JPH01299734A - サイジング方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はサイジング方法に関し、−層詳細には、例えば
、中空のカップ形状を呈し内周にローラベアリングの転
勤するトラック溝を有した自動車の等速ジヨイントの外
輪を冷間加工工程でサイジングする際、予備成形された
カップ形状の素材の中空部に前記トラック溝に沿って形
成されるアンダカット部の軸線方向端部をテーパ面で規
制するポンチを挿入した状態で当該素材の外周部をダイ
によりしごくことで前記トラック溝を高精度に仕上げる
ことを可能としたサイジング方法に関する。

［発明の背景］ 従来から、鍛造あるいは鋳造等により加工された物品を
最終的な仕上げ寸法にするための冷間加工方法はサイジ
ングと呼ばれている。例えば、自動車の車輪駆動部にお
いて、差動装置と前輪軸とを連結させる等速ジヨイント
の外輪の製造工程にあっては前記サイジング方法が採用
されている。

そこで、第１図および第２図に基づき本出願人により提
出された等速ジヨイントの外輪の構造（特願昭第６２−
２５０９８号）とそのサイジング工程について概略的に
説明する。

先ず、ビレットを鍛造することで第１図ａおよびｂに示
す形状からなる予備成形体であるブランク２を形成する
。この場合、ブランク２はその一端部に従動軸４が一体
形成され、且つ端部が開口するカップ形状を呈しており
、前記ブランク２の内部にはその軸線方向に延在して図
示しないトラニオンを受容する３条の凹状部６ａ乃至６
Ｃと、各回状部６ａ乃至６０間においてブランク２の中
空部に突出する３条の凸状部８ａ乃至８Ｃとが形成され
ている。各回状部６ａ乃至６Ｃは天井面１０ａ乃至１０
Ｃと前記天井面１０ａ乃至１１）ｃの両側部にあってト
ラニオンを構成するスライドローラが転勤するトラック
溝１２ａ乃至１２ｆとを有する。また、前記トラック溝
１２ａ乃至１２ｆと凸状部８ａ乃至８Ｃとの間は中空部
に膨出することで夫々突出部１４ａ乃至１４ｆとなり、
この突出部１４ａ乃至１４ｆと前記トラック溝１２ａ乃
至１２［との間にはトラック溝１２ａ乃至１２　ｆを転
勤するスライドローラの側方向の動作範囲を規制して等
速ジヨイントの性能を向」ニさせるためのアンダカット
部１６ａ乃至１６ｆが夫々形成されている。

次に、以上のように構成されたブランク２はその中空部
に外輪の仕上げ形状に対応したポンチ１８が挿入され、
この状態で外周部がダイ２０によってしごかれる（第２
図ａおよびｂ参照）。

この結果、ブランク２の内周面はポンチ１８の外周形状
にならい、サイジングが行われる。

ところで、このようにしてサイジングされるブランク２
の中、トラック溝１２ａ乃至１２ｆは、前述したように
、等速ジヨイントの性能を向上させるために相当に精度
よく形成しておく必要がある。従って、前記サイジング
工程においてトラック溝１２ａ乃至１２　ｆを高い寸法
精度並びに剛性を有するように仕上げなければならない
。

然しながら、ブランク２にはトラック溝１２ａ乃至１２
ｆに沿ってアンダカット部１６ａ乃至１６　ｆが形成さ
れているため、前記トラック溝１２ａ乃至１２ｆの寸法
精度等を高精度に維持することは極めて困難である。す
なわち、サイジング前の状態においてブランク２の内周
面とポンチ１８の外周面との間には所定のクリアランス
δが設けられており（第２図ａ）、第２図すに示すサイ
ジング時において突出部１４ａ乃至１４ｆとトラック溝
１２ａ乃至１２ｆとの間に形成されたアンダカット部１
６ａ乃至１６ｆに対しブランク２を構成する素材を効果
的に回り込ませることは極めて困難である。従って、こ
のようにしてサイジングを行った場合、アンダカット部
１６ａ乃至１６　ｆにおける成形精度を十分に得ること
が出来ないという問題が生じる。

また、アンダカット部１６ａ乃至１６ｆは前記クリアラ
ンスδの存在によりサイジング時においてポンチ１８側
に傾斜して形成される傾向にある（第２図す参照）。こ
の傾向はサイジング時のみならず鍛造によりブランク２
を成形する際にも生じ、また、ブランク２の軸線方向の
長さが長い程大きい。この結果、ブランク２の開口部２
ａ近傍においてトラック溝１２ａ乃至１２ｆに十分な精
度が得られなくなるという不都合が生じる。しかも、前
記開口部２ａ近傍においてアンダカット部１６ａ乃至１
６ｆがポンチ１８側に傾斜して形成されるため、この部
分でかじりが生じ離型が困難となるばかりでなく、離型
時において成形された外輪あるいはポンチ１８に製品不
良の生じる虞もある。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、等速ジヨイントの構成部品である外輪のように
、カップ形状を呈し、その中空部にアンダカット部を有
した物品をしごいて最終的な形状に成形するにあたり、
前記アンダカット部の軸線方向端部をテーパ面で規制す
るポンチを当該物品の内部に挿入し、その外周部を前記
軸線方向端部に指向してしごき成形することにより、ア
ンダカット部に沿った溝部の加工精度を向上させること
が出来、しかも、欠陥のない良好な製品を得ることが可
能であると共に、ポンチ等のサイジング装置の耐久性を
向上し得るサイジング方法を提供することを目的とする
。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は中空部に膨出す
る部位にアンダカット部を有した予備成形体に対してダ
イとポンチとを用いることでしごき成形を行い所定の寸
法精度を得るサイジング方法であって、前記予備成形体
の中空部に前記アンダカット部の軸線方向端部をテーパ
面で規制するポンチを挿入した後、前記予備成形体の外
周部をダイを用いて前記軸線方向端部に指向してしごき
成形することを特徴とする。

また、本発明はアンダカット部が軸線方向に対して対称
に形成され、夫々のアンダカット部の軸線方向端部をポ
ンチの軸線方向に対して対称に設けられた２つのテーパ
面で挟持することを特徴とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係るサイジング方法について好適な実施
態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

先ず、第３図に基づき本発明に係るサイジング方法を実
施するためのサイジング装置を説明する。この場合、サ
イジングの対象としては第１図に示した等速ジヨイント
に用いられる外輪の予備成形体であるブランク２を用い
るものとする。

そこで、第３図において、サイジング装置３０は第１の
金型３２と第２の金型３４とを含み、当該第１金型３２
および第２金型３４は、図中、矢印で示すように、図示
しないアクチユエータの駆動作用下に互いに接近および
離間する方向に相対的に変位可能である。第１金型３２
の上面部にはポンチ３６が取着される。前記ポンチ３６
はその外形が等速ジヨイントの外輪の内周形状に対応し
て形成されているものであって、ブランク２の３条の凹
状部６ａ乃至６Ｃに夫々対応する３条の角柱部４０ａ乃
至４０Ｃが膨出形成されると共に、これら角柱部４０ａ
乃至４０ｃの間にはブランク２の凸状部８ａ乃至８Ｃに
対応した長溝４２ａ乃至４２ｃが夫々形成される。

ここで、角柱部４０ａ乃至４０ｃは凹状部６ａ乃至６Ｃ
の天井面１０ａ乃至１０ｃの仕上げを行う平面部４４ａ
乃至４４ｃと、前記平面部４４ａ乃至４４ｃの両側部に
あってトラック溝１２ａ乃至１２ｆの仕上げを行う側面
部４６ａ乃至４６ｆと、番長溝４２ａ乃至４２Ｃと前記
各側面部４６ａ乃至４６ｆとの間にあってアンダカット
部１６ａ乃至１６ｆの仕上げを　゛行う顎状部４８ａ乃
至４８ｆとを含む。この場合、各類状部４８ａ乃至４８
ｆにはポンチ３６をブランク２の中空部に挿入した際に
当該ブランク２の開口部２ａ近傍において前記アンダカ
ット部１６ａ乃至１６ｆに当接するテーパ面５０ａ乃至
５０ｆが夫々形成される（第４図参照）。なお、対向す
るテーパ面５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄおよび５０
ｅ１５０ｆは夫々ポンチ３６の軸線に対して対称に設け
られる。

以上のように構成される第１金型３２およびポンチ３６
に対して、第２金型３４は略円筒状を呈し、その下端部
にはダイ５２が取着されている。第５図に示すように、
前記ダイ５２は略リング状を呈するものであって、その
内周にはポンチ３６側にテーパ部５４を有、した周回す
る膨出部５６が形成される。

本発明に係るサイジング方法を実施するための装置は基
本的には以上のように構成されるものであり、次に、こ
のサイジング装置３０を用いて前記ブランク２をサイジ
ングし、これを最終的な等速ジヨイントの外輪形状とす
る場合について説明する。

先ず、第５図ａに示すように、鍛造によって形成された
予備成形体であるブランク２の中空部に対して第１金型
３２の上面部に固定されたポンチ３６を挿入する。この
時、ブランク２の内周面と当該内周面の各部に対応する
ポンチ３６の長溝４２ａ乃至４２ａ１平面部４４ａ乃至
４４ｃ、側面部４６ａ乃至４６ｆおよび顎状部４８ａ乃
至４８ｆとの間には所定のクリアランスδが画成される
。また、ブランク２の開口部２ａ近傍におけるアンダカ
ット部１６ａ乃至１６ｆにはポンチ３６の顎状部４８ａ
乃至４８ｆに形成したテーパ面５０ａ乃至５０ｆが夫々
当接する。

この場合、対向するテーバ面５０ａ、５０ｂ。

５０ｃ、５０ｄおよび５０ｅ、５０ｆはポンチ３６の軸
線に対して対称となっているため、アンダカット部１６
ａ乃至１６　ｆの端部が夫々のテーパ面５０ａ乃至５０
ｆによって案内され、従って、ブランク２がポンチ３６
に対して正確に位置決めされる。

次に、第５図すに示すように、第２金型３４に装着され
たダイ５２をポンチ３６に指向して変位させ、ブランク
２の外周部のしごき成形を行う。

この時、ダイ５２の内周部に形成された膨出部５６はブ
ランク２の外周部を第１金型３２に指向して伸長させる
と共に、当該ブランク２の内周面をポンチ３６の外周面
に指向して変位させる作用をなす。

ここで、ダイ５２をポンチ３６に指向して変位させるこ
とでブランク２のサイジングを行う際、ブランク２の開
口部２ａ近傍の中、凸状部８ａ乃至８Ｃの両側部に形成
されるアンダカット部１６ａ乃至１６　ｆの端部がポン
チ３６の顎状部４８ａ乃至４８ｆに形成されたテーパ面
５０ａ乃至５０ｆによってポンチ３６側より支持されて
いる。そこで、ダイ５２をポンチ３６側に変位させてい
くと、ブランク２の外周部がダイ５２のテーパ部５４に
よって第１金型３２側へと伸長される一方、アンダカッ
ト部１６ａ乃至１６ｆの端部がポンチ３６のテーパ面５
０ａ乃至５０ｆによりブランク２の従動軸４側へと押圧
される。この場合、ブランク２を構成する素材はダイ５
２の変位に伴って従動軸４側から前記アンダカッ）Ｉ１
６ａ乃至１６　ｆに流動する。

この結果、サイジングが完了した時点において、アンダ
カット部１６ａ乃至１６　ｆがポンチ３６の顎状部４８
ａ乃至４８ｆに対してクリアランスのない状態で好適に
密着し、極めて高精度なアンダカット部１６ａ乃至１６
　ｆを有する外輪が得られることになる。

また、当該アンダカット部１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ。

１６ｅおよび１６ｆ、１６ｄ間の凸状部８ａ乃至８Ｃは
その両側部が対向する対称な２つのテーバ面５０ｂ、５
０ｃ、５０ｄ、５０ｅおよび５Ｑｆ、５０ａによって夫
々挟持されるため、開口部２ａ付近においてアンダカッ
ト部１６ａ乃至１６　ｆが、第２図すに示すように、ポ
ンチ３６側に傾斜するような事態は生じない。従って、
前記アンダカット部１６ａ乃至１６ｆに沿って形成され
るトラック溝１２ａ乃至１２　ｆはブランク２の軸線方
向に沿って極めて高精度に形成される。

なお、ポンチ３６における長溝４２ａ乃至４２Ｃの両側
部に形成されたテーパ面５０ａ乃至５０ｆによりポンチ
３６に対するブランク２の位置決めが極めて高精度に行
われるため、サイジングして得られる外輪の精度も一層
向上する。また、サイジングが完了した時点において、
アンダカット部１６ａ乃至１６ｆの端部には前記テーパ
面５０ａ乃至５０ｆによって面取りが施される（第５図
す参照）。この場合、第２図すに示す従来技術のように
、アンダカット部１６ａ乃至１６ｆの端部がポンチ３６
に対してかじり付くことがなく、従って、当該ポンチ３
６とブランク２との離型は極めて容易である。この結果
、比較的薄肉に形成された突出部１４ａ乃至１４ｆが当
該離型時において欠落する等の虞がなく、極めて良好な
製品を得ることが出来ると共に、ポンチ３６に対して離
型時における過負荷のかかることがなく、ポンチ３６の
高寿命化が促進される利点も得られる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、ポンチとダイを共働さ
せ中空部に軸線方向に延在するアンダカット部を有した
予備成形品の仕上げ加工を行う際、前記アンダカット部
の軸線方向端部をポンチに形成したテーパ面によって規
制した状態で前記予備成形品の外周部をダイでしごき成
形している。この場合、前記アンダカット部にはテーパ
面によって軸線方向に圧縮力が付与されるため、当該ア
ンダカット部がポンチの外周面に好適に倣うことになる
。従って、前記アンダカット部が高精度に成形され、良
好な製品を得ることが出来る。また、しごき成形時にお
いて予備成形品のポンチに対する位置が前記テーパ面に
よって制御されるため、位置決め精度が向上し、−層良
好な製品が得られる。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは等速ジヨイントの外輪に加工される
ブランクの構成を示す一部省略縦断面図並びに横断面図
、 第２図ａおよびｂは第１図すのｎ−ｔｔ線断面で示す従
来技術に係るサイジング方法の説明図、第３図は本発明
に係るサイジング方法を実施するためのサイジング装置
の一部省略斜視説明図、 第４図は第３図に示すサイジング装置におけるポンチの
側面図、 第５図ａおよびｂは第１図すの■−■線断面で示す本発
明に係るサイジング方法の説明図である。 ２・・・ブランク　　　　　　６ａ〜６ｃ・・・凹状部
８ａ〜８Ｃ凸状部 １２ａ〜１２ｆ・・・トラック溝 １６ａ−１６ｆ・・・アンダカット部 ３０・・・サイジング装置　　　３２．３４・・・金型
３６・・・ポンチ　　　　　　　４０ａ〜４０ｃ・・・
角柱部４２ａ〜４２Ｃ・・・長溝　　　　４８ａ〜４８
ｆ・・・顎状部５０ａ〜５０ｆ・・・テーパ面　　５２
・・・グイ特許出願人　　　　本田技研工業株式会社Ｆ
ｌ（ （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空部に膨出する部位にアンダカット部を有した
   予備成形体に対してダイとポンチとを用いることでしご
   き成形を行い所定の寸法精度を得るサイジング方法であ
   って、前記予備成形体の中空部に前記アンダカット部の
   軸線方向端部をテーパ面で規制するポンチを挿入した後
   、前記予備成形体の外周部をダイを用いて前記軸線方向
   端部に指向してしごき成形することを特徴とするサイジ
   ング方法。
2. （２）請求項１記載の方法において、アンダカット部は
   軸線方向に対して対称に形成され、夫々のアンダカット
   部の軸線方向端部をポンチの軸線方向に対して対称に設
   けられた２つのテーパ面で挟持することを特徴とするサ
   イジング方法。