JPH0698433B2 - サイジング方法 - Google Patents

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、一層詳細には、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
転動するトラック溝を有した自動車の等速ジョイントの
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により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ョイント
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
出された等速ジョイントの外輪の構造（特願昭第62-250
98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対し、並行に
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6cと、各凹状部6a乃至6c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。各凹状部6a乃至6cは天井面10a乃至10cと前記天井
面10a乃至10cの両側部にあってトラニオンを構成するス
ライドローラが転動するためのトラック溝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12fとの間にはトラック溝12a乃至12fを転動す
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
ョイントの性能を向上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
ジョ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12f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12fに沿
ってアンダカット部16a乃至16fが形成されているため、
前記トラック溝12a乃至12fの寸法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ｂ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16a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16fにおける寸法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ｂ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に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2a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16f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おそれもある。

［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、等速ジョ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の際、寸法精度
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。

［実施例］ 次に、本発明に係るサイジング方法について好適な実施
例を挙げ、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図に示した等速ジョイント
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
チュ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
ジョイントの外輪の内側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10
a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、各長溝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、各顎状部48a乃至48fにはポンチ36がブランク
２に中空部に略完全に嵌合した時、当該ブランク２の開
口部2a近傍のアンダカット部16a乃至16fに圧接させるべ
く、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は50fと、テーパ面50
bは50cと、テーパ面50dは50eと夫々対向するように設け
られている。

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、その側周にはテ
ーパ部54を形成した膨出部56が設けられている。

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ョ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の内側面と当該内側面の各部に対応するポン
チ36の長溝42a乃至42c、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が存在する。

次いで、第５図ｂ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に向けて変位させ、ブランク２の外
周部のしごき成形を行う。この時、ダイ52の内側部に形
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
向けて延伸させると共に、当該ブランク２の内側面をポ
ンチ36に向けて延伸させる作用を営む。そこで、第５図
において、ダイ52をポンチ36側に下降させていくと、ブ
ランク２の外周部がダイ52のテーパ部54によってしごか
れて該ブランクの内部が第１金型32側へと延伸される一
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50a乃至50fにより規制されてブランク２を構成する
素材（肉部）はダイ52の下降動作に伴って従動軸４側か
ら前記アンダカット部16a乃至16fに向けて流動する。こ
の結果、サイジングが完了した時点において、当該アン
ダカット部16b、16c、16d、16eおよび16f、16a間の凸状
部8a乃至8cはその両側部が対向する２つのテーパ面50b
と50c、50dと50eおよび50fと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1
6fが、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12fは極めて寸法精度に優れたもの
になる。

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の位置決めが正確に行われるため、サイジング
によって得られる外輪の寸法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ｂ参照）。この場合、第２
図ｂに示す従来技術のように、アンダカット部16a乃至1
6f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36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おそれがな
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対向す
るテーパ面によって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側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寸法精度に優れるように
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規制されるため、位置決め精度が向
上し、一層良好な製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは等速ジョ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ｂのII-II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ｂのII-II線断面で部位に本
発明に係るサイジング方法を施す際の説明図である。 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〜48f……顎状部、50a〜50f……テーパ面 52……ダイ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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しごき
   成形することを特徴とするサイジング方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、アンダカッ
   ト部は対称に形成され、夫々のアンダカット部の端部を
   ポンチに対称に設けられた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。