WO1981003294A1 - Roue externe pour joint universel et son procede de fabrication - Google Patents

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WO1981003294A1
WO1981003294A1 PCT/JP1981/000079 JP8100079W WO8103294A1 WO 1981003294 A1 WO1981003294 A1 WO 1981003294A1 JP 8100079 W JP8100079 W JP 8100079W WO 8103294 A1 WO8103294 A1 WO 8103294A1
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outer ring
groove
universal joint
manufacturing
rotary shaft
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PCT/JP1981/000079
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English (en)
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K Takeda
K Matsubara
S Ikeda
Original Assignee
Toyota Motor Co Ltd
K Takeda
K Matsubara
S Ikeda
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
    • B21K1/765—Outer elements of coupling members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/202—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints
    • F16D3/205—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part
    • F16D3/2055—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members one coupling part having radially projecting pins, e.g. tripod joints the pins extending radially outwardly from the coupling part having three pins, i.e. true tripod joints
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00—Metal deforming
    • Y10S72/714—Method of making universal joint shell

Definitions

  • the present invention relates to an outer ring of a universal joint and a method for manufacturing the same, and more particularly to a technique for manufacturing an outer ring conventionally manufactured by forging and cutting by press working and ironing.
  • a type of universal joint that flexibly connects a pair of rotating shafts.
  • One end of the outer ring is integrally fixed to the rotating shaft of the vehicle's differential gear shift, and the other end rotates from the other side.
  • the shaft is inserted inside, and the engaging portion such as ⁇ -la provided on the other inserted shaft is engaged with the groove formed inside the outer ring along the axial direction.
  • a type that transmits the rotational movement of one rotating shaft to the other rotating shaft is known.
  • Tr ip od fittings Double offset plugging (Doubl e offset plunging) fittings, Rzeppa fittings, Vise (Weiss) fittings, etc.
  • the outer ring of this universal joint is conventionally formed by forming a thick-walled cylindrical material by extrusion processing such as cold or hot forging, and forging processing using a punch and a die is performed on this thick-walled cylindrical material. Giving and cutting the groove after this forging It was manufactured through processes such as forming into the desired shape and dimensions.
  • the above method requires a considerable thickness of the product due to the use of forging, which makes it difficult to obtain a thin product, which increases the weight of the product and the material. It also had the disadvantage of high costs.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a first rotary shaft and a second rotary shaft to which the rotation of the first rotary shaft is to be transmitted.
  • An engaging part provided at the end of the second rotating shaft which is inserted from the open end side and which has a groove along the axis. It is an outer ring in which materials are engaged. Therefore, it is to provide products that are lightweight and have excellent strength.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing such an outer ring at a low cost.
  • the universal joint outer ring according to the present invention is a pipe material or a plate material.
  • At least the groove is not cut.
  • the material is in place.
  • the desired groove is formed between the
  • the projected inclined portion is the innermost portion.
  • the preforming process is performed.
  • the formed recessed groove is the cylinder. This is a process in which the desired shape and dimensions are accurately finished by ironing along the axial direction of the member.
  • the product weight is reduced, and thus the material cost is reduced, and the complicated groove cutting process is eliminated.
  • the productivity is greatly improved and the manufacturing cost is reduced.
  • the obtained product has excellent strength and reliability because the edge line of the material generated during the forming process is not cut by the cutting process of the concave groove.
  • the outer ring according to the present invention is particularly suitable for a universal joint that connects driving force transmitting members of a vehicle.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a flexible hand including an outer ring, which is an embodiment of the present invention, in a state of being connected to a rotary shaft
  • FIG. 2 is a side view of the outer ring in FIG.
  • Figure 3 is a sectional view taken along line 3-3 in Figure 2.
  • FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process as one embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a front elevational view of an apparatus for carrying out step 0Y) in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process as another embodiment of the present invention
  • FIGS. 7 to 9 are diagrams showing a manufacturing process as still another embodiment of the present invention. Therefore, Fig. 10 and Fig. 11 show c' ⁇
  • FIGS. 7 to 9 are a front sectional view and a plan sectional view of an apparatus for carrying out the preforming step (I) in FIGS. 7 to 9.
  • FIG. 12 is a finishing step (DD to be performed in FIGS. 7 to 9).
  • Fig. 13 is a front sectional view of the equipment
  • Fig. 13 and Fig. 14 are front sectional views showing a universal joint including outer rings of different shapes, respectively
  • FIG. 3 is a diagram showing a process for manufacturing the outer ring shown in FIGS. 3 and 14
  • FIG. 17 is a front sectional view of an apparatus for carrying out the finishing process in FIGS. 15 and 16;
  • Figures 1 to 3 show a tripod type self-moving joint that is fixed to the differential gear shift 1 and transmits the rotation to the intermediate shaft 2.
  • the outer ring 3 is a tubular body with both ends open, and is bolted to the differential gear shift 1 with a flange 4 formed at one end.
  • the outer ring 3 has three recessed grooves 6 along its axis inside, and a fixing member 7 fixed to the front end of the intermediate shaft inserted from the other end of the tubular body is inserted via a roller 8. It is designed to be engaged with this groove 6.
  • Flanges 11 are formed by subjecting the blank cylindrical material 9 to flange processing. This process is the first process for producing a flange
  • Pre-forming of the concave groove in the -section is performed (1.
  • D is the final step d?)
  • the appropriate place inside the cylindrical part of the flange molded product 12 is projected inwardly.
  • the projection 13 is inclined so as to project deeper inward as it goes from one end on the flange 11 side to the other end. It is shaped so that a groove 16 with a corresponding degree of inclination is formed between these adjacent protrusions 13 along the axis of the cylinder.
  • the pre-formed product 17 is subjected to ironing as a finishing process to form a groove having the final shape and dimensions, thus completing the molded product 15 which is a product.
  • ironing as a finishing process to form a groove having the final shape and dimensions
  • Fig. 5 18 is fixed to the lower base 19 with a punch.
  • the punch 18 is provided with recesses on three sides corresponding to the protrusions 1 3 of the preform 17 described above.
  • the cross-sectional outer peripheral shape is a shape suitable for obtaining a desired outer ring shape, that is, a shape that matches the cross-sectional inner shape of the molded product 15.
  • Above the lower base 19 is a knock-up plate 21.
  • the knockout bracket 21 is fastened to the jetbin 2 2 fixed to the lower template (not shown) and is lifted with the rise of the jettobin 22. It is designed so that it is pushed upwards using the chi 18 as a guide.
  • a die 2 4 is fixed by a bolt or the like to the lower surface of the upper base 23 that can be raised and lowered.
  • the inner part of the die 2 4 has a working part 2 that projects inward.
  • the work part 26 has a shape such that its inner peripheral contour is along the outer peripheral contour of the punch 18 with a space slightly narrower than the plate thickness of the preform 17.
  • a knock-down plate 27 is arranged below the base 23, below the knock-down plate 27 is arranged.
  • the knockout plate 2 7 is a
  • the preform 17 is projected to the innermost end at one end on the side opposite to the flange side, that is, the protrusion 1.3. It is fitted into the punch 18 with one end facing up. At this time, one end on the flange side is brought into contact with the knockout plate 21. Then die 2 4 is
  • the slanted protrusion 13 formed on the preform 17 is formed between the dice 2 4 and the die 2 4 as it is made to project inward from above.
  • the groove of the concave groove 16 is squeezed by the pressing action of the die 24 and the punch 18 to form a desired shape. That is, a part of the preforming step and the finishing step of squeezing and ironing are simultaneously performed.
  • the upper base 2 3 reaches bottom dead center, it starts to rise. If the product sticks to the punch 18 side, the knockout plate 2 1 is pushed up together with the eject pin 2 2 and the product is pulled out from the punch 18. If the product sticks to the die side, the other knock plate 27 is pushed down by the eject bin 28 to remove the product from the die 24, and the groove is ironed here.
  • the outer ring is formed from a cylindrical material, but the outer ring can be formed from a plate material.
  • the case of manufacturing the outer ring of the joint by this method will be described.
  • reference numeral 29 is a flat plate material, and this plate material 29 is the first drawing step (1), the step of flange extraction and drawing (1), and the flat sheet after collision. It is formed into a cylindrical shape with a bottom and is equipped with a flange 3 1. Similar to the flange forming step, the number of drawing steps is appropriately determined according to the material, the diameter of the cylindrical portion, the length, and the like. This bottomed cylindrical shape c-:? ⁇ . Model 3 2 has the bottom part punched by the subsequent press punching process (dy) V and then the R part (rounded part) near the punch bottom part in the subsequent process.
  • This cylindrical molded article 3 3 has the same steps as those described in the above embodiment, that is, the preforming step (V, ironing step ().
  • FIG. 9 shows a process for manufacturing three kinds of outer rings having different shapes. Of these, the one shown in FIG. 7 has substantially the same shape as the outer ring 36 in the above embodiment.
  • the manufacturing method of the outer ring 4 3 having a shape in which the protrusion 37 and the groove 38 are parallel to each other along the axis will be described with reference to the drawing.
  • Groove preforming is performed to form concave grooves having a substantially desired shape between the three protruding portions by projecting inwardly (step (I)).
  • step (I) the first flange
  • Preforming is done in a cylindrical material 39 as described in detail below.
  • the prepared preform 4 1 was flange molded in the subsequent step (I).
  • a flange molded product 4 2 is obtained.
  • the concave groove 38 of No. 3 is finished into a concave groove having a desired shape'dimension, and thus manufacturing of the outer ring 4 3 is completed.
  • the outer ring shown in Fig. 8 and Fig. 9 has a shape corresponding to the shape of the engaging portion of the intermediate shaft 2 which is inserted into the outer ring for connection with the differential gear shift 1 described above.
  • the manufacturing method goes through the same process as the embodiment shown in FIG.
  • the most important steps are the groove preforming step (I) and the groove ironing step (ED, in the case of manufacturing the outer ring 4 4 shown in Fig. 8 as an example, and the equipment for performing these. Then, a more detailed explanation will be given based on FIG. 10, FIG. 11 and FIG.
  • reference numeral 46 is a main punch, which is fixed to a base (not shown).
  • the main punch 46 is provided with recesses on the outer circumference ⁇ at an angle of 120 with respect to each other, and its cross-sectional outer shape is a shape suitable for obtaining a desired molded product, that is, shown in Fig. 8. It is shaped according to the inner contour of the cross section of the preform 48.
  • a sub-punch 47 is bolted into the recess of the main punch 46.
  • the main punch 46 and the sub punch 47 may be integrally formed.
  • the shape of the sub-punch 47 is suitable for forming a desired-shaped protrusion as the preform 48.
  • Spacers 4 9 for material placement are arranged on the lower outer periphery of the main and auxiliary punches 4 6 and 4 7. Spacer 4 9
  • C'PI u ⁇ It is pin-connected to the eject bin 5 1 and pushed upward together with the rise of the eject bin 5 1.
  • three sets of dies 5 2 and 5 3 facing each other are arranged around the center line of the main punch 4 6 so as to surround the main punch 4 6.
  • Three dies 53 are radially arranged at equal angular intervals at a fixed angular position of the sub-bench 47, that is, at a position where the protrusion 54 is formed in the preform 48.
  • the dies 52 are also radially arranged at three equiangular intervals.
  • the shape of the inner end surfaces of the dies 52 and 53 is a shape suitable for forming the material 56 shown in Fig.
  • These dies 5 2 and 5 3 are arranged on the outer side of the dies and are slidable on a sliding base 5 7 guided by a guide rod (not shown) which is erected on a fixed block 61. It is fixed to the cams 58 and 59, and can be moved to the left and right in Fig. 10 along with the movement of the movable cams 58 and 59.
  • These moving cams 58 and 59 are mounted on the outer fixed block 61 by an elastic member (not shown) such as a urethane rubber having its ends attached and springs. It is biased in the direction away from the main punch 46.
  • the movable cams 5 8 and 5 9 are respectively formed with inclined surfaces 6 2 and 6 3 that approach the inner side as they face upward, and are fixed to the upper base 6 4 to move up and down together with the upper base 6 4. Fixed cams 6 6 and 6 7 descend inward Is pushed.
  • the fixed cams 6 6 and 6 7 are formed with inclined surfaces 6 8 and 6 9 corresponding to the inclined surfaces 6 2 and 6 3 of the movable cams 5 8 and 5 9, respectively.
  • the flange block 7 2 is fixed via the 5.
  • the material 5 6 is fitted into the main punch 4 6 and the sub punch 4 7.
  • the fixed cams 6 6 and 6 7 are lowered together with the upper base 6 4 there, they move.
  • a concave groove having a shape of 15 is formed.
  • the spacer 4 9 is extruded upward together with the eject bin 51 by the action of a cushion mechanism (not shown), and the preform 4 8 is pushed upward and pushed up. It is extracted from the punches 46 and 47, where the preforming process is completed.
  • the preform 48 thus obtained can be grooved and ironed after the subsequent flange forming. This grooved and ironing process will be explained together with the device based on FIG.
  • the punch 7 4 fixed to the upper base 6 4 via the mounting block 7 3 has the same shape as the main punch 4 6 in FIGS. 10 and 11 described above.
  • the amount of protrusion of the protrusions corresponding to the protrusions respectively formed between the three concave portions shown in FIG. 11 is increased by an amount corresponding to the desired ironing amount.
  • Others are the same as those of the preforming apparatus shown in FIG. 10 described above, and therefore the description of the configuration will be omitted.
  • the outer ring 78 shown in Fig. 13 has a cylindrical shape with a bottom.
  • the outer ring 8 2 shown in Fig. 14 has a cylindrical shape with both ends open, and is connected to the differential gear shift 8 3 by welding or the like at one end of the cylinder.
  • this method is used to manufacture a bottomed cylindrical molded product 8 5 from a cast material 8 4 for the first, second, and third drawing processes (1), (1), (D). And a groove forming process (W) or CY).
  • the groove forming process is described in the above embodiment.
  • Figure 16 shows the manufacturing process for the outer ring 82 shown in Figure 14. This method is similar to that shown in Fig. 15 above.
  • V hole expanding process
  • VD concave groove forming process
  • the groove forming process includes a groove preforming process and a finishing process.

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Description

明 細 書
発明の名称
自在継手の外輪及びその製造方法
技術分野
本発明は自在継手の外輪並びにそれを製造する方法 に係り、 特に従来鍛造及び切削加工にて製造されてい た外輪をプ レ ス加工及びしごき加工にて製造する技術 に関するものである。
背景技術
—対の回転軸を屈曲可能に連結する 自在継手の一種 に、 外輪の一端が車両のデフサイ ドギヤシ ャ フ ト等ー 方の回転軸に一体的に固定される と ともに他端側から 他方の回転軸がその内側に挿入され、 且つ挿入された 他方の軸に設けられた π—ラ等の係合部が外輪の内側 に軸心方向に沿って形成された凹溝に係合させられる こ とによ り一方の回転軸の回転運動を他方の回転軸に 伝達する形式のものが知られている ,。
ト リ ボー ド （ Tr i p od )継手ヽ ダブルオ フ セ ッ ト プ ラ ン ジ ン グ ( Doubl e offset plunging ) 継手、 ル ゼ ッ パ ( Rzeppa )継手、 バイ ス （ Weiss ) 継手等こ の種形式の自在継手の外輪は、 従来、 冷間乃至は熱間 鍛造等の押出し加工で厚肉の円筒素材を成形する と と もに、 この厚肉円筒素材にポンチと ダイ ス とを用いる 鍛造加工を施し、 この鍛造加工の後に凹溝を切削加工 によって所望形状 · 寸法に形成するなどの工程を経て 製造していた。
しかしながら、 かかる製造方法は仕上げ工程と して の切削加工に多大の労力と時間を要するために生産性 が低く 、 コ ス ト高となり 、 また鍛造加工の後に表面部 を削ること となるために製品の強度が低下する問題が あった。
更には、'上記方法は薄肉の製品を得ることが困難な 鍛造加工を利用するために製品の肉厚は相当程度の厚 さ とせざるを得ず、 そのため製品の重量が增す他、 材 料費が高く つぐ といった欠点をも有していた。
本発明はこのよ う な事情を背景と して為されたもの であり 、 その目的とする ところは、 第一の回転軸と該 第一の回転軸の回転を伝達すべき第二の回転軸を屈曲 可能に達結する 自在継手の構成部材たる筒体状の外輪 にして、 一端が第一の回転軸に固定される と ともに他 端が開放され、 内側の適数個所に前記筒体の軸心に沿 う 凹溝を備え、 該凹溝には該開放端側から挿入される 第二の回転軸の端部に設けられた係合部.材が係-合ざせ られる形式の外輪であって、 軽量でかつ強度的に優れ たものを提供する ことである。
また本発明の別の目的は上記のよ うな外輪を安価に 製造する方法を提供する こ とである。
発明の開示
本発明に係る 自在継手外輪は、 パイ プ材又は板材か
C: : ら プ レ ス機械による成形加工によって製作され、 少な
く とも前記凹溝の部分には切削加工が施されていない
こ とを特徵とする。
また本発明に係る 自在鎞手外輪の製造方法は、 筒部
材に凹溝を形成すべく 予備的なプ レス加工を施す予備
成形工程と、 該予備成形された凹溝に該筒部材の軸心
方向に沿ってしごき加工を施すこ とによ り 前記凹溝を
所望形状 。 寸法に仕上げる仕上げ工程とを含む。 筒部
材は所.定長さのパイ プ材であっても、 板材から プ レ ス
機械による絞り加工を経て製作されたものであっても
よい。
この製造方法の望ましい一態様においては、 前記予
備成形工程が、 前記筒部材の所望適数個所が内側に突
出させられることによ り 隣接する該突出させられた部
分の間に略所望の凹溝が形成され、 且つ該突出させら
れた部分が筒部材の一端から他端に向うにつれて中心
部に近づく よ う な傾斜形状とされる工程であ り 、 前記
仕上げ工程が該突出させられた傾斜部分が前記最も内
側に突出させられた一端側から他端側に向ってしごき
加工にて順次内側に突出させられる と ともに前記凹溝
が所望形状 · 寸法に仕上げられる工程である。
また別の望ましい態様においては、 前記予備成形ェ
程が、 筒部材内部に挿入される第一型と該筒部材の外
側に配置されて該筒部材の軸心に直角な方向に移動す
る第二型とで該筒部材の '適数個所がプ レ ス加工される c:.:n
\
ί λ' .-. τΐθ · " ' ことによ り 内側に突出する部分が形成され、 以て隣接 する該突出部間に略所望の凹溝が形成される工程であ り 、 前記仕上げ工程が、 該形成された凹溝が該筒部材 の軸心方向に沿ってしごき加工される ことによ り正確 に所望形状 · 寸法に仕上げられる工程である。
かかる本発明に従えば薄肉製品の製造が困難な鍛造 加工による場合と異なって製品重量の軽減、 従って材 料費の低減が達成される と ともに面倒な凹溝の切削加 ェ々程が排され得るので生産性が大巾に向上して製造 コ ス トが低減する。 しかも得られる製品は成形加工時 に生ずる材料のフ 口 一ラ イ ンが凹溝の切削加工によつ て切られることがないので、 強度に優れ、 信頼性に富 んだものとなる。 本発明に係る外輪は、 車両の駆動力伝達 ¾同士を連 結する 自在継手用と して特に好適である。
図面の簡単な説明 第 1 図は本発明の一実施例である外輪を含む自在继 手を回転軸との結合状態で示す正面断面図、 第 2図は 第 1 図における外輪の側面図、 第 3図は第 2 図におけ る 3 — 3断面図である。 第 4図は本発明の一実施例と しての製造工程を示す図、 第 5図は第 4図におけるェ 程 0Y)を実施する装置の正面新面図である。 第 6 図は本 発明の他の実施例と しての製造工程を示す図であ り 、 第 7図乃至第 9 図は夫々本発明の更に他の実施例と し ての製造工程を示す図であ り 、 第 1 0 図、 第 1 1 図は c' τι
■ -s 、 - 第 7図乃至第 9 図における予備成形工程（I)を実施する 装置の正面断面図並びに平面断面図であ り 、 第 1 2図 は第 7図乃至第 9 図における仕上げ工程 (DDを実施する 装置の正面断面図である。 第 1 3 図、 第 1 4 図は夫々 異なった形状の外輪を含む自在継手を示す正面断面図 であ り 、 第 1 5図、 第 1 6 図は夫々第 1 3 図、 第 1 4 図に示す外輪を製造する工程を示す図であ り 、 第 1 7 図は第 1 5図、 第 1 6図における仕上げ工程を実施す る装置の正面断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を車両のデフサイ ドギヤシ ャ フ ト とこ の シ ャ フ ト の回転運動を伝達すべき中間軸とを連結す る等速自在継手の外輪に適用した場合の実施例を図面 に基づいて詳し く 説明する。
第 1 図乃至第 3 図にはデフサイ ドギヤ .シ ャ フ ト 1 に 固定されて中間軸 2 に回転を伝達する ト リ ポー ド型自 在継手が示されている。 図において外輪 3 は両端が開 放された筒体であ り 、 一端に形成されたフ ラ ンジ 4 に おいてデフ サ イ ドギヤ シ ャ フ ト 1 と ボル ト で締結され ている。 外輪 3 はその内側に軸心に沿う三本の凹溝 6 を備えてお り 、 筒体の他端から挿入される中間軸の先 端部に固定された固定部材 7 がローラ 8 を介してこの 凹溝 6 に係合させられる よ う になつている。
上記構成の自在継手の外輪製造方法を、 第 4 図に基 づいて説明する と、 肉厚、 外径が製品のそれに略等し い円筒素材 9 に フ ラ ンジ出し加工が施されてフ ラ ン ジ 1 1 が成形される。 こ の過程はフ ラ ン ジ出し第一工程
(I)と フ ラ ンジ出し第二工程 (I)とからなるが、 円筒素材 の材質、 形成すべき フ ラ ン ジ径によってその工程数は 適宜増減される。 フ ラ ンジ出し加工に続いて焼鈍、 シ ョ ッ ト ブ ラ ス ト、 リ ン酸塩皮膜処理等の処理がされた 後 （ 尚これらの処理はそれ以前の段階で上記円筒素材、 或いは後述の平板素材の状態で施しても良い ） 、 円筒
-部に凹溝の予備成形 (1が行なわれる。 予備成形工程 (D は最終工程 d?)において凹溝の成形を行ない易く するた めのも ので、 プ レ ス絞り加工等公知方法に従ってフ ラ ン ジ成形品 1 2 の円筒部内側の適所が内側に突出させ られる。 突出部 1 3 はフ ラ ンジ 1 1側の一端から他端 に進むにつれて内側によ り深く 突出する よ う な傾斜形 状とされ、 これによつてこれらの隣接する突出部 1 3 の間に対応する傾斜度の凹溝 1 6 が円筒部軸心に沿つ て形成される。 傾斜形状の凹溝が形成された予備成形 品 1 7には仕あげ工程と してのしごき加工が施されて 最終形状 · 寸法の凹溝が形成され、 製品たる成形品 1 5 が完成する。 このしごき加工の具体的手順を、 これ を実施する装置と ともに、 第 5図に基づいて詳し く 説 明する。
第 5図において、 1 8 はポ ン チでロアべ一ス 1 9 に 固定されている。 ポ ン チ 1 8 には前記予備成形品 1 7 の突出部 1 3 に対応する個所三方に凹部が設けられ、 oi.m
: 3
' 且つその断面外周形 ·状は所望の外輪形状を得るに適し た形状、 即ち前記成形品 1 5 の断面内側形状と合致す る形状とされている。 ロ アべ一ス 1 9 の上方には ノ ッ ク ァ ゥ ト プ レ ー ト 2 1 が配置されている。 ノ ッ ク 了ゥ ト ブレ ー ト 2 1 は図示しない下型板に固定されたェジ ェ ク ト ビ ン 2 2 に締結されて ェ ジエ タ ト ビ ン 2 2 の上 昇と ともにホ'ン チ 1 8 を案内と して上方に押出される よ うになつている。 昇降可能なアツパベー ス 2 3 の下 面にはダイ ス 2 4 がボル ト等によって固定されている。 ダイ ス 2 4 の先端内周部には内方に突出する作用部 2
6 が形成されている。 作甩部 2 6 はその内周輪郭が予 備成形品 1 7 の板厚よ り若干狭い間隔を隔ててポ ン チ 1 8 の外周輪郭に沿う よ う な形状とされている。 アツ ノ、。 ベー ス 2 3 の下方にはノ ッ ク ァ ゥ ト プ レ ー ト 2 7が 配置されている。 ノ ッ ク ア ウ ト プ レ ー ト 2 7 はポ ン チ
1 8 よ り大き く 、 ダイ ス 2 4 の内側に隙間をおいて配 設される と ともに、 ェジェク ト ビ ン 2 8に締結されて ェジェク ト ビ ン 2 8 の下降と ともに下方に押出される よ う になっている o
かかる装置を用いて前記しごき加工を行なう手順を 説明する と、 先ず前記予備成形品 1 7 がフ ラ ン ジ側と は反対側の一端、 即ち突出部 1 .3 が最も内側に突出さ せられた方の一端を上にしてポンチ 1 8 に嵌込まれる。 このときフ ラ ンジ側の一端はノ ッ ク ァ ゥ ト プ レー ト 2 1 に接触させられる。 次にダイ ス 2 4 がア ツ ノ、 ' ベー ス
f c: 2 3 と ともに下降させられる と予備成形品 1 7 に形成 された前記傾斜形状の突出部 1 3はダイ ス 2 4 の下降 と ともに上方から順次内側に突出させられる と ともに それらの間に形成された凹溝 1 6 のまわ り がダイ ス 2 4 とポン チ 1 8 とによる押圧作用でしごかれ、 所望形 状に成形される。 すなわち予備成形工程の一部と仕上 げ工程たるしごき加工とが同時に行なわれるのである。 ァッパベース 2 3 が下死点に至った後に上昇を開始す る。 製品がポン チ 1 8側に固着している場合はノ ッ ク アウ ト プレー ト 2 1 がェジェク ト ピン 2 2 と ともに押 し上げられて製品をポン チ 1 8から抜き取る。 製品が ダイ ス側に固着した場合は今一方のノ ッ ク ァゥ ト プレ ― ト 2 7 がェ ジ ェ ク ト ビン 2 8によって押し下げられ てダイ ス 2 4から製品を外し、 ここに溝しごき工程が
Figure imgf000010_0001
上記実施例では外輪を円筒素材から成形する場合に ついて説明したが、 外輪は板材から成形する こ とも可 能である。 以下、 この方法で継手の外輪を製造する場 合について述べる。
第 6 図において、 2 9 は素材としての平らな板材で あ り 、 この板材 2 9 は第一絞り工程 (1)、 フ ラ ンジ出し と絞り とから成る工程 (1)、 衝を経てフ ラ ンジ 3 1 を備 えた有底円筒形状に成形される。 絞り の工程数は前記 フ ラ ンジ成形工程と同様、 素材の材質、 円筒部の径、 長さ等に応じて適宜決定される。 この有底円筒状の成 c- :? \ . 形品 3 2は、 続く プ レ ス打抜き加工 dy)で底部が打抜か れた後 V 更に続く 工程 で打抜き底部近傍の R部 （丸
味部 ） が引き延されて円筒状に成形される。 この円筒 状の成形品 3 3 は前記実施例で述べたと同様の工程、 即ち予備成形工程 (V 、 しごき加工々程 ( を経るこ とに
よって所望形状 · 寸法の凹溝 3 4 を備えた外輪 3 6 に 完成される。 本発明方法の他の実施例.を説明する。 第 7 図乃至第
9 図には夫々異なった形状の三種の外輪を製造するェ 程が示されており 、 このう ち第 7図に示されるものは' 上記実施例における外輪 3 6 と略同様の形状である。 先ず第 7図に示すよ うに、 突出部 3 7 と凹溝 3 8 と が軸心に沿って平行である よ う な形状の外輪 4 3 の製 造法を図に基づいて説明する と、 円筒素材 3 9 に円筒
部の 3個所を内方に突出させる こ とによ り この突出部 間に略所望形状の凹溝を形成する溝予備成形が施され る （工程 (I) )。 尚、 この工程（I)には第一のフ ラ ンジ出
し工程が含まれているが、 この第一のフ ラ ン ジ出しェ 程と溝予備成形工程を分離する ことも可能である。 溝
予備成形は、 後に詳述する よ う に円筒素材内 3 9 に第
一のプ レ ス型を挿入する と と もに外側に第二のプ レ ス 型を配置し、 この第二のプ レ ス型を第一のプ レ ス型に 向けて移動させ押付けることによ り行なわれる。 得ら
れた予備成形品 4 1 は続く 工程 (I)でフ ラ ンジ成形され
てフ ラ ンジ成形品 4 2が得られる。 フ ラ ン ジ成形品 4 2 c: :?ι
'、V の凹溝 3 8 は続く 溝しごき工程 dDで、 所望形状 ' 寸法 の凹溝に仕上げられ、 以て外輪 4 3の製造が完了する。
第 8図、 第 9 図に示される外輪は、 その形状が夫々 前記デフサイ ドギヤシャ フ ト 1 と連結のため外輪内に 挿入される中間軸 2の係合部の形状に対応した形状と されたものであ り 、 その製造法は第 7 図に示された実 施例と同様の過程を経るものである。
上記工程中、 最も重要な工程である溝予備成形工程 (I)及び溝しごき工程 (EDを、 第 8図に示す外輪 4 4 を製 造する場合を例にとって、 これらを実施する装置と と もに、 第 1 0 図、 第 1 1 図及び第 1 2図に基づいて更 に詳し く 説明する。
先ず第 1 0 図、， 1 1図に基づいて溝予備成形工程の 実施装置を説明する と、 図において 4 6 は主ポン チで、 図示しないベースに固定されている。 主ポン チ 4 6に は外周 Ξ方に凹部が互に 1 2 0 の角度を成して設けら れ、 その横断面外周形状が所望成形品を得るに適した 形状、 即ち第 8図に示す予備成形品 4 8の横断面内側 輪郭に沿った形状とされている。 この主ポン チ 4 6の 凹部には副ポン チ 4 7がボル ト締めされている。 尚主 ポ ン チ 4 6 と副ポン チ 4 7 とを一体に形成しても良い。
副ポン チ 4 7の形状は予備成形品 4 8 と して所望形状 の突出部が成形されるに適したものとされている。 主 及び副ポン チ 4 6 ， 4 7の下方外周部には素材載置用 のス ぺ一サ 4 9 が配置されている。 ス ぺ一サ 4 9 はェ
C 'PI u〇 ジェ ク ト ビン 5 1 に ピン結合されてェ ジェ ク ト ビン 5 1 の上昇と ともに上方に押出される よ うになつている。 ス ぺ一サ 4 9 の上方には相対向する 3組のダイ ス 5 2 , 5 3 が主ポン チ 4 6 を取り囲むよ う に主ポン チ 4 6 の 中心線を中心と して配置されている。 ダイ ス 5 3 は副 ボン チ 4 7 の固定された角度位置、 即ち予備成形品 4 8 における突出部 5 4 を形成する位置に 3個等角度間 隔で放射状に配設されている。 ダイ ス 5 2 も 3個等角 度間隔で放射状に配設されている。 ダイ ス 5 2 , 5 3 の内側端面形状は、 第 8図に示す素材 5 6 を所望の形 状に成形するに適した形状、 即ち前記予備成形品 4 8 の外側輪郭に沿ったものとされている。 これらのダイ ス 5 2， 5 3 は、 その外側に配置されて摺動台 5 7上 を固定ブ ロ ッ ク 6 1 に立設された図示しないガイ ドロ ッ ドに案内されて摺動する可動カ ム 5 8， 5 9 に固定 され、 可動カ ム 5 8 , 5 9 の移動と ともに第 1 0 図中 左右方向に移動できる よ う になつている。 これらの移 動カ ム 5 8， 5 9 は、 その外側の固定ブ ロ ッ ク 6 1 に —端が取付けられたウ レ タ ン ゴム ， ス プ リ ン グ等の図 示しない弾性部材によって外側方向、 すなわち主ボン チ 4 6 から離れる方向に付勢されている。
可動カム 5 8， 5 9 には夫々上方に向う につれて内 側に接近する傾斜面 6 2， 6 3 が形成されており 、 ァ ッ パベース 6 4 に固定されてア ツパベース 6 4 と とも に昇降する固定カ ム 6 6 , 6 7の下降によって内側へ と押動される よ うになっている。 固定カ ム 6 6 , 6 7 には可動カ ム 5 8 ， 5 9 の傾斜面 6 2 , 6 3 に対応す る傾斜面 6 8 ， 6 9 が形成されている。
アツパベース 6 4の下側には取付け甩ブロ ッ ク 7 1
5 を介してフ ラ ンジブロ ッ ク 7 2が固定されている。
かかる構成の装置を用いる前記予備成形工程の手順 を説明するならば、 先ず素材 5 6が主ポン チ 4 6 , 副 ポン チ 4 7に嵌込まれる。 そこでアツパベース 6 4 と ともに固定カ ム 6 6 , 6 7が下降させられる と、 可動
1 0 カ ム 5 8 ， 5 9 が力ム作甩で前記弾性部材の弾性力に
抗して内方に押動される。 これに伴って可動カ ム 5 8， 5 9 に固定されたダイ ス 5 2 , 5 3 が夫々内方に移動 させられて、 ポン チ 4 6 , 4 7に嵌められた素材 5 6 の側壁を内側に押圧し、 以て素材 5 6 の側壁に略所望
1 5 の形状の凹溝を形成する。
アツパベース 6 4が下降させられる と フ ラ ン ジブ口 ッ ク 7 2が同時に下降させられ、 素材 5 6 の上端部が 外方に所定角度まで押し広げられる。 このフ ラ ンジ出 しはこのよ うに外輪の予備成形と同時に行なう よ うに
2 0 する他、 フ ラ ンジブロ ッ ク 7 2 をア ツノくベース 6 4用
の駆動源とは別の駆動源によって、 独立して下降させ ることによ り夫々の成形のタ イ ミ ングをずらせること も可能である。
続いて、 固定カ ム 6 6 ， 6 7がアツパベース 6 4 と
2 5 ともに上昇させられる と フ ラ ンジブロ ッ ク 7 2が上昇
'' _CMPI させられる と ともに、 可動カ ム 5 8 , 5 9 はこれらに 繋がれた前記弾性部材によって外方に引き戻される。
次にス ぺ一サ 4 9 が図示しないク ッ シ ョ ン機構の作用 でェジ ェ ク ト ビン 5 1 と ともに上方に押出される と、 予備成形品 4 8は上方に押上げられてボ ン チ 4 6， 4 7から抜き取られ、 ここに予備成形工程が完了する。
かく して得られた予備成形品 4 8 には続く フ ラ ンジ 成形の後、 溝しごきがかけられるが、 この溝しごき加 ェをその装置と と もに第 1 2図に基づいて説明する。
図においてアツパベー ス 6 4 に取付け用ブ ロ ッ ク 7 3 を介して固定されたボン チ 7 4 は、 前記第 1 0 図、 1 1 図における主ポン チ 4 6 と略同形状であるが、 第 1 1 図に示されている三方の凹部の間に夫々形成され た突部に相当する突部の突出量が所望のしごき量に相 応する量だけ多く されている。 その他は前掲した第 1 0 図に示す予備成形用装置と同様であるので構成の説 明を省略する。 第 8図に示すフ ラ ンジ成形品 7 6 がス ぺ一サ 4 9上に載置された状態でアツパベー ス 6 4が 下降させられる と、 固定カ ム 6 6 , 6 7 と可動カ ム 5 8 , 5 9 のカ ム作甩で拘束型としてのダイ ス 5 2 ， 5 3 が内方に押動されてフ ラ ンジ成形品 7 6 を所定位置 に セ ッ トする。 尚、 この時点でポ ン チ 7 4が成形品 7 6 に無理な力をかけない状態で一部先に挿入されてい て も良い。 続いてア ツ パベー ス 6 4 と ともにボン チ ア 4が下降させられる と フ ラ ンジ成形品 7 6 の凹溝 7 7 c'' '--I i- . ヽ はポン チ 7 4 と ダイ ス 5 2 , 5 3 との間で上方から順 次しごき加工される。 アツパベース 6 4 が下死点に達 した後再び上昇させられる と ダイ ス 5 2 ， 5 3 もまた 外方に引き戻されて成形品 4 4への拘束力が解かれ、 ここに溝しごき工程が完了する。
次に、 第 1 3図、 第 1 4図に示すよ う な前記の自在 継手の外輪と異なった形状のものを製造する場合につ いて説明する。
第 1 3図に示す外輪 7 8 は有底円筒形状を成し、 デ
1 0 フサイ ドギヤシャ 7 ト 7 9 とは円筒底部 8 1 において
溶接等によ り締結される よ うになっている。 第 1 4図 に示す外輪 8 2 は両端開放の円筒形状を成し、 デフ サ ィ ドギヤシ ャ フ ト 8 3 とは円筒の一端で溶接等によ り 緒結 れる。
1 5 先ず第 1 3 図に示す外輪 7 8 を製造する方法につい
て説明する。 この方法は第 1 5図に示すよ う に扳材 8 4から有底円筒成形品 8 5 を製造する第一， 第二， 第 三の絞り加工々程 (1)， （1)， （Dと、 凹溝成形工程 (W)また は CY)とから成る。 凹溝成形工程は、 前記実施例で説明
2 0 したと同様の予備成形工程と仕上げ工程とを含む。 こ
れらの予備成形工程、 仕上げ工程は前述したと同様の 操作から成るものである。
第 1 4図に示す外輪 8 2の製造工程を第 1 6 図に示 す。 この方法は上記第 1 5図に示すのと同様板材 8 8
2 5 から有底円筒状成形品 8 9 を製造する第一， 第二， 第 c ' 三の絞り加工々程 (i)， (I) , (IDと プ レ ス穴抜き工程 ανκ
穴拡げ工程 (V)及び凹溝成形工程 (VDまたは Wとから成る。
凹溝成形工程は、 凹溝予備成形工程と仕上げ工程とか
ら成る。 この予備成形工程を実施する装置が第 1 7 図
に示されているが、 この装置は、 前記第 1 0 図に示し
た装置と フ ラ ン ジ予備成形のためのフ ラ ン ジブロ ッ ク
7 2 s 取付け甩ブロ ッ ク 7 1 がない点を除いて該装置
と同様であるので図示のみに止めてその説明を省略す
る Ο
c?.:n
:. 、， ノ

Claims

1 6 請 求 の 範 囲
1. 第一の回転軸 （ 1 ， 7 9， 8 3 ) と該第一の回転 軸の回転を伝達すべき第二の回転軸 （ 2 ) を屈曲可能 に連結する 自在継手の構成部材たる筒体状の外輪 （ 3 , 1 5， 3 6 , 4 3 , 4 4， 7 8， 8 2 ) にして、 一端 が前記第一の回転軸に固定される と ともに内側の適数 個所に軸心に沿う 凹溝 （ 6， 3 4 ) を備え、 該凹溝に は該筒体の他端側から挿入される前記第二の回転軸の 端部に設けられた係合部 （ 7， 8 ) が係合させられる
10 形式の外輪を製造する方法であって、 筒部材 （ 1 2， 3 3， 3 9， 5 6， 8 5 , 8 9 ) に凹溝 （ 1 6， 3 8
) を形成すべく 予備的なプ レ ス加工を施す予備成形ェ 程と、 該予備成形された凹溝に該筒部材の軸心方向に 沿ってしごき加工を施すこ とによ り前記凹溝を所望形
15 状 · 寸法に仕上げる仕上げ工程とを含むことを特徵と する き在継手の外輪製造方法。
2. 前記予備成形工程が、 筒部材 （ 1 2， 3 3 ) の所 望適数個所が内側に突出させられることによ り 隣接す る該突出させられた部分 （ 1 3 ) の間に前記略所望の
20 凹溝 （ 1 6 ) が形成され、 且つ該突出させられた部分 が該筒部材の一端から他端に向うにつれて中心部に近 づく よ うな傾斜形状とされる傾斜溝成形工程であ り 、 前記仕上げ工程が該突出させられた傾斜部分が前記最 も内側に突出させられた一端側から他端側に向ってし
25 ごき加工にて順次内側に突出させられ、 以て前記凹溝 が所望形状 · 寸法に仕上げられる工程である請求の範
囲第 1 項記載の自在継手の外輪製造方法。
3. 前記傾斜溝成形工程が筒部材 （ 2 ) に プ レ ス機械
による絞り加工を施す工程である請求の範囲第 2項記
載の自在継手の外輪製造方法。
4. 前記予備成形工程が、 筒部材 （ 3 9 ， 5 6 ， 8 5，
8 9 )内部に挿入される第一型 （ 4 6 , 4 7 ) と該筒
部材の外側に配置されて該筒部材の軸心に直角な方向
に移動する第二型 （ 5 2 , 5 3 ) とで該筒部材の適数.
個所がプ レ ス加工される こ とによ り 内側に突出する部
分 （ 3 7 ， 5 4 ) が形成され、 以て隣接する該突出部
間に略所望の凹溝 （ 3 8 ) が形成される工程であ り 、
前記仕上げ工程が該形成された凹溝が、 該筒部材の軸
心方向に沿ってしごき加工される ことによ り 該凹溝が
所望形状 · 寸法に仕上げられる工程である請求の範囲
第 1項記載の自在継手の外輪製造方法。
5. 前記第二型 （ 5 2 , 5 3 ) が'複数個等角度間隔で
放射状に配設され、 前記筒部材 （ 3 9 ， 5 6 , 8 5 ,
8 9 ) の適数個所の内側への突出成形が、 これら第二
型が一斉に作動させられることによって一拳に行なわ
れる請求の範囲第 4項記載の自在継手の外輪製造方法。
6. 前記凹溝 （ 3 8 ) のしごき加工が、 前記円箇部材
( 3 9 , 5 6 ， 8 5 ， 8 9 ) の該凹溝を形成する部分
の外側面が該円筒部材の軸心に直角な方向に移動可能
な拘束型 （ 5 2 ， 5 3 ) で拘束された状態で、 該円筒 c- I ト 、 - - . '
Λ '.'-.·,丁 ir, ン " ― 1 8
部材の内側にポン チ （ 7 4 ) が軸心方向に挿入される こ とによ り 、 該ポン チ と前記拘束型との間で行なわれ る請'求の範囲第 4項記載の自在継手の外輪製造方法。
7. 前記円筒部材 （ 3 3， 8 5， 8 9 ) が板材 （ 2 9 ,
5 8 4 , 8 8 ) から プ レ ス機械による絞り加工工程を経
て製作されたものである請求の範囲第 2項又は第 4項 記載の自在継手の外輪製造方法。
8. 第一の回転軸 （ 1， 7 9 ， 8 3 ) と該第一の回転 軸の回転を伝達すべき第二の回転軸 （ 2 ) を屈曲可能
10 に連結する 自在継手の構成部材たる筒状体で、 一端に
前記第一の回転軸に固定されるべき固定部 （ 4， 1 1， 3 1 ) を備え、 他端側が開放され、 内側に前記第二の 回転軸の一端に設けられた係合部 （ 7 ， 8 ) と係合す ベく 軸心に平行に形成された複数本の凹溝 （ 6 , 3 4
15 ) を備えた外輪 （ 3， 1 5， 3 6 ， 4 3， 4 4 , 7 8，
8 2 ) であって、 パイ プ材 （ 9 ， 3 9 ， 5 6 ) 又は板 材 （ 2 9， 8 4， 8 8 ) から成形加工され、 少な く と も前記凹溝を形成する部分には切削加工が施されてい ないことを特徵と.する自在継手の外輪。
20 9. 有底筒状を成し、 底部が前記固定部である請求の
範囲第 8項記載の自在継手の外輪。
10. 外向きのフ ラ ンジ （ 4， 1 1 ， 3 1 ) を有する筒 状体であ り 、 該フ ラ ンジが前記固定部である請求の範 囲第 8項記載の自在継手の外'輪。
C:.:P -'.'/
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