JPS6138732A - 自在継手外輪のクロス溝形成方法及びその装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、クロス溝を有する自在継手外輪のもべ方法及
びその装置に関する。

（従来の技術） 示すように筒状の外輪１′にシャフト２′を連結板３′
を介してボルト４′により連結し、外輪１′の内周にそ
の周回り方向にボール溝としての複数のクロス溝５′を
形成し、該クロス溝５′はシャフト２′の軸方行に対し
て所定角度をなしたものがある。この外輪１′は図示を
略す内輪、ケージ、ポール等と協働して自在継手を構成
し、該自在継手は、等速運動をすると共に、外輪１′と
内輪とがシャフト２′の軸方向において接近・離間する
。

また、第１７　　図に示す外輪１′は、該外輪１′とシ
ャフト２′とを連結板３′を介して摩擦溶接しである。

ところで、上記外輪１′は、その内周に切削加工（ブロ
ーチ加工）により複数クロス溝５′を形成している。

（発明の解決するための問題点ン しかしながら、上記方法ではクロス溝５′を切削加工に
よシ一つ又は二つずつ形成しなければならず、加工時間
が比較的長くなって外輪１′の生産性は低いものとなっ
ていた。

本発明は上記問題点を解決するもので、その第１の目的
は、生産性を向上させる自在継手外輪のクロス溝形成方
法を提供することにある。

また、第２の目的は、小型化されると共に製作コストの
低減が図れる自在継手外輪のクロス溝形成装置を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） かかる第１の目的を達成するために本発明に係る第１の
発明にあっては筒状の素形材３１を絞り・しごき加工に
より肉寄せして、該素形材３１の内周にクロス溝３２を
形成した構成としである。

また第２の目的を達成するために本発明に係る第２の発
明にあっては、摺動孔２７ａを有するダイス２７と、該
摺動孔２７ａに違退勤可能に設けられ、該摺動孔２７ａ
への進出時に、該摺動孔２７ａを形成する摺動面と協働
して、その外周に嵌合された筒状の素形材３１の内周に
複数のクロス溝３２を形成する成形ポンチと、を設けた
構成としである。

（作用） 上述の第１の目的を達成するための構成により、クロス
溝は塑性加工一工程によシ同時に複数形成されることが
可能となる。

また、第２の目的を達成するための構成により、極めて
簡単な構成とすることができる。

（発明の効果） 上述のように第１の発明にあっては、複数のクロス溝が
塑性加工一工程により同時に形成されることになるので
、その加工時間は極めて短くなシ、外輪の生産性を向上
させることができる。このため、外輪の製作コストの低
減を図ることができる。

また、第２の発明にあっては、極めて簡単な構成とする
ことができるので、小型化を図ることができると共に、
装置自体を安価に製作することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図には本発明に係る形成装置１が示されて
いる。この形成装置１は下型２と上型３とからなる。

下型２には、その中央部に上方に開口する凹所４が形成
されておＱｌその凹所４にはマンドレルガイド５が摺動
可能に嵌挿されている。マンドレルガイド５の下端部に
は、上下方向に延びる一対のノックアウトロッド６の一
端側が取付けられてお）、その各他端側は下型２を貫通
して第１図中、下方へ延びている。このノックアウトロ
ッド６．６の他端側には、下型２に取付けられたシリン
ダ機構７，７が連結されておシ、この各シリンダ機構７
，７によジノツクアウトロッド６．６を介してマンドレ
ルガイド５は上下方向に変位動される。マンドレルガイ
ド５には、上方に開口する凹所８が形成されている。マ
ンドレルガイド５の上端周縁部には筒状のマンドレルス
トッパ９が固定されてお勺、マンドレルストッパ９の内
径とマンドレルガイド５の内径とは同一とされ、この両
者９，５の内部には上下方向に延びる空間１０が形成さ
れる。

マンドレルストツノ５９の上端内周縁部には、該マンド
レルストッパ９の細心に向って突出する突出部１１が突
設されている。しかも、マンドレルストッパ９の上端部
には、等間隔毎に凹所１２が形成されている（本実施例
の場合、６つ）。

１３はマンドレルで、このマンドレル１３の下端部の径
は前記空間１０の径と略同−とされ、その上端部の径は
前記突出部１１内径と略同−とされている。このマンド
レル１３の下端部はマンドレルガイド５及びマンドレル
１３ストツパ８の内周に対して摺動可能とされ、マンド
レル１３の上端部は突出部１１内周に対して摺動可能に
上方延びていて、マンドレル１３の下端部が突出部１１
に当接することによシ、マンドレル１３の上方への変位
動が規制される。マンドレル１３の下端部には、上下方
向へ延びる一対ノマンドレルロッド１４．１４の一端側
が連結されてお多、その他端側はマンドレルガイド５を
貫通して下型２に形成された孔１５内に延びている。こ
の孔１５内にはロッドプレート１６が摺動可能に嵌挿さ
れておシ、このロッド−ｙＶ　−）　１６　Ｈ一対のマ
ンドレルロン）”１４゜１４の各他端側を連結している
。このロンドブレート１６には、マンドレルガイド５の
下端部に取付けられたシリンダ機構１７が連結しておシ
・このシリンダ機構１７によシマンドレルロッド１４．
１４を介してマンドレル１３は上下方向に変位動される
。このシリンダ機構１７及び前記シリンダ機構７には、
クッション機能が持たせてあシ、このクッション機能は
後述の素形材３１の伸びを止めるように最小力にするこ
とが好ましい。マンドレル１３の上端側周面には、上下
方向へ延びるスライド溝１８が形成されておシ、このス
ライド溝１８はマンドレル１３の周回シ方向に複数形成
されている（本実施例の場合、６つ）。この各スライド
溝１８には溝成形ポンチ１９が摺動可能に嵌め込まれて
いる。この溝成形ポンチ１９は、マンドレル１３外周よ
りも突出する断面半球状の突出部を有しておシ、その突
出部によシ後述の素形材内周にクロス溝を形成する（第
７図参照）。この溝成形ポンチ１９の下端部にはフラン
ジ部２０が設けられており、このフランジ部２０は前記
各凹所１２に配されている。ここで、溝成形ポンチ１９
とマンドレル１３とが成形ポンチを構成する。前記凹所
４には、マンドレル１３及び溝成形ポンチ１９が貫通す
るセットプレート２１が配され、そのセットプレート２
１はマンドレルストッパ９の上端部に固定されている。

これによシ、フランジ部２０が水平方向にセットプレー
ト２１とマンドレルストッパ９の間ヲ変位動すると共に
、フランジ部２０の上方への変位動がセットプレート２
１により規制される。

セットプレート２１の外周側には、前記各凹所１２に対
応して下方へ延びる垂下部２１ａが設けられており、こ
の垂下部２１ａと、フランジ部２０の端面に形成された
凹部２０ａとの間には弾発ばね２２が介装されている。

また、セットプレート２１の内周縁部には、下方に若干
突出する突部２３が設けられており、この突部２３とフ
ランジ部１８の先端部上端に設けられた突部２４とは協
働して溝成形ポンチ１９の凹所４内部への変位を規制す
る。一方、マンドレル１３及び溝成形ポンチ１９の上端
部は、他の構成部よりも縮径されており、該両者１３．
１９の上端部周面には段部２５が形成されている。

下型２の上端部には変位規制プレート２６が取付けられ
ており、その先端部は、フランジ部２０の上方において
、凹所４内部に向って延びている。

また、下型２の上端部にはダイス２７が固定されておシ
、その先端部は変位規制プレート２６の上面に沿いつつ
変位規制プレート２６の先端部よりも凹所４内部に向っ
て延びている０このダイス２７の先端面はマンドレル１
３と溝成形ポンチ１９の摺動面をガしてお夛、その摺動
面上端部は素形材の案内のために拡径されている０そし
て１この摺動面によってダイス２７には摺動孔２７ａが
形成されることになる。

上型３はプレス機に取付けられておシ、該上型３は上下
方向に変位動可能となっている。上型５には、ランドを
有する押えダイス２８が固定されておシ、この押えダイ
ス２８にょシ成形品のシャフト部が成形できるようにな
っている。

２９はエジェクトロッド、５０はエジェクトロッド２９
を上下方向に駆動するシリンダ機構である。

次に上記クロス溝形成装置に基づいて自在継手外輪の製
造方法について説明する。

先ス、マンドレル１３とマンドレルカイト５とをそれぞ
れシリンダ機構７，１７によシ上昇させ、マンドレル１
３及び溝成形ポンチ１９の先端部に筒状の素形材３１を
嵌合する（第１図参照）。このとき、素形材３１の端面
は段部２５によシ支えられる。この素形材３１はシャフ
ト部５１ａと筒部３１ｂとを有しておシ、これらは鍛造
加工によシ一体的に作られる。その筒部３１ｂの肉厚は
製品肉厚と略同じとされ、その筒部３１ｂの軸方向長さ
も製品深さと略同じにされている（第３図参照）。

続いて、上型３が下降し、押えダイス２８は素形材３１
を介してマンドレル１３及び溝成形ポンチ１９を各シリ
ンダ機構７，１７０クッション作用に抗して下方へ押圧
する。これにより、素形材３１は、そのシャフト部３１
ａが押えダイス２８によシ成形されつつ下方へ変位動す
ることになり、筒部３１ｂはダイス２７により絞り・し
ごき加工が行われる。このため、筒部３１ｂの肉はマン
ドレル１３及び溝成形ポンチ１９に寄せられることにな
シ、筒部３１ｂ内周には複数のクロス溝３２が一度に形
成され、成形品３３が成形される（第４図参照）０この
とき、素形材３１の筒部端面が段部２５によシ支えられ
ているため、絞り・しごき加工によシ筒部３１ｂの軸方
向に向流れが生じることがなく、クロス溝３２の形状に
悪影響を与えることはない。

成形が終えると、上型３が上昇すると共に、マンドレル
ガイド５も同じタイミングでシリンダ機構７によジノツ
クアウトロッド６を介して上昇することにな９、マンド
レル１３及び溝成形ポンチ１９は成形品３６を押上げる
。そして、成形品３３がダイス２７の上方に至ると、シ
リンダ機構３０が作動してエジェクトロッド２９を介し
て成形品３３は押えダイス２８よシ外され、上型３は上
限位置まで上昇する。

続いて、シリンダ機構１７が作動し、ロンドブレート１
６マンドレルロツド１４を介してマンドレル１６は成形
品３３から下方へ引抜かれる。このとき、成形品３３は
図示を略した搬出装置によシ保持されている。このマン
ドレル３３の引抜きに伴いマンドレル１３と溝成形ポン
チ１９との当接関係がなくなると、溝成形ポンチ１９は
、弾発ばね２２により、突部２３に突部２４が当接する
まで変位動され、成形品３６から溝成形ポンチ１９が離
間する。

この後、成形品３３は搬出装置により搬出され、成形品
３３の搬出を終えると、マンドレル１３と溝成形ポンチ
１９はシリンダ機構７，１７によシ原位置まで上昇され
る（第１図参照）。

一方、搬出された成°形品３５は次工程の切削加工工程
によ多、シャフト３４とブーツ溝３５とが形成され、シ
ャフト３４を有する製品、すなわち外輪３６ができあが
る。

この実施例においては、シャフト部３１ａと筒部３１ｂ
とが一体となった素形材３１を使用しておシ、本実施例
に係る外輪３６は、シャフトと外輪とをボルトで締結す
るタイプに比べて、外輪、シャフト部にボルト締結用の
ボルト穴が必要で外くなシ、外輪、シャフト部の外径を
それぞれ大きくすることもなくなる。このため、成形品
の軽量化を図れる。また同時に、本実施例に係る外輪３
６は、ボルトを用いることもなくなシ、部品点数を減ら
すことができる０さらに、本実施例に係る外輪３６は、
上記同様の理由により、外輪とシャフトとを摩擦溶接す
るタイプのように摩擦溶接代の分だけシャフト部の軸方
向が長くなった夛、摩擦溶接の熱影響や芯ずれ等によっ
て精度が悪く力ることもない。

第８図〜第１３図は他の実施例を示すもので、前記実施
例と同一構成要素については同一符号を付してその説明
を省略する◇ 第８図、第９図に示すクロス溝形成装置１は、前記実施
例における装置１のマンドレルロッド　−１４，１４、
ロッドプレート１６シリンダ機構１７に代えて油圧機構
を用いたものである。すなわち、マンドレル１３の下端
部でマンドレルガイド５内の空間１０を上下方向に二基
に画成し、その二基の各室に油液供給・排出路３７゜３
８をそれぞれ臨ませたもので、各油液供給・排出路５７
．５８からの油液の供給・排出によりマンドレル１３が
上下方向に変位動される。

また、上型３には、下端面が平坦なポンチ３９が取付け
られている。尚、４０はＯリングである。

この装置１で用いられる外輪素形材３１は鍛造加工によ
って円筒状に形成されたもので、その肉厚は製品肉厚よ
シも１０％程度薄く、その内径はマンドレル１３溝成形
ポンチ１９が嵌る寸法になっている。しかも、その軸心
方向長さは、成形による伸びを考慮して、製品（外輪）
の長さよりも短くなっており、成形後には製品の長さと
なるようになっている（第１０図参照）。

上記素形材３１は装置１により前記実施例と同じ作用を
受けて複数のクロス溝３２が該素形材３１の内周に形成
される。このとき、素形材３１の端面はポンチ５９と段
部２５とで押圧されているため、素形材３１の細心方向
に向流れが生じないのは前記実施例と同様である（第１
１図参照）。

続いて、切削加工工程において、成形品３３は、ボルト
穴４１シール部、外周等が切削加工され、その後、熱処
理されて外輪３６ができあ、がる（第１２図参照）。

【図面の簡単な説明】

第１図は成形前における本発明に係る装置を示す縦断面
図、 第２図は成形後における本発明に係る装置を示す縦断面
図、 第３図、第４図、第５図は外輪の製造工程毎の断面図、 第６図は第５図の左側面図、 第７図は第２図のＡ−Ａ線断面図、 第８図は成形前における他の実施例に係る装置を示す縦
断面図、 第９図は成形後における他の実施例に係る装置を示す縦
断面図、 第１０図、第１１図、第１２図は、他の実施例において
、外輪の製造工程毎の断面図、第１３図は第９図のＢ−
Ｂ線断面図、 第１４図は従来技術に係る外輪を示す正面図、第１５図
は第１４図のＣ−Ｃ線断面図、第１６図は第１５図の要
部拡大図、 第１７図は他の従来技術に係る外輪を示す断面図である
。 １３・・・マンドレル　　　１９・・・溝成形ポンチ２
７・・・ダイス　　　　　２７ａ・・・摺動孔３１・・
・素形材　　　　　３２・・・クロス溝牙１０図　　　
才１１図　　　矛１２図牙１３図 ｑ 牙１４図　　　　　オ、５図 牙１６図　　　　　才１７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状の素形材を絞り・しごき加工により肉寄せし
   て、該素形材の内周に複数のクロス溝を形成したことを
   特徴とする自在継手外輪のクロス溝形成方法。
2. （２）摺動孔を有するダイスと、 該摺動孔に進退動可能に設けられ、該摺動 孔への進出時に、該摺動孔を形成する摺動面と協働して
   、その外周に嵌合された筒状の素形材の内周に複数のク
   ロス溝を形成する成形ポンチと、からなることを特徴と
   するクロス溝形成装置。