JPH0718453Y2 - 等速ジョイント用内輪の鍛造型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は等速ジョイント用内輪の鍛造型に関するもので
あり、特に、鍛造品の品質向上に関するものである。

従来の技術 等速ジョイントは、内輪と外輪とそれらの間に介在する
転動体とを有し、内輪と外輪とにそれぞれ相対回転不能
に連結される両回転部材間の角度如何によらず、等速で
回転を伝達し得るものであり、例えば、車両において駆
動軸の回転を車輪軸に伝達する場合に用いられる。この
ような等速ジョイントの内輪は、特開昭62-142046号公
報に記載されているように鍛造により作られる。この鍛
造型は、（ａ）互に接近・離間可能に設けられ、各々そ
の接近・離間方向と平行な第一ガイド孔および第二ガイ
ド孔を互に同心に有する第一ガイドおよび第二ガイド
と、（ｂ）第一ガイド孔と第二ガイド孔とにそれぞれ摺
動可能に嵌合されるとともに、互に対向する端面の中央
に突部が形成された第一ポンチおよび第二ポンチと、
（ｃ）第一ガイドと第二ガイドとの間に、第一および第
二ガイド孔の中心線に接近・離間可能に設けられるとと
もに、その中心線に対向する内側端面が各々等速ジョイ
ント用内輪の外周面の一部に対応する形状を有し、接近
位置において互に共同して等速ジョイント用内輪の外形
に対応するキャビティを形成する複数の型部材と、
（ｄ）それら型部材の接近位置からの後退を阻止する作
用状態と、型部材の離間を許容する非作用状態とを有す
る型部材拘束装置とを含むように構成される。この鍛造
型により内輪を製造する場合には、素材を複数の型部材
の内側にセットし、第一ガイドと第二ガイドとを接近さ
せて型部材に当接させた状態で第一ポンチと第二ポンチ
とを互に接近させる。それにより各ポンチの突部が素材
中心部に没入して素材を半径方向外向きに張り出させる
のであるが、このとき複数の型部材は型部材拘束装置に
より拘束されて内輪の外形に対応するキャビティを形成
する状態にあるため、素材はそのキャビティの形状に張
り出させられて所定の形状を有する内輪が成形される。
この鍛造型によれば、突部を素材の中心部に没入させる
ことにより中空部を形成し得るとともに、素材を内側か
ら押すため外側への張り出しが容易となり、鍛造を容易
にかつ素材の無駄なく行うことができる。

考案が解決しようとする課題 しかし、この鍛造型においては、鍛造品に第７図に示す
ように折り込みしわ90が生ずるとともに割れ92が生じ易
く、これらしわや割れを切削により除去することが必要
であるため、内輪を切削代を含んだ大きさに鍛造するこ
とが必要であり、材料の歩留りが低く、製造に時間がか
かる問題があった。

本考案は折り込みしわや割れを生ずることなく内輪を成
形することができる鍛造型を提供することを課題として
為されたものである。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために、本考案の鍛造型は、前記
（ａ）第一ガイドおよび第二ガイド，（ｂ）第一ポンチ
および第二ポンチ，（ｃ）型部材および（ｄ）型部材拘
束装置を有する鍛造型において、第一ガイド孔と第二ガ
イド孔とのキャビティへの開口周縁にそれぞれ、半径1.
5mm以上の丸み部を設けたことを特徴とする。

作用 このようにすれば従来発生していた折り込みしわや割れ
が発生しなくなる。この理由は以下のように推測され
る。

第８図（ａ）に鍛造型の第一ガイド側のみを示すよう
に、第一ガイド100の第一ガイド孔102内に摺動可能に設
けられた第一ポンチ104が図において下方に移動させら
れ、突部106が素材108を押せば、素材108は矢印Ａで示
すように型部材110側へ張り出させられるとともに、矢
印Ｂで示すように突起106と第一ガイド100との間の環状
の隙間112側へ押し出される。そして、更に第一ポンチ1
04が移動させられれば、第８図（ｂ）に示すように隙間
112の底面114が素材108の隙間112側へ押し出された部分
に当たって素材108を圧縮する。そのため、素材108の、
第一ガイド100の角部116と係合していた凹部119がキャ
ビティ内へ移動し、最終的に第８図（ｃ）に示すように
押し潰されて前記第７図に示す折り込みしわ90となり、
その影響で割れ92も発生する。

それに対して、角部116に半径1.5mm以上の丸み部を設け
れば、凹部119の曲率半径が大きくなるために従来のよ
うに折り込まれはせず、逆に半径方向外向きに張り出さ
せられて消滅し、型部材に対応する形状に成形されるも
のと推測される。因みに従来は角部116の丸みの半径が1
mm以下とされていた。

考案の効果 ガイド孔のキャビティへの開口周縁に半径1.5mm以上の
丸み部を形成すれば、折り込みしわや割れを生ずること
なく内輪を成形し得ることは実験によって確認されてお
り、従来のように折り込みしわや割れを除去するために
切削加工を行うを必要がなく、鍛造品をそのための切削
代だけ大きくする必要がないため、材料の歩留りを向上
させることができるとともに、製造能率を向上させるこ
とができる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第４図は本実施例の鍛造型により作られた等速ジョイン
トの内輪10を示す図である。内輪10はリング状の本体12
を有し、その外周面には軸方向に延びる６個のボール溝
14が形成されている。これらボール溝14は本体12の軸心
に対して交互に逆向きに傾斜させられており、隣接する
ボール溝14の間隔は本体12の一端において狭く、他端に
向かうに従って広くなっている。また、本体12の端面に
は僅かに突部16が形成されている。

次に上記内輪10の鍛造型の構成を説明する。この鍛造型
は、第２図に示すように上型20および下型22を有してい
る。上型20は昇降可能に設けられた第一ガイド24を有し
ており、第一ガイド24内には、上下方向に貫通する第一
ガイド孔26が形成されるとともに、第一ポンチ28が摺動
可能に嵌合されており、第一ガイド24とは別に昇降させ
られる。第一ポンチ28の下面の中央には、第一ポンチ28
より小径かつ先端ほど直径が漸減する截頭円錐台形の突
部30が設けられており、その突部30と第一ガイド24の内
周面との間には円環状の底面32を有する隙間34が形成さ
れている。また、第一ガイド24の外周面には位置決めリ
ング36が嵌合されており、位置決めリング36の第一ガイ
ド24から下方に突出する端部の内周面には、下側ほど直
径が漸増する傾斜面38が形成されている。

一方、下型22は、位置固定に設けられた第二ガイド42を
有している。この第二ガイド42内には、前記上型20の第
一ガイド孔26と同心かつ同径の第二ガイド孔44が形成さ
れるとともに、第二ポンチ46が摺動可能に嵌合されてお
り、図示しない昇降装置により昇降させられる。第二ポ
ンチ46の第一ポンチ28に対向する上面には、前記突部30
と同様の突部48が形成され、突部48と第二ガイド42との
間には円環状の底面50を有する隙間52が形成されてい
る。また、第二ガイド42上には、型部材たる６個の溝成
形部材56が摺動可能に載置されている。これら溝成形部
材56は第二ガイド42上に設けられたガイド58に案内され
て第二ガイド42の中心線に接近・離間することができ
る。各溝成形部材56の第二ガイド42の中心線に対向する
内側端面には、ボール溝14の対応する形状の溝成形用突
部60が形成されており、外側端面は前記位置決めリング
36の傾斜面38に対応する傾斜の傾斜面62とされている。
これら溝成形部材56は、傾斜面62と傾斜面38との係合に
より第二ガイド42の中心線に対して接近させられ、その
接近位置からの離間を阻止され、その状態で内輪10の外
形に対応する形状のキャビティを形成する。ただし、こ
の状態においても溝成形部材56間には鍛造時に余肉が張
り出す隙間が形成される。本実施例においては、位置決
めリング36と、これを傾斜面62が傾斜面38に係合する位
置と係合しない位置とに移動させる装置とが、溝成形部
材56の接近位置からの後退を阻止する作用状態と、溝成
形部材56の離間を許容する非作用状態とを有する型部材
拘束装置を構成しているのである。

上記第一ガイド24の第一ガイド孔26と第二ガイド46の第
二ガイド孔44との、上記キャビティへの開口周縁にはそ
れぞれ、第１図に示すように半径1.5mmの丸み部70,72が
形成されている。

次に内輪10の鍛造について説明する。この鍛造は冷間で
行われる。鍛造時には、上型20の第一ガイド24は上昇端
位置に移動させられて下型22から離間させられ、第一ポ
ンチ28は上昇端位置に、第二ポンチ46は下降端位置にあ
り、溝成形部材56は第二ガイド孔44への素材80（第２図
に示す。）の投入を許容する離間位置にある。そして、
素材80を第二ガイド孔44内に投入し、第一ガイド24およ
び位置決めリング36を下降させれば、位置決めリング36
が溝成形部材56を接近位置へ移動させると同時に第一ガ
イド24が溝成形部材56の上面に当接する。続いて、第一
ポンチ28と第二ポンチ46とがそれぞれ下降，上昇させら
れ、まず、各ポンチ28,46の突部30,48が、続いて底面3
2,50が素材80に当接して互に反対側から押し、それによ
り素材80が半径方向外向きに張り出させられ、外形がキ
ャビティに対応した形状となる。そして、素材80の余肉
は、第３図に示すように隣接する溝成形部材56間の隙間
からキャビティ外へ張り出させられる。

鍛造完了後、第一ガイド24および位置決めリング36が上
昇させられ、溝成形部材56が離間させられるとともに第
一，第二ポンチ28,46が互に離間させられ、内輪10が取
り出される。なお、第一，第二ポンチ28,46は、第５図
に示すように素材80の隙間34,52側に押し出された部分
が僅かに残る程度まで素材80を押すのであるが、それに
より第４図に示すように内輪10の端面に突部16が残り、
この突部16の端面には、鍛造後、切削加工が施される。

以上のようにして鍛造された内輪10には、従来のような
折り込みしわも割れも生じない。丸み部70,72の半径は
大きいほど折り込みしわや割れが発生し難くなるが、3m
m以下とすることが望ましい。丸み部70,72の半径を大き
くする場合、丸み部70,72の開始位置を第一，第二ガイ
ド24,42の中心から遠い位置に設ければ、溝成形部材56
と第一，第二ガイド24,42との間にそれぞれ隙間が生
じ、素材80が流入してばりが発生するため、丸み部70,7
2の開始位置は溝成形部材56の内周端より第一，第二ガ
イド24,42の中心側に設定することが必要である。ま
た、このように丸み部70,72の開始位置のガイド中心か
らの距離が制限されれば、丸み部70,72の半径を大きく
した場合、第一，第二ポンチ28,46の直径が小さくなっ
て受圧面積が小さくなり、第一，第二ポンチ28,46の応
力が過大となって耐久性が低下する。第６図のグラフに
示すように、丸み部70,72の半径を大きくするほど鍛造
時に生ずるしわの折り込み深さが小さくなり、1.5mmの
とき０になるが、ポンチ面圧は半径が大きくなるほど高
くなる。そして、半径が3mmを超えれば面圧が250kgf/mm
²以上となり、第一，第二ポンチ28,46の耐久性が低下す
るため、丸み部70,72の半径は1.5mm以上3mm以下とする
ことが望ましいこととなるのである。

このように本実施例の鍛造型によれば、内輪10を折り込
みしわや割れを生ずることなく成形することができるた
め、鍛造品にこれらを除くための切削代を設ける必要が
なくなって、材料の歩留りを向上させ、内輪製造時間を
短縮することができる。

また、第二ガイド孔44の開口周縁に形成された丸み部72
は、素材80を第二ガイド孔44内に投入する際のガイドの
役割をも果たし、素材80の投入が容易となって、この点
においても製造能率を向上させることができる。

なお、上記実施例においては上型20が昇降させられるよ
うになっていたが、下型22を昇降させてもよく、上型20
および下型22の両方を昇降させてもよい。

また、本考案は、素材に上下方向から力を加えて鍛造す
る型に限らず、左右方向から力を加えて鍛造する型にも
適用することができる。

その他、実用新案登録請求の範囲を逸脱することなく、
当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様
で本考案を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である鍛造型の第一および第
二のガイド孔の各開口周縁にそれぞれ形成された丸み部
を示す正面断面図である。第２図は上記鍛造型を示す正
面断面図である。第３図は上記鍛造型の溝成形部材を示
す平面図である。第４図は上記鍛造型により成形される
内輪を示す斜視図である。第５図は上記鍛造型による鍛
造終了状態を示す第３図におけるＶ−Ｖ断面図である。
第６図は上記鍛造型により内輪を成形する際の上記丸み
部の半径と折り込み深さおよびポンチ面圧との関係を示
すグラフである。第７図は従来の鍛造型で成形された内
輪を示す斜視図である。第８図（ａ），第８図（ｂ）お
よび第８図（ｃ）はそれぞれ、従来の鍛造型による内輪
成形工程を説明する図である。 10:内輪、20:上型 22:下型、24:第一ガイド 26:第一ガイド孔、28:第一ポンチ 30:突部、36:位置決めリング 42:第二ガイド、44:第二ガイド孔 46:第二ポンチ、48:突部 56:溝成形部材、60:溝成形用突部 70,72:丸み部、80:素材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互に接近・離間可能に設けられ、各々その
   接近・離間方向と平行な第一ガイド孔および第二ガイド
   孔を互に同心に有する第一ガイドおよび第二ガイドと、 前記第一ガイド孔と第二ガイド孔とにそれぞれ摺動可能
   に嵌合されるとともに、互に対向する端面の中央に突部
   が形成された第一ポンチおよび第二ポンチと、 前記第一ガイドと前記第二ガイドとの間に、前記第一お
   よび第二ガイド孔の中心線に接近・離間可能に設けられ
   るとともに、その中心線に対向する内側端面が各々等速
   ジョイント用内輪の外周面の一部に対応する形状を有
   し、接近位置において互に共同して前記等速ジョイント
   用内輪の外形に対応するキャビティを形成する複数の型
   部材と、 それら型部材の前記接近位置からの後退を阻止する作用
   状態と、型部材の離間を許容する非作用状態とを有する
   型部材拘束装置と を含む等速ジョイント用内輪の鍛造型において、 前記第一ガイド孔と前記第二ガイド孔との前記キャビテ
   ィへの開口周縁にそれぞれ、半径1.5mm以上の丸み部を
   設けたことを特徴とする鍛造型。