JPS61137642A - クロス溝を有する自在継手外輪の製造方法および装置 - 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製造方法お
よびその装置に関する。

（従来の技術） クロス溝を有する自在継手の外輪は、例えば第５図と第
６図に示すように、軸部５１と一体形成された筒状部５
２の内面に、軸方向に所定角度をなすボール転動溝５３
，５３・・・をクロス状に設けたもので、図示を略す内
輪、ケージ、ボール等と共に等速自在継手を構成する。

しかして、従来、上記外輪を製造するには、一般に定寸
に切断した棒材を据込んで太鼓状とし、続いて前方押出
しにより軸部を形成し、後、後方押出しにより節状部を
形成して素形材を得、最後に切削加工（ブローチ加工）
＆Ｃよりボール転動溝（５３）を仕上げるという工程を
採っていた。すなわち、切削別゛工に、よる仕上けが必
要で、このために生産性が思うように上がらずかつ製造
コストも上昇せざるｔ−得ない状況にあった。

か＼る背景のもと、近年、全塑性加工により上記外輪を
製造する試みが柚々なされており、例えば素形材の筒状
部内に予め溝内形状をなす突起を外周面に有するマンド
レルを挿入し、後、該筒状部の外周部をダイスでしどい
てクロス溝を形成する方法、あるいは同じく筒状部内に
マンドレルを挿入しておき、後、寄せカムを利用して成
形ダイスを該筒状部の外周部に押し込んでクロス溝を形
成する方法等が用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記塑性加工法による場合、クロス溝を
一気に仕上げてしまう加工方式であるため、大きな成形
荷重を必要とし、これにより型構造を含めたプレス機械
全体が大型でかつ高価にならざるを得ないという問題が
あった。

また、上記成形荷重の増大により型の弾性変形が大きく
なり、さらには複雑な型構造により型精度を上げること
が困難となり、かつまた素形材の偏肉の影響もあって、
クロス溝精度を思うように上は得ないという問題もあっ
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するため、自在継手外輪の
溝内形状をなすセグメントを環状に配して成る拡・縮径
自在のマンドレルと前記マンドレルの内側に配され該マ
ンドレル内面とくさび係合するガイドポンチとを備え、
始めに前記マンドレルを素形材の筒状部内に挿入し、続
いてダイスで前記筒状部の外周面を拘束しつ＼前記マ／
ドレル内に前記ガイドポンチを押し込んでこれを拡径す
ることにより該筒状部内面にクロス溝をコイニング成形
し、しかる後に前記マンドレルで前記筒状部内面を拘束
しつ＼ダイスにより該筒状部の外周部をしごき成形する
ように構成しｔことを要旨とする。

（作用） 上記構成により、始めにダイス導入部（テーパ一部）／
Ｃ位置決めした素形材の面状部内にマンドレルを挿入し
、続いて該マンドレル内側にガイドポンチを押し込む。

すると、マンドレルとガイドポンチとＶよくさび係合可
能に形成場れているため、該マンドレルしたがってその
構成要素であるセグメントが軸径方向へ拡張し、これに
エリ素形材の筒状部内面にはクロス溝がコイニング成形
される。その状態のま＼次にダイス内に押し込むと、今
組はダイスランド部（成形部）により該筒状部の外周部
がしごき成形さｎ　Ｆ９Ｔ定形状の外輪が仕上る。その
後、先行してガイドポンチを引抜くと、マンドレルが縮
径して製品のノックアウトが司°１走になり、ノックア
ウト完了７Ｃ、Ｅて一述の力Ｕ工工程を終える。

このように、内側コイニング成形で行った後に外側しご
き成形するようにし九ので、成形荷重を可及的に小さく
することが可能になり、その分、型を含めた製造装置（
プレス機械）全体を小型かつ安価に形成することができ
るようになってイニシャルコスト、ランニングコストが
低減する。また無理のない溝成形が可能になって溝精度
が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付口面にもとづいて説明する
。

第１〜３図は本発明にか＼る自在継手外輪の製造装置を
示したもので、特に第１図は左半分が〃Ｏ工開始初期の
状態を、右半分が加工終了直後の状態をそれぞれ表わす
。図において、１はプレス上ラム、２はプレス下ラムで
、プレス上ラム１には、その中央部にポンチプレート３
を介してガイドポンチ４が固設されると共に該ガイドポ
ンチ４を囲むようにマンドレル５が取付けられている。

マンドレル５は六分割のセグメント６．６・・・を環状
に配して成るもので、それぞれのセグメント６は、支持
プレート７に固設さ几た分割型の支持部材８の凹所内に
、そのフランジ部６ｔＬを摺動自在に嵌入することによ
り該支持プレート７に支持されている。また支持グレー
ト７はシリンダ９を介してプレス上ラム１に支持され該
プレス上ラム１ｖｃ対して独立に昇降できるようになっ
ている。なお、支持部材８の凹所内にはけね１０が内装
さｎており、これによりセグメント６は、常時マンドレ
ル５の半径内方へ付勢されるものとなる。

一万、プレス下ラム２上にはダイプレート１１を弁して
ダイス１２とその補強用ダイスホルダ１３とが固設され
ている。ダイス１２は、テーパー状の導入部１４ａと、
ランド部（成形部＞　１４ｂと、逃げ部１４Ｃとから成
る透孔１４を具備している。

またプレス下ラム２ｖｃはノックアウト手段１５が内装
されている。このノックアウト手段１５は、上部に凹穴
が形成され昇降自在となるノックアウトピン１６と該ノ
ックアウトピ／１６を前記ダイス１２の透孔１４に向け
て私動するシリンダ１７とから成るもので、後述する製
品Ｐをノックアウトする例刻をなす他に素形品Ｗを支持
するクッションとしての役割もなす。

こ＼で、ガイドポンチ４とマンドレル５との保合は、ｍ
３Ｌ！！Ｊにその詳細を示すように、ガイドポンチ４０
周面に等配形成した縦溝４ａ内（セグメント６の基部６
ａが摺動自在に収納されるようになっており、ま次第１
因に示すように、ガイドポンチ４の先端部が先細りとな
って、両者は相互にくさび面１８で当接し得るようにな
っている。−万、セグメント６は、その基部６ａ上に自
在継手外輪の溝内形状（第５．６図に符号５３で示す）
をなす本体部６ｂ′５Ｉ：ＪＬ備している。

この本体部６ｂは、隣接するセグメント間で相互にクロ
スするごとく軸方向に所定角度をなすように形成されて
いる。これによって、いまマンドレル５の内側にガイド
ポンチ４を押し込む　　　　・と、くさび面１８の係合
によりセグメント６が相互にマンドレル５の半径外方に
移動し、その外側にある素形材Ｗに本体部６ｂを押し付
けて、そこにクロス溝を形成できるようＶこなる。

以下、上記＋ｉｌｔ　Ｄえの製造装置による自在継手外
輪の製造方法ｌこついて説明する。

先ス、プレス上ラム１の上死点で、ダイス１２上に素形
材Ｗを載置する。素形材Ｗは、前記従来技術の項で説明
しｔように、すえるみ、前・後方押出し等の鍛造加工に
より軸部Ｗと筒状部Ｗとを有するように形成さ几たもの
で、前記載ｔｉに際しては筒状部Ｗを上向きにする。ま
たこの時、ガイドポンチ４とセグメント６とはくさひ面
１８による係合が外れた状態にあり、各セグメント６は
ばね１０に付勢されてマンドレル５の半径内方（中央）
に寄り、マンドレル５は縮径状態を維持する。

この状態のもと、プレス上ラムｌを下降させると、マン
ドレル５は先行して素形材Ｗの筒状部内に入り、該素形
材Ｗを、その端面がダイス１２上端面とはｙ同じレベル
まで押込み、続いてガイドポンチ４がマンドレル５の内
側に入る。

マンドレル５の内側にガイドポンチ４が入ることにより
、くさび面１Ｂが係合し、プレス上ラム１の下降に追従
してマンドレル５が次第に拡径する。

この間、素形材Ｗはダイス１２の導入部１４ａに押し込
まれ、その筒状部Ｗの外周面がダイスで拘束された状態
となり、この状態の素形材Ｗに対して上記マンドレル５
したがってセグメント６が押し込まれる。そして、遂に
は、第１図左半分に示すように、ガイドポンチ４が筒状
部Ｗの底部に到遅し、これにより該筒状部Ｗの内面には
セグメント６の本体部６ｂに倣うクロス溝がコイニング
成形されるようになる。

この後、さらにプレス上ラムｌが下降すると、ノックア
ウトビン１６がプレス上ラム１の荷重に負けて下降し、
素形材Ｗは、その節状部Ｗの外周部がダイス１２０ラン
ド部１４ｂでしごかれ、遂には第１図左半分に示すよう
に、所定形状の製品（自在継手外輪）Ｐが加工される。

製品Ｐの加工完了により、プレス上ラム１が上昇し、同
時にガイドポンチ４が抜ける。ガイドポンチ４の抜けに
より、第１図右手分に示すように、各セグメント６は、
ばねｌＯの付勢力によって中央に寄り、続いてシリンダ
９の躯動により製品Ｐから抜ける。その後、シリンダ１
７の、鳴動によってノックアウトピン１６が上昇し、製
品はダイス１２上にノックアウトされて一連の加工工程
が終了する。

このように、内側コイニング成形を行った後に外側しご
き成形を行うようにしたので、成形荷重を可及的に小さ
くすることが可能になり、結果的にプレス機械全体の小
型化を図ることができる。また、先行するコイニング成
形により後のしごき代が均一化され、前記低荷重による
無理のない成形と相まって溝精度が向上するようになる
。

なお、上記実施例において、セグメント６の支持部材を
、各セグメントごとに設けた分割盤とした（第２図）が
、これに代え、第４図に示すように円板状の一体の支持
部材２８として良い。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明は素形材の筒状部
に対し、プレス機械を用いて内側コイニング成形を行っ
てボール転動溝を形成し、後、外側しごき成形を行って
該溝を仕上げるようにしたので、成形荷重を可及的に小
さくすることが可能になり、製造装置（プレス機械）全
体を小型かつ低コストに形成し得る効果を奏し、イニシ
ャルコスト、ランニングコス）カ低ｇｔ。

た。

また、先行するコイニング成形により、後のしごき代が
均一化されて素形材の偏肉の悪影響を解消することがで
き、上記低荷重による無理のない加工と相まって溝精度
が向上するようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか＼る自在継手外輪の製造装置の構造
を示す断面図、第２図は第１図の■−■矢視線に分り断
面図、第３図は第１図の■−ｍ矢視線に沿う断面図、第
４図は本製造装置の池の実施例であるセグメント取付構
造を示す：断面１図、第５図と第６図はクロス溝忙有す
自在継手外輪の形状の一例を示したもので、第５図は平
面図、第６図は第５図のＶ［−■矢視線に沿う断面図で
ある。 ｌ・・・プレス上ラム ２・・・プレス下ラム ４・・・ガイドポンチ ５・・・マンドレル ６・・・セグメント １２・・・ダイス １５・・・ノックアウト手段 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 牙３図 牙４図 ？　５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自在継手外輪の溝内形状をなすセグメントを環状
   に配して成る拡・縮径自在のマンドレルと前記マンドレ
   ルの内側に配され該マンドレル内面とくさび係合するガ
   イドポンチとを備え、始めに前記マンドレルを素形材の
   筒状部内に挿入し、続いてダイスで前記筒状部の外周面
   を拘束しつゝ前記マンドレル内に前記ガイドポンチを押
   し込んでこれを拡径することにより該筒状部内面にクロ
   ス溝をコイニング成形し、しかる後に前記マンドレルで
   前記筒状部内面を拘束しつゝダイスにより該筒状部の外
   周部をしごき成形することを特徴とするクロス溝を有す
   る自在継手外輪の製造方法。
2. （２）自在継手外輪の溝内形状をなすセグメントを環状
   に配して成る拡・縮径自在のマンドレルをプレス上ラム
   に昇降可能に取付け、同じくプレス上ラムには前記マン
   ドレルの内側に位置して該マンドレルの内面とくさび係
   合するガイドポンチを固定し、ノックアウト手段を内蔵
   するプレス下ラム上には素形材の筒状部を拘束しかつし
   ごき加工を実行するダイスを配設したことを特徴とする
   クロス溝を有する自在継手外輪の製造装置。