JPH027739B2 - - Google Patents

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JPH027739B2
JPH027739B2 JP58138648A JP13864883A JPH027739B2 JP H027739 B2 JPH027739 B2 JP H027739B2 JP 58138648 A JP58138648 A JP 58138648A JP 13864883 A JP13864883 A JP 13864883A JP H027739 B2 JPH027739 B2 JP H027739B2
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JP
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lobed
side wall
substantially triangular
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wall
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Ee Oburaien Gerando
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Motors Liquidation Co
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General Motors Corp
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    • 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
    • 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
    • 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
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトリポツト自在継手ハウジングの製造
方法に関する。
かかるハウジングを製造する周知の方法の一つ
に鋼素材をハウジングの形状にほぼ近い形状に鋳
込み、次いでその鋳物を最終的な形状および寸法
に機械加工する方法がある。この方法は比較的高
価であり、そしてかなりな量の仕上げ機械加工を
要することを含めて、製造の観点から幾つかの欠
点を有する。またこの方法で製造されたハウジン
グは比較的重い。
最近、かかるハウジングは市販の管を一定長に
切断したものからも商業的に製造されている。こ
の方法では、管の中央部を内側玉軌道を与えるべ
くブローチ削りされた３ローブ式部分として形成
するが、管の端部は、ハウジングの一端において
閉鎖兼取付部材の固着を許容し、かつ、ハウジン
グの他端において公知の密封用ブーツの固着を許
容するべく各端部に円形バンドを機械加工により
形成し得るように、そのままになされる。
この方法は、高価な鋳物素材の代わりに廉価な
管を使用し、また必要とされる仕上げ機械加工の
量もかなり減少するので、特にコスト節約の点
で、鋳物鋼素材からハウジングを製造する旧来の
方法にまさる幾つかの利点がある。しかも、得ら
れるハウジングは鋼鋳物から作られるものよりも
かなり軽量で直径も小さい。この重量の軽減は管
から作られたハウジング部分が全体を通じて厚さ
がほぼ均一なことから主として生じるものであ
る。また直径の縮少は玉軌道をブローチ加工によ
り形成することから可能となる。従つて、玉軌道
は、該玉軌道を回転切削工具により機械加工する
鋼鋳物の場合のように円形でなくてもよい。しか
しこの方法は、管から作られたハウジング部分の
端部に固着すべき別個の閉鎖兼取付シヤンク部材
の製造を要するという点で欠点を有する。
米国特許第3336782号（ペラス）には、該特許
の第３図および第４図に示されているごとく単一
体で作られた閉鎖兼取付シヤンクを一端に有する
トリポツト自在継手ハウジングが開示されてい
る。このペラス特許明細書によれば、ハウジング
は、ケース硬化用鋼が採用される場合には、冷間
状態での直接押出しに続いて冷間引抜き作業を行
なつたり行なわないで形成されうる。しかし、こ
の冷間成形された単一体ハウジングには、鋼鋳物
から製造されるハウジングと同様に、玉軌道間に
きわめて厚い側壁が形成される。従つて、このペ
ラス特許により作られた冷間成形された単一体ハ
ウジングは材料の無駄を招来すると共に重量が不
必要に重い。更に、玉溝は、玉軌道の外端におけ
る薄壁部分から玉軌道間の周方向におけるきわめ
て厚い壁部分にかけて厚さがかなり変化する側壁
を押出すことが困難なため、幅広くて浅い（具体
的には深さの約２倍だけ幅広である）。
本発明は、材料の節約を可能とし、不必要な重
量を避け且つ内側玉軌道の形状に対する強制を低
減すべく、ハウジング部分と閉鎖兼取付シヤンク
とを一体として形成しハウジング部分の側壁をほ
ぼ均一な壁厚を有する３ローブ式形状に形成した
トリポツト自在継手ハウジングの製造方法に関す
るものである。
具体的には、従来の方法により形成されたもの
よりも幅狭で深い内側玉軌道を形成することがで
きる。
このような比較的深い内側玉軌道は冷間成形に
より仕上げられることにより、有意な量の仕上げ
機械加工および円形玉軌道の必要を排除すること
ができる。
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施例の一
例を詳述する。
さて図面、特に第１図および第２図を参照する
に、トリポツト・ハウジングを製造する本方法は
所定の長さの丸い、好ましくは引抜鋼の棒ストツ
クから成る円筒形スラグ２０で始まる。当業界周
知の手順により市販の棒ストツクの端から適切な
長さを順次切断することにより幾つかのスラグを
好都合に得てよい。
スラグ２０を公知の方法で焼なまし加工
（annealing）し、適当な潤滑剤で被覆し、次いで
プレス内で３段階で冷間成形する。最初の２段階
は第３図および第４図に示す如く素材の一端に取
付シヤンク３０を形成することに主として向けら
れる。不図示の最初の段階で、スラグを押出して
前記一端に均一なシヤンクを形成する。次いで第
２の前方押出し（forward extrusion）動作によ
りシヤンクの端を第３図および第４図に示した形
状に縮小するが、ここで取付シヤンク３０は中間
円筒形部分３２と、円錐形中央部分３４と縮小し
た円筒形端部分３６とから成り、中間円筒形部分
３２は円錐形遷移部３８によりスラグ２０に取付
けられている。
第３の段階で、第３図および第４図に示した２
度押出された部分をすえ込み加工（upsetting）
して第５図および第６図に示すごとくスラグ２０
の反対端に拡大された中実の頭部４０を形成す
る。頭部４０はほぼ部分的球形状であり、その端
面は標準慣行に従つて可動のすえ込用ダイ内の心
出し空洞を使用することから生じる薄い円形の浮
出し４２を有する。前記すえ込み作業はまた取付
シヤンク３０の長さを縮小せしめ部分３２および
３６の直径を僅かに増大させる。
第５図および第６図に示したすえ込まれた部分
を次に洗浄し、焼なまし、適当な潤滑剤で被覆
し、その後、すえ込まれた部分を後方に押出して
頭部４０を、第７図および第８図に示すごとく略
三角形状の環状側壁５２とシヤンク３０に一体的
に取付けられた略三角形状の底壁５４とを有する
中空カツプ部材５０に形成する。すえ込まれた部
分は室温で単一の段階にて後方押出加工
（backward extrusion）してよく、好ましくはそ
うされるが、多段階作業も可能である。
側壁５２は究極的には３つの玉軌道の外端壁を
形成する３つの湾曲した截頭頂点５６を有する。
これらの湾曲した頂点５６は周方向に離隔してお
り、そして究極的には３つの玉軌道の湾曲した半
径方向壁と、隣り合う玉軌道の湾曲した半径方向
側壁の内端を相互連結する弧状ウエブとを形成す
る３つのより長い湾曲脚５８により相互連結され
ている。側壁５２は外面の縦方向隆起６０により
僅かに厚くされた湾曲脚５８の中央部分を考慮し
て厚さがほぼ均一である。隆起６０は第７図に示
すごとくカツプ部材５０の開口端で始まりカツプ
部材５０の底壁５４における隅半径のすぐ前方で
浅いテーパをもつて終つている。これらの隆起６
０は湾曲した半径方向壁の内端を相互連結し後述
の引抜しごき絞り加工（draw−ironing）で形成
される弧状ウエブのための付加的材料となる。
底壁５４の断面は中央シヤンク３０からの底壁
５４の最大および最小半径方向延長を示す第７図
に示すごとくその三角形状により変化する。第７
図からわかるように、底壁５４は半径方向内向き
方向に厚さが増大している。底壁５４の外側部分
の厚さ（一般にシヤンク３０から外方に）は側壁
５２の厚さにできるだけ近く合致させるべきであ
る。一方、底壁５４の外側部分は次のしごき絞り
加工における引裂きを避けるために側壁５２の厚
さに少なくとも等しい最小厚さを有するべきであ
る。一方、最大厚さは側壁の厚さを過剰に超えて
はならない。何故なら側壁５２の湾曲脚５８に連
結された底壁５４の外側半径方向部分６２はしご
き絞り加工時に側壁内へと変位せしめられるから
である。
次いで後方へ押出された部分を洗浄し、焼なま
し、適当な潤滑剤で被覆し、その後、中空略三角
形カツプ５０を室温でこの場合も好ましくは単一
の段階にてしごき絞り加工して、第９図および第
１０図に示すごとく３ローブ式ハウジング部分７
０に形成する。
しごき絞り作業では、ハウジング部分７０の３
ローブ式形状を有するポンチをカツプ５０の内側
で心出しする。次いでカツプ５０およびポンチ
を、ハウジング部分７０の外側３ローブ式形状を
有するリング状ダイを介してシヤンク側を先にし
て押す。この作業時に、底壁５４の外側半径方向
部分６２は軸方向および半径方向内向きに強制さ
れ、側壁５２は半径方向内向きに強制されて３ロ
ーブ式ポンチの形状に従う。しごき絞り作業の結
果、外側壁７４と内端において弧状ウエブ４８に
より相互連結された湾曲した半径方向側壁７６と
から成る３つの周方向に離隔した玉軌道７２が形
成される。この玉軌道７２は所望の形状をなして
おり、しごき絞り作業後にいかなる機械加工をも
要しない。
第１１図および第１２図は３ローブ式ハウジン
グ部分７０（仮想線で示す）とこれが形成される
もととなる略三角形中空カツプ（実線で示す）と
を比較する図である。しごき絞り作業の結果、湾
曲した頂点５６は厚さと外径を僅かに縮小されて
外端壁７４を形成するが、これはその他の点では
湾曲した頂点５６にほぼ対応する。
一方、湾曲脚５８は実質的に変形されて直径を
縮小されて湾曲した半径方向側壁７６および弧状
ウエブ７８を形成する。ウエブ７８の両端におけ
る内側隅部が充填されて玉軌道７２内に駆動玉を
半径方向に捕捉するに充分な凹みを湾曲した半径
方向壁７６内に与えるように半径方向側壁７６お
よび弧状ウエブ７８の厚さをなるべく大きく保持
することが望ましい。これは、第１０図および第
１２図において最も良く示されているように、半
径方向側壁の厚さを半径方向内向き方向に僅かに
漸減せしめることにより高めることができる。
先に示したごとく、隆起６０の機能は内側隅部
が充填されるように弧状ウエブ７８の充分な厚さ
を保持するための材料を与えることにある。第１
０図および第１２図からわかるように、湾曲した
半径方向側壁７６の厚さは半径方向内向き方向に
減少しており、これは所望のウエブを作り出すこ
とに寄与するものである。
しごき絞り作業時に、略三角形カツプ５０は縦
方向に伸ばされ、その結果得られる３ローブ式ハ
ウジング部分７０は細長くされるだけでなく、底
壁５４の半径方向部分６２の側壁内への変位によ
り半径方向側壁７６および弧状ウエブ７８の端部
に３つの縦方向突出部８０を有することになる。
第９図および第１０図に示したしごき絞り加工
された部分は公知の機械加工技術により第１３図
および第１４図に示すごとく仕上げられる。
簡単に言えば、パイロツト中心８２をシヤンク
３０の両端にせん孔し、次いでその部分を旋回さ
せてシヤンク３０を所望の形状に機械加工すると
共に底壁５４の端面と外端壁７４の後部をきれい
に掃除する。次いで該部分の反対端を旋回させて
突出部８０を切欠き外端壁７４の前部を機械加工
してシール装着構成を得る。次いで３ローブ式ハ
ウジング部分７０の内側に孔をあけて弧状ウエブ
７８の内径を仕上げ３ローブ式ハウジング部分の
開口端に面取部分を与える。機械加工後、該部分
を熱処理し、シヤンク３０を仕上げ研磨する。
本発明の方法により製作されたトリポツト自在
継手ハウジングは一体構成であつて実際にしごき
絞り作業で仕上げられるので、材料の無駄がほと
んどない。しかも、ハウジング部分の外側および
内側を３ローブ式形状に形成するので重量がかな
り軽減すると共に、寸法的に正確となるように形
成される玉軌道の形状により大きな寛容度が許さ
れる。例えば、深さの僅か約１倍半の幅または直
径を有する玉軌道が形成されたし、１対１の比に
近づくことも恐らく可能である。
本方法はしごき絞り加工された部分を若干機械
加工することを伴うが、特に玉軌道７２はハウジ
ングの総直径を減少せしめるためにその外端にお
いて截頭されるので、かかる機械加工は３つの玉
軌道７２の機械加工が排除されたことに比すれば
取るに足らないものである。
以上図示説明した正確な細部の若干の変化は特
許請求の範囲内で可能である。例えば、取付シヤ
ンク３０は雄型として示したが、前記ペラスの特
許に示されているごとき雌型を代わりに使用して
もよい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る方法によりトリポツト自
在継手ハウジングを製造するために用いられる円
筒形スラグの縦方向側面図、第２図は第１図に示
した円筒形スラグの端面図、第３図は第１図およ
び第２図に示した円筒形スラグから作られた押出
し部分の縦方向側面図、第４図は第３図に示した
押出し部分の端面図、第５図は第３図および第４
図に示した押出し部分から作られたすえ込まれた
部分の縦方向側面図、第６図は第５図に示したす
え込まれた部分の端面図、第７図は第５図および
第６図に示したすえ込まれた部分から作られた後
方に押出された部分の一部断面した縦方向側面
図、第８図は第７図に示した後方に押出された部
分の端面図、第９図は第７図および第８図に示し
た後方に押出された部分から作られたしごき絞り
加工された部分の一部断面した縦方向側面図、第
１０図は第９図に示したしごき絞り加工された部
分の端面図、第１１図は第７図と第９図の比較
図、第１２図は第８図と第１０図の比較図、第１
３図は第９図および第１０図に示したしごき絞り
加工された部分から作られた完成トリポツト・ハ
ウジングの一部断面した縦方向側面図、第１４図
は第１３図に示した完成トリポツト・ハウジング
の端面図である。 〔主要部分の符号の説明〕、３０……シヤンク、
４０……中実頭部、５０……中空カツプ、５２…
…略三角形環状側壁、５４……略三角形底壁、５
６……湾曲した頂点、５８……湾曲脚、７０……
３ローブ式ハウジング部分、７２……玉軌道、７
４……外端壁、７６……湾曲した半径方向側壁、
７８……弧状ウエブ、８０……縦方向突出部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 一端にシヤンクを、反対端に拡大された円筒
    形頭部をそれぞれ有する部分を与える工程と、前
    記拡大された円筒形頭部を後方に押出して、環状
    の略三角形側壁と略三角形底壁とを有する略三角
    形カツプ部材を形成する工程と、該略三角形カツ
    プ部材をしごき絞り加工して３つの周方向に離隔
    した内側玉軌道を画成する３ローブ式側壁と３ロ
    ーブ式底壁とを有する３ローブ式ハウジング部分
    を形成する工程とを含むことを特徴とする、単一
    体トリポツト自在継手ハウジングの製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の方法におい
    て、略三角形カツプ部材の環状略三角形側壁はほ
    ぼ均一な厚さを有し、略三角形底壁はそれに合致
    した厚さの外側部分を有することを特徴とする方
    法。 ３ 特徴請求の範囲第１項または第２項に記載の
    方法において、略三角形カツプ部材の略三角形側
    壁は周方向に離隔し側壁のより長い３つの脚によ
    り相互連結された３つの湾曲した載頭頂点から成
    ることを特徴とする方法。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の方法におい
    て、３ローブ式ハウジング部分の３ローブ式側壁
    は湾曲した載頭頂点から形成された端壁とより長
    い脚から形成された半径方向側壁およびウエブと
    から成り、該端壁および該半径方向側壁は前記３
    つの周方向に離隔した内側玉軌道を画成し、該ウ
    エブは半径方向側壁の内端を相互連結することを
    特徴とする方法。 ５ 特許請求の範囲第３項または第４項に記載の
    方法において、３ローブ式ハウジング部分の３ロ
    ーブ式側壁はほぼ均一な厚さを有することを特徴
    とする方法。 ６ 特許請求の範囲第３項ないし第５項のいずれ
    かに記載の方法において、３ローブ式ハウジング
    部分の３ローブ式側壁はしごき絞り加工時に略三
    角形底壁の外側部分を変位せしめて３ローブ式側
    壁を形成する結果形成される３つの突出部をハウ
    ジング部分の開口端に含むことを特徴とする方
    法。 ７ 特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
    かに記載の方法において、更に、前記後方に押出
    された部分をしごき絞り加工のために充分に焼き
    なます工程を含むことを特徴とする方法。
JP58138648A 1982-07-28 1983-07-28 単一体トリポット自在継手ハウジングの製造方法 Granted JPS5985342A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US402829 1982-07-28
US06/402,829 US4694676A (en) 1982-07-28 1982-07-28 Method of manufacturing tri-pot universal joint housings

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Publication Number Publication Date
JPS5985342A JPS5985342A (ja) 1984-05-17
JPH027739B2 true JPH027739B2 (ja) 1990-02-20

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58138648A Granted JPS5985342A (ja) 1982-07-28 1983-07-28 単一体トリポット自在継手ハウジングの製造方法

Country Status (7)

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US (1) US4694676A (ja)
EP (1) EP0100163B1 (ja)
JP (1) JPS5985342A (ja)
BR (1) BR8304058A (ja)
CA (1) CA1205990A (ja)
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