラケージ１５は、外側
の保持リング１６によって囲まれている。さて、ハンマ
シャフト１０が回転すると、ハンマタップ１２ならびに
ハンマラム１３は、遠心力により、半径方向外側に移動
する。その際、ハンマラム１３Ｇよ、個々の圧力口−５
１４の下に来ると、その都度、内方へ向かう抑圧衝撃を
受け、この抑圧パルスは、ハンマタップ１２に、従って
また図示しない材料に、変形力として伝えられる。圧力
口−ラ１４を保持するリング１６は、１つの機械ケーシ
ング内において自由に回転可能の状態にあり、かつ、回
転するハンマシャフト１０によって、遊星歯車装置のよ
うに、所望の相対回転をさせられる。ハンマラム１３は
、圧力口−５１４の１つの組から次の組へと移る途上に
おいて再び解放され、その際に生ずる＃１１き衝程によ
り、解放された材料を回転もしくは摺動さＵることが可
能となる。この種のｅｌｆは、それ自体としては既知で
ある。しかしながら、これを球状の形態のものに対して
使用するということは自明ではなかった。なぜなら、従
来は、この種の回転研摩加工′を受けていたのは、円柱
形もしくは円錐形の材お１に限られていたからである。

上述の材料成形工程は、室温のもとにおいて行われ得る
ものである（冷間押出し）が、材料に関して作業温度を
高くしてこれを行うこと（熱間押出し）もまた可能であ
る。もつとも、どちらかと言えば、冷間押出しの方が好
ましい。なぜなら、その方が安価である（加熱工程が不
要）のみならず、より高い精度で製造を行うことが可能
だからである。

シャフト部８′は、切削加工によって成形されるが、原
則的には、′これもまた、回転研摩によって所望の形態
にすることが可能である。

本発明の方法により、上述のタイプのボールピンの製造
は、従来の場合に比してかなり安価に行うことが可能と
なり、しかもそうした低コストにもかかわらず、製品の
質は一層高いものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は、中実の円柱状
ブランクの斜視図、第２図は、従来式の方法における最
終段階の押出しの形態の縦断面図、第３１図は、本発明
の場合の押出しの形態の縦断面図、第４図は、回転研摩
装置の概略図、第５図はボールピンの完成品を示す図で
ある。 １゛・・・プレス工具 ２°、３゛・・・プレス工具の構成部分４゛・・・押出
しラム ６°・・・球 出願人　　工タブリスマン・シュペルヴイ代理人　　弁
理士　　岡　１）英　彦

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）１本のシャフトと、該シャフトの一端に形成され
   た球とを有するボールピンを製造するにあたり、実質的
   に円柱形の中実ブランクを素材として、該ブランクに、
   プレス工具と押出しラムを使用する、主として複数の段
   階よりなる押出し工程によって球の形成を行なうボール
   ピン製造方法であって、球形酸のための押出し工程の少
   なくとも最終の段階において、閉じたプレス工具を使用
   し、そうして得られた球を回転研摩によって、目標の寸
   法まで縮小しかつ研摩することを特徴とＪ゛る方法。
2. （２）押出し工程の最終段階において使用される、球６
   ゛の形成用の閉じたプレス工具１゛は、内腔の寸法が形
   成ずべき球の目標寸法に対応４していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）プレス工具１°を構成する２つの部分２°。 ３′のうちの一方の内部には、押出しラム４゛が摺動可
   能に設けられ、この押出しラム４゛は球６′を形成する
   材料に直接的に作用することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項もしくは第２項のいずれか１つに記載の方法。
4. （４）押出し工程の少なくとも最終の段階において、プ
   レス工具１゛を構成する両部会２’　、３’を互いに密
   着０合体せしめて単一の閉じた工具となし、しかる後に
   押出しラム４°を作動させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第３項までのいずれか１つに記載の方
   法。。