JPS63502013A - 中空物品の製造用工具およびその製造方法 - 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】 中空物品の製造用工具およびその製造方法本発明は、中空物品の製造に関する。

本発明は、交差溝型の定速変死自在接手の外側部材の製造用として開発されてき た。

そのような接手は、内側部材と外側部材を含み、外側部材は内側の円筒形表面を もち、かつ内側部材は溝が形成された外側表面をもつ。各部材は２組の、らせん 形が好ましい溝ｔ−Ｎシ、これら２組の溝は、相反する向きのらせん形状をもつ 。製造を簡単化するために、これらの溝は、真のらせん形状でなく、通常は、直 線形でかつ各接手部材の回転軸線に対して傾斜されている。複数のボールが溝内 に係合されかつ１つのケージ内に保持され、かつこれらの溝が交差形態をとるの で、ボールは、排手の画部分が関節運動をするときは、接手の２等分面内に保持 されて、この接手に定速度比（等速回転）機能を与える。

本発明は、そのような交差溝型定速度接手の外側部材の製造用として開発された が、さらに広く、その内側面に２組の溝をもちこれらの溝組がそれぞれ相違する （後述するように）１１１方向対称軸線（後述するように）をもつ形式の物品の 製造に適用できる。＃の縦方向対称軸線とは、溝の両方の縁部から等しく隔たシ かつ前記両方の縁部を含むこの物品の内孔の表面と連続する仮想表面内に位置す る仮想線を言う。

縦方向対称線が同一であるという場合は、前記対称軸線の一方端から他方端へ同 期的に移動する点の＠跡が互いに一定関係を保つことを言う。これとは反対に、 Ｉｉ？１方向１１１１＃Ｒが異なるという場合は、そのような移動する点が互い に一定関係で位置しないことを意味し、たとえば、これらの軸線は向きを異にす るが同一のピッチをもつらせん上に６るか、あるいは異なるピッチと向きをもつ らせん上にあることを言う。軸線のあるものは、物品の回転軸線と平行な直線状 であるが、他のものはらせん状であることもできる。

現在、交差溝型等速度自在接手用の外側部材の製造に際して、素材は、鍛造、押 出し、または他の、ある種の金属成形方法によって造られ、かつ溝は素材の内孔 内に加工される。そのような加工作業は時間と装置に費用がかか夛、そのうえ必 然的に材料の除去作業が含まれる。金属を除去せずに内孔内に溝を形成しあるい は現在よ）も少ない加工で済む精密でない溝をつくることさえできれば便利であ る。しかし、溝の縦方向対称軸層は上述のように相違するので、溝が内孔を繞っ て形成されたのら、単体の工具は除去できない。

仕上がシ物品に必要とされる加工を減少できる上記に規定した形式の、物品の製 造用工具および製造方法が、ＧＢ−Ａ−２１３２５１４に開示されている。この 工具は、それによって形成された溝に沿った部分に成形部分を動かすことによっ て仕上シ物品から順次に引出すことができる挿入部分を含む。しかし、物品から 工具部分をそのように順次に引出すことは、不都合な極めて大きい力を必要とす る。

本発明の目的の１つの特徴は、上記形式の中空物品の製造用、とくに交差溝型等 速度自在接手の外側部材の製造用であってそれによシ溝の加工作業が減少されま たは無くすことができる改良型工具を提供することである。

本発明の一態様によれば、工具のまわシに物品の材料を成形し、次いで工具を引 出すととＫよって上記形式の中空物品の製造に用いる工具が提供され、該工具は 、工具軸線まわシに円周方向に配置された複数の要素を含み（工具の使用時には 、物品の内孔の縦軸線、すなわち接手の外側部材の回転軸線と合致される）、前 記要素は、前記内側面に要求された形態と対応する形態をもちかつ前記溝に対応 しかつ溝を形成するための成形部分を有する外側面を形成するようにはめ合う部 分をもち、前記要素は、第１要素組およびそれらの間に配置されたＭ２要素組を 含み、成形部分を有する第１要素の前記部分で第１組の溝を形成させ、かつ成形 部分を有する第２要素の前記部分で第２組の溝を形成させ、作用位置にあるとき は、前記第１要素が少くとも部分的に前記第２要素をそれらの各作用位置におい て支持し、さらに前記第１要素の前記部分はそれらの作用位置から半径方向内方 に移動されて前記溝からそれらの前記成形部分を外しかつ前記第２要素の前記支 持を終止し、そののち、前記工具は前記第２要素の前記成形部分をそれによって 形成された前記溝の長さ方向に移動することによって、物品から除去される。

物品からの工具のそのような除去は、もし第２要素の成形部分によって形成され た溝がらせん状に傾斜していれば、物品に対して工具をらせん運動させることに よって実施できるでろろう。

第１要素の前記部分を、物品から工具を除去する役割として第２要素の前記部分 間で半径方向内方に動かさせるために、第１要素の前記部分はそれぞれ、隣接す る第２要素とその向き合った側で接触して第２要素の前記少くとも部分的な支持 部を提供する何方表面をもつことが好適で、該側方表面は工具の外側表面に向っ て先細シ形状をもつ。

よって、第１要素部分が半径方向内方へ動がされてそれによって形成された溝か ら外されると、素材が工具の外側面の形態と合致させられた成形方法によって第 ２要素部分が物品とその溝との堅い保合から自由にされるのに必袂なゎずがな量 を第２要素部分を移動させるのに十分な空所を提供する。そのような成形方法に おいては、成形された材料が工具に固着する傾向がｓｂ、半径方向く第２要素の 部分を動かすためのわずかな自由度を与えることがよく知られ、それによってそ のような固着から免れて、成形された物品からの工具の引出しを容易にさせる。

工具の両方の要素の前記部分は、前記要素をそれらの作用位置に保持するために 、拡張部材がその中で軸方向に可動な空胴をもつことが好ましく、該拡張部材は 、成形された物品から工具を引出すための手順における第１段階として第１要素 の前記部分を半径方向内方に移動させるた袷に、前記空胴がら引出される。第２ 要素も、それらの作用位置において、第１要素の前記側方表面との係合に加えて 拡張部材と係合される。

本発明はさらに、上記の本発明による工具とはめ合わされたプレス、および物品 を形成するためにプレス加工される工具を内部に収容した中空の素材が貫通する 型を提供する。

本発明はさらに、上述の、本発明による工具を用いて上記形式の物品を製造する 方法を提供する。

附図を参照して、実施例について本発明を以下に説明する。

第１図は、又差溝型、定速変死自在接手の外側部材の端面図である。

第２図は、第１図の接手外側部材をとおる断面図である。

第３図は、接手外側部材の製造に際して本発明にょシ用いられる素材の端面図で ある。

第４図は、第３図の素材をとおる断面図である。

第５図は、作用の第１段階における本発明による工具をとおる断面図である。

第６図は、第５図と同様の断面図で、次の作用段階における状態を示す。

第７図および第８図は、上記２つの段階における線７−７および８−８それぞれ をとおる工具の断面図である。

まず第１図および第２図において、これらの図には交差溝型定速度比自在接手の 外側部材が示され、該部材は多数の溝を内部に形成した円筒形内孔を有する中空 物品である。使用時にはこの接手部材の回転軸線である円筒形内孔の中心軸線は 、ｌｏ。

で示されている。この接手部材は、それぞれ３つずつの２組の溝を含み、これら の溝は弧形の断面形状でかつらせん形の縦方向対称軸Ｍ＆をもつ。１組の溝が５ ７．５８．５９で示され、これらの溝は、との接手部材の上方から見たとき反時 計方向らせん向きに傾斜されている。別組の溝６０，６１，６２は接手部材の上 方から見て時計方向らせん向きに傾斜されている。多溝の縦方向対称軸線は、溝 の数字に添字ａをつけて示され、そのような対称軸線は、溝の両縁部から等距離 にかつ接手部材の内孔を含む１０１で示された仮想円筒上に位置する。

現在、上記のような定速度接手外側部材の製造において、溝は１つの素材内に切 られる。溝は反対の向きに傾斜しているので、もしそれらの溝が物品の押出し成 形中に単体の工具で形成されていれば、工具は仕上シ物品から除去できないであ ろう。

本発明は、そのような接手外側部材から除去できる工具を提供する。

第３図および第４図において、後述する工具とともに使用されるのに適した素材 の形態が示されている。この素材はカップ形状をもちその内壁および外壁は自由 開口瀾に向って先広がシしている。内壁７０は大むね截頭円錐形で、それに２組 の反対方向に傾斜した凹部をもつ。一つの組の凹部は一方向に傾斜した凹部７１ ，７２，７３で示され他の組の凹部は反対方向に傾斜した凹部７４，７５，７６ で示されている。仕上った接手外側部材の湾を形成するこれらの凹部は、単体の 成形工具が、素材が成形されたのちに素材から軸方向に引出せるように形態づけ られている。素材を仕上シ接手外側部材に成形することは、後述する工具を素材 に挿入し、第４図の矢印８０で示されたように素材の側壁を内向きに変形するよ うに型を押通すことによって達成される。

つぎに第５図において、プレスの２ムが全体を１０で示されている。ラム１０は マントルシル１１の形状の下向きに延びる拡張部材を取シつけておシ、この部材 はその下端が截頭円錐形部分１２で−ｂｂ、その上端はマンドレルの中央部分よ シもわずかに大きい直径の円筒形部分１３を形成している。ラム１０およびマン ドレルの上方部分１３は、下端に半径方向外方に延びるフランジ１５をもつ中空 部材１４によって囲まれている。スリーブ１７の一部分１６が胴部１４の周シに 上方へ延びかつその最上端に保持カラー組立体１８を担持し、この組立体は７２ ンジ１５と協働して胴体１４に対するスリーブ１７の下降運動を制限する。図に おいてその１つが１９で示されかつ他端がプレスの適切な部分に連結された引張 ばねがスリーブ１７を上方へ偏倚している。

スリーブ１７は、胴部１４に対して垂直に可動であると同様に、プレスの２ムｌ Ｏの運動軸線と同様に工具の中心軸線である５ｉＩ８２０（および工具によって 成形された接手外側部材の回転軸線）まわシで、自身で角運動が可能である。ス リーブはその内側に環状の当接面２１をもち、かつその最下方端に隣接して円筒 形の内側抑止面２２をもつ。

この工具はさらに、軸？ｊＭ２０まわシに円周方向に配置された６つの要素を含 む。これらの要素は、相互に同一の第１組の要素ＡＩ、およびこれらの間に配置 され相互に同一であるが要素ＡＩとは異なる第２組の要素Ａ２を含む。要素Ａ１ はそれぞれ細長い胴部２３を含み、この胴部２３はその最下端に部分２７を、お よびその上端に頭部分２５をもつ。頭部分２５はスリーブ１７の内側の当接面２ １と係合される。要素Ａ２はそれぞぺ胴部２６を含み、この胴部２６はその最下 端に部分２７を、およびその最上端に頭部分２８をもちこの頭部はスリーブ１７ の内側の当接面２１と係合される。要素人２０頭部分２８はそれぞれ溝穴２９を もち、溝穴２９はスリーブ１７にはめ合わされた突起部材３０と係合され、その 目的については後述する。

要素ＡＩ、Ａ２の部分２４．２’７の形状は、第７図および第８図を参照して極 めて明瞭に理解できる。要素Ａ１の部分２４は、それぞれ成形部分３１を有し、 これは接手外側部材内に形成された一つのらせん方向に傾斜された溝に対応する 。要素人２０部分２７は成形部分３２を有し、接手部材内に反対のらせん方向で 傾斜された溝を形成する。要素Ａ１の部分２４は３３で示す側方表面をもち、こ れらの表面は工具の外側表面に向って先細シ形状であシ（全体として考えれば） 、要素Ａ１がそれらの頭部分２５まわシに回転することを許し、それによシ部分 ２４は第７図および第８図に示された位置間で半径方向内方および外方に移動す る。第７図は、要素ＡＩ、Ａ２の作用位置をあられし、要素Ａ１の部分２４の側 方表面３３は要素Ａ２の部分２７の対応する表面と当接しかつ該表面を支持する 。部分２４はマント９Ｖル１１の部分１２と係合可能な内側の部分截頭円錐形表 面をもち、マンドレルをそのような状態に維持し、かつ同時に、要素Ａｔ、Ａ２ の胴部２３，２６をスリーブ１７の内側の、円筒形抑止表面２２と係合し、それ Ｋよってこれらの要素は、それらの部分２４．２７が仕上）接手外側部材に必要 な内＠表面に対応する完全な外側表面を形成する相対位置に竪実に維持される。

要素の頭部分２５．２８は、マンドレル１１の部分１３の円筒形表面と係合する 。マンｒレル部分１２はまた、第７図において３６で示されたように要素Ａ２と 係合し、それによシこれらの要素の支持は、要素Ａ１との接触のみに依存しない 。

第８図に示された状態において、マンドレル１１の部分１２は、要素Ａ１．Ａ２ の部分２４，２７から引出されておシ要素Ａ１の部分２４は、上述のように半径 方向内方に移動することができる。この状態において、Ａ１の部分２４の側方表 面３３が外方へ向って先細シになっているので、要素Ａ２の部分２７の若干のわ ずかな半径方向運動を許すすき間が存在する。

上述の工具の作用をつぎに述べる。

まず第１に、要素ＡＩ、Ａ２、スリーブ１７、およびマンドレル１１の相対位置 は第５図および第７図に示すようである。

すなわち、これらの要素の部分２４．２７は、第７図のようにはめ合って、仕上 少接手外側部材において要求された内情表面形状に対応する実質的に完全な（す なわち素材の材料がその中に押出されるすき間を有しない、または実質的に有し ない）外側表面を形成する。つき゛に、この工具は第３図および第４図に示され た形式の素材内に導入されて、素材を型（第５図および第６図において３４で略 示される）を通して押入れるのに用いさせる。このように変形された素材、すな わち仕上った接手外側部材は、第５図および第６図において太い輪郭で示された 線３５で図示されている。つぎに必要なことは、物品３５がら工具を引出すこと である。

プレスのラムｌＯが上昇されると、マンドレル」１はそれとともに、その部分１ ２が要素ＡＩ、Ａ２の部分２４，２７によって形成された空胴から除去されるま で上昇される。要素の組立体は、成形部分３１．３２によって形成された溝の反 対向きのらせん傾斜のために物品から引出すことはできず、したがりて胴部１４ はフランジ１５が保持カラー組立体１８と当接するまで、スリーブ１７に対して 上向きに移動する。この状態が第６図に示されている。要素ＡＩはこの時点でそ れらの頭部分２５ｔわシに自由に回転できるので、それらの部分２４は半径方向 内方に動きかつそれらの成形部分３１は溝から外される。

要素Ａ１のそのような運動はスリーブ１７が胴部１４によって上方へ引張られる ときに起こシ、工具の部分に作用する力は、部分２４が第８図に示すように互い に当接するまで、部分２４０半径方向内方への運動を起こさせるように作用する 。この運動の結果、つぎに要素Ａ２に対するすき間を与え、それらの頭部分２８ まわシにわずかに回転し、それによ）それらの部分２７は少量だけ半径方向内方 に動くことができ、物品から自由になるが完全にはその溝から外れない。要素Ａ Ｉ、Ａ２は、この時点で、要素Ａ２の成形部分をそれによって形成された溝の長 さ方向に移動して、仕上がシ物品から完全に引出すことができる。この引出しは らせん運動であって、スリーブ１７はこの運動を遂行するために軸線２０まわシ に角運動することが分かる。要素Ａ２と係合している突出部材１３は、要素のそ のような引出し中ＫＳ要素Ａ２が正しい整合を乱すことを防ぐ。そのような引出 し後、ばね１９は要素ＡＩ、Ａ２およびスリーブ１７を第６図に示されたそれら の最初の位置に戻し、別の作用を行う準備が完了する。

本発明はこのように、上記形式の物品の製造用の比較的単純でかつ頑丈な工具を 提供する。この工具の特質は、このような物品の製造に際してほとんど上記以外 の加工が不要であることである。

本発明の原理は上述の自在接手外側部材以外の上記形式の物品の成形に適用でき ることが理解されるであろう。とくに、上述したものよシ多く、あるいは少ない 数の溝をもつ物品にも適用でき、かつこの工具は、ＡＩ、Ａ２のような上記実施 例よシも多く、あるいは少ない数のはめ合い要素を含むことができる。

国際調査報告 ＡＮ）ＪＥＸ　Ｔｏ　’１’ｒ４Ｅ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ ＨＲＥ：’ＯＲＴ　ＪＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．相違する縦方向の対称軸線をもつ２組の溝を内部に有する内側表面をもつ中 空物品を製造するのに用いる工具であって、その製造が工具まわりに物品の材料 を成形し、つぎに工具を引出すことによって実施され、 工具が、工具軸線（２０）（工具の使用時に、物品の内孔の縦軸縁と一致する） まわりに円周方向に配置された複数の要素（Ａ１，Ａ２）を含み、前記要素（Ａ １，Ａ２）が、前記内側表面に要求された形態に対応する形態および前記溝に対 応しかつ該溝を形成するための成形部分（３１，３２）を有する外側表面を形成 するようにはめ合う部分（２４，２７）をもち、前記要素が１組の第１要素（Ａ １）および該要素間に配置された１組の第２要素を含み、第１要素の前記部分（ ２４）は第１組の溝を形成するための成形部分（３１）を有しかつ第２要素（Ａ ２）の前記部分（２７）は第２組の溝を形成するための成形部分（３２）を有し 、前記第１要素が作用位置にあるときは前記第２要素をそれらの各作用位置にお いて少くとも部分的に支持し、さらに、前記第１要素（Ａ１）の前記部分（２４ ）がそれらの作用位置から半径方向内方へ移動でき、前記溝からその前記成形部 分を外しかつ前記第２要素（Ａ２）の前記支持を終止し、そののち前記工具が前 記工具軸線に沿って移動しかつ該軸線まわりに角運動させて前記第２要素（Ａ２ ）の前記成形部分（３２）を前記溝の長さ方向に移動させるように構成された中 空物品の製造用工具。 ２．第１要素（Ａ１）の前記部分（２４）がそれぞれ隣接する第２要素（Ａ２） の部分（２７）と向合った側で接触する側方表面（３３）をもち、第２要素の前 記少くとも部分的支持を提供し、該側方表面（３３）が工具の外骨面に向って先 細り形状をもつ請求の範囲第１項記載の工具。 ３．工具の要素（Ａ１，Ａ２）の前記部分（２４，２７）が内部空胴を形成し、 該空胴内に拡張部材（１１）が軸方向へ可動に挿入されて前記要素をそれらの作 用位置に保持し、前記拡張部材が、第１要素（Ａ１）の前記部分（２４）を半径 方向内方へ移動させるために前記空胴から引出される請求の範囲第１項または第 ２項記載の工具。 ４．前記第２要素（Ａ２）が、それらの作用位置にあるとき拡張部材（１１）と 係合される請求の範囲第３項記載の工具。 ５．前記第１要素（Ａ１，Ａ２）を囲み、かつ拡張部材が前記空胴内を占位する とき前記要素と係合して作用位置を定める内向きの表面（２２）を含むスリーブ （１７）をさらに含む請求の範囲第３項または第４項記載の工具。 ６．前記スリーブ（１７）が、前記要素（Ａ１，Ａ２）を物品から引出すために 、該要素と係合する当接表面（２１）を含む請求の範囲第５項記載の工具。 ７．前記スリーブ（１７）が、前記軸線まわりに角運動、および拡張部材（１１ ）に対してその軸方向に沿って可動である請求の範囲第５項または第６項記載の 工具。 ８．工具を内部にもつ中空素材が、物品を成形するために圧通される型（３４） をさらに含む請求の範囲上記各項のいずれか一項に記載の工具とはめ合わされる プレス。 ９．前記工具要素をそれらの作用位置に配置した状態で、請求の範囲第１項から 第４項までのいずれか一項に記載の工具を中空の素材内に導入し、工具の要素の 前記部分の外側形態に対応する所要の内側形態を与えるために素材の材料を変形 し、前記第１要素の前記部分を半径方向内方へ移動させまたは移動を許して該部 分をそれによって形成された溝から解放し、かつ形成された溝の長さ方向に第２ 要素の前記成形部分を移動することによって物品から工具を除去することを含む 上記形式の中空物品の製造方法。