JPH10156478A - 外周に異形部を有するカップ状ハウジングの鍛造成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 予め素材に予備成形を施し中実の中間成形品
を形成し、次に中間成形品の一端端部軸心付近をパンチ
の先端押圧部で押圧して外周に異形部を有する立壁部を
押出し成形するとともに、先端押圧部より大径のしごき
部で開口部付近内周のみをしごき成形する。 【効果】 ハウジングの開口部付近が真円度の高い内周
に成形できる。従って、このハウジングを使用して組付
けられた例えばボールジョイントは、引抜き荷重が高
く、長期に渡って高い性能を維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばボールジョイン
ト等に用いられる外周に異形部を有するカップ状ハウジ
ングの鍛造成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より図１に示す如きボールジョイン
ト１０１は、ボールスタッド１０２の柄部１０３先端を
第一接続部材（図示せず）に連結し、ハウジング１５１
のネジ部１０８を第二接続部材（図示せず）に連結し
て、両接続部材間を接続していた。このようなボールジ
ョイント１０１のハウジング１５１外周には図２に示す
如く、二対の平行な異形部１５３ａが形成されるものが
ある。この異形部１５３ａは、図１に示す如く、ハウジ
ング１５１のネジ部１０８を第二接続部材に螺合すると
きにスパナを掛けるために使用されるものである。

【０００３】上記異形部１５３ａを有するカップ状ハウ
ジング１５１を成形する際は、図３に示す如き工程によ
り成形していた。まず、所望するハウジング１５１の体
積と略同一体積の円柱素材１２１（図３の（ア））を形
成し、続いて円柱素材１２１の一端端部に絞り加工を施
し、予備円柱状本体１３２とその予備円柱状本体１３２
より小径の予備柄１３６とを有する予備鍛造品１３１
（図３の（イ））を形成する。次に予備鍛造品１３１の
予備円柱状本体１３２を軸線方向に押圧し、予備柄１３
６側端面外周付近に、予備円柱状本体１３２から予備柄
１３６にかけて漸次小径となるテーパ部１４９を有する
円盤状の中間円柱状本体１４２を成形して中間成形品１
４１（図３の（ウ））を形成する。そして最後に中間成
形品１４１の他端端部軸心付近を後記するパンチで押圧
して、外周に異形部１５３ａを有する立壁部１５３を押
出し成形し、ハウジング１５１（図３の（エ））を形成
していた。

【０００４】ここで中間成形品１４１からハウジング１
５１を形成する工程を図８に基づいて説明する。

【０００５】１６１は鍛造装置で、上型１７１と下型１
８１とからなる。上型１７１は、その軸心に沿ってパン
チ１７２が配置され、パンチ１７２の先端はハウジング
１５１の内周形状と同一形状の先端押圧部１７２ａを有
する。また下型１８１は、パンチ１７２に対向してハウ
ジング１５１の外周形状と同一形状の型彫空間１８３を
有するダイ１８２が配置される。

【０００６】上記鍛造装置１６１でハウジング１５１を
形成するとき、図８左半部に示す如く、上型１７１を上
方で待機させた状態で中間成形品１４１を下型１８１の
型彫空間１８３に投入し、その後、図８右半部に示す如
く、上型１７１を下降させる。そして上型１７１のパン
チ１７２が中間成形品１４１の上端軸心付近を押圧し、
異形部１５３ａを有する立壁部１５３を押出し成形し、
ハウジング１５１を形成していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如きハウジング
１５１の成形方法では、中間成形品１４１はパンチ１７
２により一旦下方へ流動され、型彫空間１８３に材料肉
を充填後、パンチ１７２とダイ１８２との間から上方へ
余肉が流動し、異形部１５３ａを有する立壁部１５３を
成形していた。よって、図９に示す如く、異形部１５３
ａを有さない正規部１５３ｂでは流動する余肉量の変化
が少ないため、流動がスムーズに行なわれ内外周形状が
所望する形状に成形できる。これに対し異形部１５３ａ
では、図１０に示す如く、余肉は正規部１５３ｂに比較
して狭い空間を通って流動するため、その内周に軸線方
向に延びるひけ１５９が発生することがある。よってハ
ウジング１５１には、図１１に示す如く、その内周に凹
凸が成形されてしまうことになる。

【０００８】ところで、一端端部に開口部１０７を備え
るカップ状ハウジング１５１は、図１に示す如く、ボー
ルスタッド１０２の球頭部１０４及びベアリング１０５
を内周に挿嵌後、開口部１０７を軸心側にかしめてボー
ルジョイント１０１を組付けるため、開口部１０７内周
に凹凸が存在すると、ボールスタッド１０２の引抜き荷
重が低下してしまうということがある。また、ボールス
タッド１０２が引抜き方向に引っ張られることにより、
ベアリング１０５が球頭部１０４に追従し、ハウジング
１５１の開口部１０７のひけ１５９から突出して、ボー
ルスタッド１０２の揺動を規制してしまうということが
ある。

【０００９】従って、本発明は上述の如き課題を解決
し、開口部内周に凹凸が無い外周に異形部を有するカッ
プ状ハウジングの鍛造成形方法を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は以下のとおりで
ある。

【００１１】予め素材に予備成形を施し中実の中間成形
品を形成し、次に中間成形品の一端端部軸心付近をパン
チの先端押圧部で押圧して外周に異形部を有する立壁部
を押出し成形するとともに、先端押圧部より大径のしご
き部で開口部付近内周のみをしごき成形する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図７に基づ
いて説明する。

【００１３】図１は本発明の成形方法により成形される
ハウジング５１を使用するボールジョイント１を表す。
２は金属製のボールスタッドで、球状の球頭部４とその
球頭部４から延出する柄部３とからなる。また５は合成
樹脂製のベアリングで、ボールスタッド２の球頭部４を
包持する。更にベアリング５の外周側には金属製のハウ
ジング５１が配置され、ベアリング５を支持する。この
ハウジング５１は一端にボールスタッド２の柄部３を突
出させる開口部７、他端に雄ネジを形成するネジ部８を
有する柄付きカップ状を呈し、開口部７を含む円筒状の
立壁部５３外周には、図２に示す如く、二対の平行な異
形部５３ａが形成される。尚、図２のハウジング５１は
雄ネジ８成形前の状態で、その後の円軸部５６への転造
加工により雄ネジ８は成形される。また、雄ネジ成形前
の円軸部５６と立壁部５３との間には、図示せぬ回り止
め板が折曲係合する欠部５５を外周に設けた段部５４が
成形される。

【００１４】上記ハウジング５１の鍛造成形方法を図３
乃至図７に基づいて説明する。

【００１５】図３はハウジングの鍛造成形工程を表す。
まず、所望するハウジング５１の体積と略同一体積の円
柱素材２１（図３の（ア））を形成し、続いて円柱素材
２１の一端端部に絞り加工を施し、予備円柱状本体３２
とその予備円柱状本体３２より小径の予備柄３６とを有
する予備鍛造品３１（図３の（イ））を形成する。次に
予備鍛造品３１の予備円柱状本体３２を軸線方向に押圧
し、予備柄３６側端面外周付近に、予備円柱状本体３２
から予備柄３６にかけて漸次小径となるテーパ部４９を
有する円盤状の中間円柱状本体４２を成形して中間成形
品４１（図３の（ウ））を形成する。そして最後に中間
成形品４１の他端端部軸心付近を後記するパンチで押圧
して、中間成形品４１の中間柄４６の形状を保持した円
軸部５６、欠部５５を外周に設けた段部５４、及び二対
の平行な異形部５３ａを外周に有する立壁部５３を押出
し成形し、ハウジング５１（図３の（エ））を形成して
いた。

【００１６】この中間成形品４１からハウジング５１を
形成する工程を図４及び図５に基づいて説明する。図４
は鍛造成形前、図５は鍛造成形後の状態を表す。

【００１７】６１は鍛造装置で、構成を図７に基づいて
説明する。この鍛造装置６１は、上型７１と下型８１と
からなる。

【００１８】上型７１は、その軸心に沿ってパンチ７２
が配置され、パンチ７２の先端部はハウジング５１の内
周底部形状と同一形状の先端押圧部７２ａを有し、この
先端押圧部７２ａより上側に先端押圧部７２ａより大径
のしごき部７２ｂを有する。またパンチ７２の外周側に
はリング状のパンチガイド７３が配設され、更にパンチ
ガイド７３の上方にバックアップリング７４が配設され
る。そして７５は、パンチ７２、パンチガイド７３及び
バックアップリング７４を一体に保持する上ガイドであ
る。

【００１９】下型８１は、パンチ７２に対向して柄付き
ハウジング５１の外周形状と同一形状の型彫空間８３を
有するダイ８２が配置され、そのダイ８２の軸心に沿っ
て、型彫空間８３に連通する貫通孔８４が形成されてい
る。ダイ８２の下方には基盤８５が配設され、基盤８５
にはダイ８２の貫通孔８４に連続する貫通孔８６が形成
され、貫通孔８４，８６内に上下方向に進退可能なノッ
クアウトピン８７が配設される。そして８８は、ダイ８
２及び基盤８５を一体に保持する下ガイドである。

【００２０】上記鍛造装置６１でハウジング５１を形成
するとき、図４に示す如く、上型７１を上方で待機させ
た状態で中間成形品４１を下型８１の型彫空間８３に投
入し、その後、上型７１を下降させる。そしてパンチ７
２はパンチガイド７３と共に下型８１内周に案内され、
型彫空間８３の所定位置に進入して、図５に示す如く、
ハウジング５１を形成する。

【００２１】ここで、ハウジング５１の成形状態を図６
に基づいて説明すると、下型８１の型彫空間８３に中間
成形品４１を投入した状態（図６の（ア））で、中間成
形品４１の上側端部をパンチ７２の先端押圧部７２ａで
押圧し、中間成形品４１を変形させながら下方へ流動
し、下側の型彫空間８３に材料肉を充填状態（図６の
（イ））にし、更にパンチ７２で押圧を続け、パンチ７
２とダイ８２との間から上方へ余肉を流動させ、立壁部
５３を成形する。このとき、立壁部５３成形の初期段階
で、異形部５３ａを有さない正規部５３ｂでは流動する
余肉量の変化が少ないため流動がスムーズに行なわれ、
パンチ７２及びダイ８２に沿って内外周が成形できる
が、異形部５３ａでは、図６の（ウ）に示す如く、余肉
は正規部５３ｂに比較して狭い空間を通って流動するた
め、パンチ７２との間に軸線方向に延びるひけ５９が発
生する。そこで、更にパンチ７２が下降すると、パンチ
７２の先端押圧部７２ａより大径のしごき部７２ｂが立
壁部５３の開口部７から挿入され、開口部７内周をしご
き加工して真円度の高い内周に仕上げ、成形が完了す
る。

【００２２】よって、図７に示す如く、成形されたハウ
ジング５１は、底部内周付近では内周に凹凸が成形され
る（図７の（ウ））が、開口部７付近は真円度の高い内
周に成形できる（図７の（エ））。

【００２３】尚、上記実施例では、異形部５３ａは二対
の平行な面であったが、異形部５３ａは平行面に限定さ
れるものではなく、立壁部５３の肉厚を周方向で変化さ
せるものであれば良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、予め素材
に予備成形を施し中実の中間成形品を形成し、次に中間
成形品の一端端部軸心付近をパンチの先端押圧部で押圧
して外周に異形部を有する立壁部を押出し成形するとと
もに、先端押圧部より大径のしごき部で開口部付近内周
のみをしごき成形するため、ハウジングの開口部付近は
真円度の高い内周に成形できる。従って、このハウジン
グを使用して組付けられた例えばボールジョイントは、
引抜き荷重が高く、長期に渡って高い性能を維持でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の鍛造成形方法により形成され
る外周に異形部を有するカップ状ハウジングを使用した
ボールジョイントの部分断面平面図である。

【図２】本発明の実施例の鍛造成形方法により形成され
る外周に異形部を有するカップ状ハウジングを使用した
ボールジョイントの斜視図である。

【図３】本発明の実施例による外周に異形部を有するカ
ップ状ハウジングの鍛造成形方法を表す断面平面図であ
る。

【図４】図３の中間成形品から外周に異形部を有するカ
ップ状ハウジングを鍛造成形する成形前の状態を表す部
分断面平面図である。

【図５】図３の中間成形品から外周に異形部を有するカ
ップ状ハウジングの鍛造成形する成形後の状態を表す部
分断面平面図である。

【図６】図３の中間成形品から外周に異形部を有するカ
ップ状ハウジングの鍛造成形する成形状態を順次表す部
分断面拡大図である。

【図７】図２に示す外周に異形部を有するカップ状ハウ
ジングを表し、（ア）は正面図、（イ）は断面平面図、
（ウ）は（イ）のＣ−Ｃ断面平面図、（エ）は（イ）の
Ｂ−Ｂ断面図である。

【図８】従来の外周に異形部を有するカップ状ハウジン
グを鍛造成形する工程を表し、左半部は成形前、右半部
は成形後の状態を表す部分断面平面図である。

【図９】図８の成形後における正規部の状態を表す断面
平面図である。

【図１０】図８の異形部の成形状態を順次表す部分断面
拡大図である。

【図１１】図８の成形後における外周に異形部を有する
カップ状ハウジングを表し、（ア）は正面図、（イ）は
断面平面図、（ウ）は（イ）のＣ−Ｃ断面平面図、
（エ）は（イ）のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

７ 開口部 ２１ 素 材 ４１ 中間成形品 ５１ ハウジング ５３ 立壁部 ５３ａ 異形部 ７２ パンチ ７２ａ 先端押圧部 ７２ｂ しごき部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端端部に開口する開口部（７）を備
   え、外周に異形部（５３ａ）を有するカップ状ハウジン
   グ（５１）の鍛造成形方法において、予め素材（２１）
   に予備成形を施し中実の中間成形品（４１）を形成し、
   次に中間成形品（４１）の一端端部軸心付近をパンチ
   （７２）の先端押圧部（７２ａ）で押圧して外周に異形
   部（５３ａ）を有する立壁部（５３）を押出し成形する
   とともに、先端押圧部（７２ａ）より大径のしごき部
   （７２ｂ）で開口部（７）付近内周のみをしごき成形す
   ることを特徴とする外周に異形部を有するカップ状ハウ
   ジングの鍛造成形方法。