JPH026028A

JPH026028A - 球頭部の球面加工方法

Info

Publication number: JPH026028A
Application number: JP15746088A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Otsuka; 昌明大塚
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1990-01-10

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、例えば自動車のステアリング系統およびサス
ペンション系統等に用いられるボールジョ・インドのた
めのポールスタッド等、球頭部を有する部品の、その球
頭部の球面加工方法に関する。

従来の技術従来の球頭部の転造による球面加工方法としては、加工
すべき球頭部を、転造仕上げ後の形状である真球となる
様に、鍛造あるいはそれに加えて切削加工を施すことに
よりはじめから成形しておき、その後球頭部球面の面粗
度を高めるために転造ローラで転造仕上げする方法があ
る。

発明が解決しようとする課題上述の方法で、例えばポールスタッドの球頭部球面を転
造仕上げする場合、切削により球頭部を成形する方法に
おいては、鍛造により粗成形した後の切削加工後の段階
で、すでに球頭部が真球に成形されている。従って球頭
部球面と転造ローラの転造面とが転造開始以前から完全
に一致するので、面粗度を高めるために荷重を上げても
、面粗度が高まらない問題がある。すなわち、ポールス
タッド軸心回転における球頭部の赤道部付返球面は、転
造ローラによる押圧力を受けても、実質的に素材ボリュ
ームの逃げ場がなく、剛体の如く変形不能となるためで
ある。よって端部付近球面に転造荷重がかからず、面粗
度が高まらないという結果になる。また、鍛造粗成形、
切削という２工程を経る為、コストが高くなるという欠
点もある。

そこで、鍛造のみにより球頭部を真球に成形すると、第
３図左半部に示す如く、球頭部３０３の鍛造成形時、球
頭部成形型を構成する各半球部分の相互のずれにより、
球頭部３０３の柄側半球３１５と反柄側半球３１４がず
れて、赤道部付返球面３０５上に段差３１３ができるこ
とがある。あるいは第３図有半部に示す如く、球頭部成
形型の型割り部の隙間に相当する赤道部付返球面４０５
に凸条環４１３ができることもある。

このうち、段差３１３の生じた球頭部３０３の球面３０
４を転造仕上げすると、第４図左半部に示す如く、球面
３０４においては、転造ローラ３２０の転造面３２１と
一致する半球部分と、その転造面３２１との間に隙間３
２２のできる半球部分とが生じる。そのため、球頭部３
０３にかかる転造荷重のバランスが均一でなくなり、従
って面粗度が均一に高まらない。

また、凸条環４１３の生じている球頭部４０３の球面４
０４を転造仕上げすると、第４図右手部に示す如く、ま
ず、凸条環４１３が転造ローラ４２０の転造面４２１と
当接して矯正されるが、球頭部４０３自体は真球である
ので、その後は、前述の、切削により球頭部を成形する
場合と同様の状態が起こり、結局、端部付近球面４０７
の面粗度が高まらないという問題がある。

課題を解決するための手段予め球頭部を、その軸線方向に対して直交する、前記球
頭部の赤道部の径が微量長径となるよう球状に成形し、
その後、前記球頭部球面の微量長径を矯正する転造工程
を施す。

作　　　　　用転造仕上げ工程において、球頭部の軸線方向におけるほ
ぼ中央に位置する赤道部球面から転造が開始され、その
後素材ボリュームを軸線一方向両端側へバランス良く逃
がしながら球面と転造ローラの転造面との当接面積を除
々に増加させて行くことができる。

実　　施　　例以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１番目の実施例による転造工程を表
わし、その左半部は転造開始時の状態を表わし、右半部
は転造終了時の状態を表わしている。

１はボールジヨイント等に用いられる、球頭部３を有ス
るボールスタッドで、２は球頭部３に連設された柄であ
る。

２０．２０は一対の転造ローラで、凹球面状の転造面２
１．２１を有する。

次に、ボールスタッド１の球頭部３の球面加工方法につ
いて説明する。

まず、球頭部３を鍛造成形する。この鍛造後の球頭部３
の形状は、第１図左半部に示す如く、その転造後の半径
をＬとすると、軸線方向に直交する赤道部半径６は長さ
Ｌ＋ａ（ａ＞０）で、端部付近半径８は長さＬ　＋　ｂ
　（ａ　＞　０　＞　ｂ　）である。

つまり、球頭部３は、端部付近半径８よりも、赤道部半
径６の方が長い、扁平な所謂みかん形に鍛造成形されて
いる。この球頭部３は、柄側半球部１５と手柄側半球部
１４とが微量ずれている。そのため、赤道部付近の球面
上には段差１３ができている。これは、鍛造成形時、球
頭部３を成形する球頭部成形型を構成する各半球部分が
相互にずれることにより生じるものである。

次いで、みかん形に成形されたボールスタッド１球頭部
３の球面４を、切削加工せずに、そのまま転造仕上げす
る。

すなわち、第１図左半部に示す如く、転造ローラ２０，
２０を回転させておき、ボールスタッド１球頭部３を、
回転中の転造ローラ２０，２０の転造面２１．２１に押
圧する。

前述の如く、球頭部３は、端部付近半径８よりも赤道部
半径６の方が大きく成形されているため、転造ローラ２
０，２０の転造面２１．２１には、赤道部球面５が、端
部付近球面７よりも先に当接する。従って、球頭部３の
軸線方向におけるほぼ中央に位置する赤道部球面５から
転造が開始されて段差１３が矯正され、その後転造ロー
ラ２０゜２０の押圧力により、球頭部３の素材ボリュー
ムを軸線方向両端側へバランス良く逃がしながら、球面
４と転造ローラ２０，２０の転造面２１，２１との当接
面積を除々に増加させて球頭部３全体を真球へと矯正し
て行くことになる。従って球頭部３には、全体的に転造
荷重がかかり、転造終了後は、第１図右手部に示す如く
、みかん形が矯正されて、球頭部３球面４と転造ローラ
２０，２０の転造面２１．２１とが一致する。

すなわち、転造後の球頭部３は、赤道部平径１０と端部
付近半径１２の長さが共にＬの真球になると同時に、赤
道部球面９、端部付近球面１１とも面粗度が均一に高ま
っている。

上記第１番目の実施例においては、球頭部の鍛造成形時
、球頭部成形型を構成する各半球部分の相互のずれによ
って赤道部付近に段差ができたボールスタッドのその球
頭部を加工しているが、第２番目の実施例として第２図
左半部に示す如く、球頭部成形型の型割り部の隙間に相
当する部分にできた凸条環１１３を有するボールスタッ
ド１０１の球頭部１０３も同様に加工して球面１０４の
面粗度を高めることができる。

以下この第２番目の実施例について説明する。

第２図はボールスタッド１０１の球頭部１０３の転造工
程における、第１図と同様の状態を表わしている。

１２０．１２０は一対の転造ローラで、凹球面状の転造
面１２１，１２１を有する。また、この転造ローラ１２
０，１２０．は、転造面１２１゜１２１の、ボールスタ
ッド１０１の柄１０２側に隣接した凸曲面状の首入れ部
１２２，１２２を有する。この首入れ部１２２，１２２
は、転造加工されるボールスタッド１０１の柄１０２と
球頭部１０３との間に環状の凹曲面状の首部１１５を形
成するためのものである。従って第２図左半部に示す如
く、ボールスタッド１０１の鍛造成形においては、首部
は設けず、ストレート部１１４を軸線方向に延ばして、
球頭部１０３に連設させている。

また、球頭部１０３の鍛造後の形状は、転造後の半径を
１０ＯＬとすると、軸線方向に直交する赤道部平径１０
６は長さ１００Ｌ＋１００ａ　（１００ａ＞Ｏ）で、端
部付近半径１０８は長さ１００Ｌ＋１００ｂ　（１００
ａ＞０＞１００ｂ）である。すなわち、第１番目の実施
例と同様にみかん形である。この球頭部１０３の赤道部
付近の球面〜には、前述の如く、凸条環１１３が生じて
いる。

従って転造を開始すると、転造ローラ１２０の転造面１
２１，１２１には、凸条環１１３が最初に当接して転造
が開始される。転造開始後すぐに、この凸条環１１３が
矯正され、その後転造ローラ１２０．１２０の転造面１
２１，１２１と赤道部球面１０５とが当接して転造が進
行して行き、第１番目の実施例同様転造終了後は、第２
図右手部に示す如く、みかん形が矯正されて、球頭部１
０３球面１０４と転造ローラ１２０，１２０の転造面１
２１，１２１とが一致する。

すなわち、球頭部１０３は、赤道部平径１１０と端部付
近半径１１２の長さが共に１０ＯＬの真球になると同時
に、赤道部球面１０９、端部付近球面１１１とも面粗度
が均一に高まっている。

また、本実施例においては、転造ローラ１２０．１２０
に首入れ部１２２，１２２を設けたので、この転造工程
において、首部１１５も同時に成形することができる。

上記第１番目、第２番目の実施例においては、球頭部を
鍛造成形したが、切削によって成形した場合にも同様に
、その球頭部の面粗度を高めることができる。

効　　　　　果以上のように本発明によれば、転造仕上げ工程において
、球頭部の軸線方向におけるほぼ中央に位置する赤道部
球面から転造が開始され、その後素材ボリュームを軸線
方向両端側へバランス良（逃がしながら球面と転造ロー
ラの転造面との当接面積を除々に増加させて行き、球頭
部全面に転造荷重をかけることができるので、球頭部の
球面の面粗度を全面均一に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例による転造工程を表
わすもので、第１図は第１番目の実施例、第２図は第２
番目の実施例を表わす部分断面平面図。第３図は左半部
及び右半部が従来の方法により成形された各々別々のボ
ールスタッドの平面図。第４図左半部及び右半部は第３図の各々のボールスタッドの転造工程を表わす部分断面平面図である。（記号の説明）・球頭部。・球面。特許出願人

Claims

【特許請求の範囲】

予め球頭部３を、その軸線方向に対して直交する、前記
球頭部３の赤道部の径が微量長径となるよう球状に成形
し、その後、前記球頭部３球面４の微量長径を矯正する
転造工程を施すことを特徴とする球頭部の球面加工方法
。