JPS61501831A - くぼみのある製品の製作用治具と製作方法 - 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】 名称：　くぼみのある製品の製作用治具と製作方法 この発明は、くぼみのある製品の製作に関するものである。　この発明は、溝が クロスした状態で設けられている等速ユニバーサルジョイントのアウタ一部材の 製造のために開発されたものである。　このようなジヨイントにおいては、イン ナ一部材とアウタ一部材とが設けられており、アウタ一部材は、シリンドリカル な内表面を有し、インナ一部材は、シリンドリカルな外表面を有していて、これ らの表面には、それぞれ二組のヘリカルな溝が設けてあり、これら二組の溝は、 それぞれの組のものが互いに反対方向にねじ曲がっている。　製造を簡単にする ためには、溝をらせん状にする代りに、ストレートなものとし、ユニバーサルジ ヨイントの回転軸に対し傾斜させればよい。　ボールは、前記溝に係合し−、ケ ージに保持ざれ、該溝のクロスした形状によって、ボールは、ジヨイントのパー ツの関節結合でジヨイントの二等分面に保持ざれ、該ジヨイントに等速比率（均 等運動）特性を与える。 この発明は、このような溝がクロスした状態で設けられている等速ユニバーサル ジョイントのアウタ一部材の製造のために開発ざれたものであるが、後記するよ うな特定の構造、すなわち、異なった長さ方向の対称軸をもつ溝が、くぼみの中 の表面に少なくとも二つ設けられる、くぼみをもつ製品の製造にも適用できるも のである。 の長さ方向の軸まわりに間隔をおいて設けられ、一方の組の溝の対称長軸が他の 組の溝の対称長軸と異なってＴｄ）るものである。 溝の対称長軸により、溝の両端から等しい間隔をおいて位置し、ボアの面から延 長し、前記端を含む仮想面にある仮想線を意味する。 対称長軸が同じというとき、前記軸の一端から他端へ同期して移動する点の軌跡 は、他方に対し固定した関係をもつことを意味する。　これと逆に、対称長軸が 異なるというとき、前記のような移動点の軌跡は、他方に対し固定した関係には ないことを意味する。　かくして、例えば、前記軸は、異なった方向のらせん上 または、同じ方向で異なったピッチのらせん上にあることができ、あるいは、異 なったピッチの異なった方向のらせん上にあることができる。　前記軸は、スト レートなものと、らせんのものとにすることができる。 溝がクロスした等速ジヨイントの７ウタ一部材を製造するには、現在の処、ブラ ンクスは、鍛造、押出し、その他の金属成形方法により作られ、前記の溝は、ボ アに切削される。　このような切削加工は、切削するほかに時間と設備を要する 。　金属を削らずにボアの溝を成形したり、粗い溝を形成１ノ、現在行なわれて いるような切削よりも簡単な切削を行なって溝を形成することができれば便利で あるが、溝の対称長軸は、前記のように異なっているため、ワンピースの治具で は、溝成形後に引き抜くことができなくなる。 この発明の目的は、前記したような構造のくぼみのある製品、特に溝の切削が不 要であるが、または、ごく簡単に切削すればよい等速ジヨイントのアウタ一部材 の製作のための冶具を提供するにある。 この発明は、前記したような構造のくぼみのある製品の製造に使用される冶具を 提供するもので、この治具は、内側表面に要求されるものに対応する形状と、前 記溝に対応し、がっ、前記溝を成形するに適した構造をもつ、互いに共同して実 質的に完全な外側表面を構成するに適した部分を有する複数の部材がらなり、こ れら部材は、第１の部材と、第１の部材の間に介在する第２の部材を含み、前記 第１の部材の前記部分が前記製品がら引が形成され、前記内側表面から離れ て前記製品から引き抜かれることが可能となる構成からなる。 実質的に完全な表面とは、成形プロセスの間、製品の材料が入るに充分なギャッ プまたは不連続部分がないもので、材料は、後加工、例えば、切削により削られ るを意味する。　この発明による冶具を使用することにより、製品の仕上げ切削 は、不要か、または軽減される。 前記治具の部材同士は、内部キャピテイを構成し、該キャピテイ内にエキスパン ダ一部材が入り、前記部材を所定位置に保持して、外側表面を形成し、前記キャ ビティからエキスパンダ一部材が引き抜かれて前記冶具の第１の部材を引き抜き に先立ってｔｔｉ記キャビティの内方へ移動させ、前記冶具の少なくとも前記部 分の側面が互いに平行かまたは前記冶具の外側に向は集束している前記第２の部 材の少なくとも前記部分に当接する。 引き抜きに先立つ前記冶具の第１の部材の内方への移動は、該部材が前記製品の ボア内のらせん状または傾斜した溝を形成する形状をもつことを可能とする。 好ましくは、前記第１の部材の前記部分の各々は、−組の前記溝の一つを形成す るに適した形状を有し、前記第２の部材の前記部分の各々は、前記−組のものと 異なる他の組の前記溝の一つを形成するに適した形状を有している。 作動位置においては、第２の部材は、前記エキスパンダ一部材で直接支持される よりも第１の部材の側面により支持される。 この発明による冶具の詳細は、以下に記載される。 この発明は、また、治具装着のプレスを提供するもので、治具を内部に有するく ぼみのあるブランクを保持するダイを含み、プレスにより製品を成形する。　該 ブランクの有用な形状は、また、後記されている。 この発明は、添附図面を参照しての実施例により説明されるもので、該図面にお いて； 第１図は、前記した構造の製品を構成するクロスした溝のある等速ユニバーサル ジヨイントのアウタ一部材の端面図である。 第２図は、第１図のジヨイントの７ウタ一部材の断面図である。 第３図は、この発明による、ジヨイントの７ウタ一部材製作のためのブランクの 端面図である。 第４図は、第３図のブランクの断面図である。 第５図は、操作第１段階における、この発明によるプレスの一部の断面図である 。 第６図は、操作第２段階における、この発明によるプレスを示すものである。 第７図は、第３の段階における第５図と第６図のプレスを示すものである。 第８図は、第９図８−８線にそう、この発明による冶具の一部拡大図である。 第９図は、治具の端面図である。 第１図と第２図を参照すると、これら、は、溝がクロスした等速ユニバーサルジ ヨイントの外側部材を示す。 この外側部材は、シリンドリカルなボアがくりぬかれており、該ボアに複数の溝 が形成されている。　前記ボアの中実軸１００は、前記ジヨイントの回転軸であ る。 前記ジヨイント部材には、３個の溝が二組設けられていて、これら溝は、水平断 面が円弧状であり、らせん状の長さ方向軸にそって対称になっている。これら溝 の一組は、符号５７．５８．５９で示され、これらの溝は、上面から見たとき、 反時計方向に傾斜し、また、他の一組の溝６０，６１．６２は、時計方向に傾斜 している。これら溝の各々の対称軸は、多溝の符号にａを付して示しである。　 これらの軸は、多溝の縁から等距離の位置で、前記ボアの壁面１０１にそって延 長された線上にある。 前記した溝付き等速ユニバーサルジヨイントのアウタ一部材の溝は、現在におい ては、鍛造または押し出し成形されたブランクを機械研削して形成されているが 、前記したように二組の溝がそれぞれの組ごとで傾斜が逆向きになっているため 、ブランクをエクストルージョンする間にワンピースの冶具で前記溝を研削する と、研削終了後に該治具の引き抜きが出来なくなることになる。 この発明は、前記したジヨイントのアウタ一部材の成形侵に引き抜きできる治具 を提供するものである。 図面第３図と第４図とを参照すると、該図面には、後記する冶具を使用するに有 利なブランクの形状が示されている。　これは、カップ状の形で、開放自由端に 向は内壁と外壁とに分かれている。符号７１，７２．７３で示されている一組の 凹部は、一方向に傾斜し、　符号７４．７５．７６で示されている他の組は、反 対方向に傾斜している。　これらの凹部は、完成されたジヨイントのアウタ一部 材における溝を成形するためのものであって、ブランクを成形した後に該ブラン クからワンピースの冶具を軸方向へ引き抜ける形状を有している。　ブランクを 完成されたジヨイントのアウタ一部材に成形することは、後記する冶具をブラン クに挿入し、ダイスへ該ブランクを強制的に通し、該ブランクの側壁を第４図の 矢印８０により示されたように内側へ変形させることによって達成される。 図面の第５図を参照すると、そこには、マンドレル２２に螺合リング２１を介し て固定されるプレスのラム２０が示されている。　マンドレル２２の下端には、 シリンドリカルなエキスパンダ一部材２３が固定されている。　スリーブ２４か らマンドレル２２の長さ方向のスロット２６へ突き出ているベグ２５によって定 められている規制区間の間をスリーブ２４がマンドレル２２に軸方向へ摺動可能 に嵌合している。　スリーブ２４の下端寄りには、円周方向へフランジ２７が張 り出し、このフランジ２７の下方部分のスリーブ２４には、カラー２８が摺動自 由に嵌合されている。カラー２８は、前記カラーのまわりに間隔をおいて配置さ れた複数本のテンションスプリング２９（図面では、その内の一本のみが図示） により上方へ付勢されている。　スプリング２９は、マンドレル２２に挿入され ているピン３０に係合している。 フランジ２７の部分のスリーブ２４には、円周方向に等間隔で設けられた３本の 放射状の孔３１が設置されている。　多孔３１は、ベグ３２のボール端部を受け るもので、このベグのボール端部は、下端にヘッド３４を有する部材３３の上端 から外方へ突出している。孔３１の間でスリーブ２４の円周方向に間隔をおいて 　３本のスロット３５がフランジ２７から下方へ設けられている。 各スロット３５は、下端にヘッド３８を有する部材３１の上端から外方へ突出し ているベグ３６を受ける。　ベグ３６は、カラー２８と係合するに充分な長さを 有する。 部材３３のヘッド３４は、円錐形の内部キャピテイ４０部材３３．３７のヘッド 部３４．３８の形状は、図面の第８図と第９図とに詳細に示しである。　ヘッド 部３４は、前記ジヨイント部材における一方の溝を形成する凸部３４旦を有し、 ヘッド部３８は、前記ジヨイント部材における他方の溝を形成する凸部３８旦を 有する。 ヘッド部３４は、平行か、または、冶具の外面に向は僅かに集束する側面を持ち 、前記ヘッド部の間に介在するヘッド部３８は、ウェッジ形状のもので、前記エ キスパンダ一部材の下端と直接に接触せずにヘッド部３４の側面で支持されてい ることに注目すべきである。 装置の使用において、エキスパンダ一部材２３と共に組合わせた部材３３．３７ は、第３図と第４図に示されているブランクへ導入される。　ついでプレスが使 用されてブランクを治具と共にダイス４１へ圧入する。 この結果、自由端に近接しているブランクの壁は、内方へ変形され、アセンブリ ーされた治具部材の形状に合致する。 ついで治具は、成形されたジヨイントの７ウタ一部材から引き抜かれ、このよう な引き抜きの第１段階が第６図に示されている。 まず最初、ジヨイントのアウタ一部材の開放端が図示されていない適当なグリッ パ部材により係合され、上方への動きが阻止される。　その後、マンドレル２２ がプレス機の操作により上昇される。　部材３３．３７は、前記ジヨイントのア ウタ一部材における溝により該部材から一緒に引き抜けないから、前記マンドレ ルがスロット２６の下端にベグ２５が当るまで°上昇してもスリーブ２４は、所 定の位置にとどまる。　この間、スプリング２９にテンシコンが作用する一方、 マンドレル２２に固着されたエキスパンダ一部材は、部材３３．３７のヘッド部 の内部キャピテイから引き抜かれる。 部材３３は、この時点で内側へ自由に傾斜する。このような傾斜は、孔３１に係 合するベグ３２のボールにより可能である。　このような傾斜によって、前記ヘ ッド部がマンドレル２２の上昇運動に伴ないジヨイントのアウタ一部材から引き 抜かれる。　部材３７のヘッド部３８は、部材３３により支持されて、前記アウ タ一部材に当接したままとなる。 マンドレル２２の上昇運動が続くと、部材３７のペグ３６は、スロット３５にそ って下降し、カラー２８もスリーブ２４の下部へ動き、スプリング２つには、ざ らにテンションが作用する。　最終的に第７図に示す位置に達すると、ベグ３６ は、スロット３５の下端に到達し、スプリング２９は、最も引張される。　この 状態では、部材３７は、部材３３により支持されない。 第７図に示す状態は、瞬間的なもので、部材３７は、部材３３による支持関係が 解除されるや否や内側へ移動しようとする。　しかしながら、前記ジヨイントの アウタ一部材の材料の変形の結果、部材３７ならびに部材３３が早い段階から該 アウタ一部材にくフつくので、部材３７が前記アウタ一部材から離れる前にスロ ット３５の底部に係合するペグ３６により可成りの力が加えられなければならな い。　これが前記アウタ一部材をグリッパ−に係合させておく理由である。　部 材３７が前記ジヨイントのアウタ一部材から離れると、直ちにスプリン９８表口 Ｕ６１−５０１８３１　（５）グ２９がカラー２８を引き上げ、まず部材３７を 最初の位置へ戻す。　その後、スプリング２９がカラー２８を介してスリーブ２ ４をマンドレル２２における最初の位置へ引き上げる。　それぞれの部材は、第 ５図に示す位置に戻る。 前記した装置は、等速比率のユニバーサルジヨイントのアウタ一部材の製造に使 用するものとして説明したが、内側面に向きの異なる溝をもつ同じような形状の 部品の製造にも適合できる。　これらには、製造すべき部品の形状により、部材 ３３．３７のような部材を備えることができる。 治具のアッセンブリーされたものは、プレスのラムに装着され、ダイスもプレス のベースに固定されるが、治具の代りにダイスをプレス・ラムにより動かしても よく、両者の相対的運動は、同じである。 翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）昭和６１年３月　５日 ＰＣＴ／ＧＢ８５１０００３６ ２、発明の名称 くぼみのある製品の製作用治具と製作方法３゜特許出願人 住　所　イギリス国バーミンガム、ビー４６・１エイチキユー、コルシル、ロマ ン・ウェイ２７名　称　ビーエフディ・リミテッド ４、代理人 住　所　東京都港区南青山−丁目１番１号請求の範囲 １、くぼみのある製品の製造に使用される治具であって、この治具は、前記製品 の内側表面に要求されるものに対応する形状と、溝に対応し、かつ、溝を成形す るに適した形状の構造（３４８，３８ａ）をもつ互いに共同して実質的に完全な 外側表面を構成するに適した部分（３４゜３８）を有する複数の部材（３３，３ ７）からなり、これら部材は、第１の部１（３３）と、第１の部材の間に介在す る第２の部材（３７）を含み、前記第１の部材の前記部分（３４）が前記製品か ら引き抜かれると、前記第２の部（３７）材が内方へ移動できる空間が形成され 、前記内側表面から離れ、前記製品から引き抜かれることができる構成のくぼみ のある製品の製造に使用される治具において、前記工具が、相違する縦長対称軸 線を有する少なくとも２組の溝を内面に設けた製品を製造すると共に、前記部分 （３４，３８）が、前記溝に対応して、これらを形成する構成体（３４ａ、３８ ａ）を有することを特徴とする治具。 ２、前記冶具の部材（３３，３７）の部分（３４，３８）は、互いに、内部キャ ビティ（４０）を構成し、該キャビティ内にエキスパンダ一部＄１１（２３）が 入り、前記部材（３３，３７）を所定位置に保持して、外側表面を形成し、前記 キャピテイからエキスパンダ一部材（２３）が引き抜かれて前記治具の第１の部 ＩＪ（３３）を引き抜きに先立って前記キャビティの内方へ移動させ、前記第１ の部材（３３）の少なくとも前記部分（３４）の側面が互いに平行かまたは前記 治具の外側に向は集束している前記第２の部ＩＩ（３７）の少なくとも前記部分 （３８）に当接することを特徴とする請求の範囲１による治具。 ３、前記第２の部材（３７）は、使用の間、前記エキスパンダ一部材（２３）よ りも前記第１の部材（３３）の側面で支持されていることを特徴とする請求の範 囲２による治具。 ４、前記第１の部材（３３）の前記部分（３４）の各々は、−組の前記溝の一つ を形成するに適した形状（３４ａ）を有し、前記第２の部材（３７）の前記部分 （３８）の各々は、他の組の前記溝の一つを形成するに適した形５、エキスパン ダ一部材（２３）は、治具の前記部材（３３，３４，３７，３８）により構成さ れる前記内部キャピテイ（４０）に入るテーパ一部−分を有して、成形後のエキ スパンダ一部材の引き抜きが容易となっていることを特徴とする請求の範囲２、 請求の範囲３または請求の範囲４による治具。 ６、前記第１の部材（３３）を保持して、これの内方への移動を許容するホルダ 一部０（２４）が前記エキスパンダ一部材との相対移動のために装着され、前記 エキスパンダ一部材（２３）が前記キャビティ（４０）から引き抜かれるとき、 前記製品から前記第１の部材（３３）を引き抜く前記ホルダ一部材（２４）に係 合する当接手段（２５，２６）と、前記エキスパンダ一部材（２３）の引き抜き 後に、前記製品から前記第２の部＄１（３７）を引き抜く前記第２の部材（３７ ）に係合する当接手段（３５，３６）とを有することを特徴とする請求の範囲２ から請求の範囲５のいずれかによる冶具。 ７゜前記エキスパンダ一部材（２３）と前記第１、第２の部材（３３，３７＞と の間でスプリング手段（２９）が前記部材を作動位置へ、また、前記エキスパン ダ一部材を前記キャピテイへ戻すように作用することを特徴とする請求の範囲６ による治具。 ８、冶具を内側に有するくぼみのあるブランクをブレスンして製品とするダイ（ ４１）と、治具を製品から引き抜く間、前記製品を保持する手段とを備えたこと を特徴とする前記請求の範囲のいずれかによる治具を装着したプレス。 ９、くぼみのあるブランクに治具を導入し、該ブランクに成形操作を施してその 内側表面を前記冶具の外側表面に一致させ、治具の前記第１の部材を成形された ブランクから引き抜き、ついで、治具の前記第２の部材を成形されたブランクか ら引き抜くことからなり、かつ請求の範囲１から請求の範囲７のいずれかによる 冶具を使用することを特徴とするくぼみのある製品を成形する方法。 田議１ｍ審謡失 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏフ−ＩＮＴＥＲＮＡＴ工０ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ 　６ｘｖ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．くぼみのある製品の製造に使用される治具であって、この治具は、内側表面 に要求されるものに対応する形状と、溝に対応し、かつ、溝を成形するに適した 形状の構造（３４ａ、３８ａ）をもつ互いに共同して実質的に完全な外側表面を 構成するに適した部分（３４、３８）を有する複数の部材（３３、３７）からな り、これら部材は、第１の部材（３３）と、第１の部材の間に介在する第２の部 材（３７）を含み、前記第１の部材の前記部分（３４）が前記製品から引き抜か れると、前記第２の部（３７）材が内方へ移動できる空間が形成され、前記内側 表面から離れ、前記製品から引き抜かれることができる構成のくぼみのある製品 の製造に使用される治具。 ２．前記治具の部材（３３、３７）の部分（３４、３８）は、互いに、内部キャ ビティ（４０）を構成し、該キャビティ内にエキスパンダー部材（２３）が入り 、前記部材（３３、３７）を所定位置に保持して、外側表面を形成し、前記キャ ビティからエキスパンダー部材（２３）が引き抜かれて前記治具の第１の部材（ ３３）を引き抜きに先立って前記キャビティの内方へ移動させ、前記第１の部材 （３３）の少なくとも前記部分（３４）の側面が互いに平行かまたは前記治具の 外側に向け集束している前記第２の部材（３７）の少なくとも前記部分（３８） に当接することを特徴とする請求の範囲１による治具。 ３．前記第２の部材（３７）は、使用の間、前記エキスパンダー部材（２３）よ りも前記第１の部材（３３）の側面で支持されていることを特徴とする請求の範 囲２による治具。 ４．前記第１の部材（３３）の前記部分（３４）の各々は、一組の前記溝の一つ を形成するに適した形状（３４ａ）を有し、前記第２の部材（３７）の前記部分 （３８）の各々は、前記一粗のものと異なる他の組の前記溝の一つを形成するに 適した形状（３８ａ）を有していることを特徴とする請求の範囲２または請求の 範囲３による治具。 ５．エキスパンダー部材（２３）は、治具の前記部材（３３、３４、３７、３８ ）により構成される前記内部キャビティ（４０）に入るテーパー部分を有して、 成形後のエキスパンダー部材の引き抜きが容易となっていることを特徴とする請 求の範囲２、請求の範囲３または請求の範囲４による治具。 ６．前記第１の部材（３３）を保持して、これの内方への移動を許容するホルダ ー部材（２４）が前記エキスパンダー部材との相対移動のために装着され、前記 エキスパンダー部材（２３）が前記キャビティ（４０）から引き抜かれるとき、 前記製品から前記第１の部材（３３）を引き抜く前記ホルダー部材（２４）に係 合する当接手段（２５、２６）と、前記エキスパンダー部材（２３）の引き抜き 後に、前記製品から前記第２の部材（３７）を引き抜く前記第２の部材（３７） に係合する当接手段（３５、３６）とを有することを特徴とする請求の範囲２か ら請求の範囲５のいずれかによる治具。 ７．前記エキスパンダー部材（２３）と前記第１、第２の部材（３３、３７）と の間でスプリング手段（２９）が前記部材を作動位置へ、また、前記エキスパン ダー部材を前記キャビティへ戻すように作用することを特徴とする請求の範囲６ による治具。 ８．治具を内側に有するくぼみのあるプランクをブレスンして製品とするダイ（ ４１）と、治具を製品から引き抜く間、前記製品を保持する手段とを備えたこと を特徴とする前記請求の範囲のいずれかによる治具を装着したブレス。 ９．くぼみのあるブランクに治具を導入し、該ブランクに成形操作を施してその 内側表面を前記治具の外側表面に一致させ、治具の前記第１の部材を成形された ブランクから引き抜き、ついで、治具の前記第２の部材を成形されたブランクか ら引き抜くことからなる請求の範囲１から請求の範囲７のいずれかによる治具を 使用してくぼみのある製品を成形する方法。 １０．実質的に前記し、添附の図面を参照する構造のユニバーサルジョイントの アウター部材を製造する治具、または、その使用方法。